JP2000291755A - Power roller bearing for toroidal type continuously variable transmission device - Google Patents

Power roller bearing for toroidal type continuously variable transmission device

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JP2000291755A
JP2000291755A JP11098841A JP9884199A JP2000291755A JP 2000291755 A JP2000291755 A JP 2000291755A JP 11098841 A JP11098841 A JP 11098841A JP 9884199 A JP9884199 A JP 9884199A JP 2000291755 A JP2000291755 A JP 2000291755A
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JP
Japan
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power roller
outer ring
continuously variable
roller bearing
type continuously
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Application number
JP11098841A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroyuki Ito
裕之 伊藤
Takashi Imanishi
尚 今西
Nobuo Goto
伸夫 後藤
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NSK Ltd
Original Assignee
NSK Ltd
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Publication date
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/80Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
    • Y02T10/86Optimisation of rolling resistance, e.g. weight reduction 

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power roller bearing for a toroidal type continuously variable transmission device which can suppress the shortening of a life. SOLUTION: A power roller bearing 11 is used in a toroidal type continuously variable transmission device used for a transmission of an automobile or the like. The power roller bearing 11 comprises a power roller 10, outer ring 13, plurality of balls 12, holder 14, etc. The outer ring 13 and the power roller 10 are respectively formed in circular annular shape. Raceway grooves 15, 16 are formed in end surfaces 17, 18 opposed to each other of the outer ring 13 and the power roller 10. The raceway grooves 15, 16 are formed respectively in circular annular shape and in a circular arc-shaped section. Surfaces of the raceway grooves 15, 16 are applied with super-finishing and formed in 0.05 Ra or less surface roughness. Low friction layers 23, 24 are formed in the surfaces of the raceway grooves 15, 16, respectively.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば、自動車
及び一般産業ならびに輸送機器用のトランスミッション
に用いられるトロイダル形無段変速装置のパワーローラ
軸受に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power roller bearing of a toroidal-type continuously variable transmission used for transmissions for, for example, automobiles, general industries, and transportation equipment.

【0002】[0002]

【従来の技術】自動車及び一般産業ならびに輸送機器用
のトランスミッションに用いられるトロイダル形無段変
速装置は、互いに相対する入出力ディスクと、これらの
入出力ディスクの間に設けられたパワーローラと、入出
力ディスクを互いに近付ける方向に入出力ディスクのう
ち少くとも一方を押圧するローディングカム機構などを
備えている。
2. Description of the Related Art Toroidal-type continuously variable transmissions used in transmissions for automobiles, general industries and transportation equipment include an input / output disk facing each other, a power roller provided between the input / output disks, and an input / output disk. A loading cam mechanism is provided for pressing at least one of the input and output disks in a direction in which the output disks are brought closer to each other.

【0003】入力ディスクは、エンジンなどの駆動源に
よって回転駆動される。出力ディスクは、入力ディスク
の回転に基く動力をパワーローラなどを介して伝達され
る。
An input disk is driven to rotate by a drive source such as an engine. The output disk transmits power based on the rotation of the input disk via a power roller or the like.

【0004】パワーローラは、入力ディスクと出力ディ
スクとの間に揺動自在に設けられている。パワーローラ
は、双方のディスクに転接するトラクション部を備えて
いる。パワーローラは、スラスト軸受としてのパワーロ
ーラ軸受によってその回転が許容された状態で支持され
ている。
[0004] The power roller is swingably provided between an input disk and an output disk. The power roller has a traction portion that comes into contact with both disks. The power roller is supported in a state where its rotation is permitted by a power roller bearing as a thrust bearing.

【0005】パワーローラ軸受は、内輪としての前述し
たパワーローラと、外輪と、外輪とパワーローラとの間
に転動自在に設けられた転動体としての球状の玉と、を
備えている。パワーローラは、トラニオンによって、前
記入力ディスクと出力ディスクとの間に揺動自在に設け
られている。パワーローラは、その傾き角度を変化させ
ることでトロイダル形無段変速装置の変速比を変化させ
る。
The power roller bearing includes the above-described power roller as an inner ring, an outer ring, and a spherical ball as a rolling element rotatably provided between the outer ring and the power roller. The power roller is swingably provided between the input disk and the output disk by a trunnion. The power roller changes the transmission ratio of the toroidal-type continuously variable transmission by changing its inclination angle.

【0006】このようなパワーローラ軸受の部材構成
は、パワーローラを除けば、外見上では、スラスト荷重
が作用する回転軸の支承に用いられるスラスト玉軸受と
ほとんど変わらない。
[0006] The member configuration of such a power roller bearing is almost the same as a thrust ball bearing used for supporting a rotating shaft on which a thrust load acts, except for the power roller.

【0007】そこで、既存のスラスト玉軸受用に設計さ
れた部品を流用することで、トロイダル形無段変速装置
のパワーローラ軸受を安価に生産することが研究されて
きた。
Therefore, it has been studied to produce a power roller bearing of a toroidal type continuously variable transmission at low cost by diverting existing parts designed for a thrust ball bearing.

【0008】しかし、パワーローラ軸受は、外観上で
は、スラスト玉軸受に部材構成が酷似するが、内輪とし
てのパワーローラの担う機能が一般のスラスト玉軸受と
は全く異なっており、それに起因してパワーローラ自体
に作用する荷重分布や、外輪とパワーローラとの間に介
在する玉と、外輪及びパワーローラとの接触挙動が、一
般のスラスト玉軸受とは大きく相違するため、その相違
点を配慮した各種の改良が必要不可欠になる。
However, the appearance of the power roller bearing is very similar to that of a thrust ball bearing in appearance, but the function of the power roller as the inner ring is completely different from that of a general thrust ball bearing. Consider the differences in the load distribution acting on the power roller itself and the contact behavior between the outer ring and the power roller with the ball interposed between the outer ring and the power roller, as compared to general thrust ball bearings. These various improvements will be indispensable.

【0009】例えば、一般のスラスト玉軸受における内
輪は、軸の支持部材であるが、パワーローラ軸受におい
て、パワーローラは、入力ディスクから出力ディスクに
回転を伝達する動力伝達部材で、ギヤ式の多段変速機に
おける変速ギヤに相当する。そして、このようなパワー
ローラは、入力ディスクや出力ディスクから強い押圧力
を受けた状態で高速回転されるため発熱が大きく、この
パワーローラの発熱が玉などを加熱する。
For example, the inner ring of a general thrust ball bearing is a shaft support member. In a power roller bearing, a power roller is a power transmission member for transmitting rotation from an input disk to an output disk, and is a multi-stage gear type. It corresponds to a transmission gear in a transmission. Since such a power roller is rotated at a high speed under a strong pressing force from an input disk or an output disk, it generates a large amount of heat, and the heat generated by the power roller heats a ball or the like.

【0010】そのため、外輪とパワーローラとの間に供
給する潤滑油としては、動力伝達することを目的として
開発された高粘度のトラクション油を用いることが必須
となる。
Therefore, as the lubricating oil to be supplied between the outer ring and the power roller, it is essential to use a high-viscosity traction oil developed for the purpose of transmitting power.

【0011】また、パワーローラの入力ディスクと出力
ディスクとに接触するトラクション部は、パワーローラ
の外周縁上で互いに180度離れた対向位置となり、入
力ディスクや出力ディスクからの強い押圧力はこれらの
対向位置(トラクション部)にラジアル荷重とスラスト
荷重の合力として集中作用する。従って、入力ディスク
や出力ディスクに接触するトラクション部には、非常に
高い接触面圧が発生する。
Further, the traction portions of the power roller that come into contact with the input disk and the output disk are opposed to each other on the outer peripheral edge of the power roller by 180 degrees from each other. It acts intensively at the opposing position (traction section) as the resultant of the radial load and the thrust load. Therefore, a very high contact surface pressure is generated at the traction portion that comes into contact with the input disk or the output disk.

【0012】例えば、一般の軸受は接触面圧が2〜3G
Pa(ギガパスカル)以下で使用されるのに対し、車両
用のトロイダル形無段変速装置に使用されるパワーロー
ラ軸受の場合は、通常の減速時では接触面圧が2.5〜
3.5GPaとなり、最大減速時においては接触面圧が
4GPaにも達する場合がある。
For example, a general bearing has a contact surface pressure of 2-3G.
On the other hand, in the case of a power roller bearing used for a toroidal type continuously variable transmission for a vehicle, the contact surface pressure is 2.5 to
It becomes 3.5 GPa, and the contact surface pressure may reach 4 GPa at the time of maximum deceleration.

【0013】更に、入力ディスクや出力ディスクからの
強い押圧力は、パワーローラのトラクション部上の18
0゜離間した対向位置にラジアル荷重として集中作用し
て、パワーローラに半径方向の圧縮変形を生じさせる。
この圧縮変形によってパワーローラに反りが生じるた
め、パワーローラに作用するスラスト荷重を、パワーロ
ーラと外輪との間に介在する複数個の玉に均等に分担さ
せることは、ほとんど不可能になる。即ち、玉に作用す
るスラスト荷重は、入力乃至出力ディスクとの接触位置
(トラクション部)と90度ずれた位置で大きくなり、
その結果、玉の軌道溝に対する接触面圧にはばらつきが
生じ、一部の玉は極めて高い接触圧で軌道溝を転動する
ことになる。
Further, a strong pressing force from the input disk or the output disk is applied to the traction portion of the power roller.
A radial load is concentrated on the opposing position separated by 0 ° to cause radial deformation of the power roller.
Since the power roller is warped by the compression deformation, it is almost impossible to equally share the thrust load acting on the power roller to a plurality of balls interposed between the power roller and the outer ring. That is, the thrust load acting on the ball increases at a position shifted by 90 degrees from the contact position (traction portion) with the input or output disk,
As a result, the contact surface pressure of the ball against the raceway groove varies, and some balls roll on the raceway groove with an extremely high contact pressure.

【0014】従って、入力ディスクや出力ディスクに接
触するトラクション部や、玉が接触するパワーローラ及
び外輪それぞれの軌道溝は、高い接触面圧の局所的な作
用に対する寿命低下を防止するために、材質や、表面の
硬度、表面粗さの特別な調整が不可欠となる。
Therefore, the traction portion which comes into contact with the input disk and the output disk, and the raceway grooves of the power roller and the outer ring which come into contact with the balls, are made of a material for preventing a reduction in the life due to a local action of a high contact surface pressure. In addition, special adjustment of surface hardness and surface roughness is indispensable.

【0015】このような背景から、本願出願人は、接触
面圧の局部的な作用に対する耐久性を向上させて軸受寿
命を向上させることから、玉を中炭素鋼や高炭素鋼で形
成すると共に、浸炭窒化処理や焼き入れ及び焼き戻し処
理により玉の表面の硬度、強度を調整する技術を提案し
ている(特開平7―208568号公報参照)。
[0015] From such a background, the applicant of the present application aims to improve the durability against the local action of the contact surface pressure and improve the bearing life, and therefore, the ball is formed of medium carbon steel or high carbon steel. A technique for adjusting the hardness and strength of the surface of a ball by carbonitriding or quenching and tempering has been proposed (see JP-A-7-208568).

【0016】また、本願出願人は、入力ディスク及び出
力ディスクと、これらに接触するパワーローラとに、浸
炭処理を施した後に研削仕上げ処理を施したり、あるい
は、浸炭窒化処理を施した後に研削仕上げ処理を施し
て、これらの部材の表面の硬度や有効硬化層深さを、局
部的な接触面圧の作用に耐える適正値(2mm以上で4
mm以下)に調整する技術を提案している(特開平7―
71555号公報参照)。
[0016] The applicant of the present invention provides a grinding finish after carburizing the input disk and the output disk and a power roller in contact with them, or a grinding finish after carbonitriding. After the treatment, the hardness of the surface and the effective hardened layer depth of these members are adjusted to an appropriate value (4 mm at 2 mm or more) to withstand the action of local contact surface pressure.
mm or less).
No. 71555).

【0017】[0017]

【発明が解決しようとする課題】ところが、前述したパ
ワーローラと外輪との間に供給する潤滑油として専用の
トラクション油の採用や、材質の選択や表面処理による
パワーローラと玉の硬度や有効硬化層深さや表面粗さの
適正化などを実施しても、それだけでは、十分ではな
い。
However, a special traction oil is used as a lubricating oil to be supplied between the power roller and the outer ring, and the hardness and effective hardening of the power roller and the ball by selecting materials and surface treatment. Even if the depth of the layer and the surface roughness are adjusted, it is not enough.

【0018】特に、パワーローラの発熱によって生じる
熱によって、合成油であるトラクション油の分子構造を
分解することがある。この場合、トラクション係数の劣
化を招きグロススリップに対する安全率も低下する。ま
た、パワーローラ及び玉などの表面などに油膜を形成す
ることが困難となって、パワーローラのトラクション部
及びパワーローラと外輪それぞれの軌道溝の表面などに
比較的早期に剥離を生じる恐れがあった。この場合、パ
ワーローラ軸受の寿命の低下を招くこととなる。
In particular, the molecular structure of the traction oil, which is a synthetic oil, may be decomposed by the heat generated by the heat generated by the power roller. In this case, the traction coefficient is degraded, and the safety factor against gloss slip is also reduced. Also, it becomes difficult to form an oil film on the surfaces of the power roller and the balls, etc., and there is a possibility that the traction portion of the power roller and the surfaces of the raceway grooves of the power roller and the outer ring may peel off relatively early. Was. In this case, the life of the power roller bearing is reduced.

【0019】パワーローラ軸受は、動力伝達が本来の目
的であるから、軸受内での動トルク損失をできる限り低
減して、トルクの伝達効率の向上を図ることが重要にな
るが、前述した改良だけでは、例えば、パワーローラ及
び外輪それぞれの軌道溝や玉の寸法設定によっては、軸
受内での動トルク損失の増大が発生して、トルク伝達効
率の低下という問題が発生する場合があった。
Since power transmission is the primary purpose of a power roller bearing, it is important to reduce the dynamic torque loss in the bearing as much as possible and to improve the torque transmission efficiency. In some cases, for example, depending on the dimensions of the raceway grooves and balls of the power roller and the outer ring, the dynamic torque loss in the bearing may increase and the torque transmission efficiency may decrease.

【0020】また、前述したパワーローラなどの表面の
硬度や有効硬化層深さの調整を行っていても、時には、
軌道溝の縁や玉の早期破損や、軌道溝と玉との接触面の
傷つき等によって、軸受寿命の低下という問題が発生す
る場合があった。
Even if the hardness of the surface of the power roller or the like and the depth of the effective hardened layer are adjusted, sometimes,
In some cases, problems such as shortening of the bearing life may occur due to early damage of the edge of the raceway groove or the ball, or damage to the contact surface between the raceway groove and the ball.

【0021】したがって、本発明の目的は、軸受寿命の
低下を抑制できるトロイダル形無段変速装置のパワーロ
ーラ軸受を提供することにある。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a power roller bearing for a toroidal-type continuously variable transmission that can suppress a reduction in bearing life.

【0022】[0022]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決し目的を
達成するために、本発明のトロイダル形無段変速装置の
パワーローラ軸受は、駆動源により回転駆動される入力
ディスクと、前記入力ディスクに対向して設けられた出
力ディスクと、の間に揺動自在に設けられたトロイダル
形無段変速装置のパワーローラ軸受において、外輪と、
前記入力ディスク及び出力ディスクに転接するパワーロ
ーラと、前記外輪とパワーローラとの間に転動自在に設
けられた玉と、を備え、前記外輪及びパワーローラ双方
が円環状でかつ断面円弧状に形成され前記玉が転動する
軌道溝を有するとともに、前記外輪の軌道溝とパワーロ
ーラの軌道溝とが超仕上げにより表面粗さが0.05R
a以下に形成されているとともに、前記外輪の軌道溝と
パワーローラの軌道溝とのうち少なくとも一方の表面に
低摩擦層が形成されたことを特徴としている。
In order to solve the above-mentioned problems and to achieve the object, a power roller bearing of a toroidal type continuously variable transmission according to the present invention comprises: an input disk which is rotationally driven by a drive source; In the power roller bearing of the toroidal-type continuously variable transmission that is swingably provided between the output disk and the output disk that is provided to face the outer ring,
A power roller rolling in contact with the input disk and the output disk, and a ball rotatably provided between the outer ring and the power roller, wherein both the outer ring and the power roller have an annular shape and an arc-shaped cross section. A raceway groove is formed and the ball rolls, and the raceway groove of the outer race and the raceway groove of the power roller are super-finished to have a surface roughness of 0.05R.
a, and a low friction layer is formed on at least one surface of the raceway groove of the outer race and the raceway groove of the power roller.

【0023】このように構成されたトロイダル形無段変
速装置のパワーローラ軸受は、外輪とパワーローラそれ
ぞれの軌道溝が超仕上げされて表面粗さが0.05Ra
以下に形成され、かつ外輪の軌道溝の表面とパワーロー
ラの軌道溝の表面とのうち少なくとも一方に低摩擦層が
形成されている。
The power roller bearing of the toroidal-type continuously variable transmission configured as described above has a super-finished raceway groove for the outer ring and the power roller, and a surface roughness of 0.05 Ra.
A low friction layer is formed on at least one of the surface of the raceway groove of the outer ring and the surface of the raceway groove of the power roller.

【0024】このため、玉が外輪の軌道溝とパワーロー
ラの軌道溝内を転動する際の摩擦を抑制して、この時に
生じる発熱量を抑制することができる。したがって、軌
道溝の表面に剥離が生じにくくなり、パワーローラ軸受
の寿命の低下を抑制することができる。
For this reason, friction when the ball rolls in the raceway groove of the outer race and the raceway groove of the power roller can be suppressed, and the amount of heat generated at this time can be suppressed. Therefore, peeling is less likely to occur on the surface of the raceway groove, and a reduction in the life of the power roller bearing can be suppressed.

【0025】本発明により、パワーローラ軸受の動トル
クが小さくなり、トロイダル形無段変速装置全体の動力
の伝達効率が向上する。これにより、自動車に適用した
場合は燃費が向上するという効果も同時に得ることがで
きる。
According to the present invention, the dynamic torque of the power roller bearing is reduced, and the power transmission efficiency of the entire toroidal type continuously variable transmission is improved. Thereby, when applied to an automobile, the effect of improving fuel efficiency can be obtained at the same time.

【0026】前記低摩擦層としては、金、銀、鉛、二硫
化モリブデン(MoS2)、二硫化タングステン(W
2)、フッ素樹脂のうち少なくとも一つから構成され
るのが望ましい。これらのうち金、銀、鉛、フッ素樹脂
は、軸受の回転に伴って発生する摩擦力によって前記潤
滑物質が元の被膜形成面から徐々に削り取られ、この削
り取られた磨耗粒子が相手面に転移してその表面に薄い
被膜を形成することにより潤滑を行うものである。一
方、二硫化モリブデンや二硫化タングステンは層状をな
し、それ自体潤滑面を持っているため、この潤滑面が少
しずつ磨耗しながら潤滑性を発現するものである。二硫
化モリブデン(MoS2)、二硫化タングステン(W
2)は、スパッタリング処理によって玉もしくはパワ
ーローラの軌道溝、外輪の軌道溝それぞれの表面に形成
される。
As the low friction layer, gold, silver, lead, molybdenum disulfide (MoS 2 ), tungsten disulfide (W
S 2 ), it is desirable to be composed of at least one of fluororesins. Among these, gold, silver, lead, and fluororesin are used to gradually scrape the lubricating substance from the original film forming surface due to the frictional force generated with the rotation of the bearing, and the scraped wear particles are transferred to the mating surface. Then, lubrication is performed by forming a thin film on the surface. On the other hand, molybdenum disulfide and tungsten disulfide form a layer and have a lubricating surface itself, so that the lubricating surface develops lubricity while being gradually worn. Molybdenum disulfide (MoS 2 ), tungsten disulfide (W
S 2 ) is formed on the surface of each of the raceway groove of the ball or the power roller and the raceway groove of the outer race by the sputtering process.

【0027】これらの場合、より確実に発熱量を抑制し
て、パワーローラ軸受の寿命の低下を抑制することがで
きる。
In these cases, it is possible to more reliably suppress the amount of generated heat and to suppress a reduction in the life of the power roller bearing.

【0028】[0028]

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図1
ないし図6を参照して説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.
This will be described with reference to FIG.

【0029】図1はトロイダル形無段変速装置としての
シングルキャビティ式ハーフトロイダル形無段変速装置
20を用いた自動車用トランスミッション21の一部を
示す断面図であり、図2はこのトロイダル形無段変速装
置20のスラスト軸受としてのパワーローラ軸受11を
示す断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing a part of an automobile transmission 21 using a single-cavity half-toroidal stepless transmission 20 as a toroidal stepless transmission. FIG. 2 is a sectional view of the toroidal stepless transmission. FIG. 2 is a sectional view showing a power roller bearing 11 as a thrust bearing of the transmission 20.

【0030】図1に示すように、自動車用トランスミッ
ション21に用いられるシングルキャビティ式ハーフト
ロイダル形無段変速装置20は、エンジン等を含む駆動
源Eによって回転駆動される入力軸1と、入力ディスク
2と、出力ディスク3と、パワーローラ10と、押圧手
段としてのローディングカム機構6とを備えている。
As shown in FIG. 1, a single-cavity half-toroidal type continuously variable transmission 20 used for a transmission 21 for an automobile has an input shaft 1 rotated by a drive source E including an engine and the like, and an input disk 2. , An output disk 3, a power roller 10, and a loading cam mechanism 6 as a pressing means.

【0031】入力ディスク2は、入力軸1に支持されか
つこの入力軸1と連動して回転する。出力ディスク3
は、入力軸1に入力ディスク2と対向して支持されて設
けられている。出力ディスク3は、入力軸1の回転に基
く動力を取出す出力軸と連動して回転する。
The input disk 2 is supported by the input shaft 1 and rotates in conjunction with the input shaft 1. Output disk 3
Is supported on the input shaft 1 so as to face the input disk 2. The output disk 3 rotates in conjunction with an output shaft that extracts power based on the rotation of the input shaft 1.

【0032】パワーローラ10は入力ディスク3と出力
ディスク3との間に揺動自在に設けられかつ双方のディ
スク2,3に転接する。ローディングカム機構6は、入
力ディスク2の背面側に設けられている。
The power roller 10 is provided between the input disk 3 and the output disk 3 so as to be swingable, and comes into rolling contact with both disks 2 and 3. The loading cam mechanism 6 is provided on the back side of the input disk 2.

【0033】ローディングカム機構6は、カムディスク
4とカムローラ5とを備えている。カムディスク4は、
入力軸1にスプライン係合し、入力軸1と連動して回転
する。カムディスク4の入力ディスク2に相対する面に
は、周方向に沿って凹凸に形成されたカム面22が形成
されている。カムディスク4は駆動源Eと連動して回転
する。
The loading cam mechanism 6 has a cam disk 4 and a cam roller 5. The cam disk 4
The spline engages with the input shaft 1 and rotates in conjunction with the input shaft 1. On a surface of the cam disk 4 facing the input disk 2, a cam surface 22 formed with irregularities along the circumferential direction is formed. The cam disk 4 rotates in conjunction with the drive source E.

【0034】カムローラ5は、カムディスク4と入力デ
ィスク2との間に設けられている。カムローラ5は、入
力軸1の軸線Pに関し放射方向に沿った軸線Q回りに回
転自在に設けられている。カムローラ5は、入力軸1の
軸線P回りに複数配されている。
The cam roller 5 is provided between the cam disk 4 and the input disk 2. The cam roller 5 is provided so as to be rotatable around an axis Q along the radial direction with respect to the axis P of the input shaft 1. A plurality of cam rollers 5 are arranged around the axis P of the input shaft 1.

【0035】前述した構成によって、ローディングカム
機構6は、エンジンを含む駆動源Eによってカムディス
ク4が連動して回転すると、カム面22がカムローラ5
を入力ディスク2に向かって押圧する。そして、入力デ
ィスク2と出力ディスク3とが互いに近づく方向にカム
ローラ5を介して入力ディスク2が押圧される。また、
押圧手段としてローディングカム機構6の代わりに油圧
ピストン等の押付力発生機構を用いても良い。
With the above-described configuration, the loading cam mechanism 6 causes the cam surface 22 to rotate when the cam disk 4 rotates in conjunction with the driving source E including the engine.
Is pressed toward the input disk 2. Then, the input disk 2 is pressed via the cam roller 5 in a direction in which the input disk 2 and the output disk 3 approach each other. Also,
A pressing force generating mechanism such as a hydraulic piston may be used instead of the loading cam mechanism 6 as the pressing means.

【0036】入力ディスク2と出力ディスク3との間
に、トラニオン8が設けられている。トラニオン8は枢
軸7を中心として図1中の矢印Rで示す方向に揺動する
ことができる。トラニオン8の中心部に変位軸9が設け
られている。この変位軸9に、パワーローラ10が回転
自在に支持されている。
A trunnion 8 is provided between the input disk 2 and the output disk 3. The trunnion 8 can swing about the pivot 7 in the direction indicated by the arrow R in FIG. A displacement shaft 9 is provided at the center of the trunnion 8. A power roller 10 is rotatably supported on the displacement shaft 9.

【0037】このパワーローラ10は、入力ディスク2
及び出力ディスク3とに転接するトラクション部10a
を有している。パワーローラ10は、入力ディスク2と
出力ディスク3との間において、その傾き角度をトロイ
ダル形無段変速装置20の変速比に応じて変化させる。
なお、パワーローラ10は、後述するスラスト軸受とし
てのパワーローラ軸受11の内輪をなしている。
The power roller 10 is used for the input disk 2
And a traction portion 10a that comes into contact with the output disk 3
have. The power roller 10 changes the inclination angle between the input disk 2 and the output disk 3 according to the speed ratio of the toroidal-type continuously variable transmission 20.
The power roller 10 forms an inner ring of a power roller bearing 11 as a thrust bearing described later.

【0038】トラニオン8とパワーローラ10との間
に、スラスト軸受としてのパワーローラ軸受11が設け
られている。パワーローラ軸受11は、図2に示すよう
に、内輪としての前述したパワーローラ10と、外輪1
3、複数の転動体としての玉12と、保持器14と、を
備えている。
A power roller bearing 11 as a thrust bearing is provided between the trunnion 8 and the power roller 10. As shown in FIG. 2, the power roller bearing 11 includes the power roller 10 described above as an inner ring and the outer ring 1.
3. A ball 12 as a plurality of rolling elements and a retainer 14 are provided.

【0039】外輪13は、円環状に形成されており、ト
ラニオン8に支持される。玉12は、それぞれ球状に形
成されている。玉12は、それぞれパワーローラ10と
外輪13との間に転動自在に設けられている。保持器1
4は、円環状に形成されており、外輪13と、パワーロ
ーラ10との間に設けられている。保持器14は、複数
個の玉12を転動自在に保持している。
The outer ring 13 is formed in an annular shape and is supported by the trunnion 8. The balls 12 are each formed in a spherical shape. The balls 12 are provided so as to roll freely between the power roller 10 and the outer ring 13. Cage 1
4 is formed in an annular shape, and is provided between the outer ring 13 and the power roller 10. The retainer 14 holds the plurality of balls 12 so as to roll freely.

【0040】前述した構成によって、パワーローラ軸受
11は入力ディスク2と出力ディスク3との間に揺動自
在に設けられている。ローディングカム機構6が入出力
ディスク2,3を互いに近付ける方向に入力ディスク2
を押圧することによって、駆動源Eによって回転される
入力ディスク2の回転駆動力を、パワーローラ10を介
して出力ディスク3に伝達して、動力として取り出す。
With the configuration described above, the power roller bearing 11 is provided between the input disk 2 and the output disk 3 so as to be swingable. When the loading cam mechanism 6 moves the input / output disks 2 and 3 toward each other,
, The rotational driving force of the input disk 2 rotated by the drive source E is transmitted to the output disk 3 via the power roller 10 and taken out as power.

【0041】パワーローラ10には、ローディングカム
機構6が入力ディスク2を押圧して入出力ディスク2,
3双方と転接する際に、スラスト方向の荷重が加わる。
パワーローラ軸受11は、入力ディスク2及び出力ディ
スク3からパワーローラ10に加わるスラスト方向の荷
重を支承し、かつパワーローラ10の回転を許容する。
The loading cam mechanism 6 presses the input disk 2 against the power roller 10 to push the input / output disks 2,
(3) When rolling contact with both, a load in the thrust direction is applied.
The power roller bearing 11 supports a load in the thrust direction applied to the power roller 10 from the input disk 2 and the output disk 3 and allows the power roller 10 to rotate.

【0042】また、外輪13とパワーローラ10は、図
3及び図4に示すように、それぞれ互いに相対する端面
17,18に、軌道溝15,16を形成している。軌道
溝15,16は、それぞれ、端面17,18に円環状に
形成されている。軌道溝15,16は、それぞれ断面円
弧状に形成されている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the outer race 13 and the power roller 10 have raceway grooves 15 and 16 respectively formed on end faces 17 and 18 facing each other. The raceway grooves 15, 16 are formed in annular shapes on the end faces 17, 18, respectively. The raceway grooves 15 and 16 are each formed in an arc shape in cross section.

【0043】外輪13及びパワーローラ10それぞれの
母材において、軌道溝15,16の表面に超仕上げが施
されている。軌道溝15,16は、表面粗さが、0.0
5Ra以下に形成されている。これらの軌道溝15,1
6の表面には、図3(A)及び図4(A)に示すよう
に、それぞれ低摩擦層23,24が形成されている。
In the base material of each of the outer ring 13 and the power roller 10, the surfaces of the raceway grooves 15, 16 are super-finished. The raceway grooves 15 and 16 have a surface roughness of 0.0
It is formed to 5Ra or less. These track grooves 15,1
As shown in FIG. 3A and FIG. 4A, low friction layers 23 and 24 are formed on the surface of No. 6, respectively.

【0044】また、玉12の表面にも、図5に示すよう
に、低摩擦層25が形成されている。これらの低摩擦層
23,24,25は、それぞれ、金、銀、鉛、二硫化モ
リブデン(MoS2)、二硫化タングステン(WS2)、
フッ素樹脂のうち少なくとも一つから構成されている。
これらのうち金、銀、鉛、フッ素樹脂から構成された低
摩擦層23,24,25は、軸受11の回転によって、
前述した潤滑物質が元の被膜形成面から徐々に削り取ら
れ、削り取られた磨耗粒子が相手面に転移してその表面
に薄い被膜を形成することにより潤滑を行うものであ
る。
Also, a low friction layer 25 is formed on the surface of the ball 12 as shown in FIG. These low friction layers 23, 24, and 25 are made of gold, silver, lead, molybdenum disulfide (MoS 2 ), tungsten disulfide (WS 2 ), respectively.
It is composed of at least one of fluororesins.
Of these, the low friction layers 23, 24, 25 made of gold, silver, lead, and fluororesin are
The lubricating substance is lubricated by gradually scraping the above-mentioned lubricating substance from the original film forming surface, and transferring the shaved wear particles to a mating surface to form a thin film on the surface.

【0045】一方、二硫化モリブデン(MoS2)や二
硫化タングステン(WS2)は層状をなし、それ自体潤
滑面を持っているため、この潤滑面が少しずつ磨耗しな
がら潤滑性を発現するものである。これらの二硫化モリ
ブデン(MoS2)や二硫化タングステン(WS2)はス
パッタリング処理によって、玉12の表面、軌道溝1
5,16それぞれの表面に形成される。
On the other hand, molybdenum disulfide (MoS 2 ) and tungsten disulfide (WS 2 ) are layered and have a lubricating surface itself, so that the lubricating surface develops lubricity while being gradually worn. It is. These molybdenum disulfide (MoS 2 ) and tungsten disulfide (WS 2 ) are sputtered to form the surface of the ball 12 and the raceway groove 1.
5 and 16 are formed on the respective surfaces.

【0046】前述した構成によれば、外輪13とパワー
ローラ10それぞれの軌道溝15,16の表面が超仕上
げされて表面粗さが0.05Ra以下に形成され、かつ
軌道溝15,16それぞれの表面と玉12の表面とに、
それぞれ二硫化モリブデンなどからなる低摩擦層23,
24,25が形成されている。
According to the above-described configuration, the surfaces of the raceway grooves 15 and 16 of the outer race 13 and the power roller 10 are super-finished to form a surface roughness of 0.05 Ra or less, and the raceway grooves 15 and 16 are formed of respective surfaces. On the surface and the surface of the ball 12,
A low friction layer 23 made of molybdenum disulfide or the like,
24 and 25 are formed.

【0047】このため、玉12が軌道溝15,16内を
転動する際に生じる発熱量を抑制することができる。し
たがって、軌道溝15,16の表面に剥離が生じにくく
なり、トロイダル形無段変速装置20のパワーローラ軸
受11の寿命の低下を抑制することができる。
Therefore, the amount of heat generated when the ball 12 rolls in the raceway grooves 15 and 16 can be suppressed. Therefore, the surfaces of the raceway grooves 15 and 16 are less likely to be separated, and a reduction in the life of the power roller bearing 11 of the toroidal-type continuously variable transmission 20 can be suppressed.

【0048】また、本実施形態では、外輪13の軌道溝
15の表面と、パワーローラ10の軌道溝16の表面と
の両方に低摩擦層23,24を形成したが、これらの軌
道溝15,16のうち何れか一方に低摩擦層23,24
を形成しても良い。この場合においても、パワーローラ
軸受11の寿命の低下を確実に抑制することができる。
このように、前記摩擦層23,24を、外輪13の軌道
溝15の表面と、パワーローラ10の軌道溝16の表面
とのうち少なくとも一方に形成することによって、トロ
イダル形無段変速装置20のパワーローラ軸受11の寿
命の低下を抑制できる。
In this embodiment, the low friction layers 23 and 24 are formed on both the surface of the raceway groove 15 of the outer race 13 and the surface of the raceway groove 16 of the power roller 10. 16, low friction layers 23, 24
May be formed. Also in this case, the reduction in the life of the power roller bearing 11 can be reliably suppressed.
As described above, by forming the friction layers 23 and 24 on at least one of the surface of the raceway groove 15 of the outer race 13 and the surface of the raceway groove 16 of the power roller 10, the toroidal-type continuously variable transmission 20 is formed. A reduction in the life of the power roller bearing 11 can be suppressed.

【0049】このように、本発明により、パワーローラ
軸受11の動トルクが小さくなり、トロイダル形無段変
速装置20全体の動力の伝達効率が向上する。これによ
り、自動車に適用した場合は、燃費が向上するという効
果も同時に得ることができる。
As described above, according to the present invention, the dynamic torque of the power roller bearing 11 is reduced, and the power transmission efficiency of the entire toroidal-type continuously variable transmission 20 is improved. Thereby, when applied to an automobile, the effect of improving fuel efficiency can be obtained at the same time.

【0050】[0050]

【発明の効果】本発明のトロイダル形無段変速装置のパ
ワーローラ軸受は、外輪とパワーローラそれぞれの軌道
溝の表面が超仕上げされて表面粗さが0.05Ra以下
に形成され、かつ外輪の軌道溝の表面とパワーローラの
軌道溝の表面とのうち少なくとも一方に低摩擦層が形成
されている。このため、玉が転動する際の摩擦を抑制し
て、この時に生じる発熱量を抑制する。したがって、軌
道溝の表面に剥離が生じにくくなり、パワーローラ軸受
の寿命の低下を抑制することができる。
According to the power roller bearing of the toroidal type continuously variable transmission of the present invention, the surface of the raceway groove of each of the outer ring and the power roller is super-finished, the surface roughness is formed to be 0.05 Ra or less, and the outer ring A low friction layer is formed on at least one of the surface of the raceway groove and the surface of the raceway groove of the power roller. For this reason, the friction when the ball rolls is suppressed, and the amount of heat generated at this time is suppressed. Therefore, peeling is less likely to occur on the surface of the raceway groove, and a reduction in the life of the power roller bearing can be suppressed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態のシングルキャビティ式ハ
ーフトロイダル形無段変速装置の一部を示す縦断面図。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a part of a single-cavity half-toroidal type continuously variable transmission according to an embodiment of the present invention.

【図2】同実施形態のパワーローラ軸受を示す断面図。FIG. 2 is an exemplary sectional view showing the power roller bearing of the embodiment;

【図3】同実施形態のパワーローラ軸受の外輪を示す
図。
FIG. 3 is a diagram showing an outer ring of the power roller bearing according to the embodiment.

【図4】同実施形態のパワーローラ軸受のパワーローラ
を示す図。
FIG. 4 is a view showing a power roller of the power roller bearing according to the embodiment.

【図5】同実施形態の玉を示す図。FIG. 5 is a view showing a ball of the embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2…入力ディスク 3…出力ディスク 10…パワーローラ 11…パワーローラ軸受 12…玉 13…外輪 15…軌道溝 16…軌道溝 20…シングルキャビティ式トロイダル形無段変速装置
(トロイダル形無段変速装置) 23,24,25…低摩擦層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 2 ... Input disk 3 ... Output disk 10 ... Power roller 11 ... Power roller bearing 12 ... Ball 13 ... Outer ring 15 ... Raceway groove 16 ... Raceway groove 20 ... Single cavity type toroidal type continuously variable transmission (toroidal type continuously variable transmission) 23, 24, 25: Low friction layer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 後藤 伸夫 神奈川県藤沢市鵠沼神明一丁目5番50号 日本精工株式会社内 Fターム(参考) 3J051 AA03 BA03 BB02 BD02 BE09 CA05 CB07 EC03 ED20 FA02 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Nobuo Goto 1-50-5 Kugenuma Shinmei, Fujisawa-shi, Kanagawa F-term in NSK Ltd. (Reference) 3J051 AA03 BA03 BB02 BD02 BE09 CA05 CB07 EC03 ED20 FA02

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】駆動源により回転駆動される入力ディスク
と、前記入力ディスクに対向して設けられた出力ディス
クと、の間に揺動自在に設けられたトロイダル形無段変
速装置のパワーローラ軸受において、 外輪と、 前記入力ディスク及び出力ディスクに転接するパワーロ
ーラと、 前記外輪とパワーローラとの間に転動自在に設けられた
玉と、を備え、 前記外輪及びパワーローラ双方が円環状でかつ断面円弧
状に形成され前記玉が転動する軌道溝を有するととも
に、 前記外輪の軌道溝とパワーローラの軌道溝とが超仕上げ
により表面粗さが0.05Ra以下に形成されていると
ともに、前記外輪の軌道溝とパワーローラの軌道溝との
うち少なくとも一方の表面に低摩擦層が形成されたこと
を特徴とするトロイダル形無段変速装置のパワーローラ
軸受。
1. A power roller bearing of a toroidal type continuously variable transmission device which is swingably provided between an input disk which is rotationally driven by a drive source and an output disk provided opposite to the input disk. , An outer ring, a power roller that rolls in contact with the input disk and the output disk, and a ball that is rotatably provided between the outer ring and the power roller, wherein both the outer ring and the power roller are annular. And while having a raceway groove which is formed in an arcuate cross section and on which the ball rolls, the raceway groove of the outer ring and the raceway groove of the power roller have a surface roughness of 0.05 Ra or less by superfinishing, A power rod for a toroidal-type continuously variable transmission, wherein a low friction layer is formed on at least one surface of the raceway groove of the outer ring and the raceway groove of the power roller. La bearings.
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US09/972,234 US20020039949A1 (en) 1999-04-06 2001-10-05 Power roller bearing of toroidal-type continuously variable transmission unit
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2006250158A (en) * 2005-03-08 2006-09-21 Nsk Ltd Toroidal continuously variable transmission

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JP2006250158A (en) * 2005-03-08 2006-09-21 Nsk Ltd Toroidal continuously variable transmission

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