JP2005351294A

JP2005351294A - 無段変速装置

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Publication number: JP2005351294A
Application number: JP2004169850A
Authority: JP
Inventors: Tomomi Yamaguchi; 智巳山口
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2004-06-08
Filing date: 2004-06-08
Publication date: 2005-12-22
Anticipated expiration: 2024-06-08
Also published as: JP4547999B2

Abstract

【課題】遊星歯車式変速機に組み込んだラジアルニードル軸受３１ａ、３１ｂに潤滑油を効率良く送り込み、且つ、この潤滑油中に混入した異物を除去する事で、上記遊星歯車式変速機の耐久性を十分に確保できる構造を実現する。
【解決手段】入力軸５に設けた基潤滑油流路５０から上記ラジアルニードル軸受３１ａ、３１ｂに潤滑油を、給油孔５６、５７、空間５８ａ、凹部６１、給油通路５３ａ、５３ｂを介して送り込み自在とする。給油通路５３ａの上流端部にフィルタ６４を設置し、上記潤滑油中に混入した異物を捕集する。この構成により、上記ラジアルニードル軸受３１ａ、３１ｂに清浄な潤滑油を送り込む様にして、上記課題を解決する。
【選択図】図１

Description

この発明は、車両（自動車）用自動変速装置として利用する、トロイダル型無段変速機と遊星歯車式変速機とを組み込んだ無段変速装置の改良に関する。具体的には、この遊星歯車式変速機を構成するラジアルニードル軸受の潤滑性を確保し、しかもこのラジアルニードル軸受に異物が入り込むのを防止して、このラジアルニードル軸受の耐久性向上を図るものである。

自動車用自動変速装置としてトロイダル型無段変速機を使用する事が研究され、一部で実施されている。又、トロイダル型無段変速機と遊星歯車式変速機とを組み合わせて無段変速装置を構成する事も、特許文献１〜８等に記載されている様に、従来から知られている。図３〜５は、このうちの特許文献４に記載された無段変速装置を示している。この無段変速装置は、トロイダル型無段変速機１と、第一〜第三各遊星歯車式変速機２〜４とを組み合わせて成るもので、互いに同心に、且つ、相対回転自在に支持された、入力軸５と、伝達軸６と、出力軸７とを有する。そして、上記第一、第二両遊星歯車式変速機２、３を上記入力軸５と上記伝達軸６との間に掛け渡す状態で、上記第三遊星歯車式変速機４をこの伝達軸６と上記出力軸７との間に掛け渡す状態で、それぞれ設けている。

このうちのトロイダル型無段変速機１は、１対の入力側ディスク８ａ、８ｂと、一体型の出力側ディスク９と、複数のパワーローラ１０、１０とを備える。このうちの両入力側ディスク８ａ、８ｂは、それぞれが断面円弧形のトロイド曲面である軸方向片側面同士を互いに対向させた状態で、上記入力軸５のうちで軸方向に離隔した２個所位置に、互いに同心に、且つ、この入力軸５と同期した回転を自在として支持している。又、上記出力側ディスク９は、上記入力軸５の中間部周囲で上記両入力側ディスク８ａ、８ｂ同士の間位置に、それぞれが断面円弧形のトロイド曲面である軸方向両側面をこれら両入力側ディスク８ａ、８ｂの軸方向片側面に対向させた状態で、これら両入力側ディスク８ａ、８ｂと同心に、且つ、これら両入力側ディスク８ａ、８ｂに対する相対回転を自在に支持している。

更に、上記各パワーローラ１０、１０は、上記出力側ディスク９の軸方向両側面と上記両入力側ディスク８ａ、８ｂの軸方向片側面との間に、それぞれ複数個ずつ挟持している。これら各パワーローラ１０、１０は、その周面を球状凸面としており、上記両入力側ディスク８ａ、８ｂと上記出力側ディスク９との間に挟持した状態で、これら入力側、出力側両ディスク８ａ、８ｂ、９同士の間での動力の伝達を自在としている。又、上記各パワーローラ１０、１０は、トラニオン１１、１１の内側面に回転自在に支持している。又、これら各トラニオン１１、１１は、それぞれの両端部に設けた各枢軸１２、１２を、ケーシング１４内に設置した支持板１３ａ、１３ｂに、揺動並びに軸方向の変位自在に支持している。これら両支持板１３ａ、１３ｂは、上記ケーシング１４内に、連結板１５とアクチュエータボディー１６とを介して支持固定された支柱１７、１７の両端部に、それぞれ支持されている。

又、環状に形成したこれら各支柱１７、１７の中間部同士の間に、上記出力側ディスク９を、１対のスラストアンギュラ玉軸受１８、１８により回転自在に支持している。又、上記出力側ディスク９に中空回転軸１９の基端部（図３の左端部）をスプライン係合させている。そして、この中空回転軸１９を、エンジンから遠い側（図３の右側）の入力側ディスク８ａの内側に挿通し、上記出力側ディスク９に伝わる動力を取り出し自在としている。更に、上記中空回転軸１９の先端部（図３の右端部）で上記入力側ディスク８ａの外側面から突出した部分に、前記第一遊星歯車式変速機２を構成する為の、第一太陽歯車２０を固設している。

一方、上記中空回転軸１９の内側に挿通した前記入力軸５の先端部（図３の右端部）でこの中空回転軸１９から突出した部分と、上記入力側ディスク８ａとの間に、特許請求の範囲に記載したキャリアに相当する第一キャリア２１を掛け渡す様に設けて、この入力側ディスク８ａと上記入力軸５とが、互いに同期して回転する様にしている。上記第一キャリア２１は、図５〜６に詳示する様に、断面Ｌ字形で全体を円環状とした中間支持板２２と、それぞれが円輪状に形成された第一、第二両連結板２３、２４との間に、それぞれ複数本ずつ（例えば３本ずつ）の第一、第二各遊星軸２５、２６を、上記第一、第二両連結板２３、２４同士の間に複数本（例えば３本）の第三遊星軸２７を、それぞれ掛け渡して成る。尚、これら両連結板２３、２４のうちの第一連結板２３が特許請求の範囲に記載した連結板に、上記中間支持板２２が特許請求の範囲に記載した支持板に、それぞれ相当する。

又、上記各遊星軸２５〜２７の周囲に各遊星歯車２８〜３０を、それぞれラジアルニードル軸受３１ａ、３１ｂ、３１ｃを介して、回転自在に支持している。そして、外径側の遊星歯車３０と内径側の各遊星歯車２８、２９とを互いに噛合させると共に、内径側の遊星歯車２８、２９を、上記中空回転軸１９の先端部（図３、５の右端部）に固設した上記第一太陽歯車２０又は前記伝達軸６の基端部に固設した第二太陽歯車３２に、外径側の遊星歯車３０を、上記第一キャリア２１の周囲に回転自在に設けた第一リング歯車３３に、それぞれ噛合させている。

又、上記中間支持板２２の中心に設けた円筒部３４は、上記入力軸５の中間部先端寄り部分にスプライン係合させ、ローディングナット３５により抑え付けている。尚、図６に示す様に、上記中間支持板２２の円輪部３６と上記第一、第二両連結板２３、２４とは、上記各遊星歯車２８〜３０から円周方向に外れた位置に設けた柱部３７、３７により、互いに連結している。図示の例の場合、上記第一キャリア２１を構成する上記中間支持板２２と第一、第二両連結板２３、２４とを、一体に形成している。そしてこの構成により、上記第一キャリア２１の、回転伝達方向の力に対する強度及び剛性を確保している。又、前記入力側ディスク８ａと上記第一キャリア２１との間での回転伝達を行なわせるべく、この入力側ディスク８ａの外側面複数個所に形成した凸部３８と、上記第一連結板２３の外周縁部に形成した切り欠き３９とを係合させている。

一方、前記第三遊星歯車式変速機４を構成する為の第二キャリア４０を、前記出力軸７の基端部（図３の左端部）に結合固定している。そして、この第二キャリア４０と上記第一リング歯車３３とを、低速用クラッチ４１を介して結合している。又、上記伝達軸６の先端寄り（図３の右端寄り）部分に第三太陽歯車４２を固設している。又、この第三太陽歯車４２の周囲に第二リング歯車４３を配置し、この第二リング歯車４３と前記ケーシング１４等の固定の部分との間に、高速用クラッチ４４を設けている。更に、この第二リング歯車４３と上記第三太陽歯車４２との間に配置した複数組の遊星歯車４５、４６を、上記第二キャリア４０に回転自在に支持している。これら各遊星歯車４５、４６は、互いに噛合すると共に、上記第二キャリア４０の径方向に関して内側に設けた遊星歯車４５を上記第三太陽歯車４２に、同じく外側に設けた遊星歯車４６を上記第二リング歯車４３に、それぞれ噛合している。

上述の様に構成する無段変速装置の場合、駆動軸４７から前記入力軸５に伝達され、更にこの入力軸５から前記両入力側ディスク８ａ、８ｂ及び前記各パワーローラ１０、１０を介して前記一体型の出力側ディスク９に伝わった動力は、前記中空回転軸１９を通じて取り出される。そして、上記低速用クラッチ４１を接続し、前記高速用クラッチ４４の接続を断った低速モード時には、前記トロイダル型無段変速機１の変速比を変える事により、上記入力軸５の回転速度を一定にしたまま、上記出力軸７の回転速度を、停止状態を挟んで正転、逆転に変換自在となる。即ち、この状態では、上記入力軸５と共に正方向に回転する第一キャリア２１と、上記中空回転軸１９と共に逆方向に回転する前記第一太陽歯車２０との差動成分が、前記第一リング歯車３３から、上記低速用クラッチ４１、上記第二キャリア４０を介して、上記出力軸７に伝達される。この状態では、上記トロイダル型無段変速機１の変速比を所定値にする事で上記出力軸７を停止させられる他、このトロイダル型無段変速機１の変速比を上記所定値から増速側に変化させる事により上記出力軸７を、車両を後退させる方向に回転させられる。これに対して、上記トロイダル型無段変速機１の変速比を上記所定値から減速側に変化させる事により上記出力軸７を、車両を前進させる方向に回転させられる。

更に、上記低速用クラッチ４１の接続を断ち、上記高速用クラッチ４４を接続した高速モード時には、上記出力軸７を、車両を前進させる方向に回転させる。即ち、この状態では、上記入力軸５と共に正方向に回転する上記第一キャリア２１と、上記中空回転軸１９と共に逆方向に回転する上記第一太陽歯車２０との差動成分に応じて回転する、前記第一遊星歯車式変速機２の遊星歯車２８の回転が、前記外径側の遊星歯車３０を介して、前記第二の遊星歯車式変速機３の遊星歯車２９に伝わり、前記第二太陽歯車３２を介して、前記伝達軸６を回転させる。そして、この伝達軸６の先端部に設けた前記第三太陽歯車４２と、この第三太陽歯車４２と共に前記第三遊星歯車式変速機４を構成する第二リング歯車４３及び遊星歯車４５、４６との噛合に基づき、上記第二キャリア４０及びこの第二キャリア４０に結合した上記出力軸７を、前進方向に回転させる。この状態では、上記トロイダル型無段変速機１の変速比を増速側に変化させる程、上記出力軸７の回転速度を速くできる。

上述の様な無段変速装置の運転時に、上記トロイダル型無段変速機１を構成する前記両入力側ディスク８ａ、８ｂの内側面及び前記出力側ディスク９の軸方向両側面と各パワーローラ１０、１０の周面との転がり接触部（トラクション部）に、適切な面圧を付与する必要がある。この為に図３〜５に示した無段変速装置を構成するトロイダル型無段変速機１の場合には、前記入力軸５のうちで前記駆動軸４７側の端部と、この端部周囲に設けられた入力側ディスク８ｂとの間に、押圧装置４８を設けている。図３に示した構造の場合にこの押圧装置４８は、それぞれが軸方向に拡縮自在である１対の油圧室４９ａ、４９ｂを備えた、ダブルピストン型である。この様な油圧式の押圧装置４８を備えた構造の場合、上記各油圧室４９ａ、４９ｂ内に送り込む圧油を制御する事で、上記各トラクション部に付与する面圧を常に適正な値に調節する。

又、上記無段変速装置の運転時に、前記第一〜第三各遊星歯車式変速機２〜４を構成する前記各遊星歯車２８〜３０、４５、４６は高速で回転する。従って、これら各遊星歯車２８〜３０を前記各遊星軸２５〜２７の周囲に回転自在に支持しているラジアルニードル軸受３１ａ、３１ｂ、３１ｃには、十分量の潤滑油を供給する必要がある（上記各遊星歯車４５、４６を回転自在に支持しているラジアルニードル軸受に就いても同じ）。この為に図示の例では、上記入力軸５の中心部に設けた基潤滑油流路５０から径方向外方に吐出した潤滑油を、前記各連結板２３、２４に形成した給油通路５１ａ、５１ｂ、５１ｃを通じて、上記各遊星軸２５〜２７の中心部に設けた各第二給油通路５２ａ、５２ｂ、５２ｃ内に導入する様に構成している。これら各第二給油通路５２ａ、５２ｂ、５２ｃ内に導入した潤滑油は、上記各遊星軸２５〜２７の中間部に設けたノズル孔から吐出して、上記各ラジアルニードル軸受３１ａ、３１ｂ、３１ｃを潤滑する。

前述の様に構成し上述の様に作用する先発明に係る無段変速装置の場合、構成各部材の加工作業及び組立作業が面倒で、コストが嵩むだけでなく、上記各ラジアルニードル軸受３１ａ、３１ｂ、３１ｃに送り込む潤滑油を十分に確保できない可能性がある。即ち、上記従来構造の場合には、上記各連結板２３、２４に上記各給油通路５１ａ、５１ｂ、５１ｃを形成する作業、これら各給油通路５１ａ、５１ｂ、５１ｃと上記各遊星軸２５〜２７の中心部に設けた上記各第二給油通路５２ａ、５２ｂ、５２ｃとを連通させる作業が面倒で、コスト上昇の原因となる。又、潤滑油を上記基潤滑油流路５０から上記各給油通路５１ａ、５１ｂ、５１ｃに受け渡す際に、この潤滑油のうちのかなりの部分が周囲に飛散し、これら各給油通路５１ａ、５１ｂ、５１ｃ内に送り込まれる潤滑油の量を、必ずしも十分に確保できない可能性がある。

特に、本発明の対象となる無段変速装置の場合、前記第一キャリア２１の回転方向と、前記中空回転軸１９並びに伝達軸６のそれぞれの端部に設けた第一、第二両太陽歯車２０、３２の回転方向とが互いに逆になるので、上記第一〜第三各遊星軸２５〜２７の周囲に支持した前記各遊星歯車２８〜３０の自転速度は、一般的な遊星歯車式の自動変速機の場合に比べて、非常に速くなる。この為、上述の様な潤滑油の供給不足が生じると、上記各ラジアルニードル軸受３１ａ、３１ｂ、３１ｃの寿命を確保しにくくなると共に、著しい場合には焼き付きが生じる可能性もあり、これら各ラジアルニードル軸受３１ａ、３１ｂ、３１ｃへの給油量を十分に確保する必要がある。

この様な事情に鑑みて、特願２００４−１１９８７０号には、図７〜１１に示した様な構造で、各遊星歯車に潤滑油を送り込む構造が開示されている。本発明は、この先発明に係る構造を改良するものであるから、この先発明に就いて説明する。
先ず、図７に示した先発明の第１例の構造の場合には、第一キャリア２１に支持した第一〜第三各遊星軸２５〜２７の内部にそれぞれ給油通路５３ａ、５３ｂ、５３ｃを設けている。これら各給油通路５３ａ、５３ｂ、５３ｃは、それぞれ、上記第一〜第三各遊星軸２５〜２７の中心部に設けた軸方向孔５４ａ、５４ｂ、５４ｃと、これら各軸方向孔５４ａ、５４ｂ、５４ｃと上記第一〜第三各遊星軸２５〜２７の外周面とを連通させる径方向孔５５ａ、５５ｂ、５５ｃとから成る。又、内径側の第一、第二両遊星軸２５、２６の中心部に形成した軸方向孔５４ａ、５４ｂ同士を、中間支持板２２に対する嵌合支持部でそれぞれの端部開口を対向させる事により、互いに連通させている。

更に、入力軸５の中心部に形成した基潤滑油流路５０と、上記各給油通路５３ａ、５３ｂ、５３ｃとを、上記入力軸５の中間部に形成した給油孔５６と、中空回転軸１９の中間部先端寄り部分に形成した給油孔５７と、第一連結板２３の内径側の空間５８と、この第一連結板２３と入力側ディスク８ａとの外側面同士の間に形成した潤滑油流路５９とを介して連通させている。図７に示した構造の場合には、この潤滑油流路５９を形成する為に、上記入力側ディスク８ａの外側面の内径寄り部分に、外径寄り部分よりも凹んだ段差面６０を全周に亙って設け、上記入力側ディスク８ａの外側面（図７の右側面）と上記第一連結板２３の外側面（図７の左側面）とを、上記段差面６０よりも外径側部分で当接させている（突き合わせている）。そして、この段差面６０よりも内径寄り部分で上記第一連結板２３の外側面と入力側ディスク８ａの外側面とが対向した部分に存在する隙間を、上記潤滑油流路５９としている。

この様な先発明に係る構造の第１例の場合には、上記入力軸５の中心部に形成した基潤滑油流路５０から、この入力軸５の中間部及び中空回転軸１９の中間部先端寄り部分に形成した各給油孔５６、５７を通じて、上記第一連結板２３の内径側の空間５８内に吐出された潤滑油が、この第一連結板２３の外側面と上記入力側ディスク８ａの外側面とにより構成される上記潤滑油流路５９内に送り込まれる。そして、上記潤滑油は、この潤滑油流路５９から、上記各給油通路５３ａ、５３ｂ、５３ｃを通じて前記各ラジアルニードル軸受３１ａ、３１ｂ、３１ｃ内に送り込まれ、これら各ラジアルニードル軸受３１ａ、３１ｂ、３１ｃを潤滑する。更に、一部の潤滑油は、上記入力側ディスク８ａの外側面と上記第一連結板２３の外側面の当接面同士の間に送り込まれてこの間部分を潤滑し、これら両外側面にフレッチング摩耗が発生する事を防止する。

又、図８〜９に示した、先発明に係る構造の第２例の場合には、入力側ディスク８ａの外側面（図８の右側面）と第一連結板２３の外側面（図８の左側面）との当接面積を、上述した第１例の場合よりも広くしている。この為に本例の場合には、上記入力側ディスク８ａの外側面に、この外側面の内周縁から径方向中間部まで、第一遊星軸２５に見合う数｛例えば、図９（Ａ）に示す様に３本、又は同図（Ｂ）に示す様に６本｝の凹部６１、６１を径方向に形成している。そして、これら各凹部６１、６１を、第一〜第三各遊星軸２５〜２７の中心部に設けた各給油通路５３ａ、５３ｂ、５３ｃ（第三遊星軸２７に関しては、図７参照）に潤滑油を送り込む為の潤滑油流路としている。上記両外側面同士は、上記各凹部６１、６１から外れた部分で、ほぼ隙間なく当接している。

上述の様な構成を採用した本例の場合には、上記入力側ディスク８ａの外側面と第一連結板２３の外側面との当接面積を広くしているので、これら両外側面にフレッチング摩耗を発生しにくくすると共に、上記入力側ディスク８ａの軽量化が可能になる。このうちのフレッチング摩耗の防止は、上記当接面積を広くして上記両外側面同士の当接部の面圧を低く抑える事で図られる。又、上記入力側ディスク８ａの軽量化は、上記第一連結板２３を含む第一キャリア２１により、この入力側ディスク８ａの外側面をバックアップ（支持）する事で、この入力側ディスク８ａの軸方向に関する厚さを小さくしても、この入力側ディスク８ａの弾性変形量を、実用上問題ない程度に抑えられる事により図れる。

更に、図１０〜１１に示した、先発明に係る構造の第３例の場合には、入力側ディスク８ａと別体で各凹部６１、６１を形成した、円板状の潤滑油流路用部材６２を、この入力側ディスク８ａの外側面に結合固定している。本例の場合には、この入力側ディスク８ａの外側面に環状凹部６３を形成し、この環状凹部６３内に上記潤滑油流路用部材６２を嵌装している。尚、この潤滑油流路用部材６２は、上記入力側ディスク８ａを構成する軸受鋼程硬い材料ではないが、十分な耐圧縮強度を有する、鋼等の金属材料により造る。又、上記潤滑油流路用部材６２と入力側ディスク８ａとの、回転方向の位相を合わせる為に、これら潤滑油流路用部材６２と入力側ディスク８ａとは、圧入、ねじ止め、溶接、スプライン係合等により結合している。

上述の様な先発明に係る構造の場合、各ラジアルニードル軸受３１ａ、３１ｂ、３１ｃに送り込む潤滑油の量を十分に確保する事はできるが、この潤滑油中に異物が混入する事を防止する事に就いては、特に考慮してはいない。一方、この潤滑油中には、無段変速装置の構成各部品を造る際にこれら構成各部品の表面に付着したままその後の洗浄作業によっても取り除けなかったバリが、組立後の運転に伴って上記各部品から分離する事により異物（金属小片）となって、混入する可能性がある。又、上記入力側ディスク８ａの外側面と前記第一連結板２３の外側面の当接面で、多少のフレッチング摩耗が発生する事は避けられず、この結果生じた金属製の摩耗粉が上記潤滑油に混入する可能性もある。

金属製の異物が混入した潤滑油を上記各ラジアルニードル軸受３１ａ、３１ｂ、３１ｃに送り込んだ場合、これら各ラジアルニードル軸受３１ａ、３１ｂ、３１ｃの転がり接触部の転がり疲れ寿命確保の面から悪影響が生じる事が避けられない。特許文献９には、トロイダル型無段変速機に関して、入力側、出力側両ディスクの内側面とパワーローラの周面との転がり接触部（トラクション部）に供給する潤滑油（トラクションオイル）中の異物をフィルタにより除去する技術が記載されている。但し、上記特許文献９に記載された技術は、トロイダル型無段変速機と遊星歯車式変速機とを組み合わせた無段変速装置に関するものではない。具体的には、この遊星歯車式変速機に組み込んだラジアルニードル軸受に潤滑油を効率良く送り込み、且つ、この潤滑油中に混入した異物を除去する事に就いては、上記特許文献９にも記載されていない。

特開平６−１７４０３３号公報特開２０００−２２０７１９号公報特開２００２−１３９１２４号公報特開２００４−８４７１２号公報米国特許第５６０７３７２号明細書米国特許第６０５９６８５号明細書米国特許第６０９９４３１号明細書米国特許第６３５８１７８号明細書特開２００２−２８６１１０号公報

本発明の無段変速装置は、上述の様な事情に鑑みて、トロイダル型無段変速機と遊星歯車式変速機とを組み合わせた無段変速装置に関して、この遊星歯車式変速機に組み込んだラジアルニードル軸受に潤滑油を効率良く送り込み、且つ、この潤滑油中に混入した異物を除去する事で、上記遊星歯車式変速機の耐久性を十分に確保できる構造を実現すべく発明したものである。

本発明の無段変速装置は、入力軸と、出力軸と、トロイダル型無段変速機と、遊星歯車式変速機とを備える。
これらトロイダル型無段変速機と遊星歯車式変速機とは、トロイダル型無段変速機を構成する入力側ディスクと遊星歯車式変速機を構成するキャリアとを隣接させると共に、これら入力側ディスクとキャリアとが同期して回転する状態に組み合わせている。
又、このキャリアは、上記入力軸に支持固定された支持板と、この支持板と同心に且つ軸方向に間隔をあけた状態で配置され、その側面を上記入力側ディスクの外側面に当接させた円輪状である連結板と、この連結板にそれぞれの一端部を支持された複数の遊星軸とを備えている。
又、上記遊星歯車式変速機は、上記各遊星軸の周囲に軸受を介して遊星歯車を回転自在に支持すると共に、これら各遊星軸の内部に給油通路を設けている。
又、潤滑油の流れ方向に関してこれら各給油通路の上流側端部を上記入力側ディスクの外側面に対向する状態で、下流側端部を上記各遊星軸の外周面に、それぞれ開口させている。
そして、上記入力側ディスクの外側面と上記連結板の側面との間に潤滑油流路を設け、この潤滑油流路を通じて上記給油通路に潤滑油を送り込み自在としている。
更に、上記潤滑油が流れる部分でこの給油通路の下流側端部開口よりも上流側部分に、この潤滑油中の異物を捕集する為のフィルタを設けている。

上述の様に構成する本発明の無段変速装置によれば、前述した先発明の場合と同様に、入力側ディスクの外側面とこの外側面に対向する連結板の側面との間に設けた潤滑油流路を通じて、各遊星軸の内部に設けた給油通路に潤滑油を供給できる。この為、連結板に給油路を設けるべくこの連結板に穿孔作業を行なう必要がなくなる。又、これと共に、この連結板と上記各遊星軸とを組み付ける際に、上記連結板に設けた給油路と上記各遊星軸の内部に設けた給油通路とを整合させる必要もなくなる為、キャリアの加工・組立作業の容易化を図れる。
更に、上記各遊星軸の内部に設けた給油通路の下流端開口からこれら各遊星軸の周囲に設けた軸受に向け送り出される潤滑油は、フィルタを通過して異物を除去されたものとなる。従って、この異物によって上記軸受の耐久性が損なわれる事を防止できる。
この為、十分な耐久性を有する無段変速装置を、低コストで実現できる。

本発明を実施する場合に例えば、請求項２、３に記載した様に、キャリアとして、支持板の軸方向に関して連結板と反対側に、この支持板と同心に且つ軸方向に間隔をあけた状態で配置された第二連結板を備えたものを使用する。
そして、請求項２に記載した発明の場合には、上記第二連結板と上記支持板とにそれぞれの両端部を支持された複数の第二遊星軸の周囲に軸受を介して第二遊星歯車を回転自在に支持すると共に、上記各第二遊星軸の中心部に第二給油通路を設ける。そして、この第二給油通路の端部と給油通路の端部とを、互いに対向する面にそれぞれ開口させ、互いの開口部の少なくとも一部を、上記給油通路と第二給油通路との間での潤滑油の受け渡しを可能な状態に対向させる。
又、請求項３に記載した発明の場合には、各遊星軸の両端部を、上記第二連結板と上記連結板とに支持する。
この様に構成すれば、軸方向に隣接して１対の遊星歯車式変速機を配置した構造で、両方の遊星歯車式変速機に組み込んだ軸受に、異物が混入していない潤滑油を効率良く送り込める構造を実現できる。

又、本発明を実施する場合に、例えば請求項４に記載した様に、フィルタを、給油通路の上流端開口部に設置する。
或は、請求項５に記載した様に、給油通路のうちで潤滑油流路に対向する端部開口を潤滑油を通過させないプラグで塞ぎ、このプラグと上記給油通路の下流端開口との間部分で給油通路内にフィルタを設ける。そして、各遊星軸の一部に、この給油通路のうちでこのフィルタに対向する部分と上記潤滑油流路とを連通させる給油孔を形成する。
この様な請求項５に記載した発明を実施する場合に、例えば請求項６に記載した様に、フィルタを、上記プラグとの間に空間を介在させた状態で設ける。そして、上記各遊星軸の一部に、この空間と上記潤滑油流路とを連通させる給油孔を形成する。
この様に構成すれば、上記フィルタの設置、並びに、修理等の為の着脱を容易に行なえる。
更に、請求項５又は請求項６に記載した発明を実施する場合に好ましくは、請求項７に記載した様に、給油孔の上流端を各遊星軸の軸方向端面に、下流端を給油通路の内周面に、それぞれ開口させる。
この様に構成すれば、この給油通路を通じての、入力側ディスクの外側面と連結板の側面との間に設けた潤滑油流路から、上記各遊星軸の周囲に設置した軸受への潤滑油の送り込みを、効率良く行なえる。

又、本発明を実施する場合に好ましくは、請求項８に記載した様に、潤滑油の送り方向に関して、フィルタよりも上流寄り部分に、この潤滑油中に混入した磁性材製の異物を捕集する為の永久磁石を設置する。
この様に構成すれば、バリ、摩耗粉等として潤滑油中に混入した、磁性材（鋼材）製の異物を上記フィルタよりも上流側で捕集して、この磁性材製の異物がこのフィルタにまで達するのを阻止できる。この結果、このフィルタが詰まりにくくなって、各遊星軸の周囲に設置した軸受に、長期間に亙って十分な潤滑油を供給できる。

又、本発明を実施する場合に好ましくは、請求項９に記載した様に、入力側ディスクの外側面と連結板の側面との間に設ける潤滑油流路を、この入力側ディスクの外側面に、この入力側ディスクの内周縁から径方向中間部まで形成された凹部とする。
この場合に、例えば請求項１０に記載した様に、これら各凹部を、入力側ディスクの外側面に、各遊星軸に見合う数だけ、円周方向に関して間欠的に形成する。
この様に構成すれば、上記入力側ディスクの外側面と上記連結板の側面との当接部の面積を確保し、この当接部の面圧の上昇を抑えて、この当接部でフレッチング摩耗が発生するのを抑えられる。

又、本発明を実施する場合に好ましくは、請求項１１に記載した様に、連結板の側面と入力側ディスクの外側面とのうちで潤滑油流路よりも径方向外側に位置する部分同士の間部分に第一シール部材を、上記連結板の内周縁とこの連結板の径方向内側に存在する部材の外周面との間部分に第二シール部材を、それぞれ設ける。そして、上記潤滑油流路内に入り込んだ潤滑油が給油通路以外の部分に流れる事を防止する。
この様に構成すれば、入力側ディスクの外側面と連結板の側面との当接部でフレッチング摩耗により生じた摩耗粉等の異物が、上記各間部分から上記潤滑油流路外に流失する事を防止できる（異物をこの潤滑油流路内に閉じ込められる）。この結果、上記異物により、無段変速装置の各部に、異常摩耗等の損傷が発生する事を防止できる。

図１は、請求項１、２、４、９、１０、１１に対応する、本発明の実施例１を示している。尚、本実施例の特徴は、入力側ディスク８ａの外側面と第一連結板２３の側面との間に設けた潤滑油流路である、各凹部６１内に流入した潤滑油中に混入した異物が、これら各凹部６１外に流失しない様にする構造にある。これら各凹部６１内に潤滑油を送り込み、更にこれら各凹部６１内の潤滑油を、第一、第二両遊星軸２５、２６の周囲に設置したラジアルニードル軸受３１ａ、３１ｂに供給する部分の構造及び作用は、前述の図８〜９に示した先発明に係る構造と同様である。又、第三遊星軸２７の周囲に設置したラジアルニードル軸受３１ｃ（図７参照）に関しても、前述した先発明と同様の構造により、潤滑油を送り込み自在とする。就いては、この先発明と同様の構成を有する部分には同一符号を付して重複する説明を省略若しくは簡略にし、以下、本実施例の特徴部分を中心に説明する。

本実施例の場合には、上記第一遊星軸２５内に設けた給油通路５３ａの上流端開口部にフィルタ６４を、この開口部を覆う状態で設置している。即ち、この給油通路５３ａを構成する軸方向孔５４ａのうちで、上記各凹部６１に対向する部分に上記フィルタ６４を、圧入若しくは接着剤により、内嵌固定している。入力軸５の中心部に設けた基潤滑油流路５０から、給油孔５６と、中空回転軸１９に設けた給油孔５７と、第一連結板２３の側面内径寄り部分に設けた空間５８ａとを通じて上記各凹部６１内に送り込まれた潤滑油は、上記フィルタ６４を通過してから、上記給油通路５３ａ及び上記第二遊星軸２６内に設けた給油通路５３ｂを構成する軸方向孔５４ａ、５４ｂ内に流入する。従って、これら各給油通路５３ａ、５３ｂを構成する径方向孔５５ａ、５５ｂから上記各ラジアルニードル軸受３１ａ、３１ｂに向けて送り出される潤滑油は、異物を含まない清浄なものとなる。この結果、これら各ラジアルニードル軸受３１ａ、３１ｂの転がり接触部に、異物の噛み込みに伴う圧痕等の損傷が生じる事を防止して、これら各ラジアルニードル軸受３１ａ、３１ｂの耐久性を十分に確保できる。尚、前記入力側ディスク８ａの内周面に設けたシールリング７０により、上記空間５８ａ内の潤滑油を上記各凹部６１内に、効率良く送り込める様にしている。

更に、本実施例の場合には、前記第一連結板２３の側面と上記入力側ディスク８ａの外側面とのうちで、潤滑油流路である上記各凹部６１の端部よりも径方向外側に位置する部分同士の間部分に、Ｏリング、シールリング等の第一シール部材６５を設けている。即ち、この第一シール部材６５を、上記第一連結板２３の側面と上記入力側ディスク８ａの外側面との間で、弾性的に圧縮した状態で挟持している。

又、上記第一連結板２３の内周縁と、この第一連結板２３の径方向内側に存在する部材である中空回転軸１９の外周面との間部分に、Ｏリング、セルフシールリング等の第二シール部材６６を設けている。即ち、上記第一連結板２３の内周縁部に形成した係止溝に係止した、この第二シール部材６６の内周縁を、上記中空回転軸１９の外周面に、全周に亙って摺接させている。
そして、上記第一、第二両シール部材６５、６６により、上記各凹部６１内に入り込んだ潤滑油が、前記各給油通路５３ａ、５３ｂ、５３ｃ以外の部分に流れる事を防止している。

本実施例の場合には、この様にして、上記各凹部６１内に入り込んだ潤滑油が上記各給油通路５３ａ、５３ｂ、５３ｃ以外の部分に流れない様に構成しているので、上記入力側ディスク８ａの外側面と上記第一連結板２３の側面との当接部でフレッチング摩耗により生じた摩耗粉等の異物を、上記各凹部６１内に閉じ込める事ができる。この結果、この異物により、両入力側ディスク８ａ、８ｂの内側面及び出力側ディスク９の軸方向両側面と各パワーローラ１０、１０の周面との転がり接触部（図３〜４参照）を含む、無段変速装置の各部に、異常摩耗等の損傷が発生する事を防止できる。

図２は、請求項１、２、４、５、７、８、９、１０に対応する、本発明の実施例２を示している。本実施例に関しても、上述した実施例１と同様に、各凹部６１内に潤滑油を送り込み、更にこれら各凹部６１内の潤滑油を、第一、第二両遊星軸２５、２６の周囲に設置したラジアルニードル軸受３１ａ、３１ｂに供給する部分の構造及び作用は、前述の図８〜９に示した先発明に係る構造と同様である。又、第三遊星軸２７の周囲に設置したラジアルニードル軸受３１ｃ（図７参照）に関しても、前述した先発明と同様の構造により、潤滑油を送り込み自在とする。就いては、この先発明と同様の構成を有する部分には同一符号を付して重複する説明を省略若しくは簡略にし、以下、本実施例の特徴部分を中心に説明する。

本実施例の場合には、第一遊星軸２５内に設けた給油通路５３ａのうちで、潤滑油流路である上記凹部６１に対向する端部開口を、潤滑油を通過させないプラグ６７で塞いでいる。そして、上記給油通路５３ａのうちで、このプラグ６７とこの給油通路５３ａの下流端開口との間部分に、フィルタ６４を設けている。本実施例の場合には、このフィルタ６４を、上記プラグ６７に隣接する状態で設けている。そして、上記第一遊星軸２５の一部に、上記給油通路５３ａのうちで上記フィルタ６４に対向する部分と、上記凹部６１とを連通させる給油孔６８を形成している。本実施例の場合には、この給油孔６８の上流端を上記第一遊星軸２５の軸方向端面に、下流端を上記給油通路５３の内周面で上記フィルタ６４の外周面に対向する部分に、それぞれ開口させている。尚、図示はしないが、フィルタ６４とプラグ６７との間に空間を介在させ、給油孔６８の下流端を、この空間部分に開口させる事もできる。

更に、本実施例の場合には、上記凹部６１の端部で、入力側ディスク８ａの径方向に関して上記給油孔６８の上流端開口よりも外寄り部分に、永久磁石６９を設置している。
本実施例の場合には、この様な位置に永久磁石６９を設ける事により、バリ、摩耗粉等として潤滑油中に混入した、磁性材（鋼材）製の異物を、上記フィルタ６４よりも上流側で捕集して、この磁性材製の異物がこのフィルタ６４にまで達するのを阻止できる。即ち、この磁性材製の異物は、潤滑油に比べて比重が大きいので、上記入力側ディスク８ａの回転に伴う遠心力により、上記凹部６１の外径側端部にまで達し、この部分に設置された上記永久磁石６９に吸着され、そのままの位置に留る。この結果、上記フィルタ６４が詰まりにくくなって、上記第一遊星軸２５を含む、各遊星軸２５〜２７の周囲に設置したラジアルニードル軸受３１ａ、３１ｂ、３１ｃに、長期間に亙って十分な潤滑油を供給できる。

本発明の実施例１を示す、図８と同様の断面図。同実施例２を示す、図８と同様の断面図。従来の無段変速装置の第１例を示す断面図。図３のＢ−Ｂ断面図。図３のＡ部拡大図。キャリアを取り出して示す斜視図。先発明に係る構造の第１例を示す、図３のＡ部に相当する断面図。同第２例を示す、図７の上半部に相当する図。入力側ディスクの外側面に形成した凹部の形状の２例を、図８の右方から見た状態で示す図。先発明に係る構造の第３例を示す、図７の上半部に相当する図。潤滑油流路用部材の外側面に形成した凹部の形状の２例を、図１０の右方から見た状態で示す図。

符号の説明

１トロイダル型無段変速機
２第一遊星歯車式変速機
３第二遊星歯車式変速機
４第三遊星歯車式変速機
５入力軸
６伝達軸
７出力軸
８ａ、８ｂ入力側ディスク
９出力側ディスク
１０パワーローラ
１１トラニオン
１２枢軸
１３ａ、１３ｂ支持板
１４ケーシング
１５連結板
１６アクチュエータボディー
１７支柱
１８スラストアンギュラ玉軸受
１９中空回転軸
２０第一太陽歯車
２１第一キャリア
２２中間支持板
２３第一連結板
２４第二連結板
２５第一遊星軸
２６第二遊星軸
２７第三遊星軸
２８遊星歯車
２９遊星歯車
３０遊星歯車
３１ａ、３１ｂ、３１ｃラジアルニードル軸受
３２第二太陽歯車
３３第一リング歯車
３４円筒部
３５ローディングナット
３６円輪部
３７柱部
３８凸部
３９切り欠き
４０第二キャリア
４１低速用クラッチ
４２第三太陽歯車
４３第二リング歯車
４４高速用クラッチ
４５遊星歯車
４６遊星歯車
４７駆動軸
４８押圧装置
４９ａ、４９ｂ油圧室
５０基潤滑油流路
５１ａ、５１ｂ、５１ｃ給油通路
５２ａ、５２ｂ、５２ｃ第二給油通路
５３ａ、５３ｂ、５３ｃ給油通路
５４ａ、５４ｂ、５４ｃ軸方向孔
５５ａ、５５ｂ、５５ｃ径方向孔
５６給油孔
５７給油孔
５８、５８ａ空間
５９潤滑油流路
６０段差面
６１凹部
６２潤滑油流路用部材
６３環状凹部
６４フィルタ
６５第一シール部材
６６第二シール部材
６７プラグ
６８給油孔
６９永久磁石
７０シールリング

Claims

入力軸と、出力軸と、トロイダル型無段変速機と、遊星歯車式変速機とを備え、これらトロイダル型無段変速機と遊星歯車式変速機とは、トロイダル型無段変速機を構成する入力側ディスクと遊星歯車式変速機を構成するキャリアとを隣接させると共に、これら入力側ディスクとキャリアとが同期して回転する状態に組み合わされており、このキャリアは、上記入力軸に支持固定された支持板と、この支持板と同心に且つ軸方向に間隔をあけた状態で配置され、その側面を上記入力側ディスクの外側面に当接させた円輪状である連結板と、この連結板にそれぞれの一端部を支持された複数の遊星軸とを備えたものであり、上記遊星歯車式変速機は、これら各遊星軸の周囲に軸受を介して遊星歯車を回転自在に支持すると共に、これら各遊星軸の内部に給油通路を設けており、潤滑油の流れ方向に関してこれら各給油通路の上流側端部を上記入力側ディスクの外側面に対向する状態で、下流側端部を上記各遊星軸の外周面に、それぞれ開口させると共に、上記入力側ディスクの外側面と上記連結板の側面との間に潤滑油流路を設け、この潤滑油流路を通じて上記給油通路に潤滑油を送り込み自在としており、上記潤滑油が流れる部分でこの給油通路の下流側端部開口よりも上流側部分に、この潤滑油中の異物を捕集する為のフィルタを設けている無段変速装置。
キャリアが、支持板の軸方向に関して連結板と反対側に、この支持板と同心に且つ軸方向に間隔をあけた状態で配置された第二連結板を備えており、この第二連結板と上記支持板とにそれぞれの両端部を支持された複数の第二遊星軸の周囲に軸受を介して第二遊星歯車を回転自在に支持すると共に、上記各第二遊星軸の中心部に第二給油通路を設けており、この第二給油通路の端部と給油通路の端部とを、互いに対向する面にそれぞれ開口させ、互いの開口部の少なくとも一部を、上記給油通路と第二給油通路との間での潤滑油の受け渡しを可能な状態に対向させている、請求項１に記載した無段変速装置。
キャリアが、支持板の軸方向に関して連結板と反対側に、この支持板と同心に且つ軸方向に間隔をあけた状態で配置された第二連結板を備えており、各遊星軸の両端部は、この第二連結板と上記連結板とに支持されている、請求項１〜２の何れかに記載した無段変速装置。
フィルタが、給油通路の上流端開口部に設置されている、請求項１〜３の何れかに記載した無段変速装置。
給油通路のうちで潤滑油流路に対向する端部開口を潤滑油を通過させないプラグで塞ぎ、このプラグと上記給油通路の下流端開口との間部分で給油通路内にフィルタを設けると共に、各遊星軸の一部に、この給油通路のうちでこのフィルタに対向する部分と上記潤滑油流路とを連通させる給油孔を形成している、請求項１〜４の何れかに記載した無段変速装置。
給油通路のうちで潤滑油流路に対向する端部開口を潤滑油を通過させないプラグで塞ぎ、このプラグと上記給油通路の下流端開口との間部分で給油通路内にフィルタを、このプラグとの間に空間を介在させた状態で設けると共に、各遊星軸の一部に、この空間と上記潤滑油流路とを連通させる給油孔を形成している、請求項１〜５の何れかに記載した無段変速装置。
給油孔の上流端を各遊星軸の軸方向端面に、下流端を給油通路の内周面に、それぞれ開口させている、請求項５又は請求項６に記載した無段変速装置。
潤滑油の送り方向に関して、フィルタよりも上流寄り部分に、この潤滑油中に混入した磁性材製の異物を捕集する為の永久磁石を設置している、請求項１〜７の何れかに記載した無段変速装置。
潤滑油流路が、入力側ディスクの外側面に、この入力側ディスクの内周縁から径方向中間部まで形成された凹部である、請求項１〜８の何れかに記載した無段変速装置。
各凹部が、入力側ディスクの外側面に、各遊星軸に見合う数だけ、円周方向に関して間欠的に形成されている、請求項９に記載した無段変速装置。
連結板の側面と入力側ディスクの外側面とのうちで潤滑油流路よりも径方向外側に位置する部分同士の間部分に第一シール部材を、上記連結板の内周縁とこの連結板の径方向内側に存在する部材の外周面との間部分に第二シール部材を、それぞれ設ける事により、上記潤滑油流路内に入り込んだ潤滑油が給油通路以外の部分に流れる事を防止した、請求項１〜１０の何れかに記載した無段変速装置。