JP2003166610A - 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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JP2003166610A
JP2003166610A JP2001368415A JP2001368415A JP2003166610A JP 2003166610 A JP2003166610 A JP 2003166610A JP 2001368415 A JP2001368415 A JP 2001368415A JP 2001368415 A JP2001368415 A JP 2001368415A JP 2003166610 A JP2003166610 A JP 2003166610A
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Japan
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continuously variable
variable transmission
roller bearing
input
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JP2001368415A
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Ken Yamamoto
建 山本
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Nissan Motor Co Ltd
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/22Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings
    • F16C19/30Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for axial load mainly
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H15/00Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by friction between rotary members
    • F16H15/02Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by friction between rotary members without members having orbital motion
    • F16H15/04Gearings providing a continuous range of gear ratios
    • F16H15/06Gearings providing a continuous range of gear ratios in which a member A of uniform effective diameter mounted on a shaft may co-operate with different parts of a member B
    • F16H15/32Gearings providing a continuous range of gear ratios in which a member A of uniform effective diameter mounted on a shaft may co-operate with different parts of a member B in which the member B has a curved friction surface formed as a surface of a body of revolution generated by a curve which is neither a circular arc centered on its axis of revolution nor a straight line
    • F16H15/36Gearings providing a continuous range of gear ratios in which a member A of uniform effective diameter mounted on a shaft may co-operate with different parts of a member B in which the member B has a curved friction surface formed as a surface of a body of revolution generated by a curve which is neither a circular arc centered on its axis of revolution nor a straight line with concave friction surface, e.g. a hollow toroid surface
    • F16H15/38Gearings providing a continuous range of gear ratios in which a member A of uniform effective diameter mounted on a shaft may co-operate with different parts of a member B in which the member B has a curved friction surface formed as a surface of a body of revolution generated by a curve which is neither a circular arc centered on its axis of revolution nor a straight line with concave friction surface, e.g. a hollow toroid surface with two members B having hollow toroid surfaces opposite to each other, the member or members A being adjustably mounted between the surfaces
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2361/00Apparatus or articles in engineering in general
    • F16C2361/65Gear shifting, change speed gear, gear box

Abstract

(57)【要約】 【課題】 入出力ディスクより内輪に働く荷重の半径方
向成分による内輪の変形がごく小さく、半径方向成分が
円すいころ軸受に働くことがなく、転動疲労寿命の低下
を防止す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。 【解決手段】 パワーローラ軸受として円すいころ軸受
32を採用したトロイダル型無段変速機において、円す
いころ軸受32により、内輪30に働くスラスト荷重及
びラジアル荷重を支持すると共に、内輪軌道面32a
を、内輪30と第1入力ディスク3および出力ディスク
8との接触点P,Pよりも外輪31側の位置に配置し
た。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両の変速機とし
て適用されるトロイダル型無段変速機の技術分野に属す
る。
【0002】
【従来の技術】従来、パワーローラ軸受として円すいこ
ろ軸受を採用しているトロイダル型無段変速機として
は、例えば、実開昭58−112762号公報に記載の
ものが知られている。
【0003】この従来出典には、図10に示すように、
パワーローラ軸受を円すいころ軸受としているが、内輪
軌道面は内輪内径部のほぼ全面にわたっており、また、
内輪軌道面の接触角は、45°以下の設定とされてい
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】トロイダル型無段変速
機において、入出力ディスクとパワーローラ内輪のトル
ク伝達は油膜せん断によって行われる。よって、内輪に
は、図11に示すように、せん断力Ftrと、油膜せん断
を発生させるための押付力Fcが、入出力ディスクのそ
れぞれから働く。このうち押付力Fcの半径方向成分F
rは、図12に示すように、入力ディスク側と出力ディ
スク側が対抗するためキャンセルし、軸方向成分Ft
は、パワーローラ軸受である円すいころ軸受で支持す
る。パワーローラの半頂角をθとすると、 Ft=2Fc・cosθ (1) 内輪軌道面の接触角をα、転動体数をZとすると、転動
体1個に働く荷重ftcは、 ftc=Ft/Z/sinα (2) となる。よって、接触角αが90°に近いほど転動体1
個に働く荷重ftcは小さくなり、円すいころ軸受に発生
する損失トルクも接触角αが90°に近いほど小さくな
る。すなわち、損失トルク低減の観点のみを考えれば、
接触角αは90°近辺にするのが望ましい。
【0005】ところが、前述のように、内輪にはディス
クとのせん断力Ftrも働き、このせん断力Ftrは、円す
いころ軸受に対して半径方向の荷重となる。この荷重に
対する各転動体への分担は、均一ではなく複雑な計算を
必要とするが、ここでは簡単にある転動体1個の分担率
をεとすると、その転動体1個に働く荷重frcは、 frc=ε・Ftr/Z/cosα (3) となり、接触角αが90°に近いほど荷重frcは大きく
なる。すなわち、転動体と軌道面の接触点における弾性
変形量が大きくなり、外輪に対する内輪の半径方向移動
量(=ラジアル変位量)が大きくなる。すなわち、円す
いころ軸受の半径方向剛性向上だけを考えれば、接触角
αは90°から遠ざけることが望ましい。なお、Ftr≪
Ftであるため、frc≪ftcであり、荷重frcによる損
失トルクのへの影響は無視できる。
【0006】このような問題を解決するには、図13に
示すように、接触角αを90°に近い値とし、かつ、せ
ん断力Ftrを支持するためのラジアル軸受を別に設ける
必要がある。しかしながら、このような方法をとると、
ラジアル軸受そのものや軸部加工のためのコストが上昇
するという問題があった。
【0007】一方、前述したように、押付力Fcの半径
方向成分Frは、内輪の内部よってキャンセルするが、
この半径方向成分Frによって内輪は、図14に示すよ
うに変形し、円すいころ軸受の転動体が、内輪軌道面に
挟み込まれる。すなわち、半径方向成分Frは、内輪の
変形だけでキャンセルさせることができず、一部を円す
いころ軸受で支持する。特に、図10に示す従来例のよ
うに、内輪が中空構造になっていると、内輪の変形量が
大きく、過大な荷重が円すいころ軸受に働き、疲労寿命
の低下等を招く。
【0008】従来例において、内輪先端部を中実構造に
することは可能であるが、内輪軌道面は入出力ディスク
のそれぞれから働く半径方向成分Frの作用線上にある
ため、図15に示すように、半径方向成分Frの作用線
上は中空構造となる。よって、内輪先端部の変形は抑制
できるが、内輪軌道面部分は大きく変形し、過大な荷重
が円すいころ軸受に働いて疲労寿命の低下等を招くとい
う問題があった。
【0009】本発明の目的は、入出力ディスクより内輪
に働く荷重の半径方向成分による内輪の変形がごく小さ
く、半径方向成分が円すいころ軸受に働くことがなく、
転動疲労寿命の低下を防止す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にある。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明では、パワーローラ軸受として円すいころ軸
受を採用したトロイダル型無段変速機において、円すい
ころ軸受により、内輪に働くスラスト荷重及びラジアル
荷重を支持し、かつ、内輪軌道面を、内輪と入力ディス
クおよび出力ディスクとの接触点よりも外輪側の位置に
配置した。
【0011】
【発明の効果】本発明にあっては、円すいころ軸受によ
り、内輪に働くスラスト荷重及びラジアル荷重を支持す
ると共に、内輪軌道面を、内輪と入力ディスクおよび出
力ディスクとの接触点よりも外輪側の位置に配置したた
め、入出力ディスクより内輪に働く荷重の半径方向成分
による内輪の変形がごく小さく、半径方向成分が円すい
ころ軸受に働くことがなく、転動疲労寿命の低下を防止
することができる。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明のトロイダル型無段
変速機を実現する実施の形態を、請求項1〜請求項3に
対応する第1実施例と、請求項4に対応する第2実施例
と、請求項5に対応する第3実施例と、請求項6に対応
する第4実施例と、請求項7に対応する第5実施例とに
基づいて説明する。
【0013】(第1実施例)まず、構成を説明する。図
1は第1実施例のトロイダル型無段変速機の変速機構を
示す概略図で、エンジンからの回転駆動力は、図外のト
ルクコンバータおよび前後進切換え機構を介して入力軸
1に入力される。
【0014】前記入力軸1と同軸上にトルク伝達軸2が
配置され、該トルク伝達軸2の両端部位置には、第1入
力ディスク3と第2入力ディスク4を、軸方向移動可能
にスプライン結合している。
【0015】前記第1入力ディスク3の背面と入力軸1
との間には、入力トルクに応じて軸方向推力を発生する
ローディングカム機構5を介装している。
【0016】前記第2入力ディスク4の背面とトルク伝
達軸2の端部に螺合されたナット6との間には、両入力
ディスク3,4にプリロードを付与する皿バネ7を介装
している。
【0017】前記両入力ディスク3,4の中間位置に
は、トルク伝達軸2に遊装した出力ディスク8を配置し
ている。この出力ディスク8は、2つの出力ディスクの
背面を互いに合わせて一体結合したもので、出力ディス
ク8の外周部には出力ギア9を形成している。
【0018】前記第1入力ディスク3の出力ディスク8
側対向面と、前記第2入力ディスク4の出力ディスク8
側対向面と、前記出力ディスク8の両入力ディスク3,
4に対向する対向面には、それぞれトロイド状溝3a,
4a,8a,8bを形成している。
【0019】前記トロイド状溝3a,8aとの間には、
左右2個の第1パワーローラ10,10を油膜せん断力
により動力の受け渡しを可能に挟持している。同様に、
トロイド状溝4a,8bとの間には、左右2個の第2パ
ワーローラ11,11を油膜せん断力により動力の受け
渡しを可能に挟持している。
【0020】そして、第1入力ディスク3と出力ディス
ク8と第1パワーローラ10,10により第1トロイダ
ル変速部12を構成し、第2入力ディスク4と出力ディ
スク8と第2パワーローラ11,11により第2トロイ
ダル変速部13を構成している。
【0021】上記変速機構において、各パワーローラ1
0,10,11,11は、後述する作動により変速比に
応じた傾転角が得られるようにそれぞれ傾転され、両入
力ディスク3,4の入力回転を無段階(連続的)に変速
して出力ディスク8に伝達する。
【0022】図2は第1実施例のトロイダル型無段変速
機の変速制御系を示す概略図で、第1パワーローラ1
0,10は、トラニオン14,14の一端に支持されて
いて、パワーローラ回転軸15,15を中心として回転
自在である。このトラニオン14,14の他端部には、
トラニオン14,14を軸方向に移動させて各パワーロ
ーラ10,10を傾転させる油圧アクチュエータとして
のサーボピストン16,16を設けている。なお、第2
パワーローラ11,11も同様に、トラニオンの一端に
支持されていて、トラニオンを軸方向に移動させて各パ
ワーローラ11,11を傾転させる油圧アクチュエータ
としてのサーボピストンを設けている。そして、4個の
トラニオンは、これらが同期して動くように図外の同期
ワイヤにより連結されている。
【0023】前記サーボピストン16,16を作動制御
する油圧制御系として、ピストン16a,16aにより
画成されるハイ側油室16b,16bに接続されるハイ
側油路17と、ロー側油室16c,16cに接続される
ロー側油路18と、ハイ側油路17を接続するポート1
9aとロー側油路18を接続するポート19bを有する
変速制御弁19とが設けられている。
【0024】前記変速制御弁19のライン圧ポート19
cには、図外のオイルポンプ及びリリーフ弁を有する油
圧源からのライン圧が供給される。
【0025】前記変速制御弁19の変速スプール19d
は、トラニオン14,14の軸方向及び傾転方向を検知
し、変速制御弁19にフィードバックするレバー20及
びプリセスカム21と連動すると共に、ステップモータ
22により軸方向に変位するように駆動される。
【0026】前記ステップモータ22を駆動制御する電
子制御系として、CVTコントロールユニット23が設
けられ、このCVTコントロールユニット23には、ス
ロットル開度センサ24、エンジン回転センサ25、入
力ディスク回転センサ26、出力軸回転センサ(車速セ
ンサ)27、インヒビタースイッチ28、油温センサ2
9等からの入力情報が取り込まれる。
【0027】図3は第1実施例のトロイダル型無段変速
機に採用されたパワーローラ10を示す断面図である。
なお、パワーローラ11についても同じ構造である。
【0028】前記パワーローラ10は、第1入力ディス
ク3の動力を油膜せん断力によって出力ディスク8に伝
達する内輪30と、トラニオン14に対し揺動可能もし
くはスライド可能に支持された外輪31と、該外輪31
に対し内輪30を回転可能に支持する円すいころ軸受3
2(パワーローラ軸受)と、を有して構成している。
【0029】前記円すいころ軸受32は、内輪30に形
成された内輪軌道面32aと、外輪31に形成された外
輪軌道面32bと、これら内外輪軌道面32a,32b
に挟持された円すいころ32c(転動体)と、該円すい
ころ32cを案内するつば部32dと、複数の円すいこ
ろ32cを保持する保持器32e(図4)と、有してい
る。
【0030】前記内輪軌道面32aは、内輪30と入力
ディスク3および出力ディスク8との接触点P,P(=
押付力Fcの半径方向成分Frの作用点)よりも外輪3
1側の位置に配置し、かつ、内輪30は、内輪軌道面3
2aより内輪先端側を中実構造としている。また、内輪
軌道面32aの接触角αは、50°以上で75°以下の
範囲に属するある角度に設定されている。さらに、内輪
30に働くラジアル荷重を受けるラジアル軸受は設け
ず、内輪30に働くスラスト荷重及びラジアル荷重は、
全て円すいころ軸受32で支持する。
【0031】次に、作用を説明する。
【0032】[変速比制御作用]トロイダル型無段変速
機は、トラニオン14,14を傾転軸方向(図2の上下
方向)に変位し、パワーローラ10,10を傾転させる
ことによって変速比を変える。
【0033】つまり、CVTコントロールユニット23
からの目標変速比が得られる駆動指令によりステップモ
ータ22を回転させるとによって変速スプール19dが
変位すると、サーボピストン16,16の一方のサーボ
ピストン室に作動油が導かれ、他方のサーボピストン室
から作動油が排出され、トラニオン14,14が傾転軸
方向に変位する。
【0034】これにより、パワーローラ回転軸15,1
5がディスク回転中心位置に対してオフセットする。こ
のオフセットによりパワーローラ10,10と入出力デ
ィスク3,8との接触部で発生するサイドスリップ力に
よりパワーローラ10,10が傾転する。
【0035】この傾転運動およびオフセットは、プリセ
スカム21及びレバー20を介して変速スプール19d
に伝達され、ステップモータ22との釣り合い位置で静
止し、所定の傾転角となった時点でトラニオン14,1
4に与えた変位が元のディスク回転中心位置に戻され、
パワーローラ10,10の傾転動作を停止することでな
される。変速比は、パワーローラ10,10の傾転角に
より決まる。なお、パワーローラ11,11についても
同様の変速比制御作用を示す。
【0036】[円すいころ軸受の疲労寿命向上作用]上
記変速比制御において、パワーローラ10,10の内輪
30には、油膜せん断を発生させるための押付力Fcが
入出力ディスク3,8のそれぞれから働く。この押付力
Fcの半径方向成分Frは、内輪の内部よってキャンセ
ルするが、この半径方向成分Frによって内輪30は変
形し(図14)、円すいころ軸受32の円すいころ32
cが、内輪軌道面32aに挟み込まれる。すなわち、半
径方向成分Frは、内輪30の変形だけでキャンセルさ
せることができず、一部を円すいころ軸受32で支持す
る。
【0037】これに対し、内輪軌道面32aは、内輪3
0と入力ディスク3および出力ディスク8との接触点
P,Pよりも外輪31側の位置に配置し、かつ、内輪3
0は、内輪軌道面32aより内輪先端側を中実構造とし
ているため、図3に示すように、半径方向成分Frの作
用線上は中実構造となる。よって、半径方向成分Frに
よる内輪30の変形はごく小さく抑えられ、半径方向成
分Frが円すいころ軸受32に働くことがない。よっ
て、円すいころ軸受32の円すいころ32cの疲労寿命
を向上させることができる。
【0038】[接触角αの設定作用]図9の損失トルク
特性を見ると、接触角αが50°を上回ると損失トルク
が急激に小さくなる。また、図9のラジアル変位量特性
を見ると、接触角αが75°を下回るとラジアル変位量
が急激に低減する。すなわち、接触角αを50°〜75
°の範囲内に設定すると、所定のラジアル剛性を確保し
つつ、損失トルクを小さくすることができる。その上
で、ラジアル軸受及びそれを支持する軸部が不要となる
ため、生産コストを低く抑えることができる。
【0039】なお、上記(2)式によると、接触角αが1
05°〜130°の場合であっても、転動体1個に働く
荷重ftcの値は同じになるが、図5に示すように、接触
角αが105°〜130°の場合(図5の左半分)は、
内輪のディスクと接触する面(接触長L')が、接触角
αが50°〜75°の場合(図5の右半分)での内輪の
ディスクと接触する面(接触長L)より小さくなってし
まうため、押付力Fcが大きくなると接触楕円が内輪よ
りはみ出し、エッジロードが発生する。よって、接触角
αは50°〜75°でなければならない。
【0040】さらに、ラジアル変位量が大きくなると、
特開2001−4003号公報等に記載されているよう
に、各転動体における公転速度差が発生するため、転動
体と保持器が干渉し、保持器が異常摩耗してしまうこと
がある。
【0041】これに対し、接触角αが75°を下回って
いることで、図9に示すように、ラジアル変位量が低く
抑えられるため、円すいころ32cと保持器32eが干
渉し、保持器32eが摩耗してしまうことが抑制され
る。
【0042】次に、効果を説明する。
【0043】(1) 円すいころ軸受32により、内輪30
に働くスラスト荷重及びラジアル荷重を支持すると共
に、内輪軌道面32aを、内輪30と第1入力ディスク
3および出力ディスク8との接触点P,Pよりも外輪3
1側の位置に配置したため、入出力ディスク3,8より
内輪30に働く押付力Fcの半径方向成分Frによる内
輪30の変形がごく小さく、半径方向成分Frが円すい
ころ軸受32に働くことがなく、転動疲労寿命の低下を
防止することができる。
【0044】(2) 内輪軌道面32aの接触角αを、75
°以下に設定したため、ラジアル変位量を小さく抑えら
れ、所定のラジアル剛性を確保することができる。この
結果、ラジアル軸受及びそれを支持する軸部が不要とな
り、生産コストを低く抑えることができる。
【0045】(3) 内輪軌道面32aの接触角を、50°
以上75°以下に設定したため、ラジアル剛性の確保と
損失トルクの低減とをうまく両立させることができる。
【0046】(第2実施例)この第2実施例は、図6に
示すように、第1実施例の構成に加え、内輪30のパワ
ーローラ回転軸15付近に内輪30を貫通する油路33
を設け、外輪31を貫通する供給油路34からの潤滑油
を、円すいころ軸受32の内側空間部を経過して油路3
3に導くようにした例である。
【0047】作用を説明すると、この油路33によって
入出力ディスク3,8と内輪30の接触部(動力伝達
部)に潤滑油を供給することができるため、動力伝達部
への潤滑油を供給する油路を別に設ける必要が無い。
【0048】次に、効果を説明する。以上説明してきた
ように、第2実施例にあっては、内輪30のパワーロー
ラ回転軸15付近に内輪30を貫通する油路33を設け
たため、油路を一系統にすることが可能となり、コスト
を低減できる。すなわち、円すいころ軸受32を潤滑す
る油路と、動力伝達部を潤滑する油路とによる2系統の
油路構成にする必要がない。なお、油路33を設けるこ
とにより、内輪30は完全な中実構造ではなくなるが、
従来のシャフト穴径に比べて油路33の穴径は非常に小
さく、内輪30の変形量は第1実施例とほとんど変わら
ない。
【0049】(第3実施例)第3実施例は、図7に示す
ように、基本的には第2実施例と同じ構成であるが、内
輪30を貫通する油路33,33を、パワーローラ回転
軸15からずらした位置に2本配置した例である。
【0050】作用を説明すると、この油路33,33に
より放出された潤滑油には、内輪30の回転に伴う遠心
力が働き、潤滑油が飛散しながら入出力ディスク3,8
に供給される。
【0051】次に、効果を説明する。以上説明してきた
ように、第3実施例にあっては、内輪30を貫通する油
路33,33を、パワーローラ回転軸15からずらした
位置に配置したため、供給油圧が低くても重力によって
潤滑油が垂れることがなく、確実に入出力ディスク3,
8を潤滑することができる。なお、油路33の本数につ
いては、穴径や潤滑油量やディスク潤滑状況等に応じて
適宜の本数を選択して良い。
【0052】(第4実施例)第4実施例は、図8に示す
ように、基本的には第3実施例と同じ構成であるが、内
輪30を貫通する油路を、入口側が大径部35aで出口
側が小径部35bの段付き穴による油路35,35とし
た例である。
【0053】作用を説明すると、第3実施例において、
油路33,33の穴径を大きくし過ぎると供給された潤
滑油の大半が、油路33,33をそのまま通過するた
め、円すいころ軸受32への潤滑油量が少なくなり、寿
命の低下等を招く。よって、油路33,33の穴径はあ
る程度捕捉しなければならないが、内輪30は肉厚が大
きいため、細く長い穴となり、加工時にドリルが折れや
すくなる。
【0054】次に、効果を説明する。以上説明してきた
ように、第4実施例にあっては、内輪30を貫通する油
路を、入口側が大径部35aで出口側が小径部35bの
段付き穴による油路35,35としたため、内輪30の
肉厚の大半を大径部35aで加工するためドリルの折れ
の心配がなく、かつ、小径部35bにより油路の断面積
を小さくして潤滑油が過度に流れることを防止すること
ができる。すなわち、容易な油路穴加工としながら、円
すいころ軸受32への潤滑油量と、入出力ディスク3,
8への潤滑油量をうまくコントロールすることができ
る。
【0055】(第5実施例)第5実施例は、基本的に
は、第1実施例と同様であるが、内輪30の材料をSU
J2等の軸受鋼とし、熱処理は焼き入れ焼き戻しとした
例である。
【0056】作用を説明すると、本発明によればラジア
ル軸受を設ける必要がなく、内輪30を中実構造とする
ことができる。入出力ディスク3,8から内輪30に働
く押付力Fcのうち、半径方向成分Frは、内輪30の
内部でキャンセルすると説明したが、この半径方向成分
Frによって内輪30は楕円状に変形する。
【0057】従来例のように、内輪が円環状であると、
その変形量は大きく、曲げ応力も大きくなる。よって、
従来はな輪の材料を浸炭鋼とし、熱処理は浸炭焼き入れ
とする(表面硬化鋼)ことによって内部にじん性を持た
せ、内輪が割れることを防止していたが、一般的に浸炭
焼き入れは熱処理時間が長く、コストが高い。
【0058】しかしながら、本発明においては、内輪3
0が中実構造であるため、半径方向成分Frによる曲げ
応力が小さく、それを考慮する必要が無い。よって、単
なる焼き入れ焼き戻しによって内輪全体が硬化してもよ
い(完全硬化鋼)。
【0059】次に、効果を説明する。以上説明してきた
ように、第5実施例にあっては、内輪30の材料をSU
J2等の軸受鋼とし、熱処理は焼き入れ焼き戻しとした
ため、熱処理コストを低減することができる。
【0060】なお、第2実施例、第3実施例、第4実施
例では、内輪30に油路33や油路35を設けている
が、この穴径は小さいので曲げ応力は問題とならず、こ
の第5実施例を適用することができる。
【0061】さらに、軸受鋼を炭素および窒素等の雰囲
気の中で焼き入れ焼き戻し処理を行う場合もあるが、こ
の場合も内部まで硬化していれば完全硬化鋼に含まれ
る。
【0062】(他の実施例)以上、本発明のトロイダル
型無段変速機を第1実施例〜第5実施例に基づき説明し
てきたが、具体的な構成については、これらの実施例に
限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係
る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は
許容される。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施例のトロイダル型無段変速機の変速機
構を示す概略図である。
【図2】第1実施例のトロイダル型無段変速機の変速制
御系を示す概略図である。
【図3】第1実施例のトロイダル型無段変速機に採用さ
れたパワーローラを示す断面図である。
【図4】第1実施例のパワーローラの円すいころ軸受の
保持器を示す図である。
【図5】接触角αを105°〜130°とする例と、接
触角αを50°〜75°とする第1実施例との対比断面
図である。
【図6】第2実施例のトロイダル型無段変速機に採用さ
れたパワーローラを示す断面図である。
【図7】第3実施例のトロイダル型無段変速機に採用さ
れたパワーローラを示す断面図である。
【図8】第4実施例のトロイダル型無段変速機に採用さ
れたパワーローラを示す断面図である。
【図9】内輪軌道面とパワーローラ回転軸とがなす接触
角に対する損失トルク特性とラジアル変位量特性を示す
図である。
【図10】従来のトロイダル型無段変速機におけるパワ
ーローラを示す断面図である。
【図11】従来のパワーローラにおいて入出力ディスク
から内輪に働く荷重を示す図である。
【図12】従来のパワーローラにおいて円すいころ軸受
に働く荷重を示す図である。
【図13】軸部及びラジアル軸受を有する従来のパワー
ローラを示す断面図である。
【図14】従来の中空内輪を有するパワーローラにおい
て押付力の半径方向成分による内輪変形を示す図であ
る。
【図15】従来の先端部を中実とした内輪を有するパワ
ーローラにおいて押付力の半径方向成分による内輪変形
を示す図である。
【符号の説明】
3 第1入力ディスク 4 第2入力ディスク 8 出力ディスク 10 第1パワーローラ 11 第2パワーローラ 14 トラニオン 30 内輪 31 外輪 32 円すいころ軸受(パワーローラ軸受) 32a 内輪軌道面 32b 外輪軌道面 32c 円すいころ(転動体) 32d つば部 32e 保持器 33 油路 34 供給油路 35 油路 35a 大径部 35b 小径部

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力ディスクと、出力ディスクと、これ
    ら入出力ディスクの対向面にそれぞれ形成されたトロイ
    ド状溝に挟持される複数のパワーローラと、該パワーロ
    ーラを傾転可能に支持するトラニオンとを備え、 前記パワーローラは、入力ディスクの動力を油膜せん断
    力によって出力ディスクに伝達する内輪と、トラニオン
    に支持された外輪と、該外輪に対して内輪を回転自在に
    支持するパワーローラ軸受を有して構成し、 前記パワーローラ軸受は、内輪に形成された内輪軌道面
    と、外輪に形成された外輪軌道面と、これら内外輪軌道
    面に挟持された転動体と、該転動体を案内するつば部を
    有し、前記転動体を円すい台形状とすることで円すいこ
    ろ軸受を構成しているトロイダル型無段変速機におい
    て、 前記円すいころ軸受により、内輪に働くスラスト荷重及
    びラジアル荷重を支持し、かつ、内輪軌道面を、内輪と
    入力ディスクおよび出力ディスクとの接触点よりも外輪
    側の位置に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】 請求項1に記載のトロイダル型無段変速
    機において、 前記内輪軌道面の接触角を、75°以下に設定したこと
    を特徴とするトロイダル型無段変速機。
  3. 【請求項3】 請求項1に記載のトロイダル型無段変速
    機において、 前記内輪軌道面の接触角を、50°以上75°以下に設
    定したことを特徴とするトロイダル型無段変速機。
  4. 【請求項4】 請求項1ないし請求項3の何れかに記載
    のトロイダル型無段変速機において、 前記内輪の回転軸付近に、内輪を貫通する油路を設けた
    ことを特徴とするトロイダル型無段変速機。
  5. 【請求項5】 請求項4に記載のトロイダル型無段変速
    機において、 前記油路の中心位置と内輪回転軸の位置とが、径方向に
    ずれている設定としたことを特徴とするトロイダル型無
    段変速機。
  6. 【請求項6】 請求項5に記載のトロイダル型無段変速
    機において、 前記油路を、段付き穴としたことを特徴とするトロイダ
    ル型無段変速機。
  7. 【請求項7】 請求項1ないし請求項6の何れかに記載
    のトロイダル型無段変速機において、 前記内輪の素材を、完全硬化鋼と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 (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005061457A (ja) * 2003-08-20 2005-03-10 Nissan Motor Co Ltd ころ軸受

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004009409A1 (de) * 2004-02-24 2006-01-26 Daimlerchrysler Ag Stufenlos verstellbarer Variator für ein Toroidgetriebe eines Kraftfahrzeuges
US20060019796A1 (en) * 2004-03-31 2006-01-26 Brooks Todd D Toroidal continuously variable transmission with offset rollers
US7934871B2 (en) * 2007-03-12 2011-05-03 Jtekt Corporation Double row ball bearing
DE102007019482A1 (de) * 2007-04-25 2008-11-06 Schaeffler Kg Mehrreihiges Großwälzlager, insbesondere Axial-Radiallager zur Hauptlagerung der Rotorwelle einer Windkraftanlage
KR20140045302A (ko) 2010-12-15 2014-04-16 알리손 트랜스미션, 인크. 차량 변속기용 듀얼 펌프 조절기 시스템
CN105889491A (zh) * 2016-06-20 2016-08-24 肇庆高新区凯盈顺汽车设计有限公司 一种无级变速器电控系统
JP2021004660A (ja) * 2019-06-27 2021-01-14 ナブテスコ株式会社 軸受および減速機

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1649285A (en) * 1924-06-04 1927-11-15 Timken Roller Bearing Co Bearing
JPS58112762U (ja) 1982-01-28 1983-08-02 日本精工株式会社 トロイダル変速機用パワ−ロ−ラ
JPS58122062U (ja) * 1982-02-15 1983-08-19 日本精工株式会社 トロイダル変速機用パワ−ロ−ラ
JPH0611426Y2 (ja) 1988-09-28 1994-03-23 日産自動車株式会社 摩擦車式無段変速機構
JP3435851B2 (ja) * 1994-11-07 2003-08-11 日本精工株式会社 トロイダル型無段変速機
JP3237487B2 (ja) * 1995-10-30 2001-12-10 日産自動車株式会社 摩擦車式無段変速機の摩擦車の製造方法
JPH10132047A (ja) * 1996-10-31 1998-05-22 Jatco Corp フルトロイダル型無段変速機
US6086261A (en) * 1998-01-14 2000-07-11 Ntn Corporation Tapered roller bearing
JP2001004003A (ja) 1999-06-22 2001-01-09 Nsk Ltd トロイダル型無段変速機
JP4239307B2 (ja) 1999-07-29 2009-03-18 日本精工株式会社 スラスト円錐ころ軸受
JP3698060B2 (ja) * 2001-02-20 2005-09-21 日産自動車株式会社 トロイダル型無段変速機

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005061457A (ja) * 2003-08-20 2005-03-10 Nissan Motor Co Ltd ころ軸受

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Publication number Publication date
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US6932736B2 (en) 2005-08-23

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