JP2012180866A - 円錐摩擦車リング式無段変速装置 - Google Patents

Abstract

【課題】オイル溜りの撹拌が不充分で、オイルが局所的に高温となり、リングと摩擦車との間で滑りが増大する。
【解決手段】オイル溜り５０にオイル循環装置５１を接続する。オイル循環装置５１は、オイル溜り５０の深い部分における深さ方向で底面側Ｆｄに配置された吸入口５１ａから吸引し、オイルクーラ５３で冷却したオイルを、上記吸入口より油面５０ａ側に配置された吐出口５１ｂから吐出する。これにより、オイル溜り５０に循環流れを生じる。
【選択図】図２

Description

本発明は、互いに平行に配置されかつ大径側と小径側とが軸方向に逆になるように配置された１対の円錐形状の摩擦車と、これら両摩擦車の対向する傾斜面に挟持されるリングとを有し、前記リングを軸方向に移動して無段変速する円錐摩擦リング式無段変速装置（コーンリング式ＣＶＴ）に係り、詳しくは上記コーンリング式ＣＶＴにおけるオイル溜りのオイルの循環に関する。

従来、入力側となる円錐形状の摩擦車と、出力側となる円錐形状の摩擦車と、入力側摩擦車を囲むようにして両摩擦車の対向する傾斜面に挟持される金属製のリングと、を有し、上記両摩擦車の軸線を平行にかつその大径側と小径側とが軸方向に逆になるように配置し、前記リングを軸方向に移動することにより無段に変速する円錐摩擦リング式無段変速装置（コーンリング式ＣＶＴ）が知られている。

上記コーンリング式ＣＶＴは、トラクション用オイル等のオイル環境下でかつ伝達トルクに対応する等の大きな軸力を付与して、前記リングと両摩擦車との接触部に油膜を介在した状態で大きな接触圧を作用して動力伝達する。

このため、油密空間内に上記コーンリング式ＣＶＴを収納し、上記空間内に封入した上記オイルを、上記ＣＶＴの回転に伴い掻き上げて、前記リングと両摩擦車の接触部に供給するコーンリング式ＣＶＴが提案されている（特許文献１又は特許文献２参照）。

特許文献１のものは、オイル溜りにリングを浸して、該リングの回転によりオイルを上記接触部に供給しており、特許文献２のものは、オイル溜りに両摩擦車を浸し、かつオイル溜りから両摩擦車の間の間隙に向けて延びるオイルガイド（流動媒体供給体）を設け、両摩擦車の回転によりオイル溜りのオイルが、上記オイルガイドに導かれてリングと該リングに囲まれていない側の摩擦車（出力側摩擦車）との間（第２流動媒体間隙部）にも供給される。

特開２００９−２４３５５９号公報 特表２００９−５０６２７９号公報（図９，図１０参照）

前記トラクション用オイルは、高温になると、粘性が低くなり、両摩擦車とリングとの間で十分な剪断力を付与することができず、滑りが大きくなる。このため、上記オイル溜りのオイルは、所定温度以下に保たれることが好ましいが、上記特許文献１のものは、リングがオイル溜りに浸るだけで、かつ該リングがギヤのように凹凸がなく、滑らかな表面からなるため、オイル溜りに循環流れを生じることがなく、オイル溜りの表面部分が局部的に高温になる。

上記特許文献２のものは、板金構造体で形成されたオイルガイドが、両摩擦車の間部分において両摩擦車の全長に亘って延在しているため、オイル溜りが実質的に入力側摩擦車側と出力側摩擦車側に分割されてしまう。このため、オイル溜りを１個とした全体での循環流れを得ることができず、オイルが局部的に高温化する。

そこで、本発明は、オイル溜りのオイルをオイルポンプにより循環し、かつその吸入口及び吐出口の配置によりオイル溜りに循環流れを生じさせ、もって上述した課題を解決した円錐摩擦車リング式無段変速装置を提供することを目的とするものである。

本発明は、油密状の空間（Ａ）内において互いに平行な軸線（ｌ−ｌ）（ｎ−ｎ）上に配置されかつ大径側と小径側とが軸方向に逆になるように配置された円錐形状の入力側摩擦車（２２）及び出力側摩擦車（２３）と、これら両摩擦車のいずれか一方（例えば２２）を囲むようにして前記両摩擦車の対向する傾斜面に挟持されるリング（２５）と、を有し、
前記空間（Ａ）下部のオイル溜り（５０）のオイルが前記両摩擦車（２２，２３）と前記リング（２５）との間に供給されて、該オイルを介在した前記リング（２５）と前記両摩擦車（２２，２３）との接触により動力伝達し、かつ前記リング（２５）を軸方向に移動することにより無段に変速する円錐摩擦車リング式無段変速装置において、
前記オイル溜り（５０）の深さ方向で底面側（Ｆｄ）に吸入口（５１ａ）を配置し、前記オイル溜り（５０）の深さ方向で前記吸入口（５１ａ）より油面（５０ａ）側又は前記両摩擦車の少なくとも一方にオイルがかかる部分に吐出口（５１ｂ）を配置し、オイルポンプ（５２）により前記吸入口から前記吐出口へのオイルを流すオイル循環装置（５１）を備えてなる、
ことを特徴とする円錐摩擦車リング式無段変速装置にある。

例えば図２〜５を参照して、前記オイル循環装置（５１）にオイルクーラ（５３）を介在してなる。

例えば図６を参照して、前記入力側摩擦車（２２）及び前記出力側摩擦車（２３）の大径側の一部を共に前記オイル溜り（５０）に浸し、
前記オイル循環装置（５１）による前記オイル溜り（５０）の循環流れ（Ｌ）に、前記オイル溜り（５０）に浸った前記入力側及び出力側両摩擦車（２２，２３）の軸方向にずれた位置（２２Ａ）（２３Ａ）での反対方向の回転に基づくオイル溜りの油面からみた一方向の循環流れ（Ｋ）を加えて、前記オイル溜り（５０）の全容積に亘って循環流れを生ずる。

例えば図２〜４を参照して、前記リング（２５）に囲まれている一方の前記摩擦車（２２）を下方に位置し、他方の前記摩擦車（２３）を上方に位置して、前記両摩擦車（２２，２３）を水平面に対して所定角度（α）傾斜して配置し、
前記リング（２５）に囲まれている前記一方の摩擦車（２２）が位置する側の前記オイル溜り（５０）を、前記他方の摩擦車が位置する側（Ｇ）に比して深く（Ｆ）形成し、該深いオイル溜り部分（Ｆ）の底面（９ｄ）に近い位置（Ｆｄ）に前記吸入口（５１ａ）を配置してなる。

前記リング（２５）に囲まれている前記一方の摩擦車が入力側摩擦車（２２）であり、前記他方の摩擦車が出力側摩擦車（２３）である。

前記円錐摩擦車リング式無段変速装置（３）は、車輌の車輪を駆動する走行用動力伝達装置として適用される。

前記オイルが、トラクション用オイルである。

なお、上記カッコ内の符号は、図面と対照するためのものであるが、これにより特許請求の範囲記載の構成に何等影響を及ぼすものではない。

請求項１に係る本発明によると、オイル溜りのオイルをオイルポンプで循環するオイル循環装置を備え、その吸入口をオイル溜りの深い部分に配置し、その吐出口をオイル溜りの油面に近い部分又は摩擦車にオイルがかかる部分に配置したので、オイル溜りのオイルは、深い部分での吸引及び油面側での吐出により循環流れ、特に深さ方向を含めた方向の循環流れを発生し、オイル溜りを撹拌して温度の均一化を図り、オイルが高温化することを防止できる。これにより、例えば局部的に高温化してオイルがリングと両摩擦車との接触部に供給されて、滑りを増大することを防止して、安定した動力伝達を長期に亘って維持して、コーンリング式ＣＶＴの信頼性を向上することができる。

請求項２に係る本発明によると、オイル循環装置にオイルクーラを介在したので、吐出口からは、該オイルクーラにより冷却されたオイルが油面付近に又は摩擦車に向けて吐出され、該冷却されたオイルがリングに連れ回されて接触部に供給されるので、滑りの減少を図ることができる。

請求項３に係る本発明によると、オイル循環装置によるオイル溜りの主に深さ（縦）方向のオイル循環流れに、両摩擦車の大径側の一部を共にオイル溜りに浸して、該オイル溜りに浸った両摩擦車の軸方向にずれた位置での反対方向の回転により、オイル溜りの油面からみた主に平面的な一方向の循環流れが加えられ、オイル溜りは、全容積に亘る立体的な循環流れを生じて、オイル溜りの温度の均一化を確実に行うことができる。

請求項４に係る本発明によると、リングに囲まれている一方の摩擦車を下方に位置して、両摩擦車を水平面に対して所定角度傾斜して配置したので、リングをオイル溜りの深い部分に充分に浸して、リングと両摩擦車への接触部に充分にオイルを供給することができ、かつ該深いオイル溜り部分の深い位置に配置されたオイル循環装置の吸入口と相俟って、前記リングが浸る深いオイル溜りの深さ方向の撹拌を確実にして、オイル溜り全体として循環流れを生ずることができる。

請求項５に係る本発明によると、上記リングに囲まれる摩擦車が入力側摩擦車からなるので、該リングが浸る深いオイル溜りは、出力側摩擦車部分には必要としないので、該出力側摩擦車から出力するディファレンシャル装置の配置構成が合理的となる。

請求項６に係る本発明によると、車輌の定常走行時に対応して比較的長時間となるコーンリング式ＣＶＴのＵ／Ｄ（アンダドライブ）状態が、入力側摩擦車のオイル溜りに浸る部分にてリングも該オイル溜りに浸るので、該リングにより比較的深いオイル溜りでの深さ方向の一方向循環を確実にして、オイル溜りの全容量に亘っての一方向の循環流れを確実に生じて、オイル溜り全体に亘る撹拌を更に確実にし、オイル溜りの温度の均一化を一層確実にすることができる。

請求項７に係る本発明によると、オイル溜りのオイルが粘性の高いトラクション用オイルからなるので、前記循環流れによる連れ回わりを確実にして、オイル温度の均一化を図ることができる。

本発明を適用し得るコーンリング式ＣＶＴを用いたハイブリッド駆動装置を示す正面断面図。 （Ａ）は、オイル循環装置を備えた上記コーンリング式ＣＶＴ部分を示す側面図、（Ｂ）は、その概略平面図。 オイル循環装置の異なる他の実施の形態を示す図２と同様な図。 他の実施の形態を示す図２と同様な図。 他の実施の形態を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図。 本発明によるオイルの循環を示す図で、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は上面図、（Ｃ）は側面図、（Ｄ）はオイル油面からみた図である。

図面に沿って、本発明を適用したハイブリッド駆動装置を説明する。ハイブリッド駆動装置１は、図１に示すように、電気モータ２と、円錐摩擦車リング式無段変速装置（コーンリング式ＣＶＴ）３と、出力部材を構成するディファレンシャル装置５と、図示しないエンジンの出力軸とクラッチを介して連結する入力軸６と、ギヤ伝動装置７とを有する。上記各装置及び軸は、２個のケース部材９，１０を合せて構成されるケース１１に収納されており、かつ該ケース１１は、隔壁１２により第１の空間Ａと第２の空間Ｂとに油密状に区画されている。

電気モータ２は、第１のケース部材９に固定されたステータ２ａと出力軸８に設けられたロータ２ｂとを有し、出力軸８は、一方側端部が第１のケース部材９にベアリング１３を介して回転自在に支持されていると共に他方側端部が第２のケース部材１０にベアリング１５を介して回転自在に支持される。出力軸８の一方側には歯車（ピニオン）からなる出力ギヤ１６が形成されており、該出力ギヤ１６はアイドラ歯車１７を介して入力軸６に設けられた中間ギヤ（歯車）１９に噛合している。

コーンリング式ＣＶＴ３は、入力側である円錐形状の摩擦車２２と、出力側である同じく円錐形状の摩擦車２３と、金属製のリング２５とからなる。前記両摩擦車２２，２３は、その軸線ｌ−ｌ，ｎ−ｎが互いに平行にかつ大径側と小径側が軸方向に逆になるように配置されており、上記リング２５が、これら両摩擦車２２，２３の対向する傾斜面に挟持されるようにかつ両摩擦車のいずれか一方例えば入力側摩擦車２２を取囲むように配置されている。両摩擦車の少なくとも一方には大きなスラスト力が作用しており、上記リング２５は上記スラスト力に基づく比較的大きな挟圧力により挟持されている。具体的には、出力側摩擦車２３と無段変速装置出力軸２４との間には軸方向で対向する面にボールを介在した傾斜カム機構からなる軸力付与手段（図示せず）が形成されており、該軸力付与手段（カム機構）は、出力側摩擦車２３に、伝達トルクに応じた矢印Ｄ方向のスラスト力が発生し、該スラスト力に対抗する方向に支持されている入力側摩擦車２２との間でリング２５に大きな挟圧力が生じる。なお、該軸力付与手段の詳細は、本出願人によるＰＣＴ／ＪＰ２００９／００６９７０号に開示されている（ＷＯ２０１０／０７３５５７）。

入力側摩擦車２２は、その一方側（大径側）端部がローラベアリング２６を介して第１のケース部材９に支持されると共に、その他方側（小径側）端部がテーパードローラベアリング２７を介して隔壁１２に支持されている。出力側摩擦車２３は、その一方側（小径側）端部がローラ（ラジアル）ベアリング２９を介して第１のケース部材９に支持されると共に、その他方側（大径側）端部がローラ（ラジアル）ベアリング３０を介して隔壁１２に支持されている。該出力側摩擦車２３に上述した矢印Ｄ方向のスラスト力を付与した出力軸２４は、その他方側端がテーパードローラベアリング３１を介して第２のケース部材１０に支持されている。入力側摩擦車２２の他方側端部は、ベアリング２７のインナレースを段部及びナット３２により挟持されており、該入力側摩擦車２２にリング２５を介して作用する出力側摩擦車２３からのスラスト力が、上記テーパードローラベアリング２７により担持される。一方、出力軸２４には、出力側摩擦車２３に作用するスラスト力の反力が反矢印Ｄ方向に作用し、該スラスト反力が上記テーパードローラベアリング３１により担持される。

上記リング２５は、変速操作手段（図示せず）により軸方向に移動して、入力側摩擦車２２及び出力側摩擦車２３の接触位置を変更して、両摩擦車２２，２３との間の回転比を無段に変速する。上記伝達トルクに応じたスラスト力Ｄは、上記両テーパードローラベアリング２７，３１を介して一体的なケース１１内にて互いに打消され油圧等の外力としての平衡力を必要としない。

ディファレンシャル装置５はデフケース３３を有しており、該デフケース３３は、その一方側端部が第１のケース部材９にベアリング３５を介して支持されていると共に他方側端部が第２のケース部材１０にベアリング３６を介して支持されている。該デフケース３３の内部には軸方向に直交するシャフトが取付けられており、該シャフトにデフキャリヤとなるベベルギヤ３７，３７が係合されており、また左右のアクスル軸（出力部）３９ｌ，３９ｒが支持され、これらアクスル軸に上記デフキャリヤと噛合するベベルギヤ４０，４０が固定されている。更に、上記デフケース３３の外部には大径のデフリングギヤ（入力部）４１が取付けられている。

前記無段変速装置出力軸２４にギヤ（ピニオン）４４が形成されており、該歯車４４に前記デフリングギヤ４１が噛合している。前記モータ出力ギヤ（ピニオン）１６、アイドラ歯車１７及び中間ギヤ（歯車）１９、並びに無段変速装置出力ギヤ（ピニオン）４４及びデフリングギヤ（歯車）４１が前記ギヤ伝動装置７を構成している。上記モータ出力ギヤ１６とデフリングギヤ４１とが、軸方向でオーバラップするように配置されており、更に中間ギヤ１９及び無段変速装置出力ギヤ４４が、モータ出力ギヤ１６及びデフリングギヤ４１と軸方向でオーバラップするように配置されている。なお、無段変速装置出力軸２４にスプライン係合されているギヤ４５は、シフトレバーのパーキング位置にて出力軸をロックするパーキングギヤである。また、ギヤとは、歯車及びスプロケットを含む噛合回転伝達手段を意味するが、本実施の形態においては、ギヤ伝動装置は、すべて歯車からなる歯車伝動装置である。なお、ギヤ伝動装置にチェーン及びスプロケットを用いてもよく、また電気モータ２の出力ギヤ１６をギヤ伝動装置７のみを介して（従ってコーンリング式ＣＶＴ３を介することなく）出力ギヤ４４に伝達してもよく、また電気モータ２を直接出力軸２４に連結してもよい。

前記入力軸６は、ボールベアリング４６にて第２のケース部材１０に支持され、かつその一端にて無段変速装置３の入力部材２２にスプラインＳにより係合（駆動連結）しており、かつその他端側は、第２のケース部材１０により形成される第３の空間Ｃ内に収納されるクラッチを介してエンジンの出力軸に連動している。第２のケース部材１０の上記第３の空間Ｃ側は開放されており、図示しないエンジンに連結される。

前記ギヤ伝動装置７は、電気モータ２及び前記第１の空間Ａと第３の空間Ｃとの軸方向間部分となる第２の空間Ｂ内に収納されており、該第２の空間Ｂは、第２のケース部材１０と隔壁１２とにより形成される。前記隔壁１２の軸支持部分（２７，３０）は、オイルシール４７ａ，４７ｂにより油密状に区画されていると共に、第２のケース部材１０及び第１のケース部材９の軸支持部分もオイルシール４７ｃ，４７ｄ，４７ｅにより軸封されて、上記第２の空間Ｂは油密状に構成されており、該第２の空間ＢにはＡＴＦ等の潤滑用オイルが所定量充填されている。第１のケース部材９及び隔壁１２で形成される第１の空間Ａも、同様に油密状に構成されており、該第１の空間Ａには、剪断力、特に極圧状態における剪断力の大きなトラクション用オイルが所定量充填されている。

ついで、上述したハイブリッド駆動装置１の作動について説明する。本ハイブリッド駆動装置１は、ケース１１の第３の空間Ｃ側を内燃エンジンに結合され、かつ該エンジンの出力軸をクラッチを介して入力軸６に連動して用いられる。エンジンからの動力が伝達される入力軸６の回転は、スプラインＳを介してコーンリング式ＣＶＴ３の入力側摩擦車２２に伝達され、更にリング２５を介して出力側摩擦車２３に伝達される。

この際、両摩擦車２２，２３とリング２５との間は、出力側摩擦車２３に作用する矢印Ｄ方向のスラスト力により大きな接触圧が作用し、かつ第１の空間Ａはトラクション用オイルが充填されているので、上記両摩擦車とリングとの間には、該トラクション用オイルの油膜が介在した極圧状態となる。この状態では、トラクション用オイルは大きな剪断力を有するので、該油膜の剪断力により両摩擦車とリングとの間に動力伝達が行われる。これにより、金属同士の接触でありながら、摩擦車及びリングが摩耗することなく、所定のトルクを滑ることなく伝達し得、かつリング２５を軸方向に滑らかに移動することにより、両摩擦車との接触位置を変更して無段に変速する。

該無段変速された出力側摩擦車２３の回転は、その出力軸２４、出力ギヤ４４及びデフリングギヤ４１を介してディファレンシャル装置５のデフケース３３に伝達され、左右のアクスル軸３９ｌ，３９ｒに動力分配されて、車輪（前輪）を駆動する。

一方、電気モータ２の動力は、出力ギヤ１６、アイドラ歯車１７及び中間ギヤ１９を介して入力軸６に伝達される。該入力軸６の回転は、先の説明と同様に、コーンリング式ＣＶＴ３を介して無段に変速され、更に出力ギヤ４４、デフリングギヤ４１を介してディファレンシャル装置５に伝達される。上記各ギヤ１６，１７，１９，４４，４１，３７，４０からなるギヤ伝動装置７は、潤滑用オイルが充填される第２の空間Ｂに収納されており、各ギヤの噛合に際して潤滑用オイルが介在して滑らかに動力伝達される。この際、第２の空間Ｂの下方位置に配置されたデフリングギヤ４１は、大径ギヤからなることと相俟って、潤滑用オイルをかき上げ、他のギヤ（歯車）１６，１７，１９，４４並びベアリング２７，３０，２０，２１，３１，４６に確実にかつ充分な量の潤滑用オイルを供給する。

上記エンジン及び電気モータの作動形態、即ちハイブリッド駆動装置１として作動形態は、必要に応じて各種採用可能である。一例として、車輌発進時、クラッチを切断すると共にエンジンを停止し、電気モータ２のトルクのみにより発進し、所定速度になると、エンジンを始動すると共にクラッチを接続して、エンジン及び電気モータの動力により加速し、巡航速度になると、電気モータをフリー回転又は回生モードとして、エンジンのみにより走行する。減速、制動時は、電気モータを回生してバッテリを充電する。また、クラッチを発進クラッチとして使用し、エンジンの動力により、モータトルクをアシストとして用いつつ発進するように用いてもよい。

リバース時は、クラッチを切断すると共にエンジンを停止し、かつ電気モータ２を逆方向に回転駆動する。これにより、モータ出力軸８の逆回転は、ギヤ１６，１７，１９及び低速状態にあるコーンリング式ＣＶＴ３を介して出力軸２４に伝達される。更に、ギヤ４４、４１を介してディファレンシャル装置５に伝達され、左右のアクスル軸３９ｌ，３９ｒを逆回転して、車輌を後進する。

ついで、図１及び図２に沿って、円錐摩擦車リング式無段変速装置（コーンリング式ＣＶＴ）３について説明する。該無段変速装置３は、前述したように、入力側摩擦車２２、出力側摩擦車２３及びリング２５からなり、これら両摩擦車及びリングが鋼等の金属からなる。両摩擦車２２，２３は、その軸線ｌ−ｌ、ｎ−ｎ（図２参照）が水平方向にあって互いに平行になるように配置され、かつ傾斜面が直線からなる円錐形状からなり、対向する両傾斜面の間にリング２５が挟持される。リング２５は、両摩擦車のいずれか一方、具体的には入力側（一方の円錐形）摩擦車２２を囲むように配置され、その周方向に垂直な面での断面が略々平行四辺形からなり、その回転面ｍ−ｍは、軸線ｌ−ｌに対して略々直交するように設定されている。

上記コーンリング式ＣＶＴ３は、有底筒状の第１のケース部材９により一端側及びその全周側を覆われており、上記第１のケース部材９の開口側は隔壁１２により蓋されて、第１の空間Ａに油密状に収納されている。出力側摩擦車２３の軸２３ａが入力側摩擦車２２の軸２２ａより所定量上方に位置するように、両摩擦車は斜めに配置されており、入力側摩擦車２２は、その上方、下方及び出力側摩擦車２３と反対方向側方においてケース部材９との間に余裕をもって配置されている。上記入力側摩擦車２２を囲んでいるリング２５は、該入力側摩擦車とケース部材９との間の空間Ｆに配置されると共に、該リング２５を軸方向に移動する変速操作手段（装置）が配置されている。なお、図２において、ケース部材９の上方部分９Ａは、電気モータ２が配置される部分、９Ｂは、ディファレンシャル装置５が配置される部分である。

前記コーンリング式ＣＶＴ３を収納するケース９により形成される第１の空間Ａの下方部分は、入力側摩擦車２２及びリング２５側で比較的大きな空間Ｆとなっており、出力側摩擦車２３側が比較的小さな空間Ｇとなっている。コーンリング式ＣＶＴ３は、前述したように、入力側摩擦車２２を下にして、水平面に対して所定角度α（α＝１０°〜２０°、好ましくは１５°）傾斜して配置されており、かつ出力側摩擦車２３は、入力側摩擦車２２に対して長さで１０〜１５％程度大きく構成されている。そして、上記第１の空間Ａの下方部分（空間Ｆ，Ｇ）にトラクション用オイルが溜められてオイル溜り５０となっている。

該オイル溜り５０は、その油面５０ａが入力側摩擦車２２及び出力側摩擦車２３の両摩擦車の大径側の一部が浸るように設定されている。具体的には、入力側摩擦車２２は、深い空間Ｆからなるオイル溜り５０にリング２５と共に浸っており、その中径部から大径部にかけて全長の半分程度浸っている。出力側摩擦車２３は、入力側摩擦車２２に比して上方に位置するが大きく構成されているため、その浅い空間Ｇからなるオイル溜り５０に軸方向の大径部の一部が浸っている。上記入力側及び出力側の両摩擦車２２，２３がオイル溜り５０に浸っている軸方向部分は、軸方向にオーバラップしない範囲である（図６（Ｄ）参照）。

前記オイル溜り５０には、図２（Ａ）に示すように、オイル循環装置５１が接続されている。該オイル循環装置５１は、比較的小さなオイルポンプ５２により作動され、オイル溜り５０の上記深い部分Ｆにおける底面９ｄ側である深い位置（部分）Ｆｄに吸入口５１ａが配置され、該吸入口より油面側である油面５０ａに近い部分Ｆｓに吐出口５１ｂが配置されている。なお、上記吸入口５１ａが位置する深い部分Ｆｄとは、深さ方向の半分（即ち深い部分Ｆでの底面９ｄと油面５０ａとの距離の半分）より底面側（９ｄ）を意味する。上記オイルポンプ５２は電気モータで駆動される電動ポンプであることが好ましいが、ギヤ伝動装置７の回転を取出して駆動してもよい。また、該オイル循環装置５１にはオイルクーラ５３が介在されている。

従って、上記オイル循環装置５１は、オイルポンプ５２により作動されて、吸入口５１ａからオイル溜り５０の深い部分Ｆｄのオイルを吸込み、吐出口からオイル溜り５０の油面５０ａに近い部分Ｆｓに吐出することにより、オイル溜り５０に、主に深さ（縦）方向の循環流れＬを生ずる。本実施の形態では、図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、吸入口５１ａ及び吐出口５１ｂは、入力側摩擦車２２の出力側摩擦車２３と反対側に配置され、かつ吸入口５１ａが入力側摩擦車２２の小径側に、吐出口５１ｂがその大径側において上記オイル溜り５０のリングを浸す深い部分Ｆを形成するケース部材９の壁面に取付けられている。

図６は、オイル溜り５０のオイル循環流れを示す模式図である。車輌の前進時、入力側摩擦車２２及びリング２５は、矢印Ｉ方向に回転し、出力側摩擦車２３は、該Ｉ方向と反対方向である矢印Ｊ方向に回転し、上記入力側摩擦車２２及びリング２５に浸っているオイルは、上記矢印Ｉ方向に連れ回されて矢印Ｉ’（図６（Ａ），（Ｄ）参照）に流れると共に、上記出力側摩擦車２３に浸っているオイルは、上記矢印Ｊ方向に連れ回されて矢印Ｊ’方向に流れる。

油面視の図６（Ｄ）からみて、入力側及び出力側の両摩擦車２２，２３は、それぞれ共にその大径側にてオイル溜り５０に浸り、かつ該浸っている部分２２Ａ，２３Ａは、軸方向に重ならないように所定間隔ｐ離れ、かつ対向する方向に回転してオイルに連れ回わりＩ’，Ｊ’を生じているので、オイル溜り５０の上方からみて、矢印Ｋに示すようなオイル溜り全体での循環流れを発生する。前記オイル循環装置５１による主に深さ方向の循環流れＬ（図２（Ａ）及び図６（Ｃ）参照）と、上記両摩擦車２２，２３の回転による主に平面方向での循環流れＫとが合成され、オイル溜り５０の全体では、その全容積に亘って立体的な循環流れを生ずる。

具体的には、入力側摩擦車２２の大径側であってかつ出力側摩擦車２３と反対側のオイル溜り油面５０ａに近い部分において、オイル循環装置５１の吐出口５１ｂから吐出される。該オイルクーラ５３で冷却されたオイルは、入力側摩擦車２２のオイルに浸った部分２２Ａの回転により矢印Ｉ’方向（出力側摩擦車２３の小径側方向）に連れ回わられ、更に矢印Ｋで示すようにオイル溜り５０の浅い部分Ｇを出力側摩擦車２３の大径側方向に流れる。そして、該出力側摩擦車２３のオイルに浸っている大径側部分２３Ａの回転により、矢印Ｊ’方向に連れ回わられ、オイル溜り５０の深い部分Ｆに導かれる。ここで、入力側摩擦車２２の軸線方向（矢印Ｋ）に流れると共に、吸入口５１ａに吸込まれて、深い方向（矢印Ｌ）に導かれる。この際、両摩擦車２２，２３の回転による平面的な循環流れＫに対して、上記出力側摩擦車のオイル浸り部分Ｊ’により、オイル溜り５０の深い部分Ｆで深さ方向（矢印Ｌ）に直接導かれると共に、上記一方向の循環流れＫと吸入口５１ａの吸込みにより、渦状の流れとなって、渦巻きの中心部分から深さ方向（矢印Ｌ）に導かれる。これにより、オイル溜り５０の全体に亘って、立体的な一方向の循環流れを生じて、オイル溜り５０は、充分に撹拌される。

更に、本ハイブリッド駆動装置１にあっては、車輌が定常走行して、コーンリング式ＣＶＴ３がＯ／Ｄ（オーバドライブ）側に位置する時間が長く、リング２５は、入力側摩擦車２２の大径部側に位置することが多い。この状態では、入力側摩擦車の大径側オイル接触部２２Ａに加えて、リング２５も該部分でオイル溜り５０の深い空間Ｆでオイルを連れ回るため、該深い部分Ｆで矢印Ｉ’方向への流れに加えて深さ方向へ導く流れも発生して、オイル溜り５０全体としては、その全容積に亘って深さ方向も巻き込んだオイル循環流れを発生する。

これにより、オイル溜り５０は、全体として一方向の循環流れＫ，Ｌを発生し、全体が確実に撹拌されてオイル溜りの温度が均一化する。上記コーンリング式ＣＶＴ３は、両摩擦車２２，２３とリング２５との接触部に上記オイル溜り５０のオイルがリング２５の回転に伴い供給される。該接触部で剪断力が作用して動力伝達する際熱を発生するが、該接触部で作用したオイルは、リング２５及び両摩擦車２２，２３の回転によりオイル溜り５０に戻される。そして、上述したように、オイル溜り５０全体で充分に撹拌されるので、両摩擦車２２，２３の一部が共に浸るような比較的多量のオイル溜り５０のオイルにより冷却され、高温、特に局所的に高温になることが防止される。トラクション用オイルは、高温になると、トラクション力が低下し、上記接触部でのリング２５と両摩擦車２２，２３との滑りの原因となるが、上述したように、オイル循環装置５１のオイルクーラ５３による冷却並びにオイル溜り５０の充分な撹拌によりオイルが高温化することが阻止され、コーンリング式ＣＶＴ３は、滑りの少ない安定した動力伝達を長期に亘って維持される。

図３〜図５は、オイル循環装置５１の吸入口５１ａ及び吐出口５１ｂの位置を変更したそれぞれ異なる実施の形態を示す。なお、図２と同じ部品は、同一符号を付して説明を省略する。また、いずれの実施の形態においても、吸入口５１ａは、オイル溜り５０の深い部分Ｆの深い位置Ｆｄに配置され、吐出口５１ｂは、その油面５０ａに近い部分Ｆｓに（又は摩擦車に向けて）配置される。

図３の実施の形態では、吸入口５１ａは、図２と同じ、入力側摩擦車２２の小径側における出力側摩擦車２３と反対側であるが、吐出口５１ｂは、出力側摩擦車２３の小径側における入力側摩擦車２２側に配置される。本実施の形態では、冷却されたオイル循環装置５１からのオイルは、吐出口５１ｂからオイル溜り５０の浅い部分Ｇにおいて、上記平面循環流れＫに基づき出力側摩擦車２３の軸線方向に流れる。

図４の実施の形態では、吸入口５１ａの位置は、上述と同じであるが、吐出口５１ｂは、出力側摩擦車２３の小径側における入力側摩擦車２２と反対側に配置される。本実施の形態でも、冷却された吐出口５１ｂからのオイルは、オイル溜り５０の浅い部分Ｇにおいて、上記平面循環流れＫに基づき出力側摩擦車２３の軸線に沿ってその大径側方向に流れる。

図５は、オイル循環装置５１の吐出側を分岐して、オイル溜り５０の油面５０ａ近くの第１の吐出口５１ｂ１と、入力側摩擦車の大径部分に直接かける第２の吐出口５１ｂ２とを有する。なお、第２の吐出口５１ｂ２からオイルがかけられる摩擦車は、出力側摩擦車２３でもよい。また、第１の吐出口５１ｂ１をなくして、オイル循環装置５１からのオイルを全量吐出口５１ｂ２から摩擦車に向けて吐出してもよい。

上記実施の形態は、車輌の前進時における両摩擦車２２，２３の矢印Ｉ，Ｊ方向の回転に基づき説明したが、車輌の後進時には、両摩擦車２２，２３が共に矢印Ｉ，Ｊと反対方向に回転するので、同様にオイル溜り５０には一方向の循環流れ（矢印Ｋと反対方向）を生じる。また、ハイブリッド駆動装置１に適用したコーンリング式ＣＶＴ３に基づき説明したが、これは、エンジンのみの駆動によるトランスミッションでもよく、更に車輌駆動用以外の産業機械、生産機械等の他の動力伝達装置にも同様に本コーンリング式ＣＶＴは、適用し得る。

また、上述の実施の形態は、入力側及び出力側の両摩擦車２２，２３の一部がオイル溜り５０に浸って、平面的な循環流れを生ずることに基づき説明したが、これに限定されるものではない。例えば、入力側摩擦車２２等の一方だけがオイル溜り５０に浸るものにも同様に適用される。この場合、オイル循環装置５１による循環と、リング２５等によるオイルの流れにより、オイル溜りに循環流れを生じる。一般に、リングと摩擦車との接触により高温となったオイルは、オイル溜り５０の油面近くに溜りやすいが、深い位置での吸入口５１ａからの吸引と、冷却されたオイルの油面近くの吐出口５１ｂからの吐出とにより、オイル溜り５０の油温は均一化される。また、場合によっては、オイル循環装置５１にオイルクーラを介在しなくてもよい。この場合でも、比較的大量のオイルを主に深さ方向に循環することにより、オイル溜り全体として高温化することを防止することができる。

１ ハイブリッド駆動装置
２ 電気モータ
３ 円錐摩擦車リング式無段変速装置（コーンリング式ＣＶＴ）
５ 出力部材（ディファレンシャル装置）
９ ケース部材
９ｄ 底面
２２ 入力側摩擦車
２２Ａ そのオイル溜りに浸っている部分
２３ 出力側摩擦車
２３Ａ そのオイル溜りに浸っている部分
２５ リング
５０ オイル溜り
５０ａ 油面
５１ オイル循環装置
５１ａ 吸入口
５１ｂ 吐出口
５２ オイルポンプ
５３ オイルクーラ
Ｉ’，Ｊ’ 反対方向回転
Ｋ 油面からみた循環流れ
Ｌ オイルの循環流れ
ｌ−ｌ，ｎ−ｎ 軸線
α 所定角度

Claims (7)

1. 油密状の空間内において互いに平行な軸線上に配置されかつ大径側と小径側とが軸方向に逆になるように配置された円錐形状の入力側摩擦車及び出力側摩擦車と、これら両摩擦車のいずれか一方を囲むようにして前記両摩擦車の対向する傾斜面に挟持されるリングと、を有し、
   前記空間下部のオイル溜りのオイルが前記両摩擦車と前記リングとの間に供給されて、該オイルを介在した前記リングと前記両摩擦車との接触により動力伝達し、かつ前記リングを軸方向に移動することにより無段に変速する円錐摩擦車リング式無段変速装置において、
   前記オイル溜りの深さ方向で底面側に吸入口を配置し、前記オイル溜りの深さ方向で前記吸入口より油面側又は前記両摩擦車の少なくとも一方にオイルがかかる部分に吐出口を配置し、オイルポンプにより前記吸入口から前記吐出口へのオイルを流すオイル循環装置を備えてなる、
   ことを特徴とする円錐摩擦車リング式無段変速装置。
2. 前記オイル循環装置にオイルクーラを介在してなる、
   請求項１記載の円錐摩擦車リング式無段変速装置。
3. 前記入力側摩擦車及び前記出力側摩擦車の大径側の一部を共に前記オイル溜りに浸し、
   前記オイル循環装置による前記オイル溜りの循環流れに、前記オイル溜りに浸った前記入力側及び出力側両摩擦車の軸方向にずれた位置での反対方向の回転に基づくオイル溜りの油面からみた一方向の循環流れを加えて、前記オイル溜りの全容積に亘っての循環流れを生ずる、
   請求項１又は２記載の円錐摩擦車リング式無段変速装置。
4. 前記リングに囲まれている一方の前記摩擦車を下方に位置し、他方の前記摩擦車を上方に位置して、前記両摩擦車を水平面に対して所定角度傾斜して配置し、
   前記リングに囲まれている前記一方の摩擦車が位置する側の前記オイル溜りを、前記他方の摩擦車が位置する側に比して深く形成し、該深いオイル溜り部分の底面に近い位置に前記吸入口を配置してなる、
   請求項１ないし３のいずれか記載の円錐摩擦車リング式無段変速装置。
5. 前記リングに囲まれている前記一方の摩擦車が入力側摩擦車であり、前記他方の摩擦車が出力側摩擦車である、
   請求項４記載の円錐摩擦車リング式無段変速装置。
6. 車輌の車輪を駆動する走行用動力伝達装置として適用される、
   請求項５記載の円錐摩擦車リング式無段変速装置。
7. 前記オイルが、トラクション用オイルである、
   請求項１ないし６のいずれか記載の円錐摩擦車リング式無段変速装置。

Images