JPH09126288A - 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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- JPH09126288A JPH09126288A JP7281490A JP28149095A JPH09126288A JP H09126288 A JPH09126288 A JP H09126288A JP 7281490 A JP7281490 A JP 7281490A JP 28149095 A JP28149095 A JP 28149095A JP H09126288 A JPH09126288 A JP H09126288A
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- power roller
- outer ring
- input
- trunnion
- rotation axis
- Prior art date
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- Pending
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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
- 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)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 パワーローラ支持ベアリングのころがり素子
上における荷重作用線を適切に傾斜させて、パワーロー
ラ支持部材の変形がころがり素子の荷重分布を不均一に
するようなものにならないようにする。 【解決手段】 内輪３ａとボール６との接点６ａをパワ
ーローラ回転軸線Ｏ2 から遠去け、外輪３ｂとボール６
との接点６ｂを軸線Ｏ2 に接近させて、ボール６上の荷
重作用線βを軸線Ｏ2 に対し傾斜させ、両者の交点ｅ1
をトラニオン５の外輪支持面５ａよりも内輪３ａから遠
い側に位置させる。パワーローラ挟圧力にともない内輪
３ａに入力される荷重は、作用線βに沿いボール６を経
て外輪３ｂに伝達され、トラニオン５に達する。よっ
て、見掛け上、パワーローラ支持部材の両端支持スパン
を増大したと同じことになる。
上における荷重作用線を適切に傾斜させて、パワーロー
ラ支持部材の変形がころがり素子の荷重分布を不均一に
するようなものにならないようにする。 【解決手段】 内輪３ａとボール６との接点６ａをパワ
ーローラ回転軸線Ｏ2 から遠去け、外輪３ｂとボール６
との接点６ｂを軸線Ｏ2 に接近させて、ボール６上の荷
重作用線βを軸線Ｏ2 に対し傾斜させ、両者の交点ｅ1
をトラニオン５の外輪支持面５ａよりも内輪３ａから遠
い側に位置させる。パワーローラ挟圧力にともない内輪
３ａに入力される荷重は、作用線βに沿いボール６を経
て外輪３ｂに伝達され、トラニオン５に達する。よっ
て、見掛け上、パワーローラ支持部材の両端支持スパン
を増大したと同じことになる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、トロイダル型無段
変速機、特にパワーローラ支持構造の改良に関するもの
である。
変速機、特にパワーローラ支持構造の改良に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】トロイダル型無段変速機は図１に略示す
るように、入出力コーンディスク１，２と、これら入出
力コーンディスク間で摩擦係合により動力の受渡しを行
うパワーローラ３とを具え、これらを主たる構成要素と
する。
るように、入出力コーンディスク１，２と、これら入出
力コーンディスク間で摩擦係合により動力の受渡しを行
うパワーローラ３とを具え、これらを主たる構成要素と
する。
【０００３】ここで、入力コーンディスク１にはローデ
ィングカム４を介して回転を入力し、この時ローディン
グカム４は、変速機入力トルクに応じたスラストＦを入
力コーンディスク１を付与する。これによりパワーロー
ラ３は、変速機入力トルクに応じた力で入出力コーンデ
ィスク１，２間に挟圧されることとなり、パワーローラ
３と、入出力コーンディスク１，２との接触点３ａ，３
ｂにおける油膜の剪断によって、パワーローラ３は入出
力コーンディスク１，２間での動力伝達を行うことがで
きる。
ィングカム４を介して回転を入力し、この時ローディン
グカム４は、変速機入力トルクに応じたスラストＦを入
力コーンディスク１を付与する。これによりパワーロー
ラ３は、変速機入力トルクに応じた力で入出力コーンデ
ィスク１，２間に挟圧されることとなり、パワーローラ
３と、入出力コーンディスク１，２との接触点３ａ，３
ｂにおける油膜の剪断によって、パワーローラ３は入出
力コーンディスク１，２間での動力伝達を行うことがで
きる。
【０００４】つまり、入力コーンディスク１の回転ωi
は上記油膜の剪断によってパワーローラ３に伝達され、
次いでパワーローラ３の回転ωp が上記油膜の剪断によ
って出力コーンディスク２に伝達され、出力コーンディ
スク２の回転ωo を生起させる。逆に出力コーンディス
ク２から入力コーンディスク１への動力伝達もパワーロ
ーラ３を介して同様になされる。
は上記油膜の剪断によってパワーローラ３に伝達され、
次いでパワーローラ３の回転ωp が上記油膜の剪断によ
って出力コーンディスク２に伝達され、出力コーンディ
スク２の回転ωo を生起させる。逆に出力コーンディス
ク２から入力コーンディスク１への動力伝達もパワーロ
ーラ３を介して同様になされる。
【０００５】パワーローラ３は、パワーローラ支持部材
としてのトラニオン５上に回転自在に支持し、このトラ
ニオン５を、入出力コーンディスク１，２間の軸直角２
等分面、つまりコーンディスク回転軸線Ｏ1 に直角で、
入出力コーンディスク１，２間を２等分する面内に配置
する。そしてトラニオン５をパワーローラ３と共に、パ
ワーローラ回転軸線Ｏ2 と直交する首振り軸線Ｏ3 の周
りにφで示すように傾転可能とし、この傾転φにより入
出力コーンディスク１，２に対するパワーローラ３の接
触軌跡円径を連続的に変化させ、無段変速可能とする。
としてのトラニオン５上に回転自在に支持し、このトラ
ニオン５を、入出力コーンディスク１，２間の軸直角２
等分面、つまりコーンディスク回転軸線Ｏ1 に直角で、
入出力コーンディスク１，２間を２等分する面内に配置
する。そしてトラニオン５をパワーローラ３と共に、パ
ワーローラ回転軸線Ｏ2 と直交する首振り軸線Ｏ3 の周
りにφで示すように傾転可能とし、この傾転φにより入
出力コーンディスク１，２に対するパワーローラ３の接
触軌跡円径を連続的に変化させ、無段変速可能とする。
【０００６】ここで、パワーローラ３およびその支持構
造を詳述するに、例えば特開昭６２−２０６２号公報に
おいて周知のごとく、そして図１のＡ−Ａ断面に相当す
る図２に明示するように、パワーローラ３は、入出コー
ンディスク１，２に摩擦接触する内輪３ａと、図１の挟
圧力Ｆにともない入出コーンディスク１，２から内輪３
ａに入力される接触荷重をころがり素子であるボール６
を介して受け止める外輪３ｂとで構成する。
造を詳述するに、例えば特開昭６２−２０６２号公報に
おいて周知のごとく、そして図１のＡ−Ａ断面に相当す
る図２に明示するように、パワーローラ３は、入出コー
ンディスク１，２に摩擦接触する内輪３ａと、図１の挟
圧力Ｆにともない入出コーンディスク１，２から内輪３
ａに入力される接触荷重をころがり素子であるボール６
を介して受け止める外輪３ｂとで構成する。
【０００７】そして、パワーローラ３は全体としてピボ
ットシャフト７によりトラニオン５上に支持し、内輪３
ａをラジアルベアリング８を介して該ピボットシャフト
７上で回転自在とし、外輪３ｂを上記のボール６を介し
た接触荷重に抗し、トラニオン５上の外輪支持面５ａで
パワーローラ回転軸線Ｏ2 の方向に支える。
ットシャフト７によりトラニオン５上に支持し、内輪３
ａをラジアルベアリング８を介して該ピボットシャフト
７上で回転自在とし、外輪３ｂを上記のボール６を介し
た接触荷重に抗し、トラニオン５上の外輪支持面５ａで
パワーローラ回転軸線Ｏ2 の方向に支える。
【０００８】これがため、トロイダル型無段変速機にお
いては、パワーローラ挟圧力Ｆにともない入出コーンデ
ィスク１，２から内輪３ａに接触荷重が入力され、この
接触荷重がボール６および外輪３ｂを経てトラニオン５
の外輪支持面５ａに入力される。ここでトラニオン５
は、上下両端をそれぞれアッパリンク９およびロアリン
ク１０により横方向に変位しないよう支持されており、
これら両端支持部を支点として上記接触荷重により変形
される傾向にある。
いては、パワーローラ挟圧力Ｆにともない入出コーンデ
ィスク１，２から内輪３ａに接触荷重が入力され、この
接触荷重がボール６および外輪３ｂを経てトラニオン５
の外輪支持面５ａに入力される。ここでトラニオン５
は、上下両端をそれぞれアッパリンク９およびロアリン
ク１０により横方向に変位しないよう支持されており、
これら両端支持部を支点として上記接触荷重により変形
される傾向にある。
【０００９】このトラニオン５の変形は、図３（ａ）か
ら同図（ｂ）に示すように発生する。ところで従来のパ
ワーローラ支持構造では、図２に示すようにボール６上
における接触荷重の作用線αが、パワーローラ回転軸線
Ｏ2 に対して平行であったため、つまりボール６で構成
されるパワーローラ支持ベアリングがスラストタイプで
あったため、トラニオン５への接触荷重入力が、トラニ
オン中央部から両端支持部（リンク９，１０）に近い部
分まで、広範囲に亘って作用することなる。このため図
３（ｂ）に示すように、トラニオン５の中央部が両端支
持部に比較して大きく湾曲する。
ら同図（ｂ）に示すように発生する。ところで従来のパ
ワーローラ支持構造では、図２に示すようにボール６上
における接触荷重の作用線αが、パワーローラ回転軸線
Ｏ2 に対して平行であったため、つまりボール６で構成
されるパワーローラ支持ベアリングがスラストタイプで
あったため、トラニオン５への接触荷重入力が、トラニ
オン中央部から両端支持部（リンク９，１０）に近い部
分まで、広範囲に亘って作用することなる。このため図
３（ｂ）に示すように、トラニオン５の中央部が両端支
持部に比較して大きく湾曲する。
【００１０】一方で、パワーローラ外輪３ｂは比較的剛
性が低く、図３（ｂ）に示すように、トラニオン５の変
形に追従して変形するのに対し、パワーローラ内輪３ａ
は剛性が高く、トラニオンに沿うようには変形しない。
従って、図３（ａ）に示すトラニオン５の変形前の状態
では、矢印で示す荷重ベクトルから明きらかなように全
てのボール６への荷重がほぼ同じであっても、変形後は
図３（ｂ）に矢印で示す荷重ベクトルから明らかなよう
に、ボール６のうち、トラニオン中央部に近いボールほ
ど荷重が小さくなり、その分トラニオン５の両端支持部
に近いボールの荷重が増すことになる。
性が低く、図３（ｂ）に示すように、トラニオン５の変
形に追従して変形するのに対し、パワーローラ内輪３ａ
は剛性が高く、トラニオンに沿うようには変形しない。
従って、図３（ａ）に示すトラニオン５の変形前の状態
では、矢印で示す荷重ベクトルから明きらかなように全
てのボール６への荷重がほぼ同じであっても、変形後は
図３（ｂ）に矢印で示す荷重ベクトルから明らかなよう
に、ボール６のうち、トラニオン中央部に近いボールほ
ど荷重が小さくなり、その分トラニオン５の両端支持部
に近いボールの荷重が増すことになる。
【００１１】よって、各ボール６の荷重分布が不均一と
なり、静止状態を保つパワーローラ外輪３ｂは、トラニ
オン５の両端支持部に近い箇所において他の箇所よりも
磨耗や、へたりを助長され、パワーローラ外輪３ｂの耐
久性が著しく悪くなるといった問題を生ずる。
なり、静止状態を保つパワーローラ外輪３ｂは、トラニ
オン５の両端支持部に近い箇所において他の箇所よりも
磨耗や、へたりを助長され、パワーローラ外輪３ｂの耐
久性が著しく悪くなるといった問題を生ずる。
【００１２】ボール６で構成されるパワーローラ支持ベ
アリングをスラストタイプのままに保って上記の問題を
解決するためには、トラニオン５の支持スパンはそのま
まに、ベアリングボール６の配列ピッチ円径を小さくす
るか、或いは図３（ｃ）に示すように、ベアリングボー
ル６の配列ピッチ円径はそのままに、トラニオン５の支
持スパンを大きくすることが考えられる。これら対策に
よれば、ボール６の配列領域においてトラニオン変形量
の大きい所と、小さい所とで、変形量の差を小さくする
ことができ、結果として各ボール６の荷重分布の不均一
を抑制することができ、上記の問題解決を実現し得る。
アリングをスラストタイプのままに保って上記の問題を
解決するためには、トラニオン５の支持スパンはそのま
まに、ベアリングボール６の配列ピッチ円径を小さくす
るか、或いは図３（ｃ）に示すように、ベアリングボー
ル６の配列ピッチ円径はそのままに、トラニオン５の支
持スパンを大きくすることが考えられる。これら対策に
よれば、ボール６の配列領域においてトラニオン変形量
の大きい所と、小さい所とで、変形量の差を小さくする
ことができ、結果として各ボール６の荷重分布の不均一
を抑制することができ、上記の問題解決を実現し得る。
【００１３】しかして、前者の対策では、ボール６の個
数が少なくなり、パワーローラ支持ベアリングの面圧上
昇で、その耐久性が低下することから、実現が難しい。
また、後者の対策では、トラニオン５の大型化でトロイ
ダル型無段変速機自体が大きくなるし、この大型化が許
容されない条件のもとでは、後者の対策も実現困難であ
る。よって、ボール６で構成されるパワーローラ支持ベ
アリングをスラストタイプのままに保っては、前記の問
題解決の実現が難しいのが実情である。
数が少なくなり、パワーローラ支持ベアリングの面圧上
昇で、その耐久性が低下することから、実現が難しい。
また、後者の対策では、トラニオン５の大型化でトロイ
ダル型無段変速機自体が大きくなるし、この大型化が許
容されない条件のもとでは、後者の対策も実現困難であ
る。よって、ボール６で構成されるパワーローラ支持ベ
アリングをスラストタイプのままに保っては、前記の問
題解決の実現が難しいのが実情である。
【００１４】なお、特開平７−２２９５４９号公報に
は、パワーローラ支持ベアリングをスラストタイプのも
のから、アンギュラ接触タイプのものに、つまりベアリ
ングボール上における前記接触荷重の作用線をパワーロ
ーラ回転軸線に対し傾斜させた型式のパワーローラ支持
ベアリングに変更したトロイダル型無段変速機が提案さ
れている。
は、パワーローラ支持ベアリングをスラストタイプのも
のから、アンギュラ接触タイプのものに、つまりベアリ
ングボール上における前記接触荷重の作用線をパワーロ
ーラ回転軸線に対し傾斜させた型式のパワーローラ支持
ベアリングに変更したトロイダル型無段変速機が提案さ
れている。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この提案技術
は単に、ベアリングボール上における接触荷重作用線を
パワーローラ回転軸線に対し傾斜させるいうだけのもの
で、どちら側に傾斜させてもよいというものであるし、
また、トラニオンに対してどのような関係をもって傾斜
させるかについて言及しておらず、目的も、パワーロー
ラの曲げ応力を緩和するというものであることから、接
触荷重の入力によっても、各ベアリングボールの荷重分
布が不均一になるようなトラニオンの変形を生ずること
のないようにするとの作用効果は到底得られず、パワー
ローラ外輪が、トラニオンの両端支持部に近い箇所にお
いて他の箇所よりも磨耗や、へたりを助長され、パワー
ローラ外輪の耐久性が著しく悪くなるといった問題を解
消することができない。
は単に、ベアリングボール上における接触荷重作用線を
パワーローラ回転軸線に対し傾斜させるいうだけのもの
で、どちら側に傾斜させてもよいというものであるし、
また、トラニオンに対してどのような関係をもって傾斜
させるかについて言及しておらず、目的も、パワーロー
ラの曲げ応力を緩和するというものであることから、接
触荷重の入力によっても、各ベアリングボールの荷重分
布が不均一になるようなトラニオンの変形を生ずること
のないようにするとの作用効果は到底得られず、パワー
ローラ外輪が、トラニオンの両端支持部に近い箇所にお
いて他の箇所よりも磨耗や、へたりを助長され、パワー
ローラ外輪の耐久性が著しく悪くなるといった問題を解
消することができない。
【００１６】本発明は、アンギュラ接触タイプのベアリ
ングを用いてパワーローラを支持することを骨子とする
が、当該パワーローラ支持ベアリングのころがり素子上
における接触荷重作用線を特殊な傾斜となすことで、前
記の問題を確実に解決することを目的とする。
ングを用いてパワーローラを支持することを骨子とする
が、当該パワーローラ支持ベアリングのころがり素子上
における接触荷重作用線を特殊な傾斜となすことで、前
記の問題を確実に解決することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】この目的のため、請求項
１における第１発明は、同軸に対向配置された入出力コ
ーンディスクと、これら入出力コーンディスク間に動力
伝達可能に挟圧したパワーローラと、該パワーローラを
回転自在に支持しつつパワーローラ回転軸線と直交する
首振り軸線の周りに傾転可能なパワーローラ支持部材と
を具え、前記パワーローラを、入出コーンディスクに摩
擦接触する内輪と、前記挟圧にともない入出コーンディ
スクから前記内輪に入力される接触荷重をころがり素子
を介して受け止める外輪とで構成し、この外輪を前記接
触荷重に抗し、前記パワーローラ支持部材上の外輪支持
面でパワーローラ回転軸線方向に支えるようにしたトロ
イダル型無段変速機において、前記ころがり素子上にお
ける前記接触荷重の作用線とパワーローラ回転軸線との
交点が、前記外輪支持面よりも前記内輪から遠い側に位
置するよう、前記作用線をパワーローラ回転軸線に対し
て傾斜させたことを特徴とするものである。
１における第１発明は、同軸に対向配置された入出力コ
ーンディスクと、これら入出力コーンディスク間に動力
伝達可能に挟圧したパワーローラと、該パワーローラを
回転自在に支持しつつパワーローラ回転軸線と直交する
首振り軸線の周りに傾転可能なパワーローラ支持部材と
を具え、前記パワーローラを、入出コーンディスクに摩
擦接触する内輪と、前記挟圧にともない入出コーンディ
スクから前記内輪に入力される接触荷重をころがり素子
を介して受け止める外輪とで構成し、この外輪を前記接
触荷重に抗し、前記パワーローラ支持部材上の外輪支持
面でパワーローラ回転軸線方向に支えるようにしたトロ
イダル型無段変速機において、前記ころがり素子上にお
ける前記接触荷重の作用線とパワーローラ回転軸線との
交点が、前記外輪支持面よりも前記内輪から遠い側に位
置するよう、前記作用線をパワーローラ回転軸線に対し
て傾斜させたことを特徴とするものである。
【００１８】かかる第１発明のトロイダル型無段変速機
において、パワーローラは入出力コーンディスク間に挟
圧され、これら入出力コーンディスク間で動力伝達を行
う。ここでパワーローラ支持部材をパワーローラと共
に、パワーローラ回転軸線と直交する首振り軸線の周り
に傾転させると、入出力コーンディスクのパワーローラ
接触軌跡円径が連続的に変化し、無段変速を可能ならし
める。
において、パワーローラは入出力コーンディスク間に挟
圧され、これら入出力コーンディスク間で動力伝達を行
う。ここでパワーローラ支持部材をパワーローラと共
に、パワーローラ回転軸線と直交する首振り軸線の周り
に傾転させると、入出力コーンディスクのパワーローラ
接触軌跡円径が連続的に変化し、無段変速を可能ならし
める。
【００１９】そして、上記パワーローラの挟圧にともな
い入出コーンディスクからパワーローラに入力される接
触荷重、詳しくはパワーローラの内輪に入力される接触
荷重は、ころがり素子を介してパワーローラの外輪に伝
達され、最終的にはパワーローラ支持部材上の外輪支持
面に至る。
い入出コーンディスクからパワーローラに入力される接
触荷重、詳しくはパワーローラの内輪に入力される接触
荷重は、ころがり素子を介してパワーローラの外輪に伝
達され、最終的にはパワーローラ支持部材上の外輪支持
面に至る。
【００２０】ところで、上記ころがり素子上における接
触荷重の作用線とパワーローラ回転軸線との交点が、パ
ワーローラ支持部材上の外輪支持面よりも上記内輪から
遠い側に位置するよう、上記の作用線をパワーローラ回
転軸線に対して傾斜させたことから、パワーローラ支持
部材に対する上記接触荷重の作用点を、パワーローラ支
持部材の長手方向中央部に持ち来すことができ、これに
より見掛け上、パワーローラ支持部材の両端支持スパン
を増大したと同じことになる。
触荷重の作用線とパワーローラ回転軸線との交点が、パ
ワーローラ支持部材上の外輪支持面よりも上記内輪から
遠い側に位置するよう、上記の作用線をパワーローラ回
転軸線に対して傾斜させたことから、パワーローラ支持
部材に対する上記接触荷重の作用点を、パワーローラ支
持部材の長手方向中央部に持ち来すことができ、これに
より見掛け上、パワーローラ支持部材の両端支持スパン
を増大したと同じことになる。
【００２１】これがため第１発明のトロイダル型無段変
速機においては、パワーローラ支持部材がころがり素子
を経て上記の通りに入力される接触荷重で変形される
も、この変形が、各ころがり素子の荷重分布を著しく不
均一にするようなものとはならず、静止状態を保つパワ
ーローラの外輪が、パワーローラ支持部材の両端支持部
に近い箇所において偏磨耗したり、へたるといった従来
の問題を解消することができる。
速機においては、パワーローラ支持部材がころがり素子
を経て上記の通りに入力される接触荷重で変形される
も、この変形が、各ころがり素子の荷重分布を著しく不
均一にするようなものとはならず、静止状態を保つパワ
ーローラの外輪が、パワーローラ支持部材の両端支持部
に近い箇所において偏磨耗したり、へたるといった従来
の問題を解消することができる。
【００２２】また、請求項２における第２発明のトロイ
ダル型無段変速機は、上記の第１発明において、前記作
用線の傾斜によりころがり素子と外輪との接触点がパワ
ーローラ回転軸線に向けて接近した量だけ、前記外輪の
直径を小さくしたことを特徴とするものである。
ダル型無段変速機は、上記の第１発明において、前記作
用線の傾斜によりころがり素子と外輪との接触点がパワ
ーローラ回転軸線に向けて接近した量だけ、前記外輪の
直径を小さくしたことを特徴とするものである。
【００２３】かかる構成になる第２発明のトロイダル型
無段変速機によれば、パワーローラを構成する外輪の直
径を小さくしたことから、その分、当該外輪の外周に被
さるパワーローラ支持部材の箇所を厚肉にすることがで
き、ここにおいて強度上のネックを生じていたパワーロ
ーラ支持部材の強度を増すことができて、設計上の自由
度が増大する。
無段変速機によれば、パワーローラを構成する外輪の直
径を小さくしたことから、その分、当該外輪の外周に被
さるパワーローラ支持部材の箇所を厚肉にすることがで
き、ここにおいて強度上のネックを生じていたパワーロ
ーラ支持部材の強度を増すことができて、設計上の自由
度が増大する。
【００２４】更に、請求項３における第３発明のトロイ
ダル型無段変速機は、上記の第１発明または第２発明に
おいて、パワーローラをパワーローラ支持部材に回転自
在に取り付けるためのピボットシャフトに対し、前記外
輪を一体化したことを特徴とするものである。
ダル型無段変速機は、上記の第１発明または第２発明に
おいて、パワーローラをパワーローラ支持部材に回転自
在に取り付けるためのピボットシャフトに対し、前記外
輪を一体化したことを特徴とするものである。
【００２５】かかる構成になる第３発明のトロイダル型
無段変速機によれば、パワーローラの外輪が、接触荷重
の受け止め強度を増大されることから、パワーローラ支
持部材への接触荷重入力を減じてその変形自身を小さく
することができ、第１発明の作用効果、つまり各ころが
り素子の荷重分布を均一にするという作用効果を更に顕
著に奏し得る。
無段変速機によれば、パワーローラの外輪が、接触荷重
の受け止め強度を増大されることから、パワーローラ支
持部材への接触荷重入力を減じてその変形自身を小さく
することができ、第１発明の作用効果、つまり各ころが
り素子の荷重分布を均一にするという作用効果を更に顕
著に奏し得る。
【００２６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づき詳細に説明する。図４は、本発明一実施の形態
になるトロイダル型無段変速機のパワーローラ支持構造
を示し、図中、図１乃至図３におけると同様の部分は同
一符号で表すのみとし、その重複説明を省略した。本実
施の形態においては、ころがり素子としてのボール６で
構成されるパワーローラ支持ベアリングを、以下に説明
するようなアンギュラ接触タイプとする。
に基づき詳細に説明する。図４は、本発明一実施の形態
になるトロイダル型無段変速機のパワーローラ支持構造
を示し、図中、図１乃至図３におけると同様の部分は同
一符号で表すのみとし、その重複説明を省略した。本実
施の形態においては、ころがり素子としてのボール６で
構成されるパワーローラ支持ベアリングを、以下に説明
するようなアンギュラ接触タイプとする。
【００２７】つまり、パワーローラ支持ベアリングが図
２につき前記したスラストタイプのものである場合に比
べて、パワーローラ内輪３ａと、ベアリングボール６と
の接点６ａが、パワーローラ回転軸線Ｏ2 から遠去かる
方向に移動するよう、また、パワーローラ外輪３ｂと、
ベアリングボール６との接点６ｂが、パワーローラ回転
軸線Ｏ2 に接近する方向に移動するよう、パワーローラ
内輪３ａおよびパワーローラ外輪３ｂのボール転動溝１
１，１２の溝形状を決定する。
２につき前記したスラストタイプのものである場合に比
べて、パワーローラ内輪３ａと、ベアリングボール６と
の接点６ａが、パワーローラ回転軸線Ｏ2 から遠去かる
方向に移動するよう、また、パワーローラ外輪３ｂと、
ベアリングボール６との接点６ｂが、パワーローラ回転
軸線Ｏ2 に接近する方向に移動するよう、パワーローラ
内輪３ａおよびパワーローラ外輪３ｂのボール転動溝１
１，１２の溝形状を決定する。
【００２８】これにより、上記の接点６ａ，６ｂ間を結
んだ線βがパワーローラ回転軸線Ｏ 2 に対して傾斜し、
これと点ｅ1 において交差することとなるが、この交点
ｅ1がパワーローラ支持部材であるトラニオン５に形成
された外輪支持面５ａよりも内輪３ａから遠い側に位置
するよう、ボール転動溝１１，１２の溝形状を決定す
る。
んだ線βがパワーローラ回転軸線Ｏ 2 に対して傾斜し、
これと点ｅ1 において交差することとなるが、この交点
ｅ1がパワーローラ支持部材であるトラニオン５に形成
された外輪支持面５ａよりも内輪３ａから遠い側に位置
するよう、ボール転動溝１１，１２の溝形状を決定す
る。
【００２９】かかる構成においては、図１にＦで示すパ
ワーローラ挟圧力にともない入出コーンディスク１，２
（図１および図２参照）からパワーローラ３の内輪３ａ
に入力される接触荷重は、ボール６を介してパワーロー
ラ３の外輪３ｂに伝達され、最終的にはトラニオン５の
外輪支持面５ａに達する。
ワーローラ挟圧力にともない入出コーンディスク１，２
（図１および図２参照）からパワーローラ３の内輪３ａ
に入力される接触荷重は、ボール６を介してパワーロー
ラ３の外輪３ｂに伝達され、最終的にはトラニオン５の
外輪支持面５ａに達する。
【００３０】この際、接触荷重は内輪３ａから接点６ａ
においてボール６に入力され、その後、該ボール６から
接点６ｂにおいて外輪３ｂに伝達されることになり、接
点６ａ，６ｂ間を結んだ線βがボール６上における接触
荷重の作用線となる。
においてボール６に入力され、その後、該ボール６から
接点６ｂにおいて外輪３ｂに伝達されることになり、接
点６ａ，６ｂ間を結んだ線βがボール６上における接触
荷重の作用線となる。
【００３１】ところで、ボール６上における接触荷重の
作用線βをパワーローラ回転軸線Ｏ 2 に対して傾斜さ
せ、両者の交点ｅ1 がトラニオン５上の外輪支持面５ａ
よりも内輪３ａから遠い側に位置するよう、作用線βの
傾斜状態を決定したことから、トラニオン５に対する接
触荷重の作用点を、トラニオン５の長手方向中央部に持
ち来すことができ、これにより見掛け上、トラニオン５
の両端支持スパンを増大したと同じことになる。
作用線βをパワーローラ回転軸線Ｏ 2 に対して傾斜さ
せ、両者の交点ｅ1 がトラニオン５上の外輪支持面５ａ
よりも内輪３ａから遠い側に位置するよう、作用線βの
傾斜状態を決定したことから、トラニオン５に対する接
触荷重の作用点を、トラニオン５の長手方向中央部に持
ち来すことができ、これにより見掛け上、トラニオン５
の両端支持スパンを増大したと同じことになる。
【００３２】これがため、トラニオン５がボール６を経
て上記の通りに入力される接触荷重により変形される
も、この変形が、各ボール６の荷重分布を著しく不均一
にするようなものとはならず、静止状態を保つパワーロ
ーラ３の外輪３ｂが、トラニオン５の両端支持部に近い
箇所において偏磨耗したり、へたるといった前記従来装
置の問題を解消することができる。
て上記の通りに入力される接触荷重により変形される
も、この変形が、各ボール６の荷重分布を著しく不均一
にするようなものとはならず、静止状態を保つパワーロ
ーラ３の外輪３ｂが、トラニオン５の両端支持部に近い
箇所において偏磨耗したり、へたるといった前記従来装
置の問題を解消することができる。
【００３３】なお、この問題解決のためには、ボール６
上における接触荷重の作用線をγで示すように、パワー
ローラ回転軸線Ｏ2 に対し同方向へ一層大きく傾斜さ
せ、当該作用線γと、パワーローラ回転軸線Ｏ2 との交
点がｅ2 で示すごとく、トラニオン５上の外輪支持面５
ａ内に位置するような傾斜にするのが最も良いことを確
かめた。
上における接触荷重の作用線をγで示すように、パワー
ローラ回転軸線Ｏ2 に対し同方向へ一層大きく傾斜さ
せ、当該作用線γと、パワーローラ回転軸線Ｏ2 との交
点がｅ2 で示すごとく、トラニオン５上の外輪支持面５
ａ内に位置するような傾斜にするのが最も良いことを確
かめた。
【００３４】また本実施の形態においては、パワーロー
ラ外輪３ｂと、ベアリングボール６との接点６ｂを、前
記の通りパワーローラ回転軸線Ｏ2 に接近させるが、こ
のように接近させた量だけ、パワーローラ外輪３ｂの直
径Ｂを小さくする。
ラ外輪３ｂと、ベアリングボール６との接点６ｂを、前
記の通りパワーローラ回転軸線Ｏ2 に接近させるが、こ
のように接近させた量だけ、パワーローラ外輪３ｂの直
径Ｂを小さくする。
【００３５】この場合、外輪３ｂの直径Ｂを小さくした
分だけ、外輪３ｂの外周に被さるトラニオン５の箇所を
Ｄで示すように厚肉にすることができる。従来は、トラ
ニオン５がこの箇所において強度上のネックを生じてい
たが、本実施の形態においては、かかる強度上のネック
を解消してトラニオン５の強度を増すことができ、設計
上の自由度が増大する。
分だけ、外輪３ｂの外周に被さるトラニオン５の箇所を
Ｄで示すように厚肉にすることができる。従来は、トラ
ニオン５がこの箇所において強度上のネックを生じてい
たが、本実施の形態においては、かかる強度上のネック
を解消してトラニオン５の強度を増すことができ、設計
上の自由度が増大する。
【００３６】図５は、本発明の他の実施の形態を示し、
本実施の形態においては、基本的に図４におけると同様
に構成するが、パワーローラ３をトラニオン５に回転自
在に取り付けるためのピボットシャフト７に対し、外輪
３ｂを一体成形することとする。
本実施の形態においては、基本的に図４におけると同様
に構成するが、パワーローラ３をトラニオン５に回転自
在に取り付けるためのピボットシャフト７に対し、外輪
３ｂを一体成形することとする。
【００３７】かかる構成になるトロイダル型無段変速機
によれば、パワーローラ３の外輪３ｂが、接触荷重の受
け止め強度を増大されることから、トラニオン５への接
触荷重入力を減じてその変形自身を小さくすることがで
き、図４に示した実施の形態における前記の作用効果、
つまり各ボール６の荷重分布を均一にするという作用効
果を更に顕著に奏し得る。
によれば、パワーローラ３の外輪３ｂが、接触荷重の受
け止め強度を増大されることから、トラニオン５への接
触荷重入力を減じてその変形自身を小さくすることがで
き、図４に示した実施の形態における前記の作用効果、
つまり各ボール６の荷重分布を均一にするという作用効
果を更に顕著に奏し得る。
【図１】トロイダル型無段変速機の一般的な構成を模式
的に示す略線図である。
的に示す略線図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面に相当する従来のトロイダル
型無段変速機の実態断面図である。
型無段変速機の実態断面図である。
【図３】従来のパワーローラ支持構造を示し、（ａ）
は、トラニオンが変形する前の状態を示す模式図、
（ｂ）は、トラニオンが変形した時の状態を示す模式
図、（ｃ）は、トラニオンの両端支持スパンを長くした
場合において、トラニオンの変形状態を示す模式図であ
る。
は、トラニオンが変形する前の状態を示す模式図、
（ｂ）は、トラニオンが変形した時の状態を示す模式
図、（ｃ）は、トラニオンの両端支持スパンを長くした
場合において、トラニオンの変形状態を示す模式図であ
る。
【図４】本発明一実施の形態になるトロイダル型無段変
速機のパワーローラ支持構造を示す縦断側面図である。
速機のパワーローラ支持構造を示す縦断側面図である。
【図５】本発明の更に他の実施の形態になるパワーロー
ラ支持構造を示す縦断側面図である。
ラ支持構造を示す縦断側面図である。
１ 入力コーンディスク ２ 出力コーンディスク ３ パワーローラ 3a 内輪 3b 外輪 ４ ローディングカム ５ トラニオン（パワーローラ支持部材） 5a 外輪支持面 ６ ボール（ころがり素子） ７ ピボットシャフト ９ アッパリンク 10 ロアリンク 11 ボール溝 12 ボール溝 β 接触荷重作用線 γ 接触荷重作用線
Claims (3)
- 【請求項１】 同軸に対向配置された入出力コーンディ
スクと、これら入出力コーンディスク間に動力伝達可能
に挟圧したパワーローラと、該パワーローラを回転自在
に支持しつつパワーローラ回転軸線と直交する首振り軸
線の周りに傾転可能なパワーローラ支持部材とを具え、 前記パワーローラを、入出コーンディスクに摩擦接触す
る内輪と、前記挟圧にともない入出コーンディスクから
前記内輪に入力される接触荷重をころがり素子を介して
受け止める外輪とで構成し、 この外輪を前記接触荷重に抗し、前記パワーローラ支持
部材上の外輪支持面でパワーローラ回転軸線方向に支え
るようにしたトロイダル型無段変速機において、 前記ころがり素子上における前記接触荷重の作用線とパ
ワーローラ回転軸線との交点が、前記外輪支持面よりも
前記内輪から遠い側に位置するよう、前記作用線をパワ
ーローラ回転軸線に対して傾斜させたことを特徴とする
トロイダル型無段変速機。 - 【請求項２】 請求項１において、前記作用線の傾斜に
よりころがり素子と外輪との接触点がパワーローラ回転
軸線に向けて接近した量だけ、前記外輪の直径を小さく
したことを特徴とするトロイダル型無段変速機。 - 【請求項３】 請求項１または２において、パワーロー
ラをパワーローラ支持部材に回転自在に取り付けるため
のピボットシャフトに対し、前記外輪を一体化したこと
を特徴とするトロイダル型無段変速機。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7281490A JPH09126288A (ja) | 1995-10-30 | 1995-10-30 | トロイダル型無段変速機 |
| DE19644958A DE19644958C2 (de) | 1995-10-30 | 1996-10-29 | Getriebe mit stufenlos verstellbarem Übersetzungsverhältnis |
| US08/739,442 US5823911A (en) | 1995-10-30 | 1996-10-29 | Supports for power rollers for use in toroidal-type continuously variable transmissions |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7281490A JPH09126288A (ja) | 1995-10-30 | 1995-10-30 | トロイダル型無段変速機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09126288A true JPH09126288A (ja) | 1997-05-13 |
Family
ID=17639920
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7281490A Pending JPH09126288A (ja) | 1995-10-30 | 1995-10-30 | トロイダル型無段変速機 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5823911A (ja) |
| JP (1) | JPH09126288A (ja) |
| DE (1) | DE19644958C2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999008020A1 (fr) * | 1997-08-05 | 1999-02-18 | Isuzu Motors Limited | Transmission a changement de vitesses continu et de type toroidal |
| US6174258B1 (en) | 1997-10-30 | 2001-01-16 | Nsk Ltd. | Toroidal-type continuously variable transmission |
| JP2002181150A (ja) * | 2000-12-11 | 2002-06-26 | Nsk Ltd | トロイダル型無段変速機 |
| US6733415B2 (en) | 2000-10-17 | 2004-05-11 | Nissan Motor Co., Ltd. | Power roller for a toroidal continuously variable transmission |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3661371B2 (ja) * | 1997-10-31 | 2005-06-15 | 日本精工株式会社 | トロイダル形無段変速機のパワーローラ軸受 |
| JP3661377B2 (ja) * | 1997-11-17 | 2005-06-15 | 日本精工株式会社 | ハーフトロイダル形無段変速機 |
| JP4362883B2 (ja) * | 1999-02-15 | 2009-11-11 | 日本精工株式会社 | トロイダル型無段変速機 |
| US6332858B1 (en) * | 1999-04-30 | 2001-12-25 | Nissan Motor Co., Ltd. | Toroidal continuously variable transmission |
| JP2001248702A (ja) * | 2000-03-03 | 2001-09-14 | Nsk Ltd | トロイダル型無段変速機 |
| JP3769651B2 (ja) * | 2002-04-25 | 2006-04-26 | 日産自動車株式会社 | トロイダル型無段変速機 |
| DE102005005943A1 (de) * | 2005-02-10 | 2006-08-24 | Michail Ciornyj | Stufenloses Getriebe |
| WO2014117167A1 (en) | 2013-01-28 | 2014-07-31 | Robert Hornblower Meyer | Continuously variable drive mechanism |
| US10030697B2 (en) * | 2015-05-07 | 2018-07-24 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Axial bearing bridge for ball ramp |
| CN106931114B (zh) * | 2016-12-21 | 2019-03-29 | 四川大学 | 一种自适应变速无自旋牵引式无级变速器 |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3299744A (en) * | 1963-09-04 | 1967-01-24 | Excelermatic | Toroidal-type transmission |
| US4434675A (en) * | 1981-09-11 | 1984-03-06 | Excelermatic Inc. | Transmission ratio control arrangement for a precess cam controlled infinitely variable traction roller transmission |
| JPS5977121A (ja) * | 1982-10-25 | 1984-05-02 | Nippon Seiko Kk | スラスト玉軸受 |
| JPS622062A (ja) * | 1985-06-25 | 1987-01-08 | Honda Motor Co Ltd | 摩擦式無段変速機 |
| US4909092A (en) * | 1988-04-18 | 1990-03-20 | Nippon Seiko Kabushiki Kaisha | Toroidal type infinitely variable transmission |
| US5391126A (en) * | 1992-08-05 | 1995-02-21 | Nsk Ltd. | Toroidal type continuously variable transmission |
| JP2870347B2 (ja) * | 1993-03-01 | 1999-03-17 | 日産自動車株式会社 | 摩擦車式無段変速機の変速制御装置 |
| JP3303503B2 (ja) * | 1994-02-18 | 2002-07-22 | 日本精工株式会社 | パワーローラ用スラスト玉軸受 |
| US5536091A (en) * | 1994-02-18 | 1996-07-16 | Nsk Ltd. | Thrust ball bearing for use with power rollers |
| JPH07239003A (ja) * | 1994-02-25 | 1995-09-12 | Nippon Seiko Kk | パワーローラ用スラスト玉軸受 |
| JP3246165B2 (ja) * | 1994-03-02 | 2002-01-15 | 日本精工株式会社 | トロイダル型無段変速機 |
| JP3314520B2 (ja) * | 1994-04-08 | 2002-08-12 | 日本精工株式会社 | トロイダル型無段変速機用スラスト玉軸受 |
-
1995
- 1995-10-30 JP JP7281490A patent/JPH09126288A/ja active Pending
-
1996
- 1996-10-29 DE DE19644958A patent/DE19644958C2/de not_active Expired - Fee Related
- 1996-10-29 US US08/739,442 patent/US5823911A/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999008020A1 (fr) * | 1997-08-05 | 1999-02-18 | Isuzu Motors Limited | Transmission a changement de vitesses continu et de type toroidal |
| US6152850A (en) * | 1997-08-05 | 2000-11-28 | Isuzu Motors Limited | Toroidal type continuously variable transmission |
| US6174258B1 (en) | 1997-10-30 | 2001-01-16 | Nsk Ltd. | Toroidal-type continuously variable transmission |
| US6733415B2 (en) | 2000-10-17 | 2004-05-11 | Nissan Motor Co., Ltd. | Power roller for a toroidal continuously variable transmission |
| JP2002181150A (ja) * | 2000-12-11 | 2002-06-26 | Nsk Ltd | トロイダル型無段変速機 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE19644958C2 (de) | 2003-04-10 |
| US5823911A (en) | 1998-10-20 |
| DE19644958A1 (de) | 1997-05-07 |
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