JP6029529B2 - 無段変速機 - Google Patents

Description

本発明は、入力軸に設けられた回転半径調節機構で入力軸側の回転運動の半径を調節することにより変速自在な四節リンク機構型の無段変速機に関する。

従来、駆動源からの駆動力が伝達される入力軸と、入力軸と平行に配置された出力軸と、入力軸の回転運動を出力軸により回転自在に支持された揺動リンクの揺動運動に変換するてこクランク機構と、揺動リンクの揺動運動を出力軸の回転運動に変換する一方向回転阻止機構と、てこクランク機構における入力軸側の回転運動の半径を調節する回転半径調節機構とを備えた四節リンク機構型の無段変速機が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１の無段変速機では、入力軸及び出力軸は、変速機ケースにより回転自在に支持される。てこクランク機構及び一方向回転阻止機構は、変速機ケース内に収納される。てこクランク機構は、一方の端部が回転半径調節機構に回転自在に外嵌され、他方の端部が揺動リンクの揺動端部に連結されたコネクティングロッドを介して入力軸の回転運動を揺動リンクに伝達する。

一方向回転阻止機構は、揺動リンクが一方側に回転するときに揺動リンクを出力軸に固定し、他方側に回転するときに揺動リンクを出力軸に対して空転させる。これにより、入力軸の回転運動が、回転半径調節機構によって調節される半径に応じた変速比で、出力軸に伝達される。

一方、特許文献２には、エンジン及びモータのいずれか一方又は双方で走行駆動力を得るようにしたハイブリッド車両に搭載される変速機ユニットが記載されている。この変速機ユニットでは、変速機構及びモータ等を収納する変速機ハウジングは、ＣＶＴを収納する第３ハウジングと、ＣＶＴ及び駆動用モータを収納する第２ハウジングと、駆動用モータ及び電磁クラッチを収装する第１ハウジングとに軸方向に分割される。

そして、第２ハウジング及び第１ハウジングの上方には、変速機ハウジング内の空気を潤滑油と分離して外部へ逃すことにより変速機ハウジング内の内圧を一定に保つためのブリーザ室が迷路状に形成される。

ブリーザ室の上方は外気に通じているので、変速機ハウジング内の内圧が一定に保たれる。モータへの電源供給を行うハーネスの収装室により、アイドラギヤやファイナルギヤで掻き揚げられる潤滑油の移動経路が変化してブリーザ室の入り口に多量の潤滑油が流れ込むことがないように、該収装室の配置が考慮される。これにより、ブリーザ室の良好な機能の維持が図られている。

特表２００５−５０２５４３号公報 特開２００１−２６０６７６号公報

上記特許文献１の無段変速機においては、てこクランク機構等が収納された変速機ケース内では、潤滑油が揺動リンクにより掻き揚げられ、さらに、掻き揚げられた潤滑油が、コネクティングロッドの入力軸側により撹拌される。この場合、変速機ケースの内圧を一定に保つために、変速機ケースから外部へ通じるブリーザパイプを設けると、潤滑油がブリーザパイプを経て漏出するおそれがある。

そこで、上記特許文献２の変速機ユニットの場合と同様に、空気のみを変速機ケース外部に逃がすブリーザ室を変速機ケース内に設けることも考えられる。しかし、その場合、ブリーザ室によって、変速機ケース内における潤滑油の良好な循環が阻害されるおそれがある。

また、揺動リンク及びコネクティングロッドにより掻き揚げられ、撹拌される多量の潤滑油がブリーザ室に流入し、その正常な気液分離機能が発揮されないおそれもある。かかる機能不全を回避するためにブリーザ室の気液分離機能を強化すると、変速機ケース内のスペースが圧迫され、潤滑油の循環がさらに阻害される。

本発明の目的は、かかる従来技術の課題に鑑み、四節リンク機構型の無段変速機に適したブリーザ構造を有する無段変速機を提供することにある。

本発明の無段変速機は、駆動源からの駆動力が伝達される入力軸と、前記入力軸と平行に配置された出力軸と、前記出力軸により回転自在に支持された揺動リンクを有し、前記入力軸の回転運動を前記揺動リンクの揺動運動に変換するてこクランク機構と、前記揺動リンクが前記出力軸を中心として一方側に回転しようとするときに前記出力軸に対して前記揺動リンクを固定し、他方側に回転しようとするときに前記出力軸に対して該揺動リンクを空転させる一方向回転阻止機構と、前記てこクランク機構における前記入力軸側の回転運動の半径を調節する回転半径調節機構と、前記入力軸及び前記出力軸を回転自在に支持し、前記てこクランク機構及び前記一方向回転阻止機構を収納する変速機ケースとを備えた無段変速機であって、前記変速機ケースは、前記入力軸及び前記出力軸の一端側に位置する一端壁部と、前記入力軸及び前記出力軸の他端側に位置する他端壁部と、前記てこクランク機構及び前記一方向回転阻止機構を間隔を存して覆うように前記他端壁部と前記一端壁部とを連結する周壁部とを備え、前記一端壁部又は前記他端壁部の前記変速機ケースと反対側には、該一端壁部又は該他端壁部を境界壁として該変速機ケースに隣接する隣接ケースが設けられ、前記境界壁には、前記変速機ケースの内部空間と前記隣接ケースの内部空間とを連通する切欠部が設けられ、前記隣接ケース内には、前記切欠部を介して前記変速機ケースの内部空間に通じ、該変速機ケースの内圧を大気開放するとともに、該変速機ケースからの潤滑油を空気から分離して該隣接ケース内に排出するブリーザ構造が設けられ、前記入力軸の前記境界壁側には、外輪及び内輪を有する境界壁側入力軸受が設けられ、前記境界壁には、前記境界壁側入力軸受を受け入れて固定する境界壁側入力軸固定部が設けられ、前記入力軸の前記境界壁側は、該境界壁により前記境界壁側入力軸受を介して回転自在に支持され、前記切欠部は、前記境界壁側入力軸受の外輪と内輪とのアライメントエラーを抑制すべく、前記変速機ケースに可撓性を付与するものであることを特徴とする。

本発明によれば、変速機ケースと隣接ケースとの間の境界壁に切欠部を設け、変速機ケースの内圧を該切欠部及び隣接ケースを経て大気開放するブリーザ構造を隣接ケース内に設置したので、変速機ケース内のスペースを使用することなく、隣接ケース内のスペースを有効利用して、四節リンク機構型の無段変速機のブリーザ機能を実現することができる。

このため、無段変速機は、変速機ケース内の潤滑油の良好な潤滑がブリーザ構造により阻害されたり、変速機ケース内のスペースがブリーザ構造により圧迫されたりすることなく、ブリーザ機能を享受することができる。その際、ブリーザ構造により分離された潤滑油は、隣接ケース内の機構の潤滑に用いることができる。

また、境界壁に設けられる切欠部は、境界壁側入力軸受の外輪と内輪とのアライメントエラーの抑制に資するものであるため、かかるアライメントエラーの抑制と、ブリーザ構造の隣接ケース内への設置との双方の目的のために共用される。

これにより、各目的のために切欠部を別個に設ける場合に比べて、切欠部を設けるための工数や切欠部の数を削減することができる。さらに、境界壁の切欠部により、無段変速機の軽量化を促進することもできる。また、各目的のために切欠部を別個に設ける場合に比べて、変速機ケースの開口部を減少させ、変速機ケースからの不要な潤滑油の漏出を抑制することができる。

したがって、四節リンク機構型の無段変速機に適したブリーザ構造を有する無段変速機を提供することができる。

また、本発明においては、前記切欠部は、無段変速機が車両に搭載された状態における前記入力軸の中心軸線を通る鉛直面の前記出力軸と反対側に設けられ、前記入力軸の回転方向は、前記入力軸と前記出力軸との間の潤滑油が前記てこクランク機構のクランク側により掻き揚げられる方向であってもよい。

これによれば、変速機ケースから切欠部を経てブリーザ構造へ流出する潤滑油の量を最小化することができる。したがって、簡便なブリーザ構造によって支障なくブリーザ機能を享受することができる。

また、本発明においては、前記回転半径調節機構は、前記入力軸内に同心で設けられたピニオンシャフトと、該入力軸及び該ピニオンシャフトを差動回転させる差動機構と、該差動機構を駆動する駆動源とを備え、前記隣接ケース内に、前記駆動源及び前記差動機構が配置されてもよい。

これによれば、調節用駆動源及び前記差動機構が配置される隣接ケース内の空間をブリーザ構造のために有効活用できるとともに、ブリーザ構造によって分離された潤滑油を、差動機構の潤滑に用いることができる。

また、本発明においては、前記隣接ケース内に、前記出力軸の回転を前記入力軸に伝達する伝達機構が配置されてもよい。これによれば、伝達機構が配置される隣接ケース内の空間をブリーザ構造のために有効活用できるとともに、ブリーザ構造により分離された潤滑油を、伝達機構の潤滑のために利用することができる。

また、本発明においては、前記ブリーザ構造は、前記内圧を大気開放するために前記隣接ケースの外部に通じた開放孔と、前記切欠部と前記開放孔との間に形成されたラビリンス構造とを備えてもよい。これによれば、ラビリンス構造によって、潤滑油の分離を促進するとともに、潤滑油が外部に漏出するのを確実に防止することができる。

本発明の無段変速機の一実施形態を示す断面図である。 図１のII−II線断面図である。 図１の無段変速機における差動機構ケース部分についての図２のIII−III線断面図である。 本実施形態の回転半径調節機構、コネクティングロッド、揺動リンクを軸方向から示す模式図である。 本実施形態の回転半径調節機構の回転半径の変化を説明する模式図であり、（ａ）は偏心量Ｒ１を「最大」とした状態、（ｂ）は偏心量Ｒ１を小さい「中」とした状態、（ｃ）は偏心量Ｒ１を更に小さい「小」とした状態を示す。 本実施形態の回転半径調節機構の回転半径の変化と、揺動リンクの揺動運動の揺動角θ２の関係を示す説明図であり、（ａ）は回転半径が最大、（ｂ）は回転半径が中、（ｃ）は回転半径が小であるときの揺動リンクの揺動運動の揺動角を夫々示す。 本実施形態の回転半径調節機構の回転角度θの変化に対する、揺動リンクの角速度ωの変化を、偏心量Ｒ１が異なる場合について示すグラフであり、グラフの縦軸は角速度ω、横軸は回転角度θである。 本実施形態の無段変速機において、夫々６０度ずつ位相を異ならせた６つのてこクランク機構により出力軸が回転される状態を示すグラフである。 図１の無段変速機のブリーザ構造部分を拡大して示す断面図である。 図１の無段変速機の変速機ケース内の潤滑油の分布を示す断面図である。 本発明の無段変速機の別の実施形態を示す断面図である。 図１１のXII−XII線断面図である。 図１２のXIII−XIII線で示される伝達機構収納ケース部分の断面図である。

（第１実施形態）
以下、本発明の四節リンク機構型の無段変速機の実施形態を説明する。本実施形態の無段変速機は、変速比ｉ（ｉ＝入力軸の回転速度／出力軸の回転速度）を無限大（∞）にして出力軸の回転速度を「０」にできる変速機、所謂インフィニティ・バリアブル・トランスミッション（Infinity Variable Transmission（ＩＶＴ））の一種である。

図１に示すように、本実施形態の無段変速機１は、エンジンや電動機等の走行用駆動源からの回転駆動力が入力され、中心軸線Ｐ１（図４参照）を中心に回転する中空の入力軸２と、入力軸２に平行に配置され、図外のデファレンシャルギアやプロペラシャフト等を介して車両の駆動輪（図示省略）に回転動力を伝達させる出力軸３と、入力軸２に設けられた６つの回転半径調節機構４とを備える。

各回転半径調節機構４は、カムディスク５と、回転ディスク６とを備える。カムディスク５は、円盤状であり、入力軸２の中心軸線Ｐ１から偏心して入力軸２と一体的に回転するように、かつ２個ずつが軸方向に結合して１組となるように、入力軸２に対して夫々設けられる。各１組のカムディスク５は、夫々位相を６０度異ならせて、６組のカムディスク５で入力軸２の周方向を一回りするように配置される。回転ディスク６は、円盤状であり、カムディスク５を受け入れる受入孔６ａを備える。各１組のカムディスク５には、回転ディスク６が、受入孔６ａを介して回転自在に外嵌される。

図４に示すように、回転ディスク６は、カムディスク５の中心点をＰ２、回転ディスク６の中心点をＰ３として、入力軸２の中心軸線Ｐ１と中心点Ｐ２の距離Ｒａと、中心点Ｐ２と中心点Ｐ３の距離Ｒｂとが同一となるように、カムディスク５に対して偏心している。

回転ディスク６の受入孔６ａには、１組のカムディスク５の間に位置させて内歯６ｂが設けられる。入力軸２には、１組のカムディスク５の間に位置させて、カムディスク５の入力軸２に対する偏心方向と反対側の個所に内周面と外周面とを連通させる切欠孔２ａが形成される。

図１に戻り、中空の入力軸２内には、入力軸２と同心に配置され、回転ディスク６と対応する個所に外歯７ａを備えるピニオンシャフト７が入力軸２と相対回転自在となるように配置される。ピニオンシャフト７の外歯７ａは、入力軸２の切欠孔２ａを介して、回転ディスク６の内歯６ｂと噛合する。

ピニオンシャフト７には、入力軸２とピニオンシャフト７とを差動回転させる差動機構８が接続される。差動機構８は、遊星歯車機構で構成されており、サンギア９と、入力軸２に連結された第１リングギア１０と、ピニオンシャフト７に連結された第２リングギア１１と、サンギア９及び第１リングギア１０と噛合する大径部１２ａと、第２リングギア１１と噛合する小径部１２ｂとから成る段付きピニオン１２を自転及び公転自在に軸支するキャリア１３とを備える。

サンギア９には、ピニオンシャフト７用の電動機から成る調節用駆動源１４の回転軸１４ａが連結される。調節用駆動源１４の回転速度を入力軸２の回転速度と同一にすると、サンギア９と第１リングギア１０とが同一速度で回転することとなり、サンギア９、第１リングギア１０、第２リングギア１１及びキャリア１３の４つの要素が相対回転不能なロック状態となって、第２リングギア１１と連結するピニオンシャフト７が入力軸２と同一速度で回転する。

調節用駆動源１４の回転速度を入力軸２の回転速度よりも遅くすると、サンギア９の回転数をＮｓ、第１リングギア１０の回転数をＮｒ１、サンギア９と第１リングギア１０のギア比（第１リングギア１０の歯数／サンギア９の歯数）をｊとして、キャリア１３の回転数が（ｊ・Ｎｒ１＋Ｎｓ）／（ｊ＋１）となる。そして、サンギア９と第２リングギア１１のギア比（（第２リングギア１１の歯数／サンギア９の歯数）×（段付きピニオン１２の大径部１２ａの歯数／小径部１２ｂの歯数））をｋとすると、第２リングギア１１の回転数が｛ｊ（ｋ＋１）Ｎｒ１＋（ｋ−ｊ）Ｎｓ｝／｛ｋ（ｊ＋１）｝となる。

カムディスク５が固定された入力軸２の回転速度とピニオンシャフト７の回転速度とが同一である場合には、回転ディスク６はカムディスク５と共に一体に回転する。入力軸２の回転速度とピニオンシャフト７の回転速度とに差がある場合には、回転ディスク６はカムディスク５の中心点Ｐ２を中心にカムディスク５の周縁を回転する。

図４に示すように、回転ディスク６は、カムディスク５に対して距離Ｒａと距離Ｒｂとが同一となるように偏心されているため、回転ディスク６の中心点Ｐ３を入力中心軸線Ｐ１と同一軸線上に位置するようにして、入力中心軸線Ｐ１と中心点Ｐ３との距離、すなわち偏心量Ｒ１を「０」とすることもできる。

回転ディスク６の周縁には、一方の端部に大径の大径環状部１５ａを備え、他方の端部に大径環状部１５ａの径よりも小径の小径環状部１５ｂを備えるコネクティングロッド１５の大径環状部１５ａが、ボールベアリングからなるコンロッド軸受１６を介して回転自在に外嵌される。出力軸３には、一方向回転阻止機構としての一方向クラッチ１７を介して、揺動リンク１８がコネクティングロッド１５に対応させて６個設けられる。

一方向クラッチ１７は、揺動リンク１８と出力軸３との間に設けられ、出力軸３に対して一方側に相対回転しようとするときに出力軸３に揺動リンク１８を固定し、他方側に相対回転しようとするときに出力軸３に対して揺動リンク１８を空転させる。揺動リンク１８は、一方向クラッチ１７によって出力軸３に対して空転する状態のときに、出力軸３に対して揺動自在となる。

揺動リンク１８は、環状に形成されており、その上方には、コネクティングロッド１５の小径環状部１５ｂに連結される揺動端部１８ａが設けられる。揺動端部１８ａには、小径環状部１５ｂを軸方向で挟み込むように突出した一対の突片１８ｂが設けられる。一対の突片１８ｂには、小径環状部１５ｂの内径に対応する貫通孔１８ｃが穿設される。貫通孔１８ｃ及び小径環状部１５ｂには、連結ピン１９が挿入される。これにより、コネクティングロッド１５と揺動リンク１８とが連結される。

図５は、回転半径調節機構４の偏心量Ｒ１を変化させた状態のピニオンシャフト７と回転ディスク６との位置関係を示す。図５（ａ）は偏心量Ｒ１を「最大」とした状態を示しており、入力中心軸線Ｐ１と、カムディスク５の中心点Ｐ２と、回転ディスク６の中心点Ｐ３とが一直線に並ぶように、ピニオンシャフト７と回転ディスク６とが位置する。このときの無段変速機１の変速比ｉは最小となる。

図５（ｂ）は偏心量Ｒ１を図５（ａ）よりも小さい「中」とした状態を示しており、図５（ｃ）は偏心量Ｒ１を図５（ｂ）よりも更に小さい「小」とした状態を示している。変速比ｉは、図５（ｂ）では図５（ａ）の変速比ｉよりも大きい「中」となり、図５（ｃ）では図５（ｂ）の変速比ｉよりも大きい「大」となる。図５（ｄ）は偏心量Ｒ１を「０」とした状態を示しており、入力中心軸線Ｐ１と、回転ディスク６の中心点Ｐ３とが同心に位置する。このときの変速比ｉは無限大（∞）となる。本実施形態の無段変速機１は、回転半径調節機構４で偏心量Ｒ１を変えることにより、入力軸２側の回転運動の半径を調節自在としている。

図４に示すように、本実施形態の回転半径調節機構４、コネクティングロッド１５、揺動リンク１８は、てこクランク機構２０（四節リンク機構）を構成する。そして、てこクランク機構２０によって、入力軸２の回転運動が揺動リンク１８の揺動運動に変換される。

本実施形態の無段変速機１は合計６個のてこクランク機構２０を備える。偏心量Ｒ１が「０」でないときに、入力軸２を回転させると共に、ピニオンシャフト７を入力軸２と同一速度で回転させると、各コネクティングロッド１５が６０度ずつ位相を変えながら、偏心量Ｒ１に基づき入力軸２と出力軸３との間で出力軸３側に押したり、入力軸２側に引いたりを交互に繰り返して揺動する。

コネクティングロッド１５の小径環状部１５ｂは、出力軸３に一方向クラッチ１７を介して設けられた揺動リンク１８に連結されているため、揺動リンク１８がコネクティングロッド１５によって押し引きされて揺動すると、揺動リンク１８が押し方向側又は引張り方向側の何れか一方に回転するときだけ、出力軸３が回転し、揺動リンク１８が他方に回転するときには、出力軸３に揺動リンク１８の揺動運動の力が伝達されず、揺動リンク１８が空回りする。各回転半径調節機構４は、６０度毎に位相を変えて配置されているため、出力軸３は各回転半径調節機構４で順に回転させられる。

図６（ａ）は偏心量Ｒ１が図５（ａ）の「最大」である場合（変速比ｉが最小である場合）、図６（ｂ）は偏心量Ｒ１が図５（ｂ）の「中」である場合（変速比ｉが中である場合）、図６（ｃ）は偏心量Ｒ１が図５（ｃ）の「小」である場合（変速比ｉが大である場合）の、回転半径調節機構４の回転運動に対する揺動リンク１８の揺動範囲θ２を示す。

図６から明らかなように、偏心量Ｒ１が小さくなるにつれ、揺動リンク１８の揺動範囲θ２が狭くなる。なお、偏心量Ｒ１が「０」であるときは、揺動リンク１８は揺動しなくなる。また、本実施形態では、揺動リンク１８の揺動端部１８ａの揺動範囲θ２のうち、入力軸２に最も近い位置を内死点、入力軸２から最も離れる位置を外死点とする。

図７は、無段変速機１の回転半径調節機構４の回転角度θを横軸、揺動リンク１８の角速度ωを縦軸として、回転半径調節機構４の偏心量Ｒ１の変化に伴う角速度ωの変化の関係を示す。図７から明らかなように、偏心量Ｒ１が大きい（変速比ｉが小さい）ほど揺動リンク１８の角速度ωが大きくなることが分かる。

図８は、６０度ずつ位相を異ならせた６つの回転半径調節機構４を回転させたとき（入力軸２とピニオンシャフト７とを同一速度で回転させたとき）の回転半径調節機構４の回転角度θに対する、各揺動リンク１８の角速度ωを示す。図８から、６つのてこクランク機構２０により出力軸３がスムーズに回転されることが分かる。

図１に示すように、６つのてこクランク機構２０は、互いに間隔を存して変速機ケース３０により覆われる。変速機ケース３０は、入力軸２及び出力軸３の一端側に位置する一端壁部３２と、入力軸２及び出力軸３の他端側に位置し、一端壁部３２に対向する他端壁部３４と、てこクランク機構２０及び一方向クラッチ１７を間隔を存して覆うように他端壁部３４と一端壁部３２とを連結する周壁部４０とを備える。

入力軸２の一端側には、一端入力側軸受４２が設けられる。一端壁部３２には、入力軸２の一端側を、一端入力側軸受４２を介して回転自在に支持するために孔状の一端入力側固定部４４が穿設される。この一端入力側固定部４４に一端入力側軸受４２が受け入れられて固定される。

なお、本実施形態における一端壁部３２は、本発明における境界壁に対応し、一端入力側軸受４２は境界壁側入力軸受に対応し、一端入力側固定部４４は境界壁側入力軸固定部に対応する。

出力軸３の一端側には、一端出力側軸受４６が設けられる。一端壁部３２には、出力軸３の一端側を、一端出力側軸受４６を介して回転自在に支持するための孔状の一端出力側固定部４８が穿設される。この一端出力側固定部４８に一端出力側軸受４６が受け入れられて固定される。

一端壁部３２には、板厚方向に貫通して切り欠かれた複数の一端側切欠部５０が設けられる。一端側切欠部５０は、孔状の一端入力側固定部４４の周辺に穿設された複数の径方向側切欠部５２（図２参照）と、一端入力側固定部４４と一端出力側固定部４８との間に穿設された複数の軸間切欠部５４とで構成される。

周壁部４０には、図示していない三角形状の周壁側切欠部が複数設けられる。この周壁側切欠部により、周壁部４０は、トラス状に構成される。一端壁部３２の一端側切欠部５０及び周壁部４０の周壁側切欠部は、変速機ケース３０が可撓性を有するように構成される。これにより、変速機ケース３０の弾性が従来よりも大きくなり、入力軸２や出力軸３の撓みに応じて変速機ケース３０も弾性により撓むことが可能となる。なお、周壁部４０の周壁側切欠部はなくてもよい。

これにより、一端入力側軸受４２の内輪の角度変化に追従するように一端入力側軸受４２の外輪もその角度を変化させるので、一端入力側軸受４２の内輪と外輪との角度（入力軸２の入力中心軸線Ｐ１に直交する平面と一端入力側軸受４２の内輪又は外輪の成す角）の差が小さくなり、アライメントエラーが抑制される。

また、入力軸２にコネクティングロッド１５から大きな荷重が加わっても、弾性の高い変速機ケース３０でこの荷重が受け流されて、入力軸２の湾曲が抑制される。これにより、コンロッド軸受１６の内輪と外輪との角度（入力軸２の入力中心軸線Ｐ１に直交する平面とコンロッド軸受１６の内輪又は外輪の成す角）の差が小さくなり、コンロッド軸受１６の内輪と外輪とのアライメントエラーが抑制される。

軸間切欠部５４のうちの一部と、周壁部４０の周壁側切欠部とは、モールド成形によって設けられた樹脂５８によって覆い隠される。一端壁部３２の縁部及び周壁部４０も、樹脂５８により覆われる。これによれば、樹脂５８により周壁部４０の振動の減衰特性が高まり、無段変速機１の騒音、振動を低減させることができる。また、周壁部４０の周壁側切欠部及び一部の軸間切欠部５４から潤滑油がこぼれることを防止し、無段変速機１内で潤滑油の循環を行うことができる。

一端壁部３２の変速機ケース３０と反対側には、一端壁部３２を変速機ケース３０との境界壁とする差動機構ケース５９が設けられる。本実施形態の差動機構ケース５９は、本発明における隣接ケースに対応する。差動機構ケース５９内の空間は、一端壁部３２を挟んで変速機ケース３０内の空間と隣接し、変速機ケース３０と同様の入力軸２に垂直な断面形状する隣接空間５９ａと、差動機構８の一部及び調節用駆動源１４が配置される円筒状空間５９ｂとを含む。

差動機構ケース５９内には、一端壁部３２に設けられた切欠部５３を介して変速機ケース３０の内圧を大気開放するとともに、変速機ケース３０から切欠部５３を介して進入する潤滑油を空気から分離して差動機構ケース５９内に排出するブリーザ構造６０が設けられる。この気液分離機能により、ブリーザ構造６０は、潤滑油が無段変速機１の外部に漏出するのを防止する。

切欠部５３は、無段変速機１が車両に搭載された状態における入力軸２の中心軸線を通る鉛直面６１について出力軸３と反対側の位置であって、潤滑油が変速機ケース３０から切欠部５３を介してブリーザ構造６０に進入し難い位置に設けられる。また、切欠部５３は、一端側切欠部５０とともに、差動機構ケース５９に可撓性を付与し、上述のアライメントエラーの抑制に寄与する。

図９は、図１のブリーザ構造６０部分を拡大して示す。図９に示すように、ブリーザ構造６０は、変速機ケース３０の内圧を外部に開放するための開放孔としてのブリーザパイプ６２と、ブリーザパイプ６２の内側端部が開口するブリーザ室６３と、ブリーザ室６３を迷路化するラビリンス壁６４とを備える。

ブリーザ室６３とラビリンス壁６４とによって、ラビリンス構造が形成される。このラビリンス構造は、差動機構ケース５９の一部として、差動機構ケース５９を構成する部材により形成される。

ブリーザパイプ６２は、無段変速機１が車両に搭載された状態における入力軸２の上方において、鉛直方向上方に延びており、外側端部が、差動機構ケース５９の外部において開口する。ブリーザ室６３は、入力軸２に平行な第１〜第４の４つの壁６３ａ〜６３ｄと、入力軸２に垂直な第５及び第６の２つの壁６３ｅ及び６３ｆ（図３参照）により構成される。第１〜第４の壁６３ａ〜６３ｄの入力軸２に垂直な断面は、ほぼ入力軸２を中心とする扇形状を有する。

第１の壁６３ａは、差動機構ケース５９の内壁の一部により形成され、該扇形状の外側の曲線を形成する。第２の壁６３ｂは、一端入力側軸受４２よりも径方向外側に位置し、該扇形状の内側の曲線を形成する。第３の壁６３ｃ及び第４の壁６３ｄは、それぞれ該扇形状の径方向に延在する一方の辺及び他方の辺を形成する。

ブリーザパイプ６２の内側端部は、第１の壁６３ａにおいて、第３の壁６３ｃの近傍で開口する。第４の壁６３ｄ及び第２の壁６３ｂは、相互に交差することなくその交差位置の手前で終了し、それらの間に、下方に向いて開いたスリット状開口６５を形成する。したがって、第４の壁６３ｄ及び第２の壁６３ｂは、スリット状開口６５に向かって下方へ傾斜する斜面を形成する。

ラビリンス壁６４は、第５の壁６３ｅと第６の壁６３ｆ（図３参照）との間に形成され、入力軸２に垂直な面上の断面がＬ字形状を有する。ラビリンス壁６４は、第１の壁６３ａの中央部から入力軸２の方に立ち上がった第１壁部６４ａと、その入力軸２側の端縁から第１の壁６３ａに沿って第３の壁６３ｃに向かって延びた第２壁部６４ｂとを備える。

入力軸２に垂直な第５の壁６３ｅは、一端壁部３２の一部により形成される。第６の壁６３ｆ（図３参照）は、差動機構ケース５９を構成する部材の一部により形成される。切欠部５３は、ブリーザ室６３の第１の壁６３ａ、第２の壁６３ｂ、第４の壁６３ｄ及び第１壁部６４ａで囲まれた領域における第５の壁６３ｅ上で、第４の壁６３ｄ及び第２の壁６３ｂの近傍において開口する。

ブリーザパイプ６２の内側端部は、第１の壁６３ａ、第１壁部６４ａ、第２壁部６４ｂ及び第３の壁６３ｃで囲まれた領域に開口する。ラビリンス壁６４と第１の壁６３ａ、第２の壁６３ｂ及び第３の壁６３ｃとで、切欠部５３からブリーザパイプ６２に至るラビリンス（迷路）が形成される。

変速機ケース３０は、矢印Ｙ１で示されるように、切欠部５３、ブリーザ室６３内のラビリンス及びブリーザパイプ６２を経て差動機構ケース５９の外部に通じている。このため、変速機ケース３０内の圧力は、常に無段変速機１の外部の圧力と一致する。変速機ケース３０から切欠部５３を経てブリーザ室６３内に進入する潤滑油は、矢印Ｙ２のように、スリット状開口６５から差動機構８の方へ落下し、ブリーザパイプ６２まで移動することはない。

図１０は、変速機ケース３０内の潤滑油の分布を示す断面図である。図１０では、変速機ケース３０内に配置された６つのてこクランク機構２０のうちの１つのみが示されている。また、図１０では、揺動リンク１８の揺動端部１８ａが、図４の場合と異なり、出力軸３の下方で揺動する場合について示されている。

図１０に示すように、無段変速機１が作動していないときには、潤滑油Ｌは、変速機ケース３０の底部に溜まったままである。無段変速機１の作動時には、揺動リンク１８の揺動端部１８ａは、矢印Ｙ３で示される範囲で揺動する。入力軸２の回転方向は、矢印Ｙ４で示される図１０の反時計回り方向、すなわち、入力軸２と出力軸３との間の潤滑油Ｌが、てこクランク機構２０の入力軸２側により掻き揚げられる方向である。

無段変速機１の動作時には、揺動する揺動リンク１８によって潤滑油Ｌが飛沫となって掻き揚げられる。掻き揚げられた潤滑油Ｌは、コネクティングロッド１５の入力軸２側の部分により、反時計回りに撹拌される。かかる揺動リンク１８及びコネクティングロッド１５の掻き揚げ及び撹拌動作の繰り返しにより、潤滑油Ｌは、変速機ケース３０内を循環するとともに、飛沫となって変速機ケース３０内で分布する。

その潤滑油Ｌの飛沫濃度の分布は、変速機ケース３０の出力軸３側の領域６６で高く、入力軸２の中心軸線を通る鉛直面６１の出力軸３と反対側における入力軸２のやや上方の領域６７で低い。図１０の断面に対して切欠部５３を入力軸２に平行に投射した領域Ａは、領域６７に含まれる。

また、潤滑油Ｌが、コネクティングロッド１５の入力軸２側と揺動リンク１８とにより撹拌されるとき、コネクティングロッド１５及び揺動リンク１８は入力軸２に垂直な揺動面内で揺動する。このため、その揺動面上よりも該揺動面から離れた位置の方が潤滑油Ｌの飛沫濃度が低い。したがって、切欠部５３は、変速機ケース３０内のうちでも、潤滑油Ｌの飛沫濃度が最も低い位置に存在する。

無段変速機１が作動するとき、変速機ケース３０内の圧力は、てこクランク機構２０の駆動により、上昇しようとするが、変速機ケース３０内の空間は、切欠部５３、ブリーザ室６３及びブリーザパイプ６２を経て大気開放されているので、変速機ケース３０内の圧力は、ほぼ大気圧に維持される。

このとき、切欠部５３が潤滑油の飛沫濃度が最も低い位置に存在するので、変速機ケース３０から切欠部５３を介してブリーザ室６３内に侵入する潤滑油Ｌは比較的少ない。このため、ブリーザ室６３内に侵入した潤滑油Ｌは、ブリーザ室６３内のラビリンスを上昇してブリーザパイプ６２に達することはなく、すべてブリーザ室６３のスリット状開口６５から下方へ落下し、差動機構８の潤滑に供される。

また、このとき、一端側切欠部５０のうちの樹脂５８（図２参照）で覆われていないものを介して、差動機構８への潤滑油Ｌの供給が行われる。すなわち、一端側切欠部５０は、変速機ケース３０に可撓性を付与する機能に加え、差動機構８への潤滑油Ｌの油路としての機能を兼ね備える。これにより、差動機構８用の潤滑油の油路を変速機ケース３０等に別途設ける場合に比べて、無段変速機１の小型化が図られている。

以上のように、本実施形態によれば、変速機ケース３０に隣接する隣接ケースとしての差動機構ケース５９にブリーザ構造６０を設けたので、変速機ケース３０内のスペースを使用することなく、四節リンク機構型の無段変速機１に適したブリーザ機能を実現することができる。

このため、変速機ケース３０内の潤滑油の良好な潤滑がブリーザ構造により阻害されたり、変速機ケース３０内のスペースがブリーザ構造により圧迫されたりすることなく、ブリーザ機能を享受することができる。その際、ブリーザ構造６０により分離された潤滑油は、差動機構８の潤滑に用いることができる。

また、切欠部５３は、変速機ケース３０が可撓性を有するように構成されるので、一端側切欠部５０と同様に、てこクランク機構２０からの荷重伝達による入力軸２や出力軸３の撓みに応じて変速機ケース３０が撓むのを容易にする。これにより、一端側切欠部５０と同様に、一端入力側軸受４２の内輪と外輪とのアライメントエラーの抑制に寄与することができる。

すなわち、切欠部５３は、変速機ケース３０から隣接ケース内のブリーザ構造６０への通路としての機能と、一端入力側軸受４２のアライメントエラーを抑制する機能とを併有する。したがって、両機能を、より簡単な加工や構造で実現することができる。また、切欠部５３に両機能をもたせることにより、変速機ケース３０の開口部を減少させ、変速機ケース３０からの不要な潤滑油の漏出を抑制することができる。

また、切欠部５３を、入力軸２の中心軸線を通る鉛直面について出力軸３と反対側に設け、入力軸２の回転方向を、入力軸２と出力軸３との間の潤滑油がてこクランク機構２０のクランク側により掻き揚げられる方向としたので、変速機ケース３０から切欠部５３を経てブリーザ構造６０へ流出する潤滑油の量を最小化することができる。したがって、簡便なブリーザ構造６０によって支障なくブリーザ機能を享受することができる。

また、ブリーザ構造６０が設けられた差動機構ケース５９は、調節用駆動源１４及び差動機構８を収納するものであるため、ブリーザ構造６０によって分離された潤滑油を、差動機構８の潤滑に用いることができる。

また、切欠部５３とブリーザパイプ６２との間にラビリンス構造を備えるので、ラビリンス構造によって、潤滑油と空気の分離を促進するとともに、潤滑油がブリーザパイプ６２から外部に漏出するのを確実に防止することができる。

（第２実施形態）
図１１は、本発明の別の実施形態に係る無段変速機を示す断面図である。図１２は、図１１のXII−XII線断面図である。図１３は、図１２のXIII−XIII線断面図である。図１１〜図１３における図１〜図３と同一の符号は、図１〜図３の場合と同一の要素を示す。

図１１〜図１３に示すように、この無段変速機７０は、出力軸３の回転を入力軸２に伝達する伝達機構７１と、伝達機構７１を収納する隣接ケースとしての伝達機構収納ケース７２とを備える。伝達機構７１は、出力軸３の回転を入力軸２に伝達する伝達状態と、この伝達が解除された伝達解除状態とに切替え可能に構成される。

伝達機構７１は、例えばエンジンブレーキや、車両の走行時におけるエンジンの始動に際して伝達状態に切り替えられる。伝達機構７１を伝達状態に切り替えることにより、エンジンの回転抵抗で車両の駆動輪を制動してエンジンブレーキを効かせたり、駆動輪から伝達される駆動力によってエンジンを回転させて始動させたりすることができる。

本実施形態では第１実施形態の差動機構ケース５９（図９）のブリーザ構造６０に代えて、同様のブリーザ構造７３が、伝達機構収納ケース７２内に設けられる。ブリーザ構造７３の配置位置や配置方向は、入力軸２に垂直な平面について、第１実施形態の差動機構ケース５９のブリーザ構造６０と対称である。

また、第１実施形態の一端壁部３２の切欠部５３に代えて、変速機ケース３０からブリーザ構造７３に通じる切欠部７４が、他端壁部３４に設けられる。切欠部７４は、切欠部５３の場合と同様に、変速機ケース３０から潤滑油が進入し難い位置に設けられる。

ブリーザ構造７３を構成するブリーザ室７５は、伝達機構収納ケース７２において、他端壁部３４と、これに対向する走行用駆動源側の壁である駆動源側壁部８４との間に形成される。

ただし、変速機ケース３０の内圧を外部に開放するための開放孔としては、ブリーザパイプ６２ではなく、駆動源側壁部８４をブリーザ室７５から斜め上方に貫通する貫通孔７６が用いられる。

入力軸２の他端側には、他端入力側軸受７７が設けられる。他端壁部３４には、入力軸２の他端側を、他端入力側軸受７７を介して回転自在に支持するために孔状の他端入力側固定部７８が穿設される。この他端入力側固定部７８に他端入力側軸受７７が受け入れられて固定される。

なお、本実施形態における他端壁部３４は、本発明（隣接ケースを他端壁部３４に隣接させて設けた場合）における境界壁に対応し、他端入力側軸受７７は境界壁側入力軸受に対応し、他端入力側固定部７８は境界壁側入力軸固定部に対応する。

出力軸３の他端側には、他端出力側軸受７９が設けられる。他端壁部３４には、出力軸３の他端側を、他端出力側軸受７９を介して支持する他端出力側固定部８０が穿設される。この他端出力側固定部８０に他端出力側軸受７９が受け入れられて固定される。

また、他端壁部３４には、一端壁部３２の径方向側切欠部５２と同様の径方向側切欠部８１と、一端壁部３２の軸間切欠部５４と同様の軸間切欠部８２とで構成された他端側切欠部８３が設けられる。軸間切欠部８２のうちの一部は、モールド成形によって設けられた樹脂５８によって覆い隠される。他端壁部３４の縁部も、樹脂５８により覆われる。

本実施形態においても、一端壁部３２の切欠部５３の場合と同様に、切欠部７４は、他端入力側軸受７７の外輪と内輪とのアライメントエラーを抑制すべく、他端側切欠部８３とともに、伝達機構収納ケース７２に可撓性を付与する。他の構成及び作用については、図１〜図１０の無段変速機１の場合と同様である。

本実施形態によれば、伝達機構７１を収納する伝達機構収納ケース７２内の空間をブリーザ構造７３のために有効活用できるとともに、ブリーザ構造７３により分離された潤滑油を、伝達機構７１の潤滑のために利用することができる。

また、ブリーザ構造７３に通じた切欠部７４は、変速機ケース３０から隣接ケース内のブリーザ構造７３への通路としての機能と、他端入力側軸受７７のアライメントエラーを抑制する機能とを併有するので、両機能を、より簡単な加工や構造で実現することができる。その他、本実施形態の無段変速機７０によれば、図１〜図１０の無段変速機１の場合と同様の効果を得ることができる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されない。例えば、径方向側切欠部５２は、一端入力側固定部４４の周りに限らず、一端出力側固定部４８の周りにも設けてもよい。径方向側切欠部８１も、同様に、他端出力側固定部８０の周りにも設けてもよい。また、一方向回転阻止機構として、一方向クラッチ１７の代わりに、揺動リンク１８の出力軸３に対する回転方向が切換え自在であって、揺動リンク１８から出力軸３にトルクを伝達することも可能な二方向クラッチ（ツーウェイクラッチ）を用いてもよい。

１、７０…無段変速機、２…入力軸、３…出力軸、４…回転半径調節機構、７…ピニオンシャフト、８…差動機構、１４…調節用駆動源、１７…一方向クラッチ（一方向回転阻止機構）、１８…揺動リンク、２０…てこクランク機構、３０…変速機ケース、３２…一端壁部（境界壁）、３４…他端壁部（境界壁）、４０…周壁部、４２…一端入力側軸受（境界壁側入力軸受）、４４…一端入力側固定部（境界壁側入力軸固定部）、５３、７４…切欠部、５９…差動機構ケース（隣接ケース）、６０、７３…ブリーザ構造、６２…ブリーザパイプ（開放孔）、６４…ラビリンス壁、７１…伝達機構、７２…伝達機構収納ケース（隣接ケース）、７６…貫通孔（開放孔）、７７…他端入力側軸受（境界壁側入力軸受）、７８…他端入力側固定部（境界壁側入力軸固定部）、Ｌ…潤滑油。

Claims (5)

1. 駆動源からの駆動力が伝達される入力軸と、
   前記入力軸と平行に配置された出力軸と、
   前記出力軸により回転自在に支持された揺動リンクを有し、前記入力軸の回転運動を前記揺動リンクの揺動運動に変換するてこクランク機構と、
   前記揺動リンクが前記出力軸を中心として一方側に回転しようとするときに前記出力軸に対して前記揺動リンクを固定し、他方側に回転しようとするときに前記出力軸に対して該揺動リンクを空転させる一方向回転阻止機構と、
   前記てこクランク機構における前記入力軸側の回転運動の半径を調節する回転半径調節機構と、
   前記入力軸及び前記出力軸を回転自在に支持し、前記てこクランク機構及び前記一方向回転阻止機構を収納する変速機ケースとを備えた無段変速機であって、
   前記変速機ケースは、前記入力軸及び前記出力軸の一端側に位置する一端壁部と、前記入力軸及び前記出力軸の他端側に位置する他端壁部と、前記てこクランク機構及び前記一方向回転阻止機構を間隔を存して覆うように前記他端壁部と前記一端壁部とを連結する周壁部とを備え、
   前記一端壁部又は前記他端壁部の前記変速機ケースと反対側には、該一端壁部又は該他端壁部を境界壁として該変速機ケースに隣接する隣接ケースが設けられ、
   前記境界壁には、前記変速機ケースの内部空間と前記隣接ケースの内部空間とを連通する切欠部が設けられ、
   前記隣接ケース内には、前記切欠部を介して前記変速機ケースの内部空間に通じ、該変速機ケースの内圧を大気開放するとともに、該変速機ケースからの潤滑油を空気から分離して該隣接ケース内に排出するブリーザ構造が設けられ、
   前記入力軸の前記境界壁側には、外輪及び内輪を有する境界壁側入力軸受が設けられ、
   前記境界壁には、前記境界壁側入力軸受を受け入れて固定する境界壁側入力軸固定部が設けられ、
   前記入力軸の前記境界壁側は、該境界壁により前記境界壁側入力軸受を介して回転自在に支持され、
   前記切欠部は、前記境界壁側入力軸受の外輪と内輪とのアライメントエラーを抑制すべく、前記変速機ケースに可撓性を付与するものであることを特徴とする無段変速機。
2. 前記切欠部は、無段変速機が車両に搭載された状態における前記入力軸の中心軸線を通る鉛直面の前記出力軸と反対側に設けられ、
   前記入力軸の回転方向は、前記入力軸と前記出力軸との間の潤滑油が前記てこクランク機構のクランク側により掻き揚げられる方向であることを特徴とする請求項１に記載の無段変速機。
3. 前記回転半径調節機構は、前記入力軸内に同心で設けられたピニオンシャフトと、該入力軸及び該ピニオンシャフトを差動回転させる差動機構と、該差動機構を駆動する駆動源とを備え、
   前記隣接ケース内に、前記駆動源及び前記差動機構が配置されることを特徴とする請求項１又は２に記載の無段変速機。
4. 前記隣接ケース内に、前記出力軸の回転を前記入力軸に伝達する伝達機構が配置されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の無段変速機。
5. 前記ブリーザ構造は、前記内圧を大気開放するために前記隣接ケースの外部に通じた開放孔と、前記切欠部と前記開放孔との間に形成されたラビリンス構造とを備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の無段変速機。