JPH0638198Y2 - トロイダル型無段変速機の摩擦ローラ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、トロイダル型無段変速機に関する。

従来の技術 近年、車両用変速機としてトロイダル型無段変速をもち
いることが提案されている。

このトロイダル型無段変速機は、対向面がそれぞれトロ
イド曲面に形成される１対の入，出力ディスクを備え、
これら入，出力ディスク間に圧接により摩擦接触されて
回転される摩擦ローラが、首振り運動を行って傾斜され
ることにより、入力ディスクから出力ディスクへ無段階
の回転伝達、即ち無段階のトルク伝達が可能となってい
る。

ところで、トロイダル型無段変速機としては従来、例え
ば、特開昭63-225754号に開示されたようなものがあ
り、該トロイダル型無段変速機にあっては、上記摩擦ロ
ーラ（パワーローラ）がローラ支持部材（トラニオン）
に、軸受としてのスラストベアリングを介して回転自在
に支持され、該ローラ支持部材が自身の回動を伴って軸
方向移動されることにより、該摩擦ローラが傾斜される
構成となっている。

考案が解決しようとする課題 しかしながら、かかる従来のトロイダル型無段変速機に
あっては、摩擦ローラ自体がスラストベアリングの一方
のレースとして構成されているため、該スラストベアリ
ングでの発熱が直接摩擦ローラの摩擦面、つまり、該摩
擦ローラと入，出力ディスクとの接触面に影響されてし
まう。

即ち、トロイダル型無段変速機のトルク伝達ロスは、そ
のほとんどが上記スラストベアリングにより生じ、例え
ばトラクション伝導部、つまり、入力ディスクから摩擦
ローラを介して出力ディスクにトルク伝達する経路での
ロスに対して、スラストベアリングのロスは略５〜10倍
にも達し、そのロス分の多くが熱となって放出される。

従って、上記スラストベアリングの発熱が摩擦ローラの
摩擦面に伝達されると、当該摩擦面の潤滑液の粘度が低
くなり、上記トラクション伝導部での動力伝達能力が低
下されて、大トルクの入力時には摩擦ローラに滑りが発
生され易くなってしまうという課題があった。

そこで、本考案はかかる従来の課題に鑑みて、軸受で発
生される熱を遮断して、該熱が摩擦ローラの摩擦面に伝
達されないようにすることにより、該摩擦面の潤滑油の
粘度が異常に低くなるのを防止するようにしたトロイダ
ル型無段変速機の摩擦ローラを提供することを目的とす
る。

課題を解決するための手段 かかる目的を達成するために本考案は、入力ディスクと
出力ディスクとの対向面間に圧接して摩擦接触される摩
擦ローラと、 該摩擦ローラを軸受を介して回転可能に支持するローラ
支持部材とを備え、 上記摩擦ローラが上記入，出力ディスク間で転動される
ことにより、これら入，出力ディスク間でのトルク伝達
が行われるトロイダル型無段変速機において、 上記軸受と上記摩擦ローラの摩擦面との間に断熱材を介
在させることにより構成する。

作用 以上の構成により本考案のトロイダル型無段変速機の摩
擦ローラにあっては、軸受と摩擦ローラの摩擦面との間
に介在される断熱材により、該軸受で発生された熱が該
摩擦面に伝達されるのを遮断することができる。

このため、上記摩擦面の潤滑液の温度上昇を抑制して粘
度を低く保つことができるため、摩擦ローラの滑りが防
止されることになる。

実施例 以下、本考案の実施例を図に基づいて詳細に説明する。

即ち、第１図は本考案の摩擦ローラが用いられたトロイ
ダル型無段変速機10の一実施例を示し、図中右側に配置
される図外のエンジンの出力は図外のトルクコンバータ
を介して入力軸14に伝達される。

上記入力軸14には、これを支持軸として入力ディスク16
および出力ディスク18が対向配置され、これら入，出力
ディスク16,18の対向面にそれぞれ形成されたトロイド
面間には、摩擦ローラ20が配置され、該摩擦ローラ20の
外周に設けられる摩擦面20aはそれぞれのトロイド面に
圧接されて摩擦接触される。

尚、摩擦ローラ20は、入力軸14に対して対称に１対設け
られ、それぞれの摩擦ローラ20と入，出力ディスク16,1
8との接触面には、上記入力軸14に形成された潤滑油噴
出口14a,14bから常時潤滑油が供給されている。

上記入力ディスク16には後述の皿ばね58による予圧力お
よび後述のローディングカム70による押圧力が作用し、
かつ、該ローディングカム装置70を介して入力軸14のト
ルクが入力される一方、該入力ディスク16のトルクは、
上記摩擦ローラ20が図外のアクチュエータを介して傾斜
されることにより無段階に変化されて、上記出力ディス
ク18に伝達される。

上記出力ディスク18には出力用の歯車22がキー23を介し
て一体に回転可能に設けられ、該出力ディスク18に伝達
されたトルクは、該歯車22を介して図外の駆動輪に出力
される。

ところで、上記入力軸14はボールベアリング50およびニ
ードルベアリング52を介してケーシングに回転自在に、
かつ、若干の軸方向移動が可能に支持されている。

上記入力軸14と上記ボールベアリング50との間にはスペ
ーサ54が設けられると共に、該スペーサ54と入力軸14に
螺合されるローディングナット56との間には上記皿ばね
58が設けられており、該皿ばね58の付勢力が該ローディ
ングナット56を介して入力軸14を図中右方向に押圧す
る。

上記入，出力ディスク16,18はそれぞれ入力軸14にニー
ドルベアリング66,68を介して回転可能に取り付けら
れ、一方の入力ディスク16と入力軸14との間には上記ロ
ーディングカム装置70が設けられると共に、他方の出力
ディスク18は上記歯車22と共にボールベアリング72を介
してケーシングに回転自在に支持される。

上記ローディングカム装置70は、入力軸14にスプライン
結合されるカムフランジ76と、該カムフランジ76と入力
ディスク16の対向面にそれぞれ形成されるカム面76a,16
a間に配置されるカムローラ78とによって構成される。

尚、カムフランジ76は入力軸14に形成された鍔部80によ
って図中左側への移動が阻止されている。

そして、上記入力ディスク16には上記ローディングカム
装置70を介して入力軸14のトルクが伝達されると共に、
該ローディングカム装置70は入力トルクの変化に伴って
カムフランジ76と入力ディスク16が相対回転されること
により、入力ディスク16の押圧力が変化されるようにな
っており、例えば入力トルクが増大されると、これら両
者を互いに引き離そうとする力、即ち、入力ディスク16
を出力ディスク18方向に押圧しようとする力が増加され
る。

上記摩擦ローラ20は、ローラ支持部材82から突出される
偏心軸84にニードルベアリング86を介して回転自在に支
持されると共に、該摩擦ローラ20とローラ支持部材82と
の間には軸受としてのスラストベアリング88が介在さ
れ、該スラストベアリング88によって該摩擦ローラ20が
入，出力ディスク16,18に押圧される際の反力を受け止
めるようになっている。

上記スラストベアリング88は、ローラ支持部材82にメタ
ルプレート90を介して当接されるレース88aと、上記摩
擦ローラ20を他方のレースとしてこれとの間に配置され
るボール88bとによって構成される。

そして、アクチュエータを介してローラ支持部材86が同
紙面直角方向に移動されることにより、該ローラ支持部
材86の回転を伴って摩擦ローラ20は首振り運動、つまり
傾斜されるようになっている。

尚、上記アクチュエータは、例えば、従来例として開示
した特開昭63-225754号公報に記載されるように、車両
運転条件に応じて回転されるステップモータにより作動
されるコントロールバルブが設けられ、該コントロール
バルブから供給される油圧により駆動されるようになっ
ている。

ここで本考案は、上記摩擦ローラ20を摩擦面20a側と、
上記スラストベアリング88側とに２分割し、これら分割
体間に断熱材100を介在させてある。

即ち、上記摩擦ローラ20の分割体の一方は、スラストベ
アリング88のボール88bに接触されるレース20bと、該レ
ース20bから一体に延設され、ニードルベアリング86に
嵌合されるカラー20cとを有する内周部20dによって形成
され、かつ、上記分割体の他方は摩擦面20aを有する外
周部20eによって形成され、これら内周部20dと外周部20
eとの間に上記断熱材100が層状に配置される。

上記断熱材100としては熱遮断性に優れた耐熱性材、例
えば、本実施例ではセラミックが用いられる。

以上の構成により本実施例の本実施例のトロイダル型無
段変速機10にあっては、入力軸14にトルクコンバータ12
を介して伝達されたエンジントルクは、ローディングカ
ム争議70を介して入力ディスク16に伝達され、該入力デ
ィスク16の回転は摩擦ローラ20を介して出力ディスク18
に伝達される。

そして、上記入，出力ディスク16,18間での回転伝達
時、偏心軸28が偏心されていることと、ローラ支持部材
86が回転可能に軸（回転軸86b,86c）方向移動されるこ
とに伴って、摩擦ローラ20が連続的に傾斜、つまり、首
振り運動されることにより、伝達される回転が無段階に
変化される。

一方、上記ローディングカム装置70を介してトルク伝達
される際、該ローディングカム装置70の作動により入力
ディスク16の押圧力が変化し、つまり、入力トルクが大
きければ大きいほど該押圧力は増大され、これに伴って
上記摩擦ローラ20と入，出力ディスク16,18との間の圧
接力は増大される。

そして、上記摩擦ローラ20が入，出力ディスク16,18に
圧接されるときの反力はスラストベアリング88に入力さ
れて、該スラストベアリング88部で発熱され、この発熱
量は摩擦ローラ20の圧接力の増大に伴って増大される。

ところで、本実施例にあっては上記スラストベアリング
88の発熱は、該スラストベアリング88に直接に接触され
る摩擦ローラ20の内周部20dに伝達されるが、該内周部2
0dと摩擦面20aが形成された外周部20eとの間には、断熱
材100が介在されているので、該断熱材100によりスラス
トベアリング88側の熱が遮断されて、該外周部20eに伝
達されるのが著しく減少される。

従って、外周部20eに形成された摩擦面20aは高温化され
るのが防止され、当該部分に供給される潤滑油の粘度が
異常に低下されるのが防止され、該摩擦ローラ20と入，
出力ディスク16、18との間の滑りを防止して、高きトル
ク伝達率を保持することができる。

尚、本実施例にあっては摩擦ローラ20と偏心軸84との間
にニードルベアリング86が配置されるが、該ニードルベ
アリング86に嵌合されるカラー20c外周に上記断熱材100
が設けられているので、該ニードルベアリング86で発生
される熱をも遮断することができる。

また、上記断熱材100を設けたことにより、スラストベ
アリング88およびニードルベアリング86の放熱率が低下
されるため、これらスラストベアリング88およびニード
ルベアリング86部分は更に高温化されて、当該部分の潤
滑油粘度が更に低下されるため、該スラストベアリング
88およびニードルベアリング86のフリクションが低減さ
れてトルク伝達効率の更なる向上が達成されることにな
る。

考案の効果 以上説明したように本考案のトロイダル型無段変速機の
摩擦ローラにあっては、入，出力ディスク間に摩擦接触
される摩擦ローラをローラ支持部材に支持する軸受と、
該摩擦ローラの摩擦面との間に断熱材が介在されたの
で、該断熱材により該軸受の発熱が該摩擦面に伝達され
るのを著しく低減することができ、摩擦面の潤滑油の粘
度が異常に低くなるのを防止することができる。

また、上記断熱材を設けたことにより、軸受の放熱率が
低下されるため該軸受部分は更に高温化されて、当該部
分の潤滑油粘度が更に低下されるため、該軸受のフリク
ションの低下によりトルク伝達効率の更なる向上を図る
ことができるという各種優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す断面図である。 10……トロイダル型無段変速機、14……入力軸、16……
入力ディスク、18……出力ディスク、20……摩擦ロー
ラ、20a……摩擦面、82……ローラ支持部材、86……ニ
ードルベアリング（軸受）、88……スラストベアリング
（軸受）、100……断熱材。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】入力ディスクと出力ディスクとの対向面間
   に圧接して摩擦接触される摩擦ローラと、 該摩擦ローラを軸受を介して回転可能に支持するローラ
   支持部材とを備え、 上記摩擦ローラが上記入，出力ディスク間で転動される
   ことにより、これら入，出力ディスク間でのトルク伝達
   が行われるトロイダル型無段変速機において、 上記軸受と上記摩擦ローラの摩擦面との間に断熱材を介
   在させたことを特徴とするトロイダル型無段変速機の摩
   擦ローラ。