JP6709021B2 - トロイダル無段変速機および駆動機構一体型発電装置 - Google Patents

Description

本発明は、トロイダル無段変速機および駆動機構一体型発電装置に関する。

トロイダル無段変速機は、入力ディスク及び出力ディスクの間に形成される環状のキャビティにおいて、入力ディスク及び出力ディスクに油膜を介して周面が接するように配置されたパワーローラと、パワーローラを軸支するトラニオン（支持体）とを備える。トラニオンは、ベース部と、ローラ回転軸における径方向の両側においてベース部に設けられた一対の側壁部とを有する。特許文献１に開示されるように、トラニオンには、一対の側壁部にビームを取り付けることにより補強が図られる場合がある。

トロイダル無段変速機は様々な用途に用いられるが、例えば、エンジン回転数に関わらずに発電機を一定の回転数で回転させて一定の周波数の電力を発生させるIDG（Integrated Drive Generator：駆動機構一体型発電装置）方式を採用した航空機用発電装置に用いられる。当該発電装置は、エンジンの回転数を変速するトロイダル無段変速機と、前記変速機の出力により発電する発電機と、前記変速機の出力を発電機に伝達する動力伝達機構とを備える。当該発電装置は、特許文献２に開示されるように、例えばエンジンのファンケースに取り付けられる。

特開２０１３−１９５４６号公報 ＷＯ２０１２／１３７８４３Ａ１号公報

特許文献１に開示されるように、トロイダル無段変速機は、１のキャビティ内に、パワーローラとトラニオンとビームとを組み合わせてなる組立体を複数配置する場合がある。このようなトロイダル無断変速機では、製造効率の観点から、前記組立体を効率よく作成することが望まれる。

そこで本発明は、トロイダル無段変速機のパワーローラとトラニオンとビームとを組み合わせてなる組立体を効率よく作製可能にすることを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の一態様に係るトロイダル無段変速機は、互いに対向配置される入力ディスク及び出力ディスクと、前記入力ディスクと前記出力ディスクとの間に傾転可能に挟まれ、前記入力ディスクの回転駆動力を傾転角に応じた変速比で前記出力ディスクに伝達するパワーローラと、前記パワーローラが回転自在に取り付けられるベース部、及び、前記パワーローラの傾転軸の軸方向の両側において前記パワーローラの周面に対向するように前記ベース部に立設された一対の側壁部を有するトラニオンと、前記パワーローラから見た前記ベース部と反対側において前記傾転軸の軸方向に延び、前記一対の側壁部に取り付けられるビームと、を備え、前記ビームは、前記一対の側壁部の先端側の各端面にそれぞれ当接する一対の当接部と、前記一対の側壁部の互いに対向する各側面にそれぞれ当接することにより、前記一対の側壁部の近接方向への変位を規制する一対の規制部とを有する。

上記構成によれば、一対の側壁部の先端側の各端面にビームの一対の当接部がそれぞれ当接することで、一対の側壁部の立設方向でビーム及びトラニオンを互いに位置決めできる。また、一対の規制部を一対の側壁部の互いに対向する各側面にそれぞれ当接させることで、一対の側壁部の近接方向への変位を規制できる。これにより、ビームでトラニオンの補強を良好に図りながら、ビーム及びトラニオンを一対の側壁部の立設方向で位置決めし、ビームをトラニオンに迅速且つ適切に組み付けることができる。

結果として、上記態様に係るトロイダル無段変速機によれば、パワーローラとトラニオンとビームとを組み合わせてなる組立体を効率よく作製できる。

本発明によれば、パワーローラとトラニオンとビームとを組み合わせてなる組立体を効率よく作製できる。

実施形態に係る航空機用発電装置の構成を示す断面斜視図である。 変速ユニットの構成を示す斜視図である。 変速ユニットの一部分解図である。 変速ユニットの図２におけるIV−IV線矢視断面図である。 変速ユニットの部分上面図である。 ビームの噴出口付近の部分拡大図である。 変形例１に係る変速ユニットの構成を示す斜視図である。 変速ユニットの一部分解図である。 変形例２に係る変速ユニットのトラニオンとビームとを示す部分図である。

以下、本発明の実施形態について、各図を参照して説明する。

［航空機用発電装置］
図１は、実施形態に係る航空機用発電装置１（以下、「発電装置１」ともいう。）の構成を示す断面斜視図である。発電装置１は、駆動機構一体型発電装置である。発電装置１は、外部より不図示のエンジンの回転駆動力が伝達される入力軸である装置入力軸２と、装置入力軸２と並設された変速機３と、装置入力軸２及び変速機３と並設されて変速機３の出力により駆動される発電機４と、装置入力軸２の軸方向一端２ａ側に設けられて変速機３の出力を発電機４に伝達する動力伝達機構５と、装置入力軸２の軸方向一端２ａ側に取付部６ａを有するケーシング６と、変速機３の出力により駆動されるオイルポンプ７、８等の１以上の補機とを備える。

装置入力軸２は、前記エンジンの回転駆動力を変速機３に伝達する。装置入力軸２は、軸本体部９と、変速機入力ギヤ１１と近接する軸方向他端２ｃ側において軸本体部９の端部付近に設けられた伝達ギヤ１０とを有する。伝達ギヤ１０は、変速機入力ギヤ１１と噛み合っている。装置入力軸２は、ケーシング６の開口６ｂの周縁部に設けられた軸受Ｂ１と、ケーシング６の内部に設けられた軸受Ｂ２とに軸支される。

発電機４は、ケーシング６の開口６ｂと近接する装置入力軸２の軸方向一端２ａ側に設けられた発電機入力軸１２を有する。発電機入力軸１２は、発電機４へ動力を入力するためのものである。変速機３の出力が動力伝達機構５を介して発電機入力軸１２に入力されると、発電機４の内部で発電がなされ、ケーシング６の外部に露出して設けられたターミナル１３を通じて電力が取り出される。発電装置１では、変速機３の変速比を調整することで、変速機３の出力が動力伝達機構５を介して発電機入力軸１２に一定の回転数の回転駆動力として入力される。これにより、発電機４で一定周波数の交流電力が発電され、ターミナル１３を介して外部機器に供給される。

動力伝達機構５は、変速機３の出力を発電機４及びオイルポンプ７、８等に伝達する。動力伝達機構５は、変速機３の変速機出力軸２５に設けられて変速機３の出力が伝達される第１ギヤ１４と、第１ギヤ１４と噛み合う第２ギヤ１５と、第２ギヤ１５のメインギヤ部１５ａと噛み合う第３ギヤ１６と、第３ギヤ１６と噛み合って発電機４の発電機入力軸１２に動力を入力する第４ギヤ１７と、第２ギヤ１５のサブギヤ部１５ｂに噛み合ってオイルポンプ７、８に動力をそれぞれ伝達する第５ギヤ１８及び第６ギヤ１９とを有して構成される。第５ギヤ１８に伝達された動力は、オイルポンプ７の駆動力に供される。第６ギヤ１９に伝達された動力は、オイルポンプ８の駆動力に供される。ケーシング６の内部で、動力伝達機構５は、取付部６ａの近傍位置に配置される。

ケーシング６は、薄型で縦長の扁平な箱体として構成される。取付部６ａは、ケーシング６の一側部に環状のフランジ部として設けられる。発電装置１は、取付部６ａにクランプバンド等の取付部材を巻き掛けることでエンジン側に取り付けられる。取付部６ａに囲まれた領域には、ケーシング６の内部と連通する開口６ｂが形成される。開口６ｂからは、装置入力軸２の軸方向一端２ａが外部に露出している。

オイルポンプ７は、変速機３及び動力伝達機構５等に潤滑油を供給する供給用オイルポンプである。オイルポンプ８は、ケーシング６に溜まった油を吸い上げる吸引用オイルポンプである。

［変速機］
変速機３は、一例として、トラクションドライブ式の無段変速機であり、ダブルキャビティ式ハーフトロイダル無段変速機である。変速機３は、装置入力軸２の軸方向他端２ｃ側に設けられて装置入力軸２からの出力が入力される入力部２２と、装置入力軸２の軸方向一端２ａ側に設けられて変速された出力を動力伝達機構５に伝達する出力部２３とを備える。具体的構成として、変速機３は、ケーシング６の内部で不図示の軸受に軸支された中空の変速機入力軸２４と、軸方向の中央部分が変速機入力軸２４で覆われるように変速機入力軸２４の中空部に挿通され、変速機入力軸２４から独立して回転可能に配された変速機出力軸２５とを有する。本実施形態では、変速機入力軸２４の回転軸心と、変速機出力軸２５の回転軸心とは、変速機軸心と一致している。以下、本実施形態では、変速機軸心を通る軸線を変速機軸線Ａ１という。

変速機３は、入力部２２の構成要素である変速機入力ギヤ１１と、変速機入力ギヤ１１の両面側にそれぞれ設けられた一対の入力ディスク２６と、各入力ディスク２６と対向して変速機出力軸２５に設けられた一対の出力ディスク２７とを有する。変速機入力ギヤ１１と、一対の入力ディスク２６とは、変速機入力軸２４と一体で変速機軸線Ａ１の周りに回転可能に設けられる。一対の出力ディスク２７は、変速機出力軸２５と一体で変速機軸線Ａ１の周りに回転可能に設けられる。対向する入力ディスク２６及び出力ディスク２７の間には、環状のキャビティ２８が形成される。キャビティ２８の各々は、変速機軸線Ａ１の方向で一対をなすように、変速機軸線Ａ１の軸周りに形成される。変速機３では、取付部６ａに近接する一方の出力ディスク２７が出力部２３の構成要素として機能する。

変速機３は、各キャビティ２８内に設けられた複数の変速ユニット２９を有する。図２は、変速ユニット２９の構成を示す斜視図である。図３は、変速ユニット２９の一部分解図である。図４は、変速ユニット２９の図２におけるIV−IV線矢視断面図である。図２及び３に示すように、変速ユニット２９は、パワーローラユニット３０とトラニオン３１とビーム３２とを組み立ててなる組立体である。図１に示すように、変速機３では、一対の変速ユニット２９が、変速機軸線Ａ１の方向に並ぶ一対のキャビティ２８の内部にそれぞれ並設されている。

パワーローラユニット３０は、トラニオン３１に支持される。図４に示すように、パワーローラユニット３０は、トラニオン３１に取り付けられる支持部３３と、支持部３３に回転可能に支持された略半球状のパワーローラ３４と、支持体３３及びパワーローラ３４の間において、パワーローラ３４を軸支する軸受３５とを有する。支持体３３は、略円盤状の板体であり、トラニオン３１に向けて突設された偏心軸３３ａにおいてトラニオン３１に支持される。支持体３３は、さらに、回転軸線Ａ２に沿って、偏心軸３３ａの突出方向と逆方向に突設されたローラ回転軸３３ｂを有する。パワーローラ３４のローラ回転軸３３ｂと対向する部分には凹状の軸支部３４ａが形成され、軸支部３４ａの内部にローラ回転軸３３ｂが挿入されて、パワーローラ３４がローラ回転軸３３ｂの軸周りに回転可能に軸支される。これにより、パワーローラ３４は、変速機軸線Ａ１の方向と異なる方向に延びる回転軸線（第１軸）Ａ２の軸周りに回転可能に支持される。回転軸線Ａ２は、変速機軸線Ａ１に対して捻れの位置にある。パワーローラ３４の周面３４ｂは、緩やかな曲面である。周面３４ｂには、駆動時に高粘度の油膜が形成される。変速機３は、いずれか一方の出力ディスク２７の近傍において、各パワーローラ３４の周面３４ｂを、入力ディスク２６及び出力ディスク２７により所定の押圧力で挟ませる不図示の押圧機構を有する。パワーローラ３４は、前記押圧機構によって押圧されながら、入力ディスク２６の対向面２６ａと出力ディスク２７の対向面２７ａとに前記油膜を介して傾転可能に挟まれる。変速機３では、前記油膜の粘性抵抗（流体摩擦）を利用することで、入力ディスク２６の回転駆動力がパワーローラ３４を介して出力ディスク２７に伝達される。

トラニオン３１は、外方から周面３４ｂの一部を覆いながらパワーローラユニット３０を支持する。変速機３において、トラニオン３１は、傾転軸線（第２軸）Ａ３の周りで揺動可能に設けられる。傾転軸線Ａ３は、変速機軸線Ａ１に対して捻れの位置にあり、回転軸線Ａ２に対して直交する。図３及び４に示すように、トラニオン３１は、傾転軸線Ａ３の方向に延び、パワーローラユニット３０が取り付けられるベース部３１ａと、パワーローラユニット３０の傾転軸線Ａ３方向（傾転軸の軸方向）の両側において、パワーローラ３４の周面３４ｂに対向するようにベース部３１ａに立設された一対の側壁部３１ｂ、３１ｃとを有する。

ベース部３１ａには、一方の面に偏心軸３３ａを軸支する軸支部３１ｄが形成される。一対の側壁部３１ｂ、３１ｃは、ベース部３１ａの長手方向の両側より突出し、一対の側壁部３１ｂ、３１ｃの間には、空間Ｇ１が形成される。一対の側壁部３１ｂ、３１ｃの各板厚方向は、傾転軸線Ａ３の方向に揃えられる。一対の側壁部３１ｂ、３１ｃは、立設方向の先端側に端面３１ｅ、３１ｆを有する。

端面３１ｅ、３１ｆには、中央部分に溝部３１ｇ、３１ｈが形成される。溝部３１ｇ、３１ｈは、端面３１ｅ、３１ｆの中央領域を凹ませて形成される。図３に示すように、溝部３１ｇ、３１ｈは、傾転軸線Ａ３の方向の両側に向けて開放される。溝部３１ｇ、３１ｈでは、底面３１ｅ１、３１ｆ１と、底面３１ｅ１、３１ｆ１を挟む両側で対向する一対の側面３１ｅ２、３１ｆ２とによって、収容空間Ｇ２、Ｇ３が画定される。一対の側壁部３１ｂ、３１ｃには、複数の挿通孔３１ｉが、傾転軸線Ａ３の方向に貫通して形成される。

パワーローラユニット３０から見て一対の側壁部３１ｂ、３１ｃの外側には、傾転軸線Ａ３の方向に延びる傾転軸（短軸３１ｊ及び長軸３１ｋ）が設けられる。短軸３１ｊ及び長軸３１ｋのいずれか一方には、不図示のアクチュエータが連結される。変速機３では、複数の変速ユニット２９が、各々の短軸３１ｊ及び長軸３１ｋにおいて、傾転軸線Ａ３の周りで傾転可能に軸支される。これによって、パワーローラ３４が、傾転軸線Ａ３の周りで傾転可能にされる。変速ユニット２９の傾転角（傾転軸線Ａ３の周りの基準位置に対する回転角）は、前記アクチュエータを用い、パワーローラ３４を傾転軸線Ａ３の方向に移動させることで調節可能である。前記アクチュエータの駆動を制御することで、変速ユニット２９におけるパワーローラ３４の傾転角が調節される。パワーローラ３４は、入力ディスク２６の回転駆動力を傾転角に応じた変速比で出力ディスク２７に伝達する。

ビーム３２は、パワーローラ３４から見たトラニオン３１のベース部３１ａと反対側において傾転軸線Ａ３の方向（傾転軸の軸方向）に延び、一対の側壁部３１ｂ、３１ｃに取り付けられてトラニオン３１を補強する。ビーム３２は、傾転軸線Ａ３の方向に延びる長尺状である。ビーム３２は、一対の側壁部３１ｂ、３１ｃの間に延びる長尺状の本体部３２ｇと、本体部３２ｇの長手方向の両端寄りの位置に形成された一対の当接部３２ａと、一対の当接部３２ａの各位置よりも長手方向の中央寄りの位置に形成された二対の規制部３２ｂと、一対の規制部３２ｂからビーム３２の短手（幅）方向に延設された４つの延設部３２ｃとを有する。

一対の当接部３２ａは、ビーム３２が一対の側壁部３１ｂ、３１ｃに取り付けられた状態において、パワーローラ３４の周面３４ｂに面する一対の側壁部３１ｂ、３１ｃの各側面３１ｂ１、３１ｃ１よりも、本体部３２ｇの長手方向に延びる。各当接部３２ａは、溝部３１ｇ、３１ｈの内部に収容可能なサイズ及び形状を有する。より詳細には、各当接部３２ａは、溝部３１ｇ、３１ｈと略同一、または嵌合可能なサイズ及び形状を有する。

各当接部３２ａは、第１対向面３２ａ１と、一対の第２対向面３２ａ２とを有する。一対の第２対向面３２ａ２は、第１対向面３２ａ１を挟むように設けられる。ビーム３２が一対の側壁部３１ｂ、３１ｃに取り付けられた状態において、一方の当接部３２ａの第１対向面３２ａ１は、溝部３１ｇの底面３１ｅ１と対向し、一対の第２対向面３２ａ２は、溝部３１ｇの一対の側面３１ｅ２と対向する。同様に、他方の当接部３２ａの第１対向面３２ａ１は、溝部３１ｈの底面３１ｆ１と対向し、一対の第２対向面３２ａ２は、溝部３１ｈの一対の側面３１ｆ２と対向する。

各当接部３２ａは、ビーム３２の長手方向に直交する断面が矩形状である。ビーム３２が一対の側壁部３１ｂ、３１ｃに取り付けられた状態において、図３に示すように、トラニオン３１の溝部３１ｇ、３１ｈにビーム３２の各当接部３２ａが係合（嵌合）される。この際、第１対向面３２ａ１が底面３１ｅ１、３１ｆ１に当接することで、ビーム３２のトラニオン３１のベース部３１ａに近接する方向への移動が拘束される。また同様に、第２対向面３２ａ２が側面３１ｅ２、３１ｆ２に当接することで、ビーム３２の短手方向への移動、すなわち、傾転軸線Ａ３の方向と側壁部３１ｂ、３１ｃの立設方向との両方に直交する方向へのビーム３２の移動が拘束される。これにより、ビーム３２をトラニオン３１に対して迅速に位置決めできる。

図５は、変速ユニット２９の部分上面図である。図３及び５に示すように、規制部３２ｂは、ビーム３２の長手方向両端付近で一対をなし、本体部３２ｇから短手方向の外方に張り出すように形成される。このように、規制部３２ｂが本体部３２ｇの短手方向両側にそれぞれ形成される。各規制部３２ｂは、空間Ｇ１の内部に配置され、一対の側壁部３１ｂ、３１ｃの各側面３１ｂ１、３１ｃ１と接触する（図５及び６参照）。これにより、各規制部３２ｂは、一対の側壁部３１ｂ、３１ｃの近接方向への変位を規制する。従って、発電装置１の駆動時において、例えば、前記押圧機構による押圧力を受けて、パワーローラユニット３０のローラ回転軸３３ｂに伝わった外力がトラニオン３１に及んだ場合でも、一対の側壁部３１ｂ、３１ｃが互いの近接方向に変形するのが防止される。また、ビーム３２では、規制部３２ｂがビーム３２の短手方向にも張り出しているので、例えば、ビーム３２の長手方向と交差する方向に捻れるように外力がトラニオン３１に及んだ場合でも、トラニオン３１が変形するのが防止される。これにより、トラニオン３１をそれほど肉厚に構成しなくても、トラニオン３１の変形を防止できるので、変速ユニット２９を高剛性且つ軽量に構成できる。

図３に示すように、規制部３２ｂの側面には、ビーム３２をトラニオン３１に組み合わせた際に各挿通孔３１ｉと重なる部位に、複数の挿通孔３２ｄが形成される。ビーム３２は、一対の側壁部３１ｂ、３１ｃの各側方から挿通孔３１ｉ、３２ｄに挿通させた複数のネジ等の締結部材Ｐ１によって、トラニオン３１に対して複数個所で螺着される。これにより、ビーム３２が一対の側壁部３１ｂ、３１ｃに連結される。

一対の当接部３２ａが溝部３１ｇ、３１ｈに嵌合される際に、挿通孔３１ｉ、３２ｄ同士の位置合わせも同時に行われる。このため、締結部材Ｐ１を各挿通孔３１ｉ、３２ｄにスムーズに挿入でき、締結部材Ｐ１の締結作業を迅速に行える。変速機３では、一対のキャビティ２８の内部に複数の変速ユニット２９を設けているので、上記のようにビーム３２をトラニオン３１に迅速且つ適切に組み付け易くすることで、変速ユニット２９を効率よく作製できる。結果として、変速機３の製造効率を向上させることが可能である。

延設部３２ｃは、ビーム３２の長手方向両端付近において、一対の側壁部３１ｂ、３１ｃの側面３１ｂ１、３１ｃ１と一定の間隙をおきながら、ベース部３１ａの上面及びパワーローラ３４の周面３４ｂに向かって延びるように形成される。

図３及び４に示すように、変速ユニット２９には、パワーローラユニット３０、トラニオン３１及びビーム３２の各内部において、変速機３の各部を潤滑し且つ冷却するとともに、パワーローラ３４の周面３４ｂに前記油膜を形成するための油を流通させる油路Ｆ１〜Ｆ５が形成される。油路Ｆ１〜Ｆ３は、トラニオン３１の内部に形成された第１油路Ｅ１に含まれる。油路Ｆ４及びＦ５は、ビーム３２の内部に形成され且つ第１油路Ｅ１に接続される第２油路Ｅ２に含まれる。

具体的構成として、トラニオン３１には、短軸３１ｊの端面に設けられた第１開口部３１ｌからベース部３１ａの内部を通り、軸支部３１ｄと、ベース部３１ａの上面に形成された第２開口部３１ｍとに至る油路Ｆ１と、油路Ｆ１と分岐して側壁部３１ｃの内部を通り、側壁部３１ｃの端面３１ｆにおいて、溝部３１ｈの表面に形成された第３開口部３１ｎに至る油路Ｆ２とが設けられる。

パワーローラユニット３０には、支持部３３の内部を厚み方向に貫通するように油路Ｆ３が設けられる。油路Ｆ３は、パワーローラユニット３０の軸受３５等に油を供給する。

ビーム３２には、第３開口部３１ｎが形成された端面３１ｆと当接する当接部３２ａの表面に第４開口部３２ｆが形成される。ビーム３２には、さらに、第４開口部３２ｆから長手方向に延びる油路Ｆ４と、油路Ｆ４から分岐して、一部の延設部３２ｃの延設方向に延びる油路Ｆ５と、油路Ｆ５の下流側に設けられてパワーローラ３４の周面３４ｂに向けて油を噴出する噴出口３２ｅとが形成される。図６は、ビーム３２の噴出口３２ｅ付近の部分拡大図である。図６に示すように、噴出口３２ｅは、延設部３２ｃの先端付近の側面（パワーローラ３４側の面）に形成される。噴出口３２ｅは、対向面２６ａ、２７ａに接触するパワーローラ３４の周面３４ｂの接触部分Ｑ（図６中の二点鎖線）に向けて、パワーローラ３４の周面３４ｂに対する接線方向から油を噴出可能に形成される。

変速ユニット２９では、一対の当接部３２ａを端面３１ｅ、３１ｆと当接させた際、トラニオン３１の第３開口部３１ｎの周縁が、ビーム３２の第４開口部３２ｆの周縁と突き合わされる。これによって、油路Ｆ２と、油路Ｆ４とが接続される。図３及び４に示すように、第３開口部３１ｎと、第４開口部３２ｆとは、シール部材３６を介して接続され、外部への油漏れの防止が図られる。シール部材３６は、油路Ｆ２の延設方向に内部空間が延びるように形成された円筒形の筒部材３７と、筒部材３７の外周面に形成された環状溝に油路Ｆ２、４の各内周面と密着可能に係合された複数のＯリング３８とを有する。変速ユニット２９では、締結部材Ｐ１の締結方向が側壁部３１ｂ、３１ｃの立設方向と交差しているが、シール部材３６を用いることで、一対の当接部３２ａと溝部３１ｇ、３１ｈとの接触圧が仮に弱い場合であっても、第３開口部３１ｎ及び第４開口部３２ｆ間のシール性が良好に保たれる。

変速ユニット２９では、外部より短軸３１ｊの第１開口部３１ｌに油が供給されると、この油の一部が、油路Ｆ１、Ｆ３を流通し、偏心軸３３ａの周面と、ベース部３１ａと対向する支持部３３の表面と、軸受３５等とに接触する。これにより、パワーローラ３４とトラニオン３１とが良好に潤滑且つ冷却される。また、油の一部が、油路Ｆ２、４及び５をそれぞれ流通し、パワーローラ３４の周面３４ｂの接触部分Ｑに向けて、周面３４ｂに対する接線方向より噴出口３２ｅから噴出される。これにより、接触部分Ｑを含む周面３４ｂに前記油膜が形成される。変速機３では、接触部分Ｑに効率よく油を噴出することで油量を節約しながら、変速機３の潤滑及び冷却と、前記油膜の形成とを行える。

また、変速ユニット２９では、パワーローラ３４の周面３４ｂに前記油膜を形成するための第２油路Ｅ２をビーム３２に形成しているので、トラニオン３１の内部に形成する第１油路Ｅ１を簡素化できる。これによって、トラニオン３１を軽量化及びコンパクト化できる。また、トラニオン３１の形状を簡素化し、トラニオン３１を比較的容易に作製できるので、変速機３の製造効率の向上に貢献できる。

なお、ローラ回転軸３３ｂ等に対して油を供給するため、ベース部３１ａ側では圧損が比較的大きくなる。変速ユニット２９では、ビーム３２に設けた油路Ｆ４、Ｆ５を用いることによってベース部３１ａ側の圧損による影響を回避し、パワーローラ３４の周面３４ｂに油を良好に供給できる。これにより、短軸３１ｊから遠位において長軸３１ｋの近傍に位置する噴出口３２ｅに対しても、油を豊富に供給可能である。よって、パワーローラ３４の周面３４ｂに安定した油膜を形成できる。

また、ビーム３２の長手方向に沿って締結部材Ｐ１を締結させる構造としたことにより、一対の側壁部３１ｂ、３１ｃに対して互いに近づく方向に力が作用しても、当該力の作用する方向が締結部材Ｐ１の締結方向に向くので、締結部材Ｐ１への負荷を抑制できる。

（変形例１）
ビームに形成する当接部は、上記実施形態のように、側壁部の端面に形成した溝部内の対向面と当接する構成に限定されない。ビームに形成する当接部は、例えば、側壁部の端面に面接触により当接することで、側壁部の立設方向に沿って、トラニオンとビームとを位置合わせ可能とする構成でもよい。

図７は、変形例１に係る変速ユニット１２９の構成を示す斜視図である。図８は、変速ユニット１２９の一部分解図である。図７及び８に示すように、変速ユニット１２９のトラニオン１３１は、ベース部１３１ａに設けられた一対の側壁部１３１ｂ、１３１ｃの先端側に、平坦な表面の端面１３１ｅ、１３１ｆを有する。ビーム１３２は、本体部１３２ｇの長手方向両端から外方に突出する一対の当接部１３２ａを有する。各当接部１３２ａは平板状である。変速ユニット１２９の組立時には、一対の当接部１３２ａの各表面が端面１３１ｅ、１３１ｆの表面と面接触して当接する。これにより、一対の側壁部１３１ｂ、１３１ｃの立設方向で、トラニオン１３１及びビーム１３２が迅速且つ適切に位置合わせされる。端面１３１ｅ、１３１ｆには、一対の側壁部１３１ｂ、１３１ｃの立設方向に複数の挿通孔１３１ｉが形成される。一対の当接部１３２ａには、各挿通孔１３１ｉと重なる位置に、複数の挿通孔１３２ｄが形成される。トラニオン１３１とビーム１３２とを位置合わせした状態で、一対の側壁部１３１ｂ、１３１ｃの立設方向からネジ等の締結部材Ｐ２を各挿通孔１３１ｉ、１３２ｄに挿通させることにより、トラニオン１３１にビーム１３２を複数個所で容易に螺着できる。

図８に示すように、端面１３１ｆに形成された第３開口部１３１ｎの周縁と、ビーム１３２に形成された第４開口部１３２ｆの周縁とが、Ｏリング１３８を介して突き合わされることで、トラニオン１３１の油路Ｆ１２と、ビーム１３２の油路Ｆ１４とが接続される。

なお、ビームに設ける規制部及び噴射口の数は、上記実施形態のように、それぞれ４個に限定されない。規制部及び噴射口の数は、それぞれ３個以下でもよいし、５個以上であってもよい。噴射口の数は、規制部の数より少なくてもよい。図８に示す変速ユニット１２９のように、例えば、ビーム１３２の長手方向両端付近には、規制部１３２ｂと、規制部１３２ｂと連続する延設部１３２ｃとを１つずつ設けることができる。２つの延設部１３２ｃは、ビーム１３２を上面から見ると、ビーム１３２の長手方向中央部を対称点として互いに点対称の位置となるように設けられる。外部から供給されて油路Ｆ１２、Ｆ１４を流通した油は、油路Ｆ１４に接続された油路Ｆ１５を流通し、各延設部１３２ｃに形成された噴出口１３２ｅからパワーローラ３４の周面３４ｂの接触部分Ｑに向けて噴出される。

（変形例２）
ビームに設ける当接部の幅は、上記実施形態の当接部３２ａの幅よりも広く設定してもよい。図９は、変形例２に係る変速ユニット２２９におけるトラニオン２３１とビーム２３２とを示す部分図である。図９に示すように、トラニオン２３１には、端面２３１ｇが形成されている。具体的には、端面２３１ｇは、側壁部２３１ｂの先端部における空間Ｇ１に近接する部分を幅方向Ｗにわたって切り欠くことにより形成される。これにより、側壁部２３１ｂの先端部では、突出高さの異なる部分が形成される。つまり、突出高さが高い部分の端面２３１ｅと、低い部分の端面２３１ｇとが形成されることになる。また、端面２３１ｅと端面２３１ｇを接続する側面２３１ｏが形成されることになる。

ビーム２３２は、本体部２３２ｇと、当接部２３２ａと、規制部２３２ｂとを有する。本体部２３２ｇは長尺状に形成されている。当接部２３２ａは、本体部２３２ｇの長手方向一端から外方に突出するように形成されている。当接部２３２ａは、ビーム３２の短手（幅）と同程度の広さの幅を持つ。規制部２３２ｂは、ビーム２３２の長手方向における端面により構成されている。具体的には、本変形例では、規制部２３２ｂは、当接部２３２ａの長手方向における端面により構成されることとなる。

ビーム２３２が側壁部２３１ｂに取り付けられた状態では、側壁部２３１ｂの端面２３１ｇと、ビーム２３２の当接部２３２ａとが、面接触して当接する。端面２３１ｇと当接部２３２ａとは、面接触可能なように、それぞれ一部に平坦な表面を持つ。同様に、側壁部２３１ｂの側面２３１ｏと、ビーム２３２の規制部２３２ｂとが、面接触して当接する。側面２３１ｏと規制部２３２ｂとは、面接触可能なように、それぞれ一部に平坦な表面を持つ。

側壁部２３１ｂの側面と、ビーム２３２の規制部２３２ｂとには、ビーム２３２が側壁部２３１ｂに取り付けられた状態において、互いに重ね合わされる位置に、ビーム２３２の長手方向に延びる複数の挿通孔２３１ｉ、２３２ｄがそれぞれ形成される。図示していないが、変速ユニット２２９におけるトラニオン２３１とビーム２３２には、端面２３１ｇと当接部２３２ａとに相当する同様の構成が、ビーム２３２の長手方向の他端側においても設けられる。

変速ユニット２２９の組立時には、当接部２３２ａの下面が端面２３１ｇに当接するとともに、側壁部２３１ｂの立設方向に沿った端面２３１ｇの側面２３１ｏが規制部２３２ｂに当接することで、側壁部２３１ｂの立設方向と、ビーム２３２の長手方向との両方の方向において、トラニオン２３１とビーム２３２とが迅速且つ適切に位置合わせされる。また、トラニオン２３１とビーム２３２とを位置決めした状態で、ビーム２３２の長手方向からネジ等の締結部材Ｐ３を各挿通孔２３１ｉ、２３２ｄに挿通させることにより、トラニオン２３１にビーム２３２を複数個所で容易に螺着できる。変速ユニット２２９では、ビーム２３２が規制部２３２ｂにおいてトラニオン２３１の側面２３１ｏと面接触することで、パワーローラ（不図示）を挟んでトラニオン１３１と反対側の位置から、トラニオン２３１がビーム２３２に良好に補強される。

（その他）
なお、本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、その構成を変更、追加、又は削除することができる。前記実施形態と、前記各変形例とは互いに任意に組み合わせてもよく、例えば、いずれかの前記変形例中の一部の構成を前記実施形態に適用してもよい。

トロイダル無段変速機は、ダブルキャビティ式に限定されず、シングルキャビティ式でもよい。また、一対の側壁部に設ける挿通孔は、必ずしも両方の側壁部に設ける必要はなく、少なくとも一方の側壁部の側面に対し、傾転軸線方向に側壁部を貫通してビームの規制部に至るように設ければよい。

上記実施形態及び変形例では、ビームに延設部を設け、ビームの内部に油路を形成し、ビームの内部の油路を流通した油を延設部の噴出口によりパワーローラの周面に向けて噴出する構成を示した。しかしながら、ビームには油路及び噴出口を設けなくてもよい。この場合、例えば、トラニオンの一対の側壁部のいずれかの内部に油路を形成し、この油路に連通する噴出口を側壁部に形成し、当該側壁部に形成した噴出口から、パワーローラに油を噴出させる構成としてもよい。

上記実施形態及び変形例に示した変速機は、航空機用発電装置への用途に限定されず、その他の用途の発電装置や、自動車または各種産業機械への用途で使用してもよい。

Ａ３ 傾転軸線
Ｅ１ 第１油路
Ｅ２ 第２油路
Ｑ 回転部の周面における入力ディスク及び出力ディスクの各対向面との接触部分
Ｐ１〜Ｐ３ 締結部材
１ 航空機用発電装置
２ 装置入力軸
３ 変速機（トロイダル無段変速機）
４ 発電機
５ 動力伝達機構
６ ケーシング
６ａ 取付部
２６ 入力ディスク
２７ 出力ディスク
３０ パワーローラ
３１、１３１、２３１ トラニオン
３１ａ、１３１ａ ベース部
３１ｂ、３１ｃ、１３１ｂ、１３１ｃ、２３１ｂ 側壁部
３１ｅ、３１ｆ、１３１ｅ、１３１ｆ、２３１ｅ 端面
３１ｎ、１３１ｎ 第１油路の開口部
３２、１３２、２３２ ビーム
３２ａ、１３２ａ、２３２ａ 当接部
３２ｃ、１３２ｃ、２３２ｃ 延設部
３２ｅ、１３２ｅ 噴出口
３２ｆ、１３２ｆ 第２油路の開口部
３２ｇ、１３２ｇ、２３２ｇ 本体部
３４ パワーローラ
３４ｂ パワーローラの周面

Claims (10)

1. 互いに対向配置される入力ディスク及び出力ディスクと、
   前記入力ディスクと前記出力ディスクとの間に傾転可能に挟まれ、前記入力ディスクの回転駆動力を傾転角に応じた変速比で前記出力ディスクに伝達するパワーローラと、
   前記パワーローラが回転自在に取り付けられるベース部、及び、前記パワーローラの傾転軸の軸方向の両側において前記パワーローラの周面に対向するように前記ベース部に立設された一対の側壁部を有するトラニオンと、
   前記パワーローラから見た前記ベース部と反対側において前記傾転軸の軸方向に延び、前記一対の側壁部に取り付けられるビームと、を備え、
   前記ビームは、前記一対の側壁部の先端側の各端面にそれぞれ当接する一対の当接部と、前記一対の側壁部の互いに対向する各側面にそれぞれ当接することにより、前記一対の側壁部の近接方向への動きを規制する一対の規制部とを有し、
   前記トラニオン及び前記ビームには、前記パワーローラの周面に油膜を形成するための油を流通させる油路が形成され、前記油路は、前記トラニオンの内部に形成された第１油路と、前記一対の側壁部のうちの一方の側壁部に形成された前記第１油路の開口部に接続され且つ前記ビームの内部に形成された第２油路とを含み、
   前記第２油路は、前記パワーローラの前記ビーム側の頂部よりも前記パワーローラの回転軸線方向の外方で、前記ビームの長手方向に沿って、前記開口部から前記一対の側壁部のうちの他方の側壁部に向けて、前記回転軸線よりも前記他方の側壁部側の前記パワーローラの周面と前記回転軸線方向に重なる位置まで延びる油路を有する、トロイダル無段変速機。
2. 前記側壁部の端面には、前記当接部が係合される溝部が形成され、
   前記当接部が前記溝部の底面に当接することで、前記ビームの前記ベース部に近接する方向への移動が拘束され、前記当接部が前記溝部の側面に当接することで、前記ビームの短手方向への移動が拘束される、請求項１に記載のトロイダル無段変速機。
3. 前記一対の側壁部のそれぞれには、前記傾転軸の軸方向に貫通して前記一対の規制部のそれぞれに至る挿通孔が形成されており、
   前記ビームは、前記挿通孔に挿通した締結部材により前記トラニオンに取り付けられている、請求項１または２に記載のトロイダル無段変速機。
4. 前記ビームには、前記第２油路を流通した油を前記パワーローラの周面に向けて噴出するための噴出口が形成されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載のトロイダル無段変速機。
5. 前記噴出口は、前記入力ディスク及び前記出力ディスクの各々と前記パワーローラとの接触部分に向けて、前記パワーローラの前記周面に対する接線方向から油を噴出可能に形成されている、請求項４に記載のトロイダル無段変速機。
6. 前記ビームは、前記パワーローラの周面に向かって延びる延設部を有し、前記噴出口は、前記延設部に形成されている、請求項４または５に記載のトロイダル無段変速機。
7. 前記一対の側壁部のうちの前記一方の側壁部の前記端面に前記第１油路の前記開口部が形成され、
   前記第１油路の前記開口部が形成された前記端面と当接する前記当接部の表面に前記第２油路の開口部が形成され、
   前記当接部が前記端面と当接することにより、前記第１油路の前記開口部と、前記第２油路の前記開口部との各周縁が突き合わされ、前記第１油路及び前記第２油路が接続される、請求項１〜６のいずれか１項に記載のトロイダル無段変速機。
8. 前記締結部材は、前記ビームの長手方向に延びる前記油路よりも前記ビームの幅方向外側に配置されている、請求項３に記載のトロイダル無段変速機。
9. 互いに対向配置される入力ディスク及び出力ディスクと、
   前記入力ディスクと前記出力ディスクとの間に傾転可能に挟まれ、前記入力ディスクの回転駆動力を傾転角に応じた変速比で前記出力ディスクに伝達するパワーローラと、
   前記パワーローラが回転自在に取り付けられるベース部、及び、前記パワーローラの傾転軸の軸方向の両側において前記パワーローラの周面に対向するように前記ベース部に立設された一対の側壁部を有するトラニオンと、
   前記パワーローラから見た前記ベース部と反対側において前記傾転軸の軸方向に延び、前記一対の側壁部に取り付けられるビームと、を備え、
   前記ビームは、前記一対の側壁部の先端側の各端面にそれぞれ当接する一対の当接部と、前記一対の側壁部の互いに対向する各側面にそれぞれ当接することにより、前記一対の側壁部の近接方向への動きを規制する一対の規制部とを有し、
   前記トラニオン及び前記ビームには、前記パワーローラの周面に油膜を形成するための油を流通させる油路が形成され、前記油路は、前記トラニオンの内部に形成された第１油路と、前記一対の側壁部のうちの一方の側壁部に形成された前記第１油路の開口部に接続され且つ前記ビームの内部に形成された第２油路とを含み、
   前記第２油路は、前記開口部から前記ビームの長手方向に延びる油路と、前記ビームの長手方向に延びる前記油路から分岐又は折れ曲がる油路とを有する、トロイダル無段変速機。
10. エンジンの駆動力が伝達される入力軸と、
    請求項１〜９のいずれか１項に記載のトロイダル無段変速機と、
    前記トロイダル無段変速機の出力により駆動される発電機と、
    前記トロイダル無段変速機の出力を前記発電機に伝達する動力伝達機構と、
    前記入力軸、前記トロイダル無段変速機、前記発電機及び前記動力伝達機構を収容するケーシングと、を備える、駆動機構一体型発電装置。

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