JP5278569B2 - トロイダル型無段変速機 - Google Patents

Description

本発明は、自動車や各種産業機械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。

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１６および図１７に示すように構成されている。図１６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。

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（ローディングカム）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（中間壁）１３に対しアンギュラ玉軸受１０７を介して支持されるとともに、この仕切壁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。

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（凹面；トラクション面とも言う）２ａ，２ａと出力ディスク３，３の内側面（凹面；トラクション面とも言う）３ａ，３ａとの間には、パワーローラ１１（図１７参照）が回転自在に挟持されている。

図１６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１６の右面）は、入力軸１の外周面に形成されたネジ部に螺合された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の凹面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。

図１６のＡ−Ａ線に沿う断面図である図１７に示すように、ケーシング５０の内側であって、出力側ディスク３，３の側方位置には、両ディスク３，３を両側から挟む状態で一対のヨーク２３Ａ，２３Ｂが支持されている。これら一対のヨーク２３Ａ，２３Ｂは、鋼等の金属のプレス加工あるいは鍛造加工により矩形状に形成されている。そして、後述するトラニオン１５の両端部に設けられた枢軸１４を揺動自在に支持するため、ヨーク２３Ａ，２３Ｂの四隅には、円形の支持孔１８が設けられるとともに、ヨーク２３Ａ，２３Ｂの幅方向の中央部には、円形の係止孔１９が設けられている。

一対のヨーク２３Ａ，２３Ｂは、ケーシング５０の内面の互いに対向する部分に形成された支持ポスト６４，６８により、支持ポスト６４，６８を支点として揺動できるように支持されている。これらの支持ポスト６４，６８はそれぞれ、入力側ディスク２の内側面２ａと出力側ディスク３の内側面３ａとの間にある第１キャビティ２２１および第２キャビティ２２２にそれぞれ対向する状態で設けられている。

したがって、ヨーク２３Ａ，２３Ｂは、各支持ポスト６４，６８に支持された状態で、その一端部が第１キャビティ２２１の外周部分に対向するとともに、その他端部が第２キャビティ２２２の外周部分に対向している。

第１および第２のキャビティ２２１，２２２は同一構造であるため、以下、第１キャビティ２２１のみについて説明する。

図１７に示すように、ケーシング５０の内側において、第１キャビティ２２１には、入力軸１に対し捻れの位置にある一対の枢軸（傾転軸）１４，１４を中心として揺動する一対のトラニオン１５，１５が設けられている。なお、図１７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、その本体部である支持板部１６の長手方向(図１７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は、パワーローラ１１を収容するための凹状の収容空間であるポケット部Ｐを形成している。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。

支持板部１６の中央部には円孔２１が形成され、この円孔２１には支軸としての変位軸２３の基端部（第１の軸部）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の傾斜角度を調節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（第２の軸部）２３ｂの周囲には、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。

また、前述したように、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１７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。前述したように、各ヨーク２３Ａ，２３Ｂの四隅には円形の支持孔１８が４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（傾転軸受）３０を介して揺動自在（傾転自在）に支持されている。また、前述したように、ヨーク２３Ａ，２３Ｂの幅方向（図１７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、支持ポスト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球面ポスト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、球面ポスト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。

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１７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。

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、スラスト転がり軸受であるスラスト玉軸受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２６，２６と、これら各玉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（大端面）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。

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。

さらに、各トラニオン１５，１５の一端部(図１７の下端部)にはそれぞれ駆動ロッド（枢軸１４から延びる軸部）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（油圧ピストン）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、これらトラニオン１５，１５の枢軸１４，１４の軸方向に変位させる駆動装置３２を構成している。

このように構成されたトロイダル型無段変速機の場合、駆動軸２２の回転は、押圧装置１２を介して、各入力側ディスク２，２および入力軸１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。

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が互いに逆方向に変位（オフセット）する。例えば、図１７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。

その結果、各パワーローラ１１，１１の周面（トラクション面）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との間の回転速度比が変化する。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。

ところで、上記構成のトロイダル型無段変速機において、パワーローラ１１およびその軸受部であるスラスト玉軸受２４への潤滑油の供給に関しては従来から様々な形態（方法）のものが提案されている。例えば、特許文献１においては、各トラニオン１５，１５の背面（外側面）側に沿って、すなわち、パワーローラ１１を収容するための凹状のポケット部Ｐが形成されている側と反対側の支持板部１６の部位に沿って管状の潤滑油供給部材を配置し、図示しない油圧ポンプから駆動ロッド２９の油路を通じて送られてくる潤滑油を前記潤滑油供給部材を介して供給するとともに、潤滑油供給部材からの潤滑油をトラニオン１５に形成された油穴を介してスラスト玉軸受２４へ供給するようにしている。

また、特許文献２では、外輪２８と一体の変位軸２３の先端部２３ｂに、パワーローラ１１のトラクション面１１ａに向けて開口するパイプを取り付け、駆動ロッド２９の中心に軸方向に沿って設けられた油路２９ａ（図１７参照）から供給される潤滑油をトラニオン１５の長手方向に沿って形成された油路および変位軸２３の軸方向に沿って形成された油路を通じて前記パイプへと送り、当該パイプの先端からトラクション面１１ａに対して潤滑油を供給するようにしている。

特開２００５−２４９１４１号公報 特開２００１−３３０１００号公報

しかしながら、特許文献１および特許文献２のいずれの構造においても、パワーローラ１１の軸受部であるスラスト玉軸受２４へ潤滑油を供給するために、トラニオン１５の支持板部１６に潤滑油の油路を形成する必要がある。すなわち、トラニオン１５の支持板部１６に穴を穿設しなければならない。そのため、トラニオン１５の強度が低下してしまう。一方、この強度低下を防ぐためにトラニオン１５を肉厚に形成することも考えられるが、その場合にはトラニオン１５の重量が大きくなり、トラニオン１５の搭載性が悪くなる虞がある。また、強度が低下した状態でトラニオン１５に負荷がかかると、トラニオン１５の変形が大きくなり、駆動効率が低下したり、変速制御の安定性が損なわれるといった事態も招きかねない。

また、特許文献１および特許文献２の構造では、トラニオン１５の支持板部１６に長い油穴や斜めの油穴を形成しなければならず、そのため、加工コストも嵩んでしまう。また、油穴の加工時にバリが発生するため、これを除去するための手間もかかる。バリを完全に除去しきれない場合には、バリが油穴を介してパワーローラ１１のトラクション面１１ａやスラスト玉軸受２４に達してこれらを損傷させてしまう虞もある。

本発明は、前記事情に鑑みて為されたもので、トラニオンの強度を損なうことなく低コストで安全にパワーローラの軸受部であるスラスト玉軸受へ潤滑油を供給することができ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。

前記目的を達成するために、請求項１に記載のトロイダル型無段変速機は、互いの内側面同士を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、これらの両ディスク間に挟持される複数のパワーローラと、前記入力側ディスクおよび前記出力側ディスクの中心軸に対して捻れの位置にあり且つ互いに同心的に設けられた一対の枢軸を中心に傾転するとともに、前記各パワーローラを軸受を介して回転自在に支持する複数のトラニオンと、前記各トラニオンの前記各枢軸をそれぞれ傾転自在且つ軸方向に変位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、を備えるトロイダル型無段変速機において、
前記枢軸の端部側からヨークを越えて、前記トラニオンに対してパワーローラを回転自在とする前記軸受に潤滑油を供給する潤滑油供給部材を備え、
前記枢軸には、前記枢軸を傾転自在かつ揺動自在にヨークに接続する傾転軸受が設けられ、前記ヨークには、前記傾転軸受が挿入されて支持される支持孔が形成され
前記枢軸の傾転軸受が取り付けられる傾転軸受取付部の前記枢軸の中心部分からパワーローラの先端側に、前記潤滑油供給部材を通す切欠部を設け、前記潤滑油供給部材が前記ヨークの前記支持孔を通ることを特徴とする。

この請求項１に記載の発明においては、枢軸の端部側からヨークを越えて、前記トラニオンに対してパワーローラを回転自在とする前記軸受に潤滑油を供給する潤滑油供給部材を備える際に、支持孔内に配置された枢軸の傾転軸受取付部の切欠部に潤滑油供給部材を配置することで、潤滑油供給部材をヨークの支持孔の部分でヨークを貫通させることができる。

ここで、上述のようにパワーローラ側から傾転軸受を介してヨークに力がかかることになるが、力はパワーローラの先端から後端に向かう方向にかかり、枢軸および傾転軸受のパワーローラの先端側を向く部分には、大きな力が作用せず、切欠部を設けたことの影響を最低限度とすることができる。
また、枢軸の切欠部を設けた部分において、傾転軸受はその内側にバックアップとなる部材が存在しないことになるが、この場合もこの部分に大きな力作用しないので、問題が生じることがない。

また、トラニオンにパワーローラを回転自在に支持させる軸受部分に潤滑油を供給する際に、パワーローラのトラニオンの反対側となる前面側から供給しても良いし、逆にトラニオンのパワーローラの反対となる背面側から供給してもよい。すなわち、潤滑油供給部材をパワーローラの前面側に配置しても良いし、トラニオンの背面側に配置してもよい。

また、請求項２に記載されたトロイダル型無段変速機は、請求項１に記載の発明において、前記切欠部が設けられた傾転軸受取付部の外周に円筒体を介して前記傾転軸受が取り付けられていることを特徴とする。

この請求項２に記載の発明においては、傾転軸受において、傾転軸受と枢軸との間に軸受を構成するにニードル等の転動部材を配置すると、切欠部で転動部材が回転不可となるので、この部分に円筒体を設けることで、ニードル等の転動部材が円滑に回転できるようになる。

また、請求項３に記載されたトロイダル型無段変速機は、請求項１または請求項２に記載の発明において、前記一対の枢軸のうちの一方の枢軸に前記トラニオンを前記枢軸の軸方向に駆動する駆動手段が接続され、
前記一対の枢軸のうちの他方の枢軸の前記傾転軸受取付部に前記切欠部が形成され、前記切欠部に前記潤滑油供給部材が配置されるとともに、前記潤滑油供給部材の潤滑油を受ける一端側が前記枢軸の中心から当該枢軸の軸方向に沿って延出して配置されていることを特徴とする。

この請求項３に記載の発明においては、トラニオンを枢軸の軸方向に駆動する駆動手段が接続された側の枢軸ではなく、駆動手段が接続されていない枢軸に潤滑油供給部材が配置されるので、潤滑油供給部材への潤滑油の供給にトラニオンの枢軸の駆動手段に接続される駆動ロッド（トラニオンシャフト）側から油を供給する場合よりも簡単な構造とすることができる。
例えば、枢軸の中心を通るように潤滑油供給部材を配置し、そのままケーシング等に０リング等の回転可能なシールを介して接続し、ケーシング側から油を供給する構成とすることができる。

本発明によれば、トラニオンの強度を損なうことなく低コストで安全にパワーローラの軸受へ潤滑油を供給することができる。

本発明の第１の実施形態に係るトロイダル型無段変速機をパワーローラの小端面側から見た要部平面図である。 図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。 本発明の第２の実施形態に係るトロイダル型無段変速機の図２に対応する断面図である。 本発明の第３の実施形態に係るトロイダル型無段変速機をパワーローラの小端面側から見た要部平面図である。 本発明の第３の実施形態に係るトロイダル型無段変速機の要部斜視図である。 本発明の第４の実施形態に係るトロイダル型無段変速機の要部断面図である。 本発明の第１から第３の実施形態に係るトロイダル型無段変速機のヨークを説明するためのヨークを含むトロイダル型無段変速機の要部斜視図である。 本発明の第１から第３の実施形態に係るトロイダル型無段変速機のヨークを説明するためのヨークを含むトロイダル型無段変速機の要部断面図である。 本発明の第１から第３の実施形態に係るトロイダル型無段変速機の別の例となるヨークを示す平面図である。 本発明の第５の実施形態に係るトロイダル型無段変速機の要部斜視図である。 本発明の第５の実施形態に係るトロイダル型無段変速機の要部断面図である。 本発明の第５の実施形態に係るトロイダル型無段変速機のトラニオンの要部斜視図である。 本発明の第６の実施形態に係るトロイダル型無段変速機の要部斜視図である。 本発明の第６の実施形態に係るトロイダル型無段変速機の要部断面図である。 本発明の第６の実施形態に係るトロイダル型無段変速機の要部平面図である。 従来から知られている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１６のＡ−Ａ線に沿う断面図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、本発明の特徴は、パワーローラおよびその軸受に対する潤滑油の供給形態にあり、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１６および図１７と同一の符号を付して簡潔に説明するに留める。

図１および図２は本発明の第１の実施形態を示している。本実施形態においては、駆動ロッド２９側からトラニオン１５の枢軸１４へと供給される潤滑油を受ける管状の潤滑油供給部材２００が、パワーローラ１１に対してトラニオン１５と反対側に配置されて延在している。この場合、潤滑油供給部材２００の一端２００ａは、駆動ロッド２９側から潤滑油を受ける枢軸１４の油路に接続されている。また、潤滑油供給部材２００の他端２００ｂは、パワーローラ１１に対向して開口している。特に本実施形態において、潤滑油供給部材２００の他端２００ｂは、パワーローラ１１の小端面側から突出する変位軸（支軸）２３の先端部２３ｂの端面と対向している。

パワーローラ１１の小端面側から突出する変位軸２３の先端部２３ｂ中には、潤滑油供給部材２００の他端２００ｂから供給される潤滑油をスラスト玉軸受(軸受部)２４へと流す油路が形成されている。この油路は、変位軸２３の先端部２３ｂの中心軸に沿って延び且つ潤滑油供給部材２００の他端２００ｂから潤滑油を受ける第１の油路２１０と、変位軸２３の先端部２３ｂの中心軸に対して略垂直に延びるとともにスラスト玉軸受２４へと達する第２の油路２２０とから成る。

変速機の駆動時にパワーローラ１１は図１に矢印で示されるＸ方向に傾転するが、どの傾転位置であっても潤滑油供給部材２００からの潤滑油を第１の油路２１０の開口へと確実に供給できるように且つ潤滑油供給部材２００と第１の油路２１０とが干渉しないように、第１の油路２１０の内径Ｄは潤滑油供給部材２００の外径ｄよりも大きく設定されている。すなわち、パワーローラ１１の傾転が損なわれないように潤滑油供給部材２００と第１の油路２１０との間の隙間の寸法が設定されている。

したがって、このような構成において、図示しない油圧ポンプにより駆動ロッド２９側からトラニオン１５の枢軸１４へと供給される潤滑油は、図２に矢印で示されるように、潤滑油供給部材２００の一端２００ａから潤滑油供給部材２００内に流入し、潤滑油供給部材２００を通じて流れるとともに、潤滑油供給部材２００の他端２００ｂから変位軸２３の第１の油路２１０および第２の油路２２０を通ってスラスト玉軸受２４へと供給される。

以上説明したように、本実施形態によれば、トラニオン１５の枢軸１４へと供給される潤滑油を、潤滑油供給部材２００を通じて直接にパワーローラ１１およびそのスラスト玉軸受２４へ供給することができるため、潤滑油の効率的な供給および潤滑油による効率的な冷却を行なうことができるとともに、トラニオン１５に油路を形成する必要がないため、トラニオン１５の強度を低下させないで済む。また、このようにトラニオン１５に油路を形成しなければ、加工コストをその分だけ削減できるとともに、バリも発生しないため、バリによるパワーローラ１１およびスラスト玉軸受２４の損傷も防止できる。また、本実施形態において、潤滑油供給部材２００は、トラニオン１５の背面側に沿って、すなわち、パワーローラ１１が配置されている側と反対側のトラニオン１５の部位に沿って配置されておらず、パワーローラ１１に対してトラニオン１５と反対側に配置されて延在しているため、トラニオン１５の最大回転半径Ｒ（枢軸の中心からトラニオン１５の外側端面までの最大距離・・・図２参照）を小さくすることができ、トロイダル型無段変速機を小型化することができる。また、潤滑油供給部材２００をパワーローラ１１に対してトラニオン１５と反対側に配置することにより、組立時にパワーローラ１１がトラニオン１５から外れることを潤滑油供給部材２００によって防止することも可能になる。

なお、本実施形態において、潤滑油供給部材２００は、パワーローラ１１に対してその下側から潤滑油を供給しているが、パワーローラ１１の上側から潤滑油を供給しても良い。

図３は本発明の第２の実施形態を示している。本実施形態では、変位軸２３の先端部２３ｂがパワーローラ１１の小端部から突出しておらず、袋状を成したパワーローラ１１の内側で変位軸２３の先端部２３ｂが終端している。そのため、第１の実施形態と同様の配置構成を成す潤滑油供給部材２００の他端２００ｂの開口と対向するパワーローラ１１の部位には油穴１１ｂが設けられるとともに、この油穴１１ｂをスラスト玉軸受２４へ連通させるための油路を形成する隙間２４０がパワーローラ１１と変位軸２３の先端部２３ｂとの間に確保されている。なお、それ以外の構成は第１の実施形態と同一である。

したがって、本実施形態において、トラニオン１５の枢軸１４へと供給される潤滑油は、図３に矢印で示されるように、潤滑油供給部材２００、油穴１１ｂ、隙間２４０を通じてスラスト玉軸受２４へと供給される。そのため、第１の実施形態と同様の作用効果が得られるとともに、潤滑油供給部材２００からの潤滑油を短い経路により効率的にスラスト玉軸受２４へと供給できる。

図４および図５は本発明の第３の実施形態を示している。本実施形態では、潤滑油供給部材２００の途中から２つの分岐管路２００Ａ，２００Ｂが延びており、各分岐管路２００Ａ，２００Ｂの先端（潤滑油供給部材２００の他端）２００Ａａ，２００Ｂａはパワーローラの周面（トラクション面）に向けて開口している。なお、それ以外の構成は第１の実施形態と同じである。

したがって、本実施形態によれば、第１の実施形態と同様の作用効果が得られるとともに、パワーローラ１１のトラクション面１１ａに対する潤滑も行なうことができ、少ない部品点数で潤滑油供給の効率化を図ることが可能になる。なお、パワーローラ１１のトラクション面１１ａに潤滑油を供給する方法としては、本構成のように分岐管路を設けることなく、トラクション面１１ａを横切る潤滑油供給部材２００の部位（トラクション面１１ａと対向する潤滑油供給部材２００の側壁）に穴を設け、この穴からトラクション面１１ａに向けて潤滑油が流れ出すようにしても良い。

図６は本発明の第４の実施形態を示している。本実施形態も、第２の実施形態と同様、変位軸２３の先端部２３ｂがパワーローラ１１の小端部から突出しておらず、袋状を成したパワーローラ１１の内側で変位軸２３の先端部２３ｂが終端している。そのため、第２の実施形態と同様、パワーローラ１１の小端面部位に油穴１１ｂが設けられるとともに、この油穴１１ｂをスラスト玉軸受２４へ連通させるための油路を形成する隙間２４０がパワーローラ１１と変位軸２３の先端部２３ｂとの間に確保されている。また、本実施形態では、パワーローラ１１を収容するためのトラニオン１５のポケット部Ｐの開口を閉じるように枢軸１４，１４同士を接続する補強部材を兼ねる潤滑油供給部材３００が設けられており、この潤滑油供給部材３００中には、トラニオン１５の枢軸１４へと供給される潤滑油を油穴１１ｂへと導く油路３００ａが形成されている。

したがって、このような構成において、トラニオン１５の枢軸１４へと供給される潤滑油は、潤滑油供給部材３００の油路３００ａ、油穴１１ｂ、隙間２４０を通じてスラスト玉軸受２４へと供給される。そのため、第２の実施形態と同様の作用効果が得られるとともに、潤滑油供給部材３００がトラニオン１５の補強部材を兼ねているため、少ない部品点数で潤滑油の効率的な供給および補強を同時に達成することができる。

ここで、第１の実施形態から第３の実施形態において、図７および図８に示すように、駆動ロッド２９が接続された枢軸１４の傾転軸受（ラジアルニードル軸受３０）取付部より端側からパワーローラ１１側に向かって潤滑油供給部材２００が配置されている場合に、潤滑油供給部材２００は、下側のヨーク２３Ｂを貫通する必要がある。
そこで、第１の実施形態の場合を例にとって説明すると、従来とほぼ同様のヨーク２３Ｂに、潤滑油供給部材２００を貫通させる貫通開口部２０１が設けられている。

この例では、貫通開口部２０１は、ヨーク２３Ｂにおいて、トラニオン１５の枢軸１４の外周に設けられたラジアルニードル軸受３０（傾転軸受）が揺動自在に嵌合する支持孔１８と一体となるように支持孔１８に連通して形成されている。
ここで、ヨーク２３Ｂの支持孔１８と、ラジアルニードル軸受３０の外周面は、枢軸１４を揺動自在に支持するための球面軸受を構成している。
そして、前記支持孔１８と、ラジアルニードル軸受３０とにより、トラニオン１５の枢軸１４を揺動自在、かつ、傾転自在に支持する支持部が構成される。

すなわち、各トラニオン１５の各枢軸１４をそれぞれ傾転自在且つ軸方向に変位自在に支持するとともに、トラニオン１５の変位により揺動する一対のヨーク２３Ａ，２３Ｂを備え、ヨーク２３Ｂは、枢軸１４を傾転自在かつ揺動自在に支持する支持部を備え、潤滑油供給部材２００がヨーク２３Ｂを貫通して配置されることになる。
そして、ヨーク２３Ｂには、支持部の中心よりパワーローラ１１の先端側となる部分で、かつ、トラニオン１５の傾転により移動する潤滑油供給部材２００の移動範囲が含まれる部分に、潤滑油供給部材２００を貫通させる貫通開口部２０１が設けられている。

ここで、上述のように支持孔１８に連通する貫通開口部２０１を形成した場合に、上述の球面軸受の凹となる球面の一部に欠落が生じることになるが、支持孔１８において、球面軸受に作用する力は、パワーローラ１１に入力側ディスク２および出力側ディスク３からかかる押付力であり、その方向は、パワーローラ１１の先端側から後端側に向かうものとなる。従って、支持部（支持孔１８）の中心よりパワーローラ１１の先端側においては、球面軸受の支持孔１８の凹となる球面に切欠部があっても実質的に枢軸１４の揺動自在な支持に影響がない。

そこで、この例においては、円形の支持孔１８に一部重なる状態で角を面取りされた状態の略長方形状の貫通開口部２０１が形成されているとともに、その貫通開口部２０１の位置が支持孔１８の中心よりパワーローラ１１の先端側となる。
なお、パワーローラ１１は、トラニオン１５とともに傾転するが傾転の角度範囲は、１８０度より小さなものとなっており、この例において、貫通開口部２０１は、パワーローラ１１がいずれの傾転角度にあっても、支持孔１８の中心よりパワーローラ１１の先端側となっている。

より具体的には、中立位置のパワーローラ１１の中心軸の延長線を中心として左右に潤滑油供給部材２００の移動範囲より僅かに広い範囲で貫通開口部２０１が形成されている。また、支持孔１８に対する貫通開口部２０１の位置は、ヨーク２３Ｂ上において、外側ではなく内側となる。すなわち、一組の入力側ディスク２および出力側ディスク３に対して一対のトラニオン１５およびパワーローラ１１が配置されている場合に、ヨーク２３Ｂに一対ずつの支持孔１８，１８が形成されるが、一対の支持孔１８，１８において一方の支持孔１８の中心より他方の支持孔１８側に貫通開口部２０１が形成される。
なお、ここで、ヨーク２３Ｂのパワーローラ１１に対する押付力がトラニオン１５の枢軸１４を介して負荷としてかかる部分を負荷圏と称し、前記負荷が直接かかることがない部分を非負荷圏と称する。そして、貫通開口部２０１は、この非負荷圏に形成されることになる。
また、ダブルキャビティ型においては、一対の支持孔１８，１８が２組配置されるが、各一対の支持孔１８，１８において、上述のように貫通開口部２０１が形成される。

また、貫通開口部２０１の左右幅は、傾転角度の範囲と、枢軸１４の中心から潤滑油供給部材２００までの距離に対応し、前記距離を半径とする傾転角度範囲の円弧より僅かに広い幅となる。
なお、貫通開口部２０１が形成されるヨーク２３Ａ，２３Ｂは、下側のヨーク２３Ｂに限定されるものではなく、潤滑油供給部材２００が駆動ロッド２９の無い上側の枢軸１４側から潤滑油を供給する構成となっている場合には、上側のヨーク２３Ａに貫通開口部２０１が形成されることになる。

また、貫通開口部２０１は、必ずしも支持孔１８，１８と連通して一体に形成される必要はなく、図９に示すように、支持孔１８から離間した位置に支持孔１８に対して独立して貫通開口部２０２を形成するものとしてもよい。貫通開口部２０２は、貫通開口部２０１と同様に、潤滑油供給部材２００が挿通されてヨーク２３Ｂ（もしくはヨーク２３Ａ）を貫通するものである。
貫通開口部２０２は、傾転するトラニオンに対応して移動する潤滑油供給部材２００の移動軌跡に対応して、枢軸１４の中心を中心とする円弧状に形成されている。
以上のヨーク２３Ｂにおける貫通開口部２０１，２０２は、第１の実施の形態だけではなく、第２および第３の実施の形態にも適用される。
そして、上述のように潤滑油供給部材２００をヨーク２３Ｂを貫通して配置することで、潤滑油供給部材２００の取り回しが極めて簡素化され、ヨーク２３Ｂの周囲に潤滑油供給部材２００を取り回す空間を確保する必要もなく、ヨーク２３Ｂの周囲を省スペース化することができる。

また、上述の第１から第３の実施形態において、潤滑油供給部材２００は、トラニオン１５の枢軸１４に取り付けられた傾転軸受（ラジアルニードル軸受３０）の外側を通ってヨーク２３Ｂを貫通する構成となるが、図１０〜図１２に示す第５の実施形態では、枢軸１４のラジアルニードル軸受３０が取り付けられる傾転軸受取付部１４１に潤滑油供給部材２０３を通す切欠部２０４を設け、潤滑油供給部材２０３をラジアルニードル軸受３０の内側を通す構成とすることで、潤滑油供給部材２０３をヨーク２３Ａの支持孔１８を通すようにしている。
前記切欠部２０４は、枢軸１４のラジアルニードル軸受３０（傾転軸受）が取り付けられる傾転軸受取付部１４１の枢軸１４の中心部分もしくはその近傍からパワーローラ１１の先端側に設けられている。なお、切欠部２０４は、枢軸１４の中心部分（中心およびその周囲）を含んでいても含んでいなくても良いが、この例では、中心部分を含み、後述のように潤滑油供給部材２０３の一端側を枢軸１４の端面において、枢軸１４の中心から枢軸１４の軸方向に沿って延出することができるようになっている。

より詳細には、切欠部２０４は、枢軸１４の中心部からパワーローラ１１の先端側に向く外周面に開放するように溝状に形成されている。さらに、切欠部２０４は、傾転軸受取付部１４１の幅より広い範囲で形成されており、枢軸１４の端面側に開放した状態に形成されるとともに枢軸１４から枢軸１４が取り付けられる折れ曲がり壁部２０の上部まで形成され、かつ、折れ曲がり壁部２０の先端面で開放されている。また、溝状の切欠部２０４の幅は、管状の潤滑油供給部材２０３を挿入可能なように、潤滑油供給部材２０３の直径に僅かなクリアランス分を足した長さとなっている。また、溝状の切欠部２０４は、枢軸１４の中心部に上述のように潤滑油供給部材２０３を配置できるように、管状の潤滑油供給部材２０３が挿入可能な空間が確保されている。
すなわち、切欠部２０４は、ラジアルニードル軸受３０（傾転軸受）の上下幅の範囲より広い範囲で形成され、潤滑油供給部材２０３をラジアルニードル軸受３０の上下幅の範囲において、完全にラジアルニードル軸受３０の内側に配置されるようにしている。

そして、潤滑油供給部材２０３は、枢軸１４の中心から挿入されて、傾転軸受となるラジアルニードル軸受３０を超えて、トラニオン１５の折れ曲がり壁部２０に至るところで直角に方向転換するように湾曲する。そして、潤滑油供給部材２０３は、折れ曲がり壁部２０の先端からパワーローラ１１の先端面より僅かに先に突出し、再び、パワーローラ１１の中心にむかうように直角に方向転換するように湾曲して形成され、パワーローラ１１の先端面の中心にいたる。
そして、潤滑油供給部材２０３は、その先端部がパワーローラ１１の回転軸方向に沿うように直角に方向転換するように湾曲し、前記第１の油路２１０に潤滑油を流出可能となっている。

また、上述のように枢軸１４に切欠部２０４を設けた場合に、ラジアルニードル軸受３０のニードル３０１が直接枢軸１４の外周面を転動する構成となっていると、切欠部２０４の部分でニードル３０１が脱落したり転動不可の状態となったりするので、この例では、切欠部２０４が設けられた傾転軸受取付部１４１の外周に図示しない円筒体としてのカラーを介して前記傾転軸受としてのラジアルニードル軸受３０が取り付けられている。

これにより、ニードル３０１が転動しない状態となるのを防止することができる。
なお、この例では、トラニオン１５にできるだけ油路用の孔あけ加工をしないようにしており、枢軸１４の潤滑油供給部材２０３を通す部分は、孔ではなく開放状態の切欠部２０４としている。そこで、ラジアルニードル軸受３０は、枢軸１４を内輪とするのではなく、円筒状のカラーを内輪とすることで、枢軸１４に切欠部２０４を形成可能としている。

また、第１〜第３の実施形態では、潤滑油供給部材２００が駆動ロッド２９を有する下側の枢軸１４からパワーローラ１１に向かう構成となっていたが、この例では、駆動ロッド２９が接続されていない上側の枢軸１４に前記切欠部２０４が形成され、潤滑油供給部材２０３が配置されるようになっている。
すなわち、一対の枢軸１４，１４のうちの一方の枢軸１４にトラニオン１５を枢軸の軸方向に駆動する駆動手段としての駆動シリンダ３１が駆動ロッド２９を介して接続され、一対の枢軸１４，１４のうちの他方の枢軸１４の傾転軸受取付部１４１に切欠部２０４が形成され、切欠部２０４に潤滑油供給部材２０３が配置されるとともに、潤滑油供給部材２０の潤滑油を受ける一端側が枢軸１４の中心に枢軸１４の軸方向に沿って配置されている。

以上のことから、枢軸１４に切欠部２０４を設けるものとしても、枢軸１４の中心部よりパワーローラ１１の先端側に切欠部２０４が配置されている。これにより、上述のパワーローラ１１に作用する押付力の負荷が直接かからない部分（非負荷圏）に切欠部２０４がもうけられているので、切欠部２０４を設けることによる強度的な影響を最低限度のものとすることができる。また、ラジアルニードル軸受３０の内周側で切欠部２０４の部分だけバックアップする構造がない状態となるが、ここも上述の負荷がかからない非負荷圏となり、ラジアルニードル軸受３０が切欠部２０４で大きな負荷がかかるようなことがない。

そして、この構成により、潤滑油供給部材２０３をヨーク２３Ａの支持孔１８の部分を通過させることができるので、ヨーク２３Ａに切欠部や開口部を設けなくても、潤滑油供給部材２０３がヨーク２３Ａを貫通することになり、潤滑油供給部材２０３をヨーク２３Ａを避けて配置する必要はなく、ヨーク２３Ａの外側の省スペース化を図ることができる。なお、潤滑油供給部材２０３の他端側は、第１の実施形態と同様に、パワーローラ１１の先端面側から第１の油路２１０と第２の油路２２０を介してスラスト玉軸受２４へ潤滑油を供給するようになっている。また、第２の実施の形態と同様の構成で、パワーローラ１１の先端面側からスラスト玉軸受２４に潤滑油を供給するようにしてもよい。
また、第３の実施の形態と同様に、潤滑油供給部材２０３にパワーローラ１１のトラクション面１１ａに潤滑油を供給する分岐を設けてもよい。

また、駆動ロッド２９が接続されていない側の枢軸１４に切欠部２０４を設けて、潤滑油供給部材２０３を配置し、かつ、枢軸１４の中心から枢軸１４の軸方向に沿って潤滑油供給部材２０３の一端側が配置されているので、潤滑油供給部材２０３がトラニオン１５の傾転に対応して回転しても、その位置が変わらないことになり、簡単に潤滑油を潤滑油供給部材２０３に供給できる構造とできる。
例えば、ケーシング５０の部分に潤滑油供給部材２０３の一端部を挿入可能な孔を設け、孔の内周と潤滑油供給部材２０３との間に、回転可能にシール（例えばＯリング）を施し、前記孔から潤滑油供給部材２０３に潤滑油を供給できる構造とできる。

図１３〜図１５は、本発明の第６の実施の形態を示すものであって、上述の第５の実施形態における構成において、潤滑油供給部材２０３の配管位置を変更したものである。
すなわち、第５の実施の形態においては、潤滑油供給部材２０３の潤滑油の吐出口側となる他端が、第１〜第３の実施の形態と同様にパワーローラ１１の先端面側に配置されているが、第６の実施の形態においては、枢軸１４の端部側からヨーク２３Ａ（２３Ｂ）を超えてパワーローラ１１のスラスト玉軸受２４に潤滑油を供給する潤滑油供給部材２０５がトラニオン１５のパワーローラ１１の反対側となる背面からスラスト玉軸受２４に潤滑油を供給する構成となっている。
その他の点については、第５の実施の形態と同様の構成を有するものであり、第５の実施形態と同様の構成要素には、同一の符号を付してその説明を省略する。

第５の実施の形態と同様に、潤滑油供給部材２０５は、その一端２０５ａ側から枢軸１４の切欠部２０４を通って、ラジアルニードル軸受３０の内部を通過してトラニオン１５の折れ曲がり壁部２０の先端面に突出している。ここで、潤滑油供給部材２０５は、パワーローラ１１の先端面に向かわずに、トラニオン１５の折れ曲がり壁部２０の外周に沿って、折れ曲がり壁部２０の周囲を半周して、トラニオン１５のパワーローラ１１の反対側となる背面の左右の中央至り、下側に直角に方向転換するように湾曲している。

そして、潤滑油供給部材２０５は、トラニオン１５の背面に露出する変位軸２３（基端部２３ａ）の中心部に至り、ここで変位軸２３の端面に向かうように湾曲して形成されている。
そして、変位軸２３の基端部２３ａには、変位軸２３（基端部２３ａ）の端面に開口する第３の油路２３０が基端部２３ａの中心を通り基端部２３ａの軸方向に沿って配置されている。そして、潤滑油供給部材２０５の他端２０５ｂは、第３の油路２３０に挿入されている。
また、この例において、第１の油路２１１が上述の第１の油路２１０と異なり、変位軸２３の先端部２３ｂの中心より基端部２３ａの中心側にずれて配置されており、先端部２３ｂから基端部２３ａの第３の油路２３０の外周部に接続して連通するように配置されている。また、第１の油路２１１の先端部２３ｂの端面側の開口部は閉塞されている。

これにより、トラニオン１５の背面側から潤滑油供給部材２０５に供給された潤滑油は、第３の油路２３０を通った後に第１の油路２１１と通り、さらに、第２の油路２２０を通ってスラスト玉軸受２４に至るようになっている。
この構成により、トラニオン１５の背面側から潤滑油の供給が可能となる。
また、潤滑油供給部材２０５をトラニオン１５の前面側から背面側に配管するようにしたので、枢軸１４の切欠部２０４の位置は、第５の実施の形態と同様となり、枢軸１４および傾転軸受の負荷のかからない部分に形成することができる。

なお、この例では、トラニオン１５の背面に変位軸２３が露出している場合を例としたが、トラニオン１５の背面に変位軸２３が露出してないものや、変位軸２３（基端部２３ａ）を持たないトラニオン１５の場合に、トラニオン１５を背面からパワーローラ１１側に貫通する油路を形成するものとしてもよい。この場合に、単にトラニオン１５の厚み分だけの短い油穴を形成すればいいので、トラニオン１５に油穴を形成するものとしても上述のような長い油穴を形成した際の問題が発生しずらい。

そして、第５および第６の実施の形態においても、トラニオン１５に長い油穴を形成することの問題は解決されることになる。
また、第６の実施の形態においても、第３の実施の形態に示すように潤滑油供給部材２０５にパワーローラ１１のトラクション面１１ａに潤滑油を供給する分岐を設ける構成としてもよい。
また、第５および第６の実施の形態においても、第１〜第３の実施の形態のように、駆動ロッド２９が接続された枢軸１４側から潤滑油供給部材２０５を配置するようにしてもよい。この場合に、駆動ロッド２９が設けられた枢軸１４に潤滑油供給部材２０５を通す切欠部２０４を形成することになる。そして、潤滑油供給部材２０５は、枢軸１４から直接駆動ロッド２９の内部に連通するようにしてもよいし、駆動ロッド２９の外周側から駆動ロッド２９の内部に連通するようにしてもよい。

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に適用することができる。

２ 入力側ディスク
３ 出力側ディスク
１１ パワーローラ
１１ａ 周面（トラクション面）
１１ｂ 油穴
１４ 枢軸
１５ トラニオン
１８ 支持孔
２３ 変位軸（軸部）
２３Ａ ヨーク
２３Ｂ ヨーク
２４ スラスト玉軸受（軸受）
３０ ラジアルニードル軸受（傾転軸受）
２００ 潤滑油供給部材
２０１ 貫通開口部
２０２ 貫通開口部
２０４ 切欠部
２０５ 潤滑油供給部材
２００ａ 一端
２００ｂ 他端
２１０，２２０，２４０ 油路
３００ 潤滑油供給部材（補強部材）
３００ａ 油路

Claims (3)

1. 互いの内側面同士を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、これらの両ディスク間に挟持される複数のパワーローラと、前記入力側ディスクおよび前記出力側ディスクの中心軸に対して捻れの位置にあり且つ互いに同心的に設けられた一対の枢軸を中心に傾転するとともに、前記各パワーローラを軸受を介して回転自在に支持する複数のトラニオンと、前記各トラニオンの前記各枢軸をそれぞれ傾転自在且つ軸方向に変位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、を備えるトロイダル型無段変速機において、
   前記枢軸の端部側からヨークを越えて、前記トラニオンに対してパワーローラを回転自在とする前記軸受に潤滑油を供給する潤滑油供給部材を備え、
   前記枢軸には、前記枢軸を傾転自在かつ揺動自在にヨークに接続する傾転軸受が設けられ、前記ヨークには、前記傾転軸受が挿入されて支持される支持孔が形成され
   前記枢軸の傾転軸受が取り付けられる傾転軸受取付部の前記枢軸の中心部分からパワーローラの先端側に、前記潤滑油供給部材を通す切欠部を設け、前記潤滑油供給部材が前記ヨークの前記支持孔を通ることを特徴とするトロイダル型無段変速機。
2. 前記切欠部が設けられた傾転軸受取付部の外周に円筒体を介して前記傾転軸受が取り付けられてい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。
3. 前記一対の枢軸のうちの一方の枢軸に前記トラニオンを前記枢軸の軸方向に駆動する駆動手段が接続され、
   前記一対の枢軸のうちの他方の枢軸の前記傾転軸受取付部に前記切欠部が形成され、前記切欠部に前記潤滑油供給部材が配置されるとともに、前記潤滑油供給部材の潤滑油を受ける一端側が前記枢軸の中心から当該枢軸の軸方向に沿って延出して配置さ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。

Images