JP3572437B2

JP3572437B2 - トロイダル型無段変速機

Info

Publication number: JP3572437B2
Application number: JP6180398A
Authority: JP
Inventors: 春仁森
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1998-03-12
Filing date: 1998-03-12
Publication date: 2004-10-06
Anticipated expiration: 2018-03-12
Also published as: JPH11257451A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両などに採用されるトロイダル型無段変速機の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から車両用の無段変速機として、一対のトロイダル状に形成された入力ディスク、出力ディスクを入力軸と同軸上に配設し、入出力ディスクに狭持、押圧される一対のパワーローラの傾転角（傾斜角）を変更することで任意の変速比を無段階に設定可能なトロイダル型無段変速機が知られており、このようなトロイダル型無段変速機のパワーローラは、傾転自在なトラニオンに偏心したピボットシャフトを介して回転自在に軸支される。そして、パワーローラは入出力ディスクによって大きな力で挟持押圧された状態で動力の伝達を行うため、転動面や軸受への潤滑及び冷却を確実に行う必要がある。
【０００３】
そこで、ピボットシャフト側からパワーローラや軸受の潤滑及び冷却を行うものとして、例えば、特開平８−３５５５２号公報、特開平８−２９１８５０号公報や実開平７−３５８４７号公報等に開示されるものが知られている。
【０００４】
これは、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３ｚ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を収装すべく内周を凹状に形成する一方、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。
【０００５】
そして、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で揺動可能に支持される一方、先端部に軸支されたパワーローラ１は軸Ｃ_２まわりに回転する。
【０００６】
パワーローラ１に背面側は、このオフセット部３ｃとの間に軸受部材としてボールベアリング８及び外輪７を介して回転自在に支持されており、ピボットシャフト２の先端側ではローラベアリング９を介して径方向に位置決めされる。なお、外輪７とオフセット部３ｃの間にはローラベアリング１３が介装されて、パワーローラ１に加わるスラスト力を支持する。なお、ボールベアリング８にはリテーナ８ａが設けられる。
【０００７】
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に連結した油圧サーボシリンダ６のピストン６ａが、トラニオン３を軸（図中回転軸線３ｚ）方向へ駆動することで、パワーローラ１は回転軸３ｚまわりに回動（以下、傾転という）し、入力ディスクと出力ディスクの接触半径を変化させることで変速比が連続的に変更される。
【０００８】
なお、入出力軸Ｃ_０を挟んで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同士を揺動自在に支持されたアッパーリンク４によって相互に連結され、下端側の回転軸部３ｂ同士も揺動自在なロアリンク５を介して相互に連結され、パワーローラ１、１に加わるスラスト力に抗してトラニオン３、３の回転軸３ｚ、３ｚ間の距離を一定に保持する。なお、アッパーリンク４は、ケーシング１０に固設したアッパーリンクピボット４０のピン４１によって揺動自在に支持されて、同じくロアリンク５は、油圧サーボシリンダ６を収装したシリンダボディ（図中下部）に設けたロアリンクピボットによって揺動自在に支持される。
【０００９】
ここで、パワーローラ１を軸支するボールベアリング８とパワーローラ１及び外輪７の転動面１ａ、７ａの潤滑は、オフセット部３ｃを貫通する油路１１から、ローラベアリング１３側へ分岐した油路を介してピボットシャフト２の内部に形成された油路１５へ導かれたオイルが、油路１５とほぼ直交するとともに、ボールベアリング８と対向する位置でピボットシャフト２外周に開口したオイル供給孔１６から噴射されることで、パワーローラ１と外輪７の間に介装されたボールベアリング８とパワーローラ１及び外輪７の転動面１ａ、７ａが潤滑及び冷却される。加えて、油路１５の先端部からはパワーローラ１をラジアル方向で軸支するローラベアリング９にもオイルが供給され、各部の潤滑と冷却を行っている。
【００１０】
なお、油路１１はトラニオン３の下部の回転軸部３ｂ側に形成された油路１２と連通して図示しない油圧源からオイルの供給を受け、また、オフセット部３ｃを貫通した油路１１の両端にはノズル１４、１４がそれぞれ形成されて、アッパーリンク４、５と回転軸部３ａ、３ｂの連結部の潤滑を行っている。
【００１１】
また、上記の他に、パワーローラ１と入出力ディスクの転動面の潤滑及び冷却を行うものとして、特開平９−２９２０００号公報に開示されるものが知られている。
【００１２】
これは、図５において、アッパーリンクピボット４０の図中下端から、パワーローラ１、１の転動面へ向けてオイルを噴射するオイル噴射口１７、１７を設けたもので、アッパーリンクピボット４０内に設けた油路１８、１９がオイル噴射口１７、１７とそれぞれ連通して、トラニオン３側の油路１１、１２と同様に、図示しない油圧源と油路１８が連通して、オイルの供給を受けるものである。
【００１３】
オイル噴射口１７、１７からパワーローラ１、１の転動面へ向けて噴射されたオイルは、パワーローラ１、１の転動面に付着して、入出力ディスクとの間の潤滑及び冷却を行うのである。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のトロイダル型無段変速機にあっては、前記特開平９−２９２０００号公報のように、オイル噴射口１７、１７から転動面へ向けて噴射されたオイルは、扇状に広がるため、その全量がパワーローラ１の潤滑及び冷却に利用されるわけではなく、噴射されたオイルの一部は、パワーローラ１以外の部材に付着した後、図示しないオイルパンへ落下するため、その分、オイルポンプ等の油圧源の効率が低下することになり、無段変速機に連結された原動機の出力を無駄に消費して、全体的なエネルギー損失を増大させていた。
【００１５】
そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、パワーローラの転動面へ向けて噴射されたオイルを、効率よく利用して、油圧源及び原動機のエネルギー損失を低減することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、入出力ディスクの対向面に挟持されるとともに、トラニオンに設けられたシャフトで回転自在に支持されたパワーローラと、このパワーローラの背面とトラニオンとの間に介装された第１軸受部材と、前記シャフトとパワーローラとの間に介装された第２軸受部材と、前記パワーローラの転動面へ向けて潤滑油を供給する潤滑手段と、前記潤滑手段へ潤滑油を圧送する油圧源とを備えたトロイダル型無段変速機において、
前記シャフトの先端部には、潤滑手段に面して開口したオイル受けを設け、該オイル受けから第１または第２軸受部材の少なくとも一方へ潤滑油を案内する潤滑油路を形成する。
【００１８】
また、第２の発明は、前記第１の発明において、前記潤滑油路は、前記第１または第２軸受部材に面した位置で、重力方向に配設される。
【００１９】
【発明の効果】
したがって、第１の発明は、潤滑手段からパワーローラの転動面へ向けて噴射された潤滑油のうち、オイルパン等へ落下する流量の一部をピボットシャフトに設けたオイル受けで捕集し、オイル受けから溢れた潤滑油によって、ピボットシャフトの第２軸受部材の潤滑を行うことができ、前記従来例では潤滑及び冷却に利用されていなかった潤滑油を利用することで、その分、オイルポンプ等の油圧源の効率を向上させることが可能となって、全体的なエネルギー損失を抑制することができ、また、潤滑手段へ供給する潤滑油流量を低減して油圧源の吐出流量を低減することができる。
【００２０】
そして、オイル受けが捕集した潤滑油を、潤滑油路によって第１または第２軸受部材の少なくとも一方へ供給することで、これら第１または第２軸受部材への潤滑油流量を容易に増大することが可能となって、油圧源の容量を増大することなく潤滑及び冷却性能を向上することができ、あるいは、潤滑手段への潤滑油供給量を低減すれば、油圧源の容量を低減して無段変速機の小型化を図ることができる。
【００２１】
また、第２の発明は、第１または第２軸受部材に面した位置では、潤滑油路を重力方向に向けたため、オイル受けで捕集した潤滑油を、特別な動力を必要とすることなく、円滑に第１または第２軸受部材へ供給することができる。
【００２２】
【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。
【００２３】
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、同一のものに同一の図番を付して重複説明を省略する。
【００２４】
図１において、ケーシング１０の図中上部に設けたアッパーリンクピボット４０には、前記従来例と同じく、対向配置されたパワーローラ１、１の転動面にオイルを噴射するオイル噴射口１７、１７（潤滑手段）が形成される。
【００２５】
一方、パワーローラ１、１を軸支するピボットシャフト２、２の先端部２ａ、２ａには、入出力軸Ｃ_０を挟んで、オイル噴射口１７、１７に向けて開口した袋状のオイル受け３０が固設される。
【００２６】
このオイル受け３０は、図２（Ａ）に示すように、ピボットシャフト２の先端部２ａに当接する円形の壁面３５に、入力軸との接触を回避するため、図中上方に向かうほど対向するパワーローラ１側へ突出する袋部３０ａを円形の壁面３５に固設する一方、この壁面３５外周からローラーベアリング９（第２軸受部材）側へ向けて、ピボットシャフト２の先端部２ａ外周に嵌合する環状部３０ｂを備え、環状部３０ｂの所定の位置には、切り欠き３０ｃが形成されて、環状部３０ｂの内径をピボットシャフト２の先端部２ａの外径よりも若干小さく設定して、嵌合させることで、ピボットシャフト２の先端部２ａにオイル受け３０を固設する。
【００２７】
以上のように構成されて、次に作用について説明する。
【００２８】
無段変速機の運転中には、アッパーリンクピボット４０のオイル噴射口１７、１７からパワーローラ１、１の転動面へ向けて油圧源から供給されたオイルが噴射されるが、前記したように、噴射されたオイルは扇状に広がるため、パワーローラ１の転動面に到達しなかったオイルの一部が、オイル受け３０に捕集される。
【００２９】
捕集されたオイルがオイル受け３０から溢れると、ピボットシャフト２の先端部２ａから、ローラベアリング９へ流入してパワーローラ１をラジアル方向で軸支する軸受部材の潤滑を行うことができる。
【００３０】
したがって、オイル噴射口１７、１７から転動面へ向けて噴射されたオイルのうち、図示しないオイルパンへ落下する流量の一部をピボットシャフト２の先端部２ａに固設したオイル受け３０で捕集して、ローラーベアリング９の潤滑に再利用することができ、その分、オイルポンプ等の油圧源の効率を向上させることが可能となって、全体的なエネルギー損失を抑制することができるのである。
【００３１】
また、ローラベアリング９には油路１５及びオイル供給孔２１を介して油圧供給源からもオイルの供給を受けているため、オイル受け３０からのオイル流量に応じて油圧供給源の吐出流量の低減や、他の潤滑部へのオイルの配分を増大することができる。
【００３２】
なお、オイル受け３０は、図２（Ｂ）に示すように、袋部３０ａを壁面３５の上部に配置する一方、壁面３５の下部に設けた貫通孔３０ｄに図示しないボルトを螺合させて、ピボットシャフト２の先端部２ａに固設してもよい。
【００３３】
図３は第２の実施形態を示し、前記第１実施形態に示した、オイル受け３０の袋部３０ａの下部から、ピボットシャフト２の内部を介してローラベアリング９へオイルを供給する油路３１及びオイル供給孔３２（潤滑油路）を設けたもので、その他の構成は前記第１実施形態と同様である。
【００３４】
袋部３０ａに面した壁面３５には貫通孔（図示せず）が形成されるとともに、ピボットシャフト２の先端部２ａには、この貫通孔と連通する油路３１がピボットシャフト２の軸方向に形成され、油路３１の所定の位置からはローラベアリング９と対向する位置でピボットシャフト２の側面に開口するオイル供給孔３２が、重力方向に向けて形成される。
【００３５】
なお、油路３１及びオイル供給孔３２は、図１に示したように、油圧供給源に連通した油路１５及びオイル供給孔２１から独立して形成されるものである。
【００３６】
したがって、オイル噴射口１７、１７から転動面へ向けて噴射されたオイルのうち、図示しないオイルパンへ落下する流量の一部を、ピボットシャフト２の先端部２ａに固設したオイル受け３０で捕集し、オイル受け３０から油路３１及びオイル供給孔３２を介してピボットシャフト２の側面からローラーベアリング９の潤滑を行うことができ、パワーローラ１のラジアル荷重を支持するローラベアリング９の潤滑を、油路１５及びオイル供給孔２１を介して油圧供給源から圧送されるオイルによって行うのに加えて、オイルパンへ落下するオイルの一部によって行うことができ、前記従来例に比して、ローラーベアリング９の潤滑及び冷却のためのオイル流量を容易に増大することが可能となり、オイルポンプ等の油圧源の効率を向上させることが可能となる。また、オイル受け３０から供給されるオイルの流量に応じて、オイル供給孔２１からローラーベアリング９へ供給する流量を低減してオイルポンプ等の油圧供給源の小型化を図ることもでき、全体的なエネルギー損失を抑制することができるのである。あるいは、オイル供給量が同一の場合には、他の潤滑部へのオイル流量を増大して潤滑及び冷却性能の向上を図ることもできる。
【００３７】
図４は第３の実施形態を示し、前記第１実施形態に示した、オイル受け３０の袋部３０ａの下部から、ピボットシャフト２の内部を介してボールベアリング８（第１軸受部材）へオイルを供給する油路３３及びオイル供給孔３４（潤滑油路）を設けたもので、その他の構成は前記第１実施形態と同様である。
【００３８】
袋部３０ａに面した壁面３５には貫通孔（図示せず）が形成されるとともに、ピボットシャフト２の先端部２ａには、この貫通孔と連通する油路３３がピボットシャフト２の軸方向に形成され、油路３１の所定の位置からはボールベアリング８と対向する位置でピボットシャフト２の側面に開口するオイル供給孔３４が、重力方向に向けて形成される。
【００３９】
なお、油路３３及びオイル供給孔３４は、図１に示したように、油圧供給源に連通した油路１５及びオイル供給孔１６（第１潤滑手段）から独立して形成されるものである。
【００４０】
したがって、オイル噴射口１７、１７から転動面へ向けて噴射されたオイルのうち、図示しないオイルパンへ落下する流量の一部を、ピボットシャフト２の先端部２ａに固設したオイル受け３０で捕集し、オイル受け３０から油路３３及びオイル供給孔３４を介してピボットシャフト２の側面からボールベアリング８の潤滑及び冷却を行うことができ、パワーローラ１のスラスト荷重を支持するボールベアリング８の潤滑及び冷却を、油路１５及びオイル供給孔２１を介して油圧供給源から圧送されるオイルによって行うのに加えて、オイルパンへ落下するオイルの一部によって行うことができ、前記従来例に比して、ボールベアリング８の潤滑及び冷却のためのオイル流量を容易に増大することが可能となり、オイルポンプ等の油圧源の効率を向上させることが可能となる。また、オイル受け３０から供給されるオイルの流量に応じて、オイル供給孔１６からボールベアリング８へ供給する流量を低減すれば。オイルポンプ等の油圧供給源の小型化を図ることもでき、全体的なエネルギー損失を抑制することができるのである。あるいは、オイル供給量が同一の場合には、他の潤滑部へのオイル流量を増大して潤滑及び冷却性能の向上を図ることもできる。
【００４１】
なお、上記油路３３から前記第２実施形態のように、ローラベアリング９へ向けて開口するオイル供給孔３２を設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示すトロイダル型無段変速機の断面図。
【図２】オイル受けを示す斜視図で、（Ａ）はピボットシャフトに嵌合する場合の一例を、（Ｂ）はピボットシャフトに締結する場合の一例を示す。
【図３】第２の実施形態を示し、トロイダル型無段変速機の断面図。
【図４】第３の実施形態を示し、トロイダル型無段変速機の断面図。
【図５】従来例を示し、トロイダル型無段変速機の縦断面図。
【符号の説明】
１パワーローラ
２ピボットシャフト
３トラニオン
７外輪
８ボールベアリング
１０ケーシング
１１、１２油路
１５油路
１６オイル供給孔
１７オイル噴射口
１８、１９油路
２１オイル供給孔
３０オイル受け
３１油路
３２オイル供給孔
３３油路
３４オイル供給孔
３５壁面

Claims

入出力ディスクの対向面に挟持されるとともに、トラニオンに設けられたシャフトで回転自在に支持されたパワーローラと、
このパワーローラの背面とトラニオンとの間に介装された第１軸受部材と、
前記シャフトとパワーローラとの間に介装された第２軸受部材と、
前記パワーローラの転動面へ向けて潤滑油を供給する潤滑手段と、
前記潤滑手段へ潤滑油を圧送する油圧源とを備えたトロイダル型無段変速機において、
前記シャフトの先端部には、潤滑手段に面して開口したオイル受けを設け、該オイル受けから第１または第２軸受部材の少なくとも一方へ潤滑油を案内する潤滑油路を形成したことを特徴とするトロイダル型無段変速機。
前記潤滑油路は、前記第１または第２軸受部材に面した位置で、重力方向に配設された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。