JP2014077469A - 無段変速機 - Google Patents

Abstract

【課題】適切な潤滑性能を確保することができる無段変速機を提供することを目的とする。
【解決手段】無段変速機は、変速機軸、第１回転要素１０、第２回転要素２０、転動部材５０、貯留部、及び、溝部９０を備える。溝部９０は、第１回転要素１０又は第２回転要素２０と転動部材との接触点Ｐ１、Ｐ２を含む接触面１０ａ、２０ａに凹部状に設けられ、第１回転要素１０又は第２回転要素２０の回転に伴って貯留部に貯留された潤滑媒体を掻き上げ可能である。溝部９０は、第１回転中心軸線と直交する方向に対して、接触点Ｐ１、Ｐ２より第１回転中心軸線側に位置する。したがって、無段変速機は、適切な潤滑性能を確保することができる、という効果を奏する。
【選択図】図６

Description

本発明は、無段変速機に関する。

いわゆるトラクションドライブ方式の従来の変速機として、例えば、特許文献１には複数の球（遊星ボール）の軸を傾転させることで、複数の回転要素間で変速を行う変速機が開示されている。この変速機は、複数の球を仕切るスペーサの外周部にスクレーパが設けられており、このスクレーパがハブ・シェルの表面から潤滑剤をこすり落とし、その潤滑剤を変速装置の中心要素へ戻す方向へ向けることで、潤滑を行っている。

特表２００８−５１６１６５号公報

ところで、上述のような特許文献１に記載されている無段変速機は、例えば、より適切な潤滑の点で更なる改善の余地がある。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、適切な潤滑性能を確保することができる無段変速機を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る無段変速機は、回転中心となる変速機軸と、前記変速機軸に軸方向に対向して配置され、共通の第１回転中心軸線を回転中心として相対回転可能である第１回転要素及び第２回転要素と、前記第１回転中心軸線とは異なる第２回転中心軸線を回転中心として回転可能であり前記第１回転要素と前記第２回転要素とに挟持され当該第１回転要素及び当該第２回転要素との間でトルクを伝達可能であると共に、傾転動作によって各回転要素間の回転速度比である変速比を変更可能である転動部材と、潤滑媒体を貯留可能である貯留部と、前記第１回転要素又は前記第２回転要素と前記転動部材との接触点を含む接触面に凹部状に設けられ、前記第１回転要素又は前記第２回転要素の回転に伴って前記貯留部に貯留された前記潤滑媒体を掻き上げ可能である溝部とを備え、前記溝部は、前記第１回転中心軸線と直交する方向に対して、前記接触点より前記第１回転中心軸線側に位置することを特徴とする。

また、上記無段変速機では、前記接触面は、円環状に形成され、前記溝部は、前記接触面の周方向に沿って区分けして複数形成されるものとすることができる。

また、上記無段変速機では、前記溝部は、前記第１回転要素又は前記第２回転要素の回転に伴った遠心力によって、前記潤滑媒体を前記接触点側に供給可能であるものとすることができる。

また、上記無段変速機では、前記接触面は、前記第１回転中心軸線に沿った方向に対して傾斜しているものとすることができる。

また、上記無段変速機では、前記溝部は、前記第１回転中心軸線に沿った方向に対して前記接触点に向って傾斜する第１壁面を有するものとすることができる。

また、上記無段変速機では、前記溝部は、前記第１回転中心軸線に沿った方向に対して前記接触点とは反対側に、前記第１回転中心軸線と交差する方向に沿って形成される第２壁面を有するものとすることができる。

本発明に係る無段変速機は、適切な潤滑性能を確保することができる、という効果を奏する。

図１は、実施形態に係る無段変速機の概略断面図である。 図２は、実施形態に係る無段変速機の部分断面図である。 図３は、実施形態に係る無段変速機の固定キャリアについて説明する平面図である。 図４は、実施形態に係る無段変速機の可動キャリアについて説明する平面図である。 図５は、実施形態に係る無段変速機のカバープレートについて説明する平面図である。 図６は、実施形態に係る無段変速機の油溜り溝部を含む部分断面図である。 図７は、実施形態に係る無段変速機の油溜り溝部を含む部分平面図である。 図８は、実施形態に係る無段変速機の動作を説明する部分断面図である。 図９は、実施形態に係る無段変速機の動作を説明する部分断面図である。

以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。

［実施形態］
図１は、実施形態に係る無段変速機の概略断面図、図２は、実施形態に係る無段変速機の部分断面図、図３は、実施形態に係る無段変速機の固定キャリアについて説明する平面図、図４は、実施形態に係る無段変速機の可動キャリアについて説明する平面図、図５は、実施形態に係る無段変速機のカバープレートについて説明する平面図、図６は、実施形態に係る無段変速機の油溜り溝部を含む部分断面図、図７は、実施形態に係る無段変速機の油溜り溝部を含む部分平面図、図８、図９は、実施形態に係る無段変速機の動作を説明する部分断面図である。

本実施形態の無段変速機は、車両に搭載され、内燃機関などの動力源が発生する動力（トルク）を車両の駆動輪に伝達するものである。この無段変速機は、接触させた回転要素間に介在させた流体例えばトラクション油（伝達油）によってこの回転要素間で動力を伝達可能ないわゆるトラクションドライブ方式の無段変速機である。無段変速機は、一方の回転要素と他方の回転要素との接触面に介在するトラクション油をせん断するときに生ずる抵抗力（トラクション力、トラクション油膜のせん断力）を利用して動力（トルク）を伝達する。本実施形態の無段変速機は、いわゆるボールプラネタリ式無段変速機（ＣＶＰ：Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｐｌａｎｅｔａｒｙ）である。この無段変速機は、例えば、アクチュエータ等によってキャリアの一部を回転させることにより、ボールの回転軸を傾斜（傾転）させる機構を備えたＣＶＰである。

具体的には、図１、図２に示すように、本実施形態の無段変速機１の主要部を成す無段変速機構は、共通の第１回転中心軸線Ｒ１を有し相互間での相対回転が可能な第１回転要素としての第１回転部材１０、第２回転要素としての第２回転部材２０、第３回転要素としてのサンローラ３０、及び、第４回転要素であり支持回転要素としてのキャリア４０とを備える。さらに、無段変速機１は、第１回転中心軸線Ｒ１とは異なる第２回転中心軸線Ｒ２を各々有する複数の転動部材としての遊星ボール５０と、第１回転部材１０、第２回転部材２０、サンローラ３０等の回転中心となる変速機軸６０とを備える。無段変速機１は、第２回転中心軸線Ｒ２を第１回転中心軸線Ｒ１に対して傾斜させ、キャリア４０によって傾転自在に保持される遊星ボール５０を傾転させることによって、入出力間の変速比を変えるものである。

なお、以下の説明では、特に断りのない限り、第１回転中心軸線Ｒ１や第２回転中心軸線Ｒ２に沿う方向を軸方向、第１回転中心軸線Ｒ１周りの方向を周方向という。また、第１回転中心軸線Ｒ１に直交する方向を径方向といい、その中でも、内方に向けた側を径方向内側、外方に向けた側を径方向外側という。

無段変速機１は、典型的には、第１回転部材１０と第２回転部材２０とサンローラ３０とキャリア４０との間で各遊星ボール５０を介したトルクの伝達が行われる。例えば、無段変速機１は、第１回転部材１０、第２回転部材２０、サンローラ３０及びキャリア４０のうちの１つがトルク（動力）の入力部となり、残りの回転要素の内の少なくとも１つがトルクの出力部となる。そして、無段変速機１は、入力部となる何れかの回転要素と出力部となる何れかの回転要素との間の回転速度（回転数）の比が変速比となる。ここでは、無段変速機１は、第１回転部材１０が入力部、第２回転部材２０が出力部となる場合を説明する。

また、無段変速機１は、変速機軸６０の中心軸（第１回転中心軸線Ｒ１）を中心にして放射状に複数個の遊星ボール５０が配置される。遊星ボール５０は、第２回転中心軸線Ｒ２を回転中心として回転（自転）可能である。遊星ボール５０は、変速機軸６０にこの変速機軸６０の軸方向に対向して配置させた第１回転部材１０と第２回転部材２０とに挟持される。また、遊星ボール５０は、キャリア４０に自転可能に支持される。無段変速機１は、第１回転部材１０、第２回転部材２０のうちの少なくとも一方を遊星ボール５０に押し付けることによって、第１回転部材１０、第２回転部材２０、サンローラ３０と遊星ボール５０との間に適切な摩擦力（トラクション力）を発生させ、その間におけるトルクの伝達を可能にする。また、無段変速機１は、遊星ボール５０を第２回転中心軸線Ｒ２と第１回転中心軸線Ｒ１とを含む傾転平面上で傾転させ、第１回転部材１０と第２回転部材２０との間の回転速度（回転数）の比を変化させることによって、入出力間の回転速度（回転数）の比を変える。

なお、無段変速機１は、第１回転部材１０、第２回転部材２０、サンローラ３０、キャリア４０の全てが変速機軸６０に対して相対回転可能なものもあれば、第１回転部材１０、第２回転部材２０、サンローラ３０、キャリア４０のうちの何れか１つを変速機軸６０に対して相対回転できない構成とするものもある。以下においては、キャリア４０の一部が変速機軸６０に対して固定される例について説明するがこれに限られない。ここでは、変速機軸６０は、中心軸を第１回転中心軸線Ｒ１に一致させた円柱状に形成され、不図示の筐体や車体等における無段変速機１の固定部に固定し当該固定部に対して相対回転させぬよう構成した固定軸である。

以下、無段変速機１の各構成について詳細に説明する。

第１回転部材１０、第２回転部材２０は、中心軸を第１回転中心軸線Ｒ１に一致させた円盤部材（ディスク）や円環部材（リング）である。第１回転部材１０、第２回転部材２０は、第１回転中心軸線Ｒ１の軸方向で対向させて各遊星ボール５０を挟み込むように配設する。この例示においては、双方ともリング状の円環部材とする。第１回転部材１０、第２回転部材２０は、共通の第１回転中心軸線Ｒ１を回転中心として相対回転可能である。

第１回転部材１０と第２回転部材２０とは、内周面に各遊星ボール５０の径方向外側の外周曲面と接触する接触面１０ａ、２０ａを有している。第１回転部材１０、第２回転部材２０の各接触面１０ａ、２０ａは、例えば、遊星ボール５０の外周曲面の曲率と同等の曲率の凹円弧面、外周曲面の曲率とは異なる曲率の凹円弧面、凸円弧面又は平面等の形状を成している。ここでは、各接触面１０ａ、２０ａは、後述する基準位置の状態（第１回転中心軸線Ｒ１と第２回転中心軸線Ｒ２とが平行である状態）で、第１回転中心軸線Ｒ１から当該遊星ボール５０との接触部分までの距離が同等の長さになるように形成され、第１回転部材１０、第２回転部材２０の各遊星ボール５０に対する各接触角θが同等の角度になるようにしている。

ここで、接触角θとは、基準から遊星ボール５０と各接触面１０ａ、２０ａとの接触部分までの角度のことである。ここでは、径方向を基準にしている。第１回転部材１０、第２回転部材２０の遊星ボール５０との接触面１０ａ、２０ａは、遊星ボール５０の外周曲面に対して点接触又は面接触している。また、第１回転部材１０、第２回転部材２０の遊星ボール５０との接触面１０ａ、２０ａは、第１回転部材１０、第２回転部材２０から遊星ボール５０に向けて軸方向の力が加わった際に、遊星ボール５０に対して径方向内側でかつ斜め方向の力（法線力Ｆｎ）が加わるように、第１回転中心軸線Ｒ１に沿った軸方向に対して傾斜して形成されている。

この無段変速機１は、第１回転部材１０を無段変速機１の正駆動時（入力部としての回転要素にトルクが入力される場合）におけるトルク入力部（入力リング）として機能させる。また、無段変速機１は、第２回転部材２０を無段変速機１の正駆動時におけるトルク出力部（出力リング）として機能させる。無段変速機１は、第１回転部材１０にトルクカム７０を介して入力フランジ１１が連結される。また、無段変速機１は、第２回転部材２０にトルクカム７１を介して出力フランジ２１が連結される。入力フランジ１１、出力フランジ２１は、第１回転中心軸線Ｒ１を回転中心として変速機軸６０と相対回転可能に設けられる。

入力フランジ１１は、トルクカム７０を介して第１回転部材１０と一体回転可能であり、正駆動時に第１回転部材１０に動力を伝達する。入力フランジ１１は、筒状部１１ａ、円盤部１１ｂ等を含んで構成される。入力フランジ１１は、円盤部１１ｂ側がトルクカム７０を介して第１回転部材１０に連結される。入力フランジ１１は、筒状部１１ａ側が車両の動力源側に連結される。筒状部１１ａは、円筒状又は円柱状の回転軸１２を径方向外側から覆い、かつ、この回転軸１２に固定される円筒状のものである。筒状部１１ａは、その中心軸を第１回転中心軸線Ｒ１に一致させている。この例示では、筒状部１１ａの内周面と回転軸１２の外周面との間にスプライン軸受が形成されており、筒状部１１ａと回転軸１２とがスプライン嵌合によって固定される。ここで、回転軸１２とは、変速機軸６０の一端に同心上に配置された入力用の回転軸である。回転軸１２は、軸受（例えばころ軸受やニードル軸受等）Ｂ１を介して変速機軸６０に対する周方向の相対回転を行うことができる。したがって、この入力フランジ１１は、筒状部１１ａが固定された回転軸１２と軸受Ｂ１を介して変速機軸６０に対する周方向の相対回転を行うことになる。円盤部１１ｂは、筒状部１１ａの一端から径方向外側に向けて延設した円盤状のものである。円盤部１１ｂは、その中心軸を第１回転中心軸線Ｒ１に一致させている。この円盤部１１ｂは、その外径が第１回転部材１０の外径と略同等の大きさになるよう成形する。この円盤部１１ｂは、第１回転中心軸線Ｒ１の軸方向に対して、後述の固定キャリア４１と隣接し対向する。円盤部１１ｂは、第１回転中心軸線Ｒ１の軸方向に対して、後述の固定キャリア４１と、出力フランジ２１の円盤部２１ｂとの間に配置される。

出力フランジ２１は、トルクカム７１を介して第２回転部材２０と一体回転可能であり、正駆動時にこの第２回転部材２０から動力が伝達される。出力フランジ２１は、第１筒状部２１ａ、円盤部２１ｂ、第２筒状部２１ｃ等を含んで構成される。出力フランジ２１は、第１筒状部２１ａ側が円環部材７２、トルクカム７１を介して第２回転部材２０に連結される。出力フランジ２１は、第２筒状部２１ｃ側が車両の駆動輪側に連結される。第１筒状部２１ａは、第１回転部材１０及び第２回転部材２０を径方向外側から覆う円筒状のものである。第１筒状部２１ａは、その中心軸を第１回転中心軸線Ｒ１に一致させている。さらに、この第１筒状部２１ａは、トルクカム７０、トルクカム７１や入力フランジ１１の円盤部１１ｂについても径方向外側から覆うよう軸線方向に延設されている。円盤部２１ｂは、その第１筒状部２１ａの延設端部から径方向内側でかつ入力フランジ１１の筒状部１１ａの外周面に向けて延設した円盤状のものである。円盤部２１ｂは、その中心軸を第１回転中心軸線Ｒ１に一致させている。この円盤部２１ｂは、第１回転中心軸線Ｒ１の軸方向に対して、入力フランジ１１の円盤部１１ｂと隣接し対向させて配置されている。第２筒状部２１ｃは、入力フランジ１１の筒状部１１ａを径方向外側から覆った円筒状のものである。第２筒状部２１ｃは、その中心軸を第１回転中心軸線Ｒ１に一致させて円盤部２１ｂの内径側から軸線方向に延設されている。

この無段変速機１は、出力フランジ２１の第２筒状部２１ｃの内周面と入力フランジ１１の筒状部１１ａの外周面との間に軸受（例えばころ軸受やニードル軸受等）Ｂ２が配設されている。また、無段変速機１は、入力フランジ１１と出力フランジ２１それぞれの円盤部１１ｂ、２１ｂの間にスラスト軸受（ここではスラストころ軸受やスラストニードル軸受、スラスト玉軸受等）ＴＢが配設されている。したがって、入力フランジ１１と出力フランジ２１とは、その相互間においても軸受Ｂ２やスラスト軸受ＴＢを介して相対回転可能である。

トルクカム７０、７１は、回転トルクを第１回転中心軸線Ｒ１に沿った軸力に変換するトルク軸力変換機構であり、押圧力発生機構である。このトルクカム７０、７１が発生させる軸力とは、第１回転部材１０、第２回転部材２０を各遊星ボール５０に押し付けるための押圧力である。トルクカム７０は、第１回転部材１０と入力フランジ１１との間に配設される。トルクカム７１は、第２回転部材２０と出力フランジ２１との間に配設される。トルクカム７０は、入力フランジ１１と第１回転部材１０との間で回転トルクを伝達する際に、伝達されるトルクの大きさに応じて第１回転部材１０に対して軸方向に沿った各遊星ボール５０側への推力（軸力）を発生させる。トルクカム７１は、出力フランジ２１と第２回転部材２０との間で回転トルクを伝達する際に、伝達されるトルクの大きさに応じて第２回転部材２０に対して軸方向に沿った各遊星ボール５０側への推力（軸力）を発生させる。

なお、この無段変速機１においては、第１回転部材１０をトルク出力部とし、かつ、第２回転部材２０をトルク入力部とすることも可能であり、その場合、入力フランジ１１として設けているものを出力軸として利用し、出力フランジ２１として設けているものを入力軸として利用する。また、無段変速機１においては、サンローラ３０やキャリア４０をトルク入力部やトルク出力部として用いる場合には、後述のサンローラ３０やキャリア４０に対して別途構成した入力軸や出力軸を連結する。

サンローラ３０は、中心軸を第１回転中心軸線Ｒ１に一致させた円筒状のものである。サンローラ３０は、軸受ＲＢ、アンギュラ軸受ＡＢによって変速機軸６０に対する周方向への相対回転を行えるよう支持される。つまり、サンローラ３０は、変速機軸６０、第１回転部材１０、第２回転部材２０、後述のキャリア４０に対して第１回転中心軸線Ｒ１を回転中心として相対回転可能に変速機軸６０に配置される。さらに、サンローラ３０は、変速機軸６０の軸方向に対して、軸受ＲＢの外輪、アンギュラ軸受ＡＢの外輪等によって位置決めされており、変速機軸６０の軸方向に対して相対移動不能に固定される。

サンローラ３０は、外周面３１が複数個の遊星ボール５０と接触する。サンローラ３０の外周面３１には、複数個の遊星ボール５０が放射状に略等間隔で配置される。したがって、サンローラ３０は、外周面３１が遊星ボール５０の自転の際の転動面となる。サンローラ３０は、自らの回転動作によって各遊星ボール５０を転動（自転）させることもできれば、各遊星ボール５０の転動動作（自転動作）に伴って回転することもできる。

なお、本実施形態のサンローラ３０は、アンギュラ軸受ＡＢによって支持される第１分割構造体３２、軸受ＲＢによって支持される第２分割構造体３３の２つの部位からなる分割構造となっている。ここでは、第１分割構造体３２は、アンギュラ軸受ＡＢと共に第１回転部材１０側に配置され、第２分割構造体３３は、軸受ＲＢと共に第２回転部材２０側に配置される。第１分割構造体３２と第２分割構造体３３とは、第１回転中心軸線Ｒ１の軸方向に対して互いに近接して対向している。これにより、この無段変速機１は、サンローラ３０と遊星ボール５０との間のスピン損失を低減させ、動力伝達効率の低下を抑えることができる。この場合、サンローラ３０の外周面３１は、第１分割構造体３２の外周面、及び、第２分割構造体３３の外周面によって構成される。なお、このサンローラ３０は、このような分割構造でなくてもよい。

キャリア４０は、変速機軸６０に配置され、第１回転中心軸線Ｒ１を回転中心として第１回転部材１０、第２回転部材２０、サンローラ３０等と相対回転可能である。キャリア４０は、遊星ボール５０の支持軸（スピンドル、あるいはピニオンピンともいう。）５１を遊星ボール５０の傾転動作が可能な状態で保持するものである。キャリア４０は、支持軸５１の端部が挿入されこの支持軸５１の端部を、遊星ボール５０の傾転動作が可能な状態で保持するガイド部として、第１ガイド部４４及び第２ガイド部４５を有する。第１ガイド部４４及び第２ガイド部４５は、それぞれ、支持軸５１の端部であり円筒状又は円柱状に形成されるガイド端部としての第１ガイド端部５２、第２ガイド端部５３が挿入される。第１ガイド部４４及び第２ガイド部４５は、この第１ガイド端部５２、第２ガイド端部５３を遊星ボール５０の傾転動作が可能な状態で保持する。

ここで、遊星ボール５０は、支持軸５１を介してキャリア４０によって傾転自在に保持されるものである。遊星ボール５０は、第１回転中心軸線Ｒ１とは異なる第２回転中心軸線Ｒ２を回転中心として回転可能である。遊星ボール５０は、第１回転部材１０と第２回転部材２０とに挟持され当該第１回転部材１０及び当該第２回転部材２０との間でトルクを伝達可能である。遊星ボール５０は、後述するように、傾転動作によって各回転要素間の回転速度比である変速比を変更可能である。遊星ボール５０は、サンローラ３０の外周面３１上を転がる転動部材である。遊星ボール５０は、完全な球状体であることが好ましいが、少なくとも転動方向にて球形を成すもの、例えばラグビーボールの様な断面が楕円形状のものであってもよい。遊星ボール５０は、その中心を通って貫通させた支持軸５１によって回転自在に支持される。支持軸５１は、第２回転中心軸線Ｒ２を回転中心として遊星ボール５０を支持し両端部が遊星ボール５０から突出している。例えば、遊星ボール５０は、支持軸５１の外周面との間に配設したラジアル軸受ＲＢ３、ＲＢ４によって、第２回転中心軸線Ｒ２を回転軸とした支持軸５１に対する相対回転（つまり自転）ができるようにしている。ここでは、遊星ボール５０は、貫通孔５０ａが形成されている。貫通孔５０ａは、支持軸５１が挿入される。遊星ボール５０は、貫通孔５０ａ内に設けられるラジアル軸受ＲＢ３、ＲＢ４によって回転可能に支持される。したがって、遊星ボール５０は、支持軸５１の第２回転中心軸線Ｒ２を中心にしてサンローラ３０の外周面３１上を転動することができる。

支持軸５１の基準となる位置は、図１に示すように、第２回転中心軸線Ｒ２が第１回転中心軸線Ｒ１と平行になる位置である。支持軸５１は、基準位置で形成される自身の回転中心軸（第２回転中心軸線Ｒ２）と第１回転中心軸線Ｒ１とを含む傾転平面内において、基準位置とそこから傾斜させた位置との間を遊星ボール５０と共に揺動（傾転）することができる。この傾転は、傾転平面内で遊星ボール５０の中心を支点にして行われる。そして、遊星ボール５０から突出した支持軸５１の両端は、次に説明するようにキャリア４０に各遊星ボール５０の傾転動作が可能な状態で保持される。

キャリア４０は、各遊星ボール５０の傾転動作を妨げないように、遊星ボール５０を支持する支持軸５１の端部を支持する。本実施形態のキャリア４０は、固定要素としての固定キャリア４１と、可動要素としての可動キャリア４２と、プレート４３とを有する。固定キャリア４１、可動キャリア４２、プレート４３は、いずれも中心軸を第１回転中心軸線Ｒ１に一致させた円環板状のものであり、変速機軸６０上に設けられる。ここでは、固定キャリア４１は、第１回転部材１０、トルクカム７０等の径方向内側に配置される。可動キャリア４２、プレート４３は、第２回転部材２０、トルクカム７１等の径方向内側に配置される。キャリア４０は、固定キャリア４１と可動キャリア４２とによって支持軸５１の両端部を各遊星ボール５０の傾転動作が可能な状態で保持する。そして、キャリア４０は、固定キャリア４１と可動キャリア４２との相対回転によって支持軸５１と共に各遊星ボール５０を傾転させ各回転要素間の回転速度比である変速比を変更可能である。

固定キャリア４１は、支持軸５１の一端部である第１ガイド端部５２側に変速機軸６０と相対回転不能に設けられる。固定キャリア４１は、内周面側にてボルト等を介して変速機軸６０のフランジ部に固定される。可動キャリア４２は、支持軸５１の他端部である第２ガイド端部５３側に固定キャリア４１と対向して配置され変速機軸６０と相対回転可能に設けられる。すなわち、固定キャリア４１と可動キャリア４２とは、第１回転中心軸線Ｒ１の軸方向に対して、遊星ボール５０を挟んで対向するようにして配置される。可動キャリア４２は、所定の回転角の範囲で変速機軸６０と相対回転可能である。可動キャリア４２は、内周面側にて軸受等を介して変速機軸６０の外周面上に第１回転中心軸線Ｒ１を回転中心として相対回転可能に支持される。したがって、可動キャリア４２と固定キャリア４１とは、第１回転中心軸線Ｒ１を回転中心として相対回転可能である。プレート４３は、第１回転中心軸線Ｒ１の軸方向に対して遊星ボール５０と可動キャリア４２との間に配置される。プレート４３は、固定キャリア４１と相対回転不能に設けられる。プレート４３は、第１回転中心軸線Ｒ１の軸方向に沿った複数の連結軸等を介して固定キャリア４１に対して固定される。固定キャリア４１とプレート４３とは、連結軸等を介して連結されることで全体として籠状の構造となっている。したがって、可動キャリア４２とプレート４３とは、第１回転中心軸線Ｒ１を回転中心として相対回転可能である。そして、固定キャリア４１は、第１ガイド部４４を有する。可動キャリア４２は、第２ガイド部４５を有する。プレート４３は、スリット部４６を有する。

ここで、本実施形態の支持軸５１は、第１ガイド端部５２、第２ガイド端部５３のうちの一方と中間部５４（支持軸５１の本体部）とを分割構造としている。この支持軸５１は、第１ガイド端部５２、第２ガイド端部５３の外径が中間部５４の外径より大きく形成されている。そして、支持軸５１は、第２ガイド端部５３が中間部５４と一体に形成され、第１ガイド端部５２が中間部５４とは別体に形成されて中間部５４に組み付けられる。これにより、無段変速機１は、遊星ボール５０と支持軸５１との間にラジアル軸受ＲＢ３、ＲＢ４等を設ける場合に、当該ラジアル軸受ＲＢ３、ＲＢ４の組み付け性を向上することができる。

第１ガイド部４４は、図１、図２、図３に示すように、固定キャリア４１に設けられる。第１ガイド部４４は、第１回転中心軸線Ｒ１と直交する径方向に延在しかつ遊星ボール５０に向かって開口して形成される。第１ガイド部４４は、有底のガイド溝部として形成される。すなわち、第１ガイド部４４は、第１回転中心軸線Ｒ１の軸方向に対して固定キャリア４１を貫通していない構成となっている。ここでは、第１ガイド部４４は、直線状に形成される。第１ガイド部４４は、第１回転中心軸線Ｒ１側とは反対側の端部、すなわち、径方向外側の端部が開放されている。第１ガイド部４４は、複数の遊星ボール５０（ここでは８つ）に対応して、第１回転中心軸線Ｒ１を中心として放射状に複数（ここでは８つ）設けられる。複数の第１ガイド部４４は、第１回転中心軸線Ｒ１周りに等間隔で設けられる。第１ガイド部４４は、第１ガイド端部５２が挿入されこの第１ガイド端部５２の移動を案内可能である。ここでは、第１ガイド端部５２は、第１ガイド部４４によって径方向への移動が案内されるガイド端部として機能する。

第２ガイド部４５は、図１、図２、図４に示すように、可動キャリア４２に設けられる。第２ガイド部４５は、第１回転中心軸線Ｒ１と直交する径方向に対して傾斜した方向に延在しかつ遊星ボール５０に向かって開口して形成される。第２ガイド部４５は、有底のガイド溝部として形成される。すなわち、第２ガイド部４５は、第１回転中心軸線Ｒ１の軸方向に対して可動キャリア４２を貫通していない構成となっている。ここでは、第２ガイド部４５は、直線状に形成されると共に、第１回転中心軸線Ｒ１を通る径方向に沿った直線に対して略平行にオフセットされた位置に形成される。また、第２ガイド部４５は、径方向外側の端部が開放されている。第２ガイド部４５は、第１ガイド部４４と同様に、複数の遊星ボール５０（ここでは８つ）に対応して複数（ここでは８つ）設けられる。各第２ガイド部４５は、第１回転中心軸線Ｒ１の軸方向に見た場合（図１中、矢印Ａ方向に見た場合）に、それぞれ対応する第１ガイド部４４と一部が重なって交差する位置に形成される。この第１ガイド部４４と第２ガイド部４５との交差部位は、固定キャリア４１と可動キャリア４２とが第１回転中心軸線Ｒ１を回転中心として相対回転することで、径方向に沿って移動することとなる。そして、第２ガイド部４５は、第２ガイド端部５３が挿入されこの第２ガイド端部５３の移動を案内可能である。ここでは、第２ガイド端部５３は、第２ガイド部４５によって移動が案内されるガイド端部として機能する。第２ガイド部４５は、内側壁面と第２ガイド端部５３の外周面とが当接することで、第２ガイド端部５３を支持し所定の径方向位置で位置決めする。

なお、第２ガイド部４５は、第１回転中心軸線Ｒ１と直交する径方向に対して傾斜した方向に延在する円弧状に形成され、第１回転中心軸線Ｒ１の軸方向に見た場合に、第１ガイド部４４と一部が重なって交差する位置に形成されてもよい。

スリット部４６は、図１、図２、図５に示すように、プレート４３に設けられる。スリット部４６は、第１回転中心軸線Ｒ１と直交する径方向に延在しかつ第１回転中心軸線Ｒ１の軸方向に貫通して形成される。すなわち、スリット部４６は、プレート４３を第１回転中心軸線Ｒ１の軸方向に貫通したスリット孔として形成される。ここでは、スリット部４６は、直線状に形成され径方向外側の端部が開放されている。スリット部４６は、第１ガイド部４４と同様に、複数の遊星ボール５０（ここでは８つ）に対応して、第１回転中心軸線Ｒ１を中心として放射状に複数（ここでは８つ）設けられる。複数のスリット部４６は、第１回転中心軸線Ｒ１周りに等間隔で設けられる。各スリット部４６は、固定キャリア４１とプレート４３とが固定された状態で、対応する第１ガイド部４４と第１回転中心軸線Ｒ１の軸方向に対して対向する。したがって、各スリット部４６は、第１回転中心軸線Ｒ１の軸方向に見た場合（図１中、矢印Ａ方向に見た場合）に、それぞれ対応する第２ガイド部４５と一部が重なって交差する位置に形成される。このスリット部４６と第２ガイド部４５との交差部位は、第１ガイド部４４と第２ガイド部４５との交差部位と同様に、固定キャリア４１と可動キャリア４２とが第１回転中心軸線Ｒ１を回転中心として相対回転することで、径方向に沿って移動することとなる。そして、スリット部４６は、支持軸５１の中間部５４が挿入されこの中間部５４の移動を許容する。

上記のように構成されるキャリア４０は、第１ガイド部４４と第２ガイド部４５とスリット部４６とによって、支持軸５１を遊星ボール５０の傾転動作が可能な状態で保持する。そして、キャリア４０は、固定キャリア４１と可動キャリア４２との相対回転に伴った第１ガイド部４４と第２ガイド部４５との相対変位によって支持軸５１と共に遊星ボール５０を傾転させ各回転要素間の回転速度比である変速比を変更可能である。なお、このキャリア４０は、プレート４３を備えない構成としてもよい。

ここで、無段変速機１は、遊星ボール５０の傾転角が基準位置、すなわち、０度のときに、第１回転部材１０と第２回転部材２０とが同一回転速度（同一回転数）で回転する。つまり、このときには、第１回転部材１０と第２回転部材２０との回転比（回転速度又は回転数の比）が１となり、変速比γが１になっている。例えば、第１回転部材１０及び第２回転部材２０の回転速度を各々「Ｖ１」、「Ｖ２」とすると、その回転比は、「Ｖ１／Ｖ２」になる。一方、図２に一点鎖線で示すように、支持軸５１と共に遊星ボール５０を基準位置から傾転させた際には、支持軸５１の中心軸から第１回転部材１０との接触部分までの距離が変化すると共に、支持軸５１の中心軸から第２回転部材２０との接触部分までの距離が変化する。これにより、無段変速機１は、第１回転部材１０又は第２回転部材２０のうちのいずれか一方が基準位置のときよりも高速で回転し、他方が低速で回転するようになる。例えば第２回転部材２０は、遊星ボール５０を一方へと傾転させたとき（例えば、図２に一点鎖線で示す変速比γｍａｘ位置参照）に第１回転部材１０よりも低回転になり（減速）、他方へと傾転させたとき（例えば、図２に一点鎖線で示す変速比γｍｉｎ位置参照）に第１回転部材１０よりも高回転になる（増速）。したがって、この無段変速機１においては、その傾転角を変えることによって、各回転要素間の回転比（変速比γ）を無段階に変化させることができる。なおここでの増速時（γ＜１）には、図１における上側の遊星ボール５０を紙面反時計回り方向に傾転させかつ下側の遊星ボール５０を紙面時計回り方向に傾転させる。また、減速時（γ＞１）には、図１における上側の遊星ボール５０を紙面時計回り方向に傾転させかつ下側の遊星ボール５０を紙面反時計回り方向に傾転させる。

本実施形態の無段変速機１は、キャリア４０が変速比γを変える機構として機能する。無段変速機１は、キャリア４０によって各遊星ボール５０の第２回転中心軸線Ｒ２を傾斜させて当該各遊星ボール５０を傾転させることにより、遊星ボール５０の傾転角が変わり、変速比γが変更される。

ここでは、キャリア４０は、可動キャリア４２と固定キャリア４１との相対回転に応じて支持軸５１に対して傾転させる力、すなわち、傾転力を付与し支持軸５１と共に遊星ボール５０を傾転させる。キャリア４０は、例えば、不図示のＥＣＵ等の制御に応じてモータなどの駆動装置からウォームギア等の伝達部材を介して可動キャリア４２に回転動力が伝達されることで、可動キャリア４２が固定キャリア４１に対して相対回転する。これにより、第２ガイド部４５と第１ガイド部４４、スリット部４６との交差部位は、第１ガイド部４４、スリット部４６と第２ガイド部４５とが相対変位によって位相がずれることで、径方向に沿って移動することとなる。このとき、支持軸５１は、可動キャリア４２と固定キャリア４１との相対回転に応じて発生する傾転力によって、第２ガイド端部５３が第２ガイド部４５に沿って案内されながら押し上げられる又は押し下げられるように移動し、第１ガイド端部５２が第１ガイド部４４に沿って案内されながら移動する。つまり、支持軸５１は、第１ガイド端部５２が径方向外側、第２ガイド端部５３が径方向内側に移動し、あるいは、第２ガイド端部５３が径方向外側、第１ガイド端部５２が径方向内側に移動することで、第２回転中心軸線Ｒ２が第１回転中心軸線Ｒ１に対して揺動する。

このようにして、キャリア４０は、各遊星ボール５０の第２回転中心軸線Ｒ２が第１回転中心軸線Ｒ１を含む平面内に位置し、かつその平面内で第１回転中心軸線Ｒ１と平行な状態、すなわち、基準位置にある状態と、その平行状態から傾斜する状態とに傾転させることができる。この結果、支持軸５１は、第１ガイド端部５２の径方向位置と第２ガイド端部５３の径方向位置とのずれに応じて、第１回転中心軸線Ｒ１に対する第２回転中心軸線Ｒ２の傾斜角度にも相当する傾転角が変更され、これに伴って遊星ボール５０が傾転する。キャリア４０は、このようにして支持軸５１に傾転力を付与し、この支持軸５１を傾斜させることで第２回転中心軸線Ｒ２を傾斜させ、遊星ボール５０を傾転させることができる。したがって、この無段変速機１は、遊星ボール５０の傾転によって、支持軸５１の中心軸から第１回転部材１０と遊星ボール５０との接触部分までの距離が変化すると共に、支持軸５１の中心軸から遊星ボール５０と第２回転部材２０との接触部分までの距離が変化し、変速比が変更される。このとき、キャリア４０は、プレート４３においてスリット部４６によって支持軸５１の中間部５４の径方向への揺動が許容される。なお、本実施形態の無段変速機１は、可動キャリア４２が図４中の紙面反時計回り方向に回転することで、第２ガイド端部５３が中心側（第１回転中心軸線Ｒ１）に移動し、変速比が所定の変速幅の範囲内で増速側に変更される。また、無段変速機１は、可動キャリア４２が図４中の紙面時計回り方向に回転することで、第２ガイド端部５３が外側（第１回転中心軸線Ｒ１とは反対側）に移動し、変速比が所定の変速幅の範囲内で減速側に変更される。

上記のように構成される無段変速機１は、例えば、入力フランジ１１にトルクが伝達されると、当該トルクをトルクカム７０、第１回転部材１０、遊星ボール５０、第２回転部材２０、トルクカム７１等を介して出力フランジ２１に伝達することができる。このとき、無段変速機１は、例えば、入力フランジ１１から第１回転部材１０にトルクが伝達されると、トルクカム７０、トルクカム７１等の作用によって、伝達されるトルクの大きさに応じて、第１回転部材１０と各遊星ボール５０、第２回転部材２０と各遊星ボール５０とを相対的に接近させ互いに押し付ける方向への押圧力（押圧荷重）が発生する。これにより、無段変速機１は、押圧力に応じた伝達トルク容量が確保され、この伝達トルク容量に応じて第１回転部材１０と各遊星ボール５０との間、各遊星ボール５０と第２回転部材２０との間にトラクション力（摩擦力）が発生する。この結果、無段変速機１は、第１回転部材１０と各遊星ボール５０との間、各遊星ボール５０と第２回転部材２０との間で相互に動力（トルク）を伝達することができる。

また、このトルクカム７０、トルクカム７１による押圧力は、第１回転部材１０、第２回転部材２０の接触面１０ａ、２０ａと各遊星ボール５０の外面の形状及び位置関係に応じた作用によって、各遊星ボール５０を介してサンローラ３０にも伝わる。これにより、無段変速機１は、トルクカム７０、トルクカム７１による押圧力に応じて各遊星ボール５０とサンローラ３０との間にトラクション力（摩擦力）が発生して、各遊星ボール５０とサンローラ３０との間でも相互に動力（トルク）を伝達することができる。

したがって、無段変速機１は、第１回転部材１０の回転に伴い第１回転部材１０と各遊星ボール５０との間に摩擦力（トラクション力）が発生し、各遊星ボール５０が自転を始める。そして、無段変速機１は、各遊星ボール５０の回転によって、各遊星ボール５０と第２回転部材２０との間、各遊星ボール５０とサンローラ３０との間にも摩擦力が発生し、第２回転部材２０とサンローラ３０も回転を始める。そして、無段変速機１は、上記のようにして駆動装置からの動力によってキャリア４０が各遊星ボール５０を傾転させ各遊星ボール５０の傾転角を変更することで変速比γを無段階に変更することができる。

また、本実施形態の無段変速機１は、図１、図２に示すように、各部の摺動部に対して潤滑媒体としてのオイル（トラクション油と兼用でも良い。）を供給するための機構として、オイルポンプ８０、変速機軸供給路８１等を含んで構成される。オイルポンプ８０は、例えば、この無段変速機１を搭載する車両の走行用動力源が発生させる動力によって駆動することにより、オイルを所定の油圧に加圧し吐出する。無段変速機１は、オイルポンプ８０が吐出したオイルを、変速機軸供給路８１等を介して各部の摺動部に供給し、これらを潤滑している。

変速機軸供給路８１は、変速機軸６０に形成されるオイル（潤滑媒体）供給路である。変速機軸供給路８１は、変速機軸６０内に設けられ、オイルが供給される。変速機軸供給路８１は、軸方向供給路８１ａ、サンローラ側径方向供給路８１ｂ（以下、「ローラ側径方向供給路８１ｂ」という場合がある。）等を含んで構成される。

軸方向供給路８１ａは、変速機軸６０の内部に軸方向に沿って形成され、一方の端部が開口し、他方の端部がオイルポンプ８０の吐出口側に接続される。ローラ側径方向供給路８１ｂは、変速機軸６０の内部に径方向に沿って形成され、径方向内側端部が軸方向供給路８１ａと連通し、径方向外側端部が径方向外側に向かって開口している。ローラ側径方向供給路８１ｂは、径方向外側の開口がサンローラ３０の油溜り部３４と対向する位置に形成される。ローラ側径方向供給路８１ｂは、第１回転中心軸線Ｒ１を中心として放射状に複数（例えば、複数の遊星ボール５０に対応して８つ）設けられる。複数のローラ側径方向供給路８１ｂは、第１回転中心軸線Ｒ１周りに等間隔で設けられる。

ここで、サンローラ３０の油溜り部３４は、第１回転中心軸線Ｒ１の軸方向に対して第１分割構造体３２と第２分割構造体３３との間に形成される円環状の凹部である。油溜り部３４は、ローラ側径方向供給路８１ｂから供給されるオイルを一時的に溜めることができる空間部である。油溜り部３４は、第１分割構造体３２と第２分割構造体３３との間に形成されたサンローラ供給路３５が接続される。サンローラ供給路３５は、径方向内側端部が油溜り部３４と連通し、径方向外側端部が外周面３１にて開口している。

したがって、無段変速機１は、例えば、図２に示すように、オイルポンプ８０から吐出されたオイルが変速機軸供給路８１の軸方向供給路８１ａに供給される。軸方向供給路８１ａに供給されたオイルは、ローラ側径方向供給路８１ｂを介して油溜り部３４に溜められる。油溜り部３４に溜められたオイルは、オイルポンプ８０からの吐出圧とサンローラ３０の回転に伴った遠心力とによって、サンローラ供給路３５を介して外周面３１側の開口から遊星ボール５０側に吹きかけられる。これにより、無段変速機１は、遊星ボール５０に吹きかけられたオイルによって、第１回転部材１０、第２回転部材２０、サンローラ３０と各遊星ボール５０との接触点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４等が潤滑され冷却される。ここで、接触点Ｐ１は、第１回転部材１０の接触面１０ａと遊星ボール５０とが接触する点（接触楕円）である。接触点Ｐ２は、第２回転部材２０の接触面２０ａと遊星ボール５０とが接触する点（接触楕円）である。接触点Ｐ３は、サンローラ３０の第１分割構造体３２（入力側）と遊星ボール５０とが接触する点（接触楕円）である。接触点Ｐ４は、サンローラ３０の第２分割構造体３３（出力側）と遊星ボール５０とが接触する点（接触楕円）である。

また、遊星ボール５０に吹きかけられたオイルは、一部が各遊星ボール５０の回転（自転）に伴って弾きとばされて第１ガイド端部５２や第２ガイド端部５３の転動面、各部の摺動部に供給されこれらを潤滑、冷却する。また、遊星ボール５０に弾きとばされたオイルは、一部が貫通孔５０ａ内に供給され、遊星ボール５０の軸心部や支持軸５１、ラジアル軸受ＲＢ３、ＲＢ４等の各部の摺動部を潤滑、冷却する。なお、このラジアル軸受ＲＢ３、ＲＢ４は、サンローラ３０の内周側にオイルを積極的に受け入れるためにテーパローラベアリング等を採用してもよい。

また、本実施形態の無段変速機１は、オイルを貯留可能である貯留部８２を備える。無段変速機１は、入力フランジ１１、出力フランジ２１、各回転要素（第１回転部材１０、第２回転部材２０、サンローラ３０、キャリア４０）、各遊星ボール５０、変速機軸６０等の各部を収容するケース２を備え、このケース２の内面側に貯留部８２が設けられる。そして、貯留部８２は、ケース２の内部空間（収容空間）における鉛直方向下部、言い換えれば、鉛直方向底部にオイルを溜めるための空間部として形成される。例えば、サンローラ３０による遠心油送によって供給されたオイルは、重力の作用により貯留部８２内に貯留される。

貯留部８２が貯留するオイルの油面位置は、少なくとも第１回転部材１０及び第２回転部材２０の一部、典型的には、接触面１０ａ、２０ａが油面位置以下に位置し、貯留部８２が貯留するオイルに浸るように設定される。無段変速機１は、例えば、オイルポンプ８０の駆動が調節され、貯留部８２内のオイル量が調節されることで、動的油面レベルにて接触面１０ａ、２０ａがオイルに浸るような状態に調節される。ここでは、貯留部８２が貯留するオイルの油面位置は、図１、図２に示す第１回転部材１０、第２回転部材２０の接触面１０ａ、２０ａの最内径（直径）φＡと、貯留部８２の油溜り深さＢと、ケース２の内径（直径）φＣとの関係が下記の数式（１）を満たすように設定される。

φＡ／２＞φＣ／２−Ｂ ・・・ （１）

したがって、貯留部８２に溜められたオイルは、例えば、第１回転部材１０や第２回転部材２０の回転によって掻き上げられて各部に供給され潤滑、冷却する。なお、貯留部８２内に供給された所定量を超える量のオイルは、不図示の排出通路を介してケース２の外側に排出される。

ところで、本実施形態のような無段変速機１は、例えば、第１回転部材１０、第２回転部材２０と遊星ボール５０との転動部、すわわち、接触点Ｐ１、Ｐ２での発熱量が相対的に大きくなることから、これらの部位を適切に潤滑、冷却することで、動力の伝達効率を向上することができると共に耐久性を向上することができる。

ここで、このような無段変速機１は、遊星ボール５０の外周上における接触点Ｐ１、Ｐ２に対応する位置が常に一定の位置であるわけではない。すなわち、上記のように構成される無段変速機１は、第１回転部材１０、第２回転部材２０と遊星ボール５０との接触点Ｐ１、Ｐ２における遊星ボール５０の外周上の転動面が、変速比γ、さらに言えば、傾転角に応じて移動する構成となっている。

例えば、図２中、二点鎖線Ｔ１１は、変速比γが１である場合の接触点Ｐ１における遊星ボール５０の転動面を概略的に表している。二点鎖線Ｔ１２は、変速比γが１である場合の接触点Ｐ２における遊星ボール５０の転動面を概略的に表している。二点鎖線Ｔ２１は、変速比γが増速側の最小変速比γｍｉｎである場合（例えば、図２の支持軸５１（γｍｉｎ）参照）の接触点Ｐ１における遊星ボール５０の転動面を概略的に表している。二点鎖線Ｔ２２は、変速比γが増速側の最小変速比γｍｉｎである場合の接触点Ｐ２における遊星ボール５０の転動面を概略的に表している。二点鎖線Ｔ３１は、変速比γが減速側の最小変速比γｍａｘである場合（例えば、図２の支持軸５１（γｍａｘ）参照）の接触点Ｐ１における遊星ボール５０の転動面を概略的に表している。二点鎖線Ｔ３２は、変速比γが減速側の最大変速比γｍａｘである場合の接触点Ｐ２における遊星ボール５０の転動面を概略的に表している。

このため、無段変速機１は、上記のようにサンローラ３０の回転に伴った遠心力を利用して遊星ボール５０側にオイルを供給した場合であっても、サンローラ３０からのオイルの吹きかけ方向がほぼ一定の方向であるため、例えば、変速比γ（言い換えれば傾転角）によっては接触点Ｐ１、Ｐ２に対して性能向上に必要な適切な量のオイルを安定的に供給することができないおそれがある。

なお、無段変速機１は、遊星ボール５０を増速側に傾転させた場合（例えば、図２の支持軸５１（γｍｉｎ）参照）、トルク入力部である第１回転部材１０側の接触点Ｐ１における周速差に起因したスピン速度（あるいはスピン量）が相対的に大きくなる一方、トルク出力部である第２回転部材２０側の接触点Ｐ２における周速差に起因したスピン速度が相対的に小さくなる傾向にある。逆に、無段変速機１は、遊星ボール５０を減速側に傾転させた場合（例えば、図２の支持軸５１（γｍａｘ）参照）、接触点Ｐ１におけるスピン速度が相対的に小さくなる一方、接触点Ｐ２におけるスピン速度が相対的に大きくなる傾向にある。そして、接触点Ｐ１、Ｐ２におけるスピン損失は、例えば、それぞれ接触点Ｐ１、Ｐ２におけるスピン速度が相対的に大きいほど相対的に大きくなる傾向にある。つまり、無段変速機１は、上記のように遊星ボール５０を増速側に傾転させた場合、第１回転部材１０側の接触点Ｐ１におけるスピン損失が相対的に大きくなる一方、第２回転部材２０側の接触点Ｐ２におけるスピン損失が相対的に小さくなる傾向にある。逆に、無段変速機１は、上記のように遊星ボール５０を減速側に傾転させた場合、第１回転部材１０側の接触点Ｐ１におけるスピン損失が相対的に小さくなる一方、第２回転部材２０側の接触点Ｐ２におけるスピン損失が相対的に大きくなる傾向にある。

そこで、本実施形態の無段変速機１は、図６、図７に示すように、貯留部８２に貯留されているオイルを掻き上げる際に、接触点Ｐ１、Ｐ２側にオイルを供給するための溝部としての油溜り溝部９０を備えることで、潤滑性能の向上を図っている。

具体的には、油溜り溝部９０は、第１回転部材１０、第２回転部材２０と遊星ボール５０との接触点Ｐ１、Ｐ２を含む接触面１０ａ、２０ａに凹部状に設けられる。油溜り溝部９０は、第１回転部材１０、第２回転部材２０の回転に伴って貯留部８２に貯留されたオイルを掻き上げ可能である。油溜り溝部９０は、接触点Ｐ１を含む第１回転部材１０の接触面１０ａと、接触点Ｐ２を含む第２回転部材２０の接触面２０ａとにそれぞれ設けられる。

本実施形態の接触面１０ａ、接触面２０ａは、上述したように、第１回転中心軸線Ｒ１に沿った軸方向に対して傾斜している（図１、図２等参照）。接触面１０ａは、固定キャリア４１側の内径が相対的に小さく、遊星ボール５０の中心側の内径が相対的に大きくなるように軸方向及び径方向に対して傾斜している。接触面２０ａは、可動キャリア４２側の内径が相対的に小さく、遊星ボール５０の中心側の内径が相対的に大きくなるように軸方向及び径方向に対して傾斜している。

なお、接触面１０ａに設けられる油溜り溝部９０と接触面２０ａに設けられる油溜り溝部９０とは、ほぼ同様な構成である。このため、以下の説明では、接触面２０ａの油溜り溝部９０について詳細に説明し、接触面１０ａの油溜り溝部９０についての説明をできる限り省略する。以下で説明する図６〜図９では、括弧内に第１回転部材１０、接触点Ｐ１、接触面１０ａを補足的に記載している。

接触面２０ａは、円環状に形成される。油溜り溝部９０は、図７に示すように、接触面２０ａの周方向に沿って区分けして複数形成される。油溜り溝部９０は、接触面２０ａの周方向に複数が隣接して形成される。各油溜り溝部９０は、径方向に対する深さが徐々に変化するように湾曲した略三日月状に形成される。各油溜り溝部９０は、周方向に対して貫通していない構成となっている。つまり、各油溜り溝部９０は、接触面２０ａにおいて袋状の部屋に区分けされて形成される。

そして、油溜り溝部９０は、第１回転中心軸線Ｒ１と直交する径方向に対して、接触点Ｐ２より第１回転中心軸線Ｒ１側、すなわち、径方向内側に位置するように形成される。つまり、この無段変速機１は、接触面２０ａの接触点Ｐ２の径方向内側に油溜り溝部９０が形成される。さらに言えば、油溜り溝部９０は、図６に示すように、油溜り溝部９０の外径φＤと、接触点Ｐ２の直径φＥとの関係が下記の数式（２）を満たすように形成される。ここで、接触点Ｐ２の直径φＥは、典型的には、第１回転中心軸線Ｒ１から接触点Ｐ２までの径方向に沿った距離の２倍に相当する。

φＤ＜φＥ ・・・ （２）

なお、この場合であっても、各油溜り溝部９０は、接触点Ｐ２を介した動力伝達の基本的な性能を満たすために、ヘルツの面圧等にしたがって、接触面２０ａ上において接触点Ｐ２の近傍に生じる面圧の影響を受けない領域に形成される。

ここでは、各油溜り溝部９０は、それぞれ第１壁面としての傾斜壁面９０ａと、第２壁面としての区画壁面９０ｂとを有する。各油溜り溝部９０は、これら傾斜壁面９０ａと区画壁面９０ｂとによって形成される。すなわち、各油溜り溝部９０は、それぞれ傾斜壁面９０ａと区画壁面９０ｂとによって区画される。典型的には、傾斜壁面９０ａは、第１回転中心軸線Ｒ１の軸方向に沿って形成される壁面であり、上述の略三日月状の湾曲した面を構成する壁面である。一方、区画壁面９０ｂは、第１回転中心軸線Ｒ１と交差する径方向に沿って形成される壁面である。傾斜壁面９０ａと区画壁面９０ｂとは、入隅部を構成するように交わっている。各油溜り溝部９０は、傾斜壁面９０ａが径方向外側の壁面を構成し、区画壁面９０ｂが径方向内側の壁面を構成する。各油溜り溝部９０は、第１回転中心軸線Ｒ１の軸方向に沿った断面視（図６参照）にて、傾斜壁面９０ａが接触点Ｐ２側に位置し、区画壁面９０ｂが接触点Ｐ２とは反対側に位置する。つまり、区画壁面９０ｂは、第１回転中心軸線Ｒ１に沿った軸方向に対して、傾斜壁面９０ａを基準として、接触点Ｐ２とは反対側に、径方向に沿って形成される。

また、傾斜壁面９０ａは、第１回転中心軸線Ｒ１に沿った軸方向に対して接触点Ｐ２に向って傾斜するように形成される。傾斜壁面９０ａは、接触点Ｐ２側に向って傾斜がつくように、第１回転中心軸線Ｒ１に対する傾斜角θＡが設定されている。

上記のように構成される無段変速機１は、サンローラ３０による遠心油送によって供給されたオイルの一部が貯留部８２内に貯留される。これにより、無段変速機１は、少なくとも第１回転部材１０及び第２回転部材２０の一部、典型的には、接触面１０ａ、２０ａが貯留部８２内のオイルに浸かった状態となる。そして、無段変速機１は、例えば、入力フランジ１１にトルクが伝達され、第１回転部材１０、遊星ボール５０、第２回転部材２０等が回転し動力の伝達が開始されると、第１回転部材１０、第２回転部材２０の回転に伴って当該第１回転部材１０、第２回転部材２０等によって貯留部８２に溜められたオイルが掻き上げられる。そして、掻き上げられたオイルは、各部に供給され潤滑、冷却する。

このとき、無段変速機１は、接触面１０ａ、２０ａに設けられた各油溜り溝部９０内に貯留部８２内のオイルを保持し、保持されたオイルが回転に伴ってすくい上げられる。ここでは、無段変速機１は、各油溜り溝部９０が周方向に沿って区分けして複数形成されることから、各油溜り溝部９０内に効率的にオイルを保持し掻き上げやすくすることができる。また、各油溜り溝部９０は、区画壁面９０ｂが第１回転中心軸線Ｒ１に沿った軸方向に対して接触点Ｐ１、Ｐ２とは反対側に径方向に沿って形成されていることから、貯留部８２内のオイルをすくい上げる際に、内部にオイルを溜めやすくすることができる。すなわち、無段変速機１は、各油溜り溝部９０内に保持したオイルが接触点Ｐ１、Ｐ２とは反対側に逃げてしまうことを、区画壁面９０ｂによって抑制することができる。

そして、各油溜り溝部９０は、図８、図９に例示するように、第１回転部材１０、第２回転部材２０の回転に伴った遠心力によって、オイルを接触点Ｐ１、Ｐ２側に供給可能である。すなわち、この無段変速機１は、接触面１０ａ、２０ａにおいて各油溜り溝部９０が接触点Ｐ１、Ｐ２よりも径方向内側に位置していることから、第１回転部材１０、第２回転部材２０の回転に伴って各油溜り溝部９０内のオイルが自身の遠心力によって径方向外側の接触点Ｐ１、Ｐ２側に向って排出される。この場合、各油溜り溝部９０は、傾斜壁面９０ａが接触点Ｐ１、Ｐ２に向って傾斜するように形成されていることから、より確実にオイルを接触点Ｐ１、Ｐ２側に案内することができる。そして、各油溜り溝部９０内から径方向外側に向って排出されたオイルは、傾斜を有する接触面１０ａ、２０ａに沿って、遠心力によってそのまま移動し、接触点Ｐ１、Ｐ２に供給され、当該接触点Ｐ１、Ｐ２を通過して径方向外側に吹き飛ばされる。これにより、無段変速機１は、接触点Ｐ１、Ｐ２にオイルを行き渡りやすくすることができ、当該オイルによって確実に接触点Ｐ１、Ｐ２を潤滑し、冷却することができる。

したがって、無段変速機１は、各油溜り溝部９０に保持されたオイルを遠心力によって接触点Ｐ１、Ｐ２に供給することができることで、少なくとも第１回転部材１０、第２回転部材２０が回転し動力を伝達している状態では、変速比γ、言い換えれば、傾転角にかかわらず、接触点Ｐ１、Ｐ２を適正に潤滑することができる。つまり、無段変速機１は、接触点Ｐ１、Ｐ２における遊星ボール５０の外周上の転動面が変速比γ（傾転角）に応じて移動しても、当該転動面の移動にかかわらず、各油溜り溝部９０から遠心力により接触点Ｐ１、Ｐ２に確実にオイルを供給することができる。

この結果、無段変速機１は、スピン損失等が相対的に大きくなる傾向にある変速状態、ここでは、少なくとも変速比γが実現可能な最小変速比γｍｉｎ、実現可能な最大変速比γｍａｘとなっている場合等を含む実現可能な変速比の全域にわたって、各油溜り溝部９０からのオイルによって接触点Ｐ１、Ｐ２を確実に潤滑、冷却することができる。これにより、無段変速機１は、適切な潤滑性能を確保することができる。つまり、無段変速機１は、変速比γに応じた各部のスピン損失の大小にかかわらず、各遊星ボール５０が最小変速比γｍｉｎに対応する傾転角から最大変速比γｍａｘに対応する傾転角まで傾転しても、接触点Ｐ１、Ｐ２等を常に安定的に潤滑、冷却することができる。したがって、無段変速機１は、接触点Ｐ１、Ｐ２等におけるスピン損失を抑制することができ、動力の伝達効率を向上することができると共に耐久性を向上することができる。

以上で説明した実施形態に係る無段変速機１によれば、変速機軸６０と、第１回転部材１０及び第２回転部材２０と、遊星ボール５０と、貯留部８２と、油溜り溝部９０とを備える。変速機軸６０は、回転中心となる。第１回転部材１０及び第２回転部材２０は、変速機軸６０に軸方向に対向して配置され、共通の第１回転中心軸線Ｒ１を回転中心として相対回転可能である。遊星ボール５０は、第１回転中心軸線Ｒ１とは異なる第２回転中心軸線Ｒ２を回転中心として回転可能である。遊星ボール５０は、第１回転部材１０及び第２回転部材２０とに挟持され当該第１回転部材１０と当該第２回転部材２０との間でトルクを伝達可能であると共に、傾転動作によって各回転要素間の回転速度比である変速比を変更可能である。貯留部８２は、オイルを貯留可能である。油溜り溝部９０は、第１回転部材１０又は第２回転部材２０と遊星ボール５０との接触点Ｐ１、Ｐ２を含む接触面１０ａ、２０ａに凹部状に設けられる。油溜り溝部９０は、第１回転部材１０又は第２回転部材２０の回転に伴って貯留部８２に貯留されたオイルを掻き上げ可能である。油溜り溝部９０は、第１回転中心軸線Ｒ１と直交する方向に対して、接触点Ｐ１、Ｐ２より第１回転中心軸線Ｒ１側に位置する。

したがって、無段変速機１は、各油溜り溝部９０に保持されたオイルを遠心力によって接触点Ｐ１、Ｐ２に供給することで、変速比γにかかわらず、接触点Ｐ１、Ｐ２を安定的に潤滑、冷却することができるので、適切な潤滑性能を確保することができる。この結果、無段変速機１は、潤滑を適正に行い冷却性能を向上することができるので、動力の伝達効率を向上することができる。また、無段変速機１は、潤滑を適正に行うことができるので、遊星ボール５０等の転動寿命の低下を抑制することもできる。

なお、上述した本発明の実施形態に係る無段変速機は、上述した実施形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された範囲で種々の変更が可能である。

以上の説明では、無段変速機１は、ケース２の内面側の貯留部８２に、サンローラ３０による遠心油送によって供給されたオイルを貯留可能であるものとして説明したが、これに限らない。オイルの供給元は、サンローラ３０でなくてもよく、貯留部８２内にオイルを供給可能である構成であれば、その形式は限定されない。

以上の説明では、油溜り溝部９０は、接触面１０ａ、２０ａの周方向に沿って複数が隣接して形成されるものとして説明したが、これに限らない。油溜り溝部９０は、接触面１０ａ、２０ａの周方向に沿って複数を、間隔をあけて形成してもよいし、複数設けられるのではなく、単数であってもよい。また、油溜り溝部９０は、接触面１０ａ、２０ａの周方向に沿って貫通し、周方向に連続した構成であってもよい。また、油溜り溝部９０は、略三日月状に形成されるものとして説明したがこれに限らず、略三角形状、略矩形状、あるいは、五角形以上の略多角形状に形成されてもよい。

また、油溜り溝部９０は、接触面１０ａと接触面２０ａとの両方に設けられるものとして説明したが、これに限らず、一方に設けられ、他方に設けられない構成であってもよい。また、油溜り溝部９０は、傾斜壁面９０ａが第１回転中心軸線Ｒ１に沿った方向に対して傾斜するものとして説明したが、これに限らない。

１ 無段変速機
１０ 第１回転部材（第１回転要素）
１０ａ、２０ａ 接触面
２０ 第２回転部材（第２回転要素）
３０ サンローラ
４０ キャリア
５０ 遊星ボール（転動部材）
６０ 変速機軸
８０ オイルポンプ
８２ 貯留部
９０ 油溜り溝部（溝部）
９０ａ 傾斜壁面（第１壁面）
９０ｂ 区画壁面（第２壁面）
Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４ 接触点
Ｒ１ 第１回転中心軸線
Ｒ２ 第２回転中心軸線

Claims (6)

1. 回転中心となる変速機軸と、
   前記変速機軸に軸方向に対向して配置され、共通の第１回転中心軸線を回転中心として相対回転可能である第１回転要素及び第２回転要素と、
   前記第１回転中心軸線とは異なる第２回転中心軸線を回転中心として回転可能であり前記第１回転要素と前記第２回転要素とに挟持され当該第１回転要素及び当該第２回転要素との間でトルクを伝達可能であると共に、傾転動作によって各回転要素間の回転速度比である変速比を変更可能である転動部材と、
   潤滑媒体を貯留可能である貯留部と、
   前記第１回転要素又は前記第２回転要素と前記転動部材との接触点を含む接触面に凹部状に設けられ、前記第１回転要素又は前記第２回転要素の回転に伴って前記貯留部に貯留された前記潤滑媒体を掻き上げ可能である溝部とを備え、
   前記溝部は、前記第１回転中心軸線と直交する方向に対して、前記接触点より前記第１回転中心軸線側に位置することを特徴とする、
   無段変速機。
2. 前記接触面は、円環状に形成され、
   前記溝部は、前記接触面の周方向に沿って区分けして複数形成される、
   請求項１に記載の無段変速機。
3. 前記溝部は、前記第１回転要素又は前記第２回転要素の回転に伴った遠心力によって、前記潤滑媒体を前記接触点側に供給可能である、
   請求項１又は請求項２に記載の無段変速機。
4. 前記接触面は、前記第１回転中心軸線に沿った方向に対して傾斜している、
   請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の無段変速機。
5. 前記溝部は、前記第１回転中心軸線に沿った方向に対して前記接触点に向って傾斜する第１壁面を有する、
   請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の無段変速機。
6. 前記溝部は、前記第１回転中心軸線に沿った方向に対して前記接触点とは反対側に、前記第１回転中心軸線と交差する方向に沿って形成される第２壁面を有する、
   請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の無段変速機。

Images