JP2002340119A - トロイダル型無段変速機 - Google Patents

トロイダル型無段変速機

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JP2002340119A
JP2002340119A JP2001141173A JP2001141173A JP2002340119A JP 2002340119 A JP2002340119 A JP 2002340119A JP 2001141173 A JP2001141173 A JP 2001141173A JP 2001141173 A JP2001141173 A JP 2001141173A JP 2002340119 A JP2002340119 A JP 2002340119A
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Hiroshi Kato
寛 加藤
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日本精工株式会社
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ローディングカム装置の推力変換の損失を抑
制して安定したトルク伝達を行うことができるトロイダ
ル型無段変速機を提供する。 【解決手段】 軸受25を構成している外輪26の外周
に、ローディングカム装置24のカムフランジ28の内
径寸法と略同一の外径寸法を有する環状の軸受部材46
が一体に固着されている。この軸受部材46にカムフラ
ンジ28が外嵌することで、軸受25及びカムフランジ
28の嵌合部分のすべり軸受48が構成されている。こ
のすべり軸受48を備えたトロイダル無段変速機による
と、エンジンから低トルクが入力軸に伝達され、ローデ
ィングカム装置24のカムフランジ28が軸方向に摺動
しても、その摺動をすべり軸受48が受けることで摩擦
抵抗が低減するので、ローディングカム装置24の推力
変換がほとんど損失しない。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、伝達トルクに応じ
たスラストをローディングカムによって発生させ、入出
力ディスク間に存在するパワーローラを挟圧し、これに
よって入出力ディスク間で動力の伝達を行うトロイダル
型無段変速機に関する。
【0002】
【従来の技術】図2に示すものは、従来のトロイダル型
無段変速機を示すものである。同図において符号2は主
軸であり、この主軸2に、エンジントルクからの動力が
入力する入力軸(図示せず)が軸突き合わせで回転自在に
配置されている。主軸2には、第1トロイダル変速機構
4及び第2トロイダル変速機構6が同軸に配置されてい
る。第1,第2トロイダル変速機構4,6は、互いに対
向配置されている第1入力ディスク8及び第1出力ディ
スク10、第2入力ディスク12及び第2出力ディスク
14と、これら各入力ディスク8,12と各出力ディス
ク10,14に配置される第1パワーローラ16及び第
2パワーローラ18とを備えている。
【0003】各入力ディスク8,12と各出力ディスク
10,14の対向面はそれぞれトロイド面に形成され、
これら各入力ディスク8、12及び各出力ディスク1
0、14に第1,第2パワーローラ16,18が接触し
た状態で、図示しない第1,第2支持機構の制御により
第1,第2パワーローラ16,18の傾斜が可能となっ
ている。
【0004】第1,第2出力ディスク10,14は、主
軸2の中央部外周にニードルベアリング20を介して回
転自在に嵌合されており、第1、第2出力ディスク1
0,14間に配置した出力ギヤ22のボス部22aに、
第1,第2出力ディスク10,14及び主軸2がセレー
ション結合されている。
【0005】第1トロイダル変速機構4の第1入力ディ
スク8側に位置する主軸2の一端側には、アンギュラ型
の内輪軌道を外周面に形成した鍔部2aが設けられてお
り、鍔部2a近くの主軸2に略環形状の外輪26が配置
されている。この外輪26の前記内輪軌道に対向する位
置にはアンギュラ型の外輪軌道が形成されており、内輪
軌道及び外輪軌道の間に玉23が配置されて軸受25を
構成している。この鍔部2a,外輪26及び玉23とで
構成した軸受25で、ローディングカム装置24のスラ
スト荷重を支持している。
【0006】ローディングカム装置24は、前記外輪2
6の外周に嵌合されて一体回転するカムフランジ28
と、このカムフランジ28及び第1入力ディスク8との
間に保持器30により転動自在に保持された状態で配置
されている複数個のローラ32とを備えている。カムフ
ランジ28と第1入力ディスク8との間の主軸2外周上
には、第1入力ディスク8を第1出力ディスク10側に
向けて弾性的に押圧(予圧)を付与する第1皿ばね34
が配置されているとともに、外輪26の外周とカムフラ
ンジ28との間には、第1皿ばね34を潰しきらない押
圧力でカムフランジ28に弾性的に押圧(予圧)を付与
し、ローディングカム装置24のがたつきを抑制する第
2皿ばね36が配置されている。
【0007】図2の構造のトロイダル型無段変速機によ
ると、エンジン稼働に伴って入力軸にトルクが伝達され
ると、このトルクは、第1入力ディスク8を第1出力デ
ィスク10に向けて弾性的に押圧しているローディング
カム装置24を介して第1入力ディスク8に伝達される
とともに、主軸を介して第2トロイダル変速変速機構6
の第2入力ディスク12に伝達され、第1,第2入力デ
ィスク8,12が回転する。第1,第2入力ディスク
8,12に入力したトルクは、第1,第2パワーローラ
16,18を介して第1,第2出力ディスク10,14
に伝達され、このとき、第1,第2パワーローラ16,
18が第1,第2支持機構により傾転制御されること
で、第1,第2パワーローラ16,18の傾転角に応じ
た変速比のトルクが第1入力ディスク8と第1出力ディ
スク10との間,及び第2入力ディスク12と第2出力
ディスク14との間に無段階に発生し、出力ギヤ22を
介して駆動ギヤ40に伝達されていく。
【0008】図2の構造のトロイダル型無段変速機によ
ると、第1皿ばね34を潰しきらない状態で使用してい
るので、第1皿ばね34の耐久性を確保することができ
るとともに、無負荷時にローディングカム装置24を構
成するローラ32ががたつくのを防止することができ
る。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかし、図2の構造の
トロイダル型無段変速機は、特にエンジンから低トルク
が伝達されるときに、軸方向の弾性変形を吸収するよう
に、外輪26の外周に嵌合されているローディングカム
装置24のカムフランジ28が軸方向に摺動し、その摺
動による摩擦損失がローディングカム装置24の推力変
換を損失させる。また、低トルク時ゆえ、摩擦による損
失の影響が大きい。
【0010】また、外輪26及びカムフランジ28の嵌
合部分は、ローディングカム装置24の位置決めを行な
う部分なので、径方向の隙間を狭く設定しなければなら
ない。このように外輪26及びカムフランジ28の径方
向の隙間を狭く設定すると、フレッチング摩耗を起こし
やすく、さらにローディングカム装置24の推力変換の
損失が増大するおそれがある。
【0011】本発明は、上記事情に鑑みて為されたもの
で、ローディングカム装置の推力変換の損失を抑制して
安定したトルク伝達を行う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する。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1記載の発明は、入力ディスク及び出力ディ
スクを備えたトロイダル変速機構を主軸上に直列に配置
し、伝達トルクに応じたスラストを前記主軸と前記入力
ディスクとの間に配置したローディングカム装置によっ
て発生させ、前記入力ディスク及び前記出力ディスク間
に存在するパワーローラを挟圧して前記入力ディスク及
び前記出力ディスク間で動力の伝達を行うトロイダル型
無段変速機において、前記入力ディスク側に位置する前
記主軸の外周に形成した鍔部と、この鍔部と前記ローデ
ィングカム装置を構成するカムフランジとの間に配置し
て前記ローディングカム装置に加わるスラスト荷重を支
持する軸受と、運転時に発生するスラスト荷重の作用方
向において前記ローディングカム装置に対し並列に配置
され、前記入力ディスクを前記出力ディスクに向けて弾
性的に予圧を付与する第1皿ばねとを備え、前記カムフ
ランジが、前記軸受、或いは前記軸受に嵌合したスリー
ブを介して外嵌することで前記ローディングカム装置が
軸方向に変位自在に支持されており、前記カムフランジ
と前記軸受或いは前記スリーブとの間に、前記第1皿ば
ねを潰しきらない押圧力で前記カムフランジと前記軸受
或いは前記スリーブとの間隔を広げる方向に弾性的に予
圧を付与する第2皿ばねを配置するとともに、前記カム
フランジと前記軸受との嵌合部分、或いは前記軸受に嵌
合したスリーブと前記カムフランジとの嵌合部分に、摩
擦抵抗を低減する軸受を配置した。
【0013】また、請求項2記載の発明は、入力ディス
ク及び出力ディスクを備えたトロイダル変速機構を主軸
上に直列に配置し、伝達トルクに応じたスラストを前記
主軸と前記入力ディスクとの間に配置したローディング
カム装置によって発生させ、前記入力ディスク及び前記
出力ディスク間に存在するパワーローラを挟圧して前記
入力ディスク及び前記出力ディスク間で動力の伝達を行
うトロイダル型無段変速機において、前記入力ディスク
側に位置する前記主軸の外周に形成した鍔部と、この鍔
部と前記ローディングカム装置を構成するカムフランジ
との間に配置して前記ローディングカム装置に加わるス
ラスト荷重を支持する軸受と、運転時に発生するスラス
ト荷重の作用方向において前記ローディングカム装置に
対し並列に配置され、前記入力ディスクを前記出力ディ
スクに向けて弾性的に予圧を付与する第1皿ばねとを備
え、前記カムフランジが、前記軸受、或いは前記軸受に
嵌合したスリーブを介して外嵌することで前記ローディ
ングカム装置が軸方向に変位自在に支持されており、前
記カムフランジと前記軸受或いは前記スリーブとの間
に、前記第1皿ばねを潰しきらない押圧力で前記カムフ
ランジと前記軸受或いは前記スリーブとの間隔を広げる
方向に弾性的に予圧を付与する第2皿ばねを配置すると
ともに、前記カムフランジと前記軸受との嵌合部分の少
なくとも一方の表面、或いは前記軸受に嵌合したスリー
ブと前記カムフランジとの嵌合部分の少なくとも一方の
表面に、摺動による摩擦抵抗を低減する皮膜を形成し
た。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る実施の形態を
図1を参照して説明する。なお、図2に示した構成と同
一構成部分には、同一符号を付してその説明を省略す
る。本実施の形態のトロイダル型無段変速機は、軸受2
5を構成している外輪26の外周に、ローディングカム
装置24のカムフランジ28の内径寸法と略同一の外径
寸法を有する環状の軸受部材46が一体に固着されてい
る。この軸受部材46にカムフランジ28が外嵌するこ
とで、軸受25及びカムフランジ28の嵌合部分のすべ
り軸受48が構成されている。
【0015】このすべり軸受48を備えたトロイダル無
段変速機によると、エンジンから低トルクが入力軸に伝
達され、ローディングカム装置24のカムフランジ28
が軸方向に摺動しても、その摺動をすべり軸受48が受
けることで摩擦抵抗が低減するので、ローディングカム
装置24の推力変換がほとんど損失しない。また、すべ
り軸受48を設けたことで、フレッチング摩耗が発生し
にくい程度の外輪26及びカムフランジ28の径方向の
隙間に設定することができるので、フレッチング摩耗の
抑制によるローディングカム装置24の推力変換の損失
も防止することができる。
【0016】また、本実施の形態は、第1皿ばね34を
潰しきらない状態で使用しているので、第1皿ばね34
の耐久性を確保することができるとともに、無負荷時に
ローディングカム装置24を構成するローラ32ががた
つくのを防止することができる。
【0017】したがって、本実施の形態のトロイダル無
段変速機は、ローディングカム装置の推力変換の損失を
抑制して安定したトルク伝達を行うことができる。ここ
で、図1の実施の形態では、外輪26の外周に環状の軸
受部材46を一体に固着し、カムフランジ28の内周面
とですべり軸受48を構成したが、カムフランジ28の
内周面に環状の軸受部材を固着し、この軸受部材を外輪
26の外周に嵌合してすべり軸受を構成しても、前述し
た効果と同様の効果を得ることができる。
【0018】また、上記実施の形態では、すべり軸受4
8を用いたが、これに限らず、リニアブッシュ等の転が
り軸受を用いることができ、この転がり軸受を用いた場
合には、なおよい効果が期待できる。
【0019】また、このようなすべり軸受や転がり軸受
の軸受に限らず、外輪26の外周に摺動による摩擦抵抗
を低減できる金属皮膜を形成し、この金属皮膜とカムフ
ランジ28の内周面とが接触するように外輪26にカム
フランジ28を外嵌することで、ローディングカム装置
24のカムフランジ28が軸方向に摺動しても、金属皮
膜により摩擦抵抗が低減するので、ローディングカム装
置24の推力変換がほとんど損失しない。
【0020】さらに、上記実施の形態では、軸受25を
構成している外輪26とカムフランジ28との嵌合部分
にすべり軸受48等の軸受や金属皮膜を設けることにつ
いて説明したが、本発明の要旨がこれに限定されるもの
ではなく、例えば本出願人が先に提案した特開2000−35
099号公報の図1で記載したトロイダル型無段変速機の
ように、スラスト玉軸受(公報では符号46)の外周に
配置した外径側スリーブ(公報では符号50)と、カム
フランジ(公報では符号56)との嵌合部分に、すべり
軸受等の軸受や金属皮膜を設けた構造としても、上記実
施の形態と同様の効果を得ることができる。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項1
記載のトロイダル型無段変速機によると、低トルクが伝
達されてローディングカム装置のカムフランジが軸方向
に移動しても、その移動を、カムフランジと軸受との嵌
合部分、或いは軸受に嵌合したスリーブとカムフランジ
との嵌合部分に配置した軸受が受けることで摩擦抵抗が
低減するので、ローディングカム装置の推力変換がほと
んど損失しない。また、軸受を設けたことで、フレッチ
ング摩耗が発生しにくい程度の軸受の外輪及びカムフラ
ンジの径方向の隙間に設定することができるので、フレ
ッチング摩耗の抑制によるローディングカム装置の推力
変換の損失も防止することができる。
【0022】また、請求項2記載の発明によると、低ト
ルクが伝達されてローディングカム装置のカムフランジ
が軸方向に摺動しても、その摺動を、カムフランジと軸
受との嵌合部分の少なくとも一方の表面、或いは軸受に
嵌合したスリーブとカムフランジとの嵌合部分の少なく
とも一方の表面に設けた皮膜により摩擦抵抗が低減する
ので、ローディングカム装置の推力変換がほとんど損失
しない。また、カムフランジと軸受との嵌合部分の少な
くとも一方の表面、或いは軸受に嵌合したスリーブとカ
ムフランジとの嵌合部分の少なくとも一方の表面に皮膜
を設けたことで、フレッチング摩耗が発生しにくい程度
の軸受の外輪及びカムフランジの径方向の隙間に設定す
ることができるので、フレッチング摩耗の抑制によるロ
ーディングカム装置の推力変換の損失も防止することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るトロイダル無段変速機を示す断面
図である。
【図2】従来のトロイダル無段変速機を示す断面図であ
る。
【符号の説明】 2 主軸 2a 鍔部 4 第1トロイダル変速機構 6 第2トロイダル変速変速機構 8 入力ディスク 10 出力ディスク 12 入力ディスク 14 出力ディスク 16,18 パワーローラ 22a ボス部 23 玉 24 ローディングカム装置 25 軸受 26 外輪 28 カムフランジ 30 保持器 32 ローラ 46 軸受部材 48 すべり軸受

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力ディスク及び出力ディスクを備えた
    トロイダル変速機構を主軸上に直列に配置し、伝達トル
    クに応じたスラストを前記主軸と前記入力ディスクとの
    間に配置したローディングカム装置によって発生させ、
    前記入力ディスク及び前記出力ディスク間に存在するパ
    ワーローラを挟圧して前記入力ディスク及び前記出力デ
    ィスク間で動力の伝達を行うトロイダル型無段変速機に
    おいて、前記入力ディスク側に位置する前記主軸の外周
    に形成した鍔部と、この鍔部と前記ローディングカム装
    置を構成するカムフランジとの間に配置して前記ローデ
    ィングカム装置に加わるスラスト荷重を支持する軸受
    と、運転時に発生するスラスト荷重の作用方向において
    前記ローディングカム装置に対し並列に配置され、前記
    入力ディスクを前記出力ディスクに向けて弾性的に予圧
    を付与する第1皿ばねとを備え、前記カムフランジが、
    前記軸受、或いは前記軸受に嵌合したスリーブを介して
    外嵌することで前記ローディングカム装置が軸方向に変
    位自在に支持されており、前記カムフランジと前記軸受
    或いは前記スリーブとの間に、前記第1皿ばねを潰しき
    らない押圧力で前記カムフランジと前記軸受或いは前記
    スリーブとの間隔を広げる方向に弾性的に予圧を付与す
    る第2皿ばねを配置するとともに、前記カムフランジと
    前記軸受との嵌合部分、或いは前記軸受に嵌合した前記
    スリーブと前記カムフランジとの嵌合部分に、摩擦抵抗
    を低減する軸受を配置したことを特徴とするトロイダル
    型無段変速機。
  2. 【請求項2】 入力ディスク及び出力ディスクを備えた
    トロイダル変速機構を主軸上に直列に配置し、伝達トル
    クに応じたスラストを前記主軸と前記入力ディスクとの
    間に配置したローディングカム装置によって発生させ、
    前記入力ディスク及び前記出力ディスク間に存在するパ
    ワーローラを挟圧して前記入力ディスク及び前記出力デ
    ィスク間で動力の伝達を行うトロイダル型無段変速機に
    おいて、前記入力ディスク側に位置する前記主軸の外周
    に形成した鍔部と、この鍔部と前記ローディングカム装
    置を構成するカムフランジとの間に配置して前記ローデ
    ィングカム装置に加わるスラスト荷重を支持する軸受
    と、運転時に発生するスラスト荷重の作用方向において
    前記ローディングカム装置に対し並列に配置され、前記
    入力ディスクを前記出力ディスクに向けて弾性的に予圧
    を付与する第1皿ばねとを備え、前記カムフランジが、
    前記軸受、或いは前記軸受に嵌合したスリーブを介して
    外嵌することで前記ローディングカム装置が軸方向に変
    位自在に支持されており、前記カムフランジと前記軸受
    或いは前記スリーブとの間に、前記第1皿ばねを潰しき
    らない押圧力で前記カムフランジと前記軸受或いは前記
    スリーブとの間隔を広げる方向に弾性的に予圧を付与す
    る第2皿ばねを配置するとともに、前記カムフランジと
    前記軸受との嵌合部分の少なくとも一方の表面、或いは
    前記軸受に嵌合した前記スリーブと前記カムフランジと
    の嵌合部分の少なくとも一方の表面に、摺動による摩擦
    抵抗を低減する皮膜を形成したことを特徴とするトロイ
    ダル型無段変速機。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006300124A (ja) * 2005-04-18 2006-11-02 Nsk Ltd トロイダル型無段変速機
JP2011149481A (ja) * 2010-01-21 2011-08-04 Nsk Ltd トロイダル型無段変速機

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JP2006300124A (ja) * 2005-04-18 2006-11-02 Nsk Ltd トロイダル型無段変速機
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