JP2014074457A

JP2014074457A - 油圧式無段変速装置

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Publication number: JP2014074457A
Application number: JP2012222159A
Authority: JP
Inventors: Yasuhisa Mochizuki; 安久望月; Tomoyuki Tsuji; 智之辻; Toru Ota; 徹太田
Original assignee: Kanzaki Kokyukoki Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Kanzaki Kokyukoki Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2012-10-04
Filing date: 2012-10-04
Publication date: 2014-04-24
Anticipated expiration: 2032-10-04
Also published as: CN103711870B; US9488261B2; JP6002901B2; DE102013218728A1; CN103711870A; US20140096515A1

Abstract

【課題】第一プランジャ・第一斜板を有する油圧ポンプ部と、第二プランジャ・第二斜板を有する油圧モータ部を、入力軸に被嵌したシリンダブロックを挟んで軸方向前後に配置し、該シリンダブロックに、両プランジャ間を連通するメイン油路を設けた油圧式無段変速装置では、入力軸と第二斜板間に介設するころ軸受の外部に向けて潤滑油路の吐出口が開口され、ころの転動面で潤滑不足による油膜切れが生じる等の問題があった。
【解決手段】入力軸２と第二斜板２２との間にニードルベアリング２８を介設し、ニードルベアリング２８は、複数のニードル７８と、ニードル７８を回転自在に収納保持するリテーナ７９とを備えると共に、入力軸２内には、潤滑油８５を供給する潤滑油路７０を設け、潤滑油路７０に連通する入力軸側面２ａの吐出口７２ａ・７３ａを、リテーナ７９内に向けて開口した。
【選択図】図４

Description

本発明は、産業機械や車両等に用いられ、各種の産業分野で広く利用可能な油圧式無段変速装置に関し、特に、該油圧式無段変速装置への入力軸を支持するころ軸受に潤滑油を供給するための油路構成に関する。

従来より、第一プランジャと該第一プランジャが当接する第一斜板とを有する油圧ポンプ部と、第二プランジャと該第二プランジャが当接する第二斜板とを有する油圧モータ部を、入力軸に被嵌したシリンダブロックを挟んで入力軸の軸方向前後に配置し、該シリンダブロックには、前記第一プランジャと第二プランジャとの間を連通する一対のメイン油路を設けた油圧式無段変速装置において、前記入力軸と第二斜板との間にころ軸受を介設する技術が公知となっている（例えば、特許文献１参照）。
該技術では、前記プランジャが摺動するプランジャ孔と前記メイン油路との間の開閉動作を行うスプール弁が設けられ、該スプール弁の動作を制御するスプールカムが前記第二斜板の内端に位置する入力軸上に外嵌固定され、該スプールカムと前記ころ軸受との間の空間に向けて潤滑油路の吐出口が開口されている。そして、該潤滑油路は、不足した作動油を前記メイン油路に補給するためのチャージ回路に連通されており、これにより、該チャージ回路内の余分な作動油を、ころ軸受の潤滑油として供給できるようにしている。

特開２０１２−７６７５号公報

しかしながら、前記技術では、変速比１を跨ぐ正逆転時のようにトルクや回転速度が急激に変動する際には、前記吐出口からころ軸受までの距離が長くて潤滑油の供給が間に合わず、ころの転動面で油膜切れが発生する。あるいは、高負荷時には、エンジン回転数が低下してチャージ回路内の油圧が低下し、ころを収納保持する保持器内に潤滑油を圧入できずに、ころに供給可能な潤滑油そのものが不足する。このような原因で、ころの異常摩耗や損傷が発生し、ころ軸受の寿命が悪化する、という問題があった。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
すなわち、請求項１においては、第一プランジャと該第一プランジャが当接する第一斜板とを有する油圧ポンプ部と、第二プランジャと該第二プランジャが当接する第二斜板とを有する油圧モータ部を、入力軸に被嵌したシリンダブロックを挟んで入力軸の軸方向前後に配置し、該シリンダブロックには、前記第一プランジャと第二プランジャとの間を連通する一対のメイン油路を設けた油圧式無段変速装置において、前記入力軸と第二斜板との間にころ軸受を介設し、該ころ軸受は、複数のころと該ころを回転自在に収納保持する環状の保持器とを備えると共に、前記入力軸内には、潤滑油を供給する潤滑油路を設け、該潤滑油路に連通する入力軸側面の吐出口を、前記保持器内に向けて開口したものである。
請求項２においては、前記潤滑油路は、前記入力軸の軸心上に延設される軸心油路部と、該軸心油路部から前記入力軸側面に向かって互いに逆方向に分岐される２本の放射油路部とから構成し、該放射油路部の各外端に前記吐出口を形成すると共に、該吐出口のいずれも、軸心方向同一端側におけるころ端面と保持器との間の内部隙間に向けて開口するものである。
請求項３においては、前記潤滑油路は、前記入力軸の軸心上に延設される軸心油路部と、該軸心油路部から前記入力軸側面に向かって互いに逆方向に分岐される２本の放射油路部とから構成し、該放射油路部の各外端に前記吐出口を形成すると共に、該吐出口のいずれも、ころの転動面の軸心方向略中央部に向けて開口するものである。
請求項４においては、前記潤滑油路は、前記入力軸の軸心上に延設される軸心油路部と、該軸心油路部から前記入力軸側面に向かって互いに逆方向に分岐される２本の放射油路部とから構成し、該放射油路部の各外端に前記吐出口を形成すると共に、該吐出口の一方は、軸心方向同一端側におけるころ端面と保持器との間の内部隙間に向けて開口すると共に、前記吐出口の他方は、ころの転動面の軸心方向略中央部に向けて開口するものである。

本発明は、以上のように構成したので、以下に示す効果を奏する。
すなわち、請求項１により、保持器内に潤滑油を直接供給することができ、潤滑油を外部の吐出口からころ軸受までの長い距離流動させたり、潤滑油をころ軸受の保持器内に圧入させる必要がない。このため、たとえ、トルクや回転速度が急激に変動したり、高負荷時にエンジン回転数が低下してチャージ回路内の油圧が低下する場合であっても、保持器内に十分な量の潤滑油を迅速に供給することができ、ころの異常摩耗や損傷の発生を防止し、ころ軸受の軸受寿命を大きく向上させることができる。更に、吐出口を入力軸側面に開口するので、入力軸の回転に伴って発生する遠心力を利用して、該吐出口から潤滑油を勢いよく吐出させることができ、潤滑油の供給量・供給速度の一層の向上を図ることができる。
請求項２により、遠心力の影響の小さい軸心油路部を通って流れてきた潤滑油を、放射油路部を通る間に遠心力によって半径外方向に加速し、吐出口から勢いよく吐出させることができ、吐出口近くまで潤滑油の油圧変動を抑えてチャージ回路の安定動作を確保しつつ、潤滑油の供給量・供給速度の向上を可能としている。更に、一方の吐出口から吐出された潤滑油を、入力軸側面に沿うようにして、入力軸回転方向と逆方向に流動させて他方の吐出口まで到達させ、その結果、内部隙間を通る外周部の全周に渡って潤滑油を供給することができ、潤滑油は、該外周部から、ころの端部と入力軸側面との間を伝って、ころの転動面全面に浸透していき、全てのころにおける油膜形成が優位となって、ころの異常摩耗や損傷の発生を確実に防止することができる。
請求項３により、遠心力の影響の小さい軸心油路部を通って流れてきた潤滑油を、放射油路部を通る間に遠心力によって半径外方向に加速し、吐出口から勢いよく吐出させることができ、吐出口近くまで潤滑油の油圧変動を抑えてチャージ回路の安定動作を確保しつつ、潤滑油の供給量・供給速度の向上を可能としている。更に、一方の吐出口から吐出された潤滑油を、入力軸側面に沿うようにして、入力軸回転方向と逆方向に流動させて他方の吐出口まで到達させ、その結果、ころの転動面の軸心方向略中央部を通る外周部の全周に渡って潤滑油を供給することができ、潤滑油は、該外周部から、ころの転動面全面に浸透していき、全てのころにおける油膜形成が優位となって、ころの異常摩耗や損傷の発生を確実に防止することができる。加えて、ころの端部から転動面全面に潤滑油を浸透させることが必要な場合と異なり、潤滑油を転動面に直接供給することができ、浸透する前に潤滑油が周囲に飛散したり、浸透に時間がかかることがなく、潤滑油の供給量・供給速度の更なる向上を図ることができる。
請求項４により、遠心力の影響の小さい軸心油路部を通って流れてきた潤滑油を、放射油路部を通る間に遠心力によって半径外方向に加速し、吐出口から勢いよく吐出させることができ、吐出口近くまで潤滑油の油圧変動を抑えてチャージ回路の安定動作を確保しつつ、潤滑油の供給量・供給速度の向上を可能としている。更に、一方の吐出口から吐出された潤滑油を、入力軸側面に沿うようにして、入力軸回転方向と逆方向に流動させ、内部隙間を通る外周部の半周に渡って潤滑油を供給することができ、潤滑油は、該外周部から、ころの端部と入力軸側面との間を伝って、半周分のころの転動面全面に浸透していく。同時に、他方の吐出口から吐出された潤滑油を、入力軸側面に沿うようにして、入力軸回転方向と逆方向に流動させ、ころの転動面の軸心方向略中央部を通る外周部の半周に渡って潤滑油を供給することができ、潤滑油は、該外周部から、残り半周分のころの転動面全面に浸透していく。その結果、全てのころで油膜形成が優位となって、ころの異常摩耗や損傷の発生を確実に防止することができる。加えて、ころが受ける負荷に軸方向で偏りがある場合でも、吐出口の一方を、負荷が大きい端部側の内部隙間に向けて開口することにより、該端部側の転動面に潤滑油を集中して供給することで、偏負荷部での油膜形成を促進し、ころの異常摩耗や損傷の発生を更に確実に防止することができる。

本発明に係わる油圧式無段変速装置の全体構成を示す前方斜視図である。同じく側面図である。同じく側面一部断面図である。ニードルベアリング近傍の側面断面図である。潤滑油路７０の構成を示す断面図であって、図５（ａ）は潤滑油の吐出状況を示す断面模式図、図５（ｂ）は図４のＡ−Ａ矢視断面図である。別形態の潤滑油路７０Ａの構成を示す断面図であって、図６（ａ）はニードルベアリング近傍の側面断面図、図６（ｂ）は図６（ａ）のＢ−Ｂ矢視断面図である。別形態の潤滑油路７０Ｂの構成を示す断面図であって、図７（ａ）はニードルベアリング近傍の側面断面図、図７（ｂ）は図７（ａ）のＣ−Ｃ矢視断面図である。

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
なお、図１の矢印Ｆで示す方向を油圧式無段変速装置１の前方向とし、以下で述べる各部材の位置や方向等はこの前方向を基準とするものである。
まず、本発明に関わる油圧式無段変速装置１の全体構成について、図１乃至図３により説明する。
該油圧式無段変速装置１は、図示せぬエンジンに連結される入力軸２上に配置されると共に、該入力軸２の前端側、すなわち入力軸２への入力側と同じ側には、図示せぬ出力軸に連結される出力ケース３が配置されている。そして、前記入力軸２上の前後略中央には、シリンダブロック４がスプラインにて相対回転不能に被嵌され、該シリンダブロック４を挟んで入力軸２の入力側には、油圧モータ部６が配置される一方、シリンダブロック４を挟んで入力側と反対側には、油圧ポンプ部５が配置されている。

該油圧ポンプ部５には、前記入力軸２の後端に係合されるハウジング７と、該ハウジング７の前部にボルトによって締結固定される斜板ホルダ８と、該斜板ホルダ８の前端部の略半円状の凹部８ａにメタル軸受９を介して支軸１０ｃが摺動可能に支持される第一斜板１０と、該第一斜板１０に摺動自在に設けるシュー１１と、該シュー１１に球体自在継手により連結する第一プランジャ１２と、該第一プランジャ１２を前方のシリンダブロック４に後方から出入自在に配置する第一プランジャ孔１３とが備えられる。

そして、前記第一プランジャ１２の後端側は、第一プランジャ孔１３内に収容するバネ部材１４の弾性力により、シリンダブロック４の後面から前記第一斜板１０に向かって突出して当接されており、これにより、シリンダブロック４が回転すると、第一斜板１０の斜板面１０ｂから受ける押動力により、第一プランジャ１２が往復動できるようにしている。

更に、前記入力軸２とハウジング７との間においては、入力軸２後部にスリーブ１６が外嵌され、該スリーブ１６の前部とハウジング７との間に、細長い円柱を転動体とするニードルベアリング１７が介設されると共に、前記スリーブ１６より後方の入力軸２とハウジング７との間には、円錐形の転動体を使ってラジアル荷重とスラスト荷重を支持可能なテーパベアリング１８が介設され、更に、該テーパベアリング１８の抜け止め防止用のナット１９が入力軸２の後端部に螺嵌されている。そして、該入力軸２上の前記シリンダブロック４には、前記第一プランジャ１２と同数の第一スプール弁２０が設けられている。

前記油圧モータ部６には、前記出力ケース３と、該出力ケース３にボルト２１によって締結固定されて傾斜角が一定の第二斜板２２と、該第二斜板２２に摺動自在に設けるシュー２３と、該シュー２３に球体自在継手により連結する第二プランジャ２４と、該第二プランジャ２４を前記シリンダブロック４に前方から出入自在に配置する第二プランジャ孔２５とが備えられる。

そして、前記第二プランジャ２４の前端側は、第二プランジャ孔２５内に収容するバネ部材２６の弾性力によって、シリンダブロック４の前面から前記第二斜板２２に向かって突出して当接されており、これにより、第二プランジャ２４の往復動によって、傾斜状態にある第二斜板２２に対して回転力を付与できるようにしている。そして、該第二斜板２２、該第二斜板２２に締結固定した前記出力ケース３、及び図示せぬ出力軸とは、一体化した状態で、前記入力軸２上を回転自在に配置されている。

更に、前記入力軸２と第二斜板２２との間においても、ニードルベアリング２８とテーパベアリング２９が設けられ、該テーパベアリング２９の抜け止め防止用のナット３０が入力軸２の前端部に螺嵌されている。そして、本発明に係わる潤滑油路７０とは、前記ニードルベアリング２８への潤滑油を供給するものである。なお、前記シリンダブロック４には、前記油圧ポンプ部５と同様に、第二プランジャ２４と同数の第二スプール弁３１が設けられている。

前記シリンダブロック４には、前記第一プランジャ孔１３と第二プランジャ孔２５が、シリンダブロック４の回転中心の同一円周上に交互に形成されると共に、該シリンダブロック４で前記入力軸２が挿入される軸孔４ａには、後から順に、輪溝形状の第一油路４１と第二油路４２が形成されている。

更に、シリンダブロック４には、前記第一スプール弁２０と第二スプール弁３１をそれぞれ収容する第一弁孔３２と第二弁孔３３も、シリンダブロック４の回転中心の同一円周上で交互に形成されている。

加えて、前記第一油路４１と第二油路４２のいずれも、第一スプール弁２０の第一弁孔３２を介して第一プランジャ孔１３に連通されると共に、第二スプール弁３１の第二弁孔３３を介して第二プランジャ孔２５に連通されている。

一方、第一スプール弁２０から後方に突出したガイド軸１１０の先部には、円盤状の係合部１１１が形成され、該円盤状の係合部１１１は、前記シリンダブロック４の後面から突出され、前記ハウジング７の先端に連結固定したリング状の第一スプールカム３４のカム溝３４ａに係合されている。

これにより、前記シリンダブロック４が一回転すると、カム溝３４ａに沿って係合部１１１が移動し、第一スプール弁２０が第一弁孔３２内を往復摺動して第一油路４１または第二油路４２に対する開閉動作を行い、第一プランジャ孔１３が第一油路４１または第二油路４２と交互に連通されるようにしている。

同様に、第二スプール弁３１から前方に突出したガイド軸１１２の先部には、円盤状の係合部１１３が形成され、該係合部１１３は、前記シリンダブロック４の前面から突出され、前記第二斜板２２の後端に連結固定したリング状の第二スプールカム３５のカム溝３５ａに係合されている。

これにより、前記シリンダブロック４が一回転すると、カム溝３５ａに沿って係合部１１３が移動し、第二スプール弁３１が第二弁孔３３内を往復摺動して第一油路４１または第二油路４２に対する開閉動作を行い、第二プランジャ孔２５が第一油路４１または第二油路４２と交互に連通されるようにしている。

以上のような構成において、油圧式無段変速装置１では、スプールカム３４・３５に従って往復摺動するスプール弁２０・３１により、第一プランジャ孔１３と第二プランジャ孔２５が、第一油路４１と第二油路４２から成る閉回路を介して、所定の回転位置で流体接続されており、入力軸２の回転に伴い、第一斜板１０の斜板面１０ｂから受ける押動力によって第一プランジャ１２が往復動すると、流体接続されている第二プランジャ２４も往復動し、該第二プランジャ２４から傾斜状態の第二斜板２２に対して所定の回転力が付与される。

更に、第一プランジャ１２と該第一プランジャ１２が当接する第一斜板１０とを有する油圧ポンプ部５と、第二プランジャ２４と該第二プランジャ２４が当接する第二斜板２２とを有する油圧モータ部６を、入力軸２に被嵌したシリンダブロック４を挟んで入力軸２の軸方向前後に配置し、該シリンダブロック４には、前記第一プランジャ１２と第二プランジャ２４との間を連通する一対のメイン油路である第一油路４１と第二油路４２を設けているので、油圧式無段変速装置１への入力軸２と図示せぬ出力軸を内外二重構造にする等して、油圧式無段変速装置１の軸方向長さを短縮することができ、油圧式無段変速装置１の小型化・軽量化が可能となっている。

次に、以上のような油圧式無段変速装置１の油圧回路の構成について、図２、図３により説明する。
前記入力軸２の軸心上には、作動油のチャージ油路４３が形成され、該チャージ油路４３と前記第一油路４１との間には、第一チェックリリーフ弁３６が介設され、チャージ油路４３と前記第二油路４２との間には第二チェックリリーフ弁３７が介設される。一方、チャージ油路４３は、外部配管等を介して図示せぬチャージポンプの吐出側に連通されており、該チャージポンプからの作動油を、チャージ油路４３を介して、前記チェックリリーフ弁３６・３７に供給するようにしている。

該チェックリリーフ弁３６・３７は、前記第一油路４１・第二油路４２の作動油が不足して圧力が低下すると、該第一油路４１・第二油路４２に前記チャージ油路４３から作動油を補給するチェック弁として機能し、逆に、前記第一油路４１・第二油路４２の作動油の圧力が過剰になると、該第一油路４１・第二油路４２からチャージ油路４３に作動油を排出するリリーフ弁として機能する。

更に、前記ハウジング７の上部には、リリーフ弁５０が前後方向に嵌設され、該リリーフ弁５０では、その一次側は、内部油路４８と外部配管８６を介して、前記チャージ油路４３に連通される。一方、該リリーフ弁５０の二次側は、リリーフ油路４９を介して、前記第一斜板１０の後面の油溜まりに連通されており、前記チャージポンプからチャージ油路４３内に供給される作動油の圧力を、所定の設定圧に保持するようにしている。

また、前記ハウジング７の下部には、前記第一斜板１０の傾斜角を変更するための傾倒アクチュエータ５４が設けられている。
該傾倒アクチュエータ５４は、前後方向に形成されたシリンダ７ａと、該シリンダ７ａの前部開口を閉塞するシリンダ蓋１０４と、前記シリンダ７ａ内に前後摺動可能に内挿されるピストン５５とから構成される。

該ピストン５５は、軸心上のロッド部５５ｂと、該ロッド部５５ｂの後端に形成される拡径部５５ａとから成り、このうちのロッド部５５ｂは、前記シリンダ蓋１０４を摺動可能に貫通して前方に突出され、その前端部には、ピストンピン１０５により、係止フック５６が固設される。

該係止フック５６には、前記第一斜板１０の下部から前方に延出された係止部１０ａが係合されており、前記ピストン５５の前後方向への往復摺動動作によって、第一斜板１０が、図示せぬ傾転中心軸線を中心にして前後に傾倒されるようにしている。

一方、前記拡径部５５ａの前端面とシリンダ７ａとによって前側油室５７が構成され、拡径部５５ａの後端面とシリンダ７ａとによって後側油室５８が構成されており、これらの油室５７・５８は、それぞれ図示せぬ油路を介して、前記ハウジング７の上下途中部に設けた傾倒切替弁６１に接続される。

該傾倒切替弁６１には、往復摺動可能なスプール６１ａが備えられ、該スプール６１ａの一端側の油室は、図示せぬサーボ油路と該サーボ油路途中に設けた比例調整弁６５とを介してサーボポンプの吐出側に連通されており、図示せぬ変速操作レバーを操作すると、ケーブル７７を介してコントローラが作動され、該コントローラからの変速信号が前記比例調整弁６５に送信され、サーボポンプからの作動油によってスプール６１ａが往復摺動される。

すると、同じサーボポンプからの作動油が、傾倒切替弁６１の図示せぬパイロットポートを介して前記油室５７・５８のうちの一方の油室に流入し、他方の油室からは作動油が排出される。これにより、前記油室５７・５８内の作動油に差圧を生じさせて、傾倒アクチュエータ５４のピストン５５を前後方向に往復摺動し、第一斜板１０を前後に傾倒させることができる。

以上のような構成において、変速操作レバーを操作して傾倒アクチュエータ５４を作動し、第一斜板１０の傾斜角を無段階で変化させると、第一プランジャ孔１３内を往復動する第一プランジャ１２の振幅量が変化し、該往復動に伴って給排される作動油量が変化する。

すると、該第一プランジャ孔１３と前記第一油路４１または第二油路４２を介して接続される第二プランジャ孔２５に給排される作動油量も変化して、第二プランジャ２４の振幅量も変化する。これにより、該第二プランジャ２４に当接している第二斜板２２の回転数と回転方向が可変となり、該第二斜板２２と一体回転する図示せぬ出力軸より、無段の変速動力を出力することができる。

次に、このような油圧回路内を流れる作動油を使った潤滑構成について、図３乃至図５により説明する。
図３に示すように、前記チャージ油路４３の前後途中部からは、後ろから順に、２本の潤滑油路６８・６９が、下方半径方向に分岐される。そして、このうちの潤滑油路６８の吐出口６８ａは、前記スリーブ１６の後部内面において、前記テーパベアリング１８が当接するスリーブ１６後部に開口されると共に、前記潤滑油路６９の吐出口は、前記スリーブ１６の前部内面において、該スリーブ１６の半径方向に穿孔された油孔１６ａの内側口に向けて開口されている。該油孔１６ａの外側口は、前記ニードルベアリング１７の前方に設けたリング状の空間（以下、「外部隙間」とする）４４と連通されている。

これにより、前記チャージ油路４３内の作動油を、潤滑油路６８・６９から、入力軸２の側面（以下、「入力軸側面」とする）２ａとスリーブ１６との間の間隙や、前記外部隙間４４を通って、前記テーパベアリング１８やニードルベアリング１７に対し、潤滑油として供給することができる。なお、該ニードルベアリング１７は、後で詳述する前記ニードルベアリング２８のように、トルクや回転速度の急激な変動が作用しないため、このような潤滑油路６９であっても、十分な潤滑が得られる。

また、このようなチャージ油路４３は、前述の如くチェックリリーフ弁３６・３７に連通されるが、該チェックリリーフ弁３６・３７は、更に、本発明に係わる潤滑油路７０に連通される。

図３、図４、図５（ｂ）に示すように、該潤滑油路７０は、前記チャージ油路４３の前方で入力軸２の軸心上に延設され、その後端が前記チェックリリーフ弁３７と連通する軸心油路部７１と、該軸心油路部７１の先端部から入力軸側面２ａに向かって、半径一方向、図中では上方に分岐される第一放射油路部７２と、同様に前記軸心油路部７１の前端部から前記入力軸側面２ａに向かって、半径他方向、図中では下方に分岐される第二放射油路部７３とから構成される。

ここで、前述の如く、前記入力軸２と第二斜板２２との間には、ニードルベアリング２８が設けられている。
該ニードルベアリング２８は、入力軸２の外周に側面を当接するようにして等間隔で環状に配列される複数の細長い円柱状のニードル７８と、該ニードル７８が内部に配設される環状のリテーナ７９とから構成される。

該リテーナ７９は、太く短い筒部７９ｃの前後開口端に、それぞれ、環状の前板部７９ａと後板部７９ｂを覆設することによって形成される。そして、前記筒部７９ｃの内壁には、軸方向に長い半割円柱状の保持溝８０が凹設され、該保持溝８０に、前記ニードル７８の外側の半割部が回転自在に保持されている。

更に、前記前板部７９ａ・後板部７９ｂは、それぞれ、前記保持溝８０の前後端から離間して配置されており、該保持溝８０に前記ニードル７８を保持して入力軸２に外嵌させた状態（以下、「組み付け状態」とする）では、該ニードル７８の前端面７８ａとリテーナ７９の前板部７９ａとの間、及びニードル７８の後端面７８ｂとリテーナ７９の後板部７９ｂとの間に、それぞれ、前後の内部隙間８１ａ・８１ｂを形成するようにしている。

加えて、この組み付け状態では、環状の前板部７９ａ・後板部７９ｂの各内側縁部は、いずれも、前記入力軸側面２ａから離間して形成されており、前板部７９ａ・後板部７９ｂには、それぞれ、前後の給排隙間８２ａ・８２ｂを形成するようにしている。なお、該給排隙間８２ａ・８２ｂ、前記内部隙間８１ａ・８１ｂのいずれも、各隙間を通る、入力軸２の外周部の全周に渡って連通されている。

このような構造のニードルベアリング２８に対し、前記第一放射油路部７２の外端で入力軸側面２ａに設けた吐出口７２ａと、前記第二放射油路部７３の外端で入力軸側面２ａに設けた吐出口７３ａとは、いずれも、前記後側の内部隙間８１ｂに向けて開口されている。

これにより、前記チャージ油路４３から流れてきた作動油は、回転する入力軸２の遠心力の影響が小さい状態で、前記軸心油路部７１の先端まで圧送された後、該先端部では、互いに逆方向に分岐された前記放射油路部７２・７３の中に、潤滑油として流れ込む。

すると、第一放射油路部７２内の潤滑油８５は、該第一放射油路部７２を通る間に遠心力によって半径外方向に加速され、吐出口７２ａに向かって高速で圧送される。そして、該吐出口７２ａから勢いよく吐出された潤滑油８５は、例えば図５（ａ）に示すように、入力軸２が矢印８３の方向に回転すると、該矢印８３と逆方向の矢印８４の方向に、内部隙間８１ｂを通る外周部２ｂに沿って入力軸側面２ａ上を流動する。

同様にして、第二放射油路部７３内の潤滑油８５も、該第二放射油路部７３を通る間に遠心力によって半径外方向に加速され、吐出口７３ａに向かって高速で圧送される。そして、該吐出口７３ａから勢いよく吐出された潤滑油８５は、前記矢印８４の方向に、外周部２ｂに沿って入力軸側面２ａ上を流動する。

従って、潤滑油８５の供給量、吐出口７２ａ・７３ａの構造、入力軸２の回転速度の調整等により、一方の吐出口から吐出された潤滑油８５が他方の吐出口まで到達可能とすることで、前記外周部２ｂの全周に渡って潤滑油８５を供給することができる。そして、該潤滑油８５は、転動面７８ｃと入力軸側面２ａとの間を伝って、全てのニードル７８で転動面７８ｃ全面に浸透する。

なお、前記ニードル７８は、円柱状であり、通常はクラウニングが施されているため、その側面が入力軸側面２ａに当接して転動する際、該転動面７８ｃと前記入力軸側面２ａとの間の面圧は、ニードル７８の軸心方向の端部と略中央部で低下する。このため、前述のようにして外周部２ｂ全周に供給された潤滑油８５は、低面圧の後端部を介して、転動面７８ｃ全面に迅速に浸透される。

すなわち、第一プランジャ１２と該第一プランジャ１２が当接する第一斜板１０とを有する油圧ポンプ部５と、第二プランジャ２４と該第二プランジャ２４が当接する第二斜板２２とを有する油圧モータ部６を、入力軸２に被嵌したシリンダブロック４を挟んで入力軸２の軸方向前後に配置し、該シリンダブロック４には、前記第一プランジャ１２と第二プランジャ２４との間を連通する一対のメイン油路である第一油路４１・第二油路４２を設けた油圧式無段変速装置１において、前記入力軸２と第二斜板２２との間にころ軸受であるニードルベアリング２８を介設し、該ニードルベアリング２８は、複数のころであるニードル７８と該ニードル７８を回転自在に収納保持する環状の保持器であるリテーナ７９とを備えると共に、前記入力軸２内には、潤滑油８５を供給する潤滑油路７０を設け、該潤滑油路７０に連通する入力軸側面２ａの吐出口７２ａ・７３ａを、前記リテーナ７９内に向けて開口したので、リテーナ７９内に潤滑油８５を直接供給することができ、潤滑油８５を外部の吐出口からニードルベアリング２８までの長い距離流動させたり、潤滑油８５をニードルベアリング２８のリテーナ７９内に圧入させる必要がない。このため、たとえ、トルクや回転速度が急激に変動したり、高負荷時にエンジン回転数が低下してチャージ回路内の油圧が低下する場合であっても、リテーナ７９内に十分な量の潤滑油を迅速に供給することができ、ニードル７８の異常摩耗や損傷の発生を防止し、ニードルベアリング２８の軸受寿命を大きく向上させることができる。更に、吐出口７２ａ・７３ａを入力軸側面２ａに開口するので、入力軸２の回転に伴って発生する遠心力を利用して、該吐出口７２ａ・７３ａから潤滑油８５を勢いよく吐出させることができ、潤滑油８５の供給量・供給速度の一層の向上を図ることができる。

更に、前記潤滑油路７０は、前記入力軸２の軸心上に延設される軸心油路部７１と、該軸心油路部７１から前記入力軸側面２ａに向かって互いに逆方向に分岐される２本の放射油路部７２・７３とから構成し、該放射油路部７２・７３の各外端に前記吐出口７２ａ・７３ａを形成すると共に、該吐出口７２ａ・７３ａのいずれも、軸心方向同一端側、本実施例では後側におけるころ端面である後端面７８ｂと保持器であるリテーナ７９との間の内部隙間８１ｂに向けて開口するので、遠心力の影響の小さい軸心油路部７１を通って流れてきた潤滑油７５を、放射油路部７２・７３を通る間に遠心力によって半径外方向に加速し、吐出口７２ａ・７３ａから勢いよく吐出させることができ、吐出口７２ａ・７３ａ近くまで潤滑油８５の油圧変動を抑えてチャージ回路の安定動作を確保しつつ、潤滑油８５の供給量・供給速度の向上を可能としている。更に、一方の吐出口７２ａ（または７３ａ）から吐出された潤滑油８５を、入力軸側面２ａに沿うようにして、矢印８３に示す入力軸回転方向と逆方向である矢印８４に示す方向に流動させて他方の吐出口７３ａ（または７２ａ）まで到達させ、その結果、内部隙間８１ｂを通る外周部２ｂの全周に渡って潤滑油８５を供給することができ、潤滑油８５は、該外周部２ｂから、ニードル７８の端部、本実施例では後側の端部と入力軸側面２ａとの間を伝って、ニードル７８の転動面７８ｃ全面に浸透していき、全てのニードル７８における油膜形成が優位となって、ころの異常摩耗や損傷の発生を確実に防止することができる。

次に、前記潤滑油路７０の別形態について、図６、図７により説明する。
なお、以下では、前記潤滑油路７０と異なる点を中心に説明すると共に、各要素に用いた符号と同じ符号は、同一または同等の機能を有する要素を指すものであり、同じ符号を付した要素については、特に必要としない限り、その説明は省略する。

図６に示す潤滑油路７０Ａでは、前記放射油路部７２・７３の吐出口７２ａ・７３ａのいずれも、前記内部隙間８１ｂではなく、前記ニードル７８の転動面７８ｃの軸心方向略中央部に向けて開口することにより、潤滑油の供給量・供給速度の更なる向上を図ったものである。

該潤滑油路７０Ａにおいては、前記軸心油路部７１を更に前方に延出して軸心油路部７１Ａとし、該軸心油路部７１Ａの先端部から前記入力軸側面２ａに向かって上下に分岐されて、前記放射油路部７２・７３が形成される。そして、該放射油路部７２・７３の吐出口７２ａ・７３ａは、いずれも、ニードル７８の転動面７８ｃの軸心方向略中央部に向けて開口されている。

これにより、前記チャージ油路４３から流れてきた作動油は、前記放射油路部７２・７３の中に潤滑油として流れ込んだ後、該放射油路部７２・７３を通る間に遠心力によって半径外方向に加速され、吐出口７２ａ・７３ａに向かって高速で圧送される。そして、該吐出口７２ａ・７３ａから吐出された潤滑油８５は、軸心方向略中央部を通る外周部２ｃに沿って入力軸側面２ａ上を流動する。従って、一方の吐出口から吐出された潤滑油８５が他方の吐出口まで到達できるようにすることで、前記外周部２ｃの全周に渡って潤滑油８５を供給することができる。なお、前述の如く、通常のニードル７８では、軸心方向略中央部での面圧も低いため、外周部２ｃに沿った入力軸側面２ａ上の流動は迅速に行われる。

すなわち、前記潤滑油路７０Ａは、前記入力軸２Ｂの軸心上に延設される軸心油路部７１Ａと、該軸心油路部７１Ａから前記入力軸側面２ａに向かって互いに逆方向に分岐される２本の放射油路部７２・７３とから構成し、該放射油路部７２・７３の各外端に前記吐出口７２ａ・７３ａを形成すると共に、該吐出口７２ａ・７３ａのいずれも、ころであるニードル７８の転動面７８ｃの軸心方向略中央部に向けて開口するので、遠心力の影響の小さい軸心油路部７１Ａを通って流れてきた潤滑油８５を、放射油路部７２・７３を通る間に遠心力によって半径外方向に加速し、吐出口７２ａ・７３ａから勢いよく吐出させることができ、吐出口７２ａ・７３ａ近くまで潤滑油８５の油圧変動を抑えてチャージ回路の安定動作を確保しつつ、潤滑油８５の供給量・供給速度の向上を可能としている。更に、一方の吐出口７２ａ（または７３ａ）から吐出された潤滑油８５を、入力軸側面２ａに沿うようにして、矢印８３に示す入力軸回転方向と逆方向である矢印８４に示す方向に流動させて他方の吐出口７３ａ（または７２ａ）まで到達させ、その結果、ニードル７８の転動面７８ｃの軸心方向略中央部を通る外周部２ｃの全周に渡って潤滑油８５を供給することができ、潤滑油８５は、該外周部２ｃから、ニードル７８の転動面７８ｃ全面に浸透していき、全てのニードル７８における油膜形成が優位となって、ニードル７８の異常摩耗や損傷の発生を確実に防止することができる。加えて、ニードル７８の端部から転動面７８ｃ全面に潤滑油８５を浸透させることが必要な場合と異なり、潤滑油８５を転動面７８ｃに直接供給することができ、浸透する前に潤滑油８５が周囲に飛散したり、浸透に時間がかかることがなく、潤滑油８５の供給量・供給速度の更なる向上を図ることができる。

また、図７に示す潤滑油路７０Ｂでは、前記放射油路部７２・７３の吐出口７２ａ・７３ａのうち、吐出口７２ａを内部隙間８１ｂに向けて開口する一方、吐出口７３ａをニードル７８の転動面７８ｃの軸心方向略中央部に向けて開口することにより、様々な負荷状況に応じた潤滑油供給を可能とし、ころの異常摩耗や損傷の発生の更に確実な防止を図ったものである。

該潤滑油路７０Ｂにおいては、前記軸心油路部７１Ａの先端部から下方に分岐する第二放射油路部７３はそのままで、該第二放射油路部７３より後方の軸心油路部７１Ａ上から、入力軸側面２ａに向かって第一放射油路部７２が上方に分岐され、該第一放射油路部７２の吐出口７２ａは、前記内部隙間８１ｂに向けて開口されている。

これにより、前記チャージ油路４３から流れてきた作動油は、前記放射油路部７２・７３の中に潤滑油として流れ込んだ後、吐出口７２ａ・７３ａに向かって高速で圧送され、このうちの吐出口７３ａから吐出された潤滑油８５は、軸心方向略中央部を通る外周部２ｃに沿って、入力軸側面２ａ上を、吐出口７３ａの反対側まで流動する。これにより、半周分のニードル７８の転動面７８ｃ全面に潤滑油８５が浸透される。

同時に、吐出口７２ａから吐出された潤滑油は、同じ矢印８４の方向に、前記内部隙間８１ｂを通る外周部２ｂに沿って、入力軸側面２ａ上を、吐出口７２ａの反対側まで流動した後、転動面７８ｃと入力軸側面２ａとの間を伝って、ニードル７８で転動面７８ｃ全面に浸透する。これにより、残り半周分のニードル７８の転動面７８ｃ全面に潤滑油８５が浸透され、その結果、全てのニードル７８の転動面７８ｃ全面に潤滑油８５が浸透させることができる。

更に、ニードル７８への負荷が軸方向で偏りがある場合、例えば、負荷がニードル７８の後側で大きい場合には、本実施例のように、吐出口７２ａを後側の内部隙間８１ｂに向けて開口することで、過負荷部分に潤滑油８５を集中して供給し、油膜形成を促進させることができる。

すなわち、前記潤滑油路７０Ｂは、前記入力軸２Ｂの軸心上に延設される軸心油路部７１Ａと、該軸心油路部７１Ａから前記入力軸側面２ａに向かって互いに逆方向に分岐される２本の放射油路部７２・７３とから構成し、該放射油路部７２・７３の各外端に前記吐出口７２ａ・７３ａを形成すると共に、該吐出口７２ａ・７３ａの一方である吐出口７２ａは、軸心方向同一端側、本実施例では後側におけるころ端面である後端面７８ｂと保持器であるリテーナ７９との間の内部隙間８１ｂに向けて開口すると共に、前記吐出口の他方である吐出口７３ａは、ニードル７８の転動面７８ｃの軸心方向略中央部に向けて開口するので、遠心力の影響の小さい軸心油路部７１Ａを通って流れてきた潤滑油８５を、放射油路部７２・７３を通る間に遠心力によって半径外方向に加速し、吐出口７２ａ・７３ａから勢いよく吐出させることができ、吐出口７２ａ・７３ａ近くまで潤滑油８５の油圧変動を抑えてチャージ回路の安定動作を確保しつつ、潤滑油８５の供給量・供給速度の向上を可能としている。更に、一方の吐出口である吐出口７２ａから吐出された潤滑油８５を、入力軸側面２ａに沿うようにして、矢印８３に示す入力軸回転方向と逆方向である矢印８４に示す方向に流動させ、内部隙間８１ｂを通る外周部２ｂの半周に渡って潤滑油８５を供給することができ、潤滑油８５は、該外周部２ｂから、ニードル７８の端部と入力軸側面２ａとの間を伝って、半周分のニードル７８の転動面７８ｃ全面に浸透していく。同時に、他方の吐出口である吐出口７３ａから吐出された潤滑油８５を、入力軸側面２ａに沿うようにして、矢印８３に示す入力軸回転方向と逆方向である矢印８４に示す方向に流動させ、ニードル７８の転動面７８ｃの軸心方向略中央部を通る外周部２ｃの半周に渡って潤滑油８５を供給することができ、潤滑油８５は、該外周部２ｃから、残り半周分のニードル７８の転動面全面に浸透していく。その結果、全てのニードル７８で油膜形成が優位となって、ニードル７８の異常摩耗や損傷の発生を確実に防止することができる。加えて、ニードル７８が受ける負荷に軸方向で偏りがある場合でも、吐出口７２ａを、負荷が大きい端部側、本実施例では後側の内部隙間８１ｂに向けて開口することにより、後側の転動面７８ｃに潤滑油８５を集中して供給することで、偏負荷部での油膜形成を促進し、ニードル７８の異常摩耗や損傷の発生を更に確実に防止することができる。

本発明は、第一プランジャと該第一プランジャが当接する第一斜板とを有する油圧ポンプ部と、第二プランジャと該第二プランジャが当接する第二斜板とを有する油圧モータ部を、入力軸に被嵌したシリンダブロックを挟んで入力軸の軸方向前後に配置し、該シリンダブロックには、前記第一プランジャと第二プランジャとの間を連通する一対のメイン油路を設けた、全ての油圧式無段変速装置に適用することができる。

１油圧式無段変速装置
２入力軸
２ａ入力軸側面
４シリンダブロック
５油圧ポンプ部
６油圧モータ部
１０第一斜板
１２第一プランジャ
２２第二斜板
２４第二プランジャ
２８ニードルベアリング（ころ軸受）
４１第一油路（メイン油路）
４２第二油路（メイン油路）
７０・７０Ａ・７０Ｂ潤滑油路
７１・７１Ａ軸心油路部
７２・７３放射油路部
７２ａ・７３ａ吐出口
７８ニードル（ころ）
７８ａ前端面（ころ端面）
７８ｂ後端面（ころ端面）
７８ｃ転動面
７９リテーナ（保持器）
８１ａ・８１ｂ内部隙間
８５潤滑油

Claims

第一プランジャと該第一プランジャが当接する第一斜板とを有する油圧ポンプ部と、第二プランジャと該第二プランジャが当接する第二斜板とを有する油圧モータ部を、入力軸に被嵌したシリンダブロックを挟んで入力軸の軸方向前後に配置し、該シリンダブロックには、前記第一プランジャと第二プランジャとの間を連通する一対のメイン油路を設けた油圧式無段変速装置において、前記入力軸と第二斜板との間にころ軸受を介設し、該ころ軸受は、複数のころと該ころを回転自在に収納保持する環状の保持器とを備えると共に、前記入力軸内には、潤滑油を供給する潤滑油路を設け、該潤滑油路に連通する入力軸側面の吐出口を、前記保持器内に向けて開口したことを特徴とする油圧式無段変速装置。
前記潤滑油路は、前記入力軸の軸心上に延設される軸心油路部と、該軸心油路部から前記入力軸側面に向かって互いに逆方向に分岐される２本の放射油路部とから構成し、該放射油路部の各外端に前記吐出口を形成すると共に、該吐出口のいずれも、軸心方向同一端側におけるころ端面と保持器との間の内部隙間に向けて開口することを特徴とする請求項１に記載の油圧式無段変速装置。
前記潤滑油路は、前記入力軸の軸心上に延設される軸心油路部と、該軸心油路部から前記入力軸側面に向かって互いに逆方向に分岐される２本の放射油路部とから構成し、該放射油路部の各外端に前記吐出口を形成すると共に、該吐出口のいずれも、ころの転動面の軸心方向略中央部に向けて開口することを特徴とする請求項１に記載の油圧式無段変速装置。
前記潤滑油路は、前記入力軸の軸心上に延設される軸心油路部と、該軸心油路部から前記入力軸側面に向かって互いに逆方向に分岐される２本の放射油路部とから構成し、該放射油路部の各外端に前記吐出口を形成すると共に、該吐出口の一方は、軸心方向同一端側におけるころ端面と保持器との間の内部隙間に向けて開口すると共に、前記吐出口の他方は、ころの転動面の軸心方向略中央部に向けて開口することを特徴とする請求項１に記載の油圧式無段変速装置。