JPH0942403A - トロイダル型無段変速機 - Google Patents

トロイダル型無段変速機

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JPH0942403A
JPH0942403A JP18723995A JP18723995A JPH0942403A JP H0942403 A JPH0942403 A JP H0942403A JP 18723995 A JP18723995 A JP 18723995A JP 18723995 A JP18723995 A JP 18723995A JP H0942403 A JPH0942403 A JP H0942403A
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power roller
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shaft
retainer
output disk
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Ken Yamamoto
建 山本
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 転動溝に対する保持器の偏心を抑制して、寿
命を確保する。 【構成】 入出力ディスクに面した所定の位置に回動軸
を備えたトラニオン1から入出力ディスクへ向けて突設
された軸2と、入出力ディスクに挟持されるとともに、
軸2に挿通されたパワーローラ22と、パワーローラ2
2に対向するトラニオン1側に配設されてパワーローラ
22を軸支する複数のボールベアリング3を転動自在に
案内する外輪4と、ボールベアリング3を案内する環状
の保持器7a、7bとを備えて、保持器7a、7bの径
方向への変位を規制する凸部6を外輪4に形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両等に用いられ
るトロイダル型無段変速機において、パワーローラを支
持する軸受の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】トロイダル型無段変速機のパワーローラ
を支持する構造としては、特開平5−71515号公報
に示すようなものが知られている。
【0003】これについて説明すると、図3に示すよう
に、一対のトロイダル状に形成された入力ディスク1
8、出力ディスク20を入力軸14と同軸上に配設した
もので、入力ディスク18及び出力ディスク20に押圧
される一対のパワーローラ22、22の傾斜角を変更す
ることで任意の変速比を無段階に設定可能とするもので
ある。
【0004】入力軸14の基端側に設けた皿バネ70
と、入力軸14の左端側に設けたカムローラ79が発生
する圧力によって、入力ディスク18と出力ディスク2
0との間に挟持されたパワーローラ22が、入力ディス
ク18から出力ディスク20へトルクを伝達し、出力デ
ィスク20と一体となって回転する出力歯車26を介し
て図示しない出力軸を駆動する。
【0005】このパワーローラ22は、図中紙面の貫通
方向へ変位可能かつ軸回りに揺動可能なトラニオン1か
ら入力軸14へ向けて突設された軸2に軸支されて、ト
ラニオン1の軸方向の変位に応じて回転しながら傾斜角
を変更し、入力ディスク18及び出力ディスク20の接
触半径を変更することで変速比の変更を行う。この軸2
は、紙面の貫通方向へのトラニオン1の変位に応じてパ
ワーローラ22を傾斜させるため、所定の偏心軸で構成
される。
【0006】パワーローラ22は、大きな圧力を受けな
がら高速で回転する必要があるため、トラニオン1とパ
ワーローラ22との間に軸2のスラスト方向の荷重を支
持するボールベアリング3を介装している。
【0007】図4に示すように、ボールベアリング3
は、トラニオン1に設けた外輪4’とパワーローラ22
との間に介装されるもので、外輪4’に形成された環状
の転動溝5と、この転動溝5と対向して内輪側を構成す
るパワーローラ22に形成された環状の転動溝23との
間に挟持され、複数のボールベアリング3が、転動溝
5、23に沿って軸2の回りを公転する。
【0008】このようなボールベアリング3では、ボー
ルや転動溝5、23の製作精度または加わる荷重の不均
一によって、各々のボールベアリング3に働く力や速度
は異なっている。
【0009】そこで、各ボールベアリング3の内周及び
外周(軸2に面した側を内周、この内周の反対側を外周
とする)でそれぞれ係合する環状の保持器7a、7bを
軸2(ボールの公転軸)と同軸的に配設し、各ボールベ
アリング3に働く不均一な力を保持器7a、7bで分
散、支持して、ボールベアリング3を正しく回転させて
いる。
【0010】なお、パワーローラ22と軸2の間には、
ラジアル方向の位置決めを行うローラーベアリング16
が介装される。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ようなトロイダル型無段変速機では、ボールベアリング
3の転動に応じて保持器7a、7bも軸2を中心に回転
するが、これら保持器7a、7bはボールベアリング3
によってのみ支持されるため、各ボールに働く不均一な
力が保持器7a、7bに加わり、図5に示すように、保
持器7a、7bの回転中心C2が、転動溝5、23の公
転中心C1に対して偏心する。この保持器と転動溝の偏
心によって、ボールベアリング3が転動溝5、23の中
心からずれて摩耗の進行により寿命が低下したり、ボー
ルベアリング3に働く力をすべて保持器7a、7bで受
けるため、保持器の強度を確保しなければならず、さら
に、保持器7a、7bの製作精度に起因する回転アンバ
ランスも保持器自身で支持しなければならず、この回転
アンバランスを支持するための強度も必要になるという
問題があった。
【0012】そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなさ
れたもので、パワーローラを支持するボールベアリング
の保持器を転動溝の中心に回転させることで、ボールベ
アリングの寿命及び保持器の強度を確保することを目的
とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】第1の発明は、入力軸に
結合された入力ディスクと、出力軸に結合された出力デ
ィスクと、これら入出力ディスクに面した所定の位置に
回動軸を備えたトラニオンと、このトラニオンから前記
入出力ディスクへ向けて突設された軸と、前記入出力デ
ィスクの対向面にそれぞれ形成されたトロイド状の溝に
挟持されるとともに、前記軸に挿通されたパワーローラ
と、このパワーローラに対向するトラニオン側に配設さ
れてパワーローラを軸支する複数の転動体を転動自在に
案内する外輪と、前記転動体を案内する環状の保持器と
を備えたトロイダル型無段変速機において、前記保持器
の径方向への変位を規制する変位規制手段を、パワーロ
ーラまたは外輪のうちの少なくとも一方に形成する。
【0014】また、第2の発明は、前記第1の発明にお
いて、前記変位規制手段は、前記保持器の内周と係合す
る。
【0015】また、第3の発明は、前記第1の発明にお
いて、前記変位規制手段は、前記保持器の外周と係合す
る。
【0016】
【作用】したがって、第1の発明は、入力ディスク及び
出力ディスクに挟持されたパワーローラはトラニオンの
変位に応じて傾転して変速比を連続的に変更する。パワ
ーローラはトラニオンから突設された軸に挿通されると
ともに、トラニオン側に配設された外輪とパワーローラ
との間に介装した複数の転動体によって軸支され、転動
体はパワーローラの回転に伴って保持器に案内されなが
ら転動するが、一方、保持器は変位規制手段によって径
方向の変位を規制されるため、転動体の公転中心と保持
器の回転中心を常時一致させることができ、さらに保持
器は、転動体から与えられる遠心力や自らの遠心力等を
変位規制手段へ分散させることができる。
【0017】また、第2の発明は、保持器は内周側で変
位規制手段と係合して、転動体の公転中心と保持器の回
転中心を一致させることができる。
【0018】また、第3の発明は、保持器は外周側で変
位規制手段と係合して、転動体の公転中心と保持器の回
転中心を一致させることができ、転動体が保持器の外周
側へ与える遠心力などの力を、変位規制手段に分散する
ことができる。
【0019】
【実施の形態】以下、本発明の一実施形態を添付図面に
基づいて説明する。
【0020】図1に示すように、前記従来例の図3に示
したトロイダル型無段変速機に本発明を適用した場合を
示し、転動体としての複数のボールベアリング3を案内
する転動溝5を形成した外輪4’を、保持器7aの内周
と係合する外輪4に置き換えたもので、その他は前記従
来例と同様であり、同一のものに同一の符号を付して説
明を省略する。
【0021】ボールベアリング3の内周には保持器7a
が、外周には保持器7bが係合しており、外輪4には変
位規制手段として保持器7aの内周と係合する円柱状の
凸部6がパワーローラ22側へ向けて突設される。
【0022】この凸部6は、転動溝5と同軸的に形成さ
れ、すなわち、軸2の軸線を中心とする所定の半径を備
え、軸2を中心に回転する保持器7aの内周と側面で係
合して、保持器7aの径方向の変位を規制する。
【0023】以上のように構成され、次に作用について
説明する。
【0024】パワーローラ22の回転に伴ってボールベ
アリング3が、転動溝5、23に沿って回転すると、保
持器7a、7bはボールベアリング3の公転に伴って回
転する。
【0025】保持器7aは、内周を外輪4に形成した凸
部6と係合しているため、径方向へ変形することはな
く、したがって、保持器7aは常に回転中心を転動溝5
の中心、すなわち、ボールベアリング3の公転中心に一
致させながら回転することができる。
【0026】前記従来例に示したように、ボールベアリ
ング3の製作誤差等に起因して、各ボールベアリング3
が不均一な力を保持器7a、7bに与えた場合、外周の
保持器7bがこの不均一な力の合力(図5参照)に応じ
て、径方向へ変位しようとしても、内周の保持器7aは
外輪4の凸部6と係合して径方向への変位を規制するた
め、保持器7a、7bはボールベアリング3の公転中心
を転動溝5の公転中心に一致させることができる。
【0027】したがって、前記従来例のように、ボール
ベアリング3は転動溝5から偏心することはなく、ボー
ルベアリング3の公転中心と、転動溝5の公転中心の偏
心により摩耗を防いで、ボールベアリング3及び転動溝
5、23の寿命を確保することができるのである。
【0028】さらに、保持器7a、7bに加わる力は、
外輪4の凸部6に伝達して分散されるため、保持器7
a、7bは前記従来例のように、ボールベアリング3や
回転アンバランスなどから受ける力のすべてを支持する
強度を確保する必要はなく、凸部6へ分散する力の配分
に応じた強度のみを備えるだけでよく、前記従来例に比
して強度を低下させることが可能となって、保持器7
a、7bの軽量化を図りながらも信頼性を向上させるこ
とができる。
【0029】なお、凸部6を円柱状に形成したが、図示
はしないが、径方向に所定の肉厚を備えた環状であって
も同様である。
【0030】図2は第2の実施形態を示し、ボールベア
リング3の外周と係合する保持器7bの外周下部に段部
17を形成するとともに、外輪4に保持器7bの段部1
7と係合する環状の凸部8をパワーローラ22へ向けて
突設したものである。
【0031】凸部8は外輪4の周縁に沿って転動溝5と
同軸的に形成されており、この凸部8の内周側面が保持
器7bの段部17と係合することで、上記と同様にし
て、保持器7a、7bの径方向の変位を規制して、保持
器7a、7bと転動溝5の回転中心を常時一致させるも
のである。
【0032】ここで、段部17は、保持器7bの外周側
面から外径を縮小する方向に形成され、凸部8を突設す
る外輪4の外径が拡大するのを抑制している。
【0033】この場合、前記第1実施形態のような効果
に加えて、ボールベアリング3及び保持器7bに加わる
遠心力を凸部8で直接受けることができ、保持器7bに
加わる力をさらに外輪4側へ分散させて、保持器7a、
7bに要求される強度をさらに低減することができ、信
頼性の向上及び小型軽量化を推進することが可能とな
る。
【0034】なお、上記実施形態において、外輪4には
保持器7aと係合する凸部6と、保持器7bと係合する
凸部8のうちの一方を設けた例を示したが、図示はしな
いが、外輪4に凸部6、8を共に設け、保持器7a、7
bの内周及び外周で径方向の変位を規制してもよい。
【0035】また、上記実施形態において、凸部6、8
を外輪4に形成したが、パワーローラ22から外輪4へ
向けて突設しても良く、あるいは、凸部6を外輪4に、
凸部8をパワーローラ22に形成することもできる。
【0036】また、上記実施形態において、凸部6、8
を円柱状または環状として連続的に形成したが、図示は
しないが、保持器7a、7bの外周、内周に沿って所定
の間隔で立設した柱状部材などによって断続的に形成し
てもよい。
【0037】
【発明の効果】以上説明したように第1の発明は、保持
器は変位規制手段によって常時転動体の公転中心と保持
器の回転中心を一致させることができ、前記従来例のよ
うに転動体が公転中心から偏心することはなくなって、
偏心による摩耗を防いで、転動体及び外輪の寿命を確保
して信頼性を向上させることが可能となり、さらに、保
持器に加わる力は、変位規制手段に分散されるため、前
記従来例のように、転動体や保持器の製作精度に起因す
る回転アンバランスなどの力のすべてを支持する必要は
なく、変位規制手段へ分散する力の配分に応じた強度の
みを備えるだけでよく、前記従来例に比して強度を低下
させることが可能となって、保持器の軽量化を図りなが
らも信頼性を向上させることができる。
【0038】また、第2の発明は、保持器は内周側で変
位規制手段と係合して、転動体の公転中心と保持器の回
転中心を一致させることができ、転動体が保持器の外周
側へ与える遠心力などの力は、転動体、保持器内周側を
介して変位規制手段に分散することができる。
【0039】また、第3の発明は、保持器は外周側で変
位規制手段と係合して、転動体の公転中心と保持器の回
転中心を一致させることができ、転動体が保持器の外周
側へ与える遠心力などの力を、変位規制手段に分散する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】パワーローラ及びボールベアリングを示す要部
断面図。
【図2】第2の実施形態を示すパワーローラ及びボール
ベアリングの断面図。
【図3】従来のトロイダル型無段変速機の要部断面図。
【図4】従来の例を示すパワーローラ及びボールベアリ
ングの断面図。
【図5】保持器と転動溝の偏心の様子を示す概念図。
【符号の説明】
1 トラニオン 2 軸 3 ボールベアリング 4 外輪 5、23 転動溝 6、8 凸部 7a、7b 保持器 18 入力ディスク 20 出力ディスク 22 パワーローラ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力軸に結合された入力ディスクと、出
    力軸に結合された出力ディスクと、これら入出力ディス
    クに面した所定の位置に回動軸を備えたトラニオンと、
    このトラニオンから前記入出力ディスクへ向けて突設さ
    れた軸と、前記入出力ディスクの対向面にそれぞれ形成
    されたトロイド状の溝に挟持されるとともに、前記軸に
    挿通されたパワーローラと、このパワーローラに対向す
    るトラニオン側に配設されてパワーローラを軸支する複
    数の転動体を転動自在に案内する外輪と、前記転動体を
    案内する環状の保持器とを備えたトロイダル型無段変速
    機において、前記保持器の径方向への変位を規制する変
    位規制手段を、パワーローラまたは外輪のうちの少なく
    とも一方に形成したことを特徴とするトロイダル型無段
    変速機。
  2. 【請求項2】 前記変位規制手段は、前記保持器の内周
    と係合す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。
  3. 【請求項3】 前記変位規制手段は、前記保持器の外周
    と係合す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。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6749343B2 (en) 2001-10-05 2004-06-15 Nsk Ltd. Power roller bearing for toroidal-type continuously variable transmission
US6800046B2 (en) 2000-09-19 2004-10-05 Nsk Ltd. Toroidal-type continuously variable transmission
US7033302B2 (en) * 2000-09-19 2006-04-25 Nsk Ltd. Toroidal-type continuously variable transmission
CN100455848C (zh) * 2007-02-09 2009-01-28 覃勇 球形无级传动变速器
JP2015132298A (ja) * 2014-01-10 2015-07-23 日本精工株式会社 トロイダル型無段変速機

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