JPH0260906B2 - - Google Patents

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JPH0260906B2
JPH0260906B2 JP55064089A JP6408980A JPH0260906B2 JP H0260906 B2 JPH0260906 B2 JP H0260906B2 JP 55064089 A JP55064089 A JP 55064089A JP 6408980 A JP6408980 A JP 6408980A JP H0260906 B2 JPH0260906 B2 JP H0260906B2
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JP
Japan
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power roller
continuously variable
traction disk
power
variable transmission
Prior art date
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JP55064089A
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Japanese (ja)
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JPS56160453A (en
Inventor
Tomoo Ishihara
Takashi Machida
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NSK Ltd
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NSK Ltd
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Publication date
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Publication of JPS56160453A publication Critical patent/JPS56160453A/en
Publication of JPH0260906B2 publication Critical patent/JPH0260906B2/ja
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明はトロイダル形無段変速機の改良に関す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to improvements in toroidal continuously variable transmissions.

入出力軸にそれぞれ設けられたトラクシヨンデ
イスクとそれらトラクシヨンデイスクと係合する
パワーローラとを含み、入力軸から出力軸に該パ
ワーローラを介して動力を伝達するころがり潤滑
伝動型のいわゆるトロイダル形無段変速機は従来
提案されている。この従来のトロイダル形無段変
速機においては、トラクシヨンデイスクとパワー
ローラは、接触部の信頼性を向上させかつ寿命を
延長するために綱製のものが使用されていた。ト
ラクシヨンデイスクとパワーローラ間の接触面圧
をある値以下に保ち、かつ一定の動力を伝達する
ためには、接触面積を増大させてやる必要がある
が、材質をヤング率の高い綱製としたことによ
り、トラクシヨンデイスクとパワーローラの接触
部の面圧が小さくなり、したがつて強い力で押圧
すると早期に剥離する。また、押しつけ力を下げ
て接触面圧を下げると、大きな動力の伝達ができ
なくなる。トラクシヨンデイスクとパワーローラ
をそれぞれ大きくして接触面積を増大させること
は、伝達動力の低い割に大きい無段変速機となつ
てしまい好ましいことではない。このような問題
に対し、トラクシヨンデイスクとパワーローラの
接触部断面形状を互いの形状に近づけることによ
り、接触面積を増大させることを試みることにな
つる。そのような試みにより作られたトラクシヨ
ンデイスクとパワーローラにおいて十分な接触面
積を得、かつ十分な動力を伝達するためには、そ
れらの接触楕円の回転直角方向の半径aと回転方
向の半径bとの比a/bを10以上に設定する必要
があつた。ところが、このようにa/bを10以上
に設定することは、回転直角方向に長く伸びる接
触面を形成することになり、パワーローラの回転
軸に対して該接触面の最近接部分と最遠方部分と
では、トラクシヨンデイスクとパワーローラの回
転にともなつて生ずるそれらの移動速度がかなり
異なるようになる。この移動速度の違いは接触面
における摩擦損失を招来し、潤滑油の温度上昇に
よる潤滑油の劣化が起こるようになり、また接触
面の剥離等も引き起こし、ひいてはトラクシヨン
デイスクとパワーローラの短時間摩耗すなわち無
段変速機の短命化を招来することになつてしま
う。トラクシヨンデイスクとパワーローラの変速
比範囲を大きくすると更にこの摩擦損失は増大す
るということもあり、従来の無段変速機において
は、小型で伝達動力が大きくかつ変速比範囲が大
きいという条件を満たすことのできるものがなか
つた。
The so-called toroidal type is a rolling lubrication transmission type that includes traction disks provided on each input and output shaft and a power roller that engages with the traction disks, and transmits power from the input shaft to the output shaft via the power roller. Continuously variable transmissions have been proposed in the past. In this conventional toroidal continuously variable transmission, the traction disk and power roller are made of steel in order to improve the reliability of the contact portion and extend the service life. In order to keep the contact surface pressure between the traction disk and the power roller below a certain value and to transmit a constant power, it is necessary to increase the contact area, but it is necessary to increase the contact area by using a steel material with a high Young's modulus. As a result, the surface pressure at the contact portion between the traction disk and the power roller is reduced, and therefore, if pressed with a strong force, they will peel off at an early stage. Furthermore, if the contact surface pressure is lowered by lowering the pressing force, a large amount of power cannot be transmitted. Increasing the contact area by increasing the size of each of the traction disk and the power roller is not preferable because the result is a continuously variable transmission that is large despite its low transmission power. To solve this problem, an attempt has been made to increase the contact area by making the cross-sectional shapes of the contact portions of the traction disk and the power roller closer to each other. In order to obtain a sufficient contact area and transmit sufficient power between the traction disk and the power roller created through such an attempt, the radius a in the rotational direction of the contact ellipse and the radius b in the rotational direction of the contact ellipse must be adjusted. It was necessary to set the ratio a/b to 10 or more. However, setting a/b to 10 or more in this way results in the formation of a contact surface that extends for a long time in the direction perpendicular to the rotation, and the closest part and the farthest part of the contact surface to the rotation axis of the power roller are separated. The moving speeds of the traction disk and power roller that occur as the traction disk and power roller rotate differ considerably between the sections. This difference in moving speed causes friction loss on the contact surface, which causes deterioration of the lubricant due to an increase in the temperature of the lubricant, and also causes peeling of the contact surface, resulting in a short time between the traction disk and the power roller. This results in wear, ie, shortening the life of the continuously variable transmission. Increasing the gear ratio range of the traction disk and power roller will further increase this friction loss, so conventional continuously variable transmissions meet the requirements of being small, transmitting large power, and having a wide gear ratio range. There was nothing I could do.

本発明は従来のトロイダル形無段変速機におけ
る上述した如き欠点を消除し、動力伝達効率に優
れ、かつ変速範囲が大きくとれるトロイダル形無
段変速機を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to eliminate the above-mentioned drawbacks of conventional toroidal continuously variable transmissions, and to provide a toroidal continuously variable transmission that has excellent power transmission efficiency and a wide shifting range.

本発明はまた小形で、かつ摩耗がしにくいばか
りでなく転り疲労による剥離の生じにくい耐久性
に優れたトロイダル形無段変速機を提供すること
を目的とする。
Another object of the present invention is to provide a toroidal continuously variable transmission which is compact and has excellent durability and is not only resistant to wear but also resistant to peeling due to rolling fatigue.

上述の目的を達成するために本発明のトロイダ
ル形無段変速機はトラクシヨンデイスクとパワー
ローラとの転り接触面について接触楕円の回転直
角方向の半径aと回転方向の半径bとの比a/b
が1以下となるようにたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the toroidal continuously variable transmission of the present invention has a ratio a of the radius a in the direction perpendicular to the rotation of the contact ellipse to the radius b in the rotation direction of the rolling contact surface between the traction disk and the power roller. /b
is set to be 1 or less.

トラクシヨンデイスクとパワーローラとの転り
接触面の接触楕円の半径比a/bを7以上にする
と、接触面におけるスピンモーメントが増大しス
ピン損失が大きくなる。そのため、接触面におけ
る潤滑油膜の発熱が増加し、潤滑油の粘度が大き
く低下する。潤滑油の粘度低下は潤滑油膜の伝達
駆動力を減少させる。伝達駆動力の減少を防ぐた
めにパワーローラの押付力を増大すれば潤滑油膜
は破断し、トラクシヨンデイスクとパワーローラ
の転道面を損傷することになる。潤滑油膜の発熱
は、また、潤滑油の劣化を促進し寿命を低下させ
る。
When the radius ratio a/b of the contact ellipse of the rolling contact surface between the traction disk and the power roller is set to 7 or more, the spin moment at the contact surface increases and the spin loss increases. Therefore, heat generation of the lubricating oil film on the contact surface increases, and the viscosity of the lubricating oil decreases significantly. A decrease in the viscosity of the lubricating oil reduces the driving force transmitted by the lubricating oil film. If the pressing force of the power roller is increased in order to prevent a decrease in the transmitted driving force, the lubricating oil film will break and damage the traction disk and the rolling surface of the power roller. The heat generated in the lubricating oil film also accelerates the deterioration of the lubricating oil and shortens its life.

しかるに、本発明における如く、トラクシヨン
デイスクとパワーローラとの転り接触面における
接触楕円の半径比a/bが7以下となるような構
成とすると、接触面におけるスピンモーメントが
小さいためスピン損失は減少し、潤滑油膜の発熱
が減少する。潤滑油膜の発熱減少の結果として、
(1)潤滑油の粘度低下が小さく、そのため大きな動
力を伝達することができ、(2)潤滑油の粘度低下が
小さいので油膜が破断しにくく、その結果トラク
シヨンデイスク、パワーローラの耐久性が良くな
り、そして(3)潤滑油の温度上昇が小さいので、潤
滑油が劣化しにくくなり、潤滑油の寿命が長くな
る。
However, if the radius ratio a/b of the contact ellipse at the rolling contact surface between the traction disk and the power roller is 7 or less as in the present invention, the spin loss will be small because the spin moment at the contact surface is small. and the heat generation of the lubricating oil film is reduced. As a result of the reduction in heat generation of the lubricating oil film,
(1) The drop in viscosity of the lubricating oil is small, so large amounts of power can be transmitted. (2) The drop in viscosity of the lubricant is small, making it difficult for the oil film to break, resulting in improved durability of the traction disc and power roller. (3) Since the temperature rise of the lubricating oil is small, the lubricating oil is less likely to deteriorate and its lifespan is extended.

そしてまた変速比範囲を大きく設計すると、ス
ピン損失が大きくなるが、本発明によれば潤滑油
膜の発熱が小さいので大きな変速比範囲をとるこ
とが可能になる。
Furthermore, if the gear ratio range is designed to be wide, the spin loss will increase, but according to the present invention, the heat generation of the lubricating oil film is small, making it possible to have a wide gear ratio range.

本発明の好適な実施態様として、トラクシヨン
デイスクとパワーローラの双方又はいずれか一方
は、少くとも転り接触面においてヤング率18000
Kgf/mm2ないし6000Kgf/mm2を有する材質又はそ
れと同等のヤング率を構造的に有する如く形成さ
れるのが好ましい。
In a preferred embodiment of the present invention, the traction disk and/or the power roller have a Young's modulus of 18,000 at least at the rolling contact surface.
It is preferable to use a material having a Young's modulus of Kgf/mm 2 to 6000 Kgf/mm 2 or a structurally equivalent Young's modulus.

従来のトロイダル形無段変速機において、トラ
クシヨンデイスクおよびパワーローラは焼入綱に
より形成され、両者の転り接触面の剛性が高いた
め接触面圧が大きい。したがつて、接触面圧を下
げるためにトラクシヨンデイスクとパワーローラ
との転り接触面について回転軸を含む断面の円弧
の半径差を小さくして接触面積を増大させてい
る。しかし、回転軸を含む断面の円弧の半径差を
小さくすることは接触楕円の半径比a/bが大き
くなりスピン損失が増大して潤滑油膜の発熱をも
たらし油膜の破断が生じ易すくなる。
In a conventional toroidal continuously variable transmission, the traction disk and power roller are made of hardened steel, and the rolling contact surfaces of the two have high rigidity, resulting in high contact surface pressure. Therefore, in order to reduce the contact pressure, the contact area is increased by reducing the difference in radius of the circular arc of the cross section of the rolling contact surface between the traction disk and the power roller that includes the rotating shaft. However, reducing the radius difference between the arcs of the cross section including the rotating shaft increases the radius ratio a/b of the contact ellipse, increases spin loss, causes heat generation in the lubricating oil film, and makes the oil film more likely to break.

しかるに、トラクシヨンデイスクとパワーロー
ラとの転り接触面における剛性を前記程度のヤン
グ率に相当する如く小さくすることにより、回転
軸を含む断面の円弧の半径差を小さくしなくとも
接触面積は増大し、転り接触面における面圧は減
少する。一方、接触楕円の前記半径比a/bは小
さくなり、接触面におけるスピン損失が減少す
る。したがつて油膜の破断が防止される。
However, by reducing the rigidity at the rolling contact surface between the traction disk and the power roller to correspond to the above-mentioned Young's modulus, the contact area can be increased without reducing the difference in radius of the arc of the cross section including the rotating shaft. However, the surface pressure on the rolling contact surface decreases. On the other hand, the radius ratio a/b of the contact ellipse becomes smaller, and spin loss at the contact surface decreases. Breaking of the oil film is therefore prevented.

さらに、従来の如く焼入綱によりトラクシヨン
デイスクとパワーローラとを形成している場合に
は、両者間の接触部分における接触楕円の半径比
a/bを7以下としても、接触面圧の増大を招
き、潤滑油膜の破断による転道面の摩耗、転り疲
労による剥離を生じ易すく耐久性に劣り好ましく
ない。
Furthermore, when the traction disk and power roller are formed from hardened steel as in the past, even if the radius ratio a/b of the contact ellipse in the contact area between them is 7 or less, the contact surface pressure increases. This is undesirable because it tends to cause wear on the rolling surface due to breakage of the lubricating oil film and peeling due to rolling fatigue, resulting in poor durability.

以下に図面を参照して本発明をより具体的に詳
説する。
The present invention will be explained in more detail below with reference to the drawings.

第1図および第2図はトロイダル形無段変速機
の具体例を示しており、ハウジング1には、互い
に対向する入力軸2および出力軸3が回転自由に
支承されている。ハウジング1内において、入力
軸2および出力軸3にはトラクシヨンデイスク
5、および6がそれぞれ固設されている。トラク
シヨンデイスク5と6とは対向して補助的に回転
円弧面5a,6aを形成しており、回転中心線を
貫通にしている。入力軸2から出力軸への動力伝
達のために、両デイスクの回転円弧面5a,6a
間に形成される空間内にはパワーローラ8,9が
互いに対向して配装される。パワーローラ8,9
は回転円弧面5a,6aに相対し係合するトロイ
ダル状凸面を有するデイスク状部材であり、それ
ぞれ軸10に固設されている。軸10は中間支持
筒12(パワーローラ9側についてのみ図示)に
回転可能に支承されている。中間支持筒12は外
側支持部材13に軸10の軸方向に可動に支持さ
れており、したがつて軸10を摺動させてトラク
シヨンデイスク5,6へのパワーローラ8,9の
当接圧を適宜調節できる。トラクシヨンデイスク
とパワーローラ8,9との接触面には潤滑油が図
示なき手段により適宜供給される。
FIGS. 1 and 2 show a specific example of a toroidal continuously variable transmission, in which a housing 1 supports an input shaft 2 and an output shaft 3, which are opposed to each other and are freely rotatable. Inside the housing 1, traction disks 5 and 6 are fixed to the input shaft 2 and the output shaft 3, respectively. The traction disks 5 and 6 are opposed to each other and additionally form circular arc surfaces 5a and 6a of rotation, passing through the center line of rotation. In order to transmit power from the input shaft 2 to the output shaft, the rotating arcuate surfaces 5a and 6a of both disks
Power rollers 8 and 9 are arranged facing each other in the space formed between them. Power rollers 8, 9
is a disk-shaped member having a toroidal convex surface that faces and engages the rotating arc surfaces 5a and 6a, and is fixed to the shaft 10, respectively. The shaft 10 is rotatably supported by an intermediate support cylinder 12 (only the power roller 9 side is shown). The intermediate support cylinder 12 is movably supported by the outer support member 13 in the axial direction of the shaft 10, and therefore slides the shaft 10 to apply the contact pressure of the power rollers 8, 9 to the traction disks 5, 6. can be adjusted accordingly. Lubricating oil is appropriately supplied to the contact surfaces between the traction disk and the power rollers 8 and 9 by means not shown.

外側支持部材13は第1図の紙面に直角な軸1
8,19(19は第2図にのみ図示)によりハウ
ジング1に回動可能に支持されており、パワーロ
ーラ8,9の中心軸線とトラクシヨンデイスク
5,6の中心軸線に対する傾きが調整可能とされ
て無段変速ができる。
The outer support member 13 has an axis 1 perpendicular to the plane of the paper of FIG.
8, 19 (19 is shown only in FIG. 2) are rotatably supported by the housing 1, and the inclination of the power rollers 8, 9 with respect to the center axes of the traction disks 5, 6 can be adjusted. This allows for continuously variable speed.

軸18,19には歯車21,22が固設してあ
る。歯車21,22は単一のラツク部材24の両
側に形成された歯24a,24bにそれぞれ係合
している。ラツク部材24はハンドル25を回転
することにより摺動してパワーローラのトラクシ
ヨンデイスクへの傾きを変えうる。パワーローラ
がトラクシヨンデイスクに対し過度に傾むかない
様に軸19とハウジング1には回動制限部材2
6,27が設けてある。歯車21には度盛28が
設けてあり、ハウジング側のインデツクス29と
ともに傾きを表示するようになつている。
Gears 21 and 22 are fixed to the shafts 18 and 19. Gears 21 and 22 engage teeth 24a and 24b formed on opposite sides of a single rack member 24, respectively. Rack member 24 can be slid by rotating handle 25 to change the inclination of the power roller to the traction disk. A rotation limiting member 2 is provided on the shaft 19 and the housing 1 to prevent the power roller from tilting excessively with respect to the traction disk.
6 and 27 are provided. A scale 28 is provided on the gear 21, and together with an index 29 on the housing side, the inclination is displayed.

今、第1図および第2図で示した装置の要部を
模式的に第3図に示す。第3図において、トラク
シヨンデイスク5,6は共通の回転軸線Iを有し
ている。パワーローラ8(又は9)のトラクシヨ
ンデイスク5,6に対する傾きを変えるための回
転中心は回転円弧面5a,6aで形成される円の
中心Qにある。トラクシヨンデイスク5,6間の
中央点Cを通つて回転軸線Iに立てた垂線上に中
心Qは存する。点QとCとを通る直線と回転円弧
面5a,6aにより形成される円との交点をJと
する。パワーローラ8(又は9)の回転中心とト
ラクシヨンデイスク5,6の回転中心線Iとの交
点がEとされている。トラクシヨンデイスク5と
パワーローラ8との接触点(接触部の中心点)を
Oとしてある。
Now, FIG. 3 schematically shows the main parts of the apparatus shown in FIGS. 1 and 2. In FIG. 3, the traction discs 5, 6 have a common axis of rotation I. In FIG. The center of rotation for changing the inclination of the power roller 8 (or 9) with respect to the traction disks 5, 6 is at the center Q of the circle formed by the rotating arcuate surfaces 5a, 6a. The center Q lies on a perpendicular line extending through the center point C between the traction disks 5 and 6 to the axis of rotation I. Let J be the intersection of the straight line passing through points Q and C and the circle formed by the rotating arc surfaces 5a and 6a. E is the intersection of the rotation center of the power roller 8 (or 9) and the rotation center line I of the traction disks 5 and 6. The contact point between the traction disk 5 and the power roller 8 (center point of the contact portion) is designated as O.

このように図式化されるトロイダル形無段変速
機は高荷重で押しつけられながら回転する二つの
回転体と考えることができる。ヘルツの弾性接触
の基礎理論(Timoshenko“Theory of
Elasticity”Mcgraw Hill)によれば、2つの回
転体の接触部が、前述した如き長軸半径a、短軸
半径bの楕円となることは良く知られているとこ
ろであり、接触部の平均ヘルツ圧力をpm、2つ
の回転体(すなわちトラクシヨンデイスクとパワ
ーローラ)間の押しつけ方をFcとすると、 pm=Fc/πab ………(1) の関係式が成立する。
The toroidal continuously variable transmission diagrammed in this way can be thought of as two rotating bodies that rotate while being pressed together under a high load. Hertz's basic theory of elastic contact (Timoshenko “Theory of
According to Mcgraw Hill), it is well known that the contact area between two rotating bodies is an ellipse with major axis radius a and minor axis radius b as described above, and the average Hertzian pressure at the contact area is If pm is pm, and Fc is the pressing force between the two rotating bodies (ie, traction disk and power roller), then the relational expression pm=Fc/πab (1) holds true.

そこで接触楕円の半径比a/bと、接触部にお
ける平均ヘルツ圧力pmとの関係について着目し、
平均ヘルツ圧力を一定にした時の接触楕円の半径
比a/bに対する伝達効率をプロツトしたところ
第4図および第5図に示す如きグラフが得られ
た。なお、両グラフとも第3図における点Eが
QC線延長上にあり、したがつて変速化1でスピ
ン損失が最大の時のものであつて、トラクシヨン
デイスク7の回転軸を含む断面の円弧の半径R1
(=)=50mm;直線QEとQOのなす角θと直線
QJとQOとのなす角0とが等しく、θ=0
50゜;パワーローラの押付力Fc=750Kg・f;そし
て入力軸の角加速度w1=104.7rad/secであり、
変速比範囲に関連する数値k=JC/QJは第4図の場 合0.462であり、第5図の場合0.3である。
Therefore, we focused on the relationship between the radius ratio a/b of the contact ellipse and the average Hertzian pressure pm at the contact part,
When the transmission efficiency was plotted against the radius ratio a/b of the contact ellipse when the average Hertzian pressure was kept constant, the graphs shown in FIGS. 4 and 5 were obtained. Note that in both graphs, point E in Figure 3 is
The radius R 1 of the arc of the cross section that lies on the extension of the QC line and therefore includes the rotational axis of the traction disk 7 when the spin loss is maximum at gear shift 1.
(=)=50mm; Angle θ between straight line QE and QO and straight line
The angle 0 between QJ and QO is equal, and θ = 0 =
50°; power roller pressing force Fc = 750Kg・f; and input shaft angular acceleration w 1 = 104.7rad/sec,
The numerical value k=JC/QJ related to the gear ratio range is 0.462 in the case of FIG. 4 and 0.3 in the case of FIG.

第4図および第5図において、平均ヘルツ圧力
pmを付された直線はそれぞれ同一ヘルツ圧力
(したがつて(1)式より同一接触楕円面積)に対し
て接触半径a/bと動力伝達効率η0との関係を示
しており、E=0.6×104Kgf/mm2;0.8;1.0;
1.2;1.4;1.6;1.8;2.1を付された曲線は同一ヤ
ング率部分を示すものである。また、一点鎖線は
実用限界ラインを示している。
In Figures 4 and 5, the average Hertzian pressure
The straight lines marked with pm indicate the relationship between the contact radius a/b and the power transmission efficiency η 0 for the same Hertzian pressure (therefore, the same contact ellipse area from equation (1)), and E = 0.6. ×10 4 Kgf/mm 2 ;0.8;1.0;
The curves labeled 1.2; 1.4; 1.6; 1.8; 2.1 indicate the same Young's modulus portion. Furthermore, the dashed line indicates the practical limit line.

この種の変速機の実用限界としてはホイルシー
ル、軸受その他の動力損失を除く動力伝達効率η0
が少なくとも90%はあり、かつ耐久性の観点から
平均ヘルツ圧力pmは80Kgf/mm2以下であること
が望ましい。平均ヘルツ圧力pmが80Kgf/mm2
上になると接触面の潤滑油膜の厚さが接触部材の
アラサ程度となり、そのため潤滑油膜が破断し接
触面が摩耗し、さらには転り疲労による剥離の危
険がある。
The practical limit for this type of transmission is the power transmission efficiency η 0 excluding power losses from wheel seals, bearings, etc.
is at least 90%, and from the viewpoint of durability, it is desirable that the average Hertzian pressure pm is 80 Kgf/mm 2 or less. When the average Hertzian pressure pm exceeds 80 Kgf/ mm2 , the thickness of the lubricating oil film on the contact surface becomes about the roughness of the contact member, and as a result, the lubricating oil film ruptures, the contact surface wears out, and there is a risk of peeling due to rolling fatigue. be.

トラクシヨンデイスクとパワーローラとをとも
に焼入綱で形成した従来の変速機では、伝達効率
を90%以上にするには平均ヘルツ圧力pmが80Kg
f/mm2を超え、したがつて接触部における潤滑油
膜の破断が生じ易すく、かつ転り疲労がおこるの
で実用的でなかつた。
In a conventional transmission in which both the traction disk and power roller are made of hardened steel, the average Hertzian pressure pm must be 80 kg to achieve transmission efficiency of 90% or more.
f/mm 2 , and therefore the lubricating oil film at the contact portion is likely to break and rolling fatigue occurs, making it impractical.

しかるに、本発明における如く、接触楕円の半
径比a/bを7以下にすれば伝達効率が90%以上
でしかも接触部平均ヘルツ圧力pmは潤滑油膜の
破断の心配のない80Kgf/mm2以下とすることがで
きる。
However, as in the present invention, if the radius ratio a/b of the contact ellipse is set to 7 or less, the transmission efficiency is 90% or more, and the contact area average Hertzian pressure pm is 80 Kgf/mm2 or less without worrying about breakage of the lubricating oil film. can do.

本発明に使用するトラクシヨンデイスクおよび
パワーローラの材質は鋳鉄、又はアルミニウム合
金の如きもの、又はその他のそのまま使えるが、
適切な合金又は表層部の密度が大きく内部密度を
小さくした複合焼結材としても良い。しかしなが
ら、トラクシヨンデイスクまたはパワーローラを
中空の高ヤング率の綱から形成することによつ
て、例えばアルミニウム合金と同等の見かけのヤ
ング率が得られたとしても、そのような構成では
本願発明が可能としているような高トルクを伝達
することは出来ない。すなわち、中空の綱構造に
おいては、接触部表面のヤング率は高いものであ
るため、接触部自体は変形しにくく、ヤング率の
低い材質のものと同等な接触形状および面積を得
るためには、かなり肉厚を薄くして全体的に変形
し易くしなくてはならない。したがつて見かけ上
低いヤング率を得るための空構造が、トラクシヨ
ンデイスクまたはパワーローラの剛性をも低下さ
せ、高トルクを伝達するには適さない構成として
しまうこととなる。以上述べたように、本願発明
のトロイダル形無段変速機によれば、比較的ヤン
グ率の低い柔らかな材料を用いて、トラクシヨン
デイスクまたはパワーローラを形成しているにも
かかわらず、高トルクを伝達することができ、更
に使用による転動面の摩耗、剥離等の不具合をも
防止することができる。
The material of the traction disk and power roller used in the present invention may be cast iron, aluminum alloy, or other materials that can be used as is.
A suitable alloy or a composite sintered material having a high surface layer density and a low internal density may be used. However, even if an apparent Young's modulus equivalent to that of, for example, an aluminum alloy could be obtained by forming the traction disk or power roller from a hollow rope with a high Young's modulus, the present invention would not be possible with such a configuration. It is not possible to transmit such high torque. In other words, in a hollow rope structure, the surface of the contact part has a high Young's modulus, so the contact part itself is difficult to deform, and in order to obtain a contact shape and area equivalent to those made of a material with a low Young's modulus, The wall thickness must be made considerably thinner to make it easier to deform overall. Therefore, the empty structure for obtaining an apparently low Young's modulus also reduces the rigidity of the traction disk or power roller, making the structure unsuitable for transmitting high torque. As described above, according to the toroidal continuously variable transmission of the present invention, even though the traction disk or the power roller is formed using a soft material with a relatively low Young's modulus, high torque is achieved. can be transmitted, and furthermore, problems such as wear and peeling of the rolling surface due to use can be prevented.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図はトロイダル形無段変速機の要部を、一
部を切欠いて示す図、第2図は同機の一部を断面
とした平面図、第3図はトロイダル形無段変速機
の模式図、第4図および第5図はトラクシヨンデ
イスクとパワーローラの接触部における接触楕円
の半径比a/bと伝達効率η0との関係を示す図、
第6図は接触部における見かけのヤング率を所望
範囲にするのに好適なパワーローラの断面構造を
示す図である。 〔主要部分の符号の説明〕、2……入力軸、3
……出力軸、5,6……トラクシヨンデイスク、
8,9……パワーローラ。
Figure 1 is a partially cutaway diagram showing the main parts of a toroidal continuously variable transmission, Figure 2 is a partially cutaway plan view of the same machine, and Figure 3 is a schematic diagram of the toroidal continuously variable transmission. 4 and 5 are diagrams showing the relationship between the radius ratio a/b of the contact ellipse at the contact portion of the traction disk and the power roller and the transmission efficiency η 0 ,
FIG. 6 is a diagram showing a cross-sectional structure of a power roller suitable for adjusting the apparent Young's modulus at the contact portion to a desired range. [Explanation of symbols of main parts], 2...Input shaft, 3
...Output shaft, 5, 6...Traction disk,
8, 9...Power roller.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 入力軸と出力軸とにそれぞれ設けられたトラ
クシヨンデイスクとそれらトラクシヨンデイスク
に係合するパワーローラとを含み、入力軸から出
力軸に該パワーローラを介して動力を伝達するト
ロイダル形無段変速機において、前記トラクシヨ
ンデイスクとパワーローラとの両者の転がり接触
面について接触楕円の回転直角方向の半径aと回
転方向の半径bとの比a/bが7以下となるよう
にし、 更に前記トラクシヨンデイスクおよび/または
パワーローラは転がり接触面においてヤング率
18000Kgf/mm2ないし6000Kgf/mm2を有する材質
により形成されていることを特徴とする無段変速
機。 2 特許請求の範囲第1項において、前記トラク
シヨンデイスクおよび/またはパワーローラは転
がり接触面を形成する部分を比較的高いヤング率
を有する第1の材質部分とし、該第1の材質部分
が基部を形成する比較的低いヤング率の第2の材
質部分と複合構成されて、前記転がり接触面を形
成する部分にバネ効果を与えた構造として成る無
段変速機。 3 特許請求の範囲第2項において、前記第1の
材質部分と第2の材質部分とは貼り合わせ構造と
してある無段変速機。 4 特許請求の範囲第1項において、前記トラク
シヨンデイスクおよび/またはパワーローラは表
層部の密度を大きくし内部の密度を小さくした複
合焼結材より成る無段変速機。 5 特許請求の範囲第1項において、前記トラク
シヨンデイスクおよび/またはパワーローラは鋳
鉄またはアルミニウム合金から成る無段変速機。
[Claims] 1. The input shaft and the output shaft each include a traction disk and a power roller that engages with the traction disk, and power is transmitted from the input shaft to the output shaft via the power roller. In the toroidal continuously variable transmission for transmitting power, the ratio a/b of the radius a in the rotational direction of the contact ellipse to the radius b in the rotational direction of the rolling contact surface of both the traction disk and the power roller is 7 or less. Further, the traction disk and/or the power roller have a Young's modulus at the rolling contact surface.
A continuously variable transmission characterized in that it is formed of a material having a power of 18,000 Kgf/mm 2 to 6,000 Kgf/mm 2 . 2. In claim 1, the traction disk and/or the power roller has a portion forming a rolling contact surface made of a first material having a relatively high Young's modulus, and the first material portion is a base portion. The continuously variable transmission has a composite structure with a second material portion having a relatively low Young's modulus forming the rolling contact surface, and has a structure in which a spring effect is imparted to the portion forming the rolling contact surface. 3. The continuously variable transmission according to claim 2, wherein the first material portion and the second material portion have a bonded structure. 4. The continuously variable transmission according to claim 1, wherein the traction disk and/or the power roller are made of a composite sintered material having a high density on the surface layer and a low density on the inside. 5. The continuously variable transmission according to claim 1, wherein the traction disk and/or the power roller are made of cast iron or aluminum alloy.
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