(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いの内側面同士を対向させた状態で互いに同心的に且つ回転自在に支持された第１および第２のディスクと、これら第１および第２のディスクの中心軸に対して捻れの位置にある枢軸を中心に揺動するトラニオンと、このトラニオンを構成する支持板部の中央部に支持された変位軸と、この変位軸の周囲に回転自在に支持された状態で前記第１および第２の両ディスクの間に挟持されたパワーローラと、このパワーローラの外側面に添設して設けられ、このパワーローラに加わるスラスト方向の荷重を支承しつつ、このパワーローラの回転を許容する軸受とを備え、前記支持板部の長手方向の両端部には、前記パワーローラを収容するポケット部を形成するように前記支持板部の内側面側に折れ曲がる一対の折れ曲がり壁部が形成され、これらの各折れ曲がり壁部の外側面に前記各枢軸が互いに同心的に設けられて成るトロイダル型無段変速機において、
前記一対の折れ曲がり壁部同士を連結する連結部材を備え、この連結部材の少なくとも一端部が前記トラニオンの枢軸と平行な方向に配置された締結部材により前記折れ曲がり壁部に結合され、前記締結部材は、その一端部のみが前記連結部材または前記折れ曲がり壁部に固定されており、締結部材の軸方向に沿う前記連結部材と前記折れ曲がり壁部との相対的な移動を許容することを特徴とするトロイダル型無段変速機。
【請求項２】
前記連結部材は、その両端部が前記締結部材により前記各折れ曲がり壁部に結合されていることを特徴とする請求項１に記載のトロイダル型無段変速機。
【請求項３】
前記連結部材は、前記ポケット部内に位置していることを特徴とする請求項１または２に記載のトロイダル型無段変速機。
【請求項４】
前記トラニオンの近傍には、このトラニオンが前記枢軸を中心として許容限度を越えて揺動することを防止するストッパが設けられており、前記連結部材に、このストッパに当接する当接部が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載のトロイダル型無段変速機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車や各種産業機械の変速機として利用可能なトロイダル型無段変速機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車用変速機として、図１２および図１３に略示するようなトロイダル型無段変速機を使用することが一部で実施されている。このトロイダル型無段変速機は、例えば実開昭６２-７１４６５号公報に開示されているように、入力軸１と同心に第１のディスクである入力側ディスク２を支持し、入力軸1と同心に配置された出力軸３の端部に、第２のディスクである出力側ディスク４を固定している。トロイダル型無段変速機を納めたケーシングの内側には、入力軸１並びに出力軸３に対し捻れの位置にある枢軸５，５を中心として揺動するトラニオン６，６が設けられている。
【０００３】
すなわち、各トラニオン６，６は、図１４および後述する図１６に示すように、トラニオン６の支持板部７の長手方向(図１４および図１６の左右方向)の両端部に、この支持板部７の内側面側(図１４の上側)に折れ曲がる状態で形成された一対の折れ曲がり壁部８，８を有している。そして、この折れ曲がり壁部８，８によって、トラニオン６には、後述するパワーローラ１１を収容するための凹状のポケット部Ｐが形成される。また、各折れ曲がり壁部８，８の外側面(支持板部７と反対側の面)には、各枢軸５，５が互いに同心的に設けられている。
【０００４】
支持板部７の中央部には円孔１０が形成され、この円孔１０には変位軸９の基端部が支持されている。そして、各枢軸５，５を中心として各トラニオン６，６を揺動させることにより、これら各トラニオン６，６の中央部に支持された変位軸９の傾斜角度を調節できるようになっている。また、各トラニオン６，６の内側面から突出する変位軸９の先端部の周囲には、パワーローラ１１が回転自在に支持されており、各パワーローラ１１，１１は、入力側および出力側の両ディスク２，４の間に挟持されている。なお、各変位軸９，９の基端部と先端部は、互いに偏心している。
【０００５】
入力側および出力側の両ディスク２，４の互いに対向する内側面２ａ，４ａの断面はそれぞれ、枢軸５を中心とする円弧或いはこのような円弧に近い曲線を回転させて得られる凹面を成している。そして、球状の凸面に形成された各パワーローラ１１，１１の周面１１ａ，１１ａが各内側面２ａ，４ａに当接されている。
【０００６】
入力軸１と入力側ディスク２との間には、ローディングカム式の押圧装置１２が設けられている。この押圧装置１２は、入力側ディスク２を出力側ディスク４に向けて弾性的に押圧している。また、押圧装置１２は、入力軸１と共に回転するカム板１３と、保持器１４により保持された複数個(例えば４個)のローラ１５，１５とから構成されている。また、カム板１３の片側面(図１２および図１３の左側面)には、周方向に亙って凹凸面であるカム面１６が形成され、入力側ディスク２の外側面(図１２および図１３の右側面)にも同様のカム面１７が形成されている。そして、複数個のローラ１５，１５は、入力軸1に対して放射方向に延びる軸を中心に回転できるように、支持されている。
【０００７】
このような構成のトロイダル型無段変速機においては、入力軸１を回転させると、その回転に伴ってカム板１３が回転し、カム面１６によって複数個のローラ１５，１５が、入力側ディスク２の外側面に設けられたカム面１７に押圧される。この結果、入力側ディスク２が複数のパワーローラ１１，１１に押圧されると同時に、1対のカム面１６，１７と複数個のローラ１５，１５の転動面との押し付け合いに基づいて、入力側ディスク２が回転する。そして、この入力側ディスク２の回転が、各パワーローラ１１，１１を介して、出力側ディスク４に伝達され、この出力側ディスク４に固定された出力軸３が回転する。
【０００８】
入力軸１と出力軸３との回転速度を変える場合であって、入力軸１と出力軸３との間で減速を行なう場合には、枢軸５，５を中心として各トラニオン６，６を揺動させ、各パワーローラ１１，１１の周面１１ａ，１１ａが、図１２に示すように、入力側ディスク２の内側面２ａの中心寄り部分と出力側ディスク４の内側面４ａの外周寄り部分とにそれぞれ当接するように、各変位軸９，９を傾斜させる。
【０００９】
反対に、増速を行なう場合には、各トラニオン６，６を揺動させ、各パワーローラ１１，１１の周面１１ａ，１１ａが、図１３に示すように、入力側ディスク２の内側面２ａの外周寄り部分と出力側ディスク４の内側面４ａの中心寄り部分とにそれぞれ当接するように、各変位軸９，９を傾斜させる。各変位軸９，９の傾斜角度を図１２と図１３との中間にすれば、入力軸1と出力軸３との間で、中間の変速比が得られる。
【００１０】
更に、図１５および図１６は、実願昭６３−６９２９３号(実開平１−１７３５５２号)のマイクロフィルムに記載されたより具体化されたトロイダル型無段変速機を示している。入力側ディスク２および出力側ディスク４はそれぞれ、円管状の入力軸１８の周囲に、ニードル軸受１９，１９を介して、回転自在および軸方向に変位自在に支持されている。また、ローディングカム式の押圧装置１２を構成するためのカム板１３は、入力軸１８の端部(図１５の左端部)の外周面にスプライン係合され、鍔部２０によって入力側ディスク２から離れる方向への移動が阻止されている。また、出力側ディスク４には出力歯車２１がキー２２，２２により結合されており、これら出力側ディスク４と出力歯車２１とが同期して回転するようになっている。
【００１１】
前述の図１４に示すような構成を成す一対のトラニオン６，６の両端部にはそれぞれ枢軸５，５が設けられており、これらの枢軸５，５は一対の支持板２３，２３に対して揺動自在および軸方向(図１５の表裏方向、図１６の左右方向)に変位自在に支持されている。すなわち、各枢軸５，５は、支持板２３，２３に形成された支持孔２３ａの内側にラジアルニードル軸受３２によって支持されている。
そして、各トラニオン６，６を構成する支持板部７の中央部に形成された円孔１０には、基端部９ａと先端部９ｂとが互いに平行で且つ偏心した変位軸９の基端部９ａが、回転自在に支持されている。また、各支持板部７の内側面から突出する各変位軸９の先端部９ｂの周囲には、パワーローラ１１が回転自在に支持されている。
【００１２】
なお、一対のトラニオン６，６毎に設けられた一対の変位軸９，９は、入力軸１８に対し、互いに１８０度反対側の位置に設けられている。また、これらの各変位軸９，９の先端部９ｂが基端部９ａに対して偏心している方向は、入力側および出力側の両ディスク２，４の回転方向に対して同方向(図１６で左右逆方向)となっている。また、偏心方向は、入力軸１８の配設方向に対して略直交する方向となっている。したがって、各パワーローラ１１，１１は、入力軸１８の長手方向に若干変位できるように支持される。その結果、押圧装置１２が発生するスラスト荷重に基づく各構成部材の弾性変形等に起因して、各パワーローラ１１，１１が入力軸１８の軸方向に変位する傾向となった場合でも、各構成部材に無理な力が加わらず、この変位が吸収される。
【００１３】
また、各パワーローラ１１，１１の外側面と各トラニオン６，６を構成する支持板部７の内側面との間には、パワーローラ１１の外側面の側から順に、スラスト転がり軸受であるスラスト玉軸受２４と、スラストニードル軸受２５とが設けられている。このうち、スラスト玉軸受２４は、各パワーローラ１１に加わるスラスト方向の荷重を支承しつつ、これら各パワーローラ１１の回転を許容するものである。このようなスラスト玉軸受２４はそれぞれ、複数個ずつの玉２６，２６と、これら各玉２６，２６を転動自在に保持する円環状の保持器２７と、円環状の外輪２８とから構成されている。また、各スラスト玉軸受２４の内輪軌道は各パワーローラ１１の外側面に、外輪軌道は各外輪２８の内側面にそれぞれ形成されている。
【００１４】
また、スラストニードル軸受２５は、各トラニオン６，６を構成する支持板部７の内側面と外輪２８の外側面との間に挟持されている。このようなスラストニードル軸受２５は、各パワーローラ１１から各外輪２８に加わるスラスト荷重を支承しつつ、これら各パワーローラ１１および外輪２８が各変位軸９の基端部９ａを中心として揺動変位することを許容する。
【００１５】
更に、各トラニオン６，６の一端部(図１６の左端部)にはそれぞれ駆動ロッド２９が結合されており、各駆動ロッド２９の中間部外周面に駆動ピストン３０が固設されている。そして、これら各駆動ピストン３０はそれぞれ、駆動シリンダ３１内に油密に嵌装されている。
【００１６】
このように構成されたトロイダル型無段変速機の場合、入力軸１８の回転は、押圧装置１２を介して、入力側ディスク２に伝えられる。そして、この入力側ディスク２の回転が、一対のパワーローラ１１，１１を介して出力側ディスク４に伝えられ、更にこの出力側ディスク４の回転が、出力歯車２１より取り出される。
【００１７】
入力軸１８と出力歯車２１との間の回転速度比を変える場合には、一対の駆動ピストン３０，３０を互いに逆方向に変位させる。これら各駆動ピストン３０，３０の変位に伴って、一対のトラニオン６，６が互いに逆方向に変位する。例えば、図１６の下側のパワーローラ１１が同図の右側に、同図の上側のパワーローラ１１が同図の左側にそれぞれ変位する。その結果、これら各パワーローラ１１，１１の周面１１ａ，１１ａと入力側ディスク２及び出力側ディスク４の内側面２ａ，４ａとの当接部に作用する接線方向の力の向きが変化する。そして、この力の向きの変化に伴って、各トラニオン６，６が、支持板２３，２３に枢支された枢軸５，５を中心として、互いに逆方向に揺動する。
【００１８】
その結果、前述の図１２および図１３に示したように、各パワーローラ１１，１１の周面１１ａ，１１ａと各内側面２ａ，４ａとの当接位置が変化し、入力軸１８と出力歯車２１との間の回転速度比が変化する。また、これら入力軸１８と出力歯車２１との間で伝達するトルクが変動し、各構成部材の弾性変形量が変化すると、各パワーローラ１１，１１及びこれら各パワーローラ１１に付属の外輪２８が、各変位軸９の基端部９ａを中心として僅かに回動する。これら各外輪２８の外側面と各トラニオン６を構成する支持板部７の内側面との間には、各スラストニードル軸受２５が存在するため、前記回動は円滑に行なれる。したがって、前述のように各変位軸９，９の傾斜角度を変化させるための力が小さくて済む。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
前述のようなトロイダル型無段変速機の運転時において、各トラニオン６，６の内側面側（ポケット部Ｐ側）に回転自在に支持されたパワーローラ１１には、入力側および出力側の両ディスク２，４の内側面２ａ，４ａからスラスト荷重が加わる。そして、このスラスト荷重は、スラスト玉軸受２４及びスラストニードル軸受２５を介して、各トラニオン６を構成する支持板部７の内側面に伝達される。したがって、トロイダル型無段変速機の運転時に各トラニオン６，６は、図１４に誇張して示すように、パワーローラ１１が位置する内側面側が凹面となる方向に、僅かとは言え弾性変形する。
【００２０】
そして、この弾性変形量が大きくなると、スラスト玉軸受２４を構成する転動体である玉２６，２６及びスラストニードル軸受２５を構成するニードルに加わるスラスト荷重が不均一になる。すなわち、各トラニオン６の弾性変形の結果、これら各トラニオン６を構成する支持板部７の内側面と各パワーローラ１１の外側面との距離が不均一になる。そして、これら両面同士の距離が大きくなった部分に存在する転動体に加わるスラスト荷重が小さくなる代わりに、この距離が小さくなった部分に存在する転動体に加わるスラスト荷重が大きくなる。この結果、一部の転動体に過大なスラスト荷重が加わり、この一部の転動体と当該転動体の転動面が当接している軌道面との当接圧が過大となって、これら転動面及び軌道面の疲れ寿命が著しく短くなる。
【００２１】
また、トラニオン６の両端部に設けられた傾転軸受の転動面である各枢軸５，５と、パワーローラ１１を支持するための支持板部７との結合部位Ａ（図１７参照）には応力が集中し易く、過大なトルクが入力されて前述のようにトラニオン６が弾性変形した場合には、前記結合部位Ａに亀裂等の損傷が発生し易くなる。そのため、従来は、トラニオン６の肉厚を大きくして、このような損傷の発生を防止しているが、大型化して重量が増加するとともに、コストも増大するため、好ましくない。また、枢軸５と支持板部７とを必要以上に大きな半径で結合する必要があり、加工上においても問題が生じていた。
【００２２】
また、トラニオン６が図１４に示すように弾性変形すると、変位軸９がトラニオン６に対し傾斜する。その場合、変位軸９の基端部９ａとトラニオン６との係合部Ｂ（図１７参照）に応力が集中して、この部分に亀裂等の損傷が発生し易くなる。また、変位軸９がトラニオン６に対し傾斜すると、変位軸９の先端部９ｂに支持されたパワーローラ１１の位置がずれるため、パワーローラ１１の周面１１ａと各ディスク２，４の内側面２ａ，４ａとの接触点が所定位置からずれ、変速動作が不安定になる。
【００２３】
そのため、図１８に示すように、パワーローラ１１が位置するトラニオン６の内側面側に、一対の折れ曲がり壁部８，８の先端部同士を連結する連結部材３３を設け、この連結部材３３によって、トラニオン６の内側面側が凹面となる方向に弾性変形することを規制する技術も提案されている（特願２０００−１２２６４８号参照）。また、トラニオン６の弾性変形を効果的に防止するため、図１９に示すように、一対の折れ曲がり壁部８，８同士を連結部材３３によって連結するだけでなく、ポケットＰを押し潰す力をその方向で効果的に受けて支持することができる受圧部３３ｂを連結部材３３に設ける技術も提案されている（特願２００１−２５５８２４号参照）。
【００２４】
これらいずれの技術においても、トラニオン６と連結部材３３とを完全に密着または一体成形すれば、連結部材３３の働きを十分に生かすことができる。しかし、加工性を考えると、別体にする方が望ましい。しかし、その場合には、トラニオンからの連結部材の脱落を防止することが必要になってくるとともに、加工精度、嵌め合い、組立性などを考慮する必要があり、また、連結部材の働きが損なわれないようにする必要がある。
【００２５】
本発明は、前記事情に着目してなされたものであり、トラニオンの弾性変形を防止する連結部材の働きを損なうことなく、トラニオンからの連結部材の脱落を防止できるとともに、加工や組立が容易なトロイダル型無段変速機を提供することを目的とする。
【００２６】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、請求項１に記載された発明は、互いの内側面同士を対向させた状態で互いに同心的に且つ回転自在に支持された第１および第２のディスクと、これら第１および第２のディスクの中心軸に対して捻れの位置にある枢軸を中心に揺動するトラニオンと、このトラニオンを構成する支持板部の中央部に支持された変位軸と、この変位軸の周囲に回転自在に支持された状態で前記第１および第２の両ディスクの間に挟持されたパワーローラと、このパワーローラの外側面に添設して設けられ、このパワーローラに加わるスラスト方向の荷重を支承しつつ、このパワーローラの回転を許容する軸受とを備え、前記支持板部の長手方向の両端部には、前記パワーローラを収容するポケット部を形成するように前記支持板部の内側面側に折れ曲がる一対の折れ曲がり壁部が形成され、これらの各折れ曲がり壁部の外側面に前記各枢軸が互いに同心的に設けられて成るトロイダル型無段変速機において、前記一対の折れ曲がり壁部同士を連結する連結部材を備え、この連結部材の少なくとも一端部が前記トラニオンの枢軸と平行な方向に配置された締結部材により前記折れ曲がり壁部に結合され、前記締結部材は、その一端部のみが前記連結部材または前記折れ曲がり壁部に固定されており、締結部材の軸方向に沿う前記連結部材と前記折れ曲がり壁部との相対的な移動を許容することを特徴とする。
【００２７】
この請求項１に記載された発明においては、トラニオンと連結部材とが別体であるため、加工性が良好であるとともに、トラニオンの枢軸と平行な方向に配置された（例えば図１参照）締結部材を介して連結部材とトラニオンとが結合されているため、トラニオンからの連結部材の脱落を効果的に防止することができる。また、トラニオンの長手方向の両端部に設けた一対の折れ曲がり壁部同士が連結部材によって連結されているため、トラニオンの曲げ剛性が向上する。そのため、トロイダル型無段変速機の運転に伴って、このトラニオンを構成する支持板部の内側面にスラスト荷重が加わった場合でも、トラニオンが弾性変形しにくい。
【００２９】
さらに、締結部材をトラニオン側と連結部材側の両方に固定するのではなく、締結部材の一端部のみを連結部材またはトラニオンに固定して、トラニオンと連結部材との相対移動を許容しているため（例えば図１から明らかなように、トラニオンと連結部材との相対移動は、締結部材がトラニオンの枢軸と平行な方向に配置されているからこそ可能になる）、トラニオンからの力は、締結部材やその周辺に無理な負荷をかけることなく、連結部材にスムーズに伝達される。したがって、連結部材の本来の働きを十分に引き出すことができる。また、完全な密着接合ではないため、加工、嵌め合い、組立等が容易である。
【００３０】
また、請求項２に記載された発明は、請求項１に記載の発明において、前記連結部材は、その両端部が前記締結部材により前記各折れ曲がり壁部に結合されていることを特徴とする。
【００３１】
この請求項２に記載された発明においては、請求項１と同様の作用効果が得られるとともに、その作用効果を促進することができる。
【００３２】
また、請求項３に記載された発明は、請求項１または２に記載の発明において、前記連結部材は、前記ポケット部内に位置していることを特徴とする。
【００３３】
この請求項３に記載された発明においては、ポケット部を形成する折れ曲がり壁部の間に連結部材が介在するので、各折れ曲がり壁部が互いに近づく方向に弾性変形し難くなるため、トラニオンの曲げ剛性がさらに向上する。
【００３４】
また、請求項４に記載された発明は、請求項１または２に記載の発明において、前記トラニオンの近傍には、このトラニオンが前記枢軸を中心として許容限度を越えて揺動することを防止するストッパが設けられており、前記連結部材に、このストッパに当接する当接部が設けられていることを特徴とする。
【００３５】
この請求項４に記載された発明においては、トラニオンの傾転を支持する軸受に対するトラニオンの転送表面部は、例えば、ずぶ焼き、高周波焼入れ、浸炭焼入れなどの焼入れ処理を施すことにより、その表面硬度を高くし、軸受の当接による磨耗を防止している。ここで、本発明に係る連結部材を設けていないトラニオンの場合には、トラニオンの傾転は、トラニオンの転送表面部に近接する部位がストッパに当接することにより阻止される。このため、このストッパに対するトラニオンの当接部にも、磨耗防止の為に焼入れ処理を施すが、これら転送表面部と当接部とは近接しているので、焼入れ処理が２回にわたり行われる部位が生じる。この結果、焼入れ処理が２回にわたって行われた部位の焼き割れや硬度低下をもたらしてしまうので、トラニオンの耐久性が低下してしまう。これに対し、本発明では、連結部材の当接部がストッパに当接するので、磨耗防止のための焼入れ処理は、トラニオンの転送表面部およびトラニオンとは別体の連結部材の当接部に対して、別々に行われる。したがって、焼入れ処理がトラニオンに対して２回にわたり行われないので、トラニオンの耐久性が低下しない。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、本発明の特徴は、スラスト荷重によるトラニオン６の弾性変形を防止する連結部材３３とトラニオン６との接合構造にあり、その他の構成および作用は前述した従来の構成および作用と同様であるため、以下においては、本発明の特徴部分についてのみ言及し、それ以外の部分については、図１２乃至図１９と同一の符号を付してその詳細な説明を簡略化することにする。
【００３７】
図１は本発明の第１の実施形態を示している。図示のように、本実施形態のトロイダル型無段変速機を構成するトラニオン６は、前述した従来構造の場合と同様に、支持板部７の長手方向(図1の左右方向)の両端部に、支持板部７の内側面側(図１の上側)に折れ曲がる状態で形成された一対の折れ曲がり壁部８，８を有している。そして、各折れ曲がり壁部８，８の外側面には、枢軸５，５が互いに同心的に設けられている。
【００３８】
このトラニオン６は、調質熱処理によりＨＲＣ４５以下の硬さになっている。また、トラニオン６において、このトラニオン６の傾転を支持するラジアルニードル軸受３２の転送表面部５ａは、ラジアルニードル軸受３２の当接による磨耗を防止するために、例えば、ずぶ焼き、高周波焼入れ、浸炭焼入れなどの焼入れ処理を施すことにより、その表面硬度がＨＲＣ５０以上になるようにしている。なお、変位軸９の基端部９ａを支持する支持板部７の中央部の円孔１０は、貫通しておらず、一端側（パワーローラ１１が収容されるポケット部Ｐと反対の側）が閉塞された袋状に形成されている。
【００３９】
また、本実施形態のトラニオン６においては、パワーローラ１１が位置するトラニオン６の内側面側（ポケット部Ｐ側）に、トラニオン６の内側面側が凹面となる方向に弾性変形することを規制する連結部材３３が設けられている。この連結部材３３は、一対の折れ曲がり壁部８，８の先端部８ａ，８ａ間に架設されるように延びている。具体的には、連結部材３３は、ポケット部Ｐ内に位置しており、スラスト方向と略直交する方向でポケット部Ｐの内面に当接して、ポケット部Ｐを押し潰すように作用する押圧力を受ける。なお、連結部材３３は、例えば、鋼等の十分な剛性を有する材料に、鍛造加工の如き、大きな剛性を得られる加工を施すことにより直線状に成形される。
【００４０】
このような連結部材３３は、このトラニオン６に、変位軸９、パワーローラ１１、スラスト玉軸受２４、スラストニードル軸受２５を組み付けた後、ピン等の締結部材４０によってトラニオン６に対し結合固定される。
【００４１】
この連結部材３３を締結部材４０を介してトラニオン６に結合固定した状態で、パワーローラ１１は、連結部材３３とトラニオン６の支持板部７との間に配置された状態となる。ただし、パワーローラ１１のうちで、入力側および出力側の両ディスク２，４の内側面２ａ，４ａ(図１２，１３，１５参照)と当接する部分は、図２に示すように、連結部材３３の側縁（ポケット部Ｐの側口）から露出している。パワーローラ１１の周面１１ａの一部で、このように連結部材３３の側縁から露出した部分が、各内側面２ａ，４ａに当接自在とするため、トラニオン６の揺動に拘らず、各ディスク２，４と干渉しないように、連結部材３３の形状および大きさを設定する。
【００４２】
このような構成によれば、トラニオン６と連結部材３３とが別体であるため、加工性が良好であるとともに、連結部材３３とトラニオン６とが締結部材４０を介して結合されているため、トラニオン６からの連結部材３３の脱落を防止することができる。
【００４３】
また、トラニオン６の長手方向の両端部に設けた一対の折れ曲がり壁部８，８同士が連結部材３３によって連結されているため、トラニオン６の曲げ剛性が向上する。そのため、トロイダル型無段変速機の運転に伴って、このトラニオン６を構成する支持板部７の内側面に、図１で下向きのスラスト荷重Ｆが加わった場合でも、トラニオン６が弾性変形しにくい。特に、本構成の連結部材３３は、ポケット部Ｐの内面（具体的には、折れ曲がり壁部８，８の内面）に当接されてポケット部Ｐを押し潰す力をその方向で直接に受けることができるため、トラニオン６の弾性変形を効果的に防止することができる。このように、ポケットＰを押し潰す力をその方向で効果的に受けて支持することができれば、トラニオン６の弾性変形を規制する連結部材３３の規制力が、ポケットＰを押し潰す力に抗する方向に有効に作用する。したがって、一対の折れ曲がり壁部８，８の先端縁同士の間隔の変化が規制され、トラニオン６の弾性変形が効果的に防止される。
【００４４】
また、このように、トラニオン６の弾性変形を防止できれば、過大なトルクが入力された場合でも、各枢軸５，５と支持板部７との結合部位Ａに応力が集中することがなく（応力の低下を図れ）、トラニオン６の肉厚を特に大きくしなくても、各枢軸５，５の基端部分に亀裂等の損傷が発生しにくくできる。このため、重量やコストの低減を図れるとともに、トラニオンを小型化することもできる。また、トラニオン６の変形に基づく変位軸９の傾斜を防止し、この変位軸９の先端部９ｂに支持したパワーローラ１１の位置がずれるのを抑えることができるので、変速動作を安定させることができる。なお、本実施形態では、変位軸９の基端部９ａを支持する支持板部７の中央部の円孔１０が貫通しておらず、一端側が閉塞された袋状に形成されているため、仮に変位軸９がトラニオン６に対し傾斜するようなことがあっても、変位軸９の基端部９ａとトラニオン６との係合部Ｂに応力が集中してこの部分に亀裂等の損傷が発生するといった事態を回避できる。
【００４５】
図３の（ａ）は、第１の実施形態の変形例１を示している。なお、本変形例において、図１と共通する構成部分については、同一符号を付してその説明を簡略化する。
【００４６】
図３の（ａ）に示すように、トラニオン６の一方側の折れ曲がり壁部８の先端部８ａには、トラニオン６と連結部材３３とを結合するためのピン４０が挿通されるピン穴４４が形成されている。このピン穴４４の内径は、ピン４０の外径よりも若干大きく形成されている。また、連結部材３３の一端部には、ピン４０が挿入されるピン孔４２が形成されている。このピン孔４２の内径は、ピン４０の外径と略一致している。
【００４７】
ピン４０は、ピン孔４２内で例えばカシメによって固定される（カシメ固定された部分が図中に参照符号４５で示されている）。また、ピン４０は、ピン４０の外径よりも大きな内径を有するピン穴４４内では、ピン穴４４の内面との間に所定の隙間Ｓ１を形成する「すきまばめ」状態で配されており、図中に矢印で示す軸方向でトラニオン６の移動を許容する。
【００４８】
なお、トラニオン６の他方側の折れ曲がり壁部８の先端部８ａと連結部材３３の他端部との間にも以上と同様の接合構造が成されていることが望ましいが、そのような接合構造が成されていなくても良い。すなわち、図１または後述する図４のような構造あるいは一体成形など、任意の接合構造を採用することが可能である。
【００４９】
以上のように、本変形例１では、図１と同様の構成を備えているため、図１と同様の作用効果が得られるとともに、締結部材であるピン４０をトラニオン６側と連結部材３３側の両方に固定するのではなく、ピン４０を連結部材３３のみに固定して（ピン４０の一端部のみを連結部材３３に固定して）、トラニオン６の軸方向移動を許容しているため（ピン４０の軸方向に沿う連結部材３３と折れ曲がり壁部８ａとの相対的な移動を許容しているため）、トラニオン６と連結部材３３との間に隙間があっても、負荷がピン４０自身によって伝達されてしまうといったことがない。
【００５０】
ここで、図４に示すように、トラニオン６と連結部材３３との間に所定の隙間Ｓが形成されるようにして、トラニオン６と連結部材３３とをボルト４０Ａによって締結した場合には、図５および図６に示すように、トラニオン６にスラスト荷重Ｆが作用すると、トラニオン６は、その構造上、連結部材３３を圧縮させる方向に変形する（圧縮力Ｆ１が作用する）。このため、トラニオン６側と連結部材３３側の両方にネジを切った場合には、トラニオン６と連結部材３３との間の隙間Ｓの存在により、負荷がボルト４０Ａ自身によって伝達されてしまう。
【００５１】
また、トラニオン６側のボルト穴を通し穴とすれば、トラニオン６にスラスト荷重Ｆが作用した際、ボルト４０Ａ自身による連結部材３３への負荷の伝達はないが、組立の際にボルト４０Ａを締め上げることにより、隙間Ｓの量に応じてトラニオン６に曲げ荷重（応力）ｆ２が作用する。また、それによって、ボルト４０Ａには引張り荷重（応力）ｆ１が作用することになる。
【００５２】
このように、ボルト４０Ａ等の締結部材によって完全にトラニオン６と連結部材３３とを接合すると、締結部材やその周辺に無理な負荷がかかり、連結部材３３の本来の働きを十分に引き出せない。
【００５３】
これに対して、本変形例では、ピン４０によってトラニオン６と連結部材３３とを完全に密着接合せず、ピン４０とトラニオン６との間に隙間をもたせてトラニオン６の動きを許容した接合形態を採用しているため、ピン４０は、トラニオン６からの力を連結部材３３へと伝える単なるガイド的な役割を成し、トラニオン６からの力は、ピン４０やその周辺に無理な負荷をかけることなく（トラニオン６に曲げ荷重（応力）ｆ２が作用したり、ピン４０に引張り荷重（応力）ｆ１が作用したりせず）、連結部材３３にスムーズに伝達される。したがって、連結部材３３の本来の働きを十分に引き出すことができる。また、完全な密着接合ではないため、加工、嵌め合い、組立等が容易である。
【００５４】
図３の（ｂ）は、第１実施形態の変形例２を示している。なお、本変形例において、図３の（ａ）と共通する構成部分については、以下、同一符号を付してその説明を省略する。
【００５５】
図３の（ｂ）に示すように、トラニオン６の折れ曲がり壁部８の先端部８ａには、トラニオン６と連結部材３３とを結合するためのピン４０が挿通されるピン穴４４Ａが形成されている。このピン穴４４Ａの内径は、ピン４０の外径と略一致している。また、連結部材３３の端部には、ピン４０が挿入されるピン孔４２Ａが形成されている。このピン孔４２Ａの内径は、ピン４０の外径よりも若干大きく形成されている。
【００５６】
ピン４０は、ピン穴４４Ａ内で例えばカシメによって固定される（カシメ固定された部分が図中に参照符号４６で示されている）。また、ピン４０は、ピン４０の外径よりも大きな内径を有するピン孔４２Ａ内では、ピン孔４２Ａの内面との間に所定の隙間Ｓ２を形成する「すきまばめ」状態で配されており、図中に矢印で示す軸方向で連結部材３３の移動を許容する。
【００５７】
このように、本変形例においても、ピン４０をトラニオン６のみに固定して、連結部材３３の軸方向移動を許容しているため、第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００５８】
図７の（ａ）は、第１の実施形態の変形例３を示している。なお、本変形例において、図３と共通する構成部分については、以下、同一符号を付してその説明を省略する。
【００５９】
図７の（ａ）に示すように、トラニオン６の折れ曲がり壁部８の先端部８ａには、トラニオン６と連結部材３３とを結合するためのボルト４０Ａが螺合されるネジ穴４４Ａが形成されている。また、連結部材３３の端部には、ボルト４０Ａが挿入される孔４２が形成されている。この孔４２の内径は、ボルト４０Ａの外径よりも若干大きく形成されている。
【００６０】
この構成において、ボルト４０Ａは、ネジ穴４４Ａ内に螺合状態で固定される。また、ボルト４０Ａは、ボルト４０Ａの外径よりも大きな内径を有する孔４２内では、孔４２の内面との間に所定の隙間Ｓ２を形成する「すきまばめ」状態で配されており、図中に矢印で示す軸方向で連結部材３３の移動を許容する。
【００６１】
このように、本変形例においても、ボルト４０Ａをトラニオン６のみに固定して、連結部材３３の軸方向移動を許容しているため、変形例１および変形例２と同様の作用効果を得ることができる。
【００６２】
図７の（ｂ）は、第１の実施形態の変形例４を示している。なお、本変形例において、図７の（ａ）と共通する構成部分については、以下、同一符号を付してその説明を省略する。
【００６３】
図７の（ｂ）に示すように、トラニオン６の折れ曲がり壁部８の先端部８ａには、トラニオン６と連結部材３３とを結合するためのボルト４０Ａが挿通される穴４４が形成されている。この穴４４の内径は、ボルト４０Ａの外径よりも若干大きく形成されている。また、連結部材３３の端部には、ボルト４０Ａが螺合されるネジ孔４２Ａが形成されている。
【００６４】
この構成において、ボルト４０Ａは、ネジ孔４２Ａ内に螺合状態で固定される。また、ボルト４０Ａは、ボルト４０Ａの外径よりも大きな内径を有する穴４４内では、穴４４の内面との間に所定の隙間Ｓ１を形成する「すきまばめ」状態で配されており、図中に矢印で示す軸方向でトラニオン６の移動を許容する。
【００６５】
このように、本変形例４においても、ボルト４０Ａを連結部材３３のみに固定して、トラニオン６の軸方向移動を許容しているため、変形例１ないし変形例３と同様の作用効果を得ることができる。
【００６６】
図８乃至図１０は、本発明の第２の実施形態を示している。図８に示すように、ハウジング３８の内面には、各トラニオン６を支持する支持板（ヨーク）２３の中間部を、揺動並びに枢軸５，５の軸線方向（図８の左右方向）に亙る変位自在に支持するための支持ポスト３４が固定されている。そして、この支持ポスト３４の先端部で支持板２３の内面側の中央部には、抑え金具３６が、結合ねじ３７により結合固定されている。この抑え金具３６の先端部には、基端寄り部分に比べて外径が大きくなったフランジ状の抑え鍔部３９が形成されている。
【００６７】
また、結合ねじ３７は、支持ポスト３４および抑え金具３６を貫通した状態で、先端部をハウジング３８の内面に固定した支持プレート４０に螺合し、頭部４１を抑え鍔部３９に当接させている。この状態で、支持ポスト３４および抑え金具３６は、支持プレート４０と結合ねじ３７の頭部４１との間で挟持され、支持プレート４０を介してハウジング３８の内面に固定されている。
【００６８】
また、支持ポスト３４の下端面と抑え鍔部３９との間で、トラニオン６が枢軸５を中心として許容限度を越えて揺動することを防止するためのストッパ４２を緩く挟持している。このストッパ４２は、図１０に示すように、略長方形をなしている。ストッパ４２の両端部にはそれぞれ、平坦部４２ａと略円弧状の凹部４２ｂとが形成されている。
【００６９】
一方、図８乃至図１０に示すように、トラニオン６の連結部材５０は、ポケットＰを押し潰す力をその方向で受ける側壁部５１，５１と底壁部５２とが一体に形成されて略コ字状をなしている。側壁部５１、５１は、一対の折れ曲がり壁部８，８から突出している。また、図１０に示すように、底壁部５２は、長手部５２ａと短手部５２ｂとが所定角度を形成するように一体に形成されており、長手部５２ａと短手部５２ｂとで形成される角部５２ｃが、ストッパ４２の凹部４２ｂ内に入り込めるようになっている。
【００７０】
また、連結部材５０の側壁部５１と底壁部５２との連結部で、且つ底壁部５２の長手部５２ａの側壁部５１側の一端部は、ストッパ４２に当接する当接部５３となっている。すなわち、この当接部５３，５３がストッパ４２の平坦部４２ａに突き当たって、トラニオン６，６の傾転が阻止されるようになっている。この当接部５３，５３には、トラニオン６の転送表面部５ａと同様に、ストッパ４２の当接による磨耗を防止するために、焼入れ処理が施されている。
【００７１】
なお、連結部材５０は、第１の実施形態と同様に、例えば、鋼等の十分な剛性を有する材料に、鍛造加工の如き、大きな剛性を得られる加工を施すことにより成形される。また、連結部材５０は、トラニオン６に、変位軸９、パワーローラ１１、スラスト玉軸受２４、スラストニードル軸受２５を組み付けた後、図９に示すように、ピン等の締結部材４０によってトラニオン６に対し結合固定される。
【００７２】
ここで、本実施形態に係る連結部材５０を設けていないトラニオン６の場合には、図１１に示すように、トラニオン６の傾転は、折れ曲がり壁部８の先端部８ａがストッパ４３に当接することにより阻止される。このため、トラニオン６に対する焼入れ処理は、トラニオン６の転送表面部５ａと、折れ曲がり壁部８の先端部８ａとの両方に行われる。この場合、トラニオン６の転送表面部５ａと折れ曲がり壁部８の先端部８ａとは近接しているので、焼入れ処理が２回にわたり行われる部位Ｃが生じてしまう。この結果、焼入れ処理が２回にわたり行われた部位Ｃの焼き割れや硬度低下をもたらしてしまうので、トラニオン６の耐久性が低下してしまう。
【００７３】
これに対し、本実施形態の構成によれば、連結部材５０の当接部５３がストッパ４２に当接するので、磨耗防止のための焼入れ処理は、トラニオン６の転送表面部５ａおよびトラニオン６とは別体の連結部材５０の当接部５３に対して別々に行われる。したがって、トラニオン６において、焼入れ処理が２回にわたり行われる部位Ｃがなくなるので、トラニオン６の耐久性の低下を防止することができる。
【００７４】
なお、本発明は、前述した各実施形態に限定されず、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施できることは言うまでもない。例えば、前述した各変形例では、締結部材としてピンおよびボルトが示されているが、締結部材は、これらに限らず、スプライン、セレーションを用いることも可能である。
さらに、ストッパは、支持板２３の下面に一体的に設けてもよい。
【００７５】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載された発明によれば、トラニオンと連結部材とが別体であるため、加工性が良好であるとともに、連結部材とトラニオンとが締結部材を介して結合されているため、トラニオンからの連結部材の脱落を防止することができる。また、トラニオンの長手方向の両端部に設けた一対の折れ曲がり壁部同士が連結部材によって連結されているため、トラニオンの曲げ剛性が向上する。そのため、トロイダル型無段変速機の運転に伴って、このトラニオンを構成する支持板部の内側面にスラスト荷重が加わった場合でも、トラニオンが弾性変形しにくい。
【００７６】
さらに、締結部材をトラニオン側と連結部材側の両方に固定するのではなく、締結部材の一端部のみを連結部材またはトラニオンに固定して、トラニオンと連結部材との相対移動を許容しているため、トラニオンからの力は、締結部材やその周辺に無理な負荷をかけることなく、連結部材にスムーズに伝達される。したがって、連結部材の本来の働きを十分に引き出すことができる。また、完全な密着接合ではないため、加工、嵌め合い、組立等が容易である。
【００７７】
請求項２に記載された発明によれば、請求項１と同様の作用効果が得られるとともに、その作用効果を促進することができる。
【００７８】
請求項３に記載された発明によれば、請求項１または２と同様の作用効果が得られるとともに、ポケット部を形成する折れ曲がり壁部の間に連結部材が介在するので、各折れ曲がり壁部が互いに近づく方向に弾性変形し難くなるため、トラニオンの曲げ剛性をさらに向上させることができる。
【００７９】
請求項４に記載された発明によれば、請求項１または２と同様の作用効果が得られるとともに、連結部材の当接部がストッパに当接するので、磨耗防止のための焼入れ処理は、トラニオンの傾転面および連結部材の当接部に対して別々に行われる。したがって、トラニオンに対して焼入れ処理が２回にわたり行われないので、トラニオンの耐久性の低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施の形態に係り、トロイダル型無段変速機から図１６の下側に配置したトラニオンに相当するトラニオンを取り出して示す拡大断面図である。
【図２】図１を上から見た図である。
【図３】（ａ）は本発明の第１の実施形態の変形例１に係るトロイダル型無段変速機の要部拡大断面図、（ｂ）は本発明の第１の実施形態の変形例２に係るトロイダル型無段変速機の要部拡大断面図である。
【図４】図１に相当する部位のトラニオンおよび連結部材の拡大断面図である。
【図５】トラニオン（連結部材付き）の具体的形状をスラスト荷重により弾性変形した状態で示す断面図である。
【図６】トラニオンの具体的形状をスラスト荷重により弾性変形した状態で示す断面図である。
【図７】（ａ）は本発明の第１の実施形態の変形例３に係るトロイダル型無段変速機の要部拡大断面図、（ｂ）は本発明の第１の実施形態の変形例４に係るトロイダル型無段変速機の要部拡大断面図である。
【図８】本発明の第２実施の形態に係るトロイダル型無段変速機を示す断面図である。
【図９】図８の下側に配置したトラニオンを上から見た図である。
【図１０】連結部材の当接部がストッパに当接している状態を説明するための図である。
【図１１】連結部材がない場合のトラニオンとストッパとを示す断面図である。
【図１２】従来から知られているの基本的構成を最大減速時の状態で示す側面図である。
【図１３】従来から知られているトロイダル型無段変速機の基本的構成を最大増速時の状態で示す側面図である。
【図１４】トラニオンの具体的形状をスラスト荷重により弾性変形した状態で示す断面図である。
【図１５】従来の具体的構造の一例を示す断面図である。
【図１６】図１５のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。
【図１７】トラニオンおよびパワーローラの従来構造を示す拡大断面図である。
【図１８】トラニオンおよびパワーローラの他の従来構造を示す拡大断面図である。
【図１９】トラニオンおよびパワーローラの他の従来構造を示す拡大断面図である。
【符号の説明】
１    入力軸
２    入力側ディスク
２ａ    内側面
３    出力軸
４    出力側ディスク
４ａ    内側面
５    枢軸
６    トラニオン
７    支持板部
８    折れ曲がり壁部
９    変位軸
９ａ    基端部
９ｂ    先端部
１０    円孔
１１    パワーローラ
１１ａ    周面
３３、５０    連結部材
４０    ピン（締結部材）
４０Ａ    ボルト（締結部材）
４２    ストッパ
５３    当接部
Ｐ    ポケット部
【図１】
0004003119.tif 000002
【図２】
0004003119.tif 000003
【図３】
0004003119.tif 000004
【図４】
0004003119.tif 000005
【図５】
0004003119.tif 000006
【図６】
0004003119.tif 000007
【図７】
0004003119.tif 000008
【図８】
0004003119.tif 000009
【図９】
0004003119.tif 000010
【図１０】
0004003119.tif 000011
【図１１】
0004003119.tif 000012
【図１２】
0004003119.tif 000013
【図１３】
0004003119.tif 000014
【図１４】
0004003119.tif 000015
【図１５】
0004003119.tif 000016
【図１６】
0004003119.tif 000017
【図１７】
0004003119.tif 000018
【図１８】
0004003119.tif 000019
【図１９】
0004003119.tif 000020