特開 2024-120463 トロイダル型無段変速機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024120463

(43)【公開日】2024-09-05

(54)【発明の名称】トロイダル型無段変速機

(51)【国際特許分類】

   F16H 15/38 20060101AFI20240829BHJP

【ＦＩ】

F16H15/38

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023027276

(22)【出願日】2023-02-24

(71)【出願人】

【識別番号】000004204

【氏名又は名称】日本精工株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100104547

【弁理士】

【氏名又は名称】栗林 三男

(74)【代理人】

【識別番号】100206612

【弁理士】

【氏名又は名称】新田 修博

(74)【代理人】

【識別番号】100209749

【弁理士】

【氏名又は名称】栗林 和輝

(74)【代理人】

【識別番号】100217755

【弁理士】

【氏名又は名称】三浦 淳史

(72)【発明者】

【氏名】西田 浩紀

(72)【発明者】

【氏名】向井 善也

【テーマコード（参考）】

3J051

【Ｆターム（参考）】

3J051AA03

3J051BA03

3J051BB02

3J051BD01

3J051BE09

3J051CA05

3J051CB07

3J051EA06

3J051EB01

3J051FA02

3J051FA10

(57)【要約】

【課題】押圧装置のカム板のカム面の摩耗を抑え、設計上必要な押付力を得ることができるトロイダル型無段変速機を提供する。
【解決手段】本発明のトロイダル型無段変速機の押圧装置１２のカム板７は、付勢部材８を収容する収容部７ａを有するとともに、入力側ディスク２と出力側ディスクとの間でのトルク伝達時に、収容部７ａを径方向外側から形成する部位および収容部７ａを径方向内側から形成する部位のいずれもが支持部材１１６に軸方向で当接されるようになっている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

入力軸と、互いの内側面同士を対向させた状態で互いの相対回転を自在として前記入力軸と同心に配置された入力側ディスクおよび出力側ディスクと、
前記入力側ディスクと前記出力側ディスクとの間に挟持されるパワーローラと、
前記入力側ディスクまたは前記出力側ディスクの前記内側面と反対側の外側面に配置されて、前記入力側ディスクと前記出力側ディスクとを互いに近づけるように前記入力側ディスクまたは前記出力側ディスクを軸方向へ押圧するとともに、前記入力軸と共に回転するカム板と、前記カム板と前記入力側ディスクまたは前記出力側ディスクの前記外側面との間で保持器により転動自在に保持された転動体とを有するローディングカム式の押圧装置と、
を備えるトロイダル型無段変速機において、
前記入力側ディスクおよび出力側ディスクと前記パワーローラとの当接部に予圧を付与する付勢部材と、
前記カム板を軸方向で支持する支持部材と、
を備え、
前記カム板は、前記付勢部材を収容する収容空間を形成する収容部を有するとともに、前記入力側ディスクと前記出力側ディスクとの間でのトルク伝達時に、前記収容部を径方向外側から形成する部位および収容部を径方向内側から形成する部位のいずれもが前記支持部材に軸方向で当接されるようになっていることを特徴とするトロイダル型無段変速機。

【請求項2】

前記支持部材は、前記入力軸と前記カム板との間に介挿されてスラスト荷重を支承自在なアンギュラ型玉軸受の外輪部材および／または内輪部材であ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】

前記付勢部材が皿ばねまたはコイルばねであ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】

【技術分野】

【0001】

本発明は、自動車や航空機などで用いられるトロイダル型無段変速機に関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、自動車などに用いられる変速機として、例えば、ダブルキャビティ式トロイダル型無段変速機が知られている。このダブルキャビティ式トロイダル型無段変速機は、一例として、図３および図４に示されるように構成されている。すなわち、図３に示されるように、ケーシング５０の内側には入力軸１が回転可能に支持されており、この入力軸１の外周には、２つの入力側ディスク２，２と２つの出力側ディスク３，３とが取り付けられている。また、入力軸１の中間部の外周には出力歯車４が回転可能に支持されている。この出力歯車４の中心部に設けられた円筒状のフランジ部４ａ，４ａには、出力側ディスク３，３がスプライン結合によって連結されている。

【0003】

入力軸１は、図中左側に位置する入力側ディスク２とカム板（ローディングカム）７との間に設けられたローディングカム式の押圧装置（ローディングカム機構）１２を介して、駆動軸２２により回転駆動されるようになっている。また、出力歯車４は、２つの部材の結合によって構成された中間壁１３を介してケーシング５０内に支持されており、これにより、入力軸１の軸線Ｏを中心に回転できる一方で、軸線Ｏ方向の変位が阻止されている。

【0004】

図３に示されるように、出力側ディスク３，３は、入力軸１との間に介在されたニードル軸受５，５によって、入力軸１の軸線Ｏを中心に回転可能に支持されている。また、図中左側の入力側ディスク２は、入力軸１にボールスプライン６を介して支持され、図中右側の入力側ディスク２は、入力軸１にスプライン結合されており、これらの入力側ディスク２は入力軸１とともに回転するようになっている。また、入力側ディスク２，２の内側面（凹面；トラクション面とも言う）２ａ，２ａと出力側ディスク３，３の内側面（凹面；トラクション面とも言う）３ａ，３ａとの間には、パワーローラ１１（図４参照）が回転可能に挟持されている。

【0005】

図３中右側に位置する入力側ディスク２の内周面２ｃには、段差部２ｂが設けられ、この段差部２ｂに、入力軸１の外周面１ａに設けられた段差部１ｂが突き当てられるとともに、入力側ディスク２の背面（図３の右面）は、入力軸１の外周面に形成されたネジ部に螺合されたローディングナット９に突き当てられている。これによって、入力側ディスク２の入力軸１に対する軸線Ｏ方向の変位が実質的に阻止されている。また、カム板７と入力軸１の鍔部１ｄとの間には、皿ばね８が設けられており、この皿ばね８は、各ディスク２，２，３，３の凹面２ａ，２ａ，３ａ，３ａとパワーローラ１１，１１の周面１１ａ，１１ａとの当接部に押圧力（予圧）を付与する。

【0006】

図４は、図３のＡ－Ａ線に沿う断面図である。図４に示されるように、ケーシング５０の内側には、入力軸１に対し捻れの位置にある一対の枢軸１４，１４を中心として揺動する一対のトラニオン１５，１５が設けられている。なお、図４においては、入力軸１の図示は省略している。各トラニオン１５，１５は、支持板部１６の長手方向(図４の上下方向)の両端部に、この支持板部１６の内側面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２０，２０を有している。そして、この折れ曲がり壁部２０，２０によって、各トラニオン１５，１５には、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２０，２０の外側面には、各枢軸１４，１４が互いに同心的に設けられている。

【0007】

支持板部１６の中央部には円孔２１が形成され、この円孔２１には変位軸（ピボット軸）２３の基端部を成す支持軸部２３ａが支持されている。そして、各枢軸１４，１４を中心として各トラニオン１５，１５を揺動させることにより、これらの各トラニオン１５，１５の中央部に支持された変位軸２３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１５，１５の内側面から突出する変位軸２３の先端部を成す枢支軸部２３ｂの周囲には、各パワーローラ１１がラジアルニードル軸受（後述するスラスト玉軸受２４の内輪（パワーローラ１１）に作用する押付荷重を受ける（ラジアル方向の荷重を支承する）針状ころ軸受；ケージ・アンド・ローラ）３５を介して回転可能に支持されており、各パワーローラ１１，１１は、各入力側ディスク２，２および各出力側ディスク３，３の間に挟持されている。なお、各変位軸２３，２３の支持軸部２３ａと枢支軸部２３ｂとは、互いに偏心している。

【0008】

また、各トラニオン１５，１５の枢軸１４，１４はそれぞれ、一対のヨーク２３Ａ，２３Ｂに対して揺動自在および軸方向(図４の上下方向)に変位自在に支持されており、各ヨーク２３Ａ，２３Ｂにより、トラニオン１５，１５はその水平方向の移動を規制されている。各ヨーク２３Ａ，２３Ｂは鋼等の金属のプレス加工あるいは鍛造加工により矩形状に形成されている。各ヨーク２３Ａ，２３Ｂの四隅には円形の支持孔１８が４つ設けられており、これらの支持孔１８にはそれぞれ、トラニオン１５の両端部に設けた枢軸１４がラジアルニードル軸受３０を介して揺動自在に支持されている。また、ヨーク２３Ａ，２３Ｂの幅方向（図４の左右方向）の中央部には、円形の係止孔１９が設けられており、この係止孔１９の内周面は円筒面として、球面ポスト６４，６８を内嵌している。すなわち、上側のヨーク２３Ａは、ケーシング５０に固定部材５２を介して支持されている球面ポスト６４によって揺動自在に支持されており、下側のヨーク２３Ｂは、球面ポスト６８およびこれを支持する駆動シリンダ（シリンダボディ）３１の上側シリンダボディ６１によって揺動自在に支持されている。

【0009】

なお、各トラニオン１５，１５に設けられた各変位軸２３，２３は、入力軸１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２３，２３の枢支軸部２３ｂが支持軸部２３ａに対して偏心している方向は、両ディスク２，２，３，３の回転方向に対して同方向(図４で上下逆方向)となっている。また、偏心方向は、入力軸１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１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、ローディングカム式の押圧装置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１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。

【0010】

また、パワーローラ１１の外側面（大端面）１１ｂとトラニオン１５の支持板部１６の内側面１６ａとの間には、パワーローラ１１の外側面１１ｂ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（スラスト軸受）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、これらの各パワーローラ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（転動体）２６，２６と、これらの各転動体２６，２６を転動可能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の内輪軌道面２４ａは各パワーローラ１１の外側面１１ｂに、外輪軌道面２４ｂは各外輪２８の内側面にそれぞれ形成されている。

【0011】

また、スラストニードル軸受２５は、トラニオン１５の支持板部１６の内側面１６ａ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、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、これらのパワーローラ１１および外輪２８が各変位軸２３の支持軸部２３ａを中心として揺動することを許容する。

【0012】

さらに、各トラニオン１５，１５の一端部(図４の下端部)にはそれぞれ駆動ロッド（トラニオン軸）２９，２９が設けられており、各駆動ロッド２９，２９の中間部外周面に駆動ピストン（油圧ピストン）３３，３３が固設されている。そして、これらの各駆動ピストン３３，３３はそれぞれ、上側シリンダボディ６１と下側シリンダボディ６２とによって構成された駆動シリンダ３１内に油密に嵌装されている。これらの各駆動ピストン３３，３３と駆動シリンダ３１とにより、各トラニオン１５，１５を、これらのトラニオン１５，１５の枢軸１４，１４の軸方向に変位させる駆動装置３２を構成している。

【0013】

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１の回転は、ローディングカム式の押圧装置１２を介して、各入力側ディスク２，２に伝えられる。そして、これら入力側ディスク２，２の回転が、一対のパワーローラ１１，１１を介して各出力側ディスク３，３に伝えられ、さらに、これら各出力側ディスク３，３の回転が、出力歯車４より取り出される。

【0014】

入力軸１と出力歯車４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３３，３３を互いに逆方向に変位させる。これらの各駆動ピストン３３，３３の変位に伴って、一対のトラニオン１５，１５が互いに逆方向に変位する。例えば、図４の左側のパワーローラ１１が同図の下側に、同図の右側のパワーローラ１１が同図の上側にそれぞれ変位する。

【0015】

その結果、これらの各パワーローラ１１，１１の周面１１ａ，１１ａと各入力側ディスク２，２および各出力側ディスク３，３の内側面２ａ，２ａ，３ａ，３ａ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１５，１５が、ヨーク２３Ａ，２３Ｂに枢支された枢軸１４，１４を中心として、互いに逆方向に揺動（傾転）する。

【0016】

その結果、各パワーローラ１１，１１の周面１１ａ，１１ａと各内側面２ａ，３ａとの当接位置が変化し、入力軸１と出力歯車４との間の回転速度比が変化する。また、これら入力軸１と出力歯車４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およびこれらの各パワーローラ１１，１１に付属の外輪２８，２８が、各変位軸２３，２３の支持軸部２３ａ，２３ａを中心として僅かに回動する。これら各外輪２８，２８の外側面と各トラニオン１５，１５を構成する支持板部１６の内側面との間には、それぞれスラストニードル軸受２５，２５が存在するため、前記回動は円滑に行われる。したがって、前述のように各変位軸２３，２３の傾斜角度を変化させるための力が小さくて済む。

【0017】

ところで、トラクションドライブするための軸力（トラクション力を発生させるために必要な押付力）を発生させるローディングカム機構である前述した押圧装置１２は、従来から様々な構成形態のものが知られている（例えば、特許文献１参照）が、例えば図５に示される構成例では、入力軸１と共に回転する前述したカム板（カムフランジ）７と、カム板７と入力側ディスク２（図５の左側の入力側ディスク２）との間で保持器１２ａにより転動自在に保持された複数個のカムローラ（転動体）１２ｂとから構成されており、入力側ディスク２を出力側ディスク４に向け弾性的に押圧しつつ、この入力側ディスク２を回転駆動自在としている。

【0018】

また、カム板７の片側面（図５の左側面）には、円周方向に亙る凹凸であるカム面１１３が形成され、入力側ディスク２の外側面（図５の右側面）にも、同様の形状を有するカム面１１４が形成されている。また、入力軸１の端部に嵌着されて背面が入力軸１に螺合されたナット９０に突き当てられている内側ベアリング支持部材（内輪部材）１１９の片側面には、アンギュラ型の内輪軌道１１５が形成されており、この内輪軌道１１５と、外側ベアリング支持部材（外輪部材）１１６の内周面に形成されたアンギュラ型の外輪軌道１１７との間には、複数個の玉１１８が介挿されている。すなわち、ベアリング支持部材（内外輪部材）１１６，１１９と玉１１８は、入力軸１とカム板７との間に介挿されてスラスト荷重を支承自在なアンギュラ型の玉軸受１２０を構成している。なお、カム板７を支持する入力軸１の外周部位の段部と内側ベアリング支持部材１１９との間の隙間にはシム１９０が介挿されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0019】

【特許文献1】特開２００５－１７２１４４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0020】

図５に示される前述した押圧装置１２では、一般に、ディスク２，３同士の間で動力（トルク）の伝達が行なわれていない無負荷時や伝達トルクが小さく押圧力が小さい初期動作時においては、カム板７とアンギュラ型玉軸受１２０の外側ベアリング支持部材１１６との間に隙間Ｃが存在している。そのため、伝達トルクが増大するにつれて、カムがねじれて、カム板７が隙間Ｃを狭めるように軸方向に移動し、最終的に、カム板７と外側ベアリング支持部材１１６とが当接することになる。

【0021】

ここで、カム板７には、各ディスク２，３の凹面２ａ，３ａとパワーローラ１１の周面１１ａとの当接部に押圧力（予圧）を付与する前述した皿ばね８を収容するための収容空間を形成する収容部７ａが径方向内側に形成されていることから、カム板７は、中実肉厚で剛性の高い（したがって、変形し難い）径方向外側部分７Ａと、収容部７ａの存在に起因して中空を成すことにより剛性の低い（したがって、変形し易い）径方向内側部分７Ｂとを伴うことになる。そのため、前述したようにカム板７と外側ベアリング支持部材１１６とが当接し、図７の（ａ）に示されるようにトラクションドライブにより伝達されるトルクＴが増大することにより軸力Ｆａが大きくなるにつれて、カム板７は、図５に矢印で示されるようにその変形量が径方向外側部分７Ａよりも径方向内側部分７Ｂで大きくなる。そして、このように径方向内側ほど変形量が大きくなると、カムローラ１２ｂとカム板７のカム面１１３との間で生じる滑りが大きくなり、結果として、カム面１１３が摩耗（フレッチング摩耗）するようになる。

【0022】

また、このようにしてカム面１１３が摩耗すると、カム面１１３が削れることによりカム面１１３の傾斜度合いも大きくなる。すなわち、カム面１１３の傾きの大きさを表わすパラメータであるローディングカム機構のカムリードＬｄ（Ｌｄ＝２πＴ／Ｆａ）の値が大きくなる。したがって、同一のトルクＴが作用した際の押付力（軸力Ｆａ）は、摩耗前よりも減少することになり、そのため、設計上必要な押付力を発揮することができなくなる虞がある。これは、一般に、カムローラ１２ｂがカム面１１３に沿って転げ上がることでトルクＴとともに軸力Ｆａが増大するが、図７の（ｂ）に示されるようにカム面１１３にフレッチング摩耗Ｗが生じると（カム面１１３の傾き（カムリードＬｄ）が増大すると）、それに起因してカムローラ１２ｂがカム面１１３をうまく転げ上がることができなくなることから、トルクＴが増大しても軸力Ｆａが増えないためである。

【0023】

すなわち、トラクションドライブを可能にするために必要なトルクＴと軸力Ｆａとの理想的な関係を示す図６の曲線Ｌ１に対し、カム面１１３にフレッチング摩耗Ｗが生じた場合の実際の軸力Ｆａ（＝２πＴ／ｌｄ）は、実線のラインＬ２で示されるように、カム板７と外側ベアリング支持部材１１６との間に隙間Ｃが生じている皿ばね領域では、ラインＬ２の水平部Ｌ２１で示されるように皿ばね８の予圧を維持し、カム板７と外側ベアリング支持部材１１６とが当接してカムローラ１２ｂがカム面１３３に沿って転げ上がるトルクカム領域では、ラインＬ２の右上がりの直線傾斜部Ｌ２２で示されるように、所定のトルクＴ’に至るまではトルクＴの増大に伴って軸力Ｆａが増大するものの、それ以降は、ラインＬ２の水平部Ｌ２３で示されるように、摩耗Ｗに起因してカムローラ１２ｂがカム面１１３を転げ上がらないことから、トルクＴが増大しても軸力Ｆａは増えない。

【0024】

本発明は、前記事情に鑑みてなされたもので、押圧装置のカム板のカム面の摩耗を抑え、設計上必要な押付力を得ることができるトロイダル型無段変速機を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0025】

前記目的を達成するために、本発明は、入力軸と、互いの内側面同士を対向させた状態で互いの相対回転を自在として前記入力軸と同心に配置された入力側ディスクおよび出力側ディスクと、前記入力側ディスクと前記出力側ディスクとの間に挟持されるパワーローラと、前記入力側ディスクまたは前記出力側ディスクの前記内側面と反対側の外側面に配置されて、前記入力側ディスクと前記出力側ディスクとを互いに近づけるように前記入力側ディスクまたは前記出力側ディスクを軸方向へ押圧するとともに、前記入力軸と共に回転するカム板と、前記カム板と前記入力側ディスクまたは前記出力側ディスクの前記外側面との間で保持器により転動自在に保持された転動体とを有するローディングカム式の押圧装置とを備えるトロイダル型無段変速機において、前記入力側ディスクおよび出力側ディスクと前記パワーローラとの当接部に予圧を付与する付勢部材と、前記カム板を軸方向で支持する支持部材とを備え、前記カム板は、前記付勢部材を収容する収容空間を形成する収容部を有するとともに、前記入力側ディスクと前記出力側ディスクとの間でのトルク伝達時に、前記収容部を径方向外側から形成する部位および収容部を径方向内側から形成する部位のいずれもが前記支持部材に軸方向で当接されるようになっていることを特徴とする。

【0026】

上記構成によれば、カム板は、付勢部材を収容する収容部の存在に起因して部分的に中空を成すことにより、この中空部で変形し易くなるが、入力側ディスクと出力側ディスクとの間でのトルク伝達時に、収容部を径方向外側から形成する部位および収容部を径方向内側から形成する部位のいずれもが支持部材に軸方向で当接されるようになっているため、押圧装置のカム板における押圧力（軸力）作用時（トラクションドライブ時）の変形量を径方向全体にわたってほぼ均一にすることが可能となる（前述した従来のように径方向内側ほど変形量が大きくなるといった径方向で偏った変形を生じさせないで済む）。したがって、転動体とカム板のカム面との間で生じる滑りを抑制でき、結果として、カム面での摩耗（フレッチング摩耗）を抑えることができる。そのため、設計上必要な押付力を得ることができるようになる。

【0027】

なお、上記構成において、押圧装置は、ディスク同士の間で動力（トルク）の伝達が行なわれていない無負荷時や伝達トルクが小さく押圧力が小さい初期動作時においては、カム板と支持部材との間に隙間が存在していてもよい。要は、入力側ディスクと出力側ディスクとの間でのトルク伝達時に収容部を径方向外側から形成するカム板の部位および収容部を径方向内側から形成するカム板の部位のいずれもが支持部材に軸方向で当接されるようになっていればよい。また、上記構成において、支持部材は、カム板を軸方向で支持できればどのようなものであっても構わない。したがって、一実施例において、支持部材は、例えば、入力軸とカム板との間に介挿されてスラスト荷重を支承自在なアンギュラ型玉軸受の外輪部材および／または内輪部材であってもよい。また、上記構成において、付勢部材は、入力側ディスクおよび出力側ディスクとパワーローラとの当接部（具体的には、例えば、各ディスクの凹面とパワーローラの周面との当接部）に予圧を付与できればどのような形態であってもよく、例えば、皿ばねまたはコイルばねであってもよい。

【発明の効果】

【0028】

本発明によれば、押圧装置のカム板は、入力側ディスクと出力側ディスクとの間でのトルク伝達時に、収容部を径方向外側から形成する部位および収容部を径方向内側から形成する部位のいずれもが支持部材に軸方向で当接されるようになっているため、カム板のカム面の摩耗を抑え、設計上必要な押付力を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0029】

【図1】本発明の第１の実施形態に係るトロイダル型無段変速機の軸方向に沿う要部断面図である。

【図2】本発明の第２の実施形態に係るトロイダル型無段変速機の軸方向に沿う要部断面図である。

【図3】従来のトロイダル型無段変速機の一例を示す断面図である。

【図4】図３におけるＡ－Ａ線に沿う断面図である。

【図5】従来のトロイダル型無段変速機の押圧装置周辺の構成例を示す軸方向に沿う断面図である。

【図6】カムローラ転送面の摩耗がトロイダル型無段変速機に及ぼす影響を示すトルク-軸力線図である。

【図7】（ａ）は、トラクションドライブにより伝達されるトルクが増大されて軸力が大きくなった際のカム板と支持部材との押し付け状態を概略的に示す図、（ｂ）は、カム板のカム面に沿ってカムローラが転げ上がる状態を概略的に示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0030】

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、カム板と支持部材との当接形態にあり、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、それ以外の部分においては、図３乃至図５と同一の符号を付してその詳細な説明を省略または簡略化することにする。

【0031】

図１は、本発明の第１の実施形態に係るトロイダル型無段変速機の軸方向に沿う要部断面図を示している。本実施形態に係るトロイダル型無段変速機は、図３および図４に関連して前述したように、入力軸１と、互いの内側面同士を対向させた状態で互いの相対回転を自在として入力軸１と同心に配置された入力側ディスク２および出力側ディスク（図１には示されない）と、入力側ディスク２と前記出力側ディスクとの間に挟持されるパワーローラ（図１には示されない）とを備えている。

【0032】

また、入力側ディスク２または前記出力側ディスクの内側面と反対側の外側面、特に本実施形態では、入力側ディスク２の外側面２ｄには、ローディングカム式の押圧装置１２が配置されている。この押圧装置１２は、入力側ディスク２と前記出力側ディスクとを互いに近づけるように入力側ディスク２を軸方向へ押圧するものであり、入力軸１と共に回転するカム板（カムフランジ）７と、カム板７と入力側ディスク２の外側面２ｄとの間で保持器１２ａにより転動自在に保持された複数個のカムローラ（転動体）１２ｂとから構成されている。このような構成により、押圧装置１２は、入力側ディスク２を出力側ディスク４に向け弾性的に押圧しつつ、この入力側ディスク２を回転駆動自在としている。なお、本実施形態において、カム板７は、例えば、高炭素クロム軸受鋼、クロムモリブデン鋼等の硬質金属材料によって形成される。

【0033】

また、カム板７の片側面（図１の左側面）には、円周方向に亙る凹凸であるカム面１１３が形成され、入力側ディスク２の外側面１２ｄにも、同様の形状を有するカム面１１４が形成されている。また、入力軸１の端部に嵌着されて背面が入力軸１に螺合されたナット９０に突き当てられている内側ベアリング支持部材（内輪部材）１１９の片側面には、アンギュラ型の内輪軌道１１５が形成されており、この内輪軌道１１５と、カム板７を軸方向で支持する外側ベアリング支持部材（外輪部材）１１６の内周面に形成されたアンギュラ型の外輪軌道１１７との間には、複数個の玉１１８が介挿されている。すなわち、ベアリング支持部材（内外輪部材）１１６，１１９と玉１１８は、入力軸１とカム板７との間に介挿されてスラスト荷重を支承自在なアンギュラ型の玉軸受１２０を構成している。なお、カム板７を支持する入力軸１の外周部位の段部と内側ベアリング支持部材１１９との間の隙間にはシム１９０が介挿されている。

【0034】

また、本実施形態のトロイダル型無段変速機は、入力側ディスク２および前記出力側ディスクの内側面と前記パワーローラの周面との当接部に押圧力（予圧）を付与する付勢部材としての皿ばね８（例えば、ばね鋼鋼材などの熱間成形用のばね材料およびＳＵＰおよび硬鋼線、ピアノ線、ステンレス鋼線などの冷間熱間成形用のばね材料により形成される）を有しており、カム板７は、この皿ばね８を収容するための収容空間（本実施形態では、入力側ディスク２の側に閉塞壁を有するとともに、外側ベアリング支持部材１１６の側で開放している）を形成する収容部７ａを入力軸１に近い径方向内側に形成して成る。そして、カム板７は、入力側ディスク２と前記出力側ディスクとの間でのトルク伝達時に、収容部７ａを径方向外側から形成する部位および収容部７ａを径方向内側から形成する部位のいずれもが外側ベアリング支持部材１１６に軸方向で当接されるようになっている。

【0035】

具体的には、カム板７は、図示の軸方向に沿う断面において、環状の収容部７ａを挟んで略同心的に軸方向に延びる略円筒状の外側延在部７ｂおよび内側延在部７ｃを有する。そして、カム板７は、少なくとも入力側ディスク２と前記出力側ディスクとの間でのトルク伝達時に、収容部７ａよりも径方向外側に位置されて軸方向に延在する外側延在部７ｂの端面７ｂａと、収容部７ａよりも径方向内側に位置されて軸方向に延在する内側延在部７ｃの端面７ｃａとがいずれも外側ベアリング支持部材１１６と軸方向で当接するようになっている。

【0036】

このような構成によれば、押圧装置１２のカム板７における押圧力（軸力）作用時（トラクションドライブ時）の変形量を径方向全体にわたってほぼ均一にすることが可能となる（前述した従来のように径方向内側ほど変形量が大きくなるといった径方向で偏った変形を生じさせないで済む）。したがって、カムローラ１２ｂとカム板７のカム面１１３との間で生じる滑りを抑制でき、結果として、カム面１１３での摩耗（フレッチング摩耗）を抑えることができる。そのため、設計上必要な押付力を得ることができるようになる。

【0037】

なお、本実施形態の押圧装置１２は、ディスク同士の間で動力（トルク）の伝達が行なわれていない無負荷時や伝達トルクが小さく押圧力が小さい初期動作時においては、カム板７と外側ベアリング支持部材１１６との間に隙間が存在していてもよい。要は、入力側ディスク２と前記出力側ディスクとの間でのトルク伝達時に収容部７ａを径方向外側から形成するカム板７の外側延在部７ｂおよび収容部７ａを径方向内側から形成するカム板７の内側延在部７ｃのいずれもが外側ベアリング支持部材１１６に軸方向で当接してさえいればよい。

【0038】

図２は、本発明の第２の実施形態に係るトロイダル型無段変速機の軸方向に沿う要部断面図を示している。前述した第１の実施形態では、収容部７ａを径方向外側から形成するカム板７の外側延在部７ｂおよび収容部７ａを径方向内側から形成するカム板７の内側延在部７ｃのいずれもが共通の外側ベアリング支持部材１１６に軸方向で当接していたが、本実施形態では、入力側ディスク２と前記出力側ディスクとの間でのトルク伝達時に、収容部７ａを径方向外側から形成するカム板７の外側延在部７ｂが外側ベアリング支持部材１１６に軸方向で当接するとともに、収容部７ａを径方向内側から形成するカム板７の内側延在部７ｃが、内側ベアリング支持部材１１９の軸方向延在部１１９ａに軸方向で当接するようになっている。ここで、特に本実施形態において、内側ベアリング支持部材１１９の軸方向延在部１１９ａは、第１の実施形態よりも短い長さで軸方向に延在する内側延在部７ｃと共に、皿ばね８を収容するための収容空間（収容部７ａ）を形成している。なお、それ以外の構成は第１の実施形態と同一である。したがって、第１の実施形態と同様の作用効果が得られるとともに、径方向外側および径方向内側の両方で作用するカム板７からの押圧力を２つのベアリング支持部材１１６，１１９に分散させることができるため、アンギュラ型玉軸受１２０の負担が少なくて済む。

【0039】

以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明は、前述した実施形態に限定されず、その要旨を逸脱しない範囲内において、種々の変形が可能である。例えば、前述した実施形態では、押圧装置が、入力側ディスクの内側面と反対側の外側面に配置されるとともに入力側ディスクと出力側ディスクとを互いに近づけるように入力側ディスクを軸方向へ押圧しているが、押圧装置は、出力側ディスクの内側面と反対側の外側面に配置されるとともに入力側ディスクと出力側ディスクとを互いに近づけるように出力側ディスクを軸方向へ押圧してもよい。また、前述の実施形態では、本発明を、ダブルキャビティ式ハーフトロイダル型無段変速機に適用する場合を例にとって説明したが、これに限ることなく、本発明は、シングルキャビティ式のハーフトロイダル型やフルトロイダル型のトロイダル型無段変速機にも適用できる。また、本発明のトロイダル型無段変速機の用途は限定されず、自動車や航空機など、様々な分野に適用できる。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、前述した実施形態の一部または全部を組み合わせてもよく、あるいは、前述した実施形態のうちの１つから構成の一部が省かれてもよい。

【符号の説明】

【0040】

１ 入力軸
２ 入力側ディスク
２ａ 内側面
３ 出力側ディスク
３ａ 内側面
７ カム板
７ａ 収容部
７ｂ 外側延在部
７ｃ 内側延在部
８ 皿ばね（付勢部材）
１１ パワーローラ
１２ 押圧装置
１２ａ 保持器
１２ｂ 転動体
１１６ 外側ベアリング支持部材
１１９ 内側ベアリング支持部材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】