トロイダル型無段変速機
【課題】 トロイダル型無段変速機の油圧アクチュエータにＯリングを使用することを可能にしてシール性および耐久性を両立させる。
【解決手段】 ピストン３３の第１、第２筒状部８１，８２はトラニオンの軸部３１に相対回転可能かつ軸線１８方向移動不能にそれぞれ第１、第２ベアリング８７，８８で支持されているので、軸部３１が軸線１８方向に移動しながら軸線１８まわりに回転しても、ピストン３３およびその第１、第２筒状部８１，８２は軸線１８方向に移動するだけで軸線１８まわりに回転することはない。従って、第１〜第４Ｏリング８３〜８６は、シリンダ３２の内周面およびハウジング２８，２９の第１、第２軸受部２９ａ，２８ａの内周面に対して軸線１８方向に摺動するだけであり、これにより第１〜第４Ｏリング８３〜８６の耐久性を確保しながら高いシール性を得ることができ、オイルの漏洩を最小限に抑えることでオイルポンプの小型化や変速比の応答性の向上が可能になる。
【解決手段】 ピストン３３の第１、第２筒状部８１，８２はトラニオンの軸部３１に相対回転可能かつ軸線１８方向移動不能にそれぞれ第１、第２ベアリング８７，８８で支持されているので、軸部３１が軸線１８方向に移動しながら軸線１８まわりに回転しても、ピストン３３およびその第１、第２筒状部８１，８２は軸線１８方向に移動するだけで軸線１８まわりに回転することはない。従って、第１〜第４Ｏリング８３〜８６は、シリンダ３２の内周面およびハウジング２８，２９の第１、第２軸受部２９ａ，２８ａの内周面に対して軸線１８方向に摺動するだけであり、これにより第１〜第４Ｏリング８３〜８６の耐久性を確保しながら高いシール性を得ることができ、オイルの漏洩を最小限に抑えることでオイルポンプの小型化や変速比の応答性の向上が可能になる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トラニオンを油圧アクチュエータで軸線方向に移動させながら軸線まわりに回転させて変速比を無段階に変更するトロイダル型無段変速機に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１に記載されたトロイダル型無段変速機の油圧アクチュエータは、トラニオンの軸線上に一体に設けられたピストンロッドの外周に円板状のピストンを固定し、このピストンが摺動自在に嵌合するシリンダに形成した一対の油室に選択的に油圧を供給することで、トラニオンを軸線方向に移動させるようになっている。油圧アクチュエータによってトラニオンが軸線方向に移動すると、トラニオンに支持したパワーローラが入・出力ディスクから受ける反力で、トラニオンおよびピストンロッドが軸線まわりに所定角度回転する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１１７９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで上記特許文献１に記載された発明の油圧アクチュエータは、一対の油室を仕切るためにピストンの外周面に設けられてシリンダの内周面に当接するシール部材と、一対の油室からのオイルの漏洩を阻止するためにピストンロッドの外周面に設けられてハウジングの内周面に当接するシール部材とにシールリングが用いられており、ゴム製のＯリングを用いることができなかった。
【０００５】
その理由は、ピストンおよびピストンロッドは軸線方向に移動するだけでなく、軸線まわりに回転するため、シール部材がシリンダの内周面およびハウジングの内周面に軸線方向および円周方向の両方向に擦れてしまい、ゴム製のＯリングでは充分な耐久性が得られないからである。
【０００６】
シールリングを用いる場合には、相手部材に軸線方向および円周方向の両方向に擦れる場合でも必要な耐久性を得ることができるが、シール性の点でゴム製のＯリングに劣るためにオイルが若干漏洩することが避けられず、油室のオイル量の増減によって変速比の制御精度に悪影響が及ぶことが懸念される。
【０００７】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、トロイダル型無段変速機の油圧アクチュエータにＯリングを使用することを可能にしてシール性および耐久性を両立させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、駆動源により駆動されるインプットシャフトと、前記インプットシャフトと共に回転する入力ディスクと、前記インプットシャフトに相対回転自在に支持された出力ディスクと、前記入力ディスクおよび前記出力ディスク間に揺動自在に配置された一対のパワーローラと、前記一対のパワーローラをそれぞれ支持する一対のトラニオンと、前記一対のトラニオンの軸部をその軸線方向の一方側および他方側に駆動することで、前記入力ディスクの回転数に対する前記出力ディスクの回転数を変化させて変速を行う一対の油圧アクチュエータとを備え、前記油圧アクチュエータは、前記軸部に設けられた環状のピストンと、ハウジングに形成されて前記ピストンが嵌合するシリンダと、前記ハウジングに前記シリンダを挟むように形成されて前記軸部が嵌合する第１、第２軸受部と、前記シリンダ内に前記ピストンを挟むように区画された一対の環状の油室とを備えるトロイダル型無段変速機において、前記ピストンは前記第１、第２軸受部にそれぞれ軸線方向移動可能に嵌合する第１、第２筒状部を備え、前記第１、第２筒状部は前記軸部に相対回転可能かつ軸線方向移動不能にそれぞれ第１、第２ベアリングで支持され、前記ピストンの外周面には前記シリンダの内周面に当接する第１Ｏリングが設けられるとともに、前記第１、第２筒状部の外周面には前記第１、第２軸受部の内周面にそれぞれ当接する第２、第３Ｏリングが設けられることを特徴とするトロイダル型無段変速機が提案される。
【０００９】
また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記第１筒状部の外周面には前記第２Ｏリングに隣り合う第４Ｏリングが設けられ、前記ハウジングには前記第２Ｏリングおよび前記第４Ｏリング間に開口する第１油路が形成され、前記第１、第２筒状部および前記軸部間にはシールド型の前記第１、第２ベアリングにより閉塞された空間が形成され、前記第１筒状部には前記第１油路を前記空間に連通させる第２油路が形成され、前記軸部には前記空間を被潤滑部に連通させる第３油路が形成されることを特徴とするトロイダル型無段変速機が提案される。
【００１０】
尚、実施の形態のエンジンＥは本発明の駆動源に対応し、実施の形態のトラニオン軸１８は本発明の軸線に対応し、実施の形態の油圧制御ブロック２８，２９は本発明のハウジングに対応し、実施の形態のピストンロッド３１は本発明の軸部に対応し、実施の形態の上部油室３４および下部油室３５は本発明の油室に対応する。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１の構成によれば、一対の油圧アクチュエータで一対のトラニオンを軸線方向に相互に逆方向に移動させると、トラニオンに支持したパワーローラが入・出力ディスクから受ける反力荷重で揺動してトラニオンが軸線まわりに回転し、パワーローラが入・出力ディスクに当接する接触点の位置が変化することで変速比が変更される。
【００１２】
ピストンの第１、第２筒状部はトラニオンの軸部に相対回転可能かつ軸線方向移動不能にそれぞれ第１、第２ベアリングで支持されているので、トラニオンが軸線方向に移動しながら軸線まわりに回転しても、ピストンおよびその第１、第２筒状部は軸線方向に移動するだけで軸線まわりに回転することはない。従って、ピストンの外周面に設けられた第１Ｏリングと、第１、第２筒状部の外周面に設けられた第２、第３Ｏリングとは、シリンダの内周面およびハウジングの第１、第２軸受部の内周面に対して軸線方向に摺動するだけで円周方向に摺動することがなくなり、それら第１〜第３Ｏリングの耐久性を確保しながら高いシール性を得ることができ、オイルの漏洩を最小限に抑えることでオイルポンプの小型化や変速比の応答性の向上が可能になる。
【００１３】
また請求項２の構成によれば、潤滑用のオイルは、ハウジングに形成されて第２Ｏリングおよび第４Ｏリング間に開口する第１油路と、第１筒状部に形成された第２油路と、第１、第２筒状部および軸部間に形成されてシールド型の第１、第２ベアリングにより閉塞された空間と、軸部に形成された第３油路とを介してトロイダル型無段変速機の被潤滑部に供給される。このとき、前記潤滑用のオイルは第１筒状部に設けた第２Ｏリングによってシリンダ内の作動用のオイルと隔絶されるので、潤滑用のオイルと作動用のオイルとが混じり合うことが防止され、これにより潤滑用のオイルおよび作動用のオイルに粘度等が異なる最適のオイルを使用することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】トロイダル型無段変速機のスケルトン図。
【図２】トロイダル型無段変速機の縦断面図。
【図３】図２の３−３線断面図。
【図４】図３の４−４線断面図。
【図５】図３の５−５線断面図。
【図６】図３の６部拡大図。
【図７】トラニオンに作用する曲げモーメントの釣り合いを説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図１〜図７に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
【００１６】
図１および図２に示すように、本実施の形態のトロイダル型無段変速機Ｔは自動車用の無段変速装置に設けられるもので、エンジンＥのクランクシャフト１１にダンパー１２を介して接続されたインプットシャフト１３には、実質的に同一構造の第１無段変速機構１４Ｆおよび第２無段変速機構１４Ｒが支持される。第１無段変速機構１４Ｆは、インプットシャフト１３に固定された概略コーン状の入力ディスク１５と、インプットシャフト１３に相対回転自在に支持された概略コーン状の出力ディスク１６と、ローラ軸１７まわりに回転自在に支持されるとともにトラニオン軸１８，１８まわりに傾転自在に支持されて前記入力ディスク１５および出力ディスク１６に当接可能な一対のパワーローラ１９，１９とを備える。入力ディスク１５および出力ディスク１６の対向面はトロイダル曲面から構成されており、パワーローラ１９，１９がトラニオン軸１８，１８まわりに傾転すると、入力ディスク１５および出力ディスク１６に対するパワーローラ１９，１９の接触点が変化する。
【００１７】
第２無段変速機構１４Ｒは、ドライブギヤ６１を挟んで前記第１無段変速機構１４Ｆと実質的に面対称に配置される。
【００１８】
しかして、パワーローラ１９，１９が矢印ａ方向に傾転すると、入力ディスク１５との接触点がインプットシャフト１３に対して半径方向外側に移動するとともに、出力ディスク１６との接触点がインプットシャフト１３に対して半径方向内側に移動するため、入力ディスク１５の回転が増速して出力ディスク１６に伝達され、トロイダル型無段変速機Ｔのレシオが連続的にＯＤ側に変化する。一方、パワーローラ１９，１９が矢印ｂ方向に傾転すると、入力ディスク１５との接触点がインプットシャフト１３に対して半径方向内側に移動するとともに、出力ディスク１６との接触点がインプットシャフト１３に対して半径方向外側に移動するため、入力ディスク１５の回転が減速して出力ディスク１６に伝達され、トロイダル型無段変速機Ｔのレシオが連続的にＬＯＷ側に変化する。
【００１９】
次に、図３〜図５を参照しながらトロイダル型無段変速機Ｔの構造を更に説明する。
【００２０】
第１無段変速機構１４Ｆの入力ディスク１５は、一対のベアリング２１，２２でケーシングに支持されたインプットシャフト１３と一体に形成される。第１、第２無段変速機構１４Ｆ，１４Ｒの出力ディスク１６，１６は一体に形成されており、インプットシャフト１３にベアリング２３，２３を介して相対回転可能かつ軸方向に摺動可能に支持される。第２無段変速機構１４Ｒの入力ディスク１５は、インプットシャフト１３にローラスプライン２４を介して相対回転不能かつ軸方向摺動可能に支持される。インプットシャフト１３の左端にシリンダ２５が同軸に設けられており、このシリンダ２５の内部に摺動自在に嵌合する第２無段変速機構１４Ｒの入力ディスク１５との間に油室２６が形成される。従って、油室２６に油圧を供給すると、第２無段変速機構１４Ｒの入力ディスク１５と、第１、第２無段変速機構１４Ｆ，１４Ｒの出力ディスク１６，１６とが、第１無段変速機構１４Ｆの入力ディスク１５に向けて押圧され、入力ディスク１５，１５および出力ディスク１６，１６とパワーローラ１９…との間のスリップを抑制する荷重を発生させることができる。
【００２１】
一対のパワーローラ１９，１９を支持する左右のトラニオン２７，２７がインプットシャフト１３を挟むように配置されており、油圧制御ブロック２８，２９に設けた左右の油圧アクチュエータ３０，３０のピストンロッド３１，３１が前記トラニオン２７，２７の下端にそれぞれ一体に形成される。油圧アクチュエータ３０，３０は、油圧制御ブロック２８に形成されたシリンダ３２，３２と、このシリンダ３２，３２に摺動自在に嵌合して前記ピストンロッド３１，３１の外周に同軸に嵌合してナット３８，３８で固定されたピストン３３，３３と、ピストン３３，３３の上側に区画された上部油室３４，３４と、ピストン３３，３３の下側に区画された下部油室３５，３５とから構成される。
【００２２】
ここで、図６に基づいて油圧アクチュエータ３０の構造を更に説明する。
【００２３】
環状のピストン３３の中心部から第１筒状部８１および第２筒状部８２がそれぞれ下向きおよび上向きに突出しており、第１筒状部８１は下側の油圧制御ブロック２９に形成した第１軸受部２９ａに摺動自在に嵌合するとともに、第２筒状部８２は上側の油圧制御ブロック２８に形成した第２軸受部２８ａに摺動自在に嵌合する。ピストン３３の外周面には、シリンダ３２の内周面に当接する第１Ｏリング８３が設けられ、第１筒状部８１の外周面には第１軸受部２９ａの内周面に当接する第２Ｏリング８４および第４Ｏリング８６が設けられ、第２筒状部８２の外周面には第２軸受部２８ａの内周面に当接する第３Ｏリング８５が設けられる。
【００２４】
第１、第２筒状部８１，８２の内部に、シールド型の第１ベアリング８７およびシールド型の第２ベアリング８８を介してピストンロッド３１が回転自在に支持される。下側の第１ベアリング８７は、インナーレース８７ａがピストンロッド３１の段部に当接してナット３８で締結され、アウターレース８７ｂが第１筒状部８１の段部に当接してサークリップ８９で係止さる。上側の第２ベアリング８８は、インナーレース８８ａがピストンロッド３１の外周面に圧入され、アウターレース８８ｂが第２筒状部８２の段部に当接してサークリップ９０で係止さる。
【００２５】
これにより、ピストンロッド３１は、第１、第２筒状部８１，８２と一体にトラニオン軸１８方向に移動可能となり、かつ第１、第２筒状部８１，８２に対してトラニオン軸１８まわりに相対回転可能となる。そしてピストンロッド３１の外周面、第１、第２筒状部８１，８２の内周面およびシールド型の第１、第２ベアリング８７，８８の間に、密閉された空間９１が区画される。
【００２６】
第１筒状部８１の外周面の第２Ｏリング８４および第４Ｏリング８６に挟まれた位置に、油圧制御ブロック２９の内部に形成した第１油路２９ｂに連通する環状溝８１ａが形成されており、この環状溝８１ａは第１筒状部８１を貫通する第２油路８１ｂを介して空間９１に連通する。また空間９１はピストンロッド３１の内部に形成した第３油路３１ａを介して被潤滑部であるパワーローラ１９側に連通する。またシリンダ３２の上部油室３４には第４油路２８ｂが連通し、シリンダ３２の下部油室３５には第５油路２９ｃが連通する。
【００２７】
図３および図４から明らかなように、油圧制御ブロック２８の上面に概略正方形の下部支持板３９がボルト４０，４０で固定される。下部支持部材３９の４個の開口３９ａ…には、断面半円形の下部トラニオン支持部２７ａと、それにローラ４１…を介して対向する断面半円形のスペーサ４２…と、下部トラニオン支持部２７ａおよびスペーサ４２を回転自在に支持するベアリング４３…とが配置される。
【００２８】
図３および図５から明らかなように、上部トラニオン支持部２７ｂ…の外周にベアリング４４…を介して球面継ぎ手４５…が支持されており、概略正方形の上部支持板４６の四隅に形成した開口４６ａ…にそれぞれ球面継ぎ手４５…が支持される。但し、４個の上部トラニオン支持部２７ｂ…のうちの３個は断面円形であるが残りの１個は断面半円形であり、それにローラ４７を介して断面半円形のスペーサ４８が対向する。そして協働して円形断面を構成する上部トラニオン支持部２７ｂおよびスペーサ４８の外周にベアリング４４を介して１個の球面継ぎ手４５が支持される。
【００２９】
上部支持板４６に荷重を付与する荷重付与手段７０は、シリンダ７１と、シリンダ７１に摺動自在に嵌合するピストン７２とを備えており、連結ロッド７３の両端が上部支持板４６とピストン７２とにそれぞれピン７４，７５で連結される。そしてシリンダ７１の内部のピストン７２の両側に第１油室７６および第２油室７７が区画される。
【００３０】
ピストンロッド３１，３１はトラニオン軸１８，１８と同軸上に設けられており、従ってトラニオン２７，２７はピストンロッド３１，３１を支軸としてトラニオン軸１８，１８まわりに傾転可能である。また左側の油圧アクチュエータ３０の下部油室３５に油圧が供給されると、右側の油圧アクチュエータ３０の上部油室３４に油圧が供給され、逆に左側の油圧アクチュエータ３０の上部油室３４に油圧が供給されると、右側の油圧アクチュエータ３０の下部油室３５に油圧が供給される。従って、左右のピストンロッド３１，３１は相互に逆方向に駆動され、左右のトラニオン２７，２７は、その一方がトラニオン軸１８に沿って上動すると、その他方がトラニオン軸１８に沿って下動する。このとき、下部支持板３９および上部支持板４６の作用で、左右のトラニオン２７，２７の上下動を同期させることができる。
【００３１】
このとき、下部支持板３９を油圧制御ブロック２８にボルト４０，４０で固定しているので、それをボールジョイントで揺動自在に支持する場合に比べて組付性が大幅に向上する。しかも下部支持板３９の四隅にそれぞれ支持される下部トラニオン支持部２７ａは、断面半円形のスペーサ４２との間に配置したローラ４１…によって自由に上下動することができ、かつ下部トラニオン支持部２７ａおよびスペーサ４２の外周に配置したベアリング４３によって自由に回転することができるので、下部支持板３９を固定しても４本のトラニオン３７の上下動および回転が阻害されることはない。
【００３２】
また上部支持板４６は４本のトラニオン２７…の上端に支持されているだけなので、それをボールジョイントでケーシングに揺動自在に支持する場合に比べて組付性が大幅に向上する。しかも４本のトラニオン２７…のうちの１本が、断面半円形の上部トラニオン支持部２７ｂと断面半円形のスペーサ４８との間に配置したローラ４７…によって自由に上下動することができるので、トラニオン２７…のスムーズな上下動が可能になる。なぜならば、上部支持板４６の傾斜姿勢は３本のトラニオン２７…の上端の位置によって一義的に決まるため、残りの１本のトラニオン２７の上端の上下位置が少しでもずれると、上部支持板４６に無理な荷重が加わることになるが、残りの１本のトラニオン２７の上端を上部支持板４６に対して上下動可能にすることで、上記無理な荷重の発生を防止することができるからである。
【００３３】
図２および図３に示すように、トラニオン２７，２７にパワーローラ１９，１９を支持するピボットシャフト５１，５１は、トラニオン２７，２７にベアリング５２，５２を介して回転自在に支持されたトラニオン支持部５３，５３と、パワーローラ１９，１９をベアリング５４，５４を介して回転自在に支持するパワーローラ支持部５５，５５とを備えており、一方のピボットシャフト５１はパワーローラ支持部５５に対してトラニオン支持部５３が下方に偏心しており、他方のピボットシャフト５１はパワーローラ支持部５５に対してトラニオン支持部５３が上方に偏心している。そしてパワーローラ１９，１９とトラニオン２７，２７との間に、トラニオン２７，２７に対するパワーローラ１９，１９のスムーズな相対移動を許容すべくベアリング５６，５６が配置される。しかして、左右のトラニオン２７，２７が相互に逆方向に移動すると、入力ディスク１５および出力ディスク１６から受ける反力によってパワーローラ１９，１９がトラニオン２７，２７と共にトラニオン軸１８，１８まわりに図１に矢印ａ，ｂで示す方向に傾転し、第１、第２無段変速機構１４Ｆ，１４Ｒのレシオが相互に同期して連続的に変化する。
【００３４】
図１および図２に示すように、ケーシングに一対のベアリング５７，５８を介してミッションシャフト５９が回転自在に支持されており、このミッションシャフト５９に設けたドリブンギヤ６０が出力ディスク１６，１６と一体に設けたドライブギヤ６１に噛合する。またインプットシャフト１３に設けたドライブスプロケット６２とオイルポンプ６３に設けたドリブンスプロケット６４とが無端チェーン６５で接続され、インプットシャフト１３に設けたドライブスプロケット６６と図示せぬミッションシャフトに設けたドリブンスプロケットとが無端チェーン６７で接続される。
【００３５】
次に、上記構成を備えた実施の形態の作用について説明する。
【００３６】
図７に示すように、パワーローラ１９，１９が傾転していないレシオ＝１のとき、左側のトラニオン２７のシリンダ３２の下部油室３５と、右側のトラニオン２７のシリンダ３２の上部油室３４とに高圧ＰＨが作用し、左側のトラニオン２７のシリンダ３２の上部油室３４と、右側のトラニオン２７のシリンダ３２の下部油室３５とに低圧ＰＬが作用すると、左側のピストン３３が上向きに付勢され（矢印Ａ参照）、右側のピストン３３が下向きに付勢される（矢印Ｂ参照）。
【００３７】
その結果、左側のピストン３３に上向きの荷重Ｆｐが作用し、その反力荷重である同じ大きさの下向きの荷重Ｆｐが入・出力ディスク１５，１６からパワーローラ１９に作用する。入・出力ディスク１５，１６およびパワーローラ１９の当接点からトラニオン軸１８までの距離をｍとすると、トラニオン２７を下部支持板３９に支持する支点Ｏまわりに時計方向の曲げモーメントＦｐ×ｍが作用する。
【００３８】
同様に、右側のトラニオン２７については、右側のピストン３３に下向きの荷重Ｆｐが作用し、その反力荷重である同じ大きさの上向きの荷重Ｆｐが入・出力ディスク１５，１６からパワーローラ１９に作用する。入・出力ディスク１５，１６およびパワーローラ１９の当接点からトラニオン軸１８までの距離をｍとすると、トラニオン２７を下部支持板３９に支持する支点Ｏまわりに時計方向の曲げモーメントＦｐ×ｍが作用する。
【００３９】
以上のように合計４本のトラニオン２７の各々に時計方向の曲げモーメントＦｐ×ｍが作用すると、そのトータルの曲げモーメントは４×Ｆｐ×ｍとなる。このとき、上部支持板４６に連結された荷重付与手段７０の第１油室７６に高圧ＰＨが作用して第２油室７７に低圧ＰＬが作用するため、ピストン７２が荷重Ｆｒを発生して上部支持板４６を左向きに付勢する。トラニオン２７…を下部支持板３９に支持する支点Ｏと上部支持板４６との距離をＬとすると、反時計方向の曲げモーメントＦｒ×Ｌが時計方向の曲げモーメント４×Ｆｐ×ｍと釣り合うように荷重付与手段７０が発生する荷重Ｆｒを決定すれば、即ち、Ｆｒ＝４×Ｆｐ×（ｍ／Ｌ）に設定すればトラニオン２７…に曲げモーメントが作用しなくなるので、トラニオン２７…の上端を支持する上部支持板４６をケーシングに拘束しなくても、トラニオン２７…の撓みを防止することができる。その結果、左右のパワーローラ１９，１９と入・出力ディスク１５，１６との面圧を均一化し、トロイダル型無段変速機Ｔのトルク伝達容量を増加させることができる。
【００４０】
特に、トラニオン２７，２７のピストン３３，３３を駆動する油圧と荷重付与手段７０を駆動する油圧とを共用化したので、油圧回路の構造を簡素化することができ、また荷重付与手段７０のピストン７２の受圧面積を変更するだけで荷重Ｆｒの大きさを容易に調整することができる。
【００４１】
以上、トロイダル型無段変速機Ｔのレシオ＝１の場合について説明したが、パワーローラ１９，１９は変速により傾転するので、特に荷重条件が厳しくなるＬＯＷ端の近傍で曲げモーメントを打ち消すように荷重付与手段７０が発生する荷重Ｆｒを設定すれば、トロイダル型無段変速機Ｔのトルク伝達容量を更に効果的に増加させることができる。
【００４２】
ところで、図６から明らかなように、本実施の形態の油圧アクチュエータ３０によれば、ピストン３３および第１、第２筒状部８１，８２は、トラニオン２７と一体のピストンロッド３１に相対回転可能かつトラニオン軸１８方向に移動不能にそれぞれ第１、第２ベアリング８７，８８で支持されているので、トラニオン２７がトラニオン軸１８方向に移動しながらトラニオン軸１８まわりに回転しても、ピストン３３および第１、第２筒状部８１，８２はトラニオン軸１８方向移動するだけでトラニオン軸１８まわりに回転することはない。
【００４３】
従って、ピストン３３の外周面に設けられた第１Ｏリング８３と、第１、第２筒状部８１，８２の外周面に設けられた第２〜第４Ｏリング８４，８５，８６とは、シリンダ３２の内周面および第１、第２軸受部２９ａ，２８ａの内周面に対してトラニオン軸１８方向に摺動するだけで円周方向に摺動することがないため、それら第１〜第４Ｏリング８３，８４，８５，８６の耐久性を確保しながら高いシール性を得ることができ、オイルの漏洩を最小限に抑えることでオイルポンプの小型化や変速比の応答性の向上が可能になる。
【００４４】
またパワーローラ１９を潤滑する潤滑用（トラクション用）のオイルは、油圧制御ブロック２８，２９に形成されて第２Ｏリング８４および第４Ｏリング８６間に開口する第１油路２９ｂと、第１筒状部８１に形成された環状溝８１ａおよび第２油路８１ｂと、第１、第２筒状部８１，８２およびピストンロッド３１間に形成されてシールド型の第１、第２ベアリング８７，８８により閉塞された空間９１と、ピストンロッド３１に形成された第３油路３１ａとを介して被潤滑部であるパワーローラ１９に供給される。
【００４５】
このとき、前記潤滑用のオイルは第１筒状部８１に設けた第２Ｏリング８４によってシリンダ３２の下部油室３５内の作動用のオイルと隔絶されるので、潤滑用（トラクション用）のオイルと作動用のオイルとが混じり合うことが防止される。これにより潤滑用のオイルおよび作動用のオイルに粘度等が異なる最適のオイルを使用することができる。
【００４６】
以上、本発明の実施の形態を詳述したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００４７】
例えば、実施の形態ではダブルキャビティのトロイダル型無段変速機Ｔを例示したが、本発明はシングルキャビティのトロイダル型無段変速機に対しても適用することができる。
【００４８】
また実施の形態ではピストン３３の下側および上側にそれぞれ第１筒状部８１および第２筒状部８２に設けているが、第１筒状部８１および第２筒状部８２の位置関係を逆にしても良い。
【符号の説明】
【００４９】
Ｅ エンジン（駆動源）
１３ インプットシャフト
１５ 入力ディスク
１６ 出力ディスク
１８ トラニオン軸（軸線）
１９ パワーローラ
２７ トラニオン
２８ 油圧制御ブロック（ハウジング）
２８ａ 第２軸受部
２９ 油圧制御ブロック（ハウジング）
２９ａ 第１軸受部
２９ｂ 第１油路
３０ 油圧アクチュエータ
３１ ピストンロッド（軸部）
３１ａ 第３油路
３２ シリンダ
３３ ピストン
３４ 上部油室（油室）
３５ 下部油室（油室）
８１ 第１筒状部
８１ｂ 第２油路
８２ 第２筒状部
８３ 第１Ｏリング
８４ 第２Ｏリング
８５ 第３Ｏリング
８６ 第４Ｏリング
８７ 第１ベアリング
８８ 第２ベアリング
９１ 空間
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トラニオンを油圧アクチュエータで軸線方向に移動させながら軸線まわりに回転させて変速比を無段階に変更するトロイダル型無段変速機に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１に記載されたトロイダル型無段変速機の油圧アクチュエータは、トラニオンの軸線上に一体に設けられたピストンロッドの外周に円板状のピストンを固定し、このピストンが摺動自在に嵌合するシリンダに形成した一対の油室に選択的に油圧を供給することで、トラニオンを軸線方向に移動させるようになっている。油圧アクチュエータによってトラニオンが軸線方向に移動すると、トラニオンに支持したパワーローラが入・出力ディスクから受ける反力で、トラニオンおよびピストンロッドが軸線まわりに所定角度回転する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１１７９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで上記特許文献１に記載された発明の油圧アクチュエータは、一対の油室を仕切るためにピストンの外周面に設けられてシリンダの内周面に当接するシール部材と、一対の油室からのオイルの漏洩を阻止するためにピストンロッドの外周面に設けられてハウジングの内周面に当接するシール部材とにシールリングが用いられており、ゴム製のＯリングを用いることができなかった。
【０００５】
その理由は、ピストンおよびピストンロッドは軸線方向に移動するだけでなく、軸線まわりに回転するため、シール部材がシリンダの内周面およびハウジングの内周面に軸線方向および円周方向の両方向に擦れてしまい、ゴム製のＯリングでは充分な耐久性が得られないからである。
【０００６】
シールリングを用いる場合には、相手部材に軸線方向および円周方向の両方向に擦れる場合でも必要な耐久性を得ることができるが、シール性の点でゴム製のＯリングに劣るためにオイルが若干漏洩することが避けられず、油室のオイル量の増減によって変速比の制御精度に悪影響が及ぶことが懸念される。
【０００７】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、トロイダル型無段変速機の油圧アクチュエータにＯリングを使用することを可能にしてシール性および耐久性を両立させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、駆動源により駆動されるインプットシャフトと、前記インプットシャフトと共に回転する入力ディスクと、前記インプットシャフトに相対回転自在に支持された出力ディスクと、前記入力ディスクおよび前記出力ディスク間に揺動自在に配置された一対のパワーローラと、前記一対のパワーローラをそれぞれ支持する一対のトラニオンと、前記一対のトラニオンの軸部をその軸線方向の一方側および他方側に駆動することで、前記入力ディスクの回転数に対する前記出力ディスクの回転数を変化させて変速を行う一対の油圧アクチュエータとを備え、前記油圧アクチュエータは、前記軸部に設けられた環状のピストンと、ハウジングに形成されて前記ピストンが嵌合するシリンダと、前記ハウジングに前記シリンダを挟むように形成されて前記軸部が嵌合する第１、第２軸受部と、前記シリンダ内に前記ピストンを挟むように区画された一対の環状の油室とを備えるトロイダル型無段変速機において、前記ピストンは前記第１、第２軸受部にそれぞれ軸線方向移動可能に嵌合する第１、第２筒状部を備え、前記第１、第２筒状部は前記軸部に相対回転可能かつ軸線方向移動不能にそれぞれ第１、第２ベアリングで支持され、前記ピストンの外周面には前記シリンダの内周面に当接する第１Ｏリングが設けられるとともに、前記第１、第２筒状部の外周面には前記第１、第２軸受部の内周面にそれぞれ当接する第２、第３Ｏリングが設けられることを特徴とするトロイダル型無段変速機が提案される。
【０００９】
また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記第１筒状部の外周面には前記第２Ｏリングに隣り合う第４Ｏリングが設けられ、前記ハウジングには前記第２Ｏリングおよび前記第４Ｏリング間に開口する第１油路が形成され、前記第１、第２筒状部および前記軸部間にはシールド型の前記第１、第２ベアリングにより閉塞された空間が形成され、前記第１筒状部には前記第１油路を前記空間に連通させる第２油路が形成され、前記軸部には前記空間を被潤滑部に連通させる第３油路が形成されることを特徴とするトロイダル型無段変速機が提案される。
【００１０】
尚、実施の形態のエンジンＥは本発明の駆動源に対応し、実施の形態のトラニオン軸１８は本発明の軸線に対応し、実施の形態の油圧制御ブロック２８，２９は本発明のハウジングに対応し、実施の形態のピストンロッド３１は本発明の軸部に対応し、実施の形態の上部油室３４および下部油室３５は本発明の油室に対応する。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１の構成によれば、一対の油圧アクチュエータで一対のトラニオンを軸線方向に相互に逆方向に移動させると、トラニオンに支持したパワーローラが入・出力ディスクから受ける反力荷重で揺動してトラニオンが軸線まわりに回転し、パワーローラが入・出力ディスクに当接する接触点の位置が変化することで変速比が変更される。
【００１２】
ピストンの第１、第２筒状部はトラニオンの軸部に相対回転可能かつ軸線方向移動不能にそれぞれ第１、第２ベアリングで支持されているので、トラニオンが軸線方向に移動しながら軸線まわりに回転しても、ピストンおよびその第１、第２筒状部は軸線方向に移動するだけで軸線まわりに回転することはない。従って、ピストンの外周面に設けられた第１Ｏリングと、第１、第２筒状部の外周面に設けられた第２、第３Ｏリングとは、シリンダの内周面およびハウジングの第１、第２軸受部の内周面に対して軸線方向に摺動するだけで円周方向に摺動することがなくなり、それら第１〜第３Ｏリングの耐久性を確保しながら高いシール性を得ることができ、オイルの漏洩を最小限に抑えることでオイルポンプの小型化や変速比の応答性の向上が可能になる。
【００１３】
また請求項２の構成によれば、潤滑用のオイルは、ハウジングに形成されて第２Ｏリングおよび第４Ｏリング間に開口する第１油路と、第１筒状部に形成された第２油路と、第１、第２筒状部および軸部間に形成されてシールド型の第１、第２ベアリングにより閉塞された空間と、軸部に形成された第３油路とを介してトロイダル型無段変速機の被潤滑部に供給される。このとき、前記潤滑用のオイルは第１筒状部に設けた第２Ｏリングによってシリンダ内の作動用のオイルと隔絶されるので、潤滑用のオイルと作動用のオイルとが混じり合うことが防止され、これにより潤滑用のオイルおよび作動用のオイルに粘度等が異なる最適のオイルを使用することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】トロイダル型無段変速機のスケルトン図。
【図２】トロイダル型無段変速機の縦断面図。
【図３】図２の３−３線断面図。
【図４】図３の４−４線断面図。
【図５】図３の５−５線断面図。
【図６】図３の６部拡大図。
【図７】トラニオンに作用する曲げモーメントの釣り合いを説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図１〜図７に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
【００１６】
図１および図２に示すように、本実施の形態のトロイダル型無段変速機Ｔは自動車用の無段変速装置に設けられるもので、エンジンＥのクランクシャフト１１にダンパー１２を介して接続されたインプットシャフト１３には、実質的に同一構造の第１無段変速機構１４Ｆおよび第２無段変速機構１４Ｒが支持される。第１無段変速機構１４Ｆは、インプットシャフト１３に固定された概略コーン状の入力ディスク１５と、インプットシャフト１３に相対回転自在に支持された概略コーン状の出力ディスク１６と、ローラ軸１７まわりに回転自在に支持されるとともにトラニオン軸１８，１８まわりに傾転自在に支持されて前記入力ディスク１５および出力ディスク１６に当接可能な一対のパワーローラ１９，１９とを備える。入力ディスク１５および出力ディスク１６の対向面はトロイダル曲面から構成されており、パワーローラ１９，１９がトラニオン軸１８，１８まわりに傾転すると、入力ディスク１５および出力ディスク１６に対するパワーローラ１９，１９の接触点が変化する。
【００１７】
第２無段変速機構１４Ｒは、ドライブギヤ６１を挟んで前記第１無段変速機構１４Ｆと実質的に面対称に配置される。
【００１８】
しかして、パワーローラ１９，１９が矢印ａ方向に傾転すると、入力ディスク１５との接触点がインプットシャフト１３に対して半径方向外側に移動するとともに、出力ディスク１６との接触点がインプットシャフト１３に対して半径方向内側に移動するため、入力ディスク１５の回転が増速して出力ディスク１６に伝達され、トロイダル型無段変速機Ｔのレシオが連続的にＯＤ側に変化する。一方、パワーローラ１９，１９が矢印ｂ方向に傾転すると、入力ディスク１５との接触点がインプットシャフト１３に対して半径方向内側に移動するとともに、出力ディスク１６との接触点がインプットシャフト１３に対して半径方向外側に移動するため、入力ディスク１５の回転が減速して出力ディスク１６に伝達され、トロイダル型無段変速機Ｔのレシオが連続的にＬＯＷ側に変化する。
【００１９】
次に、図３〜図５を参照しながらトロイダル型無段変速機Ｔの構造を更に説明する。
【００２０】
第１無段変速機構１４Ｆの入力ディスク１５は、一対のベアリング２１，２２でケーシングに支持されたインプットシャフト１３と一体に形成される。第１、第２無段変速機構１４Ｆ，１４Ｒの出力ディスク１６，１６は一体に形成されており、インプットシャフト１３にベアリング２３，２３を介して相対回転可能かつ軸方向に摺動可能に支持される。第２無段変速機構１４Ｒの入力ディスク１５は、インプットシャフト１３にローラスプライン２４を介して相対回転不能かつ軸方向摺動可能に支持される。インプットシャフト１３の左端にシリンダ２５が同軸に設けられており、このシリンダ２５の内部に摺動自在に嵌合する第２無段変速機構１４Ｒの入力ディスク１５との間に油室２６が形成される。従って、油室２６に油圧を供給すると、第２無段変速機構１４Ｒの入力ディスク１５と、第１、第２無段変速機構１４Ｆ，１４Ｒの出力ディスク１６，１６とが、第１無段変速機構１４Ｆの入力ディスク１５に向けて押圧され、入力ディスク１５，１５および出力ディスク１６，１６とパワーローラ１９…との間のスリップを抑制する荷重を発生させることができる。
【００２１】
一対のパワーローラ１９，１９を支持する左右のトラニオン２７，２７がインプットシャフト１３を挟むように配置されており、油圧制御ブロック２８，２９に設けた左右の油圧アクチュエータ３０，３０のピストンロッド３１，３１が前記トラニオン２７，２７の下端にそれぞれ一体に形成される。油圧アクチュエータ３０，３０は、油圧制御ブロック２８に形成されたシリンダ３２，３２と、このシリンダ３２，３２に摺動自在に嵌合して前記ピストンロッド３１，３１の外周に同軸に嵌合してナット３８，３８で固定されたピストン３３，３３と、ピストン３３，３３の上側に区画された上部油室３４，３４と、ピストン３３，３３の下側に区画された下部油室３５，３５とから構成される。
【００２２】
ここで、図６に基づいて油圧アクチュエータ３０の構造を更に説明する。
【００２３】
環状のピストン３３の中心部から第１筒状部８１および第２筒状部８２がそれぞれ下向きおよび上向きに突出しており、第１筒状部８１は下側の油圧制御ブロック２９に形成した第１軸受部２９ａに摺動自在に嵌合するとともに、第２筒状部８２は上側の油圧制御ブロック２８に形成した第２軸受部２８ａに摺動自在に嵌合する。ピストン３３の外周面には、シリンダ３２の内周面に当接する第１Ｏリング８３が設けられ、第１筒状部８１の外周面には第１軸受部２９ａの内周面に当接する第２Ｏリング８４および第４Ｏリング８６が設けられ、第２筒状部８２の外周面には第２軸受部２８ａの内周面に当接する第３Ｏリング８５が設けられる。
【００２４】
第１、第２筒状部８１，８２の内部に、シールド型の第１ベアリング８７およびシールド型の第２ベアリング８８を介してピストンロッド３１が回転自在に支持される。下側の第１ベアリング８７は、インナーレース８７ａがピストンロッド３１の段部に当接してナット３８で締結され、アウターレース８７ｂが第１筒状部８１の段部に当接してサークリップ８９で係止さる。上側の第２ベアリング８８は、インナーレース８８ａがピストンロッド３１の外周面に圧入され、アウターレース８８ｂが第２筒状部８２の段部に当接してサークリップ９０で係止さる。
【００２５】
これにより、ピストンロッド３１は、第１、第２筒状部８１，８２と一体にトラニオン軸１８方向に移動可能となり、かつ第１、第２筒状部８１，８２に対してトラニオン軸１８まわりに相対回転可能となる。そしてピストンロッド３１の外周面、第１、第２筒状部８１，８２の内周面およびシールド型の第１、第２ベアリング８７，８８の間に、密閉された空間９１が区画される。
【００２６】
第１筒状部８１の外周面の第２Ｏリング８４および第４Ｏリング８６に挟まれた位置に、油圧制御ブロック２９の内部に形成した第１油路２９ｂに連通する環状溝８１ａが形成されており、この環状溝８１ａは第１筒状部８１を貫通する第２油路８１ｂを介して空間９１に連通する。また空間９１はピストンロッド３１の内部に形成した第３油路３１ａを介して被潤滑部であるパワーローラ１９側に連通する。またシリンダ３２の上部油室３４には第４油路２８ｂが連通し、シリンダ３２の下部油室３５には第５油路２９ｃが連通する。
【００２７】
図３および図４から明らかなように、油圧制御ブロック２８の上面に概略正方形の下部支持板３９がボルト４０，４０で固定される。下部支持部材３９の４個の開口３９ａ…には、断面半円形の下部トラニオン支持部２７ａと、それにローラ４１…を介して対向する断面半円形のスペーサ４２…と、下部トラニオン支持部２７ａおよびスペーサ４２を回転自在に支持するベアリング４３…とが配置される。
【００２８】
図３および図５から明らかなように、上部トラニオン支持部２７ｂ…の外周にベアリング４４…を介して球面継ぎ手４５…が支持されており、概略正方形の上部支持板４６の四隅に形成した開口４６ａ…にそれぞれ球面継ぎ手４５…が支持される。但し、４個の上部トラニオン支持部２７ｂ…のうちの３個は断面円形であるが残りの１個は断面半円形であり、それにローラ４７を介して断面半円形のスペーサ４８が対向する。そして協働して円形断面を構成する上部トラニオン支持部２７ｂおよびスペーサ４８の外周にベアリング４４を介して１個の球面継ぎ手４５が支持される。
【００２９】
上部支持板４６に荷重を付与する荷重付与手段７０は、シリンダ７１と、シリンダ７１に摺動自在に嵌合するピストン７２とを備えており、連結ロッド７３の両端が上部支持板４６とピストン７２とにそれぞれピン７４，７５で連結される。そしてシリンダ７１の内部のピストン７２の両側に第１油室７６および第２油室７７が区画される。
【００３０】
ピストンロッド３１，３１はトラニオン軸１８，１８と同軸上に設けられており、従ってトラニオン２７，２７はピストンロッド３１，３１を支軸としてトラニオン軸１８，１８まわりに傾転可能である。また左側の油圧アクチュエータ３０の下部油室３５に油圧が供給されると、右側の油圧アクチュエータ３０の上部油室３４に油圧が供給され、逆に左側の油圧アクチュエータ３０の上部油室３４に油圧が供給されると、右側の油圧アクチュエータ３０の下部油室３５に油圧が供給される。従って、左右のピストンロッド３１，３１は相互に逆方向に駆動され、左右のトラニオン２７，２７は、その一方がトラニオン軸１８に沿って上動すると、その他方がトラニオン軸１８に沿って下動する。このとき、下部支持板３９および上部支持板４６の作用で、左右のトラニオン２７，２７の上下動を同期させることができる。
【００３１】
このとき、下部支持板３９を油圧制御ブロック２８にボルト４０，４０で固定しているので、それをボールジョイントで揺動自在に支持する場合に比べて組付性が大幅に向上する。しかも下部支持板３９の四隅にそれぞれ支持される下部トラニオン支持部２７ａは、断面半円形のスペーサ４２との間に配置したローラ４１…によって自由に上下動することができ、かつ下部トラニオン支持部２７ａおよびスペーサ４２の外周に配置したベアリング４３によって自由に回転することができるので、下部支持板３９を固定しても４本のトラニオン３７の上下動および回転が阻害されることはない。
【００３２】
また上部支持板４６は４本のトラニオン２７…の上端に支持されているだけなので、それをボールジョイントでケーシングに揺動自在に支持する場合に比べて組付性が大幅に向上する。しかも４本のトラニオン２７…のうちの１本が、断面半円形の上部トラニオン支持部２７ｂと断面半円形のスペーサ４８との間に配置したローラ４７…によって自由に上下動することができるので、トラニオン２７…のスムーズな上下動が可能になる。なぜならば、上部支持板４６の傾斜姿勢は３本のトラニオン２７…の上端の位置によって一義的に決まるため、残りの１本のトラニオン２７の上端の上下位置が少しでもずれると、上部支持板４６に無理な荷重が加わることになるが、残りの１本のトラニオン２７の上端を上部支持板４６に対して上下動可能にすることで、上記無理な荷重の発生を防止することができるからである。
【００３３】
図２および図３に示すように、トラニオン２７，２７にパワーローラ１９，１９を支持するピボットシャフト５１，５１は、トラニオン２７，２７にベアリング５２，５２を介して回転自在に支持されたトラニオン支持部５３，５３と、パワーローラ１９，１９をベアリング５４，５４を介して回転自在に支持するパワーローラ支持部５５，５５とを備えており、一方のピボットシャフト５１はパワーローラ支持部５５に対してトラニオン支持部５３が下方に偏心しており、他方のピボットシャフト５１はパワーローラ支持部５５に対してトラニオン支持部５３が上方に偏心している。そしてパワーローラ１９，１９とトラニオン２７，２７との間に、トラニオン２７，２７に対するパワーローラ１９，１９のスムーズな相対移動を許容すべくベアリング５６，５６が配置される。しかして、左右のトラニオン２７，２７が相互に逆方向に移動すると、入力ディスク１５および出力ディスク１６から受ける反力によってパワーローラ１９，１９がトラニオン２７，２７と共にトラニオン軸１８，１８まわりに図１に矢印ａ，ｂで示す方向に傾転し、第１、第２無段変速機構１４Ｆ，１４Ｒのレシオが相互に同期して連続的に変化する。
【００３４】
図１および図２に示すように、ケーシングに一対のベアリング５７，５８を介してミッションシャフト５９が回転自在に支持されており、このミッションシャフト５９に設けたドリブンギヤ６０が出力ディスク１６，１６と一体に設けたドライブギヤ６１に噛合する。またインプットシャフト１３に設けたドライブスプロケット６２とオイルポンプ６３に設けたドリブンスプロケット６４とが無端チェーン６５で接続され、インプットシャフト１３に設けたドライブスプロケット６６と図示せぬミッションシャフトに設けたドリブンスプロケットとが無端チェーン６７で接続される。
【００３５】
次に、上記構成を備えた実施の形態の作用について説明する。
【００３６】
図７に示すように、パワーローラ１９，１９が傾転していないレシオ＝１のとき、左側のトラニオン２７のシリンダ３２の下部油室３５と、右側のトラニオン２７のシリンダ３２の上部油室３４とに高圧ＰＨが作用し、左側のトラニオン２７のシリンダ３２の上部油室３４と、右側のトラニオン２７のシリンダ３２の下部油室３５とに低圧ＰＬが作用すると、左側のピストン３３が上向きに付勢され（矢印Ａ参照）、右側のピストン３３が下向きに付勢される（矢印Ｂ参照）。
【００３７】
その結果、左側のピストン３３に上向きの荷重Ｆｐが作用し、その反力荷重である同じ大きさの下向きの荷重Ｆｐが入・出力ディスク１５，１６からパワーローラ１９に作用する。入・出力ディスク１５，１６およびパワーローラ１９の当接点からトラニオン軸１８までの距離をｍとすると、トラニオン２７を下部支持板３９に支持する支点Ｏまわりに時計方向の曲げモーメントＦｐ×ｍが作用する。
【００３８】
同様に、右側のトラニオン２７については、右側のピストン３３に下向きの荷重Ｆｐが作用し、その反力荷重である同じ大きさの上向きの荷重Ｆｐが入・出力ディスク１５，１６からパワーローラ１９に作用する。入・出力ディスク１５，１６およびパワーローラ１９の当接点からトラニオン軸１８までの距離をｍとすると、トラニオン２７を下部支持板３９に支持する支点Ｏまわりに時計方向の曲げモーメントＦｐ×ｍが作用する。
【００３９】
以上のように合計４本のトラニオン２７の各々に時計方向の曲げモーメントＦｐ×ｍが作用すると、そのトータルの曲げモーメントは４×Ｆｐ×ｍとなる。このとき、上部支持板４６に連結された荷重付与手段７０の第１油室７６に高圧ＰＨが作用して第２油室７７に低圧ＰＬが作用するため、ピストン７２が荷重Ｆｒを発生して上部支持板４６を左向きに付勢する。トラニオン２７…を下部支持板３９に支持する支点Ｏと上部支持板４６との距離をＬとすると、反時計方向の曲げモーメントＦｒ×Ｌが時計方向の曲げモーメント４×Ｆｐ×ｍと釣り合うように荷重付与手段７０が発生する荷重Ｆｒを決定すれば、即ち、Ｆｒ＝４×Ｆｐ×（ｍ／Ｌ）に設定すればトラニオン２７…に曲げモーメントが作用しなくなるので、トラニオン２７…の上端を支持する上部支持板４６をケーシングに拘束しなくても、トラニオン２７…の撓みを防止することができる。その結果、左右のパワーローラ１９，１９と入・出力ディスク１５，１６との面圧を均一化し、トロイダル型無段変速機Ｔのトルク伝達容量を増加させることができる。
【００４０】
特に、トラニオン２７，２７のピストン３３，３３を駆動する油圧と荷重付与手段７０を駆動する油圧とを共用化したので、油圧回路の構造を簡素化することができ、また荷重付与手段７０のピストン７２の受圧面積を変更するだけで荷重Ｆｒの大きさを容易に調整することができる。
【００４１】
以上、トロイダル型無段変速機Ｔのレシオ＝１の場合について説明したが、パワーローラ１９，１９は変速により傾転するので、特に荷重条件が厳しくなるＬＯＷ端の近傍で曲げモーメントを打ち消すように荷重付与手段７０が発生する荷重Ｆｒを設定すれば、トロイダル型無段変速機Ｔのトルク伝達容量を更に効果的に増加させることができる。
【００４２】
ところで、図６から明らかなように、本実施の形態の油圧アクチュエータ３０によれば、ピストン３３および第１、第２筒状部８１，８２は、トラニオン２７と一体のピストンロッド３１に相対回転可能かつトラニオン軸１８方向に移動不能にそれぞれ第１、第２ベアリング８７，８８で支持されているので、トラニオン２７がトラニオン軸１８方向に移動しながらトラニオン軸１８まわりに回転しても、ピストン３３および第１、第２筒状部８１，８２はトラニオン軸１８方向移動するだけでトラニオン軸１８まわりに回転することはない。
【００４３】
従って、ピストン３３の外周面に設けられた第１Ｏリング８３と、第１、第２筒状部８１，８２の外周面に設けられた第２〜第４Ｏリング８４，８５，８６とは、シリンダ３２の内周面および第１、第２軸受部２９ａ，２８ａの内周面に対してトラニオン軸１８方向に摺動するだけで円周方向に摺動することがないため、それら第１〜第４Ｏリング８３，８４，８５，８６の耐久性を確保しながら高いシール性を得ることができ、オイルの漏洩を最小限に抑えることでオイルポンプの小型化や変速比の応答性の向上が可能になる。
【００４４】
またパワーローラ１９を潤滑する潤滑用（トラクション用）のオイルは、油圧制御ブロック２８，２９に形成されて第２Ｏリング８４および第４Ｏリング８６間に開口する第１油路２９ｂと、第１筒状部８１に形成された環状溝８１ａおよび第２油路８１ｂと、第１、第２筒状部８１，８２およびピストンロッド３１間に形成されてシールド型の第１、第２ベアリング８７，８８により閉塞された空間９１と、ピストンロッド３１に形成された第３油路３１ａとを介して被潤滑部であるパワーローラ１９に供給される。
【００４５】
このとき、前記潤滑用のオイルは第１筒状部８１に設けた第２Ｏリング８４によってシリンダ３２の下部油室３５内の作動用のオイルと隔絶されるので、潤滑用（トラクション用）のオイルと作動用のオイルとが混じり合うことが防止される。これにより潤滑用のオイルおよび作動用のオイルに粘度等が異なる最適のオイルを使用することができる。
【００４６】
以上、本発明の実施の形態を詳述したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００４７】
例えば、実施の形態ではダブルキャビティのトロイダル型無段変速機Ｔを例示したが、本発明はシングルキャビティのトロイダル型無段変速機に対しても適用することができる。
【００４８】
また実施の形態ではピストン３３の下側および上側にそれぞれ第１筒状部８１および第２筒状部８２に設けているが、第１筒状部８１および第２筒状部８２の位置関係を逆にしても良い。
【符号の説明】
【００４９】
Ｅ エンジン（駆動源）
１３ インプットシャフト
１５ 入力ディスク
１６ 出力ディスク
１８ トラニオン軸（軸線）
１９ パワーローラ
２７ トラニオン
２８ 油圧制御ブロック（ハウジング）
２８ａ 第２軸受部
２９ 油圧制御ブロック（ハウジング）
２９ａ 第１軸受部
２９ｂ 第１油路
３０ 油圧アクチュエータ
３１ ピストンロッド（軸部）
３１ａ 第３油路
３２ シリンダ
３３ ピストン
３４ 上部油室（油室）
３５ 下部油室（油室）
８１ 第１筒状部
８１ｂ 第２油路
８２ 第２筒状部
８３ 第１Ｏリング
８４ 第２Ｏリング
８５ 第３Ｏリング
８６ 第４Ｏリング
８７ 第１ベアリング
８８ 第２ベアリング
９１ 空間
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源（Ｅ）により駆動されるインプットシャフト（１３）と、
前記インプットシャフト（１３）と共に回転する入力ディスク（１５）と、
前記インプットシャフト（１３）に相対回転自在に支持された出力ディスク（１６）と、
前記入力ディスク（１５）および前記出力ディスク（１６）間に揺動自在に配置された一対のパワーローラ（１９）と、
前記一対のパワーローラ（１９）をそれぞれ支持する一対のトラニオン（２７）と、
前記一対のトラニオン（２７）の軸部（３１）をその軸線（１８）方向の一方側および他方側に駆動することで、前記入力ディスク（１５）の回転数に対する前記出力ディスク（１６）の回転数を変化させて変速を行う一対の油圧アクチュエータ（３０）とを備え、 前記油圧アクチュエータ（３０）は、前記軸部（３１）に設けられた環状のピストン（３３）と、ハウジング（２８，２９）に形成されて前記ピストン（３３）が嵌合するシリンダ（３２）と、前記ハウジング（２８，２９）に前記シリンダ（３２）を挟むように形成されて前記軸部（３１）が嵌合する第１、第２軸受部（２９ａ，２８ａ）と、前記シリンダ（３２）内に前記ピストン（３３）を挟むように区画された一対の環状の油室（３４，３５）とを備えるトロイダル型無段変速機において、
前記ピストン（３３）は前記第１、第２軸受部（２９ａ，２８ａ）にそれぞれ軸線（１８）方向移動可能に嵌合する第１、第２筒状部（８１，８２）を備え、前記第１、第２筒状部（８１，８２）は前記軸部（３１）に相対回転可能かつ軸線（１８）方向移動不能にそれぞれ第１、第２ベアリング（８７，８８）で支持され、前記ピストン（３３）の外周面には前記シリンダ（３２）の内周面に当接する第１Ｏリング（８３）が設けられるとともに、前記第１、第２筒状部（８１，８２）の外周面には前記第１、第２軸受部（２９ａ，２８ａ）の内周面にそれぞれ当接する第２、第３Ｏリング（８４，８５）が設けられることを特徴とするトロイダル型無段変速機。
【請求項２】
前記第１筒状部（８１）の外周面には前記第２Ｏリング（８４）に隣り合う第４Ｏリング（８６）が設けられ、
前記ハウジング（２８，２９）には前記第２Ｏリング（８４）および前記第４Ｏリング（８６）間に開口する第１油路（２９ｂ）が形成され、
前記第１、第２筒状部（８１，８２）および前記軸部（３１）間にはシールド型の前記第１、第２ベアリング（８７，８８）により閉塞された空間（９１）が形成され、
前記第１筒状部（８１）には前記第１油路（２９ｂ）を前記空間（９１）に連通させる第２油路（８１ｂ）が形成され、
前記軸部（３１）には前記空間（９１）を被潤滑部に連通させる第３油路（３１ａ）が形成されることを特徴とする、請求項１に記載のトロイダル型無段変速機。
【請求項１】
駆動源（Ｅ）により駆動されるインプットシャフト（１３）と、
前記インプットシャフト（１３）と共に回転する入力ディスク（１５）と、
前記インプットシャフト（１３）に相対回転自在に支持された出力ディスク（１６）と、
前記入力ディスク（１５）および前記出力ディスク（１６）間に揺動自在に配置された一対のパワーローラ（１９）と、
前記一対のパワーローラ（１９）をそれぞれ支持する一対のトラニオン（２７）と、
前記一対のトラニオン（２７）の軸部（３１）をその軸線（１８）方向の一方側および他方側に駆動することで、前記入力ディスク（１５）の回転数に対する前記出力ディスク（１６）の回転数を変化させて変速を行う一対の油圧アクチュエータ（３０）とを備え、 前記油圧アクチュエータ（３０）は、前記軸部（３１）に設けられた環状のピストン（３３）と、ハウジング（２８，２９）に形成されて前記ピストン（３３）が嵌合するシリンダ（３２）と、前記ハウジング（２８，２９）に前記シリンダ（３２）を挟むように形成されて前記軸部（３１）が嵌合する第１、第２軸受部（２９ａ，２８ａ）と、前記シリンダ（３２）内に前記ピストン（３３）を挟むように区画された一対の環状の油室（３４，３５）とを備えるトロイダル型無段変速機において、
前記ピストン（３３）は前記第１、第２軸受部（２９ａ，２８ａ）にそれぞれ軸線（１８）方向移動可能に嵌合する第１、第２筒状部（８１，８２）を備え、前記第１、第２筒状部（８１，８２）は前記軸部（３１）に相対回転可能かつ軸線（１８）方向移動不能にそれぞれ第１、第２ベアリング（８７，８８）で支持され、前記ピストン（３３）の外周面には前記シリンダ（３２）の内周面に当接する第１Ｏリング（８３）が設けられるとともに、前記第１、第２筒状部（８１，８２）の外周面には前記第１、第２軸受部（２９ａ，２８ａ）の内周面にそれぞれ当接する第２、第３Ｏリング（８４，８５）が設けられることを特徴とするトロイダル型無段変速機。
【請求項２】
前記第１筒状部（８１）の外周面には前記第２Ｏリング（８４）に隣り合う第４Ｏリング（８６）が設けられ、
前記ハウジング（２８，２９）には前記第２Ｏリング（８４）および前記第４Ｏリング（８６）間に開口する第１油路（２９ｂ）が形成され、
前記第１、第２筒状部（８１，８２）および前記軸部（３１）間にはシールド型の前記第１、第２ベアリング（８７，８８）により閉塞された空間（９１）が形成され、
前記第１筒状部（８１）には前記第１油路（２９ｂ）を前記空間（９１）に連通させる第２油路（８１ｂ）が形成され、
前記軸部（３１）には前記空間（９１）を被潤滑部に連通させる第３油路（３１ａ）が形成されることを特徴とする、請求項１に記載のトロイダル型無段変速機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−２５３６（Ｐ２０１３−２５３６Ａ）
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１３３５１８（Ｐ２０１１−１３３５１８）
【出願日】平成２３年６月１５日（２０１１．６．１５）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月１５日（２０１１．６．１５）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
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