特許 7431654 トロイダル無段変速機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-02-06

(45)【発行日】2024-02-15

(54)【発明の名称】トロイダル無段変速機

(51)【国際特許分類】

   F16H 15/38 20060101AFI20240207BHJP

【ＦＩ】

F16H15/38

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2020077947

(22)【出願日】2020-04-27

(65)【公開番号】P2021173343

(43)【公開日】2021-11-01

【審査請求日】2023-04-05

(73)【特許権者】

【識別番号】000000974

【氏名又は名称】川崎重工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000556

【氏名又は名称】弁理士法人有古特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】小松 賢司

(72)【発明者】

【氏名】今井 秀幸

(72)【発明者】

【氏名】田中 謙一郎

【審査官】増岡 亘

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－７１６０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第２１１２７６３（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｈ １５／３８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

回転軸と、
前記回転軸の周りに配置され、互いに対向配置された一対のディスクと、
前記一対のディスクの間に傾転可能に挟まれた少なくとも１つのパワーローラと、
内輪、外輪、及び前記内輪と前記外輪に挟まれた転動体を有し、前記回転軸に組み付けられて前記一対のディスクのうち少なくとも一方からアキシャル方向の荷重を受ける軸受と、
頭部及び軸部を有し、前記軸部が前記回転軸の軸端面に螺入されたボルトとを備え、
前記軸受は、前記内輪が前記回転軸の前記軸端面と前記ボルトの前記頭部との間に挟み込まれることによって前記回転軸に組み付けられている、
トロイダル無段変速機。

【請求項2】

前記ボルトの前記軸部は、外周面に雄ネジが形成された雄ネジ部と、前記雄ネジ部よりも先端側に設けられて前記雄ネジ部よりも小径の円筒部とを有し、
前記回転軸の軸端部は回転軸線を中心とする円筒状であって、前記雄ネジと螺合する雌ネジが内周面に形成された雌ネジ部と、内周面が前記円筒部の外周面と接触する調心部とを有する、
請求項１に記載のトロイダル無段変速機。

【請求項3】

前記軸受の前記内輪は、前記ボルトの座面が着座するボルト座と、前記ボルト座の周囲に設けられた環状突部とを有し、
前記ボルトの前記頭部の外周面と前記環状突部の内周面とが接触する、
請求項１又は２に記載のトロイダル無段変速機。

【請求項4】

前記転動体と前記内輪との接触点が、前記ボルトの前記頭部の外周縁よりも径方向内側に位置する、
請求項１～３のいずれか一項に記載のトロイダル無段変速機。

【請求項5】

前記回転軸は、前記回転軸の内部に軸線方向へ延びる油路を有し、
前記ボルトは、前記ボルトの軸心部において前記頭部と前記軸部を貫通し、前記油路と連通する貫通孔を有する、
請求項１～４のいずれか一項に記載のトロイダル無段変速機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、トロイダル無段変速機に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、自動車や航空機用発電機等に用いられるトロイダル無段変速機が知られている。トロイダル無段変速機は、入力ディスク及び出力ディスクと、これらのディスクの間に挟まれたパワーローラとを備える。パワーローラが回転することによって、動力が入力ディスクから出力ディスクへ伝達される。その際、パワーローラの傾きを変化させる（即ち、入力ディスク及び出力ディスクとの接触半径を変化させる）ことにより、出力を無段階で減速又は増速することができる。トロイダル無段変速機には、入力ディスクと出力ディスクとを互いに近づく向きに付勢するために、ローディングカム式の押圧装置が設けられたものがある。特許文献１は、この種のトロイダル無段変速機を開示する。

【0003】

特許文献１のトロイダル無段変速機では、入力ディスクと入力軸との間に、ローディングカム式の押圧装置が設けられている。この押圧装置は、入力軸とともに回転するカム板と、入力ディスクとカム板との間に挟まれた複数のローラと、カム板を回転軸に回動可能に支持させるサポート軸受とを備える。サポート軸受はスラストアンギュラ玉軸受であって、内輪と、外輪と、内輪及び外輪に挟まれた転動体とを有する。回転軸に内輪が嵌められたうえ、回転軸の内輪よりも突出した部分にナットが螺嵌されることによって、サポート軸受けが回転軸に組み付けられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１８－０７１６０９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１のトロイダル無段変速機では、サポート軸受の内輪を回転軸に組み付けるために、ナットが用いられている。そのため、ナットのねじ込み量だけ回転軸は内輪から突出していなければならない。トロイダル無段変速機では更なる小型化が求められており、回転軸の軸長の短縮という観点で改良の余地が残されている。

【0006】

以上に鑑み、本発明は、トロイダル無段変速機において、アキシャル荷重を受ける軸受（例えば、スラスト玉軸受やスラストアンギュラ玉軸受）が組み付けられた回転軸の軸長の短縮化を実現する、軸受の組付構造を提案する。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一態様に係るトロイダル無段変速機は、
回転軸と、
前記回転軸の周りに配置され、互いに対向配置された一対のディスクと、
前記一対のディスクの間に傾転可能に挟まれた少なくとも１つのパワーローラと、
内輪、外輪、及び前記内輪と前記外輪に挟まれた転動体を有し、前記回転軸に組み付けられて前記一対のディスクのうち少なくとも一方からアキシャル方向の荷重を受ける軸受と、
頭部及び軸部を有し、前記軸部が前記回転軸の軸端面に螺入されたボルトとを備え、
前記軸受は、前記内輪が前記回転軸の前記軸端面と前記ボルトの前記頭部との間に挟み込まれることによって前記回転軸に組み付けられていることを特徴としている。

【0008】

上記構成の変速機では、軸受が組付けられる回転軸の軸端部は、軸受の内輪よりも軸線方向に突出していない。よって、従来のように、回転軸の軸端部を軸受の内輪より突出させて、当該突出部分にナットや止め輪を設ける場合と比較して、回転軸の軸長を短縮することができる。これにより、変速機の小型化に寄与することができる。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、トロイダル無段変速機において、アキシャル荷重を受ける軸受が組み付けられた回転軸の軸長を短縮化することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、本発明の一実施形態に係るトロイダル無段変速機を備える駆動機構一体型発電装置の断面図である。

【図2】図２は、図１に示すトロイダル無段変速機の押圧装置及びその近傍の拡大図である。

【図3】図３は、回転軸及びそれに組み付けられたサポート軸受の拡大断面図である。

【図4】図４は、回転軸の軸端面及びその近傍の拡大断面図である。

【図5】図５は、ボルトの断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、図面を参照して実施形態を説明する。

【0012】

図１は、本実施形態に係るトロイダル無段変速機１０を備える駆動機構一体型発電装置１の断面図である。図１に示すように、駆動機構一体型発電装置１（Integrated Drive Generator：ＩＤＧ）は、航空機の交流電源に用いられるものであって、航空機のエンジンに取り付けられるケーシング２を備える。ケーシング２には、入力機構３と、トロイダル無段変速機（以下、単に「変速機１０」と称する）と、動力伝達機構７と、発電機５とが収容されている。なお、変速機１０は、駆動機構一体型発電装置の一部とした構成でなくてもよく、用途も航空機に限られない。

【0013】

〔変速機１０の概略構成〕
変速機１０は、同軸上に配置されて相対回転可能な変速機入力軸１１及び変速機出力軸１２を備える。以下、変速機入力軸１１及び変速機出力軸１２の軸線を「回転軸線Ａ１」と称する。また、回転軸線Ａ１の延伸方向を「軸線方向Ｘ」と称する。変速機入力軸１１は、入力機構３を介してエンジン回転軸（図示せず）に接続されている。入力機構３は、エンジン回転軸からの回転動力が入力される装置入力軸３ａと、装置入力軸３ａと一体回転するギヤ３ｂとを含む。変速機入力軸１１には、それと一体回転するギヤ６が設けられている。変速機出力軸１２は、動力伝達機構７を介して発電機５の発電機入力軸５ａに接続されている。

【0014】

エンジン回転軸から取り出された回転動力は、入力機構３を介して変速機入力軸１１に入力され、変速機入力軸１１の回転動力が入力ディスク１３に伝達される。変速機１０は、変速機入力軸１１の回転を変速して変速機出力軸１２に出力する。変速機出力軸１２の回転動力は、動力伝達機構７を介して発電機入力軸５ａに伝達される。発電機入力軸５ａが回転駆動されると、発電機５が交流電力を発生する。変速機１０の変速比は、エンジン回転軸の回転速度の変動に関わらず発電機入力軸５ａの回転速度を適値（航空機の電装品の作動に適した周波数に対応する値）に保つように連続的に変更される。

【0015】

変速機１０は、一例として、ハーフトロイダル型且つダブルキャビティ型であり、二組の入力ディスク１３，１３及び出力ディスク１４，１５を備える。但し、変速機１０は、ダブルキャビティ型に限定されず、例えば、シングルキャビティ型でもよい。

【0016】

入力ディスク１３，１３は変速機入力軸１１に嵌合されており、変速機入力軸１１と一体的に回転軸線Ａ１を中心として回転する。出力ディスク１４，１５は変速機出力軸１２に嵌合されており、変速機出力軸１２と一体的に回転軸線Ａ１を中心として回転する。

【0017】

入力ディスク１３は凹面２１ａを有する。出力ディスク１４，１５は凹面３１ａを有する。入力ディスク１３と出力ディスク１４とは、互いの凹面２１ａ，３１ａが対向するように、軸線方向Ｘに対向配置されている。同様に、入力ディスク１３と出力ディスク１５とは、互いの凹面２１ａ，３１ａが対向するように、軸線方向Ｘに対向配置されている。対向する凹面２１ａ，３１ａによって回転軸線Ａ１回りに円環状のキャビティが形成されている。

【0018】

変速機１０は、一例として、中央入力型である。変速機出力軸１２は、変速機入力軸１１内に挿通されて、変速機入力軸１１から軸線方向Ｘの両側に突出する。一対の入力ディスク１３，１３は、中央ディスクであって、変速機入力軸１１上で背中合わせに配置されている。一対の出力ディスク１４，１５は、外ディスクであって、一対の入力ディスク１３，１３の軸線方向Ｘの外側に配置されている。一対の入力ディスク１３，１３間には、変速機入力軸１１の外周面上に設けられて当該変速機入力軸１１と一体回転するギヤ６が配置されている。

【0019】

一方側の出力ディスク１４は、変速機出力軸１２の端部に設けられた凸部１２ａによって、回転軸線Ａ１外方への変位が規制されている。他方側の出力ディスク１５は、予圧バネ６４によって入力ディスク１３に向けて付勢され、且つ、回転駆動時には押圧装置１７によって入力ディスク１３に向けて付勢される。出力ディスク１５は、押圧装置１７を介して動力伝達機構７に動力伝達可能に接続されている。押圧装置１７については、後ほど詳細に説明する。

【0020】

変速機１０は、キャビティ内に配置された複数のパワーローラ１８と、複数のパワーローラ１８をそれぞれ傾転可能に支持する複数のトラニオン１９とを備える。トラニオン１９は、傾転軸線Ａ２周りに傾転可能かつ傾転軸線Ａ２方向に変位可能な状態でケーシング２に支持される。傾転軸線Ａ２は、回転軸線Ａ１とねじれの位置にある。パワーローラ１８は、傾転軸線Ａ２に対して垂直な回転軸線（図示略）回りに回転自在にトラニオン１９に支持される。トラニオン１９は、油圧駆動機構（図示略）に接続されており、その油圧駆動機構がトラニオン１９をパワーローラ１８とともに傾転軸線Ａ２方向に往復変位させる。

【0021】

〔押圧装置１７の構成〕
図２は、図１に示すトロイダル無段変速機１０の押圧装置１７及びその近傍の拡大図である。図２に示すように、押圧装置１７は、カム板６１と、ローラユニット６０とを有する。

【0022】

カム板６１は、出力ディスク１５の背面（凹面３１ａと反対側の面）と対向するように、変速機出力軸１２に遊嵌されている。カム板６１は中空円盤状のカム部６１１と、カム部６１１の外周縁部分から軸線方向Ｘに突出する円筒状の筒軸部６１２とを一体的に有する。

【0023】

カム部６１１の主面は、出力ディスク１５の背面と対峙している。カム部６１１の主面は第１カム面６１３であり、凹凸が円周方向に亘って繰り返し形成されている。第１カム面６１３と対峙する出力ディスク１５の背面には、第２カム面１５１が設けられている。第２カム面１５１にも、第１カム面６１３と対応するように、凹凸が円周方向に亘って繰り返し形成されている。

【0024】

ローラユニット６０は、第１カム面６１３と第２カム面１５１と軸線方向Ｘの間に設けられている。ローラユニット６０は、保持器６２と、保持器６２に保持された複数のローラ６３とからなる。各ローラ６３は第１カム面６１３及び第２カム面１５１に挟まれており、その周面は第１カム面６１３及び第２カム面１５１の双方と接触する。

【0025】

保持器６２に、回転軸線Ａ１を中心として円周方向に略等間隔に並ぶ複数のローラ組６３Ｇが保持されている。１組のローラ組６３Ｇは、径方向に延びる自転軸線上に並ぶ少なくとも１つのローラ６３（本実施形態では３つ）を含む。ローラ組６３Ｇの各ローラ６３は、ローラ組６３Ｇの自転軸線を中心として回転可能である。

【0026】

押圧装置１７が出力ディスク１５から受けるアキシャル方向の荷重は、変速機出力軸１２に固定されたサポート軸受４によって支持される。サポート軸受４は、カム板６１の背面側（即ち、カム部６１１と反対側）に配置されて当該カム板６１を変速機出力軸１２に相対回転可能に支持させる。具体的には、サポート軸受４は内輪４１と、外輪４２と、内輪４１と外輪４２との間に回転自在に挟まれた転動体４３とを有する。内輪４１は変速機出力軸１２に固定されている。外輪４２は内輪４１に対し回転自在であり、外輪４２はカム板６１と一体的に回転軸線Ａ１を中心として回転する。

【0027】

カム板６１とサポート軸受４との間には予圧バネ６４が配置されている。予圧バネ６４は、変速機出力軸１２の非回転時にも出力ディスク１５が入力ディスク１３へ向けて押圧（予圧）されるように、カム板６１に出力ディスク１５へ向かう軸線方向Ｘの押圧力を付与するものである。本実施形態に係る予圧バネ６４は、カム板６１のカム部６１１とサポート軸受４の外輪４２との間に挟まれて、軸線方向Ｘに圧縮されている。

【0028】

サポート軸受４の外輪４２は、バネ当接部４７と、バネ当接部４７よりも径方向外側に位置するストッパ部４８とを有する。バネ当接部４７は筒軸部６１２の径方向内側に位置し、予圧バネ６４と当接している。本実施形態では、バネ当接部４７と予圧バネ６４との間には調整部材としてのシム板６６が設けられており、より詳細にはバネ当接部４７はシム板６６と当接している。シム板６６は、カム板６１と予圧バネ６４との間に設けられていてもよい。ストッパ部４８は、カム板６１の筒軸部６１２と僅かな間隙Ｇを空けて軸線方向Ｘに対峙している。

【0029】

カム板６１が非回転の状態において、間隙Ｇの軸線方向Ｘの長さは、予圧バネ６４の弾性限度における軸線方向Ｘの変形量よりも小さい。よって、カム板６１が回転して、カム作用により出力ディスク１５とカム板６１とが互いに離れるように軸線方向Ｘに相対変位し始めると、予圧バネ６４が弾性変形範囲内にあるうちにカム板６１がストッパ部４８に当たって間隙Ｇが無くなる。カム板６１がストッパ部４８に当たった後は、カム板６１の回転速度の増加に伴って、カム作用による出力ディスク１５への押圧力が増加していく。このように、伝達トルクの増加に伴ってカム作用によって出力ディスク１５がカム板６１から離れるように押圧されることで、入力ディスク１３と出力ディスク１５とが互いに近づく向きに付勢され、パワーローラ１８が入力ディスク１３と出力ディスク１５との間で十分な接触圧で挟まれる。

【0030】

カム板６１の筒軸部６１２の外周面には、外歯６１４が形成されている。この外歯６１４は、動力伝達機構７の第１ギヤ７１に設けられた内歯７１１と噛合して、ドッグクラッチを構成している。出力ディスク１５から複数のローラ６３を介して回転力を受けてカム板６１が回転すると、カム板６１の回転が動力伝達機構７の第１ギヤ７１へ伝達される。動力伝達機構７は、変速機１０からの出力を発電機５及びオイルポンプユニット（図示略）へ伝達する。

【0031】

〔動力伝達機構７の構成〕
図１に示すように、動力伝達機構７は、第１ギヤ７１～第４ギヤ７４を含む複数のギヤで構成される。第１ギヤ７１は、中空ギヤである。第１ギヤ７１は、内歯７１１と外歯７１２とを有する。内歯７１１はカム板６１の外歯６１４と噛合し、外歯７１２は第２ギヤ７２と噛合している。

【0032】

第２ギヤ７２は、主歯７２１と副歯７２２とを有する。主歯７２１は、第１ギヤ７１の外歯７１２及び第３ギヤ７３と噛合している。副歯７２２は、変速機１０の出力をオイルポンプユニット（図示略）へ伝達するためのギヤ（図示略）と噛合している。第３ギヤ７３は、第２ギヤ７２の主歯７２１及び第４ギヤ７４と噛合している。第４ギヤ７４は、発電機５の発電機入力軸５ａに固定されている。

【0033】

〔変速機１０の動作方法〕
上記構成の変速機１０において、入力ディスク１３，１３が回転駆動されると、パワーローラ１８を介して出力ディスク１４，１５が回転駆動され、変速機出力軸１２が回転駆動される。トラニオン１９及びパワーローラ１８が傾転軸線Ａ２方向に変位すると、パワーローラ１８の傾転軸線Ａ２周りの傾転角が変更され、変速機１０の変速比が傾転角に応じて連続的に変更される。パワーローラ１８は、傾転軸線Ａ２回りに傾転可能な状態で、入力ディスク１３，１３の凹面２１ａと出力ディスク１４，１５の凹面３１ａとの間に挟まれ、入力ディスク１３の回転駆動力を傾転角に応じた変速比で変速して出力ディスク１４，１５に伝達する。出力ディスク１４，１５の回転トルクが増加すると、押圧装置１７によって出力ディスク１５が入力ディスク１３に近づく向きに押圧され、入力ディスク１３，１３及び出力ディスク１４，１５がパワーローラ１８を挟む圧力が増加する。

【0034】

出力ディスク１５が回転すると、カム面１５１によって複数のローラ６３がカム板６１のカム面６１３に押し付けられる。この結果、出力ディスク１５がパワーローラ１８に押圧されると同時に、一対のカム面１５１，６１３と複数のローラ６３との噛合に基づいて、カム板６１が回転する。そして、このカム板６１の回転がドッグクラッチ（カム板６１の外歯６１４と第１ギヤ７１の内歯７１１）の噛合によって動力伝達機構７へ入力され、発電機入力軸５ａが回転する。

【0035】

〔サポート軸受４の組付構造〕
ここで、サポート軸受４の変速機出力軸１２への組付構造について詳細に説明する。以下では、本実施形態に係る変速機出力軸１２のことを、説明の便宜を図って「回転軸９」と呼ぶ。図３は、回転軸９及びそれに組み付けられたサポート軸受４の拡大断面図である。図４は、回転軸９の軸端面９１及びその近傍の拡大断面図であり、図５は、ボルト８の断面図である。

【0036】

図３及び図４に示すように、回転軸９は中空軸であって、内部に油路９０が形成されている。回転軸９の少なくとも一方の軸端面９１には軸線方向Ｘに向かって開口する端部開口９２が設けられている。回転軸９には、一方の軸端面９１から反対側の軸端面に向かって順に、雌ネジ部９３、テーパ部９４、及び、調心部９５が形成されている。雌ネジ部９３は中空筒状を呈し、雌ネジ部９３の内周面には雌ネジ９３１が形成されている。調心部９５は、雌ネジ部９３よりも肉厚の中空筒状を呈する。つまり、調心部９５の内径Ｄ９５は、雌ネジ部９３の内径Ｄ９３よりも小さい。テーパ部９４は、内径の異なる雌ネジ部９３と調心部９５とを接続するように軸線方向Ｘに内径が変化する。

【0037】

図３に示すように、サポート軸受４は、アンギュラ玉軸受であって、内輪軌道を有する内輪４１と、内輪軌道と対向する外輪軌道を有する外輪４２と、内輪軌道と外輪軌道との間に転動自在に配置された複数の転動体４３とを有する。外輪４２は、変速機出力軸１２に回転自在に嵌められて、出力ディスク１５からカム板６１を介して軸線方向Ｘの押圧力を受ける。

【0038】

サポート軸受４のうち内輪４１が回転軸９に固定される。内輪４１は転動体４３を支持する内輪軌道よりも内周側に膨出した部分を有し、当該部分に軸線方向Ｘを向いた軸座４１３が形成されている。内輪４１の内径Ｄ４１は、回転軸９の端部開口９２の内径Ｄ９２と同じ又はそれよりも大きく、且つ、回転軸９の軸端面９１の外径Ｄ９１よりも小さい（Ｄ９２≦Ｄ４１＜Ｄ９１）。従って、回転軸９と内輪４１とを心合わせをしたときに、回転軸９の端部開口９２の周囲（軸端面９１）の少なくとも一部分は内輪４１の軸座４１３と軸線方向Ｘに重複する。

【0039】

内輪４１の軸座４１３と反対側の面には、平らなボルト座４１４が形成されている。そっして、ボルト座４１４の周囲には、軸線方向Ｘに突出する環状の環状突部４１２が形成されている。

【0040】

図３及び図５に示すように、ボルト８は、頭部８１、軸部８３、及び、頭部８１と軸部８３とを接続する首部８２とを一体的に有する。頭部８１は、ボルト８の操作に利用される。また、頭部８１は、軸端面９１との間に内輪４１を挟み込む。軸部８３は回転軸９の端部開口９２から内部へ挿入（螺入）される。

【0041】

頭部８１は、短円筒状を呈する。頭部８１の主面８１１には複数の操作用穴８１２が形成されている。複数の操作用穴８１２は主面８１１において円環状に並んでいる。ボルト８の軸部８３を回転軸９の軸端面９１に螺入する際には、複数の操作用穴８１２に嵌入する複数のピンを有する工具（図示略）が用いられる。

【0042】

頭部８１の外径は、内輪４１の環状突部４１２の内径と対応している。頭部８１が環状突部４１２に嵌って、頭部８１の外周面と環状突部４１２の内周面とが接触することにより、ボルト８と内輪４１との心出しが行われる。

【0043】

頭部８１の背面８１３の周縁部には、中空円盤形状を呈する平らな座面８１４が形成されている。座面８１４は内輪４１のボルト座４１４に着座する。

【0044】

軸部８３は、頭部８１側から順に雄ネジ部８３１と円筒部８３２とを有する。雄ネジ部８３１は、円筒状を呈し、回転軸９の雌ネジ部９３の内径Ｄ９３と対応する外径Ｄ８３１を有する（Ｄ９３≒Ｄ８３１）。雄ネジ部８３１の外周面には、雌ネジ９３１と螺合する雄ネジ８３３が形成されている。

【0045】

円筒部８３２は、円筒状を呈し、回転軸９の調心部９５の内径Ｄ９５と対応する外径Ｄ８３２を有する（Ｄ９５≒Ｄ８３２）。円筒部８３２が調心部９５に挿入されて、円筒部８３２の外周面と調心部９５の内周面とが接触することにより、回転軸９とボルト８との心出しが行われる。

【0046】

首部８２は、頭部８１の背面８１３と、軸部８３の雄ネジ部８３１の端部とを滑らかに接続している。首部８２と頭部８１との接続部では、隅に「のど厚部８２１」が設けられている。のど厚部８２１が設けられることにより、設けられていない場合と比較して首部８２の強度が高められている。こののど厚部８２１の張り出しと対応するようにサポート軸受４の内輪４１の内周縁角部のボリュームが切り欠かれて、内輪４１に面取部４１１が形成されている。このように内輪４１（面取部４１１）が薄肉化されることにより、ボルト８の首部８２に十分な肉厚を持たせるための空間が確保されるとともに、応力の集中しやすい内周縁角部が除かれるので応力集中が緩和される。

【0047】

内輪４１が薄肉化されることから、転動体４３から内輪４１が受ける荷重をボルト８で積極的に支持するように構成されている。具体的には、転動体４３と内輪４１との接触点Ｐ１が、ボルト８の頭部８１の外周縁よりも回転軸線Ａ１を中心とする径方向内側に位置する。サポート軸受４の接触角を考慮すれば、ボルト８のうち頭部８１及び首部８２（特に、のど厚部８２１）が内輪４１から伝わる押圧力を支持する部分となり得る。なお、サポート軸受４の接触角は、転動体４３と外輪４２及び内輪４１との接触点を結ぶ直線とラジアル方向とのなす角度である。そこで、頭部８１及び首部８２には、十分な肉厚が備えられている。更に、サポート軸受４の面取部４１１と、ボルト８ののど厚部８２１の少なくとも一部分とが接触する。これによりボルト８は頭部８１及び首部８２で荷重を受けることができる。

【0048】

ボルト８の軸心部には、頭部８１、首部８２、及び軸部８３を貫通する貫通孔８５が設けられている。貫通孔８５の内部は、回転軸９内の油路９０と連通されている。貫通孔８５は、頭部８１側が小径孔部８５１、軸部８３側が小径孔部８５１よりも大径の大径孔部８５２となっている。小径孔部８５１は、油路９０から貫通孔８５を通じて排出されようとする作動油に抵抗を与える絞りとして機能する。

【0049】

回転軸９には、軸心部の油路９０と外周とを連通する少なくとも１つの油孔９６が設けられている。回転軸９が回転すると、遠心力によって油路９０の作動油が油孔９６を通じて回転軸９の外周側へ噴出し、噴出した作動油によって回転軸９に外装された部品が潤滑される。油路９０の油面は油面上限高さまで上昇可能である。油路９０の油面上限高さは、ボルト８の貫通孔８５の小径孔部８５１の内径によって決まる。つまり、小径孔部８５１の内径が小さくなるほど油面上限高さが高くなる。油路９０内の油面高さが油面上限高さを超えると、余剰の作動油はボルト８の貫通孔８５を通じて外部へ排出される。油路９０の油面高さが高いほど、油路９０内で圧縮される作動油量が増えるので、油路９０内の作動油が受ける遠心圧力が大きくなって、油孔９６から噴出する作動油の量が増加する。このように、ボルト８に設けられた貫通孔８５の径（特に、小径孔部８５１の内径）の大きさによって、油孔９６から噴出する作動油の量を調整することができる。

【0050】

〔サポート軸受４の組付手順〕
ここで、回転軸９にサポート軸受４を組み付ける手順を説明する。先ず、回転軸９にサポート軸受４を外輪４２、転動体４３、及び内輪４１の順に嵌める。内輪４１を嵌める前に、回転軸９の軸端面９１の端面に予圧調整用のシム４９が配置されてもよい。次に、ボルト８の軸部８３を回転軸９の端部開口９２から内部へ挿入し、ボルト８を回転させて雄ネジ部８３１を回転軸９の雌ネジ部９３へ螺入する。ボルト８の座面８１４が内輪４１のボルト座４１４と当接して、ボルト８がこれ以上回転軸９の奥へ進まなく回らなくなったところで、回転軸９にサポート軸受４が組み付けられる。

【0051】

図３に示すように、上記の手順で回転軸９に組み付けられたサポート軸受４では、軸座４１３がシム４９を介して回転軸９の軸端面９１に圧接されており、ボルト座４１４がボルト８の座面８１４に圧接されている。このように、内輪４１が回転軸９とボルト８との間で軸線方向Ｘに挟圧されることによって、内輪４１が回転軸９に相対移動不能に組み付けられる。

【0052】

また、ボルト８の円筒部８３２の外周面が回転軸９の調心部９５の内周面と接触しており、これによりボルト８と回転軸９との心出しが成されている。更に、ボルト８の頭部８１の外周面が内輪４１の環状突部４１２の内周面と接触しており、これによりボルト８とサポート軸受４との心出しが成されている。このようにして、ボルト８を介して回転軸９とサポート軸受４との心出しが成されている。

【0053】

以上に説明した通り、本実施形態に係る変速機１０は、回転軸９（本実施形態では変速機出力軸１２）と、回転軸９の周りに配置され、互いに対向配置された一対のディスク１３，１５と、一対のディスク１３，１５の間に傾転可能に挟まれた少なくとも１つのパワーローラ１８と、回転軸９に組み付けられて一対のディスク１３，１５うち少なくとも一方からアキシャル方向の荷重を受ける軸受４と、頭部８１及び軸部８３を有し、軸部８３が回転軸９の軸端面９１に螺入されたボルト８とを備える。軸受４は、内輪４１、外輪４２、及び内輪４１と外輪４２との間に挟まれた転動体４３を有する。そして、軸受４が、内輪４１が回転軸９の軸端面９１とボルト８の頭部８１との間に挟み込まれることによって回転軸９に組み付けられていることを特徴としている。

【0054】

上記構成によれば、軸受４が組付けられる回転軸９の軸端部は、軸受４の内輪４１よりも軸線方向に突出していない。よって、従来のように、回転軸９の軸端部を軸受４の内輪４１より突出させて、当該突出部分にナットや止め輪を設ける場合と比較して、回転軸９の軸長を短縮することができる。これにより、変速機１０の小型化に寄与することができる。

【0055】

また、本実施形態に係る変速機１０において、ボルト８の軸部８３は、外周面に雄ネジ８３３が形成された雄ネジ部８３１と、雄ネジ部８３１よりも先端側に設けられて当該雄ネジ部８３１よりも小径の円筒部８３２とを有する。そして、回転軸９の軸端部は回転軸線Ａ１を中心とする円筒状であって、内周面に雄ネジ８３３と螺合する雌ネジ９３１が形成された雌ネジ部９３と、内周面が円筒部８３２の外周面と接触する調心部９５とを有する。

【0056】

上記構成によれば、ボルト８が回転軸９の軸端面９１に螺入されて、円筒部８３２の外周面が調心部９５の内周面と接触することにより、回転軸９とボルト８との調心が行われる。

【0057】

また、本実施形態に係る変速機１０において、軸受４の内輪４１は、ボルト８の座面８１４が着座するボルト座４１４と、ボルト座４１４の周囲に設けられた環状突部４１２とを有し、ボルト８の頭部８１の外周面と環状突部４１２の内周面とが接触する。

【0058】

上記構成によれば、ボルト８が回転軸９の軸端面９１に螺入されて、ボルト８の座面８１４がボルト座４１４に着座し、ボルト８の頭部８１の外周面と環状突部４１２の内周面とが接触することにより、ボルト８と軸受４との調心が行われる。

【0059】

また、本実施形態に係る変速機１０では、転動体４３と内輪４１との接触点Ｐ１が、ボルト８の頭部８１の外周縁よりも径方向内側に位置する。

【0060】

上記構成によれば、内輪４１が受けるアキシャル荷重を、ボルト８の頭部８１で受けることができる。その結果、内輪４１を薄肉化することが可能となり、本実施形態では内輪４１の内周側角部の肉が削られて薄肉の面取部４１１となっている。そして、内輪４１が薄肉された分、ボルト８の頭部８１と首部８２との間にのど厚部８２１が設けられて厚肉化されて強度が高められている。

【0061】

また、本実施形態に係る変速機１０では、回転軸９は、回転軸９の内部に軸線方向Ｘへ延びる油路９０を有し、ボルト８は、ボルト８の軸心部において頭部８１と軸部８３を貫通し、油路９０と連通する貫通孔８５を有する。

【0062】

上記構成によれば、回転軸９の油路９０の油面高さを、ボルト８の貫通孔８５の内径で調整することができる。油面高さを超えた作動油は、ボルト８の貫通孔８５を通じて油路９０から外部へ排出される。回転軸９の油路９０の油面高さに応じて、油路９０から回転軸９を径方向に貫く油孔９６を通じて外周側へ噴出する作動油の量を調整することができる。つまり、ボルト８の貫通孔８５の内径の大きさによって、回転軸９から油孔９６を通じて外周側へ噴出する作動油の量を調整することができる。

【0063】

以上に本発明の好適な実施の形態を説明したが、本発明の思想を逸脱しない範囲で、上記実施形態の具体的な構造及び／又は機能の詳細を変更したものも本発明に含まれ得る。上記の構成は、以下のように変更することができる。

【0064】

例えば、変速機１０は、中央入力型に限定されず、中央出力型でもよい。中央出力型の場合には、前述した入力ディスク１３と出力ディスク１４との位置関係が逆転し、出力ディスクが中央ディスク（第２ディスク）となり、入力ディスクが外ディスク（第１ディスク）となる。この場合、押圧装置１７は入力ディスクを出力ディスクに向けて押圧するように構成され、カム板６１には外歯６１４と噛合するギヤから回転が入力される。

【符号の説明】

【0065】

４ ：サポート軸受
８ ：ボルト
９ ：回転軸
１０ ：トロイダル無段変速機
１０ ：変速機
１３ ：入力ディスク
１４，１５ ：出力ディスク
１８ ：パワーローラ
４１ ：内輪
４２ ：外輪
４３ ：転動体
６３ ：ローラ
８１ ：頭部
８２ ：首部
８３ ：軸部
８５ ：貫通孔
９０ ：油路
９１ ：軸端面
９３ ：雌ネジ部
９５ ：調心部
４１２ ：環状突部
４１３ ：軸座
４１４ ：ボルト座
８１４ ：座面
８２１ ：のど厚部
８３１ ：雄ネジ部
８３２ ：円筒部
８３３ ：雄ネジ
８５１ ：小径孔部
８５２ ：大径孔部
９３１ ：雌ネジ
Ａ１ ：回転軸線
Ｐ１ ：接触点

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】