JP2001193813A - トロイダル型無段変速機のパワーローラ軸受 - Google Patents
トロイダル型無段変速機のパワーローラ軸受Info
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
- F16C33/38—Ball cages
- F16C33/44—Selection of substances
-
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- F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
- F16C19/02—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
- F16C19/10—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for axial load mainly
-
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
- F16C33/66—Special parts or details in view of lubrication
- F16C33/6637—Special parts or details in view of lubrication with liquid lubricant
- F16C33/664—Retaining the liquid in or near the bearing
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- Friction Gearing (AREA)
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Abstract
るパワーローラ軸受を提供する。 【解決手段】 内輪と外輪との間に設けるボール22を
回転自在に支持するためのポケット穴26が形成された
保持器24を有するトロイダル型無段変速機のパワーロ
ーラ軸受において、保持器24は、潤滑剤を含有する自
己潤滑性材料30によって形成されている。この保持器
24が含有する潤滑剤は、トロイダル型無段変速機に使
われるトラクション油の基油と同じ成分、もしくはトラ
クション油への影響が少ない成分の油からなる。
Description
力伝達系などに使用されるトロイダル型無段変速機のパ
ワーローラ軸受に関する。
一部を示したように入力ディスク11と出力ディスク1
2との間にパワーローラ13を備えている。パワーロー
ラ13は、トラニオン14に設けた偏心軸15を中心に
回転する。トラニオン14は、図7に示した一対のトラ
ニオン軸16によって、支持体17に対して揺動自在に
支持されている。トラニオン14とパワーローラ13と
の間にパワーローラ軸受18が設けられている。
3の一部などによって構成される内輪20と、内輪20
と向かい合う外輪21と、これら外輪21の軌道溝21
aと内輪20の軌道溝20aとの間に収容された複数個
のボール22と、各々のボール22を回転自在に保持す
るリング状の保持器24と、外輪21とトラニオン14
との間に設けたスラスト軸受25などを備えている。ボ
ール22は、保持器24のポケット穴26に回転自在に
収容されている。
6に示すように、パワーローラ軸受18とディスク1
1,12との接触点Cが2箇所になるため、いわゆる二
点押しとなる。図6中のθは接触角を示している。従っ
てこのパワーローラ軸受18は前記接触点Cにおいて押
付け力Pのスラスト分力を受けるのと同時に、パワーロ
ーラ13の円周上にて互いに180°の対向位置でラジ
アル方向の分力も発生する。このため、円環状のパワー
ローラ軸受18がラジアル方向に圧縮されることにな
り、この圧縮力によって内輪20が楕円形に変形する傾
向となる。
荷重分布がまちまちとなる。こうした偏荷重を受けなが
らボール22が高速で回転するためボール22の転動部
の発熱が大きく、通常の軸受よりも過酷な条件で使用さ
れることになる。そのためボール22の転動部に十分な
量の潤滑油を供給しなければ、転動部の摩耗や焼付きを
起こしてしまう。
は、パワーローラ13と各ディスク11,12との間で
動力を伝達するためのトラクション接触部に、図7と図
8に示すような接線方向の力2Ftが発生する。この力
2Ftは、パワーローラ軸受18を倒す方向の力Frと
なるため、前記圧縮力の大きさにアンバランスを生じさ
せる。
軸受18のボール22の公転速度は図9に矢印で示すよ
うな分布となる。すなわち、保持器24の回転方向を矢
印Rで示した場合に、力2Ft方向の公転速度R1は、
反2Ft方向の公転速度R2よりも遅くなる。そのた
め、図10に示すようにボール22と保持器24との接
触荷重に関して、反2Ft方向の接触荷重P2はボール
22が保持器24を回転方向Rに押す形となるのに対
し、2Ft方向の接触荷重P1は、ボール22が保持器
24を回転方向Rとは逆方向に押す形となる。このため
保持器24のポケット穴26の内周面とボール22とが
接触し、両者が摩耗する原因となる。
する手段として、実開平7−35847号公報に記載さ
れているようなトロイダル型無段変速機が提案されてい
る。この従来例は、図11に示すように、パワーローラ
軸受18′の外輪21′の一部に給油孔27を形成した
り、図12中の(A)あるいは(B)に示すように保持
器24′に潤滑溝28あるいは給油孔を形成することに
より、保持器24′の外部からポケット穴26′に強制
的に潤滑油を供給していた。
促進手段では、保持器の表面で潤滑油が跳ね返されるな
どパワーローラ軸受のボール転動部に対して十分な潤滑
油を供給しにくかった。また、保持器のポケット穴の内
周面がボールと接触することによって保持器が摩耗する
などの問題があった。
し、ボール転動面を効果的に潤滑することのできるパワ
ーローラ軸受を提供することにある。
本発明は、ボールを回転自在に保持するためのポケット
穴が形成された保持器を有するトロイダル型無段変速機
のパワーローラ軸受において、前記保持器の少なくとも
前記ポケット穴内周部を、潤滑剤を含有する自己潤滑性
材料によって形成したことを特徴とするパワーローラ軸
受である。
性材料によって形成してもよいし、自己潤滑性材料から
なる保持器本体の外周を枠によって囲うことにより、保
持器本体の強度を高めてもよい。また、保持器のポケッ
ト穴内周部のみを筒状の自己潤滑性材料によって構成
し、それ以外の部分を合成樹脂あるいは金属によって構
成してもよい。
た潤滑剤が保持器からボール転動面にしみ出すことによ
って、外輪と内輪や保持器に対するボール転動面が効果
的に潤滑される。このことにより、パワーローラ軸受の
ボール転動面の摩耗および焼付きが防止されるととも
に、保持器の摩耗や破損も回避される。
来技術の潤滑溝や給油孔を形成してもよい。この発明の
保持器が含有する潤滑剤は、トロイダル型無段変速機に
使われるトラクション油の基油と同じ成分、もしくはト
ラクション油への影響が少ない成分の油を使用するとよ
い。
ついて、図1と図6,図7を参照して説明する。図6に
示すようにトロイダル型無段変速機は、入力ディスク1
1と出力ディスク12との間にパワーローラ13を備え
ている。パワーローラ13は、トラニオン14に設けた
偏心軸15を中心に回転する。トラニオン14は、図7
に示した一対のトラニオン軸16によって、支持体17
に対して揺動自在に支持されている。トラニオン14と
パワーローラ13との間にパワーローラ軸受18が設け
られている。
3の一部などによって構成される内輪20と、内輪20
と向かい合う外輪21と、これら外輪21の軌道溝21
aと内輪20の軌道溝20aとの間に収容された複数個
のボール22と、各ボール22を回転自在に保持するリ
ング状の保持器24と、外輪21とトラニオン14との
間に設けたスラスト軸受25などを備えている。ボール
22は、保持器24のポケット穴26に回転自在に収容
されている。こうしたトロイダル型無段変速機のパワー
ローラ軸受18は、前述したように通常の軸受よりも過
酷な条件で使用され、ボール22の発熱も大きいため、
ボール22の転動部に十分な量の潤滑油を供給しなけれ
ば、転動部の摩耗や焼付きを起こしてしまう。
自己潤滑性のある材料30、例えば含油プラスチック、
PTFE(ポリ四ふっ化エチレン)、PFA(ペルフル
オロアルコキシふっ素樹脂)などのフッ素系樹脂、また
は焼結合金に潤滑油を含有させた材料30によって構成
している。
的とした特殊なトラクション油が使用されているので、
保持器24の材料30に含有させる潤滑剤は、トラクシ
ョン油の基油(鉱油、合成油など)と同じもの、もしく
はトラクション油への影響が少ない成分を使用する。
スや潤滑油のようにそれ自体がボール転動面などに向か
って簡単に流出することはない。しかしトロイダル型無
段変速機の運転時に発生するボール22の発熱により、
保持器24に含有されている潤滑剤が徐々にしみ出し、
ボール22の転動部に潤滑剤を供給するので、長期間の
潤滑が可能となる。ただし保持器24からしみ出す潤滑
剤だけでは冷却不足となるため、図11に示す給油孔2
7や図12に示す潤滑溝28を併用することにより、保
持器24の外部から潤滑油を強制的にボール転動面など
に供給することが望ましい。
らも潤滑剤が供給されるので、保持器24のポケット穴
26とボール22との接触部に潤滑油膜を形成させるこ
とが容易となり、著しい摩耗や焼付きが防止されるた
め、パワーローラ軸受18の信頼性および耐久性を向上
させることができる。
スチック)は金属に比べて剛性が低いため、外力が負荷
されたときに、ある程度変形することができる。このた
め、トロイダル型無段変速機の運転時にパワーローラ軸
受18の回転に伴ってボール22が保持器24を押すこ
とになっても、保持器24が変形できることにより、ボ
ール22が拘束されてしまうことを回避でき、滑らかに
回転させることができる。その結果、動トルクの低減に
より、トロイダル型無段変速機の効率が上がるととも
に、耐久性が向上することになる。
のように、自己潤滑性材料30からなる保持器24自体
に、ポケット穴26に連通する油溝31を形成すること
により、ポケット穴26に潤滑油を供給しやすくしても
よい。
持器24にかかる力も大きくなる。自己潤滑性材料30
のみでは保持器24の強度が不足するおそれがある場
合、図3に示す本発明の第3の実施形態のように、ポケ
ット穴26の内周部のみを筒状の自己潤滑性材料30に
よって構成してもよい。この場合、保持器本体24aは
金属等の強度の高い材料を使用することができる。
態のように、自己潤滑性材料30からなる保持器本体2
4aの外周部を金属製(例えば高力黄銅や鉄など)の枠
40で囲むことによって、保持器24の強度を高めるな
どの補強手段を講じることもできる。保持器本体24a
に枠40を固定する手段としては、かしめ等の塑性加
工、あるいは圧入を適用することができる。これら第3
および第4の実施形態においても、図2に示したような
油溝31を併用することにより、潤滑効果をさらに高め
ることができる。
金属材料を機械加工することによって形成していたが、
前記実施形態で述べたような合成樹脂製の保持器24あ
るいは保持器本体24aは、射出成形によって比較的容
易に任意の形状に成形することができ、量産性に優れ、
しかも保持器24の軽量化が図れる。
24が潤滑剤を放出することによって、ポケット穴26
の内径が収縮することが懸念される場合、図5に示した
第5の実施形態のように、ポケット穴26の内周部を構
成する筒状の自己潤滑性材料30にアンカー部51を形
成し、この自己潤滑性材料30と保持器本体24aをイ
ンサート成形することにより、自己潤滑性材料30と保
持器本体24aとの連結強度を高め、ポケット穴26を
収縮しにくくしてもよい。
ワーローラ軸受18を構成する内輪や外輪をはじめとし
て、ポケット穴を有する保持器の形態や、自己潤滑性材
料の具体例など、本発明の構成要素を本発明の要旨を逸
脱しない範囲で、種々に変更して実施できることは言う
までもない。
ーローラ軸受のボール転動面の摩耗や焼付き等の不具合
が防止されるとともに、保持器の摩耗や破損を防止する
ことができる。そしてこのパワーローラ軸受を備えたト
ロイダル型無段変速機の耐久性も向上する。
軸受に用いる保持器とボールの平面図。
ルの平面図。
断面で示す平面図。
断面で示す平面図。
の断面図。
図。
に示す平面図。
ボールの公転速度の大きさと方向を示す平面図。
接触荷重の大きさと方向を示す平面図。
一部の断面図。
一部を示す平面図。
Claims (1)
- 【請求項1】ボールを回転自在に保持するためのポケッ
ト穴が形成された保持器を有するトロイダル型無段変速
機のパワーローラ軸受において、 前記保持器の少なくとも前記ポケット穴内周部を、潤滑
剤を含有する自己潤滑性材料によって形成したことを特
徴とするトロイダル型無段変速機のパワーローラ軸受。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000002676A JP2001193813A (ja) | 2000-01-11 | 2000-01-11 | トロイダル型無段変速機のパワーローラ軸受 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000002676A JP2001193813A (ja) | 2000-01-11 | 2000-01-11 | トロイダル型無段変速機のパワーローラ軸受 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001193813A true JP2001193813A (ja) | 2001-07-17 |
Family
ID=18531750
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000002676A Pending JP2001193813A (ja) | 2000-01-11 | 2000-01-11 | トロイダル型無段変速機のパワーローラ軸受 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001193813A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6749343B2 (en) | 2001-10-05 | 2004-06-15 | Nsk Ltd. | Power roller bearing for toroidal-type continuously variable transmission |
JP2006307891A (ja) * | 2005-04-26 | 2006-11-09 | Nsk Ltd | トロイダル型無段変速機 |
TWI663347B (zh) * | 2018-02-23 | 2019-06-21 | 摩特動力工業股份有限公司 | 無段變速器之雙向坡道式動力傳輸機構 |
-
2000
- 2000-01-11 JP JP2000002676A patent/JP2001193813A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6749343B2 (en) | 2001-10-05 | 2004-06-15 | Nsk Ltd. | Power roller bearing for toroidal-type continuously variable transmission |
US7036992B2 (en) | 2001-10-05 | 2006-05-02 | Nsk Ltd. | Power roller bearing for toroidal-type continuously variable transmission |
JP2006307891A (ja) * | 2005-04-26 | 2006-11-09 | Nsk Ltd | トロイダル型無段変速機 |
TWI663347B (zh) * | 2018-02-23 | 2019-06-21 | 摩特動力工業股份有限公司 | 無段變速器之雙向坡道式動力傳輸機構 |
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A977 | Report on retrieval |
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