JP3475474B2 - 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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- JP3475474B2 JP3475474B2 JP00599794A JP599794A JP3475474B2 JP 3475474 B2 JP3475474 B2 JP 3475474B2 JP 00599794 A JP00599794 A JP 00599794A JP 599794 A JP599794 A JP 599794A JP 3475474 B2 JP3475474 B2 JP 3475474B2
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- needles
- bearing
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
- F16C19/22—Bearings 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
- F16C19/30—Bearings 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
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
- F16C19/50—Other types of ball or roller bearings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H15/00—Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by friction between rotary members
- F16H15/02—Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by friction between rotary members without members having orbital motion
- F16H15/04—Gearings providing a continuous range of gear ratios
- F16H15/06—Gearings 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
- F16H15/32—Gearings 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
- F16H15/36—Gearings 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
- F16H15/38—Gearings 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Friction Gearing (AREA)
- Rolling Contact Bearings (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明に係るトロイダル型無段
変速機は、例えば自動車用の変速機として、或は各種産
業機械用の変速機として、それぞれ利用する。
変速機は、例えば自動車用の変速機として、或は各種産
業機械用の変速機として、それぞれ利用する。
【０００２】
【従来の技術】自動車用変速機として、図４〜５に略示
する様なトロイダル型無段変速機を使用する事が、研究
されている。このトロイダル型無段変速機は、例えば実
開昭６２−７１４６５号公報に開示されている様に、入
力軸１と同心に、第一のディスクである入力側ディスク
２を支持し、この入力軸１と同心に配置された出力軸３
の端部に、第二のディスクである出力側ディスク４を固
定している。トロイダル型無段変速機を納めたケーシン
グの内側には、前記入力軸１並びに出力軸３に対して捻
れの位置にある枢軸５、５を中心として揺動するトラニ
オン６、６が設けられている。
する様なトロイダル型無段変速機を使用する事が、研究
されている。このトロイダル型無段変速機は、例えば実
開昭６２−７１４６５号公報に開示されている様に、入
力軸１と同心に、第一のディスクである入力側ディスク
２を支持し、この入力軸１と同心に配置された出力軸３
の端部に、第二のディスクである出力側ディスク４を固
定している。トロイダル型無段変速機を納めたケーシン
グの内側には、前記入力軸１並びに出力軸３に対して捻
れの位置にある枢軸５、５を中心として揺動するトラニ
オン６、６が設けられている。
【０００３】各トラニオン６、６は、両端部外側面に前
記枢軸５、５を設けている。又、各トラニオン６、６の
中心部には変位軸７、７の基端部を支持し、前記枢軸
５、５を中心として各トラニオン６、６を揺動させる事
により、各変位軸７、７の傾斜角度の調節を自在として
いる。各トラニオン６、６に支持された変位軸７、７の
周囲には、それぞれパワーローラ８、８を回転自在に支
持している。そして、各パワーローラ８、８を、前記入
力側、出力側両ディスク２、４の間に挟持している。
記枢軸５、５を設けている。又、各トラニオン６、６の
中心部には変位軸７、７の基端部を支持し、前記枢軸
５、５を中心として各トラニオン６、６を揺動させる事
により、各変位軸７、７の傾斜角度の調節を自在として
いる。各トラニオン６、６に支持された変位軸７、７の
周囲には、それぞれパワーローラ８、８を回転自在に支
持している。そして、各パワーローラ８、８を、前記入
力側、出力側両ディスク２、４の間に挟持している。
【０００４】入力側、出力側両ディスク２、４の互いに
対向する内側面２ａ、４ａは、それぞれ断面が、上記枢
軸５を中心とする円弧を回転させて得られる凹面をなし
ている。そして、球状凸面に形成された各パワーローラ
８、８の周面８ａ、８ａは、前記内側面２ａ、４ａに当
接させている。
対向する内側面２ａ、４ａは、それぞれ断面が、上記枢
軸５を中心とする円弧を回転させて得られる凹面をなし
ている。そして、球状凸面に形成された各パワーローラ
８、８の周面８ａ、８ａは、前記内側面２ａ、４ａに当
接させている。
【０００５】前記入力軸１と入力側ディスク２との間に
は、ローディングカム式の押圧装置９を設け、この押圧
装置９によって、前記入力側ディスク２を出力側ディス
ク４に向け、弾性的に押圧している。この押圧装置９
は、入力軸１と共に回転するカム板１０と、保持器１１
により保持された複数個（例えば４個）のローラ１２、
１２とから構成されている。前記カム板１０の片側面
（図４〜５の左側面）には、円周方向に亙る凹凸面であ
るカム面１３を形成し、前記入力側ディスク２の外側面
（図４〜５の右側面）にも、同様のカム面１４を形成し
ている。そして、前記複数個のローラ１２、１２を、前
記入力軸１の中心に対して放射方向の軸を中心とする回
転自在に支持している。
は、ローディングカム式の押圧装置９を設け、この押圧
装置９によって、前記入力側ディスク２を出力側ディス
ク４に向け、弾性的に押圧している。この押圧装置９
は、入力軸１と共に回転するカム板１０と、保持器１１
により保持された複数個（例えば４個）のローラ１２、
１２とから構成されている。前記カム板１０の片側面
（図４〜５の左側面）には、円周方向に亙る凹凸面であ
るカム面１３を形成し、前記入力側ディスク２の外側面
（図４〜５の右側面）にも、同様のカム面１４を形成し
ている。そして、前記複数個のローラ１２、１２を、前
記入力軸１の中心に対して放射方向の軸を中心とする回
転自在に支持している。
【０００６】上述の様に構成されるトロイダル型無段変
速機の使用時、入力軸１の回転に伴ってカム板１０が回
転すると、カム面１３によって複数個のローラ１２、１
２が、入力側ディスク２外側面のカム面１４に押圧され
る。この結果、前記入力側ディスク２が、前記複数のパ
ワーローラ８、８に押圧されると同時に、前記１対のカ
ム面１３、１４と複数個のローラ１２、１２との噛合に
基づいて、前記入力側ディスク２が回転する。そして、
この入力側ディスク２の回転が、前記複数のパワーロー
ラ８、８を介して出力側ディスク４に伝達され、この出
力側ディスク４に固定の出力軸３が回転する。
速機の使用時、入力軸１の回転に伴ってカム板１０が回
転すると、カム面１３によって複数個のローラ１２、１
２が、入力側ディスク２外側面のカム面１４に押圧され
る。この結果、前記入力側ディスク２が、前記複数のパ
ワーローラ８、８に押圧されると同時に、前記１対のカ
ム面１３、１４と複数個のローラ１２、１２との噛合に
基づいて、前記入力側ディスク２が回転する。そして、
この入力側ディスク２の回転が、前記複数のパワーロー
ラ８、８を介して出力側ディスク４に伝達され、この出
力側ディスク４に固定の出力軸３が回転する。
【０００７】入力軸１と出力軸３との回転速度を変える
場合で、先ず入力軸１と出力軸３との間で減速を行なう
場合には、枢軸５、５を中心として各トラニオン６、６
を揺動させ、各パワーローラ８、８の周面８ａ、８ａが
図４に示す様に、入力側ディスク２の内側面２ａの中心
寄り部分と出力側ディスク４の内側面４ａの外周寄り部
分とにそれぞれ当接する様に、各変位軸７、７を傾斜さ
せる。
場合で、先ず入力軸１と出力軸３との間で減速を行なう
場合には、枢軸５、５を中心として各トラニオン６、６
を揺動させ、各パワーローラ８、８の周面８ａ、８ａが
図４に示す様に、入力側ディスク２の内側面２ａの中心
寄り部分と出力側ディスク４の内側面４ａの外周寄り部
分とにそれぞれ当接する様に、各変位軸７、７を傾斜さ
せる。
【０００８】反対に、増速を行なう場合には、前記トラ
ニオン６、６を揺動させ、各パワーローラ８、８の周面
８ａ、８ａが図５に示す様に、入力側ディスク２の内側
面２ａの外周寄り部分と出力側ディスク４の内側面４ａ
の中心寄り部分とに、それぞれ当接する様に、各変位軸
７、７を傾斜させる。各変位軸７、７の傾斜角度を図４
と図５との中間にすれば、入力軸１と出力軸３との間
で、中間の変速比を得られる。
ニオン６、６を揺動させ、各パワーローラ８、８の周面
８ａ、８ａが図５に示す様に、入力側ディスク２の内側
面２ａの外周寄り部分と出力側ディスク４の内側面４ａ
の中心寄り部分とに、それぞれ当接する様に、各変位軸
７、７を傾斜させる。各変位軸７、７の傾斜角度を図４
と図５との中間にすれば、入力軸１と出力軸３との間
で、中間の変速比を得られる。
【０００９】更に、図６〜９は、実願昭６３−６９２９
３号（実開平１−１７３５５２号）のマイクロフィルム
に記載された、より具体化されたトロイダル型無段変速
機を示している。入力側ディスク２と出力側ディスク４
とは円管状の入力軸１５の周囲に、それぞれニードル軸
受１６、１６を介して回転自在に支持している。又、カ
ム板１０は前記入力軸１５の端部（図６の左端部）外周
面にスプライン係合し、鍔部１７によって前記入力側デ
ィスク２から離れる方向への移動を阻止されている。そ
して、このカム板１０とローラ１２、１２とにより、前
記入力軸１５の回転に基づいて前記入力側ディスク２
を、出力側ディスク４に向けて押圧しつつ回転させる、
ローディングカム型の押圧装置９を構成している。前記
出力側ディスク４には出力歯車１８を、キー１９、１９
により結合し、これら出力側ディスク４と出力歯車１８
とが同期して回転する様にしている。
３号（実開平１−１７３５５２号）のマイクロフィルム
に記載された、より具体化されたトロイダル型無段変速
機を示している。入力側ディスク２と出力側ディスク４
とは円管状の入力軸１５の周囲に、それぞれニードル軸
受１６、１６を介して回転自在に支持している。又、カ
ム板１０は前記入力軸１５の端部（図６の左端部）外周
面にスプライン係合し、鍔部１７によって前記入力側デ
ィスク２から離れる方向への移動を阻止されている。そ
して、このカム板１０とローラ１２、１２とにより、前
記入力軸１５の回転に基づいて前記入力側ディスク２
を、出力側ディスク４に向けて押圧しつつ回転させる、
ローディングカム型の押圧装置９を構成している。前記
出力側ディスク４には出力歯車１８を、キー１９、１９
により結合し、これら出力側ディスク４と出力歯車１８
とが同期して回転する様にしている。
【００１０】１対のトラニオン６、６の両端部は１対の
支持板２０、２０に、揺動並びに軸方向（図６の表裏方
向、図７の左右方向）に亙る変位自在に支持している。
そして、前記各トラニオン６、６の中間部に形成した円
孔２３、２３部分に、変位軸７、７を支持している。各
変位軸７、７は、互いに平行で且つ偏心した支持軸部２
１、２１と枢支軸部２２、２２とを、それぞれ有する。
このうちの支持軸部２１、２１を前記各円孔２３、２３
の内側に、ニードル軸受２４、２４を介して、回転自在
に支持している。又、前記各枢支軸部２２、２２の周囲
にパワーローラ８、８を、別のニードル軸受２５、２５
を介して回転自在に支持している。
支持板２０、２０に、揺動並びに軸方向（図６の表裏方
向、図７の左右方向）に亙る変位自在に支持している。
そして、前記各トラニオン６、６の中間部に形成した円
孔２３、２３部分に、変位軸７、７を支持している。各
変位軸７、７は、互いに平行で且つ偏心した支持軸部２
１、２１と枢支軸部２２、２２とを、それぞれ有する。
このうちの支持軸部２１、２１を前記各円孔２３、２３
の内側に、ニードル軸受２４、２４を介して、回転自在
に支持している。又、前記各枢支軸部２２、２２の周囲
にパワーローラ８、８を、別のニードル軸受２５、２５
を介して回転自在に支持している。
【００１１】尚、前記１対の変位軸７、７は、前記入力
軸１５に対して１８０度反対側位置に設けている。又、
これら各変位軸７、７の各枢支軸部２２、２２が支持軸
部２１、２１に対し偏心している方向は、前記入力側、
出力側両ディスク２、４の回転方向に対して同方向（図
７で左右逆方向）としている。又、偏心方向は、前記入
力軸１５の配設方向に対してほぼ直行する方向としてい
る。従って前記各パワーローラ８、８は、前記入力軸１
５の配設方向に亙る若干の変位自在に支持される。この
結果、構成部品の寸法精度等に起因して前記各パワーロ
ーラ８、８が前記入力軸１５の軸方向に変位する傾向と
なった場合でも、構成各部品に無理な力を加える事な
く、この変位を吸収できる。
軸１５に対して１８０度反対側位置に設けている。又、
これら各変位軸７、７の各枢支軸部２２、２２が支持軸
部２１、２１に対し偏心している方向は、前記入力側、
出力側両ディスク２、４の回転方向に対して同方向（図
７で左右逆方向）としている。又、偏心方向は、前記入
力軸１５の配設方向に対してほぼ直行する方向としてい
る。従って前記各パワーローラ８、８は、前記入力軸１
５の配設方向に亙る若干の変位自在に支持される。この
結果、構成部品の寸法精度等に起因して前記各パワーロ
ーラ８、８が前記入力軸１５の軸方向に変位する傾向と
なった場合でも、構成各部品に無理な力を加える事な
く、この変位を吸収できる。
【００１２】又、前記各パワーローラ８、８の外側面と
前記各トラニオン６、６の中間部内側面との間には、パ
ワーローラ８、８の外側面の側から順に、スラスト玉軸
受２６、２６とスラストニードル軸受２７、２７とを設
けている。このうちのスラスト玉軸受２６、２６は、前
記各パワーローラ８、８に加わるスラスト方向の荷重を
支承しつつ、これら各パワーローラ８、８の回転を許容
するものである。この様なスラスト玉軸受２６、２６は
それぞれ、複数個ずつの玉２９、２９と、各玉２９、２
９を転動自在に保持する円環状の保持器２８、２８と、
円環状の外輪３０、３０とから構成されている。各スラ
スト玉軸受２６、２６の内輪軌道は前記各パワーローラ
８、８の外側面に、外輪軌道は前記各外輪３０、３０の
内側面に、それぞれ形成している。
前記各トラニオン６、６の中間部内側面との間には、パ
ワーローラ８、８の外側面の側から順に、スラスト玉軸
受２６、２６とスラストニードル軸受２７、２７とを設
けている。このうちのスラスト玉軸受２６、２６は、前
記各パワーローラ８、８に加わるスラスト方向の荷重を
支承しつつ、これら各パワーローラ８、８の回転を許容
するものである。この様なスラスト玉軸受２６、２６は
それぞれ、複数個ずつの玉２９、２９と、各玉２９、２
９を転動自在に保持する円環状の保持器２８、２８と、
円環状の外輪３０、３０とから構成されている。各スラ
スト玉軸受２６、２６の内輪軌道は前記各パワーローラ
８、８の外側面に、外輪軌道は前記各外輪３０、３０の
内側面に、それぞれ形成している。
【００１３】又、前記スラストニードル軸受２７、２７
は、図８〜９に示す様なレース３１と保持器３２とニー
ドル３３、３３とから構成される。このうちのレース３
１と保持器３２とは、回転方向に亙る若干の変位自在に
組み合わされている。又、これらレース３１と保持器３
２とは、前記枢支軸部２２を中心とする円環部３４ａ、
３４ｂと、各円環部３４ａ、３４ｂの一部外周縁から直
径方向外方に突出した突出部３５ａ、３５ｂとを有す
る。
は、図８〜９に示す様なレース３１と保持器３２とニー
ドル３３、３３とから構成される。このうちのレース３
１と保持器３２とは、回転方向に亙る若干の変位自在に
組み合わされている。又、これらレース３１と保持器３
２とは、前記枢支軸部２２を中心とする円環部３４ａ、
３４ｂと、各円環部３４ａ、３４ｂの一部外周縁から直
径方向外方に突出した突出部３５ａ、３５ｂとを有す
る。
【００１４】この様なスラストニードル軸受２７、２７
は、前記レース３１、３１を前記各トラニオン６、６の
内側面に当接させた状態で、この内側面と前記外輪３
０、３０の外側面との間に挟持している。尚、前記各突
出部３５ａ、３５ｂの配置方向は、前記支持軸部２１、
２１に対する枢支軸部２２、２２の偏心方向に一致させ
ている。この様なスラストニードル軸受２７、２７は、
前記各パワーローラ８、８から前記各外輪３０、３０に
加わるスラスト荷重を支承しつつ、前記枢支軸部２２、
２２及び前記外輪３０、３０が前記支持軸部２１、２１
を中心として揺動する事を許容する。
は、前記レース３１、３１を前記各トラニオン６、６の
内側面に当接させた状態で、この内側面と前記外輪３
０、３０の外側面との間に挟持している。尚、前記各突
出部３５ａ、３５ｂの配置方向は、前記支持軸部２１、
２１に対する枢支軸部２２、２２の偏心方向に一致させ
ている。この様なスラストニードル軸受２７、２７は、
前記各パワーローラ８、８から前記各外輪３０、３０に
加わるスラスト荷重を支承しつつ、前記枢支軸部２２、
２２及び前記外輪３０、３０が前記支持軸部２１、２１
を中心として揺動する事を許容する。
【００１５】更に、前記各トラニオン６、６の一端部
（図７の左端部）にはそれぞれ駆動ロッド３６、３６を
結合し、各駆動ロッド３６、３６の中間部外周面に駆動
ピストン３７、３７を固設している。そして、これら各
駆動ピストン３７、３７を、それぞれ駆動シリンダ３
８、３８内に油密に嵌装している。
（図７の左端部）にはそれぞれ駆動ロッド３６、３６を
結合し、各駆動ロッド３６、３６の中間部外周面に駆動
ピストン３７、３７を固設している。そして、これら各
駆動ピストン３７、３７を、それぞれ駆動シリンダ３
８、３８内に油密に嵌装している。
【００１６】上述の様に構成されるトロイダル型無段変
速機の場合には、入力軸１５の回転は押圧装置９を介し
て入力側ディスク２に伝えられる。そして、この入力側
ディスク２の回転が、１対のパワーローラ８、８を介し
て出力側ディスク４に伝えられ、更にこの出力側ディス
ク４の回転が、出力歯車１８より取り出される。
速機の場合には、入力軸１５の回転は押圧装置９を介し
て入力側ディスク２に伝えられる。そして、この入力側
ディスク２の回転が、１対のパワーローラ８、８を介し
て出力側ディスク４に伝えられ、更にこの出力側ディス
ク４の回転が、出力歯車１８より取り出される。
【００１７】入力軸１５と出力歯車１８との間の回転速
度比を変える場合には、前記１対の駆動ピストン３７、
３７を互いに逆方向に変位させる。これら各駆動ピスト
ン３７、３７の変位に伴って前記１対のトラニオン６、
６が、それぞれ逆方向に変位し、例えば図７の下側のパ
ワーローラ８が同図の右側に、同図の上側のパワーロー
ラ８が同図の左側に、それぞれ変位する。この結果、こ
れら各パワーローラ８、８の周面８ａ、８ａと前記入力
側ディスク２及び出力側ディスク４の内側面２ａ、４ａ
との当接部に作用する、接線方向の力の向きが変化す
る。そして、この力の向きの変化に伴って前記各トラニ
オン６、６が、支持板２０、２０に枢支された枢軸５、
５を中心として、互いに逆方向に揺動する。
度比を変える場合には、前記１対の駆動ピストン３７、
３７を互いに逆方向に変位させる。これら各駆動ピスト
ン３７、３７の変位に伴って前記１対のトラニオン６、
６が、それぞれ逆方向に変位し、例えば図７の下側のパ
ワーローラ８が同図の右側に、同図の上側のパワーロー
ラ８が同図の左側に、それぞれ変位する。この結果、こ
れら各パワーローラ８、８の周面８ａ、８ａと前記入力
側ディスク２及び出力側ディスク４の内側面２ａ、４ａ
との当接部に作用する、接線方向の力の向きが変化す
る。そして、この力の向きの変化に伴って前記各トラニ
オン６、６が、支持板２０、２０に枢支された枢軸５、
５を中心として、互いに逆方向に揺動する。
【００１８】この結果、前述の図４〜５に示した様に、
前記各パワーローラ８、８の周面８ａ、８ａと前記各内
側面２ａ、４ａとの当接位置が変化し、前記入力軸１５
と出力歯車１８との間の回転速度比が変化する。
前記各パワーローラ８、８の周面８ａ、８ａと前記各内
側面２ａ、４ａとの当接位置が変化し、前記入力軸１５
と出力歯車１８との間の回転速度比が変化する。
【００１９】この様に前記入力軸１５と出力歯車１８と
の間の回転速度比を変化させるべく、前記変位軸７、７
の傾斜角度を変化させる際には、これら各変位軸７、７
が前記各支持軸部２１、２１を中心として僅かに回動す
る。この回動の結果、前記各スラスト玉軸受２６、２６
の外輪３０、３０の外側面と前記各トラニオン６、６の
内側面とが相対変位する。これら外側面と内側面との間
には、前記各スラストニードル軸受２７、２７が存在す
る為、この相対変位に要する力は小さい。従って、上述
の様に各変位軸７、７の傾斜角度を変化させる為の力が
小さくて済む。
の間の回転速度比を変化させるべく、前記変位軸７、７
の傾斜角度を変化させる際には、これら各変位軸７、７
が前記各支持軸部２１、２１を中心として僅かに回動す
る。この回動の結果、前記各スラスト玉軸受２６、２６
の外輪３０、３０の外側面と前記各トラニオン６、６の
内側面とが相対変位する。これら外側面と内側面との間
には、前記各スラストニードル軸受２７、２７が存在す
る為、この相対変位に要する力は小さい。従って、上述
の様に各変位軸７、７の傾斜角度を変化させる為の力が
小さくて済む。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述の様に
構成され作用するトロイダル型無段変速機の場合、スラ
スト玉軸受２６を構成する外輪３０の耐久性が必ずしも
十分でなく、自動車用変速機等としてトロイダル型無段
変速機を実用化する為には、この点を改良する必要があ
る事が、本発明者等の研究により分かった。この理由
は、図８に示す様な形状のレース３１及び保持器３２を
含んで構成され、スラスト玉軸受２６の外輪３０とトラ
ニオン６の内側面との間に挟持するスラストニードル軸
受２７が、前記スラスト玉軸受２６を介して前記外輪３
０に加わるスラスト荷重を、必ずしも十分に支承できな
い為である。
構成され作用するトロイダル型無段変速機の場合、スラ
スト玉軸受２６を構成する外輪３０の耐久性が必ずしも
十分でなく、自動車用変速機等としてトロイダル型無段
変速機を実用化する為には、この点を改良する必要があ
る事が、本発明者等の研究により分かった。この理由
は、図８に示す様な形状のレース３１及び保持器３２を
含んで構成され、スラスト玉軸受２６の外輪３０とトラ
ニオン６の内側面との間に挟持するスラストニードル軸
受２７が、前記スラスト玉軸受２６を介して前記外輪３
０に加わるスラスト荷重を、必ずしも十分に支承できな
い為である。
【００２１】即ち、従来のトロイダル型無段変速機に組
み込まれていたスラストニードル軸受２７は、外輪３０
とトラニオン６との相対変位の円滑化をその目的として
おり、前記スラスト荷重に対して外輪３０をバックアッ
プする事を考慮していなかった。この為、図８に示す様
な形状の保持器３２と前記外輪３０とを重ね合わせた場
合に、この外輪３０の一部が保持器３２の外周縁から直
径方向外方に突出する。そして、この様に突出した外輪
３０の一部は、前記保持器３２に保持されたニードル３
３、３３による支持を受けられない。
み込まれていたスラストニードル軸受２７は、外輪３０
とトラニオン６との相対変位の円滑化をその目的として
おり、前記スラスト荷重に対して外輪３０をバックアッ
プする事を考慮していなかった。この為、図８に示す様
な形状の保持器３２と前記外輪３０とを重ね合わせた場
合に、この外輪３０の一部が保持器３２の外周縁から直
径方向外方に突出する。そして、この様に突出した外輪
３０の一部は、前記保持器３２に保持されたニードル３
３、３３による支持を受けられない。
【００２２】一方、前記外輪３０には、この外輪３０と
共に前記スラスト玉軸受２６を構成する複数の玉２９、
２９により、その全周に亙ってスラスト荷重が加わる。
この為前記外輪３０には、前記一部に加わるスラスト荷
重と残部に加わるスラスト荷重とによって、これら一部
と残部との境目を中心とする曲げ応力が加えられる。自
動車用変速機として使用するトロイダル型無段変速機の
場合にはこの様な曲げ応力は相当に大きく、しかも前記
複数の玉２９、２９の公転運動に伴って繰り返し加わ
る。この為、前記外輪３０に比較的短時間で亀裂、外輪
軌道表面の剥離等の損傷が発生し易くなり、トロイダル
型無段変速機の耐久性が不足する。
共に前記スラスト玉軸受２６を構成する複数の玉２９、
２９により、その全周に亙ってスラスト荷重が加わる。
この為前記外輪３０には、前記一部に加わるスラスト荷
重と残部に加わるスラスト荷重とによって、これら一部
と残部との境目を中心とする曲げ応力が加えられる。自
動車用変速機として使用するトロイダル型無段変速機の
場合にはこの様な曲げ応力は相当に大きく、しかも前記
複数の玉２９、２９の公転運動に伴って繰り返し加わ
る。この為、前記外輪３０に比較的短時間で亀裂、外輪
軌道表面の剥離等の損傷が発生し易くなり、トロイダル
型無段変速機の耐久性が不足する。
【００２３】例えば本発明者が、図８の従来構造に準じ
たスラストニードル軸受を使用して行なった実験による
と、外輪３０の内側面に形成した外輪軌道に早期に剥離
が発生し、前記スラスト玉軸受２６部分で振動が発生し
た。実験に使用したスラストニードル軸受は、図１０に
示す様に、円環状の主保持器３９と円弧状の副保持器４
０ａ、４０ｂとを有し、各保持器３９、４０ａ、４０ｂ
にそれぞれ複数本ずつのニードル３３、３３を、転動自
在に保持したものである。このうちの主保持器３９は、
変位軸７を構成する支持軸部２１の周囲に配置し、副保
持器４０ａ、４０ｂは支持軸部２１に対する枢支軸部２
２の偏心方向に合わせて、前記主保持器３９の外側部分
に配置している。
たスラストニードル軸受を使用して行なった実験による
と、外輪３０の内側面に形成した外輪軌道に早期に剥離
が発生し、前記スラスト玉軸受２６部分で振動が発生し
た。実験に使用したスラストニードル軸受は、図１０に
示す様に、円環状の主保持器３９と円弧状の副保持器４
０ａ、４０ｂとを有し、各保持器３９、４０ａ、４０ｂ
にそれぞれ複数本ずつのニードル３３、３３を、転動自
在に保持したものである。このうちの主保持器３９は、
変位軸７を構成する支持軸部２１の周囲に配置し、副保
持器４０ａ、４０ｂは支持軸部２１に対する枢支軸部２
２の偏心方向に合わせて、前記主保持器３９の外側部分
に配置している。
【００２４】この様なスラストニードル軸受を構成する
複数のニードル３３、３３の内接円と外接円とで内外周
を区画される部分、並びに近接して隣り合うニードル３
３、３３同士の間部分が、ニードル３３、３３によりス
ラスト荷重を支承可能な荷重受部分となる。図１０の構
造の場合には、１個所のドーナツ形部分と２個所の円弧
形部分、並びにこれら各部分同士の間部分が、前記荷重
受部分となる。実験に使用したスラストニードル軸受の
場合には、この荷重受部分と前記スラスト玉軸受２６の
ピッチ円ａとを前記枢支軸部２２の軸方向に見て重ね合
わせた場合に、前記ピッチ円ａの周長の凡そ６５％が、
前記荷重受部分に含まれていた。即ち、ピッチ円ａを表
す一点鎖線のうち、太線で表した部分は前記荷重受部分
に含まれるが、細線で表した部分は、この荷重受部分か
ら外れている。
複数のニードル３３、３３の内接円と外接円とで内外周
を区画される部分、並びに近接して隣り合うニードル３
３、３３同士の間部分が、ニードル３３、３３によりス
ラスト荷重を支承可能な荷重受部分となる。図１０の構
造の場合には、１個所のドーナツ形部分と２個所の円弧
形部分、並びにこれら各部分同士の間部分が、前記荷重
受部分となる。実験に使用したスラストニードル軸受の
場合には、この荷重受部分と前記スラスト玉軸受２６の
ピッチ円ａとを前記枢支軸部２２の軸方向に見て重ね合
わせた場合に、前記ピッチ円ａの周長の凡そ６５％が、
前記荷重受部分に含まれていた。即ち、ピッチ円ａを表
す一点鎖線のうち、太線で表した部分は前記荷重受部分
に含まれるが、細線で表した部分は、この荷重受部分か
ら外れている。
【００２５】この事から、前記スラスト玉軸受２６を構
成する玉２９、２９のピッチ円ａの６５％程度がスラス
ト荷重に対してバックアップされていただけでは、十分
な耐久性を得られない事が確認された。本発明のトロイ
ダル形無段変速機は、上述の様な事情に鑑みて発明した
ものである。
成する玉２９、２９のピッチ円ａの６５％程度がスラス
ト荷重に対してバックアップされていただけでは、十分
な耐久性を得られない事が確認された。本発明のトロイ
ダル形無段変速機は、上述の様な事情に鑑みて発明した
ものである。
【００２６】
【課題を解決する為の手段】本発明のトロイダル型無段
変速機は、前述した従来のトロイダル型無段変速機と同
様に、互いの内側面同士を対向させた状態で、互いに同
心に、且つ回転自在に支持された第一、第二のディスク
と、これら第一、第二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、互
いに平行で且つ偏心した支持軸部及び枢支軸部を有し、
このうちの支持軸部により前記トラニオンに回転自在に
支持されて、前記枢支軸部をこのトラニオンの内側面か
ら突出させた変位軸と、前記枢支軸部の周囲に回転自在
に支持された状態で、前記第一、第二の両ディスクの間
に挟持されたパワーローラと、このパワーローラの外側
面に添設して設けられ、このパワーローラに加わるスラ
スト方向の荷重を支承しつつ、このパワーローラの回転
を許容するスラスト玉軸受と、このスラスト玉軸受を構
成する外輪の外側面と前記トラニオンの内側面との間に
設けられ、前記パワーローラから前記外輪に加わるスラ
スト荷重を支承しつつ、前記枢支軸部及び前記外輪が前
記支持軸部を中心として揺動する事を許容するスラスト
ニードル軸受とを備えている。そして、前記第一、第二
のディスクの内側面はそれぞれ断面が円弧形の凹面であ
り、パワーローラの周面は球面状の凸面であり、この周
面と前記内側面とが互いに当接しており、且つ、次の
〜の条件を総て満たす。
変速機は、前述した従来のトロイダル型無段変速機と同
様に、互いの内側面同士を対向させた状態で、互いに同
心に、且つ回転自在に支持された第一、第二のディスク
と、これら第一、第二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、互
いに平行で且つ偏心した支持軸部及び枢支軸部を有し、
このうちの支持軸部により前記トラニオンに回転自在に
支持されて、前記枢支軸部をこのトラニオンの内側面か
ら突出させた変位軸と、前記枢支軸部の周囲に回転自在
に支持された状態で、前記第一、第二の両ディスクの間
に挟持されたパワーローラと、このパワーローラの外側
面に添設して設けられ、このパワーローラに加わるスラ
スト方向の荷重を支承しつつ、このパワーローラの回転
を許容するスラスト玉軸受と、このスラスト玉軸受を構
成する外輪の外側面と前記トラニオンの内側面との間に
設けられ、前記パワーローラから前記外輪に加わるスラ
スト荷重を支承しつつ、前記枢支軸部及び前記外輪が前
記支持軸部を中心として揺動する事を許容するスラスト
ニードル軸受とを備えている。そして、前記第一、第二
のディスクの内側面はそれぞれ断面が円弧形の凹面であ
り、パワーローラの周面は球面状の凸面であり、この周
面と前記内側面とが互いに当接しており、且つ、次の
〜の条件を総て満たす。
【００２７】 前記スラストニードル軸受は、前記枢
支軸部の軸方向に関して前記スラスト玉軸受のピッチ円
と重畳する位置に、ほぼこのピッチ円に沿う円形に配置
されている。 前記スラストニードル軸受を構成する
総てのニードルの軸線方向が、前記支持軸部の中心軸上
の点を中心とする放射線の方向に一致している。 前
記スラストニードル軸受を構成する複数のニードルがほ
ぼ前記ピッチ円に沿って配列された円環状部分であっ
て、これら複数のニードルによりスラスト荷重を支承可
能な荷重受部分と、前記スラスト玉軸受のピッチ円と
を、前記トラニオンに対し前記スラスト玉軸受及び前記
スラストニードル軸受を中立位置に配置した状態で、前
記枢支軸部の軸方向に重ね合わせた場合に、前記ピッチ
円の周長の７０％以上が、前記荷重受部分に含まれる。
前記スラストニードル軸受を構成する複数のニード
ルのうち、少なくとも前記周長の７０％以上に対応する
荷重受部分に存在するニードルは、隣り合うニードル同
士の間隔が、最大でもスラスト玉軸受のピッチ円の周長
の５％以下となる様に配列されている。
支軸部の軸方向に関して前記スラスト玉軸受のピッチ円
と重畳する位置に、ほぼこのピッチ円に沿う円形に配置
されている。 前記スラストニードル軸受を構成する
総てのニードルの軸線方向が、前記支持軸部の中心軸上
の点を中心とする放射線の方向に一致している。 前
記スラストニードル軸受を構成する複数のニードルがほ
ぼ前記ピッチ円に沿って配列された円環状部分であっ
て、これら複数のニードルによりスラスト荷重を支承可
能な荷重受部分と、前記スラスト玉軸受のピッチ円と
を、前記トラニオンに対し前記スラスト玉軸受及び前記
スラストニードル軸受を中立位置に配置した状態で、前
記枢支軸部の軸方向に重ね合わせた場合に、前記ピッチ
円の周長の７０％以上が、前記荷重受部分に含まれる。
前記スラストニードル軸受を構成する複数のニード
ルのうち、少なくとも前記周長の７０％以上に対応する
荷重受部分に存在するニードルは、隣り合うニードル同
士の間隔が、最大でもスラスト玉軸受のピッチ円の周長
の５％以下となる様に配列されている。
【００２８】
【作用】上述の様に構成される本発明のトロイダル型無
段変速機は、前述した従来のトロイダル型無段変速機と
同様の作用に基づき、回転軸と回転伝達部材との間で回
転力の伝達を行ない、更にこれら回転軸と回転伝達部材
との回転速度比を変える。
段変速機は、前述した従来のトロイダル型無段変速機と
同様の作用に基づき、回転軸と回転伝達部材との間で回
転力の伝達を行ない、更にこれら回転軸と回転伝達部材
との回転速度比を変える。
【００２９】特に、本発明のトロイダル型無段変速機の
場合には、スラストニードル軸受は、前記枢支軸部の軸
方向に関して前記スラスト玉軸受のピッチ円と重畳する
位置に、ほぼこのピッチ円に沿う円形に配置されてお
り、前記スラストニードル軸受によりスラスト玉軸受を
構成する外輪が広い範囲（ピッチ円の周長の７０％以
上）でバックアップされているので、スラスト荷重を受
けた場合にも、この外輪に大きな曲げ応力が加わりにく
くなる。この結果、この外輪に剥離や亀裂等の損傷を発
生しにくくなって、トロイダル型無段変速機の耐久性向
上を図れる。
場合には、スラストニードル軸受は、前記枢支軸部の軸
方向に関して前記スラスト玉軸受のピッチ円と重畳する
位置に、ほぼこのピッチ円に沿う円形に配置されてお
り、前記スラストニードル軸受によりスラスト玉軸受を
構成する外輪が広い範囲（ピッチ円の周長の７０％以
上）でバックアップされているので、スラスト荷重を受
けた場合にも、この外輪に大きな曲げ応力が加わりにく
くなる。この結果、この外輪に剥離や亀裂等の損傷を発
生しにくくなって、トロイダル型無段変速機の耐久性向
上を図れる。
【００３０】
【実施例】図１〜３は、本発明の実施例を示している。
尚、本発明の特徴は、スラスト玉軸受２６を構成する外
輪３０の耐久性を向上させるべく、この外輪３０の外側
面とトラニオン６の内側面との間に挟持するスラストニ
ードル軸受２７ａの構造を工夫した点にある。その他の
部分の構造及び作用は、例えば前述した様な、従来から
知られたトロイダル型無段変速機と同様である。よっ
て、従来構造と同等部分に関する説明は省略し、以下、
本発明の特徴部分を中心に説明する。
尚、本発明の特徴は、スラスト玉軸受２６を構成する外
輪３０の耐久性を向上させるべく、この外輪３０の外側
面とトラニオン６の内側面との間に挟持するスラストニ
ードル軸受２７ａの構造を工夫した点にある。その他の
部分の構造及び作用は、例えば前述した様な、従来から
知られたトロイダル型無段変速機と同様である。よっ
て、従来構造と同等部分に関する説明は省略し、以下、
本発明の特徴部分を中心に説明する。
【００３１】前記スラストニードル軸受２７ａは、図１
に示した様な形状を有する１枚の保持器４４により、図
２〜３に示す様なスラストニードル軸受２７ａを構成し
ている。この保持器４４は、金属板、或は合成樹脂板等
の基板４５に、それぞれが長矩形である複数のポケット
４１、４１ａを形成して成る。即ち、上記基板４４の外
周寄り部分に、請求項２に記載した主軸受部を構成する
ニードル３３、３３を保持する為のポケット４１、４１
を、スラスト玉軸受２６のピッチ円ａと重畳する位置
に、ほぼこのピッチ円ａに沿う円形に配置している。
又、このピッチ円ａの径方向に関して、前記各ポケット
４１、４１の内側に複数のポケット４１ａ、４１ａを、
円弧形に配置している。スラスト玉軸受２６の外輪３０
の外側面とトラニオン６の内側面との間に装着した状態
で、前記保持器４４の外周縁４６は、変位軸７を構成す
る枢支軸部２２とほぼ同心となり、内周縁４７は変位軸
７を構成する支持軸部２１とほぼ同心になる。更に、本
実施例の場合には、前記保持器４４に形成した各ポケッ
ト４１、４１ａを、これら各ポケット４１、４１ａの長
さ方向と変位軸７を構成する支持軸部２１の中心軸上の
点ｏを中心とする放射線方向とを一致させた状態で形成
している。従って、前記各ポケット４１、４１ａ内に保
持される総てのニードル３３、３３の軸線方向が、前記
点ｏを中心とする放射線の方向に一致している。
に示した様な形状を有する１枚の保持器４４により、図
２〜３に示す様なスラストニードル軸受２７ａを構成し
ている。この保持器４４は、金属板、或は合成樹脂板等
の基板４５に、それぞれが長矩形である複数のポケット
４１、４１ａを形成して成る。即ち、上記基板４４の外
周寄り部分に、請求項２に記載した主軸受部を構成する
ニードル３３、３３を保持する為のポケット４１、４１
を、スラスト玉軸受２６のピッチ円ａと重畳する位置
に、ほぼこのピッチ円ａに沿う円形に配置している。
又、このピッチ円ａの径方向に関して、前記各ポケット
４１、４１の内側に複数のポケット４１ａ、４１ａを、
円弧形に配置している。スラスト玉軸受２６の外輪３０
の外側面とトラニオン６の内側面との間に装着した状態
で、前記保持器４４の外周縁４６は、変位軸７を構成す
る枢支軸部２２とほぼ同心となり、内周縁４７は変位軸
７を構成する支持軸部２１とほぼ同心になる。更に、本
実施例の場合には、前記保持器４４に形成した各ポケッ
ト４１、４１ａを、これら各ポケット４１、４１ａの長
さ方向と変位軸７を構成する支持軸部２１の中心軸上の
点ｏを中心とする放射線方向とを一致させた状態で形成
している。従って、前記各ポケット４１、４１ａ内に保
持される総てのニードル３３、３３の軸線方向が、前記
点ｏを中心とする放射線の方向に一致している。
【００３２】そして、前記各ポケット４１、４１ａ内に
それぞれ１本ずつのニードル３３、３３を、転動自在に
保持している。これら複数のニードル３３、３３は、隣
り合うニードル３３、３３同士の間隔（ピッチ）が、最
大でも前記スラスト玉軸受２６を構成する玉２９、２９
のピッチ円ａの周長の５％以下となる様に配列されてい
る。
それぞれ１本ずつのニードル３３、３３を、転動自在に
保持している。これら複数のニードル３３、３３は、隣
り合うニードル３３、３３同士の間隔（ピッチ）が、最
大でも前記スラスト玉軸受２６を構成する玉２９、２９
のピッチ円ａの周長の５％以下となる様に配列されてい
る。
【００３３】従って、前記ニードル３３、３３を等間隔
で配列する場合には、前記主軸受部 を構成する各ポケッ
ト４１、４１に保持するニードル３３、３３の数は２０
本以上とする必要がある。ニードル３３、３３は、必ず
しも等間隔で配列する必要はない。但し、不等間隔で配
列する場合には、最も間隔が広い部分でも前記周長の５
％以内となる様に、ニードル３３、３３の最低必要数を
増やす。尚、一般的には前記間隔が前記周長の２〜３％
となる様に、５０〜３３本のニードル３３、３３を等間
隔で配列する。
で配列する場合には、前記主軸受部 を構成する各ポケッ
ト４１、４１に保持するニードル３３、３３の数は２０
本以上とする必要がある。ニードル３３、３３は、必ず
しも等間隔で配列する必要はない。但し、不等間隔で配
列する場合には、最も間隔が広い部分でも前記周長の５
％以内となる様に、ニードル３３、３３の最低必要数を
増やす。尚、一般的には前記間隔が前記周長の２〜３％
となる様に、５０〜３３本のニードル３３、３３を等間
隔で配列する。
【００３４】これら複数のニードル３３、３３の内接円
と外接円とで内外周を区画される部分（複数のニードル
３３、３３が配列された円環状部分）が、これらニード
ル３３、３３によりスラスト荷重を支承可能な荷重受部
分となる。本実施例の場合には、この荷重受部分と、前
記スラスト玉軸受２６を構成する複数の玉２９、２９の
ピッチ円ａとを、図３に示す様に前記トラニオン６に対
し前記スラスト玉軸受２６及び前記スラストニードル軸
受２７ａを中立位置（支持軸部２１に対する枢支軸部２
２の偏心方向をトラニオン６の両端に設けた枢軸６、６
の軸方向に一致させると共に、外輪３０と保持器４４と
を同心にさせる位置）に配置した状態で、前記枢支軸部
２２の軸方向（図２〜３の表裏方向）に重ね合わせた場
合に、前記ピッチ円ａがほぼその全長に亙って、前記荷
重受部分に含まれる。即ち、本実施例の場合には、前記
ピッチ円ａがほぼ１００％、前記荷重受部分に含まれ
る。
と外接円とで内外周を区画される部分（複数のニードル
３３、３３が配列された円環状部分）が、これらニード
ル３３、３３によりスラスト荷重を支承可能な荷重受部
分となる。本実施例の場合には、この荷重受部分と、前
記スラスト玉軸受２６を構成する複数の玉２９、２９の
ピッチ円ａとを、図３に示す様に前記トラニオン６に対
し前記スラスト玉軸受２６及び前記スラストニードル軸
受２７ａを中立位置（支持軸部２１に対する枢支軸部２
２の偏心方向をトラニオン６の両端に設けた枢軸６、６
の軸方向に一致させると共に、外輪３０と保持器４４と
を同心にさせる位置）に配置した状態で、前記枢支軸部
２２の軸方向（図２〜３の表裏方向）に重ね合わせた場
合に、前記ピッチ円ａがほぼその全長に亙って、前記荷
重受部分に含まれる。即ち、本実施例の場合には、前記
ピッチ円ａがほぼ１００％、前記荷重受部分に含まれ
る。
【００３５】又、前記トラニオン６の内側面で前記複数
本のニードル３３、３３の転動面が当接する部分には、
硬質金属板製のレース３１Ａを添設する。このレース３
１Ａの外周縁４２ａは前記枢支軸部２２とほぼ同心であ
り、内周縁４２ｂは、この枢支軸部２２と共に前記変位
軸７を構成する支持軸部２１とほぼ同心である。但し、
トラニオン６が硬質金属製であれば、前記内側面を平滑
にする事により、前記レース３１Ａを省略する事もでき
る。
本のニードル３３、３３の転動面が当接する部分には、
硬質金属板製のレース３１Ａを添設する。このレース３
１Ａの外周縁４２ａは前記枢支軸部２２とほぼ同心であ
り、内周縁４２ｂは、この枢支軸部２２と共に前記変位
軸７を構成する支持軸部２１とほぼ同心である。但し、
トラニオン６が硬質金属製であれば、前記内側面を平滑
にする事により、前記レース３１Ａを省略する事もでき
る。
【００３６】一方、前記各ポケット４１、４１の内側に
円弧形に配置した複数のポケット４１ａ、４１ａに保持
されたニードル３３、３３が、前記外輪３０の一部内側
面で、前記支持軸部２１に対して偏心した部分の内周寄
り部分を支承している。
円弧形に配置した複数のポケット４１ａ、４１ａに保持
されたニードル３３、３３が、前記外輪３０の一部内側
面で、前記支持軸部２１に対して偏心した部分の内周寄
り部分を支承している。
【００３７】上述の様に構成される本発明のトロイダル
型無段変速機の運転時、パワーローラ８が入力側、出力
側、各ディスク２、４（図４〜６参照）の振れ等に基づ
いて変位すると、この変位に伴って前記外輪３０の外側
面とトラニオン６の内側面とが相対変位する。この相対
変位は、前記スラストニードル軸受２７ａを構成する複
数のニードル３３、３３の転動に伴って、軽い力で行な
われる。又、前記パワーローラ８及び外輪３０の変位量
は小さい為、この変位に伴って前記ピッチ円ａが前記荷
重受部分から外れる事はない。
型無段変速機の運転時、パワーローラ８が入力側、出力
側、各ディスク２、４（図４〜６参照）の振れ等に基づ
いて変位すると、この変位に伴って前記外輪３０の外側
面とトラニオン６の内側面とが相対変位する。この相対
変位は、前記スラストニードル軸受２７ａを構成する複
数のニードル３３、３３の転動に伴って、軽い力で行な
われる。又、前記パワーローラ８及び外輪３０の変位量
は小さい為、この変位に伴って前記ピッチ円ａが前記荷
重受部分から外れる事はない。
【００３８】即ち、本発明のトロイダル型無段変速機の
場合には、前記パワーローラ８及び外輪３０の変位に拘
らずこの外輪３０が、玉２９、２９のピッチ円ａの全長
に亙ってバックアップされる（外側面側でスラスト荷重
を支承される）。従って、トロイダル型無段変速機の運
転に伴って、パワーローラ８（図４〜７参照）に加わっ
たスラスト荷重が、玉２９、２９を介して繰り返し加え
られた場合にも、この外輪３０に大きな曲げ応力が加わ
りにくくなる。この結果、この外輪３０の外輪軌道が剥
離したり、或はこの外輪３０に亀裂したりする様な損傷
を発生しにくくなる。従って、外輪３０並びにこの外輪
３０を組み込んだトロイダル型無段変速機の耐久性向上
を図れる。
場合には、前記パワーローラ８及び外輪３０の変位に拘
らずこの外輪３０が、玉２９、２９のピッチ円ａの全長
に亙ってバックアップされる（外側面側でスラスト荷重
を支承される）。従って、トロイダル型無段変速機の運
転に伴って、パワーローラ８（図４〜７参照）に加わっ
たスラスト荷重が、玉２９、２９を介して繰り返し加え
られた場合にも、この外輪３０に大きな曲げ応力が加わ
りにくくなる。この結果、この外輪３０の外輪軌道が剥
離したり、或はこの外輪３０に亀裂したりする様な損傷
を発生しにくくなる。従って、外輪３０並びにこの外輪
３０を組み込んだトロイダル型無段変速機の耐久性向上
を図れる。
【００３９】
【００４０】
【００４１】
【００４２】更に、本発明の場合には、前記総てのニー
ドル３３、３３の軸線方向が、前記外輪３０の揺動方向
に対し直角方向に配置されている。従って、外輪３０の
揺動時に各ニードル３３、３３の転動面と相手面との間
で滑り摩擦が発生しない。即ち、本発明の場合には、前
記各ニードル３３、３３の転動面と相手面との接触状態
は、１００％転がり接触に近い状態となる。この結果、
前記外輪３０の外側面とトラニオン６の内側面との相対
変位を円滑に行なわせる事ができる。
ドル３３、３３の軸線方向が、前記外輪３０の揺動方向
に対し直角方向に配置されている。従って、外輪３０の
揺動時に各ニードル３３、３３の転動面と相手面との間
で滑り摩擦が発生しない。即ち、本発明の場合には、前
記各ニードル３３、３３の転動面と相手面との接触状態
は、１００％転がり接触に近い状態となる。この結果、
前記外輪３０の外側面とトラニオン６の内側面との相対
変位を円滑に行なわせる事ができる。
【００４３】尚、本発明のトロイダル型無段変速機の場
合、前記スラスト玉軸受２６を構成する玉２９、２９の
ピッチ円ａの７０％以上が、前記荷重受部分に重なり合
う事が必須条件である。７０％以上であれば、図示の実
施例の様に、必ずしも１００％重なり合わなくても、従
来構造に比べて優れた耐久性を得られる。勿論１００％
重なり合わせれば、７０％程度の場合に比べて耐久性は
向上する。又、スラストニードル軸受２７ａを構成する
複数のニードル３３、３３のうち、隣り合うニードル３
３、３３同士の間隔を上記ピッチ円ａの周長の５％以下
とする必要があるのは、前記７０％以上を確保すべき荷
重受部分である。この７０％を確保できれば、残りの部
分（周長の３０％以下の部分）の間隔は、前記５％を越
えても、従来構造に比べて耐久性向上を図れる。但し、
より耐久性向上を図るべく、好ましくは全長に亙って前
記間隔を周長の５％以下とする。
合、前記スラスト玉軸受２６を構成する玉２９、２９の
ピッチ円ａの７０％以上が、前記荷重受部分に重なり合
う事が必須条件である。７０％以上であれば、図示の実
施例の様に、必ずしも１００％重なり合わなくても、従
来構造に比べて優れた耐久性を得られる。勿論１００％
重なり合わせれば、７０％程度の場合に比べて耐久性は
向上する。又、スラストニードル軸受２７ａを構成する
複数のニードル３３、３３のうち、隣り合うニードル３
３、３３同士の間隔を上記ピッチ円ａの周長の５％以下
とする必要があるのは、前記７０％以上を確保すべき荷
重受部分である。この７０％を確保できれば、残りの部
分（周長の３０％以下の部分）の間隔は、前記５％を越
えても、従来構造に比べて耐久性向上を図れる。但し、
より耐久性向上を図るべく、好ましくは全長に亙って前
記間隔を周長の５％以下とする。
【００４４】
【発明の効果】本発明のトロイダル型無段変速機は、以
上に述べた通り構成され作用する為、スラスト玉軸受を
構成する外輪の耐久性向上により、この外輪を含んで構
成されるトロイダル型無段変速機の耐久性並びに信頼性
向上を図れる。
上に述べた通り構成され作用する為、スラスト玉軸受を
構成する外輪の耐久性向上により、この外輪を含んで構
成されるトロイダル型無段変速機の耐久性並びに信頼性
向上を図れる。
【図１】本発明の実施例に使用する保持器を、トラニオ
ンの内側面側から見た図。
ンの内側面側から見た図。
【図２】保持器を、レース、変位軸、スラスト玉軸受と
組み合わせた状態を示す、図１と同方向から見た図。
組み合わせた状態を示す、図１と同方向から見た図。
【図３】本発明の実施例を示す、スラスト玉軸受及びス
ラストニードル軸受を組み付けたトラニオン内側面部分
の透視図。
ラストニードル軸受を組み付けたトラニオン内側面部分
の透視図。
【図４】従来から知られたトロイダル型無段変速機の基
本的構成を、最大減速時の状態で示す側面図。
本的構成を、最大減速時の状態で示す側面図。
【図５】同じく最大増速時の状態で示す側面図。
【図６】従来の具体的構造の１例を示す断面図。
【図７】図６のＡ−Ａ断面図。
【図８】従来構造に組み込まれていたスラストニードル
軸受を、図３と同方向から見た図。
軸受を、図３と同方向から見た図。
【図９】図８の拡大Ｂ−Ｂ断面図。
【図１０】耐久性試験を行なうべく、従来構造に準じて
製作したスラストニードル軸受を示す、図３と同様の
図。
製作したスラストニードル軸受を示す、図３と同様の
図。
１ 入力軸
２ 入力側ディスク
２ａ 内側面
３ 出力軸
４ 出力側ディスク
４ａ 内側面
５ 枢軸
６ トラニオン
７ 変位軸
８ パワーローラ
８ａ 周面
９ 押圧装置
１０ カム板
１１ 保持器
１２ ローラ
１３、１４ カム面
１５ 入力軸
１６ ニードル軸受
１７ 鍔部
１８ 出力歯車
１９ キー
２０ 支持板
２１ 支持軸部
２２ 枢支軸部
２３ 円孔
２４、２５ ニードル軸受
２６ スラスト玉軸受
２７、２７ａ スラストニードル軸受
２８ 保持器
２９ 玉
３０ 外輪
３１、３１Ａ レース
３２ 保持器
３３ ニードル
３４ａ、３４ｂ 円環部
３５ａ、３５ｂ 突出部
３６ 駆動ロッド
３７ 駆動ピストン
３８ 駆動シリンダ３９
主保持器
４０ａ、４０ｂ 副保持器
４１、４１ａ ポケット
４２ａ 外周縁
４２ｂ 内周縁 ４４
保持器
４５ 基板
４６ 外周縁
４７ 内周縁
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
F16H 15/38
F16C 19/00 - 19/56
F16C 33/30 - 33/66
Claims (2)
- 【請求項１】 互いの内側面同士を対向させた状態で、
互いに同心に、且つ回転自在に支持された第一、第二の
ディスクと、これら第一、第二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、互いに平行で且つ偏心した支持軸部及び枢支軸部
を有し、このうちの支持軸部により前記トラニオンに回
転自在に支持されて、前記枢支軸部をこのトラニオンの
内側面から突出させた変位軸と、前記枢支軸部の周囲に
回転自在に支持された状態で、前記第一、第二の両ディ
スクの間に挟持されたパワーローラと、このパワーロー
ラの外側面に添設して設けられ、このパワーローラに加
わるスラスト方向の荷重を支承しつつ、このパワーロー
ラの回転を許容するスラスト玉軸受と、このスラスト玉
軸受を構成する外輪の外側面と前記トラニオンの内側面
との間に設けられ、前記パワーローラから前記外輪に加
わるスラスト荷重を支承しつつ、前記枢支軸部及び前記
外輪が前記支持軸部を中心として揺動する事を許容する
スラストニードル軸受とを備え、前記第一、第二のディ
スクの内側面はそれぞれ断面が円弧形の凹面であり、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
記内側面とが互いに当接しており、且つ、次の〜の
条件を総て満たすトロイダル型無段変速機。 前記スラストニードル軸受は、前記枢支軸部の軸方
向に関して前記スラスト玉軸受のピッチ円と重畳する位
置に、ほぼこのピッチ円に沿う円形に配置されている。 前記スラストニードル軸受を構成する総てのニード
ルの軸線方向が、前記支持軸部の中心軸上の点を中心と
する放射線の方向に一致している。 前記スラストニードル軸受を構成する複数のニード
ルがほぼ前記ピッチ円に沿って配列された円環状部分で
あって、これら複数のニードルによりスラスト荷重を支
承可能な荷重受部分と、前記スラスト玉軸受のピッチ円
とを、前記トラニオンに対し前記スラスト玉軸受及び前
記スラストニードル軸受を中立位置に配置した状態で、
前記枢支軸部の軸方向に重ね合わせた場合に、前記ピッ
チ円の周長の７０％以上が、前記荷重受部分に含まれ
る。 前記スラストニードル軸受を構成する複数のニード
ルのうち、少なくとも前記周長の７０％以上に対応する
荷重受部分に存在するニードルは、隣り合うニードル同
士の間隔が、最大でもスラスト玉軸受のピッチ円の周長
の５％以下となる様に配列されている。 - 【請求項２】 スラストニードル軸受は、枢支軸部の軸
方向に関してスラスト玉軸受のピッチ円と重畳する位置
にほぼ円形に配置された主軸受部と、この主軸受部の径
方向内側に円弧形に配置された補助軸受部とを備えたも
のである、請求項１に記載したトロイダル型無段変速
機。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00599794A JP3475474B2 (ja) | 1994-01-24 | 1994-01-24 | トロイダル型無段変速機 |
| US08/358,571 US5547432A (en) | 1994-01-24 | 1994-12-14 | Toroidal-type continuously variable transmission |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00599794A JP3475474B2 (ja) | 1994-01-24 | 1994-01-24 | トロイダル型無段変速機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07208569A JPH07208569A (ja) | 1995-08-11 |
| JP3475474B2 true JP3475474B2 (ja) | 2003-12-08 |
Family
ID=11626424
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP00599794A Expired - Fee Related JP3475474B2 (ja) | 1994-01-24 | 1994-01-24 | トロイダル型無段変速機 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5547432A (ja) |
| JP (1) | JP3475474B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5607372A (en) | 1995-01-13 | 1997-03-04 | The Torax Company, Inc. | Co-axial drive for a toroidal drive type transmission |
| US5720689A (en) * | 1995-03-03 | 1998-02-24 | Nsk Ltd. | Trunnion arrangement for a toroidal type continuously variable transmission |
| US6174257B1 (en) | 1997-07-04 | 2001-01-16 | Nsk Ltd. | Toroidal type continuously variable transmission |
| US6474874B1 (en) | 1998-05-13 | 2002-11-05 | Nsk Ltd. | Cage for double row roller bearing |
| JPH11351344A (ja) | 1998-06-11 | 1999-12-24 | Nippon Seiko Kk | トロイダル型無段変速機 |
| DE19982375T1 (de) * | 1998-10-30 | 2001-02-15 | Nsk Ltd | Käfig für ein Rollenlager |
| EP1925680A3 (en) | 2001-09-26 | 2008-06-11 | NTN Corporation | Multi-row thrust roller bearing |
| JP2015075185A (ja) * | 2013-10-10 | 2015-04-20 | 日本精工株式会社 | シングルキャビティ式トロイダル型無段変速機 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2575628B2 (ja) * | 1985-09-25 | 1997-01-29 | 松下電工株式会社 | 無刷子電動機 |
| JPH01173552A (ja) * | 1987-12-25 | 1989-07-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 平面型画像表示装置の線陰極駆動方法 |
| GB8800377D0 (en) * | 1988-01-08 | 1988-02-10 | Autotype Int Ltd | Masking films |
| JPH0637223Y2 (ja) * | 1988-05-27 | 1994-09-28 | 日産自動車株式会社 | 摩擦車式無段変速機構 |
-
1994
- 1994-01-24 JP JP00599794A patent/JP3475474B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1994-12-14 US US08/358,571 patent/US5547432A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07208569A (ja) | 1995-08-11 |
| US5547432A (en) | 1996-08-20 |
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