(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンからの回転駆動力を入力する入力軸部材と、
前記入力軸部材に結合された入力ディスクと、
該入力ディスクに対向配置され、入力ディスクにより伝達される回転駆動力を出力する出力ディスクと、
前記出力ディスクに結合された出力軸部材と、
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の溝に挟持されたパワーローラと、
前記入力軸部材に固定される入力内輪と、ケースに固定される入力外輪と、入力内輪と入力外輪との間に介装される入力テーパーローラを有し、前記入力軸部材をケースに支持する入力軸受と、
前記出力軸部材に固定される出力内輪と、ケースに固定される出力外輪と、出力内輪と出力外輪との間に介装される出力テーパーローラを有し、前記出力軸部材をケースに支持する出力軸受とを備え、
前記入力外輪と出力外輪の内側端面を互いに接触させ、入力軸受と出力軸受を対向並列配置としたトロイダル型無段変速機において、
前記ケースに、入力外輪と出力外輪との接触部に潤滑油を供給するケース油路を設け、
前記入力外輪と出力外輪との接触部に、前記ケース油路からの油をテーパーローラと内輪との対向空間に供給する外輪油路を設け、
前記入力内輪と出力内輪のそれぞれに、対向空間に供給された油の一部をローラ大径側端面と大つばとのすべり接触部に供給する内輪油路を設けたことを特徴とするトロイダル型無段変速機。
【請求項２】
請求項１記載のトロイダル型無段変速機において、
前記内輪油路を、内輪小径側端面に開口部を持つ第一油路と、前記すべり接触部に開口部を持ち、かつ、第一油路と油の受け渡しが可能な第二油路により構成したことを特徴とするトロイダル型無段変速機。
【請求項３】
請求項２記載のトロイダル型無段変速機において、
前記第一油路を、テーパーローラが転動する内輪側軌道面と同じ方向に傾斜させたことを特徴とするトロイダル型無段変速機。
【請求項４】
請求項３記載のトロイダル型無段変速機において、
前記入力内輪と出力内輪の小径側端面に、第一油路に直角な面取り部を設けたことを特徴とするトロイダル型無段変速機。
【請求項５】
請求項２記載のトロイダル型無段変速機において、
前記第二油路を、一端が内輪大径側端面に開口し他端がすべり接触部に開口する油路とし、
この第二油路と上記第一油路とを連通させる第三油路を、内輪大径側端面と入出力軸部材との接触部に設けたことを特徴とするトロイダル型無段変速機。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５記載のトロイダル型無段変速機において、
前記両内輪小径側と両外輪小径側との間に、対向空間に供給された油がテーパーローラに流入するのを妨げる遮蔽部材を設けたことを特徴とするトロイダル型無段変速機。
【請求項７】
請求項６記載のトロイダル型無段変速機において、
前記遮蔽部材を、テーパーローラを保持する保持器のローラ小径側端部を延長して屈曲させた屈曲部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８】
請求項２記載のトロイダル型無段変速機において、
前記第一油路を、入力内輪と入力軸部材の接触部及び出力内輪と出力軸部材の接触部のうち内輪側に形成した油溝により構成したことを特徴とするトロイダル型無段変速機。
【請求項９】
請求項２記載のトロイダル型無段変速機において、
前記第一油路を、入力内輪と入力軸部材の接触部及び出力内輪と出力軸部材の接触部のうち軸部材側に形成した油溝により構成したことを特徴とするトロイダル型無段変速機。
【請求項１０】
請求項１記載のトロイダル型無段変速機において、
前記内輪油路に代え、前記入力内輪と出力内輪のそれぞれに、すべり接触部と内輪大径側端面を貫通する内輪貫通油路を設け、
前記対向空間から軸受のテーパーローラ部に流入し、テーパーローラ部から内外輪隙間部を経過して流出しようとする油の流出を阻止あるいは油に流出抵抗を与える流出規制機構を設けたことを特徴とするトロイダル型無段変速機。
【請求項１１】
請求項１０記載のトロイダル型無段変速機において、
前記内輪貫通油路を、内輪大径側端面側の開口部とすべり接触部側の開口部との軸心からの径方向位置を同じ位置に、または、内輪大径側端面側の開口部をすべり接触部側の開口部より外径側位置に配置したことを特徴とするトロイダル型無段変速機。
【請求項１２】
請求項１０または請求項１１記載のトロイダル型無段変速機において、
前記流出規制機構を、軸方向より組み付け可能な入力部材及び出力部材の軸受対向面と、両外輪の大径側端面との間に設けられたラビリンスシール機構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１３】
請求項１０または請求項１１記載のトロイダル型無段変速機において、
前記流出規制機構を、入力軸受と出力軸受の正面側の内輪と外輪との間に、保持器と内輪及び外輪を用いて構成されたラビリンス機構としたことを特徴とする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、車両等に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】
自動車用無段変速機は、その滑らかさ、運転のしやすさ及び燃費向上の期待もあって近年研究開発が進められている。既にＶベルト式については実用化に至っている。
その一方で、Ｖベルトに比べて大容量かつ応答性のよいＣＶＴが求められている。この可能性を達成するものとして、油膜のせん断によって動力を伝達するトラクションドライブ式トロイダル型無段変速機（以下、トロイダル型ＣＶＴ）が知られている。
トロイダル型ＣＶＴは、その形状から、フルトロイダル型とハーフトロイダル型に分類できる。両型のうち、フルトロイダル型ＣＶＴでは、パワーローラにスラスト力がかからない。一方、ハーフトロイダル型ＣＶＴでは、パワーローラにスラスト力がかかり、この力を受けるためにベアリングを必要とする。このベアリング性能が効率に大きな影響を及ぼす。しかしながら、ハーフトロイダル型ＣＶＴは、ディスクとパワーローラとの２つの接触点に引いた接線が交点を持ち、その交点の軌跡が全変速範囲において回転軸の近傍にあることから、スピン損失がフルトロイダル型ＣＶＴに比べて小さく、これらの得失を考えてハーフトロイダル型ＣＶＴが選択され、研究開発が進められている。
【０００３】
このハーフトロイダル型ＣＶＴの変速動作は、パワーローラ支持部材（以下、トラニオンという）にパワーローラ回転軸とディスク回転軸に垂直な方向に僅かな変位を与えることによってサイドスリップ力を発生し、傾転力を得る機構になっている。
【０００４】
上記のように、トロイダル型ＣＶＴの入力ディスクに結合される入力軸部材と、出力ディスクに結合される出力軸部材と、両軸をそれぞれケースに支持する入力軸受と出力軸受と、両軸受を潤滑する構造としては、例えば、特開平０９−００４６８８号公報に記載に記載のものが知られている。
【０００５】
この従来公報には、図８に示すように、入力軸１４に結合された入力ディスク１８と、出力歯車２６に結合された出力ディスク２０と、これら入出力ディスク１８，２０の対向面にそれぞれ形成されたトロイド状の溝に挟持されたパワーローラ２２と、前記入力軸１４をケース６７に支持するテーパーローラベアリング１と、前記出力歯車２６をケース６７に支持するテーパーローラベアリング２とを備え、前記両テーパーローラベアリング１，２は、スナップリング９を介して外輪５，６の内側端面を互いに接触させることで対向並列配置とされている。
【０００６】
そして、両テーパーローラベアリング１，２の潤滑構造は、潤滑油が供給される軸方向油路から径方向油路を経過して内輪３，４の対向空間に導かれ、テーパーローラ径が小径側の面（以下、軸受背面という）から流入し、軌道面とつば面を潤滑した後、テーパーローラ径が大径側の面（以下、軸受正面という）に排出される構造となっている。
【０００７】
【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のベアリング潤滑構造にあっては、両テーパーローラベアリング１，２の回転数が上昇すると、両テーパーローラベアリング１，２に流入した潤滑油に遠心力が働き、次第に外輪５，６側に潤滑油が流れることになるため、テーパーローラの大径側端面と大つばのすべり接触部に潤滑油が供給されにくくなり、両テーパーローラベアリング１，２の焼き付きを防止するためには大流量の潤滑油が必要になるという問題がある。
【０００８】
そこで、潤滑油を軸心油路から径方向油路を経過させて送る潤滑技術を応用して上記問題を解決する手段としては、図９に示すように、入力軸，出力歯車，内輪に互いに連通する径方向油路を形成し、軸心油路からこれらの径方向油路を経過させて前記すべり接触部に向かって潤滑油を供給する構造が考えられる。
【０００９】
しかし、この構造の場合、潤滑不足となるすべり接触部へ潤滑油を供給することが可能になるが、ポンプで潤滑油を入力軸内部の軸心油路に圧送する際、潤滑油に働く遠心力で必要圧力が高くなるという問題がある。
【００１０】
本発明が解決しようとする課題は、潤滑油の必要圧力を高くしてポンプ負荷を増大させることも軸部材の強度を低下させることもなく、潤滑不足となるすべり接触部への潤滑油量の確保により入力軸受と出力軸受による摩擦損失を低減させたトロイダル型無段変速機を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明では、エンジンからの回転駆動力を入力する入力軸部材と、
前記入力軸部材に結合された入力ディスクと、
該入力ディスクに対向配置され、入力ディスクにより伝達される回転駆動力を出力する出力ディスクと、
前記出力ディスクに結合された出力軸部材と、
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の溝に挟持されたパワーローラと、
前記入力軸部材に固定される入力内輪と、ケースに固定される入力外輪と、入力内輪と入力外輪との間に介装される入力テーパーローラを有し、前記入力軸部材をケースに支持する入力軸受と、
前記出力軸部材に固定される出力内輪と、ケースに固定される出力外輪と、出力内輪と出力外輪との間に介装される出力テーパーローラを有し、前記出力軸部材をケースに支持する出力軸受とを備え、
前記入力外輪と出力外輪の内側端面を互いに接触させ、入力軸受と出力軸受を対向並列配置としたトロイダル型無段変速機において、
前記ケースに、入力外輪と出力外輪との接触部に潤滑油を供給するケース油路を設け、
前記入力外輪と出力外輪との接触部に、前記ケース油路からの油をテーパーローラと内輪との対向空間に供給する外輪油路を設け、
前記入力内輪と出力内輪のそれぞれに、対向空間に供給された油の一部をローラ大径側端面と大つばとのすべり接触部に供給する内輪油路を設けたことを特徴とする。
【００１２】
請求項２記載の発明では、請求項１記載のトロイダル型無段変速機において、前記内輪油路を、内輪小径側端面に開口部を持つ第一油路と、前記すべり接触部に開口部を持ち、かつ、第一油路と油の受け渡しが可能な第二油路により構成したことを特徴とする。
【００１３】
請求項３記載の発明では、請求項２記載のトロイダル型無段変速機において、前記第一油路を、テーパーローラが転動する内輪側軌道面と同じ方向に傾斜させたことを特徴とする。
【００１４】
請求項４記載の発明では、請求項３記載のトロイダル型無段変速機において、前記入力内輪と出力内輪の小径側端面に、第一油路に直角な面取り部を設けたことを特徴とする。
【００１５】
請求項５記載の発明では、請求項２記載のトロイダル型無段変速機において、前記第二油路を、一端が内輪大径側端面に開口し他端がすべり接触部に開口する油路とし、
この第二油路と上記第一油路とを連通させる第三油路を、内輪大径側端面と入出力軸部材との接触部に設けたことを特徴とする。
【００１６】
請求項６記載の発明では、請求項１ないし請求項５記載のトロイダル型無段変速機において、
前記両内輪小径側と両外輪小径側との間に、対向空間に供給された油がテーパーローラに流入するのを妨げる遮蔽部材を設けたことを特徴とする。
【００１７】
請求項７記載の発明では、請求項６記載のトロイダル型無段変速機において、前記遮蔽部材を、テーパーローラを保持する保持器のローラ小径側端部を延長して屈曲させた屈曲部としたことを特徴とする。
【００１８】
請求項８記載の発明では、請求項２記載のトロイダル型無段変速機において、前記第一油路を、入力内輪と入力軸部材の接触部及び出力内輪と出力軸部材の接触部のうち内輪側に形成した油溝により構成したことを特徴とする。
【００１９】
請求項９記載の発明では、請求項２記載のトロイダル型無段変速機において、前記第一油路を、入力内輪と入力軸部材の接触部及び出力内輪と出力軸部材の接触部のうち軸部材側に形成した油溝により構成したことを特徴とする。
【００２０】
請求項１０記載の発明では、請求項１記載のトロイダル型無段変速機において、
前記内輪油路に代え、前記入力内輪と出力内輪のそれぞれに、すべり接触部と内輪大径側端面を貫通する内輪貫通油路を設け、
前記対向空間から軸受のテーパーローラ部に流入し、テーパーローラ部から内外輪隙間部を経過して流出しようとする油の流出を阻止あるいは油に流出抵抗を与える流出規制機構を設けたことを特徴とする。
【００２１】
請求項１１記載の発明では、請求項１０記載のトロイダル型無段変速機において、
前記内輪貫通油路を、内輪大径側端面側の開口部とすべり接触部側の開口部との軸心からの径方向位置を同じ位置に、または、内輪大径側端面側の開口部をすべり接触部側の開口部より外径側位置に配置したことを特徴とする。
【００２２】
請求項１２記載の発明では、請求項１０または請求項１１記載のトロイダル型無段変速機において、
前記流出規制機構を、軸方向より組み付け可能な入力部材及び出力部材の軸受対向面と、両外輪の大径側端面との間に設けられたラビリンスシール機構としたことを特徴とする。
【００２３】
請求項１３記載の発明では、請求項１０または請求項１１記載のトロイダル型無段変速機において、
前記流出規制機構を、入力軸受と出力軸受の正面側の内輪と外輪との間に、保持器と内輪及び外輪を用いて構成されたラビリンス機構としたことを特徴とする。
【００２４】
【発明の作用および効果】
請求項１記載の発明では、入力軸受と出力軸受との潤滑に際し、ケースに設けられたケース油路から入力外輪と出力外輪との接触部に潤滑油が供給され、入力外輪と出力外輪との接触部に設けられた外輪油路により、ケース油路からの油がテーパーローラと内輪との対向空間に供給される。そして、対向空間に供給された油の一部は、軸受背面より２つのテーパーローラにそれぞれ流入し、軌道面とつば面を潤滑した後、軸受正面側に排出される。また、対向空間に供給された油の一部は、入力内輪と出力内輪とのそれぞれに設けられた内輪油路に流入し、ローラ大径側端面と大つばとのすべり接触部を潤滑した後、軸受正面側に排出される。
このように、回転する軸部材に設けられた油路ではなく、静止しているケース油路からの潤滑油供給構造としているため、軸部材に設けられた油路のように潤滑油の必要圧力を高くしてポンプ負荷を増大させることがない。さらに、内輪油路により潤滑不足となるすべり接触部への潤滑油量が確保されることにより、テーパーローラのすべり摩擦係数で決まる軸受損失トルクを低く抑えることができる。言い換えると、入力軸受と出力軸受による摩擦損失を低減させることができる。
【００２５】
請求項２記載の発明では、内輪油路が、内輪小径側端面に開口部を持つ第一油路と、すべり接触部に開口部を持ち、かつ、第一油路と油の受け渡しが可能な第二油路により構成される。
よって、内輪に対する２方向の穴開け作業のみにより、すべり接触部に開口部を持つ内輪油路を設けることができる。
【００２６】
請求項３記載の発明では、第一油路が、テーパーローラが転動する内輪側軌道面と同じ方向に傾斜させて設けられる。
よって、内輪小径側端面の開口部付近に流入した潤滑油が回転により遠心力を受けると、その遠心力が第一油路の傾きにより油路内部の油に作用し、油路内部の油を外側であるすべり接触部方向に移動させる力となり、第一油路への潤滑油の流入効率を高めることができる。
【００２７】
請求項４記載の発明では、入力内輪と出力内輪の小径側端面に、傾斜させた第一油路に直角な面取り部が設けられる。
よって、第一油路に対し面取り部は垂直であるため、第一油路を設けるための穴加工が容易となる。
【００２８】
請求項５記載の発明では、第二油路が、一端が内輪大径側端面に開口し他端がすべり接触部に開口する油路とされ、この第二油路と第一油路とを連通させる第三油路が、内輪大径側端面と入出力軸部材との接触部に設けられる。
よって、第三油路が追加されるものの、第二油路の穴加工において、テーパーローラが転動する内輪側軌道面からの難しい穴加工を要さず、内輪大径側端面から容易に行うことができる。
【００２９】
請求項６記載の発明では、両内輪小径側と両外輪小径側との間に、対向空間に供給された油がテーパーローラに流入するのを妨げる遮蔽部材が設けられる。
よって、対向空間に供給された油のうち、軸受背面より２つのテーパーローラに流入する流量が制限され、軸受背面より２つの内輪油路に流入する流量が増す。すなわち、遮蔽部材により２つの経路に分かれる潤滑油の流量配分が調整されることになり、対向空間に流入される流量が少なくてもすべり接触部への十分な潤滑流量を確保することが可能となる。
【００３０】
請求項７記載の発明では、遮蔽部材が、テーパーローラを保持する保持器のローラ小径側端部を延長して屈曲させた屈曲部による構成とされる。
よって、遮蔽部材として独立の部材を付加する場合に比べ、部品点数を増すことなく、既存の部品を利用して流量配分調整効果を得ることができる。
【００３１】
請求項８記載の発明では、第一油路が、入力内輪と入力軸部材の接触部及び出力内輪と出力軸部材の接触部のうち内輪側に形成した油溝により構成される。
よって、内輪に対し穴加工により第一油路を設ける場合に比べ、簡単な溝加工により第一油路を設けることができ、加工性が向上する。
【００３２】
請求項９記載の発明では、第一油路が、入力内輪と入力軸部材の接触部及び出力内輪と出力軸部材の接触部のうち軸側に形成した油溝により構成される。
よって、軸部材に対する溝加工により第一油路を設けることができるばかりでなく、内輪に第一油路を設けることによる内輪強度の低下を防止できる。
【００３３】
請求項１０記載の発明では、入力軸受と出力軸受との潤滑に際し、ケースに設けられたケース油路から入力外輪と出力外輪との接触部に潤滑油が供給され、入力外輪と出力外輪との接触部に設けられた外輪油路により、ケース油路からの油がテーパーローラと内輪との対向空間に供給される。そして、対向空間に供給された油は、軸受背面側の内外輪隙間部より２つのテーパーローラ部に流入し、軸受の軌道面を潤滑した後、遠心力により軸受正面側の内外輪隙間部を経過して流出しようとするが、流出規制機構により、この油の流出が阻止、あるいは、油に流出抵抗が与えられる。よって、流出規制を受けた油は外輪大径側端部付近に溜まり、続いて、対向空間への油の供給により貯留ラインが回転軸方向に平行移動してすべり接触部まで達すると、ローラ大径側端面と大つばとのすべり接触部を潤滑し、内輪貫通油路に流入する。
このように、回転する軸部材に設けられた油路ではなく、静止しているケース油路からの潤滑油供給構造としているため、軸部材に設けられた油路のように潤滑油の必要圧力を高くしてポンプ負荷を増大させることがない。さらに、内輪貫通油路と流出規制機構により潤滑不足となるすべり接触部への潤滑油量が確保されることにより、テーパーローラのすべり摩擦係数で決まる軸受損失トルクを低く抑えることができる。言い換えると、入力軸受と出力軸受による摩擦損失を低減させることができる。
【００３４】
請求項１１記載の発明では、内輪貫通油路の内輪大径側端面側の開口部と、内輪貫通油路のすべり接触部側の開口部との軸心からの径方向位置が同じ位置に配置される。または、内輪貫通油路の内輪大径側端面側の開口部が、内輪貫通油路のすべり接触部側の開口部より外径側位置に配置される。
よって、すべり接触部を潤滑し、内輪貫通油路に流入した油を、ポンプ等を用いることなく、遠心力を利用して排出することができる。
【００３５】
請求項１２記載の発明では、流出規制機構が、軸方向より組み付け可能な入力部材及び出力部材の軸受対向面と、両外輪の大径側端面との間に設けられたラビリンスシール機構とされる。
よって、非接触のラビリンスシール機構であるため、接触により油密状態を保つシール機構を用いる場合のような摩擦トルクの発生がなく、しかも、入力部材及び出力部材は軸方向より組み付け可能であるため、通常の軸受組み付けと同様に、軸方向より内外輪を組み合わせるだけで良く、組み付け性が悪化しない。
【００３６】
請求項１３記載の発明では、流出規制機構が、入力軸受と出力軸受の正面側の内輪と外輪との間に、保持器と内輪及び外輪を用いて構成されたラビリンス機構とされる。
よって、非接触のラビリンス機構であるため、接触により油密状態を保つシール機構を用いる場合のような摩擦トルクの発生がなく、しかも、軸受の構成要素を利用した機構であるため、部品点数を増すことがない。
さらに、軸受正面位置で油の流出が規制され、軸受正面側の空間に油が溜まることがないため、テーパーローラ及び保持器の油攪拌による温度の上昇が発生しない。
【００３７】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
実施の形態１は請求項１，２，３，４に記載の発明に対応するトロイダル型無段変速機である。
【００３８】
図１は実施の形態１のトロイダル型無段変速機を示す断面図であり、入力軸１（入力軸部材）に結合された入力ディスク２と、出力歯車３（出力軸部材）に結合された出力ディスク４と、これら入出力ディスク２，４の対向面にそれぞれ形成されたトロイド状の溝に挟持されたパワーローラ５とを備えている。
【００３９】
前記入力軸１には、図外のエンジンからの回転駆動力がトルクコンバータ及び前後進切換機構を介して入力され、この入力軸１と入力ディスク２とは、入力フランジ６，カムフランジ７及びローディングカム８を介して結合されていて、入力ディスク２は、ローディングカム８により入力トルクに応じた力で軸方向に押圧される。尚、前記入力フランジ６は、ケース９に対しニードルベアリング１０を介して回転自在に支持されている。
【００４０】
前記出力歯車３からは、図外のトルク伝達機構を介して駆動輪へ回転駆動力が伝達されるもので、この出力歯車３と出力ディスク４とは、スプライン結合部１１により一体に結合されている。
【００４１】
前記パワーローラ５は、図外のサーボピストンにより軸方向への移動が制御されるトラニオン１２に対しピボットシャフト１３を介して支持されていて、前記ピボットシャフト１３は、相互に偏心した両端部のうち、一端部にパワーローラ５を回転自在に支持し、他端部にトラニオン１２を回転自在に支持すると共に、他端部周りにパワーローラ５を揺動可能に支持している。そして、パワーローラ５の背面５ａとトラニオン１２のパワーローラ収納凹部１２ａとの間にはパワーローラ５に作用するスラスト力を受けるニードルベアリング１４が介装されている。
【００４２】
前記入力軸１のフランジ部１ａとケース９との間には、入力軸１をケース９に対し回転自在に支持する入力軸受１５が設けられ、また、前記出力歯車３とケース９との間には、出力歯車３をケース９に対し回転自在に支持する出力軸受１６が設けられている。
【００４３】
前記入力軸受１５は、入力軸１に固定される入力内輪１５ａと、ケース９に固定される入力外輪１５ｂと、入力内輪１５ａと入力外輪１５ｂとの間に介装される入力テーパーローラ１５ｃと、該入力テーパーローラ１５ｃを保持する入力保持器１５ｄとを有して構成されている。
【００４４】
前記出力軸受１６は、出力歯車３に固定される出力内輪１６ａと、ケース９に固定される出力外輪１６ｂと、出力内輪１６ａと出力外輪１６ｂとの間に介装される出力テーパーローラ１６ｃと、該出力テーパーローラ１６ｃを保持する出力保持器１６ｄとを有して構成されている。
【００４５】
前記入力軸受１５と出力軸受１６とは、入力外輪１５ｂと出力外輪１６ｂの内側端面を互いに直接接触させた対向並列配置により設けられている。
【００４６】
次に、前記入力軸受１５及び出力軸受１６を潤滑するベアリング潤滑構造について説明する。
【００４７】
前記ケース９には、図外のオイルポンプからの潤滑油を入力外輪１５ｂと出力外輪１６ｂとの接触部に供給するケース油路１７が設けられている。
【００４８】
前記入力外輪１５ｂと出力外輪１６ｂとの接触部には、前記ケース油路１７からの油を両テーパーローラ１５ｃ，１６ｃと両内輪１５ａ，１６ａとの対向空間１８に供給する外輪油路１９が設けられている。この外輪油路１９は、入力外輪１５ｂと出力外輪１６ｂの内側端面にそれぞれ凹溝を形成し、２つの凹溝を合わせることで油路とされる。
【００４９】
前記入力内輪１５ａと出力内輪１６ａのそれぞれには、対向空間１８に供給された油の一部をローラ大径側端面と大つばとのすべり接触部１５ｅ，１６ｅに供給する内輪油路２０，２１が設けられる。
【００５０】
前記内輪油路２０，２１は、内輪小径側端面に開口部を持つ第一油路２０ａ，２１ａと、前記すべり接触部１５ｅ，１６ｅに開口部を持ち、かつ、第一油路２０ａ，２１ａと油の受け渡しが可能な第二油路２０ｂ，２１ｂにより構成されている。
【００５１】
前記第一油路２０ａ，２１ａは、両テーパーローラ１５ｃ，１６ｃが転動する内輪側軌道面と同じ方向に傾斜させた油路とされ、さらに、前記入力内輪１５ａと出力内輪１６ａの小径側端面には、傾斜させた第一油路２０ａ，２１ａに直角な面取り部１５ｆ，１６ｆが設けられている。
【００５２】
次に、作用効果を説明する。
【００５３】
［変速比制御作用］
【００５４】
トロイダル型ＣＶＴは、パワーローラ５を傾転させることによって入力軸１と出力歯車３との回転比である変速比を変える。つまり、ステップモータを回転させるとによって変速スリーブが変位すると、サーボピストン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、パワーローラ５の回転中心が入力ディスク２と出力ディスク４の回転中心に対してオフセットする。このオフセットによってパワーローラ５に傾転力が発生し、傾転角が変化、つまり、パワーローラ５の入出力ディスク２，４に対する接触位置が変化して変速比を変える。
【００５５】
この傾転運動およびオフセットは、プリセスカム及びレバーを介して変速スプールに伝達され、ステップモータにより変位する変速スリーブとの釣り合い位置で静止する。尚、ステップモータは、ＣＶＴコントローラからの目標変速比が得られる駆動指令により変速スリーブを変位させる。
【００５６】
［ベアリング潤滑作用］
入力軸受１５と出力軸受１６との潤滑作用について図２により説明する。
入力軸受１５と出力軸受１６との潤滑に際しては、まず、オイルポンプから供給された潤滑油がケース９に設けられたケース油路１７に導かれ、このケース油路１７からは入力外輪１５ｂと出力外輪１６ｂとの接触部に潤滑油が供給され、さらに、入力外輪１５ｂと出力外輪１６ｂとの接触部に設けられた外輪油路１９を経過し、ケース油路１７からの潤滑油が両テーパーローラ１５ｃ，１６ｃと両内輪１５ａ，１６ａとの対向空間１８に供給される。そして、対向空間１８に供給された潤滑油の一部は、図２の矢印に示すように、軸受背面より２つのテーパーローラ１５ｃ，１６ｃにそれぞれ流入し、軌道面とつば面を潤滑した後、軸受正面側に排出される。一方、対向空間１８に供給された油の一部は、図２の矢印に示すように、入力内輪１５ａと出力内輪１６ａとのそれぞれに設けられた第一油路２０ａ→第二油路２０ｂ及び第一油路２１ａ→第二油路２１ｂに流入し、ローラ大径側端面と大つばとのすべり接触部１５ｅ，１６ｅを潤滑した後、軸受正面側に排出される。
【００５７】
［ベアリング潤滑効果］
(1)回転する軸部材に設けられた軸心油路や径方向油路による潤滑油供給構造ではなく、回転による円心油圧の影響が無い静止しているケース油路１７からの潤滑油供給構造としているため、軸部材に設けられた油路のように回転による遠心油圧に抗して潤滑油の必要圧力を高くし、ポンプ負荷を増大させることがない。
【００５８】
(2)入力軸１や出力歯車３を貫通するような径方向油路等を設けることがないため、入力軸１や出力歯車３の強度を低下させることがない。
【００５９】
(3)内輪油路２０，２１により潤滑不足となるすべり接触部１５ｅ，１６ｅへの潤滑油量が確保されることにより、テーパーローラ１５ｃ，１６ｃのすべり摩擦係数μで決まる軸受損失トルクＭを低く抑えることができる。言い換えると、入力軸受１５と出力軸受１６による摩擦損失を低減させることができる。ちなみに、軸受損失トルクＭは、下記の式にて表される。
【００６０】
Ｍ＝μ・ｅ・ｃｏｓ（β・Ｆａ）
ｅ；大つばの底から作用点までの高さ
β；テーパーローラの開き角
Ｆａ；アキシャル荷重
【００６１】
(4)内輪油路２０，２１が、内輪小径側端面に開口部を持つ第一油路２０ａ，２１ａと、すべり接触部１５ｅ，１６ｅに開口部を持ち、かつ、第一油路２０ａ，２１ａと油の受け渡しが可能な第二油路２０ｂ，２１ｂにより構成されるため、内輪１５ａ，１６ａに対する２方向の穴開け作業のみにより、すべり接触部１５ｅ，１６ｅに開口部を持つ内輪油路２０，２１を設けることができる。
【００６２】
(5)第一油路２０ａ，２１ａが、テーパーローラ１５ｃ，１６ｃが転動する内輪側軌道面と同じ方向に傾斜させて設けられているため、内輪小径側端面の開口部付近に流入した潤滑油が回転により遠心力を受けると、その遠心力が第一油路２０ａ，２１ａの傾きにより油路内部の油に作用し、油路内部の油を外側であるすべり接触部１５ｅ，１６ｅに向かう方向に移動させる力となり、第一油路２０ａ，２１ａへの潤滑油の流入効率を高めることができる。
【００６３】
(6)入力内輪１５ａと出力内輪１６ａの小径側端面に、傾斜させた第一油路２０ａ，２１ａに直角な面取り部１５ｆ，１６ｆが設けられているため、第一油路２０ａ，２１ａに対し面取り部１５ｆ，１６ｆが垂直となり、第一油路２０ａ，２１ａを設けるための穴加工が容易となる。
【００６４】
（実施の形態２）
実施の形態２は請求項５，６，７に記載の発明に対応するトロイダル型無段変速機である。
【００６５】
まず、構成を説明すると、この実施の形態２では、図３に示すように、第二油路２０ｂ，２１ｂを、一端が内輪大径側端面に開口し他端がすべり接触部１５ｅ，１６ｅに開口する軸平行な油路とし、この第二油路２０ｂ，２１ｂと第一油路２０ａ，２１ａとを連通させる第三油路２０ｃ，２１ｃを、内輪大径側端面と入力軸１と出力歯車３との接触部のうち入力軸１と出力歯車３側に凹溝を形成することで設けた。
そして、両内輪１５ａ，１６ａの小径側と両外輪１５ｂ，１６ｂの小径側との間に、対向空間１８に供給された油がテーパーローラ１５ｃ，１６ｃに流入するのを妨げる遮蔽部材を設けたもので、この遮蔽部材は、テーパーローラ１５ｃ，１６ｃを保持する保持器１５ｄ，１６ｄのローラ小径側端部を延長して屈曲させた屈曲部１５ｇ，１６ｇとされている。
【００６６】
次に、実施の形態２に特有の作用効果を説明する。
(7)内輪油路２０，２１を、第一油路２０ａ，２１ａと第二油路２０ｂ，２１ｂと第三油路２０ｃ，２１ｃにより構成し、第二油路２０ｂ，２１ｂを、一端が内輪大径側端面に開口し他端がすべり接触部に開口する油路としたため、第三油路２０ｃ，２１ｃが追加されるものの、第二油路２０ｂ，２１ｂの穴加工において、テーパーローラ１５ｃ，１６ｃが転動する内輪側軌道面からの難しい穴加工を要さず、内輪大径側端面から容易に行うことができる。
【００６７】
(8)両内輪１５ａ，１６ａの小径側と両外輪１５ｂ，１６ｂの小径側との間に、対向空間１８に供給された油がテーパーローラ１５ｃ，１６ｃに流入するのを妨げる遮蔽部材が設けられるため、対向空間１８に供給された油のうち、軸受背面より２つのテーパーローラ１５ｃ，１６ｃに流入する流量が制限され、軸受背面より２つの内輪油路２０，２１に流入する流量が増す。すなわち、遮蔽部材により２つの経路に分かれる潤滑油の流量配分が調整されることになり、対向空間１８に流入される流量が少なくてもすべり接触部１５ｅ，１６ｅへ十分な潤滑流量を確保することが可能となる。
【００６８】
(9)遮蔽部材として、テーパーローラ１５ｃ，１６ｃを保持する保持器１５ｄ，１６ｄのローラ小径側端部を延長して屈曲させた屈曲部１５ｇ，１６ｇによる構成としたため、遮蔽部材として独立の部材を付加する場合に比べ、部品点数を増すことなく、既存の部品を利用して流量配分調整効果を得ることができる。
【００６９】
（実施の形態３）
実施の形態３は請求項８に記載の発明に対応するトロイダル型無段変速機である。
【００７０】
まず、構成を説明すると、この実施の形態３は、図４に示すように、第一油路２０ａ，２１ａを、入力内輪１５ａと入力軸１の接触部及び出力内輪１６ａと出力歯車３の接触部のうち内輪１５ａ，１６ａ側に形成した油溝により構成したものである。尚、第二油路２０ｂ，２１ｂとの連通のために、内輪１５ａ，１６ａの隅部に傾斜面取り部１５ｈ，１６ｈを設け、この傾斜面取り部１５ｈ，１６ｈにより形成される連通空間２０ｄ，２１ｄを介して第一油路２０ａ，２１ａと第二油路２０ｂ，２１ｂが連通される。
【００７１】
次に、実施の形態３に特有の作用効果を説明する。
(10)内輪１５ａ，１６ａに対し実施の形態１，２にように、穴加工により第一油路２０ａ，２１ａを設ける場合に比べ、簡単な溝加工により第一油路２０ａ，２１ａを設けることができ、加工性が向上する。
【００７２】
（実施の形態４）
実施の形態４は請求項９に記載の発明に対応するトロイダル型無段変速機である。
【００７３】
まず、構成を説明すると、この実施の形態４は、図５に示すように、第一油路２０ａ，２１ａを、入力内輪１５ａと入力軸１の接触部及び出力内輪１６ａと出力歯車３の接触部のうち入力軸１及び出力歯車３側に形成した油溝により構成したものである。尚、この第一油路２０ａ，２１ａは、第二油路２０ｂ，２１ｂを実施の形態２のように軸平行油路としたことで、図３において、第一油路２０ａ，２１ａと第三油路２０ｃ，２１ｃを兼用するように、軸平行油溝と軸垂直油溝を形成している。
【００７４】
次に、実施の形態４に特有の作用効果を説明する。
(11)内輪１５ａ，１６ａに対し実施の形態１，２にように、穴加工により第一油路２０ａ，２１ａを設ける場合に比べ、簡単な入力軸１及び出力歯車３に対する溝加工により第一油路２０ａ，２１ａを設けることができるばかりでなく、実施の形態１〜３のように、内輪１５ａ，１６ａに第一油路２０ａ，２１ａを設けることによる内輪強度の低下を防止できる。
【００７５】
（実施の形態５）
実施の形態５は請求項１０〜請求項１２に記載の発明に対応するトロイダル型無段変速機である。
【００７６】
まず、構成を説明すると、この実施の形態５は、図６に示すように、ケース９には、図外のオイルポンプからの潤滑油を入力外輪１５ｂと出力外輪１６ｂとの接触部に供給するケース油路１７が設けられている。
【００７７】
前記入力外輪１５ｂと出力外輪１６ｂとの接触部には、前記ケース油路１７からの油を両テーパーローラ１５ｃ、１６ｃと両内輪１５ａ，１６ａとの対向空間１８に供給する外輪油路１９が設けられている。この外輪油路１９は、入力外輪１５ｂと出力外輪１６ｂの内側端面にそれぞれ凹溝を形成し、２つの凹溝を合わせることで油路とされる。
【００７８】
前記入力内輪２５ａと出力内輪２６ａのそれぞれには、すべり接触部１５ｅ，１５ｅと内輪大径側端面１５ｉ，１６ｉを貫通する内輪貫通油路２２，２３が設けられている。この内輪貫通油路２２，２３は、内輪大径側端面１５ｉ，１６ｉ側の開口部と、すべり接触部１５ｅ，１５ｅ側の開口部との軸心からの径方向位置が同じ位置に配置された軸平行油路である。
【００７９】
前記内輪貫通油路２２，２３は、出力歯車３及び入力軸１のフランジ部１ａに形成された排出油路２４，２５に連通する。
【００８０】
前記入力軸１（入力部材）及び出力歯車３（出力部材）の軸受対向面と、両外輪１５ｂ、１６ｂの大径側端面との間には、対向空間１８から両軸受１５，１６のテーパーローラ１５ｃ、１６ｃ部に流入し、テーパーローラ１５ｃ、１６ｃ部から軸受正面側の内外輪隙間部を経過して流出しようとする油の流出を阻止する流出規制機構としてのラビリンスシール機構２６，２７が設けられている。このラビリンスシール機構２６，２７は、軸方向より組み付け可能な入力軸１のフランジ部１ａ及び出力歯車３の軸受対向面に軸受回転軸に直角な矩形溝を形成し、これを両外輪１５ｂ、１６ｂの大径側端面に近づけて組み付けることにより、矩形のラビリンス形状とされる。
【００８１】
次に、実施の形態５のベアリング潤滑作用を説明する。
【００８２】
入力軸受１５と出力軸受１６との潤滑に際し、ケース９に設けられたケース油路１７から入力外輪１５ｂと出力外輪１６ｂとの接触部に潤滑油が供給され、入力外輪１５ｂと出力外輪１６ｂとの接触部に設けられた外輪油路１９により、ケース油路１７からの潤滑油がテーパーローラ１５ｃ，１６ｃと内輪１５ａ，１６ａとの対向空間１８に供給される。そして、対向空間１８に供給された潤滑油は、軸受背面側の内外輪隙間部より２つのテーパーローラ１５ｃ，１６ｃ部に流入し、両軸受１５，１６の軌道面を潤滑した後、遠心力により軸受正面側の内外輪隙間部を経過して流出しようとするが、ラビリンスシール機構２６．２７により、この潤滑油の流出が阻止される。よって、流出が阻止された潤滑油は外輪大径側端部付近に溜まり、続いて、対向空間１８への潤滑油の供給により溜まり量が増し、図６に示すように、貯留ラインＬが回転軸方向に平行移動してすべり接触部１５ｅ，１６ｅまで達すると、ローラ大径側端面と大つばとのすべり接触部１５ｅ，１６ｅを潤滑し、内輪貫通油路２２，２３に流入して、排出油路２４，２５から排出される。
【００８３】
このように、回転する軸部材に設けられた油路ではなく、静止しているケース油路１７からの潤滑油供給構造としているため、軸部材に設けられた油路のように潤滑油の必要圧力を高くしてポンプ負荷を増大させることがない。さらに、内輪貫通油路２２，２３とラビリンスシール機構２６．２７により潤滑不足となるすべり接触部１５ｅ，１６ｅへの潤滑油量が確保されることにより、テーパーローラ１５ｃ、１６ｃのすべり摩擦係数μで決まる軸受損失トルクＭを低く抑えることができる。言い換えると、入力軸受１５と出力軸受１６による摩擦損失を低減させることができる。
【００８４】
次に、実施の形態５に特有の効果を説明する。
(12)内輪貫通油路２２，２３の内輪大径側端面１５ｉ，１６ｉ側の開口部と、内輪貫通油路２２，２３のすべり接触部１５ｅ，１６ｅ側の開口部との軸心からの径方向位置が同じ位置に配置されるため、すべり接触部１５ｅ，１６ｅを潤滑し、内輪貫通油路２２，２３に流入した油を、ポンプ等を用いることなく、回転による遠心力を利用して排出することができる。
【００８５】
なお、内輪貫通油路２２，２３の内輪大径側端面１５ｉ，１６ｉ側の開口部が、内輪貫通油路２２，２３のすべり接触部１５ｅ，１６ｅ側の開口部より外径側位置に配置される場合も同様に、すべり接触部１５ｅ，１６ｅを潤滑し、内輪貫通油路２２，２３に流入した油を、ポンプ等を用いることなく、回転による遠心力を利用して排出することができる。
【００８６】
(13)流出規制機構が、軸方向より組み付け可能な入力軸１及び出力歯車３の軸受対向面と、両外輪１５ｂ、１６ｂの大径側端面との間に設けられた非接触のラビリンスシール機構２６．２７とされているため、接触により油密状態を保つシール機構を用いる場合のような摩擦トルクの発生がなく、しかも、入力軸１及び出力歯車３は軸方向より組み付け可能であるため、通常の軸受組み付けと同様に、軸方向より内外輪を組み合わせるだけで良く、組み付け性が悪化しない。
【００８７】
（実施の形態６）
実施の形態６は請求項１０，請求項１１及び請求項１３に記載の発明に対応するトロイダル型無段変速機である。
【００８８】
まず、構成を説明すると、この実施の形態６は、図７に示すように、流出規制機構として、実施の形態５のラビリンスシール機構２６．２７に代え、入力軸受１５と出力軸受１６の正面側の内輪１５ａ，１６ａと外輪１５ｂ，１６ｂとの間に、保持器１５ｄ，１６ｄと内輪１５ａ，１６ａ及び外輪１５ｂ，１６ｂを用いて構成されたラビリンス機構２８，２９としたものである。
【００８９】
このラビリンス機構２８，２９は、保持器１５ｄ，１６ｄの軸受正面側部分を、内輪１５ａ，１６ａ及び外輪１５ｂ，１６ｂとの隙間をごく小さく保つ断面形状を持つ環状部材１５ｄ’，１６ｄ’とすることで構成されている。
【００９０】
なお、他の構成は、実施の形態５と同様であるので、対応する部分に同一符号を付して説明を省略する。
【００９１】
次に、実施の形態６に特有の作用効果を説明する。
(14)流出規制機構が、入力軸受１５と出力軸受１６の正面側の内輪１５ａ，１６ａと外輪１５ｂ，１６ｂとの間に、保持器１５ｄ，１６ｄと内輪１５ａ，１６ａ及び外輪１５ｂ，１６ｂを用いて構成された非接触のラビリンス機構２８，２９とされているため、接触により油密状態を保つシール機構を用いる場合のような摩擦トルクの発生がなく、しかも、両軸受１５，１６の構成要素を利用した機構であるため、部品点数を増すことがない。
【００９２】
さらに、軸受正面位置で油の流出が規制され、実施の形態５のように、軸受正面側の空間に油が溜まることがないため、テーパーローラ１５ｃ，１６ｃ及び保持器１５ｄ，１６ｄの油攪拌による温度の上昇が発生しない。
【００９３】
以上、実施の形態１〜６について説明してきたが、本願発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本願発明に含まれる。
【００９４】
例えば、実施の形態５及び実施の形態６では、流出規制機構として、潤滑油の流出を阻止するラビリンスシール機構及びラビリンス機構を示したが、オリフィス機構等のように、流出抵抗を与えて流出流量を調整するような機構を採用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１のトロイダル型無段変速機を示す断面図である。
【図２】実施の形態１のトロイダル型無段変速機におけるベアリング潤滑構造及び潤滑作用を示す拡大断面である。
【図３】実施の形態２のトロイダル型無段変速機におけるベアリング潤滑構造及び潤滑作用を示す拡大断面である。
【図４】実施の形態３のトロイダル型無段変速機におけるベアリング潤滑構造及び潤滑作用を示す拡大断面である。
【図５】実施の形態４のトロイダル型無段変速機におけるベアリング潤滑構造及び潤滑作用を示す拡大断面である。
【図６】実施の形態５のトロイダル型無段変速機におけるベアリング潤滑構造及び潤滑作用を示す拡大断面である。
【図７】実施の形態６のトロイダル型無段変速機におけるベアリング潤滑構造及び潤滑作用を示す拡大断面である。
【図８】従来のトロイダル型無段変速機を示す断面図である。
【図９】従来の潤滑技術思想を適用して案出されたトロイダル型無段変速機におけるベアリング潤滑構造及び潤滑作用を示す拡大断面である。
【符号の説明】
１  入力軸（入力軸部材）
２  入力ディスク
３  出力歯車（出力軸部材）
４  出力ディスク
５  パワーローラ
９  ケース
１５  入力軸受
１５ａ  入力内輪
１５ｂ  入力外輪
１５ｃ  入力テーパーローラ
１５ｄ  入力保持器
１５ｅ  すべり接触部
１６  出力軸受
１６ａ  出力内輪
１６ｂ  出力外輪
１６ｃ  出力テーパーローラ
１６ｄ  出力保持器
１６ｅ  すべり接触部
１７  ケース油路
１８  対向空間
１９  外輪油路
２０  内輪油路
２０ａ  第一油路
２０ｂ  第二油路
２１  内輪油路
２１ａ  第一油路
２１ｂ  第二油路
２２，２３  内輪貫通油路
２４，２５  排出油路
２６，２７  ラビリンスシール機構（流出規制機構）
２８，２９  ラビリンス機構（流出規制機構）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0003656490.tif 000008
【図８】
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【図９】
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