(57)【要約】【課題】ケーシングを大型化させることなく簡単な構成で被潤滑部での潤滑油切れ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】このトロイダル型無段変速機では、ケーシング５０の上部外側に設けられ、被潤滑部を潤滑するための潤滑油を貯留するオイルタンク２０８と、ケーシング５０の内部に向けて開放されたオイルタンク２０８の排出口２０８ａを開閉する開閉手段とを備えており、オイルタンク２０８の排出口２０８ａを開閉手段によって開閉することができるため、変速機の駆動停止時には、オイルタンク２０８の排出口２０８ａを開放してオイルタンク２０８内の潤滑油を下側のケーシング５０内に導入することにより、潤滑油によってケーシング５０内（バリエータ内部）を油桶状態にすることができ（潤滑油をケーシング５０内に溜めることができ）、その溜まった潤滑油中にトラクション面等の被潤滑部を浸漬することができる。【選択図】図１
2008082531.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシングと、このケーシングの内側に設けられ回転トルクが入力される入力軸と、前記入力軸に支持され前記入力軸と一体で回転する入力側ディスクと、前記入力側ディスクとの間に挟持されるパワーローラを介して入力側ディスクから所定の変速比で回転トルクが伝達される出力側ディスクとを備えるトロイダル型無段変速機において、
前記ケーシングの上部外側に設けられ、被潤滑部を潤滑するための潤滑油を貯留するオイルタンクと、
前記ケーシングの内部に向けて開放された前記オイルタンクの開口部を開閉する開閉手段と、
を備え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】
前記開閉手段は、変速機の駆動停止時には、前記オイルタンクの開口部を開放して前記オイルタンク内に貯留される潤滑油を前記ケーシング内に溜めることにより、この溜まった潤滑油中に前記被潤滑部を浸漬させ、変速機の駆動時には、前記オイルタンクの開口部を閉塞して、前記ケーシング内に溜められていた潤滑油のオイルタンク内への回収を可能にす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】
前記オイルタンクの前記開口部には、潤滑油中の不純物を捕捉するためのフィルタが設けられてい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】
前記ケーシング内における潤滑油の油面位置を検出するためのセンサと、変速機の駆動停止時に前記オイルタンクの開口部からフィルタを介して前記ケーシング内に溜められる潤滑油の油面位置が所定の位置に達したことが前記センサにより検出されるまでの時間を計測する計測手段と、前記計測手段によって計測される時間が所定の閾値に達したときに前記フィルタの交換を促す警告手段とを備えていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか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９および図１０に示すように構成されている。図９に示すように、ケーシング５０の内側には入力軸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（ローディングカム）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（中間壁）１３に対しアンギュラ玉軸受１０７を介して支持されるとともに、この仕切壁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；トラクション面とも言う）２ａ，２ａと出力ディスク３，３の内側面（凹面；トラクション面とも言う）３ａ，３ａとの間には、パワーローラ１１（図１０参照）が回転自在に挟持されている。
【０００５】
図９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９の右面）は、入力軸１の外周面に形成されたネジ部に螺合された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９のＡ−Ａ線に沿う断面図である図１０に示すように、ケーシング５０の内側であって、出力側ディスク３，３の側方位置には、両ディスク３，３を両側から挟む状態で一対のヨーク２３Ａ，２３Ｂが支持されている。これら一対のヨーク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。そして、後述するトラニオン１５の両端部に設けられた枢軸１４を揺動自在に支持するため、ヨーク２３Ａ，２３Ｂの四隅には、円形の支持孔１８が設けられるとともに、ヨーク２３Ａ，２３Ｂの幅方向の中央部には、円形の係止孔１９が設けられている。
【０００７】
一対のヨーク２３Ａ，２３Ｂは、ケーシング５０の内面の互いに対向する部分に形成された支持ポスト６４，６８により、支持ポスト６４，６８を支点として揺動できるように支持されている。これらの支持ポスト６４，６８はそれぞれ、入力側ディスク２の内側面２ａと出力側ディスク３の内側面３ａとの間にある第１キャビティ２２１および第２キャビティ２２２にそれぞれ対向する状態で設けられている。
【０００８】
したがって、ヨーク２３Ａ，２３Ｂは、各支持ポスト６４，６８に支持された状態で、その一端部が第１キャビティ２２１の外周部分に対向するとともに、その他端部が第２キャビティ２２２の外周部分に対向している。
【０００９】
第１および第２のキャビティ２２１，２２２は同一構造であるため、以下、第１キャビティ２２１のみについて説明する。
【００１０】
図１０に示すように、ケーシング５０の内側において、第１キャビティ２２１には、入力軸１に対し捻れの位置にある一対の枢軸（傾転軸）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１０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、その本体部である支持板部１６の長手方向(図１０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。
【００１１】
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。
【００１２】
また、前述したように、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１０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。前述したように、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（傾転軸受）３０を介して揺動自在（傾転自在）に支持されている。また、前述したように、ヨーク２３Ａ，２３Ｂの幅方向（図１０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の内周面は円筒面として、支持ポスト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。
【００１３】
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１０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。
【００１４】
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２６，２６と、これら各玉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。
【００１５】
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。
【００１６】
さらに、各トラニオン１５，１５の一端部(図１０の下端部)にはそれぞれ駆動ロッド（枢軸１４から延びる軸部）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。
【００１７】
このように構成されたトロイダル型無段変速機の場合、駆動軸２２の回転は、押圧装置１２を介して、各入力側ディスク２，２および入力軸１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。
【００１８】
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（オフセット）する。例えば、図１０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（傾転）する。
【００１９】
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。
【００２０】
ところで、上記構成のトロイダル型無段変速機においては、駆動時に摩擦接触する部位や軸受部分等（以下、被潤滑部という。）に対して潤滑油を供給する必要があるが、そのような潤滑油は、オイルタンクからポンプによって各被潤滑部へ循環されることになる。しかしながら、オイルタンクから各被潤滑部へ潤滑油が供給されるまでにはある程度の時間が必要であることから、変速機の駆動開始直後においては、被潤滑部が無潤滑に近い状態で稼動することとなる。そのため、被潤滑部の摩耗が早くなり、寿命が短くなるという問題がある。
【００２１】
そこで、特許文献１では、オイルタンクとは別個のオイルリザーバをケーシング５０内の底部に設け、変速機の停止時にこのオイルリザーバ内に収容した潤滑油に被潤滑部が浸漬されるようにすることにより、特に変速機の駆動開始直後における潤滑油切れを防止するようにしている。
【００２２】
【特許文献１】特開平８−２７０７４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
しかしながら、特許文献１の構成では、オイルリザーバのためのスペースをケーシング５０内に別個に確保する必要があるため、ケーシング５０が大型化する虞がある。また、ケーシング５０の底部にオイルリザーバのためのスペースを確保できない構造の場合にはこの手法を採用することができないという問題もある。
【００２４】
本発明は、前記事情に鑑みて為されたもので、ケーシングを大型化させることなく簡単な構成で被潤滑部での潤滑油切れ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】
【００２５】
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、ケーシングと、このケーシングの内側に設けられ回転トルクが入力される入力軸と、前記入力軸に支持され前記入力軸と一体で回転する入力側ディスクと、前記入力側ディスクとの間に挟持されるパワーローラを介して入力側ディスクから所定の変速比で回転トルクが伝達される出力側ディスクとを備えるトロイダル型無段変速機であって、前記ケーシングの上部外側に設けられ、被潤滑部を潤滑するための潤滑油を貯留するオイルタンクと、前記ケーシングの内部に向けて開放された前記オイルタンクの開口部を開閉する開閉手段とを備えていることを特徴とする。
【００２６】
この請求項１に記載された発明においては、ケーシングの上部外側に設けられたオイルタンクの開口部を開閉手段によって開閉することができるので、変速機の駆動停止時には、オイルタンクの開口部を開放してオイルタンク内の潤滑油を下側のケーシング内に導入することにより、潤滑油によってケーシング内（バリエータ内部）を油桶状態にすることができ（潤滑油をケーシング内に溜めることができ）、その溜まった潤滑油中にトラクション面等の被潤滑部を浸漬することができる。したがって、変速機の駆動・停止にかかわらず被潤滑部を常に潤滑油に晒すことができ、変速機の駆動開始直後においても被潤滑部の潤滑油切れを防止できる。そのため、被潤滑部の摩耗を最小限に抑えることができ、寿命を最大限に延ばすことができる。トロイダル型無段変速機において、トラクション面は油が抜け易く、また面圧が高く、スピンがあって発熱が大きいなど潤滑条件が厳しいが、この発明はこのトラクション面を潤滑するのに特に有効である。また、オイルタンクはケーシングの上部外側に設けられているので、オイルタンクのためのスペースをケーシング内に確保する必要がない。そのため、ケーシングを大型化させずに済む（既存のケーシングサイズを維持できる）とともに、ケーシングの底部にオイルリザーバのためのスペースを確保できない構造にも適用できる。また、オイルタンクをケーシングの上部外側に設置してオイルタンクの開口部に開閉手段を設けるだけで済むので、構造が簡単である。
【００２７】
なお、上記構成において、「被潤滑部」とは、駆動時に摩擦接触する部位（トラクション面等）や軸受部分等、潤滑油が供給されるべき部位のことである。また、上記構成において、開閉手段としては、例えば回動可能な扉や、水平に動作するシャッタなどの他、オイルタンク開口部を開閉可能に閉じる弁やコック等を挙げることができる。また、上記構成において、ケーシングの上部外側に設けられる前記オイルタンクは、従来においてケーシングの底部に一般に設けられていたオイルタンクを兼用するものであっても良いことは無論のこと、当該オイルタンクとは別個の駆動停止時潤滑専用のオイルタンクであっても良い。
【００２８】
また、請求項２に記載されたトロイダル型無段変速機は、請求項１に記載された発明において、前記開閉手段は、変速機の駆動停止時には、前記オイルタンクの開口部を開放して前記オイルタンク内に貯留される潤滑油を前記ケーシング内に溜めることにより、この溜まった潤滑油中に前記被潤滑部を浸漬させ、変速機の駆動時には、前記オイルタンクの開口部を閉塞して、前記ケーシング内に溜められていた潤滑油のオイルタンク内への回収を可能にすることを特徴とする。
【００２９】
この請求項２に記載された発明においては、変速機の駆動時および駆動停止時に開閉手段を開閉制御することにより、潤滑油が溜められるべき場所をケーシング内とオイルタンク内との間で切り換えることができるので、既存の空間を有効に利用しつつ被潤滑部の潤滑油切れを確実に防止することができる。
【００３０】
また、請求項３に記載されたトロイダル型無段変速機は、請求項１または請求項２に記載された発明において、前記オイルタンクの前記開口部には、潤滑油中の不純物を捕捉するためのフィルタが設けられていることを特徴とする。
【００３１】
この請求項３に記載された発明においては、前記フィルタによって潤滑油を常に清浄な状態に維持することができるので、質の高い良好な潤滑を被潤滑部に対して与えることができる。
【００３２】
また、請求項４に記載されたトロイダル型無段変速機は、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載された発明において、前記ケーシング内における潤滑油の油面位置を検出するためのセンサと、変速機の駆動停止時に前記オイルタンクの開口部からフィルタを介して前記ケーシング内に溜められる潤滑油の油面位置が所定の位置に達したことが前記センサにより検出されるまでの時間を計測する計測手段と、前記計測手段によって計測される時間が所定の閾値に達したときに前記フィルタの交換を促す警告手段とを備えていることを特徴とする。
【００３３】
この請求項４に記載された発明においては、フィルタに捕捉される不純物の量が多くなればなるほどオイルタンクからの潤滑油がケーシング内に所定のレベル（油位）まで溜まるのに要する時間が長くなる（フィルタに溜まった不純物によりオイルタンクからの潤滑油の排出が妨げられるため）ことに着目して上記構成を採用しているので、フィルタの交換時期を的確に把握してユーザに知らせることができ、フィルタの詰まりを未然に防いで質の高い良好な潤滑を被潤滑部に対して常に与えることが可能になる。
【発明の効果】
【００３４】
本発明のトロイダル型無段変速機によれば、ケーシングの上部外側に設けられ、被潤滑部を潤滑するための潤滑油を貯留するオイルタンクと、ケーシングの内部に向けて開放されたオイルタンクの開口部を開閉する開閉手段とを備えているので、ケーシングを大型化させることなく簡単な構成で被潤滑部での潤滑油切れを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下、図面を参照しながら、本発明の第１の実施形態について説明する。なお、本発明の特徴は、潤滑油の貯留・循環形態にあり、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、本発明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９および図１０と同一の符号を付して簡潔に説明するに留める。
【００３６】
図１〜図３は本発明の第１の実施形態を示している。図示のように、本実施形態においては、ケーシング５０の上部外側にオイルタンク２０８が設けられている。このオイルタンク２０８内には、駆動時に被潤滑部（摩擦接触する部位（トラクション面等）や軸受部分等、駆動時に潤滑油が供給されるべき部位）へと循環される潤滑油２７０が貯留されている。なお、このオイルタンク２０８は、変速機の駆動停止時にのみ被潤滑部を潤滑するための専用のオイルタンクであっても良いが、本実施形態では、変速機駆動時に被潤滑部へ循環されるとともに変速機駆動停止時にケーシング５０内に溜められる潤滑油２７０を収容するタンクとして機能する。
【００３７】
オイルタンク２０８の底部には、ケーシング５０の内部空間Ｓに向けて開放された排出口（開口部）２０８ａが設けられており、この排出口２０８ａには図示しない開閉手段が設けられている。この開閉手段としては、例えば回動可能な扉や、水平に動作するシャッタなどの他、オイルタンク開口部を開閉可能に閉じる弁やコック等を挙げることができる。
【００３８】
なお、ケーシング５０の底部、すなわち、入力側ディスク２と出力側ディスク３との間に形成されるキャビティ２２１（２２２）の下側には、オイルタンク２０８やポンプ等の潤滑油を回収・循環させるための循環機構部に通じる通路２３２が形成されている。
【００３９】
また、オイルタンク２０８の排出口２０８ａには、潤滑油２７０中の不純物を捕捉するためのフィルタ２１３が設けられている。このフィルタ２１３は、例えばメッシュの細かい（例えば３ミクロン）フィルタから成る。
【００４０】
また、第１の実施形態では、図２に示すように、ケーシング５０の内部空間Ｓにおける潤滑油２７０の油面２１０の位置を検出するためのセンサ２１２と、変速機の駆動停止時にオイルタンク２０８の開口部２０８ａからフィルタ２１３を介してケーシング５０内に溜められる潤滑油２７０の油面位置が所定の位置に達したことがセンサ２１２により検出されるまでの時間を計測する計測部（計測手段）２２５と、計測部２２５によって計測される時間が所定の閾値に達したときに音や光等によってフィルタ２１３の交換を促す警告部（警告手段）２３０とを備えている。
【００４１】
次に、図３のフローチャートを参照しながら、上記構成の潤滑機構の動作について説明する。
まず、図示しない制御部において、エンジンスイッチが切られたか否かが判断される（ステップＳ１）。この判断がＮＯの場合（変速機が駆動している場合）には、オイルタンク２０８の排出口２０８ａは閉じられたままとなり（ステップＳ２）、したがって、ポンプを作動させることにより、オイルタンク２０８内の潤滑油を被潤滑部へ向けて循環させることができる。
【００４２】
一方、ステップ１における判断がＹＥＳの場合（変速機が停止した場合）には、オイルタンク２０８の排出口２０８ａが開放される（ステップＳ３）。これにより、オイルタンク２０８内に貯留されている潤滑油２７０がフィルタ２１３を介してケーシング５０の内部空間Ｓ内に溜まり、この溜まった潤滑油中に被潤滑部が浸漬される。この場合、潤滑油２７０の油面２１０は、トラクション面等の被潤滑部が十分に浸漬されるように、被潤滑部よりも上側に位置されることが好ましい。そのため、本実施形態では、油面２１０の位置がセンサ２１２によって確認される（ステップＳ４）。また、本実施形態では、オイルタンク２０８からケーシング５０内に潤滑油２７０が導入されると、計測部２２５のタイマが作動するようになっている。
【００４３】
このようにして、オイルタンク２０８からケーシング５０の内部空間Ｓ内へと潤滑油２７０が導入されると、潤滑油２７０の油面２１０が所定の高さ（被潤滑部よりも上側の位置）に達したかどうかがセンサ２１２の検知信号から判断される（ステップＳ５）。この判断がＹＥＳの場合には、計測部２２５からの時間情報に基づいて、計測時間が所定の閾値に達したかどうかが判断される（ステップＳ６）。この判断がＹＥＳの場合には、警告部２３０により音や光等を介してフィルタ２１３の交換が促される。
【００４４】
なお、以上のように変速機が停止されている状態（被駆動部がケーシング５０内に溜められた潤滑油２７０に浸漬されている状態）から再び変速機が駆動されると、排出口２０８ａが閉じられ、オイルタンク２０８よりも下側のケーシング５０の内部空間Ｓ内に溜められていた潤滑油は、ケーシング５０底部の通路２３２を通じてオイルタンク２０８内へと回収される。したがって、その後にポンプを作動させることにより、オイルタンク２０８内の潤滑油を被潤滑部へ向けて循環させることができるようになる。
【００４５】
以上説明したように、第１の実施形態においては、ケーシング５０の上部外側に設けられたオイルタンク２０８の排出口２０８ａを開閉手段によって開閉することができるため、変速機の駆動停止時には、オイルタンク２０８の排出口２０８ａを開放してオイルタンク２０８内の潤滑油を下側のケーシング５０内に導入することにより、潤滑油によってケーシング５０内（バリエータ内部）を油桶状態にすることができ（潤滑油をケーシング５０内に溜めることができ）、その溜まった潤滑油中にトラクション面等の被潤滑部を浸漬することができる。したがって、変速機の駆動・停止にかかわらず被潤滑部を常に潤滑油に晒すことができ、変速機の駆動開始直後においても被潤滑部の潤滑油切れを防止できる。そのため、被潤滑部の摩耗を最小限に抑えることができ、寿命を最大限に延ばすことができる。トロイダル型無段変速機において、トラクション面は油が抜け易く、また面圧が高く、スピンがあって発熱が大きいなど潤滑条件が厳しいが、本実施の形態はこのトラクション面を潤滑するのに特に有効である。また、オイルタンク２０８はケーシング５０の上部外側に設けられているため、オイルタンク２０８のためのスペースをケーシング５０内に確保する必要がない。そのため、ケーシング５０を大型化させずに済む（既存のケーシングサイズを維持できる）とともに、ケーシング５０の底部にオイルリザーバのためのスペースを確保できない構造にも適用できる。また、オイルタンク２０８をケーシング５０の上部外側に設置してオイルタンク２０８の排出口２０８ａに開閉手段を設けるだけで済むため、構造が簡単である。
【００４６】
また、第１の実施形態においては、変速機の駆動時および駆動停止時に開閉手段を開閉制御することにより、潤滑油が溜められるべき場所をケーシング５０内とオイルタンク２０８内との間で切り換えることができるため、既存の空間を有効に利用しつつ被潤滑部の潤滑油切れを確実に防止することができる。
【００４７】
また、本実施形態においては、フィルタ２１３によって潤滑油を常に清浄な状態に維持することができるため、質の高い良好な潤滑を被潤滑部に対して与えることができる。
【００４８】
また、本実施形態においては、フィルタ２１３に捕捉される不純物の量が多くなればなるほどオイルタンク２０８からの潤滑油がケーシング５０内に所定のレベル（油位）まで溜まるのに要する時間が長くなる（フィルタ２１３に溜まった不純物によりオイルタンク２０８からの潤滑油の排出が妨げられるため）ことに着目してセンサ２１２、計測部２２５、警告部２３０を設けているため、フィルタ２１３の交換時期を的確に把握してユーザに知らせることができ、フィルタ２１３の詰まりを未然に防いで質の高い良好な潤滑を被潤滑部に対して常に与えることが可能になる。
【００４９】
次に、図４を参照して、本発明の第２の実施形態を説明する。
本発明の第２の実施形態は、第１の実施形態のトロイダル型無段変速機における潤滑油の供給に関するものであり、第１の実施形態と同様の構成については説明を省略する。
図４は、第１の実施形態と同様にケーシング５０の上部外側にオイルタンク２０８を設け、第１の実施形態と同様に変速機駆動停止時にケーシング５０内に溜められる潤滑油２７０を収容し、第１の実施形態と同様の構成で、ケーシング５０内に供給できるようになっている。
【００５０】
そして、第１の実施形態では、変速機駆動時に被潤滑部へ循環されるオイルを、オイルタンク２０８から供給するものとなっていたが、第２の実施形態では、オイルタンク２０８のオイルは、駆動停止時にケーシング５０内に供給するオイルを専用に溜める構成となっている。
また、被潤滑部に供給される潤滑油は、ケーシング５０底部に溜まるように構成されている。
【００５１】
また、上述のように変速機停止時にオイルタンク２０８からケーシング５０内に流下される潤滑油を変速機起動時にオイルタンク２０８に戻す第１のオイルポンプ２４１と、変速機駆動時にケーシング５０の底部に残した潤滑油を被潤滑部へ循環させる第２のオイルポンプ（図示略）とを有する。なお、第２のオイルポンプは、潤滑油を前記被潤滑部へ供給するとともに、制御機構用（たとえば、油圧用）のオイルの供給も行う。
【００５２】
また、第１のオイルポンプ２４１と第２のオイルポンプは、同じ潤滑油を使用しており、ケーシング５０内の潤滑油を第１のオイルポンプ２４１でオイルタンク２０８に戻す場合には、例えば、オイルタンク２０８内のレベルセンサにより所定量の潤滑油がオイルタンク２０８に戻されたことが検知された際に第１のオイルポンプ２４１が停止するようになっている。すなわち、所定量のオイルをオイルタンク２０８に戻したところで、第１のオイルポンプ２４１は停止するように制御される。
そして、第１のオイルポンプ２４１が停止した際に、ケーシング５０の底部には、第２のオイルポンプが潤滑油を被潤滑部等に供給するのに十分な潤滑油が残るようになっている。
【００５３】
なお、第２のオイルポンプで供給される潤滑油は、ケーシング５０の底部に戻ることになり、ケーシング５０内を循環することになる。
ここで、オイルタンク２０８のレベルセンサの故障や、第１のオイルポンプの制御系の故障などにより、第１のオイルポンプ２４１が所定量以上の潤滑油をオイルタンク２０８に戻してしまうと、ケーシング５０内に第２のオイルポンプにより被潤滑部等に供給すべき潤滑油が十分に確保できない状態となってしまう可能性がある。
そこで、図４に示すように、第１のオイルポンプ２４１のケーシング５０の底部におけるオイルの吸い込み口２４２の高さレベルＬ１が第２のオイルポンプの吸い込み口２５１の高さレベルＬ２より高くされている。
【００５４】
これにより、第１のオイルポンプ２４１が何らかの異常により作動し続けても、第１のオイルポンプ２４１の吸い込み口２４２より低い位置にある第２のオイルポンプの吸い込み口２５１の高さレベルＬ２より高い位置に潤滑油の上面がくることになり、第２のオイルポンプにより被潤滑部等に潤滑油を供給することができる。
また、第１のオイルポンプ２４１の吸い込み口２４２の高さレベルＬ１は、第２のオイルポンプにより十分に潤滑油が供給可能となる潤滑油の上面の高さレベルより高くなっている。
以上の構成により万が一上述のような故障が発生しても、変速機内の被潤滑部等には十分な潤滑油を供給可能となり、トロイダル型無段変速機を保護することができる。
【００５５】
次に、図５を参照して、本発明の第３の実施形態を説明する。
本発明の第３の実施形態は、第１の実施形態の構成に逆流防止弁２４３を加えたものであり、それ以外の構成については、第１の実施形態と同様である。なお、第２の実施形態の構成に逆流防止弁２４３を加えても良い。
図５に示すように、オイルタンク２０８の潤滑油を変速機停止時にケーシング５０内に流入させ、変速機起動時にケーシング５０内に溜まった潤滑油を第１のオイルポンプ２４１でオイルタンク２０８に戻すようにされた第１の実施形態のトロイダル型無段変速機において、第１のオイルポンプ２４１が接続される配管もしくは第１のオイルポンプ２４１内に逆流防止弁（チェッキ弁）２４３を設けている。
【００５６】
これにより、ケーシング５０の底部とケーシング５０上のオイルタンク２０８とを繋ぎ、第１のオイルポンプ２４１が接続された配管において、変速機駆動時に、オイルタンク２０８から配管および第１のオイルポンプ２４１を逆流して、オイルタンク２０８からケーシング５０内に潤滑油が流入するのを防止できる。
なお、オイルタンク２０８には、被潤滑部が浸漬する量の潤滑油があるので、変速駆動時にオイルタンク２０８の潤滑油がケーシング５０内に逆流すると、変速機内（ケーシング５０内）がオイル過多となってしまう。これにより、ドラッグロスが大きくなる虞があるが、上述の逆流防止弁２４３で、ケーシング５０内にオイルが逆流するのを防止するこで、オイル過多となるのを防止できる。
【００５７】
なお、第１のオイルポンプ２４１および逆流防止弁２４３の上流側（ケーシング側）の直前にフィルタを入れることが好ましく、これにより第１のオイルポンプ２４１および逆流防止弁２４３のコンタミ（コンタミナント、たとえば、加工時のバリや、ギアから出る金属粉（主に鉄粉）等）による悪影響を防止できる。なお、フィルタがない場合や、フィルタが第１のオイルポンプ２４１および逆流防止弁２４３の後側にあるような場合には、耐コンタミ性の高いポンプや逆流防止弁を用いる必要がある。
【００５８】
次に、図６を参照して、本発明の第４の実施形態を説明する。
第４の実施形態では、第１の実施形態の構成（もしくは第２または第３の実施形態の構成）において、オイルタンク２０８からケーシング５０内に流入する潤滑油を磁石部材２６１に接触させてから各ディスク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とであるトラクション面側に流下せることで主に鉄系のコンタミ（上述の鉄粉）をトラクション面に至る前に除去するものである。
なお、オイルタンク２０８からケーシング５０内に流下した潤滑油は、トラクション面に接触することになり、潤滑油にコンタミが含まれるとトラクション面に悪影響を与える可能性がある。
【００５９】
図６において、オイルタンク２０８の潤滑油の排出口（吐出口）２０８ａは、細長く形成されている。すなわち、オイルタンク２０８から磁石部材２６１に至る潤滑油の流路を細く長いものとしている。
【００６０】
なお、排出口（吐出口）２０８ａの口径および長さは、潤滑油の粘性や、磁石部材２６１の磁力等により決められるものである。ここで、排出口２０８ａの径が大きすぎると磁石部材２６１上を流れる油の層の厚みが厚くなるとともに流速が早くなりすぎ、鉄系のコンタミが磁石部材２６１に十分に接近できずに早い流速で流れ、コンタミを補足することが困難になってしまう。また、排出口２０８の径と長さは、実験的に求めることができる。
【００６１】
なお、上述のようにオイルタンク２０８には、フィルタ２１３が設けられ、コンタミが除去されるようになっているが、さらに、磁石部材２６１を設けることで、コンタミのトラクション面側への流下を確実に防止できる。
なお、磁石部材２６１に付着したコンタミは、変速機停止時毎に磁石部材２６１上に流下される潤滑油に押された状態となるが、図７に示すように、磁石部材２６１の上面を流下する潤滑油から補足されたコンタミ２７１は、潤滑油に押し流されるが、磁石部材２６１から離れることなく、磁石部材２６の下面の潤滑油の流速が大きくない磁石部材２６１下面に磁石部材２６１に吸着された状態で流されて、磁石部材２６の下面に溜まることになり、一度、吸着したコンタミが磁石部材２６から離れる可能性は極めて低いものとなる。
なお、オイルタンク２０８の底部に排出口２０８ａを設け、潤滑油を流下させる構造においては、潤滑油より比重の大きなコンタミがオイルタンク２０８の底部に沈んだ状態で底部から潤滑油が流出する状態となるので、フィルタ２１３が目詰まりしやすい状況となる。すなわち、オイルタンク２０８の底より高い位置から潤滑油が流出するような構成ならば、底に沈んだコンタミの一部は沈んだ状態のままとなり、フィルタ２１３に至るコンタミの量が減るが、オイルタンク２０８の底部から潤滑油を流出させると、潤滑油と一緒に流出するコンタミが多くなってしまい、フィルタ２１３が目詰まりしやすい状態となり、フィルタ２１３の有効期間が短くなり、フィルタの交換回数が増える。
【００６２】
そこで、図８に示す本発明の第５の実施形態では、オイルタンク２０８を上段タンク２１６と、その下に設けられた下段タンク２１７との２段構造とし、これら上段タンク２１６および下段タンク２１７の部分より極めて径の細い流路２１８で上段タンク２１６および下段タンク２１７を連通した状態に接続する。すなわち、上段タンク２１６内の潤滑油は、流路２１８を通って、下段タンク２１７に流下するようにする。
また、下段タンク２１７の底部には、第１の実施形態と同様の排出口２０８ａを設け、排出口２０８ａに上述の開閉手段とフィルタ２１３とを設ける。そして、フィルタ２１３を介して、ケーシング５０内の各ディスク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とであるトラクション面側に潤滑油を流下せる構造とする。
【００６３】
また、前記下段タンク２１７内の前記流路２１８から流出する潤滑油が流れる位置に前記磁石部材２６１を配置する。これにより、上段タンク２１６から流路２１８を通って下段タンク２１７に至る潤滑油から磁石部材２６１によりコンタミを除去した後に、潤滑油をフィルタ２１３を通してケーシング５０内に流入させることができる。
この構成によれば、潤滑油がフィルタ２１３を通る前に磁石部材２６１によりコンタミを除去できるので、コンタミを確実に除去できるとともに、フィルタ２１３の交換時期を遅らせることができる。これにより、単位期間中のフィルタの交換回数を減少させてメンテナンスのコストを低減できる。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明は、ダブルキャビティ型などのハーフトロイダル型無段変速機の他、トラニオンを有さないフルトロイダル型無段変速機にも適用することができ、また、自動車に限らず、一般産業機械等のあらゆる分野で利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るトロイダル型無段変速機の要部断面図である。
【図２】ケーシング内における潤滑油の貯留に関連する制御機構を示す概念図である。
【図３】ケーシング内における潤滑油の貯留動作のフローチャートである。
【図４】本発明の第２の実施形態に係るトロイダル型無段変速機の要部断面の概略図である。
【図５】本発明の第３の実施形態に係るトロイダル型無段変速機の要部断面の概略図である。
【図６】本発明の第４の実施形態に係るトロイダル型無段変速機の要部断面の概略図である。
【図７】第４の実施形態に係るトロイダル型無段変速機の要部断面の概略図である。
【図８】本発明の第５の実施形態に係るトロイダル型無段変速機の要部断面の概略図である。
【図９】従来から知られている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１０】図９のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【符号の説明】
【００６６】
１    入力軸
２    入力側ディスク
３    出力側ディスク
１１    パワーローラ
５０    ケーシング
２０８    オイルタンク
２０８ａ    排出口（開口部）
２１２    センサ
２２５    計測部（計測手段）
２３０    警告部（警告手段）
２７０    潤滑油
【図１】
2008082531.tif 000003
【図２】
2008082531.tif 000004
【図３】
2008082531.tif 000005
【図４】
2008082531.tif 000006
【図５】
2008082531.tif 000007
【図６】
2008082531.tif 000008
【図７】
2008082531.tif 000009
【図８】
2008082531.tif 000010
【図９】
2008082531.tif 000011
【図１０】
2008082531.tif 000012