(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸と、この回転軸の周囲にそれぞれ回転自在に支持され、それぞれの内周面同士を互いに対向させた第１と第２のディスクと、前記第１と第２のディスクの中心軸に対し捻れの位置にある枢軸を中心として揺動するトラニオンと、このトラニオンに設けられた変位軸と、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と第２のディスクの間に挟持されたパワーローラと、このパワーローラと前記トラニオンとの間に設けられ、このパワーローラに加わるスラスト方向の荷重を支承するスラスト転がり軸受とを備え、前記第１及び第２のディスクの内周面はそれぞれ断面が円弧形の凹面であり、前記パワーローラの周面は球面状の凸面であり、この周面と前記内周面とが互いに当接しており、前記スラスト転がり軸受は、パワーローラ外輪と、パワーローラ内輪と、このパワーローラ外輪とパワーローラ内輪との間に設けられた複数の転動体と、この複数の転動体を転動自在に保持する保持器を備え、
前記スラスト転がり軸受の保持器のポケットが、半径方向の長さより、円周方向の長さの方が長く形成されたトロイダル型無段変速機において、
前記スラスト転がり軸受に、前記パワーローラに予圧を付与する予圧付与機構を設け、前記予圧付与機構によって前記パワーローラに予圧を付与する際、治具によってポケット内の転動体を等配に配置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】
前記スラスト転がり軸受のパワーローラ外輪に設けた段部に、前記パワーローラに予圧を付与する予圧付与機構を設けたことを特徴とする請求項１記載のトロイダル型無段変速機。
【請求項３】
前記予圧付与機構は、前記パワーローラ外輪側からパワーローラ内輪方向に予圧を付与する弾性部材であることを特徴とする請求項１または２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】
この発明は、自動車用の変速機として、あるいは各種産業機械用の変速機として用いられるトロイダル型無段変速機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
トロイダル型無段変速機において、パワーローラを組み込んだトラニオンの構成は、例えば、特開平８−２４０２５１号公報で知られており、図６及び図７に示すように構成されている。
【０００３】
すなわち、回転軸１の周囲にはそれぞれの内周面同士を互いに対向させた入力ディスク２と出力ディスク３がそれぞれ回転自在に支持されている。入力ディスク２と出力ディスク３間には両ディスク２，３の中心軸に対し捻れの位置にある枢軸４ａを中心として揺動するトラニオン４が設けられている。
【０００４】
トラニオン４には支持軸５ａを有する変位軸５が設けられ、支持軸５ａと変位軸５は互いに平行で、かつ偏心しており、支持軸５ａはトラニオン４に対してラジアルニードル軸受４ｂに回転自在に支持されている。この変位軸５の周囲には入力ディスク２と出力ディスク３の間に挟持された状態で回転自在に支持されたパワーローラ６が設けられている。さらに、パワーローラ６とトラニオン４との間には、このパワーローラ６に加わるスラスト方向の荷重を支承するスラスト転がり軸受７が設けられている。
【０００５】
前記入力ディスク２と出力ディスク３の内周面２ａ，３ａはそれぞれ断面が円弧形の凹面であり、前記パワーローラ６の周面６ａは球面状の凸面であり、この周面６ａと前記内周面２ａ，３ａとが互いに当接している。
【０００６】
前記スラスト転がり軸受７は、パワーローラ外輪８と、パワーローラ内輪９と、このパワーローラ外輪８とパワーローラ内輪９との間に設けられた複数の転動体１０と、この複数の転動体１０を転動自在に保持する保持器１１とから構成されている。なお、パワーローラ内輪９は変位軸５の先端部に係合するワッシャ１４によって保持されている。
【０００７】
保持器１１は、円輪状の主体１２と、それぞれがこの主体１２と直径方向中間部に設けられ転動体１０を転動自在に保持する複数のポケット１３とから構成されている。
【０００８】
前記ポケット１３は、保持器１１の耐久性を上げるために、特願平１１−１７５３９２号に示すように長穴にしたものが知られている。つまり、ポケット１３を保持器１１の半径方向の長さより、円周方向の長さの方が長く形成している。ポケット１３を円周方向の長穴とすることで、転動体１０がポケット１３の端面を押す力が小さくなり、保持器１１にかかる力も小さくなって保持器１１の破損を防止できる。転動体１０は保持器１１に対して速く公転するだけでなく、１８０度反対位置では保持器１１より公転速度が遅くなる部分もあり、転動体１０は長穴からなるポケット１３の長手方向に行き来しながら回転する。従って、保持器１１として必要な強度を持ち、最適に転動体１０を案内でき、耐久性を向上できるという効果がある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図６にパワーローラ６をトラニオン４に組み付けたパワーローラアッセンブリの状態においては、パワーローラ６に予圧が与えられていない。従って、長穴のポケット１３を有した保持器１１は、パワーローラ６をトラニオン４に組み付けた後、複数の転動体１０を等配に保持し続けることが困難であるという問題がある。
【００１０】
すなわち、パワーローラ６のパワーローラ外輪８とパワーローラ内輪９とのずれにより各転動体１０の接触角が異なり、転動体１０は位置により公転速度が変わるため、この速度差によって転動体１０が保持器１１に当たったり離れたりする。
【００１１】
このような力が繰り返し保持器１１に加わると破損に至るが、ポケット１３を円周方向に長い長穴とすることにより、転動体１０の動きの位相差を吸収でき、保持器１１に加わる力を減らすことでその耐久性を上げている。
【００１２】
しかし、保持器１１の効果を十分に発揮させるには、転動体１０を等配に配置する必要がある。なぜなら、転動体１０が長穴からなるポケット１３の中心に配置されたならば、図８に示すようにパワーローラ６の使用時に矢印ａ，ｂで示すように左右どちらかにでも転動体１０は動くことができるが、図９に示すように始めからポケット１３の中心ではなく左右どちらかに偏った状態で配置されていると、例えば右側に偏っていると、偏った側ｃにはそれ以上転動体１０は動くことができなく保持器１１に力が加わってしまうことになる。
【００１３】
従って、長穴からなるポケット１３を有した保持器１１では転動体１０が等配に保持されないとその効果が得られない。しかし、予圧が与えられていないパワーローラアッセンブリでは、図６に示すように垂直方向に立てるだけで転動体１０が重力の影響を受け、図１０に示すようにポケット１３の中で転動体１０が自由に動いてしまい、等配に配置し、それを保持することは困難である。
【００１４】
この発明は、前記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、転動体を保持器のポケットに等配に配置し、しかもそれを保持することができ、耐久性を向上できるトロイダル型無段変速機を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
この発明は、前記目的を達成するために、請求項１は、回転軸と、この回転軸の周囲にそれぞれ回転自在に支持され、それぞれの内周面同士を互いに対向させた第１と第２のディスクと、前記第１と第２のディスクの中心軸に対し捻れの位置にある枢軸を中心として揺動するトラニオンと、このトラニオンに設けられた変位軸と、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と第２のディスクの間に挟持されたパワーローラと、このパワーローラと前記トラニオンとの間に設けられ、このパワーローラに加わるスラスト方向の荷重を支承するスラスト転がり軸受とを備え、前記第１及び第２のディスクの内周面はそれぞれ断面が円弧形の凹面であり、前記パワーローラの周面は球面状の凸面であり、この周面と前記内周面とが互いに当接しており、前記スラスト転がり軸受は、パワーローラ外輪と、パワーローラ内輪と、このパワーローラ外輪とパワーローラ内輪との間に設けられた複数の転動体と、この複数の転動体を転動自在に保持する保持器を備え、
前記スラスト転がり軸受の保持器のポケットが、半径方向の長さより、円周方向の長さの方が長く形成されたトロイダル型無段変速機において、前記スラスト転がり軸受に、前記パワーローラに予圧を付与する予圧付与機構を設け、前記予圧付与機構によって前記パワーローラに予圧を付与する際、治具によってポケット内の転動体を等配に配置することを特徴とする。
【００１６】
請求項２は、請求項１の前記スラスト転がり軸受のパワーローラ外輪に設けた段部に、前記パワーローラに予圧を付与する予圧付与機構を設けたことを特徴とする。
【００１７】
請求項３は、請求項１または２の前記予圧付与機構は、前記パワーローラ外輪側からパワーローラ内輪方向に予圧を付与する弾性部材であることを特徴とする。
【００１８】
前記構成によれば、予圧によってパワーローラ外輪、パワーローラ内輪、保持器及び転動体の剛体性が増し、がたつきが減少し、トラニオンの動きに対するパワーローラの応答性が向上する。また、パワーローラに荷重が加わったとき、弾性部材が圧縮されるため、パワーローラが予圧によって回転を妨げることはない。
【００１９】
また、治具をパワーローラ外輪と保持器との間またはパワーローラ内輪と保持器との間にセットすることにより、ポケット内で転動体の位置が偏っていても治具によって各転動体を押圧して転動体をポケットに等配に配置することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２１】
図１（ａ）（ｂ）はトロイダル型無段変速機のパワーローラアッセンブリの第１の実施形態を示し、従来と同一構成部分は同一番号を付して説明を省略する。
【００２２】
図１（ａ）はトラニオン４とパワーローラ外輪８との間に予圧付与機構としての弾性部材、具体的には皿ばね２１が設けられている。この皿ばね２１の弾性力によってパワーローラ外輪８をパワーローラ内輪９方向に押圧してパワーローラ６に予圧を付与している。
【００２３】
このように構成すると、パワーローラ外輪８、パワーローラ内輪９、保持器１１及び転動体１０の剛体性が増し、がたつきが減少し、トラニオン４の動きに対するパワーローラ６の応答性が向上するという効果がある。また、パワーローラ６に荷重が加わったとき、皿ばね２１は弾性力に抗してつぶれるため、パワーローラ内輪９とワッシャ１４との摩擦はなくなり、予圧によって回転を妨げることはない。
【００２４】
図１（ｂ）はトラニオン４とパワーローラ外輪８との間に予圧付与機構としての弾性部材、具体的にはコイルばね２２が設けられている。このコイルばね２２はパワーローラ外輪８の円周上に等配して複数個配置されているとともに、コイルばね２２の端部はトラニオン４及びパワーローラ外輪８の座ぐり穴２３，２４に収納されている。そして、荷重が加わってトラニオン４が変形してもコイルばね２２が外れないようになっている。
【００２５】
このように複数個のコイルばね２２の弾性力によってパワーローラ外輪８をパワーローラ内輪９方向に押圧してパワーローラ６に予圧を付与している。従って、図１（ａ）と同様な効果がある。さらに、座ぐり穴２３，２４を設けることによってコイルばね２２を入れるスペースが大きくなるので、コイルばね２２の高さが高くなり、押し付け力の大きいコイルばねを使用できるため、トラニオン４の動きに対するパワーローラ６の応答性がさらに良くなるという効果がある。
【００２６】
また、座ぐり穴２４を設けることによってパワーローラ外輪８の重量が軽くなるという効果がある。さらに、パワーローラ外輪８の平面部を座ぐるため、平面研削部の面積が減り、平面研削時間を短縮でき、コストの低減を図ることができる。
【００２７】
図２（ａ）（ｂ）はトロイダル型無段変速機のパワーローラアッセンブリの第２の実施形態を示し、図２（ａ）は、変位軸５の肩部５ｂとパワーローラ外輪８との間に予圧付与機構としての弾性部材、具体的には皿ばね２５が設けられている。皿ばね２５はパワーローラ外輪８の背面に設けた座ぐり穴３０に収納されている。この皿ばね２５の弾性力によってパワーローラ外輪８をパワーローラ内輪９方向に押圧してパワーローラ６に予圧を付与している。従って、図１（ａ）と同様な効果がある。さらに、座ぐり穴３０を設けることによって皿ばね２５を入れるスペースが大きくなるので、皿ばね２５の高さが高くなる。また、板厚のより大きな皿ばねを使用することが可能となり、押し付け力の大きい皿ばねを使用できるため、トラニオン４の動きに対するパワーローラ６の応答性がさらに良くなるという効果がある。
【００２８】
図２（ｂ）は変位軸５の肩部５ｂとパワーローラ外輪８との間に予圧付与機構としての弾性部材、具体的にはコイルばね２６が設けられている。このコイルばね２６はパワーローラ外輪８の円周上に等配して複数個配置されているとともに、コイルばね２６の端部は肩部５ｂ及びパワーローラ外輪８の座ぐり穴２７，２８に収納されている。そして、荷重が加わってトラニオン４が変形してもコイルばね２６が外れないようになっている。
【００２９】
このように複数個のコイルばね２６の弾性力によってパワーローラ外輪８をパワーローラ内輪９方向に押圧してパワーローラ６に予圧を付与している。従って、図１（ａ）と同様な効果がある。さらに、座ぐり穴２７，２８を設けることによってコイルばね２６を入れるスペースが大きくなるので、コイルばね２６の高さが高くなり、押し付け力の大きいコイルばねを使用できるため、トラニオン４の動きに対するパワーローラ６の応答性がさらに良くなるという効果がある。
【００３０】
また、座ぐり穴２８を設けることによってパワーローラ外輪８の重量が軽くなるという効果がある。
【００３１】
図３はトロイダル型無段変速機のパワーローラアッセンブリの第３の実施形態を示し、変位軸５の肩部５ｂとパワーローラ外輪８との間に予圧付与機構としての弾性部材、具体的には皿ばね２９が設けられている。この皿ばね２９はパワーローラ外輪８の背面に設けた座ぐり穴３０に収納されている。そして、荷重が加わってトラニオン４が変形しても皿ばね２９が外れないようになっている。
【００３２】
このように複数個の皿ばね２９の弾性力によってパワーローラ外輪８をパワーローラ内輪９方向に押圧してパワーローラ６に予圧を付与している。従って、図１（ａ）と同様な効果がある。さらに、座ぐり穴３０を設けることによって皿ばね２９を入れるスペースが大きくなるので、皿ばね２９の高さが高くなる。また、板厚のより大きな皿ばねを使用することが可能となり、押し付け力の大きい皿ばねを使用できるため、トラニオン４の動きに対するパワーローラ６の応答性がさらに良くなるという効果がある。
【００３３】
また、座ぐり穴３０を設けることによってパワーローラ外輪８の重量が軽くなるという効果がある。さらに、パワーローラ外輪８の平面部を座ぐるため、平面研削部の面積が減り、平面研削時間を短縮でき、コストの低減を図ることができる。
【００３４】
第１〜第３の実施形態によれば、予圧によってパワーローラ外輪８、パワーローラ内輪９、保持器１１及び転動体１０の剛体性が増し、がたつきが減少し、トラニオン４の動きに対するパワーローラ６の応答性が向上する。また、パワーローラ６に荷重が加わったとき、弾性部材としての皿ばね２１，２５，２９またはコイルばね２２，２６が圧縮されるため、パワーローラ６が予圧によって回転を妨げることはない。
【００３５】
図４及び図５は第４の実施形態を示し、保持器１１のポケット１３に転動体１０を等配に配置する手段を示し、図４（ａ）（ｂ）は治具を示し、図５はパワーローラアッセンブリを示す。
【００３６】
図４（ａ）の治具３１は円環状の金属板をその中心を通る分割線３２で２分割したものであり、治具３１の内周縁には保持器１１のポケット１３に対応した間隔を存して複数の半円切欠部３３が設けられている。また、図４（ｂ）の治具３４は円環状の金属板をその中心を通る分割線３５で２分割したものであり、治具３４の内周縁には保持器１１のポケット１３に対応した間隔を存して複数の半楕円切欠部３６が設けられている。
【００３７】
さらに、治具３１，３４の外周縁部には１個もしくは複数個の凸部３１ａ，３４ａが設けられ、保持器１１の後述する凹部１１ａと係合し、治具３１，３４を保持器１１にセットしたとき、保持器１１と治具３１，３４との中心が一致するようになっている。
【００３８】
図５に示すように、前述した治具３１または３４をパワーローラ外輪８と保持器１１との間またはパワーローラ内輪９と保持器１１との間にセットすることにより、ポケット１３内で転動体１０の位置が偏っていても半円切欠部３３または半楕円切欠部３６の内面によって転動体１０を押圧して転動体１０をポケット１３の中央部に移動させて等配に配置することができる。
【００３９】
この場合、治具３１、３４は２分割されているため、転動体１０を等配するために治具３１，３４の円周方向の切欠部３３，３６のサイズは、転動体１０の接触部分の直径とすればよく、半径方向のサイズはこだわらないので、半円または半楕円でもよい。
【００４０】
前述のように、治具３１または３４をパワーローラ外輪８と保持器１１との間またはパワーローラ内輪９と保持器１１との間にセットすることにより、ポケット１３内で転動体１０の位置が偏っていても半円切欠部３３または半楕円切欠部３６の内面によって各転動体１０を押圧して転動体１０をポケット１３に等配に配置することができ、この状態で、第１の実施形態の予圧付与機構によってパワーローラ６に予圧を付与する。そして、転動体１０がポケット１３に等配に維持する状態になった後、治具３１または３４をパワーローラ外輪８と保持器１１との間またはパワーローラ内輪９と保持器１１との間から取り外すことにより、転動体１０をポケット１３に等配に維持することができる。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、スラスト転がり軸受に、パワーローラに予圧を付与する予圧付与機構を設け、この予圧付与機構によってパワーローラに予圧を付与する際、治具によってポケット内の転動体を等配に配置するようにしたから、ポケット内で転動体の位置が偏っていても治具によって各転動体を押圧して転動体をポケットに等配に配置でき、作業性を向上できる。
【００４２】
さらに、スラスト転がり軸受のパワーローラ外輪に設けた段部に、パワーローラに予圧を付与する予圧付与機構を設けたことにより、大きな予圧を付与でき、トラニオンの動きに対するパワーローラの応答性がさらに向上するという効果がある。
また、保持器のポケットは、その半径方向の長さより、円周方向の長さの方が長く形成されており、スラスト転がり軸受に、パワーローラに予圧を付与する予圧付与機構を設けたことにより、パワーローラ外輪、パワーローラ内輪、保持器及び転動体の剛性が増し、がたつきが減少し、トラニオンの動きに対するパワーローラの応答性が向上するという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施形態を示し、（ａ）（ｂ）はパワーローラアッセンブリの縦断側面図。
【図２】この発明の第２の実施形態を示し、（ａ）（ｂ）はパワーローラアッセンブリの縦断側面図。
【図３】この発明の第３の実施形態を示し、パワーローラアッセンブリの縦断側面図。
【図４】この発明の第４の実施形態を示し、（ａ）（ｂ）は治具の平面図。
【図５】同実施形態を示し、治具をセットしたパワーローラアッセンブリの縦断側面図。
【図６】従来のトロイダル型無段変速機のパワーアッセンブリの縦断側面図。
【図７】同じくトロイダル型無段変速機のパワーアッセンブリの横断平面図。
【図８】同じくポケット内の転動体の作用説明図。
【図９】同じくポケット内の転動体の作用説明図。
【図１０】同じくポケット内の転動体の作用説明図。
【符号の説明】
１…回転軸
２…入力ディスク
３…出力ディスク
４…トラニオン
５…変位軸
６…パワーローラ
７…スラスト転がり軸受
８…パワーローラ外輪
９…パワーローラ内輪
１０…転動体
１１…保持器
１３…ポケット
２１，２５…皿ばね
２２，２６…コイルばね
【図１】
0004239383.tif 000002
【図２】
0004239383.tif 000003
【図３】
0004239383.tif 000004
【図４】
0004239383.tif 000005
【図５】
0004239383.tif 000006
【図６】
0004239383.tif 000007
【図７】
0004239383.tif 000008
【図８】
0004239383.tif 000009
【図９】
0004239383.tif 000010
【図１０】
0004239383.tif 000011