JP3454127B2 - トロイダル型無段変速機の潤滑機構 - Google Patents
トロイダル型無段変速機の潤滑機構Info
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- JP3454127B2 JP3454127B2 JP34804097A JP34804097A JP3454127B2 JP 3454127 B2 JP3454127 B2 JP 3454127B2 JP 34804097 A JP34804097 A JP 34804097A JP 34804097 A JP34804097 A JP 34804097A JP 3454127 B2 JP3454127 B2 JP 3454127B2
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H57/00—General details of gearing
- F16H57/04—Features relating to lubrication or cooling or heating
- F16H57/0434—Features relating to lubrication or cooling or heating relating to lubrication supply, e.g. pumps ; Pressure control
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Friction Gearing (AREA)
- General Details Of Gearings (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両等に用いられ
るトロイダル型無段変速機の潤滑機構の改良に関する。
るトロイダル型無段変速機の潤滑機構の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】車両などに搭載されるトロイダル型無段
変速機としては、例えば、特開平７−１７４２０１号公
報等に示すものが知られている。
変速機としては、例えば、特開平７−１７４２０１号公
報等に示すものが知られている。
【０００３】これについて説明すると、トロイド状の溝
を対向面に形成した一対の入出力ディスクに狭持、押圧
される一対のパワーローラは、入出力ディスクの回転軸
を挟んで配設された一対のトラニオンに軸支され、図５
に示すように、トラニオン３は上下の端部側に回転軸３
ｚと同軸の回転軸部３ａ、３ｂを形成する一方、これら
回転軸部３ａ、３ｂの間には、パワーローラ１を収装す
べく入出力ディスクの外周方向に張り出したオフセット
部３ｃから形成される。
を対向面に形成した一対の入出力ディスクに狭持、押圧
される一対のパワーローラは、入出力ディスクの回転軸
を挟んで配設された一対のトラニオンに軸支され、図５
に示すように、トラニオン３は上下の端部側に回転軸３
ｚと同軸の回転軸部３ａ、３ｂを形成する一方、これら
回転軸部３ａ、３ｂの間には、パワーローラ１を収装す
べく入出力ディスクの外周方向に張り出したオフセット
部３ｃから形成される。
【０００４】入出力ディスクに狭持されるパワーローラ
１は所定量だけ偏心したピボットシャフト２に軸支され
ており、このピボットシャフト２は基端をトラニオン３
のオフセット部３ｃで支持されるとともに、パワーロー
ラ１とオフセット部３ｃの間にはボールベアリング１６
及び外輪９が介装されて、パワーローラ１に加わるスラ
スト力がトラニオン３で支持される。
１は所定量だけ偏心したピボットシャフト２に軸支され
ており、このピボットシャフト２は基端をトラニオン３
のオフセット部３ｃで支持されるとともに、パワーロー
ラ１とオフセット部３ｃの間にはボールベアリング１６
及び外輪９が介装されて、パワーローラ１に加わるスラ
スト力がトラニオン３で支持される。
【０００５】そして、トラニオン３はケーシング１０側
で、回転軸３ｚの軸方向及び軸回りへ変位可能に支持さ
れる。
で、回転軸３ｚの軸方向及び軸回りへ変位可能に支持さ
れる。
【０００６】トラニオン３の下端にはロッド６ｂが連結
されて、このロッド６ｂに連結した油圧シリンダ６のピ
ストン６ａが、トラニオン３を軸（３ｚ）方向へ駆動す
ることで、パワーローラ１は回転軸３ｚ回りに回動（以
下、傾転という）し、パワーローラ１と入力ディスク、
出力ディスクの接触半径が変化することで変速比が連続
的に変更される。
されて、このロッド６ｂに連結した油圧シリンダ６のピ
ストン６ａが、トラニオン３を軸（３ｚ）方向へ駆動す
ることで、パワーローラ１は回転軸３ｚ回りに回動（以
下、傾転という）し、パワーローラ１と入力ディスク、
出力ディスクの接触半径が変化することで変速比が連続
的に変更される。
【０００７】そして対向配置されたトラニオン３、３
は、その上端側の回転軸部３ａ同士が球面軸受７、ニー
ドルベアリング８を介してアッパーリンク４と連結さ
れ、このアッパーリンク４が中央部をケーシング１０側
のリンク支持部材１２で揺動自在に支持されるため、ト
ラニオン３、３とアッパーリンク４は揺動可能に連結さ
れる。同様に、下端側の回転軸部３ｂ同士が球面軸受
７、ニードルベアリング８を介してロアリンク５と揺動
可能に連結されており、このロアリンク５が中央部をケ
ーシング１０側のリンク支持部材１３で揺動自在に支持
されるため、トラニオン３、３とロアリンク５は揺動可
能に連結される。トラニオン３、３は上下の両端部近傍
をアッパーリンク４及びロアリンク５によって連結さ
れ、パワーローラ１に加わるスラスト力（図５の左右方
向へ向かう力）に抗して、アッパーリンク４はトラニオ
ン３、３の回転軸３ｚ、３ｚ間の距離を一定に保持す
る。
は、その上端側の回転軸部３ａ同士が球面軸受７、ニー
ドルベアリング８を介してアッパーリンク４と連結さ
れ、このアッパーリンク４が中央部をケーシング１０側
のリンク支持部材１２で揺動自在に支持されるため、ト
ラニオン３、３とアッパーリンク４は揺動可能に連結さ
れる。同様に、下端側の回転軸部３ｂ同士が球面軸受
７、ニードルベアリング８を介してロアリンク５と揺動
可能に連結されており、このロアリンク５が中央部をケ
ーシング１０側のリンク支持部材１３で揺動自在に支持
されるため、トラニオン３、３とロアリンク５は揺動可
能に連結される。トラニオン３、３は上下の両端部近傍
をアッパーリンク４及びロアリンク５によって連結さ
れ、パワーローラ１に加わるスラスト力（図５の左右方
向へ向かう力）に抗して、アッパーリンク４はトラニオ
ン３、３の回転軸３ｚ、３ｚ間の距離を一定に保持す
る。
【０００８】トラニオン３のオフセット部３ｃ内周には
鉛直方向に貫通形成されたトラニオン潤滑油路１１が設
けられ、このトラニオン潤滑油路１１はオフセット部３
ｃの上下両端面で開口して、途中で連通した油路１５か
ら供給される圧油をアッパーリンク４及びロアリンク５
の球面軸受７、ニードルベアリング８へそれぞれ供給す
る。
鉛直方向に貫通形成されたトラニオン潤滑油路１１が設
けられ、このトラニオン潤滑油路１１はオフセット部３
ｃの上下両端面で開口して、途中で連通した油路１５か
ら供給される圧油をアッパーリンク４及びロアリンク５
の球面軸受７、ニードルベアリング８へそれぞれ供給す
る。
【０００９】一方、パワーローラ１を軸支するピボット
シャフト２の内周には、基端側でトラニオン潤滑油路１
１から分岐した油路１１ａと連通する一方、ボールベア
リング１６の内周側と対向するピボットシャフト２の側
面に供給口２１を形成したベアリング潤滑油路２０が形
成され、トラニオン潤滑油路１１を介して圧送された圧
油がベアリング潤滑油路２０を介してボールベアリング
１６に供給されてパワーローラ１の潤滑及び冷却を行
う。
シャフト２の内周には、基端側でトラニオン潤滑油路１
１から分岐した油路１１ａと連通する一方、ボールベア
リング１６の内周側と対向するピボットシャフト２の側
面に供給口２１を形成したベアリング潤滑油路２０が形
成され、トラニオン潤滑油路１１を介して圧送された圧
油がベアリング潤滑油路２０を介してボールベアリング
１６に供給されてパワーローラ１の潤滑及び冷却を行
う。
【００１０】さらに、パワーローラ１及びボールベアリ
ング１６を潤滑したオイルは、パワーローラ１の回転に
応じて入力ディスク１８及び出力ディスクの外周側に供
給され、パワーローラ１と入出力ディスクが摩擦係合す
る転動面よりも外周側の入出力ディスクを冷却する。
ング１６を潤滑したオイルは、パワーローラ１の回転に
応じて入力ディスク１８及び出力ディスクの外周側に供
給され、パワーローラ１と入出力ディスクが摩擦係合す
る転動面よりも外周側の入出力ディスクを冷却する。
【００１１】また、アッパーリンク４を支持するリンク
支持部材１２の図中下部には、パワーローラ１と入出力
ディスクの転動面へ向けてオイルを供給するノズル２３
が複数配設され、これらノズル２３はリンク支持部材１
２の内部に形成された転動面潤滑油路２２を介して圧油
の供給を受けている。
支持部材１２の図中下部には、パワーローラ１と入出力
ディスクの転動面へ向けてオイルを供給するノズル２３
が複数配設され、これらノズル２３はリンク支持部材１
２の内部に形成された転動面潤滑油路２２を介して圧油
の供給を受けている。
【００１２】このような、トロイダル型無段変速機の潤
滑機構は、図６に示すように、油圧ポンプ３０から供給
された圧油のうち、クーラ３１を通過したものがトラニ
オン潤滑油路１１と転動面潤滑油路２２へ供給されて、
パワーローラ１やトラニオン３及びパワーローラ１と入
出力ディスクの転動面の潤滑、冷却を行った後にタンク
（オイルパン）４０へ回収される。一方、クーラ３１の
上流から分岐した潤滑油路３２を介して、トロイダル変
速機構以外の図示しない前後進切換装置のギア等の潤滑
を行っている。
滑機構は、図６に示すように、油圧ポンプ３０から供給
された圧油のうち、クーラ３１を通過したものがトラニ
オン潤滑油路１１と転動面潤滑油路２２へ供給されて、
パワーローラ１やトラニオン３及びパワーローラ１と入
出力ディスクの転動面の潤滑、冷却を行った後にタンク
（オイルパン）４０へ回収される。一方、クーラ３１の
上流から分岐した潤滑油路３２を介して、トロイダル変
速機構以外の図示しない前後進切換装置のギア等の潤滑
を行っている。
【００１３】また、上記の他に、大きな圧力が加わるパ
ワーローラ１と入出力ディスクの転動面を潤滑するもの
としては、特開昭６２−２８３２５６号公報などがあ
り、これは、トラニオンに設けたオイル供給口からパワ
ーローラ１と入出力ディスクの転動面へ向けてオイルを
供給し、パワーローラ１と入出力ディスクの転動面の潤
滑と冷却を行うものである。
ワーローラ１と入出力ディスクの転動面を潤滑するもの
としては、特開昭６２−２８３２５６号公報などがあ
り、これは、トラニオンに設けたオイル供給口からパワ
ーローラ１と入出力ディスクの転動面へ向けてオイルを
供給し、パワーローラ１と入出力ディスクの転動面の潤
滑と冷却を行うものである。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
トロイダル型無段変速機においては、パワーローラ１と
入出力ディスクの転動面を主とする変速機構の潤滑性能
と冷却性能を満足させるため、図６に示したように、ト
ラニオン潤滑油路１１と転動面潤滑油路２２はクーラ３
１を介して油圧ポンプ３０に接続して冷却したオイルを
供給し、変速機構以外の潤滑はクーラ３１の上流から分
岐した潤滑油路３２されて相対的に高温のオイルによっ
て潤滑が行われ、トロイダル型無段変速機では低温の潤
滑系統と、高温の潤滑系統の２つの潤滑系統が配設され
る。
トロイダル型無段変速機においては、パワーローラ１と
入出力ディスクの転動面を主とする変速機構の潤滑性能
と冷却性能を満足させるため、図６に示したように、ト
ラニオン潤滑油路１１と転動面潤滑油路２２はクーラ３
１を介して油圧ポンプ３０に接続して冷却したオイルを
供給し、変速機構以外の潤滑はクーラ３１の上流から分
岐した潤滑油路３２されて相対的に高温のオイルによっ
て潤滑が行われ、トロイダル型無段変速機では低温の潤
滑系統と、高温の潤滑系統の２つの潤滑系統が配設され
る。
【００１５】しかしながら、上記のように変速機構を潤
滑するオイルのすべてをクーラ３１に通過させるもので
は、クーラ３１を通過する際には圧力損失が発生するた
め、この油圧損失を補うためには油圧ポンプ３０の容量
を増大する必要があるが、油圧ポンプ３０の吐出量を増
大すると、エンジンの駆動抵抗が増大して燃料消費率等
が悪化するという問題があった。
滑するオイルのすべてをクーラ３１に通過させるもので
は、クーラ３１を通過する際には圧力損失が発生するた
め、この油圧損失を補うためには油圧ポンプ３０の容量
を増大する必要があるが、油圧ポンプ３０の吐出量を増
大すると、エンジンの駆動抵抗が増大して燃料消費率等
が悪化するという問題があった。
【００１６】そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなさ
れたもので、オイルポンプの容量を増大することなく、
変速機構の潤滑を効率よく行うことを目的とする。
れたもので、オイルポンプの容量を増大することなく、
変速機構の潤滑を効率よく行うことを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】第１の発明は、入出力デ
ィスクに狭持されるパワーローラを傾転自在に支持する
トラニオンを備えたトロイダル型無段変速機と、前記入
出力ディスクとパワーローラが摩擦係合する転動面の潤
滑を行う第１潤滑回路と、前記トラニオン及びパワーロ
ーラの潤滑を行う第２潤滑回路とを備えたトロイダル型
無段変速機の潤滑機構において、前記第１潤滑回路には
油圧源からの圧油を直接供給する一方、前記第２潤滑回
路には、前記第１潤滑回路の圧油に比して低温の圧油を
供給する。
ィスクに狭持されるパワーローラを傾転自在に支持する
トラニオンを備えたトロイダル型無段変速機と、前記入
出力ディスクとパワーローラが摩擦係合する転動面の潤
滑を行う第１潤滑回路と、前記トラニオン及びパワーロ
ーラの潤滑を行う第２潤滑回路とを備えたトロイダル型
無段変速機の潤滑機構において、前記第１潤滑回路には
油圧源からの圧油を直接供給する一方、前記第２潤滑回
路には、前記第１潤滑回路の圧油に比して低温の圧油を
供給する。
【００１８】また、第２の発明は、入出力ディスクに狭
持されるパワーローラを傾転自在に支持するトラニオン
を備えたトロイダル型無段変速機と、前記入出力ディス
クとパワーローラが摩擦係合する転動面の潤滑を行う第
１潤滑回路と、前記トラニオン及びパワーローラの潤滑
を行う第２潤滑回路とを備えたトロイダル型無段変速機
の潤滑機構において、前記第２潤滑回路は、油圧源から
クーラを介して圧油の供給を受ける一方、前記第１潤滑
回路は、油圧源から直接圧油の供給を受ける。
持されるパワーローラを傾転自在に支持するトラニオン
を備えたトロイダル型無段変速機と、前記入出力ディス
クとパワーローラが摩擦係合する転動面の潤滑を行う第
１潤滑回路と、前記トラニオン及びパワーローラの潤滑
を行う第２潤滑回路とを備えたトロイダル型無段変速機
の潤滑機構において、前記第２潤滑回路は、油圧源から
クーラを介して圧油の供給を受ける一方、前記第１潤滑
回路は、油圧源から直接圧油の供給を受ける。
【００１９】また、第３の発明は、前記第２の発明にお
いて、前記第２潤滑回路は、トラニオン内部に形成した
油路からトラニオン自身及びパワーローラの軸受部材の
潤滑を行う。
いて、前記第２潤滑回路は、トラニオン内部に形成した
油路からトラニオン自身及びパワーローラの軸受部材の
潤滑を行う。
【００２０】また、第４の発明は、前記第２の発明にお
いて、前記第２潤滑回路は、入出力ディスクの背面へ圧
油を供給するディスク背面冷却回路を備える。
いて、前記第２潤滑回路は、入出力ディスクの背面へ圧
油を供給するディスク背面冷却回路を備える。
【００２１】
【発明の効果】したがって、第１の発明は、第１潤滑回
路は油圧源からの高温のオイルによって転動面を潤滑す
るため、パワーローラと入出力ディスク間の油膜は、前
記従来例のようにクーラで冷却した低温のオイルによっ
て転動面を潤滑する場合に比して、せん断応力τが増大
して、トラクション能力を向上させることが可能とな
り、さらに、第２潤滑回路は、第１潤滑回路の圧油に比
して低温のオイルの全量をトラニオン及びパワーローラ
の潤滑に使用することができ、前記従来例に比して耐久
性を向上させることができる。
路は油圧源からの高温のオイルによって転動面を潤滑す
るため、パワーローラと入出力ディスク間の油膜は、前
記従来例のようにクーラで冷却した低温のオイルによっ
て転動面を潤滑する場合に比して、せん断応力τが増大
して、トラクション能力を向上させることが可能とな
り、さらに、第２潤滑回路は、第１潤滑回路の圧油に比
して低温のオイルの全量をトラニオン及びパワーローラ
の潤滑に使用することができ、前記従来例に比して耐久
性を向上させることができる。
【００２２】また、第２の発明は、第１潤滑回路は油圧
源から直接供給された高温のオイルによって転動面を潤
滑するため、パワーローラと入出力ディスク間の油膜
は、前記従来例のようにクーラで冷却した低温のオイル
によって転動面を潤滑する場合に比して、せん断応力τ
が増大して、トラクション能力を向上させることが可能
となり、さらに、第２潤滑回路は、クーラを通過した低
温のオイルの全量をトラニオン及びパワーローラの潤滑
に使用することができ、前記従来例に比して耐久性を向
上させることができ、さらに、前記従来例のように、ク
ーラで変速機構に供給するオイルの全量を冷却する必要
がなくなるため、クーラの小型化を図ることで圧力損失
を大幅に低減でき、油圧源の小型化によってエンジンの
駆動抵抗を低減して、燃料消費率とトラクション能力を
同時に向上させるとともに、無段変速機の小型化も推進
することが可能となる。
源から直接供給された高温のオイルによって転動面を潤
滑するため、パワーローラと入出力ディスク間の油膜
は、前記従来例のようにクーラで冷却した低温のオイル
によって転動面を潤滑する場合に比して、せん断応力τ
が増大して、トラクション能力を向上させることが可能
となり、さらに、第２潤滑回路は、クーラを通過した低
温のオイルの全量をトラニオン及びパワーローラの潤滑
に使用することができ、前記従来例に比して耐久性を向
上させることができ、さらに、前記従来例のように、ク
ーラで変速機構に供給するオイルの全量を冷却する必要
がなくなるため、クーラの小型化を図ることで圧力損失
を大幅に低減でき、油圧源の小型化によってエンジンの
駆動抵抗を低減して、燃料消費率とトラクション能力を
同時に向上させるとともに、無段変速機の小型化も推進
することが可能となる。
【００２３】また、第３の発明は、第２潤滑回路はクー
ラを通過した低温のオイルによってトラニオン内部の油
路からパワーローラの軸受部やトラニオンの揺動部など
の冷却と潤滑を効率よく行って、トラニオン及びパワー
ローラの耐久性の向上とトラクション力の向上を両立さ
せることができる。
ラを通過した低温のオイルによってトラニオン内部の油
路からパワーローラの軸受部やトラニオンの揺動部など
の冷却と潤滑を効率よく行って、トラニオン及びパワー
ローラの耐久性の向上とトラクション力の向上を両立さ
せることができる。
【００２４】また、第４の発明は、入出力ディスクの背
面へクーラを通過した低温のオイルを供給して入出力デ
ィスクの冷却を背面側から行うことが可能となり、パワ
ーローラと入出力ディスク間の油膜の厚さが薄くなるこ
とで、パワーローラと入出力ディスク間に巻き込まれた
オイルのうち、実際にせん断力を発生する油膜中心部の
温度は、入出力ディスクの温度の影響を受けて、背面を
冷却された入出力ディスクの温度に近づき、中心部の油
膜の温度も低下して、オイルの粘度が高くなるため、さ
らに高いせん断力τを発生することでトラクション能力
のさらなる向上を図ることが可能となり、さらに、入出
力ディスクは転動面を高温のオイルで潤滑されるが、背
面を低温のオイルで冷却されるため、過大な温度上昇を
防いで耐久性を確保することができる。
面へクーラを通過した低温のオイルを供給して入出力デ
ィスクの冷却を背面側から行うことが可能となり、パワ
ーローラと入出力ディスク間の油膜の厚さが薄くなるこ
とで、パワーローラと入出力ディスク間に巻き込まれた
オイルのうち、実際にせん断力を発生する油膜中心部の
温度は、入出力ディスクの温度の影響を受けて、背面を
冷却された入出力ディスクの温度に近づき、中心部の油
膜の温度も低下して、オイルの粘度が高くなるため、さ
らに高いせん断力τを発生することでトラクション能力
のさらなる向上を図ることが可能となり、さらに、入出
力ディスクは転動面を高温のオイルで潤滑されるが、背
面を低温のオイルで冷却されるため、過大な温度上昇を
防いで耐久性を確保することができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を添付
図面に基づいて説明する。
図面に基づいて説明する。
【００２６】図１は、前記従来例の図５に示したトロイ
ダル型無段変速機に本発明を適用した一例を示してお
り、同一のものに同一の図番を付して重複説明を省略す
る。
ダル型無段変速機に本発明を適用した一例を示してお
り、同一のものに同一の図番を付して重複説明を省略す
る。
【００２７】トロイダル型無段変速機の変速機構は、前
記従来例の図５と同様に、トラニオン３の内周に形成さ
れたトラニオン潤滑油路１１（第２潤滑回路）から供給
されるオイルによって、パワーローラ１のボールベアリ
ング１６や転動面外周の入出力ディスク及びトラニオン
３とアッパーリンク４、ロアリンク５の潤滑及び冷却が
行われ、アッパーリンク４の中央部を揺動可能に支持す
るリンク支持部材１２に形成されたノズル２３は、転動
面潤滑油路２２（第１潤滑回路）から圧送されたオイル
を、パワーローラ１と入出力ディスクの転動面へ向けて
噴射して潤滑を行う。
記従来例の図５と同様に、トラニオン３の内周に形成さ
れたトラニオン潤滑油路１１（第２潤滑回路）から供給
されるオイルによって、パワーローラ１のボールベアリ
ング１６や転動面外周の入出力ディスク及びトラニオン
３とアッパーリンク４、ロアリンク５の潤滑及び冷却が
行われ、アッパーリンク４の中央部を揺動可能に支持す
るリンク支持部材１２に形成されたノズル２３は、転動
面潤滑油路２２（第１潤滑回路）から圧送されたオイル
を、パワーローラ１と入出力ディスクの転動面へ向けて
噴射して潤滑を行う。
【００２８】ここで、トラニオン潤滑油路１１には、前
記従来例の図６と同様に、油圧ポンプ３０から圧送され
たオイルがクーラ３１を介して供給され、冷却されたオ
イルによって上記各部の潤滑及び冷却を行う。
記従来例の図６と同様に、油圧ポンプ３０から圧送され
たオイルがクーラ３１を介して供給され、冷却されたオ
イルによって上記各部の潤滑及び冷却を行う。
【００２９】一方、転動面潤滑油路２２は、クーラ３１
の上流で油圧ポンプ３０と連通して、クーラ３１を通過
していないオイルがそのまま供給され、トラニオン潤滑
油路１１に比して高温のオイルによってパワーローラ１
と入出力ディスクの転動面の潤滑を行うもので、変速機
構の潤滑経路は、クーラ３１を通過した低温のオイルが
供給されるトラニオン潤滑油路１１と、油圧ポンプ３０
から直接高温のオイルが供給される転動面潤滑油路２２
の２系統で構成される。
の上流で油圧ポンプ３０と連通して、クーラ３１を通過
していないオイルがそのまま供給され、トラニオン潤滑
油路１１に比して高温のオイルによってパワーローラ１
と入出力ディスクの転動面の潤滑を行うもので、変速機
構の潤滑経路は、クーラ３１を通過した低温のオイルが
供給されるトラニオン潤滑油路１１と、油圧ポンプ３０
から直接高温のオイルが供給される転動面潤滑油路２２
の２系統で構成される。
【００３０】なお、変速機構以外の歯車や軸受等の潤滑
を行う潤滑油路３２は、前記従来例と同様に、クーラ３
１の上流で油圧ポンプ３０と連通する。
を行う潤滑油路３２は、前記従来例と同様に、クーラ３
１の上流で油圧ポンプ３０と連通する。
【００３１】次に、相対的に高温のオイルによって潤滑
が行われるパワーローラ１と入出力ディスクの転動面の
トラクション能力、すなわち、トルク伝達能力について
説明する。
が行われるパワーローラ１と入出力ディスクの転動面の
トラクション能力、すなわち、トルク伝達能力について
説明する。
【００３２】いま、図２において、入力ディスク１８を
転動体Ａ、パワーローラ１を転動体Ｂとし、転動体Ａの
周速度をＵ１、転動体Ｂの周速度をＵ２、転動体Ａ、Ｂ
間の油膜の厚さをｈとすると、ＥＨＬ（Elasto Hydrody
namic Lubrication＝弾性流体潤滑）理論で考えた場
合、油膜厚さｈは油膜入り口（図中左側）の油温で決ま
り、油温が低ければ粘度ηが上がり油膜厚さｈLは図２
（ｂ）のように厚くなる一方、油温が高ければ粘度ηが
下がり油膜厚さｈHは薄くなる。ただし、油膜厚さｈL、
ｈHはそれぞれ低油温時、高油温時を示し、ｈL＞ｈHと
なる。
転動体Ａ、パワーローラ１を転動体Ｂとし、転動体Ａの
周速度をＵ１、転動体Ｂの周速度をＵ２、転動体Ａ、Ｂ
間の油膜の厚さをｈとすると、ＥＨＬ（Elasto Hydrody
namic Lubrication＝弾性流体潤滑）理論で考えた場
合、油膜厚さｈは油膜入り口（図中左側）の油温で決ま
り、油温が低ければ粘度ηが上がり油膜厚さｈLは図２
（ｂ）のように厚くなる一方、油温が高ければ粘度ηが
下がり油膜厚さｈHは薄くなる。ただし、油膜厚さｈL、
ｈHはそれぞれ低油温時、高油温時を示し、ｈL＞ｈHと
なる。
【００３３】ここで、転動体Ａ、Ｂの周速度差ΔＵ＝Ｕ
１−Ｕ２とすると、オイルのせん断率γは、 γ＝ΔＵ／ｈ で求められる。
１−Ｕ２とすると、オイルのせん断率γは、 γ＝ΔＵ／ｈ で求められる。
【００３４】したがって、図２（ａ）、（ｂ）で転動体
Ａ、Ｂ間の周速差ΔＵが一定と考えると、図２（ｂ）の
ように油膜厚さｈ＝ｈLが厚い低油温時には、せん断率
γ＝γLが低くなる一方、図２（ａ）のように油膜厚さ
ｈ＝ｈHが薄い高油温時には、せん断率γ＝γHが高くな
ることを意味する。
Ａ、Ｂ間の周速差ΔＵが一定と考えると、図２（ｂ）の
ように油膜厚さｈ＝ｈLが厚い低油温時には、せん断率
γ＝γLが低くなる一方、図２（ａ）のように油膜厚さ
ｈ＝ｈHが薄い高油温時には、せん断率γ＝γHが高くな
ることを意味する。
【００３５】そして、転動体Ａ、Ｂ間に働くせん断応力
τは、 τ＝η（粘度）×γ（せん断率） で表されることから、潤滑油粘度ηが同じであれば、せ
ん断率γが高い方が発生するせん断力は大きく、転動体
Ａ、Ｂ間のトラクション能力は向上する。
τは、 τ＝η（粘度）×γ（せん断率） で表されることから、潤滑油粘度ηが同じであれば、せ
ん断率γが高い方が発生するせん断力は大きく、転動体
Ａ、Ｂ間のトラクション能力は向上する。
【００３６】また、転動体Ａ、Ｂ間に巻き込まれたオイ
ルで、実際にせん断力を発生する油膜中心部の温度は、
転動体Ａ、Ｂの温度の影響を受けるため、転動体Ａ、Ｂ
の温度に近づく。
ルで、実際にせん断力を発生する油膜中心部の温度は、
転動体Ａ、Ｂの温度の影響を受けるため、転動体Ａ、Ｂ
の温度に近づく。
【００３７】すなわち、転動体自体は、より低い温度で
ある方が実際にトラクションを発生する中心部の油膜の
温度が低下して、オイルの粘度ηが高くなる。また、同
じせん断率γであれば、粘度ηが高い方がより高いせん
断力τを発生し、トラクション能力は向上する。
ある方が実際にトラクションを発生する中心部の油膜の
温度が低下して、オイルの粘度ηが高くなる。また、同
じせん断率γであれば、粘度ηが高い方がより高いせん
断力τを発生し、トラクション能力は向上する。
【００３８】したがって、転動面潤滑油路２２にはクー
ラ３１を通過させずに油圧ポンプ３０から直接転動面に
オイルを噴射することで、パワーローラ１と入出力ディ
スク間の油膜ｈは、前記従来例のようにクーラ３１で冷
却したオイルによって転動面を潤滑する場合に比して、
上記したようにせん断応力τが増大して、トラクション
能力を向上させることが可能となり、圧力損失を伴うク
ーラ３１は、トラニオン潤滑油路１１の流量に応じた容
量を備えていればよいので、前記従来例のように、クー
ラ３１で変速機構に供給するオイルの全量を冷却する必
要がなくなるため、クーラ３１の小型化を図ることで圧
力損失を大幅に低減でき、油圧ポンプ３０の小型化によ
ってエンジンの駆動抵抗を低減して、燃料消費率とトラ
クション能力を同時に向上させるとともに、無段変速機
の小型化も推進することが可能となって、トロイダル型
無段変速機の潤滑を効率よく行うことができるのであ
る。
ラ３１を通過させずに油圧ポンプ３０から直接転動面に
オイルを噴射することで、パワーローラ１と入出力ディ
スク間の油膜ｈは、前記従来例のようにクーラ３１で冷
却したオイルによって転動面を潤滑する場合に比して、
上記したようにせん断応力τが増大して、トラクション
能力を向上させることが可能となり、圧力損失を伴うク
ーラ３１は、トラニオン潤滑油路１１の流量に応じた容
量を備えていればよいので、前記従来例のように、クー
ラ３１で変速機構に供給するオイルの全量を冷却する必
要がなくなるため、クーラ３１の小型化を図ることで圧
力損失を大幅に低減でき、油圧ポンプ３０の小型化によ
ってエンジンの駆動抵抗を低減して、燃料消費率とトラ
クション能力を同時に向上させるとともに、無段変速機
の小型化も推進することが可能となって、トロイダル型
無段変速機の潤滑を効率よく行うことができるのであ
る。
【００３９】さらに、クーラ３１を小型化しない場合に
は、クーラ３１から供給されるオイルの全量をトラニオ
ン３及びパワーローラ１の潤滑に使用することができ、
転動体であるパワーローラ１の温度を低下させることが
でき、トラクション能力の向上と耐久性の向上を両立さ
せることができるのである。
は、クーラ３１から供給されるオイルの全量をトラニオ
ン３及びパワーローラ１の潤滑に使用することができ、
転動体であるパワーローラ１の温度を低下させることが
でき、トラクション能力の向上と耐久性の向上を両立さ
せることができるのである。
【００４０】図３、図４は、第２の実施形態を示し、前
記第１実施形態の潤滑機構に、入出力ディスクの背面を
冷却するディスク背面冷却油路３３を配設したもので、
その他の構成は前記第１実施形態と同様である。
記第１実施形態の潤滑機構に、入出力ディスクの背面を
冷却するディスク背面冷却油路３３を配設したもので、
その他の構成は前記第１実施形態と同様である。
【００４１】ディスク背面冷却油路３３は、クーラ３１
の下流に接続され、冷却されたオイルは、入出力ディス
ク１８、１９の背面に向けて配設されたノズル３４、３
４から噴射され、入出力ディスク１８、１９は、背面側
をクーラ３１から供給された低温のオイルで冷却される
一方、パワーローラ１と摩擦係合する入出力ディスク１
８、１９の転動面には、アッパーリンク４を支持するリ
ンク支持部材１２に設けたノズル２３、２３から、油圧
ポンプ３０から直接圧送された高温のオイルが供給され
て潤滑を行うことになる。
の下流に接続され、冷却されたオイルは、入出力ディス
ク１８、１９の背面に向けて配設されたノズル３４、３
４から噴射され、入出力ディスク１８、１９は、背面側
をクーラ３１から供給された低温のオイルで冷却される
一方、パワーローラ１と摩擦係合する入出力ディスク１
８、１９の転動面には、アッパーリンク４を支持するリ
ンク支持部材１２に設けたノズル２３、２３から、油圧
ポンプ３０から直接圧送された高温のオイルが供給され
て潤滑を行うことになる。
【００４２】この場合、入出力ディスク１８、１９の転
動面側では転動面潤滑油路２２からの高温のオイルが供
給されることで、前記第１実施形態と同様に、パワーロ
ーラ１と入出力ディスク１８、１９間の油膜の厚さが薄
くなることでり、せん断応力τを向上させることができ
るのに加え、ディスク背面冷却油路３３からのクーラ３
１を通過したオイルによって入出力ディスク１８、１９
は背面側から冷却されるため、上記したように、転動体
間に巻き込まれたオイルのうち、実際にせん断力を発生
する油膜中心部の温度は、転動体間の温度の影響を受け
るため、転動体の温度に近づき、すなわち、転動面間の
オイルは冷却された入出力ディスク１８、１９によって
低下するため中心部の油膜の温度も低下して、オイルの
粘度ηが高くなるため、さらに高いせん断力τを発生す
ることができ、トラクション能力のさらなる向上を図る
ことが可能となるのである。
動面側では転動面潤滑油路２２からの高温のオイルが供
給されることで、前記第１実施形態と同様に、パワーロ
ーラ１と入出力ディスク１８、１９間の油膜の厚さが薄
くなることでり、せん断応力τを向上させることができ
るのに加え、ディスク背面冷却油路３３からのクーラ３
１を通過したオイルによって入出力ディスク１８、１９
は背面側から冷却されるため、上記したように、転動体
間に巻き込まれたオイルのうち、実際にせん断力を発生
する油膜中心部の温度は、転動体間の温度の影響を受け
るため、転動体の温度に近づき、すなわち、転動面間の
オイルは冷却された入出力ディスク１８、１９によって
低下するため中心部の油膜の温度も低下して、オイルの
粘度ηが高くなるため、さらに高いせん断力τを発生す
ることができ、トラクション能力のさらなる向上を図る
ことが可能となるのである。
【００４３】さらに、入出力ディスク１８、１９はクー
ラ３１を通過した低温のオイルで冷却されるため、過大
な温度上昇を防いで耐久性を確保することができる。
ラ３１を通過した低温のオイルで冷却されるため、過大
な温度上昇を防いで耐久性を確保することができる。
【図１】本発明の一実施形態を示し、トロイダル型無段
変速機の潤滑機構の概略回路図。
変速機の潤滑機構の概略回路図。
【図２】同じく転動面間の油膜を示す説明図で、（ａ）
は高油温時を、（ｂ）は低油温時を示す。
は高油温時を、（ｂ）は低油温時を示す。
【図３】第２の実施形態を示し、トロイダル型無段変速
機の潤滑機構の概略回路図。
機の潤滑機構の概略回路図。
【図４】同じく、トロイダル型無段変速機の潤滑機構の
要部を示す平面図。
要部を示す平面図。
【図５】従来例を示す、第３の実施形態を示すトロイダ
ル型無段変速機の断面図。
ル型無段変速機の断面図。
【図６】同じく、従来のトロイダル型無段変速機の潤滑
機構の概略回路図。
機構の概略回路図。
１ パワーローラ
３ トラニオン
１１ トラニオン潤滑油路
１１ａ 油路
１２、１３ リンク支持部材
１５ 油路
１６ ボールベアリング
１８ 入力ディスク
１９ 出力ディスク
２０ ベアリング潤滑油路
２１ 供給口
２２ 転動面潤滑油路
２３ ノズル
３０ 油圧ポンプ
３１ クーラ
３２ 潤滑油路
３３ ディスク背面冷却油路
３４ ノズル
４０ タンク
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
F16H 15/38
F16H 57/04
Claims (4)
- 【請求項１】入出力ディスクに狭持されるパワーローラ
を傾転自在に支持するトラニオンを備えたトロイダル型
無段変速機と、 前記入出力ディスクとパワーローラが摩擦係合する転動
面の潤滑を行う第１潤滑回路と、 前記トラニオン及びパワーローラの潤滑を行う第２潤滑
回路とを備えたトロイダル型無段変速機の潤滑機構にお
いて、 前記第１潤滑回路には油圧源からの圧油を直接供給する
一方、前記第２潤滑回路には、前記第１潤滑回路の圧油
に比して低温の圧油を供給することを特徴とするトロイ
ダル型無段変速機の潤滑機構。 - 【請求項２】 入出力ディスクに狭持されるパワーロー
ラを傾転自在に支持するトラニオンを備えたトロイダル
型無段変速機と、 前記入出力ディスクとパワーローラが摩擦係合する転動
面の潤滑を行う第１潤滑回路と、 前記トラニオン及びパワーローラの潤滑を行う第２潤滑
回路とを備えたトロイダル型無段変速機の潤滑機構にお
いて、 前記第２潤滑回路は、油圧源からクーラを介して圧油の
供給を受ける一方、前記第１潤滑回路は、油圧源から直
接圧油の供給を受けることを特徴とするトロイダル型無
段変速機の潤滑機構。 - 【請求項３】 前記第２潤滑回路は、トラニオン内部に
形成した油路からトラニオン自身及びパワーローラの軸
受部材の潤滑を行うことを特徴とする請求項２に記載の
トロイダル型無段変速機の潤滑機構。 - 【請求項４】 前記第２潤滑回路は、入出力ディスクの
背面へ圧油を供給するディスク背面冷却回路を備えたこ
とを特徴とする請求項２に記載のトロイダル型無段変速
機の潤滑機構。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34804097A JP3454127B2 (ja) | 1997-12-17 | 1997-12-17 | トロイダル型無段変速機の潤滑機構 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34804097A JP3454127B2 (ja) | 1997-12-17 | 1997-12-17 | トロイダル型無段変速機の潤滑機構 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11182647A JPH11182647A (ja) | 1999-07-06 |
| JP3454127B2 true JP3454127B2 (ja) | 2003-10-06 |
Family
ID=18394344
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34804097A Expired - Fee Related JP3454127B2 (ja) | 1997-12-17 | 1997-12-17 | トロイダル型無段変速機の潤滑機構 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3454127B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7563192B2 (en) | 2003-06-27 | 2009-07-21 | Nsk Ltd. | Toroidal-type continuously variable transmission |
-
1997
- 1997-12-17 JP JP34804097A patent/JP3454127B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11182647A (ja) | 1999-07-06 |
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