JP2003065412A - トロイダル型無段変速機 - Google Patents
トロイダル型無段変速機Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 保持器の摩耗、損傷を防止して優れた耐久性
を有し、さらに軽量化や低コスト化を実現できるトロイ
ダル型無段変速機を提供する。 【解決手段】 この保持器２０は、合成樹脂製であっ
て、その臨界表面張力（γ Ｃ ）の値が潤滑油として使
用されるトラクション油の表面張力（γＬ ）の値より
も大きな値となる樹脂からなる。例えば、４６ナイロ
ン、６６ナイロン樹脂等のポリアミド樹脂、ポリオキシ
メチレン樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリ
エーテルエーテルケトン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエ
ーテルサルフォン樹脂等を保持器２０の材料として使用
することができる。
を有し、さらに軽量化や低コスト化を実現できるトロイ
ダル型無段変速機を提供する。 【解決手段】 この保持器２０は、合成樹脂製であっ
て、その臨界表面張力（γ Ｃ ）の値が潤滑油として使
用されるトラクション油の表面張力（γＬ ）の値より
も大きな値となる樹脂からなる。例えば、４６ナイロ
ン、６６ナイロン樹脂等のポリアミド樹脂、ポリオキシ
メチレン樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリ
エーテルエーテルケトン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエ
ーテルサルフォン樹脂等を保持器２０の材料として使用
することができる。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数の転動体を転
動自在に保持する保持器を改良したトロイダル型無段変
速機に関する。 【０００２】 【従来の技術】近年、自動車用の変速機として、あるい
は各種産業機械用の変速機としてトロイダル型無段変速
機が使用されている。 【０００３】図２に示すものは、トロイダル型無段変速
機の要部を示すものであり、回転軸１の周囲にそれぞれ
の内周面同士を互いに対向させた入力ディスク２と出力
ディスク３がそれぞれ回転自在に支持されている。入力
ディスク２と出力ディスク３間には両ディスク２、３の
中心軸に対し捻れの位置にある枢軸（図示しない）を中
心として揺動するトラニオン４が設けられている。この
トラニオン４には変位軸５が設けられ、この変位軸５の
周囲には入力ディスク２と出力ディスク３の間に挟持さ
れた状態で回転自在に支持されたパワーローラ６が設け
られている。さらに、パワーローラ６とトラニオン４と
の間には、このパワーローラ６に加わるスラスト方向の
荷重を支承するスラスト転がり軸受７が設けられてい
る。 【０００４】前記入力ディスク２と出力ディスク３の内
周面２ａ、３ａはそれぞれ断面が円弧形の凹面であり、
前記パワーローラ６の周面６ａは球面状の凸面であり、
この周面６ａと前記内周面２ａ、３ａとが互いに当接し
ている。 【０００５】前記スラスト転がり軸受７は、パワーロー
ラ６の周面６ａを外周に形成している内輪７ａと、外輪
７ｂと、内輪７ａ及び外輪７ｂの転動面に保持されてい
る複数の転動体８と、この複数の転動体８を転動自在に
保持する保持器９を備えている。 【０００６】保持器９は、内周端から外周端までの肉厚
が均一な円環状の主体１０と、主体１０の周方向に所定
間隔をおいて設けられて複数の転動体８を転動自在に保
持する複数のポケット１１とから構成されている。 【０００７】前記パワーローラ軸受としてのスラスト転
がり軸受７は、内輪７ａと一体回転するパワーローラ６
が、入力ディスク２から出力ディスク３に回転を伝達す
る動力伝達部材で、ギヤ式の多段変速装置における変速
ギヤに相当する。このようなパワーローラ６は、入力デ
ィスク２や出力ディスク３から強い押圧力を受けた状態
で高速配転するので発熱が大きく、このパワーローラ６
の発熱が内輪７ａや転動体８を加熱する。そのため、内
外輪７ａ、７ｂ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。 【０００８】また、トロイダル型無段変速機では、高い
動力伝達効率が要求されるので、前記パワーローラ軸受
は、保持器９の位置決めを転動体８によって行う所謂玉
案内方式を採用する場合が多い。この方式は、内外輪７
ａ、７ｂに対して滑り案内面を持たず、動トルク損失を
下げるものである。このような玉案内方式の軸受が安定
して回転するためには、保持器９のポケット１１のポケ
ット面と転動体８との摺動状態が特に重要になってく
る。 【０００９】 【発明が解決しようとする課題】トロイダル型無段変速
機のパワーローラ軸受としてのスラスト転がり軸受７
は、トラクション接触を行う構成上、図２に示すよう
に、スラスト転がり軸受７と入力ディスク２及び出力デ
ィスク３の接触点（荷重点）は矢印で示す２箇所のみと
なり、しかも接触角αを持っている。このため、スラス
ト転がり軸受７の内輪７ａはスラスト方向の力を受ける
と同時に、円周上１８０°の対向位置でラジアル方向の
分力も発生するので、円環状のスラスト転がり軸受７を
ラジアル方向に圧縮する。この圧縮により内輪７ａは、
図３のように楕円形に変形する。また、動力伝達のた
め、トラクション接触部には図４に示すような接線方向
の力２Ｆｔが生じる。この力はスラスト転がり軸受７を
倒す傾向の力Ｐとなり、力のアンバランスを生じさせ
る。 【００１０】このような状態で使用されるスラスト転が
り軸受７の転動体８の公転速度は、図５に示すような分
布を示す。つまり、反２Ｆｔ方向の転動体８の公転速度
（矢印の長さは公転速度を示す）に対して２Ｆｔ方向の
転動体８の公転速度は低くなる。そのため、図６に示す
ように、転動体８と保持器９の接触荷重は、反２Ｆｔ方
向では矢印（長さは接触荷重の大きさを示す）で示すよ
うに転動体８は保持器９を回転方向に押す形となり、２
Ｆｔ方向では保持器９を回転方向とは逆の方向に押す形
となる。 【００１１】このように保持器９が転動体８に強く押さ
れると、保持器９のポケット面と転動体８との摺接部の
接触面圧が非常に高くなるので、保持器と転動体間に存
在していた潤滑油膜が途切れてしまい、保持器のポケッ
ト面や転動体表面が著しく摩耗したり、焼き付いたり、
さらには軸受から振動を発生したりするおそれがある。 【００１２】また、現在、パワーローラ軸受に主に使用
されている金属製保持器は、重量が嵩むのは勿論のこ
と、機械加工による製作や、加締め等の煩雑な組立作業
を必要とするため、製作コストがかかる状態にある、今
後、トロイダル型無段変速機に対して、軽量コンパクト
化や低コスト化等の要求が強くなっていくことが予想さ
れ、その点で不利となることは否めない。 【００１３】本発明は、上記事情に鑑みて為されたもの
で、保持器と転劫体間の潤滑油膜切れに起因する保持器
のポケット面や転動体表面の摩耗や焼き付きを防いで耐
久性を向上でき、さらに軽量化や低コスト化を実現でき
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。 【００１４】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１記載のトロイダル型無段変速機
は、回転軸と、この回転軸の周囲にそれぞれ回転自在に
支持され、それぞれの内周面同士を互いに対向させた第
１及び第２のディスクと、当該第１及び第２のディスク
の中心軸に対し捻れの位置にある枢軸を中心として揺動
するトラニオンと、このトラニオンに設けられた変位軸
と、この変位軸の周囲に回転自在に支持された状態で、
前記第１デイスク及び第２のディスクの間に挟持された
パワーローラと、このパワーローラと前記トラニオンと
の間に設けられ、このパワーローラに加わるスラスト方
向の荷重を支承するスラスト転がり軸受とを備え、前記
第１及び第２のディスクの内周面はそれぞれ断面が円弧
形の凹面であり、前記パワーローラの周面は球面状の凸
面であり、この周面と前記内周面とが互いに当接してお
り、前記スラスト転がり軸受は、パワーローラの球面状
の凸面を外周に形成した内輪と、外輪と、これら内輪及
び外輪の転動面に保持されている複数の転動体と、この
複数の転動体を転動自在に保持する保持器を備え、当該
保持器は、円環状の主体と、この主体の周方向に所定間
隔をおいて設けられて前記複数の転動体を保持する複数
のポケットとからなるトロイダル型無段変速機におい
て、保持器を合成樹脂で形成し、且つ、当該保持器の臨
界表面張力（γＣ ）と前記スラスト転がり軸受の潤滑
油として使用されるトラクション油の表面張力
（γＬ ）との関係を、γＣ ＞ γＬ とした。 【００１５】上記構成によれば、合成樹脂製の保持器表
面はトラクション油に対してぬれ易い状態にあるため、
保持器のポケット面と転動体との摺接部に高い接触面圧
が作用する場合でも、潤滑油膜が途切れにくくなり、保
持器のポケット面や転動体表面の摩耗や焼き付きを防ぐ
ことができる。さらに、合成樹脂製の保持器は、金属製
の保持器に比べて、軽量で製作も容易なので、トロイダ
ル型無段変速機の軽量化及び低コスト化を実現できる。 【００１６】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を、図面
を参照して説明する。図１に示す保持器２０は、従来の
技術で述べたようにトロイダル型無段変速機のパワーロ
ーラとトラニオンとの間に設けられたスラスト転がり軸
受に設けられている。保持器２０は、合成樹脂からな
り、円輪状の主体２２と、それぞれがこの主体２２の直
径方向中間部に設けられ、転動体８を転動自在に保持す
る複数のポケット２４から構成されている。 【００１７】保持器２０に使用される合成樹脂は、その
臨界表面張力（γＣ ）の値が潤滑油として使用される
トラクション油の表面張力（γＬ ）の値よりも大きな
値となる樹脂であればよい。一般的には、固体の臨界表
面張力（γＣ ）が液体の表面張力（γＬ ）より大き
な値となる組合せ（γＣ ＞γＬ ）のときに、固体表
面は液体に対してぬれ易くなるといわれる。本実施形態
に置き換えた場合、合成樹脂製の保持器２０の表面がト
ラクション油に対してぬれ易い状態となるので、保持器
２０の表面の隅々までトラクション油が行き渡るように
なる。 【００１８】ここで、トラクション油は、特開2000−34
5181号公報に基づく、活性リン酸エステル系化合物、ホ
ウ素含有イミド系分散剤、ホウ素を含まないイミド系分
散剤を、それぞれ特定の割合で基油に配合してなるトラ
クション油である。したがって、保持器２０と転動体８
の摺接部に高い接触面圧が発生する場合でも、摺接部に
形成された潤滑油膜が途切れにくくなり、摩耗や焼き付
きを防ぐことができる。特に、合成樹脂の臨界表面張力
（γＣ ）がトラクション油の表面張力（γＬ ）より
も１０ｍＮ／ｍ以上大きくなるような組合せの場合に
は、保持器２０の表面のトラクション油に対するぬれ性
が非常に高くなり、好適である。 【００１９】一般的なトラクション油の表面張力（γ
Ｌ ）は、およそ２０〜３０ｍＮ／ｍであり、これより
も臨界表面張力（γＣ ）が高い合成樹脂としては、例
えば４６ナイロン、６６ナイロン樹脂等のポリアミド樹
脂、ポリオキシメチレン樹脂、ポリフェニレンサルファ
イド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリイミ
ド樹脂、ポリエーテルサルフォン樹脂等を保持器２０の
材料として使用することができる。 【００２０】これらの樹脂に、カーボンファイバー、ガ
ラス繊維、チタン酸カリウムウィスカ等の補強材を添加
してもよい。また、固体潤滑剤、熱安定剤、酸化防止
剤、熱伝導体をはじめとする、各種の添加剤を加えても
良い。また、合成樹脂材料は、特に限定されるものでは
ないが、耐熱性や耐久性を兼ね備えたものがよい。例え
ば、４６ナイロン樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹
脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂が好適である。 【００２１】保持器の製作方法は特に限定されるもので
はないが、低コスト化に関してより大きな効果を得るた
めには、射出成形による製作が好適である。 【００２２】 【実施例】本実施形態の効果を確認するために、本発明
者が実施した試験について説明する。まず、図１に示す
保持器２０を製作した。その方法を以下に説明する。ベ
ース樹脂として、６６ナイロン樹脂（ＰＡ６６：宇部興
産（株）製宇部ナイロン グレード２０２０Ｕ）と４６
ナイロン樹脂（ＰＡ４６：ＤＳＭ社製スタニール グレ
ードＴＷ２００）とポリエーテルエーテルケトン樹脂
（ＰＥＥＫ：ＶＩＣＴＯＲＥＸ（株）製ＰＥＥＫ樹脂）
とテトラフルオロエチレン−エチレン共重合体（ＥＴＦ
Ｅ：ダイキン工業（株）製ネオフロンＥＴＦＥ ＥＰ−
５２０）を使用した。また、補強材としてカ−ボンファ
イバー（呉羽化学工業（株）製クレカ）とガラス繊維
（富士ファイバーガラス（株）製グレードＦＥＳＳ−０
１５−０４１３）を使用した。 【００２３】前記樹脂と補強材を、表２に示す混合比率
で、ヘンシェルミキサーで混合し、２軸押出機に投入し
てペレットを得た。この材料ペレットを用い、射出成型
機で保持器２０を成形した。本発明の実施例および比較
例となるものについて、それぞれ１０個ずつの保持器を
製作した。 【００２４】製作した保持器２０を、パワーローラ軸受
耐久性評価試験機に組み込み、実機を想定した試験条件
にて耐久試験を実施した。トラクション油は、前述した
特開2000−345181号公報に基づく、活性リン酸エステル
系化合物、ホウ素含有イミド系分散剤、ホウ素を含まな
いイミド系分散剤を、それぞれ特定の割合で基油に配合
してなる１種類のトラクション油を使用した。 【００２５】なお、本耐久試験は各１０個ずつの試料の
うち１個（１０％）の試料が寿命に達するまでのＬ１０
寿命として求めた。また、本耐久試験は５００時間経過
するまで実施し、５００時間経過時点で寿命に達してい
ない試料についても、その時点で試験を打ち切った。 【００２６】表１は、保持器材料として使用した合成樹
脂の臨界表面張力（γＣ ）と前記トラクション油の表
面張力（γＬ ）をまとめたものである。 【００２７】表２には、試作保持器の種類と耐久試験の
結果をまとめた。この耐久試験結果から明らかな通り、
保持器材料である合成樹脂の臨界表面張力（γＣ ）と
トラクション油の表面張力（γＬ ）との関係がγＣ
＞γＬ となるようなパワーローラ軸受、つまり本発明
に係るスラスト転がり軸受は、実機相当の使用条件下に
おいて優れた耐久性を確保できる。また、５００時間の
耐久試験終了後に保持器２０および転動体８の外観を観
察したところ、実施例１〜６何れのサンプルも、摩耗、
亀裂、破損等は確認されなかった。一方、比較例１で
は、２時間の耐久試験を終了した保持器のポケット面に
顕著な摩耗が確認された。 【００２８】 【表１】 【００２９】 【表２】 【００３０】 【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
保持器のポケット面と転動体との摺接部に高い接触面圧
が作用する場合でも潤滑油膜が途切れにくくなり、保持
器のポケット面や転動体表面の摩耗や焼き付きを防ぐこ
とができる。さらに、合成樹脂製の保持器は、金属製の
保持器に比べて、軽量で製作も容易なので、トロイダル
型無段変速機の軽量化及び低コスト化を実現できる。
動自在に保持する保持器を改良したトロイダル型無段変
速機に関する。 【０００２】 【従来の技術】近年、自動車用の変速機として、あるい
は各種産業機械用の変速機としてトロイダル型無段変速
機が使用されている。 【０００３】図２に示すものは、トロイダル型無段変速
機の要部を示すものであり、回転軸１の周囲にそれぞれ
の内周面同士を互いに対向させた入力ディスク２と出力
ディスク３がそれぞれ回転自在に支持されている。入力
ディスク２と出力ディスク３間には両ディスク２、３の
中心軸に対し捻れの位置にある枢軸（図示しない）を中
心として揺動するトラニオン４が設けられている。この
トラニオン４には変位軸５が設けられ、この変位軸５の
周囲には入力ディスク２と出力ディスク３の間に挟持さ
れた状態で回転自在に支持されたパワーローラ６が設け
られている。さらに、パワーローラ６とトラニオン４と
の間には、このパワーローラ６に加わるスラスト方向の
荷重を支承するスラスト転がり軸受７が設けられてい
る。 【０００４】前記入力ディスク２と出力ディスク３の内
周面２ａ、３ａはそれぞれ断面が円弧形の凹面であり、
前記パワーローラ６の周面６ａは球面状の凸面であり、
この周面６ａと前記内周面２ａ、３ａとが互いに当接し
ている。 【０００５】前記スラスト転がり軸受７は、パワーロー
ラ６の周面６ａを外周に形成している内輪７ａと、外輪
７ｂと、内輪７ａ及び外輪７ｂの転動面に保持されてい
る複数の転動体８と、この複数の転動体８を転動自在に
保持する保持器９を備えている。 【０００６】保持器９は、内周端から外周端までの肉厚
が均一な円環状の主体１０と、主体１０の周方向に所定
間隔をおいて設けられて複数の転動体８を転動自在に保
持する複数のポケット１１とから構成されている。 【０００７】前記パワーローラ軸受としてのスラスト転
がり軸受７は、内輪７ａと一体回転するパワーローラ６
が、入力ディスク２から出力ディスク３に回転を伝達す
る動力伝達部材で、ギヤ式の多段変速装置における変速
ギヤに相当する。このようなパワーローラ６は、入力デ
ィスク２や出力ディスク３から強い押圧力を受けた状態
で高速配転するので発熱が大きく、このパワーローラ６
の発熱が内輪７ａや転動体８を加熱する。そのため、内
外輪７ａ、７ｂ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。 【０００８】また、トロイダル型無段変速機では、高い
動力伝達効率が要求されるので、前記パワーローラ軸受
は、保持器９の位置決めを転動体８によって行う所謂玉
案内方式を採用する場合が多い。この方式は、内外輪７
ａ、７ｂに対して滑り案内面を持たず、動トルク損失を
下げるものである。このような玉案内方式の軸受が安定
して回転するためには、保持器９のポケット１１のポケ
ット面と転動体８との摺動状態が特に重要になってく
る。 【０００９】 【発明が解決しようとする課題】トロイダル型無段変速
機のパワーローラ軸受としてのスラスト転がり軸受７
は、トラクション接触を行う構成上、図２に示すよう
に、スラスト転がり軸受７と入力ディスク２及び出力デ
ィスク３の接触点（荷重点）は矢印で示す２箇所のみと
なり、しかも接触角αを持っている。このため、スラス
ト転がり軸受７の内輪７ａはスラスト方向の力を受ける
と同時に、円周上１８０°の対向位置でラジアル方向の
分力も発生するので、円環状のスラスト転がり軸受７を
ラジアル方向に圧縮する。この圧縮により内輪７ａは、
図３のように楕円形に変形する。また、動力伝達のた
め、トラクション接触部には図４に示すような接線方向
の力２Ｆｔが生じる。この力はスラスト転がり軸受７を
倒す傾向の力Ｐとなり、力のアンバランスを生じさせ
る。 【００１０】このような状態で使用されるスラスト転が
り軸受７の転動体８の公転速度は、図５に示すような分
布を示す。つまり、反２Ｆｔ方向の転動体８の公転速度
（矢印の長さは公転速度を示す）に対して２Ｆｔ方向の
転動体８の公転速度は低くなる。そのため、図６に示す
ように、転動体８と保持器９の接触荷重は、反２Ｆｔ方
向では矢印（長さは接触荷重の大きさを示す）で示すよ
うに転動体８は保持器９を回転方向に押す形となり、２
Ｆｔ方向では保持器９を回転方向とは逆の方向に押す形
となる。 【００１１】このように保持器９が転動体８に強く押さ
れると、保持器９のポケット面と転動体８との摺接部の
接触面圧が非常に高くなるので、保持器と転動体間に存
在していた潤滑油膜が途切れてしまい、保持器のポケッ
ト面や転動体表面が著しく摩耗したり、焼き付いたり、
さらには軸受から振動を発生したりするおそれがある。 【００１２】また、現在、パワーローラ軸受に主に使用
されている金属製保持器は、重量が嵩むのは勿論のこ
と、機械加工による製作や、加締め等の煩雑な組立作業
を必要とするため、製作コストがかかる状態にある、今
後、トロイダル型無段変速機に対して、軽量コンパクト
化や低コスト化等の要求が強くなっていくことが予想さ
れ、その点で不利となることは否めない。 【００１３】本発明は、上記事情に鑑みて為されたもの
で、保持器と転劫体間の潤滑油膜切れに起因する保持器
のポケット面や転動体表面の摩耗や焼き付きを防いで耐
久性を向上でき、さらに軽量化や低コスト化を実現でき
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。 【００１４】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１記載のトロイダル型無段変速機
は、回転軸と、この回転軸の周囲にそれぞれ回転自在に
支持され、それぞれの内周面同士を互いに対向させた第
１及び第２のディスクと、当該第１及び第２のディスク
の中心軸に対し捻れの位置にある枢軸を中心として揺動
するトラニオンと、このトラニオンに設けられた変位軸
と、この変位軸の周囲に回転自在に支持された状態で、
前記第１デイスク及び第２のディスクの間に挟持された
パワーローラと、このパワーローラと前記トラニオンと
の間に設けられ、このパワーローラに加わるスラスト方
向の荷重を支承するスラスト転がり軸受とを備え、前記
第１及び第２のディスクの内周面はそれぞれ断面が円弧
形の凹面であり、前記パワーローラの周面は球面状の凸
面であり、この周面と前記内周面とが互いに当接してお
り、前記スラスト転がり軸受は、パワーローラの球面状
の凸面を外周に形成した内輪と、外輪と、これら内輪及
び外輪の転動面に保持されている複数の転動体と、この
複数の転動体を転動自在に保持する保持器を備え、当該
保持器は、円環状の主体と、この主体の周方向に所定間
隔をおいて設けられて前記複数の転動体を保持する複数
のポケットとからなるトロイダル型無段変速機におい
て、保持器を合成樹脂で形成し、且つ、当該保持器の臨
界表面張力（γＣ ）と前記スラスト転がり軸受の潤滑
油として使用されるトラクション油の表面張力
（γＬ ）との関係を、γＣ ＞ γＬ とした。 【００１５】上記構成によれば、合成樹脂製の保持器表
面はトラクション油に対してぬれ易い状態にあるため、
保持器のポケット面と転動体との摺接部に高い接触面圧
が作用する場合でも、潤滑油膜が途切れにくくなり、保
持器のポケット面や転動体表面の摩耗や焼き付きを防ぐ
ことができる。さらに、合成樹脂製の保持器は、金属製
の保持器に比べて、軽量で製作も容易なので、トロイダ
ル型無段変速機の軽量化及び低コスト化を実現できる。 【００１６】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を、図面
を参照して説明する。図１に示す保持器２０は、従来の
技術で述べたようにトロイダル型無段変速機のパワーロ
ーラとトラニオンとの間に設けられたスラスト転がり軸
受に設けられている。保持器２０は、合成樹脂からな
り、円輪状の主体２２と、それぞれがこの主体２２の直
径方向中間部に設けられ、転動体８を転動自在に保持す
る複数のポケット２４から構成されている。 【００１７】保持器２０に使用される合成樹脂は、その
臨界表面張力（γＣ ）の値が潤滑油として使用される
トラクション油の表面張力（γＬ ）の値よりも大きな
値となる樹脂であればよい。一般的には、固体の臨界表
面張力（γＣ ）が液体の表面張力（γＬ ）より大き
な値となる組合せ（γＣ ＞γＬ ）のときに、固体表
面は液体に対してぬれ易くなるといわれる。本実施形態
に置き換えた場合、合成樹脂製の保持器２０の表面がト
ラクション油に対してぬれ易い状態となるので、保持器
２０の表面の隅々までトラクション油が行き渡るように
なる。 【００１８】ここで、トラクション油は、特開2000−34
5181号公報に基づく、活性リン酸エステル系化合物、ホ
ウ素含有イミド系分散剤、ホウ素を含まないイミド系分
散剤を、それぞれ特定の割合で基油に配合してなるトラ
クション油である。したがって、保持器２０と転動体８
の摺接部に高い接触面圧が発生する場合でも、摺接部に
形成された潤滑油膜が途切れにくくなり、摩耗や焼き付
きを防ぐことができる。特に、合成樹脂の臨界表面張力
（γＣ ）がトラクション油の表面張力（γＬ ）より
も１０ｍＮ／ｍ以上大きくなるような組合せの場合に
は、保持器２０の表面のトラクション油に対するぬれ性
が非常に高くなり、好適である。 【００１９】一般的なトラクション油の表面張力（γ
Ｌ ）は、およそ２０〜３０ｍＮ／ｍであり、これより
も臨界表面張力（γＣ ）が高い合成樹脂としては、例
えば４６ナイロン、６６ナイロン樹脂等のポリアミド樹
脂、ポリオキシメチレン樹脂、ポリフェニレンサルファ
イド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリイミ
ド樹脂、ポリエーテルサルフォン樹脂等を保持器２０の
材料として使用することができる。 【００２０】これらの樹脂に、カーボンファイバー、ガ
ラス繊維、チタン酸カリウムウィスカ等の補強材を添加
してもよい。また、固体潤滑剤、熱安定剤、酸化防止
剤、熱伝導体をはじめとする、各種の添加剤を加えても
良い。また、合成樹脂材料は、特に限定されるものでは
ないが、耐熱性や耐久性を兼ね備えたものがよい。例え
ば、４６ナイロン樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹
脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂が好適である。 【００２１】保持器の製作方法は特に限定されるもので
はないが、低コスト化に関してより大きな効果を得るた
めには、射出成形による製作が好適である。 【００２２】 【実施例】本実施形態の効果を確認するために、本発明
者が実施した試験について説明する。まず、図１に示す
保持器２０を製作した。その方法を以下に説明する。ベ
ース樹脂として、６６ナイロン樹脂（ＰＡ６６：宇部興
産（株）製宇部ナイロン グレード２０２０Ｕ）と４６
ナイロン樹脂（ＰＡ４６：ＤＳＭ社製スタニール グレ
ードＴＷ２００）とポリエーテルエーテルケトン樹脂
（ＰＥＥＫ：ＶＩＣＴＯＲＥＸ（株）製ＰＥＥＫ樹脂）
とテトラフルオロエチレン−エチレン共重合体（ＥＴＦ
Ｅ：ダイキン工業（株）製ネオフロンＥＴＦＥ ＥＰ−
５２０）を使用した。また、補強材としてカ−ボンファ
イバー（呉羽化学工業（株）製クレカ）とガラス繊維
（富士ファイバーガラス（株）製グレードＦＥＳＳ−０
１５−０４１３）を使用した。 【００２３】前記樹脂と補強材を、表２に示す混合比率
で、ヘンシェルミキサーで混合し、２軸押出機に投入し
てペレットを得た。この材料ペレットを用い、射出成型
機で保持器２０を成形した。本発明の実施例および比較
例となるものについて、それぞれ１０個ずつの保持器を
製作した。 【００２４】製作した保持器２０を、パワーローラ軸受
耐久性評価試験機に組み込み、実機を想定した試験条件
にて耐久試験を実施した。トラクション油は、前述した
特開2000−345181号公報に基づく、活性リン酸エステル
系化合物、ホウ素含有イミド系分散剤、ホウ素を含まな
いイミド系分散剤を、それぞれ特定の割合で基油に配合
してなる１種類のトラクション油を使用した。 【００２５】なお、本耐久試験は各１０個ずつの試料の
うち１個（１０％）の試料が寿命に達するまでのＬ１０
寿命として求めた。また、本耐久試験は５００時間経過
するまで実施し、５００時間経過時点で寿命に達してい
ない試料についても、その時点で試験を打ち切った。 【００２６】表１は、保持器材料として使用した合成樹
脂の臨界表面張力（γＣ ）と前記トラクション油の表
面張力（γＬ ）をまとめたものである。 【００２７】表２には、試作保持器の種類と耐久試験の
結果をまとめた。この耐久試験結果から明らかな通り、
保持器材料である合成樹脂の臨界表面張力（γＣ ）と
トラクション油の表面張力（γＬ ）との関係がγＣ
＞γＬ となるようなパワーローラ軸受、つまり本発明
に係るスラスト転がり軸受は、実機相当の使用条件下に
おいて優れた耐久性を確保できる。また、５００時間の
耐久試験終了後に保持器２０および転動体８の外観を観
察したところ、実施例１〜６何れのサンプルも、摩耗、
亀裂、破損等は確認されなかった。一方、比較例１で
は、２時間の耐久試験を終了した保持器のポケット面に
顕著な摩耗が確認された。 【００２８】 【表１】 【００２９】 【表２】 【００３０】 【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
保持器のポケット面と転動体との摺接部に高い接触面圧
が作用する場合でも潤滑油膜が途切れにくくなり、保持
器のポケット面や転動体表面の摩耗や焼き付きを防ぐこ
とができる。さらに、合成樹脂製の保持器は、金属製の
保持器に比べて、軽量で製作も容易なので、トロイダル
型無段変速機の軽量化及び低コスト化を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る保持器を示す平面図である。
【図２】従来のトロイダル型無段変速機のスラスト転が
り軸受を示す断面図である。 【図３】押し付け力による内輪の変形状態を示す説明図
である。 【図４】トラクション接触部に発生する接線方向の力を
示す説明図である。 【図５】スラスト転がり軸受の転動体の公転速度を示す
説明図である。 【図６】スラスト転がり軸受の転動体と保持器の接触荷
重を示す説明図である。 【符号の説明】 １ 回転軸 ２ 入力ディスク（第１のディスク） ３ 出力ディスク（第２のディスク） ４ トラニオン ６ パワーローラ ７ スラスト転がり軸受 ７ａ 内輪 ７ｂ 外輪 ８ 転動体 ２０ 保持器 ２２ 主体 ２４ ポケット
り軸受を示す断面図である。 【図３】押し付け力による内輪の変形状態を示す説明図
である。 【図４】トラクション接触部に発生する接線方向の力を
示す説明図である。 【図５】スラスト転がり軸受の転動体の公転速度を示す
説明図である。 【図６】スラスト転がり軸受の転動体と保持器の接触荷
重を示す説明図である。 【符号の説明】 １ 回転軸 ２ 入力ディスク（第１のディスク） ３ 出力ディスク（第２のディスク） ４ トラニオン ６ パワーローラ ７ スラスト転がり軸受 ７ａ 内輪 ７ｂ 外輪 ８ 転動体 ２０ 保持器 ２２ 主体 ２４ ポケット
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(72)発明者 高城 敏己
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 BD02 BE09 CA05
CB07 EC03 FA02
3J101 AA02 AA32 AA42 AA53 AA62
BA35 BA44 BA50 BA53 BA56
CA15 EA33 EA36 EA37 EA47
EA51 EA76 EA80 FA32 FA33
FA44 FA51 GA11
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 回転軸と、この回転軸の周囲にそれぞれ
回転自在に支持され、それぞれの内周面同士を互いに対
向させた第１及び第２のディスクと、当該第１及び第２
のディスクの中心軸に対し捻れの位置にある枢軸を中心
として揺動するトラニオンと、このトラニオンに設けら
れた変位軸と、この変位軸の周囲に回転自在に支持され
た状態で、前記第１デイスク及び第２のディスクの間に
挟持されたパワーローラと、このパワーローラと前記ト
ラニオンとの間に設けられ、このパワーローラに加わる
スラスト方向の荷重を支承するスラスト転がり軸受とを
備え、前記第１及び第２のディスクの内周面はそれぞれ
断面が円弧形の凹面であり、前記パワーローラの周面は
球面状の凸面であり、この周面と前記内周面とが互いに
当接しており、前記スラスト転がり軸受は、パワーロー
ラの球面状の凸面を外周に形成した内輪と、外輪と、こ
れら内輪及び外輪の転動面に保持されている複数の転動
体と、この複数の転動体を転動自在に保持する保持器を
備え、当該保持器は、円環状の主体と、この主体の周方
向に所定間隔をおいて設けられて前記複数の転動体を保
持する複数のポケットとからなるトロイダル型無段変速
機において、 保持器を合成樹脂で形成し、且つ、当該保持器の臨界表
面張力（γＣ ）と前記スラスト転がり軸受の潤滑油と
して使用されるトラクション油の表面張力（γ Ｌ ）と
の関係を、γＣ ＞ γＬ としたことを特徴とす
るトロイダル型無段変速機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001256264A JP2003065412A (ja) | 2001-08-27 | 2001-08-27 | トロイダル型無段変速機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001256264A JP2003065412A (ja) | 2001-08-27 | 2001-08-27 | トロイダル型無段変速機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003065412A true JP2003065412A (ja) | 2003-03-05 |
Family
ID=19084099
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001256264A Withdrawn JP2003065412A (ja) | 2001-08-27 | 2001-08-27 | トロイダル型無段変速機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003065412A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010103375A1 (en) * | 2009-03-10 | 2010-09-16 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Contact sufrace-treated product, liquid circulation system and liquid heat exchanger system |
| CN110671429A (zh) * | 2019-10-10 | 2020-01-10 | 南京荧河谷科技有限公司 | 一种挤油式自润滑的推力轴承 |
-
2001
- 2001-08-27 JP JP2001256264A patent/JP2003065412A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010103375A1 (en) * | 2009-03-10 | 2010-09-16 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Contact sufrace-treated product, liquid circulation system and liquid heat exchanger system |
| CN110671429A (zh) * | 2019-10-10 | 2020-01-10 | 南京荧河谷科技有限公司 | 一种挤油式自润滑的推力轴承 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20081104 |