JPH11118012A - トロイダル型無段変速機のトラニオン支持部の回転軸受 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 軸受容量を減少させることなくラジアルニー
ドルと壁面との間の滑り接触を防止することができるト
ロイダル型無段変速機のトラニオン支持部の回転軸受を
提供する 【解決手段】 パワーローラを回転自在に保持している
トラニオンの枢軸と、トロイダル型無段変速機のケーシ
ング内に設けられている支持板上に穿設された回転穴と
の間に配置され、トラニオンの揺動時に生じる回転抵抗
を軽減するトロイダル型無段変速機のトラニオン支持部
の回転軸受において、回転穴の内壁面に当接する球面リ
ング及び球面リングとトラニオンの枢軸外周面との間に
挟持される複数本のラジアルニードルから構成されるラ
ジアルニードル軸受の両端部に、それぞれスラストニー
ドル軸受を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば自動車の変
速機として使用されるトロイダル型無段変速機のトラニ
オンの枢軸に装着される回転軸受に関する。

【０００２】

【従来の技術】主に自動車用の変速機として従来より研
究が進められているトロイダル型無段変速機は図３のよ
うな構造となっており、互いに対向する面１ａ及び２ａ
がそれぞれ円弧形状の凹断面を有する入力ディスク１及
び出力ディスク２と、これらのディスク１、２間に挟持
される回転自在なパワーローラ３とを組み合わせた構造
のトロイダル変速機構を備えている。このとき、入力デ
ィスク１は、トルク入力軸４方向への移動が可能なよう
にトルク入力軸４に対して駆動結合され、一方出力ディ
スク２は、トルク入力軸４に対して相対的に回転可能か
つ入力ディスク１から離れる方向への移動が制限される
ように入力ディスク１と対向して取り付けられる。

【０００３】上述のようなトロイダル型変速機構におい
ては、入力ディスク１が回転するとパワーローラ３を介
して出力ディスク２が逆回転するため、トルク入力軸４
に入力された回転運動は、逆方向の回転運動として出力
ディスク２へと伝達されて出力ギア５から取り出され
る。この際、パワーローラ３の周面３ａが入力ディスク
１の対向面１ａの外周付近と出力ディスク２の対向面２
ａの中心付近とにそれぞれ当接するようにパワーローラ
３の回転軸６の傾斜角度を変化させることでトルク入力
軸４から出力ギア５への増速が行なわれ、これとは逆
に、パワーローラ３の周面３ａが入力ディスク１の対向
面１ａの中心付近と出力ディスク２の対向面２ａの外周
付近とにそれぞれ当接するようにパワーローラ３の回転
軸６の傾斜角度を変化させることでトルク入力軸４から
出力ギア５への減速が行なわれる。さらに両者の中間の
変速比についても、パワーローラ３の回転軸６の傾斜角
度を適当に調節することにより、ほぼ無段階に得ること
ができる。

【０００４】図４は、図３に示したトロイダル型無段変
速機のＡ−Ａにおける断面図である。軸受を介してパワ
ーローラ３と回転自在に結合しているトラニオン７の両
端部には、トルク入力軸４と捩じれの位置関係にある枢
軸８が植設されており、この枢軸８がトロイダル型無段
変速機のケーシング内に設けられた支持板９上の回転穴
内に配置されることによって、トラニオン７は枢軸８の
まわりの揺動回転及び枢軸８方向への変位が可能なよう
に支持されている。また枢軸８の一方の端部には、ロッ
ド１０、ピストン１１、及びシリンダ１２を備えた押圧
装置１３が配置されており、シリンダ１２内で醸成され
る油圧によりピストン１１を枢軸８方向へと駆動するこ
とで、ピストン１１と一体形成されたロッド１０と結合
しているトラニオン７の枢軸８方向の位置が制御される
ようになっている。

【０００５】この押圧装置１３によってトラニオン７が
枢軸８方向に変位されると、パワーローラ３と入力ディ
スク１の対向面１ａとの当接部及びパワーローラ３と出
力ディスク２の対向面２ａとの当接部に生じる摩擦力の
方向がそれぞれ変化するため、トラニオン７がパワーロ
ーラ３と共に枢軸８のまわりで揺動回転して、パワーロ
ーラ３の回転軸６の傾斜角度を変化させる。したがっ
て、押圧装置１３のシリンダ１２内に供給する油圧を変
速機の負荷に応じて増減させることで、入力ディスク１
及び出力ディスク２とパワーローラ３との各当接位置が
両ディスク１、２の半径方向に亘って変位され、入力デ
ィスク１と出力ディスク２の間で所望の変速比が得られ
る。

【０００６】上述のようなトラニオン７の揺動回転運動
を円滑に行わせるために、トラニオン７支持部の枢軸８
と支持板９上の回転穴との間には、回転軸受２０が配置
される。図５は、このような回転軸受２０の一例である
総ころ型のラジアルニードル軸受を拡大して示してい
る。この総ころ型のラジアルニードル軸受は、外側面が
高さ方向に亘って球面形状となっている中空の球面リン
グ２１と、複数本のラジアルニードル２２とから構成さ
れている。球面リング２１は、外側面の一部が支持板９
上の回転穴の内壁に当接するよう配置され、複数本のラ
ジアルニードル２２は、球面リング２１の内側面とトラ
ニオン７の枢軸８外周面との間に枢軸８の外周面に沿っ
た方向への転動が自在に行えるよう挟持される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】トラニオン支持部に配
置された総ころ型のラジアルニードル軸受は、トラニオ
ンの揺動回転時に枢軸に対して加わるラジアル方向の荷
重を支承している。その際、各ラジアルニードルが起こ
すスキューによって軸受部にスラスト分力が発生する
と、ラジアルニードル及び球面リングが軸受端面方向の
壁面に強く押し付けられる。このような枢軸方向への強
い押圧力を受けた状態では、ラジアルニードル軸受端面
と壁面との間に滑り接触が発生するため、軸受端面の摩
耗や枢軸の焼き付きが生じてトラニオン支持部の耐久性
が損なわれるばかりでなく、増大する軸受の回転抵抗に
よってトロイダル型無段変速機の変速効率を悪化させて
いた。

【０００８】また、このようなラジアルニードルのスキ
ューを防止する手段として、ラジアルニードルを保持す
るための保持器を配置する構成が考えられる。ところ
が、回転軸受が配置されている限られた空間内にラジア
ルニードルの保持器を組み込むためには、保持器が占め
る空間の分だけラジアルニードル自身の寸法を縮小しな
ければならない。その結果、回転軸受としての容量が減
少するため、軸受の剥離が起こる危険性が高くなってし
まうことは避けられない。

【０００９】本発明は、上述の事情によりなされたもの
であり、軸受容量を減少させることなくラジアルニード
ルと壁面との間の滑り接触を防止することができるトロ
イダル型無段変速機のトラニオン支持部の回転軸受の提
供を目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、トルク入力軸
に対して駆動結合される入力ディスクと前記トルク入力
軸に対して相対的に回転可能なように前記入力ディスク
と対向して取り付けられる出力ディスクとに当接して両
ディスク間の駆動力伝達を行うパワーローラを回転自在
に保持しているトラニオンの枢軸と、トロイダル型無段
変速機のケーシング内に設けられている支持板上に穿設
された回転穴との間に配置され、前記トラニオンの揺動
時に生じる回転抵抗を軽減するトロイダル型無段変速機
のトラニオン支持部の回転軸受に関するものであり、本
発明の上記目的は、前記回転穴の内壁面に当接する球面
リング及び前記球面リングと前記トラニオンの枢軸外周
面との間に挟持される複数本のラジアルニードルから構
成されるラジアルニードル軸受の両端部に、それぞれス
ラストニードル軸受を設けることにより達成される。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明は、トラニオン支持部の回
転軸受の構造に特徴を有するものであり、トラニオン支
持部の回転軸受以外の部分については、従来のトロイダ
ル型無段変速機と全く同様に構成することができる。す
なわち、本発明のトラニオン支持部の回転軸受が組み込
まれたトロイダル型無段変速機の一実施例は、従来例の
説明と同様、図３に示すようになる。そのため、以下で
はトロイダル型無段変速機全体の構成及び作用に関する
詳細な説明を省略する。

【００１２】図１は、図３に示した本発明の回転軸受が
組み込まれたトロイダル型無段変速機のＡ−Ａにおける
断面図である。本発明の回転軸受２０は、従来の回転軸
受と同様に、トラニオン７の枢軸８と、トロイダル型無
段変速機のケーシング内に設置されている支持板９上の
回転穴との間に配置される。

【００１３】また図２は、図１のトロイダル型無段変速
機に組み込まれた本発明の回転軸受の一実施例を拡大し
て示したものである。本発明の回転軸受２０は、従来の
回転軸受と同様、外側面が高さ方向に亘って球面形状と
なっている中空の球面リング２１と、複数本のラジアル
ニードル２２とから構成されているラジアルニードル軸
受を備えており、球面リング２１は、外側面の一部が支
持板９上の回転穴の内壁に当接するよう配置され、複数
本のラジアルニードル２２は、球面リング２１の内側面
とトラニオン７の枢軸８外周面との間に枢軸８の外周面
に沿った方向への転動が自在に行えるよう挟持される。

【００１４】本発明の回転軸受２０では、更にラジアル
ニードル軸受の両端部に、それぞれ複数本のスラストニ
ードル２３及びスラストレース２４からなるスラストニ
ードル軸受を配置している。スラストニードル２３は、
枢軸８の円周方向に沿った転動が自在に行えるよう、ラ
ジアルニードル軸受端面とスラストレース２４との間に
保持される。なお、ラジアルニードル軸受の両端部に配
置するスラストニードル軸受は、スラストレースを含ま
ないものであっても良い。

【００１５】トラニオン支持部の回転軸受を構成するラ
ジアルニードル２２は、前述のように、トラニオン７の
揺動回転時に枢軸に対して加わるラジアル方向の荷重を
支承しながら転動することで、トラニオン７の揺動回転
を円滑に行わせて、トロイダル型無段変速機のトルク伝
達効率を向上させており、軸受の作動中に各ラジアルニ
ードル２２にスキューが発生すると、軸受部に働くスラ
スト分力の影響により、ラジアルニードル２２及び球面
リング２１に対して軸受端面方向への強い押圧力が作用
する。

【００１６】本発明では、ラジアルニードル２２及び球
面リング２１が軸受端面方向の壁面に強く押し付けられ
る場合にも、ラジアルニードル軸受の両端面と壁面との
間にそれぞれ配置されたスラストニードル軸受によって
スラスト分力が負荷されるため、軸受端面と壁面との間
に滑り接触が生じない。この結果、軸受端面の摩耗や枢
軸８の焼き付きが防止され、回転抵抗も低減される。

【００１７】

【発明の効果】上述のように、本発明のトロイダル型無
段変速機のトラニオン支持部の回転軸受によれば、軸受
容量を減少させることなくラジアルニードルと壁面との
間の滑り接触を防止することができるため、軸受端面の
摩耗や枢軸の焼き付きが防止されてトラニオン支持部の
長寿命化が図れると共に、回転抵抗が低減されてトロイ
ダル型無段変速機の変速効率を向上させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のトラニオン支持部の回転軸受が組み込
まれたトロイダル型無段変速機の一実施例を示している
断面図である。

【図２】図１の回転軸受部分を示している拡大図であ
る。

【図３】一般的なトロイダル型無段変速機の一構成例を
示している図である。

【図４】従来のトラニオン支持部の回転軸受が組み込ま
れたトロイダル型無段変速機の一例を示している断面図
である。

【図５】図４の回転軸受部分を示している拡大図であ
る。

【符号の説明】

１ 入力ディスク １ａ 入力ディスク対向面 ２ 出力ディスク ２ａ 出力ディスク対向面 ３ パワーローラ ３ａ パワーローラ周面 ４ トルク入力軸 ５ 出力ギア ６ 回転軸 ７ トラニオン ８ 枢軸 ９ 支持板 １０ ロッド １１ ピストン １２ シリンダ １３ 押圧装置 ２０ 回転軸受 ２１ 球面リング ２２ ラジアルニードル ２３ スラストニードル ２４ スラストレース

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トルク入力軸に対して駆動結合される入
   力ディスクと前記トルク入力軸に対して相対的に回転可
   能なように前記入力ディスクと対向して取り付けられる
   出力ディスクとに当接して両ディスク間の駆動力伝達を
   行うパワーローラを回転自在に保持しているトラニオン
   の枢軸と、トロイダル型無段変速機のケーシング内に設
   けられている支持板上に穿設された回転穴との間に配置
   され、前記トラニオンの揺動時に生じる回転抵抗を軽減
   するトロイダル型無段変速機のトラニオン支持部の回転
   軸受において、前記回転穴の内壁面に当接する球面リン
   グ及び前記球面リングと前記トラニオンの枢軸外周面と
   の間に挟持される複数本のラジアルニードルから構成さ
   れるラジアルニードル軸受の両端部に、それぞれスラス
   トニードル軸受を設けたことを特徴とするトロイダル型
   無段変速機のトラニオン支持部の回転軸受。