(57)【要約】【課題】入出力側ディスクと接触するパワーローラ周面に潤滑油を吐出する油路をトラニオンに設けた際の強度低下を防止できるトロイダル型無段変速機を提供する。【解決手段】トロイダル型無段変速機のトラニオン１５には、スラスト玉軸受２４を介してパワーローラ１１と対向する中央部分より外側となる四隅部分に、貫通孔１５ａが設けられている。貫通孔１５ａは、パワーローラ１１の回転軸方向に略沿った直線状に形成されている。当該貫通孔１５ａには、入力側ディスク２および出力側ディスク３に油膜を介して接触するパワーローラ１１の周面１１ａに潤滑油を供給する管状部材１１０が挿入されて固定されている。そして、管状部材１１０は、トラニオン１５の下側の駆動ロッド２９側から貫通孔１５ａを通ってパワーローラ１１の周面１１ａに潤滑油を送出する。【選択図】図１
2011112088.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いの内側面同士を対向させた状態で互いに同心的に且つ回転自在に支持された入力側ディスクおよび出力側ディスクと、これらの両ディスク間に挟持される複数のパワーローラと、前記入力側ディスクおよび前記出力側ディスクの中心軸に対して捻れの位置にあり且つ互いに同心的に設けられた一対の枢軸を中心に傾転するとともに、前記各パワーローラを軸受を介して回転自在に支持する複数のトラニオンと、を備えるトロイダル型無段変速機において、
前記トラニオンには、前記軸受を介して前記パワーローラと対向する中央部分より外側となる四隅部分のうちの１箇所以上となる部分に、前記パワーローラの回転軸方向に略沿った直線状の貫通孔が形成され、
当該貫通孔に、前記入力側ディスクおよび前記出力側ディスクに油膜を介して接触する前記パワーローラの周面に潤滑油を供給する管状部材が挿入さ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２】
前記管状部材は、前記パワーローラの周面に潤滑油を吐出するノズルと、当該ノズルに接続されて前記トラニオンの外側から潤滑油を供給する油供給部材とからなっていることを特徴とする請求項１に記載のトロイダル型無段変速機。
【請求項３】
前記管状部材は、前記パワーローラの周面の前記入力側ディスクおよび前記出力側ディスクのうちの少なくとも一方のディスクと油膜を介して接触する部分に対して当該パワーローラの回転方向の直後となる位置に潤滑油を吐出することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のトロイダル型無段変速機。
【請求項４】
前記管状部材は、前記パワーローラの周面の前記入力側ディスクおよび前記出力側ディスクのうちの少なくとも一方のディスクと油膜を介して接触する部分に対して当該パワーローラの回転方向の直前となる位置に潤滑油を吐出することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のトロイダル型無段変速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車や各種産業機械の変速機などに利用可能なトロイダル型無段変速機に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば自動車用変速機として用いるダブルキャビティ式トロイダル型無段変速機は、図１２および図１３に示すように構成されている。図１２に示すように、ケーシング５０の内側には入力軸（中心軸）１が回転自在に支持されており、この入力軸１の外周には、２つの入力側ディスク２，２と２つの出力側ディスク３，３とが取り付けられている。また、入力軸１の中間部の外周には出力歯車４が回転自在に支持されている。この出力歯車４の中心部に設けられた円筒状のフランジ部４ａ，４ａには、出力側ディスク３，３がスプライン結合によって連結されている。
【０００３】
入力軸１は、図中左側に位置する入力側ディスク２とカム板７との間に設けられたローディングカム式の押圧装置１２を介して、駆動軸２２により回転駆動されるようになっている。また、出力歯車４は、２つの部材の結合によって構成された仕切壁１３を介してケーシング５０内に支持されており、これにより、入力軸１の軸線Ｏを中心に回転できる一方で、軸線Ｏ方向の変位が阻止されている。
【０００４】
出力側ディスク３，３は、入力軸１との間に介在されたニードル軸受５，５によって、入力軸１の軸線Ｏを中心に回転自在に支持されている。また、図中左側の入力側ディスク２は、入力軸１にボールスプライン６を介して支持され、図中右側の入力側ディスク２は、入力軸１にスプライン結合されており、これら入力側ディスク２は入力軸１と共に回転するようになっている。また、入力側ディスク２，２の内側面（凹面）２ａ，２ａと出力側ディスク３，３の内側面（凹面）３ａ，３ａとの間には、パワーローラ１１（図１３参照）が回転自在に挟持されている。
【０００５】
図１２中右側に位置する入力側ディスク２の内周面２ｃには、段差部２ｂが設けられ、この段差部２ｂに、入力軸１の外周面１ａに設けられた段差部１ｂが突き当てられるとともに、入力側ディスク２の背面（図１２の右面）がローディングナット９に突き当てられている。これによって、入力側ディスク２の入力軸１に対する軸線Ｏ方向の変位が実質的に阻止されている。また、カム板７と入力軸１の鍔部１ｄとの間には、皿ばね８が設けられており、この皿ばね８は、各ディスク２，２，３，３の凹面２ａ，２ａ，３ａ，３ａとパワーローラ１１，１１の周面１１ａ，１１ａとの当接部に押圧力を付与する。
【０００６】
図１３は、図１２のＡ−Ａ線に沿う断面図である。図１３に示すように、ケーシング５０の内側には、入力軸１に対し捻れの位置にある一対の枢軸１４，１４を中心として揺動する一対のトラニオン１５，１５が設けられている。なお、図１３においては、入力軸１の図示は省略している。各トラニオン１５，１５は、支持板部１６の長手方向(図１３の上下方向)の両端部に、この支持板部１６の内側面側に折れ曲がる状態で形成された一対の折れ曲がり壁部２０，２０を有している。そして、この折れ曲がり壁部２０，２０によって、各トラニオン１５，１５には、パワーローラ１１を収容するための凹状のポケット部Ｐが形成される。また、各折れ曲がり壁部２０，２０の外側面には、各枢軸１４，１４が互いに同心的に設けられている。
【０００７】
支持板部１６の中央部には円孔２１が形成され、この円孔２１には変位軸２３の基端部（第１の軸部）２３ａが支持されている。そして、各枢軸１４，１４を中心として各トラニオン１５，１５を揺動させることにより、これら各トラニオン１５，１５の中央部に支持された変位軸２３の傾斜角度を調節できるようになっている。また、各トラニオン１５，１５の内側面から突出する変位軸２３の先端部（第２の軸部）２３ｂの周囲には、各パワーローラ１１が回転自在に支持されており、各パワーローラ１１，１１は、各入力側ディスク２，２および各出力側ディスク３，３の間に挟持されている。なお、各変位軸２３，２３の基端部２３ａと先端部２３ｂとは、互いに偏心している。
【０００８】
また、各トラニオン１５，１５の枢軸１４，１４はそれぞれ、一対のヨーク２３Ａ，２３Ｂに対して揺動自在および軸方向(図１３の上下方向)に変位自在に支持されており、各ヨーク２３Ａ，２３Ｂにより、トラニオン１５，１５はその水平方向の移動を規制されている。各ヨーク２３Ａ，２３Ｂは鋼等の金属のプレス加工あるいは鍛造加工により矩形状に形成されている。各ヨーク２３Ａ，２３Ｂの四隅には円形の支持孔１８が４つ設けられており、これら支持孔１８にはそれぞれ、トラニオン１５の両端部に設けた枢軸１４がラジアルニードル軸受３０を介して揺動自在に支持されている。また、ヨーク２３Ａ，２３Ｂの幅方向（図１２の左右方向）の中央部には、円形の係止孔１９が設けられており、この係止孔１９の内周面は球状凹面として、球面ポスト６４，６８を内嵌している。すなわち、上側のヨーク２３Ａは、ケーシング５０に固定部材５２を介して支持されている球面ポスト６４によって揺動自在に支持されており、下側のヨーク２３Ｂは、球面ポスト６８およびこれを支持する駆動シリンダ３１の上側シリンダボディ６１によって揺動自在に支持されている。
【０００９】
なお、各トラニオン１５，１５に設けられた各変位軸２３，２３は、入力軸１に対し、互いに１８０度反対側の位置に設けられている。また、これらの各変位軸２３，２３の先端部２３ｂが基端部２３ａに対して偏心している方向は、両ディスク２，２，３，３の回転方向に対して同方向(図１３で上下逆方向)となっている。また、偏心方向は、入力軸１の配設方向に対して略直交する方向となっている。したがって、各パワーローラ１１，１１は、入力軸１の長手方向に若干変位できるように支持される。その結果、押圧装置１２が発生するスラスト荷重に基づく各構成部材の弾性変形等に起因して、各パワーローラ１１，１１が入力軸１の軸方向に変位する傾向となった場合でも、各構成部材に無理な力が加わらず、この変位が吸収される。
【００１０】
また、パワーローラ１１の外側面とトラニオン１５の支持板部１６の内側面との間には、パワーローラ１１の外側面の側から順に、スラスト転がり軸受であるスラスト玉軸受（スラスト軸受）２４と、スラストニードル軸受２５とが設けられている。このうち、スラスト玉軸受２４は、各パワーローラ１１に加わるスラスト方向の荷重を支承しつつ、これら各パワーローラ１１の回転を許容するものである。このようなスラスト玉軸受２４はそれぞれ、複数個ずつの玉（以下、転動体という）２６，２６と、これら各転動体２６，２６を転動自在に保持する円環状の保持器２７と、円環状の外輪２８とから構成されている。また、各スラスト玉軸受２４の内輪軌道は各パワーローラ１１の外側面（大端面）に、外輪軌道は各外輪２８の内側面にそれぞれ形成されている。
【００１１】
また、スラストニードル軸受２５は、トラニオン１５の支持板部１６の内側面と外輪２８の外側面との間に挟持されている。このようなスラストニードル軸受２５は、パワーローラ１１から各外輪２８に加わるスラスト荷重を支承しつつ、これらパワーローラ１１および外輪２８が各変位軸２３の基端部２３ａを中心として揺動することを許容する。
【００１２】
さらに、各トラニオン１５，１５の一端部(図１３の下端部)にはそれぞれ駆動ロッド（トラニオン軸）２９，２９が設けられており、各駆動ロッド２９，２９の中間部外周面に駆動ピストン（油圧ピストン）３３，３３が固設されている。そして、これら各駆動ピストン３３，３３はそれぞれ、上側シリンダボディ６１と下側シリンダボディ６２とによって構成された駆動シリンダ３１内に油密に嵌装されている。これら各駆動ピストン３３，３３と駆動シリンダ３１とで、各トラニオン１５，１５を、これらトラニオン１５，１５の枢軸１４，１４の軸方向に変位させる駆動装置３２を構成している。
【００１３】
このように構成されたトロイダル型無段変速機の場合、入力軸１の回転は、押圧装置１２を介して、各入力側ディスク２，２に伝えられる。そして、これら入力側ディスク２，２の回転が、一対のパワーローラ１１，１１を介して各出力側ディスク３，３に伝えられ、更にこれら各出力側ディスク３，３の回転が、出力歯車４より取り出される。
【００１４】
入力軸１と出力歯車４との間の回転速度比を変える場合には、一対の駆動ピストン３３，３３を互いに逆方向に変位させる。これら各駆動ピストン３３，３３の変位に伴って、一対のトラニオン１５，１５が互いに逆方向に変位する。例えば、図１３の左側のパワーローラ１１が同図の下側に、同図の右側のパワーローラ１１が同図の上側にそれぞれ変位する。その結果、これら各パワーローラ１１，１１の周面１１ａ，１１ａと各入力側ディスク２，２および各出力側ディスク３，３の内側面２ａ，２ａ，３ａ，３ａとの当接部に作用する接線方向の力の向きが変化する。そして、この力の向きの変化に伴って、各トラニオン１５，１５が、ヨーク２３Ａ，２３Ｂに枢支された枢軸１４，１４を中心として、互いに逆方向に揺動する。
【００１５】
その結果、各パワーローラ１１，１１の周面１１ａ，１１ａと各内側面２ａ，３ａとの当接位置が変化し、入力軸１と出力歯車４との間の回転速度比が変化する。また、これら入力軸１と出力歯車４との間で伝達するトルクが変動し、各構成部材の弾性変形量が変化すると、各パワーローラ１１，１１およびこれら各パワーローラ１１，１１に付属の外輪２８，２８が、各変位軸２３，２３の基端部２３ａ、２３ａを中心として僅かに回動する。これら各外輪２８，２８の外側面と各トラニオン１５，１５を構成する支持板部１６の内側面との間には、それぞれスラストニードル軸受２５，２５が存在するため、前記回動は円滑に行われる。したがって、前述のように各変位軸２３，２３の傾斜角度を変化させるための力が小さくて済む。
【００１６】
ところで、このようなトロイダル型無段変速機においては、パワーローラ１１，１１と入力側ディスク２および出力側ディスク３と油膜を介しての接触面であるトラクション面に油膜を維持するとともに冷却するために潤滑油を供給する必要がある。
そこで、例えば、トラニオン１５内に油路となる孔を形成するとともに、パワーローラ１１，１１と、入出力側ディスク２，３との接触部分近傍に向けて潤滑油を噴出する噴出口を設けたものが提案されている（例えば、特許文献１，２参照）。
また、前記油路となる孔の開口部分に管状の部材（ノズル）を設け、当該管状の部材を介して、パワーローラ１１，１１と、入出力側ディスク２，３との接触部分近傍に向けて潤滑油を噴出するものが提案されている（例えば、特許文献３参照）。
これらの従来例においては、トラニオン１５内の中央部を通るような位置（例えば、トラニオン１５のパワーローラ１１と当該パワーローラ１１の回転軸方向に沿って重なる範囲）に、油路として深孔（長い孔）が形成されている。また、方向の異なる孔を交差するように設けて油路の方向を変更しており、トラニオン１５を貫通せずに他の孔と接続されている状態となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】特開昭６２−２８３２５６号公報
【特許文献２】特開２００７−１５４９５２号公報
【特許文献３】特開２００４−２３２６７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
ところで、トラニオンは強度確保のため、硬度がＨＲＣ３０程度とされている。このためトラニオンに縦孔、横孔、斜め孔等の深孔を加工するためには、比較的長い加工時間を必要とし、かつ、ドリル等の孔あけ工具の摩耗が早い。したがって、加工時間が長くなること、工具費用が高くなることなどから、加工コストが高くなるという問題がある。
また、複数の孔を交差させて潤滑油経路を形成することから、交差部分にバリが生じる。このバリ取りの作業コストが嵩む虞がある。
【００１９】
また、このような複数の深孔から形成された潤滑油経路の内部をクリーンに保つため、高圧洗浄等の特別な洗浄を行う必要があり、これにも作業コストが係ることになる。
また、トラニオンには、パワーローラを介して大きなスラスト力が入力されるため、上述のように大きな強度を必要とするが、形成される孔が多い場合や、孔の位置によっては、孔の形成位置に応力が集中し、トラニオンの強度低下を招く虞があり、トラニオンの強度を確保するために肉厚を厚くするなどすると、トラニオンが重く大きくなってしまうなどの問題が生じる。
【００２０】
本発明は、前記事情に鑑みて為されたもので、トラニオンにパワーローラと入力側ディスクおよび出力側ディスクとの接触部分に潤滑油を供給する油路を設ける構造とした際に、孔あけ加工に係るコストを低減するとともにトラニオンに形成された油路となる孔による強度低下を防止できるトロイダル型無段変速機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
前記目的を達成するために、請求項１に記載のトロイダル型無段変速機は、互いの内側面同士を対向させた状態で互いに同心的に且つ回転自在に支持された入力側ディスクおよび出力側ディスクと、これらの両ディスク間に挟持される複数のパワーローラと、前記入力側ディスクおよび前記出力側ディスクの中心軸に対して捻れの位置にあり且つ互いに同心的に設けられた一対の枢軸を中心に傾転するとともに、前記各パワーローラを軸受を介して回転自在に支持する複数のトラニオンと、を備えるトロイダル型無段変速機において、
前記トラニオンには、前記軸受を介して前記パワーローラと対向する中央部分より外側となる四隅部分のうちの１箇所以上となる部分に、前記パワーローラの回転軸方向に略沿った直線状の貫通孔が形成され、
当該貫通孔に、前記入力側ディスクおよび前記出力側ディスクに油膜を介して接触する前記パワーローラの周面に潤滑油を供給する管状部材が挿入されていることを特徴とする。
【００２２】
請求項１に記載の発明においては、トラニオンにパワーローラと入力側ディスクおよび出力側ディスクとの油膜を介した接触部分に潤滑油を供給するために貫通孔が形成されることになるが、当該貫通孔がトラニオンの軸受を介してパワーローラと対向する中央分の外側となる四隅部分に設けられているので、当該貫通孔によるトラニオンの強度低下を防止できる。すなわち、トラニオンの前記四隅部分は、トラニオンにおいて応力の低い低応力部分であり、この部分に孔あけ加工しても、当該孔部分で応力の増大（応力集中）が生じにくく、トラニオンの強度低下を防止できる。これにより、複数の貫通孔を交差するようにトラニオンの中央部分に設けた場合に比較してトラニオンの強度が高くなり、トラニオンの小型軽量化を図ることが可能となる。また、トラニオンの小型軽量化に基づいて変速機全体の小型軽量化を図ることができる。
【００２３】
また、トラニオンに形成される孔が直線状の貫通孔なので、貫通しない複数の孔を交差させて油路を形成した場合と異なり、バリ取り作業や特殊な洗浄に高いコストが係ることなく、比較的短い貫通孔を設けるだけなので、孔あけ加工における作業量も少なくなり、コストの低減を図ることができる。
また、油路は、基本的に管状部材で構成されることになるが、管状部材を貫通孔に挿入して固定できるので、管状部材が強固に安定してトラニオンに支持されることになり、管状部材で油路を構成する場合に油路の耐久性を向上することができる。
また、管状部材がトラニオンを貫通する構成とすることで、管状部材をトラニオンのパワーローラの裏面側からパワーローラ側に引き回す構成とできるともに、管状部材がトラニオンの左右幅の範囲内に配置され、トラニオンの外側に管状部材を引き回す構成としても、管状部材を含むトラニオンの揺動範囲をコンパクトにして、トロイダル型無段変速機のスペース効率が悪化するのを防止できる。
【００２４】
請求項２に記載のトロイダル型無段変速機は、請求項１に記載の発明において、前記管状部材は、前記パワーローラの周面に潤滑油を吐出するノズルと、当該ノズルに接続されて前記トラニオンの外側から潤滑油を供給する油供給部材とからなっていることを特徴とする。
【００２５】
請求項２に記載の発明においては、管状部材が前記パワーローラの周面に潤滑油を吐出するノズルと、当該ノズルに接続されて前記トラニオンの外側から潤滑油を供給する油供給部材とからなるので、トラニオンに他の孔を空けなくても、管状の油供給部材からノズルに潤滑油を供給可能となり、確実にトラニオンの強度低下を防止することができる。
また、直線状の貫通孔に管状部材を挿入して固定する際に、貫通孔の入出口の外側で管状部材が湾曲や屈曲する形状となっていても、貫通孔の潤滑油の入口部分や出口部分や貫通孔内で、ノズルと油供給部材とを接合する構造とすることで、容易に貫通孔内に管状部材を挿入した状態とすることができる。
【００２６】
請求項３に記載のトロイダル型無段変速機は、請求項１または請求項２に記載の発明において、前記管状部材は、前記パワーローラの周面の前記入力側ディスクおよび前記出力側ディスクのうちの少なくとも一方のディスクと油膜を介して接触する部分に対して当該パワーローラの回転方向の直後となる位置に潤滑油を吐出することを特徴とする。
【００２７】
請求項３に記載の発明においては、管状部材により、前記パワーローラの周面の前記入力側ディスクおよび前記出力側ディスクのうちの少なくとも一方のディスクと油膜を介して接触する部分に対して当該パワーローラの回転方向の直後となる位置に潤滑油を吐出するので、パワーローラの周面の入力側ディスクや出力側ディスクと高い面圧で接触することにより発熱した部分を発熱直後に効率的に冷却することができる。
また、貫通孔がトラニオンの四隅部分に配置されるので、トラニオンの四隅部分のうちの前記パワーローラと出力側ディスクもしくは入力側ディスクとの接触部分に対してパワーローラの回転方向の直後となる位置の近傍となる隅部分にノズルを設けることで、管状部材のパワーローラの周面に潤滑油を吐出するノズルとなる部分を短くすることができる。
【００２８】
請求項４に記載のトロイダル型無段変速機は、請求項１または請求項２に記載の発明において、前記管状部材は、前記パワーローラの周面の前記入力側ディスクおよび前記出力側ディスクのうちの少なくとも一方のディスクと油膜を介して接触する部分に対して当該パワーローラの回転方向の直前となる位置に潤滑油を吐出することを特徴とする。
【００２９】
請求項４に記載の発明においては、管状部材により、前記パワーローラの周面の前記入力側ディスクおよび前記出力側ディスクのうちの少なくとも一方のディスクと油膜を介して接触する部分に対して当該パワーローラの回転方向の直前となる位置に潤滑油を吐出するので、パワーローラと両ディスクとの接触部分に確実に多くの潤滑油を供給し、これらの間の油膜の確保と冷却を効率的に行うことができる。
また、貫通孔がトラニオンの四隅部分に配置されるので、トラニオンの四隅部分のうちの前記パワーローラと出力側ディスクもしくは入力側ディスクとの接触部分に対してパワーローラの回転方向の直前となる位置の近傍となる隅部分にノズルを設けることで、管状部材のパワーローラの周面に潤滑油を吐出するノズルとなる部分を短くすることができる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明のトロイダル型無段変速機によれば、トラニオンの四隅部分に直線状の貫通孔を形成することで、パワーローラの周面に潤滑油を供給可能となるので、トラニオンの強度の低下を防止し、トラニオンの小型軽量化を図ることができるとともに、トラニオンの加工コストの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施の形態のトロイダル型無段変速機のパワーローラを備えたトラニオンを示す斜視図である。
【図２】前記パワーローラを備えたトラニオンを示す正面図である。
【図３】図２のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図４】前記トラニオンに形成される油路となる冷却用ノズルとパイプとの接合構造を示す断面図である。
【図５】前記冷却用ノズルとパイプとの接合構造の変形例を示す断面図である。
【図６】前記冷却用ノズルとパイプとの接合構造の変形例を示す断面図である。
【図７】前記冷却用ノズルの向きが異なる前記トラニオンの変形例を示す正面図である。
【図８】前記冷却用ノズルの配置が異なる前記トラニオンの変形例を示す正面図である。
【図９】前記冷却用ノズルの配置が異なる前記トラニオンの変形例を示す正面図である。
【図１０】前記冷却用ノズルの配置が異なる前記トラニオンの変形例を示す正面図である。
【図１１】前記冷却用ノズルの配置が異なる前記トラニオンの変形例を示す正面図である。
【図１２】従来から知られているハーフトロイダル型無段変速機の具体的構造の一例を示す断面図である。
【図１３】図１２のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。なお、この実施の形態のトロイダル型無段変速機の特徴は、トラニオン側からパワーローラ周面に潤滑油を供給する油路の構造にあり、その他の構成および作用は前述した従来の構成および作用と同様であるため、以下においては、第１実施形態の特徴部分についてのみ言及し、それ以外の部分については、図１２および図１３と同一の符号を付して簡潔に説明するに留める。
【００３３】
なお、この例においては、図１２および図１３で示されるパワーローラ１１の変位軸２３の基端部２３ａ、トラニオン１５の前記基端部２３ａを挿入する円孔２１およびこれらの間のラジアルニードル軸受が無い構造となっている。
そして、外輪２８は、スラスト玉軸受２４の外輪を形成する概略円板状の外輪本体部と、この外輪本体部の内側面の中心から垂直に延び、パワーローラ１１を回転可能に支持する軸部とから成っている（前述した従来構造の外輪２８と変位軸２３の先端部２３ｂとが一体となって、変位軸２３の基端部２３ａを取り除いた構造を成している）。このような変位軸２３の基端部２３ａが無い構造は、トロイダル型無段変速機において、周知のバリエーションの一つである。
【００３４】
図１は本発明の実施の形態のトロイダル型無段変速機のパワーローラを備えたトラニオンを示す斜視図、図２は前記パワーローラを備えたトラニオンを示す正面図、図３は図２のＢ−Ｂ線に沿う断面図、図４は前記トラニオンに形成される油路となる冷却用ノズルとパイプとの接合構造を示す断面図である。
図１〜図４に示すように、この例のトロイダル型無段変速機においては、トラニオン１５のスラスト玉軸受（軸受）２４を介してパワーローラ１１と対向する中央部分より外側となる四隅部分に、それぞれ、パワーローラ１１の回転軸方向に略沿った直線状の貫通孔１５ａ，…が形成されている。すなわち、トラニオン１５には四つの貫通孔１５ａ，…が形成されている。
【００３５】
そして、各貫通孔１５ａ，…には、前記入力側ディスク２および前記出力側ディスク３に油膜を介して接触する前記パワーローラ１１の周面１１ａに潤滑油を供給する管状部材１１０が挿入されている。
そして、管状部材１１０は、前記パワーローラ１１の周面１１ａに潤滑油を吐出する冷却用ノズル１１１と、当該冷却用ノズル１１１に接続されて前記トラニオン１５の外側から潤滑油を供給する油供給部材１２１とからなっている。
【００３６】
前記各貫通孔１５ａ，…は、トラニオン１５の支持板部１６と折れ曲がり壁部２０，２０との接合部分となる上下端部の左右側部、すなわち、トラニオン１５の四隅部分に設けられている。この四隅部分は、トラニオン１５の当該トラニオン１５とパワーローラ１１とが、当該パワーローラ１１の回転軸方向に沿って重なって配置されている部分より外側となっている。また、貫通孔１５ａ，…は、パワーローラ１１の回転軸方向に沿って直線状に形成され、四つの貫通孔１５ａ，…は、互いに平行となっている。
【００３７】
また、貫通孔１５ａ，…は、それぞれトラニオン１５の上端部側もしくは下端部側の折れ曲がり壁部２０，２０を支持板部１６に接合された基端側から先端側に貫通した状態に形成されている。
また、折れ曲がり壁部２０，２０の先端面は、中央部がパワーローラ１１の回転軸方向に直交する平面となっているが、先端部の左右側部は、それぞれ、端に向かうにつれて基端側に向かう斜面とされ、この折れ曲がり壁部２０，２０の左右側部の斜面となる部分に、貫通孔１５ａのトラニオン１５のパワーローラ１１側となる開口が形成されている。この折れ曲がり壁部２０，２０の先端面の左右側部に形成された開口が潤滑油の流出側となる。
【００３８】
貫通孔１５ａの流出側の開口のパワーローラ１１の回転軸方向に沿った位置は、パワーローラ１１の周面１１ａの先端側（小径側端面）と基端側（大径側端面）との間となる。なお、パワーローラ１１の大径端面がスラスト玉軸受２４を介してトラニオン１５の支持板部１６の内側面と対向した状態となっている。
また、貫通孔１５ａのもう一方の開口は、トラニオン１５の支持板部１６のパワーローラ１１の反対側となる外側面側の四隅部分に開口している。なお、トラニオン１５の外側面の左右の中央部がパワーローラ１１の回転軸方向に直交する平面とされ、左右側部は、端側に向かうにつれて内側面側に向かう斜面とされている。したがって、貫通孔１５ａの支持板部１６の外側面側の開口も斜面に形成されている。そして、貫通孔１５ａの支持板部１６の外側面側の開口が潤滑油が流入する側の開口となる。
【００３９】
そして、管状部材１１０の冷却用ノズル１１１は、基端部側に対して先端部側がほぼ直角に曲がった状態となっているとともに、直角に曲がった先端部より基端部側が長くなっている。そして、基端部側が、前記貫通孔１５ａに挿入される直線状の挿入部１１２となっている。
この挿入部１１２は、貫通孔１５ａの流出側の開口から挿入されるとともに、流入側の開口から基端がトラニオン１５の外側面側の外側に突出した状態となっている。すなわち、冷却用ノズル１１１の挿入部１１２は、貫通孔１５ａを貫通した状態に配置される。
【００４０】
また、冷却用ノズル１１１の挿入部１１２より先端側で挿入部１１２に対して直角に曲げられた部分は、貫通孔１５ａに挿入されることなく、貫通孔１５の流出側の開口より外側に配置されたノズル本体部１１３とされており、ノズル本体部１１３は、例えば、枢軸１４方向に沿って、折れ曲がり壁部２０の左側部もしくは右側部の先端側から、その内側に配置されたパワーローラ１１の周面１１ａに向かって延出するように配置されている。
【００４１】
そして、ノズル本体部１１３の先端は、パワーローラ１１の周面１１ａに近接して配置される。なお、パワーローラ１１の周面１１ａのノズル本体部１１３の先端が近接する位置は、回転する周面１１ａの全体のうちの、主に入力側ディスク２および出力側ディスク３と接触する部分となる帯状で環状の部分となる。
そして、ノズル本体部１１３の先端部からパワーローラ１１の周面１１ａのうちの主に入力側ディスク２および出力側ディスク３と接触する部分に潤滑油が吐出するようになっている。
【００４２】
そして、冷却用ノズル１１１は、トラニオン１５の上述の四隅部分の全てに配置されるので、ノズル本体部１１３は、四つあることになる。
そして、図２において、パワーローラ１１が時計回りに回転し、パワーローラ１１の左側に入力側ディスク２が配置され、パワーローラ１１の右側に出力側ディスク３が配置されるものとすると、４つのノズル本体部１１３のうちの左上に配置されるノズル本体部１１３は、パワーローラ１１の周面１１ａの入力側ディスク２と接触した直後となる部分に潤滑油を吐出するものとなる。また、右上に配置されるノズル本体部１１３は、パワーローラ１１の周面１１ａの出力側ディスク３と接触する直前となる部分に潤滑油を吐出するものとなる。
【００４３】
また、左下に配置されるノズル本体部１１３は、パワーローラ１１の周面１１ａの入力側ディスク２と接触する直前となる部分に潤滑油を吐出するものとなる。また、右下に配置されるノズル本体部１１３は、パワーローラ１１の周面１１ａの出力側ディスク３と接触した直後の部分に潤滑油を吐出するものとなる。なお、入力側ディスク２と出力側ディスク３との左右の配置が上述の場合と逆の場合に、上述の記載で、入力側ディスク２と出力側ディスク３の記載が逆になる。また、パワーローラ１１の回転方向が上述の場合と逆の反時計回りの場合に、上述の直前と直後との記載が逆になる。
【００４４】
前記管状部材１１０の油供給部材１２１は、一本のメインパイプ１２２と、当該メインパイプ１２２から２本ずつ分岐する４つの分岐パイプ１２３，１２３，１２４，１２４とからなっている。
メインパイプ１２２の基端側が、トラニオン１５の枢軸１４の外周側で下側ヨーク２３Ｂに揺動自在かつ回転自在に支持されるラジアルニードル軸受３０（外輪部分が下側ヨーク２３Ｂの支持孔１８に挿入される）の下側（ヨーク２３Ｂより外側）で、駆動ロッド２９の周囲を囲むように設けられたワイヤープーリ１１８の上部に接続されている。
【００４５】
また、駆動ロッド２９内には、油路となる孔が軸方向に沿って形成され、当該駆動ロッド２９を通る潤滑油がワイヤープーリ１１８と駆動ロッド２９との間の隙間を介して油供給部材１２１となるパイプに流入するように構成されている。
なお、油供給部材１２１であるパイプの基端部は、ワイヤープーリ１１８の外周面から内周面に貫通する孔に挿入されて固定された状態となっている。
また、ワイヤープーリ１１８は周知の部材であり、当該ワイヤープーリ１１８には、図示しない環状のワイヤが他のトラニオン１５のワイヤープーリ１１８との間に掛け渡され、複数のトラニオン１５を同期して揺動可能とするものである。
【００４６】
そして、メインパイプ１２２の基端部は、ワイヤープーリ１１８上部のパワーローラ１１の反対側を向く部分からトラニオン１５の外側面側に向かって延出した後に直角に曲げられて、トラニオン１５の他方（上側）枢軸側に向かって、トラニオン１５の左右の中央部をトラニオン１５の外側面にそって延出するように配置されている。
そして、メインパイプ１２２の先端部は、トラニオン１５の上側の折れ曲がり壁部２０の位置で、左右にそれぞれ分岐して上側の分岐パイプ１２３，１２３となっている。左右の分岐パイプ１２３，１２３は、それぞれトラニオン１５の外側面の左もしくは右の前記斜面に沿って、当該斜面に形成された前記貫通孔１５ａのうちの上側となる２つの貫通孔１５ａの流入側の開口から突出する冷却用ノズル１１１の挿入部１１２のそれぞれの基端部と接続されている。
【００４７】
また、メインパイプ１２２の下側の折れ曲がり壁部２０，２０の位置でも下側の左右の分岐パイプ１２４，１２４がメインパイプ１２２の途中から左右に延出した状態となっている。
下側の左右の分岐パイプ１２４，１２４も上側の左右の分岐パイプ１２３，１２３と同様に、それぞれトラニオン１５の外側面の左もしくは右の前記斜面に沿って、当該斜面に形成された前記貫通孔１５ａのうちの下側となる２つの貫通孔１５ａの流入側の開口から突出する冷却用ノズル１１１の挿入部１１２のそれぞれの基端部と接続されている。すなわち、油供給部材１２１のメインパイプ１２２は、４本の冷却用ノズル１１１に対応して４つの分岐パイプ１２３，１２３，１２４，１２４に分岐し、それぞれの分岐パイプ１２３，１２３，１２４，１２４がそれぞれ一本ずつの冷却用ノズル１１１に接続される。
【００４８】
また、分岐パイプ１２３（１２４）と冷却用ノズル１１１の挿入部１１２の基端部との接合は、例えば、図４に示すように、挿入部１１２により分岐パイプ１２３の方が太くされるとともに、挿入部１１２の外径が分岐パイプ１２３（１２４）の内径と略等しくされ、分岐パイプ１２３（１２４）に挿入部１１２が挿入された状態となっている。この状態で分岐パイプ１２３（１２４）と挿入部１１２とがカシメもしくは接着剤を用いた接着等により固定されている。なお、メインパイプ１２２は、その下端部の位置が下側のヨーク２３Ｂに対応するが、トラニオン１５の外側面側（パワーローラ１１の反対側）に配置されることで、ヨーク２３Ｂの側縁の外側を迂回した状態に配置され、ヨーク２３Ｂにメインパイプ１２２を通すための孔あけ加工をしなくても良い。
【００４９】
以上のようなトロイダル型無段変速機においては、トラニオン１５側からパワーローラ１１の周面１１ａに潤滑油を供給する構成となっているが、トラニオン１５に形成されて潤滑油を通過する孔が、トラニオン１５のパワーローラ１１と重なる部分の外側となる四隅部分に設けられた貫通孔１５ａ，…だけとなっているので、複数の貫通しない孔を交差するように孔あけ加工した場合に比較して、バリ取りや洗浄にコストがかかることがなく、孔あけ加工も単純なものとなるので、トラニオン１５の製造コストを低減することができる。
また、トラニオン１５内で応力が少ない四隅部分に貫通孔１５ａが形成されるので、油路のための孔の形成によりトラニオン１５の強度が低下するのを防止することができる。これにより、トラニオン１５のパワーローラ１１と重なる部分に複数の孔を互いに交差するように設けた場合等と比較して、トラニオン１５の小型軽量化を図ることができる。
【００５０】
また、潤滑油を流す油路は、基本的にトラニオン１５の外側に配置される管状部材１１０で構成されることになるが、管状部材１１０を貫通孔１５ａに挿入して固定できるので、管状部材１１０が安定してトラニオン１５に支持されることになり、管状部材１１０で油路を構成する場合に油路の耐久性を向上することができる。
また、管状部材１１０の取り回しにおいて、トラニオン１５のパワーローラ１１の反対側となる外側面側からパワーローラ１１側にトラニオン１５を貫通して配置することで、ヨーク２３Ｂの外側から管状部材１１０を配置するものとしても、ヨーク２３Ｂを貫通する必要がなく、かつ、トラニオン１５の左右幅の範囲で管状部材１１０を取り回すことが可能となり、ヨーク２３Ｂに管状部材１１０の貫通孔を形成しないで済むことによるヨーク２３Ｂの強度の確保および加工コストの増加の防止と、スペース効率の低下の防止を図ることができる。
【００５１】
また、管状部材１１０が冷却用ノズル１１１と冷却用ノズル１１１に潤滑油を供給する油供給部材１２１とに分割されているので、直線状の貫通孔１５ａに曲がった状態の冷却用ノズル１１１と油供給部材１２１とを容易に取り付けることが可能となる。
また、この例では、管状部材１１０のトラニオン１５の四つの隅部分に取り付けらた４つの冷却用ノズル１１１により、パワーローラ１１の周面１１ａの出力側ディスク３および入力側ディスク２にそれぞれ油膜を介して接触する部分に対して当該パワーローラ１１の回転方向の直後および直前となる４つの位置に潤滑油を吐出するので、パワーローラ１１の周面１１ａの入力側ディスク２や出力側ディスク３と高い面圧で接触することにより発熱した部分を効率的に冷却することができ、かつ、パワーローラ１１と両ディスク２，３との接触部分に確実に多くの潤滑油を供給し、これらの間の油膜の確保と冷却を効率的に行うことができる。
【００５２】
図５は、図４に示した分岐パイプ１２３（１２４）と冷却用ノズル１１１の挿入部１１２の基端部との接合構造の変形例を示すものである。
この例においては、冷却用ノズル１１１の挿入部１１２と、分岐パイプ１２３（１２４）との太さが基本的に同じとされ、分岐パイプ１２３（１２４）の挿入部１１２の基端部が挿入される先端部分だけが拡径されて、挿入部１１２の外径と分岐パイプ１２３（１２４）の先端部の内径とが略等しくされている。そして、分岐パイプ１２３（１２４）の先端部に、挿入部１１２の基端部が挿入された状態で分岐パイプ１２３（１２４）と挿入部１１２とがカシメもしくは接着剤を用いた接着等により固定されている。
【００５３】
また、図６は、分岐パイプ１２３（１２４）と冷却用ノズル１１１の挿入部１１２の基端部との接合構造のさらに別の変形例を示すものである。この例では、冷却用ノズル１１１の挿入部１１２と、分岐パイプ１２３（１２４）とが直接接合されず、それぞれが貫通孔１５ａに挿入されて貫通孔１５ａに例えば接着等で固定されることで、分岐パイプ１２３（１２４）と冷却用ノズル１１１の挿入部１１２とがトラニオン１５を介して間接的に固定される。
なお、この変形例においては、挿入部１１２が上記例のように、貫通孔１５ａを貫通した状態となっておらず、例えば、挿入部１１２が貫通孔１５ａの流出側の開口から、貫通孔１５ａの途中まで挿入され、貫通孔１５ａの流入側の開口から、前記分岐パイプ１２３（１２４）貫通孔１５ａの途中まで挿入されている。
【００５４】
図７は、上記例に対して管状部材１１０のノズル本体部１１３の向きを変えた変形例を示すもので、上記例でノズル本体部１１３が枢軸１４の方向と平行となっていたのに対して、枢軸１４の方向に対して斜めとしたものである。そして、上下左右の４つのノズル本体部１１３，…において、右側の上下のノズル本体部１１３，１１３は、先端側が斜め右を向くように配置され、左側の上下のノズル本体部１１３，１１３は、先端側が斜め左を向くように配置されている。なお、これらノズル本体部１１３，…は、パワーローラ１１の回転軸方向と直交する方向に沿った状態となっている。
【００５５】
そして、このようにノズル本体部１１３を斜めとすることで、ノズル本体部１１３の先端部をパワーローラ１１の周面１１ａと入力側ディスク２もしくは出力側ディスク３とが接触する部分により近接させられるとともに、上記例よりノズル本体部１１３から吐出される潤滑油の方向をパワーローラ１１の周面ａの接線方向に近づけることができる。これにより、パワーローラ１１の周面１１ａと入力側ディスク２もしくは出力側ディスク３とが接触する部分の当該パワーローラの回転方向における直前の位置もしくは直後の位置により確実に潤滑油を吐出することができる。
【００５６】
図８は、上記例に対して貫通孔１５ａと管状部材１１０とを、トラニオン１５の四隅部分全てではなく、四隅部分のうちの２箇所だけに設けた変形例を示すもので、図８において、パワーローラ１１の回転方向を時計回りとした場合に、管状部材１１０は、前記パワーローラ１１の周面１１ａの出力側ディスク３および入力側ディスク２のそれぞれと油膜を介して接触する部分に対して当該パワーローラ１１の回転方向の直後となる位置に潤滑油を吐出する構成となる。
これにより、上述のように、パワーローラ１１の周面１１ａの入力側ディスク２や出力側ディスク３と高い面圧で接触することにより発熱した部分を効率的に冷却することができる。また、貫通孔１５ａおよび管状部材１１０の数を上記例の半分とすることで、製造コストの低減を図ることができる。
【００５７】
図９は、図８と同様に、上記例に対して貫通孔１５ａと管状部材１１０とを、トラニオン１５の四隅部分全てではなく、四隅部分のうちの２箇所だけに設けた変形例を示すもので、図９において、パワーローラ１１の回転方向を時計回りとした場合に、管状部材１１０は、前記パワーローラ１１の周面１１ａの出力側ディスク３および入力側ディスク２のそれぞれと油膜を介して接触する部分に対して当該パワーローラ１１の回転方向の直前となる位置に潤滑油を吐出する構成となる。
これにより、上述のように、パワーローラ１１と両ディスク２，３との接触部分に確実に多くの潤滑油を供給し、これらの間の油膜の確保と冷却を効率的に行うことができる。また、上述のように貫通孔１５ａと管状部材１１０の数を減らすことで、製造コストの低減を図ることができる。
【００５８】
図１０は、図８および図９と同様に、上記例に対して貫通孔１５ａと管状部材１１０とを、トラニオン１５の四隅部分全てではなく、四隅部分のうちの２箇所だけに設けた変形例を示すもので、図１０においては、トラニオン１５の四隅部分のうちのパワーローラ１１の上側となる２箇所にだけ、貫通孔１５ａと管状部材１１０とを形成したもので、上述のように貫通孔１５ａと管状部材１１０の数を減らすことで、製造コストの低減を図ることができる。
【００５９】
図１１は、図１０等と同様に、上記例に対して貫通孔１５ａと管状部材１１０とを、トラニオン１５の四隅部分全てではなく、四隅部分のうちの２箇所だけに設けた変形例を示すもので、図１１においては、トラニオン１５の四隅部分のうちのパワーローラ１１の下側となる２箇所にだけ、貫通孔１５ａと管状部材１１０とを形成したもので、上述のように貫通孔１５ａと管状部材１１０の数を減らすことで、製造コストの低減を図ることができる。
なお、図１０、図１１に示されるトラニオン１５において、各管状部材１１０からパワーローラ１１の周面１１ａの潤滑油の吐出位置は、パワーローラ１１の回転方向および入力側ディスク２、出力側ディスク３の左右配置に基づいて、上記例の対応する位置の管状部材１１０と同様とっている。また、管状部材１１０および貫通孔１５ａの数は、４つや２つに限られるものではなく、トラニオン１５の四隅部分に対応して１つから４つまでのいずれかの数で設けることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明は、シングルキャビティ型やダブルキャビティ型などの様々なハーフトロイダル型無段変速機に適用することができる。
【符号の説明】
【００６１】
１      入力軸（回転中心軸）
２      入力側ディスク
２ａ    内側面
３      出力側ディスク
３ａ    内側面
１１    パワーローラ（内輪）
１１ａ  周面
１５    トラニオン
１５ａ  
２４    スラスト玉軸受（軸受）
１１０  管状部材
１１１  ノズル
１２１  油供給部材
【図１】
2011112088.tif 000003
【図２】
2011112088.tif 000004
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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