JP2012052611A

JP2012052611A - トロイダル型無段変速機

Info

Publication number: JP2012052611A
Application number: JP2010196131A
Authority: JP
Inventors: Hirotaka Kishida; 寛孝岸田; Toshiro Toyoda; 俊郎豊田
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2010-09-01
Filing date: 2010-09-01
Publication date: 2012-03-15
Anticipated expiration: 2030-09-01
Also published as: JP5598708B2

Abstract

【課題】保持器の回転軸方向の端面に形成された溝を利用して保持器に回転力を付与することによりパワーローラの動トルクの低減を図ることが可能なトロイダル型無段変速機を提供する。
【解決手段】このトロイダル型無段変速機は、パワーローラ１１を回転自在に支持するスラスト転がり軸受２４を備えている。スラスト転がり軸受２４が、パワーローラ１１である内輪と、外輪２８と、これらの内輪および外輪２８との間で転動する複数の転動体２６とを備える。さらに、複数の転動体２６を転動自在に保持する保持器２７を備えている。保持器２７のパワーローラ１１に対向する面に凹部７１が設けられている。この凹部７１の内面に、パワーローラ１１の回転によりその回転方向に飛ばされる潤滑油が当たることにより、保持器２７にその回転方向の分力を発生させる油受面７１ｄが設けられている。
【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１８および図１９に示すように構成されている。図１８に示すように、ケーシング５０の内側には入力軸（中心軸）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）２ａ，２ａと出力側ディスク３，３の内側面（凹面）３ａ，３ａとの間には、パワーローラ１１（図１９参照）が回転自在に挟持されている。

図１８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１８の右面）が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１９は、図１８のＡ−Ａ線に沿う断面図である。図１９に示すように、ケーシング５０の内側には、入力軸１に対し捻れの位置にある一対の枢軸１４，１４を中心として揺動する一対のトラニオン１５，１５が設けられている。なお、図１９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、支持板部１６の長手方向(図１９の上下方向)の両端部に、この支持板部１６の内側面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、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１９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。各ヨーク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。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３０を介して揺動自在に支持されている。また、ヨーク２３Ａ，２３Ｂの幅方向（図１８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の内周面は球状凹面として、球面ポスト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球面ポスト６４によって揺動自在に支持されており、下側のヨーク２３Ｂは、球面ポスト６８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１９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（以下、転動体という）２６，２６と、これら各転動体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１９の下端部）にはそれぞれ駆動ロッド（トラニオン軸）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、入力軸１の回転は、押圧装置１２を介して、各入力側ディスク２，２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する。例えば、図１９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との間の変速比が変化する。また、これら入力軸１と出力歯車４との間で伝達するトルクが変動し、各構成部材の弾性変形量が変化すると、各パワーローラ１１，１１およびこれら各パワーローラ１１，１１に付属の外輪２８，２８が、各変位軸２３，２３の基端部２３ａ、２３ａを中心として僅かに回動する。これら各外輪２８，２８の外側面と各トラニオン１５，１５を構成する支持板部１６の内側面との間には、それぞれスラストニードル軸受２５，２５が存在するため、前記回動は円滑に行われる。したがって、前述のように各変位軸２３，２３の傾斜角度を変化させるための力が小さくて済む。

このようなトロイダル型無段変速機のパワーローラ１１のスラスト玉軸受２４では、保持器２７の中央にパワーローラ１１が回転自在に支持される変位軸の先端部２３ｂが貫通する円柱状の孔（円孔）が形成されている。また、保持器２７の円孔より外周側の部分に転動体２６，２６を保持するポケット（例えば、円形や矩形等の孔）が周方向に転動体２６，２６の数だけ並んで形成されている。また、保持器２７のパワーローラ１１または外輪２８に対向する回転軸方向の側面に内周側から外周側に略径方向に沿って複数の潤滑油の流路になる溝を設けた保持器２７が知られている。

また、保持器２７が、内輪としてのパワーローラ１１の内輪軌道が設けられた面や、外輪２８の外輪軌道が設けられた面に接触して摩擦が発生するのを防止するために、パワーローラ１１の内輪軌道が設けられた面の内輪軌道以外の部分や、外輪２８の外輪軌道が設けられた面の外輪起動以外の部分に、動圧溝を設けたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。動圧溝は、保持器２７と内輪もしくは外輪２８との相対回転によって、保持器２７および内輪または外輪２８との間の潤滑油に動圧を発生させ、保持器２７が内輪や外輪２８に接触するのを防止するようになっている。

内輪としてのパワーローラ１１が回転した場合には、外輪２８の外輪軌道と内輪としてのパワーローラ１１の内輪軌道とに挟まれた状態で、転動体２６，２６が転がることになる。この際に転動体２６、２６は、自転するとともに外輪軌道および内輪軌道に沿って公転する。この転動体２６，２６の公転に対応して保持器２７もその中心を回転中心として回転することになる。
すなわち、内輪としてのパワーローラ１１が回転することにより、転動体２６，２６が公転し、これにより保持器２７が回転することから、保持器２７を回転させるためにパワーローラ１１の動トルクが少なからず増加することになる。

ここで、スラスト玉軸受２４の保持器２７ではないが、トロイダル型無段変速機と遊星歯車機構とを組み合わせた無段変速装置において、遊星歯車機構の遊星歯車の公転に伴って回転するキャリアに対して、潤滑油により回転力を付与する方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。例えば、このキャリアに一体に回転可能に取り付けられるとともに、潤滑油を補足する油補足部材に、潤滑油が当った場合にキャリアの回転方向の分力を発生させるフィンを設けることによって、キャリアに回転力が付与される。

特開平７−１７４１４２号公報特開２００８−２６７４２０号公報

ところで、上述の遊星歯車機構のキャリアに取り付けられた油補足部材のフィンを保持器２７に設けることによって、潤滑油の流れを利用して、保持器２７に回転力を付与することが考えられる。しかし、内輪と外輪２８との間に配置される保持器２７においては、構造的にフィンを設けることが難しい。また、保持器２７にフィンを設けることが可能だとしても、保持器２７にフィンを設けることによって、大きなコスト増を招くことになる。

本発明は、前記事情に鑑みて為されたもので、保持器のパワーローラを向く面に形成された凹部を利用して保持器に回転力を付与することによりパワーローラの動トルクの低減を図ることが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。

前記目的を達成するために、請求項１に記載のトロイダル型無段変速機は、それぞれの内側面同士を互いに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入力側ディスクおよび出力側ディスクと、前記入力側ディスクと前記出力側ディスクとの間に挟持されたパワーローラと、前記入力側ディスクおよび前記出力側ディスクの中心軸に対して捻れの位置にある枢軸を中心に傾転し、かつ、前記パワーローラを回転自在に支持するトラニオンと、前記パワーローラと前記トラニオンとの間に介在され、かつ、前記パワーローラに加わるスラスト方向の荷重を受けつつ前記パワーローラを回転自在に支持するスラスト転がり軸受とを備え、前記スラスト転がり軸受は、前記パワーローラによって形成される内輪と、外輪と、これらの内輪と外輪との間で転動する複数の転動体と、これらの複数の転動体を転動自在に保持する保持器とを備えているトロイダル型無段変速機において、
前記保持器の前記パワーローラに対向する面に凹部が設けられ、当該凹部の内面に、前記パワーローラの回転により前記パワーローラの回転方向に飛ばされる潤滑油が当たることにより、前記保持器に前記回転方向の分力を発生させる油受面が設けられていることを特徴とする。

請求項１に記載の発明においては、内輪としてのパワーローラ１１の内輪軌道が設けられて保持器に対向する面に潤滑油が供給されると、高速で回転するパワーローラ１１により潤滑油がパワーローラの回転方向、すなわち、パワーローラの外周面の接線方向に近い方向に弾き飛ばされることになる。この弾き飛ばされた潤滑油は、パワーローラ１１に対向する保持器の面に当たることになる。

この保持器には、凹部が設けられ、この凹部の内面に、前記パワーローラの回転方向に飛ばされる潤滑油が当たることにより、前記保持器に前記回転方向の分力を発生させる油受面が設けられている。
したがって、保持器は、上述の潤滑油が油受面に当たることにより、パワーローラと同じ方向に回転することになり、転動体の公転による力だけではなく、パワーローラに弾き飛ばされた潤滑油の力によっても回転することになる。なお、保持器が潤滑油の力だけで回転する可能性もある。
このため、パワーローラの回転により公転する転動体の保持器を回転させるための負荷が減少し、パワーローラの動トルクの低減を図ることができる。

また、油受面は、保持器のパワーローラに対向する面から突出させて設けるのではなく、凹部に設けているので、保持器とパワーローラとが近接していても、問題なく油受面を設けることができる。また、保持器のパワーローラに対向する面に突出するフィンを設け、このフィンに潤滑油を当てて保持器を回転させる構成が可能だとした場合に、フィンを設けるよりも、凹部を形成し、その内面に油受面を設けた方がコストを低く抑えることができる。

請求項２に記載のトロイダル型無段変速機は、請求項１に記載の発明において、前記凹部が前記保持器の略径方向に沿った溝状に設けられ、前記凹部の周方向に沿った断面の最深部より前記保持器の回転方向の先側に前記油受面が設けられ、前記最深部より前記保持器の回転方向の後側に前記油受面に潤滑油を誘導する誘導斜面が設けられ、
前記保持器のパワーローラを向く面に対する前記誘導斜面の傾斜角が、前記油受面の傾斜角より小さくされていることを特徴とする。

請求項２に記載の発明においては、油受面より傾斜角が小さな誘導斜面により、パワーローラにより弾き飛ばされた潤滑油を円滑に油受面に向わせることができ、前記潤滑油により効率的に保持器を回転させることができる。また、凹部を溝状とすることよって、凹部の深さが浅くとも油受面に長く延在させて油受面の面積を広くすることができる。
また、保持器の半径方向に略沿った溝状の凹部の保持器の外周面側を、保持器の外周面に開口するものとすれば、凹部に入り込んだ潤滑油を効率的に排出することができるとともに、凹部を潤滑油の流路として利用することもできる。

本発明のトロイダル型無段変速機によれば、パワーローラに弾き飛ばされる潤滑油を用いて、保持器を回転させることができるので、従来保持器を回転させるために増加していたパワーローラの動トルクの低減を図ることができる。

本発明の第１実施形態に係るトロイダル型無段変速機の保持器を示す図であって、（ａ）はパワーローラに対向する側の側面図であり、（ｂ）は円環状の保持器を内周側から見た要部斜視図である。本発明の第２実施形態に係るトロイダル型無段変速機の保持器を示す図であって、（ａ）はパワーローラに対向する側の側面図であり、（ｂ）は円環状の保持器を内周側から見た要部斜視図である。本発明の第３実施形態に係るトロイダル型無段変速機の保持器を示す図であって、（ａ）はパワーローラに対向する側の側面図であり、（ｂ）は円環状の保持器を内周側から見た要部斜視図である。本発明の第４実施形態に係るトロイダル型無段変速機の保持器を示す図であって、（ａ）はパワーローラに対向する側の側面図であり、（ｂ）は円環状の保持器を内周側から見た要部斜視図である。第４実施形態に係る保持器の第１の変形例を示す要部斜視図である。第４実施形態に係る保持器の第２の変形例を示す要部斜視図である。第４実施形態に係る保持器の第３の変形例を示す要部斜視図である。第４実施形態に係る保持器の第４の変形例を示す要部斜視図である。第４実施形態に係る保持器の第５の変形例を示す要部斜視図である。第４実施形態に係る保持器の第６の変形例を示す要部斜視図である。第４実施形態に係る保持器の第７の変形例を示す要部斜視図である。第４実施形態に係る保持器の第８の変形例を示す要部斜視図である。第４実施形態に係る保持器の第９の変形例を示す要部斜視図である。第４実施形態に係る保持器の第１０の変形例を示す要部斜視図である。第４実施形態に係る保持器の第１１の変形例を示す要部斜視図である。第４実施形態に係る保持器の第１２の変形例を示す要部斜視図である。第４実施形態に係る保持器の第１３の変形例を示す要部斜視図である。従来から知られているハーフ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１８のＡ−Ａ線に沿う断面図である。

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、スラスト転がり軸受２４の保持器２７の構造にあり、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、説明を省略する。

図１（ａ）、（ｂ）に示すように、第１実施形態の保持器２７は、その中央部に従来と同様に変位軸２３の先端部２３ｂが貫通する円孔２７ａが形成されている。なお、円孔２７ａを貫通するのは、変位軸２３に限られるものではなく、パワーローラ１１をラジアル軸受を介して回転自在に支持する軸であればよく、例えば、外輪２８に固定されたものや、外輪２８と一体に形成されたものであってもよい。

また、保持器２７には、従来と同様に転動体を保持するポケット２７ｂが円環状の保持器２７の周方向に沿って等間隔に複数形成されている。なお、この実施形態では８個のポケット２７ｂが設けられている。

この保持器２７のパワーローラ１１に対向する面には、溝状の凹部７１が設けられている。また、凹部７１は、ポケット２７ｂを通過するように、ポケット２７ｂと同じ数だけ設けられている。なお、ポケット２７ｂを通過する溝の凹部７１は、実際には、孔であるポケット２７ｂに溝を設けることができないので、円環状の保持器２７の内周面と外周面との間に設けられたポケット２７ｂの外周側と内周側とにそれぞれ溝状の凹部７１ａ、７１ｂを設けたものである。

すなわち、ポケット２７ｂを通る溝状の凹部７１は、ポケット２７ｂの保持器２７の外周側部分と保持器２７の外周面との間に設けられた凹部７１ａと、ポケット２７ｂの保持器２７の内周側部分と保持器２７の内周面との間に設けられた凹部７１ｂとを備えている。また、溝状の凹部７１ａは、保持器２７の外周面と、ポケット２７ｂの内周面とに開口した状態とさている。また、溝状の凹部７１ｂは、保持器２７の内周面と、ポケット２７ｂの内周面とに開口した状態となっている。

また、溝状の凹部７１は、円環状の保持器２７の半径方向に略沿っているが、第１実施形態において、凹部７１は、保持器２７の回転方向（図１（ｂ）に白抜きの矢印で図示：図１（ａ）において時計回りの方向）に凸になる湾曲した溝となっている。また、凹部７１は、保持器２７の内周面側より外周面側が保持器２７の回転方向の後側となっている。

この溝状の凹部７１の保持器２７の周方向に沿った断面は、逆三角形状となっており、最深部７１ｃを挟んで保持器２７の回転方向先側の油受面７１ｄと、前記回転方向後側の誘導斜面７１ｅとが設けられている。
すなわち、凹部７１の断面は、最深部７１ｃを頂点とし、この最深部７１ｃが油受面７１ｄの辺と、誘導斜面７１ｅの辺とに挟まれた形状となっている。

油受面７１ｄは、保持器２７のパワーローラ１１を向く面に対して、直角に近い大きな傾斜角で形成されている。それに対して、誘導斜面７１ｅは、油受面７１ｄと傾斜方向が逆で、かつ、油受面７１ｄより小さな傾斜角となっている。すなわち、誘導斜面７１ｅは、緩やかな傾斜面となっている。なお、保持器２７のパワーローラ１１を向く面に対して、直角となる方向は、保持器２７の回転軸方向と平行な方向である。

この保持器２７においては、スラスト転がり軸受２４が動作した状態で、パワーローラ１１と同じ方向にパワーローラ１１より遅い回転速度で回転する。この際にパワーローラ１１の主に内輪軌道が形成された面に供給された潤滑油は、高速で回転するパワーローラ１１により、パワーローラ１１の外周面の接線方向に近い方向（接線方向の方向成分を有する方向）に弾き飛ばされる。この弾き飛ばされた潤滑油の少なくとも一部は、保持器２７のパワーローラ１１側を向く面に当たることになる。

この際に、この潤滑油の一部が、凹部７１内の油受面７１ｄに当たり、油受面７１ｄをパワーローラ１１の回転方向と同じ保持器２７の回転方向に押すことになる。すなわち、パワーローラ１１に弾き飛ばされた潤滑油が油受面７１ｄに当たることによる撃力で、保持器２７にその回転方向の分力が作用し、保持器２７に回転方向の推進力が発生する。これにより、保持器２７は、転動体２６，２６に押されなくても、パワーローラ１１の回転方向と同じ回転方向に回転可能になる。

また、誘導斜面７１ｅは、傾斜角が小さい緩やかな斜面であることから、パワーローラ１１側から飛ばされてくる潤滑油を円滑に凹部７１内に流入させるとともに、油受面７１ｄに案内するようになっている。これにより、効率的に潤滑融を油受面７１ｄに当てることが可能となり、保持器２７の回転方向への推進力を大きくすることができる。

このトロイダル型無段変速機にあっては、上述のように潤滑油により保持器２７に回転方向の推進力が発生することにより、パワーローラ１１の動トルクを増加させることなく、もしくは、動トルクの増加を抑制した状態で、保持器２７を回転させることが可能になる。すなわち、保持器２７がパワーローラ１１の回転により転動する転動体２６，２６の公転運動により回転することによって増加するパワーローラ１１の動トルクを低減することが可能になる。これによりトロイダル型無段変速機の力の伝達効率の向上を図ることができる。

また、潤滑油を突出するフィンではなく、凹部７１内の油受面７１ｄに当てて保持器２７を回転させるので、保持器２７がパワーローラ１１と外輪２８の間に配置された状態でも構造的に問題なく油受面７１ｄを有する凹部７１設けることができる。また、保持器２７にフィンを設けることが可能と仮定した場合に、フィンを形成するよりも、凹部７１を形成して油受面７１ｄを設ける方が加工コストを安くすることができる。

次に、本発明の第２実施形態を説明する。
図２（ａ）、（ｂ）に示すように、第２実施形態の保持器２７においては、第１実施形態の保持器２７の湾曲した溝状の凹部７１を、保持器２７の半径方向に沿って真っ直ぐな溝状の凹部７２としたものである。

また、第２実施形態においても、凹部７２は、ポケット２７ｂを通過するように形成されている。すなわち、第１実施形態と同様に、凹部７２は、ポケット２７ｂの外周側の凹部７２ａと、内周側の凹部７２ｂとからなる。また、凹部７２ａは、保持器２７の外周面とポケット２７ｂの内周面とに開口している。また、凹部７２ｂは、保持器２７の内周面とポケット２７ｂの内周面とに開口している。

また、凹部７２の断面形状は、第１実施形態の場合と同様の形状となっており、最深部７２ｃを挟んで保持器２７の回転方向先側の油受面７２ｄと、前記回転方向後側の誘導斜面７２ｅとが設けられている。

このような保持器２７においては、第１実施形態と同様に、パワーローラ１１から弾き飛ばされる潤滑油により、回転することが可能となっている。
この第２実施形態のトロイダル型無段変速機においては、第１実施形態と略同様の作用効果を奏することができる。
なお、第１実施形態の湾曲した溝状の凹部７１の方が直線の溝状の凹部７２より少しだけ溝を長く形成することが可能となり、同じ深さなら、油受面７１ｄの面積を油受面７２ｄより広くすることができる。しかし、加工は、第１実施形態の凹部７１より第２実施形態の凹部７２の方が容易である。

次に、本発明の第３実施形態を説明する。
図３（ａ）、（ｂ）に示すように、第３実施形態の保持器２７においては、第１実施形態の保持器２７の溝状の凹部７１がポケット２７ｂを通過する形状だったのに対して、溝状の凹部７３がポケット２７ｂを通過せずに、隣り合うポケット２７ｂどうしの間を通過するようにしている。したがって、凹部７３は、保持器２７の内周面から外周面まで一本の溝となっている。

また、凹部７２の断面形状は、第１実施形態の場合と同様の形状となっており、最深部７３ｃを挟んで保持器２７の回転方向先側の油受面７３ｄと、前記回転方向後側の誘導斜面７３ｅとが設けられている。

このような保持器２７においては、第１実施形態と同様に、パワーローラ１１から弾き飛ばされる潤滑油により、回転することが可能となっている。
この第３実施形態のトロイダル型無段変速機においては、第１実施形態と略同様の作用効果を奏することができる。
なお、第３実施形態の溝状の凹部７３の方が、第１実施形態の溝状の凹部７２より長く、油受面７３ｄの面積を油受面７１ｄより広くすることができ、これにより同じ条件ならば潤滑油による保持器２７の回転方向の推進力を大きくすることができる。溝状の凹部７３を潤滑油の流路に併用する場合に、溝状の凹部７３を用いたポケット２７ｂへの潤滑油の供給において、供給量が減少する可能性がある。

次に、本発明の第４実施形態を説明する。
図４（ａ）、（ｂ）に示すように、第４実施形態の保持器２７においては、第１実施形態の保持器２７の溝状の凹部７１が湾曲して形成されるとともにポケット２７ｂを通過する形状だったのに対して、溝状の凹部７４が直線状でかつポケット２７ｂを通過せずに、第３実施形態と同様に、隣り合うポケット２７ｂどうしの間を通過するようにしている。

また、凹部７４の断面形状は、第１実施形態の場合と同様の形状となっており、最深部７４ｃを挟んで保持器２７の回転方向先側の油受面７４ｄと、前記回転方向後側の誘導斜面７４ｅとが設けられている。

このような保持器２７においては、第１実施形態と同様に、パワーローラ１１から弾き飛ばされる潤滑油により、回転することが可能となっている。
この第４実施形態のトロイダル型無段変速機においては、第１実施形態と略同様の作用効果を奏することができる。

なお、第３実施形態の湾曲した溝状の凹部７３の方が直線の溝状の凹部７４より少しだけ溝を長く形成することが可能となり、同じ深さなら、油受面７３ｄの面積を油受面７４ｄより広くすることができる。しかし、加工は、第３実施形態の凹部７３より第４実施形態の凹部７４の方が容易である。
したがって、第１実施形態の保持器２７の凹部７１に対して、第４実施形態の保持器２７の凹部７４は、加工が容易で、かつ、油受面７４ｄの面積を広くすることが可能である。

次に、第４実施形態のポケット２７ｂ同士の間を通る直線状の凹部７４を例にして、凹部７４の変形例を説明する。
図５に示すように、第４実施形態の凹部７４の第１の変形例である凹部７５は、第４実施形態の凹部７４と略同様の形状を有し、最深部７５ｃを挟んで保持器２７の回転方向先側の油受面７５ｄと、前記回転方向後側の誘導斜面７５ｅとが設けられている。

この第１の変形例の油受面７５ｄの傾斜角が第４実施形態の油受面７４ｄと異なるものとなっている。すなわち、油受面７４ｄでは、傾斜角（保持器２７のパワーローラ１１に対向する面に対する角度）が直角よりも少しだけ小さなものとなっていたのに対して、油受面７５ｄでは、油受面７５ｄが保持器２７のパワーローラ１１に対向する面と直角となっている。これにより油受面７５ｄに潤滑油が当った際に、潤滑油の撃力を保持器２７の回転方向の力に効率的に変換することができる。

図６に示すように、第２の変形例である凹部７６は、第４実施形態の凹部７４と略同様の形状を有し、最深部７６ｃを挟んで保持器２７の回転方向先側の油受面７６ｄと、前記回転方向後側の誘導斜面７６ｅとが設けられている。

第２の変形例では、第１変形例と同様に、油受面７６ｄが保持器２７のパワーローラ１１に対向する面と直角となっている。さらに、第２の変形例では、凹部７６の保持器２７の回転方向先側にこの凹部７６に隣接して凸部７６ｆが形成され、油受面７６ｄが凹部７６の内面から凸部７６ｆの凹部７６側の側面に渡って形成されている。これにより、第２変形例の油受面７６ｄは、第４実施形態の油受面７４ｄや、第１の変形例の油受面７５ｄより面積が広く、上述の潤滑油からの撃力をより多く受けることが可能となり、保持器２７の潤滑油による回転力をより大きくしている。但し、加工コストが増加する可能性がある。また、凸部７６ｆは、パワーローラ１１に接触しないサイズである必要がある。

図７に示すように、第３の変形例である凹部７７は、第４実施形態の凹部７４と略同様の形状を有し、最深部７７ｃを挟んで保持器２７の回転方向先側の油受面７７ｄと、前記回転方向後側の誘導斜面７７ｅとが設けられている。

第３の変形例では、第１変形例と同様に、油受面７７ｄが保持器２７のパワーローラ１１に対向する面と直角となっている。さらに、第３の変形例では、誘導斜面７７ｅが平面状ではなく曲面となっている。この誘導斜面７７ｅは、例えば、パワーローラ１１および油受面７７ｄ側に凹の円弧面となっている。すなわち、誘導斜面７７ｅは、平面である必要はなく、上述の潤滑油を凹部７７に円滑に誘導可能で、さらに潤滑油を円滑に油受面７７ｄに当てられるようになっていればよい。

図８に示すように、第４の変形例になる凹部７８は、第４実施形態の凹部７４と略同様の形状を有し、最深部７８ｃを挟んで保持器２７の回転方向先側の油受面７８ｄと、前記回転方向後側の誘導斜面７８ｅとが設けられている。

第４の変形例では、第１変形例と同様に、油受面７８ｄが保持器２７のパワーローラ１１に対向する面と直角となっている。さらに、第４の変形例では、誘導斜面７８ｅが平面状ではなく曲面となっている。この誘導斜面７８ｅは、例えば、パワーローラ１１および油受面７８ｄ側に凸の円弧面となっている。

図９に示すように、第５の変形例である凹部７９は、第４実施形態の凹部７４と略同様の形状を有し、最深部７９ｃを挟んで保持器２７の回転方向先側の油受面７９ｄと、前記回転方向後側の誘導斜面７９ｅとが設けられている。

第５の変形例では、油受面７９ｄの傾斜角が９０度より大きくなっており、油受面７９ｄと、誘導斜面７９ｅとで形成される溝状の凹部７９の断面形状が楔状となっている。すなわち、油受面７９ｄは、オーバーハングした状態となっている。これにより、上述の潤滑油の捕集効果を高め、効率的に保持器２７を潤滑油により回転させることができる。

図１０に示すように、第６の変形例である凹部８０は、第４実施形態の凹部７４と略同様の形状を有し、最深部８０ｃを挟んで保持器２７の回転方向先側の油受面８０ｄと、前記回転方向後側の誘導斜面８０ｅとが設けられている。

第６の変形例では、第１変形例と同様に油受面８０ｄの傾斜角が９０度となっているが、油受面８０ｄの上部に傾斜角が９０度より大きくされて油受面８０ｄより突出する庇部８０ｅが形成されている。
言い換えると、第５変形例の９０度より大きな傾斜角を有する油受面７９ｄの下部に傾斜角が９０度になる部分を設けた形状となっている。第６の変形例においては、第５の変形例と略同様に上述の潤滑油の捕集効果を高め、効率的に保持器２７を潤滑油により回転させることができる。

図１１に示すように、第７の変形例である凹部８１は、第４実施形態の凹部７４と略同様の形状を有し、最深部８１ｃを挟んで保持器２７の回転方向先側の油受面８１ｄと、前記回転方向後側の誘導斜面８１ｅとが設けられている。

第７の変形例では、第１変形例と同様の誘導斜面８１ｅを備えるが、油受面８１ｄが平面ではなく凹状の曲面になっている。例えば、油受面８１ｄは、円筒状の内周面の一部に対応する円弧状の凹面になっている。この円筒の内周面の一部となる凹面の中心軸は、凹部８１の深さの半分程度の部分にある。また、この中心軸は、保持器２７のパワーローラ１１に対向する面と略平行となっている。また、油受面８１ｄの上部は、庇状に突出した状態となっている。したがって、第７の変形例の凹部８１においても、第５の変形例と略同様に上述の潤滑油の捕集効果を高め、効率的に保持器２７を潤滑油により回転させることができる。

図１２に示すように、第８の変形例である凹部８２は、第４実施形態の凹部７４と略同様の形状を有し、最深部８２ｃを挟んで保持器２７の回転方向先側の油受面８２ｄと、前記回転方向後側の誘導斜面８２ｅとが設けられている。

第８の変形例では、第１変形例と同様の誘導斜面８２ｅを備えるが、油受面８２ｄが一つの平面ではなく、保持器２７の径方向と角度の異なる二つの面から屋根型になっており、保持器２８の内周面から外周面に至る径方向に沿った距離の略中央部が屋根の棟部分となり、この棟を挟むように二つの油受面８２ｄ，８２ｄが斜めに配置されている。また、二つの油受面８２ｄ、９２ｄは、それぞれ、保持器２７のパワーローラ１１に対向する面に対して直角となっている。

また、上述の棟になる部分より内周側の油受面８２ｄは、保持器２７の径方向に沿って保持器２７の内周側から外周側に向かうにつれて、保持器２７の回転方向先側に向うように斜めとなっている。また、上述の棟になる部分より外周側の油受面８２ｄは、保持器２７の径方向に沿って保持器２７の内周側から外周側に向うにつれて、保持器２７の回転方向後側に向うように斜めとなっている。

また、最深部８２ｃは、この最深部８２ｃに誘導斜面８２ｅと二つの油受面８２ｄが接することから、直線状ではなく、三角形状の平面となっている。すなわち、最深部８２ｃには、半径方向に沿った誘導斜面８２ｅとの境界と、上述のように斜めとなった二つの油受面８２ｄとの境界とが存在し、これら三つの境界に囲まれた最深部８２ｃが三角形状の平面とされ、かつ、この平面が保持器２７のパワーローラ１１側を向く面と、平行な面となっている。この第８の変形例においても凹部８２の潤滑油の捕集効果を高め、効率的に保持器２７を潤滑油により回転させることができる。

図１３に示すように、第９の変形例である凹部８３は、第４実施形態の凹部７４と略同様の形状を有し、最深部８２ｃを挟んで保持器２７の回転方向先側の油受面８３ｄと、前記回転方向後側の誘導斜面８３ｅとが設けられている。

第９の変形例では、第８の変形例と同様に、二つの油受面８３ｄ、８３ｄを備えるが、第８の変形例が平面状の最深部８２ｃを備えていたのに対して、第９の変形例では、最深部８３ｃが略点となっている。
第９の変形例では、第８の変形例の油受面８２ｄ、８２ｄと略同様に、屋根状に配置される二つの油受面８３ｄ、８３ｄを備えるが、二つの油受面８３ｄ、８３ｄと、誘導斜面８３ｅとが直接的に接続した状態で、これらの間に斜めの境界が形成されている。これら境界は、保持器２７の厚さ方向に斜めとなっており、保持器２７のパワーローラ１１を向く面に対して平行となっていない。これら二つの境界は、略点状の最深部８３ｃで接するようになっている。

第９の変形例では、誘導斜面８３ｅの下端部と二つの油受面８３ｄ、８３ｄの下端部が接合される最深部８３ｃが点状とされていることにより、第８の変形例の平面状の最深部３２ｃより凹部８３が深くされている。これにより、第９の変形例においては、第８の変形例と同等以上に、凹部８２の潤滑油の捕集効果を高め、効率的に保持器２７を潤滑油により回転させることができる。

図１４に示すように、第１０の変形例である凹部８４は、第４実施形態の凹部７４と略同様の形状を有し、最深部８４ｃを挟んで保持器２７の回転方向先側の油受面８４ｄと、前記回転方向後側の誘導斜面８４ｅとが設けられている。

第１０の変形例では、第４実施形態において、油受面７４ｄが平面となっていたのに対して、油受面８４ｄが曲面となっている。この例において油受面８４ｄは、中心軸が保持器２７のパワーローラ１１を向く面に対して直交する円筒の内周面の一部と同様の凹状の曲面になっている。
また、曲面である油受面８４ｄは、保持器２７のパワーローラ１１を向く面に対して直交している。また、油受面８４ｄは、断面が半円もしくは半円より狭い円弧の凹面となっている。

また、最深部８４ｃは、誘導斜面８４ｅとの境界が保持器２７の径方向に沿った直線状で、油受面８４ｄ，８４ｄとの境界が円弧状にされている。これにより、円弧状の油受面８４ｄは、保持器２７の内周面と外周面との間の中央部に対応する部分が、最も保持器２７の回転方向の先側になっている。保持器２７の内周面側および外周面側となる油受面８４ｄの側縁部が、前述の中央部に対応する部分より保持器２７の回転方向の後側になっている。
したがって、屋根型と円弧面状との違いはあるが、第１０の変形例においても、第８の変形例と同様に、凹部８２の潤滑油の捕集効果を高め、効率的に保持器２７を潤滑油により回転させることができる。

図１５に示すように、第１１の変形例である凹部８５は、第４実施形態の凹部７４と略同様の形状を有し、最深部８５ｃを挟んで保持器２７の回転方向先側の油受面８５ｄと、前記回転方向後側の誘導斜面８５ｅとが設けられている。

第１１の変形例では、第１０の変形例と同様に、油受面８５ｄが凹状の円弧面とされている。
第１０の変形例においては略半円状の最深部８４ｃを設ける構成としたが、第１０の変形例においては最深部８５ｃが略点となっている。この例においては、平面状の誘導斜面８５ｅの下側縁と、凹状の円弧面である油受面８５ｄとが直接接して円弧状で深さ方向に斜めになる境界が形成され、この境界の最も深い部分が最深部８５ｃになっている。

第１１の変形例では、第１０の変形例より凹部８５の最深部８５ｃが深くなっており、第１０の変形例と同等以上に、凹部８５の潤滑油の捕集効果を高め、効率的に保持器２７を潤滑油により回転させることができる。

図１６に示すように、第１２の変形例である凹部８６は、第４実施形態の凹部７４と略同様の形状を有し、最深部８６ｃを挟んで保持器２７の回転方向先側の油受面８６ｄと、前記回転方向後側の誘導斜面８６ｅとが設けられている。

第１２の変形例では、第８の変形例と同様に、二つの屋根形に配置された油受面８６ｄを備えるとともに、最深部８６ｃが三角形状となっている。
第８の変形例では、二つの油受面８２ｄが接する部分が保持器２７の内周面から外周面までの略中央とされ、二つの油受面８２ｄが略同形状とされていたが、第１２の変形例では、内周側の油受面８６ｄの方が外周側の油受面８６ｄより保持器２７のパワーローラ１１を向く面に沿った方向が長くなっている。

したがって、内周側の油受面８６ｄと、外周側の油受面８６ｄとが接する位置が、保持器の内周面と外周面との略中央ではなく、中央より外周側となっている。
したがって、油受面８６ｄ、８６ｄで捕集される潤滑油は、第８の変形例の場合よりも保持器２７の外周側に集まるようになっている。
これにより、潤滑油により保持器２７の回転方向に付与される力を保持器の外周側にすることによって、潤滑油により保持器２７に付与される回転力を高めることができる。

図１７に示すように、第１３の変形例である凹部８７は、第４実施形態の凹部７４と略同様の形状を有し、最深部８７ｃを挟んで保持器２７の回転方向先側の油受面８７ｄと、前記回転方向後側の誘導斜面８７ｅとが設けられている。

第１３の変形例では、第１０の変形例と同様に、凹状の略円弧面からなる油受面８７ｄを備えるとともに、最深部８７ｃが略半円状となっている。
第１０の変形例では、円弧状の油受面８７ｄの保持器２７の半径方向の略中央、すなわち、保持器２７の内周面から外周面までの略中央が、最も保持器２７の回転方向の先側となっていたが、油受面８７ｄを完全な円弧面ではなく、円弧面から少しずれた曲面とし、最も保持器２７の回転方向先側になる部分を保持器２７の内周面から外周面までの間の中央ではなく、中央より外周側になるようにしている。

したがって、油受面８７ｄで捕集される潤滑油は、第１０の変形例の場合よりも保持器２７の外周側に集まるようになっている。
これにより、潤滑油により保持器２７の回転方向に付与される力を保持器の外周側にすることによって、潤滑油により保持器２７に付与される回転力を高めることができる。

以上の図において、凹部の深さは、保持器のサイズによって異なるが、最大でも、保持器２７の肉厚の３分の１程度であることが好ましい。また、これらの図においては、凹部の形状を理解し易くするために実際より凹部の深さを深くするなどの誇張が施されている場合がある。

上述の第４実施形態の各変形例における溝状の凹部の主に断面形状は、第１実施形態から第３実施形態にも応用可能である。変形例の凹部がポケット２７ｂを通る場合には、凹部がポケット２７ｂで保持器２７の内周側と、外周側に分かれることになる。

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トロイダル型無段変速機に適用することができる。

２入力側ディスク
３出力側ディスク
１１パワーローラ
１４枢軸
１５トラニオン
２４スラスト転がり軸受（スラスト玉軸受）
２６転動体（玉）
２７保持器
２８外輪
７１〜８７凹部
７１ｃ〜８７ｃ最深部
７１ｄ〜８７ｄ油受面
７１ｅ〜８７ｅ誘導斜面

Claims

それぞれの内側面同士を互いに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入力側ディスクおよび出力側ディスクと、前記入力側ディスクと前記出力側ディスクとの間に挟持されたパワーローラと、前記入力側ディスクおよび前記出力側ディスクの中心軸に対して捻れの位置にある枢軸を中心に傾転し、かつ、前記パワーローラを回転自在に支持するトラニオンと、前記パワーローラと前記トラニオンとの間に介在され、かつ、前記パワーローラに加わるスラスト方向の荷重を受けつつ前記パワーローラを回転自在に支持するスラスト転がり軸受とを備え、前記スラスト転がり軸受は、前記パワーローラによって形成される内輪と、外輪と、これらの内輪と外輪との間で転動する複数の転動体と、これらの複数の転動体を転動自在に保持する保持器とを備えているトロイダル型無段変速機において、
前記保持器の前記パワーローラに対向する面に凹部が設けられ、当該凹部の内面に、前記パワーローラの回転により前記パワーローラの回転方向に飛ばされる潤滑油が当たることにより、前記保持器に前記回転方向の分力を発生させる油受面が設けられていることを特徴とするトロイダル型無段変速機。
前記凹部が前記保持器の略径方向に沿った溝状に設けられ、前記凹部の周方向に沿った断面の最深部より前記保持器の回転方向の先側に前記油受面が設けられ、前記最深部より前記保持器の回転方向の後側に前記油受面に潤滑油を誘導する誘導斜面が設けられ、
前記保持器のパワーローラを向く面に対する前記誘導斜面の傾斜角が、前記油受面の傾斜角より小さくされていることを特徴とする請求項１に記載のトロイダル型無段変速機。