JP5621338B2 - トロイダル型無段変速機 - Google Patents
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Description
また、トロイダル型無段変速機のパワーローラ11に使用される材料の組成と、表面硬化処理とにより、パワーローラ11の転動疲労特性を向上することが提案されている(例えば、特許文献4参照)。
前記スラスト玉軸受は、前記パワーローラである内輪と、外輪と、これら内輪と外輪との間で転動する玉とを有し、前記内輪に前記玉が転動する内輪軌道溝が設けられ、前記外輪に前記玉が転動する外輪軌道溝が設けられているトロイダル型無段変速機であって、
前記外輪は、前記トラニオンに対して軸を介して支持されることなく、前記トラニオンの前記外輪側を向く内側面に沿って変位可能とされ、
前記外輪が耐熱性を有する高炭素鋼から形成され、
前記内輪が前記高炭素鋼より炭素含有量が少ない低炭素鋼から形成されるとともに前記内輪の表面側浸炭窒化処理が施され、
前記外輪軌道溝の半径が、前記内輪軌道溝の半径より大きくされていることを特徴とする。
また、内輪には、大きな曲げ応力が作用するが、内輪を低炭素鋼から構成することにより芯部硬度を低く抑え、かつ、表面側に浸炭窒化処理を施すことによって、内輪に十分な表面高度を持たせながら、内輪の割れを防止することができる。なお、ここで、炭素含有量が0.5%以上の炭素鋼を高炭素鋼とし、それより炭素含有量の少ない炭素項を低炭素鋼とする。
前記内輪は、C:0.1〜0.4重量%と、Cr:1.0〜3.0重量%と、不可避不純物と、残部Feとを含む低炭素鋼から形成され、かつ、硬化熱処理として浸炭窒化処理後に焼入れおよび焼戻しが施され、
前記外輪は、C:0.5〜1.3重量%と、Cr:1.0〜3.0重量%と、Si、MoおよびMnを合計で1.0〜3.0重量%と、不可避不純物と、残部Feとを含む高炭素鋼から形成され、かつ、硬化熱処理として焼入れおよび200℃以上での焼戻しが施されていることを特徴とする。
前記内輪は、C:0.1〜0.4重量%と、Cr:1.0〜3.0重量%と、Si、MoおよびMnを合計で1.0〜3.0重量%と、不可避不純物と、残部Feとを含む低炭素鋼から形成され、かつ、硬化熱処理として浸炭窒化処理後に焼入れおよび200℃以上での焼戻しが施されていることを特徴とする。
なお、本発明の特徴は、スラスト玉軸受24の内輪であるパワーローラ11の構造および材質と、外輪28の構造および材質にあり、その他の構成および作用は前述した従来の構成および作用と同様であるため、以下においては、本発明の特徴部分についてのみ言及し、それ以外の部分については、図3および図4と同一の符号を付して簡潔に説明するに留める。
この実施の形態の外輪28は、スラスト玉軸受24の外輪を形成する概略円板状の外輪本体部28aと、この外輪本体部28aの内側面の中心から垂直に延び、パワーローラ11を回転可能に支持する軸部28bとから成っている(前述した従来構造の外輪28と変位軸23の先端部23bとが一体となって、変位軸23の基端部23aを取り除いた構造を成している)。外輪本体部28aは、パワーローラ11の回転中心軸すなわち軸部28bの回転中心軸と同心の外周面110を有している。
また、軸部28bとパワーローラ11との間には、ラジアル転がり軸受140が介挿されている。
また、外輪本体部28aには、パワーローラ11を向く面に、転動体26が転動する外輪軌道溝142が形成されている。外輪軌道溝142は、断面円弧状であり、前記内輪軌道溝141と対向するように円環状に形成されている。
また、外輪28は、硬化熱処理として焼入れおよび200℃以上での焼き戻しが施されている。なお、焼入れは、一般熱処理としてのずぶ焼熱処理を行う。
以上のことから、スラスト玉軸受24において、パワーローラ11や外輪28の耐久性を向上しつつ、コストの低減を図ることができる。
また、シリコン、モリブデンおよびマンガンの含有量は合計で3.0重量%以下とすることが好ましく、3.0重量%を上回る場合、加工性の低下、素材のコスト増、熱伝導率の低下に伴う内輪軌道溝141直下となる部分の温度上昇等の不具合が懸念される。
また、一部がこの凸面51となる円筒体の中心軸は、枢軸14(図2においてラジアルニードル軸受30に覆われた状態となって図示されていない。)の中心軸に対して平行でかつ偏心した状態となっている。
この場合も、外輪28cがトラニオン15aに軸を介して支持された構造とならず、トラニオン15の支持梁部151の凸面152に沿って外輪28cが移動する構造なので、外輪28cで大きな曲げ応力が生じるのを防止することができる。
したがって、この変形例となるトロイダル型無段変速機にあっても、上述の実施の形態と同様の作用効果を奏することができる。
また、変形例においては、トラニオン15aの凸面152と、外輪28aの凹面153とが面接触するようになっており、外輪28aからトラニオン15aへの熱伝導効率が高くなっており、外輪28aの温度低下を図ることにより、さらなる外輪28aの耐久性の向上が可能となっている。
3 出力側ディスク
11 パワーローラ(内輪)
14 枢軸
15,15a トラニオン
24 スラスト玉軸受
26 転動体(玉)
28,28a 外輪
141 内輪軌道溝
142 外輪軌道溝
Claims (5)
- それぞれの内側面同士を互いに対向させた状態で互いに同心的に且つ回転自在に支持された入力側ディスクおよび出力側ディスクと、前記入力側ディスクと前記出力側ディスクとの間に挟持されたパワーローラと、前記入力側ディスクおよび前記出力側ディスクの中心軸に対して捻れの位置にある枢軸を中心に傾転し、かつ、前記パワーローラを回転自在に支持するトラニオンと、前記パワーローラと前記トラニオンとの間に介在され、かつ、前記パワーローラに加わるスラスト方向の荷重を受けつつ前記パワーローラを回転自在に支持するスラスト玉軸受とを備え、
前記スラスト玉軸受は、前記パワーローラである内輪と、外輪と、これら内輪と外輪との間で転動する玉とを有し、前記内輪に前記玉が転動する内輪軌道溝が設けられ、前記外輪に前記玉が転動する外輪軌道溝が設けられているトロイダル型無段変速機であって、
前記外輪は、前記トラニオンに対して軸を介して支持されることなく、前記トラニオンの前記外輪側を向く内側面に沿って変位可能とされ、
前記外輪が耐熱性を有する高炭素鋼から形成され、
前記内輪が前記高炭素鋼より炭素含有量が少ない低炭素鋼から形成されるとともに前記内輪の表面側に浸炭窒化処理が施され、
前記外輪軌道溝の半径が、前記内輪軌道溝の半径より大きくされていることを特徴とするトロイダル型無段変速機。 - 前記トラニオンの内側面と、前記外輪の外側面とが面接触していることを特徴とする。
請求項1に記載のトロイダル型無段変速機。 - 前記内輪は、C:0.1〜0.4重量%と、Cr:1.0〜3.0重量%と、不可避不純物と、残部Feとを含む低炭素鋼から形成され、かつ、硬化熱処理として浸炭窒化処理後に焼入れおよび焼戻しが施され、
前記外輪は、C:0.5〜1.3重量%と、Cr:1.0〜3.0重量%と、Si、MoおよびMnを合計で1.0〜3.0重量%と、不可避不純物と、残部Feとを含む高炭素鋼から形成され、かつ、硬化熱処理として焼入れおよび200℃以上での焼戻しが施されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のトロイダル型無段変速機。 - 前記外輪の硬化熱処理として、浸炭窒化処理後に焼入れおよび200℃以上での焼戻しを行うことを特徴とする請求項3に記載のトロイダル型無段変速機。
- 前記内輪は、C:0.1〜0.4重量%と、Cr:1.0〜3.0重量%と、Si、MoおよびMnを合計で1.0〜3.0重量%と、不可避不純物と、残部Feとを含む低炭素鋼から形成され、かつ、硬化熱処理として浸炭窒化処理後に焼入れおよび200℃以上での焼戻しが施されていることを特徴とする請求項3または請求項4に記載のトロイダル型無段変速機。
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JP3775204B2 (ja) * | 2000-10-17 | 2006-05-17 | 日産自動車株式会社 | トロイダル型無段変速機 |
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2010
- 2010-06-16 JP JP2010136889A patent/JP5621338B2/ja active Active
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