JP2001099276A - トロイダル型無段変速機のアイドラベアリング潤滑構造 - Google Patents

トロイダル型無段変速機のアイドラベアリング潤滑構造

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JP2001099276A JP27985799A JP27985799A JP2001099276A JP 2001099276 A JP2001099276 A JP 2001099276A JP 27985799 A JP27985799 A JP 27985799A JP 27985799 A JP27985799 A JP 27985799A JP 2001099276 A JP2001099276 A JP 2001099276A
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勝則 山下
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Abstract

(57)【要約】 【課題】エクステンションケースの下方に押し込められ
るアイドラベアリングに十分な量の潤滑油を供給する。 【解決手段】ミッションケース1のリヤ接合面部37と
エクステンションケース34の内部下方とに架渡してア
イドラシャフト53を固定し、それに二つのアイドラベ
アリング54を被嵌してアイドラギヤ51を回転可能に
支持する。アイドラシャフト53の軸心部に油路55を
形成し、そこから油路56を介して、二つのアイドラベ
アリング54の間に潤滑油が供給されるようにする。前
記アイドラシャフト53の軸心部油路55には、ミッシ
ョンケース1のリヤ接合面部37の潤滑ルートAから前
方部に、エクステンションケース34の後方内側面66
の潤滑ルートBから後方部に、二つの方向から潤滑油が
供給されるようにして、走行状態による潤滑油量の変動
を補う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、入力ディスクと出
力ディスクとの間に摩擦ローラを配設し、この摩擦ロー
ラの傾転状態を変更することで入出力間の変速比を変更
できるようにしたトロイダル型無段変速機に関し、特に
それら変速機構を収納するミッションケースの後方に接
合されるエクステンションケース内のアイドラベアリン
グの潤滑構造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10−148244号公報に記載され
るものがある。このトロイダル型無段変速機は、同軸上
に配設されて対をなす回転可能な入力ディスク及び出力
ディスクの対向面間に形成されたトロイド状の溝内に、
パワーローラと称する摩擦ローラを配設し、この摩擦ロ
ーラをトラニオンと称する支持機構で傾転可能に支持す
る。一方、この支持機構は、流体圧シリンダによって、
例えば前記摩擦ローラの軸線方向と直交し且つ入出力デ
ィスクの軸線方向と直交する方向に駆動される。ここ
で、例えば摩擦ローラの軸線と入出力ディスクの軸線と
がずれると、摩擦ローラの回転方向と入力ディスクから
の入力方向とにずれが生じ、そのずれの力の成分が摩擦
ローラを傾転し、これにより両ディスクに摩擦接触して
いる摩擦ローラと入力ディスクとの接触半径及び出力デ
ィスクとの接触半径が変わるので、入出力間の変速比が
変化する。
【0003】前記摩擦ローラと入出力ディスクとは、大
きな接触圧力で常時接触しているので、両者が回転する
如何様な場合にも潤滑が重要である。その一例として
は、例えばエンジンが停止し、油圧ポンプが作動してい
ない状態で、車両を牽引するような場合が考えられる。
そこで、特開平9−303510号公報では、このよう
なエンジン停止状態での牽引時にも、摩擦ローラが潤滑
されるようにした潤滑構造が提案されている。具体的に
は、前記変速機構を収納するミッションケースの後方部
に潤滑油溜まりを設け、牽引時に作動する出力系ギヤ列
によって潤滑油を掻き上げて、その潤滑油溜まりに潤滑
油を貯留し、そこから逆止弁を介して摩擦ローラに潤滑
油が供給されるようにしている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前述した出
力系ギヤ列には、アイドラギヤと称する歯車がある。こ
のアイドラギヤは、通常の自動変速機と同様に、変速後
の出力を取り出すカウンタギヤと、最終出力軸の出力ギ
ヤとの間に介装されて、両者の回転方向を一致させるも
のであるが、トロイダル型無段変速機の構造上、前記変
速機構を収納するミッションケースの後方にエクステン
ションケースと称する延長部を接合し、その内部の下方
に配設されている。更に具体的には、ギヤの回転を支持
するベアリングのレイアウトの関係から、ミッションケ
ースのエクステンションケースとの接合面と当該エクス
テンションケースとの間にアイドラシャフトと称する回
転軸を掛け渡して固定し、これにアイドラベアリングと
称するラジアルベアリングを二つ並べて被嵌し、それら
の外輪の外側にアイドラギヤの内周面を被嵌している。
【0005】このアイドラベアリングは、以下の理由か
ら、潤滑条件が非常に厳しい。即ち、まず潤滑の主体
は、あくまでも前述した変速機構であり、その後方に配
置されているアイドラギヤには、少量の潤滑油しか供給
できない。また、レイアウトの関係から、ベアリング自
体が潤滑油中に浸っておらず、しかも狭いエクステンシ
ョンケースの壁面に覆われているので、飛散している潤
滑油もベアリングまでは回り込みにくい。
【0006】本発明はこれらの諸問題に鑑みて開発され
たものであり、潤滑条件の厳しいアイドラベアリングに
十分な潤滑油を供給することができるトロイダル型無段
変速機のアイドラベアリング潤滑構造を提供することを
目的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記諸問題を解決するた
めに、本発明のトロイダル型無段変速機のアイドラベア
リング潤滑構造は、摩擦ローラと入力ディスク及び出力
ディスクとの接触点を変更することにより変速比を調整
可能としたトロイダル型無段変速機にあって、前記摩擦
ローラや入力ディスク及び出力ディスクを収納するトラ
ンスミッションケースと、該トランスミッションケース
の後方に接合されるエクステンションケースとの間に固
定されたアイドラシャフトに被嵌され、且つアイドラギ
ヤを回転可能に支持する、並設された二つのアイドラベ
アリングの潤滑構造であって、前記アイドラシャフトの
軸心部に、前後方向に油路を形成し、アイドラシャフト
軸心部の油路から前記二つのアイドラベアリングの間に
通ずる油路を形成すると共に、前記ミッションケースの
エクステンションケースとの接合面から前記アイドラシ
ャフト軸心部の油路前方部に通ずる油路と、前記エクス
テンションケースの後方内側面から前記アイドラシャフ
ト軸心部の油路後方部に通ずる油路とを形成したことを
特徴とするものである。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明のトロイダル型無段
変速機の一実施形態を添付図面に基づいて説明する。ま
ず、本実施形態のトロイダル型無段変速機の概略構成に
ついて、図1を用いて、入力側から出力側の順に簡潔に
説明する。図示されない発動機であるエンジンの回転力
は、トランスミッションケース(以下、単にミッション
ケースとも記す)1内のトルクコンバータ4を介してイ
ンプットシャフト2に入力される。このインプットシャ
フト2の図示右方には、動力伝達用回転軸としてCVT
シャフト3が同軸に配設されている。前記インプットシ
ャフト2にはオイルポンプ5が取付けられており、その
オイルポンプ5の図示右方には、遊星歯車機構8の固定
要素切換えによってCVTシャフト3への入力回転方向
を切換えるための前進クラッチ機構6及び後進クラッチ
機構7を備えた前後進切換機構9が配設されている。ま
た、前記CVTシャフト3には、トロイド状の二つのキ
ャビティ,つまり溝部を構成する第1及び第2トロイダ
ル変速機構10,11が互いに軸線方向に離間して配設
されている。なお、前記トルクコンバータ4は、所謂ロ
ックアップ機構付きのものである。
【0009】前記インプットシャフト2及びCVTシャ
フト3間には、前記インプットシャフト2にニードルベ
アリング12を介して回転自在に支持されて前記前後進
切換機構9の遊星歯車機構8を構成するサンギヤ13
と、このサンギヤ13に形成されている爪部13aに係
合し且つCVTシャフト3に回転自在に支持されたロー
ディングカム14と、このローディングカム14に係合
ローラ15を介して連結され且つCVTシャフト3にボ
ールスプライン16を介して支持された入力ディスク1
7とが介装されている。また、前記係合ローラ15は保
持器41で回転自在に保持されている。従って、前記イ
ンプットシャフト2に伝達されたエンジンからの回転力
は、前後進切換機構9を介してサンギヤ13の爪部13
aからローディングカム14、係合ローラ15、入力デ
ィスク17及びボールスプライン16を順次経由してC
VTシャフト13に伝達されるようになっている。
【0010】また、前記ローディングカム14及び入力
ディスク17の係合ローラ15当接面は、互いに逆向き
で、次第にスラスト方向に高くなるカム面が形成されて
おり、係合ローラ15がこれらのカム面のリードに沿っ
て移動することで入力トルクに比例したトルク伝達用C
VTシャフト3の軸線方向への推力,つまりスラスト力
を発生するようになっている。また、前記入力カムであ
るローディングカム14と出力カムである入力ディスク
17との間には、両者を離反させる方向に力を作用さ
せ、予圧を付与するための皿バネ42が介装されてい
る。また、このローディングカム14と入力ディスク1
7との間に所定の流体圧を供給することで、前記軸線方
向への推力,つまりスラスト力を調整できるようにもな
っている。なお、前記ローディングカム14は、ボール
ベアリング44によってCVTシャフト3に回転可能に
支持されている。
【0011】第1及び第2トロイダル変速機構10,1
1から先に説明すると、第1トロイダル変速機構10
は、前記係合ローラ15に接する面と反対側の面にトロ
イド面17aが形成される上述の入力ディスク17と、
この入力ディスク17の対向面にトロイド面18aが形
成され、二つのトロイド面で第1のキャビティを構成す
る,CVTシャフト3に回転自在に支持される出力ディ
スク18と、前記入力ディスク17のトロイド面17a
と出力ディスク18のトロイド面18aとで構成される
溝部,つまりキャビティに対して傾転可能に接触するパ
ワーローラ(摩擦ローラ)29とを備えている。前記パ
ワーローラ29は、トラニオンと称する支持機構によっ
て傾転可能に支持されており、このトラニオンを、ステ
ップモータによってサーボ作動する流体圧シリンダで操
作することにより、当該パワーローラ29と入力ディス
ク17及び出力ディスク18との夫々の径方向の接触位
置,即ち接触半径を変え、入力ディスク17と出力ディ
スク18との間の回転速度比,即ち変速比を連続的に変
化させることができるようになっている。
【0012】また、前記第2トロイダル変速機構11
は、前記第1トロイダル変速機構10と同様に入力ディ
スク19,出力ディスク20,パワーローラ(摩擦ロー
ラ)30,支持機構及び流体圧駆動装置を有するが、C
VTシャフト3にボールスプライン21を介して外嵌さ
れている入力ディスク19が、前記第1トロイダル変速
機構10から遠い側に配置されると共に、出力ディスク
20は第1トロイダル変速機構10に近い側に配置され
ている。つまり、第1トロイダル変速機構10と第2ト
ロイダル変速機構11とは、図面上で線対称となるよう
に構成されている。また、第1トロイダル変速機構10
の出力ディスク18とCVTシャフト3との間にはロー
ラベアリング38が、第2トロイダル変速機構11の出
力ディスク20とCVTシャフト3との間にはローラベ
アリング39が夫々介装されている。
【0013】互いに対向する前記出力ディスク18,2
0の背面の間には出力合成ギヤ22が配設されており、
この出力合成ギヤ22の中心部両端から軸線方向に突設
された筒軸部18b,20bが、各出力ディスク18,
20の内部でそれらとスプライン結合されている。ま
た、出力合成ギヤ22は、トランスミッションケース1
の内周壁に固着されたギヤハウジング23a,23bに
ベアリング24を介して回転自在に支持されている。ま
た、出力合成ギヤ22はドリブンギヤ25に噛合してお
り、このドリブンギヤ25は前記ギヤハウジング23b
にベアリング26を介して回転自在に支持されている。
また、ドリブンギヤ25の中心部にはカウンターシャフ
ト27の一端がスプライン結合されており、このカウン
ターシャフト27の他端はローラベアリング35を介し
てトランスミッションケース1に回転自在に支持されて
いることから、両者は一体に回転するようになってい
る。従って、前記CVTシャフト3に伝達されたエンジ
ンからの回転力は、前記第1及び第2トロイダル変速機
構10,11の入力ディスク17,19に分散され、前
述したパワーローラ29,30の傾転動作による所定の
変速比で各トロイダル変速機構10,11の出力ディス
ク18,20に伝達された後、この出力合成ギヤ22で
合成され、ドリブンギヤ25,カウンターシャフト27
及びギヤ列28を順次経由してアウトプットシャフト3
3に伝達される。なお、前記第2トロイダル変速機構1
1の入力ディスク19の背面には皿バネ43が介装され
ており、その出力側に螺合したナット40の締付けトル
クを調整することで、前記皿バネ42との間で発生する
スラスト力の予圧状態を調整することができるようにな
っている。また、前記カウンターシャフト27のドリブ
ンギヤ25側端部に、バルブを切り替えるためのリバー
スセンサが取付けられている。
【0014】前記ギヤ列28は、前記カウンターシャフ
ト27の他端部に形成されたカウンターアウトプットギ
ヤ31と、これに噛合する後述のアイドラギヤと、この
アイドラギヤに噛合し且つ前記アウトプットシャフト3
3のCVTシャフト3側端部に形成されたアウトプット
ギヤ32とからなる。これらのギヤ列28及びアウトプ
ットシャフト33等は、前記ミッションケース1の後端
部に接合されたエクステンションケース34内に収納さ
れる。また、前記カウンターシャフト27の後端部、つ
まり前記カウンターアウトプットギヤ31の両側は、ミ
ッションケース1側との間に介装されたローラベアリン
グ35及びエクステンションケース34との間に介装さ
れたローラベアリング36によって回転自在に支持され
ている。また、前記アウトプットシャフト33は、その
アウトプットギヤ32側が、ミッションケース1の後面
部に設けられたリヤ接合面部37との間に介装されたロ
ーラベアリング38、CVTシャフト3の後端部との間
に介装されたニードルベアリング39によって回転可能
に支持され、その出力端側、つまり後端側が、エクステ
ンションケース34との間に介装されたローラベアリン
グ45によって回転可能に支持されている。なお、図中
の符号46は、前記アウトプットシャフト33にスプラ
イン結合されたパーキングギヤ、符号47はアウトプッ
トシャフト33に形成されたスピードメータギヤ、符号
48は、エクステンションケース34との間に形成され
たエアブリーザー室、符号49は、前記アウトプットシ
ャフト33を位置決めするナットである。
【0015】前記ギヤ列28の詳細を図2に示す。同図
の符号51が前記アイドラギヤである。このアイドラギ
ヤ51は、前記ミッションケース1のリヤ接合面部37
とエクステンションケース34との間に架渡され且つナ
ット52によって固定されているアイドラシャフト53
に対し、ローラベアリングからなる二つのアイドラベア
リング54によって回転自在に支持されている。従っ
て、前述のようにこれらのアイドラベアリング54は、
狭隘な場所に押し込められており、外部からの十分な潤
滑ができない。そこで、本実施形態では、前記アイドラ
シャフト53の軸心部に前後方向に油路55を形成し、
更にそこから二つのアイドラベアリング54の間に向け
て油路56を開設し、二つのアイドラベアリング54の
間から潤滑油が供給されるように構成する。ちなみに、
前記アイドラシャフト53の軸心部の油路55は、図示
左方から穿設した油穴をめくら栓55aで閉塞したもの
である。また、前記二つのアイドラベアリング54の間
にはスペーサ57が介装されており、このスペーサ57
には、前記油路56に連通する切欠き溝状の油路58を
形成し、図3に示すように、この油路58を通ってスペ
ーサ57の外周面まで到達した潤滑油が、前記二つのア
イドラベアリング54の対向する面から供給されるよう
にした。ちなみに、前記アイドラシャフト53の前方端
部には、前記アイドラベアリング53を位置決めし、ナ
ット52による締付け力を受けるためのフランジ部53
aが形成されている。
【0016】そして、本実施形態では、前記アイドラシ
ャフト53の軸心部油路55に対し、その前後から潤滑
油が供給されるように構成している。ここでは、アイド
ラシャフト53の軸心部油路55に供給する潤滑油系統
を二つ設定している。一つは、図3に示すように、前記
CVTシャフト3の軸心部油路59の後端部から後方に
吐出し、そのまま逆流するようにして、当該CVTシャ
フト3を支持する前記ニードルエアリング39を潤滑
し、更に前記ミッションケース1のリヤ接合面部37か
ら前記アウトプットギヤ32のローラベアリング38を
潤滑する、図中のAというルート、もう一つは、前記C
VTシャフト3の軸心部油路59からアウトプットシャ
フト33の軸心部油路60に供給され、そこから油路6
2を通って前記スピードメータギヤ47或いはそれに噛
合する図示されないスピードメータピニオンを潤滑し、
エクステンションケース34の後方内側面66に落下す
るか、又は同じく前記軸心部油路60から油路62を通
ってアウトプットシャフト33のローラベアリング45
を潤滑し、エクステンションケース34の後方内側面6
6に流下するルートBである。従って、前記潤滑ルート
Aの潤滑油を前記アイドラシャフト53の軸心部油路5
5の前方部に供給する油路と、前記潤滑油ルートBの潤
滑油を当該軸心部油路55の後方部に供給する油路とが
必要となる。
【0017】図4aはエクステンションケース34のフ
ロント接合面を、図4bはミッションケース1のリヤ接
合面を示している。このうち、図4bは、ミッションケ
ース1のリヤ接合面部37に前記アイドラシャフト53
だけが取付けられている状態が示されているが、本実施
形態では、前記潤滑ルートAからアイドラシャフト53
の軸心部油路55の前方部に供給する油路として、まず
前記ミッションケース1のリヤ接合面部37に連続する
前記アイドラシャフト53のフランジ部53aの後面部
に溝状の油路63を形成し、それに連通し且つ前記アイ
ドラシャフト53の軸心部油路55の前方部に開口する
油穴からなる油路64を開設する。これにより、前記ミ
ッションケース1のリヤ接合面部37の潤滑ルートAの
潤滑油は、前記油路63から油路64を通って前記アイ
ドラシャフト53の軸心部油路55の前方部に供給され
る。
【0018】一方、図4aにもエクステンションケース
34にアイドラシャフト53だけが取付けられている状
態の縦断面図が示されているが、同図に示すように、こ
のエクステンションケース34のうち、前記アウトプッ
トシャフト33のローラベアリング45の外輪後端支持
面45a並びに外輪外周支持面45bに切欠き状の油路
64を形成し、当該ローラベアリング45から車両後方
に流れた潤滑油を積極的にエクステンションケース34
の後方内側面66の前記潤滑ルートBに戻すようにし
た。また、このエクステンションケース34の後方内側
面66は、車両前方が次第に広がる円錐面をなしている
ので、前記潤滑ルートBの潤滑油が、車両左方に位置す
るアイドラシャフト53から遠ざかってしまわないよう
に、当該後方内側面66の最下方部に、車両前後方向向
きの堰板65を設けた。そして、前記エクステンション
ケース34の後方内側面66から連続し、前記車両後方
のアイドラベアリング54と当該エクステンションケー
ス34との間に介装されるカラー67のエクステンショ
ンケース側支持面の一部を薄く広く切欠いて油路68を
形成し、更にアイドラシャフト53には、当該油路68
に連通し且つ前記アイドラシャフト53の軸心部油路5
5の後方部に開口する油穴からなる油路69(本実施形
態では二つ)を開設する。これにより、前記エクステン
ションケース34の後方内側面の潤滑油ルートBの潤滑
油は、前記油路64から堰板65の車両左方を流れ、前
記油路68から油路64を通って前記アイドラシャフト
53の軸心部油路55の後方部に供給される。
【0019】前記ミッションケース1のリヤ接合面部3
7の潤滑ルートAの潤滑油量は、インプットシャフト2
とアウトプットシャフト33との回転数差によって変動
する。また、エクステンションケース34の後方内側面
66の潤滑ルートBの潤滑油量は、アウトプットシャフ
ト33の回転数によって変動する。従って、前記アイド
ラシャフト53の軸心部油路55への潤滑油供給系統
を、何れか一方に限定してしまうと、潤滑油量が不足し
て潤滑不良になる恐れがある。本実施形態では、二つの
潤滑ルートの潤滑油を、アイドラシャフトの軸心部油路
55の前後から供給するようにしたことで、種々の走行
状態でも十分な潤滑油量を確保して、アイドラベアリン
グ54の確実な潤滑が可能となる。
【0020】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のトロイダ
ル型無段変速機のアイドラベアリング潤滑構造によれ
ば、アイドラギヤを回転自在に支持する二つのアイドラ
ベアリングの間に、アイドラシャフトの軸心部から潤滑
油を供給する油路に対して、ミッションケースのエクス
テンションケースとの接合面からと、エクステンション
ケースの後方内側面からとの双方から潤滑油を供給でき
るようにしたことにより、種々の走行状態でも、安定し
た潤滑油量をアイドラベアリングに供給することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】トロイダル型無段変速機の一例を示す縦断面図
である。
【図2】図1のトロイダル型無段変速機の出力系ギヤ列
の詳細説明図である。
【図3】図2の出力系ギヤ列のアイドラベアリング潤滑
系統の説明図である。
【図4】図3のアイドラベアリング潤滑系との詳細説明
図であり、(a)はエクステンションケースのフロント
接合面、(b)はミッションケースのリヤ接合面を示
す。
【符号の説明】
1はトランスミッションケース 2はインプットシャフト 3はCVTシャフト 4はトルクコンバータ 9は前後進切換機構 10は第1トロイダル変速機構 11は第2トロイダル変速機構 17は入力ディスク 18は出力ディスク 19は入力ディスク 20は出力ディスク 22は出力合成ギヤ 29はパワーローラ(摩擦ローラ) 30はパワーローラ(摩擦ローラ) 31はカウンタ出力ギヤ 32はアウトプットギヤ 33はアウトプットシャフト 34はエクステンションケース 37はリヤ接合面部 45はローラベアリング 47はスピードメータギヤ 51はアイドラギヤ 52はナット 53はアイドラシャフト 54はアイドラベアリング 55、56は油路 57はスペーサ 58〜64は油路 65はリブ 66は後方内面部 67はカラー 68、69は油路 A、Bは潤滑ルート
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山下 勝則 静岡県富士市今泉字鴨田700番地の1 ジ ャトコ株式会社内 Fターム(参考) 3J063 AB33 AB43 AC03 BA11 CA01 CB14 CD02 XD03 XD23 XD43 XD48 XD73 XE18 3J101 AA16 AA43 AA62 CA08 FA32 GA11

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 摩擦ローラと入力ディスク及び出力ディ
    スクとの接触点を変更することにより変速比を調整可能
    としたトロイダル型無段変速機にあって、前記摩擦ロー
    ラや入力ディスク及び出力ディスクを収納するトランス
    ミッションケースと、該トランスミッションケースの後
    方に接合されるエクステンションケースとの間に固定さ
    れたアイドラシャフトに被嵌され、且つアイドラギヤを
    回転可能に支持する、並設された二つのアイドラベアリ
    ングの潤滑構造であって、前記アイドラシャフトの軸心
    部に、前後方向に油路を形成し、アイドラシャフト軸心
    部の油路から前記二つのアイドラベアリングの間に通ず
    る油路を形成すると共に、前記ミッションケースのエク
    ステンションケースとの接合面から前記アイドラシャフ
    ト軸心部の油路前方部に通ずる油路と、前記エクステン
    ションケースの後方内側面から前記アイドラシャフト軸
    心部の油路後方部に通ずる油路とを形成したことを特徴
    とするトロイダル型無段変速機のアイドラベアリング潤
    滑構造。
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