JPH10196754A - トロイダル型無段変速機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】トロイダル型無段変速機において、少なくとも
パワーローラとトラニオンとの間のスラスト転がり軸受
の潤滑条件を良好とし、長期にわたる動作安定化を図る
こと。 【解決手段】入力側ディスク２１，３１と出力側ディス
ク２２，３２との間にパワーローラ２３，３３を傾動可
能に介装してなる変速ユニット２，３を備えるトロイダ
ル型無段変速機において、パワーローラ２３，３３は支
軸２４，３４の内端部にまたパワーローラ２３，３３の
傾動操作用のトラニオン２５，３５は支軸２４，３４の
外端部にそれぞれ支持され、トラニオン２５，３５はス
ラスト転がり軸受８，８を介してパワーローラ２３，３
３を覆う状態とされ、スラスト転がり軸受８の保持器８
３には、その外周側に転動体ポケット８４内へ潤滑油を
導入させるための切欠き８５が設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、トロイダル型無段
変速機に関する。このトロイダル型無段変速機とは、変
速ユニットを１組とした構造や２組とした構造のいずれ
も含む。

【０００２】

【従来の技術】従来のトロイダル型無段変速機として、
例えば実開平６−６９４９８号公報や特開平８−６１４
５３号公報に示すようなものが知られている。

【０００３】前者のトロイダル型無段変速機は、変速ユ
ニットを１組としたものであり、一方、後者のトロイダ
ル型無段変速機は、変速ユニットを２組としたものであ
る。これらの変速ユニットは、入力側ディスク、出力側
ディスク、パワーローラなどからなり、入力側ディスク
からパワーローラを介して出力側ディスクに回転動力を
伝達するようになっており、パワーローラを傾動させて
両ディスクとの接触位置を変えることで変速する。

【０００４】なお、前記パワーローラは、前記両ディス
クの回転中心の放射方向に沿って設けられる支軸の内端
部にスプライン嵌合されており、この支軸の外端部に
は、パワーローラの傾動操作用のトラニオンがラジアル
ころ軸受を介して支持されており、前記トラニオンはス
ラスト転がり軸受を介してパワーローラを覆う状態とさ
れている。これらパワーローラとトラニオンは、入力軸
の周りを公転しないように位置決めされており、パワー
ローラが自転するようになっている。なお、パワーロー
ラへの荷重は、パワーローラとトラニオンとの間に配置
されたスラスト転がり軸受にて作用させる。

【０００５】そして、変速ユニットに対しては、その周
辺の潤滑油が外側から撥ねかけられるようになってお
り、この潤滑油でもって変速ユニットの各部の潤滑が行
われている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来例
では、特にパワーローラの周辺がトラニオンにより覆わ
れているために、前述したような潤滑油の供給形態で
は、トラニオンとパワーローラとの間へ潤滑油が届きに
くく、しかも、届いた潤滑油もパワーローラの回転遠心
力により外方へ飛ばされることが指摘される。また、前
述のトラニオンの外側に撥ねかけられた潤滑油は、トラ
ニオンの外周と入出力の両ディスクとの間へ入り込むか
ら、入出力の両ディスクとパワーローラとの間に介入す
るものの、スラスト転がり軸受の内部へは導入されにく
くなっている。このため、特に、パワーローラとトラニ
オンとの間のスラスト転がり軸受の潤滑条件が厳しくな
って、焼付き損傷が発生しやすくなっている。

【０００７】したがって、本発明は、トロイダル型無段
変速機において、少なくともパワーローラとトラニオン
との間のスラスト転がり軸受の潤滑条件を良好とし、長
期にわたる動作安定化を図ることを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明のトロイダル型無
段変速機は、入力側ディスクと出力側ディスクとの間に
パワーローラを傾動可能に介装してなる変速ユニットを
備えるもので、前記パワーローラは支軸の内端部に、ま
た、前記パワーローラの傾動操作用のトラニオンは支軸
の外端部にそれぞれ支持されており、前記トラニオンは
スラスト転がり軸受を介してパワーローラを覆う状態と
されており、スラスト転がり軸受の保持器には、その外
周側に転動体ポケット内へ潤滑油を導入させるための切
欠きが設けられている。

【０００９】なお、前述の切欠きは、転動体ポケットを
径方向外向きに開放する状態に設けられるものとするこ
とができる。また、切欠きは、保持器の側面において外
周端から転動体ポケットまでの領域に形成される凹溝と
することができる。さらに、この凹溝からなる切欠き
は、保持器の一側面と他側面とに円周数箇所の転動体ポ
ケットの周方向１つおきに対応して交互に振り分けて設
けることができる。

【００１０】上記本発明の構造では、パワーローラを覆
うトラニオンの外側に周辺の潤滑油が撥ねかけられたと
きに、この潤滑油がトラニオンの外周と入出力の両ディ
スクとの間へ流れ込んでスラスト転がり軸受の保持器の
外周に到達する。ここで、本発明では、保持器外周に到
達した潤滑油を、保持器の回転に伴い保持器に設けた切
欠きから転動体ポケット内へ引き込むようにしている。
このように本発明では一般的に潤滑油が届きにくいスラ
スト転がり軸受の内部に対して潤滑油を導入させやすく
なる。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の詳細を図１ないし図７に
示す各実施形態に基づいて説明する。

【００１２】図１および図２は本発明の一実施形態にか
かり、図１はトロイダル型無段変速機の縦断面図、図２
は図１のスラスト転がり軸受の保持器の斜視図である。
図には２組の変速ユニットを備える構造のハーフトロイ
ダル型無段変速機を例示している。

【００１３】図中、１は入力軸、２は第１の変速ユニッ
ト、３は第２の変速ユニット、４は出力歯車、５は押圧
ユニットである。

【００１４】入力軸１は、図示しないがハウジングなど
の固定部位に回転自在に支持されるものである。

【００１５】第１，第２の変速ユニット２，３は、それ
ぞれ、入力側ディスク２１，３１と、出力側ディスク２
２，３２と、両ディスク２１，２２間および両ディスク
３１，３２間に傾動可能にそれぞれ挟持されるパワーロ
ーラ２３，３３とで構成されている。

【００１６】第１変速ユニット２の入力側ディスク２１
は、入力軸１の外周に対して同期回転可能かつ軸方向変
位可能にラジアル針状ころ軸受６を介して支持されてい
る。また、第１変速ユニット２の出力側ディスク２２
と、第２変速ユニット３の出力側ディスク３２とは、そ
れぞれ入力軸１の外周に対して相対回転可能かつ軸方向
変位可能にラジアル針状ころ軸受６を介して支持されて
いる。さらに、第２変速ユニット３の入力側ディスク３
１は、入力軸１の外周に同期回転可能にスプライン嵌合
されている。

【００１７】パワーローラ２３，３３は、入力軸１の中
心軸線つまり各ディスク２１，３１，２２，３２の回転
中心の放射方向に沿って設けられる支軸２４，３４の内
端部にスプライン嵌合されている。このスプライン嵌合
部位に符号７を付してある。このパワーローラ２３，３
３を覆う状態でパワーローラ２３，３３の傾動操作用の
トラニオン２５，３５がスラスト転がり軸受８を介して
設けられており、このトラニオン２５，３５が支軸２
４，３４の外端部にラジアルころ軸受（図ではケージア
ンドローラを例示）１３を介して外嵌装着されている。
このトラニオン２５とパワーローラ２３間、およびトラ
ニオン３５とパワーローラ３３間には、それぞれスラス
ト転がり軸受８に対する予圧付与部材１４、例えば板ば
ねが介装されている。前述のスラスト転がり軸受８とし
ては、内輪なしの深溝型玉軸受を例示しており、外輪８
１と、複数の玉からなる転動体８２と、転動体８２を回
転自在に保持する保持器８３とから構成されている。こ
のうち保持器８３は、図２に示すように、環状板の円周
数箇所に転動体ポケット８４を設けたものからなり、こ
の転動体ポケット８４は、軸方向に貫通するとともに、
外周側へ開放する状態に切欠かれている。この切欠きに
符号８５を付してある。この転動体ポケット８４の内面
は、球面状に形成されている。保持器８３は金属材また
は合成樹脂材などで形成される。

【００１８】出力歯車４は、第１変速ユニット２と第２
変速ユニット３との間に配置されており、両変速ユニッ
ト２，３の出力側ディスク２２，３２の内周面に対して
圧入嵌合されているとともに、二つのラジアル玉軸受９
を介して固定の中空隔壁１０に回転自在に支持されてい
る。

【００１９】押圧ユニット５は、上記二つの変速ユニッ
ト２，３に所要のトラクション力を与えるもので、入力
軸１の一端側外周にボールスプライン１１を介して外嵌
装着されるカム板５１と、カム板５１と第１変速ユニッ
ト２の入力側ディスク２１との間に介装される複数のカ
ム５２と、カム５２を円周数箇所で保持する保持器５３
と、入力軸１の一端側においてカム板５１の外側に取り
付けられて入力軸１の一端側に螺着されるナット１２に
より圧縮させられる皿ばね５４とを備えている。カム板
５１の内側面および入力側ディスク２１の外側面には、
それぞれカム面５５，５６が形成されている。上記入力
側ディスク２１は、カム面５５，５６間に介装されたカ
ム５２によりカム板５１と同期回転するようにされてお
り、カム板５１はボールスプライン１１を介して入力軸
１と同期回転することから、結果的に、入力側ディスク
２１は入力軸１に対し、同期回転可能かつ軸方向変位可
能とされている。この押圧ユニット５の作動について
は、例えば従来技術として挙げた実開平６−６９４９８
号公報や特開平８−６１４５３号公報にて周知のため説
明は省略する。

【００２０】次に、上記トロイダル型無段変速機の動作
を説明する。

【００２１】入力軸１の回転に伴い、第１変速ユニット
２の入力側ディスク２１が同期回転する。このとき、第
１変速ユニット２の入力側ディスク２１には押圧ユニッ
ト５により所要のアキシャル荷重が印加されており、こ
のアキシャル荷重によって両変速ユニット２，３に所要
のトラクション力が付与される。これにより、両変速ユ
ニット２，３は、その入力側ディスク２１，３１からパ
ワーローラ２３，３３を介して出力側ディスク２２，３
２に入力軸１の回転動力を効率良く伝達する。このと
き、第１変速ユニット２のパワーローラ２３および第２
変速ユニット３のパワーローラ３３をそれぞれ矢印Ｘ方
向または矢印Ｙ方向にと、対称的に傾かせることによ
り、変速比を可変することができる。

【００２２】そして、変速ユニット２，３に対しては、
その周辺の潤滑油が外側から撥ねかけられるようになっ
ている。この撥ねかけられた潤滑油は、トラニオン２
５，３５の外周と入出力の各ディスク２１，２２，３
１，３２との間へ流れ込んでスラスト転がり軸受８の保
持器８３の外周に到達する。この潤滑油は、保持器８３
の回転に伴い保持器８３に設けてある切欠き８５から保
持器８３の転動体ポケット８４内へ引き込まれることに
なる。ところで、パワーローラ２３，３３の周辺に存在
する潤滑油はパワーローラ２３，３３の回転遠心力によ
り外方へ飛ばされることになるけれども、前述のように
して転動体ポケット８４に引き込まれた潤滑油は、ある
程度保持されるから、ここの潤滑油が枯渇することはな
い。このように一般的に潤滑油が届きにくいスラスト転
がり軸受８の内部に対して潤滑油を導入させやすくして
いるから、スラスト転がり軸受８の潤滑条件が良好に保
たれることになり、変速ユニット２，３の動作安定化に
貢献できるようになる。

【００２３】なお、本発明は上記実施形態のみに限定さ
れるものではなく、種々な応用や変形が考えられる。

【００２４】（１） 上記実施形態では、第１変速ユニ
ット２の出力側ディスク２２と、第２変速ユニット３の
出力側ディスク３２と、出力歯車４とを別体にしている
が、これらを一体に構成したものにも本発明を適用でき
る。

【００２５】（２） 上記実施形態において、スラスト
転がり軸受８の保持器８３は、図２に示すものの他に、
図３ないし図６に示すようなものとすることができる。
これら図３ないし図６では、保持器８３の転動体ポケッ
ト８４が軸方向に貫通するだけで図２のように外周側へ
下方するように切り離されていない構造になっており、
保持器８３に対して下記するような凹溝状の切欠き８５
を設けている。具体的に、図３および図５では、保持器
８３の片面において外周から転動体ポケット８４に到達
する範囲に凹溝状の切欠き８５を設けてあり、図４およ
び図６では、保持器８３の一側面と他側面との両方にお
いて転動体ポケット８４の周方向１つおきに対応して凹
溝状の切欠き８５を振り分けて設けられている。さら
に、図３および図４での凹溝状切欠き８５は、放射方向
に沿う形状であるが、図５および図６での凹溝状切欠き
８５は、螺旋のように湾曲した形状とされており、この
凹溝状切欠き８５は放射方向に対して所要の角度に設定
されている。つまり、図５および図６の凹溝状切欠き８
５だと、保持器８３の外周の潤滑油を保持器８３の回転
に伴い引き込むときに、かき集めやすくなる。なお、図
３および図４に示すように、凹溝状切欠き８５が片面に
設けられる保持器８３の場合、凹溝状切欠き８５がパワ
ーローラ２３，３３側またはトラニオン２５，３５側の
どちらに位置するように設けてもよい。

【００２６】（３） 上記実施形態では、２組の変速ユ
ニット２，３を備える構造を例示しているが、図７に示
すように、１組の変速ユニットを有する構造のハーフト
ロイダル型無段変速機にも本発明を適用できる。この場
合、出力側ディスク２２は、入力軸１に対してラジアル
針状ころ軸受６を介して外嵌されるとともに、入力軸１
に形成したフランジ１ａにスラスト玉軸受１６を介して
装着されることにより、入力軸１の外周に対して相対回
転可能かつ軸方向変位不可能に取り付けられている。出
力歯車４は、出力側ディスク２２の背面に形成した段部
２２ａの外周面に一体的に嵌合固定されている。そし
て、この実施形態でも、スラスト転がり軸受８の保持器
８３について図２ないし図６に示すような切欠き８５の
いずれかが選択的に設けられる。なお、その他の構造、
作動は図１の実施形態と基本的に同様であるため、同一
符号を付して重複説明を省略する。

【００２７】（４） 上記各実施形態の押圧ユニット５
は、上述した実施形態で説明した構成に限らず、他の手
段で代用することができる。

【００２８】

【発明の効果】本発明では、パワーローラを覆うトラニ
オンが潤滑油供給の邪魔になるけれども、トラニオンと
パワーローラとの間から流れ込む潤滑油はスラスト転が
り軸受の保持器の外周にまで到達するから、この潤滑油
を前記スラスト転がり軸受の内部へ引き込みやすくする
ように工夫している。なお、パワーローラ周辺に存在す
る潤滑油はパワーローラの回転遠心力により外方へ飛ば
されることになるけれども、前述したように保持器の転
動体ポケットに供給された潤滑油はある程度保持される
から、潤滑油が枯渇することもない。このようなことか
ら、前記スラスト転がり軸受の潤滑条件を良好なものに
できるようになり、変速ユニットの動作安定化に貢献で
きるようになる。

【００２９】このように、本発明によれば、長寿命で信
頼性の高いトロイダル型無段変速機を提供できるように
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態のトロイダル型無段変速機
の縦断面図

【図２】図１でのスラスト転がり軸受の保持器の一例を
示す斜視図

【図３】スラスト転がり軸受の保持器の他の例を示す斜
視図

【図４】スラスト転がり軸受の保持器の他の例を示す斜
視図

【図５】スラスト転がり軸受の保持器の他の例を示す斜
視図

【図６】スラスト転がり軸受の保持器の他の例を示す斜
視図

【図７】本発明の他の実施形態のトロイダル型無段変速
機の縦断面図

【符号の説明】

２ 第１変速ユニット ２１ 入力側ディスク ２２ 出力側ディスク ２３ パワーローラ ２４ 支軸 ２５ トラニオン ３ 第２変速ユニット ３１ 入力側ディスク ３２ 出力側ディスク ３３ パワーローラ ３４ 支軸 ３５ トラニオン ８ スラスト転がり軸受 ８３ 保持器 ８４ 保持器の転動体ポケット ８５ 保持器の切欠き

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力側ディスクと出力側ディスクとの間
   にパワーローラを傾動可能に介装してなる変速ユニット
   を備えるトロイダル型無段変速機であって、 前記パワーローラは支軸の内端部に、また、前記パワー
   ローラの傾動操作用のトラニオンは支軸の外端部にそれ
   ぞれ支持されており、前記トラニオンはスラスト転がり
   軸受を介してパワーローラを覆う状態とされており、 スラスト転がり軸受の保持器には、その外周側に転動体
   ポケット内へ潤滑油を導入させるための切欠きが設けら
   れている、ことを特徴とするトロイダル型無段変速機。
2. 【請求項２】 前記切欠きは、転動体ポケットを径方向
   外向きに開放する状態に設けられている、請求項１記載
   のトロイダル型無段変速機。
3. 【請求項３】 前記切欠きは、保持器の側面において外
   周端から転動体ポケットまでの領域に形成される凹溝か
   らなる、請求項１記載のトロイダル型無段変速機。
4. 【請求項４】 前記凹溝からなる切欠きは、保持器の一
   側面と他側面とに円周数箇所の転動体ポケットの周方向
   １つおきに対応して交互に振り分けて設けられている、
   請求項３記載のトロイダル型無段変速機。