JP2002021962A - Toroidal type continuously variable transmission - Google Patents

Toroidal type continuously variable transmission

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JP2002021962A
JP2002021962A JP2000207178A JP2000207178A JP2002021962A JP 2002021962 A JP2002021962 A JP 2002021962A JP 2000207178 A JP2000207178 A JP 2000207178A JP 2000207178 A JP2000207178 A JP 2000207178A JP 2002021962 A JP2002021962 A JP 2002021962A
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浦 吉 孝 三
Hidenori Sakai
井 秀 則 坂
Tsutomu Kamiya
谷 力 上
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    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/02Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
    • F16C19/14Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load
    • F16C19/16Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with a single row of balls
    • F16C19/163Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with a single row of balls with angular contact
    • F16C19/166Four-point-contact ball bearings

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problem of the conventional type continuously variable transmission that load per one point is large and the fatigue life is shortened because balls constituting a thrust bearing of a power roller with two rolling grooves come into contact at each one point. SOLUTION: In this toroidal type continuously variable transmission, a pivot shaft 8 is mounted on a trunnion 7 rocking between an input disc 2 and an output disc 4, an outer ring 9 and a power roller 5 are fitted to the pivot shaft 8, and plural balls 12 are engaged with rolling grooves 10, 11 formed in the outer ring 9 and the power roller 5. The balls 12 come into contact with the two rolling grooves 10, 11 at each two points, the outer periphery contact points Ga, Pa and the inner periphery contact points Gb, Pb in the cross direction of the groove, whereby the thrust load in the direction of the rotation axis Pc of the power roller 5 is dispersed so that the generated stress at the respective contact points Ga, Pa, Gb, Pb is held down so as to improve fatigue life.

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】本発明は、主として自動車の
変速機に用いられるトロイダル型無段変速機に関するも
のである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a toroidal type continuously variable transmission mainly used for a transmission of an automobile.

【0002】[0002]

【従来の技術】トロイダル型無段変速機は、同軸上に配
置した入力ディスクと出力ディスクの間に揺動可能なト
ラニオンを備え、このトラニオンに対して回転自在に取
付けたピボットシャフトに、軸受を構成する外輪を装着
すると共に、同ピボットシャフトに、両ディスクに接触
するパワーローラを回転自在に装着し、外輪とパワーロ
ーラの間に、外輪とともに軸受を構成する複数のボール
と、各ボールの保持器を介装した構成を有している。ト
ラニオンやパワーローラは、両ディスクを中心にして複
数組が等間隔で設けてある。また、外輪や各ボール等に
より構成される軸受は、パワーローラの回転を許容し且
つパワーローラの回転軸方向のスラスト荷重を受ける。
2. Description of the Related Art A toroidal type continuously variable transmission has a swingable trunnion between an input disk and an output disk arranged coaxially, and a bearing is mounted on a pivot shaft rotatably mounted on the trunnion. In addition to mounting the outer ring, a power roller that contacts both disks is rotatably mounted on the pivot shaft, and between the outer ring and the power roller, a plurality of balls forming a bearing together with the outer ring, and holding of each ball It has a configuration with a vessel interposed. A plurality of sets of trunnions and power rollers are provided at equal intervals around both disks. Further, the bearing constituted by the outer ring, each ball and the like allows rotation of the power roller and receives a thrust load in the direction of the rotation axis of the power roller.

【0003】上記のトロイダル型無段変速機は、両ディ
スクに対してパワーローラを所定の圧力で接触させ、入
力ディスクの回転をパワーローラを介して出力ディスク
に伝達する。そして、トラニオンとともにパワーローラ
を揺動させることで両ディスクの半径方向にパワーロー
ラの接触位置を移動させ、これにより変速比を無段階的
に変化させるものである。このようなトロイダル型無段
変速機は、例えば、特開平11−132301号公報に
記載されている。
In the toroidal type continuously variable transmission, a power roller is brought into contact with both disks at a predetermined pressure, and the rotation of an input disk is transmitted to an output disk via the power rollers. Then, by swinging the power roller together with the trunnion, the contact position of the power roller is moved in the radial direction of both disks, thereby changing the speed ratio steplessly. Such a toroidal-type continuously variable transmission is described in, for example, JP-A-11-132301.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たような従来のトロイダル型無段変速機にあっては、外
輪とパワーローラの互いの対向面にボールが係合する転
動溝を形成し、各転動溝に対して各々1点(合計2点)
で接触させていたため、1点あたりの荷重が大きくな
り、ボールや転動溝の疲労寿命が短くなるという問題点
があり、このような問題点を解決することが課題であっ
た。
However, in the conventional toroidal-type continuously variable transmission as described above, a rolling groove in which balls are engaged with each other is formed on opposing surfaces of an outer race and a power roller. 1 point for each rolling groove (2 points in total)
Therefore, there is a problem that the load per one point becomes large, and the fatigue life of the ball and the rolling groove becomes short, and it has been a problem to solve such a problem.

【0005】[0005]

【発明の目的】本発明は、上記従来の課題に着目して成
されたもので、パワーローラのスラスト軸受におけるボ
ールおよび転動溝の疲労寿命を向上させることができる
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。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a toroidal type continuously variable transmission capable of improving the fatigue life of balls and rolling grooves in a thrust bearing of a power roller. It is intended to provide.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明に係わるトロイダ
ル型無段変速機は、請求項1として、同軸上に配置した
入力ディスクと出力ディスクの間で揺動可能なトラニオ
ンと、トラニオンに回転自在に取付けたピボットシャフ
トと、ピボットシャフトに取付けた円環状の外輪と、ピ
ボットシャフトに回転自在に取付けられて両ディスクに
接触するパワーローラと、外輪とパワーローラの互いの
対向面に形成した円環状の転動溝に係合してパワーロー
ラの回転軸方向のスラスト荷重を受ける複数のボールを
備えたトロイダル型無段変速機であって、外輪およびパ
ワーローラの各転動溝に対して、ボールが溝幅方向にお
ける外周側接触点と内周側接触点の2点で接触している
構成とし、請求項2として、外輪の転動溝に対するボー
ルの2つの接触点を結ぶ第1作用線と、パワーローラの
転動溝に対するボールの2つの接触点を結ぶ第2作用線
とがパワーローラの回転軸上で交差している構成とし、
請求項3として、転動溝の断面が、ボールが内接する外
周側円弧と同じくボールが内接する内周側円弧を有する
形状である構成とし、請求項4として、パワーローラの
回転軸に平行なボール中心線に対して、パワーローラの
外周側および内周側に、外周側接触点および内周側接触
点を設けた構成とし、請求項5として、転動溝を形成す
る外周側および内周側の円弧の曲率半径が、ボールの半
径の114〜130%である構成とし、請求項6とし
て、第1作用線と第2作用線の交点とボールの中心を結
ぶ線に対して、内周側接触点とボールの中心を結ぶ線の
成す接触角が30〜55度であると共に、外周側接触点
とボールの中心を結ぶ線の成す接触角が50〜85度で
ある構成とし、請求項7として、転動溝を形成する外周
側円弧の曲率が、内周側円弧の曲率よりも大きい構成と
し、請求項8として、パワーローラの回転軸を中心とす
る複数の同心円上に各々複数のボールを配置した構成と
しており、上記の構成をもって従来の課題を解決するた
めの手段としている。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a toroidal-type continuously variable transmission which is capable of swinging between a coaxially arranged input disk and an output disk, and a rotatable trunnion. A pivot shaft attached to the pivot shaft, an annular outer ring attached to the pivot shaft, a power roller rotatably attached to the pivot shaft and contacting both disks, and an annular ring formed on opposing surfaces of the outer ring and the power roller. A toroidal-type continuously variable transmission including a plurality of balls that receive a thrust load in the rotation axis direction of the power roller by engaging with the rolling grooves of the power roller. Are in contact with each other at two points, an outer peripheral contact point and an inner peripheral contact point in the groove width direction. And a first working line connecting, the configuration in which the second working line connecting the two contact points of the ball with respect to the rolling grooves of the power roller intersects on a rotary axis of the power roller,
According to a third aspect of the present invention, the cross section of the rolling groove has a shape having an inner peripheral side arc in which the ball is inscribed in the same manner as an outer peripheral side arc in which the ball is inscribed. An outer peripheral side contact point and an inner peripheral side contact point are provided on the outer peripheral side and the inner peripheral side of the power roller with respect to the ball center line. The radius of curvature of the arc on the side is 114% to 130% of the radius of the ball. According to a sixth aspect of the present invention, an inner circumference is defined with respect to a line connecting the intersection of the first action line and the second action line with the center of the ball. A contact angle formed by a line connecting the side contact point and the center of the ball is 30 to 55 degrees, and a contact angle formed by a line connecting the outer contact point and the center of the ball is 50 to 85 degrees. As 7, the curvature of the outer peripheral side arc forming the rolling groove is According to an eighth aspect of the present invention, a plurality of balls are arranged on a plurality of concentric circles centered on the rotation axis of the power roller. Means.

【0007】[0007]

【発明の作用】本発明の請求項1に係わるトロイダル型
無段変速機では、入力ディスクの回転をパワーローラを
介して出力ディスクに伝達し、トラニオンとともにパワ
ーローラを揺動させることで両ディスクの半径方向にパ
ワーローラの接触位置を移動させ、変速比を無段階的に
変化させる。また、トラニオンのピボットシャフトに取
付けた外輪や各ボールにより構成される軸受は、パワー
ローラの回転を許容するとともにパワーローラの回転軸
方向のスラスト荷重を受けている。このとき、当該トロ
イダル無段変速機では、外輪とパワーローラの互いの対
向面に設けた各転動溝に対して、ボールが溝幅方向にお
ける外周側接触点と内周側接触点の2点で各々接触し、
合計で4点接触となっているので、スラスト荷重が各接
触点に分散され、各接触点での接触面圧や発熱量も低く
抑えられる。
In the toroidal-type continuously variable transmission according to the first aspect of the present invention, the rotation of the input disk is transmitted to the output disk via the power roller, and the power roller is swung together with the trunnion to swing the two disks together. The contact position of the power roller is moved in the radial direction to change the gear ratio steplessly. Further, a bearing constituted by an outer ring and each ball attached to the pivot shaft of the trunnion allows rotation of the power roller and receives a thrust load in the direction of the rotation axis of the power roller. At this time, in the toroidal continuously variable transmission, the ball is provided at two points of the outer peripheral contact point and the inner peripheral contact point in the groove width direction with respect to each of the rolling grooves provided on the opposing surfaces of the outer ring and the power roller. Contact each other with
Since there are four contact points in total, the thrust load is dispersed at each contact point, and the contact surface pressure and heat generation at each contact point can be suppressed low.

【0008】本発明の請求項2に係わるトロイダル型無
段変速機では、外輪の転動溝に対するボールの2つの接
触点を結ぶ第1作用線と、パワーローラの転動溝に対す
るボールの2つの接触点を結ぶ第2作用線とをパワーロ
ーラの回転軸上で交差させているので、外輪の転動溝に
おける外周側接触点および内周側接触点、ならびにパワ
ーローラの転動溝における外周側接触点および内周側接
触点の合計4か所の接触点でのボールの回転速度(角速
度)が等しいものとなり、各接触点間でのすべりが防止
される。
In the toroidal type continuously variable transmission according to a second aspect of the present invention, the first action line connecting two contact points of the ball with the rolling groove of the outer ring, and the two action lines of the ball with the rolling groove of the power roller. Since the second action line connecting the contact points intersects on the rotation axis of the power roller, the outer peripheral side contact point and the inner peripheral side contact point in the rolling groove of the outer ring, and the outer peripheral side in the rolling groove of the power roller The rotational speeds (angular velocities) of the ball at the four contact points in total, that is, the contact point and the inner peripheral contact point, are equal, and slippage between the contact points is prevented.

【0009】本発明の請求項3に係わるトロイダル型無
段変速機では、転動溝の断面をボールが内接する外周側
円弧と同じくボールが内接する内周側円弧を有する形状
としたので、外周側接触点および内周側接触点での接触
面圧が適正範囲に抑えられて発生応力も低く抑えられ
る。
In the toroidal-type continuously variable transmission according to the third aspect of the present invention, since the cross-section of the rolling groove has the same shape as the outer peripheral side arc where the ball is inscribed, the outer peripheral side arc where the ball is inscribed. The contact surface pressure at the side contact point and the inner peripheral contact point is suppressed to an appropriate range, and the generated stress is also suppressed to a low level.

【0010】本発明の請求項4に係わるトロイダル型無
段変速機では、パワーローラの回転軸に平行なボール中
心線に対して、パワーローラの外周側および内周側に、
外周側接触点および内周側接触点を設けているので、外
周側接触点と内周側接触点との間でボールに対してラジ
アル方向に発生する力を相殺する。
In the toroidal type continuously variable transmission according to a fourth aspect of the present invention, the outer peripheral side and the inner peripheral side of the power roller are arranged on the outer peripheral side and the inner peripheral side with respect to a ball center line parallel to the rotation axis of the power roller.
Since the outer peripheral side contact point and the inner peripheral side contact point are provided, the force generated in the radial direction on the ball between the outer peripheral side contact point and the inner peripheral side contact point is canceled.

【0011】本発明の請求項5に係わるトロイダル型無
段変速機では、転動溝を形成する外周側および内周側の
円弧の曲率半径をボールの半径の114〜130%とし
ているので、ボールと転動溝とのクリアランスが確保さ
れると共に、ボールと転動溝の接触面圧が適性範囲に抑
えられる。なお、各円弧の曲率半径をボールの半径の1
14%よりも小さくすると、ボールと転動溝とのクリア
ランスが小さくなって双方の接触面積が増大し、発熱量
が増大する。また、各円弧の曲率半径をボールの半径の
130%よりも大きくすると、ボールと転動溝の接触面
圧が増大し、発熱量の増大や転動面の剥離等の不具合が
発生する。したがって、円弧の曲率半径をボールの半径
の114〜130%とするのが良い。
In the toroidal-type continuously variable transmission according to the fifth aspect of the present invention, the radius of curvature of the arc on the outer peripheral side and the inner peripheral side forming the rolling groove is set to 114 to 130% of the radius of the ball. The clearance between the ball and the rolling groove is secured, and the contact surface pressure between the ball and the rolling groove is suppressed to an appropriate range. Note that the radius of curvature of each arc is one of the radius of the ball.
If it is smaller than 14%, the clearance between the ball and the rolling groove becomes small, so that the contact area between the balls and the rolling groove increases, and the calorific value increases. Further, if the radius of curvature of each arc is larger than 130% of the radius of the ball, the contact surface pressure between the ball and the rolling groove increases, causing problems such as an increase in heat generation and peeling of the rolling surface. Therefore, it is preferable that the radius of curvature of the arc be 114 to 130% of the radius of the ball.

【0012】本発明の請求項6に係わるトロイダル型無
段変速機では、第1作用線と第2作用線の交点とボール
の中心を結ぶ線に対して、内周側接触点とボールの中心
を結ぶ線の成す接触角を30〜55度とし、外周側接触
点とボールの中心を結ぶ線の成す接触角を50〜85度
としているので、ボールへの入力荷重(接触点における
法線方向の荷重)が低く抑えられる。なお、内周側接触
点の接触角を30度よりも小さくし、これにより外周側
接触点の接触角を50度よりも小さくすると、外周側接
触点と内周側接触点が離れ過ぎた状態となり、各接触点
でのボールへの入力荷重が増大する。また、内周側接触
点の接触角を55度よりも大きくし、これにより外周側
接触点の接触角を85度よりも小さくすると、外周側接
触点と内周側接触点が近付き過ぎた状態となり、変形し
た際にボールと転動溝の接触面積が増大し、発熱量が増
大する。したがって、内周側接触点の接触角を30〜5
5度とし、外周側接触点の接触角を50〜85度とする
のが良い。
In the toroidal-type continuously variable transmission according to a sixth aspect of the present invention, an inner peripheral contact point and a center of the ball are defined with respect to a line connecting an intersection of the first action line and the second action line with the center of the ball. Is 30 to 55 degrees, and the contact angle between the line connecting the outer peripheral contact point and the center of the ball is 50 to 85 degrees. Therefore, the input load to the ball (normal direction at the contact point) Load) can be kept low. If the contact angle of the inner contact point is smaller than 30 degrees, and thereby the contact angle of the outer contact point is smaller than 50 degrees, the outer contact point and the inner contact point are too far apart. And the input load to the ball at each contact point increases. Further, when the contact angle of the inner contact point is made larger than 55 degrees and thereby the contact angle of the outer contact point is made smaller than 85 degrees, the outer contact point and the inner contact point are too close to each other. When the ball is deformed, the contact area between the ball and the rolling groove increases, and the calorific value increases. Therefore, the contact angle of the contact point on the inner peripheral side should be 30 to 5
It is preferable that the contact angle is 5 degrees and the contact angle of the outer peripheral contact point is 50 to 85 degrees.

【0013】本発明の請求項7に係わるトロイダル型無
段変速機では、転動溝を形成する外周側円弧の曲率を内
周側円弧の曲率よりも大きくしているので、ボールに対
する外周側接触点での発生応力と内周側接触点での発生
応力をほぼ均等にし得る。つまり、請求項6に記載した
ように、内周側接触点の接触角を30〜55度とし、外
周側接触点の接触角を50〜85度とした場合、仮に外
周側円弧と内周側円弧の曲率半径を同一にし、且つ外周
側接触点と内周側接触点にパワーローラの回転軸方向の
スラスト荷重が均等に加わるとすると、スラスト荷重の
方向に対して、外周側接触点の接触角よりも内周側接触
点の接触角の方が小さいので、ボールに対する入力荷重
は外周側接触点よりも内周側接触点の方が大きくなり、
発生応力も内周側接触点の方が大きくなる。これに対し
て、当該トロイダル型無段変速機では、転動溝を形成す
る外周側円弧の曲率を内周側円弧の曲率よりも大きく
(曲率半径を小さく)しているので、ボールに対する入
力荷重は外周側接触点よりも内周側接触点の方が大きく
なるが、外周側接触点におけるボールと転動溝の接触面
圧が小さくなるので外周側接触点と内周側接触点での発
生応力がほぼ等しくなる。
In the toroidal-type continuously variable transmission according to the seventh aspect of the present invention, since the curvature of the outer circumferential arc forming the rolling groove is made larger than the curvature of the inner circumferential arc, the outer circumferential contact with the ball is formed. The stress generated at the point and the stress generated at the inner circumferential contact point can be made substantially equal. In other words, as described in claim 6, when the contact angle of the inner contact point is 30 to 55 degrees and the contact angle of the outer contact point is 50 to 85 degrees, the outer peripheral arc and the inner peripheral Assuming that the radius of curvature of the arc is the same, and that the thrust load in the rotation axis direction of the power roller is uniformly applied to the outer contact point and the inner contact point, the outer contact point contacts the thrust load in the direction of the thrust load. Since the contact angle at the inner contact point is smaller than the angle, the input load on the ball is greater at the inner contact point than at the outer contact point,
The generated stress is also larger at the inner peripheral contact point. On the other hand, in the toroidal type continuously variable transmission, since the curvature of the outer circumferential arc forming the rolling groove is larger than the curvature of the inner circumferential arc (the radius of curvature is smaller), the input load on the ball is reduced. Is larger at the inner peripheral contact point than at the outer peripheral contact point, but the contact surface pressure between the ball and the rolling groove at the outer peripheral contact point becomes smaller, so the occurrence at the outer peripheral contact point and the inner peripheral contact point The stresses are almost equal.

【0014】本発明の請求項8に係わるトロイダル型無
段変速機では、パワーローラの回転軸を中心とする複数
の同心円上に各々複数のボールを配置しているので、ボ
ールの数の増加に伴って各接触点での発生応力がさらに
低減され、また、各ボールを同一の大きさにすることで
大きな荷重を受けることが可能になる。
In the toroidal type continuously variable transmission according to claim 8 of the present invention, since a plurality of balls are arranged on a plurality of concentric circles centered on the rotation axis of the power roller, the number of balls increases. Accordingly, the stress generated at each contact point is further reduced, and a large load can be received by making each ball the same size.

【0015】[0015]

【発明の効果】本発明の請求項1に係わるトロイダル型
無段変速機によれば、入力ディスクと出力ディスクの間
で揺動するトラニオンにピボットシャフトを取付けると
共に、ピボットシャフトに円環状の外輪とパワーローラ
を取付け、外輪とパワーローラの互いの対向面に形成し
た円環状の転動溝に複数のボールを備えたトロイダル型
無段変速機において、外輪およびパワーローラの各転動
溝に対して、ボールを溝幅方向における外周側接触点と
内周側接触点の2点で接触させたことから、スラスト荷
重が各接触点に分散され、転動溝に対してボールが1点
で接触していた従来のものに比べて、各接触点における
接触面圧や発熱量を大幅に低減することができ、これに
よりパワーローラのスラスト軸受におけるボールおよび
転動溝の疲労寿命を格段に向上させることができ、ひい
ては無段変速機自体の長寿命化を実現することができ
る。
According to the toroidal-type continuously variable transmission according to the first aspect of the present invention, the pivot shaft is mounted on the trunnion swinging between the input disk and the output disk, and the annular outer ring is mounted on the pivot shaft. In a toroidal-type continuously variable transmission in which a power roller is attached, and a plurality of balls are provided in an annular rolling groove formed on the opposing surfaces of the outer ring and the power roller, the outer ring and the power roller have respective rolling grooves. Since the ball is brought into contact with the outer peripheral contact point and the inner peripheral contact point in the groove width direction, the thrust load is dispersed at each contact point, and the ball contacts the rolling groove at one point. The contact surface pressure and the amount of heat generated at each contact point can be greatly reduced compared to the conventional one, which results in the fatigue life of the balls and rolling grooves in the thrust bearing of the power roller. It can be remarkably improved, can be realized and thus the continuously variable transmission lifetime of itself.

【0016】本発明の請求項2に係わるトロイダル型無
段変速機によれば、請求項1と同様の効果を得ることが
できるうえに、パワーローラの転動溝における外周側接
触点および内周側接触点の合計4か所の接触点でのボー
ルの回転速度(角速度)を等しいものにして、各接触点
間でのすべりを防止することができ、疲労寿命のさらな
る向上を実現することができる。
According to the toroidal-type continuously variable transmission according to the second aspect of the present invention, the same effects as those of the first aspect can be obtained, and the outer peripheral contact point and the inner circumference in the rolling groove of the power roller can be obtained. The rotational speeds (angular velocities) of the balls at the four contact points in total, ie, the side contact points, are made equal to prevent slippage between the contact points, thereby further improving the fatigue life. it can.

【0017】本発明の請求項3に係わるトロイダル型無
段変速機によれば、請求項1および2と同様の効果を得
ることができるうえに、外周側接触点および内周側接触
点での接触面圧を適正範囲に抑えて発生応力を低く抑え
ることができ、疲労寿命のさらなる向上を実現すること
ができる。
According to the toroidal-type continuously variable transmission according to the third aspect of the present invention, the same effects as those of the first and second aspects can be obtained, and at the outer peripheral contact point and the inner peripheral contact point. The contact surface pressure can be kept within an appropriate range, the generated stress can be kept low, and the fatigue life can be further improved.

【0018】本発明の請求項4に係わるトロイダル型無
段変速機によれば、請求項1〜3と同様の効果を得るこ
とができるうえに、外周側接触点と内周側接触点との間
でボールに対してラジアル方向に発生する力を相殺する
ことができるので、各ボールの保持器に加わる力を低減
することができる。
According to the toroidal-type continuously variable transmission according to a fourth aspect of the present invention, the same effects as those of the first to third aspects can be obtained, and furthermore, the contact between the outer peripheral side contact point and the inner peripheral side contact point can be obtained. Since the forces generated in the radial direction with respect to the balls can be offset between them, the force applied to the retainer of each ball can be reduced.

【0019】本発明の請求項5に係わるトロイダル型無
段変速機によれば、請求項3および4と同様の効果を得
ることができるうえに、ボールと転動溝の接触面圧が適
性範囲に抑えられることとなり、転動面の剥離等の発生
も防止することができると共に、発生応力や発熱量を低
減させて疲労寿命のさらなる向上を実現することができ
る。
According to the toroidal type continuously variable transmission according to the fifth aspect of the present invention, the same effects as those of the third and fourth aspects can be obtained, and the contact surface pressure between the ball and the rolling groove can be adjusted within an appropriate range. , The occurrence of peeling of the rolling contact surface can be prevented, and the generated stress and the amount of heat generation can be reduced to further improve the fatigue life.

【0020】本発明の請求項6に係わるトロイダル型無
段変速機によれば、請求項2〜5と同様の効果を得るこ
とができるうえに、ボールへの入力荷重(接触点におけ
る法線方向の荷重)を低く抑えられることとなり、発生
応力や発熱量を低減させて疲労寿命のさらなる向上を実
現することができる。
According to the toroidal type continuously variable transmission according to the sixth aspect of the present invention, the same effects as those of the second to fifth aspects can be obtained, and the input load to the ball (normal direction at the contact point) ) Can be suppressed low, and the generated stress and the amount of heat generation can be reduced to further improve the fatigue life.

【0021】本発明の請求項7に係わるトロイダル型無
段変速機によれば、請求項6と同様の効果を得ることが
できるうえに、ボールに対する外周側接触点での発生応
力と内周側接触点での発生応力がほぼ均等になるので、
外周側接触点と内周側接触点の両接触部分を均等に長寿
命化することができる。
According to the toroidal-type continuously variable transmission according to claim 7 of the present invention, the same effect as in claim 6 can be obtained, and the stress generated at the contact point on the outer peripheral side with the ball and the inner peripheral side Since the stress generated at the contact point is almost uniform,
The contact life of both the outer peripheral contact point and the inner peripheral contact point can be equally extended.

【0022】本発明の請求項8に係わるトロイダル型無
段変速機によれば、請求項1〜7と同様の効果を得るこ
とができるうえに、ボールの数の増加に伴って各接触点
での発生応力をさらに低減することができると共に、各
ボールを同一の大きさにすることで大きな荷重を受ける
ことが可能になり、スラスト軸受さらには無段変速機の
さらなる長寿命化を実現することができると共に、伝達
トルクの向上を実現することもできる。
According to the toroidal-type continuously variable transmission according to the eighth aspect of the present invention, the same effects as those of the first to seventh aspects can be obtained, and in addition, the number of balls increases at each contact point as the number of balls increases. In addition to reducing the generated stress, the same size of each ball allows the bearing to receive a large load, thereby achieving a longer life for the thrust bearing and the continuously variable transmission. And transmission torque can be improved.

【0023】[0023]

【実施例】以下、図面に基づいて、本発明に係わるトロ
イダル型無段変速機の一実施例を説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a toroidal type continuously variable transmission according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0024】図1(a)に示すトロイダル型無段変速機
は、自動車の変速機に用いられるものであって、図示し
ない回転伝達機構を介してエンジン側に連結される入力
軸1に入力ディスク2を備えると共に、別の回転伝達機
構を介して車軸側に連結される出力軸3に出力ディスク
4を備え、両ディスク2,4の間に複数(この実施例で
は2個)のパワーローラ5が介装してある。両ディスク
2,4は、概略円錐形を成していて、凹曲面状の転動面
2a,4aを有し、小径側を互いに対向させた状態にし
て同軸上に配置されている。
The toroidal type continuously variable transmission shown in FIG. 1A is used for a transmission of an automobile, and has an input disk connected to an input shaft 1 connected to an engine via a rotation transmission mechanism (not shown). And an output shaft 4 connected to the axle side via another rotation transmission mechanism, and an output disk 4 provided between the two disks 2 and 4 (two in this embodiment). Is interposed. The two disks 2 and 4 have a substantially conical shape, have concave curved rolling surfaces 2a and 4a, and are arranged coaxially with their small diameter sides facing each other.

【0025】また、当該無段変速機は、図1(b)にも
示すように、両ディスク2,4の間に設けた揺動軸6を
中心にして揺動可能なトラニオン7と、トラニオン7に
回転自在に取付けられて両ディスク2,4の中心方向へ
突出するピボットシャフト8と、ピボットシャフト8に
取付けた円環状の外輪9を備えており、このピボットシ
ャフト8に、パワーローラ5が回転自在に取付けてあ
る。
Further, as shown in FIG. 1B, the continuously variable transmission includes a trunnion 7 swingable about a swing shaft 6 provided between the two disks 2 and 4, and a trunnion 7 7, a pivot shaft 8 rotatably mounted and protruding toward the center of the disks 2 and 4, and an annular outer ring 9 mounted on the pivot shaft 8. The power roller 5 is mounted on the pivot shaft 8. It is rotatably mounted.

【0026】外輪9とパワーローラ5の互いの対向面に
は、円環状の転動溝10,11が同心状に形成してあ
り、双方の転動溝10,11に、複数(この実施例では
8個)のボール12が係合している。これらのボール1
2は、図2に示すように、円環状の保持器13によって
等間隔に保持されている。また、パワーローラ5は、両
ディスク2,4に所定の圧力で接触するようになってお
り、このとき、外輪9や各ボール12は、パワーローラ
5の回転を許容しつつ回転軸方向のスラスト荷重を受け
るスラスト軸受を構成している。
On the opposing surfaces of the outer race 9 and the power roller 5, annular rolling grooves 10 and 11 are formed concentrically, and a plurality of rolling grooves 10 and 11 (in this embodiment) are formed. In this case, eight balls 12 are engaged. These balls 1
2 are held at equal intervals by an annular holder 13 as shown in FIG. The power roller 5 comes into contact with both disks 2 and 4 with a predetermined pressure. At this time, the outer ring 9 and each ball 12 allow the power roller 5 to rotate while the thrust in the rotation axis direction is allowed. It constitutes a thrust bearing that receives a load.

【0027】そして、当該無段変速機では、外輪9およ
びパワーローラ5の各転動溝10,11に対して、ボー
ル12が溝幅方向における外周側接触点Ga,Paと内
周側接触点Gb,Pbの各々2点すなわち合計4点で接
触している。
In the continuously variable transmission, the ball 12 is contacted with the outer peripheral contact points Ga and Pa and the inner peripheral contact point in the groove width direction with respect to the rolling grooves 10 and 11 of the outer ring 9 and the power roller 5. Gb and Pb are in contact at two points, that is, at a total of four points.

【0028】このとき、各接触点Ga,Pa,Gb,P
bは、図3にも示すように、パワーローラ5の回転軸P
cに平行なボール中心線Bcに対して、パワーローラ5
の外周側と内周側に位置すると共に、外輪9の転動溝1
0に対するボール12の2つの接触点Ga,Gbを結ぶ
第1作用線L1と、パワーローラ5の転動溝11に対す
るボール12の2つの接触点Pa,Pbを結ぶ第2作用
線L2とがパワーローラ5の回転軸Pc上で交差する配
置になっている。
At this time, each contact point Ga, Pa, Gb, P
b is the rotation axis P of the power roller 5 as shown in FIG.
Power roller 5 with respect to the ball center line Bc parallel to c
Rolling grooves 1 of the outer race 9
The first action line L1 connecting the two contact points Ga and Gb of the ball 12 with respect to 0 and the second action line L2 connecting the two contact points Pa and Pb of the ball 12 with the rolling groove 11 of the power roller 5 have the power. The rollers 5 intersect on the rotation axis Pc.

【0029】また、図4にパワーローラ5側の第2作用
線L2を示すように、第1作用線L1と第2作用線L2
の交点Q1とボール12の中心Q2を結ぶ線Lcに対し
て、内周側接触点Pbとボール12の中心Q2を結ぶ線
Lbの成す接触角θbを30〜55度の範囲とし、これ
に伴って外周側接触点Pbとボール12の中心Q2を結
ぶ線Laの成す接触角θaを50〜85度の範囲として
いる。なお、外輪9側においても同様の角度設定が成さ
れている。
Further, as shown in FIG. 4 as the second action line L2 on the power roller 5 side, the first action line L1 and the second action line L2
The angle of contact θb formed by the line Lc connecting the inner peripheral contact point Pb and the center Q2 of the ball 12 to the line Lc connecting the intersection Q1 of the ball 12 and the center Q2 of the ball 12 is in the range of 30 to 55 degrees. The contact angle θa formed by the line La connecting the outer peripheral contact point Pb and the center Q2 of the ball 12 is in the range of 50 to 85 degrees. Note that a similar angle setting is made on the outer ring 9 side.

【0030】さらに、各転動溝10,11は、図3に示
すように、ボール12が内接する外周側円弧10a,1
1aと同じくボール12が内接する内周側円弧10b,
11bを連続させた断面形状を有すると共に、これらの
円弧の曲率半径をボール12の半径の114〜130%
の範囲としており、このとき、外周側円弧10a,11
aの曲率が、内周側円弧10b,11bの曲率よりも大
きい(曲率半径が小さい)ものとなっている。
Further, as shown in FIG. 3, each of the rolling grooves 10, 11 has an outer peripheral side arc 10a, 1 in which the ball 12 is inscribed.
1a, the inner peripheral side arc 10b in which the ball 12 is inscribed,
11b, and the radius of curvature of these arcs is 114 to 130% of the radius of the ball 12.
At this time, the outer peripheral side arcs 10a, 11
The curvature of “a” is larger than the curvature of the inner peripheral side arcs 10b and 11b (the radius of curvature is small).

【0031】上記構成を備えたトロイダル型無段変速機
は、入力ディスク2の回転をパワーローラ5を介して出
力ディスク4に伝達し、トラニオン7とともにパワーロ
ーラ5を揺動させることで両ディスク2,4の半径方向
にパワーローラ5の接触位置を移動させ、変速比を無段
階的に変化させる。
The toroidal type continuously variable transmission having the above structure transmits the rotation of the input disk 2 to the output disk 4 via the power roller 5 and swings the power roller 5 together with the trunnion 7 so that the two disks 2 are rotated. , 4 in the radial direction to move the contact position of the power roller 5 to change the gear ratio steplessly.

【0032】このとき、当該無段変速機では、外輪9や
各ボール12により構成されるスラスト軸受がパワーロ
ーラ5の回転を許容しつつその回転軸Pc方向のスラス
ト荷重を受けることになるが、外輪9とパワーローラ5
の各転動溝10,11に対して、ボール12が各接触点
Ga,Pa,Gb,Pbでの4点接触となっているの
で、スラスト荷重が各接触点に分散され、各接触点G
a,Pa,Gb,Pbでの接触面圧や発熱量も低く抑え
られる。
At this time, in the continuously variable transmission, the thrust bearing constituted by the outer ring 9 and each ball 12 receives the thrust load in the direction of the rotation axis Pc while allowing the rotation of the power roller 5. Outer ring 9 and power roller 5
The ball 12 has four contact points at the respective contact points Ga, Pa, Gb and Pb with respect to the respective rolling grooves 10 and 11, so that the thrust load is dispersed at the respective contact points and the respective contact points G
The contact surface pressure and the calorific value at a, Pa, Gb, and Pb can also be kept low.

【0033】また、当該無段変速機では、ボール中心線
Bcに対して、パワーローラ5の外周側および内周側
に、外周側接触点Ga,Paおよび内周側接触点Gb,
Pbを設けているので、外周側接触点Ga,Paと内周
側接触点Gb,Pbとの間でボール12に対してラジア
ル方向に発生する分力(図5中のFax,Fbx)が相
殺され、これにより保持器13に加わる力が軽減される
うえに、図3に示す如く第1作用線L1と第2作用線L
2とをパワーローラ5の回転軸Pc上で交差させている
ので、4か所の接触点Ga,Pa,Gb,Pbでのボー
ル12の回転速度(角速度)が等しいものとなり、各接
触点Ga,Pa,Gb,Pb間でのすべりが防止され
る。
In the continuously variable transmission, the outer peripheral contact points Ga and Pa and the inner peripheral contact points Gb and Gb are disposed on the outer and inner peripheral sides of the power roller 5 with respect to the ball center line Bc.
Since Pb is provided, the component force (Fax, Fbx in FIG. 5) generated in the radial direction with respect to the ball 12 between the outer peripheral contact points Ga, Pa and the inner peripheral contact points Gb, Pb cancels out. As a result, the force applied to the retainer 13 is reduced, and the first action line L1 and the second action line L
2 on the rotation axis Pc of the power roller 5, the rotation speeds (angular velocities) of the ball 12 at the four contact points Ga, Pa, Gb, and Pb are equal, and each contact point Ga , Pa, Gb, and Pb are prevented from slipping.

【0034】さらに、当該無段変速機では、内周側接触
点Gb,Pbの接触角θbを30〜55度の範囲とし、
外周側接触点Ga,Paの接触角θaを50〜85度の
範囲としているので、図5に示すボール12への入力荷
重(接触点における法線方向の荷重)Fa,Fbが低く
抑えられる。
Further, in the continuously variable transmission, the contact angle θb between the inner peripheral contact points Gb and Pb is set in a range of 30 to 55 degrees,
Since the contact angle θa of the outer peripheral side contact points Ga and Pa is in the range of 50 to 85 degrees, the input load (load in the normal direction at the contact point) Fa and Fb to the ball 12 shown in FIG.

【0035】これは、内周側接触点Gb,Pbの接触角
θbを30度よりも小さくし、外周側接触点Ga,Pa
の接触角θaを50度よりも小さくすると、外周側接触
点Ga,Paと内周側接触点Gb,Pbが離れ過ぎた状
態となり、各接触点Ga,Pa,Gb,Pbでのボール
12への入力荷重が増大するからであり、また、内周側
接触点Gb,Pbの接触角θbを55度よりも大きく
し、外周側接触点Ga,Paの接触角θaを85度より
も小さくすると、外周側接触点Ga,Paと内周側接触
点Gb,Pbが近付き過ぎた状態となり、変形した際に
ボール12と転動溝10,11の接触面積が増大し、発
熱量が増大するからである。
This is because the contact angle θb between the inner contact points Gb and Pb is smaller than 30 degrees and the outer contact points Ga and Pa are smaller.
When the contact angle θa is smaller than 50 degrees, the outer peripheral contact points Ga, Pa and the inner peripheral contact points Gb, Pb are too far apart, and the ball 12 at the respective contact points Ga, Pa, Gb, Pb When the contact angle θb of the inner contact points Gb and Pb is set to be larger than 55 degrees and the contact angle θa of the outer contact points Ga and Pa is set to be smaller than 85 degrees. Since the outer contact points Ga, Pa and the inner contact points Gb, Pb are too close to each other, and when deformed, the contact area between the ball 12 and the rolling grooves 10, 11 increases, and the amount of heat generated increases. It is.

【0036】また、図5において、両作用線L1,L2
の交点Q1とボール12の中心Q2を結ぶ線Lcに対し
て、第2作用線L2(あるいは第1作用線L1)が成す
作用角をΨとすると、図6に示すように、作用角Ψの増
大とともに角接触角θa,θbも増大する。さらに、図
7および図8に示すように、各接触点Ga,Pa,G
b,Pbにおいては、作用角Ψが小さくなるほどパワー
ローラ5の回転軸Pc方向に直交する方向の力Fax,
Fbxや法線方向の力Fay,Fbyの増減倍率が増大
する。ここで、図6〜8は、パワーローラ5の回転軸P
cからボール中心Bcまでの距離Rが29mmであると
きの値を示しており、この場合では図7および図8から
作用角Ψを11〜14度の範囲とするのが望ましい。
In FIG. 5, both action lines L1, L2
Assuming that the action angle formed by the second action line L2 (or the first action line L1) with respect to a line Lc connecting the intersection Q1 of the ball 12 and the center Q2 of the ball 12 is Ψ, as shown in FIG. As the angle increases, the angle contact angles θa and θb also increase. Further, as shown in FIGS. 7 and 8, each contact point Ga, Pa, G
b, Pb, the smaller the working angle Ψ, the more the force Fax, in the direction orthogonal to the direction of the rotation axis Pc of the power roller 5.
The increase / decrease ratio of Fbx or the forces Fay and Fby in the normal direction increases. Here, FIGS. 6 to 8 show the rotation axis P of the power roller 5.
The values when the distance R from c to the ball center Bc is 29 mm are shown. In this case, it is desirable that the operating angle Ψ be in the range of 11 to 14 degrees from FIGS.

【0037】そして、上記の距離Rが29mmである場
合に作用角Ψを11〜14度の範囲にすると、内周側接
触点Gb,Pbの接触角θbが30〜55度の範囲とな
り、外周側接触点Ga,Paの接触角θaが50〜85
度の範囲となって、ボール12への入力荷重が低く抑え
られることとなる。なお、当然のことながら距離Rによ
り作用角Ψが変化するので、接触角θa,θbを上記範
囲に設定している。
When the operating angle Ψ is in the range of 11 to 14 degrees when the distance R is 29 mm, the contact angle θb of the inner peripheral contact points Gb and Pb is in the range of 30 to 55 degrees, and The contact angle θa between the side contact points Ga and Pa is 50 to 85.
In this case, the input load to the ball 12 is suppressed to be low. Note that the contact angle θa, θb is set in the above range since the working angle Ψ changes depending on the distance R as a matter of course.

【0038】そしてさらに、当該無段変速機では、転動
溝10,11の断面において、ボール12が内接する外
周側円弧10a,11aと内周側円弧10b,11bを
有しており、しかも、各円弧10a,11a,10b,
11bの曲率半径をボールの半径の114〜130%と
しているので、ボール12と転動溝10,11とのクリ
アランスが確保されると共に、ボール12と転動溝1
0,11の接触面圧が適性範囲に抑えられて発生応力も
低く抑えられる。
Further, the continuously variable transmission has outer circumferential arcs 10a, 11a and inner circumferential arcs 10b, 11b in which the ball 12 is inscribed in the cross section of the rolling grooves 10, 11, and furthermore, Each of the arcs 10a, 11a, 10b,
Since the radius of curvature of 11b is set to 114 to 130% of the radius of the ball, the clearance between the ball 12 and the rolling grooves 10, 11 is ensured, and the ball 12 and the rolling groove 1 are secured.
The contact surface pressures of 0 and 11 are kept within an appropriate range, and the generated stress is also kept low.

【0039】なお、各円弧10a,11a,10b,1
1bの曲率半径をボール12の半径の114%よりも小
さくすると、ボール12と転動溝10,11とのクリア
ランスが小さくなって双方の接触面積が増大し、発熱量
が増大し、各円弧10a,11a,10b,11bの曲
率半径をボール12の半径の130%よりも大きくする
と、ボール12と転動溝10,11の接触面圧が増大
し、発熱量の増大や転動面の剥離等の不具合が発生す
る。したがって、円弧10a,11a,10b,11b
の曲率半径をボール12の半径の114〜130%とす
るのが良い。
Each of the arcs 10a, 11a, 10b, 1
If the radius of curvature of 1b is smaller than 114% of the radius of the ball 12, the clearance between the ball 12 and the rolling grooves 10, 11 is reduced, the contact area between the two is increased, the amount of heat generated is increased, and each arc 10a is increased. , 11a, 10b, and 11b have a radius of curvature larger than 130% of the radius of the ball 12, the contact surface pressure between the ball 12 and the rolling grooves 10, 11 increases, so that the amount of heat generated increases and the rolling surface separates. Problem occurs. Therefore, the arcs 10a, 11a, 10b, 11b
Is preferably 114 to 130% of the radius of the ball 12.

【0040】そしてさらに、当該無段変速機では、外周
側円弧10a,11aの曲率を内周側円弧10b,11
bの曲率よりも大きくしているので、ボール12に対す
る各接触点Ga,Pa,Gb,Pbでの発生応力をほぼ
均等にし得る。
Further, in the continuously variable transmission, the curvature of the outer circumferential arcs 10a, 11a is changed to the inner circumferential arcs 10b, 11b.
Since the curvature is larger than b, the stresses generated at the contact points Ga, Pa, Gb, and Pb with respect to the ball 12 can be made substantially uniform.

【0041】つまり、先述したように、内周側接触点G
b,Pbの接触角を30〜55度とし、外周側接触点G
a,Paの接触角を50〜85度とした場合、仮に外周
側円弧と内周側円弧の曲率半径が同一の状態でスラスト
荷重が加わると、図5に示すように、外周側接触点G
a,Paの接触角θaよりも内周側接触点Gb,Pbの
接触角θbの方が小さいので、ボールに対する入力荷重
は外周側接触点Ga,Paよりも内周側接触点Gb,P
bの方が大きくなり(Fa<Fb)、発生応力も内周側
接触点Gb,Pbの方が大きくなる(σa<σb)。こ
れに対して、当該無段変速機では、外周側円弧10a,
11aの曲率を内周側円弧10b,11bの曲率よりも
大きく(曲率半径を小さく)しているので、ボール12
に対する入力荷重は外周側接触点Ga,Paよりも内周
側接触点Gb,Pbの方が大きくなるが、外周側接触点
Ga,Paにおけるボール12と転動溝10,11の接
触面圧が小さくなるので両接触点Ga,Pa,Gb,P
bでの発生応力がほぼ等しくなり(σa=σb)、外周
側接触点Ga,Paと内周側接触点Gb,Pbの両接触
部分が均等に長寿命化される。
That is, as described above, the inner peripheral contact point G
b, the contact angle of Pb is 30 to 55 degrees, and the outer peripheral side contact point G
Assuming that the contact angle between a and Pa is 50 to 85 degrees, if a thrust load is applied in a state where the radius of curvature of the outer circumferential arc and the inner circumferential arc is the same, as shown in FIG.
Since the contact angle θb of the inner contact points Gb and Pb is smaller than the contact angle θa of a and Pa, the input load on the ball is smaller than the outer contact points Ga and Pa.
b becomes larger (Fa <Fb), and the generated stress becomes larger at the inner peripheral side contact points Gb and Pb (σa <σb). On the other hand, in the continuously variable transmission, the outer peripheral side arcs 10a,
Since the curvature of 11a is larger than the curvature of the inner circumferential arcs 10b and 11b (the radius of curvature is smaller), the ball 12
Is larger at the inner peripheral contact points Gb and Pb than at the outer peripheral contact points Ga and Pa, but the contact surface pressure between the ball 12 and the rolling grooves 10 and 11 at the outer peripheral contact points Ga and Pa is higher. Both contact points Ga, Pa, Gb, P
The generated stress at b is substantially equal (σa = σb), and both contact portions of the outer contact points Ga and Pa and the inner contact points Gb and Pb are equally prolonged in life.

【0042】このように、上記実施例のトロイダル型無
段変速機では、ボール12と各転動溝10,11との間
における各接触点Ga,Pa,Gb,Pbでの接触面圧
および発生応力や発熱量が低く抑えられることとなり、
パワーローラの5スラスト軸受における疲労寿命が格段
に向上する。
As described above, in the toroidal type continuously variable transmission of the above embodiment, the contact surface pressure and the generation at the contact points Ga, Pa, Gb and Pb between the ball 12 and the rolling grooves 10 and 11 are described. Stress and calorific value will be kept low,
The fatigue life of the power roller in the thrust bearing is significantly improved.

【0043】図9および図10は、本発明に係わるトロ
イダル型無段変速機の他の実施例を説明する図である。
なお、先の実施例と同一の構成部位は、同一符号を付し
て詳細な説明を省略する。
FIGS. 9 and 10 are views for explaining another embodiment of the toroidal type continuously variable transmission according to the present invention.
The same components as those in the previous embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description is omitted.

【0044】この実施例のトロイダル型無段変速機は、
パワーローラ5の回転軸Pcを中心とする複数(この実
施例では2つ)の同心円上に各々複数のボール12を配
置した構成になっている。すなわち、外輪9とパワーロ
ーラ5の互いの対向面に、各々2つの円環状の転動溝1
0,10,11,11が同心状態で形成してあり、外側
および内側の各転動溝10,11に各々8個のボール1
2が係合している。このとき、図10に示すように、内
側の列で隣接するボール12の間に外側の列のボール1
2を配置することで半径方向の長さを節約している。な
お、各ボール12はいずれも同一の直径を有している。
The toroidal type continuously variable transmission of this embodiment is
The configuration is such that a plurality of balls 12 are arranged on a plurality (two in this embodiment) of concentric circles around the rotation axis Pc of the power roller 5. That is, two annular rolling grooves 1 are provided on the opposing surfaces of the outer race 9 and the power roller 5 respectively.
0, 10, 11, and 11 are formed concentrically, and eight balls 1 are provided in each of the outer and inner rolling grooves 10, 11.
2 are engaged. At this time, as shown in FIG. 10, between the balls 12 adjacent in the inner row, the balls 1 in the outer row
By arranging 2, the length in the radial direction is saved. Each of the balls 12 has the same diameter.

【0045】また、詳細な図示は省略したが、各転動溝
10,11は、先の実施例と同様に外側および内側の円
弧を連続させた断面形状(図3参照)を有すると共に、
円弧の曲率半径や外側と内側での曲率の大小関係も先の
実施例と同様である。このとき、外側と内側の各転動溝
10,11は、外側の転動溝10,11においてはボー
ル12の内周側接触点Gb,Pbよりも内側の部分、内
側の転動溝10,11においてはボール12の外周側接
触点Ga,Paよりも外側の部分、すなわちボール12
が接触しない部分を省略して双方の転動溝10,11を
連続させることにより、図10に示すようなボール12
の配列を可能にし、半径方向の長さを節約して全体の小
型化を実現している。
Although not shown in detail, each of the rolling grooves 10, 11 has a cross-sectional shape in which the outer and inner arcs are continuous (see FIG. 3) as in the previous embodiment.
The curvature radius of the arc and the magnitude relationship between the outside and inside curvatures are the same as in the previous embodiment. At this time, each of the outer and inner rolling grooves 10 and 11 has a portion inside the inner circumferential contact points Gb and Pb of the ball 12 in the outer rolling grooves 10 and 11, and the inner rolling grooves 10 and 11. 11, a portion outside the outer peripheral contact points Ga and Pa of the ball 12, that is, the ball 12
The rolling grooves 10 and 11 are continuous by omitting a portion that does not come into contact with the ball 12 so that the ball 12 shown in FIG.
Arrangement, and saves the length in the radial direction to realize the overall miniaturization.

【0046】さらに、転動溝10,11に対するボール
12の各接触点Ga,Pa,Gb,Pbが、パワーロー
ラ5の回転軸Pcに平行なボール中心線Bcに対して、
パワーローラ5の外周側と内周側に位置すると共に、外
輪9の転動溝10に対するボール12の2つの接触点G
a,Gbを結ぶ第1作用線L1と、パワーローラ5の転
動溝11に対するボール12の2つの接触点Pa,Pb
を結ぶ第2作用線L2とがパワーローラ5の回転軸Pc
上で交差したものとなっている。各ボール12における
4か所の接触点Ga,Pa,Gb,Pbでの回転速度を
等しいものにしている。
Further, each contact point Ga, Pa, Gb, Pb of the ball 12 with respect to the rolling grooves 10, 11 is set with respect to the ball center line Bc parallel to the rotation axis Pc of the power roller 5.
Two contact points G of the ball 12 which are located on the outer peripheral side and the inner peripheral side of the power roller 5 and which contact the rolling groove 10 of the outer ring 9.
a, Gb, and two contact points Pa, Pb of the ball 12 with the rolling groove 11 of the power roller 5.
Is the rotation axis Pc of the power roller 5.
It crosses above. The rotation speeds at the four contact points Ga, Pa, Gb, and Pb on each ball 12 are made equal.

【0047】上記構成を備えたトロイダル型無段変速機
は、先述した第1および第2の作用線L1,L2をパワ
ーローラ5の回転軸Pc上で交差させているので、各ボ
ール12を同一の大きさにしても、それぞれの4か所の
接触点Ga,Pa,Gb,Pbでの回転速度が等しいも
のになり、また、各ボール12を同一の大きさにするこ
とでより大きな荷重を受けることが可能になるので、ス
ラスト軸受の長寿命化や伝達トルクの向上も実現でき
る。
In the toroidal type continuously variable transmission having the above structure, the first and second lines of action L1 and L2 are crossed on the rotation axis Pc of the power roller 5 so that the balls 12 are identical. , The rotational speed at each of the four contact points Ga, Pa, Gb, and Pb becomes equal, and a larger load is applied by making each ball 12 the same size. As a result, the life of the thrust bearing can be prolonged and the transmission torque can be improved.

【0048】なお、上記実施例のように、パワーローラ
5の回転軸Pcを中心にして複数の転動溝を同心状に配
置し、各転動溝に各々複数のボール12を設けた場合に
は、各転動溝においてボール12を4点接触させること
がより望ましいが、少なくとも1つの転動溝においてボ
ール12を4点接触させ、残りの転動溝においてはボー
ル12を2点接触させた構成とすることも可能であり、
このような構成とした場合であっても、ボール12の数
の増加による各接触点での発生応力の低減を実現するこ
とができる。
As in the above embodiment, when a plurality of rolling grooves are arranged concentrically around the rotation axis Pc of the power roller 5 and a plurality of balls 12 are provided in each rolling groove. It is more preferable that the ball 12 be contacted at four points in each rolling groove, but the ball 12 is contacted at four points in at least one rolling groove and the ball 12 is contacted at two points in the remaining rolling grooves. It is also possible to configure
Even with such a configuration, it is possible to reduce the stress generated at each contact point due to the increase in the number of balls 12.

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

【図1】本発明に係わるトロイダル型無段変速機の一実
施例を説明する図であって、全体の断面図(a)および
図a中のA−A線に基づく断面図(b)である。
FIG. 1 is a view for explaining an embodiment of a toroidal type continuously variable transmission according to the present invention, which is a sectional view (a) of the whole and a sectional view (b) based on line AA in FIG. is there.

【図2】図1に示す無段変速機におけるスラスト軸受の
ボールの配置を説明する平面図である。
FIG. 2 is a plan view illustrating an arrangement of balls of a thrust bearing in the continuously variable transmission shown in FIG.

【図3】各接触点の位置および転動溝の形状を説明する
要部の断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view of a main part for explaining a position of each contact point and a shape of a rolling groove.

【図4】各接触点の作用角の範囲を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing a range of a working angle of each contact point.

【図5】各接触点における入力荷重を示す説明図であ
る。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing an input load at each contact point.

【図6】作用角と接触角との関係を示すグラフである。FIG. 6 is a graph showing a relationship between a working angle and a contact angle.

【図7】作用角と内周側接触点における各分力の増減倍
率との関係を説明するグラフである。
FIG. 7 is a graph illustrating the relationship between the operating angle and the increase / decrease ratio of each component force at the inner circumferential contact point.

【図8】作用角と外周側接触点における各分力の増減倍
率との関係を説明するグラフである。
FIG. 8 is a graph illustrating the relationship between the operating angle and the increase / decrease magnification of each component force at the outer peripheral side contact point.

【図9】本発明に係わるトロイダル型無段変速機の他の
実施例を示す断面図である。
FIG. 9 is a sectional view showing another embodiment of the toroidal type continuously variable transmission according to the present invention.

【図10】図9に示す無段変速機におけるスラスト軸受
のボールの配置を説明する平面図である。
FIG. 10 is a plan view illustrating the arrangement of balls of a thrust bearing in the continuously variable transmission shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 入力ディスク 4 出力ディスク 5 パワーローラ 7 トラニオン 8 ピボットシャフト 9 外輪 10 11 転動溝 10a 11a 外周側円弧 10b 11b 内周側円弧 12 ボール Bc ボール中心線 Ga Pa 外周側接触点 Gb Pb 内周側接触点 L1 第1作用線 L2 第2作用線 Pc パワーローラの回転軸 θa 外周側接触点の接触角 θb 内周側接触点の接触角 2 Input disk 4 Output disk 5 Power roller 7 Trunnion 8 Pivot shaft 9 Outer ring 10 11 Rolling groove 10a 11a Outer side arc 10b 11b Inner side arc 12 Ball Bc Ball center line Ga Pa Outer side contact point Gb Pb Inner side contact Point L1 First action line L2 Second action line Pc Rotary axis of power roller θa Contact angle of outer contact point θb Contact angle of inner contact point

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上 谷 力 神奈川県横浜市神奈川区宝町2番地 日産 自動車株式会社内 Fターム(参考) 3J051 AA03 BA03 BB01 BD02 BE09 CB06 EC03 EC06 FA02 3J101 AA04 AA32 AA42 AA54 AA62 BA53 BA54 BA55 FA31 GA11 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Riki Kamitani F-term in Nissan Motor Co., Ltd. 2 Takaracho, Kanagawa-ku, Yokohama-shi, Kanagawa 3J051 AA03 BA03 BB01 BD02 BE09 CB06 EC03 EC06 FA02 3J101 AA04 AA32 AA42 AA54 AA62 BA53 BA54 BA55 FA31 GA11

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 同軸上に配置した入力ディスクと出力デ
ィスクの間で揺動可能なトラニオンと、トラニオンに回
転自在に取付けたピボットシャフトと、ピボットシャフ
トに取付けた円環状の外輪と、ピボットシャフトに回転
自在に取付けられて両ディスクに接触するパワーローラ
と、外輪とパワーローラの互いの対向面に形成した円環
状の転動溝に係合してパワーローラの回転軸方向のスラ
スト荷重を受ける複数のボールを備えたトロイダル型無
段変速機であって、外輪およびパワーローラの各転動溝
に対して、ボールが溝幅方向における外周側接触点と内
周側接触点の2点で接触していることを特徴とするトロ
イダル型無段変速機。
1. A trunnion which can swing between an input disk and an output disk arranged coaxially, a pivot shaft rotatably mounted on the trunnion, an annular outer ring mounted on the pivot shaft, and a pivot shaft. A power roller rotatably mounted and in contact with both disks, and a plurality of power rollers that receive a thrust load in the rotation axis direction of the power roller by engaging with annular rolling grooves formed on the opposing surfaces of the outer ring and the power roller. A toroidal type continuously variable transmission provided with balls of the type described above, wherein the balls contact the rolling grooves of the outer ring and the power roller at two points, an outer contact point and an inner contact point in the groove width direction. A toroidal-type continuously variable transmission characterized by the following.
【請求項2】 外輪の転動溝に対するボールの2つの接
触点を結ぶ第1作用線と、パワーローラの転動溝に対す
るボールの2つの接触点を結ぶ第2作用線とがパワーロ
ーラの回転軸上で交差してい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。
2. A first action line connecting two contact points of the ball with the rolling groove of the outer ring and a second action line connecting the two contact points of the ball with the rolling groove of the power roller. The toroidal-type continuously variable transmission according to claim 1, wherein the transmission intersects on an axis.
【請求項3】 転動溝の断面が、ボールが内接する外周
側円弧と同じくボールが内接する内周側円弧を有する形
状であることを特徴とする請求項1または2に記載のト
ロイダル型無段変速機。
3. The toroidal mold according to claim 1, wherein a cross-section of the rolling groove has a shape having an inner circumferential arc in which the ball is inscribed, as well as an outer circumferential arc in which the ball is inscribed. Step transmission.
【請求項4】 パワーローラの回転軸に平行なボール中
心線に対して、パワーローラの外周側および内周側に、
外周側接触点および内周側接触点を設けたことを特徴と
する請求項1〜3のいずれかに記載のトロイダル型無段
変速機。
4. An outer peripheral side and an inner peripheral side of the power roller with respect to a ball center line parallel to a rotation axis of the power roller,
The toroidal-type continuously variable transmission according to any one of claims 1 to 3, wherein an outer peripheral side contact point and an inner peripheral side contact point are provided.
【請求項5】 転動溝を形成する外周側および内周側の
円弧の曲率半径が、ボールの半径の114〜130%で
あることを特徴とする3または4に記載のトロイダル型
無段変速機。
5. The toroidal-type continuously variable transmission according to claim 3, wherein the radius of curvature of the arc on the outer peripheral side and the inner peripheral side forming the rolling groove is 114 to 130% of the radius of the ball. Machine.
【請求項6】 第1作用線と第2作用線の交点とボール
の中心を結ぶ線に対して、内周側接触点とボールの中心
を結ぶ線の成す接触角が30〜55度であると共に、外
周側接触点とボールの中心を結ぶ線の成す接触角が50
〜85度であることを特徴とする請求項2〜5のいずれ
かに記載のトロイダル型無段変速機。
6. A contact angle formed by a line connecting an inner peripheral side contact point and the center of the ball to a line connecting the intersection of the first action line and the second action line to the center of the ball is 30 to 55 degrees. In addition, the contact angle formed by the line connecting the outer peripheral contact point and the center of the ball is 50
The toroidal-type continuously variable transmission according to any one of claims 2 to 5, wherein the angle is from 85 to 85 degrees.
【請求項7】 転動溝を形成する外周側円弧の曲率が、
内周側円弧の曲率よりも大きいことを特徴とする請求項
6に記載のトロイダル型無段変速機。
7. The curvature of the outer circumferential arc forming the rolling groove is:
7. The toroidal-type continuously variable transmission according to claim 6, wherein the curvature is larger than the curvature of the inner circumferential arc.
【請求項8】 パワーローラの回転軸を中心とする複数
の同心円上に各々複数のボールを配置したことを特徴と
する請求項1〜7のいずれかに記載のトロイダル型無段
変速機。
8. The toroidal-type continuously variable transmission according to claim 1, wherein a plurality of balls are arranged on a plurality of concentric circles around a rotation axis of the power roller.
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