JP2009002489A

JP2009002489A - トロイダル型無段変速機

Info

Publication number: JP2009002489A
Application number: JP2007166455A
Authority: JP
Inventors: Toshishige Sano; 敏成佐野; Masami Sugaya; 正美菅谷; Hiroshi Ishikawa; 宏史石川
Original assignee: NSK Ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: NSK Ltd; Toyota Motor Corp
Priority date: 2007-06-25
Filing date: 2007-06-25
Publication date: 2009-01-08
Anticipated expiration: 2027-06-25
Also published as: JP4860560B2

Abstract

【課題】入力軸と動力伝達部材との間に軸受を設けた場合でも、動力伝達部材の外側に設けられた被潤滑部における潤滑油不足を抑制することの可能なトロイダル型無段変速機を提供する。
【解決手段】入力軸に取り付けられた２個の入力ディスクおよび２個の出力ディスクと、入力ディスクおよび出力ディスクに接触するパワーローラと、出力ディスクと動力伝達可能に連結された動力伝達部材と、動力伝達部材を軸線を中心として回転可能に支持する中間壁とを有するトロイダル型無段変速機において、入力軸と動力伝達部材との間に設けた第１軸受１３と、入力軸を回転可能に支持する他の第２軸受と、入力軸３に設けた第１潤滑油路３１と、第１軸受１３に設けた第２潤滑油路３７と、動力伝達部材１１に設けた第３潤滑油路３９と、動力伝達部材１１の外側に設けた被潤滑部２２，２４，１５とを備えている。
【選択図】図１

Description

この発明は、入力ディスクと出力ディスクとの間にパワーローラを介在させた無段変速部を２組有するトロイダル型無段変速機に関するものである。

従来、車両、運搬機械、産業機械などにおいて、動力源から出力されたトルクの伝達経路に設けられる変速機として、トロイダル型無段変速機が知られている。このトロイダル型無段変速機のうち、入力ディスクと出力ディスクとの間にパワーローラを介在させた無段変速部を２組有するダブルキャビティ形式のトロイダル型無段変速機の一例が、特許文献１に記載されている。この特許文献１に記載されたトロイダル型無段変速機においては、入力軸が２個の軸受けにより回転可能に支持されている。また、入力軸の外周に、ボールスプラインを介在させて２個の入力側ディスクが取り付けられている。また、前記入力軸における入力側ディスク同士の間にはスリーブが取り付けられている。このスリーブは入力軸に対して相対回転可能に構成されており、そのスリーブの外周には出力歯車が形成されている。

一方、トロイダル型無段変速機はハウジング内に設けられており、このハウジングには仕切壁が固定されている。この仕切壁と前記スリーブとの間に玉軸受が介在されて、スリーブが回転可能に支持されている。この玉軸受は、入力軸の軸線に沿った方向で異なる位置に２個配置されている。このようにして、スリーブがハウジングに対して、入力軸の軸線に沿った方向および軸線を中心とする半径方向に位置決めされている。また、スリーブの外周には、このスリーブと一体回転可能な出力側ディスクが２個取り付けられている。そして、１個の入力側ディスクと１個の出力側ディスクとの間に、パワーローラが配置されて１組の無段変速部が形成されている。また、入力軸の軸線に沿った方向で、出力側ディスクのほぼ半分が、スリーブの外周から外れた位置にあり、出力側ディスクにおけるスリーブから外れた部分と、入力軸との間にニードル軸受けが介在されている。このようにして、ニードル軸受けにより、入力軸と出力側ディスクとが相対回転可能な状態に維持され、かつ、軸線を中心とする半径方向に、入力軸と出力側ディスクとが位置決めされている。

特開平１１−１６６６０５号公報

しかしながら、特許文献１に記載されているトロイダル型無段変速機においては、出力ディスクと入力軸との間に、入力軸を半径方向に位置決めするためのニードル軸受が設けられている。そのため、出力ディスクがパワーローラからの荷重によって変形した場合に、その出力ディスクの変形により生じる荷重がニードル軸受に加わり、ニードル軸受の耐久性が低下したり、ニードル軸受が入力軸および出力ディスクに接触する部分における摩擦抵抗が高まり、トロイダル型無段変速機の動力伝達効率が低下する虞があった。そこで、スリーブと入力軸との間に軸受を設けることも考えられている。

一方、このようなトロイダル型無段変速機において、入力軸の外側に配置されている被潤滑部（歯車同士の噛み合い部分、軸受など）に潤滑油を供給する場合に、入力軸の内部に潤滑油路を設け、その潤滑油路から排出された潤滑油を被潤滑部に供給する構成が知られている。しかしながら、前記のように、スリーブと入力軸との間に軸受を設ける構成を採用すると、入力軸の外周面に開口された潤滑油路の外側に軸受が位置することとなり、潤滑油の流れが軸受により阻害されて潤滑油不足を招く虞があった。

この発明は、上記の技術的課題に着目してなされたものであり、入力軸と動力伝達部材との間に軸受を設けた場合でも、動力伝達部材の外側に設けられた被潤滑部における潤滑油不足を抑制することの可能なトロイダル型無段変速機を提供することを目的とするものである。

上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、動力が入力され、かつ、軸線を中心として回転可能な入力軸と、この入力軸の外周側に配置され、かつ、前記軸線に沿った方向で異なる位置に配置された２個の入力ディスクと、前記入力軸の外周側に配置され、かつ、前記軸線に沿った方向で２個の入力ディスク同士の間に配置された２個の出力ディスクと、１個の入力ディスクおよび１個の出力ディスクに接触するように配置された２個のパワーローラと、前記入力軸の外周側に配置され、かつ、前記２個の出力ディスクと動力伝達可能に連結された動力伝達部材と、前記軸線に沿った方向で前記２個の出力ディスクの間に配置され、かつ、前記軸線を中心とする半径方向で前記動力伝達部材の外周側に配置され、かつ、前記動力伝達部材を前記軸線を中心として回転可能に支持する中間壁とを有するトロイダル型無段変速機において、前記軸線に沿った方向で前記２個の出力ディスク同士の間に配置され、かつ、前記軸線を中心とする半径方向で前記入力軸と前記動力伝達部材との間に配置され、かつ、前記入力軸と前記動力伝達部材とを相対回転可能な状態に維持する第１軸受と、前記入力軸を回転可能に支持し、かつ、前記軸線に沿った方向で前記第１軸受とは異なる位置に配置された第２軸受と、前記入力軸に設けられ、かつ、前記軸線を中心とする半径方向で前記第１軸受よりも内側に配置され、かつ、潤滑油を供給する第１潤滑油路と、前記第１軸受に前記軸線を中心として半径方向に沿って形成され、かつ、前記第１潤滑油路を経由して前記第１軸受の内側に供給された潤滑油を、前記第１軸受と前記動力伝達部材との間に導く第２潤滑油路と、前記動力伝達部材を前記軸線を中心として半径方向に貫通して形成され、かつ、前記第１軸受と前記動力伝達部材との間に導かれた潤滑油を、前記動力伝達部材の外周側に導く第３潤滑油路と、前記軸線を中心とする半径方向で前記動力伝達部材の外側に設けられ、かつ、前記第３潤滑油路を経由して供給される潤滑油により潤滑される被潤滑部とを備えていることを特徴とするものである。

請求項１の発明によれば、第１軸受および第２軸受により入力軸が回転可能に支持される。そして、入力ディスクと出力ディスクとの間でパワーローラを経由させて動力伝達がおこなわれる。また、入力軸に設けられた第１潤滑油路を潤滑油が流れ、この第１潤滑油路を経由して第１軸受の内側に供給された潤滑油が、第２潤滑油を通って軸受と動力伝達部材との間に導かれる。第１軸受と前記動力伝達部材との間に導かれた潤滑油は、第３潤滑油路により動力伝達部材の外側に導かれて、被潤滑部に供給される。したがって、第２軸受けにより潤滑油の流れが阻害されることを抑制できる。

この発明は、車両、工作機械などに用いることができる。この発明において、入力軸には動力源の動力が伝達される。動力源は、被駆動部材に伝達する動力を発生する装置であり、動力源としては、エンジン、電動機、油圧モータ、フライホイールなどが挙げられる。軸線は、ほぼ水平方向、または垂直方向のいずれに沿って配置されていてもよい。被駆動部材とは、車両における車輪、工作機械における刃物などが挙げられる。この発明において、動力伝達部材は、出力ディスクの動力を被駆動部材に伝達する機構もしくは要素であり、動力伝達部材には、歯車、スプロケット、プーリなどが含まれる。この発明において、軸受は回転要素を回転可能に支持し、かつ、回転要素を主として半径方向に位置決めする機構である。この発明において、潤滑油路は、潤滑油が通過する経路であり、孔、溝、通路、凹部などが含まれる。

この発明における被潤滑部とは、発熱・摩耗・焼き付きなどが生じる可能性のある部位であり、潤滑油により潤滑・冷却される。被潤滑部としては、歯車同士の噛み合い部分、軸受の転動体の転動部分、ベルトとプーリとの接触部分、スプロケットとチェーンとの接触部分などが挙げられる。この発明における中間壁は、動力伝達部材を支持する支持機構であり、軸受および動力伝達部材を介して入力軸を支持している。この中間壁は、板形状の他に、フレーム形状、枠組み形状、トラス構造、ブロック形状などが挙げられる。この発明における入力軸は、動力源の動力を入力ディスクに伝達する機構であり、例えば、回転軸、歯車、コネクティングドラムなど、形状や構造は問われない。この発明において、第１軸受および第２軸受としては、玉軸受、ニードル軸受けなどを用いることが可能である。

図２には、トロイダル型無段変速機１の具体例を模式的に示してある。このトロイダル型無段変速機１は、例えば、車両の駆動力源（図示せず）から車輪（図示せず）に至る動力伝達経路に配置される。ここで、駆動力源は、車輪に伝達される動力を出力する装置であり、動力の発生原理が異なる複数種類の駆動力源、または単数の駆動力源のいずれでもよい。用いることの可能な駆動力源としては、内燃機関（エンジン）、電動機、モータ・ジェネレータ、油圧モータ、フライホイールシステムなどが挙げられる。トロイダル型無段変速機１は、ケーシング２の内部に配置されており、軸線Ａ１を中心として回転可能な入力軸３を有している。前記軸線Ａ１は水平に配置されており、前記駆動力源の動力が駆動軸４を経由して入力軸３に伝達されるように構成されている。また、駆動軸４および入力軸３は同軸上に配置されている。前記入力軸の外周には、２個の入力ディスク５および２個の出力ディスク６が取り付けられている。入力ディスク５にはトロイダル面７が形成され、出力ディスク６にはトロイダル面８が形成されている。

さらに、図２に示す例では、軸線Ａ１に沿った方向で所定間隔をおいて２個の入力ディスク５が配置されている。さらに、軸線Ａ１に沿った方向で、２個の入力ディスク５同士の間に、２個の出力ディスク６が配置されている。そして、トロイダル面７とトロイダル面８とが向き合うように設けられている。前記入力ディスク５は環状に構成されており、入力ディスク５の軸孔９に入力軸３が挿入されるとともに、入力ディスク５と入力軸３とが一体回転するように連結、例えばスプライン結合により連結されている。つまり、前記入力軸３と入力ディスク５とが、軸線Ａ１に沿った方向に相対移動可能に構成されているとともに、軸線Ａ１を中心とする半径方向（以下、「半径方向」と略記する）で相対的に位置決めされている。そして、入力軸３、より具体的には軸線Ａ１沿った方向における入力軸３の一端部と、ケーシング２との間に軸受１０が設けられており、この軸受１０により、入力軸３が回転可能に支持されている。この軸受１０は、ラジアル荷重を受ける機能を備えている。

また、前記軸線Ａ１に沿った方向で、前記入力ディスク５同士の間にスリーブ（円筒部材）１１が配置されており、そのスリーブ１１の軸孔１２に入力軸３が配置されている。さらに、図１に示すように、スリーブ１１と入力軸３との間には軸受、具体的にはニードル軸受１３が設けられており、スリーブ１１と入力軸３とが軸線Ａ１を中心として相対回転可能に構成されている。このように、入力軸３は、軸線Ａ１に沿った方向において、前記軸受１０およびニードル軸受１３により２箇所（２点）で支持されている。つまり、入力軸３に作用するラジアル方向の荷重が２点で支持されている。そして、２個の出力ディスク６がスリーブ１１と一体回転するように連結、例えばスプライン結合されている。また、２個の出力ディスク６は、スリーブ１１に対して軸線Ａ１に沿った方向に相対移動可能である。さらに、このスリーブ１１の外周に連続して外向きフランジ１４が形成されており、その外向きフランジ１４の外周に歯車１５が形成されている。さらに、この歯車１５に噛合された他の歯車１６が設けられている。

一方、ケーシング２には中間壁１７が固定、具体的にはボルトの締め付けなどにより固定されている。この中間壁１７は、前記軸線Ａ１に沿った方向で前記出力ディスク６同士の間に配置されている。この中間壁１７は、板形状の壁片１８，１９を２枚重ね合わせてその間に空間２０を形成したものである。また、壁片１８の軸孔２１は軸受２２が配置され、壁片１９の軸孔２３内には軸受２４が配置されている。この軸受２２，２４によりスリーブ１１が回転可能に支持されている。具体的に説明すると、軸線Ａ１に沿った方向で異なる位置に２個の軸受２２，２４が設けられており、２個の出力ディスク６同士の間に２個の軸受２２，２４が配置されている。また、軸線Ａ１に沿った方向で、２個の軸受２２，２４の間に外向きフランジ１４が配置されている。２個の軸受２２，２４は、例えばラジアル軸受により構成されており、軸受２２，２４の内輪が共にスリーブ１１の外周に嵌合（圧入）固定され、軸受２２の外輪が軸孔２１に挿入され、かつ、軸受２４の外輪が軸孔２３内に挿入されている。つまり、軸受２２，２４は、スリーブ１１に対して、軸線Ａ１に沿った方向には移動不可能に構成されている一方、軸受２２，２４は、中間壁１７に対して、軸線Ａ１に沿った方向には移動可能に構成されている。また、前記歯車１５の外径は２個の軸受２２，２４の外径よりも大きく構成されている。このように構成された外向きフランジ１４および歯車１５は、前記空間２０内に配置されている。なお、他方の歯車１６は、軸受２５を介してケーシング２により回転可能に支持されており、その歯車１６は、出力軸２６が一体回転するように連結されている。この出力軸２６は、終減速機（図示せず）を介して車輪（図示せず）に動力伝達可能に連結されている。

一方、前記入力ディスク５および出力ディスク６の間には、パワーローラ２７が配置されている。このパワーローラ２７は円板形状に構成されており、中心線を基準として回転可能に、かつ、前記軸線Ａ１と平行な平面に沿って直線状に往復移動可能となるように、支持機構であるトラニオン（図示せず）により支持されている。このトラニオンは、前記平面における回転中心線を中心として回転（傾転）可能である。このようにして、１個の入力ディスク５および１個の出力ディスク６およびパワーローラ２７を１組とする無段変速部（バリエータ）２８が、２組形成されている。つぎに、入力ディスク５および出力ディスク６に対するパワーローラ２７の接触圧力を制御する機構について説明する。前記入力軸３の外周において、前記軸受１０と１個の入力ディスク５との間には、ストッパ２９が取り付けられている。このストッパ２９は、入力ディスク５に伝達される軸線Ａ１に沿った方向の荷重を受ける機構であり、ストッパ２９は入力軸３に対して、軸線Ａ１に沿った方向には移動不可能に固定されている。

さらに、前記駆動軸４の端部には加圧機構３０が設けられている。この加圧機構３０は、前記２個の入力ディスク５および２個の出力ディスク６に対して軸線Ａ１に沿った方向の荷重を与える機構であり、加圧機構３０としては、油圧により荷重を発生させるアクチュエータ、空気圧により荷重を発生させるアクチュエータ、カム機構により荷重を発生させるアクチュエータなどを用いることができる。この実施例では、加圧機構３０から、図２で左側に示された入力ディスク５に対して軸線Ａ１に沿った方向の荷重が加えられるように構成されている。この入力ディスク５に加えられた荷重は、図２の左側に示すパワーローラ２７を経由して、図２で左側に示された出力ディスク６に伝達される。この出力ディスク６に伝達された荷重は、軸受２２を経由して、前記外向きフランジ１４に伝達される。この外向きフランジ１４に伝達された荷重は、軸受２４を経由して、図２で右側に示された出力ディスク６に伝達される。この出力ディスク６に伝達された荷重は、図２で右側に示されたパワーローラ２７を介して、図２で右側に示された入力ディスク５に伝達される。この入力ディスク５に伝達された荷重は、前記ストッパ２９および入力軸３を経由して軸受１０に伝達され、その軸受１０に伝達された荷重がケーシング２で受け止められる。

つぎに、前記軸受２２，２４および歯車１５，１６同士の噛み合い部分などに潤滑油を供給する機構について説明する。前記入力軸３の中心には軸線Ａ１に沿った方向に油路３１が形成されている。一方、前記入力軸３の外周には環状の保持溝３２が設けられている。具体的には、軸線Ａ１に沿った方向で、スリーブ１１の配置領域内に保持溝３２が配置されている。そして、軸線Ａ１に沿った方向で、歯車１５の配置領域と保持溝３２の配置領域とが、一部で重なっている。そして、油路３１と保持溝３２とが油路３３により接続されている。また保持溝３２に、前記ニードル軸受１３が配置されている。ニードル軸受１３は、環状の保持器３４と、この保持器３４により保持された多数の転動体であるニードル（コロ）３５とを有している。この保持器３４は金属材料にプレス加工、曲げ加工を施して成形したもの、あるいは樹脂を成形加工したものである。この保持器３４は、円周方向に２分割された構成片同士を結合して組み立てられている。そして、この保持器３４を半径方向に貫通する保持孔３６が、円周方向に多数形成されており、各保持孔３６にニードル３５が転動可能に配置されている。なお、保持器３４の厚さ（半径方向の厚さ）は、円柱形状のニードル３５の外径未満に構成されている。ニードル３５の回転軸線（図示せず）は軸線Ａ１と平行である。さらに保持器３４には、円周方向で隣り合う位置に配置された保持孔３６同士を連続する切欠部３７が形成されている。この切欠部３７は保持器３４を半径方向に貫通している。

一方、スリーブ１１の内周には環状溝３８が形成されている。前記軸線Ａ１に沿った方向で環状溝３８の配置位置は、保持溝３２の配置領域内にある。より具体的には、前記軸線Ａ１に沿った方向で環状溝３８の配置位置は、前記切欠部３７と同じ位置にある。さらに、スリーブ１１を半径方向に貫通する油路３９が形成されている。この油路３９の一端は環状溝３８に開口され、他端はスリーブ１１の外周面に開口されている。具体的には、外向きフランジ１４と、一方の軸受２４の内輪との間に、油路３９の開口部４０が配置されている。軸線Ａ１を中心とする半径方向で、この開口部４０よりも外側に、軸受２４が配置され、かつ、歯車１５，１６同士の噛み合い部分が配置されている。

上記のトロイダル型無段変速機１における動力の伝達原理、およびトロイダル型無段変速機１における変速比の制御について説明する。前記トロイダル面７，８にはトラクションオイル（潤滑油）が供給される。また、エンジンまたは電動機などの駆動力源のトルクが、駆動軸４を経由して入力軸５に伝達される。さらに、前記加圧機構３０により、入力ディスク５および出力ディスク６に対して軸線Ａ１に沿った方向の荷重が加えられ、入力ディスク５および出力ディスク６に対するパワーローラ８の接触圧力が高められる。すると、トラクションオイルが加圧されることによりガラス遷移化し、それに伴う大きい剪断力によって、入力ディスク５の動力がパワーローラ２７を経由して出力ディスク６に伝達される。出力ディスク６のトルクは、歯車１５，１６を経由して出力軸２６に伝達される。その出力軸２６のトルクは車輪に伝達される。上記のようなトルクの伝達時において、軸受２２，２４によりスリーブ１１が支持され、かつ、ニードル軸受１３により、入力軸３のラジアル荷重が受け止められる。また、パワーローラ２７を軸線Ａ１と平行な平面に沿って直線状に動作させることにより、パワーローラ２７とトロイダル面７，８との接触点でサイドスリップ力が生じて、パワーローラ２７が傾転する。このようにして、パワーローラ２７と入力ディスク５との接触点の半径と、出力ディスク６とパワーローラ２７との接触点の半径とに応じて、各ディスク５，６の回転数（回転速度）が異なり、その回転数（回転速度）の比率が変速比となる。

一方、入力軸３の油路３１には潤滑油が供給され、その油路３１の潤滑油が油路３を経由して保持溝３２に流れ込む。この保持溝３２に供給された潤滑油は、保持器３４の切欠部３７を通過してニードル軸受１３の外側に移動し、環状溝３８に供給される。環状溝３８に供給された潤滑油は、油路３９を経由して空間２０内に排出される。したがって、軸受２２，２４における発熱部分、例えば、転動体と内輪および外輪との接触部分を冷却および潤滑可能であり、軸受２２，２４の焼き付きを防止できる。また、この潤滑油は歯車１５，１６同士の噛み合い部分にも供給され、その部分を冷却および潤滑するため、歯車１５，１６の歯面の焼き付きを防止できる。なお、油路３１における潤滑油の油圧は、油圧制御装置（図示せず）により制御されており、油路３９から空間２０に排出される潤滑油は、スリーブ１１の遠心力により潤滑油の必要部分に供給される。また、前記入力軸３を軸線Ａ１に沿った方向の２点で支持しており、入力軸３を支持する一方のニードル軸受１３が、入力軸３とスリーブ１１との間に配置されている。そして、ニードル軸受１１の保持器３４に形成された切欠部３７を潤滑油が通過する構成であるため、潤滑油の流れが阻害されることを抑制でき、潤滑油の必要部分における潤滑油不足を解消できる。

つぎに、入力軸３とスリーブ１１との間に配置されるニードル軸受１３の他の具体例を、図４および図５に基づいて説明する。図４は、ニードル軸受１３を外周側から見た平面図、図５は、ニードル軸受１３の半径方向における断面図である。図４および図５の具体例では、ニードル軸受１３に、軸線Ａ１に沿った方向で切欠部３７の両側に厚肉部（堰）４１を形成した例である。すなわち、保持器３４の一部を、半径方向で内側および外側に突出させて、その他の部位よりも厚くしてある。なお、厚肉部３４の厚さ（半径方向の厚さ）は、ニードル３５の外径未満に構成されている。したがって、ニードル３５が入力軸３およびスリーブ１１に確実に接触し、かつ、転動する。この図４および図５の具体例においては、切欠部３７を潤滑油が通過する場合に、その潤滑油が厚肉部４１でせき止められるため、保持器３４の外周面から軸線Ａ１に沿った方向に潤滑油が流れることを防止できる。したがって、潤滑油の必要部位における潤滑油不足を一層抑制できる。

つぎに、入力軸３とスリーブ１１との間に配置されるニードル軸受１３の他の具体例を、図６および図７に基づいて説明する。図６は、ニードル軸受１３を外周側から見た平面図、図７は、ニードル軸受１３の半径方向における断面図である。図６および図７の具体例は、軸線Ａ１に沿った方向で、切欠部３７の両側に厚肉部４１を形成した例である。より具体的には、Ａ１軸線に沿った方向で、保持器３４の両端部を、半径方向で内側および外側に突出させて、その他の部位よりも厚くしてある。この厚肉部４１は、保持器３４の全周に亘って設けられている。なお、厚肉部４１の厚さは、ニードル３５の外径未満に構成されている。この図６および図７の具体例においては、切欠部３７を潤滑油が通過する場合に、その潤滑油が厚肉部４１でせき止められるため、保持器３４の外周面から軸線Ａ１に沿った方向に潤滑油が流れることを防止できる。したがって、潤滑油の必要部位における潤滑油不足を一層抑制できる。

さらに、入力軸３とスリーブ１１との間に配置されるニードル軸受１３の他の具体例を、図８に基づいて説明する。図８は、ニードル軸受１３を外周側から見た平面図である。図８の具体例では、保持器３４には、軸線Ａ１に沿った方向における異なる位置に、保持孔３６が２列に配置されている。各保時孔３６の平面形状は、ほぼ四角形に構成されている。各保持孔３６にニードル３５が転動可能に配置されている。また、軸線Ａ１に沿った方向で保持孔３６同士の間に切欠部４２が設けられている。この切欠部４２は保持器３４を半径方向に貫通しており、保持器３４の円周方向に沿って切欠部４２が複数設けられている。この図８の具体例では、切欠部４２は保持孔３６に連続されていない。また、図８に示すニードル軸受１３においては、保持孔３６の四隅にアール部（湾曲部）４３が形成されている。図８に示すニードル軸受１３における、その他の構成部分は、図１および図３に示されたニードル軸受１３と同様である。

図８に示すニードル軸受１３を、図１および図２に示す入力軸３とスリーブ１１との間に配置すると、２列のニードル３５が共に、入力軸３およびスリーブ１１に接触する。すなわち、軸線Ａ１に沿った方向における異なる位置で、２列のニードル３５が入力軸３４およびスリーブ１１に接触する。また、２列のニードル３５を、単数の、言い換えれば一体成形された保持器３４により保持している。さらに、図８に示すニードル軸受１３においても、潤滑油が切欠部４２を通過するため、その潤滑油の流れが阻害されることを抑制でき、潤滑油の必要部における潤滑油の不足を抑制できる。さらにまた、この図８に示すニードル軸受１３においても、図１および図３に示されたニードル軸受１３と同様の構成部分については、図１および図３に示されたニードル軸受１３と同じ作用効果を得られる。さらに、保持孔３６の四隅にアール部４３が形成されているため、保持孔３６の四隅に応力が集中することを緩和できる。つまり、保持孔３６の周囲の強度を確保でき、保持器３４の耐久性が向上する。

さらに、入力軸３とスリーブ１１との間に配置されるニードル軸受１３の他の具体例を、図９および図１０に基づいて説明する。図９は、ニードル軸受１３を外周側から見た平面図、図１０は、図９に示すニードル軸受１３の半径方向における断面図である。図９および図１０に示すニードル軸受１３も、軸線Ａ１に沿った方向で異なる位置に、２列の保持孔３６が設けられており、その２列の保持孔３６にニードル３５が保持されている。また、図９および図１０のニードル軸受１３においては、軸線Ａ１に沿った方向で、保持孔３６同士の間に切欠部３７が配置されている。このように、図９および図１０の具体例において、図８の具体例と同様の構成部分については、図８と同じ符号を付してある。さらに、図９および図１０に示すニードル軸受１３においては、軸線Ａ１に沿った方向で、保持孔３６と切欠部３７との間に厚肉部４４が形成されている。この厚肉部４４は、軸線Ａ１に沿った方向で２箇所に配置されており、保持器３４の全周に亘って設けられている。

この図９および図１０に示すニードル軸受１３を、入力軸３とスリーブ１１との間に配置すると、図８に示すニードル軸受１３と同様の構成部分については、図８に示すニードル軸受１３と同じ作用効果を得られる。また、図９および図１０のニードル軸受１３においても、潤滑油が切欠部４２を通過する。したがって、その潤滑油の流れが阻害されることを抑制でき、潤滑油の必要部における潤滑油の不足を抑制できる。さらに、軸線Ａ１に沿った方向で、切欠部４２の両側に厚肉部４４が形成されているため、切欠部４２を潤滑油が通過する場合に、厚肉部４４が「堰」として作用し、潤滑油が軸線Ａ１に沿った方向に流れてニードル３５側に進むことを抑制できる。したがって、潤滑油の必要部における潤滑油の不足を一層確実に抑制できる。

さらに、入力軸３とスリーブ１１との間に配置されるニードル軸受１３の他の具体例を、図１１および図１２に基づいて説明する。図１１は、ニードル軸受１３を外周側から見た平面図、図１２は、図１１に示すニードル軸受１３の半径方向における断面図である。図１１および図１２に示すニードル軸受１３も、軸線Ａ１に沿った方向で異なる位置に、２列の保持孔３６が設けられており、その２列の保持孔３６にニードル３５が保持されている。また、図１１および図１２のニードル軸受１３においては、軸線Ａ１に沿った方向で、保持孔３６同士の間に切欠部３７が配置されている。このように、図１１および図１２の具体例において、図８の具体例と同様の構成部分については、図８と同じ符号を付してある。また、図１１および図１２のニードル軸受１３においては、軸線Ａ１に沿った方向で、保持孔３６同士の間に切欠部３７が配置されている。さらに、図１１および図１２に示すニードル軸受１３においては、軸線Ａ１に沿った方向で、保持器３４の両端に厚肉部４５が形成されている。この厚肉部４５は、軸線Ａ１に沿った方向で２箇所に配置されており、保持器３４の全周に亘って設けられている。

この図１１および図１２に示すニードル軸受１３を、入力軸３とスリーブ１１との間に配置すると、図８に示すニードル軸受１３と同様の構成部分については、図８に示すニードル軸受１３と同じ作用効果を得られる。また、図１１および図１２のニードル軸受１３においても、潤滑油が切欠部４２を通過する。したがって、その潤滑油の流れが阻害されることを抑制でき、潤滑油の必要部における潤滑油の不足を抑制できる。さらに、軸線Ａ１に沿った方向で、保持器４３の両側に厚肉部４５が形成されているため、切欠部４２を潤滑油が通過する場合に、その潤滑油が保持器３４に沿って軸線Ａ１に沿った方向に流れても、厚肉部４５が「堰」として作用し、軸線Ａ１に沿った方向で、厚肉部４５同士の間よりも外側の空間に潤滑油が漏れることを抑制できる。したがって、潤滑油の必要部における潤滑油の不足を一層確実に抑制できる。

さらに、入力軸３とスリーブ１１との間に配置されるニードル軸受１３の他の具体例を、図１３に基づいて説明する。図１３は、ニードル軸受１３を外周側から見た平面図である。図１３において、図８と同じ構成部分については、図８と同じ符号を付してある。図１３に示すニードル軸受１３は、２列の保持孔３６が、保持器３４の円周方向で異なる位置に配置されている。このため、軸線Ａ１に沿った方向で、異なる列に配置されたニードル３５は、回転軸線が保持器３４の円周方向で異なる位置（位相）に配置されている。言い換えれば、異なる列に配置されたニードル３５は、円周方向に沿って千鳥状に配置されている。この図１３に示すニードル軸受１３においても、図８と同様の作用効果を得られる。さらに、図１３の具体例においては、切欠部４２から潤滑油が保持器３４に沿って流れ出ると、ニードル３５の端面に接触して堰き止められる。したがって、潤滑油の必要部における潤滑油の不足を抑制できる。

つぎに、保持器３４に設けられる切欠部３７，４２の形状例を説明する。この実施例では、切欠部３７は、内側から外側に亘り、幅がほぼ同じに構成されていてもよい。また、切欠部３７，４２のこの他の形状例を、図１４に基づいて説明する。図１４は、軸線Ａ１と垂直な平面内における断面図である。ここで、切欠部３７，４２の壁面４６はほぼ直線状であり、平行な２つの壁面４６の延長線Ｂ１が、保持器３４の中心Ｃ１から外れた位置で交差するように、２つの壁面４６にテーパが施されている。具体的には、半径方向で内側から外側に向かうほど、切欠部３７，４２の幅が拡大する向きで、２つの壁面４６にテーパが施されている。切欠部３７，４２を図１４のように構成すると、保持器３４が正逆いずれの方向に回転した場合でも、いずれか一方の壁面４６が、保持器４３の内側に存在する潤滑油を掻き上げる作用（くさび効果）が生じ、ポンプとして機能する。このため、切欠部３７，４２を通過して環状溝３８に供給される潤滑油量が増加する。したがって、潤滑油の必要部における潤滑油の不足を一層確実に抑制できる。

各具体例で説明した構成と、この発明の構成との対応関係を説明すると、トロイダル型無段変速機１が、この発明のトロイダル型無段変速機に相当し、軸線Ａ１が、この発明の軸線に相当し、入力軸３が、この発明の入力軸に相当し、入力ディスク５が、この発明の入力ディスクに相当し、出力ディスク６が、この発明の出力ディスクに相当し、パワーローラ２７が、この発明のパワーローラに相当し、スリーブ１１および外向きフランジ１４および歯車１５が、この発明における動力伝達部材に相当し、中間壁１７が、この発明における中間壁に相当し、ニードル軸受１３が、この発明の第１軸受に相当し、軸受１０が、この発明における第２軸受に相当し、油路３１が、この発明の第１潤滑油路に相当し、切欠部３７，４２が、この発明における第２潤滑油路に相当し、油路３９が、この発明における第３潤滑油路に相当し、軸受２２，２４、および歯車１５，１６同士の噛み合い部分が、この発明における被潤滑部に相当する。なお、図２の具体例では、入力軸３と出力軸２６とが、歯車伝動装置により動力伝達可能に接続されているが、入力軸３と出力軸２６とを巻きかけ伝動装置、具体的には、ベルトおよびプーリ、またはスプロケットおよびチェーンにより動力伝達可能に接続することも可能である。この場合、ベルトとプーリとの接触部分、またはスプロケットとチェーンとの接触部分が、潤滑油により潤滑される。

この発明のトロイダル型無段変速機における要部を示す断面図である。この発明のトロイダル型無段変速機の一例を示し、軸線に沿った方向における断面図である。図１に示されたニードル軸受を外周側から見た平面図である。図１に示されたニードル軸受の他の具体例を示す平面図である。図４に示されたニードル軸受の断面図である。図１に示されたニードル軸受の他の具体例を示す平面図である。図６に示されたニードル軸受の断面図である。図１に示されたニードル軸受の他の具体例を示す平面図である。図１に示されたニードル軸受の他の具体例を示す平面図である。図９に示されたニードル軸受の断面図である。図１に示されたニードル軸受の他の具体例を示す平面図である。図１１に示されたニードル軸受の断面図である。図１に示されたニードル軸受の他の具体例を示す平面図である。図１ないし図１３に示されたニードル軸受の保持器の構成例を示す断面図である。

符号の説明

１…トロイダル型無段変速機、３…入力軸、５…入力ディスク、６…出力ディスク、１０，２２，２４…軸受、１１…スリーブ、１３…ニードル軸受、１４…外向きフランジ、１５，１６…歯車、１７…中間壁、２７…パワーローラ、３１，３９…油路、３７，４２…切欠部、Ａ１…軸線。

Claims

動力が入力され、かつ、軸線を中心として回転可能な入力軸と、
この入力軸の外周側に配置され、かつ、前記軸線に沿った方向で異なる位置に配置された２個の入力ディスクと、
前記入力軸の外周側に配置され、かつ、前記軸線に沿った方向で２個の入力ディスク同士の間に配置された２個の出力ディスクと、
１個の入力ディスクおよび１個の出力ディスクに接触するように配置された２個のパワーローラと、前記入力軸の外周側に配置され、かつ、前記２個の出力ディスクと動力伝達可能に連結された動力伝達部材と、
前記軸線に沿った方向で前記２個の出力ディスクの間に配置され、かつ、前記軸線を中心とする半径方向で前記動力伝達部材の外周側に配置され、かつ、前記動力伝達部材を前記軸線を中心として回転可能に支持する中間壁と
を有するトロイダル型無段変速機において、
前記軸線に沿った方向で前記２個の出力ディスク同士の間に配置され、かつ、前記軸線を中心とする半径方向で前記入力軸と前記動力伝達部材との間に配置され、かつ、前記入力軸と前記動力伝達部材とを相対回転可能な状態に維持する第１軸受と、
前記入力軸を回転可能に支持し、かつ、前記軸線に沿った方向で前記第１軸受とは異なる位置に配置された第２軸受と、
前記入力軸に設けられ、かつ、前記軸線を中心とする半径方向で前記第１軸受よりも内側に配置され、かつ、潤滑油を供給する第１潤滑油路と、
前記第１軸受に前記軸線を中心として半径方向に沿って形成され、かつ、前記第１潤滑油路を経由して前記第１軸受の内側に供給された潤滑油を、前記第１軸受と前記動力伝達部材との間に導く第２潤滑油路と、
前記動力伝達部材を前記軸線を中心として半径方向に貫通して形成され、かつ、前記第１軸受と前記動力伝達部材との間に導かれた潤滑油を、前記動力伝達部材の外周側に導く第３潤滑油路と、
前記軸線を中心とする半径方向で前記動力伝達部材の外側に設けられ、かつ、前記第３潤滑油路を経由して供給される潤滑油により潤滑される被潤滑部と
を備えていることを特徴とするトロイダル型無段変速機。