JP2008261472A - トロイダル型無段変速機 - Google Patents

Abstract

【課題】背面に支持部材を配置されることで入力軸や出力軸といった回転軸に固定される入力側ディスクもしくは出力側ディスクにおいて、前記ディスクと支持部材との間でのフレッチング磨耗を防止する。
【解決手段】入力軸１に支持部材としてのローディングナット９により入力側ディスク２が固定される。入力側ディスク２の背面とローディングナット９との間には、円環状で板状の板状部材５１が配置される。板状部材５１の両側面、すなわち、入力側ディスク２との当接面およびローディングナット９との当接面には、放射状に油溝が形成され、潤滑油をそれぞれの当接面に供給可能となっている。そして、潤滑油を供給することにより、フレッチング磨耗を防止する。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車や各種産業機械の変速機などに利用可能なトロイダル型無段変速機に関する。

例えば自動車用変速機として用いるダブルキャビティ式トロイダル型無段変速機は、図６および図７に示すように構成されている。図６に示すように、ケーシング５０の内側には入力軸１が回転自在に支持されており、この入力軸１の外周には、２つの入力側ディスク２，２と２つの出力側ディスク３，３とが取り付けられている。また、入力軸１の中間部の外周には出力歯車４が回転自在に支持されている。この出力歯車４の中心部に設けられた円筒状のフランジ部４ａ，４ａには、出力側ディスク３，３がスプライン結合によって連結されている。

入力軸１は、図中左側に位置する入力側ディスク２とカム板（ローディングカム）７との間に設けられたローディングカム式の押圧装置１２を介して、駆動軸２２により回転駆動されるようになっている。また、出力歯車４は、２つの部材の結合によって構成された仕切壁（中間壁）１３に対しアンギュラ玉軸受１０７を介して支持されるとともに、この仕切壁１３を介してケーシング５０内に支持されており、これにより、入力軸１の軸線Ｏを中心に回転できる一方で、軸線Ｏ方向の変位が阻止されている。

出力側ディスク３，３は、入力軸１との間に介在されたニードル軸受５，５によって、入力軸１の軸線Ｏを中心に回転自在に支持されている。また、図中左側の入力側ディスク２は、入力軸１にボールスプライン６を介して支持され、図中右側の入力側ディスク２は、入力軸１にスプライン結合されており、これら入力側ディスク２は入力軸１と共に回転するようになっている。また、入力側ディスク２，２の内側面（凹面；トラクション面とも言う）２ａ，２ａと出力側ディスク３，３の内側面（凹面；トラクション面とも言う）３ａ，３ａとの間には、パワーローラ１１（図７参照）が回転自在に挟持されている。

図６中右側に位置する入力側ディスク２の内周面２ｃには、段差部２ｂが設けられ、この段差部２ｂに、入力軸１の外周面１ａに設けられた段差部１ｂが突き当てられるとともに、入力側ディスク２の背面（図６の右面）は、入力軸１の外周面に形成されたネジ部に螺合されたローディングナット９に突き当てられている。これによって、入力側ディスク２の入力軸１に対する軸線Ｏ方向の変位が実質的に阻止されている。また、カム板７と入力軸１の鍔部１ｄとの間には、皿ばね８が設けられており、この皿ばね８は、各ディスク２，２，３，３の凹面２ａ，２ａ，３ａ，３ａとパワーローラ１１，１１の周面１１ａ，１１ａとの当接部に押圧力を付与する。

図６のＡ−Ａ線に沿う断面図である図７に示すように、ケーシング５０の内側であって、出力側ディスク３，３の側方位置には、両ディスク３，３を両側から挟む状態で一対のヨーク２３Ａ，２３Ｂが支持されている。これら一対のヨーク２３Ａ，２３Ｂは、鋼等の金属のプレス加工あるいは鍛造加工により矩形状に形成されている。そして、後述するトラニオン１５の両端部に設けられた枢軸１４を揺動自在に支持するため、ヨーク２３Ａ，２３Ｂの四隅には、円形の支持孔１８が設けられるとともに、ヨーク２３Ａ，２３Ｂの幅方向の中央部には、円形の係止孔１９が設けられている。

一対のヨーク２３Ａ，２３Ｂは、ケーシング５０の内面の互いに対向する部分に形成された支持ポスト６４，６８により、支持ポスト６４，６８を支点として揺動できるように支持されている。これらの支持ポスト６４，６８はそれぞれ、入力側ディスク２の内側面２ａと出力側ディスク３の内側面３ａとの間にある第１キャビティ２２１および第２キャビティ２２２にそれぞれ対向する状態で設けられている。

したがって、ヨーク２３Ａ，２３Ｂは、各支持ポスト６４，６８に支持された状態で、その一端部が第１キャビティ２２１の外周部分に対向するとともに、その他端部が第２キャビティ２２２の外周部分に対向している。

第１および第２のキャビティ２２１，２２２は同一構造であるため、以下、第１キャビティ２２１のみについて説明する。

図７に示すように、ケーシング５０の内側において、第１キャビティ２２１には、入力軸１に対し捻れの位置にある一対の枢軸（傾転軸）１４，１４を中心として揺動（傾転）する一対のトラニオン１５，１５が設けられている。なお、図７においては、入力軸１の図示は省略している。各トラニオン１５，１５は、その本体部である支持板部１６の長手方向(図７の上下方向)の両端部に、この支持板部１６の内側面（パワーローラ１１）側に折れ曲がる状態で形成された一対の折れ曲がり壁部２０，２０を有している。そして、この折れ曲がり壁部２０，２０によって、各トラニオン１５，１５には、パワーローラ１１を収容するための凹状のポケット部Ｐが形成される。また、各折れ曲がり壁部２０，２０の外側面には、各枢軸１４，１４が互いに同心的に設けられている。

支持板部１６の中央部には円孔２１が形成され、この円孔２１には変位軸２３の基端部（第１の軸部）２３ａが支持されている。そして、各枢軸１４，１４を中心として各トラニオン１５，１５を揺動（傾転）させることにより、これら各トラニオン１５，１５の中央部に支持された変位軸２３の傾斜角度を調節できるようになっている。また、各トラニオン１５，１５の内側面から突出する変位軸２３の先端部（第２の軸部）２３ｂの周囲には、各パワーローラ１１が回転自在に支持されており、各パワーローラ１１，１１は、各入力側ディスク２，２および各出力側ディスク３，３の間に挟持されている。なお、各変位軸２３，２３の基端部２３ａと先端部２３ｂとは、互いに偏心している。

また、前述したように、各トラニオン１５，１５の枢軸１４，１４はそれぞれ、一対のヨーク２３Ａ，２３Ｂに対して揺動自在および軸方向(図７の上下方向)に変位自在に支持されており、各ヨーク２３Ａ，２３Ｂにより、トラニオン１５，１５はその水平方向の移動を規制されている。前述したように、各ヨーク２３Ａ，２３Ｂの四隅には円形の支持孔１８が４つ設けられており、これら支持孔１８にはそれぞれ、トラニオン１５の両端部に設けた枢軸１４がラジアルニードル軸受（傾転軸受）３０を介して揺動自在（傾転自在）に支持されている。また、前述したように、ヨーク２３Ａ，２３Ｂの幅方向（図７の左右方向）の中央部には、円形の係止孔１９が設けられており、この係止孔１９の内周面は円筒面として、支持ポスト６４，６８を内嵌している。すなわち、上側のヨーク２３Ａは、ケーシング５０に固定部材５２を介して支持されている支持ポスト６４（球面ポスト）によって揺動自在に支持されており、下側のヨーク２３Ｂは、支持ポスト６８（球面ポスト）およびこれを支持する駆動シリンダ３１の上側シリンダボディ６１によって揺動自在に支持されている。

なお、各トラニオン１５，１５に設けられた各変位軸２３，２３は、入力軸１に対し、互いに１８０度反対側の位置に設けられている。また、これらの各変位軸２３，２３の先端部２３ｂが基端部２３ａに対して偏心している方向は、両ディスク２，２，３，３の回転方向に対して同方向(図７で上下逆方向)となっている。また、偏心方向は、入力軸１の配設方向に対して略直交する方向となっている。したがって、各パワーローラ１１，１１は、入力軸１の長手方向に若干変位できるように支持される。その結果、押圧装置１２が発生するスラスト荷重に基づく各構成部材の弾性変形等に起因して、各パワーローラ１１，１１が入力軸１の軸方向に変位する傾向となった場合でも、各構成部材に無理な力が加わらず、この変位が吸収される。

また、パワーローラ１１の外側面とトラニオン１５の支持板部１６の内側面との間には、パワーローラ１１の外側面の側から順に、スラスト転がり軸受であるスラスト玉軸受２４と、スラストニードル軸受２５とが設けられている。このうち、スラスト玉軸受２４は、各パワーローラ１１に加わるスラスト方向の荷重を支承しつつ、これら各パワーローラ１１の回転を許容するものである。このようなスラスト玉軸受２４はそれぞれ、複数個ずつの玉２６，２６と、これら各玉２６，２６を転動自在に保持する円環状の保持器２７と、円環状の外輪２８とから構成されている。また、各スラスト玉軸受２４の内輪軌道は各パワーローラ１１の外側面（大端面）に、外輪軌道は各外輪２８の内側面にそれぞれ形成されている。

また、スラストニードル軸受２５は、トラニオン１５の支持板部１６の内側面と外輪２８の外側面との間に挟持されている。このようなスラストニードル軸受２５は、パワーローラ１１から各外輪２８に加わるスラスト荷重を支承しつつ、これらパワーローラ１１および外輪２８が各変位軸２３の基端部２３ａを中心として揺動することを許容する。

さらに、各トラニオン１５，１５の一端部(図７の下端部)にはそれぞれ駆動ロッド（枢軸１４から延びる軸部）２９，２９が設けられており、各駆動ロッド２９，２９の中間部外周面に駆動ピストン（油圧ピストン）３３，３３が固設されている。そして、これら各駆動ピストン３３，３３はそれぞれ、上側シリンダボディ６１と下側シリンダボディ６２とによって構成された駆動シリンダ３１内に油密に嵌装されている。これら各駆動ピストン３３，３３と駆動シリンダ３１とで、各トラニオン１５，１５を、これらトラニオン１５，１５の枢軸１４，１４の軸方向に変位させる駆動装置３２を構成している。

このように構成されたトロイダル型無段変速機の場合、駆動軸２２の回転は、押圧装置１２を介して、各入力側ディスク２，２および入力軸１に伝えられる。そして、これら入力側ディスク２，２の回転が、一対のパワーローラ１１，１１を介して各出力側ディスク３，３に伝えられ、更にこれら各出力側ディスク３，３の回転が、出力歯車４より取り出される。

入力軸１と出力歯車４との間の回転速度比を変える場合には、一対の駆動ピストン３３，３３を互いに逆方向に変位させる。これら各駆動ピストン３３，３３の変位に伴って、一対のトラニオン１５，１５が互いに逆方向に変位（オフセット）する。例えば、図７の左側のパワーローラ１１が同図の下側に、同図の右側のパワーローラ１１が同図の上側にそれぞれ変位する。その結果、これら各パワーローラ１１，１１の周面１１ａ，１１ａと各入力側ディスク２，２および各出力側ディスク３，３の内側面２ａ，２ａ，３ａ，３ａとの当接部に作用する接線方向の力の向きが変化する。そして、この力の向きの変化に伴って、各トラニオン１５，１５が、ヨーク２３Ａ，２３Ｂに枢支された枢軸１４，１４を中心として、互いに逆方向に揺動（傾転）する。
その結果、各パワーローラ１１，１１の周面１１ａ，１１ａと各内側面２ａ，３ａとの当接位置が変化し、入力軸１と出力歯車４との間の回転速度比が変化する。

このようなトロイダル型無段変速機は、互いの内側面同士を対向させた状態で互いに同心的に且つ回転自在に支持された少なくとも一対の入力側ディスク２および出力側ディスク３と、一対の前記ディスク２，３間に挟持されるとともに入力側ディスク２から出力側ディスク３に回転速度比を変更可能に回転力を伝達する複数のパワーローラ１１とを備えていることになる。

また、パワーローラ１１，１１を介して入力側ディスク２、２から出力側ディスク３、３に回転力を伝達するためには、各ディスク２，２，３，３の凹面２ａ，２ａ，３ａ，３ａとパワーローラ１１，１１の周面１１ａ，１１ａとの当接部に押圧力を付与する必要がり、上述の押圧装置１２が設けられている。また、押圧装置１２は、同軸上に並んだ一対以上の前記ディスク２，２，３，３の一方の端側から押圧し、他方の端側となる入力側ディスク２は、上述のように、その背面を入力軸１の外周面に形成されたネジ部に螺合されたローディングナット（支持部材）９に突き当てられ、これにより押圧装置１２の押圧力により入力軸１の軸方向に沿って移動しないようになっている。

すなわち、トロイダル型無段変速機は、一対以上の前記ディスクが当該ディスクの回転中心軸方向に並んだ状態で、一対以上の前記ディスクを前記回転中心軸方向に沿って押圧する押圧装置と、前記パワーローラを介して前記押圧装置の押圧力を受ける少なくとも１つのディスクの背面側に配置されて前記押圧装置の押圧力に抗して前記ディスクの前記回転中心軸方向に沿った移動を阻止する支持部材とを備えている。

なお、上述のトロイダル型無段変速機は、入力側ディスク２，２と出力側ディスク３，３を２対備えたダブルキャビティ型のハーフトロイダル型無段変速機であるが、トロイダル型無段変速機には、フルトロイダル型や、入力側ディスク２と出力側ディスクを一対だけ備えたシングルキャビティ型などがある。また、入力側ディスク２，２、出力側ディスク３，３や、入力軸１や、出力軸や、押圧装置のレイアウトには様々なものが提案されており、ディスク２，２，３，３の回転中心部に入力軸１に代えて出力軸を配置することも可能である。

このようなトロイダル型無段変速機では、各部材が回転した状態で接触する部分があり、各部材の接触面間の相対的繰り返し微小滑り等のように、部材に繰り返し応力を受けるとたとえばフレッチング磨耗が発生する。
トロイダル型無段変速機において、このようフレッチング磨耗等の磨耗を防止するために、様々な提案がなされている（たとえば、特許文献１〜１０参照）。

特開平１０−２３１９０９号公報 特開２００２−８９６４７号公報 特開２００２−２０６６０９号公報 特許第３５０３３９３号公報 特開２００５−２４９１８１号公報 特開２００５−２４９１８４号公報 特開２００５−３２５９７１号公報 特開２００６−２４２３１７号公報 特開２００６−９９９４号公報 特開２００６−２４２３１４号公報

ところで、従来のトロイダル型無段変速機において、上述のように一対の入力側ディスクのうちの一方の入力側ディスクは、入力側ディスクの背面側で入力軸に螺合したローディングナットにより締結した状態に前記入力軸に固定されている。また、入力側ディスクと入力軸とはスプライン結合されている。これにより、一方の入力側ディスク、入力軸およびローディングナットは一体に回転するので、これらの部材間で一見磨耗が発生しずらい構成に見える。

しかし、実際には、入力側ディスクは複数のパワーローラに押し付けられた状態で回転運動しているので、ローディングナットの入力側ディスク背面と当選する当接面の円周上の任意の一点を見た場合に、前記任意の一点とパワーローラの位置とが近接した場合に、任意の一点に大きな押圧力が働き、任意の一点とパワーローラが離れた場合に前記押圧力が弱くなることを入力側ディスクの回転により周期的に繰り返すことになる。
この繰り返し押圧力の大きさが変化することによりフレッチング磨耗が発生する。

ここで、一対のパワーローラは、左右逆に配置されるがその配置は、左右で同一の配置とされる。すなわち、一対のパワーローラは、互いに前記ディスクの回転中心を中心として対称となるように配置される。しかし、完全に対称となる配置とすることは不可能であり、僅かにずれが生じる。この場合に、一対のパワーローラが押し付けられた状態の入力側ディスクは、入力軸のスプライン結合部分におけるクリアランス等により許容される極めて小さな変位の範囲内で、入力側ディスクを押圧する一対のパワーローラの位置ずれ（対称な配置に対する誤差）に基づき傾くことになる。また、この傾きの方向は、入力側ディスクの回転により変化することになる。

一方、ローディングナットは、入力軸にねじ締めされてほとんど変位しない状態となっていることから、微視的に見た場合に入力側ディスクの背面とローディングナットの当接面とが相対的に傾いた状態となり、この状態で回転していると考えられる。すなわち、上述のように入力側ディスクの回転に伴なって押圧力が変化するとともに、入力側ディスクのローディングナットに対する微小な傾きの方向が変化することになり、その結果磨耗はより激しくなる。
また、フレッチング磨耗が発生すれば、磨耗粉が発生し、発生した磨耗粉がたとえば、入出力側ディスクとパワーローラとの間に噛み込むことにより、トロイダル型無段変速機の寿命の低下を招くことになる。

しかし、従来の特許文献１〜１０には、この入力側ディスクとローディングナットとの接触面もしくは、入力側ディスクとローディングナットとの間に介在するプレートと、入力側ディスクおよびローディングナットとの接触面で発生するフレッチング磨耗については触れられていない。

本発明は、背面に支持部材を配置されることで入力軸や出力軸といった回転軸に固定される入力側ディスクもしくは出力側ディスクにおいて、前記ディスクと支持部材との間でのフレッチング磨耗を防止することができるトロイダル型無段変速機を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、互いの内側面同士を対向させた状態で互いに同心的に且つ回転自在に支持された少なくとも一対の入力側ディスクおよび出力側ディスクと、一対の前記ディスク間に挟持されるとともに入力側ディスクから出力側ディスクに回転速度比を変更可能に回転力を伝達する複数のパワーローラと、一対以上の前記ディスクが当該ディスクの回転中心軸方向に並んだ状態で、一対以上の前記ディスクを前記回転中心軸方向に沿って押圧する押圧装置と、前記パワーローラを介して前記押圧装置の押圧力を受ける少なくとも１つのディスクの背面側に配置されて前記押圧装置の押圧力に抗して前記ディスクの前記回転中心軸方向に沿った移動を阻止する支持部材とを備えたトロイダル型無段変速機において、前記ディスクの背面と前記支持部材との間に板状部材を介在させるとともに、前記板状部材の前記ディスクおよび前記支持部材それぞれとの当接面に潤滑油を流入させる油溝を形成したことを特徴とする。

ここで、板状部材を、ディスクや支持部材と異なる材質とすることが好ましく、さらに、ディスクや支持部材より弾性変形し易い材質とすることが好ましい。また、板状部材のディスクおよび支持部材との当接面に固体潤滑材の皮膜を形成することが好ましい。また、板状部材に表面粗さを大きくする表面加工を施すことが好ましい。

請求項１に記載の発明によれば、板状部材に設けられた油溝により、板状部材と支持部材との間、板状部材と支持部材に支持されるディスクとの間に、潤滑油を供給して保持させることが可能となる。これにより、支持部材、板状部材、ディスクの当接部分におけるフレッチング磨耗を防止することができる。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。
なお、本発明の特徴は、一対の入力側ディスク２，２のうちの背面にローディングナット９が配置される一方の入力側ディスク２と、前記ローディングナット９との間に板状部材５１を介在させ、この板状部材５１に油溝５４，…等を設けたこと、すなわち、板状部材５１の構造であり、その他の構成および作用は前述した従来の構成および作用と同様であるため、以下においては、本発明の特徴部分についてのみ言及し、それ以外の部分については、図６〜図７と同一の符号を付して簡潔に説明するに留める。

図１および図２は、本発明の実施形態を示している。図１に示すように、一対の入力側ディスク２，２のうちのローディングナット９により入力軸１に固定される入力側ディスク２の背面側には、ローディングナット９が配置され、入力側ディスク２の背面と、ローディングナット９の前面との間には、板状部材５１が配置されている。
この板状部材５１は、一方の側面が入力側ディスク２の背面に当接し、他方の側面がローディングナット９の前面に当接するようになっている。また、ローディングナット９を入力軸１のねじ部にねじ締めすることで、板状部材５１は、入力側ディスク２とローディングナット９とに押圧された状態となっている。

図２に示すように、板状部材５１は、中央に入力軸１が貫通する貫通穴５３を有する円環状でかつ板状に形成されている。そして、板状部材５１の両側面、すなわち、入力側ディスク２の背面に当接する当接面と、ローディングナット９の前面に当接する当接面とには、半径方向に沿って、油溝５４，…が形成されている。油溝５４，…は、たとえば、溝切り加工により形成される。また、油溝５４，…の断面形状は、どのような形状であってもよりが、ここでは円弧状とされている。

また、板状部材５１には、放射状に複数の油溝５４，…が設けられている。たとえば、この例では、４本の油溝５４，…が互いに等間隔となる角度（９０度）で板状部材５１に設けられている。
また、板状部材５１の両側面において、油溝５４，…はほぼ同じ配置（同位相）で設けられており、両側面で同時に溝切り加工を行うようなことも可能となっている。
また、各油溝５４，…は、円環状の板状部材５１の内周縁から外周縁まで設けられ、それぞれ板状部材５１の内周面側およびが外周面側に開口した状態となっており、潤滑油を板状部材５１の内周面から流入させて、外周面側に流出することが可能となっている。

また、図１に示すように、入力軸１は、潤滑油を流すことが可能なように中心部に軸方向に沿った中空部５５を備えている。そして、入力軸１の前記板状部材５１が配置される部分には、入力軸１の中空部５５と外部とに連通し、かつ、入力軸１の軸方向に直交し、かつ、半径方向に沿った油路５６が形成されている。
これにより、入力軸１の中空部５５から油路５６を介して、板状部材５１の油溝５４，…に潤滑油を供給可能となっている。

そして、入力軸１から板状部材５１の油溝５４，…に供給された潤滑用は、油溝５４，…から板状部材５１の当接面と入力側ディスク２の背面との間、板状部材５１の当接面とローディングナット９の前面との間に浸透して油膜を形成する。これにより、板状部材５１の当接面と入力側ディスク２の背面との間、板状部材５１の当接面とローディングナット９の前面との間とにおける繰り返し応力（擦れ）の発生によるフレッチング磨耗の発生を防止することができる。

なお、図２に示す板状部材５１においては、加工性を重視して、板状部材５１の両側面における油溝５４，…の配置を同位相で同じもの、すなわち、互いに重なるものとしたが、板状部材５１の両側面で互いに重なる位置に油溝５４，…が形成されることにより、その部分において、板状部材５１の厚さが油溝５４，…の深さの二倍分薄くなることを防止するために、図３に示すように、板状部材５１の両側面における油溝５４，…の配置を異なる位相としてずらすようにしてもよい。すなわち、板状部材５１の両側面で放射状に形成される油溝５４，…が互いに重ならない位置に配置することで、板状部材５１に油溝５４，…の深さの２倍分だけ薄い部分ができるのを防止することができる。なお、図３に示す板状部材５１において、各側面に形成される油溝５４，…は、互いに４５度分だけ位相がずれるが、各側面において、図２に示す板状部材５１と同様の構成となっている。

また、図４に示す板状部材５１においては、図３に示す板状部材５１と同様に、板状部材５１の両側面に互いに移送をずらして放射状に形成された油溝５４，…に加えて、円環状の板状部材５１の周方向に沿った油溝５７が形成されている。この周方向に沿った油溝５７は、放射状に板状部材５１の半径方向に沿った油溝５４，…の位置で、当該油溝５４，…と交差し、かつ、油溝５４，…と連通しており、油溝５４，…から油溝５７に潤滑油が流入可能となっている。

この周方向に沿った油溝５７を設けることで、板状部材５１と入力側ディスク２との間および板状部材５１とローディングナット９との間に、潤滑油をより浸透させやすい状態となる。特に、板状部材５１は、その中心を回転中心として回転するので、半径方向に形成された油溝５４内の潤滑油は、内側から外側に遠心力により円滑に流れてしまうが、周方向に沿って形成された油溝５７内に流入した潤滑油は、遠心力の方向と直交することにより、遠心力によって円滑に潤滑油が流れ出す構成とはならず、潤滑油を保持し易い構成となっている。

また、周方向に沿った油溝５７からその外周側の板状部材５１と入力側ディスク２との間および板状部材５１とローディングナット９との間に遠心力により潤滑油を浸透させることができる。
なお、板状部材５１の両側面に形成される周方向に沿った油溝５７の位置は、油溝５４の場合と同様に両側面で重ならない位置に形成するものとしてもよい。たとえば、円環状の油溝５７の径を両側面で互いに異なるものとしてもよい。

図５に示す板状部材５１は、図４に示す板状部材５１と同様に、油溝５４と油溝５７とを設け、さらに、板状部材４１の内周面に周方向に沿う油溝５８を形成している。なお、一方の側面に形成された半径方向に沿う油溝５４と内周面とが交差する部分には、貫通穴５３を拡径するように切欠部５９が設けられ、内周面に形成された油溝５８は、切欠部５９同士の間に、切欠部５９を繋ぐように設けられている。

切欠部５９は、板状部材５１の内周面を部分的に一方の側面から他方の側面まで切り欠いたもので、板状部材５１の一方の側面に半径方向に沿って形成された油溝５４と連通するとともに、板状部材５１の内周面に形成された油溝５８に連通している。
また、板状部材５１の他方に半径方向に沿って形成された油溝５４と、板状部材５１の内周面に周方向に沿って形成された油溝５８とが交差して連通している。

これにより、入力軸１の油路５６から流出する潤滑油は、板状部材５１の内周面に形成された切欠部５９および油溝５８に流入して保持されるとともに、これら切欠部５９および油溝５８から潤滑油が半径方向に沿った油溝５４に流入し、これら油溝５４から周方向に沿った油溝５７に潤滑油が流入するようになっている。
また、板状部材５１の内周面に形成された切欠部５９および油溝５８に保持された潤滑油を遠心力により、それより外周側の板状部材５１と入力側ディスク２との間および板状部材５１とローディングナット９との間に浸透させることができる。

板状部材５１の内周面に形成された切欠部５９および油溝５８を設けることで、より確実に潤滑油を油溝５４，５７に供給できるとともに、より確実に板状部材５１と入力側ディスク２との間および板状部材５１とローディングナット９との間に浸透させることができる。

なお、板状部材５１は、たとえば、鉄製とされるが、磨耗を防止する上では、板状部材５１は、入力側ディスク２およびローディングナット９と大きく異なる材質となっていることが好ましく、たとえば、入力側ディスク２およびローディングナット９より弾性変形し易い弾性材となる合成樹脂を用いるものとしてもよい。そして、板状部材５１としては、耐熱性に優れるとともに、強度も高いエンジニアリングプラスチック（スーパーエンジニアリングプラスチック）を用いることが好ましい。たとえば、ポリアセタール（POM）、ポリアミド（PA）、ポリカーボネート（PC）、変性ポリフェニレンエーテル（m-PPE）、ポリブチレンテレフタレート（PBT）、GF強化ポリエチレンテレフタレート（GF-PET）、超高分子量ポリエチレン（UHPE）、ポリアリレート（PAR）、ポリスルホン（PSF）、ポリエーテルスルホン（PES）、ポリフェニレンスルフィド（PPS）、ポリエーテルエーテルケトン（PEEK）、ポリイミド（PI）、ポリエーテルイミド（PEI）、フッ素樹脂、液晶ポリマー（LCP）等の合成樹脂としてもよい。

また、板状部材５１には、固体潤滑材を塗布してコーティングするものとしてもよい。
固体潤滑材としては、たとえば、四フッ化エチレン樹脂(PTFE)、二硫化モリブデン、グラファイト等を用いることができる。
また、固体潤滑材の塗布には、固体潤滑材の塗料として商品化されているものを用い、板状部材に当該塗料を塗布したり、板状部材を当該塗料に浸けたりしてもよいし、ショットピーニングにより、板状部材５１の側面に固体潤滑材の粒子を打ち込んでコーティングするものとしてもよい。

また、板状部材５１と入力側ディスク２との間および板状部材５１とローディングナット９との間は、ローディングナット９をねじ締めすることで入力側ディスク２、板状部材５１、ローディングナット９が互いに締め付けられ、潤滑油が浸透しにくい状態となっているが、板状部材５１の表面を粗くすることで、微視的に板状部材５１と入力側ディスク２との間および板状部材５１とローディングナット９との間に隙間を設けることができ、これらの間に潤滑油を浸透し易くするとともに、潤滑油を保持させ易くする構成としてもよい。
すなわち、板状部材５１の両側面の表面粗さを大きくするために、板状部材５１の表面を粗くする表面加工が施されたものとしてもよい。
また、板状部材５１の表面を粗くする表面加工としては、各種ブラスト加工（サンドブラスト、スチールグリットブラスト、アルミナグリットブラスト、ショットブラスト、ショットピーニング、ウェットブラスト）、シボ加工、放電加工、レーザ加工、ラッピング等が挙げられる。

以上のように板状部材５１に潤滑油を供給することなどにより、板状部材５１と入力側ディスク２との間および板状部材５１とローディングナット９との間での磨耗を防止することができる。これにより、磨耗粉の発生も防止され、磨耗粉がディスク２，３とパワーローラ１１とに噛み込まれることで、製品寿命が短くなるのを防止することができる。

なお、以上のような板状部材５１を有する構造は、入力軸１もしくは出力軸等の回転軸に固定される前記ディスク２，３の背面にローディングナット９等の支持部材が配置される場合に適用可能であり、従来例として示したダブルキャビティ型のハーフトロイダル型無段変速機以外のハーフトロイダル型無段変速機にも適用可能である。

また、板状部材５１に形成される各構成は、基本的に径方向に沿った油溝５４を必須とするが、そのほかの油溝５７、油溝５８、切欠部５９のいずれも設けない構成としてもよいし、いずれか１つを設ける構成としてもよいし、いずれか２つを任意の組合せで設けるものとしてもよいし、３つとも設ける構成としてもよい。また、この場合に、板状部材５１の両側面で油溝５４や油溝５７の位置を重ならないようにずらすものとしてもよいし、重なるようにしてもよい。

本発明は、シングルキャビティ型やダブルキャビティ型などの様々なハーフトロイダル型無段変速機に適用することができる。

本発明の実施形態に係るトロイダル型無段変速機のローディングナットにより入力軸に固定される入力側ディスク部分を示す要部断面図である。 前記入力側ディスクとローディングナットとの間に介在する板状部材を示す斜視図である。 前記板状部材の変形例を示す斜視図である。 前記板状部材の変形例を示す斜視図である。 前記板状部材の変形例を示す斜視図である。 従来から知られているトロイダル型無段変速機の具体的構造の一例を示す断面図である。 図６のＡ−Ａ線に沿う断面図である。

符号の説明

２ 入力側ディスク
３ 出力側ディスク
９ ローディングナット（支持部材）
１１ パワーローラ
１２ 押圧装置
５１ 支持部材
５４ 油溝
５７ 油溝

Claims (1)

1. 互いの内側面同士を対向させた状態で互いに同心的に且つ回転自在に支持された少なくとも一対の入力側ディスクおよび出力側ディスクと、一対の前記ディスク間に挟持されるとともに入力側ディスクから出力側ディスクに回転速度比を変更可能に回転力を伝達する複数のパワーローラと、一対以上の前記ディスクが当該ディスクの回転中心軸方向に並んだ状態で、一対以上の前記ディスクを前記回転中心軸方向に沿って押圧する押圧装置と、前記パワーローラを介して前記押圧装置の押圧力を受ける少なくとも１つのディスクの背面側に配置されて前記押圧装置の押圧力に抗して前記ディスクの前記回転中心軸方向に沿った移動を阻止する支持部材とを備えたトロイダル型無段変速機において、
   前記ディスクの背面と前記支持部材との間に板状部材を介在させるとともに、前記板状部材の前記ディスクおよび前記支持部材それぞれとの当接面に潤滑油を流入させる油溝を形成したことを特徴とするトロイダル型無段変速機。

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