WO2011070711A1 - 円錐摩擦リング式無段変速装置 - Google Patents

Abstract

　オイルガイドを変速操作部材と干渉しないように配置し、装置の大型化を防止し、かつ必要部分にオイルガイドによりオイルを供給すると共に、摩擦車のオイル溜りに浸る部分を小さくして、伝達効率の低下を防止する。　入力側摩擦車（２２）のオイル溜り（６０）に浸っていない小径側の軸方向一部領域（ｑ）にオイルガイド（６１）を設ける。一部領域（ｑ）では、リング（２５）により掻上げられたオイルがオイルガイド（６１）により入力側摩擦車（２２）の小径側に導かれる。摩擦車の大径側は直接オイル溜りに浸ってオイルが供給されるが、摩擦車のオイル溜りに浸る部分は、最小限となる。

Description

円錐摩擦リング式無段変速装置

　本発明は、互いに平行に配置されかつ大径側と小径側とが軸方向に逆になるように配置された１対の円錐形状の摩擦車と、これら両摩擦車の対向する傾斜面に挟持されるリングとを有し、前記リングを軸方向に移動して無段変速する円錐摩擦リング式無段変速装置に係り、詳しくはオイルを上記円錐形摩擦車に導くオイルガイドの構造に関する。

　従来、入力側となる円錐形状の摩擦車と、出力側となる円錐形状の摩擦車と、入力側摩擦車を囲むようにして両摩擦車の対向する傾斜面に挟持される金属製のリングと、を有し、上記両摩擦車の軸線を平行にかつその大径部と小径部とが軸方向に逆になるように配置し、前記リングを軸方向に移動することにより無段に変速する円錐摩擦リング式無段変速装置（コーンリング式無段変速装置という）が知られている。

　上記コーンリング式無段変速装置は、トラクション用オイル等のオイル環境下でかつ伝達トルクに対応する等の大きな軸力を付与して、前記リングと両摩擦車との接触部に油膜を介在した状態で大きな接触圧を作用して動力伝達する。

　このため、油密空間内に上記コーンリング式無段変速装置を収納し、上記リング及び摩擦車の一部を上記空間内に封入した上記オイルに浸して、上記リング及び摩擦車の回転により上記オイルを掻上げて、摩擦接触部分にオイルを供給している。また、上記リング及び摩擦車の回転により掻上げられたオイルを摩擦接触部分に導くオイルガイド（流動触体供給体）を設けたコーンリング式無段変速装置も提案されている（特許文献１参照）。

特表２００９－５０６２７９号公報（図１０，図１５～１７参照）

　前記オイルガイドは、オイル溜りからリングと摩擦車との接触部に向けて配置された板金構造のオイルガイド（流体触体供給体１２０１）と、摩擦車の上方に配置され、掻上げられたオイルを偏向させて入力側摩擦車へ戻すオイルガイド（流体触体供給体１２２０）とを有するが、上記オイル溜りからのオイルガイド（１２０１）は、円錐形摩擦車の軸方向全長に亘って配置されている以上、それと対となって配置される上方の偏向・戻し用オイルガイド（１２２０）も軸方向全長に亘って配置されている。

　円錐形摩擦車は、オイル溜りに浸っており、該摩擦車の回転により直接オイルが掻上げられ、オイルが供給されている。

　前記軸方向略々全長に亘って設けられたオイルガイドでは、オイルガイド自体が大きく、コスト面及び設置スペースの面で不利となる。また、入力側摩擦車及び出力側摩擦車は、オイル溜りに浸ってオイルによる回転抵抗を受け、特にオイルがフリクション用オイルの場合、摩擦車の回転により該フリクション用オイルが大きな剪断力を生じ、伝動効率を低下する虞れがある。

　そこで、本発明は、オイルが不足し易い、円錐形状摩擦車の小径側の一部領域にのみオイルガイドを配置して、上述した課題を解決した円錐摩擦リング式無段変速装置を提供することを目的とするものである。

　本発明は、油密状の空間（Ａ）内において互いに平行な軸線（ｌ－ｌ）（ｎ－ｎ）上に配置されかつ大径側と小径側とが軸方向に逆になるように配置された第１及び第２の円錐形摩擦車（２２）（２３）と、前記第１の円錐形摩擦車を囲むようにして前記第１及び第２の円錐形摩擦車の対向する傾斜面に挟持されるリング（２５）と、を有し、
　オイルを介在した前記リング（２５）と前記第１及び第２の円錐形摩擦車（２２）（２３）との接触により動力伝達し、かつ該リングを軸方向に移動することによる無段に変速する円錐摩擦リング式無段変速装置（３）において、
　前記リング（２５）が軸方向のいずれの位置に移動したときも該リングの一部が前記空間（Ａ）下部のオイル溜り（６０）に浸され、
　前記第１の円錐形摩擦車（２２）の小径側（２２Ｂ）の軸方向一部領域（ｑ）のみに、前記リング（２５）の回転により前記オイル溜り（６０）から掻上げられたオイルを該第１の円錐形摩擦車（２２）に向けて導くオイルガイド（６１）を配置した、
　ことを特徴とする円錐摩擦リング式無段変速装置にある。

　前記オイルガイド（６１）は、
　前記第１の円錐形摩擦車（２２）の上方において前記リング（２５）の移動軌跡の外径側に沿うように軸方向所定長さ（ｑ）に亘って延び、かつ前記リング（２５）の外周方向に所定幅からなる上オイルガイド（６１ａ）と、
　前記第１の円錐形摩擦車（２２）の前記リング（２５）内に位置する横方において該第１の円錐形摩擦車の傾斜面に沿って前記軸方向所定長さ（ｑ）に亘って延び、かつ該該１の円錐形摩擦車（２２）の外周面に沿うように所定幅からなる横オイルガイド（６１ｂ）と、を有してなる。

　前記第１の円錐形摩擦車（２２）は、その大径側（２２Ａ）における軸方向の一部分が前記オイル溜り（６０）に浸ってなる。

　前記軸方向一部領域（ｑ）が、前記第１の円錐形摩擦車（２２）の前記オイル溜り（６０）に浸らない位置に対応するように配置されてなる。

　前記円錐摩擦リング式無段変速装置（３）が車輌に搭載され、該車輌の前進時、前記第１及び第２の円錐形摩擦車（２２）（２３）の対向する部分が下方から上方に移動するように回転方向が設定され、
　前記第２の円錐形摩擦車（２３）は、その軸線（ｎ－ｎ）が水平方向でありかつ前記第１の円錐形摩擦車（２２）の軸線（ｌ－ｌ）より上方に位置して、かつその最大径部の下端（ｓ）が前記オイル溜りのオイルレベル（６０ａ）より上部に位置するように配置され、
　前記第２の円錐形摩擦車（２３）の上方部を収納する前記空間（Ａ）を構成するケース（９ａ）は、該第２の円錐形摩擦車を囲むように、円錐形状又は円筒形状からなる。

　前記第１の円錐形摩擦車（２２）が入力側摩擦車であり、前記第２の円錐形摩擦車（２３）が出力側摩擦車である。

　前記オイルがトラクション用オイルである。

　なお、上記カッコ内の符号は、図面と対照するためのものであるが、これにより特許請求の範囲記載の構成に何等影響を及ぼすものではない。

　請求項１に係る本発明によると、オイルガイドを、第１の円錐形摩擦車の小径側の軸方向一部領域のみに配置したので、該オイルガイドは、円錐形摩擦車の小径側部分でスペース的に余裕がある部分に配置され、リングを移動する変速操作部材との載置上の干渉がなく、無段変速装置のサイズを大きくすることなく容易にオイルガイドを配置することができる。

　また、円錐形摩擦車の小径側は、オイル溜りから離れてリングによるオイルの掻上げ上不利であり、またオイルは遠心力により外周面に沿って大径側に流れ易く、かつリングの内径側に位置する第１の円錐形摩擦車は、リングからのオイル供給上も不利であるが、リングが掻上げたオイルがオイルガイドによりリングとの接触面に確実にオイルを供給して、円滑で確実な動力伝達及び変速を行うことができる。

　請求項２に係る本発明によると、円錐形摩擦車の上方におけるリングの移動軌跡外径側に沿って配置されている上オイルガイドにより、リングにより掻上げられたオイルを上記円錐形摩擦車に落下し、更に上記円錐形摩擦車のリング内に位置する横方向において円錐摩擦車の傾斜面に沿って配置された横オイルガイドにより、上記オイルを円錐形摩擦車に保持するので、オイルは、リングと円錐形摩擦車との接触面に確実に供給される。

　請求項３に係る本発明によると、第１の円錐形摩擦車は、その大径側の軸方向一部がオイル溜りに浸っており、該大径側にあっては、オイル溜りから直接オイルが該円錐形摩擦車に供給され、小径側にあっては前記オイルガイドによりオイルが供給され、第１の円錐形摩擦車において全変速域に亘って的確にオイルが供給されて、滑らかな動力伝達及び変速が可能であると共に、円錐形摩擦車のオイル溜りに浸っている部分は比較的少なく、オイルによる第１の円錐形摩擦車の回転抵抗を少なくして、動力損による伝達効率の低下を減少することができる。

　請求項４に係る本発明によると、オイルガイドが配置される軸方向一部領域が、第１の円錐形摩擦車のオイル溜りに浸らない位置に対応するので、オイルガイドの軸方向長さを最小限として、リング接触部へのオイル供給を確保しつつ、無段変速装置のコンパクト化を図ることができる。

　請求項５に係る本発明によると、第２の円錐形摩擦車を、第１の円錐形摩擦車より上方に配置して、上記第２の円錐形摩擦車を、その軸方向全長に亘ってオイル溜りに浸らないように配置したので、第２の円錐形摩擦車のオイル溜りによる回転抵抗をなくして、伝達効率の低下を防止することができるものでありながら、第２の円錐形摩擦車を囲むようにケースを配置し、円錐形状又は円筒形状の該ケースにより、第２の円錐形摩擦車へオイルを導くようにガイドするので、第２の円錐形摩擦車のオイル供給を確保することができると共に、ケース、従ってコーンリング式無段変速装置のコンパクト性を向上することができる。

　請求項６に係る本発明によると、リングに囲まれる第１の円錐形摩擦車が入力側摩擦車であるので、減速側においてリングの接触部分を小径側として、入力側摩擦車の高減速（Ｕ／Ｄ）側にあって負荷トルクが大きい領域において、オイルガイドにより小径側にオイルを供給することができる。

　請求項７に係る本発明によると、円錐形摩擦車とリングとの接触面にトラクション用オイルを介在して、極圧状態で該トラクション用オイルの剪断力を介して確実にトルクを伝達し得る反面、トラクション用オイルに回転部材が浸ると、回転部材との間に大きな剪断抵抗を生ずるが、トラクション用オイルに浸る回転部材は、リングの外に第１の円錐形摩擦車の大径側軸方向一部分の最小限に止めるので、オイル抵抗による動力損が少ない。

本発明を適用したハイブリッド駆動装置を示す展開断面図。 本発明に係る円錐摩擦リング（コーンリング）式無段変速装置を示す正面図。 その左方向からみた側面図。

　図面に沿って、本発明を適用したハイブリッド駆動装置を説明する。ハイブリッド駆動装置１は、図１に示すように、電気モータ２と、コーンリング式無段変速装置（円錐摩擦リング式無段変速装置）３と、ディファレンシャル装置５と、図示しないエンジンの出力軸と連動する入力軸６と、ギヤ伝動装置７とを有する。上記各装置及び軸は、２個のケース部材９，１０を合せて構成されるケース１１に収納されており、かつ該ケース１１は、隔壁１２により第１の空間Ａと第２の空間Ｂとに油密状に区画されている。

　電気モータ２は、第１のケース部材９に固定されたステータ２ａと出力軸４に設けられたロータ２ｂとを有し、出力軸４は、一方側端部が第１のケース部材９にベアリング１３を介して回転自在に支持されていると共に他方側端部が第２のケース部材１０にベアリング１５を介して回転自在に支持される。出力軸４の他方側には歯車（ピニオン）からなる出力ギヤ１６が形成されており、該出力ギヤ１６はアイドラ歯車１７を介して入力軸６に設けられた中間ギヤ（歯車）１９に噛合している。

　アイドラ歯車１７の軸１７ａは一方側端部が隔壁１２にベアリング２０を介して回転自在に支持されており、他方側端部が第２のケース部材１０にベアリング２１を介して回転自在に支持されている。前記アイドラ歯車１７は、側面視（軸方向から見た状態）、電気モータ２と一部径方向にオーバラップした状態で配置されている。

　コーンリング式無段変速装置３は、入力部材である円錐形状の（第１の円錐形）摩擦車２２と、出力部材である同じく円錐形状の（第２の円錐形）摩擦車２３と、金属製のリング２５とからなる。前記両摩擦車２２，２３は、その軸線ｌ－ｌ，ｎ－ｎが互いに平行にかつ大径側と小径側が軸方向に逆になるように配置されており、上記リング２５が、これら両摩擦車２２，２３の対向する傾斜面に挟持されるようにかつ両摩擦車のいずれか一方例えば入力側摩擦車２２を取囲むように配置されている。両摩擦車の少なくとも一方には大きなスラスト力が作用しており、上記リング２５は上記スラスト力に基づく比較的大きな挟圧力により挟持されている。具体的には、出力側摩擦車２３と無段変速装置出力軸２４との間には軸方向で対向する面に波状のカムからなる軸力付与手段（図示せず）が形成されており、出力側摩擦車２３に、伝達トルクに応じた矢印Ｄ方向のスラスト力が発生し、該スラスト力に対抗する方向に支持されている入力側摩擦車２２との間でリング２５に大きな挟圧力が生じる。

　入力側摩擦車２２は、その一方側（大径側）端部がローラベアリング２６を介して第１のケース部材９に支持されると共に、その他方側（小径側）端部がテーパードローラベアリング２７を介して隔壁１２に支持されている。出力側摩擦車２３は、その一方側（小径側）端部がローラ（ラジアル）ベアリング２９を介して第１のケース部材９に支持されると共に、その他方側（大径側）端部がローラ（ラジアル）ベアリング３０を介して隔壁１２に支持されている。該出力側摩擦車２３に上述した矢印Ｄ方向のスラスト力を付与した出力軸２４は、その他方側端がテーパードローラベアリング３１を介して第２のケース部材１０に支持されている。入力側摩擦車２２の他方側端部は、ベアリング２７のインナレースを段部及びナット３２により挟持されており、該入力側摩擦車２２にリング２５を介して作用する出力側摩擦車２３からの矢印Ｄ方向のスラスト力が、上記テーパードローラベアリング２７により担持される。一方、出力軸２４には、出力側摩擦車２３に作用するスラスト力の反力が反矢印Ｄ方向に作用し、該スラスト反力が上記テーパードローラベアリング３１により担持される。

　上記リング２５は、ボールスクリュ等の軸方向移動手段（変速操作部材）により軸方向に移動して、入力側摩擦車２２及び出力側摩擦車２３の接触位置を変更して、入力部材２２と出力部材２３との間の回転比を無段に変速する。上記伝達トルクに応じたスラスト力Ｄは、上記両テーパードローラベアリング２７，３１を介して一体的なケース１１内にて互いに打消され油圧等の外力としての平衡力を必要としない。

　ディファレンシャル装置５はデフケース３３を有しており、該デフケース３３は、その一方側端部が第１のケース部材９にベアリング３５を介して支持されていると共に他方側端部が第２のケース部材１０にベアリング３６を介して支持されている。該デフケース３３の内部には軸方向に直交するシャフトが取付けられており、該シャフトにデフキャリヤとなるベベルギヤ３７，３７が係合されており、また左右のアクスル軸３９ｌ，３９ｒが支持され、これらアクスル軸に上記デフキャリヤと噛合するベベルギヤ４０，４０が固定されている。更に、上記デフケース３３の外部には大径のデフリングギヤ（歯車）４１が取付けられている。

　前記無段変速装置出力軸２４にギヤ（ピニオン）４４が形成されており、該歯車４４は前記デフリングギヤ４１が噛合している。前記モータ出力ギヤ（ピニオン）１６、アイドラ歯車１７及び中間ギヤ（歯車）１９、並びに無段変速装置出力ギヤ（ピニオン）４４及びデフリングギヤ（歯車）４１が前記ギヤ伝動装置７を構成している。上記モータ出力ギヤ１６とデフリングギヤ４１とが、軸方向でオーバラップするように配置されており、更に中間ギヤ１９及び無段変速装置出力ギヤ４４が、モータ出力ギヤ１６及びデフリングギヤと軸方向でオーバラップするように配置されている。なお、無段変速装置出力軸２４にスプライン係合されているギヤ４５は、シフトレバーのパーキング位置にて出力軸をロックするパーキングギヤである。また、ギヤとは、歯車及びスプロケットを含む噛合回転伝達手段を意味するが、本実施の形態においては、ギヤ伝動装置は、すべて歯車からなる歯車伝動装置である。

　前記入力軸６は、ローラベアリング４８にて第２のケース部材１０に支持され、かつその一端にて無段変速装置３の入力部材２２にスプラインＳにより係合（駆動連結）しており、かつその他端側は、第２のケース部材１０により形成される第３の空間Ｃ内に収納されるクラッチ（図示せず）を介してエンジンの出力軸に連動している。第２のケース部材１０の上記第３の空間Ｃ側は開放されており、図示しないエンジンに連結される。

　前記ギヤ伝動装置７は、電気モータ２及び前記第１の空間Ａと第３の空間Ｃとの軸方向間部分となる第２の空間Ｂ内に収納されており、該第２の空間Ｂは、第２のケース部材１０と隔壁１２とにより形成される。前記隔壁１２の軸支持部分（２７，３０）は、オイルシール４７，４９により油密状に区画されていると共に、第２のケース部材１０及び第１のケース部材９の軸支持部分もオイルシール５０，５１，５２により軸封されて、上記第２の空間Ｂは油密状に構成されており、該第２の空間ＢにはＡＴＦ等の潤滑用オイルが所定量充填されている。第１のケース部材９及び隔壁１２で形成される第１の空間Ａも、同様に油密状に構成されており、該第１の空間Ａには、剪断力、特に極圧状態における剪断力の大きなトラクション用オイルが所定量充填されている。

　ついで、上述したハイブリッド駆動装置１の作動について説明する。本ハイブリッド駆動装置１は、ケース１１の第３の空間Ｃ側を内燃エンジンに結合され、かつ該エンジンの出力軸をクラッチを介して入力軸６に連動して用いられる。エンジンからの動力が伝達される入力軸６の回転は、スプラインＳを介してコーンリング式無段変速装置３の入力側摩擦車２２に伝達され、更にリング２５を介して出力側摩擦車２３に伝達される。

　この際、両摩擦車２２，２３とリング２５との間は、出力側摩擦車２３に作用する矢印Ｄ方向のスラスト力により大きな接触圧が作用し、かつ第１の空間Ａはトラクション用オイルが充填されているので、上記両摩擦車とリングとの間には、該トラクション用オイルの油膜が介在した極圧状態となる。この状態では、トラクション用オイルは大きな剪断力を有するので、該油膜の剪断力により両摩擦車とリングとの間に動力伝達が行われる。これにより、金属同士の接触でありながら、摩擦車及びリングが摩耗することなく、所定のトルクを滑ることなく伝達し得、かつリング２５を軸方向に滑らかに移動することにより、両摩擦車との接触位置を変更して無段に変速する。

　該無段変速された出力側摩擦車２３の回転は、その出力軸２４、出力ギヤ４４及びデフリングギヤ４１を介してディファレンシャル装置５のデフケース３３に伝達され、左右のアクスル軸３９ｌ，３９ｒに動力分配されて、車輪（前輪）を駆動する。

　一方、電気モータ２の動力は、出力ギヤ１６、アイドラ歯車１７及び中間ギヤ１９を介して入力軸６に伝達される。該入力軸６の回転は、先の説明と同様に、コーンリング式無段変速装置３を介して無段に変速され、更に出力ギヤ４４、デフリングギヤ４１を介してディファレンシャル装置５に伝達される。上記各ギヤ１６，１７，１９，４４，４１，３７，４０からなるギヤ伝動装置７は、潤滑用オイルが充填される第２の空間Ｂに収納されており、各ギヤの噛合に際して潤滑用オイルが介在して滑らかに動力伝達される。この際、第２の空間Ｂの下方位置に配置されたデフリングギヤ４１は、大径ギヤからなることと相俟って、潤滑用オイルをかき上げ、他のギヤ（歯車）１６，１７，１９，４４並びベアリング２７，３０，２０，２１，３１，４８に確実にかつ充分な量の潤滑用オイルを供給する。

　上記エンジン及び電気モータの作動形態、即ちハイブリッド駆動装置１として作動形態は、必要に応じて各種採用可能である。一例として、車輌発進時、クラッチを切断すると共にエンジンを停止し、電気モータ２のトルクのみにより発進し、所定速度になると、エンジンを始動して、エンジン及び電気モータの動力により加速し、巡航速度になると、電気モータをフリー回転又は回生モードとして、エンジンのみにより走行する。減速、制動時は、電気モータを回生してバッテリを充電する。また、クラッチを発進クラッチとして使用し、エンジンの動力により、モータトルクをアシストとして用いつつ発進するように用いてもよい。

　ついで、図２及び図３に沿って、本発明に係る円錐摩擦リング（コーンリング）式無段変速装置３について説明する。該無段変速装置３は、前述したように、入力側摩擦車２２、出力側摩擦車２３及びリング２５からなり、これら両摩擦車及びリングが鋼等の金属からなる。両摩擦車２２，２３は、その軸線ｌ－ｌ、ｎ－ｎが水平方向にあって互いに平行になるように配置され、かつ傾斜面が直線からなる円錐形状からなり、対向する両傾斜面の間にリング２５が挟持される。リング２５は、両摩擦車のいずれか一方、具体的には入力側（第１の円錐形）摩擦車２２を囲むように配置され、その周方向に垂直な面での断面が略々平行四辺形からなり、その回転面ｍ－ｍは、軸線ｌ－ｌに対して略々直交するように設定されている。

　上記コーンリング式無段変速装置３は、有底筒状の第１のケース部材９により一端側及びその全周側を覆われており、上記第１のケース部材９の開口側は隔壁１２により蓋されて、第１の空間Ａに油密状に収納されている。出力側（第２の円錐形）摩擦車２３の軸線ｎ－ｎが入力側（第１の円錐形）摩擦車２２の軸線ｌ－ｌより所定量上方に位置するように、両摩擦車は上下方向に斜めに配置されており、入力側摩擦車２２は、その上方、下方及び出力側摩擦車２３と反対方向側方においてケース部材９との間に余裕をもって配置されている。上記入力側摩擦車２２を囲んでいるリング２５は、図３に示すように、該入力側摩擦車とケース部材９との間の空間に配置されると共に、側方空間Ｆ及び上方空間Ｇに亘って、該リング２５を軸方向に移動する変速操作部材（図示せず）が配置されている。

　上記ケース部材９との間の上記入力側摩擦車２２の下方空間Ｊはトラクション用オイルのオイル溜り６０（オイルレベルを６０ａで表記）となっており、ケース部材９は、出力側（第２の円錐形）摩擦車２３の略々３方面（図３において入力側摩擦車側を除いた上面、下面、側面）を囲むように該出力側摩擦車に沿って延びている。該ケース部材９の出力側摩擦車部分９ａは、図２に示すように、該円錐形状の出力側摩擦車２３の傾斜角よりは小さい角度δからなるが、該円錐形摩擦車に沿う方向の円錐形状９ａ１とその先端側で円筒形状９ａ２とからなる。上記出力側摩擦車２３は、軸方向全長に亘って上記オイル溜り６０に浸らないように、その円錐形状最大径部の下端ｓがオイルレベル６０ａより上方に位置するように配置されている。

　一方、入力側摩擦車２２は、その大径側部分２２Ａがオイル溜り６０に浸っており、その小径側２２Ｂが所定長さ（ｑ）に亘ってオイルレベル６０ａの上方に位置するように配置されている。例えば、円錐形状の入力側摩擦車２２は、その小径側から全長の５０～６５％がオイルレベル６０ａの上方に位置して、大径側の５０～３５％がオイル溜り６０に浸っている。該入力側摩擦車２２の下端面ｔがオイルレベル６０ａの上方に位置する小径側に対応して、オイルガイド６１が配設されている。即ち、オイルガイド６１は、入力側摩擦車２２の小径側におけるオイル溜り６０に浸らない部分に対応する軸方向長さｑに延びるように配置されている。上記オイルガイド６１が配置されている入力側摩擦車２２の小径側部分は、小径側であるが故にケース部材９との間に余裕があり、上記空間Ｇ，Ｆに配置される変速操作部材と干渉することがなく、変速操作部材の載置スペースは十分に確保される。

　オイルガイド６１は、入力側摩擦車２２の小径側の上方に配置される上オイルガイド６１ａと、入力側摩擦車２２の小径側の横方に配置される横オイルガイド６１ｂとからなる。上オイルガイド６１ａは、板状部材からなり、入力側摩擦車２２の上方においてリング２５の移動軌跡の外径側に沿うように横方向所定長さ（一部領域）ｑに亘って延び、かつリングの外周に沿うように所定幅からなり、その幅方向一端部（リングの通常回転方向下流側端）は、オイルを入力側摩擦車２２に向って偏向するように折り返（ｕ）されている。横オイルガイド６１ｂは、同様に板状部材からなり、入力側摩擦車２２のリング２５内に位置する横（側）方において該入力側摩擦車の傾斜面に沿って、前記と同じ軸方向所定長さｑに亘って延び、かつ入力側摩擦車の外周面に沿うように所定幅からなり、その幅方向一端部（リングの通常回転方向上流側端）にオイルを受け入れるように折り返（ｖ）されている。

　本円錐摩擦リング（コーンリング）式無段変速装置３は、入力側（第１の円錐形）摩擦車２２からリング２５を介して出力側（第２の円錐形）摩擦車２３にトルクが伝達される。リング２５は、図示しない変速操作部材により軸方向に移動され、両摩擦車２２，２３との摩擦接触位置を変更することにより無段に変速されると共に、該摩擦接触位置にはトラクション用オイルが介在しており、極圧状態における該オイルの剪断力を介してトルクが伝達される。車輌前進時にあっては、入力側摩擦車２２の矢印Ｍ方向の回転により、リング２５を矢印Ｌ方向に回転し、出力側摩擦車２３が矢印Ｎ方向に回転する。即ち、車輌の前進時、入力側及び出力側の両摩擦車２２，２３は、その対向する部分が下方から上方に移動するように回転する。

　上記リング２５と両摩擦車２２，２３との摩擦接触面には、オイル溜り６０から回転部材により掻上げによりオイルが供給されている。リング２５は、軸方向移動手段（変速操作部材）によって移動されるどの位置においても、オイル溜り６０にその下部分がどっぷりと浸っており、リング２５が十分に冷却されると共に、該リング２５の矢印Ｌ方向の回転によりオイル溜り６０のオイルが連れ回られて持上げられ、該リング２５の両摩擦車２２，２３との接触部分に運ばれる。しかし、リング２５は幅狭であり、該リングに連れ回られるオイルの量は十分でなく、特に遠心力によりオイルがリングの外径方向に流れるため、入力側摩擦車２２の小径側でリング２５が接触する減速（Ｕ／Ｄ）側にあっては、リング内周面と接触する入力側摩擦車２２との間のオイル供給量が不足し易い。

　リング２５で連れ回られたオイルは、遠心力により上オイルガイド６１ａに向けて飛散され、該上オイルガイド６１ａは、上記オイルを受けて重力により入力側摩擦車２２に向けて落下する。これにより、リング２５により掻上げられたオイルは、その小径側にあっては上オイルガイド６１ａにより入力側摩擦車２２に向けて導かれ、更に上記オイルは、横オイルガイド６１ｂに導かれて入力側摩擦車の小径側外周面に沿って保持される。従って、リング２５が入力側摩擦車２２の小径側２２Ｂで接触する高減速状態では、摩擦車の該小径側部分がオイル溜り６０から離れており、また伝達トルクも大きく、かつオイルが摩擦車の外周面に沿って大径側に流れ易く、オイルの接触面供給上不利な状態となるが、上述したようにオイルガイド６１により的確にオイルが供給される。

　車輌の停止から発進、増速に伴って、リング２５は最減速（Ｕ／Ｄ）位置（図２の図示位置）から入力側摩擦車２２の大径側２２Ａ方向（図２右方向）に向って移動するが、該リングの移動方向にあっては、上記上及び横オイルガイド６１ａ，６１ｂにより入力側摩擦車２２の接触外周面に既にオイルが導かれており、リング２５の回転に伴う新たなオイルの供給と合せて、前記極圧状態での剪断力による動力伝達に十分な量のオイルが供給され、滑らかな変速及び動力伝達が行われる。

　リング２５はオイルガイド６１が配置されている位置（所定長さｑ）を越えて、大径側２２Ａへ移動した状態では、入力側摩擦車２２の下端部分ｔがオイル溜りに浸っており、オイルは直接入力側摩擦車２２に供給される。従って、オイルガイド６１が介在しなくても、リング２５との間に十分なオイルを介在して、滑らかに変速を継続すると共に確実に動力伝達する。

　一方、出力側摩擦車２３は、その軸方向全長に亘ってオイル溜り６０に浸っておらず、かつオイルガイドによるオイルの供給はないが、前述したように、リング２５に付着したオイルが遠心力により掛り易い位置にある。更に加えて、出力側摩擦車２３の３方面はケース部材９ａにより囲まれており、出力側摩擦車２３の矢印Ｎ方向の回転により飛散したオイルは、ケース部材９ａにより導かれて出力側摩擦車の外周面に再び供給され、かつ該外周面に保持されて、リング２５の摩擦接触面に十分な量のオイルを確保することができる。

　これにより、コーンリング式無段変速装置３は、リング２５と入力側摩擦車２２及び出力側摩擦車２３との間に必要かつ十分なオイルをその全変速域に亘って確保し、滑らかで確実な変速及び動力伝達を行うことができる。また、オイル溜り６０にはリング２５及び入力側摩擦車２２の大径側の一部が浸っているだけなので、回転部材に対するオイルの剪断抵抗は少なく、動力損は小さく、伝達効率の低下は少ない。

　なお、オイルガイド６１として、上オイルガイド６１ａと横オイルガイド６１ｂの両方を設けているが、例えば上オイルガイドのみ等、いずれか一方のみでもよい。また、リングを出力側摩擦車を囲むように配置したコーンリング式無段変速装置にも同様に適用可能である。

　また、上記説明は、無段変速装置をハイブリッド駆動装置に適用した実施の形態に沿って説明したが、これに限らず、例えばギヤ伝動装置がリバース用ギヤ伝動装置とし、又はトルクの一部を分離して伝達して無段変速装置出力と合成するプラネタリギヤを用い、無段変速装置の変速域を拡大したり又はその伝達トルクの一部を分担するギヤ伝動装置等の他のギヤ伝動装置として、本発明は、ハイブリッド駆動装置以外の駆動装置にも適用可能である。更に、本発明は、無段変速装置単体で使用することも可能であり、その場合、自動車等の運輸機械に適用することが好ましいが、産業機械等の他の動力伝達装置に用いることも可能である。

　本発明に係る円錐摩擦リング式無段変速装置は、運輸機械、産業機械等のあらゆる動力伝達装置として利用可能であり、特に自動車の走行駆動用動力伝達装置に適用して好適である。

　３　　　円錐摩擦リング式（コーンリング式）無段変速装置
　９　　　ケース（第１のケース部材）
２２　　　第１の円錐形摩擦車（入力側摩擦車）
２２Ａ　　大径側
２２Ｂ　　小径側
２３　　　第２の円錐形摩擦車（出力側摩擦車）
２５　　　リング
６０　　　オイル溜り
６０ａ　　オイルレベル
６１　　　オイルガイド
６１ａ　　上オイルガイド
６１ｂ　　横オイルガイド
ｌ－ｌ，ｎ－ｎ　　軸線
　ｑ　　　一部領域（所定長さ）
　Ａ　　　（第１の）空間

Claims (7)

1. 　油密状の空間内において互いに平行な軸線上に配置されかつ大径側と小径側とが軸方向に逆になるように配置された第１及び第２の円錐形摩擦車と、前記第１の円錐形摩擦車を囲むようにして前記第１及び第２の円錐形摩擦車の対向する傾斜面に挟持されるリングと、を有し、
   　オイルを介在した前記リングと前記第１及び第２の円錐形摩擦車との接触により動力伝達し、かつ該リングを軸方向に移動することによる無段に変速する円錐摩擦リング式無段変速装置において、
   　前記リングが軸方向のいずれの位置に移動したときも該リングの一部が前記空間下部のオイル溜りに浸され、
   　前記第１の円錐形摩擦車の小径側の軸方向一部領域のみに、前記リングの回転により前記オイル溜りから掻上げられたオイルを該第１の円錐形摩擦車に向けて導くオイルガイドを配置した、
   　ことを特徴とする円錐摩擦リング式無段変速装置。
2. 　前記オイルガイドは、
   　前記第１の円錐形摩擦車の上方において前記リングの移動軌跡の外径側に沿うように軸方向所定長さに亘って延び、かつ前記リングの外周方向に所定幅からなる上オイルガイドと、
   　前記第１の円錐形摩擦車の前記リング内に位置する横方において該第１の円錐形摩擦車の傾斜面に沿って前記軸方向所定長さに亘って延び、かつ該該１の円錐形摩擦車の外周面に沿うように所定幅からなる横オイルガイドと、を有してなる、
   　請求項１記載の円錐摩擦リング式無段変速装置。
3. 　前記第１の円錐形摩擦車は、その大径側における軸方向の一部分が前記オイル溜りに浸ってなる、
   　請求項１又は２記載の円錐摩擦リング式無段変速装置。
4. 　前記軸方向一部領域が、前記第１の円錐形摩擦車の前記オイル溜りに浸らない位置に対応するように配置されてなる、
   　請求項３記載の円錐摩擦リング式無段変速装置。
5. 　前記円錐摩擦リング式無段変速装置が車輌に搭載され、該車輌の前進時、前記第１及び第２の円錐形摩擦車の対向する部分が下方から上方に移動するように回転方向が設定され、
   　前記第２の円錐形摩擦車は、その軸線が水平方向でありかつ前記第１の円錐形摩擦車の軸線より上方に位置して、かつその最大径部の下端が前記オイル溜りのオイルレベルより上部に位置するように配置され、
   　前記第２の円錐形摩擦車の上方部を収納する前記空間を構成するケースは、該第２の円錐形摩擦車を囲むように、円錐形状又は円筒形状からなる、
   　請求項１ないし４のいずれか記載の円錐摩擦リング式無段変速装置。
6. 　前記第１の円錐形摩擦車が入力側摩擦車であり、前記第２の円錐形摩擦車が出力側摩擦車である、
   　請求項１ないし５のいずれか記載の円錐摩擦リング式無段変速装置。
7. 　前記オイルがトラクション用オイルである、
   　請求項１ないし６のいずれか記載の円錐摩擦リング式無段変速装置。

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