JP2000213612A

JP2000213612A - トロイダル型無段変速機

Info

Publication number: JP2000213612A
Application number: JP11013701A
Authority: JP
Inventors: Shugo Azuma; 秀剛東
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1999-01-22
Filing date: 1999-01-22
Publication date: 2000-08-02

Abstract

(57)【要約】【課題】トロイダル型無段変速機において、入力され
る伝達トルクの増減による遠心力の変化に依存すること
なしに、主軸の有する各貫通孔から十分な潤滑油が供給
されること。【解決手段】入出力ディスク２、３間で摩擦係合によ
り伝達トルクの受け渡しを行うパワーローラ４と、前記
入出力ディスク２、３、ローディングカム９及びドライ
ブギヤ１３の共通する回転軸に挿通されるとともに、中
空状に形成され、一端部側から内部に供給される潤滑油
を軸方向に設けられた複数の貫通孔２４、２４ａ、２４
ｂから噴出する主軸１８と、を備えたトロイダル型無段
変速機において、前記主軸１８内周面上の軸方向に複数
の仕切２０を設けて複数の油路２６，２６ａ、２６ｂを
形成し、該油路２６，２６ａ、２６ｂ上に少なくとも一
つの貫通孔２４、２４ａ、２４ｂが存在することとし
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、トロイダル型無段
変速機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のトロイダル型無段変速機として
は、例えば特開平０６−２８０９５７号公報に開示され
るものが知られている。

【０００３】上記従来の技術は、図１１に示したよう
に、主軸１１８上に対向配置される入力ディスク２、６
と出力ディスク３、７、及び該入出力ディスク間で摩擦
係合により動力の受け渡しを行うパワーローラ４、８を
主要な要素とする第１トロイダル型無段変速ユニット
１、及び第２トロイダル型無段変速ユニット５とを具
え、前記パワーローラ４、８の傾転運動により任意の変
速比を無段階に設定するものである。

【０００４】図示しない駆動源から変速機に入力される
伝達トルクは、ローディングカム９による押付力を発生
しながら前記入力ディスク２、６に入力され、前記パワ
ーローラ４、８によって変速された後、前記出力ディス
ク３、７に伝達される。このように、第１及び第２トロ
イダル型無段変速ユニット１、５を介して変速された伝
達トルクは、前記出力ディスク３、７と一体回転するよ
う嵌合されたドライブギヤ１３から出力され、最終的に
車輪へと出力される。

【０００５】ここで、前記ローディングカム９は、前記
入力ディスク２及び該入力ディスク２の背面側に配置さ
れるカムフランジ１２との相対する面に形成されるカム
面と、前記入力ディスク２及び前記カムフランジ１２の
間に配置される保持器１１の円周方向複数箇所に形成さ
れた切り欠部に転動自在に保持されたカムローラ１０と
によって構成され、前記入力ディスク２と前記カムフラ
ンジ１２の間に相対回転が生じるとき、前記カムローラ
１０が前記カム面上を転動することによって、前記出力
ディスク３に向けての押付力を発生し、前記入力ディス
ク２、６及び出力ディスク３、７と前記パワーローラ
４、８の摩擦係合に滑りが生じないように作用してい
る。

【０００６】また、前記入力ディスク２、６と、出力デ
ィスク３、７、ローディングカム９及びドライブギヤ１
３の共通する回転軸に挿通され、かつ前記入力ディスク
２、６と一体的に回転する主軸１１８は、中空円柱状に
形成され、該主軸周面上の軸方向に複数の貫通孔１２４
を有している。

【０００７】図示しないオイルポンプから吐出され、前
記主軸１１８の一端部側である供給口１１９に供給され
る潤滑油は、主軸自身の回転運動からなる遠心力によっ
て主軸内周面上に沿って流れ、前記貫通孔１２４から噴
出される。

【０００８】このように噴出された潤滑油は、前記主軸
１１８と、前記入力ディスク２、６、出力ディスク３、
７、及びドライブギヤ１３との接触面、また、ローディ
ングカム９の前記カムローラ１０のカム面との接触面に
潤滑され油膜を形成することで摩耗を防止する働きを有
している。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来のようなトロイダル型無段変速機において、前記
主軸の供給口からその内部に供給された潤滑油は、主軸
の回転運動による遠心力によって主軸内周面上に沿って
流れているため、入力される伝達トルクの増大に伴って
潤滑油に作用する遠心力が増大すると、前記供給口付近
に位置する貫通孔から必要以上の潤滑油が噴出されるた
め、供給口から遠方部に位置する貫通孔においては十分
な潤滑ができなくなる。すべての貫通孔において十分な
潤滑を行うためには、供給する潤滑油量を増加させなけ
ればならなくなり、そのためオイルポンプの大型化や動
力損失が増加するといった問題点があった。

【００１０】本発明の目的は、前記問題点に鑑みてなさ
れたもので、入力される伝達トルクの増減による遠心力
の変化に依存することなしに、前記主軸の有する各貫通
孔から十分な潤滑油が供給されるトロイダル型無段変速
機を提案するところにある。

【００１１】

【問題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、請求項１に記載の発明は、駆動源により発生される
トルクが入力される入力ディスクと、該入力ディスクと
同軸上に対向配置され、伝達トルクが出力される出力デ
ィスクと、前記入出力ディスク間で摩擦係合により伝達
トルクの受け渡しを行うパワーローラと、前記入出力デ
ィスクのうち、一方のディスクの背面側に設けられ、伝
達トルクに応じて他方のディスクに向けての押付力を発
生するローディングカムと、前記入出力ディスクのう
ち、他方のディスクの背面側に設けられ、伝達トルクを
入力あるいは出力するドライブギヤと、前記入出力ディ
スク、ローディングカム及びドライブギヤの共通する回
転軸に挿通されるとともに、中空状に形成され、一端部
側から内部に供給される潤滑油を軸方向に設けられた複
数の貫通孔から噴出する主軸と、を具えたトロイダル型
無段変速機において、前記主軸内周面上の軸方向に複数
の仕切を設けて複数の油路を形成し、該油路上に少なく
とも一つの貫通孔が存在することを特徴としている。

【００１２】請求項２に記載の発明においては、前記貫
通孔が、主軸の回転方向において前記仕切の根本付近直
前に設けられることを特徴としている。

【００１３】請求項３に記載の発明においては、前記仕
切は、前記主軸の回転方向と同一方向の螺旋状に形成さ
れることを特徴としている。

【００１４】請求項４に記載の発明においては、前記螺
旋状の仕切は、軸方向に対して４５度の交角を持つこと
を特徴としている。

【００１５】請求項５に記載の発明においては、前記複
数の油路は、それぞれ油路幅が異なることを特徴として
いる。

【００１６】請求項６に記載の発明においては、前記複
数の仕切は、それぞれ高さが異なることを特徴としてい
る。

【００１７】請求項７に記載の発明においては、前記仕
切は、前記主軸とは別部材で構成されることを特徴とし
ている。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
する図面に基づいて詳細に説明する。まず、図１及び図
２は、本発明のトロイダル型無段変速機の要部の構成と
第１の実施の形態を示したものである。主軸１８上に対
向配置される、入力ディスク２、６と出力ディスク３、
７及び該入出力ディスク間で摩擦係合により動力の受け
渡しを行うパワーローラ４、８を主要な要素とする第１
トロイダル型無段変速ユニット１、及び第２トロイダル
型無段変速ユニット５とを具え、パワーローラ４、８の
傾転運動により任意の変速比を無段階に設定するもので
ある。

【００１９】ここで、入力ディスク２、６は、それぞれ
主軸１８の両端部にボ−ルスプライン１４、１６を介し
て軸方向移動可能に支持され、また出力ディスク３、７
は、主軸１８に回転自在に嵌合されたドライブギヤ１３
にスプライン１５、１７を介して一体結合される。

【００２０】入力ディスク２の背面側に設けられるロー
ディングカム９は、図示しない駆動源により発生される
伝達トルクに応じて出力ディスク３に向けての押付力を
発生し、入力ディスク２、６及び出力ディスク３、７と
パワーローラ４、８の摩擦係合に滑りが生じないように
作用している。

【００２１】ここで、ローディングカム９は、入力ディ
スク２及びこの背面側に配置されるカムフランジ１２と
の相対する面に形成されるカム面と、入力ディスク２及
びカムフランジ１２の間に配置される保持器１１の円周
方向複数箇所に形成された切り欠部に転動自在に保持さ
れたカムローラ１０とによって構成され、入力ディスク
２とカムフランジ１２の間に相対回転が生じたときカム
ローラ１０が前記カム面上を転動することによって押付
力を発生させている。

【００２２】駆動源から変速機に入力される伝達トルク
は、ローディングカム９による押付力を発生しながら、
入力ディスク２、６に入力され、パワーローラ４、８に
よって変速されたのち、出力ディスク３、７に伝達され
る。このように、第１及び第２トロイダル型無段変速ユ
ニット１、５を介して変速された伝達トルクは、出力デ
ィスク３、７と一体回転するようにスプライン嵌合され
たドライブギヤ１３から出力され、最終的に図示しない
出力ギヤ等を介して車輪へと出力されている。

【００２３】主軸１８は、中空円柱状に形成され、周面
上の軸方向に複数の貫通孔２４、２４ａ、２４ｂを有す
るとともに、内周面上の軸方向に複数の仕切り２０が形
成されている。主軸１８内周面と仕切り２０とによって
形成される溝状の部分が油路２６、２６ａ、２６ｂであ
り、これらの油路上には貫通孔が少なくとも一つは存在
するように設けられる。具体的には、主軸１８の一端部
側である供給口１９に近い貫通孔２４ａの油路数に対す
る割合を、より遠方部に位置する貫通孔２４ｂの油路数
に対する割合よりも小さくなるように設定される。

【００２４】図示しないオイルポンプから吐出され供給
口１９に供給される潤滑油は、主軸１８の回転運動によ
って供給口１９において油路２６、２６ａ、２６ｂに確
保され、主軸の遠心力によって油路２６、２６ａ、２６
ｂ上を流れた後、それらの油路２６、２６ａ、２６ｂに
対応する貫通孔２４，２４ａ、２４ｂから噴出される。

【００２５】このように噴出された潤滑油は、入力ディ
スク２、６とボールスプライン１４、１６、出力ディス
ク３、７とスプライン１５、１７、ドライブギヤ１３、
及びカムローラ１０等の被潤滑部材（以下、端に被潤滑
部材とする）に潤滑され、各被潤滑部材における接触面
に油膜を形成している。

【００２６】上記構成により、油路２６、２６ａ、２６
ｂ上を流れる潤滑油は、供給口１９から主軸１８内に供
給される際に主軸１８の回転運動によって複数の油路２
６、２６ａ、２６ｂ上に確保されるため、入力伝達トル
クの増加により主軸１８の遠心力が増加する場合でも、
供給口１９付近の貫通孔２４ａからは該貫通孔２４ａに
対応する油路２６ａ上に確保された潤滑油だけが噴出さ
れる。また、供給口１９から遠方に位置する貫通孔２４
ｂからは該貫通孔２４ｂに対応する油路２６ｂ上に確保
された潤滑油が噴出されるので、供給口１９から貫通孔
２４、２４ａ、２４ｂ間での距離に関係なくすべての貫
通孔２４、２４ａ、２４ｂから噴出される潤滑油を確保
することができ、被潤滑部材に対して十分な潤滑を可能
としている。

【００２７】次に、第２の実施の形態を図３に示す。主
軸１８の回転方向において仕切り２０の根本付近直前に
貫通孔２５を設ける。

【００２８】上記構成により、油路２６上に確保される
潤滑油が、主軸１８の回転運動により回転方向側の仕切
り２０側面に押しつけられ、仕切り２０の根本付近直前
に集中して流れるため、油路２６を流れる潤滑油をもっ
とも効率的に噴出させることが可能となる。

【００２９】そして、第３の実施の形態を図４に示す。
潤滑油の流れの状態に着目すると、主軸１８内周面上に
沿って流れる潤滑油の流れの方向は、供給口１９に供給
されるときの軸方向の流れの向きと、主軸１８から受け
る遠心力による接線方向の流れの向きとの総和であるこ
とから、仕切り２１を主軸１８の回転方向と同一の方向
の螺旋状に形成する。仕切り２１により油路２６ａ、２
６ｂが形成され、これらの油路２６ａ、２６ｂのそれぞ
れに対応するように貫通孔２４ａ、２４ｂが設けられ
る。

【００３０】上記構成により、潤滑油が油路上を流れる
際、主軸１８の回転運動によって回転方向側の仕切り２
１側面に押しつけられることを低減させることができ、
潤滑油の流動性を向上させている。また、図４において
示したように、供給口１９において主軸１８内部に供給
された潤滑油が、供給口１９付近に位置する貫通孔２４
ａ及び遠方に位置する貫通孔２４ｂのそれぞれに対応す
る油路２６ａ、２６ｂ上に確保されるので、遠方部の貫
通孔２４ｂにおいても潤滑油の十分な噴出ができ、潤滑
油を円滑に供給することを可能としている。

【００３１】また、第４の実施の形態を図５に示す。主
軸１８に作用するねじり主応力が最大となる方向が軸方
向に対して４５度となることから、第３の実施の形態に
おいて示した螺旋状の仕切り２１の方向をこのねじり主
応力が最大となる方向と一致するように、軸方向に対し
て交角が４５度の仕切り２２を設置する。

【００３２】上記構成により、仕切り２２自体が主軸１
８のねじり剛性補強部材となるため、第３の実施の形態
による作用効果に加えて、新たに補強部材を用いること
なしに主軸１８のねじり剛性を強化することができ、主
軸１８の耐久性を向上させている。

【００３３】また、第５の実施の形態を図６に示す。複
数の油路２６ａ、２６ｂは、その幅がそれぞれ異なるよ
うに設けられる。

【００３４】上記構成により、油路２６ａの幅を狭く設
けることで油路２６ａ上が潤滑油を確保できる容量、す
なわち２６ａ上に存在しうる潤滑油量を制限することが
でき、油路２６ａに対応する貫通孔２４ａからの潤滑油
噴出量を制限できるようになる。逆に油路２６ｂの幅を
広く設定することにより油路２６ｂに対応する貫通孔２
４ｂからの潤滑噴出量を確保することが可能となる。つ
まり、油路２６ａ、２６ｂの幅の広狭差によってそれら
に対応する貫通孔２４ａ、２４ｂからの潤滑油噴出量の
調整を可能としている。

【００３５】したがって、供給口１９付近に位置し潤滑
油噴出量を制限したい貫通孔２４ａに対応する油路２６
ａはその幅を狭く、また貫通孔２４ａより遠方部に位置
し潤滑油噴出量を確保したい貫通孔２４ｂに対応する油
路２６ａの幅より広く設定することで、主軸１８周面上
に設けられた各貫通孔からの十分な潤滑を可能としてい
る。

【００３６】さらに、前記被潤滑部材の材質や形状によ
る摩耗度の相違を考慮にいれた場合、供給すべき潤滑油
量も必要に応じて異なり、それに応じて潤滑油が少量で
も構わない被潤滑部材には少量の、また潤滑油を多く必
要とする被潤滑部材には、多量の潤滑を行うことが油路
２６ａ、２６ｂの広狭の設定により可能となる。

【００３７】また、第６の実施の形態を図７に示す。複
数の仕切り２０ａ、２０ｂは、その高さがそれぞれ異な
るように設けられる。

【００３８】上記構成により、仕切り２０ａの高さを低
く設定することで油路２６ａ上を流れる潤滑油が、主軸
１８の回転運動によって仕切り２０ａを乗り越え、主軸
１８の回転方向後方側の油路へと分配されることから、
油路２６ａ上に存在しうる潤滑油量を制限することがで
き、油路２６ａに対応する貫通孔２４ａからの潤滑油噴
出量を制限できるようになる。逆に仕切り２０ｂの高さ
を高く設定しておけば潤滑油が仕切り２３ｂを乗り越え
る量が前記仕切り２０ａの場合に比べて抑制されること
から、油路２６ｂに供給された潤滑油を保持することが
でき、この油路２６ｂに対応する貫通孔２４ｂからの潤
滑油噴出量を確保することが可能となる。つまり、仕切
り２０ａ、２０ｂの高さの高低差によって油路２６ａ、
２６ｂからの潤滑油噴出量の調整を可能としている。

【００３９】したがって、供給口１９付近に位置し潤滑
油噴出量を制限したい貫通孔２４ａに対応する油路２６
ａを形成する仕切り２０ａはその高さを低く、また前記
貫通孔２４ａより遠方部に位置し潤滑油噴出量を増加さ
せたい貫通孔２４ｂに対応する油路２６ｂを形成する仕
切り２０ｂはその高さを高く設定することで、主軸１８
周面上に設けられた各貫通孔からの十分な潤滑を可能と
している。

【００４０】そして、上記した第５の実施の形態の場合
と同様に、潤滑油が少量でも構わない被潤滑部材には少
量の、また潤滑油を多く必要とする被潤滑部材には多量
の供給を行うことが仕切り２０ａ、２０ｂの高さの設定
により可能となる。

【００４１】さらにまた、第７の実施の形態を図８〜図
１０に示す。これらの図に示した仕切り２３Ａ、２３
Ｂ、２３Ｃは、その構成部材が主軸１８とは別部材で構
成されている。

【００４２】上記構成により、主軸１８との一体構造で
は構成することが困難な仕切り２３Ａのような形状にす
るか、仕切り２３Ｂ、２３Ｃのように仕切りを形成する
部品の生産性を向上させることを可能としている。

【００４３】

【発明の効果】上記構成により請求項１に記載されてい
る本発明のトロイダル型無段変速機は、前記主軸の一端
部側である供給口に供給される潤滑油が複数の油路上に
確保されることになるため、入力伝達トルクの増減によ
る遠心力の変化に依存することなく、それぞれの油路に
対応した貫通孔から常に十分な潤滑が行えることによ
り、前記主軸と、入力ディスク、出力ディスク、ドライ
ブギヤとの接触面、及びローディングカムの前記カムロ
ーラのカム面との接触面に潤滑油が潤滑され油膜の形成
を可能としている。

【００４４】次に、請求項２に記載されている本発明の
トロイダル型無段変速機は、油路上に確保される潤滑油
が、主軸の回転運動により回転方向側の仕切り側面に押
しつけられ、該仕切りの根本付近直前に集中して流れる
ため、前記貫通孔を前記仕切りの根本付近直前に設ける
ことで、潤滑油を最も効率的に噴出させることを可能と
している。

【００４５】そして、請求項３に記載されている本発明
のトロイダル型無段変速機は、前記主軸内周面上に沿っ
て流れる潤滑油の流れの方向が、前記供給口に供給され
るときの軸方向の流れの向きと、前記主軸から受ける遠
心力による接線方向の流れの向きとの総和であることか
ら、前記仕切りを前記主軸の回転方向と同一の方向の螺
旋状に形成することで、潤滑油が油路上を流れる際、主
軸の回転運動によって回転方向側の仕切り側面に押しつ
けられることを低減させることができ、潤滑油の流動性
を向上させることができる。

【００４６】また、請求項４に記載されている本発明の
トロイダル型無段変速機は、前記主軸に作用するねじり
応力が最大となる方向が軸方向に対して４５度となるこ
とから、前記仕切りの方向を軸方向に対して４５度とす
ることで、仕切り部材自体が主軸のねじり剛性補強部材
となるため、新たに補強部材を用いることなしに前記主
軸のねじり剛性を強化することができる。

【００４７】また、請求項５に記載されている本発明の
トロイダル型無段変速機は、油路幅を狭く設けることで
油路上に存在しうる潤滑油量を制限し、その油路に対応
する貫通孔からの潤滑油噴出量を制限できるようにな
り、逆に油路幅を広く設定することでその油路に対応す
る貫通孔からの潤滑油噴出量を増加させることが可能と
なるので、前記油路幅の広狭によって対応するそれぞれ
の貫通孔からの潤滑油噴出量を調整することが可能とな
る。

【００４８】さらに、請求項６に記載されている本発明
のトロイダル型無段変速機は、前記仕切りの高さを低く
設けることで油路上に存在しうる潤滑油量を制限し、そ
の油路に対応する貫通孔からの潤滑油噴出量を制限する
ことが出るようになり、逆に仕切りの高さを高く設定す
ることでその油路に対応する貫通孔からの潤滑油噴出量
を増加させることが可能となるので、前記仕切りの高さ
の高低によって対応するそれぞれの貫通孔からの潤滑油
噴出量を調整することが可能となる。

【００４９】さらにまた、請求項７に記載されている本
発明のトロイダル型無段変速機は、仕切りを主軸と別部
材で構成することにより、主軸との一体構造では形成す
ることが困難な複雑な形状にするか、あるいは仕切りを
形成する部品の生産性を向上させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のトロイダル型無段変速機の構成を例示
する概略断面図である。

【図２】本発明の第１の実施の形態を示す、主軸の断面
図である。

【図３】第２の実施の形態を示す、主軸の断面図であ
る。

【図４】第３の実施の形態を示す、主軸の断面図であ
る。

【図５】第４の実施の形態を示す、主軸の断面図であ
る。

【図６】第５の実施の形態を示す、主軸の断面図であ
る。

【図７】第６の実施の形態を示す、主軸の断面図であ
る。

【図８】第７の実施の形態を示す、主軸の断面図及び概
略図である。

【図９】第７の実施の形態を示す、主軸の断面図及び概
略図である。

【図１０】第７の実施の形態を示す、主軸の断面図であ
る。

【図１１】従来型のトロイダル型無段変速機の構成を例
示する概略断面図である。

【符号の説明】

１第１トロイダル型無段変速ユニット２入力ディスク３出力ディスク４パワーローラ５第２トロイダル型無段変速ユニット６入力ディスク７出力ディスク８パワーローラ９ローディングカム１０カムローラ１１保持器１２カムフランジ１３ドライブギヤ１４ボールスプライン１５スプライン１８主軸１９供給口２０仕切り２０ａ仕切り２０ｂ仕切り２１仕切り２２仕切り２３Ａ仕切り２３Ｂ仕切り２３Ｃ仕切り２４貫通孔２４ａ貫通孔２４ｂ貫通孔２５貫通孔２６油路２６ａ油路２６ｂ油路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】駆動源により発生される伝達トルクが入
力される入力ディスクと、前記入出力ディスク間で摩擦係合により伝達トルクの受
け渡しを行うパワーローラと、前記入出力ディスクのうち、一方のディスクの背面側に
設けられ、伝達トルクに応じて他方のディスクに向けて
の押付力を発生するローディングカムと、前記入出力ディスク、ローディングカム及びドライブギ
ヤの共通する回転軸に挿通されるとともに、中空状に形
成され、一端部側から内部に供給される潤滑油を軸方向
に設けられた複数の貫通孔から噴出する主軸と、を備えたトロイダル型無段変速機において、前記主軸内周面上の軸方向に複数の仕切を設けて複数の
油路を形成し、該油路上に少なくとも一つの貫通孔が存
在することを特徴としたトロイダル型無段変速機。
【請求項２】前記貫通孔は、主軸の回転方向において
前記仕切の根本付近直前に設けられることを特徴とした
請求項１に記載のトロイダル型無段変速機。
【請求項３】前記仕切は、前記主軸の回転方向と同一
方向の螺旋状に形成されることを特徴とした請求項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】前記螺旋状の仕切は、軸方向に対して４
５度の交角を持つことを特徴とした請求項３に記載のト
ロイダル型無段変速機。
【請求項５】前記複数の油路は、それぞれ油路幅が異
なることを特徴とした請求項１ないし請求項４に記載の
トロイダル型無段変速機。
【請求項６】前記複数の仕切は、それぞれ高さが異な
ることを特徴とした請求項１ないし請求項４に記載のト
ロイダル型無段変速機。
【請求項７】前記仕切は、前記主軸とは別部材で構成
されることを特徴とした請求項１ないし請求項６に記載
のトロイダル型無段変速機。