JP2023038485A - トロイダル型無段変速機 - Google Patents

Abstract

【課題】パワーローラを回転可能に支持する支持軸に潤滑油分配部材を強固に固定でき、運転時に潤滑油分配部材の支持軸に対する所定の位置からの移動を防止できるトロイダル型無段変速機を提供する。【解決手段】パワーローラ１１を支持する支持軸２３ｂとスラスト軸受２４との間に配設され、潤滑油をスラスト軸受２４の方へ分配して送る複数の分配路１００ａを有するリング形状の潤滑油分配部材１００とを備え、支持軸２３ｂと潤滑油分配部材１００との双方は、金属製であり、支持軸２３ｂの所定の位置から潤滑油分配部材１００が移動するのを防止する移動防止構造を有する。移動防止構造は、潤滑油分配部材１００を支持軸２３ｂに焼き嵌め固定した構造等とする。【選択図】図２

Description

本発明は、自動車、航空機の発電機または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９および図１０に示すように構成されている。図９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（伝達歯車）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９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９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９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ととも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１０参照）が回転自在に挟持されている。

図９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９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（予圧）を付与する。

図１０は、図９のＡ－Ａ線に沿う断面図である。図１０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を中心として揺動する一対のトラニオン１５，１５が設けられている。なお、図１０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、支持板部１６の長手方向(図１０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。

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、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１０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鍛造加工により矩形状に形成されている。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３０を介して揺動自在に支持されている。また、ヨーク２３Ａ，２３Ｂの幅方向（図１０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５６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１０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（スラスト軸受）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（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１０の下端部)にはそれぞれ駆動ロッド（トラニオン軸）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５６と下側シリンダボディ５７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、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、さら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する。例えば、図１０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は、パワーローラ１１を支持するスラスト玉軸受２４に大きなスラスト方向の荷重がかかることから、このスラスト玉軸受２４の転動体２６，２６の周囲に潤滑油を供給する構造を備えている。
従来、このスラスト玉軸受（スラスト軸受）２４への潤滑油の供給は、スラスト玉軸受２４の中央を通るシャフト（支持軸）２３ｂに油孔を形成し、この油孔を介してスラスト玉軸受２４の内側から潤滑油を吐出して行われている。
しかしながら、シャフトの油孔から潤滑油を吐出してスラスト軸受に適切な割合で振り分けるには、油孔の開口部を適切な位置に高精度に形成する必要があるため、シャフトの加工コストが増大するという問題がある。このため、油孔の開口部を高精度に形成しないとすると、スラスト軸受に油孔から潤滑油が適切な量および方向、位置や割合で供給され難いため、例えば特許文献１に記載されるように、シャフト（支持軸）とスラスト軸受との間にリング形状の潤滑油分配部材を設け、この潤滑油分配部材に前記油孔から供給される潤滑油をスラスト転がり軸受の方へ分配して送る複数の分配路を設けることで、スラスト軸受の内輪（パワーローラ）側と外輪側に適切な量を適切な割合で振り分けて潤滑油を供給するようにしている。

特開２０１２－２２５４７９号公報

しかしながら、特許文献１に記載の従来のトロイダル型無段変速機では、潤滑油分配部材が樹脂（例えばフッ素樹脂）製である一方、支持軸は焼入れ鋼等の金属製であり、さらに、潤滑油分配部材の固定は、当該潤滑油分配部材を支持軸に圧入しているだけであるので、樹脂製の潤滑油分配部材の締め付け力は低く、潤滑油分配部材が樹脂製であるがために、運転時の高温および振動において変形なども生じる。また、潤滑油分配部材が樹脂製である一方、支持軸は金属製であるため、潤滑油分配部材と支持軸との熱膨張係数（又は線熱膨張係数）の差が大きくなる。このため、運転時に高温となると、支持軸より潤滑油分配部材が大きく膨張してしまう。以上の結果、支持軸と潤滑油分配部材との間に隙間が生じ、潤滑油分配部材が支持軸の軸方向に移動してしまうおそがある。潤滑油分配部材が支持軸の軸方向でパワーローラ側に移動すると、回転するパワーローラとの接触が発生し、動力伝達効率の低下や接触部の摩耗の進行、摩耗粉の発生によるパワーローラ軸受の剥離に至るおそれがある。

本発明は、前記事情に鑑みてなされたもので、パワーローラを回転可能に支持する支持軸に潤滑油分配部材を強固に固定でき、運転時に潤滑油分配部材の支持軸に対する所定の位置からの移動を防止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している。

前記目的を達成するために、本発明のトロイダル型無段変速機は、それぞれの内側面どうしを互いに対向させた状態で互いに同心的にかつ回転自在に設けられた第１ディスクおよび第２ディスクと、
前記第１ディスクと前記第２ディスクとの間に挟持されるパワーローラと、
前記第１ディスクおよび前記第２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し、かつ支持軸を中心に前記パワーローラを回転可能に支持するトラニオンと、
前記パワーローラに加わるスラスト荷重を受けつつ前記パワーローラを回転可能に支持するスラスト軸受と、
前記支持軸の外周面に開口し前記スラスト軸受に向けて潤滑油を送る油孔と、
前記支持軸に通されて前記支持軸と前記スラスト軸受との間に配設され、かつ前記油孔から供給される潤滑油を前記スラスト軸受の方へ分配して送る複数の分配路を有するリング形状の潤滑油分配部材とを備えたトロイダル型無段変速機において、
前記支持軸と前記潤滑油分配部材との双方は、金属製であり、
さらに、前記支持軸の所定の位置から前記潤滑油分配部材が移動するのを防止する移動防止構造を有することを特徴とする。
ここで「所定の位置」とは、潤滑油分配部材が支持軸に設計とおりに固定される部位のことである。

本発明においては、支持軸と前記潤滑油分配部材との双方が金属製であり、前記支持軸の所定の位置からの潤滑油分配部材の移動を防止する移動防止構造を有するので、支持軸に潤滑油分配部材を強固に固定でき、高温高回転および高い振動が発生する運転時に潤滑油分配部材が支持軸の所定の位置から移動するのを防止できる。

本発明の前記構成において、前記移動防止構造は、前記潤滑油分配部材を前記支持軸に焼き嵌め固定した構造、または前記支持軸を前記潤滑油分配部材に冷やし嵌め固定した構造であってもよい。

ここで、焼き嵌め固定した構造とは、焼き嵌めする前（常温時）の潤滑油分配部材の内径寸法を、支持軸の外径仕上げ加工寸法に対し小さい値とし、そして、潤滑油分配部材を温め内径寸法が支持軸の仕上げ加工寸法より大きくなるよう膨張させて、支持軸へ嵌めこんだ後、冷却することによって、潤滑油分配部材を支持軸に固定する構造のことを言う。
また、冷やし嵌め固定した構造とは、冷やし嵌めする前（常温時）の支持軸の外径仕上げ加工寸法を、潤滑油分配部材の内径寸法に対し大きい値とし、そして、支持軸を冷やして、支持軸の外径寸法が潤滑油分配部材の内径寸法より小さくなるように収縮させて、当該支持軸を潤滑油分配部材に嵌め込んだ後、常温に戻すことによって、潤滑油分配部材を支持軸に固定する構造のことを言う。

また、本発明に前記構成において、前記支持軸が当該支持軸の先端側ほど大径となるようなテーパ構造を有していてもよい。

ここで、テーパ構造としては、例えば、支持軸の上側（内輪軸受け支持用ニードル軸受け側（パワーローラ側））の外径寸法を支持軸の下側（基端部側）の外径寸法より少々（数μm）大きくし、潤滑油分配部材の上側の締付力を下側より大きくすることで潤滑油分配部材の移動防止（支持軸の軸方向への移動防止）を行えばよい。

また、本発明の前記構成において、前記支持軸の外周部に、前記潤滑油分配部材のパワーローラ側の端面に当接する段付き部が形成されていてもよい。

ここで、支持軸の外周部に段付き部を形成する場合、支持軸外径部に潤滑油分配部材が嵌る幅分の径を小さくするように周溝を形成してもよいし、支持軸の上側（内輪軸受け支持用ニードル軸受け側（パワーローラ側））の径を広げように環状のフランジ部を形成してもよい。
また、前記潤滑油分配部材を前記支持軸に焼き嵌め固定するが、温め膨張した潤滑油分配部材の内径寸法は、段付き部の径より大きくなり、支持軸の段付き部より小径側でも締め代は保たれる。そして運転時に高温になり潤滑油分配部材の内径は膨張するが、支持軸も膨張するため段付き部の径よりは大きくならない。したがって潤滑油分配部材が支持軸の所定の位置から移動するのを防止できる。

また、本発明の前記構成において、前記移動防止構造は、前記潤滑油分配部材を前記支持軸に加締め固定した構造であってもよい。

ここで、潤滑油分配部材の上側（内輪軸受け支持用ニードル軸受け側（パワーローラ側））に加締め部（段差）を設けるのが好ましい。これは、潤滑油分配部材を外径部で加締めると潤滑油分配部材が薄肉リング状であるため、変形するおそれがあるからである。
また、潤滑油分配部材の内径寸法は、支持軸に段付き部を形成した場合に、当該段付き部の外径寸法よりわずかに大きくすることで、常温においても潤滑油分配部材を支持軸に嵌めることができる。また、潤滑油分配部材の内径寸法を支持軸の外径より小さくし、焼き嵌めにて潤滑油分配部材を支持軸に固定することもできる。
その後、潤滑油分配部材の上側に設けた加締め部を加締めて固定する。
支持軸に段付き部を形成した場合、当該段付き部に加締め部がかみ合い、潤滑油分配部材が支持軸の所定の位置から移動するのを防止できる。

また、本発明の前記構成において、前記移動防止構造は、前記支持軸に段差溝が周方向に沿って形成され、前記段差溝に前記潤滑油分配部材を加締め固定した構造であってもよい。

ここで、段差溝の溝幅を潤滑油分配部材の幅（潤滑油分配部材の軸方向の幅）とほぼ等しく設定するのが好ましい。このようにすると、段差溝に潤滑油分配部材がかみ合って加締め固定される。

また、本発明の前記構成において、前記加締め固定した構造では、前記潤滑油分配部材が前記支持軸に焼き嵌め固定されるか、または前記支持軸が前記潤滑油分配部材に冷やし嵌め固定されていてもよい。

また、本発明の前記構成において、前記移動防止構造は、前記支持軸の外周部に形成された凹部に前記外周部から突出するように嵌め込まれた突出部材が、前記潤滑油分配部材のパワーローラ側の端面に当接した構造であってもよい。

ここで、凹部は支持軸の外周部に周方向に所定間隔で形成された孔や溝であってもよいし、周方向に沿って連続的に形成された周溝であってもよい。

また、本発明の前記構成において、前記凹部が前記支持軸の外周方向に沿って連続的に形成された周溝であり、前記突出部材が前記周溝に嵌め込まれた止め輪であってもよい。

また、本発明の前記構成において、前記潤滑油分配部材が前記支持軸に焼き嵌め固定されるか、または前記支持軸が前記潤滑油分配部材に冷やし嵌め固定されていてもよい。

また、本発明の前記構成において、前記潤滑油分配部材は、前記支持軸と熱膨張係数が等しいか、近い値の金属で形成されていてもよい。
ここで、熱膨張係数が近い値とは、支持軸と潤滑油分配部材を形成する金属の熱膨張係数の差が２５（１０^－６／Ｋ（ｍ））以内であると規定する。
この場合、支持軸を形成する金属の方が潤滑油分配部材を形成する金属より熱膨張係数が大きいのが好ましい。

このような構成によれば、潤滑油分配部材が支持軸と熱膨張係数が等しいか、近い値の金属製であるので、運転時に高温となって潤滑油分配部材の内径が膨張しても、支持軸も同様に膨張するため両者の嵌合態様（固定状態）は維持される。このため、より確実に潤滑油分配部材が支持軸の所定の位置から移動するのを防止できる。

本発明によれば、パワーローラを回転可能に支持する支持軸に潤滑油分配部材を強固に固定でき、運転時に潤滑油分配部材の支持軸に対する所定の位置からの移動を防止できる。

本発明の第１の実施形態を示すもので、パワーローラを備えたトラニオンを示す断面図である。 同、パワーローラを備えたパワーローラユニットを示す断面図である。 同、（ａ）は潤滑油分配部材の正面図、（ｂ）は潤滑油分配部材平面図である。 同、パワーローラの支持軸を示す断面図である。 本発明の第２の実施形態を示すもので、パワーローラの支持軸を示す断面図である。 本発明の第３の実施形態を示すもので、パワーローラの支持軸を示す断面図である。 本発明の第４の実施形態を示すもので、パワーローラの支持軸を示す断面図である。 本発明の第５の実施形態を示すもので、パワーローラの支持軸を示す断面図である。 従来のトロイダル型無段変速機の一例を示す断面図である。 図９における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１１のスラスト軸受２４に適切な量を適切な割合で振り分けて潤滑油を供給する潤滑油分配部材の材質および移動防止構造にあり、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説明し、従来と同一構成には同一符号を付してその説明を省略することもある。

（第１の実施形態）
図１～図３は、第１の実施形態を示すもので、図１はパワーローラ１１を備えたトラニオン１５を示す断面図、図２はパワーローラ１１を備えたパワーローラユニットＰＵを示す断面図、図３は潤滑油分配部材を示す図、図４は外輪１１ｂを含む変位軸２３の断面図である。
図１に示すように、トラニオン１５は、上下に長尺な支持板部１６と、この支持板部１６の両端部（上下端部）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。この折れ曲がり壁部２０，２０によって、トラニオン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が形成されている。また、各折れ曲がり壁部２０，２０の外側面には、枢軸１４，１４が互いに同心的に設けられている。

図１および図２に示すように、パワーローラ１１は、スラスト軸受２４の内輪１１ｃによって構成されている。内輪１１ｃ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、内輪１１ｃ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（スラスト軸受）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、パワーローラ１１（内輪１１ｃ）に加わるスラスト方向の荷重を支承しつつ、パワーローラ１１（内輪１１ｃ）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は複数の玉（以下、転動体という）２６と、これら転動体２６を転動自在に保持する円環状の保持器２７と、パワーローラ１１である内輪１１ｃと、円環状の外輪１１ｂとから構成されている。また、スラスト玉軸受２４の内輪軌道は内輪１１ｃの外側面（大端面）に、外輪軌道は外輪１１ｂの内側面にそれぞれ形成されている。

また、支持板部１６の中央部には円孔が形成され、この円孔には変位軸２３の基端部２３ａが軸回りに回転可能に挿入されている。この変位軸２３の先端部は支持軸２３ｂとなっており、この支持軸２３ｂには、パワーローラ１１が回転可能支持されている。すなわち、パワーローラ１１には孔１１ｄが形成され、この孔１１ｄにラジアルニードル軸受２３ｇが挿入され、このラジアルニードル軸受２３ｇに支持軸２３ｂが回転可能に支持されている。

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１１ｂの外側面との間に挟持されており、トラニオン１５の支持板部１６の内側面に添って配置された平板状のレース２５ａと、ポケット穴を周方向に所定間隔をあけて形成した円盤形状の保持器２５ｂと、ポケット穴に収納されている複数のニードル２５ｃとを備えている。

また、支持軸２３ｂには油路７４が設けられている。この油路７４は支持軸２３ｂの内部にその軸方向に沿って延びて設けられており、この油路７４には、支持軸２３ｂの軸方向と直交する方向に延び、かつ周方向に所定間隔で設けられた複数の油路７５の基端部が接続されている。油路７５の先端部は支持軸２３ｂの外周面に開口した油孔７５ａとなっており、この油孔７５ａからスラスト軸受２４に向けて潤滑油を吐出して送るようになっている。
また、支持軸２３ｂの油路７４には、トラニオン１５の油路７６が油路７７，７８を介して連結され、この油路７６に油路７９が連結されている。また、油路７９には油路８０が連結されている。そして、油路８０に油孔８０ａから潤滑油が供給され、油路７９，７６，７７，７８を介して油路７４に供給される。
なお、支持軸２３ｂの油路７４まで潤滑油を供給する構成は、上記の構成に制限されるものではなく、様々な構成を適用可能である。

前記支持軸２３ｂとスラスト軸受２４の保持器２７との間には、リング状の潤滑油分配部材１００が支持軸２３ｂに通されて設けられている。この潤滑油分配部材１００は、前記油孔７５ａから供給される潤滑油をスラスト軸受２４の方へ分配して送るためものものであり、複数の分配路１００ａを有している。これら分配路１００ａは潤滑油分配部材１００の軸に対して傾斜している。潤滑油分配部材１００の内径側には、凹所１００ｆが周方向に沿って形成され、この凹所１００ｆの底面に分配路１００ａの基端部が開口している。

潤滑油分配部材１００は、図３に示すように、円形リング状に形成されており、外周面は、潤滑油分配部材１００の軸方向に対して傾斜する円錐台状の２つの傾斜面１００ｂ，１００ｃと、当該傾斜面１００ｂ，１００ｃを繋ぎ、かつ潤滑油分配部材１００の軸方向と平行な円筒状の平行面１００ｄとから構成されている。傾斜面１００ｂは潤滑油分配部材１００の上面側に形成され、傾斜面１００ｃは潤滑油分配部材１００の下面側に形成されている。
複数の分配路１００ａの先端部は傾斜面１００ｂ，１００ｃに開口しており、傾斜面１００ｂに開口する分配路１００ａからスラスト軸受２４の内輪１１ｃ（パワーローラ１１）側に潤滑油が吐出され、傾斜面１００ｃに開口する分配路１００ａから外輪１１ｂ側に潤滑油が吐出される。
また、潤滑油分配部材１００は「鉄鋼（鋼、ステンレスなど）、非鉄金属（アルミ、銅、チタンなど）」等の金属で形成されており、このような金属製の潤滑油分配部材１００は、移動防止構造によって支持軸２３ｂの所定の位置からの移動が防止されている。
ここで「所定の位置」とは、潤滑油分配部材１００が支持軸２３ｂに設計とおりに固定される部位のことであり、例えば図４に示すように、支持軸２３ｂの後述する大径軸部２３ｄの部位である。
また、潤滑油分配部材１００は、支持軸２３ｂと熱膨張係数（又は線熱膨張係数）が等しいか、近い値の金属で形成されており、例えば潤滑油分配部材１００が炭素鋼である場合、支持軸２３ｂも炭素鋼とするのが好ましい。また、潤滑油分配部材１００と支持軸２３ｂとを異なる金属で形成してもよいが、熱膨張係数は等しいか近い値（例えば熱膨張係数の差が２５（１０^－６／Ｋ（ｍ））以内）の方が好ましい。この場合、支持軸２３ｂを形成する金属の方が潤滑油分配部材１００を形成する金属より熱膨張係係数が大きいのが好ましい。
なお、後述する第２～５の実施形態でも、潤滑油分配部材１００は、支持軸２３ｂと熱膨張係数（又は線熱膨張係数）が等しいか、近い値の金属で形成されている。
また、支持軸２３ｂは変位軸２３の先端部を構成しているが、当該支持軸２３ｂは外輪１１ｂおよび変位軸２３の基端部２３ａと一体的に形成されているので、外輪１１ｂおよび基端部２３ａも支持部２３ｂと同じ金属で形成されている。

第１の実施形態の移動防止構造は、図４に示すように、潤滑油分配部材１００を支持軸２３ｂに焼き嵌め固定した構造（焼き嵌め固定構造）、または支持軸２３ｂを潤滑油分配部材１００に冷やし嵌め固定した構造（冷やし嵌め固定構造）である。支持軸２３ｂは、外輪１１ｂに一体的に形成された大径軸部２３ｄと、この大径軸部２３ｄより小径でかつ大径軸部２３ｄと同軸に一体形成された小径軸部２３ｅとから構成され、小径軸部２３ｅによってパワーローラ１１（内輪１１ｃ）がラジアルニードル軸受２３ｇを介して回転可能に支持されている（図２参照）。

また、支持軸２３ｂの大径軸部２３ｄに潤滑油分配部材１００が焼き嵌め固定されている。この焼き嵌め固定した構造では、焼き嵌めする前（常温時）の潤滑油分配部材１００の内径寸法を、支持軸２３ｂの大径軸部２３ｄの外径仕上げ加工寸法に対し小さい値とし、そして、潤滑油分配部材１００を温め内径寸法が大径軸部２３ｄの仕上げ加工寸法より大きくなるよう膨張させて、大径軸部２３ｄへ嵌めこんだ後、冷却することによって、潤滑油分配部材１００を大径軸部２３ｄに固定する。
また、大径軸部２３ｄの外輪１１ｂの上面（支持軸２３ｂが設けられる上面）１１ｅからの高さ寸法ｈ１は、潤滑油分配部材１００の軸方向の高さ寸法ｈ２より長くなっており、潤滑油分配部材１００の下端面が上面１１ｅに当接されている。したがって、潤滑油分配部材１００の上端面は大径軸部２３ｄの上面より低くなるので、潤滑油分配部材１００の内径面全体が大径軸部２３ｄの外径面に焼き嵌め固定されている。

また、冷やし嵌め固定した構造では、冷やし嵌めする前（常温時）の支持軸２３ｂの大径軸部２３ｄの外径仕上げ加工寸法を、潤滑油分配部材１００の内径寸法に対し大きい値とし、そして、大径軸部２３ｄを冷やして、大径軸部２３ｄの外径寸法が潤滑油分配部材１００の内径寸法より小さくなるように収縮させて、当該大径軸部２３ｄを潤滑油分配部材１００に嵌め込んだ後、常温に戻すことによって、潤滑油分配部材１００を大径軸部２３ｄに固定する。
なお、大径軸部２３ｄを冷やす場合、外輪１１ｂを含む変位軸２３の全体を冷やしてもよいし、大径軸部２３ｄを含む支持軸２３ｂを冷やしてもよいし、大径軸部２３ｄだけを冷やしてもよい。

第１の実施形態によれば、支持軸２３ｂと潤滑油分配部材１００との双方が金属製であり、支持軸２３ｂの大径軸部２３ｄからの潤滑油分配部材１００の移動を防止する移動防止構造（焼き嵌め固定構造または冷やし嵌め固定構造）を有するので、支持軸２３ｂに潤滑油分配部材１００を強固に固定でき、高温高回転および高い振動が発生する運転時に潤滑油分配部材１００が支持軸２３の所定の位置（大径軸部２３ｄ）から移動することがない。
また、潤滑油分配部材１００が支持軸２３ｂと熱膨張係数が等しいか、近い値の金属で形成されているので、運転時に高温となって潤滑油分配部材１００の内径が膨張しても、支持軸２３ｂも同様に膨張するため両者の嵌合態様（固定状態）は維持される。このため、より確実に潤滑油分配部材２００が支持軸２３ｂの所定の位置から移動するのを防止できる。

（第２の実施形態）
第２の実施形態の移動防止構造は、図５に示すように、前記支持軸２３ｂの大径軸部２３ｄが、支持軸２３ｂの先端側ほど大径となるようなテーパ構造を有している。なお、第２の実施形態から第５の実施形態において、第１の実施形態と同一構成には同一符号を付してその説明を省略する。
テーパ構造としては、例えば、支持軸２３ｂの大径軸部２３ｄの上側（小径軸部２３ｅ側）の外径寸法ｄ１を大径軸部２３ｄ支持軸の下側（基端部側）の外径寸法ｄ２より少々（数μm）大きくするとともに、大径軸部２３ｄの外周面を軸方向と交差するテーパ面に形成する。このように、大径軸部２３ｄの外周面をテーパ面とすることによって、潤滑油分配部材１００の上側の締付力を下側より大きくすることで、潤滑油分配部材１００の移動を防止する移動防止構造としている。
なお、第２の実施形態の移動防止構造においても、第１の実施形態と同様に、焼き嵌め固定構造または冷やし嵌め固定構造を有している。

第２の実施形態によれば、焼き嵌め固定構造または冷やし嵌め固定構造に加えて、潤滑油分配部材１００の上側の締付力が下側より大きくなるので、第１の実施形態よりも潤滑油分配部材１００の固定強度を高めることができる。

（第３の実施形態）
第３の実施形態の移動防止構造では、図６に示すように、前記支持軸２３ｂの大径軸部２３ｄの外周部に、潤滑油分配部材１００のパワーローラ側の端面に当接する段付き部１１０が形成されている。
大径軸部２３ｄの外周部に段付き部１１０を形成する場合、大径軸部２３ｄの外径部に潤滑油分配部材が嵌る幅分の径を小さくするように周溝１１１を形成してもよいし、大径軸部２３ｄの上側（小径軸部２３ｅ側）の径を広げるように環状のフランジ部１１２を形成してもよい。周溝１１１を形成する場合、図４に示す第１の実施形態の大径軸部２３ｄの外径寸法より、周溝１１１が形成された部分の外径寸法が小さいので、その分、潤滑油分配部材１００の内径寸法を小さくする。また、フランジ部１１２を形成する場合、潤滑油分配部材１００の内径寸法を若干大きくする。

また、第１の実施形態と同様に、潤滑油分配部材１００を支持軸２３ｂの大径軸部２３ｄに焼き嵌め固定するが、温め膨張した潤滑油分配部材１００の内径寸法は、段付き部１１０の径より大きくなり、大径軸部２３ｄの段付き部１１０より小径側でも締め代は保たれる。
そして運転時に高温になり潤滑油分配部材１００の内径は膨張するが、支持軸２３ｂの大径軸部２３ｄも同様に膨張するため両者の嵌合態様（固定状態）は維持され、また潤滑油分配部材１００の内径は段付き部１１０の径よりは大きくならない。したがって潤滑油分配部材１００が支持軸２３ｂの所定の位置（大径軸部２３ｄ）から移動するのを防止防止できる。
つまり、潤滑油分配部材１００の焼き嵌め時は、潤滑油分配部材１００の内径寸法が段付き部１１０の外径寸法より大きく、冷却時は潤滑油分配部材１００の内径寸法が段付き部１１０の外径寸法より小さくなるので、潤滑油分配部材１００が支持軸２３ｂの所定の位置（大径軸部２３ｄ）から移動するのを防止でき、さらに、運転時には潤滑油分配部材１００の内径は膨張するが、支持軸２３ｂの大径軸部２３ｄも膨張するため潤滑油分配部材１００の内径は、段付き部１１０の径よりは大きくならない。したがって潤滑油分配部材１００が支持軸２３ｂの大径軸部２３ｄから移動するのを防止できる。

（第４の実施形態）
第４の実施形態の移動防止構造は、図７に示すように、潤滑油分配部材１００を支持軸２３ｂの大径軸部２３ｄに加締め固定した構造となっている。
本実施形態では、潤滑油分配部材１００の上側（小径軸部２３ｅ側）に加締め部（段差）１００ｋが設けられている。この加締め部１００ｋは潤滑油分配部材１００の上側部分を断面Ｌ形に切り欠くことで段差を形成したものであり、これによって加締め部１００ｋの外径寸法は、当該加締め部１００ｋより下側（外輪１１ｂ側）の外径寸法より小さくなっている。したがって、加締め部１００ｋは、径方向の肉厚が小さくなり、加締め易くなっている。これに対し、加締め部１００ｋを設けずに、潤滑油分配部材１００を外径部で加締めると潤滑油分配部材１００が薄肉リング状であるため、変形するおそれや、この変形によって分配路１００ａが変形したり潰れたりするおそれがあるが、加締め部１１０ｋを設けることによって、このようなおそれがない。

また、潤滑油分配部材１００の内径寸法は、支持軸２３ｂの大径軸部２３ｄに段付き部１１０を形成した場合に、当該段付き部１１０の外径寸法よりわずかに大きくすることで、常温においても潤滑油分配部材１００を大径軸部２３ｄに嵌めることができる。
また、大径軸部２３ｄに段付き部１１０を形成することによって、当該段付き部１１０の下面と外輪１１ｂの上面との間に段差溝１１５が周方向に沿って形成され、当該段差溝１１５に潤滑油分配部材１００を加締め固定してもよい。この場合、段差溝１１５の上下幅寸法（支持軸２３ｂの軸方向の幅寸法）と潤滑油分配部材１００の軸方向の幅寸法とをほぼ等しくすることによって、常温においても潤滑油分配部材１００を段差溝１１５に嵌めることができる。その後、潤滑油分配部材１００を加締めることによって、段差溝１１５に潤滑油分配部材１００がかみ合って強固に加締め固定される。

また、潤滑油分配部材１００の内径寸法を大径軸部２３ｄの外径より小さくし、焼き嵌めにて潤滑油分配部材１００を大径軸部２３ｄに固定することもできるし、支持軸２３ｂの大径軸部２３ｄの外径仕上げ加工寸法を、潤滑油分配部材１００の内径寸法に対し大きい値とし、冷やし嵌めにて潤滑油分配部材１００を大径軸部２３ｄに固定することもできる。
その後、潤滑油分配部材１００のリング上部に設けた加締め部１００ｋを加締めて大径軸部２３ｄに固定する。
大径軸部２３ｄに段付き部１１０を形成した場合、当該段付き部１１０に加締め部１００ｄがかみ合い、潤滑油分配部材１００が大径軸部２３ｄから抜けるのを防止できる。

なお、本実施形態では、支持軸２３ｂの大径軸部２３ｄに段付き部１１０を形成したが、段付き部１１０を形成することなく、大径軸部２３ｄに潤滑油分配部材１００を加締め固定してもよい。

（第５の実施形態）
第５の実施形態の移動防止構造では、図８に示すように、支持軸２３ｂの大径軸部２３ｄの外周部に形成された凹部１１６に外周部から突出するように嵌め込まれた突出部材１１７が、潤滑油分配部材１００のパワーローラ側の端面に当接した構造となっている。

ここで、凹部１１６は大径軸部２３ｄの外周部に周方向に所定間隔で形成された孔や溝であってもよいし、周方向に沿って連続的に形成された周溝であってもよいが、本実施形態では、凹部１１６が大径軸部２３ｄの外周方向に沿って連続的に形成された周溝１１６となっており、突出部材１１７が周溝１１６に嵌め込まれた止め輪１１７となっている。
周溝１１６は断面コ字形に形成されており、この周溝１１６の下壁面１１６ａと外輪１１ｂの上面との間の上下方向の寸法は、潤滑油分配部材１００の軸方向の幅寸法とほぼ等しくなっている。したがって、潤滑油分配部材１００を大径軸部２３ｄに嵌め込むとともに、潤滑油分配部材１００の下端面を外輪１１ｂの上面に当接すると、潤滑油分配部材１００の上端面と周溝１１６の下壁面１１６ａとがほぼ面一となる。

止め輪１１７はスチールやステンレス等の金属によって円形リング状に形成され、その内径側が周溝１１６に嵌め込まれている。止め輪１１７の外径側は大径軸部２３ｄの外周面から径方向に突出しており、この突出した部分が潤滑油分配部材１００の上端面に当接し、これによって、潤滑油分配部材１００の支持軸２３ｂの大径軸部２３ｄの軸方向への移動が防止されている。

また、本実施形態において、止め輪１１７を設置する前に、潤滑油分配部材１００を上述したような、焼き嵌めや冷やし嵌めによって、支持軸２３ｂの大径軸部２３ｄに固定してもよく、さらに隙間嵌めによって嵌め込んでもよい。
なお、本実施形態では、凹部としての周溝１１６に、突出部材としてのリング状の止め輪１１７を嵌め込んだが、凹部を大径軸部２３ｄの周方向に所定間隔で形成し、各凹部に棒状や板状の突出部材を嵌め込んでもよい。この場合、凹部からの突出部材の抜け出を防止するために、突出部材を凹部に圧入したり、圧入と接着剤を併用することによって、突出部材を凹部に強固に嵌込み固定する。
さらには、大径軸部２３ｄに凹部に代えて貫通孔を形成し、当該貫通孔にスプリングピンを打ち込むことで、潤滑油分配部材１００の軸部２３ｂの軸方向への移動を防止してもよい。

なお、本実施形態では本発明を、ダブルキャビティ型のハーフトロイダル型無段変速機に適用する場合を例にとって説明したが、これに限ることなく、本発明はダブルキャビティ型のフルトロイダル型無段変速機にも適用でき、さらに、シングルキャビティ型のハーフトロイダル型無段変速機や、シングルキャビティ型のフルトロイダル型無段変速機にも適用できる。

また、本実施形態では、軸を入力軸１、第１ディスクを入力側ディスク２、第２ディスクを出力側ディスク３とした場合を例にとって説明したが、トロイダル型無段変速機では、入力側ディスクと出力側ディスクの入出力関係を逆にする場合もある。したがって、軸を出力軸、第１ディスクを出力側ディスク３、第２ディスクを入力側ディスク２とした場合にも適用できる。

１ 入力軸（軸）
２ 入力側ディスク（第１ディスク）
３ 出力側ディスク（第２ディスク）
１１（１１ｃ） パワーローラ（内輪）
１５ トラニオン
２３ｂ 支持軸
２４ スラスト軸受
７５ａ 油孔
１００ 潤滑油分配部材
１００ａ 分配路
１１６ 周溝（凹部）
１１７ 突出部材（止め輪）

Claims (11)

1. それぞれの内側面どうしを互いに対向させた状態で互いに同心的にかつ回転自在に設けられた第１ディスクおよび第２ディスクと、
   前記第１ディスクと前記第２ディスクとの間に挟持されるパワーローラと、
   前記第１ディスクおよび前記第２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し、かつ支持軸を中心に前記パワーローラを回転可能に支持するトラニオンと、
   前記パワーローラに加わるスラスト荷重を受けつつ前記パワーローラを回転可能に支持するスラスト軸受と、
   前記支持軸の外周面に開口し前記スラスト軸受に向けて潤滑油を送る油孔と、
   前記支持軸に通されて前記支持軸と前記スラスト軸受との間に配設され、かつ前記油孔から供給される潤滑油を前記スラスト軸受の方へ分配して送る複数の分配路を有するリング形状の潤滑油分配部材とを備えたトロイダル型無段変速機において、
   前記支持軸と前記潤滑油分配部材との双方は、金属製であり、
   さらに、前記支持軸の所定の位置から前記潤滑油分配部材が移動するのを防止する移動防止構造を有することを特徴とするトロイダル型無段変速機。
2. 前記移動防止構造は、前記潤滑油分配部材を前記支持軸に焼き嵌め固定した構造、または前記支持軸を前記潤滑油分配部材に冷やし嵌め固定した構造であ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. 前記支持軸が当該支持軸の先端側ほど大径となるようなテーパ構造を有することを特徴とする請求項２に記載のトロイダル型無段変速機。
4. 前記支持軸の外周部に、前記潤滑油分配部材のパワーローラ側の端面に当接する段付き部が形成されていることを特徴とする請求項２に記載のトロイダル型無段変速機。
5. 前記移動防止構造は、前記潤滑油分配部材を前記支持軸に加締め固定した構造であ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。
6. 前記移動防止構造は、前記支持軸に段差溝が周方向に沿って形成され、前記段差溝に前記潤滑油分配部材を加締め固定した構造であ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。
7. 前記加締め固定した構造では、前記潤滑油分配部材が前記支持軸に焼き嵌め固定されるか、または前記支持軸が前記潤滑油分配部材に冷やし嵌め固定されていることを特徴とする請求項５または６に記載のトロイダル型無段変速機。
8. 前記移動防止構造は、前記支持軸の外周部に形成された凹部に前記外周部から突出するように嵌め込まれた突出部材が、前記潤滑油分配部材のパワーローラ側の端面に当接した構造であ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。
9. 前記凹部が前記支持軸の外周方向に沿って連続的に形成された周溝であり、前記突出部材が前記周溝に嵌め込まれた止め輪であることを特徴とする請求項８に記載のトロイダル型無段変速機。
10. 前記潤滑油分配部材が前記支持軸に焼き嵌め固定されるか、または前記支持軸が前記潤滑油分配部材に冷やし嵌め固定されていることを特徴とする請求項８または９に記載のトロイダル型無段変速機。
11. 前記潤滑油分配部材は、前記支持軸と熱膨張係数が等しいか、近い値の金属で形成されていることを特徴とする請求項１～１０のいずれか１項に記載のトロイダル型無段変速機。

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