JP2002349660A - トロイダル型無段変速機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 パワーローラへの荷重が大きいときにはパワ
ーローラへ供給する潤滑油量を増大する。 【解決手段】 入力ディスク１８ａを出力ディスク１８
ｂ側に、伝達トルクに応じた力で軸方向に押圧するロー
ディングカム３４と、入出力ディスク摩擦接触するパワ
ーローラ１８ｃと、このパワーローラを回転可能に支持
したトラニオン１７ａとを具え、油圧源からの潤滑油を
トラニオンからパワーローラ内の軸受けに導く潤滑油路
を形成したトロイダル型無段変速機において、ローディ
ングカム３４による軸方向の押圧力が大きいほど、トラ
ニオン側油路９７とパワーローラ側油路９８の接続部の
潤滑油路断面積を大きくする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両等に適用され
るトロイダル型無段変速機の技術分野に属する。

【０００２】

【従来技術】トロイダル型ＣＶＴの入出力ディスク間に
動力伝達可能に挟圧されるパワーローラは、例えば、特
開２００１−１２５７４号公報に記載されているよう
に、トラニオンに、入出力ディスクの回転方向に配置し
たパワーローラ収納部が形成され、パワーローラがトラ
ニオンのパワーローラ収納部で、パワーローラ回転軸線
およびトラニオン傾転軸線方向の双方に垂直な方向に、
平行移動可能に支持されたパワーローラ支持構造が提案
されている。

【０００３】ここでパワーローラは、入力ディスクと出
力ディスク間で摩擦接触するパワーローラ内輪と、パワ
ーローラ内輪をラジアル軸受を介して回転可能に支持す
る回転支持軸と、パワーローラ内輪に入力される接触荷
重をスラスト軸受を介して受け止めるパワーローラ外輪
とを有しており、これらの摺動部には焼き付きを防止す
るために潤滑油を供給する必要がある。

【０００４】そのため、このパワーローラ支持構造にお
いては、これらの摺動部に潤滑油を供給するために、図
１２に示すような構造を採用し、トラニオン側油路の開
口部に潤滑油供給管の一端を接合し、他端をパワーロー
ラ外輪側の油路に挿入することで、トラニオンとパワー
ローラ間の油路を形成し、パワーローラ外輪側の油路か
らパワーローラの各摺動部に潤滑油が供給される。

【０００５】このパワーローラ支持構造にあっては、い
かなる運転状況においても、トラニオン側の油路に供給
された潤滑油は、ほぼ全てがパワーローラ側油路に受け
渡される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、潤滑油
の供給は、パワーローラの内外輪と軸受等の摺動部の冷
却を目的としており、パワーローラへの入力トルクが高
いとき、すなわちパワーローラへの荷重が大きいとき
は、これら摺動部の温度が高くなるため、潤滑油量を多
くする必要があるが、全運転条件において潤滑油量を多
くするとパワーローラにかかる荷重が小さい運転条件で
は、パワーローラのスラスト軸受等での攪拌による発熱
量の方が潤滑油によって冷却できる熱量よりも大きくな
ってしまい、スラスト軸受等を十分に冷却することがで
きなくなる。

【０００７】逆に、パワーローラのスラスト軸受等での
攪拌による発熱を抑えるために全運転条件において潤滑
油量を少なくすると、パワーローラへの入力トルクが高
いときに摺動部の発熱を十分に冷却することができなく
なる。

【０００８】本発明はこれらの課題を解決すべく、パワ
ーローラへの荷重が小さいときにはパワーローラへ供給
する潤滑油量を減少させる一方、パワーローラへの荷重
が大きいときにはパワーローラへ供給する潤滑油量を増
大させることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明のうち請求項１に
記載の第１の発明は、同軸上に対向配置された入出力デ
ィスクと、該入出力ディスクのうちどちらか一方のディ
スクを他方のディスクに向けて伝達トルクに応じた力で
軸方向に押圧するローディングカムと、前記入出力ディ
スクに摩擦接触する内輪と、該内輪を回転可能に支持す
る外輪と、前記内輪と外輪の間に介装されスラスト方向
とラジアル方向の少なくとも一方の荷重を受ける軸受を
有し、前記入出力ディスク間でトルク伝達可能なパワー
ローラと、該パワーローラをパワーローラ収納部に回転
可能に支持しつつパワーローラ回転軸線と直交する首振
り軸線周りに傾転可能なトラニオンと、を具え、油圧源
からの潤滑油を前記トラニオンから前記パワーローラを
介して前記軸受けに導く潤滑油路を形成したトロイダル
型無段変速機において、前記ローディングカムによる軸
方向の押圧力が大きいほど、前記潤滑油路のうち前記ト
ラニオンと前記パワーローラの接続部の潤滑油路断面積
が大きくなることを特徴とする。

【００１０】本発明のうち請求項２に記載の第２の発明
は、前記潤滑油路のうちトラニオン側に形成したトラニ
オン側油路およびパワーローラ側に形成したパワーロー
ラ側油路は前記パワーローラ収納部でそれぞれ対向して
開口し、前記ローディングカムによる軸方向の押圧力が
大きいほど、前記トラニオン側油路の開口端部と前記パ
ワーローラ側油路の開口端部の重合する面積が大きくな
ることを特徴とする。

【００１１】本発明のうち請求項３に記載の第３の発明
は、前記トラニオン側油路の開口端部とパワーローラ側
油路の開口端部のうち、一方の開口端部に潤滑油供給管
を他方の開口端部まで突き出して設けたことを特徴とす
る。

【００１２】本発明のうち請求項４に記載の第４の発明
は、前記トラニオン側油路を分岐し、前記外輪の背面に
潤滑油を供給可能な油路を設けたことを特徴とする。

【００１３】本発明のうち請求項５に記載の第５の発明
は、前記トラニオン油路に供給する潤滑油量を、入力デ
ィスクあるいは出力ディスクの回転数に応じて増減させ
る機構を設けたことを特徴とする。

【００１４】本発明のうち請求項６に記載の第６の発明
は、前記トラニオン油路に供給する潤滑油量を、潤滑油
温度が低いほど減少させる機構を設けたことを特徴とす
る。

【００１５】本発明のうち請求項７に記載の第７の発明
は、潤滑油温度が低いほど減少させる機構は形状記憶合
金を用いたバルブであることを特徴とする。

【００１６】

【発明の効果】第１の発明によれば、ローディングカム
による軸方向の押圧力が大きいほど、潤滑油路のうちト
ラニオンとパワーローラの接続部の潤滑油路断面積が大
きくなるようにしたので、パワーローラに大きな荷重が
かかり、潤滑油が多く必要となるときにはトラニオン側
の油路に供給される潤滑油量のほぼ全てをパワーローラ
側に送り、反対にパワーローラにかかる荷重が小さく、
潤滑油を多く必要としないときにはトラニオンとパワー
ローラの接続部の潤滑油路断面積が小さくなるようにし
てパワーローラ側に供給する潤滑油量が減らすことがで
きる。

【００１７】これによりパワーローラへの入力トルクが
高いときには十分な潤滑油量で軸受等の摺動部を冷却
し、パワーローラへの入力トルクが低いときにはパワー
ローラの軸受での攪拌による発熱量を最小限に抑えるこ
とができる。

【００１８】第２の発明によれば、ローディングカムに
よる軸方向の押圧力が大きいほど、トラニオン側油路の
開口端部とパワーローラ側油路の開口端部の重合する面
積が大きくなるようにしたので、第１の発明による効果
を簡素な構造で実現できる。

【００１９】第３の発明によれば、トラニオン側油路の
開口端部とパワーローラ側油路の開口端部のうち、一方
の開口端部に潤滑油供給管を他方の開口端部まで突き出
して設けたので、トラニオン側油路とパワーローラ側油
路間での潤滑油の受け渡しの際のトラニオン側油路の開
口端部と外輪の間の潤滑油漏れ量を減らすことができ、
トラニオン側に安定して潤滑油を供給することができ
る。

【００２０】第４の発明によれば、トラニオン側油路を
分岐し、前記外輪の背面に潤滑油を供給可能な油路を設
けたのでパワーローラへの荷重が小さく、パワーローラ
への潤滑油の供給が少なくてよいときにはトラニオン側
油路に供給された潤滑油の一部を外輪の背面に送ること
で外輪全体を冷却することができる。外輪の背面では軸
受等の発熱部を直接冷却することはできず冷却速度は遅
いものの攪拌損失を伴わないため効果的に冷却ができ
る。

【００２１】第５の発明によれば、トラニオン油路に供
給する潤滑油量を、入力ディスクあるいは出力ディスク
の回転数に応じて増減させる機構を設けている。攪拌抵
抗はパワーローラの回転数が高いほど大きくなるが、こ
れをエンジンや入力ディスクの回転数を算出すること
で、パワーローラの回転数が高くなるときは、潤滑油供
給量を少なくし攪拌損失を低減することができる。これ
により回転数と荷重に応じた適切な潤滑油の供給が可能
になる。

【００２２】第６の発明によれば、トラニオン油路に供
給する潤滑油量を、潤滑油温度が低いほど減少させる機
構を設けている。油温が低い状態では潤滑油の粘度が高
く攪拌抵抗が大きくなるが、少ない潤滑油量でも冷却で
きる熱量が大きい。そのため、油温が低い時には潤滑油
量を減らして攪拌抵抗を抑えつつ、効果的な冷却が可能
となる。

【００２３】第７の発明によれば、潤滑油温度が低いほ
ど減少させる機構は、油温に反応してバルブの開閉を行
う形状記憶合金を用いたので、簡易な構造で構成するこ
とができる。

【００２４】

【発明の実施の形態】（実施の形態１）実施の形態１は
請求項１乃至３に記載の発明に対応するトロイダル型無
段変速機である。

【００２５】［全体構成について］図１は実施の形態１
のトロイダル型無段変速機を示す全体構成図で、１０は
トロイダル型無段変速機を示し、図外のエンジンからの
回転駆動力がトルクコンバータ１２を介して入力され
る。トルクコンバータ１２は、ポンプインペラ１２ａ，
タービンランナ１２ｂ，ステータ１２ｃ，ロックアップ
クラッチ１２ｄ，アプライ側油室１２ｅ，及びリリース
側油室１２ｆ等からなり、その中心部をインプットシャ
フト１４が貫通している。

【００２６】前記インプットシャフト１４は、前後進切
換機構３６と連結され、該機構３６は、遊星歯車機構４
２，前進用クラッチ４４及び後進用ブレーキ４６などを
備える。遊星歯車機構４２は、ダブルピニオンを支持す
るピニオンキャリヤ４２ａとダブルピニオンの夫々と噛
合するリングギヤ４２ｂ，サンギヤ４２ｃを有してな
る。

【００２７】前記遊星歯車機構４２のピニオンキャリヤ
４２ａは入力軸１６に連結され、該入力軸１６には、第
一無段変速機構１８及び第二無段変速機構２０が変速機
ケース２２内の下流側にタンデム配置される（デュアル
キャビティ型）。尚、符号６４で示すベースに、コント
ロールバルブ系のボディを配置する。

【００２８】前記第一無段変速機構１８は、対向面がト
ロイド曲面に形成される一対の入力ディスク１８ａ及び
出力ディスク１８ｂと、これら入出力ディスク１８ａ，
１８ｂの対向面間に挟圧配置されると共に入力軸１６に
関し対称配置される一対のパワーローラ１８ｃ，１８ｄ
と、これらパワーローラ１８ｃ，１８ｄをそれぞれ傾転
可能に支持するトラニオン及び油圧アクチュエータとし
てのサーボピストン（図２）を備える。第二無段変速機
構２０も同様、対向面がトロイド曲面に形成される一対
の入力ディスク２０ａ及び出力ディスク２０ｂと、一対
のパワーローラ２０ｃ，２０ｄと、そのトラニオン及び
サーボピストン（図２）を備える。

【００２９】入力軸１６上において両無段変速機構１
８，２０は、出力ディスク１８ｂ，２０ｂが対向するよ
うに互いに逆向きに配置され、第一無段変速機構１８の
入力ディスク１８ａは、トルクコンバータ１２を経た入
力トルクに応じた押圧力を発生するローディングカム装
置３４によって図中軸方向右側に向かって押圧される。

【００３０】前記ローディングカム装置３４は、ローデ
ィングカム３４ａを有し、スライドベアリング３８を介
し入力軸１６に支持される。第一無段変速機構１８の入
力ディスク１８ａ及び第二無段変速機構２０の入力ディ
スク２０ａは、皿ばね４０により図中軸方向左側に向か
って押圧付勢されている。

【００３１】各入力ディスク１８ａ，２０ａは、ボール
スプライン２４，２６を介して伝達軸１６に回転可能か
つ軸方向に移動可能に支持される。

【００３２】上記機構において、各パワーローラ２０
ｃ，２０ｄは後述する作動により変速比に応じた傾転角
が得られるようにそれぞれ傾転され、入力ディスク１８
ａ，２０ａの入力回転を無段階（連続的）に変速して出
力ディスク１８ｂ，２０ｂに伝達する。

【００３３】出力ディスク１８ｂ，２０ｂは、入力軸１
６上に相対回転可能に嵌合された出力ギヤ２８とスプラ
イン結合され、伝達トルクは該出力ギヤ２８を介し、出
力軸（カウンタシャフト）３０に結合したギヤ３０ａに
伝達され、これらギヤ２８，３０ａはトルク伝達機構３
２を構成する。また、出力軸３０，５０上に設けたギヤ
５２，５６とこれらにそれぞれ噛合するアイドラギヤ５
４とよりなる伝達機構４８を設け、出力軸５０はこれを
プロペラシャフト６０に連結する。

【００３４】［変速制御系の構成について］上記パワー
ローラ１８ｃ，１８ｄ，２０ｃ，２０ｄを変速比に応じ
た傾転角が得られるようにそれぞれ傾転させる変速制御
系について、図２に示す概略図により説明する。

【００３５】まず、各パワーローラ１８ｃ，１８ｄ，２
０ｃ，２０ｄは、トラニオン１７ａ，１７ｂ，２７ａ，
２７ｂの一端に支持されていて、パワーローラ回転軸線
１５ａ，１５ｂ，２５ａ，２５ｂを中心として回転自在
であり、ディスク回転軸方向である左右方向に平行移動
可能に支持される。つまり、パワーローラ支持構造を採
用している。このトラニオン１７ａ，１７ｂ，２７ａ，
２７ｂの他端部には、トラニオン１７ａ，１７ｂ，２７
ａ，２７ｂを軸方向に移動させて各パワーローラ１８
ｃ，１８ｄ，２０ｃ，２０ｄを傾転させる油圧アクチュ
エータとしてサーボピストン７０ａ，７０ｂ，７２ａ，
７２ｂが設けられている。前記サーボピストン７０ａ，
７０ｂ，７２ａ，７２ｂを作動制御する油圧制御系とし
て、ハイ側油室に接続されるハイ側油路７４と、ロー側
油室に接続されるロー側油路７６と、ハイ側油路７４を
接続するポート７８ａとロー側油路７６を接続するポー
ト７８ｂを有する変速制御弁７８とが設けられている。
前記変速制御弁７８のライン圧ポート７８ｃには、オイ
ルポンプ８０及びリリーフ弁８２を有する油圧源からの
ライン圧が供給される。

【００３６】前記変速制御弁７８の変速スプール７８ｄ
は、トラニオン１７ａの軸方向及び傾転方向を検知し、
変速制御弁７８にフィードバックするレバー８４及びプ
リセスカム８６と連動する。前記変速制御弁７８の変速
スリーブ７８ｅは、ステップモータ８８により軸方向に
変位するように駆動される。

【００３７】前記ステップモータ８８を駆動制御する電
子制御系として、ＣＶＴコントローラ１１０が設けら
れ、このＣＶＴコントローラ１１０には、スロットル開
度センサ１１２、エンジン回転センサ１１４、入力軸回
転センサ１１６、出力軸回転センサ（車速センサ）１１
８等からの入力情報が取り込まれる。

【００３８】［パワーローラ支持構造について］上記各
パワーローラ１８ｃ，１８ｄ，２０ｃ，２０ｄから代表
として選んだパワーローラ１８ｃの支持構造について、
図３によりその構成を説明する。尚、他のパワーローラ
１８ｄ，２０ｃ，２０ｄについても同様の構造を採用す
る。

【００３９】前記トラニオン１７ａは、一端部にパワー
ローラ収納部９１が凹設され、該パワーローラ収納部９
１に対し、入出力ディスク１８ａ，１８ｂの回転軸方向
である左右方向に沿って平行移動可能にパワーローラ１
８ｃを支持している。また、トラニオン１７ａは、パワ
ーローラ回転軸線１５ａと直交する首振り軸線１９ａの
周りに傾転可能である。

【００４０】前記パワーローラ１８ｃは、入出力ディス
ク１８ａ，１８ｂに摩擦接触する内輪９３と、該内輪９
３を軸受９５により回転可能に支持する外輪９４と、前
記内輪９３と外輪９４との間に介装された玉軸受９２と
を有して構成され、挟圧に伴い入出力ディスク１８ａ，
１８ｂから前記内輪９３に入力される押付力を、玉軸受
９２を介して外輪９４により受け止めようにしている。

【００４１】前記外輪９４と前記パワーローラ収納部９
１との間であって、パワーローラ回転軸１５ａから離れ
た上下の傾斜対向面位置には、左右方向に沿って平行移
動可能にパワーローラ１８ｃを支持しながら、前後方向
に作用する押付力と、上下方向に作用する動力伝達力と
を共に支える一対の保持器付の共通ころ軸受９６，９６
が、パワーローラ１８ｃの左右方向に沿って傾斜配置さ
れている。なお、パワーローラ１８ｃの左右方向移動量
は、パワーローラ収納部９１と外輪９４との左右両端部
での接触により移動範囲が規定されている。

【００４２】軸受部潤滑構造について述べると、前記ト
ラニオン１７ａには、図外の油圧源により作り出された
潤滑油が供給されるトラニオン側油路９７が形成され、
前記外輪９４には、トラニオン側油路９７からの潤滑油
をパワーローラ内部の玉軸受９２や軸受９５に導くパワ
ーローラ側油路９８が形成されている。

【００４３】そして、前記トラニオン側油路９７の開口
端部９７ａには、潤滑油供給管９９の一端部が圧入さ
れ、潤滑油供給管９９の他端部はパワーローラ側油路９
８の開口端部９８ａまで突き出して設けられている。な
お、パワーローラ側油路９８には、パワーローラ回転軸
線１５ａに直交する方向に、第１軸受分岐油路９８ｂと
第２軸受分岐油路９８ｃが形成され、第１軸受分岐油路
９８ｂに導かれる潤滑油により玉軸受９２を潤滑し、第
２軸受分岐油路９８ｃに導かれる潤滑油により軸受９５
を潤滑している。

【００４４】また、前記トラニオン側油路９７には、パ
ワーローラ回転軸１５ａから離れた上下位置に分岐油路
９７ｂ，９７ｂが設けられ、この分岐油路９７ｂ，９７
ｂからの潤滑油により共通ころ軸受９６，９６を潤滑す
るようにしている。 次に、作用効果を説明する。

【００４５】［変速比制御作用］トロイダル型ＣＶＴ
は、パワーローラ１８ｃ，１８ｄ，２０ｃ，２０ｄを傾
転させることによって変速比を変える。つまり、ステッ
プモータ８８を回転させるとによって変速スリーブ７８
ｅが変位すると、サーボピストン７０ａ，７０ｂ，７２
ａ，７２ｂの一方のサーボピストン室に作動油が導か
れ、他方のサーボピストン室から作動油が排出され、パ
ワーローラ１８ｃ，１８ｄ，２０ｃ，２０ｄの回転中心
がディスク１８ａ，１８ｂ，２０ａ，２０ｂの回転中心
に対してオフセットする。このオフセットによってパワ
ーローラ１８ｃ，１８ｄ，２０ｃ，２０ｄに傾転力が発
生し、傾転角が変化する。

【００４６】この傾転運動およびオフセットは、プリセ
スカム８６及びレバー８４を介して変速スプール７８ｄ
に伝達され、ステップモータ８８により変位する変速ス
リーブ７８ｅとの釣り合い位置で静止する。尚、ステッ
プモータ８８は、ＣＶＴコントローラ９０からの目標変
速比が得られる駆動指令により変速スリーブ７８ｅを変
位させる。

【００４７】［パワーローラの荷重支持作用とスライド
作用］動力伝達時、挟圧に伴い入出力ディスク１８ａ，
１８ｂからパワーローラ１８ｃの内輪９３に入力される
接触荷重は、玉軸受９２を介して外輪９４により受け止
められる。そして、外輪９４とパワーローラ収納部９１
との間に配置された上下一対の共通ころ軸受９６，９６
により、パワーローラ１８ｃの前後方向に作用する押付
力が支えられると共に、パワーローラ１８ｃの上下方向
に作用する動力伝達力が支えられる。

【００４８】よって、パワーローラ１８ｃに上下方向の
動力伝達力が作用しても共通ころ軸受９６，９６により
この荷重が支えられ、上下荷重と同時に、パワーローラ
１８ｃに対し左右方向の荷重が作用しても、共通ころ軸
受９６，９６が転がりながらの低い転がり抵抗によりパ
ワーローラ１８ｃが左右方向へ移動する。つまり、パワ
ーローラ１８ｃに上下方向の動力伝達力が作用しても左
右方向への円滑なパワーローラ１８ｃの平行移動運動が
確保される。

【００４９】このように、パワーローラ１８ｃに上下方
向の荷重が作用しても左右方向への円滑なパワーローラ
１８ｃの平行移動運動が確保されるため、入出力ディス
ク１８ａ，１８ｂの変形や、組立時に発生し得るミスア
ライメントが生じた際に、これらの位置ずれを吸収する
ための、パワーローラ１８ｃの左右方向の平行移動を円
滑に行うことが可能となり、パワーローラ１８ｃに対し
て、入力ディスク１８ａ側から作用する押付力と、出力
ディスク１８ｂ側から作用する押付力を均等に保つこと
ができる。よって、入力ディスク１８ａ側からの押付力
と、出力ディスク１８ｂ側の押付力とがアンバランスに
なり、入出力ディスク１８ａ，１８ｂとパワーローラ１
８ｃとの接触部で滑り等が発生することを抑制できる。

【００５０】また、トラニオン１７ａにパワーローラ１
８ｃを支持するためのピボットシャフトを保持するため
の構造を設ける必要がないため、トラニオン１７ａの応
力増加を防止でき、かつ、剛性も向上し、変形を抑制で
きる。そのため、入出力ディスク１８ａ，１８ｂとパワ
ーローラ１８ｃとの接触位置が設計値から大きくずれる
ことが無くなり、偏荷重による面圧増大や、変形に伴う
変速比の変化を減少させることができる。

【００５１】［パワーローラ内部の軸受潤滑作用］パワ
ーローラ内部の玉軸受９２及び軸受９５を潤滑する際、
トラニオン１７ａに形成されたトラニオン側油路９７を
経過して供給された潤滑油は、トラニオン側油路９７の
開口端部９７ａとパワーローラ側油路９８の開口端部９
８ａとの間に設けられた潤滑油供給管９９を介し、外輪
９４に形成されたパワーローラ側油路９８に入り、この
パワーローラ側油路９８から第１軸受分岐油路９８ｂに
導かれる潤滑油により玉軸受９２を潤滑し、第２軸受分
岐油路９８ｃに導かれる潤滑油により軸受９５を潤滑す
る。

【００５２】この潤滑経路を構成する潤滑油供給管は、
トラニオン側油路９７の開口端部９７ａに一端部が固定
され、他端部がパワーローラ側油路９８の開口端部９８
ａまで突き出して設けられ、トラニオン１７ａから供給
された潤滑油を、パワーローラ側に受け渡し、パワーロ
ーラ内部の玉軸受９２や軸受９５を潤滑および冷却す
る。

【００５３】ここで、第一無段変速機構１８の入力ディ
スク１８ａは、トルクコンバータ１２を経た入力トルク
に応じた押圧力を発生するローディングカム装置３４に
よって入力ディスク１８ａを介して押圧されるパワーロ
ーラ１８ｃに対し左右方向の荷重が作用した場合、共通
ころ軸受９６，９６が転がりながらパワーローラ１８ｃ
が左右方向へ移動する。このとき、トラニオン側油路９
７の開口端部９７ａとパワーローラ側油路９８の開口端
部９８ａが重なる面積は、パワーローラ１８ｃの左右方
向位置が出力ディスク１８ｂに近い側にあるほど大きく
している。

【００５４】この関係を図４，図５に示し、説明する。
尚、本図ではパワーローラ１８ｃのラジアル荷重を支持
する軸受を有さない構造を示しているが、図３に示すパ
ワーローラ１８ｃのラジアル荷重を支持する軸受９５を
有する構造のものでも同様である。

【００５５】図４（ａ）に示すように、第一無段変速機
構１８に入力されるトルクが小さいとき、つまりローデ
ィングカム３４により入力ディスク１８ａが出力ディス
ク１８ｂ側に押圧される力が小さいときには、パワーロ
ーラ１８ｃにかかる左右方向の荷重が小さいので、パワ
ーローラ１８ｃは出力ディスク１８ｂ側への移動量は少
なく、トラニオン側油路９７の開口端部９７ａとパワー
ローラ側油路９８の開口端部９８ａが重なる面積は小さ
い。

【００５６】そのため入力トルクが小さい場合は、パワ
ーローラ１８ｃ側へ流れる潤滑油量が少なくなる。

【００５７】一方、図４（ｂ）に示すように、第一無段
変速機構１８に入力されるトルクが大きいとき、つまり
ローディングカム３４により入力ディスク１８ａが出力
ディスク１８ｂ側に押圧される力が大きいときには、パ
ワーローラ１８ｃにかかる左右方向の荷重が大きいの
で、パワーローラ１８ｃは出力ディスク１８ｂ側への移
動量は多く、トラニオン側油路９７の開口端部９７ａと
パワーローラ側油路９８の開口端部９８ａが重なる面積
は大きくなる。

【００５８】そのため入力トルクが大きいほど、パワー
ローラ１８ｃ側へ流れる潤滑油量が多くなる。

【００５９】また、図５（ａ）に示すように、変速比が
小さいときには入力ディスク１８ａにかかる荷重Ｆａが
パワーローラ１８ｃに及ぼす力ｆｃは小さくなり、その
ため左右方向成分も小さくなる。その結果、パワーロー
ラ１８ｃは出力ディスク１８ｂ側への移動量は少なく、
トラニオン側油路９７の開口端部９７ａとパワーローラ
側油路９８の開口端部９８ａが重なる面積は小さい。

【００６０】そのため入力トルクが小さい場合は、パワ
ーローラ１８ｃ側へ流れる潤滑油量が少なくなる。

【００６１】一方、図５（ｂ）に示すように、変速比が
大きいときには入力ディスク１８ａにかかる荷重Ｆａが
パワーローラ１８ｃに及ぼす力ｆｃは大きくなり、その
ため左右方向成分も大きくなる。その結果、パワーロー
ラ１８ｃは出力ディスク１８ｂ側への移動量は多く、ト
ラニオン側油路９７の開口端部９７ａとパワーローラ側
油路９８の開口端部９８ａが重なる面積は大きくなる。

【００６２】そのため入力トルクが大きいほど、パワー
ローラ１８ｃ側へ流れる潤滑油量が多くなる。

【００６３】［効果］トラニオン１７ａには潤滑油が供
給されるトラニオン側油路９７が形成され、外輪９４に
は、トラニオン側油路９７からの潤滑油をパワーローラ
内部の玉軸受９２や軸受９５に導くパワーローラ側油路
９８が形成され、トラニオン側油路９７の開口端部９７
ａには、潤滑油供給管９９の一端部が圧入され、潤滑油
供給管９９の他端部はパワーローラ側油路９８の開口端
部まで突き出して設けられており、さらにトラニオン側
油路９７の開口端部９７ａとパワーローラ側油路９８の
開口端部９８ａが重なる面積は、パワーローラ１８ｃの
左右方向位置が出力ディスクに近い側にあるほど大きく
しているので、入力トルクが大きいほど、または変速比
が低速側にあるほどパワーローラ側へ流れる潤滑油量が
多くなり、入力トルクが小さいほど、または変速比が高
速側にあるほどパワーローラ側へ流れる潤滑油量が少な
くなる。

【００６４】この結果、低変速比のときを含みパワーロ
ーラ１８ｃへの荷重が大きいときにはトラニオン側油路
９７に供給される潤滑油量のほぼ全てをパワーローラ１
８ｃ側に送りつつ、パワーローラ１８ｃへの荷重が小さ
いときにはトラニオン側油路９７に供給される潤滑油の
一部のみをパワーローラ１８ｃ側に送ることとしたの
で、外輪側潤滑油路９８における摩擦抵抗による発熱量
やパワーローラ内部の玉軸受９２や軸受９５での攪拌に
よる発熱量を最小限に抑えることができる。

【００６５】なお、この実施の形態１では、トラニオン
１７ａ側に潤滑油供給管９９を固定した例を示したが、
外輪９４側に潤滑油供給管９９を固定するという逆のレ
イアウトでも同じ作用効果を得ることができる。

【００６６】（実施の形態２）実施の形態２は請求項４
に記載の発明に対応するトロイダル型無段変速機であ
る。

【００６７】まず、構成を説明すると、この実施の形態
２では、図６に示すように、トラニオン１７ａの内部で
トラニオン側油路９７を分岐し、トラニオン側油路９７
よりも狭い分岐した油路９７ｃを外輪９４の背面と対向
する面に開口するように設けた構成を、実施の形態１の
構成に加えた。なお、他の構成は図３に示す実施の形態
１と同様であるので対応する構成に同一符号を付して説
明を省略する。

【００６８】次に、作用効果を説明する。上記構成にお
いては、分岐油路９７ｃはトラニオン側油路９７よりも
油路の径が小さいため、管路抵抗はトラニオン側油路９
７よりも分岐油路９７ｃの方が大きくなり、トラニオン
側油路９７の開口端部９７ａとパワーローラ側油路９８
の開口端部９８ａが重なる面積が大きいときには、供給
された潤滑油のほとんどは、トラニオン側油路９７から
潤滑油供給管９９を介して外輪９４側に流れる。

【００６９】一方トラニオン側油路９７の開口端部９７
ａとパワーローラ側油路９８の開口端部９８ａが重なる
面積が小さいときには、トラニオン側油路９７から潤滑
油供給管９９を介して外輪９４側に流れる経路は抵抗が
大きくなり、分岐油路９７ｃ側へ流れる潤滑油量が増加
し、外輪の背面を介してパワーローラ内部の軸受等を間
接的に冷却できる。

【００７０】ここで、分岐油路９７ｃから流れる潤滑油
で外輪９４の背面を介してパワーローラ内部の軸受等を
間接的に冷却する方法は、発熱部を直接冷却する方法に
比べ熱交換率が低いが、軸受等で潤滑油が攪拌されるこ
とがない為、攪拌による発熱はなく、有効に冷却でき
る。

【００７１】（実施の形態３）実施の形態３は請求項５
に記載の発明に対応するトロイダル型無段変速機であ
る。

【００７２】まず、構成を説明すると、この実施の形態
３では、図７に示すように、図外の油圧源により作り出
され、トラニオン側油路９７に供給される潤滑油を調整
すべく、図外も油圧源とトラニオン側油路９７の間に潤
滑油量を制御する流量制御弁１００ａを設ける。流量制
御弁１００ａは流量制御弁コントローラ１０１ａによっ
て、図１０に示すように制御される。

【００７３】流量制御弁コントローラ１０１ａは入力軸
回転センサ１１６によって検出された入力軸１６の回転
数を読み込み、入力軸１６の回転数に応じた潤滑油量を
演算して流量制御のアクチュエータに出力する。潤滑油
量は入力軸１６の回転数が高くなるほど流量制御弁１０
０ａの開度が小さくなるように構成されている。

【００７４】なお、他の構成は図３に示す実施の形態１
と同様であるので対応する構成に同一符号を付して説明
を省略する。

【００７５】次に、作用効果を説明する。トラニオン側
油路９７を流れる潤滑油量はパワーローラ１８ｃの回転
数が高くなるほど少なくなるように流量制御弁１００ａ
および流量制御弁コントローラ１０１ａで制御されてい
る。パワーローラ１８ｃが高速で回転しているときに潤
滑油量が多いと攪拌抵抗による発熱量が増大するが、本
構成においては、パワーローラ１８ｃが高速で回転して
いるときは潤滑油量を減らしているので攪拌抵抗による
発熱量を低減することができる。これにより回転数と荷
重に応じた適切な潤滑油の供給が可能になる。

【００７６】（実施の形態４）実施の形態４は請求項６
に記載の発明に対応するトロイダル型無段変速機であ
る。

【００７７】まず、構成を説明すると、この実施の形態
４では、図８に示すように、図外の油圧源により作り出
され、トラニオン側油路９７に供給される潤滑油を調整
すべく、図外の油圧源とトラニオン側油路９７の間に潤
滑油量を制御する流量制御弁１００ｂを設ける。流量制
御弁１００ｂは流量制御弁コントローラ１０１ｂによっ
て、図１１に示すように制御される。

【００７８】流量制御弁コントローラ１０１ｂはトラニ
オン側油路９７に設けられた油温センサ１１７によって
検出された潤滑油の油温を読み込み、油温に応じた潤滑
油量を演算して流量制御弁のアクチュエータに出力す
る。潤滑油量は油温が低くなるほど流量制御弁１００の
開度が小さくなるように構成されている。

【００７９】なお、他の構成は図３に示す実施の形態１
と同様であるので対応する構成に同一符号を付して説明
を省略する。次に、作用効果を説明する。トラニオン側
油路９７を流れる潤滑油量は、油温が低くなるほど少な
くなるように流量制御弁１００ａおよび流量制御弁コン
トローラ１０１ａで制御されている。油温が低い時には
潤滑油の粘度が高く攪拌抵抗による発熱量が増大する
が、潤滑油が少なくても多くの熱量を取り去ることがで
きる。本構成においては、油温が低い時には潤滑油量を
減らしているので攪拌抵抗による発熱量を低減させつ
つ、パワーローラ１８ｃの冷却をすることができる。

【００８０】（実施の形態５）実施の形態５は請求項７
に記載の発明に対応するトロイダル型無段変速機であ
る。

【００８１】まず、構成を説明すると、実施の形態４に
記載の１００ｂを簡素な構成にしたものである。この実
施の形態４では、図９に示すように、図外の油圧源によ
り作り出され、トラニオン側油路９７に供給される潤滑
油を調整すべく、図外も油圧源とトラニオン側油路９７
の間に潤滑油量を制御する流量制御弁１００ｃを設け
る。流量制御弁１００ｃは弁体を形状記憶合金により作
動させる構造を採る。流量制御弁１００ｃを流れる潤滑
油の油温により、形状記憶合金が弁体を変位させ、油温
が低くなるほど流量制御弁１００ｃの開度が小さくなる
ように構成されている。

【００８２】なお、他の構成は図３に示す実施の形態１
と同様であるので対応する構成に同一符号を付して説明
を省略する。次に、作用効果を説明する。油温が低い時
には潤滑油量を減らし、攪拌抵抗による発熱量を低減さ
せつつ、パワーローラ１８ｃの冷却をすることができる
という点では実施の形態４と同様の作用効果を得ること
ができ、さらに実施の形態４で必要であった流量制御弁
コントローラ１０１ｂや油温センサ１１７を省略するこ
とができ、構造を簡素にできるばかりでなくコストの低
減も図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態１のトロイダル型無段変速機を示す
全体システム図

【図２】実施の形態１のトロイダル型無段変速機を示す
変速制御系システム図

【図３】実施の形態１のパワーローラ支持構造を示す断
面図

【図４】（ａ）実施の形態１の低荷重時のトラニオン側
油路とパワーローラ外輪油路の関係を示す図 （ｂ）実施の形態１の高荷重時のトラニオン側油路とパ
ワーローラ外輪油路の関係を示す図

【図５】（ａ）実施の形態１の高変速比時のトラニオン
側油路とパワーローラ外輪油路の関係を示す図 （ｂ）実施の形態１の低変速比時のトラニオン側油路と
パワーローラ外輪油路の関係を示す図

【図６】実施の形態２のトラニオン側油路、パワーロー
ラ外輪油路および分岐油路の関係を示す図

【図７】実施の形態３のトロイダル型無段変速機におけ
るパワーローラ支持構造を示す図

【図８】実施の形態４のトロイダル型無段変速機におけ
るパワーローラ支持構造を示す図

【図９】実施の形態５のトロイダル型無段変速機におけ
るパワーローラ支持構造を示す図

【図１０】実施の形態３のトロイダル型無段変速機にお
ける流量制御弁のフローチャート図

【図１１】実施の形態４のトロイダル型無段変速機にお
ける流量制御弁のフローチャート図

【図１２】従来のトロイダル型無段変速機におけるパワ
ーローラ支持構造を示す断面図

【符号の説明】

１５ａ パワーローラ回転軸 １７ａ トラニオン １８ａ 入力ディスク １８ｂ 出力ディスク １８ｃ，１８ｄ パワーローラ １９ａ 傾転軸 ９１ パワーローラ収納部 ９２ 玉軸受 ９３ 内輪 ９４ 外輪 ９６ 共通ころ軸受 ９７ トラニオン側油路 ９８ パワーローラ側油路 ９８ａ パワーローラ側油路開口端部 ９９ 潤滑油供給管

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 同軸上に対向配置された入出力ディスク
   と、 該入出力ディスクのうちどちらか一方のディスクを他方
   のディスクに向けて伝達トルクに応じた力で軸方向に押
   圧するローディングカムと、 前記入出力ディスクに摩擦接触する内輪と、該内輪を回
   転可能に支持する外輪と、前記内輪と外輪の間に介装さ
   れスラスト方向とラジアル方向の少なくとも一方の荷重
   を受ける軸受を有し、前記入出力ディスク間でトルク伝
   達可能なパワーローラと、 該パワーローラをパワーローラ収納部に回転可能に支持
   しつつパワーローラ回転軸線と直交する首振り軸線周り
   に傾転可能なトラニオンと、を具え、 油圧源からの潤滑油を前記トラニオンから前記パワーロ
   ーラを介して前記軸受けに導く潤滑油路を形成したトロ
   イダル型無段変速機において、 前記ローディングカムによる軸方向の押圧力が大きいほ
   ど、前記潤滑油路のうち前記トラニオンと前記パワーロ
   ーラの接続部の潤滑油路断面積が大きくなることを特徴
   とするトロイダル型無段変速機。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のトロイダル型無段変速
   機において、 前記潤滑油路のうちトラニオン側に形成したトラニオン
   側油路およびパワーローラ側に形成したパワーローラ側
   油路は前記パワーローラ収納部でそれぞれ対向して開口
   し、 前記ローディングカムによる軸方向の押圧力が大きいほ
   ど、前記トラニオン側油路の開口端部と前記パワーロー
   ラ側油路の開口端部の重合する面積が大きくなることを
   特徴とするトロイダル型無段変速機。
3. 【請求項３】 請求項２に記載のトロイダル型無段変速
   機において、前記トラニオン側油路の開口端部とパワー
   ローラ側油路の開口端部のうち、一方の開口端部に潤滑
   油供給管を他方の開口端部まで突き出して設けたことを
   特徴とするトロイダル型無段変速機。
4. 【請求項４】 請求項１ないし請求項３に記載のトロイ
   ダル型無段変速機において、前記トラニオン側油路を分
   岐し、前記外輪の背面に潤滑油を供給可能な油路を設け
   たことを特徴とするトロイダル型無段変速機。
5. 【請求項５】 請求項１ないし請求項４に記載のトロイ
   ダル型無段変速機において、前記トラニオン油路に供給
   する潤滑油量を、入力ディスクあるいは出力ディスクの
   回転数に応じて増減させる機構を設けたことを特徴とす
   るトロイダル型無段変速機。
6. 【請求項６】 請求項１ないし請求項５に記載のトロイ
   ダル型無段変速機において、前記トラニオン油路に供給
   する潤滑油量を、潤滑油温度が低いほど減少させる機構
   を設けたことを特徴とするトロイダル型無段変速機。
7. 【請求項７】 請求項６に記載のトロイダル型無段変速
   機において、潤滑油温度が低いほど減少させる機構は形
   状記憶合金を用いたバルブであることを特徴とするトロ
   イダル型無段変速機。