JP7089354B2 - トロイダル無段変速機 - Google Patents

Description

本発明は、トロイダル無段変速機に関する。

トロイダル無段変速機では、入力ディスクと出力ディスクとの間に傾転可能なパワーローラが挟まれており、パワーローラを回転自在に支持するトラニオンを油圧アクチュエータにより進退させることで、パワーローラが傾転して変速比が連続的に変更される。油圧アクチュエータのピストンはトラニオンに固定されているため、トラニオンがパワーローラから荷重を受けて弾性変形すると、ピストンが傾いて油圧アクチュエータのシリンダとの間に干渉が生じる。これについて、特許文献１では、ピストン本体部の内径端部から軸線方向にボス部が突出してなるピストンのうちボス部の下部を縮径し、シリンダのボス挿通孔の内周面に対して所定の隙間をあけることで、ピストンのボス部がシリンダのボス挿通孔の内周面に干渉することを防止している。

特開２０００－２７９６１号公報

しかし、特許文献１の構成では、トラニオンの弾性変形によりピストンが傾いたときに、ピストンのボス部とシリンダとの干渉が防げたとしても、ピストン本体部とシリンダとの干渉を防ぐことはできない。また、トロイダル無段変速機の組立誤差により、シリンダの中心線とトラニオンの中心線とがずれた場合には、ピストンとシリンダとの間に挟まれたシール部材において周方向にシール圧の不均衡が生じる。

そこで本発明は、トロイダル無段変速機において、組立誤差やトラニオンの弾性変形が生じても、ピストン本体部とシリンダとの干渉を防止すると共に、ピストンとシリンダとの間におけるシール圧の不均衡を軽減することを目的とする。

本発明の一態様に係るトロイダル無段変速機は、回転軸線を一致させた状態で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、前記パワーローラを支持し、前記パワーローラの傾転軸線周りに傾転可能で且つ前記傾転軸線方向に往復動可能なトラニオンであって、前記パワーローラを支持する本体部と、傾転軸線方向に延びる軸部とを有するトラニオンと、前記トラニオンの軸部に外嵌された状態で前記軸部に取り付けられるピストンと、前記ピストンを前記傾転軸線方向に往復動させる圧力室を形成するシリンダと、を備え、前記トラニオンの前記軸部の外周面と前記ピストンの内周面との間には、内側ギャップが形成されている。

前記構成によれば、トラニオンの軸部の外周面とピストンの内周面との間にギャップが形成されているので、組立誤差が生じても、ピストンがトラニオンに対して径方向に相対変位して偏荷重を吸収することで、ピストンとシリンダとの間におけるシール圧の不均衡を軽減できる。また、パワーローラからの荷重でトラニオンが弾性変形しても、ピストンがトラニオンに対して径方向に相対変位することで、ピストンとシリンダとの干渉を防止できる。

前記トラニオンの前記軸部の前記外周面と前記ピストンの前記内周面との間に形成された前記内側ギャップは、前記シリンダの前記内周面と前記ピストンの前記外周面との間に形成された外側ギャップよりも大きくてもよい。

前記構成によれば、内側ギャップの径方向寸法が十分に大きいことで、ピストンとシリンダとの間におけるシール圧の不均衡を軽減できると共にピストン本体部とシリンダとの干渉とを効果的に防止できる。

前記ピストンは、前記トラニオンに対して径方向及び周方向の両方に相対変位可能に取り付けられてもよい。

前記構成によれば、組立誤差によりトラニオン中心線がシリンダ中心線から偏心した状態でトラニオン中心線（傾転軸線）周りにトラニオンが傾転しても、トラニオンがピストンに対して周方向（傾転方向）に相対変位できるため、ピストンがシリンダに干渉するのを防止できる。

前記ピストンの前記傾転軸線方向の端面と、前記ピストンの前記端面に前記傾転軸線方向に対向する前記トラニオンの対向面との間に介設された摺動部材を更に備えてもよい。

前記構成によれば、トラニオンに対してピストンを周方向に円滑に相対変位させることができる。

前記トラニオンの前記軸部の前記外周面と前記ピストンの前記内周面との間に挟まれたシール部材を更に備えてもよい。

前記構成によれば、ピストンとトラニオンとの間の径方向の相対移動が柔軟に吸収され、ピストンとトラニオンとの間の径方向の振動を防止できる。

前記シリンダには、潤滑油が供給される第１潤滑油路が形成され、前記トラニオンの前記軸部には、前記パワーローラに向けて前記潤滑油が流通する第２潤滑油路が形成され、前記第１潤滑油路を前記第２潤滑油路に連通させる第３潤滑油路が、前記内側ギャップに連通していてもよい。

前記構成によれば、第３潤滑油路から内側ギャップに到達した潤滑油が、ピストンとトラニオンとの間を好適に潤滑できる。

前記トラニオンの前記軸部の前記外周面と前記ピストンの前記内周面との間に挟まれ、切れ目を有するシール部材を更に備えてもよい。

前記構成によれば、シール部材により潤滑油を滞留させつつもシール部材の切れ目の微小隙間から少量ずつ流出するため、ピストンとトラニオンとの間を好適に潤滑できる。

前記ピストンは、互いに前記傾転軸線方向に並んで配置された第１ピストン及び第２ピストンを含み、前記圧力室は、前記第１ピストンを前記傾転軸線方向の一方側に移動させる第１圧力室と、前記第２ピストンを前記傾転軸線方向の他方側に移動させる第２圧力室とを含んでもよい。

前記構成によれば、ピストンが第１ピストンと第２ピストンとに分割されていることで、第１ピストンと第２ピストンとが互いに独立して径方向に変位できる。よって、トラニオンとシリンダとの間で生じた偏荷重を好適に吸収することができる。

前記第１圧力室及び前記第２圧力室は、前記第１ピストンと前記第２ピストンとの間に配置されていてもよい。

前記構成によれば、傾転軸線方向におけるシリンダのサイズを小型化できる。

前記シリンダには、潤滑油が供給される第１潤滑油路が形成され、前記トラニオンの前記軸部には、前記パワーローラに向けて前記潤滑油が流通する第２潤滑油路が形成され、前記第１潤滑油路を前記第２潤滑油路に連通させる第３潤滑油路が、前記第１ピストンと前記第２ピストンとの間に形成されてもよい。

前記構成によれば、トラニオンの軸部に潤滑油路を形成しながらもトラニオンの軸部及びシリンダを軸線方向に小型化できる。

前記シリンダには、前記第１圧力室に圧油を供給する第１圧油路と、前記第２圧力室に圧油を供給する第２圧油路とが更に形成され、前記第１潤滑油路、前記第１圧油路及び前記第２圧油路は、前記傾転軸線方向において前記第１圧力室と前記第２圧力室との間の領域に配置されていてもよい。

前記構成によれば、第１潤滑油路、第１圧油路及び第２圧油路が、第１圧力室と第２圧力室との間の領域に配置されているので、シリンダを軸線方向に更に小型化できる。

本発明によれば、組立誤差やトラニオンの弾性変形が生じても、ピストン本体部とシリンダとの干渉を防止できると共に、ピストンとシリンダとの間におけるシール圧の不均衡を軽減できる。

第１実施形態に係るトロイダル無段変速機を搭載した駆動機構一体型発電装置の模式図である。 図１に示すトロイダル無段変速機のパワーローラ、トラニオン及び油圧アクチュエータの断面図である。 図２に示す油圧アクチュエータの９０°異なる位置での断面図である。 図３のIV－IV線断面図である。 図４に示す第１シールリング（第２シールリング）の要部斜視図である。 図４に示す油圧アクチュエータの組立誤差等を模式的に説明する断面図である。 図６のVII－VII線断面図である。 第２実施形態に係るトロイダル無段変速機の油圧アクチュエータの断面図である。 第３実施形態に係るトロイダル無段変速機の油圧アクチュエータの断面図である。

以下、図面を参照して実施形態を説明する。

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係るトロイダル無段変速機１０を搭載した駆動機構一体型発電装置１の模式図である。図１に示すように、駆動機構一体型発電装置１（Integrated Drive Generator：以下、「ＩＤＧ」という）は、発電機３をトロイダル無段変速機１０（以下、「変速機」という）と共に収容するケーシング２を備える。ＩＤＧ１は航空機の交流電源に用いられ、ケーシング２は航空機のエンジンに取り付けられる。

変速機１０は、互いに同軸に配置されて相対回転可能な変速機入力軸１１及び変速機出力軸１２を備える（以下、２軸１１，１２の回転軸線を「変速機軸線Ａ１」という）。変速機入力軸１１は、装置入力軸４ａ及び動力伝達ギヤ機構を有する入力機構４を介してエンジン回転軸（図示せず）に接続される。装置入力軸４ａは、変速機軸線Ａ１と平行である。変速機出力軸１２は、動力伝達機構６（例えば、平行軸ギヤ列）を介して発電機入力軸７に接続される。入力機構４、動力伝達機構６、及び、発電機入力軸７も、ケーシング２に収容される。

変速機１０は、エンジン回転動力により駆動される変速機入力軸１１の回転を変速して変速機出力軸１２に出力する。変速機出力軸１２の回転は動力伝達機構６を介して発電機入力軸７に出力される。発電機入力軸７が回転すると、発電機３は、発電機入力軸７の回転速度に比例した周波数で交流電力を発生する。変速機１０の変速比は、エンジン回転軸の回転速度の変動に関わらず発電機入力軸７の回転速度を適値（機内電装品の作動に適した周波数と対応する値）に保つように連続的に制御される。

変速機１０は、入力ディスク１３及び出力ディスク１４を備える。入力ディスク１３は、変速機入力軸１１の外周面上に、変速機入力軸１１と一体回転するよう設けられる。出力ディスク１４は、変速機出力軸１２の外周面上に、変速機出力軸１２と一体回転するよう設けられる。入力ディスク１３及び出力ディスク１４は、回転軸線を一致させた状態で変速機軸線Ａ１方向に互いに対向配置され、変速機軸線Ａ１の周方向に連続する環状のキャビティ１５を形成する。

変速機１０は、パワーローラ１６と、それらパワーローラ１６と対応するトラニオン１７とを備える。本実施形態では、パワーローラ１６とトラニオン１７は、それぞれ複数設けられている。パワーローラ１６は、キャビティ１５内に配置される。パワーローラ１６は、ベース部材１８を介して回転軸線Ａ２周りに回転可能にトラニオン１７に支持される。トラニオン１７は、ケーシング２に対し、傾転軸線Ａ３周りに傾転可能且つ傾転軸線Ａ３の方向に往復動可能に支持される。傾転軸線Ａ３は、変速機軸線Ａ１に対して捩れの位置にあり、回転軸線Ａ２及び傾転軸線Ａ３とは、互いに垂直である。

入力ディスク１３が回転駆動されると、パワーローラ１６が回転軸線Ａ２周りに回転し、そのパワーローラ１６の回転により、出力ディスク１４が回転する。トラニオン１７及びこれに取り付けられているパワーローラ１６が傾転軸線Ａ３方向に移動すると、パワーローラ１６の傾転軸線Ａ３周りの回転角（以下、「傾転角」という）が変更され、変速機１０の変速比が傾転角に応じて連続的に変更される。

図２は、図１に示すトロイダル無段変速機１０のパワーローラ１６、トラニオン１７及び油圧アクチュエータ３０の断面図である。図２に示すように、トラニオン１７は、同軸状に配置された第１～第３軸部２１～２３と、回転軸線Ａ２周りに回転自在にパワーローラ１６が取り付けられる本体部２４を有する。第１～第３軸部２１～２３の中心線は傾転軸線Ａ３と一致する。本体部２４は、傾転軸線Ａ３方向において第１軸部２１と第２軸部２２との間に位置する。第３軸部２３（軸部）は、第２軸部２２よりも小径である。第３軸部２３は、傾転軸線Ａ３方向において、第２軸部２２から本体部２４とは反対側に突出して延びている。

第１軸部２１は、軸受２５を介して第１ヨーク２６の貫通穴に嵌め込まれる。第２軸部２２は、軸受２７を介して第２ヨーク２８の貫通穴に嵌め込まれる。一対のヨーク２６，２８は、ケーシング２（図１参照）に支持される。トラニオン１７は、ヨーク２６，２８を介し、傾転軸線Ａ３周りに傾転可能且つ傾転軸線Ａ３方向に変位可能にケーシング２に支持される。

トラニオン１７の第３軸部２３に対応して、油圧アクチュエータ３０が設けられる。トラニオン１７は、油圧アクチュエータ３０に駆動されて傾転軸線Ａ３方向に往復動する。油圧アクチュエータ３０は、第１ピストン３１と、第２ピストン３２と、第１及び第２ピストン３１，３２を収容するシリンダ３３とを有する。第１ピストン３１及び第２ピストン３２は、トラニオン１７の第３軸部２３に外嵌された状態で第３軸部２３に取り付けられる。第１及び第２ピストン３１，３２は、互いに離間した状態で傾転軸線Ａ３方向に並んで配置される。

シリンダ３３は、傾転軸線Ａ３方向の一方側の端面に凹設された第１凹部３４と、傾転軸線Ａ３方向の他方側の端面に凹設された第２凹部３５と、第１凹部３４と第２凹部３５とを連通させる連通孔３６とを有する。第１凹部３４、第２凹部３５、及び連通孔３６は、傾転軸線Ａ３と同軸上に形成される。第１凹部３４及び第２凹部３５は、シリンダ３３の傾転軸線Ａ３方向の外方に向けて開口しており、傾転軸線Ａ３に直交する軸直角方向（例えば、径方向）において連通孔３６よりも大きい空間を有する。連結孔３６は、シリンダ３３の内部で傾転軸線Ａ３方向に沿って延び、その両端がそれぞれ第１凹部３４及び第２凹部３５の各底面にて開口している。なお、本実施形態では、第１凹部３４、第２凹部３５、及び連通孔３６は、傾転軸線Ａ３に直交する断面が円形であるが、他の形状でもよい。また、シリンダ３３は、ケーシング２と別体でもよいし一体でもよい。

第１ピストン３１は、第１ピストン本体部３１ａと、第１ボス部３１ｂとを有する。第１ボス部３１ｂは、第１ピストン本体部３１ａの内径側から傾転軸線Ａ３方向へ突出する。本実施形態では、第１ボス部３１ｂは、第２ピストン３２に向けて突出する。第１ピストン本体部３１ａは、第１ボス部３１ｂよりも、軸直角方向に大きい。第１ピストン本体部３１ａは、第１凹部３４に収容され、傾転軸線Ａ３方向において第１凹部３４と対向する受圧面を含む。第１ボス部３１ｂは、連通孔３６に挿入される。第２ピストン３２は、第２ピストン本体部３２ａと、第２ボス部３２ｂとを有する。第２ボス部３２ｂは、第２ピストン本体部３２ａの内径側から傾転軸線Ａ３方向へ突出する。本実施形態では、第２ボス部３２ｂは、第１ピストン３１に向けて突出する。第２ピストン本体部３２ａは、第２ボス部３２ｂよりも、軸直角方向に大きい。第２ピストン本体部３２ａは、第２凹部３５に収容され、傾転軸線Ａ３方向において第２凹部３５と対向する受圧面を含む。第２ボス部３２ｂは、連通孔３６に挿入される。第１ピストン３１及び第２ピストン３２には、傾転軸線Ａ３方向に延びて第３軸部２３が挿通される貫通孔が形成されている。

第１ピストン本体部３１ａと第１凹部３４との間には、第１圧力室３７が形成される。第２ピストン本体部３２ａと第２凹部３５との間には、第２圧力室３８が形成される。即ち、傾転軸線Ａ３方向において、第１及び第２圧力室３７，３８は、第１ピストン３１と第２ピストン３２との間に配置されている。第１圧力室３７の圧力が増加することで、第１ピストン３１がトラニオン１７と共に傾転軸線Ａ３方向の一方側（図２上側）に移動する。第２圧力室３８の圧力が増加することで、第２ピストン３２がトラニオン１７と共に傾転軸線Ａ３方向の他方側（図２下側）に移動する。

シリンダ３３には、第１圧油路３９と第２圧油路４０とが形成される。第１圧油路３９は、その出口が第１圧力室３７に接続される。第１圧油路３９は、第１圧力室３７に圧油を供給する。第２圧油路４０は、その出口が第２圧力室３８に接続される。第２圧油路４０は、第２圧力室３８に圧油を供給する。第１及び第２圧油路３９，４０は、第１ピストン３１と第２ピストン３２との間、即ち、第１圧力室３７と第２圧力室３８との間に配置される。

油圧アクチュエータ３０は、制御弁４１を有する。制御弁４１は、供給ポートＰＳ、戻りポートＰＴ、及び、変速制御ポートＣＡ，ＣＢを有する。油タンク４２（本実施形態ではケーシング２を兼用）から油を吸い出す油圧ポンプ４３は、供給ポートＰＳに接続され、戻りポートＰＴは、油タンク４２に接続されている。油圧ポンプ４３は、ＩＤＧ１の入力機構４又は動力伝達機構６から取り出された回転動力により駆動されてもよい。変速制御ポートＣＡは、第２圧力室３８に接続され、変速制御ポートＣＢは、第１圧力室３７に接続される。

制御弁４１は、三位置切換式のスプール弁であり、制御弁４１のスプール４４は、遮断領域（図２で中央位置）、増速領域（図２で左位置）又は減速領域（図２で右位置）に位置付けられる。即ち、スプール４４の位置に応じて、制御弁４１の各ポートの接続状態が切り換わる。制御弁４１は、電磁弁であり、スプール４４を駆動してスプール位置を制御する駆動部４５を有する。駆動部４５は、コントローラ（図示せず）から入力される駆動信号に応じて、スプール４４の位置を制御する。

軸直角方向において、第１ピストン３１の外周面とシリンダ３３の内周面との間には、微小の第１外側ギャップＧ１が形成される。第１ピストン本体部３１ａの外周面と第１凹部３４の内周面との間には、第１大径シールリング５１が挟まれる。第１ボス部３１ｂの外周面と連通孔３６の内周面との間には、第１小径シールリング５２が挟まれる。同様に、第２ピストン３２の外周面とシリンダ３３の内周面との間には、微小の第２外側ギャップＧ２が形成される。第２ピストン本体部３２ａの外周面と第２凹部３５の内周面との間には、第２大径シールリング５３が挟まれる。第２ボス部３２ｂの外周面と連通孔３６の内周面との間には、第２小径シールリング５４が挟まれる。

軸直角方向において、第１ピストン３１の内周面とトラニオン１７の第３軸部２３の外周面との間には、第１内側ギャップＧ３（内側ギャップ）が形成される。第１内側ギャップＧ３は、傾転軸線Ａ３方向において、第１ピストン３１の内周面とトラニオン１７の第３軸部２３の外周面との間の全体にわたって形成される。第１ピストン３１の内周面とトラニオン１７の第３軸部２３の外周面との間には、第１シール部材６１が挟まれる。同様に、軸直角方向において、第２ピストン３２の内周面とトラニオン１７の第３軸部２３の外周面との間には、第２内側ギャップＧ４（内側ギャップ）が形成される。第２内側ギャップＧ４は、傾転軸線Ａ３方向において、第２ピストン３２の内周面とトラニオン１７の第３軸部２３の外周面との間の全体にわたって形成される第２ピストン３２の内周面とトラニオン１７の第３軸部２３の外周面との間には、第２シール部材６２が挟まれる。

軸直角方向において、内側ギャップＧ３，Ｇ４の各々の最狭のクリアランス量は、外側ギャップＧ１，Ｇ２の各々の最狭のクリアランス量より大きい。軸直角方向において、内側ギャップＧ３，Ｇ４の各々の最広のクリアランス量も、外側ギャップＧ１，Ｇ２の各々の最広のクリアランス量より大きいと好ましい。第３軸部２３のうち第１シール部材６１が設けられる部分と第２シール部材６２が設けられる部分との間の部分は、軸直角方向の寸法が縮小（例えば、縮径化）されている。即ち、内側ギャップＧ３，Ｇ４のうち第１及び第２ボス部３１ｂ，３２ｂと第３軸部２３との間の領域の径方向クリアランス量は、内側ギャップＧ３，Ｇ４のうち第１及び第２ピストン本体部３１ａ，３２ａと第３軸部２３との間の領域の径方向クリアランス量よりも大きい。

第１ピストン３１及び第２ピストン３２は、トラニオン１７の第３軸部２３に対して径方向及び周方向の両方に相対変位可能に取り付けられる。即ち、第１及び第２ピストン３１，３２は、第１及び第２シール部材６１，６２の弾性変形によりトラニオン１７の第３軸部２３に対して径方向に相対変位できると共に、第１及び第２シール部材６１，６２における摺動によりトラニオン１７の第３軸部２３に対して傾転軸線Ａ３周りの周方向に相対変位できる。

第１ピストン３１のうち第１圧力室３７と反対側の端面は、トラニオン１７の第２軸部２２に当接可能に対向している。即ち、トラニオン１７の第２軸部２２と第１ピストン３１との間には、シリンダ３３に固定されるキャップは存在しない。第３軸部２３の端部には、固定部材６５が固定されている。固定部材６５は、例えば、ナット６５及びワッシャ６５ｂである。第２ピストン３２のうち第２圧力室３８と反対側の端面は、固定部材６５の端面（例えば、ワッシャ６５ｂの端面）に当接可能に対向している。

第２軸部２２のうち第１ピストン３１と対向する対向面と第１ピストン３１のうち第２軸部２２と対向する端面との少なくとも一方には、第２軸部２２及び第１ピストン３１の表面よりも摩擦係数の低い表面皮膜（例えば、DLC皮膜）が摺動部材として設けられる。また、固定部材６５のうち第２ピストン３２と対向する面と第２ピストン３２のうち固定部材６５と対向する端面との少なくとも一方には、第２ピストン３２及び固定部材６５の表面よりも摩擦係数の低い表面皮膜（例えば、DLC皮膜）が摺動部材として設けられている。なお、当該表面皮膜は無くてもよい。

トラニオン１７は、第３軸部２３の内部に形成された軸潤滑油路７１（第２潤滑油路）を有する。軸潤滑油路７１は、第３軸部２３の内部を傾転軸線Ａ３方向に延びる。軸潤滑油路７１からの潤滑油は、本体部２４に形成された油路を介してパワーローラ１６へ供給される。例えば、本体部２４は、軸潤滑油路７１に接続する第１本体潤滑油路７２及び第２本体潤滑油路７３とを有する。第１本体潤滑油路７２は、パワーローラ１６に向けて開口する吐出口７２ａを有する。第２本体潤滑油路７３は、本体部２４とベース部材１８との間に介設された軸受１９等に向けて開口する。即ち、軸潤滑油路７１からの潤滑油は、第１本体潤滑油路７２を流れてパワーローラ１６に向けて吐出されると共に、第２本体潤滑油路７３を流れてベース部材１８の軸受１９等に向けて吐出される。

図３は、図２に示す油圧アクチュエータ３０の９０°異なる位置での断面図である。図４は、図３のIV－IV線断面図である。図３及び４に示すように、トラニオン１７の第３軸部２３には、軸潤滑油路７１に連通して径方向外方に開口した潤滑油流入口７４が形成される。潤滑油流入口７４は、第１ピストン３１と第２ピストン３２との間の空隙に向けて開口している。シリンダ３３には、油圧ポンプ４３（図２）からの潤滑油が供給されるシリンダ潤滑油路７５（第１潤滑油路）が形成される。シリンダ潤滑油路７５は、第１ピストン３１と第２ピストン３２との間の空隙に向けて開口している。

即ち、シリンダ３３の連通孔３６における第１ピストン３１と第２ピストン３２との間の空隙、より具体的には、第１ボス部３１ｂと第２ボス部３２ｂとの間の空隙が、シリンダ潤滑油路７５を軸潤滑油路７１（潤滑油流入口７４）に連通させる中継潤滑油路７６（第３潤滑油路）である。これにより、第１ピストン３１又は第２ピストン３２に中継潤滑油路７６の穴加工を行う必要がなく、構成が簡素化されて製作が容易になる。

中継潤滑油路７６は、第１及び第２ピストン３１，３２の内周面と第３軸部２３の外周面との間の内側ギャップＧ３，Ｇ４に連通している。そのため、中継潤滑油路７６から内側ギャップＧ３，Ｇ４に到達した潤滑油が、それぞれ第１及び第２ピストン３１，３２とトラニオン１７の第３軸部２３との間を好適に潤滑する。

第１シール部材６１及び第２シール部材６２は、互いに同構造である。そのため、第１シール部材６１について代表して説明すると、図５に示すように、第１シール部材６１は、切れ目を有する。例えば、第１シール部材６１は、一端部及び他端部を有し、円形状に延びて一端部が他端部に対向してなる。具体的には、第１シール部材６１の一端部には、係合溝６１ａが形成され、第１シール部材６１の他端部には、係合溝６１ａに係合する係合突起６１ｂが形成される。

即ち、第１シール部材６１は、無端リングではなく、一端部と他端部とが重なることによって概略リング形状を呈する。そのため、図３に示すように、中継潤滑油路７６から第１及び第２内側ギャップＧ３，Ｇ４に到達した潤滑油が、第１及び第２シール部材６１，６２により滞留させられつつも、第１及び第２シール部材６１，６２の一端部と他端部との間の微小隙間から少量ずつ流出するため、第１及び第２ピストン３１，３２とトラニオン１７の第３軸部２３との間が好適に潤滑される。

シリンダ潤滑油路７５、第１圧油路３９及び第２圧油路４０は、シリンダ３３のうち傾転軸線Ａ３方向における第１圧力室３７と第２圧力室３８との間の領域に形成される。シリンダ潤滑油路７５は、傾転軸線Ａ３の径方向に延びる。具体的には、シリンダ潤滑油路７５の傾転軸線Ａ３方向における位置は、第１圧油路３９及び第２圧油路４０の各々の一部の傾転軸線Ａ３方向における位置と重なる。更に具体的には、第１及び第２圧油路３９，４０のうち径方向に延びる部分とシリンダ潤滑油路７５とは、同一平面上に設けられるが、互いに傾転軸線Ａ３方向にずれてもよい。このように傾転軸線Ａ３方向のスペースが有効利用されるため、トラニオン１７の第３軸部２３に潤滑油路を形成しながらもトラニオン１７の第３軸部２３及びシリンダ３３を傾転軸線Ａ３方向に小型化できる。なお、図４では、シリンダ潤滑油路７５は第１圧油路３９及び第２圧油路４０とは反対側に設けられているが、油配管のレイアウトに合わせて第１圧油路３９及び第２圧油路４０と同側に設けられてもよい。

図６は、図４に示す油圧アクチュエータ３０の組立誤差等を模式的に説明する断面図である。図７は、図６のVI－VI線断面図である。図６に示すように、組立誤差により、トラニオン１７の中心軸線Ｃ１とシリンダ３３の中心軸線Ｃ２（即ち、凹部３４，３５及び連通孔３６の中心軸線）とが互いにずれる場合がある。その場合も、トラニオン１７の第３軸部２３の外周面と各ピストン３１，３２の内周面との間に内側ギャップＧ３，Ｇ４が形成されるので、各ピストン３１，３２がトラニオン１７の第３軸部２３に対して径方向に相対変位して偏荷重を吸収し、各ピストン３１，３２とシリンダ３３との間におけるシール圧の不均衡が軽減される。また、パワーローラ１６（図２参照）からの荷重でトラニオン１７が弾性変形しても、各ピストン３１，３２がトラニオン１７に対して径方向に相対変位することで、ピストン３１，３２とシリンダ３３との干渉が防止される。

また、トラニオン１７の第３軸部２３の外周面と各ピストン３１，３２の内周面との間に挟まれた各シール部材６１，６２により、各ピストン３１，３２とトラニオン１７の第３軸部２３との間の径方向の相対移動が柔軟に吸収され、各ピストン３１，３２とトラニオン１７との間の径方向の振動が防止される。また、ピストンが第１ピストン３１と第２ピストン３２とに分割されていることで、第１ピストン３１と第２ピストン３２とが互いに独立して径方向に変位でき、トラニオン１７とシリンダ３３との間で生じた偏荷重が好適に吸収される。

また、図７に示すように、トラニオン１７の中心線Ｃ１がシリンダ３３の中心線Ｃ２から偏心した状態でも、各ピストン３１，３２は、トラニオン１７に対して径方向のみならず周方向にも相対変位可能であるので、トラニオン１７がその中心線Ｃ１（傾転軸線）周りに傾転しても、トラニオン１７が各ピストン３１，３２に対して周方向（傾転方向）に相対変位し得るため、各ピストン３１，３２がシリンダ３３に干渉するのを防止できる。

（第２実施形態）
図８は、第２実施形態に係るトロイダル無段変速機の油圧アクチュエータ１３０の断面図である。なお、第１実施形態と共通する構成については同一符号を付して説明を省略する。図８に示すように、第２実施形態の油圧アクチュエータ１３０では、第１ピストン３１のうち傾転軸線Ａ３方向の一方側に向いた第２軸部２２と対向する端面と、トラニオン１７の第２軸部２２のうち傾転軸線Ａ３方向の他方側に向いた第１ピストン３１と対向する端面との間に、スラストワッシャ１８１が摺動部材として介設される。スラストワッシャ１８１の摺動面の摩擦係数は、第２軸部２２及び第１ピストン３１の表面の摩擦係数よりも低い。

同様にして、第２ピストン３２のうち傾転軸線Ａ３方向の他方側に向いたワッシャ６６と対向する端面と、ワッシャ６６のうち傾転軸線Ａ３方向の一方側に向いた第２ピストン３２と対向する端面との間に、スラストワッシャ１８２が摺動部材として介設される。スラストワッシャ１８２の摺動面の摩擦係数は、第２ピストン３２及びワッシャ６６の表面の摩擦係数よりも低い。なお、他の構成は前述した第１実施形態と同様であるため説明を省略する。

（第３実施形態）
図９は、第３実施形態に係るトロイダル無段変速機の油圧アクチュエータ２３０の断面図である。なお、第１実施形態と共通する構成については同一符号を付して説明を省略する。図９に示すように、第３実施形態の油圧アクチュエータ２３０では、第１ピストン３１のうち傾転軸線Ａ３方向の一方側に向いた第２軸部２２と対向する端面と、トラニオン１７の第２軸部２２のうち傾転軸線Ａ３方向の他方側に向いた第１ピストン３１と対向する端面との間に、スラスト軸受２８１（例えば、ボール軸受又はニードル軸受）が摺動部材として介設される。

同様にして、第２ピストン３２のうち傾転軸線Ａ３方向の他方側に向いたワッシャ６６と対向する端面と、ワッシャ６６のうち傾転軸線Ａ３方向の一方側に向いた第２ピストン３２と対向する端面との間に、スラスト軸受２８２が摺動部材として介設される。なお、他の構成は前述した第１実施形態と同様であるため説明を省略する。

なお、前述したトロイダル無段変速機は、ＩＤＧ以外の装置に適用してもよい。また、前述した実施形態では、第１ピストン３１及び第２ピストン３２とは互いに分離されているが、分離されていなくてもよい。また、第１及び第２シール部材６１，６２を省略してもよい。その場合には、内側ギャップＧ３，Ｇ４において潤滑油が流通し易くなる。

１０ トロイダル無段変速機
１３ 入力ディスク
１４ 出力ディスク
１６ パワーローラ
１７ トラニオン
２３ 第３軸部（軸部）
３０，１３０，２３０ 油圧アクチュエータ
３１ 第１ピストン
３１ａ 第１ピストン本体部
３１ｂ 第１ボス部
３２ 第２ピストン
３２ａ 第２ピストン本体部
３２ｂ 第２ボス部
３３ シリンダ
３７ 第１圧力室
３８ 第２圧力室
３９ 第１圧油路
４０ 第２圧油路
６１ 第１シール部材
６２ 第２シール部材
７１ 軸潤滑油路（第２潤滑油路）
７５ シリンダ潤滑油路（第１潤滑油路）
７６ 中継潤滑油路（第３潤滑油路）
１８１ スラストワッシャ（摺動部材）
２８１ スラスト軸受（摺動部材）
Ｇ１，Ｇ２ 外側ギャップ
Ｇ３，Ｇ４ 内側ギャップ

Claims (11)

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、
   前記パワーローラを支持し、前記パワーローラの傾転軸線周りに傾転可能で且つ前記傾転軸線方向に往復動可能なトラニオンであって、前記パワーローラを支持する本体部と、傾転軸線方向に延びる軸部とを有するトラニオンと、
   前記軸部に外嵌された状態で前記軸部に取り付けられるピストンと、
   前記ピストンを前記傾転軸線方向に往復動させる圧力室を形成するシリンダと、を備え、
   前記トラニオンの前記軸部の外周面と前記ピストンの内周面との間には、内側ギャップが形成されており、
   前記内側ギャップは、前記トラニオンの前記軸部の前記外周面と前記ピストンの前記内周面との間の全体にわたって形成されている、トロイダル無段変速機。
2. 前記内側ギャップは、前記シリンダの前記内周面と前記ピストンの前記外周面との間に形成された外側ギャップよりも大きい、請求項１に記載のトロイダル無段変速機。
3. 前記ピストンは、前記トラニオンに対して径方向及び周方向の両方に相対変位可能に取り付けられている、請求項１又は２に記載のトロイダル無段変速機。
4. 前記ピストンの前記傾転軸線方向の端面と、前記ピストンの前記端面に前記傾転軸線方向に対向する前記トラニオンの対向面との間に介設された摺動部材を更に備える、請求項３に記載のトロイダル無段変速機。
5. 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、
   前記パワーローラを支持し、前記パワーローラの傾転軸線周りに傾転可能で且つ前記傾転軸線方向に往復動可能なトラニオンであって、前記パワーローラを支持する本体部と、傾転軸線方向に延びる軸部とを有するトラニオンと、
   前記軸部に外嵌された状態で前記軸部に取り付けられるピストンと、
   前記ピストンを前記傾転軸線方向に往復動させる圧力室を形成するシリンダと、
   前記トラニオンの前記軸部の前記外周面と前記ピストンの前記内周面との間に挟まれたシール部材と、を備え、
   前記トラニオンの前記軸部の外周面と前記ピストンの内周面との間には、内側ギャップが形成されている、トロイダル無段変速機。
6. 前記シリンダには、潤滑油が供給される第１潤滑油路が形成され、
   前記トラニオンの前記軸部には、前記パワーローラに向けて前記潤滑油が流通する第２潤滑油路が形成され、
   前記第１潤滑油路を前記第２潤滑油路に連通させる第３潤滑油路が、前記内側ギャップに連通している、請求項１乃至４のいずれか１項に記載のトロイダル無段変速機。
7. 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、
   前記パワーローラを支持し、前記パワーローラの傾転軸線周りに傾転可能で且つ前記傾転軸線方向に往復動可能なトラニオンであって、前記パワーローラを支持する本体部と、傾転軸線方向に延びる軸部とを有するトラニオンと、
   前記軸部に外嵌された状態で前記軸部に取り付けられるピストンと、
   前記ピストンを前記傾転軸線方向に往復動させる圧力室を形成するシリンダと、
   前記トラニオンの前記軸部の外周面と前記ピストンの内周面との間に挟まれ、切れ目を有するシール部材と、を備え、
   前記トラニオンの前記軸部の前記外周面と前記ピストンの前記内周面との間には、内側ギャップが形成され、
   前記シリンダには、潤滑油が供給される第１潤滑油路が形成され、
   前記トラニオンの前記軸部には、前記パワーローラに向けて前記潤滑油が流通する第２潤滑油路が形成され、
   前記第１潤滑油路を前記第２潤滑油路に連通させる第３潤滑油路が、前記内側ギャップに連通する、トロイダル無段変速機。
8. 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、
   前記パワーローラを支持し、前記パワーローラの傾転軸線周りに傾転可能で且つ前記傾転軸線方向に往復動可能なトラニオンであって、前記パワーローラを支持する本体部と、傾転軸線方向に延びる軸部とを有するトラニオンと、
   前記軸部に外嵌された状態で前記軸部に取り付けられるピストンと、
   前記ピストンを前記傾転軸線方向に往復動させる圧力室を形成するシリンダと、を備え、
   前記トラニオンの前記軸部の外周面と前記ピストンの内周面との間には、内側ギャップが形成され、
   前記シリンダには、潤滑油が供給される第１潤滑油路が形成され、
   前記ピストンは、互いに前記傾転軸線方向に並んで配置された第１ピストン及び第２ピストンを含み、
   前記圧力室は、前記第１ピストンを前記傾転軸線方向の一方側に移動させる第１圧力室と、前記第２ピストンを前記傾転軸線方向の他方側に移動させる第２圧力室とを含む、トロイダル無段変速機。
9. 前記第１圧力室及び前記第２圧力室は、前記第１ピストンと前記第２ピストンとの間に配置されている、請求項８に記載のトロイダル無段変速機。
10. 前記シリンダには、潤滑油が供給される第１潤滑油路が形成され、
    前記トラニオンの前記軸部には、前記パワーローラに向けて前記潤滑油が流通する第２潤滑油路が形成され、
    前記第１潤滑油路を前記第２潤滑油路に連通させる第３潤滑油路が、前記第１ピストンと前記第２ピストンとの間に形成されている、請求項８又は９に記載のトロイダル無段変速機。
11. 前記シリンダには、前記第１圧力室に圧油を供給する第１圧油路と、前記第２圧力室に圧油を供給する第２圧油路とが更に形成され、
    前記第１潤滑油路、前記第１圧油路及び前記第２圧油路は、前記傾転軸線方向において前記第１圧力室と前記第２圧力室との間の領域に配置されている、請求項１０に記載のトロイダル無段変速機。

Images