JP4260604B2 - トロイダル型無段変速機 - Google Patents

Description

本発明は、自動車や各種産業機械の変速機として利用可能なトロイダル型無段変速機に関する。

自動車用変速機として、図７および図８に略示するようなトロイダル型無段変速機を使用することが一部で実施されている。このトロイダル型無段変速機は、例えば特許文献１に開示されているように、入力軸１と同心に第１のディスクである入力側ディスク２を支持し、入力軸１と同心に配置された出力軸３の端部に、第２のディスクである出力側ディスク４を固定している。トロイダル型無段変速機を納めたケーシングの内側には、入力軸１並びに出力軸３に対し捻れの位置にある枢軸５，５を中心として揺動するトラニオン６，６が設けられている。

すなわち、各トラニオン６，６は、後述する図１０に示すように、支持板部７の長手方向(図１０の左右方向)の両端部に、この支持板部７の内側面側（図１０において入力軸１８に向かう側）に折れ曲がる状態で形成された一対の折れ曲がり壁部８，８を有している。そして、この折れ曲がり壁部８，８によって、トラニオン６には、後述するパワーローラ１１を収容するための凹状の空間が形成される。また、各折れ曲がり壁部８，８の外側面(支持板部７と反対側の面)には、各枢軸５，５が互いに同心的に設けられている。

支持板部７の中央部には円孔１０が形成され、この円孔１０には変位軸９の基端部が支持されている。そして、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、これら各トラニオン６，６の中央部に支持された変位軸９の傾斜角度を調節できるようになっている。また、各トラニオン６，６の内側面から突出する変位軸９の先端部９ｂの周囲には、パワーローラ１１が回転自在に支持されており、各パワーローラ１１，１１は、入力側および出力側の両ディスク２，４の間に挟持されている。なお、各変位軸９，９の基端部９ａと先端部９ｂは、互いに偏心している。

入力側および出力側の両ディスク２，４の互いに対向する内側面２ａ，４ａの断面はそれぞれ、枢軸５を中心とする円弧或いはこのような円弧に近い曲線を回転させて得られる凹面を成している。そして、球状の凸面に形成された各パワーローラ１１，１１の周面１１ａ，１１ａが各内側面２ａ，４ａに当接して、トラクション接触部を形成している。

入力軸１と入力側ディスク２との間には、ローディングカム式の押圧装置１２が設けられている。この押圧装置１２は、入力側ディスク２を出力側ディスク４に向けて弾性的に押圧している。また、押圧装置１２は、入力軸１と共に回転するカム板１３と、保持器１４により保持された複数個(例えば４個)のローラ１５，１５とから構成されている。また、カム板１３の片側面(図７および図８の左側面)には、周方向に亙って凹凸面であるカム面１６が形成され、入力側ディスク２の外側面(図７および図８の右側面)にも同様のカム面１７が形成されている。そして、複数個のローラ１５，１５は、入力軸１に対して放射方向に延びる軸を中心に回転できるように、支持されている。

このような構成のトロイダル型無段変速機においては、入力軸１を回転させると、その回転に伴ってカム板１３が回転し、カム面１６によって複数個のローラ１５，１５が、入力側ディスク２の外側面に設けられたカム面１７に押圧される。この結果、入力側ディスク２が複数のパワーローラ１１，１１に押圧されると同時に、１対のカム面１６，１７と複数個のローラ１５，１５の転動面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、各パワーローラ１１，１１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。

入力軸１と出力軸３との回転速度を変える場合であって、入力軸１と出力軸３との間で減速を行なう場合には、枢軸５，５を中心として各トラニオン６，６を揺動させ、各パワーローラ１１，１１の周面１１ａ，１１ａが、図７に示すように、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９，９を傾斜させる。

反対に、増速を行なう場合には、各トラニオン６，６を揺動させ、各パワーローラ１１，１１の周面１１ａ，１１ａが、図８に示すように、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９，９を傾斜させる。各変位軸９，９の傾斜角度を図７と図８との中間にすれば、入力軸１と出力軸３との間で、中間の変速比が得られる。

さらに、図９および図１０は、特許文献２に記載された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。入力側ディスク２および出力側ディスク４はそれぞれ、円管状の入力軸１８の周囲に、ニードル軸受１９，１９を介して、回転自在および軸方向に変位自在に支持されている。また、ローディングカム式の押圧装置１２を構成するためのカム板１３は、入力軸１８の端部（図９の左端部）の外周面にスプライン係合され、鍔部２０によって入力側ディスク２から離れる方向への移動が阻止されている。また、出力側ディスク４には出力歯車２１がキー２２，２２により結合されており、これら出力側ディスク４と出力歯車２１とが同期して回転するようになっている。

一対のトラニオン６，６の両端部はそれぞれ、一対の支持板２３，２３に対して揺動自在および軸方向（図９の表裏方向、図１０の左右方向）に変位自在に支持されている。そして、各トラニオン６，６を構成する支持板部７の中央部に形成された円孔１０には、基端部９ａと先端部９ｂとが互いに平行で且つ偏心した変位軸９の基端部９ａが、回転自在に支持されている。また、各支持板部７の内側面から突出する各変位軸９の先端部９ｂの周囲には、パワーローラ１１，１１が回転自在に支持されている。

なお、一対のトラニオン６，６毎に設けられた一対の変位軸９，９は、入力軸１８に対し、互いに１８０度反対側の位置に設けられている。また、これらの各変位軸９，９の先端部９ｂが基端部９ａに対して偏心している方向は、入力側および出力側の両ディスク２，４の回転方向に対して同方向（図１０で左右逆方向）となっている。また、偏心方向は、入力軸１８の配設方向に対して略直交する方向となっている。したがって、各パワーローラ１１，１１は、入力軸１８の長手方向に若干変位できるように支持される。その結果、押圧装置１２が発生するスラスト荷重に基づく各構成部材の弾性変形等に起因して、各パワーローラ１１，１１が入力軸１８の軸方向に変位する傾向となった場合でも、各構成部材に無理な力が加わらず、この変位が吸収される。

また、各パワーローラ１１，１１の外側面と各トラニオン６，６を構成する支持板部７の内側面との間には、パワーローラ１１の外側面の側から順に、スラスト転がり軸受であるスラスト玉軸受２４と、スラストニードル軸受２５とが設けられている。このうち、スラスト玉軸受２４は、各パワーローラ１１に加わるスラスト方向の荷重を支承しつつ、これら各パワーローラ１１の回転を許容するものである。このようなスラスト玉軸受２４はそれぞれ、複数個ずつの玉２６，２６と、これら各玉２６，２６を転動自在に保持する円環状の保持器２７と、円環状の外輪２８とから構成されている。また、各スラスト玉軸受２４の内輪軌道は各パワーローラ１１の外側面に、外輪軌道は各外輪２８の内側面にそれぞれ形成されている。

また、スラストニードル軸受２５は、各トラニオン６，６を構成する支持板部７の内側面と外輪２８の外側面との間に挟持されている。このようなスラストニードル軸受２５は、各パワーローラ１１から各外輪２８に加わるスラスト荷重を支承しつつ、これら各パワーローラ１１および外輪２８が各変位軸９の基端部９ａを中心として揺動変位することを許容する。さらに、各トラニオン６，６の一端部(図１０の左端部)にはそれぞれ駆動ロッド２９が結合されており、各駆動ロッド２９の中間部外周面に駆動ピストン３０が固設されている。そして、これら各駆動ピストン３０はそれぞれ、駆動シリンダ３１内に油密に嵌装されている。

このように構成されたトロイダル型無段変速機の場合、入力軸１８の回転は、押圧装置１２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１１，１１を介して出力側ディスク４に伝えられ、さらにこの出力側ディスク４の回転が、出力歯車２１より取り出される。

入力軸１８と出力歯車２１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３０，３０を互いに逆方向に変位させる。これら各駆動ピストン３０，３０の変位に伴って、一対のトラニオン６，６が互いに逆方向に変位する。例えば、図１０の下側のパワーローラ１１が同図の右側に、同図の上側のパワーローラ１１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１１，１１の周面１１ａ，１１ａ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２３，２３に枢支された枢軸５，５を中心として、互いに逆方向に揺動する。

その結果、前述の図７および図８に示したように、各パワーローラ１１，１１の周面１１ａ，１１ａと各内側面２ａ，４ａとの当接位置が変化し、入力軸１８と出力歯車２１との間の回転速度比が変化する。また、これら入力軸１８と出力歯車２１との間で伝達するトルクが変動し、各構成部材の弾性変形量が変化すると、各パワーローラ１１，１１およびこれら各パワーローラ１１に付属の外輪２８が、各変位軸９の基端部９ａを中心として僅かに回動する。これら各外輪２８の外側面と各トラニオン６を構成する支持板部７の内側面との間には、各スラストニードル軸受２５が存在するため、前記回動は円滑に行なれる。したがって、前述のように各変位軸９，９の傾斜角度を変化させるための力が小さくて済む。

このようなトラクションドライブ方式の無段変速機では、パワーローラ１１，１１の周面と、入力側ディスク２、出力側ディスク３の間のトラクション接触部の潤滑油（トラクションオイル）のせん断応力（トラクション力）で動力を伝達する。また、パワーローラ１１，１１を支持するスラスト軸受部にも多大な力が作用する。したがって、トラクション接触部およびスラスト軸受部には耐久性を確保するためには接触部が金属接触しないよう潤滑油を存在させる必要があり、また、冷却、異物の除去の為にも潤滑油の存在は必要である。

このため、トラクション接触部にトラクションオイルを連続的に供給して、この当接部に油膜を形成する様にしている。即ち、この当接部には、例えば４×１０mm程度の接触楕円が存在し、例えば５０ｋＷを越える様な大きな動力を伝達する場合、この接触楕円の中央部分に３．５ＧＰａ以上の高面圧が加わる。この様な高面圧が加わるトラクション接触部では発熱量も相当になる為、このトラクション接触部を冷却すると共にこのトラクション接触部に存在する油膜を確保する為、前記潤滑油を供給する必要がある。

例えば、特許文献３には、ケーシング側から入力側、出力側両ディスク２，３の内側空間に突出して設けた潤滑ポストに、４個のノズル孔を設ける構成が記載されている。ノズル孔の一部は入力側、出力側両ディスクの内側面に向けて開口させ、他は、パワーローラ１１，１１の周面に向けて開口させている。これにより、パワーローラ周面１１ａ，１１ａと両ディスクの内側面との当接部であるトラクション接触部に、２系統で十分な量の潤滑油を供給することができる。

ところで、前述のようなトロイダル型無段変速機の運転時において、各トラニオン６，６の内側面側に回転自在に支持されたパワーローラ１１，１１には、入力側および出力側の両ディスク２，４の内側面２ａ，４ａからスラスト荷重が加わる。そして、このスラスト荷重は、スラスト玉軸受２４およびスラストニードル軸受２５を介して、各トラニオン６を構成する支持板部７の内側面に伝達される。したがって、トロイダル型無段変速機の運転時に各トラニオン６，６は、パワーローラ１１，１１が位置する内側面側が凹面となる方向に、僅かとは言え弾性変形する。

そして、この弾性変形量が大きくなると、スラスト玉軸受２４を構成する転動体である玉２６，２６およびスラストニードル軸受２５を構成するニードルに加わるスラスト荷重が不均一になる。すなわち、各トラニオン６の弾性変形の結果、これら各トラニオン６を構成する支持板部７の内側面と各パワーローラ１１の外側面との距離が不均一になる。そして、これら両面同士の距離が大きくなった部分に存在する転動体に加わるスラスト荷重が小さくなる代わりに、この距離が小さくなった部分に存在する転動体に加わるスラスト荷重が大きくなる。この結果、一部の転動体に過大なスラスト荷重が加わり、この一部の転動体と当該転動体の転動面が当接している軌道面との当接圧が過大となって、これら転動面および軌道面の疲れ寿命が著しく短くなる。

また、トラニオン６の両端部に設けられた傾転軸受の転動面である各枢軸５，５と、パワーローラ１１を支持するための支持板部７との結合部位には応力が集中し易く、過大なトルクが入力されて前述のようにトラニオン６が弾性変形した場合には、この結合部位に亀裂等の損傷が発生し易くなる。そのため、従来は、トラニオン６の肉厚を大きくして、このような損傷の発生を防止しているが、大型化して重量が増加するとともに、コストも増大するため、好ましくない。また、枢軸５と支持板部７とを必要以上に大きな半径で結合する必要があり、加工上においても問題が生じていた。

また、トラニオン６が弾性変形すると、変位軸９がトラニオン６に対し傾斜する。その場合、変位軸９の基端部９ａとトラニオン６との係合部に応力が集中して、この部分に亀裂等の損傷が発生し易くなる。また、変位軸９がトラニオン６に対し傾斜すると、変位軸９の先端部９ｂに支持されたパワーローラ１１の位置がずれるため、パワーローラ１１の周面１１ａと各ディスク２，４の内側面２ａ，４ａとの接触点が所定位置からずれ、変速動作が不安定になる。

このような問題に対処するため、例えば、特許文献４には、パワーローラ１１が位置するトラニオン６の内側面側に、一対の折れ曲がり壁部８，８の先端部同士を連結する連結部材を設け、この連結部材によって、トラニオン６の内側面側が凹面となる方向に弾性変形することを規制する技術が提案されている。このような補強されたトラニオン６においては、支持板部７における応力は低下し、上述した部位における亀裂等の問題は軽減される。

このように、トラニオンを補強する連結部材を設けることにより、トラニオンの弾性変形を防止することができ、その結果、トラニオンを小型化することができ、トロイダル型無段変速機の全体を小型化することができる。しかしながら、小型化に伴いトラクション接触部での伝達動力が大きくなり、摩擦による発熱量も増加するので、トラクション接触部を充分に潤滑する必要が生じる。一方、連結部材の存在により、潤滑ポストに設けたノズル孔からの潤滑油が充分にトラクション接触部に供給されず、冷却が不充分になる虞れがあった。また、特許文献５には、連結部材の端面からトラニオンを介して潤滑油供給源に連通する油路を形成し、パワーローラの表面を潤滑する構成が記載されている。しかしながら、上記の構成では、連結部材やトラニオンに複雑な加工が必要になる上、潤滑油供給量を調整する機能が無いので、高発熱時に充分な潤滑量を供給できなかったり、逆に過剰に供給し、潤滑油の撹拌によって回転を阻害する結果、効率の低下を来すことになっていた。

実開昭６２−７１４６５号公報 実願昭６３−６９２９３号（実開平１−１７３５５２号）のマイクロフィルム 特開平１１−２１０８５５号公報 特開２００１−３０４３６６号公報 特開２００２−１０６６６７号公報

この発明は、上記のような背景技術の問題点に鑑み、トロイダル型無段変速機を小型化するためにトラニオンに連結部材を設けた場合でも、簡単な構成によってトラクション接触部に充分な量の潤滑油を供給し、潤滑と冷却を行なう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。
また、この発明は、さらに、トラクション接触部における発熱量に応じて潤滑油を供給し、過度の供給による効率の低下を防止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。

前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、互いの内側面同士を対向させた状態で互いに同心的に且つ回転自在に支持された第１および第２のディスクと、これら第１および第２のディスクの中心軸に対して捻れの位置にある枢軸を中心に揺動するトラニオンと、このトラニオンを構成する支持板部の中央部に、この支持板部の内側面から突出する状態で支持された変位軸と、この変位軸の周囲に回転自在に支持された状態で前記第１および第２の両ディスクの間に挟持されたパワーローラとを備え、前記支持板部の長手方向の両端部には、前記パワーローラを収容するように前記支持板部の内側面側に折れ曲がる一対の折れ曲がり壁部が形成され、これらの各折れ曲がり壁部の外側面に前記各枢軸が互いに同心的に設けられて成るトロイダル型無段変速機において、
前記トラニオンには、前記一対の折れ曲がり壁部の先端部を連結して当該トラニオンの弾性変形を規制する連結部材が設けられ、当該連結部材は、前記パワーローラが当該連結部材と前記トラニオンの前記支持板部との間となる位置に配置され、当該連結部材には、前記パワーローラの周面に対応して前記折れ曲がり壁部に接する両側端部それぞれの幅方向中央部に表裏に貫通する開口が形成されていることを特徴とする。

これにより、連結部材に表裏に貫通する開口を設けるという簡単な構成により、トラニオンを補強するという連結部材の作用を維持しつつ、パワーローラに対向する位置に有る潤滑油源からパワーローラに充分な量の潤滑油を供給することができる。潤滑油源としては、例えば、ノズル孔や、間接的に飛散する潤滑油ミスト等が挙げられる。開口は、パワーローラの外周面の位置に対応する位置に形成するので、通常、連結部材が折れ曲がり壁部に接する両側端部の幅方向中央部に設けるが、これに限られるものではない。開口の位置、形状、および面積は、潤滑油の噴射や飛散の方向や量、制限したい程度等を考慮して決めることができる。

請求項２に記載のトロイダル型無段変速機は、請求項１に記載の発明において、前記パワーローラに対向する位置に、前記連結部材の前記開口を通して前記パワーローラに潤滑油を供給するノズル孔が設けられていることを特徴とする。

請求項３に記載のトロイダル型無段変速機は、請求項２に記載の発明において、前記パワーローラは、前記トラニオンが揺動することにより、増速側および減速側のいずれかに傾転され、前記ノズル孔は、前記パワーローラが増速側と減速側との間の傾転角度とされた際に、前記連結部材の前記開口を通して前記パワーローラの周面に潤滑油を噴出する位置に配置され、前記連結部材は、前記トラニオンを揺動させて前記パワーローラを増速側もしくは減速側に傾転させることにより、前記ノズル孔に対する当該連結部材の前記開口の位置がずれた場合に、前記ノズル孔から前記パワーローラの周面に噴出する潤滑油を遮ることにより、前記パワーローラの傾転時に前記ノズル孔から前記パワーローラへの潤滑油の供給を制限する制限部材として機能することを特徴とする。

請求項１に記載のトロイダル型無段変速機によれば、トラニオンを補強する連結部材を設けることにより、トラニオンの弾性変形を防止することができ、その結果、トラニオンを小型化することができて、トロイダル型無段変速機の全体を小型化することができる。また、連結部材に表裏に貫通する開口を形成したので、パワーローラに対向する位置に有る潤滑油源からのパワーローラへの給油を連結部材に阻害されることなく行なうことができる。特にパワーローラと第１および第２のディスクが接触するトラクション接触部における油膜の形成、異物の除去、冷却等のために必要な量の潤滑油を供給することができる。

請求項２に記載のトロイダル型無段変速機によれば、トラニオンに対向する位置にノズル孔を設けることにより、連結部材の開口を通してパワーローラに潤滑油を直接、確実に供給することができる。

請求項３に記載のトロイダル型無段変速機によれば、パワーローラの傾転に伴ってノズル孔と制限部材の位置関係が変化し、傾転角度が大きくなるに従い供給量が制限されるように、供給量の調整が自然に行われる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。なお、図７〜図１１を参照して説明した従来の技術と同一の箇所は、同一の符号を付してその詳細な説明を省略することにする。

図１および図２は本発明の実施形態に係るトロイダル型無段変速機の要部を構成するトラニオン６を示し、図１は断面図、図２はトラニオン６をパワーローラ側から見た図である。
トラニオン６は、前述した従来構造の場合と同様に、支持板部７の長手方向(図１および図２の上下方向)の両端部に、支持板部７の内側面側(図１および図２の上側)に折れ曲がる状態で形成された一対の折れ曲がり壁部８，８を有している。そして、各折れ曲がり壁部８，８の外側面には、枢軸５，５が互いに同心的に設けられている。これらの枢軸５，５の周りにはそれぞれ、ラジアルニードル軸受５０が取り付けられている。ラジアルニードル軸受５０は、その外周面が球状凸面で且つその内周面が円筒面である外輪５０ａと、複数本のニードル５０ｂとから構成されている。

また、本実施形態では、従来構成における変位軸９と外輪２８ａとが一体に形成されている。また、変位軸９の基端部９ａを支持する支持板部７の中央部の円孔１０は、貫通しておらず、外面側が閉塞された袋状に形成されている。また、変位軸９の先端部９ｂもパワーローラ１１を貫通していない。もちろん、この発明は、図１０に示すような、変位軸９の基端部９ａと外輪２８ａとが別体のものや、支持板部７の中央部の円孔１０が外面側に貫通しているようなものでも同様に適用可能である。変位軸９の先端部の根本部分には、スラスト玉軸受２４に潤滑油を供給するための給油孔５２が形成され、これは、変位軸９に形成された給油路（図示略）およびトラニオン６に形成された給油路５３を介して駆動ピストン３０に連通している。

また、本実施形態のトラニオン６においては、パワーローラ１１が位置するトラニオン６の内側面側に、トラニオン６の内側面側が凹面となる方向に弾性変形することを規制する連結部材（制限部材）５４が設けられている。この連結部材５４は、図２に示すように、幅が支持板部７の幅よりやや小さい長方形状の平板状で、両側の端部を折れ曲がり壁部８，８の内面に当接させ、溶接等によって接合することにより、一対の折れ曲がり壁部８，８の先端部間に架設されている。連結部材５４は、例えば、鋼等の十分な剛性を有する材料に、鍛造加工の如き、大きな剛性を得られる加工を施すことにより形成されている。連結部材５４は、両側端部が裏面（支持板部７に向かう面）側に向かって肉厚となるテーパ部５５が形成され、中央部には表面側に突条５６が形成され、これらによって剛性が向上するように工夫されている。

このような連結部材５４は、このトラニオン６に、変位軸９、パワーローラ１１、スラスト玉軸受２４、スラストニードル軸受２５を組み付けた後、トラニオン６に対し結合固定する。この連結部材５４をトラニオン６に結合固定した状態で、パワーローラ１１は、連結部材５４とトラニオン６の支持板部７との間に配置された状態となる。パワーローラ１１のうち、入力側および出力側の両ディスク２，４の内側面２ａ，４ａ（図９参照）と当接する部分は、連結部材５４の側縁から露出している。パワーローラ１１の周面１１ａの一部で、このように連結部材５４の側縁から露出した部分が、各内側面２ａ，４ａに当接自在とするため、トラニオン６の揺動に拘らず、各ディスク２，４と干渉しないように、連結部材５４の形状および大きさが設定されている。

連結部材５４には、図２に最も良く示されているように、折れ曲がり壁部８，８に接する両側端部の幅方向中央部に表裏に貫通する開口５７が形成されている。この開口５７の位置は、図２に示すように、パワーローラ１１の大端部と小端部の間の球面部分である周面１１ａに対応している。開口５７の内端側は円弧状に形成され、変形の際の応力集中を防いで剛性を維持するようにしている。

本実施形態のトロイダル型無段変速機には、前記開口５７を通してパワーローラ１１に潤滑油（トラクションオイル）を供給する給油ノズルが設けられている。以下、図３を参照して説明する。ハウジング４０の内面には、トラニオン６、６支持用の支持板２３の中間部を、揺動並びに枢軸５、５の軸方向（図１ないし図２の上下方向）に亙って変位自在に支持する為の、支持ポスト３２が固定されている。そして、この支持ポスト３２の先端部には、支持板２３の内側（ハウジング４０の中央側に対向する側で、図３の下側）に潤滑ポスト３３が、結合ねじ３４により固定されている。この潤滑ポスト３３の基部（図３の上部）外周面の断面形状は略小判形であり、この外周面の直径方向反対側２個所位置に、互いに平行な１対の平坦面３５，３５が形成されている。また、潤滑ポスト３３の先端部（図３の下端部）には、基端寄り（図３の上寄り）部分に比べて外径が大きくなった、外向フランジ状の抑え鍔部３６が形成されている。結合ねじ３４は、支持ポスト３２および潤滑ポスト３３を貫通した状態で、先端部をハウジング４０の内面に固定した支持プレート３７に螺合緊締し、頭部３８を抑え鍔部３６に当接させている。これにより、支持ポスト３２および潤滑ポスト３３は支持プレート３７と頭部３８との間で挟持され、支持プレート３７を介してハウジング４０の内面に固定されている。

抑え鍔部３６の外周面の円周方向等間隔４個所位置には、それぞれノズル孔３９ａ，３９ｂの下流端が開口している。ノズル孔３９ａについては、図３に示され、図３の紙面に直交する方向に開口するノズル孔３９ｂについては、後述する図４ないし図６に示されている。図３に示した２個のノズル孔３９ａ，３９ａのうち、一方（図３の左方）のノズル孔３９ａの下流端は、入力側ディスク２の内側面２ａに向けて開口している。これに対して、他方（図３の右方）のノズル孔３９ａの下流端は、出力側ディスク４の内側面４ａに向けて開口している。一方、ノズル孔３９ｂ，３９ｂの下流端は、各パワーローラ１１，１１の周面１１ａ，１１ａに向けて開口している。

トロイダル型無段変速機の運転時に、上述の４個のノズル孔３９ａ，３９ｂには、図示しない送油ポンプの働きにより、前記ハウジング４０の内面に形成した潤滑油供給溝４１、前記結合ねじ３４内に設けられてこの結合ねじ３４の先端面（図３の上端面）と頭部３８寄りの外周面とに開口する給油通路４２、この頭部３８寄りの外周面と前記潤滑ポスト３３の内周面との間の円筒状隙間４９を通じて、潤滑油が送り込まれる。

上述の様に構成された本発明のトロイダル型無段変速機の運転時には、それぞれが抑え鍔部３６の外周面に開口した前記４個のノズル孔３９ａ，３９ｂの下流端開口５７から、潤滑油を噴出させる。これら各ノズル孔３９ａ，３９ｂから噴出された潤滑油のうち、図３に示した２個のノズル孔３９ａ，３９ａから噴出した潤滑油は、前記入力側、出力側両ディスク２、４の内側面２ａ，４ａに付着してから、これら各内側面２ａ，４ａと前記各パワーローラ１１，１１の周面１１ａ，１１ａとの当接部であるトラクション接触部に送られる。

一方、ノズル孔３９ａ，３９ａと直交する方向の２個のノズル孔３９ｂ，３９ｂから噴出した潤滑油は、連結部材５４の開口５７を通って各周面１１ａ，１１ａに付着し、各トラクション接触部に送られる。図４ないし図６は、トロイダル型無段変速機の運転時における変速比に応じて傾転するパワーローラ１１，１１とノズル孔３９ｂ，３９ｂの位置関係を示す図である。図４は変速比が１の状態、図５はパワーローラ１１，１１が減速側または増速側に傾転した状態、図６は、図５からさらに減速側または増速側に傾転した状態をそれぞれ示す。これらの図に示すように、変速比が１から遠ざかるに従い、ノズル孔３９ｂ，３９ｂと連結部材５４の開口５７の位置がずれるので、噴出した潤滑油が連結部材５４によって遮られ、開口５７を通過してパワーローラ１１，１１に到達する量が減少する。連結部材５４に付着した潤滑油は、これを伝って流下し、ハウジング下部のオイルパンに流入する。

一般に、ハーフトロイダル型の無段変速機においては、トラクション接触部での発熱量はトラクション接触部における法線方向を回転軸とするスピンに起因するものの割合が大きい。上記のような連結部材５４の開口５７からの給油によれば、このようなスピンによる発熱量が大きい状態において、これを冷却するのに充分な量の潤滑油がトラクション接触部に供給され、スピンによる発熱量が小さい状態においては、潤滑油が減量して供給される。したがって、過剰な潤滑油が撹拌されてエネルギーロスを生じるという事態が防止される。つまり、発熱量に応じた潤滑油供給量の調整が自然に行われる。

この実施の形態においては、互いに直交する方向の２系列のノズル孔３９ａ，３９ａとノズル孔３９ｂ，３９ｂが設けられており、一方のノズル孔３９ｂ，３９ｂからの潤滑油のみが上記のような流量調整を受ける。したがって、調整を受けないノズル孔３９ａ，３９ａからの供給量を、トラクション力を与える油膜の形成や異物の洗浄のために必要な量に設定し、ノズル孔３９ｂ，３９ｂからの潤滑油の量を冷却に必要な量に割り当てて設定することにより、全体として過不足の無い量が供給され、効率の良い運転が行われる。このようなノズル孔ごとの流量調整は、ノズル孔の内径を調整することによって設定が可能である。もちろん、ノズル孔３９ｂ，３９ｂからの潤滑油だけで充分に対応が可能であれば、調整を受けないノズル孔３９ａ，３９ａを設ける必要は無い。

なお、制限部材としての連結部材５４は、上述の例では、ノズル孔３９ｂ，３９ｂからパワーローラ１１への潤滑油の流量調整を行なうが、このようにパワーローラ１１に直接的に潤滑油を供給するノズル孔が無い場合でも、内部の空間から飛散して間接的にパワーローラに供給される潤滑油の流量調整を行なう作用を有するので、有用である。また、上記の例では、連結部材５４を制限部材として用いたが、補強的な機能が必要でない場合には、単に潤滑油の一部を遮蔽する機能を有する制限部材を用いることができる。

なお、図示の例の場合には、ストッパ４３を支持ポスト３２に対して、若干変位自在に支持しているので、このストッパ４３と前記各トラニオン６，６との寸法精度および組み付け精度を特に厳密に規制しなくても、これら各トラニオン６，６とストッパ４３とを均一に衝合させる事ができる。即ち、これら各トラニオン６、６が大きく揺動変位した際に、仮に一方のトラニオン６の一部が他方のトラニオン６の一部よりも先にストッパ４３の一部外周縁に衝合しても、このストッパ４３が変位する。そして、この変位に伴って、一方のトラニオン６の一部だけでなく、他方のトラニオン６の一部も、ストッパ４３の他部外周縁に衝合する。この為、トラニオン６，６の揺動角度の制限機構を構成するストッパ４３や潤滑ポスト３３の一部に大きな力が加わる事を防止して、これらストッパ４３や潤滑ポスト３３が著しく摩耗する事を防止できる。

さらに、トロイダル型無段変速機に、自動車の走行に基づいて振動が加わった場合にも、ストッパ４３ががたつく事はない。即ち、このストッパ４３は、弾性部材である皿板ばね４８により支持部材を構成する支持ポスト３２と潤滑ポスト３３との間で弾性的に挟持している。この為、これらストッパ４３と潤滑ポスト３３とが若干の変位自在に係合しているにも拘らず、振動に基づいてストッパ４３ががたつく事はない。従って、走行時にストッパ４３の装着部で、がたつきに伴う異音が発生する事はない。尚、支持ポスト３２と潤滑ポスト３３とは、必ずも別体とせずに、一体としても良い。一体とした場合には、皿板ばね４８の内周縁は、支持ポストの先端部外周面に係止した、図示しない止め輪により、この支持ポストの先端部外周面に抑え付ける。

本発明の実施形態に係るトロイダル型無段変速機のトラニオンおよびパワーローラを示す拡大断面図である。 図１のトラニオンおよびパワーローラを内側から見た図である。 本発明の実施形態に係るトロイダル型無段変速機の潤滑油供給ノズルを示す拡大断面図である。 トロイダル型無段変速機の変速比１での運転時におけるパワーローラと潤滑油供給ノズルの位置関係を示す図である。 トロイダル型無段変速機の変速比１よりやや減速または増速した状態での運転時におけるパワーローラと潤滑油供給ノズルの位置関係を示す図である。 トロイダル型無段変速機の図５よりさらに減速または増速した状態での運転時におけるパワーローラと潤滑油供給ノズルの位置関係を示す図である。 従来から知られているトロイダル型無段変速機の基本的構成を最大減速時の状態で示す側面図である。 従来から知られているトロイダル型無段変速機の基本的構成を最大増速時の状態で示す側面図である。 従来の具体的構造の一例を示す断面図である。 図９のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。

符号の説明

２ 入力側ディスク
４ 出力側ディスク
５ 枢軸
６ トラニオン
７ 支持板部
８ 折れ曲がり壁部
９ 変位軸
１１ パワーローラ
３９ａ ノズル孔
３９ｂ ノズル孔
５４ 連結部材（制限部材）
５７ 開口

Claims (3)

1. 互いの内側面同士を対向させた状態で互いに同心的に且つ回転自在に支持された第１および第２のディスクと、これら第１および第２のディスクの中心軸に対して捻れの位置にある枢軸を中心に揺動するトラニオンと、このトラニオンを構成する支持板部の中央部に、この支持板部の内側面から突出する状態で支持された変位軸と、この変位軸の周囲に回転自在に支持された状態で前記第１および第２の両ディスクの間に挟持されたパワーローラとを備え、前記支持板部の長手方向の両端部には、前記パワーローラを収容するように前記支持板部の内側面側に折れ曲がる一対の折れ曲がり壁部が形成され、これらの各折れ曲がり壁部の外側面に前記各枢軸が互いに同心的に設けられて成るトロイダル型無段変速機において、
   前記トラニオンには、前記一対の折れ曲がり壁部の先端部を連結して当該トラニオンの弾性変形を規制する連結部材が設けられ、
   当該連結部材は、前記パワーローラが当該連結部材と前記トラニオンの前記支持板部との間となる位置に配置され、
   当該連結部材には、前記パワーローラの周面に対応して前記折れ曲がり壁部に接する両側端部それぞれの幅方向中央部に表裏に貫通する開口が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。
2. 前記パワーローラに対向する位置に、前記連結部材の前記開口を通して前記パワーローラに潤滑油を供給するノズル孔が設けられている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。
3. 前記パワーローラは、前記トラニオンが揺動することにより、増速側および減速側のいずれかに傾転され、
   前記ノズル孔は、前記パワーローラが増速側と減速側との間の傾転角度とされた際に、前記連結部材の前記開口を通して前記パワーローラの周面に潤滑油を噴出する位置に配置され、
   前記連結部材は、前記トラニオンを揺動させて前記パワーローラを増速側もしくは減速側に傾転させることにより、前記ノズル孔に対する当該連結部材の前記開口の位置がずれた場合に、前記ノズル孔から前記パワーローラの周面に噴出する潤滑油を遮ることにより、前記パワーローラの傾転時に前記ノズル孔から前記パワーローラへの潤滑油の供給を制限する制限部材として機能する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。

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