(57)【要約】【課題】適切な潤滑性能を確保することができる無段変速機を提供することを目的とする。【解決手段】無段変速機１は、変速機軸６０、第１回転要素１０、第２回転要素２０、転動部材５０、環状貯留部９０を備える。環状貯留部９０は、筒状部材９１と、一対の環状部材９２、９３とを有し、筒状部材９１と一対の環状部材９２、９３とによって当該筒状部材９１の内側に形成される環状の貯留空間部９７に潤滑媒体を貯留可能である。一対の環状部材９２、９３は、第１回転中心軸線Ｒ１と直交する方向に対して、内側端部が第１回転要素１０と転動部材５０との接触点Ｐ１、及び、第２回転要素２０と転動部材５０との接触点Ｐ２より第１回転中心軸線Ｒ１側に位置する。したがって、無段変速機１は、適切な潤滑性能を確保することができる、という効果を奏する。【選択図】図１
2014077470.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転中心となる変速機軸と、
前記変速機軸に軸方向に対向して配置され、共通の第１回転中心軸線を回転中心として相対回転可能である第１回転要素及び第２回転要素と、
前記第１回転中心軸線とは異なる第２回転中心軸線を回転中心として回転可能であり前記第１回転要素と前記第２回転要素とに挟持され当該第１回転要素及び当該第２回転要素との間でトルクを伝達可能であると共に、傾転動作によって各回転要素間の回転速度比である変速比を変更可能である転動部材と、
筒状に形成され内側に前記第１回転要素、前記第２回転要素、及び、前記転動部材を収容すると共に前記第１回転中心軸線を回転中心として回転可能である筒状部材と、前記筒状部材の両端にそれぞれ設けられ当該筒状部材と一体回転可能である一対の環状部材とを有し、前記筒状部材と前記一対の環状部材とによって前記筒状部材の内側に形成される環状の貯留空間部に潤滑媒体を貯留可能である環状貯留部とを備え、
前記一対の環状部材は、前記第１回転中心軸線と直交する方向に対して、内側端部が前記第１回転要素と前記転動部材との接触点、及び、前記第２回転要素と前記転動部材との接触点より前記第１回転中心軸線側に位置することを特徴とする、
無段変速機。
【請求項２】
前記第１回転要素と前記転動部材との接触点、及び、前記第２回転要素と前記転動部材との接触点は、前記貯留空間部内に位置する、
請求項１に記載の無段変速機。
【請求項３】
前記環状貯留部は、前記第１回転要素及び前記第２回転要素の回転に伴って前記筒状部材、及び、前記一対の環状部材が回転し、当該筒状部材、及び、当該一対の環状部材の回転に伴った遠心力によって、前記貯留空間部内に前記潤滑媒体を貯留可能である、
請求項１又は請求項２に記載の無段変速機。
【請求項４】
前記筒状部材は、前記第２回転要素と一体回転可能であり当該第２回転要素から動力が伝達される出力フランジの筒状の部分を構成し、
前記一対の環状部材の一方は、前記筒状部材の一方の端面に一体形成される前記出力フランジの円盤状の部分を構成し、
前記一対の環状部材の他方は、前記筒状部材の他方の端面にシール部材を介して組み付けられる蓋状の部材を構成し、
前記第２回転要素は、リング状の円環部材であり、前記一対の環状部材の他方側から前記出力フランジの前記筒状部材に動力を伝達する、
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の無段変速機。
【請求項５】
前記一対の環状部材の他方は、前記第１回転中心軸線に沿った方向に突起した突起部を有する、
請求項４に記載の無段変速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無段変速機に関する。
【背景技術】
【０００２】
いわゆるトラクションドライブ方式の従来の変速機として、例えば、特許文献１には回転中心となる変速機軸と、この変速機軸の中心軸線を第１回転中心軸線とする相対回転可能な複数の回転要素と、第１回転中心軸線を中心にして放射状に複数配置した転動部材としての遊星ボールとを含んで構成される無段変速機（ＣＯＮＴＩＮＵＯＵＳＬＹ  ＶＡＲＩＡＢＬＥ  ＴＲＡＮＳＭＩＳＳＩＯＮＳ）が開示されている。この無段変速機は、複数の回転要素として、遊星ボールを挟持する入出力リング、遊星ボールを傾転可能に支持するキャリア、外周面が遊星ボールと接触するサンローラ等を含んで構成され、遊星ボールを傾転させることで変速比を無段階に変化させる。そして、この無段変速機は、遊星ボールの支持軸（スピンドル）に軸心油路を設け、支持軸端部に潤滑油を供給する油孔を設けており、オイルポンプによって圧送される潤滑油を油孔、軸心油路を介して遊星ボールの軸心部等の摺動部に供給している。  
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１０／００９３４７９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述のような特許文献１に記載されている無段変速機は、例えば、より適切な潤滑の点で更なる改善の余地がある。  
【０００５】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、適切な潤滑性能を確保することができる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】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明に係る無段変速機は、回転中心となる変速機軸と、前記変速機軸に軸方向に対向して配置され、共通の第１回転中心軸線を回転中心として相対回転可能である第１回転要素及び第２回転要素と、前記第１回転中心軸線とは異なる第２回転中心軸線を回転中心として回転可能であり前記第１回転要素と前記第２回転要素とに挟持され当該第１回転要素及び当該第２回転要素との間でトルクを伝達可能であると共に、傾転動作によって各回転要素間の回転速度比である変速比を変更可能である転動部材と、筒状に形成され内側に前記第１回転要素、前記第２回転要素、及び、前記転動部材を収容すると共に前記第１回転中心軸線を回転中心として回転可能である筒状部材と、前記筒状部材の両端にそれぞれ設けられ当該筒状部材と一体回転可能である一対の環状部材とを有し、前記筒状部材と前記一対の環状部材とによって前記筒状部材の内側に形成される環状の貯留空間部に潤滑媒体を貯留可能である環状貯留部とを備え、前記一対の環状部材は、前記第１回転中心軸線と直交する方向に対して、内側端部が前記第１回転要素と前記転動部材との接触点、及び、前記第２回転要素と前記転動部材との接触点より前記第１回転中心軸線側に位置することを特徴とする。
【０００７】
また、上記無段変速機では、前記第１回転要素と前記転動部材との接触点、及び、前記第２回転要素と前記転動部材との接触点は、前記貯留空間部内に位置するものとすることができる。
【０００８】
また、上記無段変速機では、前記環状貯留部は、前記第１回転要素及び前記第２回転要素の回転に伴って前記筒状部材、及び、前記一対の環状部材が回転し、当該筒状部材、及び、当該一対の環状部材の回転に伴った遠心力によって、前記貯留空間部内に前記潤滑媒体を貯留可能であるものとすることができる。
【０００９】
また、上記無段変速機では、前記筒状部材は、前記第２回転要素と一体回転可能であり当該第２回転要素から動力が伝達される出力フランジの筒状の部分を構成し、前記一対の環状部材の一方は、前記筒状部材の一方の端面に一体形成される前記出力フランジの円盤状の部分を構成し、前記一対の環状部材の他方は、前記筒状部材の他方の端面にシール部材を介して組み付けられる蓋状の部材を構成し、前記第２回転要素は、リング状の円環部材であり、前記一対の環状部材の他方側から前記出力フランジの前記筒状部材に動力を伝達するものとすることができる。
【００１０】
また、上記無段変速機では、前記一対の環状部材の他方は、前記第１回転中心軸線に沿った方向に突起した突起部を有するものとすることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る無段変速機は、適切な潤滑性能を確保することができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、実施形態に係る無段変速機の概略断面図である。
【図２】図２は、実施形態に係る無段変速機の部分断面図である。
【図３】図３は、実施形態に係る無段変速機の固定キャリアについて説明する平面図である。
【図４】図４は、実施形態に係る無段変速機の可動キャリアについて説明する平面図である。
【図５】図５は、実施形態に係る無段変速機のカバープレートについて説明する平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。
【００１４】
［実施形態］
図１は、実施形態に係る無段変速機の概略断面図、図２は、実施形態に係る無段変速機の部分断面図、図３は、実施形態に係る無段変速機の固定キャリアについて説明する平面図、図４は、実施形態に係る無段変速機の可動キャリアについて説明する平面図、図５は、実施形態に係る無段変速機のカバープレートについて説明する平面図である。
【００１５】
本実施形態の無段変速機は、車両に搭載され、内燃機関などの動力源が発生する動力（トルク）を車両の駆動輪に伝達するものである。この無段変速機は、接触させた回転要素間に介在させた流体例えばトラクション油（伝達油）によってこの回転要素間で動力を伝達可能ないわゆるトラクションドライブ方式の無段変速機である。無段変速機は、一方の回転要素と他方の回転要素との接触面に介在するトラクション油をせん断するときに生ずる抵抗力（トラクション力、トラクション油膜のせん断力）を利用して動力（トルク）を伝達する。本実施形態の無段変速機は、いわゆるボールプラネタリ式無段変速機（ＣＶＰ：Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ  Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ｐｌａｎｅｔａｒｙ）である。この無段変速機は、例えば、アクチュエータ等によってキャリアの一部を回転させることにより、ボールの回転軸を傾斜（傾転）させる機構を備えたＣＶＰである。
【００１６】
具体的には、図１、図２に示すように、本実施形態の無段変速機１の主要部を成す無段変速機構は、共通の第１回転中心軸線Ｒ１を有し相互間での相対回転が可能な第１回転要素としての第１回転部材１０、第２回転要素としての第２回転部材２０、第３回転要素としてのサンローラ３０、及び、第４回転要素であり支持回転要素としてのキャリア４０とを備える。さらに、無段変速機１は、第１回転中心軸線Ｒ１とは異なる第２回転中心軸線Ｒ２を各々有する複数の転動部材としての遊星ボール５０と、第１回転部材１０、第２回転部材２０、サンローラ３０等の回転中心となる変速機軸６０とを備える。無段変速機１は、第２回転中心軸線Ｒ２を第１回転中心軸線Ｒ１に対して傾斜させ、キャリア４０によって傾転自在に保持される遊星ボール５０を傾転させることによって、入出力間の変速比を変えるものである。
【００１７】
なお、以下の説明では、特に断りのない限り、第１回転中心軸線Ｒ１や第２回転中心軸線Ｒ２に沿う方向を軸方向、第１回転中心軸線Ｒ１周りの方向を周方向という。また、第１回転中心軸線Ｒ１に直交する方向を径方向といい、その中でも、内方に向けた側を径方向内側、外方に向けた側を径方向外側という。
【００１８】
無段変速機１は、典型的には、第１回転部材１０と第２回転部材２０とサンローラ３０とキャリア４０との間で各遊星ボール５０を介したトルクの伝達が行われる。例えば、無段変速機１は、第１回転部材１０、第２回転部材２０、サンローラ３０及びキャリア４０のうちの１つがトルク（動力）の入力部となり、残りの回転要素の内の少なくとも１つがトルクの出力部となる。そして、無段変速機１は、入力部となる何れかの回転要素と出力部となる何れかの回転要素との間の回転速度（回転数）の比が変速比となる。ここでは、無段変速機１は、第１回転部材１０が入力部、第２回転部材２０が出力部となる場合を説明する。
【００１９】
また、無段変速機１は、変速機軸６０の中心軸（第１回転中心軸線Ｒ１）を中心にして放射状に複数個の遊星ボール５０が配置される。遊星ボール５０は、第２回転中心軸線Ｒ２を回転中心として回転（自転）可能である。遊星ボール５０は、変速機軸６０にこの変速機軸６０の軸方向に対向して配置させた第１回転部材１０と第２回転部材２０とに挟持される。また、遊星ボール５０は、キャリア４０に自転可能に支持される。無段変速機１は、第１回転部材１０、第２回転部材２０のうちの少なくとも一方を遊星ボール５０に押し付けることによって、第１回転部材１０、第２回転部材２０、サンローラ３０と遊星ボール５０との間に適切な摩擦力（トラクション力）を発生させ、その間におけるトルクの伝達を可能にする。また、無段変速機１は、遊星ボール５０を第２回転中心軸線Ｒ２と第１回転中心軸線Ｒ１とを含む傾転平面上で傾転させ、第１回転部材１０と第２回転部材２０との間の回転速度（回転数）の比を変化させることによって、入出力間の回転速度（回転数）の比を変える。
【００２０】
なお、無段変速機１は、第１回転部材１０、第２回転部材２０、サンローラ３０、キャリア４０の全てが変速機軸６０に対して相対回転可能なものもあれば、第１回転部材１０、第２回転部材２０、サンローラ３０、キャリア４０のうちの何れか１つを変速機軸６０に対して相対回転できない構成とするものもある。以下においては、キャリア４０の一部が変速機軸６０に対して固定される例について説明するがこれに限られない。ここでは、変速機軸６０は、中心軸を第１回転中心軸線Ｒ１に一致させた円柱状に形成され、不図示の筐体や車体等における無段変速機１の固定部に固定し当該固定部に対して相対回転させぬよう構成した固定軸である。
【００２１】
以下、無段変速機１の各構成について詳細に説明する。
【００２２】
第１回転部材１０、第２回転部材２０は、中心軸を第１回転中心軸線Ｒ１に一致させた円盤部材（ディスク）や円環部材（リング）である。第１回転部材１０、第２回転部材２０は、第１回転中心軸線Ｒ１の軸方向で対向させて各遊星ボール５０を挟み込むように配設する。この例示においては、双方ともリング状の円環部材とする。第１回転部材１０、第２回転部材２０は、共通の第１回転中心軸線Ｒ１を回転中心として相対回転可能である。
【００２３】
第１回転部材１０と第２回転部材２０とは、内周面に各遊星ボール５０の径方向外側の外周曲面と接触する接触面１０ａ、２０ａを有している。第１回転部材１０、第２回転部材２０の各接触面１０ａ、２０ａは、例えば、遊星ボール５０の外周曲面の曲率と同等の曲率の凹円弧面、外周曲面の曲率とは異なる曲率の凹円弧面、凸円弧面又は平面等の形状を成している。ここでは、各接触面１０ａ、２０ａは、後述する基準位置の状態（第１回転中心軸線Ｒ１と第２回転中心軸線Ｒ２とが平行である状態）で、第１回転中心軸線Ｒ１から当該遊星ボール５０との接触部分までの距離が同等の長さになるように形成され、第１回転部材１０、第２回転部材２０の各遊星ボール５０に対する各接触角θが同等の角度になるようにしている。
【００２４】
ここで、接触角θとは、基準から遊星ボール５０と各接触面１０ａ、２０ａとの接触部分までの角度のことである。ここでは、径方向を基準にしている。第１回転部材１０、第２回転部材２０の遊星ボール５０との接触面１０ａ、２０ａは、遊星ボール５０の外周曲面に対して点接触又は面接触している。また、第１回転部材１０、第２回転部材２０の遊星ボール５０との接触面１０ａ、２０ａは、第１回転部材１０、第２回転部材２０から遊星ボール５０に向けて軸方向の力が加わった際に、遊星ボール５０に対して径方向内側でかつ斜め方向の力（法線力Ｆｎ）が加わるように形成されている。
【００２５】
この無段変速機１は、第１回転部材１０を無段変速機１の正駆動時（入力部としての回転要素にトルクが入力される場合）におけるトルク入力部（入力リング）として機能させる。また、無段変速機１は、第２回転部材２０を無段変速機１の正駆動時におけるトルク出力部（出力リング）として機能させる。無段変速機１は、第１回転部材１０にトルクカム７０を介して入力フランジ１１が連結される。また、無段変速機１は、第２回転部材２０にトルクカム７１を介して出力フランジ２１が連結される。入力フランジ１１、出力フランジ２１は、第１回転中心軸線Ｒ１を回転中心として変速機軸６０と相対回転可能に設けられる。
【００２６】
入力フランジ１１は、トルクカム７０を介して第１回転部材１０と一体回転可能であり、正駆動時に第１回転部材１０に動力を伝達する。入力フランジ１１は、筒状部１１ａ、円盤部１１ｂ等を含んで構成される。入力フランジ１１は、円盤部１１ｂ側がトルクカム７０を介して第１回転部材１０に連結される。入力フランジ１１は、筒状部１１ａ側が車両の動力源側に連結される。筒状部１１ａは、円筒状又は円柱状の回転軸１２を径方向外側から覆い、かつ、この回転軸１２に固定される円筒状のものである。筒状部１１ａは、その中心軸を第１回転中心軸線Ｒ１に一致させている。この例示では、筒状部１１ａの内周面と回転軸１２の外周面との間にスプライン軸受が形成されており、筒状部１１ａと回転軸１２とがスプライン嵌合によって固定される。ここで、回転軸１２とは、変速機軸６０の一端に同心上に配置された入力用の回転軸である。回転軸１２は、軸受（例えばころ軸受やニードル軸受等）Ｂ１を介して変速機軸６０に対する周方向の相対回転を行うことができる。したがって、この入力フランジ１１は、筒状部１１ａが固定された回転軸１２と軸受Ｂ１を介して変速機軸６０に対する周方向の相対回転を行うことになる。円盤部１１ｂは、筒状部１１ａの一端から径方向外側に向けて延設した円盤状のものである。円盤部１１ｂは、その中心軸を第１回転中心軸線Ｒ１に一致させている。この円盤部１１ｂは、その外径が第１回転部材１０の外径と略同等の大きさになるよう成形する。この円盤部１１ｂは、第１回転中心軸線Ｒ１の軸方向に対して、後述の固定キャリア４１と隣接し対向する。円盤部１１ｂは、第１回転中心軸線Ｒ１の軸方向に対して、後述の固定キャリア４１と、出力フランジ２１の円盤部２１ｂとの間に配置される。
【００２７】
出力フランジ２１は、トルクカム７１を介して第２回転部材２０と一体回転可能であり、正駆動時にこの第２回転部材２０から動力が伝達される。出力フランジ２１は、第１筒状部２１ａ、円盤部２１ｂ、第２筒状部２１ｃ等を含んで構成される。出力フランジ２１は、第１筒状部２１ａ側が円環部材７２、トルクカム７１を介して第２回転部材２０に連結される。出力フランジ２１は、第２筒状部２１ｃ側が車両の駆動輪側に連結される。第１筒状部２１ａは、第１回転部材１０及び第２回転部材２０を径方向外側から覆う円筒状のものである。第１筒状部２１ａは、その中心軸を第１回転中心軸線Ｒ１に一致させている。さらに、この第１筒状部２１ａは、トルクカム７０、トルクカム７１や入力フランジ１１の円盤部１１ｂについても径方向外側から覆うよう軸線方向に延設されている。円盤部２１ｂは、その第１筒状部２１ａの延設端部から径方向内側でかつ入力フランジ１１の筒状部１１ａの外周面に向けて延設した円盤状のものである。円盤部２１ｂは、その中心軸を第１回転中心軸線Ｒ１に一致させている。この円盤部２１ｂは、第１回転中心軸線Ｒ１の軸方向に対して、入力フランジ１１の円盤部１１ｂと隣接し対向させて配置されている。第２筒状部２１ｃは、入力フランジ１１の筒状部１１ａを径方向外側から覆った円筒状のものである。第２筒状部２１ｃは、その中心軸を第１回転中心軸線Ｒ１に一致させて円盤部２１ｂの内径側から軸線方向に延設されている。
【００２８】
この無段変速機１は、出力フランジ２１の第２筒状部２１ｃの内周面と入力フランジ１１の筒状部１１ａの外周面との間に軸受（例えばころ軸受やニードル軸受等）Ｂ２が配設されている。また、無段変速機１は、入力フランジ１１と出力フランジ２１それぞれの円盤部１１ｂ、２１ｂの間にスラスト軸受（ここではスラストころ軸受やスラストニードル軸受、スラスト玉軸受等）ＴＢが配設されている。したがって、入力フランジ１１と出力フランジ２１とは、その相互間においても軸受Ｂ２やスラスト軸受ＴＢを介して相対回転可能である。
【００２９】
トルクカム７０、７１は、回転トルクを第１回転中心軸線Ｒ１に沿った軸力に変換するトルク軸力変換機構であり、押圧力発生機構である。このトルクカム７０、７１が発生させる軸力とは、第１回転部材１０、第２回転部材２０を各遊星ボール５０に押し付けるための押圧力である。トルクカム７０は、第１回転部材１０と入力フランジ１１との間に配設される。トルクカム７１は、第２回転部材２０と出力フランジ２１との間に配設される。トルクカム７０は、入力フランジ１１と第１回転部材１０との間で回転トルクを伝達する際に、伝達されるトルクの大きさに応じて第１回転部材１０に対して軸方向に沿った各遊星ボール５０側への推力（軸力）を発生させる。トルクカム７１は、出力フランジ２１と第２回転部材２０との間で回転トルクを伝達する際に、伝達されるトルクの大きさに応じて第２回転部材２０に対して軸方向に沿った各遊星ボール５０側への推力（軸力）を発生させる。
【００３０】
なお、この無段変速機１においては、第１回転部材１０をトルク出力部とし、かつ、第２回転部材２０をトルク入力部とすることも可能であり、その場合、入力フランジ１１として設けているものを出力軸として利用し、出力フランジ２１として設けているものを入力軸として利用する。また、無段変速機１においては、サンローラ３０やキャリア４０をトルク入力部やトルク出力部として用いる場合には、後述のサンローラ３０やキャリア４０に対して別途構成した入力軸や出力軸を連結する。
【００３１】
サンローラ３０は、中心軸を第１回転中心軸線Ｒ１に一致させた円筒状のものである。サンローラ３０は、軸受ＲＢ、アンギュラ軸受ＡＢによって変速機軸６０に対する周方向への相対回転を行えるよう支持される。つまり、サンローラ３０は、変速機軸６０、第１回転部材１０、第２回転部材２０、後述のキャリア４０に対して第１回転中心軸線Ｒ１を回転中心として相対回転可能に変速機軸６０に配置される。さらに、サンローラ３０は、変速機軸６０の軸方向に対して、軸受ＲＢの外輪、アンギュラ軸受ＡＢの外輪等によって位置決めされており、変速機軸６０の軸方向に対して相対移動不能に固定される。
【００３２】
サンローラ３０は、外周面３１が複数個の遊星ボール５０と接触する。サンローラ３０の外周面３１には、複数個の遊星ボール５０が放射状に略等間隔で配置される。したがって、サンローラ３０は、外周面３１が遊星ボール５０の自転の際の転動面となる。サンローラ３０は、自らの回転動作によって各遊星ボール５０を転動（自転）させることもできれば、各遊星ボール５０の転動動作（自転動作）に伴って回転することもできる。
【００３３】
なお、本実施形態のサンローラ３０は、アンギュラ軸受ＡＢによって支持される第１分割構造体３２、軸受ＲＢによって支持される第２分割構造体３３の２つの部位からなる分割構造となっている。ここでは、第１分割構造体３２は、アンギュラ軸受ＡＢと共に第１回転部材１０側に配置され、第２分割構造体３３は、軸受ＲＢと共に第２回転部材２０側に配置される。第１分割構造体３２と第２分割構造体３３とは、第１回転中心軸線Ｒ１の軸方向に対して互いに近接して対向している。これにより、この無段変速機１は、サンローラ３０と遊星ボール５０との間のスピン損失を低減させ、動力伝達効率の低下を抑えることができる。この場合、サンローラ３０の外周面３１は、第１分割構造体３２の外周面、及び、第２分割構造体３３の外周面によって構成される。なお、このサンローラ３０は、このような分割構造でなくてもよい。
【００３４】
キャリア４０は、変速機軸６０に配置され、第１回転中心軸線Ｒ１を回転中心として第１回転部材１０、第２回転部材２０、サンローラ３０等と相対回転可能である。キャリア４０は、遊星ボール５０の支持軸（スピンドル、あるいはピニオンピンともいう。）５１を遊星ボール５０の傾転動作が可能な状態で保持するものである。キャリア４０は、支持軸５１の端部が挿入されこの支持軸５１の端部を、遊星ボール５０の傾転動作が可能な状態で保持するガイド部として、第１ガイド部４４及び第２ガイド部４５を有する。第１ガイド部４４及び第２ガイド部４５は、それぞれ、支持軸５１の端部であり円筒状又は円柱状に形成されるガイド端部としての第１ガイド端部５２、第２ガイド端部５３が挿入される。第１ガイド部４４及び第２ガイド部４５は、この第１ガイド端部５２、第２ガイド端部５３を遊星ボール５０の傾転動作が可能な状態で保持する。
【００３５】
ここで、遊星ボール５０は、支持軸５１を介してキャリア４０によって傾転自在に保持されるものである。遊星ボール５０は、第１回転中心軸線Ｒ１とは異なる第２回転中心軸線Ｒ２を回転中心として回転可能である。遊星ボール５０は、第１回転部材１０と第２回転部材２０とに挟持され当該第１回転部材１０及び当該第２回転部材２０との間でトルクを伝達可能である。遊星ボール５０は、後述するように、傾転動作によって各回転要素間の回転速度比である変速比を変更可能である。遊星ボール５０は、サンローラ３０の外周面３１上を転がる転動部材である。遊星ボール５０は、完全な球状体であることが好ましいが、少なくとも転動方向にて球形を成すもの、例えばラグビーボールの様な断面が楕円形状のものであってもよい。遊星ボール５０は、その中心を通って貫通させた支持軸５１によって回転自在に支持される。支持軸５１は、第２回転中心軸線Ｒ２を回転中心として遊星ボール５０を支持し両端部が遊星ボール５０から突出している。例えば、遊星ボール５０は、支持軸５１の外周面との間に配設したラジアル軸受ＲＢ３、ＲＢ４によって、第２回転中心軸線Ｒ２を回転軸とした支持軸５１に対する相対回転（つまり自転）ができるようにしている。ここでは、遊星ボール５０は、貫通孔５０ａが形成されている。貫通孔５０ａは、支持軸５１が挿入される。遊星ボール５０は、貫通孔５０ａ内に設けられるラジアル軸受ＲＢ３、ＲＢ４によって回転可能に支持される。したがって、遊星ボール５０は、支持軸５１の第２回転中心軸線Ｒ２を中心にしてサンローラ３０の外周面３１上を転動することができる。
【００３６】
支持軸５１の基準となる位置は、図１に示すように、第２回転中心軸線Ｒ２が第１回転中心軸線Ｒ１と平行になる位置である。支持軸５１は、基準位置で形成される自身の回転中心軸（第２回転中心軸線Ｒ２）と第１回転中心軸線Ｒ１とを含む傾転平面内において、基準位置とそこから傾斜させた位置との間を遊星ボール５０と共に揺動（傾転）することができる。この傾転は、傾転平面内で遊星ボール５０の中心を支点にして行われる。そして、遊星ボール５０から突出した支持軸５１の両端は、次に説明するようにキャリア４０に各遊星ボール５０の傾転動作が可能な状態で保持される。
【００３７】
キャリア４０は、各遊星ボール５０の傾転動作を妨げないように、遊星ボール５０を支持する支持軸５１の端部を支持する。本実施形態のキャリア４０は、固定要素としての固定キャリア４１と、可動要素としての可動キャリア４２と、プレート４３とを有する。固定キャリア４１、可動キャリア４２、プレート４３は、いずれも中心軸を第１回転中心軸線Ｒ１に一致させた円環板状のものであり、変速機軸６０上に設けられる。ここでは、固定キャリア４１は、第１回転部材１０、トルクカム７０等の径方向内側に配置される。可動キャリア４２、プレート４３は、第２回転部材２０、トルクカム７１等の径方向内側に配置される。キャリア４０は、固定キャリア４１と可動キャリア４２とによって支持軸５１の両端部を各遊星ボール５０の傾転動作が可能な状態で保持する。そして、キャリア４０は、固定キャリア４１と可動キャリア４２との相対回転によって支持軸５１と共に各遊星ボール５０を傾転させ各回転要素間の回転速度比である変速比を変更可能である。
【００３８】
固定キャリア４１は、支持軸５１の一端部である第１ガイド端部５２側に変速機軸６０と相対回転不能に設けられる。固定キャリア４１は、内周面側にてボルト等を介して変速機軸６０のフランジ部に固定される。可動キャリア４２は、支持軸５１の他端部である第２ガイド端部５３側に固定キャリア４１と対向して配置され変速機軸６０と相対回転可能に設けられる。すなわち、固定キャリア４１と可動キャリア４２とは、第１回転中心軸線Ｒ１の軸方向に対して、遊星ボール５０を挟んで対向するようにして配置される。可動キャリア４２は、所定の回転角の範囲で変速機軸６０と相対回転可能である。可動キャリア４２は、内周面側にて軸受等を介して変速機軸６０の外周面上に第１回転中心軸線Ｒ１を回転中心として相対回転可能に支持される。したがって、可動キャリア４２と固定キャリア４１とは、第１回転中心軸線Ｒ１を回転中心として相対回転可能である。プレート４３は、第１回転中心軸線Ｒ１の軸方向に対して遊星ボール５０と可動キャリア４２との間に配置される。プレート４３は、固定キャリア４１と相対回転不能に設けられる。プレート４３は、第１回転中心軸線Ｒ１の軸方向に沿った複数の連結軸等を介して固定キャリア４１に対して固定される。固定キャリア４１とプレート４３とは、連結軸等を介して連結されることで全体として籠状の構造となっている。したがって、可動キャリア４２とプレート４３とは、第１回転中心軸線Ｒ１を回転中心として相対回転可能である。そして、固定キャリア４１は、第１ガイド部４４を有する。可動キャリア４２は、第２ガイド部４５を有する。プレート４３は、スリット部４６を有する。
【００３９】
ここで、本実施形態の支持軸５１は、第１ガイド端部５２、第２ガイド端部５３のうちの一方と中間部５４（支持軸５１の本体部）とを分割構造としている。この支持軸５１は、第１ガイド端部５２、第２ガイド端部５３の外径が中間部５４の外径より大きく形成されている。そして、支持軸５１は、第２ガイド端部５３が中間部５４と一体に形成され、第１ガイド端部５２が中間部５４とは別体に形成されて中間部５４に組み付けられる。これにより、無段変速機１は、遊星ボール５０と支持軸５１との間にラジアル軸受ＲＢ３、ＲＢ４等を設ける場合に、当該ラジアル軸受ＲＢ３、ＲＢ４の組み付け性を向上することができる。
【００４０】
第１ガイド部４４は、図１、図２、図３に示すように、固定キャリア４１に設けられる。第１ガイド部４４は、第１回転中心軸線Ｒ１と直交する径方向に延在しかつ遊星ボール５０に向かって開口して形成される。第１ガイド部４４は、有底のガイド溝部として形成される。すなわち、第１ガイド部４４は、第１回転中心軸線Ｒ１の軸方向に対して固定キャリア４１を貫通していない構成となっている。ここでは、第１ガイド部４４は、直線状に形成される。第１ガイド部４４は、第１回転中心軸線Ｒ１側とは反対側の端部、すなわち、径方向外側の端部が開放されている。第１ガイド部４４は、複数の遊星ボール５０（ここでは８つ）に対応して、第１回転中心軸線Ｒ１を中心として放射状に複数（ここでは８つ）設けられる。複数の第１ガイド部４４は、第１回転中心軸線Ｒ１周りに等間隔で設けられる。第１ガイド部４４は、第１ガイド端部５２が挿入されこの第１ガイド端部５２の移動を案内可能である。ここでは、第１ガイド端部５２は、第１ガイド部４４によって径方向への移動が案内されるガイド端部として機能する。
【００４１】
第２ガイド部４５は、図１、図２、図４に示すように、可動キャリア４２に設けられる。第２ガイド部４５は、第１回転中心軸線Ｒ１と直交する径方向に対して傾斜した方向に延在しかつ遊星ボール５０に向かって開口して形成される。第２ガイド部４５は、有底のガイド溝部として形成される。すなわち、第２ガイド部４５は、第１回転中心軸線Ｒ１の軸方向に対して可動キャリア４２を貫通していない構成となっている。ここでは、第２ガイド部４５は、直線状に形成されると共に、第１回転中心軸線Ｒ１を通る径方向に沿った直線に対して略平行にオフセットされた位置に形成される。また、第２ガイド部４５は、径方向外側の端部が開放されている。第２ガイド部４５は、第１ガイド部４４と同様に、複数の遊星ボール５０（ここでは８つ）に対応して複数（ここでは８つ）設けられる。各第２ガイド部４５は、第１回転中心軸線Ｒ１の軸方向に見た場合（図１中、矢印Ａ方向に見た場合）に、それぞれ対応する第１ガイド部４４と一部が重なって交差する位置に形成される。この第１ガイド部４４と第２ガイド部４５との交差部位は、固定キャリア４１と可動キャリア４２とが第１回転中心軸線Ｒ１を回転中心として相対回転することで、径方向に沿って移動することとなる。そして、第２ガイド部４５は、第２ガイド端部５３が挿入されこの第２ガイド端部５３の移動を案内可能である。ここでは、第２ガイド端部５３は、第２ガイド部４５によって移動が案内されるガイド端部として機能する。第２ガイド部４５は、内側壁面と第２ガイド端部５３の外周面とが当接することで、第２ガイド端部５３を支持し所定の径方向位置で位置決めする。
【００４２】
なお、第２ガイド部４５は、第１回転中心軸線Ｒ１と直交する径方向に対して傾斜した方向に延在する円弧状に形成され、第１回転中心軸線Ｒ１の軸方向に見た場合に、第１ガイド部４４と一部が重なって交差する位置に形成されてもよい。
【００４３】
スリット部４６は、図１、図２、図５に示すように、プレート４３に設けられる。スリット部４６は、第１回転中心軸線Ｒ１と直交する径方向に延在しかつ第１回転中心軸線Ｒ１の軸方向に貫通して形成される。すなわち、スリット部４６は、プレート４３を第１回転中心軸線Ｒ１の軸方向に貫通したスリット孔として形成される。ここでは、スリット部４６は、直線状に形成され径方向外側の端部が開放されている。スリット部４６は、第１ガイド部４４と同様に、複数の遊星ボール５０（ここでは８つ）に対応して、第１回転中心軸線Ｒ１を中心として放射状に複数（ここでは８つ）設けられる。複数のスリット部４６は、第１回転中心軸線Ｒ１周りに等間隔で設けられる。各スリット部４６は、固定キャリア４１とプレート４３とが固定された状態で、対応する第１ガイド部４４と第１回転中心軸線Ｒ１の軸方向に対して対向する。したがって、各スリット部４６は、第１回転中心軸線Ｒ１の軸方向に見た場合（図１中、矢印Ａ方向に見た場合）に、それぞれ対応する第２ガイド部４５と一部が重なって交差する位置に形成される。このスリット部４６と第２ガイド部４５との交差部位は、第１ガイド部４４と第２ガイド部４５との交差部位と同様に、固定キャリア４１と可動キャリア４２とが第１回転中心軸線Ｒ１を回転中心として相対回転することで、径方向に沿って移動することとなる。そして、スリット部４６は、支持軸５１の中間部５４が挿入されこの中間部５４の移動を許容する。
【００４４】
上記のように構成されるキャリア４０は、第１ガイド部４４と第２ガイド部４５とスリット部４６とによって、支持軸５１を遊星ボール５０の傾転動作が可能な状態で保持する。そして、キャリア４０は、固定キャリア４１と可動キャリア４２との相対回転に伴った第１ガイド部４４と第２ガイド部４５との相対変位によって支持軸５１と共に遊星ボール５０を傾転させ各回転要素間の回転速度比である変速比を変更可能である。なお、このキャリア４０は、プレート４３を備えない構成としてもよい。
【００４５】
ここで、無段変速機１は、遊星ボール５０の傾転角が基準位置、すなわち、０度のときに、第１回転部材１０と第２回転部材２０とが同一回転速度（同一回転数）で回転する。つまり、このときには、第１回転部材１０と第２回転部材２０との回転比（回転速度又は回転数の比）が１となり、変速比γが１になっている。例えば、第１回転部材１０及び第２回転部材２０の回転速度を各々「Ｖ１」、「Ｖ２」とすると、その回転比は、「Ｖ１／Ｖ２」になる。一方、図２に一点鎖線で示すように、支持軸５１と共に遊星ボール５０を基準位置から傾転させた際には、支持軸５１の中心軸から第１回転部材１０との接触部分までの距離が変化すると共に、支持軸５１の中心軸から第２回転部材２０との接触部分までの距離が変化する。これにより、無段変速機１は、第１回転部材１０又は第２回転部材２０のうちのいずれか一方が基準位置のときよりも高速で回転し、他方が低速で回転するようになる。例えば第２回転部材２０は、遊星ボール５０を一方へと傾転させたとき（例えば、図２に一点鎖線で示す変速比γｍａｘ位置参照）に第１回転部材１０よりも低回転になり（減速）、他方へと傾転させたとき（例えば、図２に一点鎖線で示す変速比γｍｉｎ位置参照）に第１回転部材１０よりも高回転になる（増速）。したがって、この無段変速機１においては、その傾転角を変えることによって、各回転要素間の回転比（変速比γ）を無段階に変化させることができる。なおここでの増速時（γ＜１）には、図１における上側の遊星ボール５０を紙面反時計回り方向に傾転させかつ下側の遊星ボール５０を紙面時計回り方向に傾転させる。また、減速時（γ＞１）には、図１における上側の遊星ボール５０を紙面時計回り方向に傾転させかつ下側の遊星ボール５０を紙面反時計回り方向に傾転させる。
【００４６】
本実施形態の無段変速機１は、キャリア４０が変速比γを変える機構として機能する。無段変速機１は、キャリア４０によって各遊星ボール５０の第２回転中心軸線Ｒ２を傾斜させて当該各遊星ボール５０を傾転させることにより、遊星ボール５０の傾転角が変わり、変速比γが変更される。
【００４７】
ここでは、キャリア４０は、可動キャリア４２と固定キャリア４１との相対回転に応じて支持軸５１に対して傾転させる力、すなわち、傾転力を付与し支持軸５１と共に遊星ボール５０を傾転させる。キャリア４０は、例えば、不図示のＥＣＵ等の制御に応じてモータなどの駆動装置からウォームギア等の伝達部材を介して可動キャリア４２に回転動力が伝達されることで、可動キャリア４２が固定キャリア４１に対して相対回転する。これにより、第２ガイド部４５と第１ガイド部４４、スリット部４６との交差部位は、第１ガイド部４４、スリット部４６と第２ガイド部４５とが相対変位によって位相がずれることで、径方向に沿って移動することとなる。このとき、支持軸５１は、可動キャリア４２と固定キャリア４１との相対回転に応じて発生する傾転力によって、第２ガイド端部５３が第２ガイド部４５に沿って案内されながら押し上げられる又は押し下げられるように移動し、第１ガイド端部５２が第１ガイド部４４に沿って案内されながら移動する。つまり、支持軸５１は、第１ガイド端部５２が径方向外側、第２ガイド端部５３が径方向内側に移動し、あるいは、第２ガイド端部５３が径方向外側、第１ガイド端部５２が径方向内側に移動することで、第２回転中心軸線Ｒ２が第１回転中心軸線Ｒ１に対して揺動する。
【００４８】
このようにして、キャリア４０は、各遊星ボール５０の第２回転中心軸線Ｒ２が第１回転中心軸線Ｒ１を含む平面内に位置し、かつその平面内で第１回転中心軸線Ｒ１と平行な状態、すなわち、基準位置にある状態と、その平行状態から傾斜する状態とに傾転させることができる。この結果、支持軸５１は、第１ガイド端部５２の径方向位置と第２ガイド端部５３の径方向位置とのずれに応じて、第１回転中心軸線Ｒ１に対する第２回転中心軸線Ｒ２の傾斜角度にも相当する傾転角が変更され、これに伴って遊星ボール５０が傾転する。キャリア４０は、このようにして支持軸５１に傾転力を付与し、この支持軸５１を傾斜させることで第２回転中心軸線Ｒ２を傾斜させ、遊星ボール５０を傾転させることができる。したがって、この無段変速機１は、遊星ボール５０の傾転によって、支持軸５１の中心軸から第１回転部材１０と遊星ボール５０との接触部分までの距離が変化すると共に、支持軸５１の中心軸から遊星ボール５０と第２回転部材２０との接触部分までの距離が変化し、変速比が変更される。このとき、キャリア４０は、プレート４３においてスリット部４６によって支持軸５１の中間部５４の径方向への揺動が許容される。なお、本実施形態の無段変速機１は、可動キャリア４２が図４中の紙面反時計回り方向に回転することで、第２ガイド端部５３が中心側（第１回転中心軸線Ｒ１）に移動し、変速比が所定の変速幅の範囲内で増速側に変更される。また、無段変速機１は、可動キャリア４２が図４中の紙面時計回り方向に回転することで、第２ガイド端部５３が外側（第１回転中心軸線Ｒ１とは反対側）に移動し、変速比が所定の変速幅の範囲内で減速側に変更される。
【００４９】
上記のように構成される無段変速機１は、例えば、入力フランジ１１にトルクが伝達されると、当該トルクをトルクカム７０、第１回転部材１０、遊星ボール５０、第２回転部材２０、トルクカム７１等を介して出力フランジ２１に伝達することができる。このとき、無段変速機１は、例えば、入力フランジ１１から第１回転部材１０にトルクが伝達されると、トルクカム７０、トルクカム７１等の作用によって、伝達されるトルクの大きさに応じて、第１回転部材１０と各遊星ボール５０、第２回転部材２０と各遊星ボール５０とを相対的に接近させ互いに押し付ける方向への押圧力（押圧荷重）が発生する。これにより、無段変速機１は、押圧力に応じた伝達トルク容量が確保され、この伝達トルク容量に応じて第１回転部材１０と各遊星ボール５０との間、各遊星ボール５０と第２回転部材２０との間にトラクション力（摩擦力）が発生する。この結果、無段変速機１は、第１回転部材１０と各遊星ボール５０との間、各遊星ボール５０と第２回転部材２０との間で相互に動力（トルク）を伝達することができる。
【００５０】
また、このトルクカム７０、トルクカム７１による押圧力は、第１回転部材１０、第２回転部材２０の接触面１０ａ、２０ａと各遊星ボール５０の外面の形状及び位置関係に応じた作用によって、各遊星ボール５０を介してサンローラ３０にも伝わる。これにより、無段変速機１は、トルクカム７０、トルクカム７１による押圧力に応じて各遊星ボール５０とサンローラ３０との間にトラクション力（摩擦力）が発生して、各遊星ボール５０とサンローラ３０との間でも相互に動力（トルク）を伝達することができる。
【００５１】
したがって、無段変速機１は、第１回転部材１０の回転に伴い第１回転部材１０と各遊星ボール５０との間に摩擦力（トラクション力）が発生し、各遊星ボール５０が自転を始める。そして、無段変速機１は、各遊星ボール５０の回転によって、各遊星ボール５０と第２回転部材２０との間、各遊星ボール５０とサンローラ３０との間にも摩擦力が発生し、第２回転部材２０とサンローラ３０も回転を始める。そして、無段変速機１は、上記のようにして駆動装置からの動力によってキャリア４０が各遊星ボール５０を傾転させ各遊星ボール５０の傾転角を変更することで変速比γを無段階に変更することができる。
【００５２】
また、本実施形態の無段変速機１は、図１、図２に示すように、各部の摺動部に対して潤滑媒体としてのオイル（トラクション油と兼用でも良い。）を供給するための機構として、オイルポンプ８０、変速機軸供給路８１等を含んで構成される。オイルポンプ８０は、例えば、この無段変速機１を搭載する車両の走行用動力源が発生させる動力によって駆動することにより、オイルを所定の油圧に加圧し吐出する。無段変速機１は、オイルポンプ８０が吐出したオイルを、変速機軸供給路８１等を介して各部の摺動部に供給し、これらを潤滑している。
【００５３】
変速機軸供給路８１は、変速機軸６０に形成されるオイル（潤滑媒体）供給路である。変速機軸供給路８１は、変速機軸６０内に設けられ、オイルが供給される。変速機軸供給路８１は、軸方向供給路８１ａ、サンローラ側径方向供給路８１ｂ（以下、「ローラ側径方向供給路８１ｂ」という場合がある。）等を含んで構成される。
【００５４】
軸方向供給路８１ａは、変速機軸６０の内部に軸方向に沿って形成され、一方の端部が開口し、他方の端部がオイルポンプ８０の吐出口側に接続される。ローラ側径方向供給路８１ｂは、変速機軸６０の内部に径方向に沿って形成され、径方向内側端部が軸方向供給路８１ａと連通し、径方向外側端部が径方向外側に向かって開口している。ローラ側径方向供給路８１ｂは、径方向外側の開口がサンローラ３０の油溜り部３４と対向する位置に形成される。ローラ側径方向供給路８１ｂは、第１回転中心軸線Ｒ１を中心として放射状に複数（例えば、複数の遊星ボール５０に対応して８つ）設けられる。複数のローラ側径方向供給路８１ｂは、第１回転中心軸線Ｒ１周りに等間隔で設けられる。
【００５５】
ここで、サンローラ３０の油溜り部３４は、第１回転中心軸線Ｒ１の軸方向に対して第１分割構造体３２と第２分割構造体３３との間に形成される円環状の凹部である。油溜り部３４は、ローラ側径方向供給路８１ｂから供給されるオイルを一時的に溜めることができる空間部である。油溜り部３４は、第１分割構造体３２と第２分割構造体３３との間に形成されたサンローラ供給路３５が接続される。サンローラ供給路３５は、径方向内側端部が油溜り部３４と連通し、径方向外側端部が外周面３１にて開口している。
【００５６】
したがって、無段変速機１は、例えば、図２に示すように、オイルポンプ８０から吐出されたオイルが変速機軸供給路８１の軸方向供給路８１ａに供給される。軸方向供給路８１ａに供給されたオイルは、ローラ側径方向供給路８１ｂを介して油溜り部３４に溜められる。油溜り部３４に溜められたオイルは、オイルポンプ８０からの吐出圧とサンローラ３０の回転に伴った遠心力とによって、サンローラ供給路３５を介して外周面３１側の開口から遊星ボール５０側に吹きかけられる。これにより、無段変速機１は、遊星ボール５０に吹きかけられたオイルによって、第１回転部材１０、第２回転部材２０、サンローラ３０と各遊星ボール５０との接触点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４等が潤滑され冷却される。ここで、接触点Ｐ１は、第１回転部材１０の接触面１０ａと遊星ボール５０とが接触する点（接触楕円）である。接触点Ｐ２は、第２回転部材２０の接触面２０ａと遊星ボール５０とが接触する点（接触楕円）である。接触点Ｐ３は、サンローラ３０の第１分割構造体３２（入力側）と遊星ボール５０とが接触する点（接触楕円）である。接触点Ｐ４は、サンローラ３０の第２分割構造体３３（出力側）と遊星ボール５０とが接触する点（接触楕円）である。
【００５７】
また、遊星ボール５０に吹きかけられたオイルは、一部が各遊星ボール５０の回転（自転）に伴って弾きとばされて第１ガイド端部５２や第２ガイド端部５３の転動面、各部の摺動部に供給されこれらを潤滑、冷却する。また、遊星ボール５０に弾きとばされたオイルは、一部が貫通孔５０ａ内に供給され、遊星ボール５０の軸心部や支持軸５１、ラジアル軸受ＲＢ３、ＲＢ４等の各部の摺動部を潤滑、冷却する。なお、このラジアル軸受ＲＢ３、ＲＢ４は、サンローラ３０の内周側にオイルを積極的に受け入れるためにテーパローラベアリング等を採用してもよい。
【００５８】
なお、本実施形態の無段変速機１は、入力フランジ１１、出力フランジ２１、各回転要素（第１回転部材１０、第２回転部材２０、サンローラ３０、キャリア４０）、各遊星ボール５０、変速機軸６０等の各部を収容するケース２を備えている。無段変速機１は、サンローラ３０による遠心油送によって供給されたオイルを、このケース２の内側に貯留可能である。本実施形態の無段変速機１は、例えば、車両に搭載される際には、第１回転中心軸線Ｒ１が水平方向に対してほぼ平行になるようにして配置される。そして、無段変速機１は、ケース２の内部空間（収容空間）における鉛直方向下部、言い換えれば、鉛直方向底部の空間部に所定量のオイルを溜めることができる。ケース２の鉛直方向底部の空間部に溜められたオイルは、例えば、第１回転部材１０や第２回転部材２０の回転によって掻き上げられて各部に供給され潤滑、冷却する。ケース２内に供給された所定量を超える量のオイルは、不図示の排出通路を介してケース２の外側に排出される。
【００５９】
ところで、本実施形態のような無段変速機１は、例えば、第１回転部材１０、第２回転部材２０と遊星ボール５０との転動部、すわわち、接触点Ｐ１、Ｐ２での発熱量が相対的に大きくなることから、これらの部位を適切に潤滑、冷却することで、動力の伝達効率を向上することができると共に耐久性を向上することができる。
【００６０】
ここで、このような無段変速機１は、遊星ボール５０の外周上における接触点Ｐ１、Ｐ２に対応する位置が常に一定の位置であるわけではない。すなわち、上記のように構成される無段変速機１は、第１回転部材１０、第２回転部材２０と遊星ボール５０との接触点Ｐ１、Ｐ２における遊星ボール５０の外周上の転動面が、変速比γ、さらに言えば、傾転角に応じて移動する構成となっている。
【００６１】
例えば、図２中、二点鎖線Ｔ１１は、変速比γが１である場合の接触点Ｐ１における遊星ボール５０の転動面を概略的に表している。二点鎖線Ｔ１２は、変速比γが１である場合の接触点Ｐ２における遊星ボール５０の転動面を概略的に表している。二点鎖線Ｔ２１は、変速比γが増速側の最小変速比γｍｉｎである場合（例えば、図２の支持軸５１（γｍｉｎ）参照）の接触点Ｐ１における遊星ボール５０の転動面を概略的に表している。二点鎖線Ｔ２２は、変速比γが増速側の最小変速比γｍｉｎである場合の接触点Ｐ２における遊星ボール５０の転動面を概略的に表している。二点鎖線Ｔ３１は、変速比γが減速側の最小変速比γｍａｘである場合（例えば、図２の支持軸５１（γｍａｘ）参照）の接触点Ｐ１における遊星ボール５０の転動面を概略的に表している。二点鎖線Ｔ３２は、変速比γが減速側の最大変速比γｍａｘである場合の接触点Ｐ２における遊星ボール５０の転動面を概略的に表している。
【００６２】
このため、無段変速機１は、上記のようにサンローラ３０の回転に伴った遠心力を利用して遊星ボール５０側にオイルを供給した場合であっても、サンローラ３０からのオイルの吹きかけ方向がほぼ一定の方向であるため、例えば、変速比γ（言い換えれば傾転角）によっては接触点Ｐ１、Ｐ２に対して性能向上に必要な適切な量のオイルを安定的に供給することができないおそれがある。
【００６３】
なお、無段変速機１は、遊星ボール５０を増速側に傾転させた場合（例えば、図２の支持軸５１（γｍｉｎ）参照）、トルク入力部である第１回転部材１０側の接触点Ｐ１における周速差に起因したスピン速度（あるいはスピン量）が相対的に大きくなる一方、トルク出力部である第２回転部材２０側の接触点Ｐ２における周速差に起因したスピン速度が相対的に小さくなる傾向にある。逆に、無段変速機１は、遊星ボール５０を減速側に傾転させた場合（例えば、図２の支持軸５１（γｍａｘ）参照）、接触点Ｐ１におけるスピン速度が相対的に小さくなる一方、接触点Ｐ２におけるスピン速度が相対的に大きくなる傾向にある。そして、接触点Ｐ１、Ｐ２におけるスピン損失は、例えば、それぞれ接触点Ｐ１、Ｐ２におけるスピン速度が相対的に大きいほど相対的に大きくなる傾向にある。つまり、無段変速機１は、上記のように遊星ボール５０を増速側に傾転させた場合、第１回転部材１０側の接触点Ｐ１におけるスピン損失が相対的に大きくなる一方、第２回転部材２０側の接触点Ｐ２におけるスピン損失が相対的に小さくなる傾向にある。逆に、無段変速機１は、上記のように遊星ボール５０を減速側に傾転させた場合、第１回転部材１０側の接触点Ｐ１におけるスピン損失が相対的に小さくなる一方、第２回転部材２０側の接触点Ｐ２におけるスピン損失が相対的に大きくなる傾向にある。
【００６４】
そこで、本実施形態の無段変速機１は、図１、図２に示すように、接触点Ｐ１、Ｐ２等を適切に潤滑するためのオイルを貯留可能である環状貯留部９０を備えることで、潤滑性能の向上を図っている。
【００６５】
具体的には、本実施形態の環状貯留部９０は、筒状部材としての円筒部材９１と、一対の環状部材としての円盤部材９２及び円盤部材９３とを有する。
【００６６】
円筒部材９１は、円筒状に形成され、その中心軸を第１回転中心軸線Ｒ１に一致させている。本実施形態の円筒部材９１は、出力フランジ２１の筒状の部分である第１筒状部２１ａを構成する。出力フランジ２１は、上述のように、第２回転部材２０と一体回転可能であり当該第２回転部材２０から動力が伝達されるものである。この出力フランジ２１は、第１回転部材１０、第２回転部材２０、これらに動力を伝える入力フランジ１１、出力フランジ２１等のうち最も径方向外側に位置するものである。本実施形態の出力フランジ２１の第１筒状部２１ａは、環状貯留部９０の円筒部材９１としても兼用される。円筒部材９１は、少なくとも第１回転部材１０、第２回転部材２０、及び、各遊星ボール５０を径方向外側から覆い、内周面側（内側）にこれらを収容する。ここではさらに、円筒部材９１は、サンローラ３０、キャリア４０、トルクカム７０、トルクカム７１や入力フランジ１１の円盤部１１ｂについても径方向外側から覆い、内周面側にこれらを収容する。第１筒状部２１ａとして兼用される円筒部材９１は、上述したように、第２回転部材２０等と共に第１回転中心軸線Ｒ１を回転中心として回転可能である。
【００６７】
円盤部材９２、９３は、円盤板状に形成され、その中心軸を第１回転中心軸線Ｒ１に一致させている。円盤部材９２、９３は、円筒部材９１の両端にそれぞれ設けられ、円筒部材９１と一体回転可能である。円盤部材９２は、第１回転中心軸線Ｒ１の軸方向に対して、円筒部材９１の端面の一方側に設けられ、円盤部材９３は、円筒部材９１の端面の他方側に設けられる。ここでは、円盤部材９２は、第１回転部材１０側に設けられ、円盤部材９３は、第２回転部材２０側に設けられる。
【００６８】
一対の円盤部材９２、９３の一方である円盤部材９２は、出力フランジ２１の円盤状の部分である円盤部２１ｂを構成する。円盤部２１ｂは、上述したように、出力フランジ２１の第１筒状部２１ａ（円筒部材９１）の一方の端面、ここでは回転軸１２側の端面に一体形成されるものである。本実施形態の出力フランジ２１の円盤部２１ｂは、環状貯留部９０の円盤部材９２としても兼用される。
【００６９】
一対の円盤部材９２、９３の他方である円盤部材９３は、出力フランジ２１とは別体に構成される。円盤部材９３は、第１筒状部２１ａ（円筒部材９１）の他方の端面にシール部材９４、９５等を介して組み付けられる蓋状の部材を構成する。上述した第２回転部材２０は、リング状の円環部材であり、一対の円盤部材９２、９３の他方側であるこの円盤部材９３側から出力フランジ２１の円筒部材９１に動力を伝達する。ここでは、円盤部材９３は、円筒部材９１に対して、当該円筒部材９１の端面との間にトルクカム７１の円環部材７２を介在させてボルト９６等の締結部材によって共締めされる。シール部材９４は、円盤部材９３と円環部材７２との間に介在し、円盤部材９３と円環部材７２との間を介したオイルの漏洩を防止する。シール部材９５は、円環部材７２と円筒部材９１との間に介在し、円環部材７２と円筒部材９１との間を介したオイルの漏洩を防止する。シール部材９４、９５は、例えば、液体成型ガスケット（ＦＩＰＧ：Ｆｏｒｍｅｄ  Ｉｎ  Ｐｌａｃｅ  Ｇａｓｋｅｔ）やＯリング等を用いることができる。
【００７０】
ここでは、円盤部材９３は、本体部９３ａと、突起部９３ｂとを有する。円盤部材９３は、後述するように円筒部材９１の内周側に供給されたオイルのガイド部材として機能する。本体部９３ａは、径方向に沿って延在する円盤状の本体部分である。本体部９３ａは、ボルト９６等によって円筒部材９１に対して締結される部分である。突起部９３ｂは、第１回転中心軸線Ｒ１に沿った方向に突起した円環状の突起部分である。突起部９３ｂは、本体部９３ａの内径側端部（径方向内側端部）から軸方向に沿って遊星ボール５０側に向けて突出する。この円盤部材９３は、本体部９３ａの内径側端部に突起部９３ｂが設けられることで、十分な強度を確保することができる。この結果、円盤部材９３は、例えば、回転に伴った遠心力によって撓むことを抑制することができる。なお、円盤部材９３は、円環部材７２と一体に形成されるものであってもよい。
【００７１】
そして、環状貯留部９０は、上記のように構成される円筒部材９１と、一対の円盤部材９２、９３とによって形成される貯留空間部９７にオイルを貯留可能である。貯留空間部９７は、円筒部材９１と一対の円盤部材９２、９３とによって区画される。言い換えれば、円筒部材９１は、貯留空間部９７の径方向外側の径方向区画壁として機能し、一対の円盤部材９２、９３は、貯留空間部９７の軸方向両端部の軸方向区画壁として機能する。環状貯留部９０は、第１回転中心軸線Ｒ１の軸方向に対して一方の端部が開口し、他方の端部が円盤部材９２（円盤部２１ｂ）によって閉塞された円筒状の出力フランジ２１の前記開口に、円盤部材９３が蓋状部材として組み付けられる。これにより、環状貯留部９０は、貯留空間部９７が形成される。そして、貯留空間部９７は、径方向外側にてシール部材９４、９５等によって液密に保持される。このようにして、貯留空間部９７は、円筒部材９１の内周面側に円環状の空間部として形成される。貯留空間部９７は、径方向内側に向って開口している。
【００７２】
そして、円筒部材９１、円盤部材９２及び円盤部材９３は、外径がほぼ同等に設定される。一方、円盤部材９２、円盤部材９３の内径は、円筒部材９１の内径より小さく設定されており、接触点Ｐ１、Ｐ２の位置に応じた所定の寸法となるように設定されている。本実施形態の一対の円盤部材９２、９３は、第１回転中心軸線Ｒ１と直交する径方向に対して、内径側端部（径方向内側端部）が第１回転部材１０と遊星ボール５０との接触点Ｐ１、及び、第２回転部材２０と遊星ボール５０との接触点Ｐ２より第１回転中心軸線Ｒ１側に位置する。つまり、環状貯留部９０は、円盤部材９２、円盤部材９３の内径側端部が接触点Ｐ１、Ｐ２より径方向内側に位置する。
【００７３】
ここでは、図２に示すように、円盤部材９２の内径（直径）φＡは、円盤部材９３の内径（直径）φＢより小さく設定されており、円盤部材９２の内径側端部は、円盤部材９３の内径端部より径方向内側に位置する。そして、円盤部材９３の内径φＢは、接触点Ｐ１、Ｐ２の直径φＣより小さく設定されている。ここで、接触点Ｐ１、Ｐ２の直径φＣは、典型的には、第１回転中心軸線Ｒ１から接触点Ｐ１、Ｐ２までの径方向に沿った距離の２倍に相当する。この環状貯留部９０は、円盤部材９２の内径φＡと、円盤部材９３の内径φＢと、接触点Ｐ１、Ｐ２の直径φＣとの関係が下記に示す数式（１）を満たすように構成されている。
φＡ＜φＢ＜φＣ      ・・・  （１）
【００７４】
したがって、環状貯留部９０では、第１回転部材１０と遊星ボール５０との接触点Ｐ１、及び、第２回転部材２０と遊星ボール５０との接触点Ｐ２は、環状貯留部９０の貯留空間部９７内に位置することとなる。そして、環状貯留部９０は、第１回転部材１０及び第２回転部材２０の回転に伴って円筒部材９１、円盤部材９２及び円盤部材９３が回転し、当該円筒部材９１、円盤部材９２及び円盤部材９３の回転に伴った遠心力によって、貯留空間部９７内にオイルを貯留可能である。
【００７５】
上記のように構成される無段変速機１は、サンローラ３０による遠心油送によって供給されたオイルの一部が環状貯留部９０の貯留空間部９７内に貯留される。無段変速機１は、例えば、入力フランジ１１にトルクが伝達され、第１回転部材１０、遊星ボール５０、第２回転部材２０等が回転し動力の伝達が開始されると、出力フランジ２１も回転を開始する。無段変速機１は、出力フランジ２１が回転を開始すると、出力フランジ２１の一部として兼用される円筒部材９１、円盤部材９２や円盤部材９３が回転する。これにより、無段変速機１は、動力伝達時に円筒部材９１、円盤部材９２、９３（出力フランジ２１）が回転することでオイル自身に作用する遠心力によって、貯留空間部９７内に貯留されているオイルが円筒部材９１の内周面側に張り付いたようになってとどまった状態で保持される。
【００７６】
ここで、本実施形態の無段変速機１は、ケース２内には、サンローラ３０による遠心油送によって供給されたオイル等により、貯留空間部９７の容積より十分に大きい容積のオイルが保持されている。このため、無段変速機１は、上記のように円筒部材９１、円盤部材９２、９３の回転による遠心力によって貯留空間部９７内にオイルが保持される状態になると、円筒部材９１の内周面から円盤部材９３の内径側端部（内径φＢ位置）までの貯留空間部９７内がほぼ隙間無くオイルで満たされることとなる。つまり、貯留空間部９７は、遠心力の作用によって、内径φＢに応じた深さの円環状のオイル溜りとなり、全周にわたって、内径φＢに応じたほぼ均一の油面レベルとなる。
【００７７】
そして、無段変速機１は、円盤部材９２、円盤部材９３の内径側端部が接触点Ｐ１、Ｐ２より内径側に位置し、接触点Ｐ１、Ｐ２が貯留空間部９７内に位置することから、少なくとも動力を伝達している状態では、変速比γ、言い換えれば、傾転角にかかわらず、接触点Ｐ１、Ｐ２が貯留空間部９７内のオイルに浸かっている状態となる。つまり、無段変速機１は、接触点Ｐ１、Ｐ２における遊星ボール５０の外周上の転動面が変速比γ（傾転角）に応じて移動しても、当該転動面の移動にかかわらず、接触点Ｐ１、Ｐ２が貯留空間部９７内の油溜りオイルに浸かっている状態となる。
【００７８】
この結果、無段変速機１は、スピン損失等が相対的に大きくなる傾向にある変速状態、ここでは、少なくとも変速比γが実現可能な最小変速比γｍｉｎ、実現可能な最大変速比γｍａｘとなっている場合等を含む実現可能な変速比の全域にわたって、貯留空間部９７内のオイルによって接触点Ｐ１、Ｐ２を確実に潤滑、冷却することができる。これにより、無段変速機１は、適切な潤滑性能を確保することができる。つまり、無段変速機１は、変速比γに応じた各部のスピン損失の大小にかかわらず、各遊星ボール５０が最小変速比γｍｉｎに対応する傾転角から最大変速比γｍａｘに対応する傾転角まで傾転しても、接触点Ｐ１、Ｐ２等を常に安定的に潤滑、冷却することができる。したがって、無段変速機１は、接触点Ｐ１、Ｐ２等におけるスピン損失を抑制することができ、動力の伝達効率を向上することができると共に耐久性を向上することができる。
【００７９】
また、無段変速機１は、接触点Ｐ１、Ｐ２だけでなくトルクカム７０、トルクカム７１も貯留空間部９７内のオイルに浸っている状態となっているので、これらトルクカム７０、トルクカム７１の摺動部も適正に潤滑することができる。この点でも、動力の伝達効率を向上することができると共に耐久性を向上することができる。
【００８０】
以上で説明した実施形態に係る無段変速機１によれば、変速機軸６０と、第１回転部材１０及び第２回転部材２０と、遊星ボール５０と、環状貯留部９０とを備える。変速機軸６０は、回転中心となる。第１回転部材１０及び第２回転部材２０は、変速機軸６０に軸方向に対向して配置され、共通の第１回転中心軸線Ｒ１を回転中心として相対回転可能である。遊星ボール５０は、第１回転中心軸線Ｒ１とは異なる第２回転中心軸線Ｒ２を回転中心として回転可能であり第１回転部材１０及び第２回転部材２０とに挟持され当該第１回転部材１０と当該第２回転部材２０との間でトルクを伝達可能であると共に、傾転動作によって各回転要素間の回転速度比である変速比を変更可能である。環状貯留部９０は、円筒部材９１と、一対の円盤部材９２及び円盤部材９３とを有する。円筒部材９１は、筒状に形成され内側に第１回転部材１０、第２回転部材２０、及び、遊星ボール５０を収容すると共に第１回転中心軸線Ｒ１を回転中心として回転可能である。一対の円盤部材９２及び円盤部材９３は、円筒部材９１の両端にそれぞれ設けられ当該円筒部材９１と一体回転可能である。環状貯留部９０は、円筒部材９１と一対の円盤部材９２及び円盤部材９３とによって円筒部材９１の内側に形成される環状の貯留空間部９７にオイルを貯留可能である。そして、一対の円盤部材９２及び円盤部材９３は、第１回転中心軸線Ｒ１と直交する方向に対して、内側端部が第１回転部材１０と遊星ボール５０との接触点Ｐ１、及び、第２回転部材２０と遊星ボール５０との接触点Ｐ２より第１回転中心軸線Ｒ１側に位置する。
【００８１】
したがって、無段変速機１は、円筒部材９１、円盤部材９２及び円盤部材９３の回転に伴った遠心力によって貯留空間部９７内に保持されるオイルにより、変速比γにかかわらず、接触点Ｐ１、Ｐ２を安定的に潤滑、冷却することができるので、適切な潤滑性能を確保することができる。この結果、無段変速機１は、潤滑を適正に行い冷却性能を向上することができるので、動力の伝達効率を向上することができる。また、無段変速機１は、潤滑を適正に行うことができるので、遊星ボール５０等の転動寿命の低下を抑制することもできる。
【００８２】
なお、上述した本発明の実施形態に係る無段変速機は、上述した実施形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された範囲で種々の変更が可能である。
【００８３】
以上の説明では、円筒部材９１は、出力フランジ２１の筒状の部分を構成し、円盤部材９２は、出力フランジ２１の円盤状の部分を構成し、円盤部材９３は、円筒部材９１の端面にシール部材９４、９５を介して組み付けられる蓋状の部材を構成するものとして説明したがこれに限らない。円筒部材９１、円盤部材９２、９３は、第１回転要素、第２回転要素の回転に伴って回転するものであればよく、例えば、出力フランジ２１とは別体に構成されるものであってもよい。
【００８４】
また、以上の説明では、無段変速機１は、このケース２の内面側に、サンローラ３０による遠心油送によって供給されたオイルを貯留可能であるものとして説明したが、これに限らない。オイルの供給元は、サンローラ３０でなくてもよく、円筒部材９１の内周面の貯留空間部９７側にオイルを供給可能である構成であれば、その形式は限定されない。
【符号の説明】
【００８５】
１    無段変速機
１０    第１回転部材（第１回転要素）
１１    入力フランジ
２０    第２回転部材（第２回転要素）
２１    出力フランジ
２１ａ    第１筒状部
２１ｂ    円盤部
２１ｃ    第２筒状部
３０    サンローラ
４０    キャリア
４１    固定キャリア
４２    可動キャリア
５０    遊星ボール（転動部材）
５１    支持軸
６０    変速機軸
７０、７１    トルクカム
７２    円環部材
８０    オイルポンプ
９０    環状貯留部
９１    円筒部材（筒状部材）
９２、９３    円盤部材（環状部材）
９３ａ    本体部
９３ｂ    突起部
９４、９５    シール部材
９６    ボルト
９７    貯留空間部
Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４    接触点
Ｒ１    第１回転中心軸線
Ｒ２    第２回転中心軸線
【図１】
2014077470.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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