(57)【要約】【課題】簡単な構造でリンクとトラニオンとの間の潤滑を確実に行って摩擦や摩耗を防止する。【解決手段】上部リンク５と少なくともいずれか一方のトラニオン１，２の上部との間、および下部リンク６と少なくともいずれか一方のトラニオン１，２の下部との間に、互いに対向する対向部９ａ，１０ａ，９ｂ，１０ｂが設けられ、それらの対向部９ａ，１０ａ，９ｂ，１０ｂを形成している上側の部分に下方向に凸となった滑動凸部１１ａ，１２ａ，１１ｂ，１２ｂが形成され、かつ該滑動凸部１１ａ，１２ａ，１１ｂ，１２ｂが摺接する凹部である油溜まり１３ａ，１４ａ，１３ｂ，１４ｂが対向部９ａ，１０ａ，９ｂ，１０ｂを形成している下側の部分に形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力ディスクと出力ディスクとに挟み付けられている一対のパワーローラのそれぞれを保持しているトラニオンが回転中心軸線を上下方向に向けて配置されるとともに、それぞれのトラニオンの回転中心軸線に沿って上方に突出した上部トラニオン軸と下方に突出した下部トラニオン軸とが設けられ、前記上部トラニオン軸同士が上部リンクによって連結されるとともに前記下部トラニオン軸同士が下部リンクによって連結され、前記上部リンクおよび下部リンクは、前記各トラニオンが上下方向で互いに反対方向に上下動するように揺動可能に保持されているトロイダル型無段変速機において、
前記上部リンクと少なくともいずれか一方のトラニオンの上部との間、および前記下部リンクと少なくともいずれか一方のトラニオンの下部との間に、互いに対向する対向部が設けられ、
それらの対向部を形成している上側の部分に下方向に凸となった滑動凸部が形成され、かつ該滑動凸部が摺接する凹部である油溜まりが前記対向部を形成している下側の部分に形成されている
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】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、入出力ディスクの間に挟み込んだパワーローラを傾転させることにより変速を生じさせるトロイダル型の無段変速機に関し、特にパワーローラを保持しているトラニオンとリンクとの連結構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
トロイダル型無段変速機では、入力ディスクと出力ディスクとの間に複数のパワーローラが配置されており、ハーフトロイダル型の無段変速機ではそれらのパワーローラをディスクの外側に向けて押圧する荷重が生じ、また各パワーローラを同期して移動および傾転させる必要があるので、パワーローラを保持しているトラニオンをリンクによって連結している。特許文献１には、そのリンクとトラニオンとの連結部分の構造が記載されている。各リンクには、トラニオンを回転可能に支持するためのリンク孔が形成されており、そのリンク孔の周辺領域に円弧状の軸受軌道が形成され、その軸受軌道に複数のボールが配列されている。それらのボールは、軸受軌道とトラニオンの端面との間に挟み込まれ、リンクとトラニオンとの相対移動を円滑化し、両者の間の摩擦を低減している。
【０００３】
また、特許文献２には、トラニオンとリンクとの接触を防止し、また両者の間の摩擦を低減するように構成されたトロイダル型無段変速機が記載されている。そのトラニオンには、軸線方向での端面に開口する油孔が形成されており、その油孔の開口端を塞ぐ接触部材が設けられ、その接触部材がリンクに突き当たるように構成されている。さらに、特許文献３や特許文献４には、トラニオンを支持している軸受の潤滑を行うために、凹形状の油溜まりを設けた構成が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−３２３９８２号公報
【特許文献２】特開２０１２−１１２４８３号公報
【特許文献３】特開平１０−２０５６０１号公報
【特許文献４】特開２００８−１１１５２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１や特許文献２に記載された構成では、リンクとトラニオンとの間の摩擦を低減することができるが、上記のボールや接触部材を設ける必要があるので、部品点数や組み付け工数が増大してしまう。また、ボールや接触部材あるいはこれらが接触する相手部材の摩耗による摩耗粉が接触箇所に入り込んで変速制御に支障が生じる可能性がある。さらに、常時潤滑油を供給するとすれば、余剰の潤滑油によってトラニオンの回転あるいはパワーロールの傾転が阻害される可能性がある。なお、特許文献３や特許文献４に記載された構成では、トラニオンとリンクとの接触やそれに伴う不都合を解消することはできない。
【０００６】
この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであり、部品数を増やすことなくトラニオンとリンクとの間の摩擦を低減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ものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、この発明は、入力ディスクと出力ディスクとに挟み付けられている一対のパワーローラのそれぞれを保持しているトラニオンが回転中心軸線を上下方向に向けて配置されるとともに、それぞれのトラニオンの回転中心軸線に沿って上方に突出した上部トラニオン軸と下方に突出した下部トラニオン軸とが設けられ、前記上部トラニオン軸同士が上部リンクによって連結されるとともに前記下部トラニオン軸同士が下部リンクによって連結され、前記上部リンクおよび下部リンクは、前記各トラニオンが上下方向で互いに反対方向に上下動するように揺動可能に保持されているトロイダル型無段変速機において、前記上部リンクと少なくともいずれか一方のトラニオンの上部との間、および前記下部リンクと少なくともいずれか一方のトラニオンの下部との間に、互いに対向する対向部が設けられ、それらの対向部を形成している上側の部分に下方向に凸となった滑動凸部が形成され、かつ該滑動凸部が摺接する凹部である油溜まりが前記対向部を形成している下側の部分に形成されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、トラニオンとリンクとが互いに対向する対向部における下側の部分に凹形状の油溜まりが形成されているので、潤滑油がその油溜まりに捕捉されかつ保持される。その油溜まりの内部に、対向部における上側の部分に形成された滑動凸部が接触しているので、トラニオンがパワーローラと共に傾転し、あるいは上下方向に動いた場合、滑動凸部と油溜まりとが油膜を挟んで相対的に摺動する。そのためトラニオンとリンクとの間の摩擦を低減してその相対移動を円滑にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】この発明の一例を説明するためのトラニオンおよびリンクの構成を示す模式図である。
【図２】上部リンクに形成された滑動凸部の形状および位置を示す部分図である。
【図３】トラニオンの上面に形成された油溜まりの形状を示す部分図である。
【図４】トラニオンの下端部に形成された滑動凸部の形状および位置を示す部分図である。
【図５】下部リンクの上面に形成された油溜まりの形状を示す部分図である。
【図６】潤滑油を捕捉するためのカバーを設けた例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
この発明に係るトロイダル型無段変速機の基本的な構成は、前述した特許文献１ないし４に記載されている従来知られているものとほぼ同様であり、従来と異なる点あるいはこの発明で特徴とする点は、リンクとトラニオンとの接触部分の構成にある。したがって、この発明に係るトロイダル型無段変速機においても、互いに対向する面がトロイダル面とされた入力ディスクと出力ディスクとの間に複数（一般的には一対）のパワーローラが挟み込まれ、そのパワーローラを介して入力ディスクと出力ディスクとの間でトルクが伝達されるように構成されている。また、この発明に係るトロイダル型無段変速機は特にハーフトロイダル式のものであり、したがってパワーローラには各ディスクの半径方向で外側に向けた荷重が作用する。この荷重に対抗してパワーローラを所定の位置に保持するために、パワーローラを回転可能に保持しているトラニオン同士がリンクによって連結されている。
【００１１】
図１はこの発明に係るトロイダル型無段変速機におけるトラニオンとリンクとを模式的に示している。一対のトラニオン１，２のそれぞれは、図示しないパワーローラを回転軸を取り付けるいわゆる本体部分が厚肉に形成され、その本体部分を互いに対向させて配置されている。この本体部分から一方に延び出ている上部トラニオン軸３ａ，４ａと、その上部トラニオン軸３ａ，４ａに中心軸線を一致させて本体部分の他方に延び出ている下部トラニオン軸３ｂ，４ｂとが本体部分に一体化させて設けられている。そして、各トラニオン１，２は、上部トラニオン軸３ａ，４ａが上側で、かつ下部トラニオン軸３ｂ，４ｂが下側に位置するように、それらのトラニオン軸３ａ，４ａ，３ｂ，４ｂが上下方向を向くように配置されている。
【００１２】
各上部トラニオン軸３ａ，４ａが上部リンク５に嵌合させられてその上部リンク５によって連結されている。各上部トラニオン軸３ａ，４ａが上部リンク５に嵌合している箇所には軸受（図示せず）が嵌め込まれていて、上部トラニオン軸３ａ，４ａはその中心軸線を中心に回転できるように保持されている。また、その軸受の外周面は凸球面状に形成されている。したがって、各上部トラニオン軸３ａ，４ａと上部リンク５とは、それらの交差角度を変化させることができるようになっている。すなわち、一方のトラニオン１と他方のトラニオン２とが互いに反対方向に上下動した場合であっても上部リンク５による連結状態を維持するようになっており、そのために、上部リンク５はその中心部を通る水平軸線（図１の紙面に垂直な方向の軸線）を中心に揺動できるように保持されている。
【００１３】
各下部トラニオン軸３ｂ，４ｂ同士が、上記の上部トラニオン軸３ａ，４ａと同様に、下部リンク６によって連結されている。すなわち、各下部トラニオン軸３ｂ，４ｂは下部リンク６を貫通しており、その貫通部には軸受（図示せず）が嵌め込まれていて、下部トラニオン軸３ｂ，４ｂはその中心軸線を中心に回転できるように保持されている。また、その軸受の外周面は凸球面状に形成されている。したがって、各下部トラニオン軸３ｂ，４ｂと下部リンク６とは、それらの交差角度を変化させることができるようになっている。すなわち、一方のトラニオン１と他方のトラニオン２とが互いに反対方向に上下動した場合であっても下部リンク６による連結状態を維持するようになっており、そのために、下部リンク６はその中心部を通る水平軸線（図１の紙面に垂直な方向の軸線）を中心に揺動できるように保持されている。
【００１４】
そして、各下部トラニオン軸３ｂ，４ｂは、各パワーローラ１，２に対応させて設けられた変速用シリンダ（図示せず）のピストン７，８に連結され、一方のトラニオン１を上方に移動させた場合に他方のトラニオン２を下方に移動させるように構成されている。なお、このような上下動によってパワーローラがトラニオン１，２と共に傾転すること、傾転することによりパワーローラがトラニオン１，２と共に元の位置に引き戻されるように構成されていることは、従来のトロイダル型無段変速機と同様である。
【００１５】
上部リンク５は、上部トラニオン軸３ａ，４ａとの嵌合部分を越えてトラニオン１，２における本体部分の上面に対向する位置にまで延びており、その上部リンク５の両端部と各トラニオン１，２における本体部部の上端部とが互いに対向する対向部９ａ，１０ａとなっている。同様に、下部リンク６は、下部トラニオン軸３ｂ，４ｂとの嵌合部分を越えてトラニオン１，２における本体部分の下面に対向する位置にまで延びており、その下部リンク６の両端部と各トラニオン１，２における本体部分の下端部とが互いに対向する対向部９ｂ，１０ｂとなっている。
【００１６】
上部リンク５側の各対向部９ａ，１０ａにおける上側の部分すなわち上部リンク５の両端部の下面に滑動凸部１１ａ，１２ａが形成されている。この滑動凸部１１ａ，１２ａは表面を凸球面状に形成した突起部であり、図２に示すように、上部リンク５に嵌合させられている上部トラニオン軸３ａ，４ａの中心軸線を中心とした所定半径の円弧線上に並んで複数（図示の例では２つ）設けられている。
【００１７】
一方、これらの対向部９ａ，１０ａにおける下側の部分すなわち各トラニオン１，２の上端面に上記の滑動凸部１１ａ，１２ａを入り込ませて接触させる油溜まり１３ａ，１４ａが形成されている。この油溜まり１３ａ，１４ａは、断面形状が上記の滑動凸部１１ａ，１２ａの凸球面より曲率半径の大きい凹円弧状をなす溝部であり、図３に示すように、上部トラニオン軸３ａ，４ａの中心軸線を中心としかつ前記滑動凸部１１ａ，１２ａが設けられている位置と同一の半径の円弧状に形成されている。したがって、各対向部９ａ，１０ａにおいて、滑動凸部１１ａ，１２ａが油溜まり１３ａ，１４ａの内面にほぼ点接触し、またパワーローラがトラニオン１，２と共に傾転することに伴って滑動凸部１１ａ，１２ａが油溜まり１３ａ，１４ａの内面に沿って相対的に摺動するになっている。
【００１８】
下部リンク６側の各対向部９ｂ，１０ｂに、上記の上部リンク５側の対向部９ａ，１０ａと同様の滑動凸部１１ｂ，１２ｂと油溜まり１３ｂ，１４ｂが形成されている。上部リンク５側の対向部９ａ，１０ａにおいては滑動凸部１１ａ，１２ａが上部リンク５の下面に形成されているのに対して、下部リンク６側の対向部９ｂ，１０ｂにおいてはトラニオン１，２の下端面に下側に凸となるように滑動凸部１１ｂ，１２ｂが形成されている。この滑動凸部１１ｂ，１２ｂの形状は上部リンク５の下面に形成されている滑動凸部１１ａ，１２ａと同様であって、表面が凸球面状となっている。また、この滑動凸部１１ｂ，１２ｂは図４に示すように、下部トラニオン軸３ｂ，４ｂの中心軸線を中心とした所定半径の円弧線上に並んで複数（図示の例では２つ）設けられている。
【００１９】
これらの対向部９ｂ，１０ｂにおける下側の部分すなわち下部リンク６の上端面に上記の滑動凸部１１ｂ，１２ｂを入り込ませて接触させる油溜まり１３ｂ，１４ｂが形成されている。この油溜まり１３ｂ，１４ｂは、断面形状が上記の滑動凸部１１ｂ，１２ｂの凸球面より曲率半径の大きい凹円弧状をなす溝部であり、図５に示すように、下部トラニオン軸３ｂ，４ｂの中心軸線を中心としかつ前記滑動凸部１１ｂ，１２ｂが設けられている位置と同一の半径の円弧状に形成されている。したがって、各対向部９ｂ，１０ｂにおいて、滑動凸部１１ｂ，１２ｂが油溜まり１３ｂ，１４ｂの内面にほぼ点接触し、またパワーローラがトラニオン１，２と共に傾転することに伴って滑動凸部１１ｂ，１２ｂが油溜まり１３ｂ，１４ｂの内面に沿って相対的に摺動するになっている。
【００２０】
トロイダル型無段変速機は、前述したように、入力ディスクおよび出力ディスクとパワーローラとの間の摩擦力でトルクを伝達するように構成されているので、それらの接触箇所の潤滑が行われている。そのためのトラクションオイルは、トロイダル面やパワーローラに供給され、その一部は、上述した各油溜まり１３ａ，１３ｂ，１４ａ，１４ｂに溜まる。特に上述した構成では、上部対向部９ａ，１０ａにおいてトラニオン１，２の上端部に油溜まり１３ａ，１４ａが形成され、また下部対向部９ｂ，１０ｂにおいて下部リンク５の上面に油溜まり１３ｂ，１４ｂが形成されているから、潤滑油を確実に油溜まり１３ａ，１３ｂ，１４ａ，１４ｂで捕捉し、かつ保持することができる。
【００２１】
変速を行うべく各トラニオン１，２を上下方向で互いに反対の方向に移動させると、各リンク５，６がその長手方向での中心部を中心にして揺動するので、各トラニオン１，２と各リンク５，６との間の角度が変化する。その場合、各滑動凸部１１ａ，１２ａ，１１ｂ，１２ｂが各油溜まり１３ａ，１４ａ，１３ｂ，１４ｂの内面である凹曲面に沿って相対的に摺動するが、その摺動部分にはトラクションオイルが介在するので、金属接触が生じることなく円滑に摺動する。また、パワーローラと共にトラニオン１，２が傾転すると、各滑動凸部１１ａ，１２ａ，１１ｂ，１２ｂが各油溜まり１３ａ，１４ａ，１３ｂ，１４ｂの内部をその円弧方向に沿って移動するが、その場合も摺動箇所にトラクションオイルが介在して金属接触が生じないので円滑に摺動する。すなわち、この発明に係る上記のトロイダル型無段変速機では、トラニオン１，２とリンク５，６との相対的な摺動に伴う摩擦を低減して所期どおりの変速を行うことができるとともに、摩耗による耐久性の低下や摩耗粉の発生およびそれに伴う動作不良などを回避もしくは抑制することができる。さらに、上記の滑動凸部１１ａ，１２ａ，１１ｂ，１２ｂや油溜まり１３ａ，１４ａ，１３ｂ，１４ｂは、トラニオン１，２やリンク５，６の一部を加工することにより設けることができ、新たな部品を追加するものではないので、部品数や組み付け工数などの増大を回避することができる。そして、潤滑油を強制的に常時、供給する構成ではないので、過剰な潤滑油によって変速動作が阻害されるなどの事態を回避もしくは抑制することができる。
【００２２】
なお、この発明は上述した構成に限定されないのであって、必要に応じて種々、改良もしくは変形することができる。例えば図６に示すように、トラニオン１，２の近辺で落下し、もしくは飛散する潤滑油を受け取って油溜まり１３ａ，１３ｂ，１４ａ，１４ｂに導くカバー１５，１６をトラニオン１，２の上端部もしくは下部リンク６に取り付けてもよい。また、各滑動凸部１１ａ，１２ａ，１１ｂ，１２ｂや各油溜まり１３ａ，１４ａ，１３ｂ，１４ｂの形状あるいは数は、必要に応じて適宜に設定することができ、例えば滑動凸部１１ａ，１２ａ，１１ｂ，１２ｂの数は１つであってもよく、あるいは３つ以上であってもよい。その形状は、凸球面状のものでなくてもよく、リンク５，６の揺動を阻害しない形状であればよい。これと同様に、油溜まり１３ａ，１４ａ，１３ｂ，１４ｂの形状は、潤滑油の捕捉および保持のし易さ、滑動凸部１１ａ，１２ａ，１１ｂ，１２ｂの摺動の円滑さなどを考慮して適宜の形状とすることができる。さらに、過剰な潤滑油をトラニオン軸３ａ，４ａ，３ｂ，４ｂの軸受に流す油路を形成することもできる。
【符号の説明】
【００２３】
１，２…トラニオン、  ３ａ，４ａ…上部トラニオン軸、  ３ｂ，４ｂ…下部トラニオン軸、  ５…上部リンク、  ６…下部リンク、  ７，８…ピストン、  ９ａ，１０ａ，９ｂ，１０ｂ…対向部、  １１ａ，１２ａ，１１ｂ，１２ｂ…滑動凸部、  １３ａ，１４ａ，１３ｂ，１４ｂ…油溜まり。
【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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