(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
主軸に対して軸方向に移動可能で且つ前記主軸と一体回転可能に支持された入力ディスクと，前記入力ディスクに対向して配置され且つ前記主軸に相対回転可能に支持された出力ディスクと，前記入力ディスクと前記出力ディスクとの間に配置され且つ前記両ディスクに対する傾転角度に応じて前記入力ディスクの回転を無段階に変速して前記出力ディスクに伝達するパワーローラとを有するトロイダル変速部をケーシングに内蔵したトロイダル型無段変速機において，前記入力ディスク及び出力ディスクの先端部を囲む油溜め室と該油溜め室にオイルを供給するための油路とが形成された油溜め部材を前記ケーシングに一体的に設けたことを特徴とするトロイダル型無段変速機の潤滑装置。
【請求項２】
前記油溜め部材は，前記主軸に遊嵌されるとともに前記入力ディスクと前記出力ディスクの中心孔に当接する内側円筒部材と該内側円筒部材に対して同心円状に配置された外側円筒部材とを有し，前記入力ディスクと前記出力ディスクとの先端部は，前記内側円筒部材と前記外側円筒部材との間に配置され，前記両円筒部材間で前記油溜め室を形成し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の潤滑装置。
【請求項３】
前記内側円筒部材と前記外側円筒部材は前記両ディスクの中間に配置された隔壁で連結され，前記油溜め室は前記隔壁で二つに分割されていることを特徴とする請求項２に記載のトロイダル型無段変速機の潤滑装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は，自動車等の車両に適用されるトロイダル型無段変速機の潤滑装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車等の車両に適用される変速機の一つにトロイダル型無段変速機がある。トロイダル型無段変速機は，一般に，入力軸によって駆動される入力ディスク，前記入力ディスクに対向して配置され且つ出力軸に駆動連結された出力ディスク，及び両ディスクに摩擦接触するパワーローラを有するトロイダル変速部を備えており，パワーローラの傾転角度を変えることによって，入力ディスクの回転を無段階に変速して出力ディスクに伝達することができるものである。
【０００３】
パワーローラと入力ディスク及び出力ディスクとの接触部，即ちトラクションドライブ部では，動力伝達時に摩擦熱が発生するので，トラクションドライブ部を十分に潤滑して冷却してやらないと，トラクションドライブ部の温度が異常上昇し，トラクション力が損なわれ，グロススリップを引き起こすことがある。それ故，トロイダル型無段変速機には，従来からトラクションドライブ部を潤滑するための潤滑装置が設けられている。
【０００４】
トロイダル型無段変速機における潤滑装置としては，従来，例えば，図４に示すようなものがある。図４の潤滑装置は，入力ディスク４，出力ディスク５及びパワーローラ（図示せず）によって形成される空間５６にケーシング２５から延びるポスト４８を配置し，ポスト４８の先端にノズル５５を設け，ノズル５５からトラクションドライブ部に向けてオイル４７を供給するようにしたものである。ポスト４８は，その中心部に油路４９が形成されたものであって，ケーシング２５に取り付けられている。オイル４７はケーシング２５に形成された油路からポスト４８の油路４９を通ってノズル５５に供給される。ノズル５５の先端は入力ディスク４及び出力ディスク５の先端部３８，３９，即ち入力ディスク４及び出力ディスク５の中心部に向けられている。ノズル５５から入力ディスク４及び出力ディスク５の先端部３８，３９に向けて放出されたオイル４７は，入力ディスク４及び出力ディスク５の回転による遠心力で，先端部３８，３９から後端部５３，５４即ち外周部に向かって拡がるように移動していくので，入力ディスク４及び出力ディスク５の全面にオイル４７が拡がり，トラクションドライブ部はオイルで潤滑・冷却されることになる。
【０００５】
また，トロイダル型無段変速機における潤滑装置は，例えば，実開平２−４７４５８号公報，特開平６−２８０９６０号公報に開示されたものがある。実開平２−４７４５８号公報に開示された潤滑装置は，一対のパワーローラのそれぞれ互いに対面する端面に開口部を有する潤滑用油路を設けてノズルを形成し，該ノズルからトラクションドライブ部にオイルを供給するようにしたものである。また，特開平６−２８０９６０号公報に開示された潤滑装置は，トラクションドライブ部にオイルを供給するノズルを設け，該ノズルのオイル噴出口を，入力ディスクとパワーローラの相互の回転方向が閉じ側の転動面，即ち入力ディスクとパワーローラとがともに巻き込む方向に回転する側の転動面，及び出力ディスクとパワーローラの相互の回転方向が閉じ側の転動面，即ち出力ディスクとパワーローラとがともに巻き込む方向に回転する側の転動面に向けられたものである。これらも図４に示した潤滑装置と同様に，ノズルからトラクションドライブ部へ向けてオイルを供給する，いわゆるノズル方式の潤滑装置である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで，図４に示した潤滑装置は，ノズル５５から吹き付けられたオイル４７は流速が大きいため，図５に示すように，高速で回転する入力ディスク４及び出力ディスク５に当たった瞬間に，オイル４７の大部分は跳ね飛ばされて飛散してしまうことになる。それ故，トラクションドライブ部を十分に冷却するには，ノズル５５から大量のオイル４７を放出する必要があり，オイルポンプの負荷の増大の原因になっていた。
【０００７】
また，従来のトロイダル型無段変速機では，跳ね飛ばされたオイルは大量の空気を巻き込むので，空気を巻き込んだオイルがオイルパンへドレンされ，オイルポンプに吸入されることになり，キャビテーションを引き起こし，大きな騒音の原因となっていた。
【０００８】
更に，跳ね飛ばされたオイルが大量の空気を巻き込むことによって，油圧回路中に気泡が混入するので，制御油圧が不安定となり，トロイダル変速部の変速制御に支障をきたし，変速比が変動したりすることがあった。これらの問題点は，実開平２−４７４５８号公報に記載された潤滑装置においても生じると考えられる。
【０００９】
また，特開平６−２８０９６０号公報に記載された潤滑装置は，オイル噴出口は，入力及び出力ディスクとパワーローラの相互の回転方向が閉じ側の転動面に向けられているので，転動面に供給されたオイルは，入力ディスク，パワーローラ及び出力ディスクの回転に伴って，それらの接触面に巻き込まれるようにして供給されるので，オイルが跳ね飛ばされ難いことは確かであるが，オイル噴出口からオイルをかなりの流速で入力ディスク及び出力ディスクに向けて放出している以上，どうしてもオイルが跳ね飛ばされてしまい，オイルの飛散を回避することはできない。
【００１０】
そこで，トロイダル変速部を覆うケーシング内にオイルを一杯に満たして，オイルポンプでオイルを循環させるようにすることも考えられるが，その場合には大量のオイルが必要となるだけでなく，オイルが回転部材や摺動部材の抵抗となるので，有効な手段とはいえない。従って，トラクションドライブ部を潤滑して冷却するためのトロイダル型無段変速機の潤滑装置において，ノズル方式の潤滑装置を採用せずに，少量のオイルでトラクションドライブ部を潤滑することが課題となっている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この発明の目的は，上記課題を解決することであり，入力及び出力ディスクの先端部の摩擦面を囲む必要最小限の大きさの油溜め室を形成し，該油溜め室にオイルを供給してトラクションドライブ部を少量のオイルで潤滑できるように構成することにより，オイルの飛び跳ねに伴う空気の巻き込みを防止したトロイダル型無段変速機の潤滑装置を提供することである。
【００１２】
この発明は，主軸に対して軸方向に移動可能で且つ前記主軸と一体回転可能に支持された入力ディスクと，前記入力ディスクに対向して配置され且つ前記主軸に相対回転可能に支持された出力ディスクと，前記入力ディスクと前記出力ディスクとの間に配置され且つ前記両ディスクに対する傾転角度に応じて前記入力ディスクの回転を無段階に変速して前記出力ディスクに伝達するパワーローラとを有するトロイダル変速部をケーシングに内蔵したトロイダル型無段変速機において，前記入力ディスク及び出力ディスクの先端部を囲む油溜め室と該油溜め室にオイルを供給するための油路とが形成された油溜め部材を前記ケーシングに一体的に設けたことを特徴とするトロイダル型無段変速機の潤滑装置に関する。
【００１３】
この発明によるトロイダル型無段変速機の潤滑装置は，上記のように構成されているので，オイルはケーシング側から油路を通って油溜め室に供給される。入力ディスク及び出力ディスクの先端部即ち中心部は，油溜め室内に満たされたオイルの中に浸かっているので，油溜め室内のオイルで確実に潤滑される。そして，入力ディスク及び出力ディスクの回転に伴って遠心力で，オイルは後端部即ち外周部まで流れ，トラクションドライブ部を含めたディスクのトロイダル面全体が潤滑される。このように，油溜め室は，入力ディスク及び出力ディスクの先端部だけが浸かる大きさであるから，小さくて済み，オイルの使用量が少なくて済む。また，この潤滑装置はノズルを使用せずに，入力ディスク及び出力ディスクの先端部を油溜め室に浸けたものであるから，オイルがディスクの回転によって跳ね飛ばされることはない。
【００１４】
このトロイダル型無段変速機の潤滑装置において，前記油溜め部材は，前記主軸に遊嵌されるとともに前記入力ディスクと前記出力ディスクの中心孔に当接する内側円筒部材と該内側円筒部材に対して同心円状に配置された外側円筒部材とを有し，また，前記入力ディスクと前記出力ディスクとの先端部は，前記内側円筒部材と前記外側円筒部材との間に配置され，前記両円筒部材間で前記油溜め室を形成しているものである。
【００１５】
また，上記トロイダル型無段変速機の潤滑装置において，前記内側円筒部材と前記外側円筒部材は，前記両ディスクの中間に配置された隔壁で連結され，前記油溜め室は前記隔壁で二つに分割されている。このため，ケーシング側から供給されたオイルは，二つの油溜め室に均等に分けられ，それぞれのディスクを均等に潤滑することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下，図面を参照して，この発明によるトロイダル型無段変速機の潤滑装置の実施例について説明する。図１はこの発明による潤滑装置が適用されるトロイダル型無段変速機を示す概略図，図２はこの発明によるトロイダル型無段変速機の潤滑装置の一実施例を示す断面図，及び図３は図２に示した潤滑装置の一部を拡大した拡大断面図である。
【００１７】
この実施例におけるトロイダル型無段変速機は，２組のトロイダル変速部１，２を同一軸上にタンデム配置した，いわゆる，ダブルキャビティ式トロイダル型無段変速機と称されるものである。トロイダル変速部１は，図１に示すように，入力ディスク４と，入力ディスク４に対向して配置された出力ディスク５と，入力ディスク４と出力ディスク５との間に配置され且つ両ディスク４，５のトロイド曲面に摩擦係合するパワーローラ６から構成されている。トロイダル変速部１には，２つのパワーローラ６が設けられており，それぞれのパワーローラ６は，自己の回転軸線１０の周りに回転自在であり，且つ回転軸線１０に直交する傾転軸１１の周りに傾転運動をする。
【００１８】
トロイダル変速部２も，トロイダル変速部１と同様の構成を備えており，入力ディスク７と，入力ディスク７に対向して配置された出力ディスク８と，入力ディスク７と出力ディスク８との間に配置され且つ両ディスク７，８のトロイド曲面に摩擦係合するパワーローラ９から構成されている。
【００１９】
トロイダル変速部２の出力ディスク８は，トロイダル変速部１の出力ディスク５と背中合わせに配置され，出力ディスク５，８同士が一体回転できるように背面同士を連結軸２２上にスプライン嵌合によって連結されている。連結軸２２は主軸３に相対回転可能に嵌合された中空軸であって，連結軸２２の中間部にスプロケット２４が一体的に形成されている。両出力ディスク５，８は，連結軸２２を介してスラスト方向及びラジアル方向の荷重を支持する軸受（図示せず）によってケーシング２５に支持されている。両出力ディスク５，８に伝達された動力はチェーン伝動装置２３，即ち，スプロケット２４からチェーン２６及び中間スプロケット２７を経て，一端側に中間スプロケット２７が取り付けられたカウンタ軸２８に取り出される。
【００２０】
トロイダル変速部１において，入力ディスク４は，図２に示すように，それぞれ主軸３にボールスプライン１６を介して取り付けられており，主軸３に対して軸方向に変位可能で且つ主軸３と一体回転可能である。ボールスプライン１６は，複数個のボール１７が第一入力ディスク４の内周面に形成したスプライン溝２０及び主軸３の外周面に形成したスプライン溝２１内を転動するものである。ボール１７は軸方向の両側から挟むように配置された一対の抜け止め用ストッパ１８，１９によってスプライン溝２０，２１内に保持されている。
【００２１】
トロイダル変速部２の入力ディスク７も，図は省略したが，主軸３にボールスプライン１６を介して主軸３と一体回転可能で且つ主軸３に対して軸方向に移動可能に支持されている。主軸３にはローディングナット（図示せず）が螺合され，ローディングナットによって主軸３上に皿ばね（図示せず）が位置決め固定されており，入力ディスク７は該皿ばねによってパワーローラ９に向けて付勢されている。
【００２２】
エンジンからの動力は，トルクコンバータ１２を介して入力軸１３に伝達され，入力軸１３からトロイダル型無段変速機に伝達される。入力軸１３は，図２に示すように，先端部に細径軸部２９とフランジ部３０とを有しており，細径軸部２９は主軸３の先端部に形成された孔に嵌合されるとともに，ニードルベアリング３１を介して回転自在に支持されている。また，入力軸１３のフランジ部３０には爪３２が形成されており，入力軸１３からローディングカム１４へトルクが伝達できるように，入力軸１３の爪３２はローディングカム１４の爪３３に噛み合っている。
【００２３】
ローディングカム１４は，主軸３に対して相対回転可能に支持されているので，ボールスプライン１６で主軸３に連結されている入力ディスク４に対して相対的に回転することができる。また，ローディングカム１４は，主軸３に対して軸方向に相対変位可能に支持されるとともに，スラストベアリング３４及び皿ばね３５を介して，主軸３の先端に形成されたフランジ部３６にスラスト力を作用させることができる。なお，主軸３は軸方向に少しだけ相対的に移動することができるようにケーシング２５に支持されている。
【００２４】
ローディングカム１４と入力ディスク４とが相対回転すると，ローディングカム１４，カムローラ１５等のカム作用によって，入力トルクの大きさに応じて，入力ディスク４をパワーローラ６に押し付けるスラスト力が発生し，入力ディスク４が回転するとともに，主軸３を介してトロイダル変速部２の入力ディスク７も回転する。また，上記カム作用によって，同時に主軸３が左方向に移動し，これにより，トロイダル変速部２の入力ディスク７をパワーローラ９に押し付けるスラスト力が発生する。上記スラスト力は，入力ディスク４，７と出力ディスク５，８との間でパワーローラ６，９を挟み付け，伝達トルクの大きさに応じた摩擦係合力を与える。
【００２５】
各トロイダル変速部１，２では，パワーローラ６，９はトラニオン（図示せず）に対して回転自在に且つ揺動自在に支持されている。パワーローラ６，９は傾転軸１１の周りに傾転可能であり，入力ディスク４，７の回転はパワーローラ６，９を介して出力ディスク５，８にそれぞれ無段階に変速されて伝達される。
【００２６】
パワーローラ６，９の回転軸線１０が主軸３の軸線と一致している中立位置，即ち両軸線が同一平面上にある中立位置では，パワーローラ６，９の傾転角はその時の状態を維持しており，変速比はその時の値を保持している。トルク伝達中に，トラニオンを傾転軸１１の軸方向に移動させると，それに伴ってパワーローラ６，９も傾転軸方向に変位し，パワーローラ６，９と入力ディスク４，７及び出力ディスク５，８との接触位置が，上記中立位置における接触位置から変位する。その結果，パワーローラ６，９は，両ディスク４，５，７，８から傾転力を受け，傾転軸１１における移動方向と移動量に応じた方向と速さで傾転軸１１を中心とした傾転が生じる。このような傾転が生じると，入力ディスク４，７におけるパワーローラ６，９との摩擦接触点が描く半径と，出力ディスク５，８におけるパワーローラ６，９との摩擦接触点が描く半径との比が変化し，これによって無段変速が行われる。パワーローラ６，９の傾転制御は，図示しないコントローラによって，目標変速比が達成されるように，アクチュエータ（図示せず）の作動を介してトラニオンの傾転軸方向変位が制御される。
【００２７】
トラクションドライブ部を潤滑するための潤滑装置３７は，入力ディスク４，７と出力ディスク５，８の先端部３８，３９を覆うように囲む油溜め室４０と，油溜め室４０にオイルを供給するための油路４１とが形成された油溜め部材４２を，ケーシング２５に一体的に設けたものであって，入力ディスク４，７と出力ディスク５，８に挟まれた空間に配置されている。油溜め部材４２は，外観は，リング状に形成されたもので，主軸３に遊嵌合される内側円筒部材４３と内側円筒部材４３に対して同心円状に配置された外側円筒部材４４とを有し，入力ディスク４，７及び出力ディスク５，８の先端部３８，３９は内側円筒部材４３と外側円筒部材４４との間に配置され，両円筒部材４３，４４間で油溜め室４０を形成している。また，内側円筒部材４３と外側円筒部材４４は，リング状板からなる隔壁４５で連結されている。隔壁４５は主軸３に垂直な面であって，両ディスク４と５，７と８の中間位置に形成されている。油溜め室４０は隔壁４５で二つに分割されている。外側円筒部材４４は放射状に一体に設けられた連結部４６を有しており，連結部４６には油溜め室４０へオイル４７を供給するための油路４１が形成されている。
【００２８】
ケーシング２５には，ケーシング２５から主軸３に向かって内側へ延びるポスト４８が一体的に取り付けられている。ポスト４８の中心にはケーシング２５の油路に連通する油路４９が形成されている。油溜め部材４２は連結部４６を介してポスト４８に連結され，連結部４６の油路４１とポスト４８の油路４９は連通している。オイル４７はケーシング２５から油路４９，４１を通って油溜め部材４２に形成された油溜め室４０に供給されて溜められる。
【００２９】
内側円筒部材４３の軸方向両端部の外周面にはそれぞれ，入力ディスク４，７及び出力ディスク５，８の中心孔の内周面５０，５１に当接するシール部材５２が設けられている。このため，油溜め室４０内に溜められたオイル４７は，主軸３側には流出しない。外側円筒部材４４は断面形状が円弧状に形成され，入力ディスク４，７及び出力ディスク５，８の先端部３８，３９におけるトロイド曲面との間に小さな隙間Ｃが設けられているので，入力ディスク４，７及び出力ディスク５，８の回転に伴う遠心力で，油溜め室４０内に溜められたオイル４７は，隙間Ｃから各ディスク４，５，７，８のトロイド曲面に流出し，各ディスク４，５，７，８，の後端部５３，５４，即ち外周部に向かって流れ，トラクションドライブ部を含めたディスク４，５，７，８のトロイド曲面全体が潤滑される。
【００３０】
次に，このトロイダル型無段変速機の作動について説明する。エンジンからの動力がトルクコンバータ１２を介して入力軸１３に入力されると，入力軸１３に入力されたトルクは，ローディングカム１４及びカムローラ１５を介してトロイダル変速部１の入力ディスク４に伝達される。入力ディスク４はローディングカム１４等のカム作用で出力ディスク５に向かって移動してパワーローラ６に押し付けられる。そして，入力ディスク４の回転に伴ってパワーローラ６が回転し，その回転が出力ディスク５へと伝達される。これと同時に，ローディングカム１４等のカム作用によって主軸３は入力ディスク４の移動方向と反対方向に移動し，入力軸１３からのトルクは主軸３を介してトロイダル変速部２の入力ディスク７に入力される。そして、入力ディスク７の回転はパワーローラ９を介して出力ディスク８に伝達される。
【００３１】
トラクションドライブ部を潤滑するためのオイル４７は，ケーシング２５側からポスト４８の油路４９及び油溜め部材４２の油路４１を通って，油溜め室４０に供給される。油溜め室４０には入力ディスク４，７及び出力ディスク５，８の先端部３８，３９が浸かっているので，油溜め室４０に溜まったオイル４７によって，入力ディスク４，７及び出力ディスク５，８の先端部３８，３９が潤滑され，更に入力ディスク４，７及び出力ディスク５，８の回転に伴う遠心力で，オイル４７は隙間Ｃからトロイド曲面上に膜を張るように薄く流れ出して全面に拡がり，入力ディスク４，７，出力ディスク５，８，パワーローラ６，９を潤滑し，トラクションドライブ部を冷却する。このように，この潤滑装置は，ノズルからオイルを吹き付けるのではなく，油溜め室４０に溜められたオイル４７にディスク４，５，７，８を浸すようにしたので，オイル４７がディスク４，５，７，８に衝突して飛び跳ねることはなく，それ故，気泡を巻き込むようなことはほとんどなくなる。
【００３２】
【発明の効果】
この発明によるトロイダル型無段変速機の潤滑装置は，上記のとおり，入力ディスク及び出力ディスクの先端部を油溜め室に浸け，入力ディスク及び出力ディスクの回転に伴う遠心力で両ディスクのトロイド曲面全体を潤滑するから，従来のように，ディスクの回転によってオイルが跳ね飛ばされることはない。それ故，トロイダル変速部の中で発生する気泡の量が劇的に減少するので，制御油圧回路内へ混入する気泡の量も減り，制御油圧が安定し，変速制御が安定する。また，制御油圧回路内へ混入する気泡の量が大幅に減るので，キャビテーションを引き起こすこともなくなり，騒音を防止することができる。
【００３３】
また，油溜め室は，入力ディスク及び出力ディスクの先端部だけが浸かる大きさであるから，その容積は小さくてすみ，オイルの使用量が少なくて済む。それゆえ，潤滑・冷却に必要なオイルの消費量が少なくて済み，オイルポンプの負荷を軽減することができる。しかも，油溜め室の容積が小さいので，入力ディスク，出力ディスク，パワーローラなどの回転部材や，入力ディスク，出力ディスクなどの摺動部材にとって，オイルが抵抗となることはほとんどないので，動力損失も少ない。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による潤滑装置が適用されるトロイダル型無段変速機を示す概略図である。
【図２】この発明によるトロイダル型無段変速機の潤滑装置の一実施例を示す断面図である。
【図３】図２に示した潤滑装置の一部を拡大した拡大断面図である。
【図４】従来のトロイダル型無段変速機の潤滑装置を示す断面図である。
【図５】図４に示した潤滑装置の一部を拡大した拡大断面図である。
【符号の説明】
１，２    トロイダル変速部
３        主軸
４，７    入力ディスク
５，８    出力ディスク
６，９    パワーローラ
２５      ケーシング
３７      潤滑装置
３８，３９  先端部
４０      油溜め室
４１      油路
４２      油溜め部材
４３      内側円筒部材
４４      外側円筒部材
４５      隔壁
【図１】
0004144063.tif 000002
【図２】
0004144063.tif 000003
【図３】
0004144063.tif 000004
【図４】
0004144063.tif 000005
【図５】
0004144063.tif 000006