JPH11351344A - 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
- Publication number
- JPH11351344A JPH11351344A JP10163633A JP16363398A JPH11351344A JP H11351344 A JPH11351344 A JP H11351344A JP 10163633 A JP10163633 A JP 10163633A JP 16363398 A JP16363398 A JP 16363398A JP H11351344 A JPH11351344 A JP H11351344A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- trunnion
- thrust
- power roller
- continuously variable
- variable transmission
- Prior art date
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- Pending
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Classifications
-
- 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
-
- 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
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C2361/00—Apparatus or articles in engineering in general
- F16C2361/65—Gear shifting, change speed gear, gear box
-
- 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
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- 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
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- 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
- F16H2015/383—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 with two or more sets of toroid gearings arranged in parallel
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Friction Gearing (AREA)
- Rolling Contact Bearings (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】スラスト荷重容量と耐久性を同時に満たすとと
もに、保持器の破損を回避することを課題とする。 【解決手段】互いに同心で回転自在に支持された第１，
第２のディスクと、トラニオンと、支持軸部及び枢支軸
部を有した変位軸と、第１，第２のディスクの間に挟持
されたパワーローラと、パワーローラを支持するスラス
ト玉軸受と、スラスト玉軸受を構成する外輪の外側面と
前記トラニオンの内側面との間に設けられたスラストニ
ードル軸受とを備え、スラストニードル軸受を転動自在
に保持する保持器62が一枚板構造であり、浸炭窒化が施
され、さらに表面硬さＨｖが５５０以上であることを特
徴とするトロイダル型無段変速機。
もに、保持器の破損を回避することを課題とする。 【解決手段】互いに同心で回転自在に支持された第１，
第２のディスクと、トラニオンと、支持軸部及び枢支軸
部を有した変位軸と、第１，第２のディスクの間に挟持
されたパワーローラと、パワーローラを支持するスラス
ト玉軸受と、スラスト玉軸受を構成する外輪の外側面と
前記トラニオンの内側面との間に設けられたスラストニ
ードル軸受とを備え、スラストニードル軸受を転動自在
に保持する保持器62が一枚板構造であり、浸炭窒化が施
され、さらに表面硬さＨｖが５５０以上であることを特
徴とするトロイダル型無段変速機。
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
速機に関し、特に自動車用や各種産業機械用として用い
られるトロイダル型無段変速機に関する。
速機に関し、特に自動車用や各種産業機械用として用い
られるトロイダル型無段変速機に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、トロイダル型無段変速機として、
図１及び図２に示すものが知られている（特開平８−２
４０２５２）。ここで、図１はトロイダル型無段変速機
の基本構成を最大減速時の状態で示す側面図であり、図
２は同じく最大増速時の状態で示す側面図である。
図１及び図２に示すものが知られている（特開平８−２
４０２５２）。ここで、図１はトロイダル型無段変速機
の基本構成を最大減速時の状態で示す側面図であり、図
２は同じく最大増速時の状態で示す側面図である。
【０００３】このトロイダル型無段変速機は、入力軸１
と同心に第１のディスクである入力側ディスク２を支持
し、前記入力軸１と同心に配置された出力軸３の端部
に、第２のディスクである出力ディスク４を固定してい
る。トロイダル型無段変速機を納めたケーシングの内側
には、前記入力軸１，出力軸３に対して捻れの位置にあ
る枢軸５，５を中心として揺動するトラニオン６，６が
設けられている。
と同心に第１のディスクである入力側ディスク２を支持
し、前記入力軸１と同心に配置された出力軸３の端部
に、第２のディスクである出力ディスク４を固定してい
る。トロイダル型無段変速機を納めたケーシングの内側
には、前記入力軸１，出力軸３に対して捻れの位置にあ
る枢軸５，５を中心として揺動するトラニオン６，６が
設けられている。
【０００４】これら各トラニオン６，６は、両端部外側
面に前記枢軸５，５を設けている。また、各トラニオン
６，６の中心部には変位軸７，７の基端部を支持し、前
記枢軸５，５を中心として各トラニオン６，６を揺動さ
せることにより、各変位軸７，７の傾斜角度の調節を自
在としている。各トラニオン６，６に支持された変位軸
７，７の周囲には、夫々パワーローラ８，８を回転自在
に支持している。そして、パワーローラ８，８を、前記
入力側，出力側の両ディスク２，４の間に挟持してい
る。
面に前記枢軸５，５を設けている。また、各トラニオン
６，６の中心部には変位軸７，７の基端部を支持し、前
記枢軸５，５を中心として各トラニオン６，６を揺動さ
せることにより、各変位軸７，７の傾斜角度の調節を自
在としている。各トラニオン６，６に支持された変位軸
７，７の周囲には、夫々パワーローラ８，８を回転自在
に支持している。そして、パワーローラ８，８を、前記
入力側，出力側の両ディスク２，４の間に挟持してい
る。
【０００５】入力側，出力側の両ディスク２，４の互い
に対向する内側面２ａ，４ａは、それぞれ断面が、前記
枢軸５を中心とする円弧を回転させて得られる凹面をな
している。そして、球状凸面に形成された各パワーロー
ラ８，８の周面８ａ，８ａは、前記両内側面２ａ，４ａ
に当接されている。
に対向する内側面２ａ，４ａは、それぞれ断面が、前記
枢軸５を中心とする円弧を回転させて得られる凹面をな
している。そして、球状凸面に形成された各パワーロー
ラ８，８の周面８ａ，８ａは、前記両内側面２ａ，４ａ
に当接されている。
【０００６】前記入力軸１と入力側ディスク２との間に
は、ローディングカム式の押圧装置９を設け、この押圧
装置９によって前記入力側ディスク２を出力側ディスク
４に向け、弾性的に押圧している。前記押圧装置９は、
入力軸１と共に回転するカム板10と、保持器11により保
持された複数個（例えば４個）のローラ12，12とから構
成されている。
は、ローディングカム式の押圧装置９を設け、この押圧
装置９によって前記入力側ディスク２を出力側ディスク
４に向け、弾性的に押圧している。前記押圧装置９は、
入力軸１と共に回転するカム板10と、保持器11により保
持された複数個（例えば４個）のローラ12，12とから構
成されている。
【０００７】前記カム板10の片側面（図１、２の左側
面）には、円周方向に亙る凹凸面であるカム面13を形成
し、前記入力側ディスク２の外側面（図１、２の右側
面）にも、同様のカム面14を形成している。そして、前
記ローラ12，12を、前記入力軸１の中心に対して放射方
向の軸を中心とする回転自在に支持している。
面）には、円周方向に亙る凹凸面であるカム面13を形成
し、前記入力側ディスク２の外側面（図１、２の右側
面）にも、同様のカム面14を形成している。そして、前
記ローラ12，12を、前記入力軸１の中心に対して放射方
向の軸を中心とする回転自在に支持している。
【０００８】上述した構成のトロイダル型無段変速機の
使用時、入力軸１の回転に伴ってカム板10が回転する
と、カム面13によって複数個のローラ12，12が、入力側
ディスク２外側面のカム面14に押圧される。この結果、
前記入力側ディスク２が複数のパワーローラ８，８に押
圧されると同時に、前記一対のカム面13，14と複数個の
ローラ12，12との押し付け合いに基づいて、前記入力側
ディスク２が回転する。そして、この入力側ディスク２
の回転が、前記複数のパワーローラ８，８を介して出力
側ディスク４に伝達され、この出力側ディスク４に固定
の出力軸３が回転する。
使用時、入力軸１の回転に伴ってカム板10が回転する
と、カム面13によって複数個のローラ12，12が、入力側
ディスク２外側面のカム面14に押圧される。この結果、
前記入力側ディスク２が複数のパワーローラ８，８に押
圧されると同時に、前記一対のカム面13，14と複数個の
ローラ12，12との押し付け合いに基づいて、前記入力側
ディスク２が回転する。そして、この入力側ディスク２
の回転が、前記複数のパワーローラ８，８を介して出力
側ディスク４に伝達され、この出力側ディスク４に固定
の出力軸３が回転する。
【０００９】入力軸１と出力軸３との回転速度を変える
場合で、まず入力軸１と出力軸３との間で減速を行う場
合には、枢軸５，５を中心として各トラニオン６，６を
揺動させ、各パワーローラ８，８の周面８ａ，８ａが図
１に示す様に、入力側ディスク２の内側面２ａの中心寄
り部分と出力側ディスク４の内側面４ａの外周寄り部分
とに夫々当接するように、各変位軸７，７を傾斜させ
る。
場合で、まず入力軸１と出力軸３との間で減速を行う場
合には、枢軸５，５を中心として各トラニオン６，６を
揺動させ、各パワーローラ８，８の周面８ａ，８ａが図
１に示す様に、入力側ディスク２の内側面２ａの中心寄
り部分と出力側ディスク４の内側面４ａの外周寄り部分
とに夫々当接するように、各変位軸７，７を傾斜させ
る。
【００１０】また、反対に、増速を行う場合には、前記
トラニオン６，６を揺動させ、各パワーローラ８，８の
周面８ａ，８ａが図２に示す様に、入力側ディスク２の
内側面２ａの外周寄り部分と出力側ディスク４の内側面
４ａの中心寄り部分とに夫々当接するように、各変位軸
７，７を傾斜させる。なお、各変位軸７，７の傾斜角度
を図１と図２との中間にすれば、入力軸１と主力軸３と
の間で中間の変速比を得られる。
トラニオン６，６を揺動させ、各パワーローラ８，８の
周面８ａ，８ａが図２に示す様に、入力側ディスク２の
内側面２ａの外周寄り部分と出力側ディスク４の内側面
４ａの中心寄り部分とに夫々当接するように、各変位軸
７，７を傾斜させる。なお、各変位軸７，７の傾斜角度
を図１と図２との中間にすれば、入力軸１と主力軸３と
の間で中間の変速比を得られる。
【００１１】図３は、実願昭63-69292号（実開平1-1735
52号）のマイクロフィルムに記載された、より具体化さ
れたトロイダル型無段変速機を示す。入力側ディスク２
と出力側ディスク４とは円管状の入力軸15の周囲に、夫
々ニードル軸受16，16を介して回転自在に支持してい
る。入力側ディスク２と出力側ディスク４とは円管状の
入力軸15の周囲に、それぞれニードル軸受16，16を介し
て回転自在に支持している。
52号）のマイクロフィルムに記載された、より具体化さ
れたトロイダル型無段変速機を示す。入力側ディスク２
と出力側ディスク４とは円管状の入力軸15の周囲に、夫
々ニードル軸受16，16を介して回転自在に支持してい
る。入力側ディスク２と出力側ディスク４とは円管状の
入力軸15の周囲に、それぞれニードル軸受16，16を介し
て回転自在に支持している。
【００１２】また、カム板10は前記入力軸15の端部（図
３の左端部）外周面にスプライン係合し、鍔部17によっ
て前記入力側ディスク２から離れる方向への移動を阻止
されている。そして、このカム板10とローラ12，12とに
より、ローディングカム型の押圧装置９を構成してい
る。
３の左端部）外周面にスプライン係合し、鍔部17によっ
て前記入力側ディスク２から離れる方向への移動を阻止
されている。そして、このカム板10とローラ12，12とに
より、ローディングカム型の押圧装置９を構成してい
る。
【００１３】この押圧装置９は、前記入力軸15の回転に
基づいて前記入力側ディスク２を、出力側ディスク４に
向け押圧しつつ回転させる。前記出力側ディスク４に
は、出力歯車18を、キー19，19により結合し、これら出
力側ディスク４と出力歯車18とが同期して回転する様に
している。
基づいて前記入力側ディスク２を、出力側ディスク４に
向け押圧しつつ回転させる。前記出力側ディスク４に
は、出力歯車18を、キー19，19により結合し、これら出
力側ディスク４と出力歯車18とが同期して回転する様に
している。
【００１４】一対のトラニオン６，６の両端部は１対の
支持板（図示せず）に、揺動並びに軸方向（図３の表裏
方向）に亙る変位自在に支持している。そして、前記各
トラニオン６，６の中間部に形成した円孔23，23部分
に、変位軸７，７を支持している。各変位軸７，７は、
互いに平行でかつ偏心した支持軸部21，21と枢支軸部2
2，22とを、夫々有する。このうちの支持軸部21，21を
上記各円孔23，23の内側に、ニードル軸受（図示せず）
を介して回転自在に支持している。また、前記各枢支軸
部22，22の周囲にパワーローラ８，８を別のニードル軸
受25，25を介して回転自在に支持している。
支持板（図示せず）に、揺動並びに軸方向（図３の表裏
方向）に亙る変位自在に支持している。そして、前記各
トラニオン６，６の中間部に形成した円孔23，23部分
に、変位軸７，７を支持している。各変位軸７，７は、
互いに平行でかつ偏心した支持軸部21，21と枢支軸部2
2，22とを、夫々有する。このうちの支持軸部21，21を
上記各円孔23，23の内側に、ニードル軸受（図示せず）
を介して回転自在に支持している。また、前記各枢支軸
部22，22の周囲にパワーローラ８，８を別のニードル軸
受25，25を介して回転自在に支持している。
【００１５】なお、前記一対の変位軸７，７は、前記入
力軸15に対して１８０度反対側位置に設けている。ま
た、これら各変位軸７，７の各枢支軸部22，22が支持軸
部21，21に対し偏心している方向は、前記入力側、出力
側ディスク２，４の回転方向に対して同方向としてい
る。また、偏心方向は、前記出力軸の配設方向に対して
ほぼ直交する方向としている。従って、前記各パワーロ
ーラ８，８が前記入力軸１５の配設方向に亙る若干の変
位自在に支持される。この結果、構成部品の寸法精度や
弾性変形等に起因して、前記各パワーローラ８，８が前
記入力軸１５の軸方向に変位する傾向となった場合で
も、構成各部品に無理な力を加えることなく、この変位
を吸収できる。
力軸15に対して１８０度反対側位置に設けている。ま
た、これら各変位軸７，７の各枢支軸部22，22が支持軸
部21，21に対し偏心している方向は、前記入力側、出力
側ディスク２，４の回転方向に対して同方向としてい
る。また、偏心方向は、前記出力軸の配設方向に対して
ほぼ直交する方向としている。従って、前記各パワーロ
ーラ８，８が前記入力軸１５の配設方向に亙る若干の変
位自在に支持される。この結果、構成部品の寸法精度や
弾性変形等に起因して、前記各パワーローラ８，８が前
記入力軸１５の軸方向に変位する傾向となった場合で
も、構成各部品に無理な力を加えることなく、この変位
を吸収できる。
【００１６】また、前記各パワーローラ８，８の外側面
と前記各トラニオン６，６の中間部内側面との間には、
スラスト玉軸受26，26とスラストニードル軸受27，27と
を設けている。このうちのスラスト玉軸受26，26は、前
記各パワーローラ８，８に加わるスラスト方向の荷重を
支障しつつ、これら各パワーローラ８，８の回転を許容
するものである。このようなスラスト玉軸受26，26は、
夫々複数個ずつの玉29，29と、各玉29、29を転動自在に
保持する円環状の保持器28，28と、円環状の外輪30，30
とから構成されている。各スラスト玉軸受26，26の内輪
軌道は、前記パワーローラ８，８の外側面に、外輪軌道
は上記各外輪30，30の内側面に夫々形成している。
と前記各トラニオン６，６の中間部内側面との間には、
スラスト玉軸受26，26とスラストニードル軸受27，27と
を設けている。このうちのスラスト玉軸受26，26は、前
記各パワーローラ８，８に加わるスラスト方向の荷重を
支障しつつ、これら各パワーローラ８，８の回転を許容
するものである。このようなスラスト玉軸受26，26は、
夫々複数個ずつの玉29，29と、各玉29、29を転動自在に
保持する円環状の保持器28，28と、円環状の外輪30，30
とから構成されている。各スラスト玉軸受26，26の内輪
軌道は、前記パワーローラ８，８の外側面に、外輪軌道
は上記各外輪30，30の内側面に夫々形成している。
【００１７】前記スラストニードル軸受27，27は、レー
ス31と保持器32とニードル33，33とから構成される。こ
のうちのレース31と保持器32とは、回転方句に亙たる若
干の変位自在に組み合わされている。また、これらレー
ス31と保持器32とは、前記枢支軸部22を中心とする円環
部（図示せず）と、各円環部の一部外周縁から直径方向
外方に突出した突出部（図示せず）とを有する。
ス31と保持器32とニードル33，33とから構成される。こ
のうちのレース31と保持器32とは、回転方句に亙たる若
干の変位自在に組み合わされている。また、これらレー
ス31と保持器32とは、前記枢支軸部22を中心とする円環
部（図示せず）と、各円環部の一部外周縁から直径方向
外方に突出した突出部（図示せず）とを有する。
【００１８】図４、図５は、夫々特開平−２４０２５２
に記載された発明に係るスラストニードル軸受を組み付
けたトラニオンの内側面図で、図４は中立状態で、図５
は最大変位状態で示したものである。この発明の特徴
は、スラストニードル軸受27ｃを構成するニードル33，
33がトラニオン６の内側面に、この内側面からはみ出さ
ない状態で添設したレース31Ｂからはみ出すことを防止
すべく、保持器48とトラニオン６との間に凹凸係合部
（凸部54，凹部56）を設けた点にある。
に記載された発明に係るスラストニードル軸受を組み付
けたトラニオンの内側面図で、図４は中立状態で、図５
は最大変位状態で示したものである。この発明の特徴
は、スラストニードル軸受27ｃを構成するニードル33，
33がトラニオン６の内側面に、この内側面からはみ出さ
ない状態で添設したレース31Ｂからはみ出すことを防止
すべく、保持器48とトラニオン６との間に凹凸係合部
（凸部54，凹部56）を設けた点にある。
【００１９】前記保持器48は、金属板あるいは合成樹脂
板等により形成された基板49に、夫々長矩形である複数
のポケット41，41を形成してなる。また、基板49の一部
で中央から少し長さ方向片側（図５，６の上下方向下
側）に偏った部分には、円孔50と、この円孔50の一部か
ら直径方向外方に突出する切欠き51とを形成している。
前記円孔50には，トラニオン51の内側面に形成した突条
52をがたつきなく、回転自在に嵌合させている。
板等により形成された基板49に、夫々長矩形である複数
のポケット41，41を形成してなる。また、基板49の一部
で中央から少し長さ方向片側（図５，６の上下方向下
側）に偏った部分には、円孔50と、この円孔50の一部か
ら直径方向外方に突出する切欠き51とを形成している。
前記円孔50には，トラニオン51の内側面に形成した突条
52をがたつきなく、回転自在に嵌合させている。
【００２０】変位軸７の支持軸部21を挿通するためにト
ラニオン６に形成した円孔23の一端は、前記突条52の内
側に開口している。前記円孔50を前記突条52に外嵌した
状態で、前記保持器48の基板49に形成した各ポケット穴
（コロ溝）41の長さ方向は、前記円孔50を中心とする放
射線方向に一致する。従って、スラストニードル軸受27
ｃを構成する全ニードル33の軸線方向が、前記円孔23に
挿通した支持軸部21を中心とする放射線方向に一致す
る。なお、図中の付番55ａ，55ｂは折れ曲がり部を示
す。
ラニオン６に形成した円孔23の一端は、前記突条52の内
側に開口している。前記円孔50を前記突条52に外嵌した
状態で、前記保持器48の基板49に形成した各ポケット穴
（コロ溝）41の長さ方向は、前記円孔50を中心とする放
射線方向に一致する。従って、スラストニードル軸受27
ｃを構成する全ニードル33の軸線方向が、前記円孔23に
挿通した支持軸部21を中心とする放射線方向に一致す
る。なお、図中の付番55ａ，55ｂは折れ曲がり部を示
す。
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
無段変速機における保持器は、通常のスラストニードル
と同様に厚さ０．５ｍｍ程度であるため、十分な硬さと
硬化層深さを満たすことができず、図６に示すようにこ
ろの入るころ溝41，41の中心側寄りにクラック42が入り
割れることがあった。
無段変速機における保持器は、通常のスラストニードル
と同様に厚さ０．５ｍｍ程度であるため、十分な硬さと
硬化層深さを満たすことができず、図６に示すようにこ
ろの入るころ溝41，41の中心側寄りにクラック42が入り
割れることがあった。
【００２２】ところで、スラスト荷重の容量を増やそう
とすると、コロ数を増やさなければならないが、コロ数
を増やすと保持器柱の幅ｔ（図７（Ｃ）参照）が小さく
なり強度が低下する。また、あまり幅ｔが小さいと、プ
レス加工による製作ができなくなる。
とすると、コロ数を増やさなければならないが、コロ数
を増やすと保持器柱の幅ｔ（図７（Ｃ）参照）が小さく
なり強度が低下する。また、あまり幅ｔが小さいと、プ
レス加工による製作ができなくなる。
【００２３】本発明はこうした事情を考慮してなされた
もので、スラストニードル軸受を転動自在に保持する保
持器を一枚板構造とするとともに、浸炭窒化を施し、さ
らに表面硬さＨｖを５５０以上とする構成にすることに
より、保持器そのものの強度を上げスラスト荷重容量と
耐久性を同時に満たすとともに、保持器の破損を回避し
うるトロイダル型無段変速機を提供することを目的とす
る。
もので、スラストニードル軸受を転動自在に保持する保
持器を一枚板構造とするとともに、浸炭窒化を施し、さ
らに表面硬さＨｖを５５０以上とする構成にすることに
より、保持器そのものの強度を上げスラスト荷重容量と
耐久性を同時に満たすとともに、保持器の破損を回避し
うるトロイダル型無段変速機を提供することを目的とす
る。
【００２４】
【課題を解決するための手段】本発明は、互いの内側面
同士を対向させた状態で、互いに同心にかつ回転自在に
支持された第１，第２のディスクと、これら第１，第２
のディスクの中心軸に対し捻れの位置にある枢軸を中心
として揺動するトラニオンと、互いに平行でかつ偏心し
た支持軸部及び枢支軸部を有し、このうちの支持軸部に
より前記トラニオンに回転自在に支持されて、上記枢支
軸部をこのトラニオンの内側面から突出させた変位軸
と、前記枢支軸部の周囲に回転自在に支持された状態
で、前記第１，第２のディスクの間に挟持されたパワー
ローラと、このパワーローラの外側面に沿って設けら
れ、このパワーローラに加わるスラスト方向の荷重を支
承しつつ、このパワーローラの回転を許容するスラスト
玉軸受と、このスラスト玉軸受を構成する外輪の外側面
と前記トラニオンの内側面との間に設けられ、前記パワ
ーローラから前記外輪に加わるスラスト荷重を支承しつ
つ、前記外輪が前記支持軸部を中心として揺動すること
を許容するスラストニードル軸受とを備え、前記第１，
第２のディスクの内側面は夫々断面が円弧形の凹面であ
り、前記パワーローラの周面は球面状の凸面であり、こ
の周面と前記内側面とが互いに当接しており、かつ前記
スラストニードル軸受を転動自在に保持する保持器が一
枚板構造であるとともに、浸炭窒化が施され、さらに表
面硬さＨｖが５５０以上であることを特徴とするトロイ
ダル型無段変速機である。
同士を対向させた状態で、互いに同心にかつ回転自在に
支持された第１，第２のディスクと、これら第１，第２
のディスクの中心軸に対し捻れの位置にある枢軸を中心
として揺動するトラニオンと、互いに平行でかつ偏心し
た支持軸部及び枢支軸部を有し、このうちの支持軸部に
より前記トラニオンに回転自在に支持されて、上記枢支
軸部をこのトラニオンの内側面から突出させた変位軸
と、前記枢支軸部の周囲に回転自在に支持された状態
で、前記第１，第２のディスクの間に挟持されたパワー
ローラと、このパワーローラの外側面に沿って設けら
れ、このパワーローラに加わるスラスト方向の荷重を支
承しつつ、このパワーローラの回転を許容するスラスト
玉軸受と、このスラスト玉軸受を構成する外輪の外側面
と前記トラニオンの内側面との間に設けられ、前記パワ
ーローラから前記外輪に加わるスラスト荷重を支承しつ
つ、前記外輪が前記支持軸部を中心として揺動すること
を許容するスラストニードル軸受とを備え、前記第１，
第２のディスクの内側面は夫々断面が円弧形の凹面であ
り、前記パワーローラの周面は球面状の凸面であり、こ
の周面と前記内側面とが互いに当接しており、かつ前記
スラストニードル軸受を転動自在に保持する保持器が一
枚板構造であるとともに、浸炭窒化が施され、さらに表
面硬さＨｖが５５０以上であることを特徴とするトロイ
ダル型無段変速機である。
【００２５】本発明者らは、従来のトロイダル型無段変
速機について種々研究を重ねたところ、保持器を１枚板
とし浸炭窒化を行うことで保持器材そのものの強度を上
げることができ、スラスト荷重容量と耐久性を同時に満
たす設計を行うことができた。一方、焼き入れによる硬
さが不足すると、コロと保持器のあたり部が摩耗した
り、保持器柱部にクラックが入りここから破損する。そ
こで、ＣＶＴ実機を用いた実験により、表面硬さがＨｖ
５５０以上で目標をクリアするに至った。
速機について種々研究を重ねたところ、保持器を１枚板
とし浸炭窒化を行うことで保持器材そのものの強度を上
げることができ、スラスト荷重容量と耐久性を同時に満
たす設計を行うことができた。一方、焼き入れによる硬
さが不足すると、コロと保持器のあたり部が摩耗した
り、保持器柱部にクラックが入りここから破損する。そ
こで、ＣＶＴ実機を用いた実験により、表面硬さがＨｖ
５５０以上で目標をクリアするに至った。
【００２６】（作用）トロイダルＣＶＴのパワーローラ
ーバックアップ軸受は、通常のスラスト軸受のように高
速で回転することなく、ピポットシャフトがスイングす
る時に揺動するのみだが、初期組み立ての状態によって
は揺動時に保持器のストッパー部が対応するトラニオン
のストッパ部に当り、これ以上揺動できなくなった時に
も大きな揺動トルクがかかることがある。そこで、保持
器には一般にスラストニードル軸受保持器より高い強度
が要求される。
ーバックアップ軸受は、通常のスラスト軸受のように高
速で回転することなく、ピポットシャフトがスイングす
る時に揺動するのみだが、初期組み立ての状態によって
は揺動時に保持器のストッパー部が対応するトラニオン
のストッパ部に当り、これ以上揺動できなくなった時に
も大きな揺動トルクがかかることがある。そこで、保持
器には一般にスラストニードル軸受保持器より高い強度
が要求される。
【００２７】このため、一般のスラストニードル軸受材
料が炭素濃度０．０５％以下の材料（例えばＳＰＣＣ）
を用いているのに対し、本軸受では芯部硬さを得るため
に炭素濃度０．１％以上の材料を使用することが好まし
い。
料が炭素濃度０．０５％以下の材料（例えばＳＰＣＣ）
を用いているのに対し、本軸受では芯部硬さを得るため
に炭素濃度０．１％以上の材料を使用することが好まし
い。
【００２８】また、一般のスラストニードル軸受材料が
２枚合わせの保持器を使っているのに対し、強度を得る
ために本軸受では一枚板とし、しかも板厚をローラー径
の８０％以上とすることが十分な強度を確保するために
好ましい。
２枚合わせの保持器を使っているのに対し、強度を得る
ために本軸受では一枚板とし、しかも板厚をローラー径
の８０％以上とすることが十分な強度を確保するために
好ましい。
【００２９】これらを示す実験データは、後述する表
２、表３の通りである。これらの実験データは、いずれ
も図９のように、いずれもトラニオンにパワーローラバ
ックアップ軸受・ピボットシャフト・パワーローラーを
組み込んだ状態で、パワーローラの押し付け力を与え、
パワーローラーに揺動させたものである。
２、表３の通りである。これらの実験データは、いずれ
も図９のように、いずれもトラニオンにパワーローラバ
ックアップ軸受・ピボットシャフト・パワーローラーを
組み込んだ状態で、パワーローラの押し付け力を与え、
パワーローラーに揺動させたものである。
【００３０】なお、ローラーの中心線は全てある一つの
点に集中しており、この点はピポットシャフトのトラニ
オン側軸心に相当する。また、パワーローラーバックア
ップ軸受のＰＣＤの少なくとも７０％以上をこの軸受の
ローラーがバックアップしている。
点に集中しており、この点はピポットシャフトのトラニ
オン側軸心に相当する。また、パワーローラーバックア
ップ軸受のＰＣＤの少なくとも７０％以上をこの軸受の
ローラーがバックアップしている。
【００３１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例に係るト
ロイダル型無段変速機について図７（Ａ）〜（Ｃ）を参
照して説明する。但し、図７（Ａ）は同変速機の一構成
である保持器の平面図、図７（Ｂ）は図７（Ａ）のＹ−
Ｙ線に沿う断面図、図７（Ｃ）は図７（Ａ）の要部Ｘの
拡大図である。なお、同変速機の基本構成は前述した図
１〜図３の変速機について説明した通りであり、要部の
みを説明する。
ロイダル型無段変速機について図７（Ａ）〜（Ｃ）を参
照して説明する。但し、図７（Ａ）は同変速機の一構成
である保持器の平面図、図７（Ｂ）は図７（Ａ）のＹ−
Ｙ線に沿う断面図、図７（Ｃ）は図７（Ａ）の要部Ｘの
拡大図である。なお、同変速機の基本構成は前述した図
１〜図３の変速機について説明した通りであり、要部の
みを説明する。
【００３２】即ち、本実施例に係るトロイダル型無段変
速機は、下記の（１）〜（３）の要件を満足する保持器
を有することを特徴とする。図７において、符番61は保
持器であり、保持器61の外周部にはコロ62が収容される
複数の細長いコロ溝63が設けられている。これらのコロ
溝63の中心線は一つの点Ｐに集中するように配置されて
いる。
速機は、下記の（１）〜（３）の要件を満足する保持器
を有することを特徴とする。図７において、符番61は保
持器であり、保持器61の外周部にはコロ62が収容される
複数の細長いコロ溝63が設けられている。これらのコロ
溝63の中心線は一つの点Ｐに集中するように配置されて
いる。
【００３３】（１）保持器61が一枚板構造であり、板厚
はローラー径の８０％以上である。本実施例における保
持器の板厚は例えば２．２ｍｍである（硬化層深さは
０．０９である）。
はローラー径の８０％以上である。本実施例における保
持器の板厚は例えば２．２ｍｍである（硬化層深さは
０．０９である）。
【００３４】（２）材料にＣを０．１％以上含む鋼を使
用している。 （３）浸炭窒化が施されており、表面硬さＨｖが５５０
以上で芯部硬さＨｖが３５０〜５００である。
用している。 （３）浸炭窒化が施されており、表面硬さＨｖが５５０
以上で芯部硬さＨｖが３５０〜５００である。
【００３５】事実、表面硬さＨｖを種々変えてＣＶＴ実
機による実験を行ったところ、下記表１に示す結果が得
られた。表１より、表面硬さＨｖが５５０以上の場合
に、良好な実験結果を得た。
機による実験を行ったところ、下記表１に示す結果が得
られた。表１より、表面硬さＨｖが５５０以上の場合
に、良好な実験結果を得た。
【００３６】
【表１】
【００３７】また、保持器の炭素（Ｃ）濃度、熱処理条
件、表面硬さ、芯部硬さを種々変えてパワーローラーバ
ックアップ軸受の揺動耐久テストを行ったところ、下記
表２に示す結果を得た。表２により、Ｃ濃度が０．１３
％、表面硬さが６４２以上、芯部硬さが３７６以上のＮ
ｏ．３〜Ｎｏ．６の軸受のみが良好な結果を得ることが
判明した。
件、表面硬さ、芯部硬さを種々変えてパワーローラーバ
ックアップ軸受の揺動耐久テストを行ったところ、下記
表２に示す結果を得た。表２により、Ｃ濃度が０．１３
％、表面硬さが６４２以上、芯部硬さが３７６以上のＮ
ｏ．３〜Ｎｏ．６の軸受のみが良好な結果を得ることが
判明した。
【００３８】
【表２】
【００３９】更に、保持器の板厚を種々変えてパワーロ
ーラーバックアップ軸受の揺動耐久テストを行ったとこ
ろ、下記表３に示す結果を得た。表３より、保持器の板
厚がローラー径（３ｍｍ）の８０％以上のＮｏ．４及び
Ｎｏ．５のみ良好な結果を得ることが判明した。
ーラーバックアップ軸受の揺動耐久テストを行ったとこ
ろ、下記表３に示す結果を得た。表３より、保持器の板
厚がローラー径（３ｍｍ）の８０％以上のＮｏ．４及び
Ｎｏ．５のみ良好な結果を得ることが判明した。
【００４０】
【表３】
【００４１】上述したように、上記実施例によれば、保
持器61を一枚板構造でかつ板厚はローラー径の８０％以
上とし、その材料にＣを０．１％以上含む鋼を使用し、
さらに浸炭窒化を施して表面硬さＨｖが５５０以上，芯
部硬さＨｖが３５０〜５００とした構成にすることによ
り、スラスト荷重容量と耐久性を同時に満たすととも
に、保持器の破損を回避することができる。
持器61を一枚板構造でかつ板厚はローラー径の８０％以
上とし、その材料にＣを０．１％以上含む鋼を使用し、
さらに浸炭窒化を施して表面硬さＨｖが５５０以上，芯
部硬さＨｖが３５０〜５００とした構成にすることによ
り、スラスト荷重容量と耐久性を同時に満たすととも
に、保持器の破損を回避することができる。
【００４２】これに対し、従来の保持器の場合、入力ト
ルクが大きくなるとトラニオンが弾性変形してしまい、
スラスト力を全てのコロで均一に支持することができな
くなるため、コロとコロの間隔を狭めなければならなう
なり、大きな力が加わると保持器が割れてしまうことが
あった。また、コロにかかる荷重が大きくバラツキがあ
るために、コロに発生するスキューが局部的に大きくな
り、コロとコロ溝が擦れあって溝がこじられ、コロの脱
落や保持器の割れが発生した。
ルクが大きくなるとトラニオンが弾性変形してしまい、
スラスト力を全てのコロで均一に支持することができな
くなるため、コロとコロの間隔を狭めなければならなう
なり、大きな力が加わると保持器が割れてしまうことが
あった。また、コロにかかる荷重が大きくバラツキがあ
るために、コロに発生するスキューが局部的に大きくな
り、コロとコロ溝が擦れあって溝がこじられ、コロの脱
落や保持器の割れが発生した。
【００４３】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、ス
ラストニードル軸受を転動自在に保持する保持器を一枚
板構造とするとともに、浸炭窒化を施し、さらに表面硬
さＨｖを５５０以上とする構成にすることにより、保持
器そのものの強度を上げスラスト荷重容量と耐久性を同
時に満たすとともに、保持器の破損を回避しうるトロイ
ダル型無段変速機を提供できる。
ラストニードル軸受を転動自在に保持する保持器を一枚
板構造とするとともに、浸炭窒化を施し、さらに表面硬
さＨｖを５５０以上とする構成にすることにより、保持
器そのものの強度を上げスラスト荷重容量と耐久性を同
時に満たすとともに、保持器の破損を回避しうるトロイ
ダル型無段変速機を提供できる。
【図１】従来から知られたトロイダル無段変速機の基本
構成を最大減速時の状態で示す側面図。
構成を最大減速時の状態で示す側面図。
【図２】従来から知られたトロイダル無段変速機の基本
構成を最大増速時の状態で示す側面図。
構成を最大増速時の状態で示す側面図。
【図３】より具体化されたトロイダル型無段変速機の一
例を示す断面図。
例を示す断面図。
【図４】中立状態で示す、スラストニードル軸受を組み
付けたトラニオンの内側面図。
付けたトラニオンの内側面図。
【図５】最大変位状態で示す、スラストニードル軸受を
組み付けたトラニオンの内側面図。
組み付けたトラニオンの内側面図。
【図６】従来のトロイダル型無段変速機の一構成要素で
ある保持器のクラックを説明するための図。
ある保持器のクラックを説明するための図。
【図７】本発明に係るトロイダル型無段変速機の一構成
要素である保持器の説明図。
要素である保持器の説明図。
【図８】図７の保持器のコロ溝のかしめの様子を説明す
るための図。
るための図。
【図９】トラニオンにパワーローラバックアップ軸受・
ピボットシャフト・パワーローラーを組み込んだ状態の
説明図。
ピボットシャフト・パワーローラーを組み込んだ状態の
説明図。
２…入力側ディスク、 ４…出力側ディスク、 ６…トラニオン、 ８…パワーローラ、 26…スラスト玉軸受、 27…スラストニードル軸受、 61…保持器、 62…コロ、 63…コロ溝。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１０年７月２４日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２９】これを示す実験データは、後述する表２、
表３の通りである。これらの実験データは、いずれも図
９のように、トラニオンにパワーローラバックアップ軸
受・ピボットシャフト・パワーローラーを組み込んだ状
態で、パワーローラに押し付け力を与え、パワーローラ
ーを揺動させたものである。
表３の通りである。これらの実験データは、いずれも図
９のように、トラニオンにパワーローラバックアップ軸
受・ピボットシャフト・パワーローラーを組み込んだ状
態で、パワーローラに押し付け力を与え、パワーローラ
ーを揺動させたものである。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３８】
【表２】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 今西 尚 神奈川県藤沢市鵠沼神明一丁目５番50号 日本精工株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 互いの内側面同士を対向させた状態で、
互いに同心にかつ回転自在に支持された第１，第２のデ
ィスクと、これら第１，第２のディスクの中心軸に対し
捻れの位置にある枢軸を中心として揺動するトラニオン
と、互いに平行でかつ偏心した支持軸部及び枢支軸部を
有し、このうちの支持軸部により前記トラニオンに回転
自在に支持されて、上記枢支軸部をこのトラニオンの内
側面から突出させた変位軸と、前記枢支軸部の周囲に回
転自在に支持された状態で、前記第１，第２のディスク
の間に挟持されたパワーローラと、このパワーローラの
外側面に沿って設けられ、このパワーローラに加わるス
ラスト方向の荷重を支承しつつ、このパワーローラの回
転を許容するスラスト玉軸受と、このスラスト玉軸受を
構成する外輪の外側面と前記トラニオンの内側面との間
に設けられ、前記パワーローラから前記外輪に加わるス
ラスト荷重を支承しつつ、前記外輪が前記支持軸部を中
心として揺動することを許容するスラストニードル軸受
とを備え、 前記第１，第２のディスクの内側面は夫々断面が円弧形
の凹面であり、前記パワーローラの周面は球面状の凸面
であり、この周面と前記内側面とが互いに当接してお
り、 かつ前記スラストニードル軸受を転動自在に保持する保
持器が一枚板構造であるとともに、浸炭窒化が施され、
さらに表面硬さＨｖが５５０以上であることを特徴とす
るトロイダル型無段変速機。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10163633A JPH11351344A (ja) | 1998-06-11 | 1998-06-11 | トロイダル型無段変速機 |
| US09/329,219 US6251041B1 (en) | 1998-06-11 | 1999-06-10 | Toroidal type continuously variable transmission |
| DE19926509A DE19926509C2 (de) | 1998-06-11 | 1999-06-10 | Halter für Axialnadellager eines Toroidgetriebes mit stufenlos veränderbarer Übersetzung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10163633A JPH11351344A (ja) | 1998-06-11 | 1998-06-11 | トロイダル型無段変速機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11351344A true JPH11351344A (ja) | 1999-12-24 |
| JPH11351344A5 JPH11351344A5 (ja) | 2005-07-14 |
Family
ID=15777652
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10163633A Pending JPH11351344A (ja) | 1998-06-11 | 1998-06-11 | トロイダル型無段変速機 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6251041B1 (ja) |
| JP (1) | JPH11351344A (ja) |
| DE (1) | DE19926509C2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3624367B2 (ja) * | 1999-12-09 | 2005-03-02 | 日産自動車株式会社 | トロイダル型無段変速機 |
| WO2002015244A2 (en) | 2000-08-16 | 2002-02-21 | Massachusetts Institute Of Technology | Process for producing semiconductor article using graded expitaxial growth |
| US20050043137A1 (en) * | 2003-08-19 | 2005-02-24 | Nsk Ltd. | Toroidal type continuously variable transmission |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4532209A (en) | 1982-09-07 | 1985-07-30 | Celanese Corporation | Production of para-cresol |
| JPH0637223Y2 (ja) * | 1988-05-27 | 1994-09-28 | 日産自動車株式会社 | 摩擦車式無段変速機構 |
| JPH0637223A (ja) | 1992-07-16 | 1994-02-10 | Hitachi Ltd | リードフレーム及びこれを用いた半導体装置 |
| JP3604415B2 (ja) * | 1993-08-31 | 2004-12-22 | 日本精工株式会社 | トロイダル形無段変速機 |
| JP3525471B2 (ja) * | 1994-01-18 | 2004-05-10 | 日本精工株式会社 | トロイダル形無段変速機 |
| JP3475474B2 (ja) | 1994-01-24 | 2003-12-08 | 日本精工株式会社 | トロイダル型無段変速機 |
| JP3661133B2 (ja) * | 1994-08-19 | 2005-06-15 | 日本精工株式会社 | コンプレッサ用転がり軸受 |
| US5720689A (en) * | 1995-03-03 | 1998-02-24 | Nsk Ltd. | Trunnion arrangement for a toroidal type continuously variable transmission |
| JP3395434B2 (ja) | 1995-03-03 | 2003-04-14 | 日本精工株式会社 | トロイダル型無段変速機 |
| JP3475556B2 (ja) | 1995-03-03 | 2003-12-08 | 日本精工株式会社 | トロイダル型無段変速機 |
| JP3458643B2 (ja) | 1997-02-17 | 2003-10-20 | 日産自動車株式会社 | 摩擦車式無段変速機 |
-
1998
- 1998-06-11 JP JP10163633A patent/JPH11351344A/ja active Pending
-
1999
- 1999-06-10 DE DE19926509A patent/DE19926509C2/de not_active Expired - Fee Related
- 1999-06-10 US US09/329,219 patent/US6251041B1/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6251041B1 (en) | 2001-06-26 |
| DE19926509A1 (de) | 2000-01-05 |
| DE19926509C2 (de) | 2002-04-18 |
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Legal Events
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