JP4366680B2

JP4366680B2 - トロイダル型無段変速機

Info

Publication number: JP4366680B2
Application number: JP2001187626A
Authority: JP
Inventors: 宏史石川; 智巳山口; 大樹西井
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2001-06-21
Filing date: 2001-06-21
Publication date: 2009-11-18
Anticipated expiration: 2021-06-21
Also published as: JP2003004110A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば自動車用変速機として、或は各種産業機械用の変速機として利用す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、図２及び図３に示す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と同心に入力側ディスク（第一のディスク）２が支持され、この入力軸１と同心に配置された出力軸３の端部に出力側ディスク（第二のディスク）４が固定されている。トロイダル型無段変速機を納めたケーシングの内側には、上記入力軸１並びに出力軸３に対して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。各トラニオン６，６は、両端部外側面に上記枢軸５，５を設けている。又、各トラニオン６，６の中心部には変位軸７，７の基端部を支持し、上記枢軸５，５を中心として各トラニオン６，６を揺動させる事により、各変位軸７，７の傾斜角度の調節を自在としている。各トラニオン６，６に支持された変位軸７，７は、それぞれパワーローラ８，８を回転自在に支持している。そして、各パワーローラ８，８が、上記入力側、出力側両ディスク２，４の間に挟持されている。
【０００３】
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、それぞれ断面が、上記枢軸５を中心とする円弧を回転させて得られる凹面をなしている。そして、球状凸面に形成された各パワーローラ８，８の周面８ａ，８ａは、上記内側面２ａ，４ａに当接させている。
【０００４】
上記入力軸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９が設けられ、この押圧装置９によって、上記入力側ディスク２を出力側ディスク４に向け、弾性的に押圧自在とされている。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、１２とから構成されている。上記カム板１０の片側面（図２の左側面）には、円周方向に亙る凹凸面であるカム面１３を形成し、上記入力側ディスク２の外側面（図２の右側面）にも、同様のカム面１４を形成している。そして、上記複数個のローラ１２，１２が、上記入力軸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】
上述の様に構成されるトロイダル型無段変速機の使用時、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によって複数個のローラ１２，１２が、入力側ディスク２外側面のカム面１４に押圧される。この結果、上記入力側ディスク２が、上記複数のパワーローラ８，８に押圧されると同時に、上記１対のカム面１３，１４と複数個のローラ１２，１２との押し付け合いに基づいて、上記入力側ディスク２が回転する。そして、この入力側ディスク２の回転が、上記複数のパワーローラ８，８を介して出力側ディスク４に伝達され、この出力側ディスク４に固定の出力軸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、先ず、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８，８の周面８ａ，８ａが図２に示す様に、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様に、各変位軸７，７を傾斜させる。
【０００７】
反対に、増速を行なう場合には、上記枢軸５，５を中心として上記各トラニオン６，６を揺動させ、各パワーローラ８，８の周面８ａ，８ａが図３に示す様に、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、それぞれ当接する様に、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２及び図３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。
【０００８】
次に、図4に示すものは、従来のトロイダル型無段変速機の要部を具体的に示した図である。
トラニオン６の中間部に形成した円孔２３は、変位軸７を支持している。変位軸７は、互いに平行で且つ偏心した支持軸部２１と枢支軸部２２とを備えており、支持軸部２１が、ラジアルニードル軸受２４を介して円孔２３に回転自在に支持されている。また、枢支軸部２２の先端周囲に、パワーローラ８がラジアルニードル軸受２５を介して回転自在に支持されている。
【０００９】
一方、パワーローラ８の外側面とトラニオン６の中間部内側面との間には、パワーローラ８の外側面の側から順に、このパワーローラ８に加わるスラスト方向の荷重を支承するスラスト玉軸受２６と、外輪３０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２７とが配置されている。スラスト玉軸受２６は、パワーローラ８に加わるスラスト方向の荷重を支承しつつ、パワーローラ８の回転を許容するものである。このスラスト玉軸受２６は、複数個ずつの玉２９と、各玉２９を転動自在に保持する円環状の保持器２８と、スラスト軌道輪である円環状の外輪３０とから構成されている。各スラスト玉軸受２６、２６の内輪軌道は、上記各パワーローラ８、８の外側面に、外輪軌道は上記各外輪３０，３０の内側面にそれぞれ形成されている。
【００１０】
スラストニードル軸受２７は、レース３１と保持器３２とニードル３３とから構成されている。この様なスラストニードル軸受２７は、レース３１を上記各トラニオン６、６の内側面に当接させた状態で、この内側面と外輪３０の外側面との間に挟持されている。
【００１１】
トラニオン６の一端部には、駆動ロッド３６が結合されており、この駆動ロッド３６の中間部外周面に駆動ピストン（図示せず）が固設されている。
前述したように、変位軸７は、互いに平行で、且つ偏心した支持軸部２１及び枢支軸部２２とで構成されているが、パワーローラ８を枢支する枢支軸部２２の内側には、受入側給油通路４１が軸方向に穿設されている。この受入側給油通路４１の上流端は、枢支軸部２２の基端面３５の一部で支持軸部２１から外れた部分で開口している。トラニオン６内に設けられた送り込み側給油通路３９を通じて送り込まれた潤滑油は、受入側給油通路４１の上流端から受入側給油通路４１に流入する。
【００１２】
ラジアルニードル軸受２５に接触する枢支軸部２２の先端側外周と、スラスト玉軸受２６に対向する中間外周には、受入側給油通路４１と連通する第一分岐通路の第一供給穴５０と、第二分岐通路の第二供給穴５２が形成されている。すなわち、第二供給穴５０は、ラジアルニードル軸受２５の先端近傍部分で開口し、第二供給穴５２は、スラスト玉軸受２６の内径側に対向する部分で開口している。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述したスラスト玉軸受２６は、パワーローラ８に加わるスラスト方向の高荷重を支承しつつ、パワーローラ８の高回転を許容するものであるから、十分な潤滑（トラクション油）が必要である。しかし、図4に示す従来の構造は、受入側供給通路４１及び第一供給穴５０が開口している第一分岐通路の連通部分の断面積、受入側供給通路４１及び第二供給穴５２が開口している第二分岐通路の連通部分の断面積が略同一面積であり、第二供給穴５２から供給される潤滑油量がさほど多くないので、第二供給穴５２から供給された潤滑油がスラスト玉軸受２６の保持器２８の内周側で跳ね返され、周囲に飛散してスラスト玉軸受２６の軌道面に達することなく他へ流出してしまう。
そのため、十分にスラスト玉軸受２６の潤滑を行なうことができず、スラスト玉軸受２６の焼き付き、摩耗、剥離が発生するおそれがあり、信頼性、耐久性の面で問題があった。
【００１４】
本発明は、上記事情に鑑みて為されたもので、パワーローラに加わるスラスト荷重を支承しつつ、パワーローラの回転を許容しているスラスト転がり軸受に対する潤滑油量を増大させることで、焼き付き、摩耗、剥離を抑制することができ、信頼性、耐久性を向上させたトロイダル型無段変速機を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１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、互いに同心に、且つ回転自在に支持された第一、第二のディスクと、これら第一、第二のディスクの中心軸に対し捻れの位置にある枢軸を中心として揺動するトラニオンと、互いに偏心した支持軸部及び枢支軸部からなり、このうちの支持軸部を上記トラニオンに回転自在に支持し、枢支軸部を前記トラニオンの内側面から突出させた変位軸と、前記枢支軸部の周囲にラジアルニードル軸受を介して回転自在に支持された状態で、上記第一、第二の両ディスクの間に挟持されたパワーローラと、このパワーローラの外端面に添設されてこのパワーローラに加わるスラスト荷重を支承するスラスト転がり軸受と、前記枢支軸部の先端外周に配設されてパワーローラに加わるラジアル荷重を支承するラジアル転がり軸受と、前記枢支軸部の内部に設けられた給油通路とを備えたトロイダル型無段変速機において、前記枢支軸部に、前記給油通路から分岐して前記ラジアル転がり軸受に向けて潤滑油を供給する第一分岐通路と、この第一分岐通路とともに前記給油通路から分岐して前記スラスト転がり軸受に向けて潤滑油を供給する第二分岐通路とを設け、前記給油通路は、前記枢支軸部の軸方向に延在し、前記第一、第二分岐通路は、前記給油通路が延在する方向と直交する方向に同一の流路断面積で形成されているとともに、前記第二分岐通路及び前記給油通路が連通する部分の断面積を、前記第一分岐通路及び前記給油通路が連通する部分の断面積より大きく設定した。
【００１６】
この請求項１記載の発明によると、スラスト転がり軸受は、パワーローラに加わるスラスト方向の高荷重を支承しつつ、パワーローラの高回転を許容するが、本発明では、給油通路から第二分岐通路に流れ込んだ大量の潤滑油がスラスト転がり軸受に確実に供給され、スラスト転がり軸受の軌道面に達するので、スラスト転がり軸受の焼き付き、摩耗、剥離を抑制することが可能となる。
【００１８】
また、給油通路、第一分岐通路及び第二分岐通路を複雑な構造にしなくとも．給油通路から第二分岐通路を介して十分な潤滑油を供給することが可能となる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図１を参照して説明する。なお、図４に示した構成と同一構成部分には、同一符号を付してその説明を省略する。
本実施形態は、パワーローラ８を枢支する枢支軸部２２の内側に、図４で示した同一構成の受入側給油通路４１が軸方向に穿設されている。
【００２０】
この受入側給油通路４１の上流端は、枢支軸部２２の基端面３５の一部で支持軸部２１から外れた部分で開口している。トラニオン６内に設けられた送り込み側給油通路３９を通じて送り込まれた潤滑油は、受入側給油通路４１の上流端から受入側給油通路４１に流入する。
【００２１】
ラジアルニードル軸受２５に接触する枢支軸部２２の先端側外周には、受入側給油通路４１と連通する第一分岐通路（図示せず）の第一供給穴６０が形成されている。スラスト玉軸受２６に対向する枢支軸部２２の中間外周には、第二分岐通路（図示せず）の第二供給穴６２が形成されている。
【００２２】
すなわち、第一、第二分岐通路は、受入側給油通路４１が延在する方向と直交する方向に同一の流路断面積で形成されている。
第二分岐通路は、受入側給油通路４１の軸線と交差する位置を中心として放射状に延在し、枢支軸部２２の中間外周で第二供給穴６２が開口している。第一分岐通路は、受入側給油通路４１の軸線と交差しない位置から放射状に延在し、枢支軸部２２の先端側外周で第一供給穴６０が開口している。これにより、前記第二分岐通路及び受入側給油通路４１が連通する部分の断面積は、第一分岐通路及び受入側給油通路４１が連通する部分の断面積より大きく設定されている。
【００２３】
上記構成によると、スラスト玉軸受２６は、パワーローラ８に加わるスラスト方向の高荷重を支承しつつ、パワーローラ８の高回転を許容するが、受入側給油通路４１から第二分岐通路に流れ込んだ大量の潤滑油が、第二供給穴６２からスラスト玉軸受２６に確実に供給され、スラスト玉軸受２６の軌道面に達するので、スラスト玉軸受２６の焼き付き、摩耗、剥離を抑制することが可能となる。
したがって、信頼性、耐久性を向上させたトロイダル型無段変速機を提供することができる。
【００２４】
また、受入側給油通路４１、第一分岐通路及び第二分岐通路を複雑な構造にしなくとも、受入側給油通路４１から第二分岐通路を介して十分な潤滑油を供給することができる
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、パワーローラに加わるスラスト荷重を支承しつつ、パワーローラの回転を許容しているスラスト転がり軸受に対する潤滑油量を増大させることで、焼き付き、摩耗、剥離を抑制することができ、信頼性、耐久性を向上させたトロイダル型無段変速機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るトロイダル型無段変速機のパワーローラを枢支する軸受構造を示す図である。
【図２】トロイダル型無段変速機の最大減速時の状態を示す図である。
【図３】トロイダル型無段変速機の最大増速時の状態を示す図である。
【図４】従来のトロイダル型無段変速機のパワーローラを枢支する軸受構造を示す図である。
【符号の説明】
２入力側ディスク（第一ディスク）
４出力側ディスク（第二ディスク）
５枢軸
６トラニオン
７変位軸
８パワーローラ
２１支持軸部
２２枢支軸部
２５ラジアルニードル軸受（ラジアル転がり軸受）
２６スラスト玉軸受（スラスト転がり軸受）
２８保持器
２９玉
３０外輪
４１受入側供給通路（給油通路）
６０第一供給穴
６２第二供給穴

Claims

互いの内側面同士を対向させた状態で、互いに同心に、且つ回転自在に支持された第一、第二のディスクと、これら第一、第二のディスクの中心軸に対し捻れの位置にある枢軸を中心として揺動するトラニオンと、互いに偏心した支持軸部及び枢支軸部からなり、このうちの支持軸部を上記トラニオンに回転自在に支持し、枢支軸部を前記トラニオンの内側面から突出させた変位軸と、前記枢支軸部の周囲にラジアルニードル軸受を介して回転自在に支持された状態で、上記第一、第二の両ディスクの間に挟持されたパワーローラと、このパワーローラの外端面に添設されてこのパワーローラに加わるスラスト荷重を支承するスラスト転がり軸受と、前記枢支軸部の先端外周に配設されてパワーローラに加わるラジアル荷重を支承するラジアル転がり軸受と、前記枢支軸部の内部に設けられた給油通路とを備えたトロイダル型無段変速機において、
前記枢支軸部に、前記給油通路から分岐して前記ラジアル転がり軸受に向けて潤滑油を供給する第一分岐通路と、この第一分岐通路とともに前記給油通路から分岐して前記スラスト転がり軸受に向けて潤滑油を供給する第二分岐通路とを設け、前記給油通路は、前記枢支軸部の軸方向に延在し、前記第一、第二分岐通路は、前記給油通路が延在する方向と直交する方向に同一の流路断面積で形成されているとともに、前記第二分岐通路及び前記給油通路が連通する部分の断面積を、前記第一分岐通路及び前記給油通路が連通する部分の断面積より大きく設定したことを特徴とするトロイダル型無段変速機。