JP2004169785A - トロイダル型無段変速機 - Google Patents
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Abstract
【課題】安価なコストで従来技術と同等のオイル漏れに対する抑制機能を実現す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。
【解決手段】パワーローラ１０が、トラニオン１４のパワーローラ収納面１４ａと外輪３１の背面３１ａとの間に介装された背面ベアリング３３を介してトラニオン１４の傾転軸Ｌに対し直交する主軸方向にスライド可能に設けられたトロイダル型無段変速機において、前記トラニオン１４とパワーローラ１０の外輪３１間のオイル供給手段を、フランジ部３９ａと直管部３９ｂを有する管状部材３９とし、前記フランジ部３９ａのフランジ面がトラニオン側油路開口部３６に当接し、もう一方の直管部３９ｂが外輪側油路３８に隙間なく摺動可能に差し込まれた構成とした。
【選択図】 図３
【解決手段】パワーローラ１０が、トラニオン１４のパワーローラ収納面１４ａと外輪３１の背面３１ａとの間に介装された背面ベアリング３３を介してトラニオン１４の傾転軸Ｌに対し直交する主軸方向にスライド可能に設けられたトロイダル型無段変速機において、前記トラニオン１４とパワーローラ１０の外輪３１間のオイル供給手段を、フランジ部３９ａと直管部３９ｂを有する管状部材３９とし、前記フランジ部３９ａのフランジ面がトラニオン側油路開口部３６に当接し、もう一方の直管部３９ｂが外輪側油路３８に隙間なく摺動可能に差し込まれた構成とした。
【選択図】 図３
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の変速機として適用されるトロイダル型無段変速機の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のトロイダル型無段変速機は、トラニオン開口部に固定された管状部材が外輪開口部に突き出す形に構成され、長穴化されたその外輪開口部を覆う円盤状部材が管状部材をガイドにして弾性部材にて外輪に押し付けられてオイルの漏れを極力抑制している（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−１７３７４７号公報（図６）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のトロイダル型無段変速機にあっては、外輪開口部内に突き出した管状部材がスライド時にも外輪に当たらないように開口部を拡大あるいは長穴化する必要があり、加工コストが増す他に、外輪強度的にも不利である。また、その開口部を覆い管状部材と嵌合する円盤状部材が別に必要となり部品点数が増す。さらに、管状部材はトラニオンに圧入など固定する作業が必要で取り付け工数が増す。つまり、コスト的には高い構成となっている。
【０００５】
本発明は、上記課題に着目してなされたもので、安価なコストで従来技術と同等のオイル漏れに対する抑制機能を実現す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。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明では、
パワーローラが、トラニオンのパワーローラ収納面と外輪の背面との間に介装された背面ベアリングを介してトラニオンの傾転軸に対し直交する主軸方向にスライド可能に設けられたトロイダル型無段変速機において、
前記トラニオンとパワーローラの外輪間のオイル供給手段を、フランジ部と直管部を有する管状部材とし、
前記フランジ部のフランジ面がトラニオン側もしくは外輪側の油路開口部に当接し、もう一方の直管部が外輪側もしくはトラニオン側の油路に隙間なく摺動可能に差し込まれた構成とした。
【０００７】
【発明の効果】
よって、本発明のトロイダル型無段変速機にあっては、安価なコストで従来の円盤状部材と管状部材とを用いる構造と同等のオイル漏れに対する抑制機能を実現することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のトロイダル型無段変速機を実現する実施の形態を、図面に基づいて説明する。
【０００９】
（第１実施例）
まず、構成を説明する。
図１は第１実施例のトロイダル型無段変速機の変速機構を示す概略図で、エンジンからの回転駆動力は、図外のトルクコンバータおよび前後進切換え機構を介して入力軸１に入力される。
【００１０】
前記入力軸１と同軸上にトルク伝達軸２が配置され、該トルク伝達軸２の両端部位置には、第１入力ディスク３と第２入力ディスク４とを、軸方向移動可能にスプライン結合している。
【００１１】
前記第１入力ディスク３の背面と入力軸１との間には、入力トルクに応じて軸方向推力を発生するローディングカム機構５を介装している。
【００１２】
前記第２入力ディスク４の背面とトルク伝達軸２の端部に螺合されたナット６との間には、両入力ディスク３，４にプリロードを付与する皿バネ７を介装している。
【００１３】
前記両入力ディスク３，４の中間位置には、トルク伝達軸２に遊装した出力ディスク８を配置している。この出力ディスク８は、２つの出力ディスクの背面を互いに合わせて一体結合したもので、出力ディスク８の外周部には出力ギア９を形成している。
【００１４】
前記第１入力ディスク３の出力ディスク８側対向面と、前記第２入力ディスク４の出力ディスク８側対向面には、トロイド状溝３ａ，４ａを形成している。同様に、前記出力ディスク８の両入力ディスク３，４に対向する対向面には、トロイド状溝８ａ，８ｂを形成している。
【００１５】
前記トロイド状溝３ａとトロイド状溝８ａとの間には、左右位置に２個配置された第１パワーローラ１０，１０を、摩擦により動力の受け渡しを可能に挟持している。同様に、トロイド状溝４ａとトロイド状溝８ｂとの間には、左右位置に２個配置された第２パワーローラ１１，１１を、摩擦により動力の受け渡しを可能に挟持している。
【００１６】
そして、第１入力ディスク３と出力ディスク８（トロイド状溝８ａ）と第１パワーローラ１０，１０により第１トロイダル変速部１２を構成している。また、第２入力ディスク４と出力ディスク８（トロイド状溝８ｂ）と第２パワーローラ１１，１１により第２トロイダル変速部１３を構成している。
【００１７】
上記変速機構において、各パワーローラ１０，１０，１１，１１は、後述する作動により目標変速比に応じた傾転角が得られるようにそれぞれ傾転される。つまり、両入力ディスク３，４の入力回転を、各パワーローラ１０，１０，１１，１１を介し、無段階（連続的）に変速して出力ディスク８に伝達する。
【００１８】
図２は第１実施例のトロイダル型無段変速機の変速制御系を示す概略図で、第１パワーローラ１０，１０は、トラニオン１４，１４の一端に支持されていて、パワーローラ回転軸１５，１５を中心として回転自在である。このトラニオン１４，１４の他端部には、トラニオン１４，１４を傾転軸Ｌの方向にオフセット移動させて各パワーローラ１０，１０を傾転軸Ｌの回りに傾転させる油圧アクチュエータとしてのサーボピストン１６，１６を設けている。
【００１９】
なお、第２パワーローラ１１，１１も同様に、図外のトラニオンの一端に支持されていて、トラニオンを傾転軸の方向にオフセット移動させて各パワーローラ１１，１１を傾転軸Ｌの回りに傾転させる油圧アクチュエータとしてのサーボピストンを設けている。そして、各パワーローラ１０，１０，１１，１１を支持する４個のトラニオンは、これらが同期して動くように図外の同期ワイヤにより連結されている。
【００２０】
前記サーボピストン１６，１６は、ピストン１６ａ，１６ａによりハイ側油室１６ｂ，１６ｂとロー側油室１６ｃ，１６ｃに画成される。前記サーボピストン１６，１６を作動制御する油圧制御系として、変速制御弁１９が設けられている。この変速制御弁１９とサーボピストン１６，１６とは、ハイ側油室１６ｂ，１６ｂに接続されるハイ側油路１７と、ロー側油室１６ｃ，１６ｃに接続されるロー側油路１８により接続されている。
【００２１】
前記変速制御弁１９には、ハイ側油路１７を接続するポート１９ａと、ロー側油路１８を接続するポート１９ｂとを有する。前記変速制御弁１９のライン圧ポート１９ｃには、図外のオイルポンプ及びリリーフ弁を有する油圧源からのライン圧が供給される。
【００２２】
前記変速制御弁１９の変速スプール１９ｄは、レバー２０及びプリセスカム２１と連動すると共に、ステップモータ２２により軸方向に変位するように駆動される。前記プリセスカム２１は、１つのトラニオンシャフトの下端部に設けられ、トラニオン１４の傾転軸方向位置及び傾転角度位置を検知し、変速制御弁１９にフィードバックする。
【００２３】
前記ステップモータ２２を駆動制御する電子制御系として、ＣＶＴコントロールユニット２３が設けられている。このＣＶＴコントロールユニット２３には、スロットル開度センサ２４、エンジン回転センサ２５、入力ディスク回転センサ２６、出力軸回転センサ（車速センサ）２７、インヒビタースイッチ２８、油温センサ２９等からの入力情報が取り込まれる。
【００２４】
図３は第１実施例のトロイダル型無段変速機に採用されたトラニオン１４及びパワーローラ１０を示す断面図である。なお、パワーローラ１１についても同じ構造である。
【００２５】
前記パワーローラ１０は、入力ディスク３の動力を出力ディスク８に伝達する内輪３０と、トラニオン１４に支持された外輪３１と、該外輪３１に対して内輪３０を回転自在に支持する玉軸受３２（パワーローラ軸受）と、を有し、トラニオン１４のパワーローラ収納面１４ａと外輪３１の背面３１ａとの間に介装された背面ベアリング３３を介してトラニオン１４の傾転軸Ｌに対し直交する主軸方向にスライド可能に設けられている。
【００２６】
前記トラニオン１４は、外輪３１の背面３１ａと対向するパワーローラ収納面１４ａと、トラニオンシャフト３４を固定するシャフト固定穴１４ｂと、を有する。そして、パワーローラ収納面１４ａには、パワーローラ回転軸１５から等距離の上下位置に、パワーローラ１０のスライド方向に沿って２つの傾斜支持面が形成されている。また、前記トラニオンシャフト３４とトラニオン１４には、図外の潤滑油圧源からのオイルを導くトラニオン側油路３５が形成され、このトラニオン側油路３５と連通するトラニオン側油路開口部３６が、外輪３１の背面３１ａに向かってパワーローラ回転軸心位置に開口されている。
【００２７】
前記内輪３０は、両ディスク３，８に接触するトルク伝達曲面３０ａと、中心軸上に貫通する中心軸穴３０ｂと、玉軸受３２の転動体を案内する内輪側軌道溝３０ｃと、を有する。そして、前記中心軸穴３０ｂと外輪軸部３１ｂとの間には、ニードルベアリング３４が介装され、該ニードルベアリング３７により外輪３１に対して内輪３０を回転可能に支持している。
【００２８】
前記外輪３１は、トラニオン１４のパワーローラ収納面１４ａと対向する背面３１ａと、中心部から正面側に突出する円柱状の外輪軸部３１ｂと、玉軸受３２の転動体を案内する外輪側軌道溝３１ｃと、を有する。そして、前記背面３１ａには、パワーローラ回転軸１５から等距離の上下位置に、パワーローラ１０のスライド方向に沿って２つの傾斜支持面が形成されている。また、前記外輪軸部３１ｂには、パワーローラ回転軸１５方向に外輪側油路３８が形成され、該外輪側油路３８からは第１油路３８ａと第２油路３８ｂとが径方向に分岐されている。
【００２９】
前記玉軸受３２は、内輪側軌道溝３０ｃと外輪側軌道溝３１ｃとに装着された転動体としてのボール３２ａと、複数のボール３２ａを保持する保持器３２ｂと、有する。
【００３０】
前記背面ベアリング３３は、トラニオン１４のパワーローラ収納面１４ａに形成された２つの傾斜支持面と外輪３１の背面３１ａに形成された２つの傾斜支持面に挟持される複数の円筒ころ３３ａと、該複数の円筒ころ３３ａを保持する保持器３３ｂと、を有する。前記保持器３３ｂは、図４（ｂ）に示すように、一枚の方形状板部材の上下位置を傾斜させたもので、板部材の上下２つの傾斜部には円筒ころ３３ａを嵌装する円筒ころ穴３３ｃを複数開口している。また、背面ベアリング３３の保持器３３ｂと後述する管状部材３９のスライドによる相対変位をある範囲内で許容するように、保持器３３ｂの中央部には、管状部材３９の外径よりもスライド方向の径が長い長穴形状の空孔３３ｄを有する。なお、空孔３３ｄは、管状部材３９の外径よりも径が大きな大径穴としても良い。
【００３１】
前記トラニオン１４と前記パワーローラ１０の外輪３１間のオイル供給手段を、フランジ部３９ａと直管部３９ｂを有する管状部材３９とし、前記フランジ部３９ａのフランジ面がトラニオン側油路開口部３６を覆う形で当接し、もう一方の直管部３９ｂが外輪側油路３８に隙間なく摺動可能に差し込まれた構成としている。
【００３２】
前記トラニオン側油路開口部３６は、パワーローラ１０のスライド時にも管状部材３９の油路との連通を保つように大径化された構造を有する。なお、トラニオン側油路開口部３６は、長穴化された構造を有するようにしても良い。
【００３３】
前記オイル供給手段としての管状部材３９は、バネ部材４０（弾性部材）によりフランジ面がトラニオン側油路開口部３６を覆うようにトラニオン１４側に押し付けている。
【００３４】
次に、作用を説明する。
【００３５】
［変速比制御作用］
トロイダル型無段変速機は、トラニオン１４，１４を傾転軸Ｌの方向（図２の上下方向）に僅かに変位させると、この変位に伴いパワーローラ１０，１０が傾転することによって変速比を変える。
【００３６】
つまり、ＣＶＴコントロールユニット２３からの目標変速比が得られる駆動指令によりステップモータ２２を回転させることによって変速スプール１９ｄが変位すると、サーボピストン１６，１６の一方のサーボピストン室に作動油が導かれ、他方のサーボピストン室から作動油が排出され、トラニオン１４，１４が傾転軸Ｌの方向に変位する。
【００３７】
これにより、パワーローラ回転軸１５，１５が、ディスク回転中心位置に対してオフセットする。このオフセットによりパワーローラ１０，１０と入出力ディスク３，８との接触部で発生するサイドスリップ力によりパワーローラ１０，１０が傾転する。
【００３８】
この傾転運動およびオフセットは、プリセスカム２１及びレバー２０を介して変速スプール１９ｄに伝達される。よって、変速スプール１９ｄは、ステップモータ２２との釣り合い位置で静止し、目標変速比が得られる傾転角となった時点でトラニオン１４，１４に与えた変位が元のディスク回転中心位置に戻され、パワーローラ１０，１０の傾転動作を停止する。
【００３９】
なお、パワーローラ１１，１１についても同様の変速比制御作用を示し、変速比は、停止したパワーローラ１０，１０，１１，１１の傾転角により決まる。
【００４０】
［パワーローラ潤滑作用］
上記変速作用により回転しながら大きな押付力を受けるパワーローラ１０は、円滑な回転動作の確保と発熱による温度上昇を抑えるため、その軸受部分を十分な油量による潤滑油にて潤滑する必要がある。
【００４１】
トラニオン１４からパワーローラ１９への潤滑油の供給は、トラニオン１４内に形成されたトラニオン側油路３５から、外輪３１に向けて開口したトラニオン側油路開口部３６および管状部材３９を介して外輪３１内に形成された外輪側油路３８に導かれる。そして、外輪側油路３８から第１油路３８ａを介して玉軸受３２に潤滑油が供給され、また、外輪側油路３８から第２油路３８ｂを介してニードルベアリング３７に潤滑油が供給される。
【００４２】
ここで、トラニオン１４から外輪３１へと潤滑油を受け渡す部材として管状部材３９を設けている。この管状部材３９のトラニオン側端面は、フランジ部３９ａとされ、このフランジ面はトラニオン側油路開口部３６を覆う形で当接している。管状部材３９のもう一方の端部は、外輪側油路３８に摺動は許容しつつも隙間は最小で差し込まれている。さらに、バネ部材４０が管状部材３９と外輪３１との間に配してあり、そのバネ力を用いて管状部材３９のフランジ部３９ａをトラニオン側油路開口部３６との間で隙間が空かないように構成されている。
【００４３】
さらに、パワーローラ１０のスライドによる外輪３１のスライド移動と同時に外輪側油路３８に差し込まれた管状部材３９もスライドするため、穴位置がずれても管状部材３９の油路との連通が絞りなく保つように、トラニオン側油路開口部３６は径を拡大している。
【００４４】
よって、管状部材３９のトラニオン１４に対する油密性と、管状部材３９の外輪３１に対する油密性とが保たれ、さらに、パワーローラ１０のスライドに対応して管状部材３９の油路が絞りのない連通を保つようにしたため、潤滑油洩れに対する高い抑制機能を発揮することができる。
【００４５】
次に、効果を説明する。
第１実施例のトロイダル型無段変速機にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
【００４６】
（１） パワーローラ１０は、入力ディスク３の動力を出力ディスク８に伝達する内輪３０と、トラニオン１４に支持された外輪３１と、該外輪３１に対して内輪３０を回転自在に支持する玉軸受３２と、を有し、トラニオン１４のパワーローラ収納面１４ａと外輪３１の背面３１ａとの間に介装された背面ベアリング３３を介してトラニオン１４の傾転軸Ｌに対し直交する主軸方向にスライド可能に設けられたトロイダル型無段変速機において、前記トラニオン１４とパワーローラ１０の外輪３１間のオイル供給手段を、フランジ部３９ａと直管部３９ｂを有する管状部材３９とし、前記フランジ部３９ａのフランジ面がトラニオン側油路開口部３６に当接し、もう一方の直管部３９ｂが外輪側油路３８に隙間なく摺動可能に差し込まれた構成としたため、安価なコストで従来技術と同等のオイル漏れに対する抑制機能を実現することができる。すなわわち、従来技術と対比した場合、フランジ部３９ａと直管部３９ｂを有する管状部材３９が、従来の管状部材と円盤状部材との２部材を一体化した部材であるため、部品点数が削減され、かつ、連通絞りを許容した場合にはトラニオン１４の開口部を必ずしも拡大しなくても良いために加工工数も削減し、さらに、外輪側油路３８に管状部材３９を嵌合するだけで圧入固定する場合に比べ取り付け作業工数も削減できる。
加えて、外輪側油路３８を拡大する必要がなく、加工コストの低減、外輪強度の向上が可能となる。この管状部材３９を、プレスにより成形したり、樹脂成形で製造することでさらに安価なものになる。
【００４７】
（２） トラニオン側油路開口部３６が、パワーローラ１０のスライド時にも管状部材３９の油路との連通を保つように大径化もしくは長穴化された構造であるため、パワーローラ１０のスライド時にも油路が絞られたり閉じたりすることなく、トラニオン１４からパワーローラ１０への潤滑油の供給が確実に行われる。
【００４８】
（３） オイル供給手段としての管状部材３９が、バネ部材４０によりフランジ面がトラニオン側油路開口部３６を覆うようにトラニオン１４側に押し付けられているため、トラニオン側油路開口部３６と管状部材３９間での潤滑油の漏れを防止抑制し、効率的に潤滑油の供給を行える。
【００４９】
（４） 背面ベアリング３３の保持器３３ｂと管状部材３９のスライドによる相対変位をある範囲内で許容するように、保持器３３ｂの中央部の空孔３３ｄが管状部材３９よりも大径化または長穴形状を有する構成としたため、背面ベアリング３３がパワーローラ１０のスライドに対し管状部材３９の規制無しに支障なく転動することができ、ある範囲を超えると管状部材３９と当接することの位置規制により背面ベアリング３３がトラニオン１４から大きくはみ出したり抜け落ちたりすることを防止することが可能である。
【００５０】
（第２実施例）
第２実施例は、第１実施例が管状部材３９を外輪３１側に固定した例であるのに対し、管状部材３９をトラニオン１４側に固定した例である。
【００５１】
すなわち、図５に示すように、前記トラニオン１４と前記パワーローラ１０の外輪３１間のオイル供給手段を、フランジ部３９ａと直管部３９ｂを有する管状部材３９とし、前記フランジ部３９ａのフランジ面が外輪背面側油路開口部４１を覆う形で当接し、もう一方の直管部３９ｂがトラニオン側油路開口部３６’に隙間なく摺動可能に差し込まれた構成としている。なお、トラニオン側油路開口部３６’は、第１実施例のトラニオン側油路開口部３６より小径とされる。
【００５２】
前記外輪背面側油路開口部４１は、パワーローラ１０のスライド時にも管状部材３９の油路との連通を保つように大径化された構造を有する。なお、外輪背面側油路開口部４１は、長穴化された構造を有するようにしても良い。
【００５３】
前記オイル供給手段としての管状部材３９は、バネ部材４０（弾性部材）によりフランジ面が外輪背面側油路開口部４１を覆うように外輪３１側に押し付けている。なお、他の構成は、第１実施例と同様であるので、対応する構成に同一符号を付して説明を省略する。
【００５４】
次に、作用を説明する。
【００５５】
［パワーローラ潤滑作用］
上記変速作用により回転しながら大きな押付力を受けるパワーローラ１０は、円滑な回転動作の確保と発熱による温度上昇を抑えるため、その軸受部分を十分な油量による潤滑油にて潤滑する必要がある。
【００５６】
トラニオン１４からパワーローラ１９への潤滑油の供給は、トラニオン１４内に形成されたトラニオン側油路３５から、外輪３１に向けて開口したトラニオン側油路開口部３６’と管状部材３９と外輪背面側油路開口部４１とを介して外輪３１内に形成された外輪側油路３８に導かれる。そして、外輪側油路３８から第１油路３８ａを介して玉軸受３２に潤滑油が供給され、また、外輪側油路３８から第２油路３８ｂを介してニードルベアリング３７に潤滑油が供給される。
【００５７】
ここで、トラニオン１４から外輪３１へと潤滑油を受け渡す部材として管状部材３９を設けている。この管状部材３９の外輪側端面は、フランジ部３９ａとされ、このフランジ面は外輪背面側油路開口部４１を覆う形で当接している。管状部材３９のもう一方の端部は、トラニオン側油路開口部３６’に摺動は許容しつつも隙間は最小で差し込まれている。さらに、バネ部材４０が管状部材３９とトラニオン１４との間に配してあり、そのバネ力を用いて管状部材３９のフランジ部３９ａを外輪背面側油路開口部４１との間で隙間が空かないように構成されている。
【００５８】
さらに、パワーローラ１０の外輪３１のスライド移動するのに対し、トラニオン側油路開口部３６’に差し込まれた管状部材３９は固定であるため、穴位置がずれても管状部材３９の油路との連通が絞りなく保つように、外輪背面側油路開口部４１は径を拡大している。
【００５９】
よって、管状部材３９のトラニオン１４に対する油密性と、管状部材３９の外輪３１に対する油密性とが保たれ、さらに、パワーローラ１０のスライドに対応して管状部材３９の油路が絞りのない連通を保つようにしたため、潤滑油洩れに対する高い抑制機能を発揮することができる。
【００６０】
次に、効果を説明する。
この第２実施例のトロイダル型無段変速機にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
【００６１】
（５） パワーローラ１０は、入力ディスク３の動力を出力ディスク８に伝達する内輪３０と、トラニオン１４に支持された外輪３１と、該外輪３１に対して内輪３０を回転自在に支持する玉軸受３２と、を有し、トラニオン１４のパワーローラ収納面１４ａと外輪３１の背面３１ａとの間に介装された背面ベアリング３３を介してトラニオン１４の傾転軸Ｌに対し直交する主軸方向にスライド可能に設けられたトロイダル型無段変速機において、前記トラニオン１４とパワーローラ１０の外輪３１間のオイル供給手段を、フランジ部３９ａと直管部３９ｂを有する管状部材３９とし、前記フランジ部３９ａのフランジ面が外輪背面側油路開口部４１に当接し、もう一方の直管部３９ｂがトラニオン側油路開口部３６’に隙間なく摺動可能に差し込まれた構成としたため、安価なコストで従来技術と同等のオイル漏れに対する抑制機能を実現することができる。
【００６２】
（６） 外輪背面側油路開口部４１が、パワーローラ１０のスライド時にも管状部材３９の油路との連通を保つように大径化もしくは長穴化された構造を有するため、パワーローラ１０のスライド時にも管状部材３９の油路が絞られたり閉じたりすることなくトラニオン１４からパワーローラ１０への潤滑油の供給が確実に行われる。
【００６３】
（７） オイル供給手段としての管状部材３９が、バネ部材４０によりフランジ面が外輪背面側油路開口部４１を覆うように外輪３１側に押し付けられているため、管状部材３９から外輪側油路３８への潤滑油の供給を漏れなく確実に行うことができる。
【００６４】
（第３実施例）
第３実施例は、第１実施例及び第２実施例の大径等による油路開口部に代え、管状部材にパワーローラのスライド動作に伴って油路が絞られたり閉じたりすることを防ぐ機能を持たせるようにした例である。
【００６５】
すなわち、図６に示すように、トラニオン１４とパワーローラ１０の外輪３１間のオイル供給手段を、円筒状の直管部４２ａと、該直管部４２ａの内径を徐々に拡径したラッパ状部４２ｂと、ラッパ状部４２ｂの大径端部に形成したフランジ部４２ｃと、を有する円錐管状部材４２とし、前記フランジ部４２ｃのフランジ面が外輪側油路３８の開口部に当接し、もう一方の端部である直管部４２ａがトラニオン１４のトラニオン側油路開口部３６’に対し隙間なく摺動可能に差し込むことで位置決めされた構成としている。
【００６６】
そして、オイル供給手段としての円錐管状部材４２が、バネ部材４０によりフランジ面が外輪側油路３８の開口部を覆うように外輪３１側に押し付けられている。なお、他の構成は第１実施例と同様であるので、説明を省略する。
【００６７】
次に、作用を説明する。
【００６８】
［パワーローラ潤滑作用］
上記変速作用により回転しながら大きな押付力を受けるパワーローラ１０は、円滑な回転動作の確保と発熱による温度上昇を抑えるため、その軸受部分を十分な油量による潤滑油にて潤滑する必要がある。
【００６９】
トラニオン１４からパワーローラ１９への潤滑油の供給は、トラニオン１４内に形成されたトラニオン側油路３５から、外輪３１に向けて開口したトラニオン側油路開口部３６’と円錐管状部材４２とを介して外輪３１内に形成された外輪側油路３８に導かれる。そして、外輪側油路３８から第１油路３８ａを介して玉軸受３２に潤滑油が供給され、また、外輪側油路３８から第２油路３８ｂを介してニードルベアリング３７に潤滑油が供給される。
【００７０】
ここで、トラニオン１４から外輪３１へと潤滑油を受け渡す部材として円錐管状部材４２を設けている。この管状部材４２の外輪側端面は、フランジ部４２ｃとされ、このフランジ面は外輪側油路３８の開口部を覆う形で当接している。円錐管状部材４２のもう一方の端部は、トラニオン側油路開口部３６’に摺動は許容しつつも隙間は最小で差し込まれている。さらに、バネ部材４０が円錐管状部材４２とトラニオン１４との間に配してあり、そのバネ力を用いて円錐管状部材４２のフランジ部４２ｃを外輪側油路３８の開口部との間で隙間が空かないように構成されている。
【００７１】
さらに、パワーローラ１０の外輪３１のスライド移動するのに対し、トラニオン側油路開口部３６’に差し込まれた円錐管状部材４２は固定であるため、穴位置がずれても円錐管状部材４２の油路との連通が絞りなく保つように、円錐管状部材４２にラッパ状部４２ｂを有し、外輪側油路３８の開口部と接するフランジ面の径を拡大している。
【００７２】
よって、円錐管状部材４２のトラニオン１４に対する油密性と、円錐管状部材４２の外輪３１に対する油密性とが保たれ、さらに、パワーローラ１０のスライドに対応して円錐管状部材４２の油路が絞りのない連通を保つようにしたため、潤滑油洩れに対する高い抑制機能を発揮することができる。
【００７３】
次に、効果を説明する。
この第３実施例のトロイダル型無段変速機にあっては、下記に述べる効果を得ることができる。
【００７４】
（８） パワーローラ１０は、入力ディスク３の動力を出力ディスク８に伝達する内輪３０と、トラニオン１４に支持された外輪３１と、該外輪３１に対して内輪３０を回転自在に支持する玉軸受３２と、を有し、トラニオン１４のパワーローラ収納面１４ａと外輪３１の背面３１ａとの間に介装された背面ベアリング３３を介してトラニオン１４の傾転軸Ｌに対し直交する主軸方向にスライド可能に設けられたトロイダル型無段変速機において、前記トラニオン１４とパワーローラ１０の外輪３１間のオイル供給手段を、円筒状の直管部４２ａと、該直管部４２ａの内径を徐々に拡径したラッパ状部４２ｂと、ラッパ状部４２ｂの大径端部に形成したフランジ部４２ｃと、を有する円錐管状部材４２とし、前記フランジ部４２ｃのフランジ面が外輪側油路３８の開口部に当接し、もう一方の端部である直管部４２ａがトラニオン１４のトラニオン側油路開口部３６’に対し隙間なく摺動可能に差し込むことで位置決めされた構成としているため、安価なコストで従来技術と同等のオイル漏れに対する抑制機能を実現することができる。
【００７５】
さらに、この第３実施例では、バネ部材４０を用いているが、ラッパ状部４２ｂを弾性材として用いることにすればバネ部材４０を不要とし、さらに単純な構成とすることも可能である。その場合は、円錐管状部材４２の直管部４２ａとラッパ状部４２ｂとの段差がトラニオン側油路開口部３６’に当接し、図示左右方向の位置決めをする。
【００７６】
（第４実施例）
第４実施例は、第３実施例が管状部材の一部をラッパ状部としたのに対し、管状部材の全体をラッパ状部とすることでバネ部材を兼ねるようにした例である。
【００７７】
すなわち、図７（ａ）に示すように、トラニオン１４とパワーローラ１０の外輪３１間のオイル供給手段を、内径を徐々に拡径したラッパ状部４３ａと、ラッパ状部４３ａの大径端部に形成したフランジ部４３ｂと、を有する円錐管状バネ部材４３とし、前記フランジ部４３ａのフランジ面が外輪側油路３８の開口部に当接し、もう一方のラッパ状部４３ａの小径端部がトラニオン１４のトラニオン側油路開口部３６’の外周位置に形成された段差部１４ｃに対し嵌合して位置決めされた構成としている。
【００７８】
また、図７（ｂ）に示すように、トラニオン１４とパワーローラ１０の外輪３１間のオイル供給手段を、内径を徐々に拡径したラッパ状部４３ａと、ラッパ状部４３ａの大径端部に形成したフランジ部４３ｂと、を有する円錐管状バネ部材４３とし、前記フランジ部４３ａのフランジ面がトラニオン側油路開口部３６’の外周部に当接し、もう一方のラッパ状部４３ａの小径端部が外輪３１の外輪側油路３８の開口部外周位置に形成された段差部３１ｃに対し嵌合して位置決めされた構成としている。なお、他の構成は第１実施例と同様であるので、説明を省略する。また、作用については、第３実施例と同様であるので説明を省略する。
【００７９】
次に、効果を説明する。
この第４実施例のトロイダル型無段変速機にあっては、下記の効果を得ることができる。
【００８０】
（９） パワーローラ１０は、入力ディスク３の動力を出力ディスク８に伝達する内輪３０と、トラニオン１４に支持された外輪３１と、該外輪３１に対して内輪３０を回転自在に支持する玉軸受３２と、を有し、トラニオン１４のパワーローラ収納面１４ａと外輪３１の背面３１ａとの間に介装された背面ベアリング３３を介してトラニオン１４の傾転軸Ｌに対し直交する主軸方向にスライド可能に設けられたトロイダル型無段変速機において、前記トラニオン１４とパワーローラ１０の外輪３１間のオイル供給手段を、内径を徐々に拡径したラッパ状部４３ａと、ラッパ状部４３ａの大径端部に形成したフランジ部４３ｂと、を有する円錐管状バネ部材４３とし、前記フランジ部４３ａのフランジ面が外輪側またはトライニオン側の油路開口部に当接し、もう一方のラッパ状部４３ａの小径端部がトラニオン側または外輪側の油路開口部の外周位置に形成された段差部１４ｃ，３１ｃに対し嵌合して位置決めされた構成としているため、安価なコストで従来技術と同等のオイル漏れに対する抑制機能を実現することができると共に、パワーローラ１０がスライドしても油路が絞られることはなく、さらに、別部品としてバネ部材を用意する必要がなく、その分、安価に構成できる。
【００８１】
以上、本発明のトロイダル型無段変速機を第１実施例〜第４実施例に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例のトロイダル型無段変速機の変速機構を示す概略図である。
【図２】第１実施例のトロイダル型無段変速機の変速制御系を示す概略図である。
【図３】第１実施例のトロイダル型無段変速機に採用されたトラニオン及びパワーローラを示す縦断面図である。
【図４】第１実施例のトロイダル型無段変速機における背面ベアリングを示す側面図と保持器正面図である。
【図５】第２実施例のトロイダル型無段変速機に採用されたトラニオン及びパワーローラを示す縦断面図である。
【図６】第３実施例のトロイダル型無段変速機におけるトラニオンからパワーローラへのオイル供給部を示す要部断面図である。
【図７】第４実施例のトロイダル型無段変速機におけるトラニオンからパワーローラへのオイル供給部を示す要部断面図である。
【符号の説明】
３ 第１入力ディスク
４ 第２入力ディスク
８ 出力ディスク
１０ 第１パワーローラ
１１ 第２パワーローラ
１４ トラニオン
１４ａ パワーローラ収納面
１５ パワーローラ回転軸
Ｌ 傾転軸
３０ 内輪
３１ 外輪
３１ａ 背面
３２ 玉軸受（パワーローラ軸受）
３３ 背面ベアリング
３４ トラニオンシャフト
３５ トラニオン側油路
３６ トラニオン側油路開口部
３７ ニードルベアリング
３８ 外輪側油路
３９ 管状部材
３９ａ フランジ部
３９ｂ 直管部
４０ バネ部材（弾性部材）
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の変速機として適用されるトロイダル型無段変速機の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のトロイダル型無段変速機は、トラニオン開口部に固定された管状部材が外輪開口部に突き出す形に構成され、長穴化されたその外輪開口部を覆う円盤状部材が管状部材をガイドにして弾性部材にて外輪に押し付けられてオイルの漏れを極力抑制している（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−１７３７４７号公報（図６）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のトロイダル型無段変速機にあっては、外輪開口部内に突き出した管状部材がスライド時にも外輪に当たらないように開口部を拡大あるいは長穴化する必要があり、加工コストが増す他に、外輪強度的にも不利である。また、その開口部を覆い管状部材と嵌合する円盤状部材が別に必要となり部品点数が増す。さらに、管状部材はトラニオンに圧入など固定する作業が必要で取り付け工数が増す。つまり、コスト的には高い構成となっている。
【０００５】
本発明は、上記課題に着目してなされたもので、安価なコストで従来技術と同等のオイル漏れに対する抑制機能を実現す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。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明では、
パワーローラが、トラニオンのパワーローラ収納面と外輪の背面との間に介装された背面ベアリングを介してトラニオンの傾転軸に対し直交する主軸方向にスライド可能に設けられたトロイダル型無段変速機において、
前記トラニオンとパワーローラの外輪間のオイル供給手段を、フランジ部と直管部を有する管状部材とし、
前記フランジ部のフランジ面がトラニオン側もしくは外輪側の油路開口部に当接し、もう一方の直管部が外輪側もしくはトラニオン側の油路に隙間なく摺動可能に差し込まれた構成とした。
【０００７】
【発明の効果】
よって、本発明のトロイダル型無段変速機にあっては、安価なコストで従来の円盤状部材と管状部材とを用いる構造と同等のオイル漏れに対する抑制機能を実現することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のトロイダル型無段変速機を実現する実施の形態を、図面に基づいて説明する。
【０００９】
（第１実施例）
まず、構成を説明する。
図１は第１実施例のトロイダル型無段変速機の変速機構を示す概略図で、エンジンからの回転駆動力は、図外のトルクコンバータおよび前後進切換え機構を介して入力軸１に入力される。
【００１０】
前記入力軸１と同軸上にトルク伝達軸２が配置され、該トルク伝達軸２の両端部位置には、第１入力ディスク３と第２入力ディスク４とを、軸方向移動可能にスプライン結合している。
【００１１】
前記第１入力ディスク３の背面と入力軸１との間には、入力トルクに応じて軸方向推力を発生するローディングカム機構５を介装している。
【００１２】
前記第２入力ディスク４の背面とトルク伝達軸２の端部に螺合されたナット６との間には、両入力ディスク３，４にプリロードを付与する皿バネ７を介装している。
【００１３】
前記両入力ディスク３，４の中間位置には、トルク伝達軸２に遊装した出力ディスク８を配置している。この出力ディスク８は、２つの出力ディスクの背面を互いに合わせて一体結合したもので、出力ディスク８の外周部には出力ギア９を形成している。
【００１４】
前記第１入力ディスク３の出力ディスク８側対向面と、前記第２入力ディスク４の出力ディスク８側対向面には、トロイド状溝３ａ，４ａを形成している。同様に、前記出力ディスク８の両入力ディスク３，４に対向する対向面には、トロイド状溝８ａ，８ｂを形成している。
【００１５】
前記トロイド状溝３ａとトロイド状溝８ａとの間には、左右位置に２個配置された第１パワーローラ１０，１０を、摩擦により動力の受け渡しを可能に挟持している。同様に、トロイド状溝４ａとトロイド状溝８ｂとの間には、左右位置に２個配置された第２パワーローラ１１，１１を、摩擦により動力の受け渡しを可能に挟持している。
【００１６】
そして、第１入力ディスク３と出力ディスク８（トロイド状溝８ａ）と第１パワーローラ１０，１０により第１トロイダル変速部１２を構成している。また、第２入力ディスク４と出力ディスク８（トロイド状溝８ｂ）と第２パワーローラ１１，１１により第２トロイダル変速部１３を構成している。
【００１７】
上記変速機構において、各パワーローラ１０，１０，１１，１１は、後述する作動により目標変速比に応じた傾転角が得られるようにそれぞれ傾転される。つまり、両入力ディスク３，４の入力回転を、各パワーローラ１０，１０，１１，１１を介し、無段階（連続的）に変速して出力ディスク８に伝達する。
【００１８】
図２は第１実施例のトロイダル型無段変速機の変速制御系を示す概略図で、第１パワーローラ１０，１０は、トラニオン１４，１４の一端に支持されていて、パワーローラ回転軸１５，１５を中心として回転自在である。このトラニオン１４，１４の他端部には、トラニオン１４，１４を傾転軸Ｌの方向にオフセット移動させて各パワーローラ１０，１０を傾転軸Ｌの回りに傾転させる油圧アクチュエータとしてのサーボピストン１６，１６を設けている。
【００１９】
なお、第２パワーローラ１１，１１も同様に、図外のトラニオンの一端に支持されていて、トラニオンを傾転軸の方向にオフセット移動させて各パワーローラ１１，１１を傾転軸Ｌの回りに傾転させる油圧アクチュエータとしてのサーボピストンを設けている。そして、各パワーローラ１０，１０，１１，１１を支持する４個のトラニオンは、これらが同期して動くように図外の同期ワイヤにより連結されている。
【００２０】
前記サーボピストン１６，１６は、ピストン１６ａ，１６ａによりハイ側油室１６ｂ，１６ｂとロー側油室１６ｃ，１６ｃに画成される。前記サーボピストン１６，１６を作動制御する油圧制御系として、変速制御弁１９が設けられている。この変速制御弁１９とサーボピストン１６，１６とは、ハイ側油室１６ｂ，１６ｂに接続されるハイ側油路１７と、ロー側油室１６ｃ，１６ｃに接続されるロー側油路１８により接続されている。
【００２１】
前記変速制御弁１９には、ハイ側油路１７を接続するポート１９ａと、ロー側油路１８を接続するポート１９ｂとを有する。前記変速制御弁１９のライン圧ポート１９ｃには、図外のオイルポンプ及びリリーフ弁を有する油圧源からのライン圧が供給される。
【００２２】
前記変速制御弁１９の変速スプール１９ｄは、レバー２０及びプリセスカム２１と連動すると共に、ステップモータ２２により軸方向に変位するように駆動される。前記プリセスカム２１は、１つのトラニオンシャフトの下端部に設けられ、トラニオン１４の傾転軸方向位置及び傾転角度位置を検知し、変速制御弁１９にフィードバックする。
【００２３】
前記ステップモータ２２を駆動制御する電子制御系として、ＣＶＴコントロールユニット２３が設けられている。このＣＶＴコントロールユニット２３には、スロットル開度センサ２４、エンジン回転センサ２５、入力ディスク回転センサ２６、出力軸回転センサ（車速センサ）２７、インヒビタースイッチ２８、油温センサ２９等からの入力情報が取り込まれる。
【００２４】
図３は第１実施例のトロイダル型無段変速機に採用されたトラニオン１４及びパワーローラ１０を示す断面図である。なお、パワーローラ１１についても同じ構造である。
【００２５】
前記パワーローラ１０は、入力ディスク３の動力を出力ディスク８に伝達する内輪３０と、トラニオン１４に支持された外輪３１と、該外輪３１に対して内輪３０を回転自在に支持する玉軸受３２（パワーローラ軸受）と、を有し、トラニオン１４のパワーローラ収納面１４ａと外輪３１の背面３１ａとの間に介装された背面ベアリング３３を介してトラニオン１４の傾転軸Ｌに対し直交する主軸方向にスライド可能に設けられている。
【００２６】
前記トラニオン１４は、外輪３１の背面３１ａと対向するパワーローラ収納面１４ａと、トラニオンシャフト３４を固定するシャフト固定穴１４ｂと、を有する。そして、パワーローラ収納面１４ａには、パワーローラ回転軸１５から等距離の上下位置に、パワーローラ１０のスライド方向に沿って２つの傾斜支持面が形成されている。また、前記トラニオンシャフト３４とトラニオン１４には、図外の潤滑油圧源からのオイルを導くトラニオン側油路３５が形成され、このトラニオン側油路３５と連通するトラニオン側油路開口部３６が、外輪３１の背面３１ａに向かってパワーローラ回転軸心位置に開口されている。
【００２７】
前記内輪３０は、両ディスク３，８に接触するトルク伝達曲面３０ａと、中心軸上に貫通する中心軸穴３０ｂと、玉軸受３２の転動体を案内する内輪側軌道溝３０ｃと、を有する。そして、前記中心軸穴３０ｂと外輪軸部３１ｂとの間には、ニードルベアリング３４が介装され、該ニードルベアリング３７により外輪３１に対して内輪３０を回転可能に支持している。
【００２８】
前記外輪３１は、トラニオン１４のパワーローラ収納面１４ａと対向する背面３１ａと、中心部から正面側に突出する円柱状の外輪軸部３１ｂと、玉軸受３２の転動体を案内する外輪側軌道溝３１ｃと、を有する。そして、前記背面３１ａには、パワーローラ回転軸１５から等距離の上下位置に、パワーローラ１０のスライド方向に沿って２つの傾斜支持面が形成されている。また、前記外輪軸部３１ｂには、パワーローラ回転軸１５方向に外輪側油路３８が形成され、該外輪側油路３８からは第１油路３８ａと第２油路３８ｂとが径方向に分岐されている。
【００２９】
前記玉軸受３２は、内輪側軌道溝３０ｃと外輪側軌道溝３１ｃとに装着された転動体としてのボール３２ａと、複数のボール３２ａを保持する保持器３２ｂと、有する。
【００３０】
前記背面ベアリング３３は、トラニオン１４のパワーローラ収納面１４ａに形成された２つの傾斜支持面と外輪３１の背面３１ａに形成された２つの傾斜支持面に挟持される複数の円筒ころ３３ａと、該複数の円筒ころ３３ａを保持する保持器３３ｂと、を有する。前記保持器３３ｂは、図４（ｂ）に示すように、一枚の方形状板部材の上下位置を傾斜させたもので、板部材の上下２つの傾斜部には円筒ころ３３ａを嵌装する円筒ころ穴３３ｃを複数開口している。また、背面ベアリング３３の保持器３３ｂと後述する管状部材３９のスライドによる相対変位をある範囲内で許容するように、保持器３３ｂの中央部には、管状部材３９の外径よりもスライド方向の径が長い長穴形状の空孔３３ｄを有する。なお、空孔３３ｄは、管状部材３９の外径よりも径が大きな大径穴としても良い。
【００３１】
前記トラニオン１４と前記パワーローラ１０の外輪３１間のオイル供給手段を、フランジ部３９ａと直管部３９ｂを有する管状部材３９とし、前記フランジ部３９ａのフランジ面がトラニオン側油路開口部３６を覆う形で当接し、もう一方の直管部３９ｂが外輪側油路３８に隙間なく摺動可能に差し込まれた構成としている。
【００３２】
前記トラニオン側油路開口部３６は、パワーローラ１０のスライド時にも管状部材３９の油路との連通を保つように大径化された構造を有する。なお、トラニオン側油路開口部３６は、長穴化された構造を有するようにしても良い。
【００３３】
前記オイル供給手段としての管状部材３９は、バネ部材４０（弾性部材）によりフランジ面がトラニオン側油路開口部３６を覆うようにトラニオン１４側に押し付けている。
【００３４】
次に、作用を説明する。
【００３５】
［変速比制御作用］
トロイダル型無段変速機は、トラニオン１４，１４を傾転軸Ｌの方向（図２の上下方向）に僅かに変位させると、この変位に伴いパワーローラ１０，１０が傾転することによって変速比を変える。
【００３６】
つまり、ＣＶＴコントロールユニット２３からの目標変速比が得られる駆動指令によりステップモータ２２を回転させることによって変速スプール１９ｄが変位すると、サーボピストン１６，１６の一方のサーボピストン室に作動油が導かれ、他方のサーボピストン室から作動油が排出され、トラニオン１４，１４が傾転軸Ｌの方向に変位する。
【００３７】
これにより、パワーローラ回転軸１５，１５が、ディスク回転中心位置に対してオフセットする。このオフセットによりパワーローラ１０，１０と入出力ディスク３，８との接触部で発生するサイドスリップ力によりパワーローラ１０，１０が傾転する。
【００３８】
この傾転運動およびオフセットは、プリセスカム２１及びレバー２０を介して変速スプール１９ｄに伝達される。よって、変速スプール１９ｄは、ステップモータ２２との釣り合い位置で静止し、目標変速比が得られる傾転角となった時点でトラニオン１４，１４に与えた変位が元のディスク回転中心位置に戻され、パワーローラ１０，１０の傾転動作を停止する。
【００３９】
なお、パワーローラ１１，１１についても同様の変速比制御作用を示し、変速比は、停止したパワーローラ１０，１０，１１，１１の傾転角により決まる。
【００４０】
［パワーローラ潤滑作用］
上記変速作用により回転しながら大きな押付力を受けるパワーローラ１０は、円滑な回転動作の確保と発熱による温度上昇を抑えるため、その軸受部分を十分な油量による潤滑油にて潤滑する必要がある。
【００４１】
トラニオン１４からパワーローラ１９への潤滑油の供給は、トラニオン１４内に形成されたトラニオン側油路３５から、外輪３１に向けて開口したトラニオン側油路開口部３６および管状部材３９を介して外輪３１内に形成された外輪側油路３８に導かれる。そして、外輪側油路３８から第１油路３８ａを介して玉軸受３２に潤滑油が供給され、また、外輪側油路３８から第２油路３８ｂを介してニードルベアリング３７に潤滑油が供給される。
【００４２】
ここで、トラニオン１４から外輪３１へと潤滑油を受け渡す部材として管状部材３９を設けている。この管状部材３９のトラニオン側端面は、フランジ部３９ａとされ、このフランジ面はトラニオン側油路開口部３６を覆う形で当接している。管状部材３９のもう一方の端部は、外輪側油路３８に摺動は許容しつつも隙間は最小で差し込まれている。さらに、バネ部材４０が管状部材３９と外輪３１との間に配してあり、そのバネ力を用いて管状部材３９のフランジ部３９ａをトラニオン側油路開口部３６との間で隙間が空かないように構成されている。
【００４３】
さらに、パワーローラ１０のスライドによる外輪３１のスライド移動と同時に外輪側油路３８に差し込まれた管状部材３９もスライドするため、穴位置がずれても管状部材３９の油路との連通が絞りなく保つように、トラニオン側油路開口部３６は径を拡大している。
【００４４】
よって、管状部材３９のトラニオン１４に対する油密性と、管状部材３９の外輪３１に対する油密性とが保たれ、さらに、パワーローラ１０のスライドに対応して管状部材３９の油路が絞りのない連通を保つようにしたため、潤滑油洩れに対する高い抑制機能を発揮することができる。
【００４５】
次に、効果を説明する。
第１実施例のトロイダル型無段変速機にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
【００４６】
（１） パワーローラ１０は、入力ディスク３の動力を出力ディスク８に伝達する内輪３０と、トラニオン１４に支持された外輪３１と、該外輪３１に対して内輪３０を回転自在に支持する玉軸受３２と、を有し、トラニオン１４のパワーローラ収納面１４ａと外輪３１の背面３１ａとの間に介装された背面ベアリング３３を介してトラニオン１４の傾転軸Ｌに対し直交する主軸方向にスライド可能に設けられたトロイダル型無段変速機において、前記トラニオン１４とパワーローラ１０の外輪３１間のオイル供給手段を、フランジ部３９ａと直管部３９ｂを有する管状部材３９とし、前記フランジ部３９ａのフランジ面がトラニオン側油路開口部３６に当接し、もう一方の直管部３９ｂが外輪側油路３８に隙間なく摺動可能に差し込まれた構成としたため、安価なコストで従来技術と同等のオイル漏れに対する抑制機能を実現することができる。すなわわち、従来技術と対比した場合、フランジ部３９ａと直管部３９ｂを有する管状部材３９が、従来の管状部材と円盤状部材との２部材を一体化した部材であるため、部品点数が削減され、かつ、連通絞りを許容した場合にはトラニオン１４の開口部を必ずしも拡大しなくても良いために加工工数も削減し、さらに、外輪側油路３８に管状部材３９を嵌合するだけで圧入固定する場合に比べ取り付け作業工数も削減できる。
加えて、外輪側油路３８を拡大する必要がなく、加工コストの低減、外輪強度の向上が可能となる。この管状部材３９を、プレスにより成形したり、樹脂成形で製造することでさらに安価なものになる。
【００４７】
（２） トラニオン側油路開口部３６が、パワーローラ１０のスライド時にも管状部材３９の油路との連通を保つように大径化もしくは長穴化された構造であるため、パワーローラ１０のスライド時にも油路が絞られたり閉じたりすることなく、トラニオン１４からパワーローラ１０への潤滑油の供給が確実に行われる。
【００４８】
（３） オイル供給手段としての管状部材３９が、バネ部材４０によりフランジ面がトラニオン側油路開口部３６を覆うようにトラニオン１４側に押し付けられているため、トラニオン側油路開口部３６と管状部材３９間での潤滑油の漏れを防止抑制し、効率的に潤滑油の供給を行える。
【００４９】
（４） 背面ベアリング３３の保持器３３ｂと管状部材３９のスライドによる相対変位をある範囲内で許容するように、保持器３３ｂの中央部の空孔３３ｄが管状部材３９よりも大径化または長穴形状を有する構成としたため、背面ベアリング３３がパワーローラ１０のスライドに対し管状部材３９の規制無しに支障なく転動することができ、ある範囲を超えると管状部材３９と当接することの位置規制により背面ベアリング３３がトラニオン１４から大きくはみ出したり抜け落ちたりすることを防止することが可能である。
【００５０】
（第２実施例）
第２実施例は、第１実施例が管状部材３９を外輪３１側に固定した例であるのに対し、管状部材３９をトラニオン１４側に固定した例である。
【００５１】
すなわち、図５に示すように、前記トラニオン１４と前記パワーローラ１０の外輪３１間のオイル供給手段を、フランジ部３９ａと直管部３９ｂを有する管状部材３９とし、前記フランジ部３９ａのフランジ面が外輪背面側油路開口部４１を覆う形で当接し、もう一方の直管部３９ｂがトラニオン側油路開口部３６’に隙間なく摺動可能に差し込まれた構成としている。なお、トラニオン側油路開口部３６’は、第１実施例のトラニオン側油路開口部３６より小径とされる。
【００５２】
前記外輪背面側油路開口部４１は、パワーローラ１０のスライド時にも管状部材３９の油路との連通を保つように大径化された構造を有する。なお、外輪背面側油路開口部４１は、長穴化された構造を有するようにしても良い。
【００５３】
前記オイル供給手段としての管状部材３９は、バネ部材４０（弾性部材）によりフランジ面が外輪背面側油路開口部４１を覆うように外輪３１側に押し付けている。なお、他の構成は、第１実施例と同様であるので、対応する構成に同一符号を付して説明を省略する。
【００５４】
次に、作用を説明する。
【００５５】
［パワーローラ潤滑作用］
上記変速作用により回転しながら大きな押付力を受けるパワーローラ１０は、円滑な回転動作の確保と発熱による温度上昇を抑えるため、その軸受部分を十分な油量による潤滑油にて潤滑する必要がある。
【００５６】
トラニオン１４からパワーローラ１９への潤滑油の供給は、トラニオン１４内に形成されたトラニオン側油路３５から、外輪３１に向けて開口したトラニオン側油路開口部３６’と管状部材３９と外輪背面側油路開口部４１とを介して外輪３１内に形成された外輪側油路３８に導かれる。そして、外輪側油路３８から第１油路３８ａを介して玉軸受３２に潤滑油が供給され、また、外輪側油路３８から第２油路３８ｂを介してニードルベアリング３７に潤滑油が供給される。
【００５７】
ここで、トラニオン１４から外輪３１へと潤滑油を受け渡す部材として管状部材３９を設けている。この管状部材３９の外輪側端面は、フランジ部３９ａとされ、このフランジ面は外輪背面側油路開口部４１を覆う形で当接している。管状部材３９のもう一方の端部は、トラニオン側油路開口部３６’に摺動は許容しつつも隙間は最小で差し込まれている。さらに、バネ部材４０が管状部材３９とトラニオン１４との間に配してあり、そのバネ力を用いて管状部材３９のフランジ部３９ａを外輪背面側油路開口部４１との間で隙間が空かないように構成されている。
【００５８】
さらに、パワーローラ１０の外輪３１のスライド移動するのに対し、トラニオン側油路開口部３６’に差し込まれた管状部材３９は固定であるため、穴位置がずれても管状部材３９の油路との連通が絞りなく保つように、外輪背面側油路開口部４１は径を拡大している。
【００５９】
よって、管状部材３９のトラニオン１４に対する油密性と、管状部材３９の外輪３１に対する油密性とが保たれ、さらに、パワーローラ１０のスライドに対応して管状部材３９の油路が絞りのない連通を保つようにしたため、潤滑油洩れに対する高い抑制機能を発揮することができる。
【００６０】
次に、効果を説明する。
この第２実施例のトロイダル型無段変速機にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
【００６１】
（５） パワーローラ１０は、入力ディスク３の動力を出力ディスク８に伝達する内輪３０と、トラニオン１４に支持された外輪３１と、該外輪３１に対して内輪３０を回転自在に支持する玉軸受３２と、を有し、トラニオン１４のパワーローラ収納面１４ａと外輪３１の背面３１ａとの間に介装された背面ベアリング３３を介してトラニオン１４の傾転軸Ｌに対し直交する主軸方向にスライド可能に設けられたトロイダル型無段変速機において、前記トラニオン１４とパワーローラ１０の外輪３１間のオイル供給手段を、フランジ部３９ａと直管部３９ｂを有する管状部材３９とし、前記フランジ部３９ａのフランジ面が外輪背面側油路開口部４１に当接し、もう一方の直管部３９ｂがトラニオン側油路開口部３６’に隙間なく摺動可能に差し込まれた構成としたため、安価なコストで従来技術と同等のオイル漏れに対する抑制機能を実現することができる。
【００６２】
（６） 外輪背面側油路開口部４１が、パワーローラ１０のスライド時にも管状部材３９の油路との連通を保つように大径化もしくは長穴化された構造を有するため、パワーローラ１０のスライド時にも管状部材３９の油路が絞られたり閉じたりすることなくトラニオン１４からパワーローラ１０への潤滑油の供給が確実に行われる。
【００６３】
（７） オイル供給手段としての管状部材３９が、バネ部材４０によりフランジ面が外輪背面側油路開口部４１を覆うように外輪３１側に押し付けられているため、管状部材３９から外輪側油路３８への潤滑油の供給を漏れなく確実に行うことができる。
【００６４】
（第３実施例）
第３実施例は、第１実施例及び第２実施例の大径等による油路開口部に代え、管状部材にパワーローラのスライド動作に伴って油路が絞られたり閉じたりすることを防ぐ機能を持たせるようにした例である。
【００６５】
すなわち、図６に示すように、トラニオン１４とパワーローラ１０の外輪３１間のオイル供給手段を、円筒状の直管部４２ａと、該直管部４２ａの内径を徐々に拡径したラッパ状部４２ｂと、ラッパ状部４２ｂの大径端部に形成したフランジ部４２ｃと、を有する円錐管状部材４２とし、前記フランジ部４２ｃのフランジ面が外輪側油路３８の開口部に当接し、もう一方の端部である直管部４２ａがトラニオン１４のトラニオン側油路開口部３６’に対し隙間なく摺動可能に差し込むことで位置決めされた構成としている。
【００６６】
そして、オイル供給手段としての円錐管状部材４２が、バネ部材４０によりフランジ面が外輪側油路３８の開口部を覆うように外輪３１側に押し付けられている。なお、他の構成は第１実施例と同様であるので、説明を省略する。
【００６７】
次に、作用を説明する。
【００６８】
［パワーローラ潤滑作用］
上記変速作用により回転しながら大きな押付力を受けるパワーローラ１０は、円滑な回転動作の確保と発熱による温度上昇を抑えるため、その軸受部分を十分な油量による潤滑油にて潤滑する必要がある。
【００６９】
トラニオン１４からパワーローラ１９への潤滑油の供給は、トラニオン１４内に形成されたトラニオン側油路３５から、外輪３１に向けて開口したトラニオン側油路開口部３６’と円錐管状部材４２とを介して外輪３１内に形成された外輪側油路３８に導かれる。そして、外輪側油路３８から第１油路３８ａを介して玉軸受３２に潤滑油が供給され、また、外輪側油路３８から第２油路３８ｂを介してニードルベアリング３７に潤滑油が供給される。
【００７０】
ここで、トラニオン１４から外輪３１へと潤滑油を受け渡す部材として円錐管状部材４２を設けている。この管状部材４２の外輪側端面は、フランジ部４２ｃとされ、このフランジ面は外輪側油路３８の開口部を覆う形で当接している。円錐管状部材４２のもう一方の端部は、トラニオン側油路開口部３６’に摺動は許容しつつも隙間は最小で差し込まれている。さらに、バネ部材４０が円錐管状部材４２とトラニオン１４との間に配してあり、そのバネ力を用いて円錐管状部材４２のフランジ部４２ｃを外輪側油路３８の開口部との間で隙間が空かないように構成されている。
【００７１】
さらに、パワーローラ１０の外輪３１のスライド移動するのに対し、トラニオン側油路開口部３６’に差し込まれた円錐管状部材４２は固定であるため、穴位置がずれても円錐管状部材４２の油路との連通が絞りなく保つように、円錐管状部材４２にラッパ状部４２ｂを有し、外輪側油路３８の開口部と接するフランジ面の径を拡大している。
【００７２】
よって、円錐管状部材４２のトラニオン１４に対する油密性と、円錐管状部材４２の外輪３１に対する油密性とが保たれ、さらに、パワーローラ１０のスライドに対応して円錐管状部材４２の油路が絞りのない連通を保つようにしたため、潤滑油洩れに対する高い抑制機能を発揮することができる。
【００７３】
次に、効果を説明する。
この第３実施例のトロイダル型無段変速機にあっては、下記に述べる効果を得ることができる。
【００７４】
（８） パワーローラ１０は、入力ディスク３の動力を出力ディスク８に伝達する内輪３０と、トラニオン１４に支持された外輪３１と、該外輪３１に対して内輪３０を回転自在に支持する玉軸受３２と、を有し、トラニオン１４のパワーローラ収納面１４ａと外輪３１の背面３１ａとの間に介装された背面ベアリング３３を介してトラニオン１４の傾転軸Ｌに対し直交する主軸方向にスライド可能に設けられたトロイダル型無段変速機において、前記トラニオン１４とパワーローラ１０の外輪３１間のオイル供給手段を、円筒状の直管部４２ａと、該直管部４２ａの内径を徐々に拡径したラッパ状部４２ｂと、ラッパ状部４２ｂの大径端部に形成したフランジ部４２ｃと、を有する円錐管状部材４２とし、前記フランジ部４２ｃのフランジ面が外輪側油路３８の開口部に当接し、もう一方の端部である直管部４２ａがトラニオン１４のトラニオン側油路開口部３６’に対し隙間なく摺動可能に差し込むことで位置決めされた構成としているため、安価なコストで従来技術と同等のオイル漏れに対する抑制機能を実現することができる。
【００７５】
さらに、この第３実施例では、バネ部材４０を用いているが、ラッパ状部４２ｂを弾性材として用いることにすればバネ部材４０を不要とし、さらに単純な構成とすることも可能である。その場合は、円錐管状部材４２の直管部４２ａとラッパ状部４２ｂとの段差がトラニオン側油路開口部３６’に当接し、図示左右方向の位置決めをする。
【００７６】
（第４実施例）
第４実施例は、第３実施例が管状部材の一部をラッパ状部としたのに対し、管状部材の全体をラッパ状部とすることでバネ部材を兼ねるようにした例である。
【００７７】
すなわち、図７（ａ）に示すように、トラニオン１４とパワーローラ１０の外輪３１間のオイル供給手段を、内径を徐々に拡径したラッパ状部４３ａと、ラッパ状部４３ａの大径端部に形成したフランジ部４３ｂと、を有する円錐管状バネ部材４３とし、前記フランジ部４３ａのフランジ面が外輪側油路３８の開口部に当接し、もう一方のラッパ状部４３ａの小径端部がトラニオン１４のトラニオン側油路開口部３６’の外周位置に形成された段差部１４ｃに対し嵌合して位置決めされた構成としている。
【００７８】
また、図７（ｂ）に示すように、トラニオン１４とパワーローラ１０の外輪３１間のオイル供給手段を、内径を徐々に拡径したラッパ状部４３ａと、ラッパ状部４３ａの大径端部に形成したフランジ部４３ｂと、を有する円錐管状バネ部材４３とし、前記フランジ部４３ａのフランジ面がトラニオン側油路開口部３６’の外周部に当接し、もう一方のラッパ状部４３ａの小径端部が外輪３１の外輪側油路３８の開口部外周位置に形成された段差部３１ｃに対し嵌合して位置決めされた構成としている。なお、他の構成は第１実施例と同様であるので、説明を省略する。また、作用については、第３実施例と同様であるので説明を省略する。
【００７９】
次に、効果を説明する。
この第４実施例のトロイダル型無段変速機にあっては、下記の効果を得ることができる。
【００８０】
（９） パワーローラ１０は、入力ディスク３の動力を出力ディスク８に伝達する内輪３０と、トラニオン１４に支持された外輪３１と、該外輪３１に対して内輪３０を回転自在に支持する玉軸受３２と、を有し、トラニオン１４のパワーローラ収納面１４ａと外輪３１の背面３１ａとの間に介装された背面ベアリング３３を介してトラニオン１４の傾転軸Ｌに対し直交する主軸方向にスライド可能に設けられたトロイダル型無段変速機において、前記トラニオン１４とパワーローラ１０の外輪３１間のオイル供給手段を、内径を徐々に拡径したラッパ状部４３ａと、ラッパ状部４３ａの大径端部に形成したフランジ部４３ｂと、を有する円錐管状バネ部材４３とし、前記フランジ部４３ａのフランジ面が外輪側またはトライニオン側の油路開口部に当接し、もう一方のラッパ状部４３ａの小径端部がトラニオン側または外輪側の油路開口部の外周位置に形成された段差部１４ｃ，３１ｃに対し嵌合して位置決めされた構成としているため、安価なコストで従来技術と同等のオイル漏れに対する抑制機能を実現することができると共に、パワーローラ１０がスライドしても油路が絞られることはなく、さらに、別部品としてバネ部材を用意する必要がなく、その分、安価に構成できる。
【００８１】
以上、本発明のトロイダル型無段変速機を第１実施例〜第４実施例に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例のトロイダル型無段変速機の変速機構を示す概略図である。
【図２】第１実施例のトロイダル型無段変速機の変速制御系を示す概略図である。
【図３】第１実施例のトロイダル型無段変速機に採用されたトラニオン及びパワーローラを示す縦断面図である。
【図４】第１実施例のトロイダル型無段変速機における背面ベアリングを示す側面図と保持器正面図である。
【図５】第２実施例のトロイダル型無段変速機に採用されたトラニオン及びパワーローラを示す縦断面図である。
【図６】第３実施例のトロイダル型無段変速機におけるトラニオンからパワーローラへのオイル供給部を示す要部断面図である。
【図７】第４実施例のトロイダル型無段変速機におけるトラニオンからパワーローラへのオイル供給部を示す要部断面図である。
【符号の説明】
３ 第１入力ディスク
４ 第２入力ディスク
８ 出力ディスク
１０ 第１パワーローラ
１１ 第２パワーローラ
１４ トラニオン
１４ａ パワーローラ収納面
１５ パワーローラ回転軸
Ｌ 傾転軸
３０ 内輪
３１ 外輪
３１ａ 背面
３２ 玉軸受（パワーローラ軸受）
３３ 背面ベアリング
３４ トラニオンシャフト
３５ トラニオン側油路
３６ トラニオン側油路開口部
３７ ニードルベアリング
３８ 外輪側油路
３９ 管状部材
３９ａ フランジ部
３９ｂ 直管部
４０ バネ部材（弾性部材）
Claims (8)
- 入力ディスクと、出力ディスクと、これら入出力ディスクの対向面にそれぞれ形成されたトロイド状溝に挟持される複数のパワーローラと、該パワーローラを傾転可能に支持するトラニオンと、前記入出力ディスクからパワーローラに働く押付力を発生させるローディングカムと、を備え、
前記パワーローラは、入力ディスクの動力を出力ディスクに伝達する内輪と、トラニオンに支持された外輪と、該外輪に対して内輪を回転自在に支持するパワーローラ軸受と、を有し、トラニオンのパワーローラ収納面と外輪の背面との間に介装された背面ベアリングを介してトラニオンの傾転軸に対し直交する主軸方向にスライド可能に設けられたトロイダル型無段変速機において、
前記トラニオンとパワーローラの外輪間のオイル供給手段を、フランジ部と直管部を有する管状部材とし、
前記フランジ部のフランジ面がトラニオン側油路開口部に当接し、もう一方の直管部が外輪側油路に隙間なく摺動可能に差し込まれた構成としたことを特徴とするトロイダル型無段変速機。 - 請求項１に記載されたトロイダル型無段変速機において、
前記トラニオン側油路開口部が、パワーローラのスライド時に管状部材の油路との連通を保つように大径化もしくは長穴化された構造を有することを特徴とするトロイダル型無段変速機。 - 請求項１ないし２の何れか１項に記載されたトロイダル型無段変速機において、
前記オイル供給手段としての管状部材が、弾性部材によりフランジ面がトラニオン側油路開口部を覆うようにトラニオン側に押し付けられていることを特徴とするトロイダル型無段変速機。 - 入力ディスクと、出力ディスクと、これら入出力ディスクの対向面にそれぞれ形成されたトロイド状溝に挟持される複数のパワーローラと、該パワーローラを傾転可能に支持するトラニオンと、前記入出力ディスクからパワーローラに働く押付力を発生させるローディングカムと、を備え、
前記パワーローラは、入力ディスクの動力を出力ディスクに伝達する内輪と、トラニオンに支持された外輪と、該外輪に対して内輪を回転自在に支持するパワーローラ軸受と、を有し、トラニオンのパワーローラ収納面と外輪の背面との間に介装された背面ベアリングを介してトラニオンの傾転軸に対し直交する主軸方向にスライド可能に設けられたトロイダル型無段変速機において、
前記トラニオンとパワーローラの外輪間のオイル供給手段を、フランジ部と直管部を有する管状部材とし、
前記フランジ部のフランジ面が外輪側油路開口部に当接し、もう一方の直管部がトラニオン側油路に隙間なく摺動可能に差し込まれた構成としたことを特徴とするトロイダル型無段変速機。 - 請求項４に記載されたトロイダル型無段変速機において、
前記外輪背面側油路開口部が、パワーローラのスライド時にも管状部材の油路との連通を保つように大径化もしくは長穴化された構造を有することを特徴とするトロイダル型無段変速機。 - 請求項４ないし５の何れか１項に記載されたトロイダル型無段変速機において、
前記オイル供給手段としての管状部材が、弾性部材によりフランジ面が外輪背面側油路開口部を覆うように外輪側に押し付けられ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１ないし６の何れか１項に記載されたトロイダル型無段変速機において、
前記背面ベアリングの保持器と前記管状部材のスライドによる相対変位をある範囲内で許容するように、保持器中央部の空孔が管状部材よりも大径化または長穴形状を有する構成であることを特徴とするトロイダル型無段変速機。 - 入力ディスクと、出力ディスクと、これら入出力ディスクの対向面にそれぞれ形成されたトロイド状溝に挟持される複数のパワーローラと、該パワーローラを傾転可能に支持するトラニオンと、前記入出力ディスクからパワーローラに働く押付力を発生させるローディングカムと、を備え、
前記パワーローラは、入力ディスクの動力を出力ディスクに伝達する内輪と、トラニオンに支持された外輪と、該外輪に対して内輪を回転自在に支持するパワーローラ軸受と、を有し、トラニオンのパワーローラ収納面と外輪の背面との間に介装された背面ベアリングを介してトラニオンの傾転軸に対し直交する主軸方向にスライド可能に設けられたトロイダル型無段変速機において、
前記トラニオンとパワーローラの外輪間のオイル供給手段を、その一部あるいは全体をラッパ状に形成し、ラッパ状の大径端部にフランジ部を有する円錐管状部材とし、
前記フランジ部のフランジ面がトラニオンあるいは外輪の油路開口部に当接し、もう一方の端部が外輪あるいはトラニオンに対し位置決めされた構成としていることを特徴とするトロイダル型無段変速機。
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- 2002-11-19 JP JP2002335108A patent/JP3794371B2/ja not_active Expired - Fee Related
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