JP4258708B2 - トロイダル型無段変速機 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車または各種産業機械などに用いられるトロイダル型無段変速機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車用変速機として、例えば、図１３および図１４に示すようなトロイダル型無段変速機が知られている。このトロイダル型無段変速機は、入力軸１と中心軸を同じくして入力側ディスク２が設けられるとともに、入力軸１と中心軸を同じくして配置された出力軸３の端部に出力側ディスク４が固定されている。トロイダル型無段変速機を収めたケーシングの内側には、枢軸５、５を中心として揺動する複数個（この例では２個）のトラニオン６、６が設けられている。すなわち、各枢軸５、５はそれぞれ、入力側、出力側両ディスク２、４の軸方向（図１３および図１４において左右方向）に関してこれら両ディスク２、４の中間部に、これら両ディスク２、４の軸方向に対し直交する方向でかつこれら両ディスク２、４の中心軸に対し捻れの位置に配置されて、各トラニオン６、６の両端部外側面に設けられている。
【０００３】
また、各トラニオン６、６の中間部には、変位軸７、７の基端部が支持されており、各枢軸５、５を中心として各トラニオン６、６を揺動させることにより、各変位軸７、７の傾斜角度が変化するようになっている。各変位軸７、７には、それぞれパワーローラ８、８が回転自在に支持されている。これら各パワーローラ８、８は、入力側、出力側両ディスク２、４の間に挟持されている。すなわち、これらの入力側、出力側両ディスク２、４の互いに対向する内側面２ａ、４ａはそれぞれ、枢軸５を中心とする円弧を、入力軸１および出力軸３を中心に回転させた場合に得られる凹面に形成され、これらの内側面２ａ、４ａに、球状凸面に形成された各パワーローラ８、８の周面８ａ、８ａが当接されている。
【０００４】
入力軸１と入力側ディスク２との問には、ローディングカム式の押圧装置９が設けられ、この押圧装置９によって、入力側ディスク２が出力側ディスク４に向けて押圧されている。この押圧装置９は、入力軸１と共に回転するカム板１０と、保持器１１により保持された複数個（例えば４個）のローラ１２とを備えている。カム板１０の片側面（図１３および図１４において左側面）には、円周方向に亙る凹凸面であるカム面１３が形成され、入力側ディスク２の外側面（図１３および図１４において右側面）にも、同様のカム面１４が形成されており、これらの間に、複数個のローラ１２が入力軸１の中心に対して放射方向の軸を中心とする回転自在に支持されている。
【０００５】
このように構成されたトロイダル型無段変速機においては、入力軸１の回転に伴ってカム板１０が回転すると、カム面１３が複数個のローラ１２を入力側ディスク２の外側面のカム面１４に押圧する。その結果、入力側ディスク２が、両パワーローラ８、８に押圧されるとともに、一対のカム面１３、１４と複数個の口一ラ１２との押し付け合いに基づいて入力側ディスク２が回転する。そして、この入力側ディスク２の回転が、両パワー口ーラ８、８を介して出力側ディスク４に伝達され、この出力側ディスク４に固定された出力軸３が回転する。
【０００６】
入力軸１と出力軸３との回転速度比（変速比）を変える場合であって、入力軸１と出力軸３との間で減速を行う場合には、枢軸５、５を中心として各トラニオン６、６を揺動させ、図１３に示すように、各パワーローラ８、８の周面８ａ、８ａが、入力側ディスク２の内側面２ａの中心寄り部分と出力側ディスク４の内側面４ａの外周寄り部分とにそれぞれ当接するように、各変位軸７、７を傾斜させる。一方、増速を行う場合には、枢軸５、５を中心として各トラニオン６、６を揺動させ、図１４に示すように、各パワーローラ８、８の周面８ａ、８ａが、入力側ディスク２の内側面２ａの外周寄り部分と出力側ディスク４の内側面４ａの中心寄り部分とにそれぞれ当接するように、各変位軸７、７を傾斜させる。各変位軸７、７の傾斜角度を図１３と図１４との中間にすれば、入力軸１と出力軸３との間で、中間の変速比を得られる。
【０００７】
図１５および図１６は、より具体化されたトロイダル型無段変速機を示している。このトロイダル型無段変速機では、入力側ディスク２と出力側ディスク４とがそれぞれ、入力軸１５の外周部にニードル軸受１６、１６を介して回転白在に支持されている。また、カム板１０が入力軸１５の端部（図１５において左端部）の外周面にスプライン係合され、鍔部１７により入力側ディスク２から離間する方向への移動を阻止されている。そして、このカム板１０とローラ１２、１２とにより、入力軸１５の回転に基づいて、入力側ディスク２を出力側ディスク４に向けて押圧しつつ回転させる、ローディングカム式の押圧装置９を構成している。出力側ディスク４には、出力歯車１８がキー１９、１９により結合され、これら出力側ディスク４と出力歯車１８とが一体的に回転するようになっている。出力歯車１８およびこの出力歯車１８と噛合された図示しない歯車等が、出力側ディスク４の回転を取り出すための動力取り出し手段を構成している。
【０００８】
一対のトラニオン６、６の両端部に設けた枢軸５、５は、一対の支持板２０、２０に、揺動自在および軸方向（図１５において表裏方向、図１６において左右方向）に変位自在に支持されている。一対の支持板２０、２０は、十分な剛性を有する板状に形成されており、各支持板２０、２０の中央部に形成された円孔２１、２１がそれぞれ、ケーシング２２の内面およびケーシング２２内に設けたシリンダケース２３の側面に固設した支持ピン２４ａ、２４ｂに外嵌されることにより、ケーシング２２の内側に、揺動白在および各枢軸５、５の軸方向に変位自在に支持されている。また、各支持板２０、２０の両端部にはそれぞれ、円形の支持孔２５、２５が形成されており、これらの各支持孔２５、２５にそれぞれ、トラニオン６、６の両端部に設けた各枢軸５、５が、外輪２６、２６を備えたラジアルニードル軸受２７、２７により支持されている。これらの構成により、各トラニオン６、６が、各枢軸５、５を中心として揺動白在およびこれら各枢軸５、５の軸方向に変位自在に、ケーシング２２内に支持されている。
【０００９】
各トラニオン６、６の中間部に形成された円孔４０、４０にはそれぞれ、変位軸７、７が支持されている。各変位軸７は、互いに平行でかつ偏心した支持軸部２８と枢支軸部２９とを備えている。各支持軸部２８は、各円孔４０の内側に、ラジアルニードル軸受３０を介して揺動自在に支持されている。また、各枢支軸部２９の外周部には、パワーローラ８がラジアルニードル軸受３１を介して回転白在に支持されている。
【００１０】
なお、上記一対の変位軸７、７は、入力軸１５を中心として、点対象の位置（１８０度反対側の位置）になるように配置されている。また、これら各変位軸７、７の各枢支軸部２９、２９が各支持軸部２８、２８に対し偏心している方向は、入力側、出力側両ディスク２、４の回転方向に関し同方向（図１６において左右逆方向）とされている。また、各枢支軸部２９、２９の軸方向は、入力軸１５の軸方向（図１５において左右方向、図１６において表裏方向）に対しほぼ直交する方向とされている。したがって、各パワーローラ８、８は、入力軸１５の軸方向に亙る若干の変位が許容されて支持されている。その結果、構成各部品の寸法精度のばらつき、あるいは動力伝達時の弾性変形等に起因して、各パワー口ーラ８、８が入力軸１５の軸方向に多少変位しても、この変位を吸収でき、構成各部品に無理な力が加わることがない。
【００１１】
また、各パワーローラ８、８とトラニオン６、６の中間部内側面との間にはそれぞれ、パワーローラ８、８の側から順に、スラスト玉軸受等のスラスト転がり軸受３２、３２と、後述する外輪３３、３３に加わるスラスト荷重を支承するスラストニードル軸受等のスラスト軸受３４、３４とが設けられている。このうちのスラスト転がり軸受３２、３２は、各パワーローラ８、８に加わるスラスト方向の荷重を支承しつつ、各パワーローラ８、８の回転を許容している。また、各スラスト軸受３４、３４は、各パワーローラ８、８から各スラスト転がり軸受３２、３２の外輪３３、３３に加わるスラスト荷重を支承しつつ、枢支軸部２９、２９および外輪３３、３３が支持軸部２８、２８を中心に揺動することを許容している。
【００１２】
また、各トラニオン６、６の一端部（図１６において左端部）にはそれぞれ、駆動ロッド３５、３５が結合され、各駆動ロッド３５、３５の中間部外周面には、駆動ピストン３６が固設されている。各駆動ピストン３６、３６はそれぞれ、シリンダケース２３内に設けた駆動シリンダ３７、３７内に油密に嵌装されている。さらに、ケーシング２２内に設けた支持壁３８と入力軸１５との間には、一対の転がり軸受３９、３９が設けられて、入力軸１５がケーシング２２内に回転自在に支持されている。
【００１３】
このように構成されたトロイダル型無段変速機においては、入力軸１５の回転が押圧装置９を介して入力側ディスク２に伝えられる。そして、この入力側ディスク２の回転が、一対のパワーローラ８、８を介して出力側ディスク４に伝達され、さらにこの出力側ディスク４の回転が、出力歯車１８より取り出される。入力軸１５と出力歯車１８との間の回転速度比を変える場合には、一対の駆動ピストン３６、３６を互いに逆方向に変位させる。そうすると、これら各駆動ピストン３６、３６の変位に伴って一対のトラニオン６、６がそれぞれ、逆方向に変位する。例えば、図１６において下側のパワーローラ８が同図の右側に、同図の上側のパワーローラ８が同図の左側に、それぞれ変位する。その結果、これら各パワーローラ８、８の周面８ａ、８ａと入力側ディスク２および出力側ディスク４の内側面２ａ、４ａとの当接部に作用する、接線方向の力の向きが変化する。そして、この力の向きの変化に伴って各トラニオン６、６が、支持板２０、２０に枢支された枢軸５、５を中心として、図１５において互いに逆方向に揺動する。その結果、上述の図１３および図１４に示したように、各パワーローラ８、８の周面８ａ、８ａと各内側面２ａ、４ａとの当接位置が変化し、入力軸１５と出力歯車１８との問の回転速度比が変化する。
【００１４】
なお、動力伝達時に構成各部品が弾性変形する結果、各パワーローラ８、８が入力軸１５の軸方向に変位すると、これら各パワーローラ８、８を枢支している各変位軸７、７が、各支持軸部２８、２８を中心として僅かに揺動する。この揺動の結果、各スラスト転がり軸受３２、３２の外輪３３、３３の外側面と各トラニオン６、６の内側面とが相対変位する。これら外側面と内側面との間には、各スラスト軸受３４、３４が存在するため、この相対変位に要する力は小さい。したがって、上述のように各変位軸７、７の傾斜角度を変化させるための力が小さくて済む。
【００１５】
上述のように構成され作用するトロイダル型無段変速機の場合には、トロイダル型無段変速機の運転時にパワーローラ８、８は、大きな荷重を受けつつ高速回転する。したがって、パワーローラ８、８を支持するためのラジアルニードル軸受３１およびスラスト転がり軸受３２等、各トラニオン６、６と各変位軸７、７と各パワーローラ８、８との組み合わせ部分に存在する各軸受部分の耐久性を確保するために、これら各軸受部分に十分な量の潤滑油を送り込む必要がある。このために、図１５、図１６に示した構造の場合には、各トラニオン６、６の内部に、連続する給油孔３８ａ、３８ｂが形成されている。
【００１６】
このトラニオン６の内側面とスラスト転がり軸受３２の外輪の外側面との間に送りこまれた潤滑油の一部は、図１７に示すように、変位軸７の枢支軸部２９の内部に形成された給油孔７３に送り込まれ、この給油孔７３から分岐した分岐ノズル孔７３ａ、７３ｂの下流端から吐出され、スラスト転がり軸受３２およびラジアルニードル軸受３１の内径側にそれぞれ送り込まれる。
スラスト転がり軸受（スラスト玉軸受）３２は、内輪としてのパワーローラ８と、複数個の転動体（玉）３２ａと、これらの転動体３２ａをそれぞれ転動自在に保持するポケット４１が形成された主体４２を有する保持器４３と、トラニオン６の側の外輪３３とから構成されている。スラスト転がり軸受３２の内輪軌道は、パワーローラ８の大端面に、外輪軌道は外輪３３の内側面にそれぞれ形成されている。この保持器４３には、ポケット４１を径方向に横切るように給油孔４４が形成されている。
【００１７】
このような保持器の他の例として、特許文献１に記載されたものがある。この保持器５１は、図１８ないし図２０に示すように、合成樹脂、或は銅等の金属により円輪状に構成された主体５２の上下両面に凹溝５３，５３を、この主体５２の直径方向に亙り、ポケット５４を横切る状態で形成し、これら各凹溝５３、５３により、上記主体５２の内周縁と外周縁との間に設けられた潤滑油流路を構成している。
【００１８】
上述の様に構成された、潤滑性を向上させたスラスト転がり軸受を組み込んだトロイダル型無段変速機によれば、分岐ノズル孔７３ａから吐出する潤滑油が、保持器５１の主体に供給され、保持器５１の回転に伴う遠心力によって、上記各凹溝５３、５３を通じて外向きに流れる。したがって、スラスト転がり軸受３２を構成する保持器５１が軸方向に変位して、この保持器５１の内面とパワーローラ８の大端面とが密接した場合でも、各転動体３２ａを保持したポケット５４内には十分な量の潤滑油が供給される。この結果、上記パワーローラ８の大端面に形成した軌道面と転動体３２ａの転動面との当接部における潤滑油の不足を防止して、前記スラスト転がり軸受３２の一部の摩耗や焼き付きの発生を防止できる。
【００１９】
また、特許文献２に記載の保持器６１には、図２１に示すように、主体６３に、その外周面と各ポケット６２の内周面との間に給油孔６４、６４が形成されている。これらの各給油孔６４は、その内側端をポケット６２の内周面に、また、外側端を主体６３の外周面に開口させ、外側端から内側端に向けて次第に内径が小さくなるテーパ孔とされている。また、各給油孔６４は、主体６３の径方向に対して、角度φだけ傾斜している。傾斜方向は、保持器６１の回転時に各給油孔６４、６４の外端が回転方向前側に開口するようにされている。
【００２０】
【特許文献１】
実開平７−３５８４７号公報
【特許文献２】
特開平７−１７４１４６号公報
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】
図１８ないし図２０に示した、潤滑性を向上させたスラスト転がり軸受３２を組み込んだトロイダル型無段変速機の場合には、従前のトロイダル型無段変速機に比べて耐久性及び信頼性の向上を図れるが、依然として、次の様な点を改良する事が望まれている。すなわち、分岐ノズル孔７３ａから保持器５１の内側部分に供給された潤滑油は、回転に伴う遠心力によって、主体５２の上下面に沿った隙間部分から外方に向かって流れる。そのうち、ポケット５４に流入したものは転動体３２ａの潤滑に使用されるが、ポケット５４の間の部分から漏出するものは転動体３２ａの潤滑に使用されずに排出されてしまう。その結果、供給された潤滑油が効率的に使用されず、ポケット部分の潤滑油が不足して、スラスト転がり軸受の一部の摩耗や焼き付きを起こす可能性が生じる。
【００２２】
また、図２１に示した保持器６１では、一旦主体６３の外方に流れた潤滑油の一部が給油孔６４を介してポケット６２に供給され、ポケット部分の潤滑油不足を補うと思われる。しかしながら、この給油孔６４に対応する排油孔が設けられていないので、この部分での潤滑油の排出性が悪く、この部分に油が溜まって撹拌抵抗が増大し、動トルクが上昇して、効率が低下する虞がある。
【００２３】
本発明は、上記事情に鑑みて為されたもので、トロイダル型無段変速機のパワーローラを支持するスラスト転がり軸受の保持器において、転動体を受けるポケットに充分な潤滑油を供給し、また、排出を促すことによって当該部分の潤滑油の流動性を維持し、摩耗や焼き付きを防いで、変速機の効率的かつ安定な作動を長期に亘って維持することができるトロイダル型無段変速機を提供することを目的とする。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載のトロイダル型無段変速機は、回転自在に支持された入力軸と、この入力軸と共に回転自在な入力側ディスクと、この入力側ディスクと同心に配置され、かつ前記入力軸に対して回転自在に支持された出力側ディスクと、これら入力側、出力側両ディスクの軸方向に関してこれら両ディスクの中間部に、これら両ディスクの軸方向に対し直交する方向でかつこれら両ディスクの中心軸に対し捻れの位置に配置された枢軸を中心に揺動する複数のトラニオンと、これら各トラニオンに支持された変位軸に回転白在に支持され、入力側および出力側両ディスクの間に挟持された複数個のパワーローラと、これら各パワーローラと前記各トラニオンとの間に設けられてパワーローラのスラスト荷重を支承しつつ、パワーローラの回転を許容するスラスト転がり軸受とを備え、
入力側、出力側両ディスクの互いに対向する内側面を、それぞれ断面が円弧形の凹面とし、前記各パワーローラの周面を球面状の凸面として、この周面と前記内側面とを当接させているトロイダル型無段変速機であって、
前記スラスト転がり軸受は、複数の転動体と、この複数の転動体を転動自在に保持するポケットが形成された保持器とを備えたものであり、
前記保持器には、該保持器の回転に伴って該保持器の外周側から内周側に潤滑油を導入するように径方向に対して傾斜する戻し油路が形成され、
該戻し油路は、外端が前記保持器の回転方向前側に開口するとともに、前記ポケットを横切ることなく前記ポケットの間に形成されていることを特徴とする。
【００２５】
請求項１に記載の発明においては、径方向に対して傾斜する油路が形成された保持器の回転に伴って、この戻し油路のポンプ作用により、該保持器の外周側から内周側に潤滑油が導入される。これにより、保持器に作用する遠心力で外側に排出される潤滑油の一部を保持器の内側へ戻し、再度潤滑に使用することができる。この戻し油路は、保持器の任意の箇所に形成することができるが、通常は、保持器の上下面のポケットの間の位置に形成する。これにより、この部分からの潤滑油の漏出を減少させ、潤滑を必要とするポケット部分に十分な量の潤滑油を供給することができる。
【００２８】
請求項２に記載のトロイダル型無段変速機は、回転自在に支持された入力軸と、この入力軸と共に回転自在な入力側ディスクと、この入力側ディスクと同心に配置され、かつ前記入力軸に対して回転自在に支持された出力側ディスクと、これら入力側、出力側両ディスクの軸方向に関してこれら両ディスクの中間部に、これら両ディスクの軸方向に対し直交する方向でかつこれら両ディスクの中心軸に対し捻れの位置に配置された枢軸を中心に揺動する複数のトラニオンと、これら各トラニオンに支持された変位軸に回転白在に支持され、入力側および出力側両ディスクの間に挟持された複数個のパワーローラと、これら各パワーローラと前記各トラニオンとの間に設けられてパワーローラのスラスト荷重を支承しつつ、パワーローラの回転を許容するスラスト転がり軸受とを備え、
入力側、出力側両ディスクの互いに対向する内側面を、それぞれ断面が円弧形の凹面とし、前記各パワーローラの周面を球面状の凸面として、この周面と前記内側面とを当接させているトロイダル型無段変速機であって、
前記スラスト転がり軸受は、複数の転動体と、この複数の転動体を転動自在に保持するポケットが形成された保持器とを備えたものであり、
前記保持器には、前記ポケットを横切るように内周側と外周側を連絡する油路が形成され、該油路の内端部には、該保持器の回転に伴って潤滑油を前記油路に導く導入部が設けられ、
前記導入部は、前記保持器の内周面の前記油路の内端部となる位置に形成された案内溝からなり、
前記案内溝は、前記保持器の回転方向前側となる該油路の壁の内端より、前記保持器の回転方向後側となる該油路の壁の内端の方が前記保持器の中心に近い側に配置されるように形成されていることを特徴とする。
【００２９】
請求項２に記載の発明においては、保持器の内側部分に供給された潤滑油が、保持器の回転に伴って保持器の内周面上を流れる際に導入部に導かれ、そこからさらに油路に導かれる。導入部の形状としては、入り口部分が広く、油路につながる奥の部分が狭くなるような任意の形状が採用可能であり、例えば、断面が直線または曲線によって構成される溝や凹所等が採用される。特に、保持器の回転方向において後方に当たる部分に案内壁を設けることにより、後方に流れる潤滑油を案内して油路に導くことができる。油路は、保持器のポケットを横切るように保持器の任意の箇所に形成することができる。つまり、保持器の上下面に溝状に形成することができ、また、厚さ方向中央部に孔状に形成することもできる。
【００３０】
請求項３に記載のトロイダル型無段変速機は、回転自在に支持された入力軸と、この入力軸と共に回転自在な入力側ディスクと、この入力側ディスクと同心に配置され、かつ前記入力軸に対して回転自在に支持された出力側ディスクと、これら入力側、出力側両ディスクの軸方向に関してこれら両ディスクの中間部に、これら両ディスクの軸方向に対し直交する方向でかつこれら両ディスクの中心軸に対し捻れの位置に配置された枢軸を中心に揺動する複数のトラニオンと、これら各トラニオンに支持された変位軸に回転白在に支持され、入力側および出力側両ディスクの間に挟持された複数個のパワーローラと、これら各パワーローラと前記各トラニオンとの間に設けられてパワーローラのスラスト荷重を支承しつつ、パワーローラの回転を許容するスラスト転がり軸受とを備え、
入力側、出力側両ディスクの互いに対向する内側面を、それぞれ断面が円弧形の凹面とし、前記各パワーローラの周面を球面状の凸面として、この周面と前記内側面とを当接させているトロイダル型無段変速機であって、
前記スラスト転がり軸受は、複数の転動体と、この複数の転動体を転動自在に保持するポケットが形成された保持器とを備えたものであり、
前記保持器には、前記ポケットを横切るように内周側と外周側を連絡する油路が形成され、該油路の外端部には、該保持器の回転に伴って前記油路から潤滑油の排出を促す排油促進部が設けられ、
前記排油促進部は、前記ポケットより外側の前記油路が、前記ポケットより内側の前記油路より広く形成されることにより構成されていることを特徴とする。
【００３１】
請求項３に記載の発明においては、保持器の内側部分に供給された潤滑油が、保持器の油路に導かれ、ポケットに供給されて転動体を潤滑する。保持器の回転に伴って油路の外端部の排油促進部から潤滑を行った潤滑油が排出されるので、潤滑油は油路において円滑に流動し、ポケットに常に新たな潤滑油が供給される。排油促進部としては、油路の外端部側を内端部側より広く形成する構成や、油路を保持器の回転方向後方に向くように形成することが考えられる。油路は、保持器のポケットを横切るように保持器の任意の箇所に形成することができる。つまり、保持器の上下面に溝状に形成することができ、また、厚さ方向中央部に孔状に形成することもできる。
【００３２】
なお、上記の各請求項の発明の構成を可能な限り組み合わせて採用することができる。その場合、それぞれの発明の作用効果の和として、優れた潤滑効果を奏することは言うまでもない。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。なお、本発明は、スラスト軸受の保持器の構成部分が特徴であり、トロイダル型無段変速機の全体の構成は、図１３ないし図１６と基本的に同一であるので、そのような構成部分は同一符号を付してその説明を簡略化または省略する。
【００３４】
図１および図２は、この発明の第１の実施の形態を示す図であり、図１はトロイダル型無段変速機のスラスト転がり軸受３２Ａの部分を示す断面図、図２は保持器８１Ａの平面図である。図１および図２に示すように、この実施の形態のスラスト転がり軸受（スラスト玉軸受）３２Ａは、内輪としてのパワーローラ８と、複数個の転動体（玉）３２ａと、これらの転動体３２ａを転動自在に保持する保持器８１Ａと、外輪３３とから構成されている。スラスト転がり軸受３２Ａの内輪軌道は、パワーローラ８の大端面に、外輪軌道は外輪３３の内側面にそれぞれ形成されている。以下においては、本発明の特徴部である保持器についてのみ説明する。
【００３５】
保持器８１Ａは、円環板状の主体８３Ａに円周方向に等間隔に複数個のポケット８２が形成され、各ポケット８２内に転動体３２ａを保持するようになっている。主体８３Ａの上下面には、図１８に示す従来の場合と同様に、それぞれ各ポケット８２を横切って、主体８３Ａの内周面から外周面に主体８３Ａの径方向に貫通する直線状の給油溝（油路）８４が形成されている。そして、主体８３Ａの上下面の各ポケットの中間の部分には、スパイラル溝（戻し油路）８５が内外周面を連絡するように形成されている。このスパイラル溝８５は、保持器８１Ａが回転した時に、外端部が進行方向を向くように、すなわち、スパイラル溝８５の外側開口部における外向きの軸線が保持器８１Ａの回転方向に対して鋭角を持つように形成されている。したがって、保持器８１Ａが回転すると、このスパイラル溝８５は主体８３Ａの外周部に存在する潤滑油を掻き取って内周側に導入するポンプ作用を有する油路として機能する。
【００３６】
このように構成されたスラスト軸受３２Ａを有するトロイダル型無段変速機においては、運転時に、分岐ノズル孔７３ａの供給口から噴出した潤滑油は、保持器８１Ａの内側に供給され、保持器８１Ａの回転に伴う遠心力によって、給油溝８４、上下面、スパイラル溝８５に沿って外向きに流れる。この実施の形態では、例えば、保持器８１Ａの内側から見たときに、スパイラル溝８５と両側のポケット８２が重なるように密に形成されているので、上下面に沿って流れる潤滑油は、ポケット８２かスパイラル溝８５のいずれかに流入する。給油溝８４および上下面からポケット８２に流入した潤滑油は収容された転動体３２ａを潤滑し、外側の給油溝８４または上下面を介して主体８３Ａの外側に流出する。スパイラル溝８５に流入した潤滑油は、外周側からスパイラル溝８５によって掻き取られて流入してきた潤滑油と一緒になって、保持器８１Ａの回転に伴うスパイラル溝８５のポンプ作用によって内周側に流れ、保持器８１Ａの内側に再度供給される。
【００３７】
このトロイダル型無段変速機にあっては、保持器８１Ａの上下面に、保持器８１Ａの回転に伴って潤滑油を内周側に導入するポンプ作用を有する戻し油路としてのスパイラル溝８５が形成されているので、従来、上下面から漏出していた潤滑油や、保持器８１Ａの上下面を外側に流れる潤滑油が内周側に戻され、再度主体８３Ａに供給される。したがって、潤滑油が効率的に使用され、潤滑油不足による部材の摩耗や焼き付きの発生を抑え、効率の良い動力伝達を安定に行わせる。また、主体８３Ａの上下面に給油溝８４が設けられているので、スラスト力によって保持器８１Ａが内輪であるパワーローラ８または外輪３３のいずれかに偏っても、この給油溝８４によって転動体３２ａへの給油が確保される。トロイダル型無段変速機においては、スラスト転がり軸受３２Ａは、一般の軸受と異なり、通常トラクション油で潤滑を行う。このトラクション油は、パワーローラ８の周面８ａと入力側ディスク２、出力側ディスク４の内側面２ａ、４ａとの間に入り込んで動力伝達を行うものであるため、粘度が高い。このため、攪拌抵抗が発生し易いので、上記構造の給油溝８４は特に有効である。
【００３８】
図３は、本発明の第２の実施の形態を示す図であって、この実施の形態の保持器８１Ｂでは、主体８３Ｂの上下面には、それぞれ各ポケット８２を横切って、主体８３Ｂの内周面から外周面に貫通する直線状の給油溝（油路）８４Ｂが形成されている。この給油溝８４Ｂは、保持器８１Ｂが回転した時に、外端部が進行方向とは逆の方向を向くように、すなわち、給油溝８４Ｂの外側開口部における外向きの軸線が保持器８１Ｂの回転方向に対して鈍角を持つように形成されている。したがって、保持器８１Ｂが回転すると、この給油溝８４Ｂは潤滑油を内側から外側に送出するポンプ作用を有する油路として機能する。
【００３９】
このように構成されたスラスト軸受を有するトロイダル型無段変速機においては、運転時に、分岐ノズル孔７３ａの供給口から噴出した潤滑油は、保持器８１Ｂの内側部分に供給され、保持器８１Ｂの回転に伴う遠心力によって、給油溝８４Ｂおよび上下面に沿って外向きに流れる。ポケット８２を貫通して形成された給油溝８４Ｂは、保持器８１Ｂの回転に伴い潤滑油を内側から外側に送出するポンプ作用を有するので、内側の給油溝８４Ｂに流入した潤滑油はポケット８２に送出されて転動体３２ａを潤滑し、外側の給油溝８４Ｂは潤滑後の潤滑油の排出を促進する。したがって、ポケット８２には常に新たな潤滑油が順次供給され、転動体３２ａの良好な潤滑が行われて、スラスト軸受の機能を確保する。
【００４０】
図４は、本発明の第３の実施の形態に係る保持器８１Ｃの平面図である。本実施の形態の保持器８１Ｃでは、各ポケット８２の上下の部分を横切って、主体８３Ｃの内周面から外周面に貫通する直線状の給油溝（油路）８４Ｃが、主体８３Ｃの半径方向に形成されている。この給油溝８４Ｃの内端には、主体８３Ｃの軸線に平行な案内溝（導入部）８６が上下面を連絡するように形成されている。この案内溝８６は、この実施の形態では断面が円弧状に形成され、その曲率半径ｒは、給油溝８４Ｃの幅の半分よりも大きくなっている。したがって、給油溝８４Ｃは案内溝８６の底部側の一部に連絡するようになっている。
【００４１】
このように構成された保持器８１Ｃにおいては、潤滑油は、分岐ノズル孔７３ａの供給口から噴出し、主体８３Ｃの内側部分に供給され、保持器８１Ｃの回転に伴って案内溝８６に溜まる。さらに、案内溝８６内の潤滑油はその両側端部から給油溝８４Ｃに加速しながら流入し、ポケット８２に供給される。したがって、主体８３Ｃの内側部分に供給された潤滑油のうち、上下面から漏出する量が減少し、潤滑油が効率的にポケット８２に供給される。なお、案内溝８６の形状は、円弧状に限られるものではなく、中心側に広がる任意の直線形状、あるいは曲線形状を用いることができる。
【００４２】
図５は、本発明の第４の実施の形態に係る保持器８１Ｄの平面図である。本実施の形態の保持器８１Ｄでは、各ポケット８２の上下面近傍を横切って、主体８３Ｄの内周面から外周面に貫通する直線状の給油溝（油路）８４Ｄが、主体８３Ｄの半径方向に形成されている。この給油溝８４Ｄの内端には、主体８３Ｄの軸線に平行な案内溝（導入部）８６Ｄが上下面を連絡するように形成されている。この案内溝８６Ｄは、断面が三角形状であり、回転方向後側の後壁８７は給油溝８４Ｄの回転方向後側の壁と同じ面上に形成され、回転方向前側の前壁８８は、後壁８７の内端より外側の位置でこれと交わるように形成されている。
【００４３】
このように構成された保持器８１Ｄにおいては、潤滑油は、分岐ノズル孔７３ａの供給口から噴出して主体８３Ｄの内側部分に供給され、保持器８１Ｄの回転に伴って案内溝８６Ｄの後壁８７によってせき止められ、案内溝８６Ｄに溜まる。さらに、案内溝８６Ｄ内の潤滑油はその両側端部から給油溝８４Ｄに加速しながら流入し、ポケット８２に供給される。したがって、主体８３Ｄの内側部分に供給された潤滑油のうち、上下面から漏出する量が減少し、潤滑油が効率的にポケット８２に供給される。
【００４４】
図６は、本発明の第５の実施の形態に係る保持器８１Ｅの平面図である。本実施の形態の保持器８１Ｅでは、主体８３Ｅの厚さ方向中央部には、それぞれ各ポケット８２を横切って、主体８３Ｅの内周面から外周面に貫通する直線状の給油孔（油路）８９が形成されている。この給油孔８９は、保持器８１Ｅが回転した時に、外端部の開口が進行方向とは逆の方向を向くように、すなわち、給油孔８９の外側開口部における外向きの軸線が保持器８１Ｅの回転方向に対して鈍角を持つように形成されている。したがって、保持器８１Ｅが回転すると、この給油孔８９は潤滑油を内側から外側に送出するポンプ作用を有する油路として機能する。
【００４５】
このように構成されたスラスト軸受を有するトロイダル型無段変速機においては、運転時に、分岐ノズル孔７３ａの供給口から噴出した潤滑油は、保持器８１Ｅの内側部分に供給され、保持器８１Ｅの回転に伴う遠心力によって、給油孔８９内および上下面を外向きに流れる。ポケット８２を貫通して形成された給油孔８９は、保持器８１Ｅの回転に伴い潤滑油を内側から外側に送出するポンプ作用を有するので、内側の給油孔８９に流入した潤滑油はポケット８２に送出されて転動体３２ａを潤滑し、外側の給油孔８９は潤滑後の潤滑油の排出を促進する。したがって、ポケット８２には常に新たな潤滑油が順次供給され、転動体３２ａの良好な潤滑が行われて、スラスト軸受としての機能を確保する。
【００４６】
図７は、本発明の第６の実施の形態に係る保持器８１Ｆの平面図である。本実施の形態の保持器８１Ｆでは、各ポケット８２の中心を横切って、主体８３Ｆの内周面から外周面に貫通する直線状の給油孔（油路）８９Ｆが、主体８３Ｆの半径方向に形成されている。この給油孔８９Ｆの内端には、主体８３Ｆの軸線に平行な案内溝（導入部）８６Ｆが上下面を連絡するように形成されている。この案内溝８６Ｆは、断面が三角形状であり、回転方向後側の後壁８７Ｆは給油孔８９Ｆの回転方向後側の壁と同じ面上に形成され、前側の前壁８８Ｆは、後壁８７Ｆの内端より外側の位置でこれと交わるように形成されている。
【００４７】
このように構成された保持器８１Ｆにおいては、潤滑油は、分岐ノズル孔７３ａの供給口から噴出して主体８３Ｆの内側部分に供給され、図５の実施の形態と同様に、保持器８１Ｆの回転に伴って案内溝８６Ｆの後壁８７Ｆによってせき止められ、案内溝８６Ｆに溜まる。さらに、案内溝８６Ｆ内の潤滑油は給油孔８９Ｆおよび保持器８１Ｆの上下面を介してポケット８２に供給される。したがって、主体８３Ｆの内側部分に供給された潤滑油のうち、上下面のポケット８２の間の部分から漏出する量が減少し、潤滑油が効率的にポケット８２に供給される。この実施の形態において、案内溝８６Ｆの形状は任意であり、図４の実施の形態と同様に曲線状の断面を持つようにしてもよい。また、この実施の形態を、図５の給油溝８４Ｄを併用してもよく、そのようにすれば、上下面に流れた潤滑油もさらに確実にポケット８２に導かれる。
【００４８】
図８（ａ）は、本発明の第７の実施の形態に係る保持器８１Ｇの平面図であり、図８（ｂ）はその断面図である。本実施の形態の保持器８１Ｇでは、各ポケット８２の中心を横切って、主体８３Ｇの内周面から外周面に貫通する直線状の給油孔（油路）８９Ｇが、主体８３Ｇの半径方向に形成されている。この給油孔８９Ｇの内端には、給油孔８９Ｇの断面より大きい断面を有する案内凹所（導入部）９０が成されている。この案内凹所９０の断面は、端部に向けて広がるテーパを有する台形状であり、保持器８１Ｇの回転に伴う遠心力によって、潤滑油を案内凹所９０の奥にある給油孔８９Ｇに導くようになっている。
【００４９】
このように構成された保持器８１Ｇにおいては、潤滑油は、分岐ノズル孔７３ａの供給口から噴出して主体８３Ｇの内側部分に供給され、保持器８１Ｇの回転に伴って円周方向に流れて案内凹所９０に導かれる。さらに、案内凹所９０内の潤滑油はテーパ面に沿って加速しながら給油孔８９Ｇに流入し、ポケット８２に供給される。この実施の形態では、一旦案内凹所９０に流入した潤滑油は、上下面に流れることがない。したがって、上下面から漏出する潤滑油量が減少し、潤滑油が効率的にポケット８２に供給される。この実施の形態において、案内凹所９０の形状は、給油孔８９Ｇより大径であるかぎり任意であり、図８のような直線的な形状でなく、曲線状の断面を持つようにしてもよい。
【００５０】
図９は、本発明の第８の実施の形態に係る保持器８１Ｈの平面図である。本実施の形態の保持器８１Ｈでは、各ポケット８２の上下面近傍を横切って、主体８３Ｈの内周面から外周面に貫通する直線状の給油溝（油路）９１、９２が、主体８３Ｈの半径方向に形成されている。ポケット８２より外側の給油溝９１は、ポケット８２より内側の給油溝９２より幅広に形成され、外側給油溝９１は排油促進部を構成している。
【００５１】
このように構成された保持器８１Ｈにおいては、潤滑油は、分岐ノズル孔７３ａの供給口から噴出して主体８３Ｈの内側部分に供給され、保持器８１Ｈの回転に伴って円周方向に流れて内側給油溝９２の内端部に導かれる。そして、保持器８１Ｈの回転に伴う遠心力によって、潤滑油は内側給油溝９２からポケット８２に供給され、転動体３２ａの潤滑を行った潤滑油は外側給油溝９１から主体８３Ｈの外周側に排出される。ここにおいて、外側給油溝９１は、内側給油溝９２より幅広であるので、潤滑油を排出する作用が大きく、その結果、内側給油溝９２からポケット８２への潤滑油の流入を促進し、転動体３２ａ近傍に常に新しい潤滑油が供給される。なお、図３の実施の形態のように外側給油溝９１を傾斜させて排出をさらに促進するようにしてもよく、図４ないし図５に示すような案内溝８６，８６Ｄを設けてもよい。
【００５２】
図１０は、本発明の第９の実施の形態に係る保持器８１Ｊの平面図である。本実施の形態の保持器８１Ｊでは、各ポケット８２の中心を横切って、主体８３Ｊの内周面から外周面に貫通する直線状の給油孔（油路）９３、９４が、主体８３Ｊの半径方向に形成されている。ポケット８２より外側の給油孔９３は、ポケット８２より内側の給油孔９４より大径に形成され、外側給油孔９３は排油促進部を構成している。
【００５３】
このように構成された保持器８１Ｊにおいては、潤滑油は、分岐ノズル孔７３ａの供給口から噴出して主体８３Ｊの内側部分に供給され、保持器８１Ｊの回転に伴って円周方向に流れて内側給油孔９４の内端部に導かれる。そして、保持器８１Ｊの回転に伴う遠心力によって、潤滑油は内側給油孔９４からポケット８２に供給され、転動体３２ａの潤滑を行った後に外側給油孔９３から主体８３Ｊの外周側に排出される。ここにおいて、外側給油孔９３は、内側給油孔９４より大径であるので、潤滑油を排出する作用が大きく、その結果、内側給油孔９４からポケット８２への潤滑油の流入を促進し、転動体３２ａ近傍に常に新しい潤滑油が供給される。なお、図６の実施の形態のように外側給油孔９３を傾斜させて排出をさらに促進するようにしてもよく、図７ないし図８に示すような案内溝８６Ｆや案内凹所９０を設けてもよい。
【００５４】
上述した各実施の形態は、構成が可能であれば組み合わせて採用することができる。図１１および図１２はそのような実施の形態の保持器８１Ｋ，８１Ｌを示すもので、図１１では、第１の実施の形態の戻し油路８５と、第７の実施の形態の案内凹所（導入部）９０と、第９の実施の形態の排油促進部である給油孔（油路）９３Ｋとを併用したものである。この実施の形態によれば、戻し油路８５によって主体８３Ｋの上下面からの漏出が防止されて潤滑油が効率良く供給され、案内凹所９０によって十分な量の潤滑油が加速されてポケット８２に流入し、拡大した給油孔９３Ｋの作用によって排出を促進される。したがって、転動体３２ａの十分な潤滑作用を得ることができる。
【００５５】
また、図１２では、第１の実施の形態の戻し油路８５と、第９の実施の形態の排油促進部である給油孔（油路）９３Ｌ，９４Ｌを第５の実施の形態のように傾斜させたものを併用したものである。この実施の形態によれば、戻し油路８５によって主体８３の上下面からの漏出が防止されて潤滑油がポケット８２に効率良く供給され、傾斜した拡大給油孔９３Ｌの作用によってポケット８２からの排出が促進される。したがって、転動体３２ａの十分な潤滑作用を得ることができる。
【００５６】
なお、本発明に係るスラスト転がり軸受を構成する場合に、給油溝、給油孔、戻し油路、案内溝、案内凹所等は、必ずしもすべてのポケット８２に対応して付設する必要はない。必要に応じて、一部のポケット８２にのみこれらを設けても、その部分の実施の形態作用を向上させることができ、発明の効果を得られる。また、スラスト転がり軸受としては、スラスト玉軸受のほか、スラストテーパころ軸受を使用することができる。
【００５７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のトロイダル型変速機によれば、トロイダル型無段変速機のパワーローラを支持するスラスト転がり軸受の保持器において、転動体を受けるポケットに充分な潤滑油を供給し、また、その排出を促すことによって当該部分の潤滑油の流動性を維持し、摩耗や焼き付きを防いで、変速機の効率的かつ安定な作動を長期に亘って維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るトロイダル型無段変速機のスラスト転がり軸受の部分を示す断面図である。
【図２】第１の実施の形態に係る保持器を示す平面図である。
【図３】第２の実施の形態に係る保持器を示す平面図である。
【図４】第３の実施の形態に係る保持器を示す平面図である。
【図５】第４の実施の形態に係る保持器を示す平面図である。
【図６】第５の実施の形態に係る保持器を示す平面図である。
【図７】第６の実施の形態に係る保持器を示す平面図である。
【図８】（ａ）は第７の実施の形態に係る保持器を示す平面図、（ｂ）は同じく断面図である。
【図９】第８の実施の形態に係る保持器を示す平面図である。
【図１０】第９の実施の形態に係る保持器を示す平面図である。
【図１１】第１０の実施の形態に係る保持器を示す平面図である。
【図１２】第１１の実施の形態に係る保持器を示す平面図である。
【図１３】トロイダル型無段変速機の基本構成を最小減速時の状態で示す側面図である。
【図１４】同じく、最大減速時の状態で示す側面図である。
【図１５】トロイダル型無段変速機の具体的構造の一例を示す要部の断面図である。
【図１６】図１５のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。
【図１７】従来のスラスト転がり軸受の部分を示す断面図である。
【図１８】従来の保持器を示す平面図である。
【図１９】図１８のＡ−Ａ断面図である。
【図２０】図１９の右方から見た図である。
【図２１】他の従来の保持器を示す平面図である。
【符号の説明】
１ 入力軸
２ 入力側ディスク
４ 出力側ディスク
６ トラニオン
８ パワーローラ
３２Ａ スラスト転がり軸受
３２ａ 転動体
８２ ポケット
８１Ａ、８１Ｂ、８１Ｃ、８１Ｄ、８１Ｅ、８１Ｆ、８１Ｇ、８１Ｈ、８１Ｊ、８１Ｋ、８１Ｌ 保持器
８４、８４Ｂ、８４Ｃ、８４Ｄ 給油溝（油路）
８５ スパイラル溝（戻し油路）
８６、８６Ｄ、８６Ｆ 案内溝（導入部）
８９、８９Ｆ、８９Ｇ 給油孔（油路）
９０ 案内凹所（導入部）
９１ 外側給油溝（排油促進部）
９３、９３Ｋ 外側給油孔（排油促進部）
９３Ｌ，９４Ｌ 給油孔（排油促進部）
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車または各種産業機械などに用いられるトロイダル型無段変速機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車用変速機として、例えば、図１３および図１４に示すようなトロイダル型無段変速機が知られている。このトロイダル型無段変速機は、入力軸１と中心軸を同じくして入力側ディスク２が設けられるとともに、入力軸１と中心軸を同じくして配置された出力軸３の端部に出力側ディスク４が固定されている。トロイダル型無段変速機を収めたケーシングの内側には、枢軸５、５を中心として揺動する複数個（この例では２個）のトラニオン６、６が設けられている。すなわち、各枢軸５、５はそれぞれ、入力側、出力側両ディスク２、４の軸方向（図１３および図１４において左右方向）に関してこれら両ディスク２、４の中間部に、これら両ディスク２、４の軸方向に対し直交する方向でかつこれら両ディスク２、４の中心軸に対し捻れの位置に配置されて、各トラニオン６、６の両端部外側面に設けられている。
【０００３】
また、各トラニオン６、６の中間部には、変位軸７、７の基端部が支持されており、各枢軸５、５を中心として各トラニオン６、６を揺動させることにより、各変位軸７、７の傾斜角度が変化するようになっている。各変位軸７、７には、それぞれパワーローラ８、８が回転自在に支持されている。これら各パワーローラ８、８は、入力側、出力側両ディスク２、４の間に挟持されている。すなわち、これらの入力側、出力側両ディスク２、４の互いに対向する内側面２ａ、４ａはそれぞれ、枢軸５を中心とする円弧を、入力軸１および出力軸３を中心に回転させた場合に得られる凹面に形成され、これらの内側面２ａ、４ａに、球状凸面に形成された各パワーローラ８、８の周面８ａ、８ａが当接されている。
【０００４】
入力軸１と入力側ディスク２との問には、ローディングカム式の押圧装置９が設けられ、この押圧装置９によって、入力側ディスク２が出力側ディスク４に向けて押圧されている。この押圧装置９は、入力軸１と共に回転するカム板１０と、保持器１１により保持された複数個（例えば４個）のローラ１２とを備えている。カム板１０の片側面（図１３および図１４において左側面）には、円周方向に亙る凹凸面であるカム面１３が形成され、入力側ディスク２の外側面（図１３および図１４において右側面）にも、同様のカム面１４が形成されており、これらの間に、複数個のローラ１２が入力軸１の中心に対して放射方向の軸を中心とする回転自在に支持されている。
【０００５】
このように構成されたトロイダル型無段変速機においては、入力軸１の回転に伴ってカム板１０が回転すると、カム面１３が複数個のローラ１２を入力側ディスク２の外側面のカム面１４に押圧する。その結果、入力側ディスク２が、両パワーローラ８、８に押圧されるとともに、一対のカム面１３、１４と複数個の口一ラ１２との押し付け合いに基づいて入力側ディスク２が回転する。そして、この入力側ディスク２の回転が、両パワー口ーラ８、８を介して出力側ディスク４に伝達され、この出力側ディスク４に固定された出力軸３が回転する。
【０００６】
入力軸１と出力軸３との回転速度比（変速比）を変える場合であって、入力軸１と出力軸３との間で減速を行う場合には、枢軸５、５を中心として各トラニオン６、６を揺動させ、図１３に示すように、各パワーローラ８、８の周面８ａ、８ａが、入力側ディスク２の内側面２ａの中心寄り部分と出力側ディスク４の内側面４ａの外周寄り部分とにそれぞれ当接するように、各変位軸７、７を傾斜させる。一方、増速を行う場合には、枢軸５、５を中心として各トラニオン６、６を揺動させ、図１４に示すように、各パワーローラ８、８の周面８ａ、８ａが、入力側ディスク２の内側面２ａの外周寄り部分と出力側ディスク４の内側面４ａの中心寄り部分とにそれぞれ当接するように、各変位軸７、７を傾斜させる。各変位軸７、７の傾斜角度を図１３と図１４との中間にすれば、入力軸１と出力軸３との間で、中間の変速比を得られる。
【０００７】
図１５および図１６は、より具体化されたトロイダル型無段変速機を示している。このトロイダル型無段変速機では、入力側ディスク２と出力側ディスク４とがそれぞれ、入力軸１５の外周部にニードル軸受１６、１６を介して回転白在に支持されている。また、カム板１０が入力軸１５の端部（図１５において左端部）の外周面にスプライン係合され、鍔部１７により入力側ディスク２から離間する方向への移動を阻止されている。そして、このカム板１０とローラ１２、１２とにより、入力軸１５の回転に基づいて、入力側ディスク２を出力側ディスク４に向けて押圧しつつ回転させる、ローディングカム式の押圧装置９を構成している。出力側ディスク４には、出力歯車１８がキー１９、１９により結合され、これら出力側ディスク４と出力歯車１８とが一体的に回転するようになっている。出力歯車１８およびこの出力歯車１８と噛合された図示しない歯車等が、出力側ディスク４の回転を取り出すための動力取り出し手段を構成している。
【０００８】
一対のトラニオン６、６の両端部に設けた枢軸５、５は、一対の支持板２０、２０に、揺動自在および軸方向（図１５において表裏方向、図１６において左右方向）に変位自在に支持されている。一対の支持板２０、２０は、十分な剛性を有する板状に形成されており、各支持板２０、２０の中央部に形成された円孔２１、２１がそれぞれ、ケーシング２２の内面およびケーシング２２内に設けたシリンダケース２３の側面に固設した支持ピン２４ａ、２４ｂに外嵌されることにより、ケーシング２２の内側に、揺動白在および各枢軸５、５の軸方向に変位自在に支持されている。また、各支持板２０、２０の両端部にはそれぞれ、円形の支持孔２５、２５が形成されており、これらの各支持孔２５、２５にそれぞれ、トラニオン６、６の両端部に設けた各枢軸５、５が、外輪２６、２６を備えたラジアルニードル軸受２７、２７により支持されている。これらの構成により、各トラニオン６、６が、各枢軸５、５を中心として揺動白在およびこれら各枢軸５、５の軸方向に変位自在に、ケーシング２２内に支持されている。
【０００９】
各トラニオン６、６の中間部に形成された円孔４０、４０にはそれぞれ、変位軸７、７が支持されている。各変位軸７は、互いに平行でかつ偏心した支持軸部２８と枢支軸部２９とを備えている。各支持軸部２８は、各円孔４０の内側に、ラジアルニードル軸受３０を介して揺動自在に支持されている。また、各枢支軸部２９の外周部には、パワーローラ８がラジアルニードル軸受３１を介して回転白在に支持されている。
【００１０】
なお、上記一対の変位軸７、７は、入力軸１５を中心として、点対象の位置（１８０度反対側の位置）になるように配置されている。また、これら各変位軸７、７の各枢支軸部２９、２９が各支持軸部２８、２８に対し偏心している方向は、入力側、出力側両ディスク２、４の回転方向に関し同方向（図１６において左右逆方向）とされている。また、各枢支軸部２９、２９の軸方向は、入力軸１５の軸方向（図１５において左右方向、図１６において表裏方向）に対しほぼ直交する方向とされている。したがって、各パワーローラ８、８は、入力軸１５の軸方向に亙る若干の変位が許容されて支持されている。その結果、構成各部品の寸法精度のばらつき、あるいは動力伝達時の弾性変形等に起因して、各パワー口ーラ８、８が入力軸１５の軸方向に多少変位しても、この変位を吸収でき、構成各部品に無理な力が加わることがない。
【００１１】
また、各パワーローラ８、８とトラニオン６、６の中間部内側面との間にはそれぞれ、パワーローラ８、８の側から順に、スラスト玉軸受等のスラスト転がり軸受３２、３２と、後述する外輪３３、３３に加わるスラスト荷重を支承するスラストニードル軸受等のスラスト軸受３４、３４とが設けられている。このうちのスラスト転がり軸受３２、３２は、各パワーローラ８、８に加わるスラスト方向の荷重を支承しつつ、各パワーローラ８、８の回転を許容している。また、各スラスト軸受３４、３４は、各パワーローラ８、８から各スラスト転がり軸受３２、３２の外輪３３、３３に加わるスラスト荷重を支承しつつ、枢支軸部２９、２９および外輪３３、３３が支持軸部２８、２８を中心に揺動することを許容している。
【００１２】
また、各トラニオン６、６の一端部（図１６において左端部）にはそれぞれ、駆動ロッド３５、３５が結合され、各駆動ロッド３５、３５の中間部外周面には、駆動ピストン３６が固設されている。各駆動ピストン３６、３６はそれぞれ、シリンダケース２３内に設けた駆動シリンダ３７、３７内に油密に嵌装されている。さらに、ケーシング２２内に設けた支持壁３８と入力軸１５との間には、一対の転がり軸受３９、３９が設けられて、入力軸１５がケーシング２２内に回転自在に支持されている。
【００１３】
このように構成されたトロイダル型無段変速機においては、入力軸１５の回転が押圧装置９を介して入力側ディスク２に伝えられる。そして、この入力側ディスク２の回転が、一対のパワーローラ８、８を介して出力側ディスク４に伝達され、さらにこの出力側ディスク４の回転が、出力歯車１８より取り出される。入力軸１５と出力歯車１８との間の回転速度比を変える場合には、一対の駆動ピストン３６、３６を互いに逆方向に変位させる。そうすると、これら各駆動ピストン３６、３６の変位に伴って一対のトラニオン６、６がそれぞれ、逆方向に変位する。例えば、図１６において下側のパワーローラ８が同図の右側に、同図の上側のパワーローラ８が同図の左側に、それぞれ変位する。その結果、これら各パワーローラ８、８の周面８ａ、８ａと入力側ディスク２および出力側ディスク４の内側面２ａ、４ａとの当接部に作用する、接線方向の力の向きが変化する。そして、この力の向きの変化に伴って各トラニオン６、６が、支持板２０、２０に枢支された枢軸５、５を中心として、図１５において互いに逆方向に揺動する。その結果、上述の図１３および図１４に示したように、各パワーローラ８、８の周面８ａ、８ａと各内側面２ａ、４ａとの当接位置が変化し、入力軸１５と出力歯車１８との問の回転速度比が変化する。
【００１４】
なお、動力伝達時に構成各部品が弾性変形する結果、各パワーローラ８、８が入力軸１５の軸方向に変位すると、これら各パワーローラ８、８を枢支している各変位軸７、７が、各支持軸部２８、２８を中心として僅かに揺動する。この揺動の結果、各スラスト転がり軸受３２、３２の外輪３３、３３の外側面と各トラニオン６、６の内側面とが相対変位する。これら外側面と内側面との間には、各スラスト軸受３４、３４が存在するため、この相対変位に要する力は小さい。したがって、上述のように各変位軸７、７の傾斜角度を変化させるための力が小さくて済む。
【００１５】
上述のように構成され作用するトロイダル型無段変速機の場合には、トロイダル型無段変速機の運転時にパワーローラ８、８は、大きな荷重を受けつつ高速回転する。したがって、パワーローラ８、８を支持するためのラジアルニードル軸受３１およびスラスト転がり軸受３２等、各トラニオン６、６と各変位軸７、７と各パワーローラ８、８との組み合わせ部分に存在する各軸受部分の耐久性を確保するために、これら各軸受部分に十分な量の潤滑油を送り込む必要がある。このために、図１５、図１６に示した構造の場合には、各トラニオン６、６の内部に、連続する給油孔３８ａ、３８ｂが形成されている。
【００１６】
このトラニオン６の内側面とスラスト転がり軸受３２の外輪の外側面との間に送りこまれた潤滑油の一部は、図１７に示すように、変位軸７の枢支軸部２９の内部に形成された給油孔７３に送り込まれ、この給油孔７３から分岐した分岐ノズル孔７３ａ、７３ｂの下流端から吐出され、スラスト転がり軸受３２およびラジアルニードル軸受３１の内径側にそれぞれ送り込まれる。
スラスト転がり軸受（スラスト玉軸受）３２は、内輪としてのパワーローラ８と、複数個の転動体（玉）３２ａと、これらの転動体３２ａをそれぞれ転動自在に保持するポケット４１が形成された主体４２を有する保持器４３と、トラニオン６の側の外輪３３とから構成されている。スラスト転がり軸受３２の内輪軌道は、パワーローラ８の大端面に、外輪軌道は外輪３３の内側面にそれぞれ形成されている。この保持器４３には、ポケット４１を径方向に横切るように給油孔４４が形成されている。
【００１７】
このような保持器の他の例として、特許文献１に記載されたものがある。この保持器５１は、図１８ないし図２０に示すように、合成樹脂、或は銅等の金属により円輪状に構成された主体５２の上下両面に凹溝５３，５３を、この主体５２の直径方向に亙り、ポケット５４を横切る状態で形成し、これら各凹溝５３、５３により、上記主体５２の内周縁と外周縁との間に設けられた潤滑油流路を構成している。
【００１８】
上述の様に構成された、潤滑性を向上させたスラスト転がり軸受を組み込んだトロイダル型無段変速機によれば、分岐ノズル孔７３ａから吐出する潤滑油が、保持器５１の主体に供給され、保持器５１の回転に伴う遠心力によって、上記各凹溝５３、５３を通じて外向きに流れる。したがって、スラスト転がり軸受３２を構成する保持器５１が軸方向に変位して、この保持器５１の内面とパワーローラ８の大端面とが密接した場合でも、各転動体３２ａを保持したポケット５４内には十分な量の潤滑油が供給される。この結果、上記パワーローラ８の大端面に形成した軌道面と転動体３２ａの転動面との当接部における潤滑油の不足を防止して、前記スラスト転がり軸受３２の一部の摩耗や焼き付きの発生を防止できる。
【００１９】
また、特許文献２に記載の保持器６１には、図２１に示すように、主体６３に、その外周面と各ポケット６２の内周面との間に給油孔６４、６４が形成されている。これらの各給油孔６４は、その内側端をポケット６２の内周面に、また、外側端を主体６３の外周面に開口させ、外側端から内側端に向けて次第に内径が小さくなるテーパ孔とされている。また、各給油孔６４は、主体６３の径方向に対して、角度φだけ傾斜している。傾斜方向は、保持器６１の回転時に各給油孔６４、６４の外端が回転方向前側に開口するようにされている。
【００２０】
【特許文献１】
実開平７−３５８４７号公報
【特許文献２】
特開平７−１７４１４６号公報
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】
図１８ないし図２０に示した、潤滑性を向上させたスラスト転がり軸受３２を組み込んだトロイダル型無段変速機の場合には、従前のトロイダル型無段変速機に比べて耐久性及び信頼性の向上を図れるが、依然として、次の様な点を改良する事が望まれている。すなわち、分岐ノズル孔７３ａから保持器５１の内側部分に供給された潤滑油は、回転に伴う遠心力によって、主体５２の上下面に沿った隙間部分から外方に向かって流れる。そのうち、ポケット５４に流入したものは転動体３２ａの潤滑に使用されるが、ポケット５４の間の部分から漏出するものは転動体３２ａの潤滑に使用されずに排出されてしまう。その結果、供給された潤滑油が効率的に使用されず、ポケット部分の潤滑油が不足して、スラスト転がり軸受の一部の摩耗や焼き付きを起こす可能性が生じる。
【００２２】
また、図２１に示した保持器６１では、一旦主体６３の外方に流れた潤滑油の一部が給油孔６４を介してポケット６２に供給され、ポケット部分の潤滑油不足を補うと思われる。しかしながら、この給油孔６４に対応する排油孔が設けられていないので、この部分での潤滑油の排出性が悪く、この部分に油が溜まって撹拌抵抗が増大し、動トルクが上昇して、効率が低下する虞がある。
【００２３】
本発明は、上記事情に鑑みて為されたもので、トロイダル型無段変速機のパワーローラを支持するスラスト転がり軸受の保持器において、転動体を受けるポケットに充分な潤滑油を供給し、また、排出を促すことによって当該部分の潤滑油の流動性を維持し、摩耗や焼き付きを防いで、変速機の効率的かつ安定な作動を長期に亘って維持することができるトロイダル型無段変速機を提供することを目的とする。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載のトロイダル型無段変速機は、回転自在に支持された入力軸と、この入力軸と共に回転自在な入力側ディスクと、この入力側ディスクと同心に配置され、かつ前記入力軸に対して回転自在に支持された出力側ディスクと、これら入力側、出力側両ディスクの軸方向に関してこれら両ディスクの中間部に、これら両ディスクの軸方向に対し直交する方向でかつこれら両ディスクの中心軸に対し捻れの位置に配置された枢軸を中心に揺動する複数のトラニオンと、これら各トラニオンに支持された変位軸に回転白在に支持され、入力側および出力側両ディスクの間に挟持された複数個のパワーローラと、これら各パワーローラと前記各トラニオンとの間に設けられてパワーローラのスラスト荷重を支承しつつ、パワーローラの回転を許容するスラスト転がり軸受とを備え、
入力側、出力側両ディスクの互いに対向する内側面を、それぞれ断面が円弧形の凹面とし、前記各パワーローラの周面を球面状の凸面として、この周面と前記内側面とを当接させているトロイダル型無段変速機であって、
前記スラスト転がり軸受は、複数の転動体と、この複数の転動体を転動自在に保持するポケットが形成された保持器とを備えたものであり、
前記保持器には、該保持器の回転に伴って該保持器の外周側から内周側に潤滑油を導入するように径方向に対して傾斜する戻し油路が形成され、
該戻し油路は、外端が前記保持器の回転方向前側に開口するとともに、前記ポケットを横切ることなく前記ポケットの間に形成されていることを特徴とする。
【００２５】
請求項１に記載の発明においては、径方向に対して傾斜する油路が形成された保持器の回転に伴って、この戻し油路のポンプ作用により、該保持器の外周側から内周側に潤滑油が導入される。これにより、保持器に作用する遠心力で外側に排出される潤滑油の一部を保持器の内側へ戻し、再度潤滑に使用することができる。この戻し油路は、保持器の任意の箇所に形成することができるが、通常は、保持器の上下面のポケットの間の位置に形成する。これにより、この部分からの潤滑油の漏出を減少させ、潤滑を必要とするポケット部分に十分な量の潤滑油を供給することができる。
【００２８】
請求項２に記載のトロイダル型無段変速機は、回転自在に支持された入力軸と、この入力軸と共に回転自在な入力側ディスクと、この入力側ディスクと同心に配置され、かつ前記入力軸に対して回転自在に支持された出力側ディスクと、これら入力側、出力側両ディスクの軸方向に関してこれら両ディスクの中間部に、これら両ディスクの軸方向に対し直交する方向でかつこれら両ディスクの中心軸に対し捻れの位置に配置された枢軸を中心に揺動する複数のトラニオンと、これら各トラニオンに支持された変位軸に回転白在に支持され、入力側および出力側両ディスクの間に挟持された複数個のパワーローラと、これら各パワーローラと前記各トラニオンとの間に設けられてパワーローラのスラスト荷重を支承しつつ、パワーローラの回転を許容するスラスト転がり軸受とを備え、
入力側、出力側両ディスクの互いに対向する内側面を、それぞれ断面が円弧形の凹面とし、前記各パワーローラの周面を球面状の凸面として、この周面と前記内側面とを当接させているトロイダル型無段変速機であって、
前記スラスト転がり軸受は、複数の転動体と、この複数の転動体を転動自在に保持するポケットが形成された保持器とを備えたものであり、
前記保持器には、前記ポケットを横切るように内周側と外周側を連絡する油路が形成され、該油路の内端部には、該保持器の回転に伴って潤滑油を前記油路に導く導入部が設けられ、
前記導入部は、前記保持器の内周面の前記油路の内端部となる位置に形成された案内溝からなり、
前記案内溝は、前記保持器の回転方向前側となる該油路の壁の内端より、前記保持器の回転方向後側となる該油路の壁の内端の方が前記保持器の中心に近い側に配置されるように形成されていることを特徴とする。
【００２９】
請求項２に記載の発明においては、保持器の内側部分に供給された潤滑油が、保持器の回転に伴って保持器の内周面上を流れる際に導入部に導かれ、そこからさらに油路に導かれる。導入部の形状としては、入り口部分が広く、油路につながる奥の部分が狭くなるような任意の形状が採用可能であり、例えば、断面が直線または曲線によって構成される溝や凹所等が採用される。特に、保持器の回転方向において後方に当たる部分に案内壁を設けることにより、後方に流れる潤滑油を案内して油路に導くことができる。油路は、保持器のポケットを横切るように保持器の任意の箇所に形成することができる。つまり、保持器の上下面に溝状に形成することができ、また、厚さ方向中央部に孔状に形成することもできる。
【００３０】
請求項３に記載のトロイダル型無段変速機は、回転自在に支持された入力軸と、この入力軸と共に回転自在な入力側ディスクと、この入力側ディスクと同心に配置され、かつ前記入力軸に対して回転自在に支持された出力側ディスクと、これら入力側、出力側両ディスクの軸方向に関してこれら両ディスクの中間部に、これら両ディスクの軸方向に対し直交する方向でかつこれら両ディスクの中心軸に対し捻れの位置に配置された枢軸を中心に揺動する複数のトラニオンと、これら各トラニオンに支持された変位軸に回転白在に支持され、入力側および出力側両ディスクの間に挟持された複数個のパワーローラと、これら各パワーローラと前記各トラニオンとの間に設けられてパワーローラのスラスト荷重を支承しつつ、パワーローラの回転を許容するスラスト転がり軸受とを備え、
入力側、出力側両ディスクの互いに対向する内側面を、それぞれ断面が円弧形の凹面とし、前記各パワーローラの周面を球面状の凸面として、この周面と前記内側面とを当接させているトロイダル型無段変速機であって、
前記スラスト転がり軸受は、複数の転動体と、この複数の転動体を転動自在に保持するポケットが形成された保持器とを備えたものであり、
前記保持器には、前記ポケットを横切るように内周側と外周側を連絡する油路が形成され、該油路の外端部には、該保持器の回転に伴って前記油路から潤滑油の排出を促す排油促進部が設けられ、
前記排油促進部は、前記ポケットより外側の前記油路が、前記ポケットより内側の前記油路より広く形成されることにより構成されていることを特徴とする。
【００３１】
請求項３に記載の発明においては、保持器の内側部分に供給された潤滑油が、保持器の油路に導かれ、ポケットに供給されて転動体を潤滑する。保持器の回転に伴って油路の外端部の排油促進部から潤滑を行った潤滑油が排出されるので、潤滑油は油路において円滑に流動し、ポケットに常に新たな潤滑油が供給される。排油促進部としては、油路の外端部側を内端部側より広く形成する構成や、油路を保持器の回転方向後方に向くように形成することが考えられる。油路は、保持器のポケットを横切るように保持器の任意の箇所に形成することができる。つまり、保持器の上下面に溝状に形成することができ、また、厚さ方向中央部に孔状に形成することもできる。
【００３２】
なお、上記の各請求項の発明の構成を可能な限り組み合わせて採用することができる。その場合、それぞれの発明の作用効果の和として、優れた潤滑効果を奏することは言うまでもない。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。なお、本発明は、スラスト軸受の保持器の構成部分が特徴であり、トロイダル型無段変速機の全体の構成は、図１３ないし図１６と基本的に同一であるので、そのような構成部分は同一符号を付してその説明を簡略化または省略する。
【００３４】
図１および図２は、この発明の第１の実施の形態を示す図であり、図１はトロイダル型無段変速機のスラスト転がり軸受３２Ａの部分を示す断面図、図２は保持器８１Ａの平面図である。図１および図２に示すように、この実施の形態のスラスト転がり軸受（スラスト玉軸受）３２Ａは、内輪としてのパワーローラ８と、複数個の転動体（玉）３２ａと、これらの転動体３２ａを転動自在に保持する保持器８１Ａと、外輪３３とから構成されている。スラスト転がり軸受３２Ａの内輪軌道は、パワーローラ８の大端面に、外輪軌道は外輪３３の内側面にそれぞれ形成されている。以下においては、本発明の特徴部である保持器についてのみ説明する。
【００３５】
保持器８１Ａは、円環板状の主体８３Ａに円周方向に等間隔に複数個のポケット８２が形成され、各ポケット８２内に転動体３２ａを保持するようになっている。主体８３Ａの上下面には、図１８に示す従来の場合と同様に、それぞれ各ポケット８２を横切って、主体８３Ａの内周面から外周面に主体８３Ａの径方向に貫通する直線状の給油溝（油路）８４が形成されている。そして、主体８３Ａの上下面の各ポケットの中間の部分には、スパイラル溝（戻し油路）８５が内外周面を連絡するように形成されている。このスパイラル溝８５は、保持器８１Ａが回転した時に、外端部が進行方向を向くように、すなわち、スパイラル溝８５の外側開口部における外向きの軸線が保持器８１Ａの回転方向に対して鋭角を持つように形成されている。したがって、保持器８１Ａが回転すると、このスパイラル溝８５は主体８３Ａの外周部に存在する潤滑油を掻き取って内周側に導入するポンプ作用を有する油路として機能する。
【００３６】
このように構成されたスラスト軸受３２Ａを有するトロイダル型無段変速機においては、運転時に、分岐ノズル孔７３ａの供給口から噴出した潤滑油は、保持器８１Ａの内側に供給され、保持器８１Ａの回転に伴う遠心力によって、給油溝８４、上下面、スパイラル溝８５に沿って外向きに流れる。この実施の形態では、例えば、保持器８１Ａの内側から見たときに、スパイラル溝８５と両側のポケット８２が重なるように密に形成されているので、上下面に沿って流れる潤滑油は、ポケット８２かスパイラル溝８５のいずれかに流入する。給油溝８４および上下面からポケット８２に流入した潤滑油は収容された転動体３２ａを潤滑し、外側の給油溝８４または上下面を介して主体８３Ａの外側に流出する。スパイラル溝８５に流入した潤滑油は、外周側からスパイラル溝８５によって掻き取られて流入してきた潤滑油と一緒になって、保持器８１Ａの回転に伴うスパイラル溝８５のポンプ作用によって内周側に流れ、保持器８１Ａの内側に再度供給される。
【００３７】
このトロイダル型無段変速機にあっては、保持器８１Ａの上下面に、保持器８１Ａの回転に伴って潤滑油を内周側に導入するポンプ作用を有する戻し油路としてのスパイラル溝８５が形成されているので、従来、上下面から漏出していた潤滑油や、保持器８１Ａの上下面を外側に流れる潤滑油が内周側に戻され、再度主体８３Ａに供給される。したがって、潤滑油が効率的に使用され、潤滑油不足による部材の摩耗や焼き付きの発生を抑え、効率の良い動力伝達を安定に行わせる。また、主体８３Ａの上下面に給油溝８４が設けられているので、スラスト力によって保持器８１Ａが内輪であるパワーローラ８または外輪３３のいずれかに偏っても、この給油溝８４によって転動体３２ａへの給油が確保される。トロイダル型無段変速機においては、スラスト転がり軸受３２Ａは、一般の軸受と異なり、通常トラクション油で潤滑を行う。このトラクション油は、パワーローラ８の周面８ａと入力側ディスク２、出力側ディスク４の内側面２ａ、４ａとの間に入り込んで動力伝達を行うものであるため、粘度が高い。このため、攪拌抵抗が発生し易いので、上記構造の給油溝８４は特に有効である。
【００３８】
図３は、本発明の第２の実施の形態を示す図であって、この実施の形態の保持器８１Ｂでは、主体８３Ｂの上下面には、それぞれ各ポケット８２を横切って、主体８３Ｂの内周面から外周面に貫通する直線状の給油溝（油路）８４Ｂが形成されている。この給油溝８４Ｂは、保持器８１Ｂが回転した時に、外端部が進行方向とは逆の方向を向くように、すなわち、給油溝８４Ｂの外側開口部における外向きの軸線が保持器８１Ｂの回転方向に対して鈍角を持つように形成されている。したがって、保持器８１Ｂが回転すると、この給油溝８４Ｂは潤滑油を内側から外側に送出するポンプ作用を有する油路として機能する。
【００３９】
このように構成されたスラスト軸受を有するトロイダル型無段変速機においては、運転時に、分岐ノズル孔７３ａの供給口から噴出した潤滑油は、保持器８１Ｂの内側部分に供給され、保持器８１Ｂの回転に伴う遠心力によって、給油溝８４Ｂおよび上下面に沿って外向きに流れる。ポケット８２を貫通して形成された給油溝８４Ｂは、保持器８１Ｂの回転に伴い潤滑油を内側から外側に送出するポンプ作用を有するので、内側の給油溝８４Ｂに流入した潤滑油はポケット８２に送出されて転動体３２ａを潤滑し、外側の給油溝８４Ｂは潤滑後の潤滑油の排出を促進する。したがって、ポケット８２には常に新たな潤滑油が順次供給され、転動体３２ａの良好な潤滑が行われて、スラスト軸受の機能を確保する。
【００４０】
図４は、本発明の第３の実施の形態に係る保持器８１Ｃの平面図である。本実施の形態の保持器８１Ｃでは、各ポケット８２の上下の部分を横切って、主体８３Ｃの内周面から外周面に貫通する直線状の給油溝（油路）８４Ｃが、主体８３Ｃの半径方向に形成されている。この給油溝８４Ｃの内端には、主体８３Ｃの軸線に平行な案内溝（導入部）８６が上下面を連絡するように形成されている。この案内溝８６は、この実施の形態では断面が円弧状に形成され、その曲率半径ｒは、給油溝８４Ｃの幅の半分よりも大きくなっている。したがって、給油溝８４Ｃは案内溝８６の底部側の一部に連絡するようになっている。
【００４１】
このように構成された保持器８１Ｃにおいては、潤滑油は、分岐ノズル孔７３ａの供給口から噴出し、主体８３Ｃの内側部分に供給され、保持器８１Ｃの回転に伴って案内溝８６に溜まる。さらに、案内溝８６内の潤滑油はその両側端部から給油溝８４Ｃに加速しながら流入し、ポケット８２に供給される。したがって、主体８３Ｃの内側部分に供給された潤滑油のうち、上下面から漏出する量が減少し、潤滑油が効率的にポケット８２に供給される。なお、案内溝８６の形状は、円弧状に限られるものではなく、中心側に広がる任意の直線形状、あるいは曲線形状を用いることができる。
【００４２】
図５は、本発明の第４の実施の形態に係る保持器８１Ｄの平面図である。本実施の形態の保持器８１Ｄでは、各ポケット８２の上下面近傍を横切って、主体８３Ｄの内周面から外周面に貫通する直線状の給油溝（油路）８４Ｄが、主体８３Ｄの半径方向に形成されている。この給油溝８４Ｄの内端には、主体８３Ｄの軸線に平行な案内溝（導入部）８６Ｄが上下面を連絡するように形成されている。この案内溝８６Ｄは、断面が三角形状であり、回転方向後側の後壁８７は給油溝８４Ｄの回転方向後側の壁と同じ面上に形成され、回転方向前側の前壁８８は、後壁８７の内端より外側の位置でこれと交わるように形成されている。
【００４３】
このように構成された保持器８１Ｄにおいては、潤滑油は、分岐ノズル孔７３ａの供給口から噴出して主体８３Ｄの内側部分に供給され、保持器８１Ｄの回転に伴って案内溝８６Ｄの後壁８７によってせき止められ、案内溝８６Ｄに溜まる。さらに、案内溝８６Ｄ内の潤滑油はその両側端部から給油溝８４Ｄに加速しながら流入し、ポケット８２に供給される。したがって、主体８３Ｄの内側部分に供給された潤滑油のうち、上下面から漏出する量が減少し、潤滑油が効率的にポケット８２に供給される。
【００４４】
図６は、本発明の第５の実施の形態に係る保持器８１Ｅの平面図である。本実施の形態の保持器８１Ｅでは、主体８３Ｅの厚さ方向中央部には、それぞれ各ポケット８２を横切って、主体８３Ｅの内周面から外周面に貫通する直線状の給油孔（油路）８９が形成されている。この給油孔８９は、保持器８１Ｅが回転した時に、外端部の開口が進行方向とは逆の方向を向くように、すなわち、給油孔８９の外側開口部における外向きの軸線が保持器８１Ｅの回転方向に対して鈍角を持つように形成されている。したがって、保持器８１Ｅが回転すると、この給油孔８９は潤滑油を内側から外側に送出するポンプ作用を有する油路として機能する。
【００４５】
このように構成されたスラスト軸受を有するトロイダル型無段変速機においては、運転時に、分岐ノズル孔７３ａの供給口から噴出した潤滑油は、保持器８１Ｅの内側部分に供給され、保持器８１Ｅの回転に伴う遠心力によって、給油孔８９内および上下面を外向きに流れる。ポケット８２を貫通して形成された給油孔８９は、保持器８１Ｅの回転に伴い潤滑油を内側から外側に送出するポンプ作用を有するので、内側の給油孔８９に流入した潤滑油はポケット８２に送出されて転動体３２ａを潤滑し、外側の給油孔８９は潤滑後の潤滑油の排出を促進する。したがって、ポケット８２には常に新たな潤滑油が順次供給され、転動体３２ａの良好な潤滑が行われて、スラスト軸受としての機能を確保する。
【００４６】
図７は、本発明の第６の実施の形態に係る保持器８１Ｆの平面図である。本実施の形態の保持器８１Ｆでは、各ポケット８２の中心を横切って、主体８３Ｆの内周面から外周面に貫通する直線状の給油孔（油路）８９Ｆが、主体８３Ｆの半径方向に形成されている。この給油孔８９Ｆの内端には、主体８３Ｆの軸線に平行な案内溝（導入部）８６Ｆが上下面を連絡するように形成されている。この案内溝８６Ｆは、断面が三角形状であり、回転方向後側の後壁８７Ｆは給油孔８９Ｆの回転方向後側の壁と同じ面上に形成され、前側の前壁８８Ｆは、後壁８７Ｆの内端より外側の位置でこれと交わるように形成されている。
【００４７】
このように構成された保持器８１Ｆにおいては、潤滑油は、分岐ノズル孔７３ａの供給口から噴出して主体８３Ｆの内側部分に供給され、図５の実施の形態と同様に、保持器８１Ｆの回転に伴って案内溝８６Ｆの後壁８７Ｆによってせき止められ、案内溝８６Ｆに溜まる。さらに、案内溝８６Ｆ内の潤滑油は給油孔８９Ｆおよび保持器８１Ｆの上下面を介してポケット８２に供給される。したがって、主体８３Ｆの内側部分に供給された潤滑油のうち、上下面のポケット８２の間の部分から漏出する量が減少し、潤滑油が効率的にポケット８２に供給される。この実施の形態において、案内溝８６Ｆの形状は任意であり、図４の実施の形態と同様に曲線状の断面を持つようにしてもよい。また、この実施の形態を、図５の給油溝８４Ｄを併用してもよく、そのようにすれば、上下面に流れた潤滑油もさらに確実にポケット８２に導かれる。
【００４８】
図８（ａ）は、本発明の第７の実施の形態に係る保持器８１Ｇの平面図であり、図８（ｂ）はその断面図である。本実施の形態の保持器８１Ｇでは、各ポケット８２の中心を横切って、主体８３Ｇの内周面から外周面に貫通する直線状の給油孔（油路）８９Ｇが、主体８３Ｇの半径方向に形成されている。この給油孔８９Ｇの内端には、給油孔８９Ｇの断面より大きい断面を有する案内凹所（導入部）９０が成されている。この案内凹所９０の断面は、端部に向けて広がるテーパを有する台形状であり、保持器８１Ｇの回転に伴う遠心力によって、潤滑油を案内凹所９０の奥にある給油孔８９Ｇに導くようになっている。
【００４９】
このように構成された保持器８１Ｇにおいては、潤滑油は、分岐ノズル孔７３ａの供給口から噴出して主体８３Ｇの内側部分に供給され、保持器８１Ｇの回転に伴って円周方向に流れて案内凹所９０に導かれる。さらに、案内凹所９０内の潤滑油はテーパ面に沿って加速しながら給油孔８９Ｇに流入し、ポケット８２に供給される。この実施の形態では、一旦案内凹所９０に流入した潤滑油は、上下面に流れることがない。したがって、上下面から漏出する潤滑油量が減少し、潤滑油が効率的にポケット８２に供給される。この実施の形態において、案内凹所９０の形状は、給油孔８９Ｇより大径であるかぎり任意であり、図８のような直線的な形状でなく、曲線状の断面を持つようにしてもよい。
【００５０】
図９は、本発明の第８の実施の形態に係る保持器８１Ｈの平面図である。本実施の形態の保持器８１Ｈでは、各ポケット８２の上下面近傍を横切って、主体８３Ｈの内周面から外周面に貫通する直線状の給油溝（油路）９１、９２が、主体８３Ｈの半径方向に形成されている。ポケット８２より外側の給油溝９１は、ポケット８２より内側の給油溝９２より幅広に形成され、外側給油溝９１は排油促進部を構成している。
【００５１】
このように構成された保持器８１Ｈにおいては、潤滑油は、分岐ノズル孔７３ａの供給口から噴出して主体８３Ｈの内側部分に供給され、保持器８１Ｈの回転に伴って円周方向に流れて内側給油溝９２の内端部に導かれる。そして、保持器８１Ｈの回転に伴う遠心力によって、潤滑油は内側給油溝９２からポケット８２に供給され、転動体３２ａの潤滑を行った潤滑油は外側給油溝９１から主体８３Ｈの外周側に排出される。ここにおいて、外側給油溝９１は、内側給油溝９２より幅広であるので、潤滑油を排出する作用が大きく、その結果、内側給油溝９２からポケット８２への潤滑油の流入を促進し、転動体３２ａ近傍に常に新しい潤滑油が供給される。なお、図３の実施の形態のように外側給油溝９１を傾斜させて排出をさらに促進するようにしてもよく、図４ないし図５に示すような案内溝８６，８６Ｄを設けてもよい。
【００５２】
図１０は、本発明の第９の実施の形態に係る保持器８１Ｊの平面図である。本実施の形態の保持器８１Ｊでは、各ポケット８２の中心を横切って、主体８３Ｊの内周面から外周面に貫通する直線状の給油孔（油路）９３、９４が、主体８３Ｊの半径方向に形成されている。ポケット８２より外側の給油孔９３は、ポケット８２より内側の給油孔９４より大径に形成され、外側給油孔９３は排油促進部を構成している。
【００５３】
このように構成された保持器８１Ｊにおいては、潤滑油は、分岐ノズル孔７３ａの供給口から噴出して主体８３Ｊの内側部分に供給され、保持器８１Ｊの回転に伴って円周方向に流れて内側給油孔９４の内端部に導かれる。そして、保持器８１Ｊの回転に伴う遠心力によって、潤滑油は内側給油孔９４からポケット８２に供給され、転動体３２ａの潤滑を行った後に外側給油孔９３から主体８３Ｊの外周側に排出される。ここにおいて、外側給油孔９３は、内側給油孔９４より大径であるので、潤滑油を排出する作用が大きく、その結果、内側給油孔９４からポケット８２への潤滑油の流入を促進し、転動体３２ａ近傍に常に新しい潤滑油が供給される。なお、図６の実施の形態のように外側給油孔９３を傾斜させて排出をさらに促進するようにしてもよく、図７ないし図８に示すような案内溝８６Ｆや案内凹所９０を設けてもよい。
【００５４】
上述した各実施の形態は、構成が可能であれば組み合わせて採用することができる。図１１および図１２はそのような実施の形態の保持器８１Ｋ，８１Ｌを示すもので、図１１では、第１の実施の形態の戻し油路８５と、第７の実施の形態の案内凹所（導入部）９０と、第９の実施の形態の排油促進部である給油孔（油路）９３Ｋとを併用したものである。この実施の形態によれば、戻し油路８５によって主体８３Ｋの上下面からの漏出が防止されて潤滑油が効率良く供給され、案内凹所９０によって十分な量の潤滑油が加速されてポケット８２に流入し、拡大した給油孔９３Ｋの作用によって排出を促進される。したがって、転動体３２ａの十分な潤滑作用を得ることができる。
【００５５】
また、図１２では、第１の実施の形態の戻し油路８５と、第９の実施の形態の排油促進部である給油孔（油路）９３Ｌ，９４Ｌを第５の実施の形態のように傾斜させたものを併用したものである。この実施の形態によれば、戻し油路８５によって主体８３の上下面からの漏出が防止されて潤滑油がポケット８２に効率良く供給され、傾斜した拡大給油孔９３Ｌの作用によってポケット８２からの排出が促進される。したがって、転動体３２ａの十分な潤滑作用を得ることができる。
【００５６】
なお、本発明に係るスラスト転がり軸受を構成する場合に、給油溝、給油孔、戻し油路、案内溝、案内凹所等は、必ずしもすべてのポケット８２に対応して付設する必要はない。必要に応じて、一部のポケット８２にのみこれらを設けても、その部分の実施の形態作用を向上させることができ、発明の効果を得られる。また、スラスト転がり軸受としては、スラスト玉軸受のほか、スラストテーパころ軸受を使用することができる。
【００５７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のトロイダル型変速機によれば、トロイダル型無段変速機のパワーローラを支持するスラスト転がり軸受の保持器において、転動体を受けるポケットに充分な潤滑油を供給し、また、その排出を促すことによって当該部分の潤滑油の流動性を維持し、摩耗や焼き付きを防いで、変速機の効率的かつ安定な作動を長期に亘って維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るトロイダル型無段変速機のスラスト転がり軸受の部分を示す断面図である。
【図２】第１の実施の形態に係る保持器を示す平面図である。
【図３】第２の実施の形態に係る保持器を示す平面図である。
【図４】第３の実施の形態に係る保持器を示す平面図である。
【図５】第４の実施の形態に係る保持器を示す平面図である。
【図６】第５の実施の形態に係る保持器を示す平面図である。
【図７】第６の実施の形態に係る保持器を示す平面図である。
【図８】（ａ）は第７の実施の形態に係る保持器を示す平面図、（ｂ）は同じく断面図である。
【図９】第８の実施の形態に係る保持器を示す平面図である。
【図１０】第９の実施の形態に係る保持器を示す平面図である。
【図１１】第１０の実施の形態に係る保持器を示す平面図である。
【図１２】第１１の実施の形態に係る保持器を示す平面図である。
【図１３】トロイダル型無段変速機の基本構成を最小減速時の状態で示す側面図である。
【図１４】同じく、最大減速時の状態で示す側面図である。
【図１５】トロイダル型無段変速機の具体的構造の一例を示す要部の断面図である。
【図１６】図１５のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。
【図１７】従来のスラスト転がり軸受の部分を示す断面図である。
【図１８】従来の保持器を示す平面図である。
【図１９】図１８のＡ−Ａ断面図である。
【図２０】図１９の右方から見た図である。
【図２１】他の従来の保持器を示す平面図である。
【符号の説明】
１ 入力軸
２ 入力側ディスク
４ 出力側ディスク
６ トラニオン
８ パワーローラ
３２Ａ スラスト転がり軸受
３２ａ 転動体
８２ ポケット
８１Ａ、８１Ｂ、８１Ｃ、８１Ｄ、８１Ｅ、８１Ｆ、８１Ｇ、８１Ｈ、８１Ｊ、８１Ｋ、８１Ｌ 保持器
８４、８４Ｂ、８４Ｃ、８４Ｄ 給油溝（油路）
８５ スパイラル溝（戻し油路）
８６、８６Ｄ、８６Ｆ 案内溝（導入部）
８９、８９Ｆ、８９Ｇ 給油孔（油路）
９０ 案内凹所（導入部）
９１ 外側給油溝（排油促進部）
９３、９３Ｋ 外側給油孔（排油促進部）
９３Ｌ，９４Ｌ 給油孔（排油促進部）
Claims (3)
- 回転自在に支持された入力軸と、この入力軸と共に回転自在な入力側ディスクと、この入力側ディスクと同心に配置され、かつ前記入力軸に対して回転自在に支持された出力側ディスクと、これら入力側、出力側両ディスクの軸方向に関してこれら両ディスクの中間部に、これら両ディスクの軸方向に対し直交する方向でかつこれら両ディスクの中心軸に対し捻れの位置に配置された枢軸を中心に揺動する複数のトラニオンと、これら各トラニオンに支持された変位軸に回転白在に支持され、入力側および出力側両ディスクの間に挟持された複数個のパワーローラと、これら各パワーローラと前記各トラニオンとの間に設けられてパワーローラのスラスト荷重を支承しつつ、パワーローラの回転を許容するスラスト転がり軸受とを備え、
入力側、出力側両ディスクの互いに対向する内側面を、それぞれ断面が円弧形の凹面とし、前記各パワーローラの周面を球面状の凸面として、この周面と前記内側面とを当接させているトロイダル型無段変速機であって、
前記スラスト転がり軸受は、複数の転動体と、この複数の転動体を転動自在に保持するポケットが形成された保持器とを備えたものであり、
前記保持器には、該保持器の回転に伴って該保持器の外周側から内周側に潤滑油を導入するように径方向に対して傾斜する戻し油路が形成され、
該戻し油路は、外端が前記保持器の回転方向前側に開口するとともに、前記ポケットを横切ることなく前記ポケットの間に形成されていることを特徴とするトロイダル型無段変速機。 - 回転自在に支持された入力軸と、この入力軸と共に回転自在な入力側ディスクと、この入力側ディスクと同心に配置され、かつ前記入力軸に対して回転自在に支持された出力側ディスクと、これら入力側、出力側両ディスクの軸方向に関してこれら両ディスクの中間部に、これら両ディスクの軸方向に対し直交する方向でかつこれら両ディスクの中心軸に対し捻れの位置に配置された枢軸を中心に揺動する複数のトラニオンと、これら各トラニオンに支持された変位軸に回転白在に支持され、入力側および出力側両ディスクの間に挟持された複数個のパワーローラと、これら各パワーローラと前記各トラニオンとの間に設けられてパワーローラのスラスト荷重を支承しつつ、パワーローラの回転を許容するスラスト転がり軸受とを備え、
入力側、出力側両ディスクの互いに対向する内側面を、それぞれ断面が円弧形の凹面とし、前記各パワーローラの周面を球面状の凸面として、この周面と前記内側面とを当接させているトロイダル型無段変速機であって、
前記スラスト転がり軸受は、複数の転動体と、この複数の転動体を転動自在に保持するポケットが形成された保持器とを備えたものであり、
前記保持器には、前記ポケットを横切るように内周側と外周側を連絡する油路が形成され、該油路の内端部には、該保持器の回転に伴って潤滑油を前記油路に導く導入部が設けられ、
前記導入部は、前記保持器の内周面の前記油路の内端部となる位置に形成された案内溝からなり、
前記案内溝は、前記保持器の回転方向前側となる該油路の壁の内端より、前記保持器の回転方向後側となる該油路の壁の内端の方が前記保持器の中心に近い側に配置されるように形成されていることを特徴とするトロイダル型無段変速機。 - 回転自在に支持された入力軸と、この入力軸と共に回転自在な入力側ディスクと、この入力側ディスクと同心に配置され、かつ前記入力軸に対して回転自在に支持された出力側ディスクと、これら入力側、出力側両ディスクの軸方向に関してこれら両ディスクの中間部に、これら両ディスクの軸方向に対し直交する方向でかつこれら両ディスクの中心軸に対し捻れの位置に配置された枢軸を中心に揺動する複数のトラニオンと、これら各トラニオンに支持された変位軸に回転白在に支持され、入力側および出力側両ディスクの間に挟持された複数個のパワーローラと、これら各パワーローラと前記各トラニオンとの間に設けられてパワーローラのスラスト荷重を支承しつつ、パワーローラの回転を許容するスラスト転がり軸受とを備え、
入力側、出力側両ディスクの互いに対向する内側面を、それぞれ断面が円弧形の凹面とし、前記各パワーローラの周面を球面状の凸面として、この周面と前記内側面とを当接させているトロイダル型無段変速機であって、
前記スラスト転がり軸受は、複数の転動体と、この複数の転動体を転動自在に保持するポケットが形成された保持器とを備えたものであり、
前記保持器には、前記ポケットを横切るように内周側と外周側を連絡する油路が形成され、該油路の外端部には、該保持器の回転に伴って前記油路から潤滑油の排出を促す排油促進部が設けられ、
前記排油促進部は、前記ポケットより外側の前記油路が、前記ポケットより内側の前記油路より広く形成されることにより構成されていることを特徴とするトロイダル型無段変速機。
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