(57)【要約】【課題】パワーローラの強度を維持しつつ簡単な構成でトラクション面に対して確実に潤滑油を供給することができるトロイダル型無段変速機を提供する。【解決手段】支軸２３の先端には、油路１４０通じて供給される潤滑油を入出力側ディスクのトラクション面へ向け噴出させる凸状部材４５０が油路１４０に対し、圧入することで取り付けられている。凸状部材４５０は、潤滑油を入出力側ディスクのトラクション面へ向けさせる潤滑溝４５３が形成されている。【選択図】図１
2012225451.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、前記パワーローラを回転自在に支持するトラニオンと、前記トラニオンに対して前記パワーローラを支持するための支軸とを備えるトロイダル型無段変速機において、
前記トラニオン側から供給される潤滑油を前記パワーローラの先端側へ流す油路が前記支軸に形成されており、前記支軸の先端に、前記油路を通じて供給される潤滑油を前記入出力側ディスクのトラクション面へ向け噴出させる凸状部材を前記油路に圧入により設けたことを特徴とするトロイダル型無段変速機。
【請求項２】
前記凸状部材には、前記油路と連通し、前記油路を通じて供給される潤滑油を前記入出力側ディスクのトラクション面へ向ける溝部が形成され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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明のトロイダル型無段変速機は、自動車用変速装置として、或いはポンプ等の各種産業機械の運転速度を調節するための変速装置として利用する。
【背景技術】
【０００２】
例えば自動車用変速機として使用されるダブルキャビティのトロイダル型無段変速機は、図８および図９に示すように構成されている。図８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とが設けられている。また、入力軸１の中間部の外周には出力歯車４がアンギュラ玉軸受を介して、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つの部材により成る中間壁１３を介して、ケーシング５０に支持されており、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る。
【０００４】
出力側ディスク３，３は、入力軸１との間に設けられたニードル軸受５，５により、入力軸１の軸心Ｏを中心に回転自在に支持されている。また、図２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により支持され、図２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、入力側ディスク２，２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２ａ，２ａと出力側ディスク３，３の内側面３ａ，３ａとの間には、パワーローラ１１が回転自在に挟持されている。
【０００５】
図８中右側に位置する入力側ディスクの内周面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、入力側ディスク２の背面には、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が突き当てられており、入力側ディスク２の入力軸１に対する軸線Ｏ方向の変位が阻止される。また、カム板７と入力軸１の端部（図８中左側）に形成された鍔部１ｄとの間には、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皿ばね８が設けられている。
【０００６】
パワーローラ１１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に回転自在に支持されており、各トラニオン１５，１５は、その本体部である支持板部１６の長手方向の両端部に、パワーローラ１１を支持する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が設けられ、パワーローラ１１を収容するための凹状のポケット部Ｐが形成されている。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を揺動させることで、各トラニオン１５，１５の中央部に支持された変位軸２３の傾斜角度を調節する。また、各トラニオン１５，１５から突出する変位軸２３の先端部２３ｂの周囲には、パワーローラがラジアルニードル軸受を介して、回転自在に支持されている。また、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】
各トラニオン１５，１５の枢軸１４，１４は、出力側ディスク３，３の側方位置に、両ディスク３，３を両側から挟む状態で設けられた一対のヨーク２３Ａ，２３Ｂの四隅に設けた４つの円形の支持孔１８，１８に対して、ラジアルニードル軸受３０を介して揺動自在および軸方向に変位自在に支持されており、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。また、ヨーク２３Ａ，２３Ｂは、鋼等の金属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。
【０００９】
ヨーク２３Ａ，２３Ｂの幅方向（図９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、係止孔１９には、その内周面を球状凹面として、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た支持ポスト６４，６８を内嵌しており、ヨーク２３Ａ，２３Ｂが僅かに変位できるように支持されている。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によって揺動自在に支持されている。
【００１０】
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、入力側ディスク２，２の回転が、一対のパワーローラ１１，１１を介して出力側ディスク３，３に伝えられ、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。
【００１１】
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を互いに逆方向に変位させる。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し、パワーローラ１１，１１の周面１１ａ，１１ａと入力側ディスク２，２および出力側ディスク３，３の内周面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。この力の向きの変化に伴って、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し、パワーローラ１１，１１の周面１１ａ，１１ａと入力側ディスク２，２および出力側ディスク３，３の内周面２ａ，２ａ，３ａ，３ａとの当接位置が変化し、入力軸１と出力歯車４との間の回転変速比が変化する。
【００１２】
ところで、このようなトロイダル型無段変速機において、パワーローラ１１と入出力側ディスク２，３との動力伝達は、これらの部材表面の損傷を防止するべく、油膜を介したトラクション力により非接触で行なわれる。そのため、パワーローラ１１と入出力側ディスク２，３との間に形成されるトラクション面には、トルクを非接触で伝達するための油膜を形成できる十分な量の潤滑油（トラクション油）を供給する必要があるとともに、ディスク２，３やパワーローラ１１を回転可能に軸支する軸受（以下、パワーローラ軸受とも言う）等に対しても十分な潤滑を行なう必要がある。そのため、従来から、トラクション面やパワーローラ軸受へ潤滑油を供給するための様々な手段が提案されている（例えば、特許文献１ないし特許文献５参照）。このうち、特に、特許文献４および特許文献５では、変位軸２３やパワーローラ１１の外周部付近を含む複数の部位に油路を形成し、これらの油路からトラクション面へ潤滑油を供給している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００３−２０７０１１号公報
【特許文献２】特許３７２６６７０号公報
【特許文献３】特表２００６−５０３２３０号公報
【特許文献４】実公平６−０１１４２６号公報
【特許文献５】特開２００１−２８９２９７号公報
【００１４】
しかしながら、前述した従来の技術では、潤滑油を供給するために、複雑な構造の部材を必要とし、あるいは、複雑な油路の加工を必要とする。そのため、組み立てコストや加工コストが割高となり、コストダウンが困難になるという問題があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明は、前記事情に鑑みて為されたもので、パワーローラの強度を維持しつつ簡単な構成でトラクション面に対して確実に潤滑油を供給することが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】
【００１６】
前記課題を解決するために、請求項１に記載の無段変速機は、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、前記パワーローラを回転自在に支持するトラニオンと、前記トラニオンに対して前記パワーローラを支持するための支軸とを備えるトロイダル型無段変速機であって、
前記トラニオン側から供給される潤滑油を前記パワーローラの先端側へ流す油路が前記支軸に形成されており、前記支軸の先端に、前記油路を通じて供給される潤滑油を前記入出力側ディスクのトラクション面へ向け噴出させる凸状部材を前記油路に圧入により設けたことを特徴とする。
【００１７】
また、請求項２に記載の無段変速機は、前記凸状部材には、前記油路と連通し、前記油路を通じて供給される潤滑油を前記入出力側ディスクのトラクション面へ向ける溝部が形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、高い応力が作用するトラクション面に近いパワーローラの外周側部位ではなく、高い応力が作用しない支軸に潤滑油のための油路が形成されているので、パワーローラの強度（
耐久性） を維持しつつ潤滑油をトラクション面側へ供給することができる。また、油路を通じて供給される潤滑油をディスクのトラクション面に向けて噴出させる凸状部材を油路に対して圧入することにより設けることで、複雑な構造を必要としないため、安価に達成できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１の実施形態を説明する図である。
【図２】本発明の第１の実施形態を説明する図である。
【図３】本発明の第１の実施形態を説明する図である。
【図４】図２のＡ‐Ａ断面を説明する図である。
【図５】本発明の第２の実施形態を説明する図である。
【図６】本発明の第２の実施形態を説明する図である。
【図７】本発明の実施形態の変形例を説明する図である。
【図８】従来例を説明する図である。
【図９】従来例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
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、変速機構としての構造及び作用は、前述の図８と図９に示した構造を含め、従来から知られている構造と同様である。このため、従来と同様に構成する部分については、図示並びに説明を省力若しくは簡略にし、本発明の実施形態の特徴部分を中心に説明する。
【００２１】
本発明の実施形態に係るトロイダル型無段変速機では、図８、図９と同様に、図示しない駆動源からの回転が駆動軸２２を介して入力される入力軸１と、ボールスプライン６，６により、入力軸１と一体で回転し、軸方向の変位自在に入力軸に支持された一対の入力ディスク２，２と、各入力ディスク２，２に対向した状態でニードル軸受５，５により入力軸１に回転自在に支持された一対の出力ディスク３，３と、各入力ディスク２，２と各出力ディスク３，３との間に挟持され、トラニオン１５，１５により支持されたパワーローラ１１，１１とを備えている。一対の出力ディスク３，３の間には、図示しない出力軸に対して出力ディスク３，３の回転を伝達する出力歯車４が設けられており、一対の入力ディスク２，２の一方のディスクの背面には、駆動軸１からの回転を一方の入力ディスクに伝達するローディングカム式の押圧装置１２、或いは、油圧式の押圧装置が設けられている。
【００２２】
そして、本発明の第１の実施形態においては、図１〜４に示すように、トラニオン１５側から供給される潤滑油をパワーローラ１１の先端側へ流す油路１４０がパワーローラ１１の中心部に形成されている。具体的には、本実施形態では、支軸２３がパワーローラ１１の中心部を貫いており、油路１４０が支軸２３の中心部に軸方向に沿って形成されている。
【００２３】
また、本実施形態において、支軸２３の先端には、油路１４０通じて供給される潤滑油を入出力側ディスクのトラクション面へ向け噴出させる凸状部材４５０が油路１４０に対し、圧入することで取り付けられている。特に凸状部材４５０は、主体となる円板部４５１と油路１４０に圧入される凸部４５２から成り、円板部４５１の平面部には径方向に伸び、凸部４５２の円筒面部には軸方向に伸びる潤滑油を入出力側ディスクのトラクション面へ向けさせる連通した潤滑溝４５３が形成されている。潤滑溝４５３は、入出力側ディスクとパワーローラ１１の接触位置からずれるように設けられており、図２において、パワーローラ１１が時計回りに回転している場合には、接触位置から半時計回りに少しずらして設けられる。
【００２４】
また、凸状部材４５０の円板部４５１の外径は、支軸２３の外径より大きく、また、パワーローラの内径より大きくなっており、パワーローラ１１とパワーローラ１１を支軸２３に対して回転自在に支持するラジアルニードル軸受２０２の支軸２３からの脱落を阻止する。
【００２５】
したがって、トラニオン１５側から供給される潤滑油は、支軸２３に形成された油路１４０と、支軸２３の先端に設けられた凸状部材４５０の潤滑溝４５３を通じ、入出力側ディスクへと噴出される。
【００２６】
また、潤滑溝４５３が入出力側ディスクとパワーローラ１１の接触位置からずれるように設けられているので、入出力側ディスクに付着した潤滑油が積極的に接触位置に取り込まれることになり、効率良く潤滑と冷却を行なうことができる。
【００２７】
また、凸状部材４５０の円板部４５１の外径が、支軸２３の外径より大きく、また、パワーローラの内径より大きくなっているため、パワーローラ１１とパワーローラ１１を支軸２３に対して回転自在に支持するラジアルニードル軸受２０２の支軸２３からの脱落を凸状部材４５０により阻止することができ、従来必要であった、ワッシャーや止め輪を不要とでき、コストを削減できる。
【００２８】
図５および図６は、本発明の第２の実施形態を示している。本実施形態は第1の実施形態の変形例であり、図示のように、凸状部材４６０の円板部４６１に設けられた潤滑溝４６２は、貫通孔４６３により連通しており、また、凸部４６４の中心部に貫通孔４６３まで貫通した開口油路４６５が設けられている。したがって、このような構成によっても、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００２９】
図７は、凸状部材の変形例であり、凸状部材４７０の円板部４７１の凸部４７２側の外周端に円環状の段部４７３を設けている。段部４７３を設けることで、作動時の凸状部材とパワーローラの接触を防止することができ、接触による凸状部材、或いは、パワーローラの破損やパワーローラの回転抵抗の増大を防止できる。すなわち、このような円環状の段部を第１の実施形態や第２の実施形態に設けることで、さらに効率を上げることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明は、自動車や各種産業機械の変速機として利用できる。
【符号の説明】
【００３１】
１      入力軸
１ａ      入力軸の外周面
１ｂ      入力軸の外周面に設けられた段差部
２      入力側ディスク
２ａ      入力側ディスクの内側面
２ｂ      入力側ディスクの内周面の段差部
２ｃ      入力側ディスクの内周面
３      出力側ディスク
３ａ      出力側ディスクの内側面
４      出力歯車
４ａ      フランジ部
５      ニードル軸受
６      ボールスプライン
７      カム板
８      皿ばね
９      ローディングナット
１１      パワーローラ
１２      押圧装置
１３      中間壁
１４      枢軸
１５      トラニオン
１６      支持板部
１７      連結板
１８      支持孔
１９      係止孔
２０      折れ曲がり壁
２１      円孔
２２      駆動軸
２３      変位軸
２３ａ      基端部
２３Ａ，２３Ｂ      ヨーク
３０      ラジアルニードル軸受
３１      駆動シリンダ
３３      駆動ピストン
４０      入力ディスクのトラクション面
４１      出力ディスクのトラクション面
４２      パワーローラのトラクション面
５０      ケーシング
６４      支持ポスト
６８      支持ポスト
１４０      油路
２０２      ラジアルニードル軸受
２２１      第１キャビティ
２２２      第２キャビティ
４５０      凸状部材
４５１      円板部
４５２      凸部
４５３      潤滑溝
４６０      凸状部材
４６１      円板部
４６２      潤滑溝
４６３      貫通孔
４６４      凸部
４６５      開口油路
４７０      凸状部材
４７１      円板部
４７２      凸部
４７３      段部
【図１】
2012225451.tif 000003
【図２】
2012225451.tif 000004
【図３】
2012225451.tif 000005
【図４】
2012225451.tif 000006
【図５】
2012225451.tif 000007
【図６】
2012225451.tif 000008
【図７】
2012225451.tif 000009
【図８】
2012225451.tif 000010
【図９】
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