JP2002227974A - トラクションドライブ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 摩擦ローラ式変速機２ａ〜２ｃ等、複数のト
ラクションドライブユニットの伝達効率及び耐久性の向
上を図る。 【解決手段】 １個の給油手段１により、複数のトラク
ションドライブユニットの摩擦係合部等への給油を行な
う。これら各トラクションドライブユニット内に過剰の
トラクションオイルを貯溜しない為、攪拌抵抗を抑えて
伝達効率の向上を図れる。又、このトラクションオイル
中に混入している異物を除去できる為、耐久性の向上を
図れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明に係るトラクション
ドライブ装置は、単一の、若しくは近接した状態で設け
られる複数の各種機械装置に組み込まれる、複数のトラ
クションドライブユニットへのトラクションオイルの供
給を効率的に行なう構造を実現するものである。

【０００２】

【従来の技術】駆動側回転部材と被駆動側回転部材とを
摩擦係合させて成り、この駆動側回転部材からこの被駆
動側回転部材への回転力の伝達を行なわせる構造を有す
るトラクションドライブユニットとして従来から、各種
構造のものが知られている。例えば、特開平６−２８８
４５３号公報には、互いに直角方向に配置された入力軸
と出力軸との間で回転力の伝達を行なわせる、直交型の
摩擦ローラ式変速機が記載されている。この構造の場合
には、上記入力軸の端部に固定した小径テーパローラの
周面と、上記出力軸の端部にトルクカムローラを介して
支持した大径テーパローラの周面とを摩擦係合させる事
により、上記入力軸から上記出力軸に、減速する代わり
にトルクを増大させつつ、回転力を伝達する様にしてい
る。

【０００３】又、例えば特開平１１−２１０８５５号公
報には、自動車用の自動変速機等として使用される、ト
ロイダル型無段変速機が記載されている。このトロイダ
ル型無段変速機の場合には、互いに同心に配置した入力
側ディスクと出力側ディスクとの間に、揺動変位自在な
トラニオンに回転自在に支持されたパワーローラを挟持
している。そして、このパワーローラの周面と上記両デ
ィスクの内側面とを摩擦係合させる事により、入力側デ
ィスクから出力側ディスクに回転力を伝達する様にして
いる。又、上記トラニオンの傾斜角度を変える事によ
り、上記入力側ディスクと上記出力側ディスクとの間の
変速比を調節自在としている。

【０００４】又、例えば特開平１１−３３６８５４号公
報には、遊星ローラ型の摩擦ローラ式変速機が記載され
ている。この摩擦ローラ式変速機の場合には、入力軸の
端部に内輪を固定すると共に、この内輪の周囲に外輪
を、この内輪と同心に固定している。又、出力軸の端部
にこの出力軸と同期した回転を自在として支持したキャ
リアに伝達ローラを、回転自在に支持している。そし
て、この伝達ローラの外周面を、上記内輪の外周面と上
記外輪の内周面とに摩擦係合させている。この構造の場
合には、上記入力軸の回転が上記出力軸に、減速する代
わりにトルクを増大させつつ伝達される。

【０００５】更に、例えば特開２０００−３５０９８号
公報には、ウェッジローラ型の摩擦ローラ式変速機が記
載されている。この摩擦ローラ式変速機の場合には、互
いに偏心した中心ローラの外周面と外輪の内周面との間
の環状空間内に配置した複数個の中間ローラのうち、少
なくとも１個の中間ローラをこの環状空間内の周方向に
変位自在なウェッジローラとしている。そして、動力の
伝達時にはこのウェッジローラを、上記環状空間の幅の
狭い部分に食い込ませて、上記各中間ローラの外周面と
上記中心ローラの外周面及び上記外輪の内周面との摩擦
係合部の面圧を確保する様にしている。この様な摩擦ロ
ーラ式変速機の場合には、上記中心ローラと上記外輪と
の間で、回転力の伝達を行なう。

【０００６】上述の様な各トラクションドライブユニッ
トの場合には、運転時に動力を伝達すべく摩擦係合して
いる駆動側摩擦面と被駆動側摩擦面との摩擦係合部（ト
ラクション部）に、トラクションオイル（トラクション
グリースを含む）を介在させて、上記摩擦係合部での金
属接触を防止しつつ、この摩擦係合部での動力伝達が効
率良く行なわれる様にしている。この様に摩擦係合部に
トラクションオイルを介在させる為、上述した様な各摩
擦ローラ式変速機の場合には、ケーシング内に封入した
トラクションオイルを、このケーシング内で回転する部
材で掻き上げる事により、上記摩擦係合部に送り込む構
成を採用している。又、前記トロイダル型無段変速機の
場合には、ケーシング内に貯溜したトラクションオイル
を送油ポンプ等の給油手段により加圧してから、ノズル
を通じて上記摩擦係合部に送り込む様にしている。又、
トロイダル型無段変速機の場合には、上記給油手段によ
り加圧されたトラクションオイルを、変速の為の油圧ア
クチュエータの駆動にも利用している。

【０００７】従来は、単一の、若しくは近接した状態で
設けられる複数の各種機械装置に組み込まれる、複数の
トラクションドライブユニットが存在している場合で
も、これら各ユニットの摩擦係合部へのトラクションオ
イルの供給は、互いに独立した状態で行なっている。そ
して、前述した各種摩擦ローラ式変速機の場合には、一
般的に小型である為、ケーシング内にトラクションオイ
ルを貯溜しただけの構造を採用していた。言い換えれ
ば、上記各種摩擦ローラ式変速機の場合には、上記トラ
クションオイルを循環させる為の送油ポンプ等の給油手
段も、このトラクションオイル内に混入した異物を捕集
する為のフィルタも、更にはこのトラクションオイルを
冷却する為のオイルクーラも、特に設けてはいなかっ
た。前述した様な直交型、遊星ローラ型、ウェッジロー
ラ型の摩擦ローラ式変速機等のトラクションドライブユ
ニットの場合でも、それぞれ単独で給油手段等を設ける
事は可能ではあるが、特に大型のもの等、スペース上、
コスト上の余裕があるものでない限り、設ける事を考慮
さえしていなかった。

【０００８】これに対して、上記各種摩擦ローラ式変速
機よりも大型で構造も複雑である、前述したトロイダル
型無段変速機の場合には、送油ポンプ等の給油手段でト
ラクションオイルを循環させると共に、このトラクショ
ンオイル中に混入した異物を捕集する為のフィルタを設
けていた。この為、トロイダル型無段変速機の場合に
は、摩擦係合部に、清浄なトラクションオイルを必要量
だけ供給できる。又、必要に応じて、このトラクション
オイルを冷却する為のオイルクーラを設ける事により、
このトラクションオイルの温度を適正範囲に維持してい
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】摩擦ローラ式変速機の
場合、小型で設置スペースが限られる場合が多い為、コ
ストを抑える面からも、単にケーシング内にトラクショ
ンオイルを貯溜しただけの構造を採用しているが、この
様な構造は、伝達効率や耐久性の確保を考慮した場合に
は不利である。即ち、摩擦係合部に確実に供給できる程
度のトラクションオイルをケーシング内に貯溜すると、
このケーシング内で回転する部材がこのトラクションオ
イルを攪拌するのに要する抵抗（攪拌抵抗）が大きくな
る。そして、この攪拌抵抗の分、上記摩擦ローラ式変速
機により伝達しようとする動力が無駄に消費されて、伝
達効率が悪化する。又、上記トラクションオイル中に混
入した異物を除去できない分、この異物によって駆動
側、被駆動側各摩擦面が傷み易く、耐久性確保が難しく
なる。更に、使用時にトラクションオイルの温度が上昇
する様な場合でも、このトラクションオイルの温度を適
正範囲に維持する事が難しい為、伝達効率を十分に確保
できない可能性がある。

【００１０】一方、前述した様な各種トラクションドラ
イブユニットの性能向上により、単一の、若しくは近接
した状態で設けられる複数の、各種機械装置に、複数の
トラクションドライブユニットを組み込む事が増える可
能性がある。例えば、自動車用の自動変速機としてトロ
イダル型無段変速機を使用し、エンジン用補機の入力部
等に摩擦ローラ式変速機を組み込む事が考えられる。或
は、マシニングセンタ等の各種工作機械にトロイダル型
無段変速機と摩擦ローラ式変速機とを組み込む事も考え
られる。更には、各種機械装置に組み込まれた複数の動
力伝達部にそれぞれ摩擦ローラ式変速機を組み込む事も
考えられる。この様な場合に、摩擦ローラ式変速機の摩
擦係合部へのトラクションオイルの供給も、トロイダル
型無段変速機に必須である給油手段を利用して行なえ
ば、上記摩擦ローラ式変速機の効率及び耐久性の向上を
図れる。本発明のトラクションドライブ装置は、この様
な事情に鑑みて発明したものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明のトラクションド
ライブ装置は、それぞれが、駆動側部材の一部に設けた
駆動側摩擦面と被駆動側部材の一部に設けた被駆動側摩
擦面とを、トラクションオイルの膜（油膜）を介して摩
擦係合させて成り、この上記駆動側部材から上記被駆動
側部材への回転力の伝達を行なわせるトラクションドラ
イブユニットを、複数個設ける。そして、１個の給油手
段によりこれら各トラクションドライブユニットに、上
記トラクションオイルを供給自在としている。

【００１２】

【作用】上述の様に構成する本発明のトラクションドラ
イブ装置によれば、各トラクションドライブユニットの
摩擦係合部に、清浄なトラクションオイルを適正量供給
できる。この為、これら各トラクションドライブユニッ
トの伝達効率及び耐久性の確保を図れる。

【００１３】

【発明の実施の形態】図１は、請求項１〜２に対応す
る、本発明の実施の形態の第１例を示している。本例の
場合には、給油手段１により、それぞれがトラクション
ドライブユニットである、複数個（図示の例では３個）
の摩擦ローラ式変速機２ａ〜２ｃの摩擦係合部にトラク
ションオイルを供給自在としている。これら各摩擦ロー
ラ式変速機２ａ〜２ｃは、例えば前述した様な、直交
型、遊星ローラ型、ウェッジローラ型の中から選択され
たもので、総ての摩擦ローラ式変速機２ａ〜２ｃの型式
が同じであっても、反対に総て異なっていても良い。上
記給油手段１は、例えば図２に示す様なエンジン３によ
り駆動される送油ポンプ４、或は、図３に示す様な、電
動モータ５により駆動される送油ポンプ４を使用する。
何れの場合にしても、この送油ポンプ４は、上記複数個
の摩擦ローラ式変速機２ａ〜２ｃの摩擦係合部に必要且
つ十分なトラクションオイルを供給できるだけの能力を
有する。

【００１４】上述の様な給油手段１を構成する送油ポン
プ４の吐出ポートと、上記各摩擦ローラ式変速機２ａ〜
２ｃの給油ポートとは、それぞれ給油配管６ａ〜６ｃに
より接続して、これら各摩擦ローラ式変速機２ａ〜２ｃ
の摩擦係合部に、トラクションオイルを供給自在として
いる。又、これら各摩擦ローラ２ａ〜２ｃの排出ポート
と上記送油ポンプ４の吸入ポートとは、図示しない戻し
配管により接続して、上記各摩擦ローラ式変速機２ａ〜
２ｃの摩擦係合部を潤滑した後のトラクションオイル
を、上記送油ポンプ４内に戻す様にしている。このトラ
クションオイルは、この様な循環回路を流れつつ、上記
摩擦係合部を潤滑する。この様な循環経路の途中（例え
ば、上記送油ポンプ４の吐出ポート部分或は吸入ポート
部分）にはフィルタを装着して、上記トラクションオイ
ル内に混入した異物を捕集自在としている。尚、上記フ
ィルタとして好ましくは、メッシュサイズが３〜４００
μｍのもの、より好ましくは５０〜２００μｍのものを
使用する。メッシュサイズが大き過ぎると、粒径の大き
な異物がトラクション部に噛み込まれ易くなって、トラ
クション面の耐久性確保が難しくなる。反対にメッシュ
サイズが小さ過ぎると、フィルタの抵抗が増大して、上
記送油ポンプ４の背圧が上昇し、この送油ポンプ４を駆
動する事に伴う動力損失が大きくなり過ぎる。

【００１５】上述の様に構成する本例のトラクションド
ライブ装置によれば、上記各摩擦ローラ式変速機２ａ〜
２ｃの摩擦係合部に、清浄なトラクションオイルを適正
量供給できる。この為、これら各摩擦ローラ式変速機２
ａ〜２ｃの伝達効率及び耐久性の確保を図れる。即ち、
上記送油ポンプ４から吐出されて上記各給油配管６ａ〜
６ｃを通じて上記各摩擦ローラ式変速機２ａ〜２ｃ内に
送り込まれるトラクションオイルを、これら各摩擦ロー
ラ式変速機２ａ〜２ｃの摩擦係合部に、給油ノズル等を
通じて効果的に供給できる。そして、この摩擦係合部を
潤滑したトラクションオイルは、直ちに上記戻し配管を
通じて上記送油ポンプ４に戻される。この為、上記各摩
擦ローラ式変速機２ａ〜２ｃのケーシング内に過剰のト
ラクションオイルが溜まる事がなくなり、これら各摩擦
ローラ式変速機２ａ〜２ｃを構成するローラ等がトラク
ションオイルを攪拌する事がなくなって、攪拌抵抗に基
づく伝達効率の低下を防止できる。又、上記各摩擦ロー
ラ式変速機２ａ〜２ｃ内に供給される潤滑油は、フィル
タにより異物を除去された清浄なものであるから、この
異物によって駆動側、被駆動側各摩擦面が傷む事を防止
して、耐久性確保を図れる。

【００１６】尚、前記給油手段１に、上記トラクション
オイルを冷却する為のオイルクーラを組み込み、上記戻
し配管を通じて上記送油ポンプ４に戻された上記トラク
ションオイルを冷却してから、上記各給油配管６ａ〜６
ｃを通じて上記各摩擦ローラ式変速機２ａ〜２ｃに戻す
事もできる。この様に構成すれば、これら各摩擦ローラ
式変速機２ａ〜２ｃ内のトラクションオイルの温度が過
度に上昇してトラクション係数が低下し、これら各摩擦
ローラ式変速機２ａ〜２ｃの伝達効率が低下する事を防
止できて、大きなトルクの伝達を行なえる。尚、上記給
油手段１から上記各給油配管６ａ〜６ｃを通じてトラク
ションオイルを供給される機器は、次述する様にトラク
ションドライブユニットであれば良く、摩擦ローラ式変
速機に限定されるものではない。

【００１７】次に、図４は、請求項１〜３に対応する、
本発明の実施の形態の第２例を示している。本例の場合
には、上述した第１例の場合と同様に、図２或は図３に
示す様な構成を有する給油手段１により、１個のトロイ
ダル型無段変速機７と、１乃至は複数個（図示の例では
３個）の摩擦ローラ式変速機２ａ〜２ｃとにトラクショ
ンオイルを供給自在としている。即ち、上記給油手段１
を構成する送油ポンプ４（図２〜３参照）の吐出ポート
と、上記トロイダル型無段変速機７及び摩擦ローラ式変
速機２ａ〜２ｃの給油ポートとを、それぞれ給油配管６
ａ〜６ｄにより接続すると共に、上記トロイダル型無段
変速機７及び摩擦ローラ式変速機２ａ〜２ｃの排出ポー
トと上記送油ポンプ４の吸入ポートとを、図示しない戻
し配管により接続して、トラクションオイルの循環流路
を構成している。又、この循環流路の途中に、異物を捕
集する為のフィルタの他、必要に応じてオイルクーラを
設けている。

【００１８】上述の様に構成する本例のトラクションド
ライブ装置によれば、上記トロイダル型無段変速機７及
び各摩擦ローラ式変速機２ａ〜２ｃの摩擦係合部に、清
浄な（必要に応じて適正温度に冷却された）トラクショ
ンオイルを適正量供給できる。この為、上述した第１例
の場合と同様に、上記トロイダル型無段変速機７及び各
摩擦ローラ式変速機２ａ〜２ｃの伝達効率及び耐久性の
確保を図れる。又、上記トロイダル型無段変速機７に
は、周知の様に、パワーローラの傾斜角度を変換すべ
く、このパワーローラを支持したトラニオンを枢軸の軸
方向に変位させる為の、油圧式のアクチュエータ（油圧
シリンダ）が組み込まれている。上記送油ポンプ４から
吐出される圧油は、このアクチュエータの駆動にも使用
される。

【００１９】次に、図５は、請求項１〜４に対応する、
本発明の実施の形態の第３例を示している。本例の場合
には、給油手段１ａとして、トロイダル型無段変速機７
ａに組み込まれたものを使用している。即ち、上述した
様に、一般的なトロイダル型無段変速機７ａには、トラ
クションオイルを加圧して、摩擦係合部の他、油圧式の
アクチュエータに圧油を供給する為のポンプが組み込ま
れている。本例の場合には、この様に上記トロイダル型
無段変速機７ａに組み込まれている給油手段１ａを利用
して、このトロイダル型無段変速機７ａの近傍に設けら
れた１個乃至は複数個（図示の例では３個）の摩擦ロー
ラ式変速機２ａ〜２ｃにも、トラクションオイルを供給
自在としている。

【００２０】この為に本例の場合には、上記給油手段１
ａの能力に余裕を持たせて、上記トロイダル型無段変速
機７ａの各部に必要量のトラクションオイルを供給でき
る他、上記各摩擦ローラ式変速機２ａ〜２ｃにも、必要
且つ十分なトラクションオイルを供給自在としている。
給油手段として、トロイダル型無段変速機７ａに組み込
まれているものを使用する点以外の構成及び作用は、前
述の図４に示した第２例の場合と同様である。尚、オイ
ルクーラを設ける場合には、上記給油手段１ａから離れ
た部分で、冷却効率を確保できる場所（例えばエンジン
ルームの前端部等）に設ける事が好ましい。この点は、
前述した各例の場合も同様である。

【００２１】

【発明の効果】本発明は、以上に述べた通り構成し作用
するので、優れた伝達効率及び耐久性を有するトラクシ
ョンドライブ装置を実現して、自動車や工作機械等、各
種機械装置の性能向上に寄与できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の第１例を示すブロック
図。

【図２】給油手段の第１例を示すブロック図。

【図３】同第２例を示すブロック図。

【図４】本発明の実施の形態の第２例を示すブロック
図。

【図５】同第３例示すブロック図。

【符号の説明】

１、１ａ 給油手段 ２ａ、２ｂ、２ｃ 摩擦ローラ式変速機 ３ エンジン ４ 送油ポンプ ５ 電動モータ ６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ 給油配管 ７、７ａ トロイダル型無段変速機

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 それぞれが、駆動側部材の一部に設けた
   駆動側摩擦面と被駆動側部材の一部に設けた被駆動側摩
   擦面とを、トラクションオイルの膜を介して摩擦係合さ
   せて成り、この上記駆動側部材から上記被駆動側部材へ
   の回転力の伝達を行なわせるトラクションドライブユニ
   ットを複数個設け、１個の給油手段によりこれら各トラ
   クションドライブユニットに、上記トラクションオイル
   を供給自在としたトラクションドライブ装置。
2. 【請求項２】 給油手段を通じて流れるトラクションオ
   イル中に混入した異物を捕集する為のフィルタを設け
   た、請求項１に記載したトラクションドライブ装置。
3. 【請求項３】 複数のトラクションドライブユニットの
   うちの１個のトラクションドライブユニットがトロイダ
   ル型無段変速機であり、残りのトラクションドライブユ
   ニットが摩擦ローラ式変速機である、請求項１〜２の何
   れかに記載したトラクションドライブ装置。
4. 【請求項４】 給油手段は、トロイダル型無段変速機に
   組み込まれ、トラクションオイルを加圧してこのトロイ
   ダル型無段変速機に組み込んだ油圧式のアクチュエータ
   に供給する機能を備えたものである、請求項３に記載し
   たトラクションドライブ装置。