(57)【要約】【課題】試運転時等に発生した異物によってフィルタが目詰まりを起こしても、フィルタの交換やフィルタに捕捉された異物を簡単に除去できるトロイダル型無段変速装置を提供することにある。【解決手段】油圧ポンプ６６を備えたケーシング３０内に、互いに同心に配置した入力軸３５と出力軸３６との間にトロイダル型無段変速ユニット３１と遊星歯車式変速ユニット３２〜３４とを、これら入力軸３５及び出力軸３６と同軸に配置すると共に、互いの間での動力の伝達を行なわせる状態に組み合わせてなるトロイダル型無段変速装置において、前記油圧ポンプ６６から少なくとも前記トロイダル型無段変速ユニット３１のトラクション面もしくはパワーローラ軸受等へ潤滑油を供給する潤滑油経路９３を設けるとともに、前記ケーシング３０と油圧ポンプ６６との間の潤滑油経路９３に異物を捕捉するフィルタ９５を設けたことを特徴とする。【選択図】          図１
2005016573.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
油圧ポンプを備えたケーシング内に、互いに同心に配置した入力軸と出力軸との間にトロイダル型無段変速ユニットと遊星歯車式変速ユニットとを、これら入力軸及び出力軸と同軸に配置すると共に、互いの間での動力の伝達を行なわせる状態に組み合わせてなるトロイダル型無段変速装置において、
前記ケーシングに前記油圧ポンプから少なくとも前記トロイダル型無段変速ユニットへ潤滑油を供給する潤滑油経路を設けるとともに、前記ケーシングと油圧ポンプとの間の潤滑油経路に異物を捕捉するフィルタを設けたことを特徴とするトロイダル型無段変速装置。
【請求項２】
前記油圧ポンプは、前記ケーシングに対して着脱可能であり、前記ケーシングから前記油圧ポンプを取り外すことにより、前記フィルタが交換可能であることを特徴とする請求項１記載のトロイダル型無段変速装置。
【請求項３】
前記フィルタは、５０〜２００μｍのメッシュフィルタであることを特徴とする請求項１または２記載のトロイダル型無段変速装置。
【請求項４】
油圧ポンプを備えたケーシング内に、互いに同心に配置した入力軸と出力軸との間にトロイダル型無段変速ユニットを有するトロイダル型無段変速装置において、
前記ケーシングに前記油圧ポンプから少なくとも前記トロイダル型無段変速ユニットへ潤滑油を供給する潤滑油経路を設けるとともに、前記ケーシングと油圧ポンプとの間の潤滑油経路に異物を捕捉するフィルタを設けたことを特徴とするトロイダル型無段変速装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、自動車用自動変速機として、或は各種産業機械用の変速機して使用するトロイダル型無段変速装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車用自動変速機として使用するトロイダル型無段変速装置において、トロイダル型無段変速ユニットと複数の遊星歯車式変速ユニットとを同軸に配置したものが知られている（例えば、特許文献１〜５参照。）。
【０００３】
トロイダル型無段変速ユニットは、図８に示すように、入力回転軸１の両端部に入力側ディスク２、２を、ボールスプライン３、３を介して支持している。両入力側ディスク２、２は、互いに同心に、且つ、同期した回転を自在に支持されている。また、入力回転軸１の中間部周囲に出力歯車４を、この入力回転軸１に対する相対回転自在として支持している。そして、この出力歯車４の中心部に設けた円筒部の両端部に出力側ディスク５、５を、スプライン係合させている。従って、これら両出力側ディスク５、５は、出力歯車４と共に、同期して回転する。
【０００４】
また、各入力側ディスク２、２と各出力側ディスク５、５との間には、それぞれ複数個ずつ（通常２〜３個ずつ）のパワーローラ６、６を挟持している。これら各パワーローラ６、６は、それぞれトラニオン７、７の内側面に、支持軸８、８及び複数の転がり軸受を介して回転自在に支持されている。各トラニオン７、７は、それぞれの長さ方向（図８の表裏方向）両端部にこれら各トラニオン７、７毎に互いに同心に設けられた枢軸（図示しない）を中心として、揺動変位自在である。これら各トラニオン７、７を傾斜させる動作は、図示しない油圧式のアクチュエータによりこれら各トラニオン７、７を枢軸の軸方向に変位させることにより行なうが、総てのトラニオン７、７の傾斜角度は、油圧式及び機械式に互いに同期させる。
【０００５】
このようなトロイダル型無段変速ユニットの運転時には、エンジン等の動力源に繋がる駆動軸９により一方（図８の左方）の入力側ディスク２を、ローディングカム式の押圧装置１０を介して回転駆動する。この結果、入力回転軸１の両端部に支持された一対の入力側ディスク２、２が、互いに近づく方向に押圧されつつ同期して回転する。そして、この回転が各パワーローラ６、６を介して各出力側ディスク５、５に伝わり、出力歯車４から取り出される。
【０００６】
入力回転軸１と出力歯車４との回転速度の比を変える場合で、先ず入力回転軸１と出力歯車４との間で減速を行なう場合には、各トラニオン７、７を図８に示す位置に揺動させ、各パワーローラ６、６の周面を図８に示すように、各入力側ディスク２、２の内側面の中心寄り部分と各出力側ディスク５、５の内側面の外周寄り部分とにそれぞれ当接させる。
【０００７】
反対に、増速を行なう場合には、各トラニオン７、７を図８と反対方向に揺動させ、各パワーローラ６、６の周面を、図８に示した状態とは逆に、各入力側ディスク２、２の内側面の外周寄り部分と各出力側ディスク５、５の内側面の中心寄り部分とに、それぞれ当接するように、各トラニオン７、７を傾斜させる。これら各トラニオン７、７の傾斜角度を中間にすれば、入力回転軸１と出力歯車４との間で、中間の速度比（変速比）を得られる。
【０００８】
前述のように構成され作用するトロイダル型無段変速ユニットを実際の自動車用の無段変速機に組み込む場合、遊星歯車機構と組み合わせて無段変速装置を構成する。図９は、このような従来の無段変速装置のうち、特許文献２に記載されたものを示している。この無段変速装置は、トロイダル型無段変速ユニット１１と遊星歯車式変速ユニット１２とを組み合わせてなる。このうちのトロイダル型無段変速ユニット１１は、入力回転軸１と、一対の入力側ディスク２、２と、出力側ディスク５ａと、複数のパワーローラ６、６とを備えている。図示の例では、この出力側ディスク５ａは、一対の出力側ディスクの外側面同士を突き合わせて一体とした構造を有する。
【０００９】
また、遊星歯車式変速ユニット１２は、入力回転軸１及び一方（図９の右方）の入力側ディスク２に結合固定されたキャリア１３を備えている。このキャリア１３の径方向中間部に、その両端部にそれぞれ遊星歯車素子１４ａ、１４ｂを固設した第１の伝達軸１５を、回転自在に支持している。また、キャリア１３を挟んで入力回転軸１と反対側に、その両端部に太陽歯車１６ａ、１６ｂを固設した第２の伝達軸１７を、入力回転軸１と同心に、回転自在に支持している。そして、第１の伝達軸１５の両端部に固設した各遊星歯車素子１４ａ、１４ｂと、出力側ディスク５ａにその基端部（図９の左端部）結合した中空回転軸１８の先端部（図９の右端部）に固設した太陽歯車１９または第２の伝達軸１７の一端部（図９の左端部）に固設した太陽歯車１６ａとを、それぞれ噛合させている。また、一方（図９の左方）の遊星歯車素子１４ａを、別の遊星歯車素子２０を介してキャリア１３の周囲に回転自在に設けたリング歯車２１に噛合させている。
【００１０】
一方、第２の伝達軸１７の他端部（図９の右端部）に固設した太陽歯車１６ｂの周囲に設けた第２のキャリア２２に遊星歯車素子２３ａ、２３ｂを、回転自在に支持している。この第２のキャリア２２は、入力回転軸１及び第２の伝達軸１７と同心に配置された、出力軸２４の基端部（図９の左端部）に固設されている。また、各遊星歯車素子２３ａ、２３ｂは、互いに噛合すると共に、一方の遊星歯車素子２３ａを太陽歯車１６ｂに、他方の遊星歯車素子２３ｂを、第２のキャリア２２の周囲に回転自在に設けた第２のリング歯車２５に、それぞれ噛合させている。また、リング歯車２１と第２のキャリア２２とを低速用クラッチ２６により係脱自在とすると共に、第２のリング歯車２５とハウジング等の固定の部分とを、高速用クラッチ２７により係脱自在としている。
【００１１】
前述のような、図９に示した無段変速装置の場合、低速用クラッチ２６を接続すると共に高速用クラッチ２７の接続を断った、所謂低速モード状態では、入力回転軸１の動力がリング歯車２１を介して出力軸２４に伝えられる。そして、トロイダル型無段変速ユニット１１の変速比を変えることにより、無段変速装置全体としての変速比、即ち、入力回転軸１と出力軸２４との間の変速比が変化する。このような低速モード状態では、無段変速装置全体としての変速比は、無限大に変化する。即ち、トロイダル型無段変速ユニット１１の変速比を調節することにより、入力回転軸１を回転させた状態のまま出力軸２４の回転状態を、停止状態を挟んで、正転、逆転の変換自在となる。
【００１２】
これに対して、低速用クラッチ２６の接続を断ち、高速用クラッチ２７を接続した、所謂高速モード状態では、入力回転軸１の動力が第１、第２の伝達軸１５、１７を介して出力軸２４に伝えられる。そして、トロイダル型無段変速ユニット１１の変速比を変えることにより、無段変速装置全体としての変速比が変化する。この場合には、トロイダル型無段変速ユニット１１の変速比を大きくする程、無段変速装置全体としての変速比が大きくなる。
【００１３】
前述のようなトロイダル型無段変速ユニットは、トラクション性の確保のため、各ディスクとパワーローラ間の動力伝達は、両者の間に油膜を介在させ、この油膜の剪断力によって動力を伝達させることが行われている。このため、パワーローラと入出力ディスクを有して構成されるトロイダル型無段変速ユニットは、油圧ポンプから供給される潤滑油を最後に各ディスク及びトラクション面へ供給する潤滑油経路が設けられている。すなわち、油圧ポンプの駆動によってラインフィルタを通過した後の潤滑油をパワーローラのトラクション面に導く潤滑油経路を設け、この潤滑油経路の途中または出口側に異物を取り除くフィルタを設けたものが知られている（例えば、特許文献６参照。）。
【００１４】
【特許文献１】
特開平６−１７４０３３号公報
【００１５】
【特許文献２】
特開２０００−２２０７１９号公報
【００１６】
【特許文献３】
特開２００２−１３９１２４号公報
【００１７】
【特許文献４】
米国特許第５６０７３７２号明細書
【００１８】
【特許文献５】
米国特許第６０９９４３１号明細書
【００１９】
【特許文献６】
特開２００２−２８６１１０号公報
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１〜５に記載されているトロイダル型無段変速装置は、トロイダル型無段変速ユニットアッセンブリをケーシングに対して組み付けた後、後段側の遊星歯車式変速ユニットアッセンブリを組み込む方法をとっている。その後、バルブユニットを取付け、オイルパンで下部の蓋をした後、最後に油圧ポンプのサブアッセンブリで入力側の蓋をして組立てが完了する。
【００２１】
また、特許文献６によれば、トラクション面及びパワーローラ軸受へ導かれる潤滑油中に含まれている異物はフィルタによって捕捉することができるが、トロイダル型無段変速装置を組み立てた後、出荷する際には次のような工程が行われる。
【００２２】
すなわち、トロイダル型無段変速装置を組み立てた後、いったんモータ等で試運転を行う。この試運転において、ケーシング内に組み込まれた各種の歯車の歯先や各部品のバリが取り去られ、鉄粉等の異物が潤滑油（トラクション油）に紛れ込む。この異物を含んだ潤滑油が油圧ポンプによって各部に供給されるため、スリップや噛み込みの虞があり、特に重要となるトラクション面やパワーローラ軸受への潤滑油経路の途中に設けられたフィルタによって捕捉される。
【００２３】
しかし、試運転で発生したこれらの異物は、フィルタの目詰まりを起こしやすく、最悪の場合には、フィルタが潤滑油を通過させない状況が発生し、潤滑油がトラクション面やパワーローラ軸受へ十分に供給されず、焼きつきやスリップを引き起こす要因となる。このような事態が発生した場合には、試運転後にトロイダル型無段変速装置をいったん分解する必要があり、作業が煩雑となる上、分解時に再び異物が紛れ込んで噛み込む可能性がある。
【００２４】
この発明は、前記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、トロイダル型無段変速ユニットへ導かれる潤滑油中に含まれている異物はフィルタによって捕捉することができ、異物がトラクション面やパワーローラ軸受等に噛み込むのを防止することができるとともに、試運転時等に発生した異物によってフィルタが目詰まりを起こしても、フィルタの交換やフィルタに捕捉された異物を簡単に除去できるトロイダル型無段変速装置を提供することにある。
【００２５】
【課題を解決するための手段】
この発明は、前記目的を達成するために、請求項１は、油圧ポンプを備えたケーシング内に、互いに同心に配置した入力軸と出力軸との間にトロイダル型無段変速ユニットと遊星歯車式変速ユニットとを、これら入力軸及び出力軸と同軸に配置すると共に、互いの間での動力の伝達を行なわせる状態に組み合わせてなるトロイダル型無段変速装置において、前記ケーシングに前記油圧ポンプから少なくとも前記トロイダル型無段変速ユニットへ潤滑油を供給する潤滑油経路を設けるとともに、前記ケーシングと油圧ポンプのハウジングとの間の潤滑油経路に異物を捕捉するフィルタを設けたことを特徴とする。
【００２６】
請求項２は、請求項１の前記油圧ポンプは、前記ケーシングに対して着脱可能であり、前記ケーシングから前記油圧ポンプを取り外すことにより、前記フィルタが交換可能であることを特徴とする。
【００２７】
請求項３は、請求項１または２の前記フィルタは、５０〜２００μｍのメッシュフィルタであることを特徴とする。
【００２８】
請求項４は、油圧ポンプを備えたケーシング内に、互いに同心に配置した入力軸と出力軸との間にトロイダル型無段変速ユニットを有するトロイダル型無段変速装置において、前記ケーシングに前記油圧ポンプから少なくとも前記トロイダル型無段変速ユニットへ潤滑油を供給する潤滑油経路を設けるとともに、前記ケーシングと油圧ポンプとの間の潤滑油経路に異物を捕捉するフィルタを設けたことを特徴とする。
【００２９】
前記構成によれば、潤滑油経路を流れる潤滑油中に異物が紛れ込んでも、異物はフィルタによって捕捉されるため、特に重要なトラクション面もしくはパワーローラ軸受に異物が供給されて噛み込む虞はない。また、試運転時に異物が発生し、この異物によってフィルタが目詰まりしても、ケーシングから油圧ポンプを取り外すことにより、フィルタの交換、目詰まり除去が簡単に行える。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００３１】
図１〜図７はトロイダル型無段変速装置の実施形態を示し、図１中、３０はケーシングであり、このケーシング３０の内部にはトロイダル型無段変速ユニット３１と、第１〜第３の遊星歯車式変速ユニット３２，３３，３４が組合わせた状態で収納されている。トロイダル型無段変速ユニット３１及び第１〜第３の遊星歯車式変速ユニット３２，３３，３４には入力軸３５と出力軸３６が設けられ、この入力軸３５と出力軸３６との間にトロイダル型無段変速ユニット３１の入力回転軸３７と伝達軸３８とが同軸的に設けられている。そして、第１、第２の遊星歯車式変速ユニット３２，３３は入力回転軸３７と伝達軸３８との間に掛け渡す状態で、第３の遊星歯車式変速ユニット３４は伝達軸３８と出力軸３６との間に掛け渡す状態でそれぞれ設けられている。
【００３２】
トロイダル型無段変速ユニット３１は、一対の入力側ディスク３９ａ、３９ｂと、一体型の出力側ディスク４０と、複数のパワーローラ４１（図２及び図３参照）を備えている。そして、一対の入力側ディスク３９ａ、３９ｂは、入力回転軸３７を介して互いに同心に、且つ、同期して回転自在に結合されている。
【００３３】
また、出力側ディスク４０は、両入力側ディスク３９ａ、３９ｂ同士の間にこれら両入力側ディスク３９ａ、３９ｂと同心に、且つ、これら両入力側ディスク３９ａ、３９ｂに対する相対回転自在として支持されている。
【００３４】
更に、各パワーローラ４１は、出力側ディスク４０の軸方向両側面と両入力側ディスク３９ａ、３９ｂの軸方向片側面との間に、それぞれ複数個（本実施形態の場合は２個）ずつ挟持されている。そして、これら両入力側ディスク３９ａ、３９ｂの回転に伴って回転しつつ、これら両入力側ディスク３９ａ、３９ｂから出力側ディスク４０に動力が伝達されるようになっている。
【００３５】
出力側ディスク４０の軸方向両端部は一対のスラストアンギュラ玉軸受４２、４２により回転自在に支持されている。このために本実施形態の場合には、図２及び図３に示すように、各トラニオン４３、４３の両端部を支持する一対の支持板４４ａ、４４ｂが設けられている。さらに、支持板４４ａ，４４ｂを支持するためにアクチュエータボディー４５を介して一対の支柱４６ａ、４６ｂが設けられている。これら各支柱４６ａ、４６ｂはそれぞれ入力回転軸３７を挟んで径方向反対側に、互いに同心に設けられた一対の支持ポスト部４８ａ、４８ｂが円環状の支持環部４９により連結されている。入力回転軸３７は、この支持環部４９の内側を緩く挿通している。
【００３６】
また、前記各支柱４６ａ、４６ｂの下端部はアクチュエータボディー４５の上面に、それぞれ複数本ずつのボルト５０により結合固定されている。このためにアクチュエータボディー４５の上面には各支柱４６ａ、４６ｂの下端部を内嵌するための凹部５１が形成されている。また、これら各支柱４６ａ，４６ｂの下端部には下端面に開口する複数のねじ孔を形成している。これら各支柱４６ａ、４６ｂはそれぞれの下端部を各凹部５１に内嵌した状態で、アクチュエータボディー４５を下方から挿通して各ねじ孔に螺合し、更に緊締した各ボルト５０によりアクチュエータボディー４５の上面の所定位置に固定している。
【００３７】
これに対して各支柱４６ａ、４６ｂの上端部は連結板５２の下面にそれぞれボルト５３により取付位置を規制した状態で結合固定している。このために連結板５２の下面には各支柱４６ａ、４６ｂの上端部を内嵌するための凹部５４を形成している。また、これら各支柱４６ａ、４６ｂの上端部には上端面中央部に開口する１個ずつのねじ孔を形成している。これら各支柱４６ａ、４６ｂはそれぞれの上端部を各凹部５４に内嵌した状態で、連結板５２を上方から挿通して各ねじ孔に螺合し、更に緊締した各ボルト５３により連結板５２の下面に固定している。
【００３８】
連結板５２には後述する潤滑油経路９３と連通する潤滑油流通ポート５２ａが設けられ、この潤滑油流通ポート５２ａはトラニオン４３及び支柱４６ａ、４６ｂに設けられた潤滑油流通ポート４３ａと連通し、パワーローラ４１、トラクション面５７，５８に潤滑油を供給できるようになっている。
【００３９】
前記一対の支柱４６ａ、４６ｂは、前述のようにアクチュエータボディー４５の上面と連結板５２の下面との間に掛け渡すように連結固定している。この状態で、各支柱４６ａ、４６ｂの両端部近傍に設けた各支持ポスト部４８ａ、４８ｂのうち、下側の支持ポスト部４８ａ、４８ａはアクチュエータボディー４５の上面の直上位置に存在する。そして、両支柱４６ａ、４６ｂの支持ポスト部４８ａ、４８ａに一対の支持板４４ａ、４４ｂのうちの下側の支持板４４ａに形成した支持孔５５ａをがたつきなく外嵌している。また、上側の支持ポスト部４８ｂ、４８ｂは連結板５２の下面の直下位置に存在する。そして、両支柱４６ａ、４６ｂの支持ポスト部４８ｂ、４８ｂに一対の支持板４４ａ、４４ｂのうちの上側の支持板４４ｂに形成した支持孔５５ｂをがたつきなく外嵌している。
【００４０】
このようにして設けた両支持板４４ａ、４４ｂ同士の間には複数のトラニオン４３と支持軸５６とを介してパワーローラ４１を回転自在に支持している。そして、これら各パワーローラ４１の周面４１ａと各入力側ディスク３９ａ、３９ｂのトラクション面５７及び出力側ディスク４０のトラクション面５８とを転がり接触させている。
【００４１】
また、一対の支柱４６ａ、４６ｂにより互いに結合されたアクチュエータボディー４５と連結板５２とのうち、アクチュエータボディー４５はケーシング３０の下部に、連結板５２はこのケーシング３０内に、それぞれ長さ方向（図１の左右方向、図２の表裏方向）及び幅方向の位置を規制した状態で支持固定されている。このうちの連結板５２の位置規制を行なうために、この連結板５２の上面とケーシング３０の天板部５９の下面との互いに対向する部分にそれぞれ形成した位置決め凹部６０ａ、６０ｂ同士の間に円筒状の位置決めスリーブ６１を掛け渡している。また、連結板５２の位置決めは、図示しない複数本の位置決めピンにより行っている。
【００４２】
このように、ケーシング３０内の所定位置に固定した一対の支柱４６ａ、４６ｂの中間部に設けられ、それぞれが入力側ディスク３９ａ、３９ｂと出力側ディスク４０との入力側、出力側のトラクション面５７、５８同士の間の各キャビティ（空間）の中央部に存在する各支持環部４９により出力側ディスク４０を回転自在に支持している。このために、これら各支持環部４９と、この出力側ディスク４０の軸方向両端部面、即ち、この出力側ディスク４０の軸方向両側面に設けたトラクション面５８よりも内径側部分との間に各スラストアンギュラ玉軸受４２が設けられている。
【００４３】
また、図示の無段変速装置の場合、入力回転軸３７の基端部（図１の左端部）を図示しないエンジンのクランクシャフトに、トーションダンパ６２並びに入力軸３５を介して結合し、このクランクシャフトにより入力回転軸３７を回転駆動するようにしている。また、両入力側ディスク３９ａ、３９ｂのトラクション面５７及び出力側ディスク４０のトラクション面５８、各パワーローラ４１の周面４１ａとの転がり接触部に適正な面圧を付与するために油圧式押圧装置６３が設けられている。
【００４４】
また、ケーシング３０の図示左側端部には段付き開口部３０ａが設けられ、この段付き開口部３０ａの段部３０ｂには入力軸３５に嵌合する油圧ポンプハウジング６４が複数本のボルト６５によって着脱可能に取付けられている。油圧ポンプハウジング６４には油圧ポンプ６６が内蔵されている（図５参照）。そして、油圧ポンプ６６から油圧式押圧装置６３及び変速のために各トラニオン４３を変位させるための油圧式のアクチュエータ６７並びに後述する低速用クラッチ６８及び高速用クラッチ６９を断接させるための油圧シリンダに油圧を供給するようになっている。
【００４５】
また、出力側ディスク４０は中空回転軸７０の基端部（図１の左端部）をスプライン係合させている。そして、この中空回転軸７０をエンジンから遠い側（図１の右側）の入力側ディスク３９ｂの内側に挿通して出力側ディスク４０の回転力を取り出し自在としている。更に、中空回転軸７０の先端部（図１の右端部）で入力側ディスク３９ｂの外側面から突出した部分に第１の遊星歯車式変速ユニット３２を構成するための第１の太陽歯車７１が設けられている。
【００４６】
一方、入力回転軸３７の先端部で中空回転軸７０から突出した部分と入力側ディスク３９ｂとの間に第１のキャリア７２を掛け渡すように設け、この入力側ディスク３９ｂと入力回転軸３９ａとが互いに同期して回転するようにしている。そして、第１のキャリア７２の軸方向両側面の円周方向等間隔位置（一般的には３〜４個所位置）に、それぞれがダブルピニオン型である前記第１、第２の遊星歯車式変速ユニット３２、３３を構成するための遊星歯車７５〜７７を回転自在に支持している。更に、第１のキャリア７２の片半部（図１の右半部）周囲に第１のリング歯車７８が回転自在に支持されている。
【００４７】
前記各遊星歯車７５〜７７のうちトロイダル型無段変速ユニット３１寄り（図１の左寄り）で第１のキャリア７２の径方向に関して内側に設けた遊星歯車７５は第１の太陽歯車７１に噛合している。また、トロイダル型無段変速ユニット３１から遠い側（図１の右側）で第１のキャリア７２の径方向に関して内側に設けた遊星歯車７６は、伝達軸３８の基端部（図１の左端部）に固設した第２の太陽歯車７９に噛合している。また、第１のキャリア７２の径方向に関して外側に設けた、残りの遊星歯車７７は、内側に設けた遊星歯車７５、７６よりも軸方向寸法を大きくして、これら両遊星歯車７５、７６に噛合させている。更に、残りの遊星歯車７７と第１のリング歯車７８とを噛合させている。尚、径方向外寄りの遊星歯車を、第１、第２の遊星歯車ユニット３２、３３同士の間で互いに独立させる代りに、幅広のリング歯車をこれら両遊星歯車に噛合させる構造も、採用可能である。
【００４８】
一方、第３の遊星歯車式変速ユニット３４を構成するための第２のキャリア８０を出力軸３６の基端部（図１の左端部）に結合固定している。そして、この第２のキャリア８０と第１のリング歯車７８とを低速用クラッチ６８を介して結合している。また、伝達軸３８の先端寄り（図１の右端寄り）部分に第３の太陽歯車８１が設けられている。また、この第３の太陽歯車８１の周囲に、第２のリング歯車８２を配置し、この第２のリング歯車８２とケーシング３０等の固定の部分との間に高速用クラッチ６９を設けている。更に、第２のリング歯車８２と第３の太陽歯車８１との間に配置した複数組の遊星歯車８３、８４を第２のキャリア８０に回転自在に支持している。これら各遊星歯車８３、８４は互いに噛合すると共に第２のキャリア８０の径方向に関して内側に設けた遊星歯車８３を第３の太陽歯車８１に、同じく外側に設けた遊星歯車８４を第２のリング歯車８２にそれぞれ噛合している。
【００４９】
また、前記ケーシング３０は、胴部を構成するケーシング本体８６と、仕切り部材８７と、覆い部材８８とから構成されている。そして、このうちの覆い部材８８に設けた転がり軸受８９により出力軸３６を回転自在に支持している。
【００５０】
ケーシング本体８６の下部には開口部９０が設けられ、この開口部９０はオイルパン９１によって閉塞されている。このオイルパン９１に集溜された潤滑油は配管（図示しない）を介して油圧ポンプ６６に吸い上げられ、油圧６６から各駆動系に潤滑油が供給されるようになっている。すなわち、図１及び図５に示すように、油圧ポンプ６６を内蔵する油圧ポンプケーシング６４にはケーシング３０の段部３０ｂに向かって開口する複数の潤滑油吐出口９２が設けられている。
【００５１】
ケーシング３０にはその軸方向に潤滑油経路９３が設けられている。この潤滑油経路９３の一端はケーシング３０の段部３０ｂに開口する入口部９４を介して潤滑油吐出口９２と連通し、他端はケーシング３０の内壁方向に向かって貫通し、ケーシング３０の内部に開口している。そして、ケーシング３０の内部に設けられたトロイダル型無段変速ユニット３１の各部、例えば、入力側ディスク３９ａ，３９ｂ、出力側ディスク４０、パワーローラ４１、トラニオン４３の軸受部等に潤滑油を供給するようになっている。
【００５２】
さらに、潤滑油経路９３の入口部９４には潤滑油中に含まれている鉄粉等の異物を捕捉するフィルタ９５が着脱可能に装着されている。このフィルタ９５は、例えば、図１（ｂ）に示すような鍔付き円筒状のメッシュフィルタで、メッシュサイズは５０〜２００μｍが望ましく、潤滑油経路９３の内部に挿入されている。
【００５３】
次に、前述のように構成されたトロイダル型無段変速装置の作用について説明する。トロイダル型無段変速ユニット３１の入力回転軸３７から一対の入力側ディスク３９ａ、３９ｂ、各パワーローラ４１を介して一体型の出力側ディスク４０に伝わった動力は、中空回転軸７０を通じて取り出される。そして、前記低速用クラッチ６８を接続し、高速用クラッチ６９の接続を断った状態では、前記トロイダル型無段変速ユニット３１の変速比を変えることにより、入力回転軸３７の回転速度を一定にしたまま、出力軸３７の回転速度を、停止状態を挟んで正転、逆転に変換自在となる。
【００５４】
即ち、この状態では、入力回転軸３７と共に正方向に回転する第１のキャリア７２と、中空回転軸７０と共に逆方向に回転する第１の太陽歯車７１との差動成分が、第１のリング歯車７８から低速用クラッチ６８、第２のキャリア８０を介して出力軸３６に伝達される。
【００５５】
この状態では、トロイダル型無段変速ユニット３１の変速比を所定値にすることで出力軸３６を停止させられる他、このトロイダル型無段変速ユニット３１の変速比を前記所定値から増速側に変化させることにより出力軸３６を車両を後退させる方向に回転させられる。これに対して、トロイダル型無段変速ユニット３１の変速比を前記所定値から減速側に変化させることにより出力軸３６を車両を前進させる方向に回転させられる。
【００５６】
更に、低速用クラッチ６８の接続を断ち、高速用クラッチ６９を接続した状態では、出力軸３６を車両を前進させる方向に回転させる。即ち、この状態では、入力回転軸３７と共に正方向に回転する第１のキャリア７２と、中空回転軸７０と共にこの第１のキャリア７２と逆方向に回転する第１の太陽歯車７１との差動成分に応じて回転する、第１の遊星歯車式変速ユニット３２の遊星歯車７５の回転が別の遊星歯車７７を介して第２の遊星歯車式変速ユニット３３の遊星歯車７６に伝わり、第２の太陽歯車７９を介して伝達軸３８を回転させる。
【００５７】
そして、この伝達軸３８の先端部に設けた第３の太陽歯車８１と、この第３の太陽歯車８１と共に第３の遊星歯車式変速ユニット３４を構成する第２のリング歯車８２及び遊星歯車８３、８４との噛合に基づき、第２のキャリア８０及びこの第２のキャリア８０に結合した出力軸３６を前進方向に回転させる。この状態では、トロイダル型無段変速ユニット３１の変速比を増速側に変化させる程、出力軸３６の回転速度を速くできる。
【００５８】
前述のようなトロイダル型無段変速ユニット３１の入出力側ディスク３９ａ，３９ｂ，４０とパワーローラ４１間の動力伝達は、両者の間に油膜を介在させ、この油膜の剪断力によって動力を伝達させることで行われている。このため、油圧ポンプ６６の駆動によってオイルパン９１に集溜された潤滑油は吸い上げられ、潤滑油吐出口９２から潤滑油経路９３を介してトロイダル型無段変速ユニット３１の各部、例えば、入力側ディスク３９ａ，３９ｂ、出力側ディスク４０、パワーローラ４１、トラニオン４３の軸受部等に供給される。このとき、潤滑油経路９３の入口部９４にはフィルタ９５が設けられているため、潤滑油中に含まれている異物はフィルタ９５によって捕捉され、異物がトロイダル型無段変速ユニット３１の各部に供給されることはない。
【００５９】
ところで、トロイダル型無段変速装置を組み立てた後、出荷する際には次のような工程が行われる。すなわち、トロイダル型無段変速装置を組み立てた後、いったんモータ等で試運転を行う。この試運転において、ケーシング３０内に組み込まれたトロイダル型無段変速ユニット３１等の各部品のバリが取り去られ、鉄粉等の異物が潤滑油に紛れ込む。この異物を含んだ潤滑油が油圧ポンプ６６によって潤滑油経路９３に供給されるが、潤滑油経路９３の入口部９４にフィルタ９５が設けられているため、試運転によって発生したバリ等の異物はフィルタ９５によって捕捉される。
【００６０】
そこで、図７に示すように、ケーシング３０の段部３０ｂにボルト６５によって固定されている油圧ポンプハウジング６４を含む油圧ポンプアッセンブリ１０３をケーシング３０の段付き開口部３０ａから取り外すと、潤滑油経路９３の入口部９４が露出する。従って、入口部９４に挿入されているフィルタ９５を簡単に取り外すことができ、フィルタ９５から異物の除去あるいはフィルタ９５の交換を行うことができる。この操作によって試運転によって発生した異物が潤滑油に混入して潤滑系の各部に供給されることはない。
【００６１】
また、自動車用変速機として搭載し、例えば５万キロ走行後、フィルタ９５の交換を行う場合においても、自動車用変速機をいったん車体から下ろす必要があるが、油圧ポンプハウジング６４を含む油圧ポンプアッセンブリ１０３のみを取り外してフィルタ９５の交換をすればよく、トロイダル型無段変速装置の各部品の調整は全く必要がなく、ディーラ等での作業も容易となる。
【００６２】
次に、前述のように構成されたトロイダル型無段変速装置の組立方法について説明する。トロイダル型無段変速ユニット３１及び第１〜３の遊星歯車式変速ユニット３２，３３，３４をケーシング３０のケーシング本体８６に収納するのに先立って、図６に示すように、予めこのケーシング本体８６の外部で組み立てる。即ち、アクチュエータボディー４５にそれぞれの下端を結合固定した一対の支柱４６ａ、４６ｂにより出力側ディスク４０及び中空回転軸７０を回転自在に支持する。また、両支柱４６ａ、４６ｂの上下両端部に設けた各支持ポスト部４８ａ、４８ｂに外嵌支持した上下一対の支持板４４ａ、４４ｂにより、複数のトラニオン４３及びパワーローラ４１を所定位置に支持する。
【００６３】
更に、中空回転軸７０を挿通した入力回転軸３７に、油圧式押圧装置６３、一対の入力側ディスク３９ａ、３９ｂ、第１、第２の遊星歯車式変速ユニット３２、３３を構成する第１のキャリア７２及び遊星歯車７５〜７７を組み付けて図６に示すような第１のモジュール１００とする。
【００６４】
一方、ケーシング３０を構成する仕切り部材８７に伝達軸３８、低速用クラッチ６９、第２の遊星歯車式変速ユニット３３を構成する第１のリング歯車７８を組み付け、同じく図６に示すような第２のモジュール１０１とする。また、ケーシング３０を構成する覆い部材８８に出力軸３６を転がり軸受８９により回転自在に支持する。そして、この覆い部材８８に蓋体８８ａを固定すると共に、高速用クラッチ６９及び第３の遊星歯車式変速ユニット３４を構成する第２のキャリア８０、第２のリング歯車８２、遊星歯車８３、８４を組み付け、第３のモジュール１０２とする。
【００６５】
そして、これら各第１〜第３のモジュール１００〜１０２の作動状態が適正であった場合には、これら各モジュール１００〜１０２をケーシング３０を構成するケーシング本体８６に組み付ける。そして、この固定作業の後、このケーシング本体８６の開口部９０をオイルパン９１により塞ぐ。
【００６６】
前述のようにしてケーシング３０を構成するケーシング本体８６に、前述のような第１〜第３のモジュール１００〜１０２を組み付ける場合には、これら各モジュール１００〜１０２の構成部材と他の構成部材との位置決め作業を、容易且つ確実に行なえる。この作業は、特に熟練を要することなく容易に行なえるため、トロイダル型無段変速装置の組立コストを低減できる。
【００６７】
前記実施形態においては、油圧ポンプを備えたケーシング内に、互いに同心に配置した入力軸と出力軸との間にトロイダル型無段変速ユニットと遊星歯車式変速ユニットとを備えたが、遊星歯車式変速ユニットを有さないトロイダル型無段変速装置にも適用できる。
【００６８】
なお、この発明は、前記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、前記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組合わせてもよい。
【００６９】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、トロイダル型無段変速ユニットへ導かれる潤滑油中に含まれている異物はフィルタによって捕捉することができ、異物がトラクション面やパワーローラ軸受等に噛み込むのを防止することができるとともに、試運転時等に発生した異物によってフィルタが目詰まりを起こしても、フィルタの交換やフィルタに捕捉された異物を簡単に除去できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施形態を示し、（ａ）はトロイダル型無段変速装置の縦断側面図、（ｂ）はフィルタの斜視図。
【図２】同実施形態を示し、図１のＡ−Ａ線に沿う断面図。
【図３】同実施形態を示し、図１のＢ−Ｂ線に沿う断面図。
【図４】同実施形態を示し、図１の矢印Ｃ方向から見た端面図。
【図５】同実施形態を示し、潤滑系の構成図。
【図６】同実施形態を示し、トロイダル型無段変速装置の分割斜視図。
【図７】同実施形態を示し、ハウジングから油圧ポンプアッセンブリを取り外した状態の縦断側面図。
【図８】従来のトロイダル型無段変速ユニットを示す断面図。
【図９】従来の無段変速装置の断面図。
【符号の説明】
３０…ケーシング、３１…トロイダル型無段変速ユニット、３２，３３，３４…遊星歯車式変速ユニット、３５…入力軸、３６…出力軸、３９ａ，３９ｂ…入力側ディスク、４０…出力側ディスク、４１…パワーローラ、６４…油圧ポンプハウジング、９３…潤滑油経路、９５…フィルタ
【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】
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【図８】
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【図９】
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