JP5590265B2 - 無段変速機 - Google Patents

Description

本発明は、無段変速機に関する。

いわゆるトラクションドライブ方式の従来の変速機として、例えば、特許文献１には回転中心となる変速機軸と、この変速機軸の中心軸線を第１回転中心軸線とする相対回転可能な複数の回転要素と、第１回転中心軸線を中心にして放射状に複数配置した転動部材としての遊星ボールとを含んで構成される無段変速機（ＣＯＮＴＩＮＵＯＵＳＬＹ ＶＡＲＩＡＢＬＥ ＴＲＡＮＳＭＩＳＳＩＯＮＳ）が開示されている。この無段変速機は、複数の回転要素として、遊星ボールを挟持する入出力リング、遊星ボールを傾転可能に支持するキャリア、外周面が遊星ボールと接触するサンローラ等を含んで構成され、遊星ボールを傾転させることで変速比を無段階に変化させる。そして、この無段変速機は、遊星ボールの支持軸（スピンドル）に軸心油路を設け、支持軸端部に潤滑油を供給する油孔を設けており、オイルポンプによって圧送される潤滑油を油孔、軸心油路を介して遊星ボールの軸心部等の摺動部に供給している。

米国特許出願公開第２０１０／００９３４７９号明細書

ところで、上述のような特許文献１に記載されている無段変速機は、例えば、より適切な潤滑の点で更なる改善の余地がある。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、適切な潤滑性能を確保することができる無段変速機を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る無段変速機は、回転中心となる変速機軸と、前記変速機軸に軸方向に対向して配置され、共通の第１回転中心軸線を回転中心として相対回転可能である第１回転要素及び第２回転要素と、前記第１回転中心軸線とは異なる第２回転中心軸線を回転中心として回転可能であり前記第１回転要素と前記第２回転要素とに挟持され当該第１回転要素及び当該第２回転要素との間でトルクを伝達可能であると共に、傾転動作によって各回転要素間の回転速度比である変速比を変更可能である転動部材と、潤滑媒体を貯留可能である貯留部と、前記第１回転要素又は前記第２回転要素の回転に伴って前記貯留部に貯留された前記潤滑媒体を掻き上げる掻き上げ部とを備えることを特徴とする。

また、上記無段変速機では、前記掻き上げ部は、前記第１回転中心軸線と直交する方向に沿って延在する突部状のリブ又は窪み状の溝を有するものとすることができる。

また、上記無段変速機では、前記貯留部は、少なくとも前記第１回転要素、前記第２回転要素及び前記掻き上げ部の一部が前記潤滑媒体に浸った状態で当該潤滑媒体を貯留可能であるものとすることができる。

また、上記無段変速機では、前記第１回転要素は、リング状の円環部材であり、前記掻き上げ部は、前記第１回転要素と一体回転可能であり当該第１回転要素に動力を伝達する入力フランジに設けられ、前記第１回転要素の内周面側に向けて前記潤滑媒体を掻き上げるものとすることができる。

また、上記無段変速機では、前記第２回転要素は、リング状の円環部材であり、前記掻き上げ部は、前記第２回転要素と一体回転可能であり当該第２回転要素から動力が伝達される出力フランジに一体回転可能に固定された掻き上げ部材に設けられ、前記第２回転要素の内周面側に向けて前記潤滑媒体を掻き上げるものとすることができる。

また、上記無段変速機では、前記変速機軸、前記第１回転要素及び前記第２回転要素に対して前記第１回転中心軸線を回転中心として相対回転可能に前記変速機軸に配置されると共に、外面が前記転動部材と接触し、前記掻き上げ部によって掻き上げられた前記潤滑媒体を回転に伴って前記転動部材との接触面に供給可能である第３回転要素を備えるものとすることができる。

また、上記無段変速機では、前記第２回転中心軸線を回転中心として前記転動部材を支持し両端部が当該転動部材から突出した支持軸と、前記第１回転中心軸線を回転中心として前記第１回転要素、及び、前記第２回転要素と相対回転可能に前記変速機軸に配置されると共に、前記支持軸の端部が挿入され当該支持軸の端部を前記転動部材の傾転動作が可能な状態で保持するガイド部を有する第４回転要素とを備え、前記ガイド部は、前記第１回転中心軸線側とは反対側の端部が開放されており、前記掻き上げ部によって掻き上げられた前記潤滑媒体が供給されるものとすることができる。

また、上記無段変速機では、前記ガイド部は、前記第１回転中心軸線側とは反対側の端部に切り欠きを有するものとすることができる。

また、上記無段変速機では、前記第４回転要素は、前記ガイド部から前記第１回転中心軸線に向って設けられ、前記ガイド部内に供給された前記潤滑媒体を前記第１回転中心軸線側に供給する第１通路を有するものとすることができる。

また、上記無段変速機では、前記転動部材は、前記支持軸が挿入される貫通孔内に設けられる軸受によって回転可能に支持され、前記支持軸の外周面と前記貫通孔の内周面との間に前記潤滑媒体を前記軸受に供給する第２通路を有するものとすることができる。

また、上記無段変速機では、前記第４回転要素は、少なくとも一部が前記変速機軸と相対回転不能に固定され、前記転動部材は、前記第１回転中心軸線周りに回転不能に支持されているものとすることができる。

本発明に係る無段変速機は、適切な潤滑性能を確保することができる、という効果を奏する。

図１は、実施形態に係る無段変速機の概略断面図である。 図２は、実施形態に係る無段変速機の部分断面図である。 図３は、実施形態に係る無段変速機の固定キャリアについて説明する平面図である。 図４は、実施形態に係る無段変速機の可動キャリアについて説明する平面図である。 図５は、実施形態に係る無段変速機のプレートについて説明する平面図である。 図６は、実施形態に係る無段変速機の掻き上げ部を示す正面図である。 図７は、実施形態に係る無段変速機の掻き上げ部を示す部分断面図である。 図８は、実施形態に係る無段変速機の掻き上げ部の他の一例を示す部分断面図である。 図９は、実施形態に係る無段変速機の動作を説明する模式図である。 図１０は、実施形態に係る無段変速機の動作を説明する概略断面図である。 図１１は、実施形態に係る無段変速機の動作を説明する模式図である。 図１２は、実施形態に係る無段変速機の動作を説明するための平面図である。 図１３は、実施形態に係る無段変速機の動作を説明するための平面図である。 図１４は、実施形態に係る無段変速機の動作を説明する模式図である。 図１５は、実施形態に係る無段変速機の各支持軸の変速比に応じた潤滑状態の一例を表す模式図である。

以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。

［実施形態］
図１は、実施形態に係る無段変速機の概略断面図、図２は、実施形態に係る無段変速機の部分断面図、図３は、実施形態に係る無段変速機の固定キャリアについて説明する平面図、図４は、実施形態に係る無段変速機の可動キャリアについて説明する平面図、図５は、実施形態に係る無段変速機のプレートについて説明する平面図、図６は、実施形態に係る無段変速機の掻き上げ部を示す正面図、図７は、実施形態に係る無段変速機の掻き上げ部を示す部分断面図（図６のＢ−Ｂ断面図）、図８は、実施形態に係る無段変速機の掻き上げ部の他の一例を示す部分断面図、図９、図１１、図１４は、実施形態に係る無段変速機の動作を説明する模式図、図１０は、実施形態に係る無段変速機の動作を説明する概略断面図、図１２、図１３は、実施形態に係る無段変速機の動作を説明するための平面図、図１５は、実施形態に係る無段変速機の各支持軸の変速比に応じた潤滑状態の一例を表す模式図である。なお、図９、図１１、図１４は、第１回転要素、第２回転要素、転動部材を図１中の矢印Ａ方向に見た場合の模式図である。

本実施形態の無段変速機は、車両に搭載され、内燃機関などの動力源が発生する動力（トルク）を車両の駆動輪に伝達するものである。この無段変速機は、接触させた回転要素間に介在させた流体例えばトラクション油（伝達油）によってこの回転要素間で動力を伝達可能ないわゆるトラクションドライブ方式の無段変速機である。無段変速機は、一方の回転要素と他方の回転要素との接触面に介在するトラクション油をせん断するときに生ずる抵抗力（トラクション力、トラクション油膜のせん断力）を利用して動力（トルク）を伝達する。本実施形態の無段変速機は、いわゆるボールプラネタリ式無段変速機（ＣＶＰ：Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｐｌａｎｅｔａｒｙ）である。

具体的には、図１、図２に示すように、本実施形態の無段変速機１の主要部を成す無段変速機構は、共通の第１回転中心軸線Ｒ１を有し相互間での相対回転が可能な第１回転要素としての第１回転部材１０、第２回転要素としての第２回転部材２０、第３回転要素としてのサンローラ３０及び第４回転要素であり支持回転要素としてのキャリア４０とを備える。さらに、無段変速機１は、第１回転中心軸線Ｒ１とは異なる第２回転中心軸線Ｒ２を各々有する複数の転動部材としての遊星ボール５０と、第１回転部材１０、第２回転部材２０、サンローラ３０等の回転中心となる変速機軸６０とを備える。無段変速機１は、第２回転中心軸線Ｒ２を第１回転中心軸線Ｒ１に対して傾斜させ、キャリア４０によって傾転自在に保持される遊星ボール５０を傾転させることによって、入出力間の変速比を変えるものである。

なお、以下の説明では、特に断りのない限り、第１回転中心軸線Ｒ１や第２回転中心軸線Ｒ２に沿う方向を軸方向、第１回転中心軸線Ｒ１周りの方向を周方向という。また、第１回転中心軸線Ｒ１に直交する方向を径方向といい、その中でも、内方に向けた側を径方向内側、外方に向けた側を径方向外側という。

無段変速機１は、典型的には、第１回転部材１０と第２回転部材２０とサンローラ３０とキャリア４０との間で各遊星ボール５０を介したトルクの伝達が行われる。例えば、無段変速機１は、第１回転部材１０、第２回転部材２０、サンローラ３０及びキャリア４０のうちの１つがトルク（動力）の入力部となり、残りの回転要素の内の少なくとも１つがトルクの出力部となる。そして、無段変速機１は、入力部となる何れかの回転要素と出力部となる何れかの回転要素との間の回転速度（回転数）の比が変速比となる。ここでは、無段変速機１は、第１回転部材１０が入力部、第２回転部材２０が出力部となる場合を説明する。

また、無段変速機１は、変速機軸６０の中心軸（第１回転中心軸線Ｒ１）を中心にして放射状に複数個の遊星ボール５０が配置される。遊星ボール５０は、第２回転中心軸線Ｒ２を回転中心として回転（自転）可能である。遊星ボール５０は、変速機軸６０にこの変速機軸６０の軸方向に対向して配置させた第１回転部材１０と第２回転部材２０とに挟持される。また、遊星ボール５０は、キャリア４０に自転可能に支持される。無段変速機１は、第１回転部材１０、第２回転部材２０のうちの少なくとも一方を遊星ボール５０に押し付けることによって、第１回転部材１０、第２回転部材２０、サンローラ３０と遊星ボール５０との間に適切な摩擦力（トラクション力）を発生させ、その間におけるトルクの伝達を可能にする。また、無段変速機１は、遊星ボール５０を第２回転中心軸線Ｒ２と第１回転中心軸線Ｒ１とを含む傾転平面上で傾転させ、第１回転部材１０と第２回転部材２０との間の回転速度（回転数）の比を変化させることによって、入出力間の回転速度（回転数）の比を変える。

なお、無段変速機１は、第１回転部材１０、第２回転部材２０、サンローラ３０、キャリア４０の全てが変速機軸６０に対して相対回転可能なものもあれば、第１回転部材１０、第２回転部材２０、サンローラ３０、キャリア４０のうちの何れか１つを変速機軸６０に対して相対回転できない構成とするものもある。以下においては、キャリア４０の一部が変速機軸６０に対して固定される例について説明するがこれに限られない。ここでは、変速機軸６０は、中心軸を第１回転中心軸線Ｒ１に一致させた円柱状に形成され、不図示の筐体や車体等における無段変速機１の固定部に固定し当該固定部に対して相対回転させぬよう構成した固定軸である。

以下、無段変速機１の各構成について詳細に説明する。

第１回転部材１０、第２回転部材２０は、中心軸を第１回転中心軸線Ｒ１に一致させた円盤部材（ディスク）や円環部材（リング）であり、第１回転中心軸線Ｒ１の軸方向で対向させて各遊星ボール５０を挟み込むように配設する。この例示においては、双方ともリング状の円環部材とする。第１回転部材１０、第２回転部材２０は、共通の第１回転中心軸線Ｒ１を回転中心として相対回転可能である。

第１回転部材１０と第２回転部材２０とは、内周面に各遊星ボール５０の径方向外側の外周曲面と接触する接触面１０ａ、２０ａを有している。第１回転部材１０、第２回転部材２０の各接触面１０ａ、２０ａは、例えば、遊星ボール５０の外周曲面の曲率と同等の曲率の凹円弧面、外周曲面の曲率とは異なる曲率の凹円弧面、凸円弧面又は平面等の形状を成している。ここでは、各接触面１０ａ、２０ａは、後述する基準位置の状態（第１回転中心軸線Ｒ１と第２回転中心軸線Ｒ２とが平行である状態）で、第１回転中心軸線Ｒ１から当該遊星ボール５０との接触部分までの距離が同等の長さになるように形成され、第１回転部材１０、第２回転部材２０の各遊星ボール５０に対する各接触角θが同等の角度になるようにしている。

ここで、接触角θとは、基準から遊星ボール５０と各接触面１０ａ、２０ａとの接触部分までの角度のことである。ここでは、径方向を基準にしている。第１回転部材１０、第２回転部材２０の遊星ボール５０との接触面１０ａ、２０ａは、遊星ボール５０の外周曲面に対して点接触又は面接触している。また、第１回転部材１０、第２回転部材２０の遊星ボール５０との接触面１０ａ、２０ａは、第１回転部材１０、第２回転部材２０から遊星ボール５０に向けて軸方向の力が加わった際に、遊星ボール５０に対して径方向内側でかつ斜め方向の力（法線力Ｆｎ）が加わるように形成されている。

この無段変速機１は、第１回転部材１０を無段変速機１の正駆動時（入力部としての回転要素にトルクが入力される場合）におけるトルク入力部（入力リング）として機能させる。また、無段変速機１は、第２回転部材２０を無段変速機１の正駆動時におけるトルク出力部（出力リング）として機能させる。無段変速機１は、第１回転部材１０にトルクカム７０を介して入力フランジ１１が連結される。また、無段変速機１は、第２回転部材２０にトルクカム７１を介して出力フランジ２１が連結される。入力フランジ１１、出力フランジ２１は、第１回転中心軸線Ｒ１を回転中心として変速機軸６０と相対回転可能に設けられる。

入力フランジ１１は、トルクカム７０を介して第１回転部材１０と一体回転可能であり、正駆動時に第１回転部材１０に動力を伝達する。入力フランジ１１は、筒状部１１ａ、円盤部１１ｂ等を含んで構成される。入力フランジ１１は、円盤部１１ｂ側がトルクカム７０を介して第１回転部材１０に連結され、筒状部１１ａ側が車両の動力源側に連結される。

筒状部１１ａは、円筒状又は円柱状の回転軸１２を径方向外側から覆い、かつ、この回転軸１２に固定される円筒状のものであり、その中心軸を第１回転中心軸線Ｒ１に一致させている。この例示では、筒状部１１ａの内周面と回転軸１２の外周面との間にスプライン軸受が形成されており、筒状部１１ａと回転軸１２とがスプライン嵌合によって固定される。ここで、回転軸１２とは、変速機軸６０の一端に同心上に配置された入力用の回転軸であり、軸受（例えばころ軸受やニードル軸受等）Ｂ１を介して変速機軸６０に対する周方向の相対回転を行うことができる。したがって、この入力フランジ１１は、筒状部１１ａが固定された回転軸１２と軸受Ｂ１を介して変速機軸６０に対する周方向の相対回転を行うことになる。

円盤部１１ｂは、筒状部１１ａの一端から径方向外側に向けて延設した円盤状のものであり、その中心軸を第１回転中心軸線Ｒ１に一致させている。この円盤部１１ｂは、その外径が第１回転部材１０の外径と略同等の大きさになるよう成形する。この円盤部１１ｂは、第１回転中心軸線Ｒ１の軸方向に対して、後述の固定キャリア４１と隣接し対向する。円盤部１１ｂは、第１回転中心軸線Ｒ１の軸方向に対して、後述の固定キャリア４１と、出力フランジ２１の円盤部２１ｂとの間に配置される。

出力フランジ２１は、トルクカム７１を介して第２回転部材２０と一体回転可能であり、正駆動時にこの第２回転部材２０から動力が伝達される。出力フランジ２１は、第１筒状部２１ａ、円盤部２１ｂ、第２筒状部２１ｃ等を含んで構成される。出力フランジ２１は、第１筒状部２１ａ側が円環部材７２、トルクカム７１を介して第２回転部材２０に連結され、第２筒状部２１ｃ側が車両の駆動輪側に連結される。

第１筒状部２１ａは、第１回転部材１０及び第２回転部材２０を径方向外側から覆う円筒状のものであり、その中心軸を第１回転中心軸線Ｒ１に一致させている。さらに、この第１筒状部２１ａは、トルクカム７０、トルクカム７１や入力フランジ１１の円盤部１１ｂについても径方向外側から覆うよう軸線方向に延設されている。

円盤部２１ｂは、その第１筒状部２１ａの延設端部から径方向内側でかつ入力フランジ１１の筒状部１１ａの外周面に向けて延設した円盤状のものであり、その中心軸を第１回転中心軸線Ｒ１に一致させている。この円盤部２１ｂは、第１回転中心軸線Ｒ１の軸方向に対して、入力フランジ１１の円盤部１１ｂと隣接し対向させて配置されている。

第２筒状部２１ｃは、入力フランジ１１の筒状部１１ａを径方向外側から覆った円筒状のものであり、その中心軸を第１回転中心軸線Ｒ１に一致させて円盤部２１ｂの内径側から軸線方向に延設されている。

この無段変速機１は、出力フランジ２１の第２筒状部２１ｃの内周面と入力フランジ１１の筒状部１１ａの外周面との間に軸受（例えばころ軸受やニードル軸受等）Ｂ２が配設されている。また、無段変速機１は、入力フランジ１１と出力フランジ２１それぞれの円盤部１１ｂ、２１ｂの間にスラスト軸受（ここではスラストころ軸受やスラストニードル軸受、スラスト玉軸受等）ＴＢが配設されている。したがって、入力フランジ１１と出力フランジ２１とは、その相互間においても軸受Ｂ２やスラスト軸受ＴＢを介して相対回転可能である。

トルクカム７０、７１は、回転トルクを第１回転中心軸線Ｒ１に沿った軸力に変換するトルク軸力変換機構であり、押圧力発生機構である。このトルクカム７０、７１が発生させる軸力とは、第１回転部材１０、第２回転部材２０を各遊星ボール５０に押し付けるための押圧力である。トルクカム７０は、第１回転部材１０と入力フランジ１１との間に配設される。トルクカム７１は、第２回転部材２０と出力フランジ２１との間に配設される。トルクカム７０は、入力フランジ１１と第１回転部材１０との間で回転トルクを伝達する際に、伝達されるトルクの大きさに応じて第１回転部材１０に対して軸方向に沿った各遊星ボール５０側への推力（軸力）を発生させる。トルクカム７１は、出力フランジ２１と第２回転部材２０との間で回転トルクを伝達する際に、伝達されるトルクの大きさに応じて第２回転部材２０に対して軸方向に沿った各遊星ボール５０側への推力（軸力）を発生させる。

なお、この無段変速機１においては、第１回転部材１０をトルク出力部とし、かつ、第２回転部材２０をトルク入力部とすることも可能であり、その場合、入力フランジ１１として設けているものを出力軸として利用し、出力フランジ２１として設けているものを入力軸として利用する。また、無段変速機１においては、サンローラ３０やキャリア４０をトルク入力部やトルク出力部として用いる場合には、後述のサンローラ３０やキャリア４０に対して別途構成した入力軸や出力軸を連結する。

サンローラ３０は、中心軸を第１回転中心軸線Ｒ１に一致させた円筒状のものであり、軸受ＲＢ１、ＲＢ２によって変速機軸６０に対する周方向への相対回転を行えるよう支持される。つまり、サンローラ３０は、変速機軸６０、第１回転部材１０、第２回転部材２０、後述のキャリア４０に対して第１回転中心軸線Ｒ１を回転中心として相対回転可能に変速機軸６０に配置される。さらに、サンローラ３０は、変速機軸６０の軸方向に対して、軸受ＲＢ１の外輪、軸受ＲＢ２の外輪等によって位置決めされており、変速機軸６０の軸方向に対して相対移動不能に固定される。

サンローラ３０は、外周面３１が複数個の遊星ボール５０と接触する。サンローラ３０の外周面３１には、複数個の遊星ボール５０が放射状に略等間隔で配置される。したがって、サンローラ３０は、外周面３１が遊星ボール５０の自転の際の転動面となる。サンローラ３０は、自らの回転動作によって各遊星ボール５０を転動（自転）させることもできれば、各遊星ボール５０の転動動作（自転動作）に伴って回転することもできる。

なお、本実施形態のサンローラ３０は、軸受ＲＢ１、軸受ＲＢ２によって支持される第１分割構造体３２、第１分割構造体３２の外周面に固定される第２分割構造体３３、第１分割構造体３２の外周面にアンギュラ軸受ＡＢを介して支持される第３分割構造体３４の３つの部位からなる分割構造となっている。これにより、この無段変速機１は、サンローラ３０と遊星ボール５０との間のスピン損失を低減させ、動力伝達効率の低下を抑えることができる。この場合、サンローラ３０の外周面３１は、第２分割構造体３３の外周面、及び、第３分割構造体３４の外周面によって構成される。なお、このサンローラ３０は、このような分割構造でなくてもよい。

キャリア４０は、変速機軸６０に配置され、第１回転中心軸線Ｒ１を回転中心として第１回転部材１０、第２回転部材２０、サンローラ３０等と相対回転可能であり、遊星ボール５０の支持軸（スピンドル、あるいはピニオンピンともいう。）５１を遊星ボール５０の傾転動作が可能な状態で保持するものである。キャリア４０は、支持軸５１の端部が挿入されこの支持軸５１の端部を、遊星ボール５０の傾転動作が可能な状態で保持するガイド部として、第１ガイド部４４及び第２ガイド部４５を有する。

ここで、遊星ボール５０は、支持軸５１を介してキャリア４０によって傾転自在に保持されるものである。遊星ボール５０は、後述するように、傾転動作によって各回転要素間の回転速度比である変速比を変更可能である。遊星ボール５０は、サンローラ３０の外周面３１上を転がる転動部材である。遊星ボール５０は、完全な球状体であることが好ましいが、少なくとも転動方向にて球形を成すもの、例えばラグビーボールの様な断面が楕円形状のものであってもよい。遊星ボール５０は、その中心を通って貫通させた支持軸５１によって回転自在に支持される。支持軸５１は、第２回転中心軸線Ｒ２を回転中心として遊星ボール５０を支持し両端部が遊星ボール５０から突出している。例えば、遊星ボール５０は、支持軸５１の外周面との間に配設したラジアル軸受ＲＢ３、ＲＢ４によって、第２回転中心軸線Ｒ２を回転軸とした支持軸５１に対する相対回転（つまり自転）ができるようにしている。ここでは、遊星ボール５０は、貫通孔５０ａが形成されている。遊星ボール５０は、支持軸５１が挿入される貫通孔５０ａ内に設けられる軸受ＲＢ３、ＲＢ４によって回転可能に支持される。したがって、遊星ボール５０は、支持軸５１の第２回転中心軸線Ｒ２を中心にしてサンローラ３０の外周面３１上を転動することができる。

支持軸５１の基準となる位置は、図１に示すように、第２回転中心軸線Ｒ２が第１回転中心軸線Ｒ１と平行になる位置である。支持軸５１は、基準位置で形成される自身の回転中心軸（第２回転中心軸線Ｒ２）と第１回転中心軸線Ｒ１とを含む傾転平面内において、基準位置とそこから傾斜させた位置との間を遊星ボール５０と共に揺動（傾転）することができる。この傾転は、傾転平面内で遊星ボール５０の中心を支点にして行われる。そして、遊星ボール５０から突出した支持軸５１の両端は、次に説明するようにキャリア４０に各遊星ボール５０の傾転動作が可能な状態で保持される。

キャリア４０は、各遊星ボール５０の傾転動作を妨げないように、遊星ボール５０を支持する支持軸５１の端部を支持する。本実施形態のキャリア４０は、固定要素としての固定キャリア４１と、可動要素としての可動キャリア４２と、プレート４３とを有する。固定キャリア４１、可動キャリア４２、プレート４３は、いずれも中心軸を第１回転中心軸線Ｒ１に一致させた円環板状のものであり、変速機軸６０上に設けられる。ここでは、固定キャリア４１は、第１回転部材１０、トルクカム７０等の径方向内側に配置され、可動キャリア４２、プレート４３は、第２回転部材２０、トルクカム７１等の径方向内側に配置される。

固定キャリア４１は、支持軸５１の一端部である第１ガイド端部５２側に変速機軸６０と相対回転不能に設けられる。固定キャリア４１は、内周面側にてボルト等を介して変速機軸６０のフランジ部に固定される。可動キャリア４２は、支持軸５１の他端部である第２ガイド端部５３側に固定キャリア４１と対向して配置され変速機軸６０と相対回転可能に設けられる。可動キャリア４２は、所定の回転角度の範囲で変速機軸６０と相対回転可能である。すなわち、固定キャリア４１と可動キャリア４２とは、第１回転中心軸線Ｒ１の軸方向に対して、遊星ボール５０を挟んで対向するようにして配置される。可動キャリア４２は、内周面側にて軸受等を介して変速機軸６０の外周面上に第１回転中心軸線Ｒ１を回転中心として相対回転可能に支持される。したがって、可動キャリア４２と固定キャリア４１とは、第１回転中心軸線Ｒ１を回転中心として相対回転可能である。プレート４３は、第１回転中心軸線Ｒ１の軸方向に対して遊星ボール５０と可動キャリア４２との間に配置され固定キャリア４１と相対回転不能に設けられる。プレート４３は、第１回転中心軸線Ｒ１の軸方向に沿った複数の連結軸等を介して固定キャリア４１に対して固定される。固定キャリア４１とプレート４３とは、連結軸等を介して連結されることで全体として籠状の構造となっている。したがって、可動キャリア４２とプレート４３とは、第１回転中心軸線Ｒ１を回転中心として相対回転可能である。そして、固定キャリア４１は、第１ガイド部４４を有し、可動キャリア４２は、第２ガイド部４５を有し、プレート４３は、スリット部４６を有する。

ここで、本実施形態の支持軸５１は、第１ガイド端部５２、第２ガイド端部５３のうちの一方と中間部５４（支持軸５１の本体部）とを分割構造としている。この支持軸５１は、第１ガイド端部５２、第２ガイド端部５３の外径が中間部５４の外径より大きく形成されている。そして、支持軸５１は、第２ガイド端部５３が中間部５４と一体に形成され、第１ガイド端部５２が中間部５４とは別体に形成されて中間部５４に組み付けられる。これにより、無段変速機１は、遊星ボール５０と支持軸５１との間にラジアル軸受ＲＢ３、ＲＢ４等を設ける場合に、当該ラジアル軸受ＲＢ３、ＲＢ４の組み付け性を向上することができる。

第１ガイド部４４は、図１、図２、図３に示すように、固定キャリア４１に第１回転中心軸線Ｒ１と直交する径方向に延在しかつ遊星ボール５０に向かって開口して形成される。第１ガイド部４４は、基本的には、有底のガイド溝部として形成され、すなわち、第１回転中心軸線Ｒ１の軸方向に対して固定キャリア４１を貫通していない構成となっている。ここでは、第１ガイド部４４は、直線状に形成され第１回転中心軸線Ｒ１側とは反対側の端部、すなわち、径方向外側の端部が開放されている。第１ガイド部４４は、複数の遊星ボール５０（ここでは８つ）に対応して、第１回転中心軸線Ｒ１を中心として放射状に複数（ここでは８つ）設けられる。複数の第１ガイド部４４は、第１回転中心軸線Ｒ１周りに等間隔で設けられる。第１ガイド部４４は、支持軸５１の第１ガイド端部５２が挿入されこの支持軸５１の第１ガイド端部５２の移動を案内可能である。ここでは、支持軸５１の第１ガイド端部５２は、第１ガイド部４４によって径方向への移動が案内されるガイド端部として機能する。

第２ガイド部４５は、図１、図２、図４に示すように、可動キャリア４２に第１回転中心軸線Ｒ１と直交する径方向に対して傾斜した方向に延在しかつ遊星ボール５０に向かって開口して形成される。第２ガイド部４５は、基本的には、有底のガイド溝部として形成され、すなわち、第１回転中心軸線Ｒ１の軸方向に対して可動キャリア４２を貫通していない構成となっている。ここでは、第２ガイド部４５は、直線状に形成されると共に、第１回転中心軸線Ｒ１を通る径方向に沿った直線に対して略平行にオフセットされた位置に形成される。また、第２ガイド部４５は、径方向外側の端部が開放されている。第２ガイド部４５は、第１ガイド部４４と同様に、複数の遊星ボール５０（ここでは８つ）に対応して複数（ここでは８つ）設けられる。各第２ガイド部４５は、第１回転中心軸線Ｒ１の軸方向に見た場合（図１中、矢印Ａ方向に見た場合）に、それぞれ対応する第１ガイド部４４と一部が重なって交差する位置に形成される。この第１ガイド部４４と第２ガイド部４５との交差部位は、固定キャリア４１と可動キャリア４２とが第１回転中心軸線Ｒ１を回転中心として相対回転することで、径方向に沿って移動することとなる。そして、第２ガイド部４５は、支持軸５１の第２ガイド端部５３が挿入されこの支持軸５１の第２ガイド端部５３の移動を案内可能である。ここでは、支持軸５１の第２ガイド端部５３は、第２ガイド部４５によって移動が案内されるガイド端部として機能する。第２ガイド部４５は、内側壁面と第２ガイド端部５３の外周面とが当接することで、第２ガイド端部５３を支持し所定の径方向位置で位置決めする。

なお、第２ガイド部４５は、第１回転中心軸線Ｒ１と直交する径方向に対して傾斜した方向に延在する円弧状に形成され、第１回転中心軸線Ｒ１の軸方向に見た場合に、第１ガイド部４４と一部が重なって交差する位置に形成されてもよい。

スリット部４６は、図１、図２、図５に示すように、プレート４３に第１回転中心軸線Ｒ１と直交する径方向に延在しかつ第１回転中心軸線Ｒ１の軸方向に貫通して形成される。すなわち、スリット部４６は、プレート４３を第１回転中心軸線Ｒ１の軸方向に貫通したスリット孔として形成される。ここでは、スリット部４６は、直線状に形成され径方向外側の端部が開放されている。スリット部４６は、第１ガイド部４４と同様に、複数の遊星ボール５０（ここでは８つ）に対応して、第１回転中心軸線Ｒ１を中心として放射状に複数（ここでは８つ）設けられる。複数のスリット部４６は、第１回転中心軸線Ｒ１周りに等間隔で設けられる。各スリット部４６は、固定キャリア４１とプレート４３とが固定された状態で、対応する第１ガイド部４４と第１回転中心軸線Ｒ１の軸方向に対して対向する。したがって、各スリット部４６は、第１回転中心軸線Ｒ１の軸方向に見た場合（図１中、矢印Ａ方向に見た場合）に、それぞれ対応する第２ガイド部４５と一部が重なって交差する位置に形成される。このスリット部４６と第２ガイド部４５との交差部位は、第１ガイド部４４と第２ガイド部４５との交差部位と同様に、固定キャリア４１と可動キャリア４２とが第１回転中心軸線Ｒ１を回転中心として相対回転することで、径方向に沿って移動することとなる。そして、スリット部４６は、支持軸５１の両端部、すなわち、第１ガイド端部５２、第２ガイド端部５３との間の中間部５４が挿入されこの支持軸５１の中間部５４の移動を許容する。

上記のように構成されるキャリア４０は、第１ガイド部４４と第２ガイド部４５とスリット部４６とによって、支持軸５１を遊星ボール５０の傾転動作が可能な状態で保持する。そして、キャリア４０は、固定キャリア４１と可動キャリア４２との相対回転に伴った第１ガイド部４４と第２ガイド部４５との相対変位によって支持軸５１と共に遊星ボール５０を傾転させ各回転要素間の回転速度比である変速比を変更可能である。

ここで、無段変速機１は、遊星ボール５０の傾転角が基準位置、すなわち、０度のときに、第１回転部材１０と第２回転部材２０とが同一回転速度（同一回転数）で回転する。つまり、このときには、第１回転部材１０と第２回転部材２０との回転比（回転速度又は回転数の比）が１となり、変速比γが１になっている。例えば、第１回転部材１０及び第２回転部材２０の回転速度を各々「Ｖ１」、「Ｖ２」とすると、その回転比は、「Ｖ１／Ｖ２」になる。一方、図２に一点鎖線で示すように、支持軸５１と共に遊星ボール５０を基準位置から傾転させた際には、支持軸５１の中心軸から第１回転部材１０との接触部分までの距離が変化すると共に、支持軸５１の中心軸から第２回転部材２０との接触部分までの距離が変化する。これにより、無段変速機１は、第１回転部材１０又は第２回転部材２０のうちのいずれか一方が基準位置のときよりも高速で回転し、他方が低速で回転するようになる。例えば、第２回転部材２０は、遊星ボール５０を一方へと傾転させたときに第１回転部材１０よりも低回転になり（減速）、他方へと傾転させたときに第１回転部材１０よりも高回転になる（増速）。したがって、この無段変速機１においては、その傾転角を変えることによって、各回転要素間の回転比（変速比γ）を無段階に変化させることができる。なおここでの増速時（γ＜１）には、図１における上側の遊星ボール５０を紙面反時計回り方向に傾転させかつ下側の遊星ボール５０を紙面時計回り方向に傾転させる。また、減速時（γ＞１）には、図１における上側の遊星ボール５０を紙面時計回り方向に傾転させかつ下側の遊星ボール５０を紙面反時計回り方向に傾転させる。

本実施形態の無段変速機１は、キャリア４０が変速比γを変える機構として機能する。無段変速機１は、キャリア４０によって各遊星ボール５０の第２回転中心軸線Ｒ２を傾斜させて当該各遊星ボール５０を傾転させることにより、遊星ボール５０の傾転角が変わり、変速比γが変更される。

ここでは、キャリア４０は、可動キャリア４２と固定キャリア４１との相対回転に応じて支持軸５１に傾転させる力、すなわち、傾転力を付与し支持軸５１と共に遊星ボール５０を傾転させる。すなわち、キャリア４０は、不図示のＥＣＵ等の制御に応じてモータなどの駆動装置からウォームギア等の伝達部材を介して可動キャリア４２に回転動力が伝達されることで、可動キャリア４２が固定キャリア４１に対して相対回転する。これにより、第２ガイド部４５と第１ガイド部４４、スリット部４６との交差部位は、第１ガイド部４４、スリット部４６と第２ガイド部４５とが相対変位によって位相がずれることで、径方向に沿って移動することとなる。このとき、支持軸５１は、可動キャリア４２と固定キャリア４１との相対回転に応じて発生する傾転力によって、第２ガイド端部５３が第２ガイド部４５に沿って案内されながら押し上げられる又は押し下げられるように移動し、第１ガイド端部５２が第１ガイド部４４に沿って案内されながら移動する。つまり、支持軸５１は、第１ガイド端部５２が径方向外側、第２ガイド端部５３が径方向内側に移動し、あるいは、第２ガイド端部５３が径方向外側、第１ガイド端部５２が径方向内側に移動することで、第２回転中心軸線Ｒ２が第１回転中心軸線Ｒ１に対して揺動する。

このようにして、キャリア４０は、各遊星ボール５０の第２回転中心軸線Ｒ２が第１回転中心軸線Ｒ１を含む平面内に位置し、かつその平面内で第１回転中心軸線Ｒ１と平行な状態、すなわち、基準位置にある状態と、その平行状態から傾斜する状態とに傾転させることができる。この結果、支持軸５１は、第１ガイド端部５２の径方向位置と第２ガイド端部５３の径方向位置とのずれに応じて、第１回転中心軸線Ｒ１に対する第２回転中心軸線Ｒ２の傾斜角度である傾転角が変更され、これに伴って遊星ボール５０が傾転する。キャリア４０は、このようにして支持軸５１に傾転力を付与し、この支持軸５１を傾斜させることで第２回転中心軸線Ｒ２を傾斜させ、遊星ボール５０を傾転させることができる。したがって、この無段変速機１は、遊星ボール５０の傾転によって、支持軸５１の中心軸から第１回転部材１０と遊星ボール５０との接触部分までの距離が変化すると共に、支持軸５１の中心軸から遊星ボール５０と第２回転部材２０との接触部分までの距離が変化し、変速比が変更される。このとき、キャリア４０は、プレート４３においてスリット部４６によって支持軸５１の中間部５４の径方向への揺動が許容される。なお、本実施形態の無段変速機１は、可動キャリア４２が図４中の紙面反時計回り方向に回転することで、第２ガイド端部５３が中心側（第１回転中心軸線Ｒ１）に移動し、変速比が所定の変速幅の範囲内で増速側に変更される。また、無段変速機１は、可動キャリア４２が図４中の紙面時計回り方向に回転することで、第２ガイド端部５３が外側（第１回転中心軸線Ｒ１とは反対側）に移動し、変速比が所定の変速幅の範囲内で減速側に変更される。

上記のように構成される無段変速機１は、例えば、入力フランジ１１にトルクが伝達されると、当該トルクをトルクカム７０、第１回転部材１０、遊星ボール５０、第２回転部材２０、トルクカム７１等を介して出力フランジ２１に伝達することができる。このとき、無段変速機１は、例えば、入力フランジ１１から第１回転部材１０にトルクが伝達されると、トルクカム７０、トルクカム７１等の作用によって伝達されるトルクの大きさに応じて、第１回転部材１０と各遊星ボール５０、第２回転部材２０と各遊星ボール５０とを相対的に接近させ互いに押し付ける方向への押圧力（押圧荷重）が発生する。これにより、無段変速機１は、押圧力に応じた伝達トルク容量が確保され、この伝達トルク容量に応じて第１回転部材１０と各遊星ボール５０との間、各遊星ボール５０と第２回転部材２０との間にトラクション力（摩擦力）が発生する。この結果、無段変速機１は、第１回転部材１０と各遊星ボール５０との間、各遊星ボール５０と第２回転部材２０との間で相互に動力（トルク）を伝達することができる。

また、このトルクカム７０、トルクカム７１による押圧力は、第１回転部材１０、第２回転部材２０の接触面１０ａ、２０ａと各遊星ボール５０の外面の形状及び位置関係に応じた作用によって、各遊星ボール５０を介してサンローラ３０にも伝わる。これにより、無段変速機１は、トルクカム７０、トルクカム７１による押圧力に応じて各遊星ボール５０とサンローラ３０との間にトラクション力（摩擦力）が発生して、各遊星ボール５０とサンローラ３０との間でも相互に動力（トルク）を伝達することができる。

したがって、無段変速機１は、第１回転部材１０の回転に伴い第１回転部材１０と各遊星ボール５０との間に摩擦力（トラクション力）が発生し、各遊星ボール５０が自転を始める。そして、無段変速機１は、各遊星ボール５０の回転によって、各遊星ボール５０と第２回転部材２０との間、各遊星ボール５０とサンローラ３０との間にも摩擦力が発生し、第２回転部材２０とサンローラ３０も回転を始める。同様に、無段変速機１は、第２回転部材２０の回転に伴い各遊星ボール５０が自転を始め、第１回転部材１０とサンローラ３０も回転を始める。そして、無段変速機１は、駆動装置からの動力によってキャリア４０が上記のようにして各遊星ボール５０を傾転させ各遊星ボール５０の傾転角を変更することで変速比γを無段階に変更することができる。

ここで、本実施形態の無段変速機１は、各部の摺動部に対して潤滑媒体としてのオイル（トラクション油と兼用でも良い。）を供給するための機構を備えている。本実施形態の無段変速機１は、各部にオイルを供給するための構成として、貯留部８０と、掻き上げ部８１、掻き上げ部８２とを備えている。この無段変速機１は、貯留部８０に貯留されているオイルを掻き上げ部８１、掻き上げ部８２によって掻き上げることで、各部の摺動部に対してオイルを供給し、無段変速機１の各部を適切に潤滑している。

貯留部８０は、図１に示すように、オイルを貯留可能である。本実施形態の無段変速機１は、入力フランジ１１、出力フランジ２１、各回転要素（第１回転部材１０、第２回転部材２０、サンローラ３０、キャリア４０）、各遊星ボール５０、変速機軸６０等の各部を収容するケース２を備えており、このケース２の内面側に貯留部８０が設けられる。

本実施形態の無段変速機１は、車両に搭載される際には、第１回転中心軸線Ｒ１が水平方向に対してほぼ平行になるようにして配置される。そして、貯留部８０は、ケース２の内部空間（収容空間）における鉛直方向下部、言い換えれば、鉛直方向底部にオイルを溜めるための空間部として形成される。オイルは、重力の作用により貯留部８０内に貯留される。

貯留部８０が貯留するオイルの油面位置Ｄは、少なくとも第１回転部材１０及び第２回転部材２０の一部が油面位置Ｄ以下に位置するように設定される。典型的には、貯留部８０が貯留するオイルの油面位置Ｄは、第１回転部材１０、第２回転部材２０、掻き上げ部８１、掻き上げ部８２、鉛直方向最下部の遊星ボール５０のラジアル軸受ＲＢ３、ＲＢ４等の一部が油面位置Ｄ以下に位置するように設定される。したがって、この貯留部８０は、少なくとも第１回転部材１０、第２回転部材２０、掻き上げ部８１、掻き上げ部８２、鉛直方向最下部の遊星ボール５０のラジアル軸受ＲＢ３、ＲＢ４等の一部がオイルに浸った状態で当該オイルを貯留可能である。第１回転部材１０、第２回転部材２０、掻き上げ部８１、掻き上げ部８２は、鉛直方向下側の一部がオイルに浸った状態となり、ラジアル軸受ＲＢ３、ＲＢ４は、少なくとも鉛直方向最下部に位置するものの一部がオイルに浸った状態となる。

掻き上げ部８１、掻き上げ部８２は、第１回転部材１０又は第２回転部材２０の回転に伴って貯留部８０に貯留されたオイルを掻き上げるものである。ここでは、図１、図２に示すように、掻き上げ部８１は、第１回転部材１０の回転に伴って貯留部８０に貯留されたオイルを掻き上げるものであり、掻き上げ部８２は、第２回転部材２０の回転に伴って貯留部８０に貯留されたオイルを掻き上げるものである。

掻き上げ部８１は、車両走行中には基本的に回転している入力フランジ１１に設けられる。ここでは、掻き上げ部８１は、入力フランジ１１の円盤部１１ｂの遊星ボール５０側の面、すなわち、固定キャリア４１と対向する側の面に設けられる。したがって、掻き上げ部８１は、第１回転中心軸線Ｒ１を回転中心として入力フランジ１１と一体となって回転することで、第１回転部材１０の回転に伴って貯留部８０に貯留されたオイルを掻き上げることができる。このとき、掻き上げ部８１は、第１回転部材１０の内周面側に向けてオイルを掻き上げる。掻き上げ部８２は、車両走行中には基本的に回転している出力フランジ２１に一体回転可能に固定された掻き上げ部材８３に設けられる。この掻き上げ部材８３は、中心軸を第１回転中心軸線Ｒ１に一致させた円環板状のものである。掻き上げ部材８３は、出力フランジ２１の円環部材７２に対して一体回転可能に固定される。掻き上げ部材８３は、円環部材７２のトルクカム７１、第１筒状部２１ａが設けられる面とは反対側の面に固定される。掻き上げ部８２は、掻き上げ部材８３の遊星ボール５０側の面、すなわち、可動キャリア４２と対向する側の面に設けられる。したがって、掻き上げ部８２は、第１回転中心軸線Ｒ１を回転中心として掻き上げ部材８３と一体となって回転することで、第２回転部材２０の回転に伴って貯留部８０に貯留されたオイルを掻き上げることができる。このとき、掻き上げ部８２は、第２回転部材２０の内周面側に向けてオイルを掻き上げる。なお、以下の説明では、掻き上げ部８１と掻き上げ部８２とは、ほぼ同様の構成であるので、特に断りのない限り、できるだけ重複する説明、図示を省略し共通の説明とする。

本実施形態の掻き上げ部８１、掻き上げ部８２は、それぞれ、図６、図７に例示するようにリブ８４を有する。リブ８４は、第１回転中心軸線Ｒ１と直交する径方向に沿って延在する突部状に形成される。掻き上げ部８１は、リブ８４が円盤部１１ｂと一体で形成され、掻き上げ部８２は、リブ８４が掻き上げ部材８３と一体で形成される。リブ８４は、第１回転中心軸線Ｒ１を中心として放射状に複数（ここでは４つ）設けられる。複数のリブ８４は、第１回転中心軸線Ｒ１周りに等間隔で設けられる。各リブ８４は、形状、大きさ、位置等が調整されることで、オイルの掻き上げ方向を調節することができる。ここでは、各リブ８４は、第１回転部材１０、第２回転部材２０の回転に伴ってオイルを掻き上げた際に、上述したように、掻き上げたオイルがそれぞれ第１回転部材１０、第２回転部材２０の内周面側に向うような形状、大きさ、位置で形成される。つまり、各リブ８４は、オイルの掻き上げ方向がそれぞれ第１回転部材１０、第２回転部材２０の内周面に向う方向となる形状、大きさ、位置で形成される。ここでは、各リブ８４は、略台形状の断面形状に形成される。

なお、掻き上げ部８１、掻き上げ部８２は、それぞれ、図８に例示するように、リブ８４にかえて溝８４ａを有する構成であってもよい。溝８４ａは、第１回転中心軸線Ｒ１と直交する径方向に沿って延在する窪み状に形成される。溝８４ａは、リブ８４と同様に第１回転中心軸線Ｒ１を中心として放射状に複数設けられ、オイルの掻き上げ方向がそれぞれ第１回転部材１０、第２回転部材２０の内周面に向う方向となる形状、大きさ、位置で形成される。

ここで、図１、図２を参照して説明したように、第１ガイド部４４、第２ガイド部４５は、径方向外側の端部（第１回転中心軸線Ｒ１側とは反対側の端部）が開放されている。第１ガイド部４４、第２ガイド部４５は、掻き上げ部８１、掻き上げ部８２によって掻き上げられたオイルが、この開放されている端部を介して供給される。つまり、第１ガイド部４４、第２ガイド部４５は、掻き上げ部８１、掻き上げ部８２によって掻き上げられたオイルを受けるキャッチタンク兼油路としても機能する。これにより、無段変速機１は、後述するように第１ガイド部４４、第２ガイド部４５内に供給されたオイルによって第１ガイド端部５２と第１ガイド部４４との摺動部、第２ガイド端部５３と第２ガイド部４５との摺動部等を確実に潤滑することができる。

また、第１ガイド部４４、第２ガイド部４５は、図３、図４に示すように、それぞれ第１回転中心軸線Ｒ１側とは反対側の端部、すなわち、径方向外側の端部に切り欠き４４ａ、４５ａを有する。切り欠き４４ａは、第１ガイド部４４内にて第１回転中心軸線Ｒ１の軸方向に対して固定キャリア４１を貫通している。切り欠き４５ａは、第２ガイド部４５内にて第１回転中心軸線Ｒ１の軸方向に対して可動キャリア４２を貫通している。これにより、無段変速機１は、上記のように掻き上げ部８１、掻き上げ部８２によって掻き上げられたオイルを、第１ガイド部４４、第２ガイド部４５内に取り込みやすくすることができる。

また、キャリア４０は、図１、図２、図３、図４に示すように、第１ガイド部４４、第２ガイド部４５から第１回転中心軸線Ｒ１に向って設けられる第１通路として、径方向油路８５、８６を有する。径方向油路８５は、固定キャリア４１の遊星ボール５０と対向する側の面に設けられ、径方向油路８６は、可動キャリア４２の遊星ボール５０と対向する側の面に設けられる。径方向油路８５、径方向油路８６は、第１回転中心軸線Ｒ１と直交する径方向に沿って延在する溝部として形成される。径方向油路８５は、一端部が第１ガイド部４４の径方向内側端部に開口し、他端部が第１回転中心軸線Ｒ１の近傍に位置している。径方向油路８６は、一端部が第２ガイド部４５の径方向内側端部に開口し、他端部が第１回転中心軸線Ｒ１の近傍に位置している。径方向油路８５、径方向油路８６は、それぞれ複数設けられる。ここでは、径方向油路８５、径方向油路８６は、それぞれ、鉛直方向上側に位置する３つの第１ガイド部４４、第２ガイド部４５に対応して、第１回転中心軸線Ｒ１を中心として放射状に３つ設けられる。複数の径方向油路８５、径方向油路８６は、それぞれ第１回転中心軸線Ｒ１周りに等間隔で設けられる。したがって、径方向油路８５、８６は、それぞれ鉛直方向上側に位置する第１ガイド部４４、第２ガイド部４５内に供給されたオイルを第１回転中心軸線Ｒ１側に供給することができる。

また、各遊星ボール５０は、図１、図２に示すように支持軸５１の外周面と貫通孔５０ａの内周面との間に第２通路としての支持軸油路８７を有する。支持軸油路８７は、支持軸５１の外周面と貫通孔５０ａの内周面との間の空間部として形成される。したがって、支持軸油路８７は、掻き上げ部８１、掻き上げ部８２によって掻き上げられたオイルをラジアル軸受ＲＢ３、ＲＢ４に供給し、ラジアル軸受ＲＢ３、ＲＢ４を確実に潤滑することができる。

上記のように構成される無段変速機１は、第１回転部材１０、第２回転部材２０の回転に伴って掻き上げ部８１、掻き上げ部８２が貯留部８０に貯留されているオイルを掻き上げる。ここで、この無段変速機１では、変速機軸６０は、固定軸であり、キャリア４０は、一部が変速機軸６０と相対回転不能に固定され、遊星ボール５０は、第１回転中心軸線Ｒ１周りに回転不能に支持されている。このため、無段変速機１は、例えば、キャリア４０、遊星ボール５０、変速機軸６０等の回転に伴った遠心力を利用して各部の摺動部にオイルを供給することができない構成となっている。これに対して、無段変速機１は、上記のように、第１回転部材１０、第２回転部材２０の回転に伴って掻き上げ部８１、掻き上げ部８２の各リブ８４が貯留部８０に貯留されているオイルを掻き上げることで、各部の摺動部に対してオイルを供給することができる。この結果、無段変速機１は、例えば、オイルを各部の摺動部に圧送するためのオイルポンプ等を搭載しなくても、各部を適切に潤滑し良好な潤滑状態を実現することができる。したがって、無段変速機１は、例えば、オイルポンプを設けることによるコスト上昇や装置の大型化、オイルポンプロスによる動力伝達効率の低下等をまねくことなく、掻き上げ部８１、掻き上げ部８２が掻き上げたオイルによって遊星ボール５０等の各部の潤滑不足を抑制することができる。

以下、無段変速機１の各摺動部に対するオイルの供給動作について、詳細に説明する。

無段変速機１は、少なくとも第１回転部材１０、第２回転部材２０の一部が貯留部８０内のオイルに浸っていることから、第１回転部材１０、第２回転部材２０が回転を開始すると、図９に示すように、第１回転部材１０、第２回転部材２０によってオイルを引き込むことができる。第１回転部材１０、第２回転部材２０によって引き込まれたオイルは、第１回転部材１０、第２回転部材２０の接触面１０ａ、２０ａの各遊星ボール５０との接触部分に供給され、各遊星ボール５０の転動面等の摺動部を潤滑する。

そして、無段変速機１は、図１０に矢印で示すように、第１回転部材１０、第２回転部材２０の回転に伴って掻き上げ部８１、掻き上げ部８２の各リブ８４が貯留部８０に貯留されているオイルを第１回転部材１０、第２回転部材２０の内周面側に向けて掻き上げる。掻き上げられたオイルは、第１回転部材１０、第２回転部材２０の内周面等にて跳ね返されて、鉛直方向上側に位置する第１ガイド部４４、第２ガイド部４５の外径側開放端部を介して当該第１ガイド部４４、第２ガイド部４５内に供給され第１ガイド端部５２、第２ガイド端部５３側に誘導される。

第１ガイド部４４、第２ガイド部４５内に供給されたオイルは、鉛直方向上側に位置する支持軸５１の第１ガイド端部５２と第１ガイド部４４との摺動部、第２ガイド端部５３と第２ガイド部４５との摺動部等に供給され、当該摺動部を潤滑する。この結果、無段変速機１は、第１ガイド端部５２、第２ガイド端部５３等の潤滑性能を向上することができる。このとき、無段変速機１は、第１ガイド部４４、第２ガイド部４５が径方向外側の端部に切り欠き４４ａ、４５ａを有することから、掻き上げられたオイルを第１ガイド部４４、第２ガイド部４５内に効率よく取り込むことができ、第１ガイド端部５２、第２ガイド端部５３にオイルがかかり易くすることができる。

また、図１１に矢印で示すように、第１回転部材１０、第２回転部材２０の内周面等にて跳ね返されたオイルの一部は、自重により鉛直方向上側の遊星ボール５０の転動面をつたったり直接落下したりするなどして、変速機軸６０（第１回転中心軸線Ｒ１）側に供給される。また、鉛直方向上側に位置する第１ガイド部４４、第２ガイド部４５内に供給されたオイルの一部は、図１０、図１２、図１３に矢印で示すように、径方向油路８５、径方向油路８６を介して、変速機軸６０（第１回転中心軸線Ｒ１）側に供給される。

そして、変速機軸６０（第１回転中心軸線Ｒ１）側に供給されたオイルは、図１０、図１１に矢印（図１１中では点線の矢印）に示すように、サンローラ３０の内周側のラジアル軸受ＲＢ３、ＲＢ４の近傍に供給され、サンローラ３０の回転に伴って遠心油送（遠心力を利用したオイルの供給）により各遊星ボール５０との接触面に供給される。つまりここでは、サンローラ３０は、掻き上げ部８１、８２によって掻き上げられたオイルを回転に伴って各遊星ボール５０との接触面に供給可能である。この結果、サンローラ３０の外周面３１と各遊星ボール５０との接触面に供給されたオイルは、サンローラ３０と各遊星ボール５０との摺動部を潤滑することができる。なお、このラジアル軸受ＲＢ３、ＲＢ４は、サンローラ３０の内周側にオイルを積極的に受け入れるためにテーパローラベアリング等を採用してもよい。

また、変速機軸６０（第１回転中心軸線Ｒ１）側に供給されたオイルの一部は、自重により鉛直方向下側に落下し、一部が鉛直方向下側に位置する各遊星ボール５０の転動面等の摺動部を潤滑する。また、変速機軸６０（第１回転中心軸線Ｒ１）側に供給されたオイルの一部は、自重により鉛直方向下側に落下し、一部が鉛直方向下側に位置する第１ガイド部４４、第２ガイド部４５内に供給される。また、第１回転部材１０、第２回転部材２０の回転に伴って掻き上げ部８１、掻き上げ部８２によって掻き上げられたオイルの一部も鉛直方向下側に位置する第１ガイド部４４、第２ガイド部４５内に供給される。そして、第１ガイド部４４、第２ガイド部４５内に供給されたオイルは、上記と同様に、鉛直方向下側に位置する支持軸５１の第１ガイド端部５２、第２ガイド端部５３側に誘導され、第１ガイド端部５２と第１ガイド部４４との摺動部、第２ガイド端部５３と第２ガイド部４５との摺動部等に供給され、当該摺動部を潤滑する。この結果、無段変速機１は、第１ガイド端部５２、第２ガイド端部５３等の潤滑性能を向上することができる。

また、上記のようにして支持軸５１の第１ガイド端部５２、第２ガイド端部５３に供給されたオイルの一部は、図１０、図１４、図１５に矢印（図１５中では点線の矢印）で示すように、支持軸５１の中間部５４をつたって支持軸油路８７に供給される。支持軸油路８７に供給されたオイルは、各支持軸５１を支持するラジアル軸受ＲＢ３、ＲＢ４の摺動部等に供給され、当該摺動部を潤滑する。なお、図１５は、各支持軸５１への潤滑状態の一例を表す模式図である。本図は、無段変速機１の変速比、言い換えれば、各遊星ボール５０、支持軸５１の傾転角に応じた各支持軸５１の潤滑状態の一例を表している。本図は、鉛直方向上部の３つの遊星ボール５０、鉛直方向中央の２つの遊星ボール５０、鉛直方向下部の３つの遊星ボール５０の３グループに区別して、それぞれ変速比γ＝１のとき、変速比γ＝最小値（ｍｉｎ）のとき、変速比γ＝最大値（ｍａｘ）のときを例にあげて支持軸５１の潤滑状態を表している。この無段変速機１は、いずれの変速比γの場合であっても、支持軸油路８７を介してラジアル軸受ＲＢ３、ＲＢ４の摺動部等にオイルを供給し潤滑することができる。

そして、各部を潤滑したオイルは、自重により貯留部８０に落下して、再び当該貯留部８０に貯留される。

以上で説明した実施形態に係る無段変速機１によれば、変速機軸６０と、第１回転部材１０及び第２回転部材２０と、遊星ボール５０と、貯留部８０と、掻き上げ部８１、８２とを備える。変速機軸６０は、回転中心となる。第１回転部材１０及び第２回転部材２０は、変速機軸６０に軸方向に対向して配置され、共通の第１回転中心軸線Ｒ１を回転中心として相対回転可能である。遊星ボール５０は、第１回転中心軸線Ｒ１とは異なる第２回転中心軸線Ｒ２を回転中心として回転可能である。遊星ボール５０は、第１回転部材１０と第２回転部材２０とに挟持され第１回転部材１０及び第２回転部材２０との間でトルクを伝達可能である。遊星ボール５０は、傾転動作によって各回転要素間の回転速度比である変速比を変更可能である。貯留部８０は、オイルを貯留可能である。掻き上げ部８１、掻き上げ部８２は、第１回転部材１０又は第２回転部材２０の回転に伴って貯留部８０に貯留されたオイルを掻き上げる。

したがって、無段変速機１は、貯留部８０に貯留されているオイルを、第１回転部材１０、第２回転部材２０（ここでは、これらと一体回転する入力フランジ１１、出力フランジ２１）の回転力を利用して掻き上げ部８１、８２によって掻き上げることで、無段変速機１の各部にオイルを供給し潤滑できる潤滑構造、油路構造を実現することができる。この結果、無段変速機１は、例えば、キャリア４０、遊星ボール５０、変速機軸６０等が回転しない構成であっても、適切な潤滑性能を確保することができる。

なお、上述した本発明の実施形態に係る無段変速機は、上述した実施形態に限定されず、請求の範囲に記載された範囲で種々の変更が可能である。

以上の説明では、無段変速機１は、掻き上げ部８１と掻き上げ部８２との両方を備えるものとして説明したがこれに限らず、いずれか一方であってもよい。

以上で説明した掻き上げ部８１、掻き上げ部８２は、第１回転部材１０又は第２回転部材２０の回転に伴って貯留部８０に貯留されたオイルを掻き上げるものであればよく、例えば、第１回転部材１０、第２回転部材２０自体に直接的に設けられていてもよい。

以上で説明した第１ガイド部４４、第２ガイド部４５は、切り欠き４４ａ、４５ａを有するものとして説明したがこれに限らず、切り欠き４４ａ、４５ａを有さない構成であってもよい。

以上で説明した第４回転要素は、径方向油路８５、８６を有するものとして説明したがこれに限らず、径方向油路８５、８６を有さない構成であってもよい。

１ 無段変速機
２ ケース
１０ 第１回転部材（第１回転要素）
１１ 入力フランジ
２０ 第２回転部材（第２回転要素）
２１ 出力フランジ
３０ サンローラ（第３回転要素）
３１ 外周面
４０ キャリア（第４回転要素）
４１ 固定キャリア
４２ 可動キャリア
４４ 第１ガイド部（ガイド部）
４４ａ、４５ａ 切り欠き
４５ 第２ガイド部（ガイド部）
５０ａ 貫通孔
５０ 遊星ボール（転動部材）
５１ 支持軸
５２ 第１ガイド端部
５３ 第２ガイド端部
６０ 変速機軸
７０、７１ トルクカム
８０ 貯留部
８１、８２ 掻き上げ部
８３ 掻き上げ部材
８４ リブ
８４ａ 溝
８５、８６ 径方向油路（第１通路）
８７ 支持軸油路（第２通路）
Ｒ１ 第１回転中心軸線
Ｒ２ 第２回転中心軸線
ＲＢ３、ＲＢ４ ラジアル軸受（軸受）

Claims (12)

1. 回転中心となる変速機軸と、
   前記変速機軸に軸方向に対向して配置され、共通の第１回転中心軸線を回転中心として相対回転可能である第１回転要素及び第２回転要素と、
   前記第１回転中心軸線とは異なる第２回転中心軸線を回転中心として回転可能であり前記第１回転要素と前記第２回転要素とに挟持され当該第１回転要素及び当該第２回転要素との間でトルクを伝達可能であると共に、傾転動作によって各回転要素間の回転速度比である変速比を変更可能である転動部材と、
   潤滑媒体を貯留可能である貯留部と、
   前記第１回転要素又は前記第２回転要素の回転に伴って前記貯留部に貯留された前記潤滑媒体を掻き上げる掻き上げ部とを備え、
   前記第１回転要素は、リング状の円環部材であり、
   前記掻き上げ部は、前記第１回転要素と一体回転可能であり当該第１回転要素に動力を伝達する入力フランジに設けられ、前記第１回転要素の内周面側に向けて前記潤滑媒体を掻き上げることを特徴とする、
   無段変速機。
2. 前記掻き上げ部は、前記第１回転中心軸線と直交する方向に沿って延在する突部状のリブ又は窪み状の溝を有する、
   請求項１に記載の無段変速機。
3. 回転中心となる変速機軸と、
   前記変速機軸に軸方向に対向して配置され、共通の第１回転中心軸線を回転中心として相対回転可能である第１回転要素及び第２回転要素と、
   前記第１回転中心軸線とは異なる第２回転中心軸線を回転中心として回転可能であり前記第１回転要素と前記第２回転要素とに挟持され当該第１回転要素及び当該第２回転要素との間でトルクを伝達可能であると共に、傾転動作によって各回転要素間の回転速度比である変速比を変更可能である転動部材と、
   潤滑媒体を貯留可能である貯留部と、
   前記第１回転要素又は前記第２回転要素の回転に伴って前記貯留部に貯留された前記潤滑媒体を掻き上げる掻き上げ部とを備え、
   前記第２回転要素は、リング状の円環部材であり、
   前記掻き上げ部は、前記第２回転要素と一体回転可能であり当該第２回転要素から動力が伝達される出力フランジに一体回転可能に固定された掻き上げ部材に設けられ、前記第２回転要素の内周面側に向けて前記潤滑媒体を掻き上げることを特徴とする、
   無段変速機。
4. 前記第２回転要素は、リング状の円環部材であり、
   前記掻き上げ部は、前記第２回転要素と一体回転可能であり当該第２回転要素から動力が伝達される出力フランジに一体回転可能に固定された掻き上げ部材に設けられ、前記第２回転要素の内周面側に向けて前記潤滑媒体を掻き上げる、
   請求項１又は請求項２に記載の無段変速機。
5. 前記変速機軸、前記第１回転要素及び前記第２回転要素に対して前記第１回転中心軸線を回転中心として相対回転可能に前記変速機軸に配置されると共に、外面が前記転動部材と接触し、前記掻き上げ部によって掻き上げられた前記潤滑媒体を回転に伴って前記転動部材との接触面に供給可能である第３回転要素を備える、
   請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の無段変速機。
6. 前記第２回転中心軸線を回転中心として前記転動部材を支持し両端部が当該転動部材から突出した支持軸と、
   前記第１回転中心軸線を回転中心として前記第１回転要素、及び、前記第２回転要素と相対回転可能に前記変速機軸に配置されると共に、前記支持軸の端部が挿入され当該支持軸の端部を前記転動部材の傾転動作が可能な状態で保持するガイド部を有する第４回転要素とを備え、
   前記ガイド部は、前記第１回転中心軸線側とは反対側の端部が開放されており、前記掻き上げ部によって掻き上げられた前記潤滑媒体が供給される、
   請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の無段変速機。
7. 前記ガイド部は、前記第１回転中心軸線側とは反対側の端部に切り欠きを有する、
   請求項６に記載の無段変速機。
8. 前記第４回転要素は、前記ガイド部から前記第１回転中心軸線に向って設けられ、前記ガイド部内に供給された前記潤滑媒体を前記第１回転中心軸線側に供給する第１通路を有する、
   請求項６又は請求項７に記載の無段変速機。
9. 前記転動部材は、前記支持軸が挿入される貫通孔内に設けられる軸受によって回転可能に支持され、前記支持軸の外周面と前記貫通孔の内周面との間に前記潤滑媒体を前記軸受に供給する第２通路を有する、
   請求項６乃至請求項８のいずれか１項に記載の無段変速機。
10. 前記変速機軸は、固定軸であり、
    前記第４回転要素は、少なくとも一部が前記変速機軸と相対回転不能に固定され、
    前記転動部材は、前記第１回転中心軸線周りに回転不能に支持されている、
    請求項６乃至請求項９のいずれか１項に記載の無段変速機。
11. 回転中心となる変速機軸と、
    前記変速機軸に軸方向に対向して配置され、共通の第１回転中心軸線を回転中心として相対回転可能である第１回転要素及び第２回転要素と、
    前記第１回転中心軸線とは異なる第２回転中心軸線を回転中心として回転可能であり前記第１回転要素と前記第２回転要素とに挟持され当該第１回転要素及び当該第２回転要素との間でトルクを伝達可能であると共に、傾転動作によって各回転要素間の回転速度比である変速比を変更可能である転動部材と、
    潤滑媒体を貯留可能である貯留部と、
    前記第１回転要素又は前記第２回転要素の回転に伴って前記貯留部に貯留された前記潤滑媒体を掻き上げる掻き上げ部と、
    前記変速機軸、前記第１回転要素及び前記第２回転要素に対して前記第１回転中心軸線を回転中心として相対回転可能に前記変速機軸に配置されると共に、外面が前記転動部材と接触し、前記掻き上げ部によって掻き上げられた前記潤滑媒体を回転に伴って前記転動部材との接触面に供給可能である第３回転要素とを備えることを特徴とする、
    無段変速機。
12. 回転中心となる変速機軸と、
    前記変速機軸に軸方向に対向して配置され、共通の第１回転中心軸線を回転中心として相対回転可能である第１回転要素及び第２回転要素と、
    前記第１回転中心軸線とは異なる第２回転中心軸線を回転中心として回転可能であり前記第１回転要素と前記第２回転要素とに挟持され当該第１回転要素及び当該第２回転要素との間でトルクを伝達可能であると共に、傾転動作によって各回転要素間の回転速度比である変速比を変更可能である転動部材と、
    潤滑媒体を貯留可能である貯留部と、
    前記第１回転要素又は前記第２回転要素の回転に伴って前記貯留部に貯留された前記潤滑媒体を掻き上げる掻き上げ部と、
    前記第２回転中心軸線を回転中心として前記転動部材を支持し両端部が当該転動部材から突出した支持軸と、
    前記第１回転中心軸線を回転中心として前記第１回転要素、及び、前記第２回転要素と相対回転可能に前記変速機軸に配置されると共に、前記支持軸の端部が挿入され当該支持軸の端部を前記転動部材の傾転動作が可能な状態で保持するガイド部を有する第４回転要素とを備え、
    前記ガイド部は、前記第１回転中心軸線側とは反対側の端部が開放されており、前記掻き上げ部によって掻き上げられた前記潤滑媒体が供給されることを特徴とする、
    無段変速機。

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