JP2004190737A

JP2004190737A - トロイダル型無段変速機

Info

Publication number: JP2004190737A
Application number: JP2002357597A
Authority: JP
Inventors: Jun Watanabe; 純渡辺
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2002-12-10
Filing date: 2002-12-10
Publication date: 2004-07-08

Abstract

【課題】入力ディスクと出力ディスクの間にパワーローラを介装したトロイダル型無段変速機において、パワーローラの転動面に対する仕上げ加工が簡単になされるようにすると共に、パワーローラの転動面に対する仕上げ加工工数の低減を図る。
【解決手段】入力ディスク１と出力ディスク２の間に回転伝達用のパワーローラ３を傾動可能に介装したトロイダル型無段変速機において、パワーローラ３の転動面３ａにおけるディスク１，２側との接触部分Ｄをこの接触部分Ｄ以外の部分よりもディスク１，２側に向けて張出させた。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば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。
【０００２】
【従来の技術】
トロイダル型無段変速機は、大径側から小径側に向けて直径が漸次減少する入力ディスクと同じく大径側から小径側に向けて直径が漸次減少する出力ディスクとを互いに小径側を対向させて同軸状に配置すると共に、両ディスクの間に複数のパワーローラを介装した構造になっている。両ディスクとパワーローラの間にはトラクションオイルが介在している。そして、入力ディスクの回転を各パワーローラを介して出力ディスクに伝達し、この際、各パワーローラを傾動させて両ディスクの大径側と小径側の間でパワーローラの接触位置を変化させることにより、変速比を無段階的に変化させる。
【０００３】
このようなトロイダル型無段変速機としては、例えば、特許文献１に記載されたものがある。この特許文献１に記載されたトロイダル型無段変速機では、ディスクおよびパワーローラの少なくとも一方の転動面に微細な凹凸を設けることで、トラクション係数を高く維持するようにしている。
【０００４】
このトロイダル型無段変速機において、ディスクの転動面における相手側との接触部分は広範囲にわたっているのに対して、パワーローラの転動面における相手側との接触部分はほぼ一定した狭い範囲に収まっており（押し付け力の大小やディスクやパワーローラ自体の変形で若干変わる）、パワーローラの転動面に微細な凹凸を設ける場合には、ほぼ一定の範囲に収まる接触部分のみに微細な凹凸を設けるようにしている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−０８９６４４号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記したような従来のトロイダル型無段変速機では、例えば、パワーローラの転動面に仕上げ加工を施すに際して、転動面における相手側との接触部分のみに仕上げ加工を施そうとすると、転動面の全体に仕上げ加工を行う場合と比べて加工範囲を特定する分だけ作業が面倒であって、作業効率が良いとは言えないという問題があり、一方、転動面の全体に仕上げ加工を施そうとすると、必要でない部分にまで仕上げ加工を行うこととなって、無駄に時間を費やしてしまうという問題があり、これらの問題を解決することが従来の課題であった。
【０００７】
【発明の目的】
本発明は、上記した従来の課題に着目してなされたもので、入力ディスクと出力ディスクの間にパワーローラを介装したトロイダル型無段変速機において、パワーローラの転動面に対する仕上げ加工が簡単なものとなり、加えて、パワーローラの転動面に対する仕上げ加工工数の低減を実現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を目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、入力ディスクと出力ディスクの間に回転伝達用のパワーローラを傾動可能に介装したトロイダル型無段変速機において、パワーローラの転動面における相手側との接触部分をこの接触部分以外の部分よりも相手側に向けて張出させてある構成としている。
【０００９】
本発明のトロイダル型無段変速機において、パワーローラの転動面における相手側との接触部分が、この接触部分以外の部分よりも相手側に向けて張出しているので、転動面における相手側との接触部分のみに仕上げ加工を施すに際して、加工範囲の特定がし易くなって作業効率が向上し、加えて、パワーローラの転動面の必要な箇所のみに仕上げ加工を施すので、無駄に時間を費やさずに済むこととなる。
【００１０】
【発明の効果】
本発明のトロイダル型無段変速機では、上記した構成としているので、パワーローラの転動面に対する仕上げ加工が容易なものとなるのに加えて、仕上げ加工工数の低減を実現することが可能であるという極めて優れた効果がもたらされる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明のトロイダル型無段変速機では、パワーローラの転動面において、相手側との接触部分、すなわち、接触楕円を周方向に連続させた範囲のみを相手側に張出させる。ここで、転動面における接触部分の幅は、一般的に、パワーローラの回転軸方向の長さの１／１０から１／３程度の大きさである。このような接触部分のみを相手側に張出させ、この接触部分以外の部分は相手側に張出さないことから、この接触部分に対して行う加工範囲が最小限となり、とくに大径側および小径側の各端部においては、加工を施すことによるひび割れの発生が解消される。
【００１２】
本発明のトロイダル型無段変速機において、トラクション係数を高く維持するうえで、パワーローラの転動面における相手側との接触部分、すなわち、相手側に張出す接触部分に微細な溝（深さが１μｍ〜３μｍの溝）を設けることが望ましく、この際、溝加工を容易に行い得るようにするために、パワーローラの転動面における相手側との接触部分とこの接触部分以外の部分との段差の高さが、上記微細な溝の深さ以上になるようにすることが望ましい。
【００１３】
【実施例】
以下、本発明を図面に基づいて説明する。
【００１４】
図１は、本発明のトロイダル型無段変速機の一実施例を示している。
【００１５】
図１（ａ）に片側半分を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、動力伝達系を介してエンジン側に連結される入力ディスク１と、別の動力伝達系を介して車軸側に連結される出力ディスク２と、両ディスク１，２の間に介装される複数（図では１個のみ示す）のパワーローラ３を備えている。
【００１６】
入力ディスク１および出力ディスク２は、いずれも大径側から小径側に向けて直径が漸次減少する概略円錐状を成すと共に、周方向にわたって凹曲面状の転動面１ａ，２ａを有しており、小径側を互いに対向させた状態にして同軸状に配置されている。
【００１７】
パワーローラ３は、図１（ｂ）にも示すように、周方向にわたって凸曲面状の転動面３ａを有すると共に、中心の連結孔４の位置で図示しない支持部材に取付けられる。このパワーローラ３は、各ディスク１，２の回転軸Ａに交差する方向の回転軸Ｂ回りに回転自在であると共に、この回転軸Ｂ上の傾動中心Ｃにより支持部材とともに両ディスク１，２の方向（図１左右方向）に傾動可能であり、図示しない駆動手段によって傾動動作が行われる。
【００１８】
両ディスク１，２およびパワーローラ３は、ディスク１，２を回転軸Ａ方向に押圧する手段やパワーローラ３を回転軸Ｂ方向に押圧する手段により、両ディスク１，２に対してパワーローラ３を所定の圧力で接触させる。この際、両ディスク１，２とパワーローラ３はトラクションオイルを介して接触する。
【００１９】
この場合、上記パワーローラ３の転動面３ａにおけるディスク１，２側との接触部分Ｄは、この接触部分Ｄ以外の部分よりもディスク１，２側に向けて５μｍ〜１０μｍだけ張出させてある。
【００２０】
このパワーローラ３の転動面３ａにおけるディスク１，２側との接触部分Ｄ、すなわち、ディスク１，２側に向けて張出す接触部分Ｄには、図２に示すように、深さが１μｍ〜３μｍの微細な溝３ｂが設けてあり、接触部分Ｄとこの接触部分Ｄ以外の部分との段差の高さＨは、微細な溝３ｂの深さｈ以上に設定してある（但し、図２では、接触部分Ｄの張出し量を誇張して示している）。
【００２１】
この微細な溝３ｂは、旋盤の主軸台にパワーローラ３をセットし、パワーローラ３を回転させながら切削工具Ｃを矢印方向に移動させることで、螺旋状に形成される。また、このパワーローラ３の転動面３ａに対する仕上げ加工は、上記と同じく旋盤の主軸台にパワーローラ３をセットして、微細な溝３ｂを設けた接触部分Ｄのみに対して行う。
【００２２】
なお、パワーローラ３の接触部分Ｄは、接触楕円が周方向に連続した範囲であり、この接触部分Ｄの幅は、一般的に、回転軸Ｂ方向の長さの１／１０ないし１／３程度の大きさであるが、この接触部分Ｄの範囲は、パワーローラ３とディスク１，２に作用する押し付け力やそれら自体の変形などによって変化するので、これを考慮して、接触部分Ｄから接触楕円がはみ出したりしないように設定し得る最大の幅とする。
【００２３】
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１の回転を複数のパワーローラ３を介して出力ディスク２に伝達し、この際、パワーローラ３を傾動させて両ディスク１，２の大径側と小径側の間でパワーローラ３の接触位置を変化させることにより、変速比を無段階的に変化させる。
【００２４】
ここで、パワーローラ３の転動面３ａが平滑面であると、転動速度が速い運転条件下において、両ディスク１，２とパワーローラの間に形成される油膜が過度に厚くなることがある。これに対して、当該無段変速機では、パワーローラ３の転動面３ａにおけるディスク１，２側に向けて張出す接触部分Ｄに、微細な溝３ｂを設けているので、転動速度が速い運転条件下であったとしても、この微細な溝３ｂによって全変速域で油膜が過度に厚くなるのが防止され、油膜の厚さが適切なものとなる。これにより、高いトラクション係数が維持されることとなる。
【００２５】
また、上記したトロイダル型無段変速機において、パワーローラ３の転動面３ａにおけるディスク１，２側との接触部分Ｄとこの接触部分Ｄ以外の部分との段差の高さＨを微細な溝３ｂの深さｈ以上に設定しているので、溝加工を容易に行い得ることとなる。
【００２６】
さらに、当該無段変速機では、パワーローラ３の転動面３ａにおけるディスク１，２側との接触部分Ｄのみをディスク１，２側に向けて張出させており、接触部分Ｄ以外の部分は張出させていないことから、接触部分Ｄに微細な溝３ｂを形成したり接触部分Ｄを仕上たりする加工の範囲が最小限のものとなり、製造に関する手間隙が節減されることとなり、とくに、パワーローラ３の大径側および小径側の各端部においては、上記加工を施すことによるひび割れの発生が解消されるという優れた利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のトロイダル型無段変速機の一実施例を説明する片側省略の断面図（ａ）およびパワーローラの底面図（ｂ）である。
【図２】図１のトロイダル型無段変速機におけるパワーローラの転動面に微細な溝を形成する要領を示す部分断面図である。
【符号の説明】
１入力ディスク
１ａ入力ディスクの転動面
２出力ディスク
２ａ出力ディスクの転動面
３パワーローラ
３ａパワーローラの転動面
Ａ両ディスクの回転軸
Ｂパワーローラの回転軸
Ｄ接触部分

Claims

入力ディスクと出力ディスクの間に回転伝達用のパワーローラを傾動可能に介装したトロイダル型無段変速機において、パワーローラの転動面における相手側との接触部分をこの接触部分以外の部分よりも相手側に向けて張出させてあることを特徴とするトロイダル型無段変速機。
パワーローラの転動面における相手側との接触部分のみに微細な溝を設けた請求項１に記載のトロイダル型無段変速機。
パワーローラの転動面における相手側との接触部分とこの接触部分以外の部分との段差の高さを微細な溝の深さ以上に設定した請求項２に記載のトロイダル型無段変速機。