トロイダル型無段変速機
【課題】変速比によって位置の変化するパワーローラとディスクとの接続面に効率的に潤滑油を供給することのできる潤滑油供給構造を備えたトロイダル型無段変速機を提供する。
【解決手段】このトロイダル型無段変速機は、入力側ディスク２と出力側ディスクとの間に配置されて潤滑油を噴出する油噴出部１１０を備えており、この油噴出部１１０が、パワーローラの傾転に連動して入力側ディスク２の中心軸に近づく方向と遠ざかる方向とに変位するように構成されている。
【解決手段】このトロイダル型無段変速機は、入力側ディスク２と出力側ディスクとの間に配置されて潤滑油を噴出する油噴出部１１０を備えており、この油噴出部１１０が、パワーローラの傾転に連動して入力側ディスク２の中心軸に近づく方向と遠ざかる方向とに変位するように構成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車や各種産業機器の変速機などに利用可能なトロイダル型無段変速機に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば自動車用変速機として用いるダブルキャビティ式トロイダル型無段変速機は、図６および図７に示すように構成されている。図６に示すように、ケーシング５０の内側には入力軸１が回転自在に支持されており、この入力軸１の外周には、２つの入力側ディスク２，２と２つの出力側ディスク３，３とが取り付けられている。また、入力軸１の中間部の外周には出力歯車４が回転自在に支持されている。この出力歯車４の中心部に設けられた円筒状のフランジ部４ａ，４ａには、出力側ディスク３，３がスプライン結合によって連結されている。
【０００３】
入力軸１は、図中左側に位置する入力側ディスク２とカム板７との間に設けられたローディングカム式の押圧装置１２を介して、駆動軸２２により回転駆動されるようになっている。また、出力歯車４は、２つの部材の結合によって構成された仕切壁１３を介してケーシング５０内に支持されており、これにより、入力軸１の軸線Ｏを中心に回転できる一方で、軸線Ｏ方向の変位が阻止されている。
【０００４】
出力側ディスク３，３は、入力軸１との間に介在されたニードル軸受５，５によって、入力軸１の軸線Ｏを中心に回転自在に支持されている。また、図中左側の入力側ディスク２は、入力軸１にボールスプライン６を介して支持され、図中右側の入力側ディスク２は、入力軸１にスプライン結合されており、これら入力側ディスク２は入力軸１と共に回転するようになっている。また、入力側ディスク２，２の内側面２ａ，２ａと出力側ディスク３，３の内側面３ａ，３ａとの間には、パワーローラ１１（図７参照）が回転自在に挟持されている。
【０００５】
図６中右側に位置する入力側ディスク２の内周面２ｃには、段差部２ｂが設けられ、この段差部２ｂに、入力軸１の外周面１ａに設けられた段差部１ｂが突き当てられるとともに、入力側ディスク２の背面（図６の右面）がローディングナット９に突き当てられている。これによって、入力側ディスク２の入力軸１に対する軸線Ｏ方向の変位が実質的に阻止されている。また、カム板７と入力軸１の鍔部１ｄとの間には、皿ばね８が設けられており、この皿ばね８は、各ディスク２，２，３，３の内側面２ａ，２ａ，３ａ，３ａとパワーローラ１１，１１の周面１１ａ，１１ａとの当接部に押圧力を付与する。
【０００６】
図７は、図６のＡ−Ａ線に沿う断面図である。図７に示すように、ケーシング５０の内側には、入力軸１に対し捻れの位置にある一対の枢軸１４，１４を中心として揺動（傾転）する一対のトラニオン１５，１５が設けられている。なお、図７においては、入力軸１の図示は省略している。各トラニオン１５，１５は、パワーローラ１１を支持する支持板部１６の長手方向（図７の上下方向）の両端部に、この支持板部１６の内側面側に折れ曲がる状態で形成された一対の折れ曲がり壁部２０，２０を有している。そして、この折れ曲がり壁部２０，２０によって、各トラニオン１５，１５には、パワーローラ１１を収容するための凹状のポケット部Ｐが形成される。また、各折れ曲がり壁部２０，２０の外側面には、各枢軸１４，１４が互いに同心的に設けられている。
【０００７】
支持板部１６の中央部には円孔２１が形成され、この円孔２１には変位軸２３の基端部２３ａが支持されている。そして、各枢軸１４，１４を中心として各トラニオン１５，１５を揺動させることにより、これら各トラニオン１５，１５の中央部に支持された変位軸２３の傾斜角度を調整できるようになっている。また、各トラニオン１５，１５の内側面から突出する変位軸２３の先端部２３ｂの周囲には、ラジアルニードル軸受を介して各パワーローラ１１が回転自在に支持されており、各パワーローラ１１，１１は、各入力側ディスク２，２および各出力側ディスク３，３の間に挟持されている。なお、各変位軸２３，２３の基端部２３ａと先端部２３ｂとは、互いに偏心している。
【０００８】
また、各トラニオン１５，１５の枢軸１４，１４はそれぞれ、一対のヨーク２３Ａ，２３Ｂに対して揺動自在および軸方向（図７の上下方向）に変位自在に支持されており、各ヨーク２３Ａ，２３Ｂにより、トラニオン１５，１５はその水平方向の移動を規制されている。各ヨーク２３Ａ，２３Ｂは鋼等の金属のプレス加工あるいは鋳造加工により矩形状に形成されている。各ヨーク２３Ａ，２３Ｂには円形の支持孔１８が２つずつ設けられており、これら支持孔１８にはそれぞれ、トラニオン１５の両端部に設けた枢軸１４がラジアルニードル軸受３０を介して揺動（傾転）自在に支持されている。また、ヨーク２３Ａ，２３Ｂの幅方向（図６の左右方向）の中央部には、円形の係止孔１９が設けられており、この係止孔１９の内周面は円筒面として、球面状のポスト６４，６８を内嵌している。すなわち、上側のヨーク２３Ａは、ケーシング５０に固定部材５２を介して支持されているポスト６４によって揺動自在に支持されており、下側のヨーク２３Ｂは、ポスト６８およびこれを支持する駆動シリンダ３１の上側シリンダボディ６１によって揺動自在に支持されている。
【０００９】
なお、各トラニオン１５，１５に設けられた各変位軸２３，２３は、入力軸１に対し、互いに１８０度反対側の位置に設けられている。また、これらの各変位軸２３，２３の先端部２３ｂが基端部２３ａに対して偏心している方向は、両ディスク２，２，３，３の回転方向に対して同方向（図７で上下逆方向）となっている。また、偏心方向は、入力軸１の配設方向に対して略直交する方向となっている。したがって、各パワーローラ１１，１１は、入力軸１の長手方向に若干変位できるように支持される。その結果、押圧装置１２が発生するスラスト荷重に基づく各構成部材の弾性変形等に起因して、各パワーローラ１１，１１が入力軸１の軸方向に変位する傾向となった場合でも、各構成部材に無理な力が加わらず、この変位が吸収される。
【００１０】
また、パワーローラ１１の外側面とトラニオン１５の支持板部１６の内側面との間には、パワーローラ１１の外側面の側から順に、スラスト玉軸受２４と、スラストニードル軸受２５とが設けられている。このうち、スラスト玉軸受２４は、各パワーローラ１１に加わるスラスト方向の荷重を支承しつつ、これら各パワーローラ１１の回転を許容するものである。このようなスラスト玉軸受２４はそれぞれ、複数個ずつの玉（以下、転動体という）２６，２６と、これら各転動体２６，２６を転動自在に保持する円環状の保持器２７と、円環状の外輪２８とから構成されている。また、各スラスト玉軸受２４の内輪軌道は各パワーローラ１１の外側面に、外輪軌道は各外輪２８の内側面にそれぞれ形成されている。
【００１１】
また、スラストニードル軸受２５は、トラニオン１５の支持板部１６の内側面と外輪２８の外側面との間に挟持されている。このようなスラストニードル軸受２５は、パワーローラ１１から各外輪２８に加わるスラスト荷重を支承しつつ、これらパワーローラ１１および外輪２８が各変位軸２３の基端部２３ａを中心として揺動することを許容する。
【００１２】
さらに、各トラニオン１５，１５の一端部（図７の下端部）にはそれぞれ駆動ロッド２９，２９が設けられており、各駆動ロッド２９，２９の中間部外周面に駆動ピストン３３，３３が固設されている。そして、これら各駆動ピストン３３，３３はそれぞれ、上側シリンダボディ６１と下側シリンダボディ６２とによって構成された駆動シリンダ３１内に油密に嵌装されている。これら各駆動ピストン３３，３３と駆動シリンダ３１とで、各トラニオン１５，１５を枢軸１４，１４の軸方向に変位させる駆動装置３２を構成している。
【００１３】
このように構成されたトロイダル型無段変速機の場合、入力軸１の回転は、押圧装置１２を介して、各入力側ディスク２，２に伝えられる。そして、これら入力側ディスク２，２の回転が、一対のパワーローラ１１，１１を介して各出力側ディスク３，３に伝えられ、更にこれら各出力側ディスク３，３の回転が、出力歯車４より取り出される。
【００１４】
入力軸１と出力歯車４との間の回転速度比を変える場合には、一対の駆動ピストン３３，３３を互いに逆方向に変位させる。これら各駆動ピストン３３，３３の変位に伴って、一対のトラニオン１５，１５が互いに逆方向に僅かに変位する。例えば、図７の左側のパワーローラ１１が同図の下側に、同図の右側のパワーローラ１１が同図の上側にそれぞれ僅かに変位する。その結果、これら各パワーローラ１１，１１の周面１１ａ，１１ａと各入力側ディスク２，２および各出力側ディスク３，３の内側面２ａ，２ａ，３ａ，３ａとの当接部に作用する接線方向の力の向きが僅かに変化する。そして、この力の向きの変化に伴って、各トラニオン１５，１５が、ヨーク２３Ａ，２３Ｂに枢支された枢軸１４，１４を中心として、互いに逆方向に揺動（傾転）する。
【００１５】
その結果、各パワーローラ１１，１１の周面１１ａ，１１ａと各内側面２ａ，３ａとの当接位置が変化し、入力軸１と出力歯車４との間の変速比が変化する。また、これら入力軸１と出力歯車４との間で伝達するトルクが変動し、各構成部材の弾性変形量が変化すると、各パワーローラ１１，１１およびこれら各パワーローラ１１，１１に付属の外輪２８，２８が、各変位軸２３，２３の基端部２３ａ，２３ａを中心として僅かに回動する。これら各外輪２８，２８の外側面と各トラニオン１５，１５を構成する支持板部１６の内側面との間には、それぞれスラストニードル軸受２５，２５が存在するため、前記回動は円滑に行われる。したがって、前述のように各変位軸２３，２３の傾斜角度を変化させるための力が小さくて済む。
【００１６】
ところで、上記構成のトロイダル型無段変速機にあっては、パワーローラ１１と入出力側ディスク２，３との間の動力伝達が、これらの部材表面の損傷を防止するべく、油膜を介したトラクション力により非接触で行なわれる（以下、油膜によって形成されるパワーローラ１１と入出力側ディスク２，３との間の界面をトラクション面と称する）。そのため、パワーローラ１１と入出力側ディスク２，３との間に形成されるトラクション面には、トルクを非接触で伝達するための油膜を形成できる量の潤滑油（トラクション油）を供給する必要がある。
【００１７】
従来、パワーローラ１１のトラクション面に対する潤滑油の供給は、様々な構造形態によって行なわれている（特許文献１〜３参照）。特許文献３のトロイダル型無段階変速機においては、パワーローラの傾転角度に応じて入力側ディスクに供給する潤滑油量と出力側ディスクに供給する潤滑油量との調整が行なわれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１８】
【特許文献１】特開平１０−１３２０４５号公報
【特許文献２】特開平６−２８０９６０号公報
【特許文献３】特開２００３−２０７０１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
潤滑油の過剰な供給は駆動損失を増大させるという一面があるため、潤滑油は必要な箇所に集中的に供給できると効果的である。パワーローラ１１と入出力側ディスク２，３の間では、特に、大きなトルクを伝達する際に大きなトラクション力が発生するディスク側のパワーローラ１１との接続面に潤滑油を集中的に供給できると効果的である。しかしながら、入出力側ディスク２，３とパワーローラ１１との接続面はトラニオン１５の傾転によって位置が変化する。
【００２０】
本発明は、位置の変化するパワーローラの接続面に効率的に潤滑油を供給することのできる潤滑油供給構造を備えるトロイダル型無段変速機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、それぞれの内側面同士を互いに対向させた状態で互いに同心的に且つ回転自在に支持された入力側ディスクおよび出力側ディスクと、前記入力側ディスクと前記出力側ディスクとの間に挟持されたパワーローラとを備え、前記パワーローラと前記入力側ディスクおよび前記出力側ディスクとの間の界面であるトラクション面に形成される油膜を介したトラクション力により、前記入力側ディスクから前記パワーローラを介して出力側ディスクに動力が伝達されるとともに、前記パワーローラが傾転することで変速比が変化するトロイダル型無段変速機において、前記入力側ディスクと前記出力側ディスクとの間に配置されて潤滑油を噴出する油噴出部を備え、前記油噴出部が、前記パワーローラの傾転に連動して前記入力側ディスクおよび前記出力側ディスクの中心軸に近づく方向と遠ざかる方向とに変位することを特徴とする。
【００２２】
この請求項１に記載の発明においては、油噴出部がパワーローラの傾転に連動して変位するので、パワーローラの傾転に伴うパワーローラとディスクとの接続面の位置変化に対応して潤滑油の噴出先を変化させることができる。
【００２３】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記油噴出部は、少なくとも前記入力側ディスクまたは前記出力側ディスクの何れか一方のディスクへ向けて潤滑油を噴出するノズルを有し、前記ノズルの噴出先の位置が、前記一方のディスクと前記パワーローラとの接続面の位置変化に追従して、当該ディスクの径方向に変化することを特徴とする。
【００２４】
この請求項２に記載の発明においては、潤滑油の噴出先が一方のディスクとパワーローラとの接続面の位置変化に追従して変化するので、この接続面に集中的に潤滑油を供給することができる。
【００２５】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の発明において、前記パワーローラを回転自在に支持するトラニオンと、前記トラニオンを前記入力側ディスクおよび前記出力側ディスクの中心軸に対して捻れの位置にある枢軸を中心に傾転自在に支持するとともに前記トラニオンの変位により揺動する一対のヨークと、前記ヨークを揺動自在に支持するポストとを備え、前記油噴出部が前記ポストに変位可能に設けられていることを特徴とする。
【００２６】
この請求項３に記載の発明においては、位置の変化する油噴出部を他の機構と干渉しないように容易に付設することができる。
【００２７】
また、請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、前記ポストに設けられたシリンダ内に前記油噴出部が摺動可能に配設されて変位可能にされていることを特徴とする。
【００２８】
この請求項４に記載の発明においては、油噴出部がシリンダ内を摺動して必要な方向への変位が可能となる。さらに、ポストに設けられたシリンダ内にチューブ等を通して油噴出部へ潤滑油を供給することが可能となる。
【００２９】
また、請求項５に記載の発明は、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の発明において、前記パワーローラの傾転運動を伝達して前記油噴出部を変位させる伝達機構を備えていることを特徴とする。
【００３０】
この請求項５に記載の発明においては、油噴出部を変位させるためにアクチュエータやモータ等の電気的な駆動構成を必要とせず、パワーローラの傾転に連動して自動的に油噴出部が変位する。
【００３１】
また、請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の発明において、前記伝達機構が、前記パワーローラの傾転とともに回動するカムと、前記油噴出部の一部に設けられ前記カムと当接するカムフォロアとを備えていることを特徴とする。
【００３２】
この請求項６に記載の発明においては、カムの運動によりパワーローラが傾転することで油噴出部を確実に変位させることができる。
【００３３】
また、請求項７に記載の発明は、請求項５に記載の発明において、前記伝達機構が、前記パワーローラの傾転運動を伝達するギヤと、このギヤの回転運動を前記油噴出部の変位方向の運動に変換するナットおよび送りネジとを備え、前記油噴出部の外周に前記送りネジのネジが設けられていることを特徴とする。
【００３４】
この請求項７に記載の発明においては、ギヤ、送りネジおよびナットによる運動伝達によりパワーローラが傾転することで油噴出部を確実に変位させることができる。
【発明の効果】
【００３５】
本発明のトロイダル型無段変速機によれば、パワーローラの傾転に連動して油噴出部の位置が変化し、パワーローラとディスクとの接続面に集中的に潤滑油を供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施形態に係るトラクション面への潤滑油供給構造を示す一部断面図である。
【図２】図１の矢印Ｂ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図３】トラニオン側に設けられたカム体と油噴出部材との関係を示す図であって、（ａ）はトラニオンが傾転していないときの側面図、（ｂ）はトラニオンが傾転しているときの側面図である。
【図４】油噴出部材を変位させる機構の第１の変形例を示す断面図である。
【図５】油噴出部材を変位させる機構の第２の変形例を示す断面図である。
【図６】従来から知られているハーフトロイダル型無段変速機の具体的構造の一例を示す断面図である。
【図７】図６のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
なお、本発明の特徴は、トラクション面に対する潤滑油の供給構造にあり、その他の構成および作用は前述した従来の構成および作用と同様である。そのため、以下においては、本発明の特徴部分についてのみ言及し、それ以外の部分については、図６および図７と同一の符号を付して簡潔に説明するに留める。
【００３８】
図１は本発明の実施形態に係るトラクション面への潤滑油供給構造を、図２は図１の矢印Ｂ−Ｂ線断面図を示している。図１に示すように、ポスト６４には、入出力側ディスク２，３とパワーローラ１１との界面であるトラクション面へ、潤滑油を噴出して供給する油噴出部材（油噴出部）１１０が配設されている。油噴出部材１１０は、一方に長い棒状の部材であり、先端には、両ディスク２，３の内側面２ａ，３ａにそれぞれ向いたノズル１１１，１１１が設けられ、内部にノズル１１１，１１１とつながった油供給路１１２が設けられている。
【００３９】
図２に示すように、ポスト６４にはシリンダ６４ａが形成され、油噴出部材１１０はこのシリンダ６４ａに摺動可能に収容されている。油噴出部材１１０にはポスト６４の油供給路６４ｃから潤滑油が送られる。
【００４０】
ポスト６４には油噴出部材１１０の長手方向に沿ったスライド溝６４ｂが形成され、油噴出部材１１０にはこのスライド溝６４ｂに通されるピン１１３が突出して固定されている。この構成により、油噴出部材１１０は回転方向に係止され、かつ、長手方向に移動可能にされる。油噴出部材１１０の外周部には液密を保つＯリング１１４が設けられている。
【００４１】
トラニオン１５には、油噴出部材１１０の箇所まで張り出したカム部１４０が設けられている。このカム部１４０は、枢軸１４と一体的に形成されてトラニオン１５の傾転に伴って軸線Ｏ１を中心に回動するようになっている。一方、油噴出部材１１０には、カム部１４０のカム面１４１に当接して位置が決められるカムフォロワとしての当接部１１５が設けられている。また、シリンダ６４ａ内には油噴出部材１１０を押し出す方向に付勢するリターンバネ１１９が設けられている。これらカム部１４０、当接部１１５、リターンバネ１１９が伝達機構として機能する。
【００４２】
図３はトラニオン１５側に設けられたカム体と油噴出部との関係を示している。同図（ａ）はトラニオンが傾転していないときの側面図、（ｂ）はトラニオンが傾転しているときの側面図である。
【００４３】
カム部１４０は、図３（ａ），（ｂ）に示されるように、トラニオン１５が傾転することで油噴出部材１１０と交差する方向（図３の左右の方向）に移動して、当接部１１５との当接位置を変化させる。カム面１４１は、トラニオン１５の傾転に伴って連続的に高さが変化する形態にされ、カム面１４１の当接位置が変化することで、油噴出部材１１０が長手方向に無段階に変位する。
【００４４】
具体的には、トラニオン１５の傾転角度（パワーローラ１１の中心軸と入力側ディスク２の中心軸との角度）が９０°のとき、すなわち変速比が１：１のときには、図３（ａ）に示すように、カム部１４０が油噴出部材１１０の中央まで移動する。それにより、油噴出部材１１０がその長手方向の中央の位置（図１の実線で示した油噴出部材１１０の位置）へ移動する。そして、少なくとも一つのノズル１１１が、変速比１：１のときにパワーローラ１１が接続される入力側ディスク２の半径位置と略同一の半径位置Ｎに向いた状態となる。
【００４５】
また、トラニオン１５が変速比を低く（Ｌｏｗ）する方へ傾転すると、カム部１４０が図３（ａ）より左方向へ移動して、リターンバネ１１９の作用で油噴出部材１１０がシリンダ６４ａから押し出された位置（図１の仮想線の位置）へ移動する。そして、少なくとも一つのノズル１１１が、変速比Ｌｏｗのときにパワーローラ１１が接続される入力側ディスク２の半径位置と略同一の半径位置Ｌに向いた状態となる。
【００４６】
また、トラニオン１５が変速比を高く（Ｈｉｇｈ）する方へ傾転すると、図３（ｂ）に示すようにカム部１４０が右方向へ移動して、油噴出部材１１０がシリンダ６４ａに押し込まれた位置へ移動する。そして、少なくとも一つのノズル１１１が、変速比Ｈｉｇｈのときにパワーローラ１１が接続される入力側ディスク２の半径位置と略同一の半径位置Ｈに向いた状態となる。
【００４７】
油噴出部材１１０は、トラニオン１５の傾転角度が連続的に変化することで、上記の変速比Ｌｏｗのときの位置から変速比Ｈｉｇｈのときの位置まで連続的にかつ無段階に変位する。その結果、少なくとも一つのノズル１１１が、トラニオン１５の傾転に伴う入力側ディスク２とパワーローラ１１との接続面の位置の変化に追従して、この接続面と略同一の入力側ディスク２の半径位置に向いた状態となる。そして、このようなノズル１１１から潤滑油が噴射されることで、入力側ディスク２とパワーローラ１１の接続面に集中的に潤滑油が供給される。
【００４８】
このようなトロイダル型無段変速機にあっては、トラニオン１５の傾転に連動して油噴出部材１１０が入出力側ディスク２，３の中心軸に近づく方向と遠ざかる方向とに位置を変化させる。それにより、トラニオン１５の傾転に伴って位置の変化するパワーローラ１１との接続面に追従して、潤滑油の噴出先の位置が変化して、パワーローラ１１と入力側ディスク２との接続面に集中的に潤滑油を供給することができる。必要な箇所に潤滑油が集中的に供給されるので、発熱も効率的に抑えられ、全体的な潤滑油の供給量も少なくすることができる。
【００４９】
さらに、本実施形態にあっては、両ディスク２，３のうち入力側ディスク２とパワーローラ１１との接続面に追従して油噴出部材１１０が変位するようになっている。例えば、本実施形態のトロイダル型無段変速機が自動車に搭載された場合、自動車の発進時や登り坂進行時に大きなトルクが伝達されることになる。さらに、この場合、変速比はＬｏｗにされるのが通常であり、その結果、大きなトラクション力が発生するのは入力側ディスク２とパワーローラ１１との接続面となる。このため、上記のように入力側ディスク２のトラクション面に追従して潤滑油の噴出先が変位するように構成することで、最も潤滑油が必要となる箇所に効率的に潤滑油を供給することが可能となる。
【００５０】
図４は、油噴出部材１１０Ａを変位させる機構の第１の変形例を示している。図４の変形例は、ポスト６４に止着されるボルト１６０の軸部に沿って油噴出部材１１０Ａを変位可能とし、且つ、油噴出部材１１０Ａの両側にカムフォロワとなる当接部１１５，１１５を設けたものである。
【００５１】
この変形例では、一組のヨーク２３Ａ，２３Ｂに保持されている２つのトラニオン１５，１５に油噴出部材１１０Ａの箇所まで張り出すカム部１４０，１４０を設け、これらのカム面１４１，１４１が油噴出部材１１０Ａの両側の当接部１１５，１１５に当接するようになっている。ポスト６４と油噴出部材１１０Ａとの間には、油噴出部材１１０Ａをカム面１４１，１４１の方向へ押し付けるリターンバネ１１９が設けられている。
【００５２】
ボルト１６０の軸部には、ネジの切ってあるネジ部１６１とネジの切ってない根元部１６２とが設けられ、さらに、この軸内には潤滑油を供給する油供給路１６４が形成されている。根元部１６２の外周部分の一部の領域には環状溝部１６５が形成され、油供給路１６４がこの環状溝部１６５につながっている。この環状溝部１６５は、ボルト１６０の軸方向に所定長の長さを有し、油噴出部材１１０Ａの変位に伴いノズル１１１，１１１の上流側の端部の位置が変化しても、この端部と油供給路１６４とをつないで潤滑油を送る役割を担っている。
【００５３】
このような構成においても、一対のトラニオン１５，１５が互いに逆方向に傾転した場合に、カム部１４０，１４０が移動して油噴出部材１１０Ａの当接部１１５，１１５を押し込んだり戻したりすることで、油噴出部材１１０Ａが入出力側ディスク２，３の中心軸に近づく方向と遠ざかる方向とに変位する。このとき、カム部１４０，１４０は油噴出部材１１０Ａの両側に当接する構成なので、油噴出部材１１０Ａの回転を係止する構成が不要となる。そして、この油噴出部材１１０Ａの変位によりパワーローラ１１と入力側ディスク２との接続面の位置の変化に対応するように潤滑油の噴出先が変化して、潤滑油をこの接続面に集中的に供給することができる。
【００５４】
また、図４の変形例においては、潤滑油の供給路に、油噴出部材１１０Ａの変位に追従して移動するチューブを設ける必要がなくなるという効果も奏される。
【００５５】
図５は、油噴出部材１１０Ｂを変位させる機構の第２の変形例を示している。図５の変形例は、中央の貫通穴に雌ネジ１２２が形成されたナット１２０を介してトラニオン１５の傾転運動を伝達して、油噴出部材１１０Ｂをその長手方向に変位させるものである。
【００５６】
この変形例においてナット１２０は、その外周部にギヤ歯１２１が形成されてギヤとしても機能する。ナット１２０は、ポスト６４の端部に次のように回転自在に固定される。すなわち、ポスト６４の端部が円柱形状に形成される一方、ナット１２０の上部に逆形状の凹部１２６が形成され、この凹部１２６がポスト６４の端部に摺動可能に篏合している。さらに、ポスト６４の端部に外周に沿って円周溝６４ｄが形成される一方、凹部１２６の内壁部にこの円周溝６４ｄに沿って摺動可能なピン（或いは丸形止め輪）１２４，１２４が係止されている。この構成により、ナット１２０がポスト６４の端部に回転自在に固定される。
【００５７】
トラニオン１５には、ナット１２０の外周部のギヤ歯１２１と噛合うギヤ部１４５が形成されている。このギヤ部１４５は、軸線Ｏ１を中心とした円弧に沿って歯が形成されたもので、枢軸１４とともに軸線Ｏ１を中心に回動する。
【００５８】
油噴出部材１１０Ｂの外周部には、軸方向の一部の範囲に、ナット１２０の雌ネジ１２２と螺合する雄ネジ１１７が形成され、この部分がナット１２０と螺合されている。この構成により油噴出部材１１０Ｂ自体が送りネジとして機能する。図５中、回転防止用のピン１１３、スライド溝６４ｂ、Ｏリング１１４は図２のものと同様である。
【００５９】
この変形例においては、トラニオン１５が傾転すると、ギヤ部１４５が軸線Ｏ１を中心に回動し、この回動運動がナット１２０に伝達される。そして、ナット１２０が軸線Ｏ２を中心に回転することで、送りネジとしても機能する油噴出部材１１０Ｂが軸線Ｏ２の軸方向に変位する。そして、この油噴出部材１１０Ａの変位により入力側ディスク２とパワーローラ１１との接続面の位置の変化に対応して潤滑油の噴出先が変化して、潤滑油をこの接続面に集中的に供給することができる。
【００６０】
なお、トラニオン１５のギヤ部１４５とナット１２０のギヤ歯１２１との間に別のギヤを介在させて、トラニオン１５の少ない回転運動を大きな回転運動に変換してナット１２０に伝達するようにしてもよい。また、ナット１２０の雌ネジ１２２と油噴出部材１１０Ｂの雄ネジ１１７との間に玉を挟んでボールネジの構成を適用してもよい。
【００６１】
なお、上述の実施の形態では、ノズル１１１が入出力側ディスク２，３に対して直角（内側面２ａ，３ａの周方向の接線に対して直角）の方向を向いた例を示したが（図１参照）、ノズル１１１の向きは上記直角の方向より斜めにした向きとしてもよい。具体的には、入力側ディスク２とパワーローラ１１との接続面の入り口側あるいは出口側へ斜めに向けることで、より効率的な潤滑油の供給が可能になる。また、ノズル１１１を入出力側ディスク２，３の内側面２ａ，３ａではなく、パワーローラ１１の周面１１ａに向けて潤滑油を噴出するように構成することもできる。
【００６２】
また、本実施形態では、油噴出部材１１０が、２つのディスク２，３のうち入力側ディスク２とパワーローラ１１との接続面に追従する例を示したが、出力側ディスク３とパワーローラ１１との接続面に追従するように構成してもによい。また、２つのポスト６４，６８（図７参照）があるので、両方のポスト６４，６８に同様の油噴出部材１１０を設けるとともに、一方のポスト６４の油噴出部材１１０と他方のポスト６８の油噴出部材１１０とで変位方向を異ならせるように構成してもよい。すなわち、一方の油噴出部材１１０により入力側ディスク２の接続面に追従させ、他方の油噴出部材１１０により出力側ディスク３の接続面に追従させるように構成してもよい。
【００６３】
また、本実施形態では、一つの油噴出部材１１０に２つのディスク２，３へそれぞれ向いた２つのノズル１１１，１１１を設けた例を示しているが（図１参照）、パワーローラ１１との接続面の変位に追従できる一方のディスクのみに向けて１個または複数のノズル１１１を設けるようにしてもよい。
【００６４】
また、本実施形態では、油噴出部材１１０〜１１０Ｂを上記の具体的な伝達機構によって変位させる例を示したが、その他、ベルトやウォームギヤを介して運動を伝達する構成を適用することもできる。また、アクチュエータやモータによって油噴出部材１１０を変位させるとともに、電気的な制御によってパワーローラ１１の傾転に連動させて油噴出部材１１０を変位させる構成を適用することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明は、シングルキャビティ型やダブルキャビティ型などの様々なハーフトロイダル型無段変速機の他、トラニオンが無いフルトロイダル型無段変速機にも適用することができる。
【符号の説明】
【００６６】
２ 入力側ディスク
３ 出力側ディスク
１１ パワーローラ
１４ 枢軸
１５ トラニオン
２３Ａ，２３Ｂ ヨーク
６４，６８ ポスト
６４ａ シリンダ
６４ｂ スライド溝
１１０ 油噴出部材（油噴出部）
１１１ ノズル
１１２ 油供給路
１１３ ピン
１１４ 玉軸受
１１５ 当接部（カムフォロワ）
１１９ リターンバネ
１４０ カム部（カム）
１４１ カム面
１１０Ａ 油噴出部材（油噴出部）
１６０ ボルト
１６４ 油供給路
１６５ 環状溝部
６４ｄ 円周溝
１１０Ｂ 油噴出部材（油噴出部）
１１７ 雄ネジ（送りネジのネジ）
１２０ ナット（ギヤ）
１２１ ギヤ歯
１２２ 雌ネジ
１２４ ピン
１２６ 凹部
１４５ ギヤ部（ギヤ）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車や各種産業機器の変速機などに利用可能なトロイダル型無段変速機に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば自動車用変速機として用いるダブルキャビティ式トロイダル型無段変速機は、図６および図７に示すように構成されている。図６に示すように、ケーシング５０の内側には入力軸１が回転自在に支持されており、この入力軸１の外周には、２つの入力側ディスク２，２と２つの出力側ディスク３，３とが取り付けられている。また、入力軸１の中間部の外周には出力歯車４が回転自在に支持されている。この出力歯車４の中心部に設けられた円筒状のフランジ部４ａ，４ａには、出力側ディスク３，３がスプライン結合によって連結されている。
【０００３】
入力軸１は、図中左側に位置する入力側ディスク２とカム板７との間に設けられたローディングカム式の押圧装置１２を介して、駆動軸２２により回転駆動されるようになっている。また、出力歯車４は、２つの部材の結合によって構成された仕切壁１３を介してケーシング５０内に支持されており、これにより、入力軸１の軸線Ｏを中心に回転できる一方で、軸線Ｏ方向の変位が阻止されている。
【０００４】
出力側ディスク３，３は、入力軸１との間に介在されたニードル軸受５，５によって、入力軸１の軸線Ｏを中心に回転自在に支持されている。また、図中左側の入力側ディスク２は、入力軸１にボールスプライン６を介して支持され、図中右側の入力側ディスク２は、入力軸１にスプライン結合されており、これら入力側ディスク２は入力軸１と共に回転するようになっている。また、入力側ディスク２，２の内側面２ａ，２ａと出力側ディスク３，３の内側面３ａ，３ａとの間には、パワーローラ１１（図７参照）が回転自在に挟持されている。
【０００５】
図６中右側に位置する入力側ディスク２の内周面２ｃには、段差部２ｂが設けられ、この段差部２ｂに、入力軸１の外周面１ａに設けられた段差部１ｂが突き当てられるとともに、入力側ディスク２の背面（図６の右面）がローディングナット９に突き当てられている。これによって、入力側ディスク２の入力軸１に対する軸線Ｏ方向の変位が実質的に阻止されている。また、カム板７と入力軸１の鍔部１ｄとの間には、皿ばね８が設けられており、この皿ばね８は、各ディスク２，２，３，３の内側面２ａ，２ａ，３ａ，３ａとパワーローラ１１，１１の周面１１ａ，１１ａとの当接部に押圧力を付与する。
【０００６】
図７は、図６のＡ−Ａ線に沿う断面図である。図７に示すように、ケーシング５０の内側には、入力軸１に対し捻れの位置にある一対の枢軸１４，１４を中心として揺動（傾転）する一対のトラニオン１５，１５が設けられている。なお、図７においては、入力軸１の図示は省略している。各トラニオン１５，１５は、パワーローラ１１を支持する支持板部１６の長手方向（図７の上下方向）の両端部に、この支持板部１６の内側面側に折れ曲がる状態で形成された一対の折れ曲がり壁部２０，２０を有している。そして、この折れ曲がり壁部２０，２０によって、各トラニオン１５，１５には、パワーローラ１１を収容するための凹状のポケット部Ｐが形成される。また、各折れ曲がり壁部２０，２０の外側面には、各枢軸１４，１４が互いに同心的に設けられている。
【０００７】
支持板部１６の中央部には円孔２１が形成され、この円孔２１には変位軸２３の基端部２３ａが支持されている。そして、各枢軸１４，１４を中心として各トラニオン１５，１５を揺動させることにより、これら各トラニオン１５，１５の中央部に支持された変位軸２３の傾斜角度を調整できるようになっている。また、各トラニオン１５，１５の内側面から突出する変位軸２３の先端部２３ｂの周囲には、ラジアルニードル軸受を介して各パワーローラ１１が回転自在に支持されており、各パワーローラ１１，１１は、各入力側ディスク２，２および各出力側ディスク３，３の間に挟持されている。なお、各変位軸２３，２３の基端部２３ａと先端部２３ｂとは、互いに偏心している。
【０００８】
また、各トラニオン１５，１５の枢軸１４，１４はそれぞれ、一対のヨーク２３Ａ，２３Ｂに対して揺動自在および軸方向（図７の上下方向）に変位自在に支持されており、各ヨーク２３Ａ，２３Ｂにより、トラニオン１５，１５はその水平方向の移動を規制されている。各ヨーク２３Ａ，２３Ｂは鋼等の金属のプレス加工あるいは鋳造加工により矩形状に形成されている。各ヨーク２３Ａ，２３Ｂには円形の支持孔１８が２つずつ設けられており、これら支持孔１８にはそれぞれ、トラニオン１５の両端部に設けた枢軸１４がラジアルニードル軸受３０を介して揺動（傾転）自在に支持されている。また、ヨーク２３Ａ，２３Ｂの幅方向（図６の左右方向）の中央部には、円形の係止孔１９が設けられており、この係止孔１９の内周面は円筒面として、球面状のポスト６４，６８を内嵌している。すなわち、上側のヨーク２３Ａは、ケーシング５０に固定部材５２を介して支持されているポスト６４によって揺動自在に支持されており、下側のヨーク２３Ｂは、ポスト６８およびこれを支持する駆動シリンダ３１の上側シリンダボディ６１によって揺動自在に支持されている。
【０００９】
なお、各トラニオン１５，１５に設けられた各変位軸２３，２３は、入力軸１に対し、互いに１８０度反対側の位置に設けられている。また、これらの各変位軸２３，２３の先端部２３ｂが基端部２３ａに対して偏心している方向は、両ディスク２，２，３，３の回転方向に対して同方向（図７で上下逆方向）となっている。また、偏心方向は、入力軸１の配設方向に対して略直交する方向となっている。したがって、各パワーローラ１１，１１は、入力軸１の長手方向に若干変位できるように支持される。その結果、押圧装置１２が発生するスラスト荷重に基づく各構成部材の弾性変形等に起因して、各パワーローラ１１，１１が入力軸１の軸方向に変位する傾向となった場合でも、各構成部材に無理な力が加わらず、この変位が吸収される。
【００１０】
また、パワーローラ１１の外側面とトラニオン１５の支持板部１６の内側面との間には、パワーローラ１１の外側面の側から順に、スラスト玉軸受２４と、スラストニードル軸受２５とが設けられている。このうち、スラスト玉軸受２４は、各パワーローラ１１に加わるスラスト方向の荷重を支承しつつ、これら各パワーローラ１１の回転を許容するものである。このようなスラスト玉軸受２４はそれぞれ、複数個ずつの玉（以下、転動体という）２６，２６と、これら各転動体２６，２６を転動自在に保持する円環状の保持器２７と、円環状の外輪２８とから構成されている。また、各スラスト玉軸受２４の内輪軌道は各パワーローラ１１の外側面に、外輪軌道は各外輪２８の内側面にそれぞれ形成されている。
【００１１】
また、スラストニードル軸受２５は、トラニオン１５の支持板部１６の内側面と外輪２８の外側面との間に挟持されている。このようなスラストニードル軸受２５は、パワーローラ１１から各外輪２８に加わるスラスト荷重を支承しつつ、これらパワーローラ１１および外輪２８が各変位軸２３の基端部２３ａを中心として揺動することを許容する。
【００１２】
さらに、各トラニオン１５，１５の一端部（図７の下端部）にはそれぞれ駆動ロッド２９，２９が設けられており、各駆動ロッド２９，２９の中間部外周面に駆動ピストン３３，３３が固設されている。そして、これら各駆動ピストン３３，３３はそれぞれ、上側シリンダボディ６１と下側シリンダボディ６２とによって構成された駆動シリンダ３１内に油密に嵌装されている。これら各駆動ピストン３３，３３と駆動シリンダ３１とで、各トラニオン１５，１５を枢軸１４，１４の軸方向に変位させる駆動装置３２を構成している。
【００１３】
このように構成されたトロイダル型無段変速機の場合、入力軸１の回転は、押圧装置１２を介して、各入力側ディスク２，２に伝えられる。そして、これら入力側ディスク２，２の回転が、一対のパワーローラ１１，１１を介して各出力側ディスク３，３に伝えられ、更にこれら各出力側ディスク３，３の回転が、出力歯車４より取り出される。
【００１４】
入力軸１と出力歯車４との間の回転速度比を変える場合には、一対の駆動ピストン３３，３３を互いに逆方向に変位させる。これら各駆動ピストン３３，３３の変位に伴って、一対のトラニオン１５，１５が互いに逆方向に僅かに変位する。例えば、図７の左側のパワーローラ１１が同図の下側に、同図の右側のパワーローラ１１が同図の上側にそれぞれ僅かに変位する。その結果、これら各パワーローラ１１，１１の周面１１ａ，１１ａと各入力側ディスク２，２および各出力側ディスク３，３の内側面２ａ，２ａ，３ａ，３ａとの当接部に作用する接線方向の力の向きが僅かに変化する。そして、この力の向きの変化に伴って、各トラニオン１５，１５が、ヨーク２３Ａ，２３Ｂに枢支された枢軸１４，１４を中心として、互いに逆方向に揺動（傾転）する。
【００１５】
その結果、各パワーローラ１１，１１の周面１１ａ，１１ａと各内側面２ａ，３ａとの当接位置が変化し、入力軸１と出力歯車４との間の変速比が変化する。また、これら入力軸１と出力歯車４との間で伝達するトルクが変動し、各構成部材の弾性変形量が変化すると、各パワーローラ１１，１１およびこれら各パワーローラ１１，１１に付属の外輪２８，２８が、各変位軸２３，２３の基端部２３ａ，２３ａを中心として僅かに回動する。これら各外輪２８，２８の外側面と各トラニオン１５，１５を構成する支持板部１６の内側面との間には、それぞれスラストニードル軸受２５，２５が存在するため、前記回動は円滑に行われる。したがって、前述のように各変位軸２３，２３の傾斜角度を変化させるための力が小さくて済む。
【００１６】
ところで、上記構成のトロイダル型無段変速機にあっては、パワーローラ１１と入出力側ディスク２，３との間の動力伝達が、これらの部材表面の損傷を防止するべく、油膜を介したトラクション力により非接触で行なわれる（以下、油膜によって形成されるパワーローラ１１と入出力側ディスク２，３との間の界面をトラクション面と称する）。そのため、パワーローラ１１と入出力側ディスク２，３との間に形成されるトラクション面には、トルクを非接触で伝達するための油膜を形成できる量の潤滑油（トラクション油）を供給する必要がある。
【００１７】
従来、パワーローラ１１のトラクション面に対する潤滑油の供給は、様々な構造形態によって行なわれている（特許文献１〜３参照）。特許文献３のトロイダル型無段階変速機においては、パワーローラの傾転角度に応じて入力側ディスクに供給する潤滑油量と出力側ディスクに供給する潤滑油量との調整が行なわれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１８】
【特許文献１】特開平１０−１３２０４５号公報
【特許文献２】特開平６−２８０９６０号公報
【特許文献３】特開２００３−２０７０１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
潤滑油の過剰な供給は駆動損失を増大させるという一面があるため、潤滑油は必要な箇所に集中的に供給できると効果的である。パワーローラ１１と入出力側ディスク２，３の間では、特に、大きなトルクを伝達する際に大きなトラクション力が発生するディスク側のパワーローラ１１との接続面に潤滑油を集中的に供給できると効果的である。しかしながら、入出力側ディスク２，３とパワーローラ１１との接続面はトラニオン１５の傾転によって位置が変化する。
【００２０】
本発明は、位置の変化するパワーローラの接続面に効率的に潤滑油を供給することのできる潤滑油供給構造を備えるトロイダル型無段変速機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、それぞれの内側面同士を互いに対向させた状態で互いに同心的に且つ回転自在に支持された入力側ディスクおよび出力側ディスクと、前記入力側ディスクと前記出力側ディスクとの間に挟持されたパワーローラとを備え、前記パワーローラと前記入力側ディスクおよび前記出力側ディスクとの間の界面であるトラクション面に形成される油膜を介したトラクション力により、前記入力側ディスクから前記パワーローラを介して出力側ディスクに動力が伝達されるとともに、前記パワーローラが傾転することで変速比が変化するトロイダル型無段変速機において、前記入力側ディスクと前記出力側ディスクとの間に配置されて潤滑油を噴出する油噴出部を備え、前記油噴出部が、前記パワーローラの傾転に連動して前記入力側ディスクおよび前記出力側ディスクの中心軸に近づく方向と遠ざかる方向とに変位することを特徴とする。
【００２２】
この請求項１に記載の発明においては、油噴出部がパワーローラの傾転に連動して変位するので、パワーローラの傾転に伴うパワーローラとディスクとの接続面の位置変化に対応して潤滑油の噴出先を変化させることができる。
【００２３】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記油噴出部は、少なくとも前記入力側ディスクまたは前記出力側ディスクの何れか一方のディスクへ向けて潤滑油を噴出するノズルを有し、前記ノズルの噴出先の位置が、前記一方のディスクと前記パワーローラとの接続面の位置変化に追従して、当該ディスクの径方向に変化することを特徴とする。
【００２４】
この請求項２に記載の発明においては、潤滑油の噴出先が一方のディスクとパワーローラとの接続面の位置変化に追従して変化するので、この接続面に集中的に潤滑油を供給することができる。
【００２５】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の発明において、前記パワーローラを回転自在に支持するトラニオンと、前記トラニオンを前記入力側ディスクおよび前記出力側ディスクの中心軸に対して捻れの位置にある枢軸を中心に傾転自在に支持するとともに前記トラニオンの変位により揺動する一対のヨークと、前記ヨークを揺動自在に支持するポストとを備え、前記油噴出部が前記ポストに変位可能に設けられていることを特徴とする。
【００２６】
この請求項３に記載の発明においては、位置の変化する油噴出部を他の機構と干渉しないように容易に付設することができる。
【００２７】
また、請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、前記ポストに設けられたシリンダ内に前記油噴出部が摺動可能に配設されて変位可能にされていることを特徴とする。
【００２８】
この請求項４に記載の発明においては、油噴出部がシリンダ内を摺動して必要な方向への変位が可能となる。さらに、ポストに設けられたシリンダ内にチューブ等を通して油噴出部へ潤滑油を供給することが可能となる。
【００２９】
また、請求項５に記載の発明は、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の発明において、前記パワーローラの傾転運動を伝達して前記油噴出部を変位させる伝達機構を備えていることを特徴とする。
【００３０】
この請求項５に記載の発明においては、油噴出部を変位させるためにアクチュエータやモータ等の電気的な駆動構成を必要とせず、パワーローラの傾転に連動して自動的に油噴出部が変位する。
【００３１】
また、請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の発明において、前記伝達機構が、前記パワーローラの傾転とともに回動するカムと、前記油噴出部の一部に設けられ前記カムと当接するカムフォロアとを備えていることを特徴とする。
【００３２】
この請求項６に記載の発明においては、カムの運動によりパワーローラが傾転することで油噴出部を確実に変位させることができる。
【００３３】
また、請求項７に記載の発明は、請求項５に記載の発明において、前記伝達機構が、前記パワーローラの傾転運動を伝達するギヤと、このギヤの回転運動を前記油噴出部の変位方向の運動に変換するナットおよび送りネジとを備え、前記油噴出部の外周に前記送りネジのネジが設けられていることを特徴とする。
【００３４】
この請求項７に記載の発明においては、ギヤ、送りネジおよびナットによる運動伝達によりパワーローラが傾転することで油噴出部を確実に変位させることができる。
【発明の効果】
【００３５】
本発明のトロイダル型無段変速機によれば、パワーローラの傾転に連動して油噴出部の位置が変化し、パワーローラとディスクとの接続面に集中的に潤滑油を供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施形態に係るトラクション面への潤滑油供給構造を示す一部断面図である。
【図２】図１の矢印Ｂ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図３】トラニオン側に設けられたカム体と油噴出部材との関係を示す図であって、（ａ）はトラニオンが傾転していないときの側面図、（ｂ）はトラニオンが傾転しているときの側面図である。
【図４】油噴出部材を変位させる機構の第１の変形例を示す断面図である。
【図５】油噴出部材を変位させる機構の第２の変形例を示す断面図である。
【図６】従来から知られているハーフトロイダル型無段変速機の具体的構造の一例を示す断面図である。
【図７】図６のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
なお、本発明の特徴は、トラクション面に対する潤滑油の供給構造にあり、その他の構成および作用は前述した従来の構成および作用と同様である。そのため、以下においては、本発明の特徴部分についてのみ言及し、それ以外の部分については、図６および図７と同一の符号を付して簡潔に説明するに留める。
【００３８】
図１は本発明の実施形態に係るトラクション面への潤滑油供給構造を、図２は図１の矢印Ｂ−Ｂ線断面図を示している。図１に示すように、ポスト６４には、入出力側ディスク２，３とパワーローラ１１との界面であるトラクション面へ、潤滑油を噴出して供給する油噴出部材（油噴出部）１１０が配設されている。油噴出部材１１０は、一方に長い棒状の部材であり、先端には、両ディスク２，３の内側面２ａ，３ａにそれぞれ向いたノズル１１１，１１１が設けられ、内部にノズル１１１，１１１とつながった油供給路１１２が設けられている。
【００３９】
図２に示すように、ポスト６４にはシリンダ６４ａが形成され、油噴出部材１１０はこのシリンダ６４ａに摺動可能に収容されている。油噴出部材１１０にはポスト６４の油供給路６４ｃから潤滑油が送られる。
【００４０】
ポスト６４には油噴出部材１１０の長手方向に沿ったスライド溝６４ｂが形成され、油噴出部材１１０にはこのスライド溝６４ｂに通されるピン１１３が突出して固定されている。この構成により、油噴出部材１１０は回転方向に係止され、かつ、長手方向に移動可能にされる。油噴出部材１１０の外周部には液密を保つＯリング１１４が設けられている。
【００４１】
トラニオン１５には、油噴出部材１１０の箇所まで張り出したカム部１４０が設けられている。このカム部１４０は、枢軸１４と一体的に形成されてトラニオン１５の傾転に伴って軸線Ｏ１を中心に回動するようになっている。一方、油噴出部材１１０には、カム部１４０のカム面１４１に当接して位置が決められるカムフォロワとしての当接部１１５が設けられている。また、シリンダ６４ａ内には油噴出部材１１０を押し出す方向に付勢するリターンバネ１１９が設けられている。これらカム部１４０、当接部１１５、リターンバネ１１９が伝達機構として機能する。
【００４２】
図３はトラニオン１５側に設けられたカム体と油噴出部との関係を示している。同図（ａ）はトラニオンが傾転していないときの側面図、（ｂ）はトラニオンが傾転しているときの側面図である。
【００４３】
カム部１４０は、図３（ａ），（ｂ）に示されるように、トラニオン１５が傾転することで油噴出部材１１０と交差する方向（図３の左右の方向）に移動して、当接部１１５との当接位置を変化させる。カム面１４１は、トラニオン１５の傾転に伴って連続的に高さが変化する形態にされ、カム面１４１の当接位置が変化することで、油噴出部材１１０が長手方向に無段階に変位する。
【００４４】
具体的には、トラニオン１５の傾転角度（パワーローラ１１の中心軸と入力側ディスク２の中心軸との角度）が９０°のとき、すなわち変速比が１：１のときには、図３（ａ）に示すように、カム部１４０が油噴出部材１１０の中央まで移動する。それにより、油噴出部材１１０がその長手方向の中央の位置（図１の実線で示した油噴出部材１１０の位置）へ移動する。そして、少なくとも一つのノズル１１１が、変速比１：１のときにパワーローラ１１が接続される入力側ディスク２の半径位置と略同一の半径位置Ｎに向いた状態となる。
【００４５】
また、トラニオン１５が変速比を低く（Ｌｏｗ）する方へ傾転すると、カム部１４０が図３（ａ）より左方向へ移動して、リターンバネ１１９の作用で油噴出部材１１０がシリンダ６４ａから押し出された位置（図１の仮想線の位置）へ移動する。そして、少なくとも一つのノズル１１１が、変速比Ｌｏｗのときにパワーローラ１１が接続される入力側ディスク２の半径位置と略同一の半径位置Ｌに向いた状態となる。
【００４６】
また、トラニオン１５が変速比を高く（Ｈｉｇｈ）する方へ傾転すると、図３（ｂ）に示すようにカム部１４０が右方向へ移動して、油噴出部材１１０がシリンダ６４ａに押し込まれた位置へ移動する。そして、少なくとも一つのノズル１１１が、変速比Ｈｉｇｈのときにパワーローラ１１が接続される入力側ディスク２の半径位置と略同一の半径位置Ｈに向いた状態となる。
【００４７】
油噴出部材１１０は、トラニオン１５の傾転角度が連続的に変化することで、上記の変速比Ｌｏｗのときの位置から変速比Ｈｉｇｈのときの位置まで連続的にかつ無段階に変位する。その結果、少なくとも一つのノズル１１１が、トラニオン１５の傾転に伴う入力側ディスク２とパワーローラ１１との接続面の位置の変化に追従して、この接続面と略同一の入力側ディスク２の半径位置に向いた状態となる。そして、このようなノズル１１１から潤滑油が噴射されることで、入力側ディスク２とパワーローラ１１の接続面に集中的に潤滑油が供給される。
【００４８】
このようなトロイダル型無段変速機にあっては、トラニオン１５の傾転に連動して油噴出部材１１０が入出力側ディスク２，３の中心軸に近づく方向と遠ざかる方向とに位置を変化させる。それにより、トラニオン１５の傾転に伴って位置の変化するパワーローラ１１との接続面に追従して、潤滑油の噴出先の位置が変化して、パワーローラ１１と入力側ディスク２との接続面に集中的に潤滑油を供給することができる。必要な箇所に潤滑油が集中的に供給されるので、発熱も効率的に抑えられ、全体的な潤滑油の供給量も少なくすることができる。
【００４９】
さらに、本実施形態にあっては、両ディスク２，３のうち入力側ディスク２とパワーローラ１１との接続面に追従して油噴出部材１１０が変位するようになっている。例えば、本実施形態のトロイダル型無段変速機が自動車に搭載された場合、自動車の発進時や登り坂進行時に大きなトルクが伝達されることになる。さらに、この場合、変速比はＬｏｗにされるのが通常であり、その結果、大きなトラクション力が発生するのは入力側ディスク２とパワーローラ１１との接続面となる。このため、上記のように入力側ディスク２のトラクション面に追従して潤滑油の噴出先が変位するように構成することで、最も潤滑油が必要となる箇所に効率的に潤滑油を供給することが可能となる。
【００５０】
図４は、油噴出部材１１０Ａを変位させる機構の第１の変形例を示している。図４の変形例は、ポスト６４に止着されるボルト１６０の軸部に沿って油噴出部材１１０Ａを変位可能とし、且つ、油噴出部材１１０Ａの両側にカムフォロワとなる当接部１１５，１１５を設けたものである。
【００５１】
この変形例では、一組のヨーク２３Ａ，２３Ｂに保持されている２つのトラニオン１５，１５に油噴出部材１１０Ａの箇所まで張り出すカム部１４０，１４０を設け、これらのカム面１４１，１４１が油噴出部材１１０Ａの両側の当接部１１５，１１５に当接するようになっている。ポスト６４と油噴出部材１１０Ａとの間には、油噴出部材１１０Ａをカム面１４１，１４１の方向へ押し付けるリターンバネ１１９が設けられている。
【００５２】
ボルト１６０の軸部には、ネジの切ってあるネジ部１６１とネジの切ってない根元部１６２とが設けられ、さらに、この軸内には潤滑油を供給する油供給路１６４が形成されている。根元部１６２の外周部分の一部の領域には環状溝部１６５が形成され、油供給路１６４がこの環状溝部１６５につながっている。この環状溝部１６５は、ボルト１６０の軸方向に所定長の長さを有し、油噴出部材１１０Ａの変位に伴いノズル１１１，１１１の上流側の端部の位置が変化しても、この端部と油供給路１６４とをつないで潤滑油を送る役割を担っている。
【００５３】
このような構成においても、一対のトラニオン１５，１５が互いに逆方向に傾転した場合に、カム部１４０，１４０が移動して油噴出部材１１０Ａの当接部１１５，１１５を押し込んだり戻したりすることで、油噴出部材１１０Ａが入出力側ディスク２，３の中心軸に近づく方向と遠ざかる方向とに変位する。このとき、カム部１４０，１４０は油噴出部材１１０Ａの両側に当接する構成なので、油噴出部材１１０Ａの回転を係止する構成が不要となる。そして、この油噴出部材１１０Ａの変位によりパワーローラ１１と入力側ディスク２との接続面の位置の変化に対応するように潤滑油の噴出先が変化して、潤滑油をこの接続面に集中的に供給することができる。
【００５４】
また、図４の変形例においては、潤滑油の供給路に、油噴出部材１１０Ａの変位に追従して移動するチューブを設ける必要がなくなるという効果も奏される。
【００５５】
図５は、油噴出部材１１０Ｂを変位させる機構の第２の変形例を示している。図５の変形例は、中央の貫通穴に雌ネジ１２２が形成されたナット１２０を介してトラニオン１５の傾転運動を伝達して、油噴出部材１１０Ｂをその長手方向に変位させるものである。
【００５６】
この変形例においてナット１２０は、その外周部にギヤ歯１２１が形成されてギヤとしても機能する。ナット１２０は、ポスト６４の端部に次のように回転自在に固定される。すなわち、ポスト６４の端部が円柱形状に形成される一方、ナット１２０の上部に逆形状の凹部１２６が形成され、この凹部１２６がポスト６４の端部に摺動可能に篏合している。さらに、ポスト６４の端部に外周に沿って円周溝６４ｄが形成される一方、凹部１２６の内壁部にこの円周溝６４ｄに沿って摺動可能なピン（或いは丸形止め輪）１２４，１２４が係止されている。この構成により、ナット１２０がポスト６４の端部に回転自在に固定される。
【００５７】
トラニオン１５には、ナット１２０の外周部のギヤ歯１２１と噛合うギヤ部１４５が形成されている。このギヤ部１４５は、軸線Ｏ１を中心とした円弧に沿って歯が形成されたもので、枢軸１４とともに軸線Ｏ１を中心に回動する。
【００５８】
油噴出部材１１０Ｂの外周部には、軸方向の一部の範囲に、ナット１２０の雌ネジ１２２と螺合する雄ネジ１１７が形成され、この部分がナット１２０と螺合されている。この構成により油噴出部材１１０Ｂ自体が送りネジとして機能する。図５中、回転防止用のピン１１３、スライド溝６４ｂ、Ｏリング１１４は図２のものと同様である。
【００５９】
この変形例においては、トラニオン１５が傾転すると、ギヤ部１４５が軸線Ｏ１を中心に回動し、この回動運動がナット１２０に伝達される。そして、ナット１２０が軸線Ｏ２を中心に回転することで、送りネジとしても機能する油噴出部材１１０Ｂが軸線Ｏ２の軸方向に変位する。そして、この油噴出部材１１０Ａの変位により入力側ディスク２とパワーローラ１１との接続面の位置の変化に対応して潤滑油の噴出先が変化して、潤滑油をこの接続面に集中的に供給することができる。
【００６０】
なお、トラニオン１５のギヤ部１４５とナット１２０のギヤ歯１２１との間に別のギヤを介在させて、トラニオン１５の少ない回転運動を大きな回転運動に変換してナット１２０に伝達するようにしてもよい。また、ナット１２０の雌ネジ１２２と油噴出部材１１０Ｂの雄ネジ１１７との間に玉を挟んでボールネジの構成を適用してもよい。
【００６１】
なお、上述の実施の形態では、ノズル１１１が入出力側ディスク２，３に対して直角（内側面２ａ，３ａの周方向の接線に対して直角）の方向を向いた例を示したが（図１参照）、ノズル１１１の向きは上記直角の方向より斜めにした向きとしてもよい。具体的には、入力側ディスク２とパワーローラ１１との接続面の入り口側あるいは出口側へ斜めに向けることで、より効率的な潤滑油の供給が可能になる。また、ノズル１１１を入出力側ディスク２，３の内側面２ａ，３ａではなく、パワーローラ１１の周面１１ａに向けて潤滑油を噴出するように構成することもできる。
【００６２】
また、本実施形態では、油噴出部材１１０が、２つのディスク２，３のうち入力側ディスク２とパワーローラ１１との接続面に追従する例を示したが、出力側ディスク３とパワーローラ１１との接続面に追従するように構成してもによい。また、２つのポスト６４，６８（図７参照）があるので、両方のポスト６４，６８に同様の油噴出部材１１０を設けるとともに、一方のポスト６４の油噴出部材１１０と他方のポスト６８の油噴出部材１１０とで変位方向を異ならせるように構成してもよい。すなわち、一方の油噴出部材１１０により入力側ディスク２の接続面に追従させ、他方の油噴出部材１１０により出力側ディスク３の接続面に追従させるように構成してもよい。
【００６３】
また、本実施形態では、一つの油噴出部材１１０に２つのディスク２，３へそれぞれ向いた２つのノズル１１１，１１１を設けた例を示しているが（図１参照）、パワーローラ１１との接続面の変位に追従できる一方のディスクのみに向けて１個または複数のノズル１１１を設けるようにしてもよい。
【００６４】
また、本実施形態では、油噴出部材１１０〜１１０Ｂを上記の具体的な伝達機構によって変位させる例を示したが、その他、ベルトやウォームギヤを介して運動を伝達する構成を適用することもできる。また、アクチュエータやモータによって油噴出部材１１０を変位させるとともに、電気的な制御によってパワーローラ１１の傾転に連動させて油噴出部材１１０を変位させる構成を適用することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明は、シングルキャビティ型やダブルキャビティ型などの様々なハーフトロイダル型無段変速機の他、トラニオンが無いフルトロイダル型無段変速機にも適用することができる。
【符号の説明】
【００６６】
２ 入力側ディスク
３ 出力側ディスク
１１ パワーローラ
１４ 枢軸
１５ トラニオン
２３Ａ，２３Ｂ ヨーク
６４，６８ ポスト
６４ａ シリンダ
６４ｂ スライド溝
１１０ 油噴出部材（油噴出部）
１１１ ノズル
１１２ 油供給路
１１３ ピン
１１４ 玉軸受
１１５ 当接部（カムフォロワ）
１１９ リターンバネ
１４０ カム部（カム）
１４１ カム面
１１０Ａ 油噴出部材（油噴出部）
１６０ ボルト
１６４ 油供給路
１６５ 環状溝部
６４ｄ 円周溝
１１０Ｂ 油噴出部材（油噴出部）
１１７ 雄ネジ（送りネジのネジ）
１２０ ナット（ギヤ）
１２１ ギヤ歯
１２２ 雌ネジ
１２４ ピン
１２６ 凹部
１４５ ギヤ部（ギヤ）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれの内側面同士を互いに対向させた状態で互いに同心的に且つ回転自在に支持された入力側ディスクおよび出力側ディスクと、前記入力側ディスクと前記出力側ディスクとの間に挟持されたパワーローラとを備え、前記パワーローラと前記入力側ディスクおよび前記出力側ディスクとの間の界面であるトラクション面に形成される油膜を介したトラクション力により、前記入力側ディスクから前記パワーローラを介して出力側ディスクに動力が伝達されるとともに、前記パワーローラが傾転することで変速比が変化するトロイダル型無段変速機において、
前記入力側ディスクと前記出力側ディスクとの間に配置されて潤滑油を噴出する油噴出部を備え、
前記油噴出部が、前記パワーローラの傾転に連動して前記入力側ディスクおよび前記出力側ディスクの中心軸に近づく方向と遠ざかる方向とに変位することを特徴とするトロイダル型無段変速機。
【請求項２】
前記油噴出部は、少なくとも前記入力側ディスクまたは前記出力側ディスクの何れか一方のディスクへ向けて潤滑油を噴出するノズルを有し、
前記ノズルの噴出先の位置が、前記一方のディスクと前記パワーローラとの接続面の位置変化に追従して、当該ディスクの径方向に変化す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３】
前記パワーローラを回転自在に支持するトラニオンと、前記トラニオンを前記入力側ディスクおよび前記出力側ディスクの中心軸に対して捻れの位置にある枢軸を中心に傾転自在に支持するとともに前記トラニオンの変位により揺動する一対のヨークと、前記ヨークを揺動自在に支持するポストとを備え、
前記油噴出部が前記ポストに変位可能に設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のトロイダル型無段変速機。
【請求項４】
前記ポストに設けられたシリンダ内に前記油噴出部が摺動可能に配設されて変位可能にされていることを特徴とする請求項３に記載のトロイダル型無段変速機。
【請求項５】
前記パワーローラの傾転運動を伝達して前記油噴出部を変位させる伝達機構を備えていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のトロイダル型無段変速機。
【請求項６】
前記伝達機構は、前記パワーローラの傾転とともに回動するカムと、前記油噴出部の一部に設けられ前記カムと当接するカムフォロアとを備えていることを特徴とする請求項５に記載のトロイダル型無段変速機。
【請求項７】
前記伝達機構は、前記パワーローラの傾転運動を伝達するギヤと、このギヤの回転運動を前記油噴出部の変位方向の運動に変換するナットおよび送りネジとを備え、
前記油噴出部の外周に前記送りネジのネジが設けられていることを特徴とする請求項５に記載のトロイダル型無段変速機。
【請求項１】
それぞれの内側面同士を互いに対向させた状態で互いに同心的に且つ回転自在に支持された入力側ディスクおよび出力側ディスクと、前記入力側ディスクと前記出力側ディスクとの間に挟持されたパワーローラとを備え、前記パワーローラと前記入力側ディスクおよび前記出力側ディスクとの間の界面であるトラクション面に形成される油膜を介したトラクション力により、前記入力側ディスクから前記パワーローラを介して出力側ディスクに動力が伝達されるとともに、前記パワーローラが傾転することで変速比が変化するトロイダル型無段変速機において、
前記入力側ディスクと前記出力側ディスクとの間に配置されて潤滑油を噴出する油噴出部を備え、
前記油噴出部が、前記パワーローラの傾転に連動して前記入力側ディスクおよび前記出力側ディスクの中心軸に近づく方向と遠ざかる方向とに変位することを特徴とするトロイダル型無段変速機。
【請求項２】
前記油噴出部は、少なくとも前記入力側ディスクまたは前記出力側ディスクの何れか一方のディスクへ向けて潤滑油を噴出するノズルを有し、
前記ノズルの噴出先の位置が、前記一方のディスクと前記パワーローラとの接続面の位置変化に追従して、当該ディスクの径方向に変化す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３】
前記パワーローラを回転自在に支持するトラニオンと、前記トラニオンを前記入力側ディスクおよび前記出力側ディスクの中心軸に対して捻れの位置にある枢軸を中心に傾転自在に支持するとともに前記トラニオンの変位により揺動する一対のヨークと、前記ヨークを揺動自在に支持するポストとを備え、
前記油噴出部が前記ポストに変位可能に設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のトロイダル型無段変速機。
【請求項４】
前記ポストに設けられたシリンダ内に前記油噴出部が摺動可能に配設されて変位可能にされていることを特徴とする請求項３に記載のトロイダル型無段変速機。
【請求項５】
前記パワーローラの傾転運動を伝達して前記油噴出部を変位させる伝達機構を備えていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のトロイダル型無段変速機。
【請求項６】
前記伝達機構は、前記パワーローラの傾転とともに回動するカムと、前記油噴出部の一部に設けられ前記カムと当接するカムフォロアとを備えていることを特徴とする請求項５に記載のトロイダル型無段変速機。
【請求項７】
前記伝達機構は、前記パワーローラの傾転運動を伝達するギヤと、このギヤの回転運動を前記油噴出部の変位方向の運動に変換するナットおよび送りネジとを備え、
前記油噴出部の外周に前記送りネジのネジが設けられていることを特徴とする請求項５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２０１３−２６０７（Ｐ２０１３−２６０７Ａ）
【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２０１１−１３７０１２（Ｐ２０１１−１３７０１２）
【出願日】平成２３年６月２１日（２０１１．６．２１）
【出願人】（０００００４２０４）日本精工株式会社 (8,378)
【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２１日（２０１１．６．２１）
【出願人】（０００００４２０４）日本精工株式会社 (8,378)
【Ｆターム（参考）】
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