JP2003240083A - 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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- raceway surface
- rolling element
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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
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
- F16C19/22—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings
- F16C19/30—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for axial load mainly
-
- 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
-
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- 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
- F16C2240/00—Specified values or numerical ranges of parameters; Relations between them
- F16C2240/40—Linear dimensions, e.g. length, radius, thickness, gap
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- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Friction Gearing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 転動体と軌道面の接触部の剛性を低く抑える
ことで、転動体に働く荷重の不均一を是正し、パワーロ
ーラ軸受の耐久信頼性を高めることができるトロイダル
型無段変速機を提供すること。 【解決手段】 パワーローラ軸受として円すいころ軸受
３２を採用したトロイダル型無段変速機において、円す
いころ３２ｃと内輪軌道面３２ａの接触部、および、円
すいころ３２ｃと外輪軌道面３２ｂの接触部のうち、内
輪側接触部を線接触とし、外輪側接触部を点接触とし
た。
ことで、転動体に働く荷重の不均一を是正し、パワーロ
ーラ軸受の耐久信頼性を高めることができるトロイダル
型無段変速機を提供すること。 【解決手段】 パワーローラ軸受として円すいころ軸受
３２を採用したトロイダル型無段変速機において、円す
いころ３２ｃと内輪軌道面３２ａの接触部、および、円
すいころ３２ｃと外輪軌道面３２ｂの接触部のうち、内
輪側接触部を線接触とし、外輪側接触部を点接触とし
た。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両の変速機とし
て適用されるトロイダル型無段変速機の技術分野に属す
る。
て適用されるトロイダル型無段変速機の技術分野に属す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、パワーローラ軸受として円すいこ
ろ軸受を採用しているトロイダル型無段変速機として
は、例えば、実開昭５８−１１２７６２号公報に記載の
ものが知られている。
ろ軸受を採用しているトロイダル型無段変速機として
は、例えば、実開昭５８−１１２７６２号公報に記載の
ものが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のトロイダル型無段変速機にあっては、転動体である
円すいころと内輪軌道面との接触部、および、円すいこ
ろと外輪軌道面との接触部は、どちらも線接触であるた
め、転動体と軌道面の接触部の剛性が高くなり、この接
触部の剛性の高さがパワーローラ軸受において転動体に
働く荷重の不均一を招くという問題があった。
来のトロイダル型無段変速機にあっては、転動体である
円すいころと内輪軌道面との接触部、および、円すいこ
ろと外輪軌道面との接触部は、どちらも線接触であるた
め、転動体と軌道面の接触部の剛性が高くなり、この接
触部の剛性の高さがパワーローラ軸受において転動体に
働く荷重の不均一を招くという問題があった。
【０００４】すなわち、転がり軸受の転動体と軌道面の
接触は、どちらも曲面体であるため、いわゆるヘルツ接
触となる。ヘルツ接触は、線接触と点接触に分類され、
円筒ころ軸受や円すいころ軸受等のように、転動体がこ
ろのものは線接触となり、玉軸受の様に転動体が球のも
のは点接触となる。線接触は点接触よりも剛性が高く、
接触部が変形しにくい。
接触は、どちらも曲面体であるため、いわゆるヘルツ接
触となる。ヘルツ接触は、線接触と点接触に分類され、
円筒ころ軸受や円すいころ軸受等のように、転動体がこ
ろのものは線接触となり、玉軸受の様に転動体が球のも
のは点接触となる。線接触は点接触よりも剛性が高く、
接触部が変形しにくい。
【０００５】本発明の目的は、転動体と軌道面の接触部
の剛性を低く抑えることで、転動体に働く荷重の不均一
を是正し、パワーローラ軸受の耐久信頼性を高めること
ができるトロイダル型無段変速機を提供することにあ
る。
の剛性を低く抑えることで、転動体に働く荷重の不均一
を是正し、パワーローラ軸受の耐久信頼性を高めること
ができるトロイダル型無段変速機を提供することにあ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明では、パワーローラ軸受として円すいころ軸
受を採用したトロイダル型無段変速機において、転動体
と内輪軌道面の接触部、および、前記転動体と外輪軌道
面の接触部のうち、一方を線接触とし、他方を点接触と
した。
め、本発明では、パワーローラ軸受として円すいころ軸
受を採用したトロイダル型無段変速機において、転動体
と内輪軌道面の接触部、および、前記転動体と外輪軌道
面の接触部のうち、一方を線接触とし、他方を点接触と
した。
【０００７】ここで、線接触とは、点接触では無いとい
う意味であり、転動体のである円すいころの側面全てが
接触する必要はない。
う意味であり、転動体のである円すいころの側面全てが
接触する必要はない。
【０００８】
【発明の効果】本発明にあっては、転動体と軌道面の接
触部のうち、内輪側と外輪側の両方を共に線接触とする
のではなく、一方を線接触とし、他方を点接触とするこ
とで、転動体と軌道面の接触部の剛性が低く抑えられ
る。この結果、転動体に働く荷重の不均一が是正され、
パワーローラ軸受の耐久信頼性を高めることができると
共に、転動体の倒れを防止することができる。
触部のうち、内輪側と外輪側の両方を共に線接触とする
のではなく、一方を線接触とし、他方を点接触とするこ
とで、転動体と軌道面の接触部の剛性が低く抑えられ
る。この結果、転動体に働く荷重の不均一が是正され、
パワーローラ軸受の耐久信頼性を高めることができると
共に、転動体の倒れを防止することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明のトロイダル型無段
変速機を実現する実施の形態を、請求項１，３，４，７
に対応する第１実施例と、請求項２，６に対応する第２
実施例と、請求項１，４，６に対応する第３実施例と、
請求項１，３，４，６に対応する第４実施例と、請求項
１，３，５，７に対応する第５実施例とに基づいて説明
する。
変速機を実現する実施の形態を、請求項１，３，４，７
に対応する第１実施例と、請求項２，６に対応する第２
実施例と、請求項１，４，６に対応する第３実施例と、
請求項１，３，４，６に対応する第４実施例と、請求項
１，３，５，７に対応する第５実施例とに基づいて説明
する。
【００１０】（第１実施例）まず、構成を説明する。図
１は第１実施例のトロイダル型無段変速機の変速機構を
示す概略図で、エンジンからの回転駆動力は、図外のト
ルクコンバータおよび前後進切換え機構を介して入力軸
１に入力される。
１は第１実施例のトロイダル型無段変速機の変速機構を
示す概略図で、エンジンからの回転駆動力は、図外のト
ルクコンバータおよび前後進切換え機構を介して入力軸
１に入力される。
【００１１】前記入力軸１と同軸上にトルク伝達軸２が
配置され、該トルク伝達軸２の両端部位置には、第１入
力ディスク３と第２入力ディスク４とを、軸方向移動可
能にスプライン結合している。
配置され、該トルク伝達軸２の両端部位置には、第１入
力ディスク３と第２入力ディスク４とを、軸方向移動可
能にスプライン結合している。
【００１２】前記第１入力ディスク３の背面と入力軸１
との間には、入力トルクに応じて軸方向推力を発生する
ローディングカム機構５を介装している。
との間には、入力トルクに応じて軸方向推力を発生する
ローディングカム機構５を介装している。
【００１３】前記第２入力ディスク４の背面とトルク伝
達軸２の端部に螺合されたナット６との間には、両入力
ディスク３，４にプリロードを付与する皿バネ７を介装
している。
達軸２の端部に螺合されたナット６との間には、両入力
ディスク３，４にプリロードを付与する皿バネ７を介装
している。
【００１４】前記両入力ディスク３，４の中間位置に
は、トルク伝達軸２に遊装した出力ディスク８を配置し
ている。この出力ディスク８は、２つの出力ディスクの
背面を互いに合わせて一体結合したもので、出力ディス
ク８の外周部には出力ギア９を形成している。
は、トルク伝達軸２に遊装した出力ディスク８を配置し
ている。この出力ディスク８は、２つの出力ディスクの
背面を互いに合わせて一体結合したもので、出力ディス
ク８の外周部には出力ギア９を形成している。
【００１５】前記第１入力ディスク３の出力ディスク８
側対向面と、前記第２入力ディスク４の出力ディスク８
側対向面には、トロイド状溝３ａ，４ａを形成してい
る。同様に、前記出力ディスク８の両入力ディスク３，
４に対向する対向面には、トロイド状溝８ａ，８ｂを形
成している。
側対向面と、前記第２入力ディスク４の出力ディスク８
側対向面には、トロイド状溝３ａ，４ａを形成してい
る。同様に、前記出力ディスク８の両入力ディスク３，
４に対向する対向面には、トロイド状溝８ａ，８ｂを形
成している。
【００１６】前記トロイド状溝３ａとトロイド状溝８ａ
との間には、左右位置に２個配置された第１パワーロー
ラ１０，１０を摩擦により動力の受け渡しを可能に挟持
している。同様に、トロイド状溝４ａとトロイド状溝８
ｂとの間には、左右位置に２個配置された第２パワーロ
ーラ１１，１１を摩擦により動力の受け渡しを可能に挟
持している。
との間には、左右位置に２個配置された第１パワーロー
ラ１０，１０を摩擦により動力の受け渡しを可能に挟持
している。同様に、トロイド状溝４ａとトロイド状溝８
ｂとの間には、左右位置に２個配置された第２パワーロ
ーラ１１，１１を摩擦により動力の受け渡しを可能に挟
持している。
【００１７】そして、第１入力ディスク３と出力ディス
ク８（トロイド状溝８ａ）と第１パワーローラ１０，１
０により第１トロイダル変速部１２を構成している。ま
た、第２入力ディスク４と出力ディスク８（トロイド状
溝８ｂ）と第２パワーローラ１１，１１により第２トロ
イダル変速部１３を構成している。
ク８（トロイド状溝８ａ）と第１パワーローラ１０，１
０により第１トロイダル変速部１２を構成している。ま
た、第２入力ディスク４と出力ディスク８（トロイド状
溝８ｂ）と第２パワーローラ１１，１１により第２トロ
イダル変速部１３を構成している。
【００１８】上記変速機構において、各パワーローラ１
０，１０，１１，１１は、後述する作動により目標変速
比に応じた傾転角が得られるようにそれぞれ傾転され
る。つまり、両入力ディスク３，４の入力回転を、各パ
ワーローラ１０，１０，１１，１１を介し、無段階（連
続的）に変速して出力ディスク８に伝達する。
０，１０，１１，１１は、後述する作動により目標変速
比に応じた傾転角が得られるようにそれぞれ傾転され
る。つまり、両入力ディスク３，４の入力回転を、各パ
ワーローラ１０，１０，１１，１１を介し、無段階（連
続的）に変速して出力ディスク８に伝達する。
【００１９】図２は第１実施例のトロイダル型無段変速
機の変速制御系を示す概略図で、第１パワーローラ１
０，１０は、トラニオン１４，１４の一端に支持されて
いて、パワーローラ回転軸１５，１５を中心として回転
自在である。このトラニオン１４，１４の他端部には、
トラニオン１４，１４を軸方向に移動させて各パワーロ
ーラ１０，１０を傾転させる油圧アクチュエータとして
のサーボピストン１６，１６を設けている。
機の変速制御系を示す概略図で、第１パワーローラ１
０，１０は、トラニオン１４，１４の一端に支持されて
いて、パワーローラ回転軸１５，１５を中心として回転
自在である。このトラニオン１４，１４の他端部には、
トラニオン１４，１４を軸方向に移動させて各パワーロ
ーラ１０，１０を傾転させる油圧アクチュエータとして
のサーボピストン１６，１６を設けている。
【００２０】なお、第２パワーローラ１１，１１も同様
に、図外のトラニオンの一端に支持されていて、トラニ
オンを軸方向に移動させて各パワーローラ１１，１１を
傾転させる油圧アクチュエータとしてのサーボピストン
を設けている。そして、各パワーローラ１０，１０，１
１，１１を支持する４個のトラニオンは、これらが同期
して動くように図外の同期ワイヤにより連結されてい
る。
に、図外のトラニオンの一端に支持されていて、トラニ
オンを軸方向に移動させて各パワーローラ１１，１１を
傾転させる油圧アクチュエータとしてのサーボピストン
を設けている。そして、各パワーローラ１０，１０，１
１，１１を支持する４個のトラニオンは、これらが同期
して動くように図外の同期ワイヤにより連結されてい
る。
【００２１】前記サーボピストン１６，１６は、ピスト
ン１６ａ，１６ａによりハイ側油室１６ｂ，１６ｂとロ
ー側油室１６ｃ，１６ｃに画成される。
ン１６ａ，１６ａによりハイ側油室１６ｂ，１６ｂとロ
ー側油室１６ｃ，１６ｃに画成される。
【００２２】前記サーボピストン１６，１６を作動制御
する油圧制御系として、変速制御弁１９が設けられてい
る。この変速制御弁１９とサーボピストン１６，１６と
は、ハイ側油室１６ｂ，１６ｂに接続されるハイ側油路
１７と、ロー側油室１６ｃ，１６ｃに接続されるロー側
油路１８により接続されている。
する油圧制御系として、変速制御弁１９が設けられてい
る。この変速制御弁１９とサーボピストン１６，１６と
は、ハイ側油室１６ｂ，１６ｂに接続されるハイ側油路
１７と、ロー側油室１６ｃ，１６ｃに接続されるロー側
油路１８により接続されている。
【００２３】前記変速制御弁１９には、ハイ側油路１７
を接続するポート１９ａと、ロー側油路１８を接続する
ポート１９ｂとを有する。
を接続するポート１９ａと、ロー側油路１８を接続する
ポート１９ｂとを有する。
【００２４】前記変速制御弁１９のライン圧ポート１９
ｃには、図外のオイルポンプ及びリリーフ弁を有する油
圧源からのライン圧が供給される。
ｃには、図外のオイルポンプ及びリリーフ弁を有する油
圧源からのライン圧が供給される。
【００２５】前記変速制御弁１９の変速スプール１９ｄ
は、レバー２０及びプリセスカム２１と連動すると共
に、ステップモータ２２により軸方向に変位するように
駆動される。前記プリセスカム２１は、１つのトラニオ
ンシャフトの下端部に設けられ、トラニオン１４の軸方
向及び傾転方向を検知し、変速制御弁１９にフィードバ
ックする。
は、レバー２０及びプリセスカム２１と連動すると共
に、ステップモータ２２により軸方向に変位するように
駆動される。前記プリセスカム２１は、１つのトラニオ
ンシャフトの下端部に設けられ、トラニオン１４の軸方
向及び傾転方向を検知し、変速制御弁１９にフィードバ
ックする。
【００２６】前記ステップモータ２２を駆動制御する電
子制御系として、ＣＶＴコントロールユニット２３が設
けられている。このＣＶＴコントロールユニット２３に
は、スロットル開度センサ２４、エンジン回転センサ２
５、入力ディスク回転センサ２６、出力軸回転センサ
（車速センサ）２７、インヒビタースイッチ２８、油温
センサ２９等からの入力情報が取り込まれる。
子制御系として、ＣＶＴコントロールユニット２３が設
けられている。このＣＶＴコントロールユニット２３に
は、スロットル開度センサ２４、エンジン回転センサ２
５、入力ディスク回転センサ２６、出力軸回転センサ
（車速センサ）２７、インヒビタースイッチ２８、油温
センサ２９等からの入力情報が取り込まれる。
【００２７】図３は第１実施例のトロイダル型無段変速
機に採用されたパワーローラ１０を示す断面図である。
なお、パワーローラ１１についても同じ構造である。
機に採用されたパワーローラ１０を示す断面図である。
なお、パワーローラ１１についても同じ構造である。
【００２８】前記パワーローラ１０は、内輪３０と外輪
３１と円すいころ軸受３２（パワーローラ軸受）とを有
して構成している。前記内輪３０は、第１入力ディスク
３の動力を摩擦によって出力ディスク８に伝達する。前
記外輪３１は、トラニオン１４に対し揺動可能もしくは
スライド可能に支持される。前記円すいころ軸受３２
は、外輪３１に対し内輪３０を回転可能に支持する。
３１と円すいころ軸受３２（パワーローラ軸受）とを有
して構成している。前記内輪３０は、第１入力ディスク
３の動力を摩擦によって出力ディスク８に伝達する。前
記外輪３１は、トラニオン１４に対し揺動可能もしくは
スライド可能に支持される。前記円すいころ軸受３２
は、外輪３１に対し内輪３０を回転可能に支持する。
【００２９】前記外輪３１の外周部には、円すいころ３
２ｃの大径側端面を案内するつば部３１ａ（つば）を一
体形成している。
２ｃの大径側端面を案内するつば部３１ａ（つば）を一
体形成している。
【００３０】前記円すいころ軸受３２は、内輪３０に形
成された内輪軌道面３２ａと、外輪３１に形成された外
輪軌道面３２ｂと、これら内外輪軌道面３２ａ，３２ｂ
に挟持された円すいころ３２ｃ（転動体）と、複数の円
すいころ３２ｃを保持する保持器３２ｄと、有してい
る。
成された内輪軌道面３２ａと、外輪３１に形成された外
輪軌道面３２ｂと、これら内外輪軌道面３２ａ，３２ｂ
に挟持された円すいころ３２ｃ（転動体）と、複数の円
すいころ３２ｃを保持する保持器３２ｄと、有してい
る。
【００３１】前記内輪軌道面３２ａは、パワーローラ回
転軸Ｌを含む断面形状を、内輪３０側に中心を持つ曲率
半径Ｒによる円弧の集合体である凸曲面としている。
転軸Ｌを含む断面形状を、内輪３０側に中心を持つ曲率
半径Ｒによる円弧の集合体である凸曲面としている。
【００３２】前記外輪軌道面３２ｂは、パワーローラ回
転軸Ｌを含む断面形状を、円すいころ３２ｃのころ軸方
向断面形状に合致させた方形溝としている。
転軸Ｌを含む断面形状を、円すいころ３２ｃのころ軸方
向断面形状に合致させた方形溝としている。
【００３３】すなわち、前記円すいころ３２ｃと内輪軌
道面３２ａの接触部を、ころ側面（円すい凸曲面）と凸
曲面とが互いにクロス状態で接触する点接触とし、前記
円すいころ３２ｃと外輪軌道面３２ｂの接触部を、ころ
側面と方形溝とが接触する線接触としている。言い換え
ると、前記つば部３１ａを設けた外輪３１側の円すいこ
ろ３２ｃと外輪軌道面３２ｂとの接触部を線接触とし、
前記つば部３１ａが無い内輪３０側の円すいころ３２ｃ
と内輪軌道面３２ａとの接触部を点接触としている。
道面３２ａの接触部を、ころ側面（円すい凸曲面）と凸
曲面とが互いにクロス状態で接触する点接触とし、前記
円すいころ３２ｃと外輪軌道面３２ｂの接触部を、ころ
側面と方形溝とが接触する線接触としている。言い換え
ると、前記つば部３１ａを設けた外輪３１側の円すいこ
ろ３２ｃと外輪軌道面３２ｂとの接触部を線接触とし、
前記つば部３１ａが無い内輪３０側の円すいころ３２ｃ
と内輪軌道面３２ａとの接触部を点接触としている。
【００３４】次に、作用を説明する。
【００３５】［変速比制御作用］トロイダル型無段変速
機は、トラニオン１４，１４を傾転軸方向（図２の上下
方向）に変位し、パワーローラ１０，１０を傾転させる
ことによって変速比を変える。
機は、トラニオン１４，１４を傾転軸方向（図２の上下
方向）に変位し、パワーローラ１０，１０を傾転させる
ことによって変速比を変える。
【００３６】つまり、ＣＶＴコントロールユニット２３
からの目標変速比が得られる駆動指令によりステップモ
ータ２２を回転させるとによって変速スプール１９ｄが
変位すると、サーボピストン１６，１６の一方のサーボ
ピストン室に作動油が導かれ、他方のサーボピストン室
から作動油が排出され、トラニオン１４，１４が傾転軸
方向に変位する。
からの目標変速比が得られる駆動指令によりステップモ
ータ２２を回転させるとによって変速スプール１９ｄが
変位すると、サーボピストン１６，１６の一方のサーボ
ピストン室に作動油が導かれ、他方のサーボピストン室
から作動油が排出され、トラニオン１４，１４が傾転軸
方向に変位する。
【００３７】これにより、パワーローラ回転軸１５，１
５がディスク回転中心位置に対してオフセットする。こ
のオフセットによりパワーローラ１０，１０と入出力デ
ィスク３，８との接触部で発生するサイドスリップ力に
よりパワーローラ１０，１０が傾転する。
５がディスク回転中心位置に対してオフセットする。こ
のオフセットによりパワーローラ１０，１０と入出力デ
ィスク３，８との接触部で発生するサイドスリップ力に
よりパワーローラ１０，１０が傾転する。
【００３８】この傾転運動およびオフセットは、プリセ
スカム２１及びレバー２０を介して変速スプール１９ｄ
に伝達され、ステップモータ２２との釣り合い位置で静
止し、所定の傾転角となった時点でトラニオン１４，１
４に与えた変位が元のディスク回転中心位置に戻され、
パワーローラ１０，１０の傾転動作を停止することでな
される。変速比は、パワーローラ１０，１０の傾転角に
より決まる。なお、パワーローラ１１，１１についても
同様の変速比制御作用を示す。
スカム２１及びレバー２０を介して変速スプール１９ｄ
に伝達され、ステップモータ２２との釣り合い位置で静
止し、所定の傾転角となった時点でトラニオン１４，１
４に与えた変位が元のディスク回転中心位置に戻され、
パワーローラ１０，１０の傾転動作を停止することでな
される。変速比は、パワーローラ１０，１０の傾転角に
より決まる。なお、パワーローラ１１，１１についても
同様の変速比制御作用を示す。
【００３９】［円すいころ軸受への荷重負荷作用］ま
ず、図４に示すように、転動体と内輪軌道面、および、
転動体と外輪軌道面との接触部が、いずれも線接触であ
るパワーローラについて説明する。
ず、図４に示すように、転動体と内輪軌道面、および、
転動体と外輪軌道面との接触部が、いずれも線接触であ
るパワーローラについて説明する。
【００４０】トロイダル型無段変速機において、入出力
ディスクとパワーローラの内輪とのトルク伝達は摩擦に
よって行われる。よって、内輪には、摩擦を発生させる
ための押付力が入出力ディスクのそれぞれから働く。
ディスクとパワーローラの内輪とのトルク伝達は摩擦に
よって行われる。よって、内輪には、摩擦を発生させる
ための押付力が入出力ディスクのそれぞれから働く。
【００４１】このように、入出力ディスクから内輪に働
く前記押付力は、パワーローラ軸受を介してトラニオン
に負荷され、トラニオンは、上下の軸端部にて支持され
る。よって、トラニオンは、図５に示すように、弓状に
変形し、外輪もこの変形に追従するように弓状に変形す
る。
く前記押付力は、パワーローラ軸受を介してトラニオン
に負荷され、トラニオンは、上下の軸端部にて支持され
る。よって、トラニオンは、図５に示すように、弓状に
変形し、外輪もこの変形に追従するように弓状に変形す
る。
【００４２】ところが、内輪は外輪に対して十分に肉厚
であり、それほど変形しない。よって、各転動体に働く
荷重が、不均一となる（偏荷重）。つまり、トラニオン
の上下軸端部に近い位置では荷重が大きくなり、トラニ
オンの上下軸端部から遠くなるほど荷重が小さくなり、
トラニオンの上下軸端部から最も遠いパワーローラ回転
軸Ｌの両側位置では荷重が最小となる。
であり、それほど変形しない。よって、各転動体に働く
荷重が、不均一となる（偏荷重）。つまり、トラニオン
の上下軸端部に近い位置では荷重が大きくなり、トラニ
オンの上下軸端部から遠くなるほど荷重が小さくなり、
トラニオンの上下軸端部から最も遠いパワーローラ回転
軸Ｌの両側位置では荷重が最小となる。
【００４３】このように、各転動体に働く荷重が不均一
となるため、転動体や外輪の耐久性が低下する。特に、
図４に示すように、パワーローラ軸受として円すいころ
軸受を用いた場合、転動体と内輪軌道面、および、転動
体と外輪軌道面との接触部が、いずれも線接触となるた
め、剛性が高く、点接触となる玉軸受を用いた場合より
もさらに荷重の不均一度合いが大きくなる。
となるため、転動体や外輪の耐久性が低下する。特に、
図４に示すように、パワーローラ軸受として円すいころ
軸受を用いた場合、転動体と内輪軌道面、および、転動
体と外輪軌道面との接触部が、いずれも線接触となるた
め、剛性が高く、点接触となる玉軸受を用いた場合より
もさらに荷重の不均一度合いが大きくなる。
【００４４】また、トラニオンの弓状に変形に追従する
ように外輪が弓状に変形するため、図６に示すように、
外輪軌道面と内輪軌道面のなす角度が、変形前のθから
変形後のθ'（＜θ）というように変化する。よって、
転動体の円すい側面の角度と異なってしまうため、エッ
ジロードを起こしてしまう。ここで、エッジロードと
は、転動体の角（エッジ）が軌道面と接触する片当たり
により、高い面圧を発生することをいう。
ように外輪が弓状に変形するため、図６に示すように、
外輪軌道面と内輪軌道面のなす角度が、変形前のθから
変形後のθ'（＜θ）というように変化する。よって、
転動体の円すい側面の角度と異なってしまうため、エッ
ジロードを起こしてしまう。ここで、エッジロードと
は、転動体の角（エッジ）が軌道面と接触する片当たり
により、高い面圧を発生することをいう。
【００４５】これに対し、第１実施例では、円すいころ
３２ｃと内輪軌道面３２ａの接触部を点接触とし、円す
いころ３２ｃと外輪軌道面３２ｂの接触部を線接触とし
ている。このため、両接触部が共に線接触である図４の
例に比べ、接触部の剛性が低くなり、トラニオン１４の
変形を吸収し易くなり、各円すいころ３２ｃに働く荷重
の不均一度合いを低減することができる。
３２ｃと内輪軌道面３２ａの接触部を点接触とし、円す
いころ３２ｃと外輪軌道面３２ｂの接触部を線接触とし
ている。このため、両接触部が共に線接触である図４の
例に比べ、接触部の剛性が低くなり、トラニオン１４の
変形を吸収し易くなり、各円すいころ３２ｃに働く荷重
の不均一度合いを低減することができる。
【００４６】また、円すいころ３２ｃと外輪軌道面３２
ｂとは線接触であるため、円すいころ３２ｃは外輪軌道
面３２ｂにならって転動する。よって、トラニオン１４
の変形に沿って外輪３１が変形すると、内輪３０に対す
る円すいころ３２ｃの角度が変わる。しかし、内輪軌道
面３２ａが凸曲面であるため、円すいころ３２ｃの角が
内輪軌道面３２ａと接触する片当たりによるエッジロー
ドの発生を防止することができる。
ｂとは線接触であるため、円すいころ３２ｃは外輪軌道
面３２ｂにならって転動する。よって、トラニオン１４
の変形に沿って外輪３１が変形すると、内輪３０に対す
る円すいころ３２ｃの角度が変わる。しかし、内輪軌道
面３２ａが凸曲面であるため、円すいころ３２ｃの角が
内輪軌道面３２ａと接触する片当たりによるエッジロー
ドの発生を防止することができる。
【００４７】さらに、円すいころ３２ｃを案内するつば
部３１ａが外輪３１に設けられているため、円すいころ
３２ｃの大径側端面とつば部３１ａとの片当たりを防止
することができる。すなわち、円すいころ３２ｃは外輪
軌道面３２ｂに沿って転動するし、かつ、つば部３１ａ
も外輪３１に設けられているので、円すいころ３２ｃと
つば部３１ａとの角度の変化がない。
部３１ａが外輪３１に設けられているため、円すいころ
３２ｃの大径側端面とつば部３１ａとの片当たりを防止
することができる。すなわち、円すいころ３２ｃは外輪
軌道面３２ｂに沿って転動するし、かつ、つば部３１ａ
も外輪３１に設けられているので、円すいころ３２ｃと
つば部３１ａとの角度の変化がない。
【００４８】加えて、図４に示す線接触による円すいこ
ろ軸受の内輪軌道面および外輪軌道面の面圧を比較した
場合、外輪軌道面は円すい体の外周面すなわち凸曲面で
あるが、内輪軌道面は円すい体の内周面すなわち凹曲面
であるため、転動体の接触面圧は、内輪側の方が低い。
これに対し、第１実施例にように、内輪軌道面３２ａを
点接触に変更した場合、面圧が上昇しても、線接触であ
る外輪軌道面３２ｂの面圧とほぼ同等にすることができ
る。よって、内輪軌道面３２ａを点接触に変更したこと
による疲労寿命の低下は起こらない。
ろ軸受の内輪軌道面および外輪軌道面の面圧を比較した
場合、外輪軌道面は円すい体の外周面すなわち凸曲面で
あるが、内輪軌道面は円すい体の内周面すなわち凹曲面
であるため、転動体の接触面圧は、内輪側の方が低い。
これに対し、第１実施例にように、内輪軌道面３２ａを
点接触に変更した場合、面圧が上昇しても、線接触であ
る外輪軌道面３２ｂの面圧とほぼ同等にすることができ
る。よって、内輪軌道面３２ａを点接触に変更したこと
による疲労寿命の低下は起こらない。
【００４９】次に、効果を説明する。第１実施例のトロ
イダル型無段変速機にあっては、下記に列挙する効果を
得ることができる。
イダル型無段変速機にあっては、下記に列挙する効果を
得ることができる。
【００５０】(1) パワーローラ軸受として円すいころ軸
受３２を採用したトロイダル型無段変速機において、円
すいころ３２ｃと内輪軌道面３２ａの接触部、および、
円すいころ３２ｃと外輪軌道面３２ｂの接触部のうち、
内輪側接触部を線接触とし、外輪側接触部を点接触とし
たため、円すいころ３２ｃと両軌道面３２ａ，３２ｂの
接触部の剛性が低く抑えられ、この結果、円すいころ３
２ｃに働く荷重の不均一が是正され、円すいころ軸受３
２の耐久信頼性を高めることができると共に、円すいこ
ろ３２ｃの倒れを防止することができる。
受３２を採用したトロイダル型無段変速機において、円
すいころ３２ｃと内輪軌道面３２ａの接触部、および、
円すいころ３２ｃと外輪軌道面３２ｂの接触部のうち、
内輪側接触部を線接触とし、外輪側接触部を点接触とし
たため、円すいころ３２ｃと両軌道面３２ａ，３２ｂの
接触部の剛性が低く抑えられ、この結果、円すいころ３
２ｃに働く荷重の不均一が是正され、円すいころ軸受３
２の耐久信頼性を高めることができると共に、円すいこ
ろ３２ｃの倒れを防止することができる。
【００５１】(2) 外輪３１に円すいころ３２ｃの大径側
端面を案内するつば部３１ａを設け、つば部３１ａを設
けた外輪側の円すいころ３２ｃと外輪側軌道面３２ｂと
の接触部を線接触とし、つば部３１ａが無い内輪側の円
すいころ３２ｃと内輪軌道面３２ａとの接触部を点接触
としたため、円すいころ３２ｃに働く荷重の不均一を是
正することができると共に、円すいころ３２ｃの倒れに
よるつば部３１ａと大径側端面との片当たりを防止する
ことができる。
端面を案内するつば部３１ａを設け、つば部３１ａを設
けた外輪側の円すいころ３２ｃと外輪側軌道面３２ｂと
の接触部を線接触とし、つば部３１ａが無い内輪側の円
すいころ３２ｃと内輪軌道面３２ａとの接触部を点接触
としたため、円すいころ３２ｃに働く荷重の不均一を是
正することができると共に、円すいころ３２ｃの倒れに
よるつば部３１ａと大径側端面との片当たりを防止する
ことができる。
【００５２】(3) 点接触となる内輪側の内輪軌道面３２
ａのパワーローラ回転軸Ｌを含む断面形状を、凸曲面と
したため、円すいころ３２ｃおよび線接触となる外輪軌
道面３２ｂが通常の円すいころ軸受と同様の形状とな
り、安価に製造することができる。
ａのパワーローラ回転軸Ｌを含む断面形状を、凸曲面と
したため、円すいころ３２ｃおよび線接触となる外輪軌
道面３２ｂが通常の円すいころ軸受と同様の形状とな
り、安価に製造することができる。
【００５３】(4) 円すいころ３２ｃの大径側端面を案内
するつば部３１ａを、外輪３１に設けたため、点接触と
した内輪側接触部の面圧の上昇を最小限に抑えることが
できる（請求項７）。
するつば部３１ａを、外輪３１に設けたため、点接触と
した内輪側接触部の面圧の上昇を最小限に抑えることが
できる（請求項７）。
【００５４】（第２実施例）この第２実施例は、転動体
と内輪軌道面の接触部、および、転動体と外輪軌道面の
接触部のうち、一方の転動体軸方向接触幅を、他方の転
動体軸方向接触幅より短く設定した例である。
と内輪軌道面の接触部、および、転動体と外輪軌道面の
接触部のうち、一方の転動体軸方向接触幅を、他方の転
動体軸方向接触幅より短く設定した例である。
【００５５】第２実施例のパワーローラ１０は、図７に
示すように、内輪３０と外輪３１と円すいころ軸受３２
（パワーローラ軸受）とを有して構成している。
示すように、内輪３０と外輪３１と円すいころ軸受３２
（パワーローラ軸受）とを有して構成している。
【００５６】前記内輪３０の外周部には、円すいころ３
２ｃの大径側端面を案内するつば部３０ａ（つば）を一
体形成している。
２ｃの大径側端面を案内するつば部３０ａ（つば）を一
体形成している。
【００５７】前記円すいころ軸受３２は、内輪３０に形
成された内輪軌道面３２ａと、外輪３１に形成された外
輪軌道面３２ｂと、これら内外輪軌道面３２ａ，３２ｂ
に挟持された円すいころ３２ｃ（転動体）と、複数の円
すいころ３２ｃを保持する保持器３２ｄと、有してい
る。
成された内輪軌道面３２ａと、外輪３１に形成された外
輪軌道面３２ｂと、これら内外輪軌道面３２ａ，３２ｂ
に挟持された円すいころ３２ｃ（転動体）と、複数の円
すいころ３２ｃを保持する保持器３２ｄと、有してい
る。
【００５８】前記内輪軌道面３２ａは、パワーローラ回
転軸Ｌを含む断面形状を、両側の斜面と頂面による台形
状凸面としている。つまり、円すいころ３２ｃに対し
て、両側の斜面により逃げを施し、頂面により接触を確
保している。
転軸Ｌを含む断面形状を、両側の斜面と頂面による台形
状凸面としている。つまり、円すいころ３２ｃに対し
て、両側の斜面により逃げを施し、頂面により接触を確
保している。
【００５９】前記外輪軌道面３２ｂは、パワーローラ回
転軸Ｌを含む断面形状を、円すいころ３２ｃのころ軸方
向断面形状に合致させた方形溝としている。
転軸Ｌを含む断面形状を、円すいころ３２ｃのころ軸方
向断面形状に合致させた方形溝としている。
【００６０】すなわち、前記円すいころ３２ｃと内輪軌
道面３２ａの接触部を、ころ側面と頂面のみが接触する
ことで転動体軸方向接触幅ｗが短い線接触とし、前記円
すいころ３２ｃと外輪軌道面３２ｂの接触部を、ころ側
面と方形溝とが接触することで転動体軸方向接触幅Ｗが
長い線接触としている。
道面３２ａの接触部を、ころ側面と頂面のみが接触する
ことで転動体軸方向接触幅ｗが短い線接触とし、前記円
すいころ３２ｃと外輪軌道面３２ｂの接触部を、ころ側
面と方形溝とが接触することで転動体軸方向接触幅Ｗが
長い線接触としている。
【００６１】作用を説明すると、内輪軌道面３２ａと円
すいころ３２ｃとの接触も線接触になるが、その接触幅
ｗが短いため、円すいころ３２ｃの全幅にわたって線接
触とする場合に比べ、内輪側接触部の剛性を極めて低く
抑えることができる。
すいころ３２ｃとの接触も線接触になるが、その接触幅
ｗが短いため、円すいころ３２ｃの全幅にわたって線接
触とする場合に比べ、内輪側接触部の剛性を極めて低く
抑えることができる。
【００６２】次に、効果を説明する。第２実施例のトロ
イダル型無段変速機にあっては、下記に列挙する効果を
得ることができる。
イダル型無段変速機にあっては、下記に列挙する効果を
得ることができる。
【００６３】(5) パワーローラ軸受として円すいころ軸
受３２を採用したトロイダル型無段変速機において、円
すいころ３２ｃと内輪軌道面３２ａの接触部、および、
円すいころ３２ｃと外輪軌道面３２ｂの接触部のうち、
一方の転動体軸方向接触幅ｗを、他方の転動体軸方向接
触幅Ｗより短く設定したため、円すいころ３２ｃと両軌
道面３２ａ，３２ｂの接触部の剛性が低く抑えられ、こ
の結果、円すいころ３２ｃに働く荷重の不均一が是正さ
れ、円すいころ軸受３２の耐久信頼性を高めることがで
きると共に、円すいころ３２ｃの倒れを防止することが
できる。
受３２を採用したトロイダル型無段変速機において、円
すいころ３２ｃと内輪軌道面３２ａの接触部、および、
円すいころ３２ｃと外輪軌道面３２ｂの接触部のうち、
一方の転動体軸方向接触幅ｗを、他方の転動体軸方向接
触幅Ｗより短く設定したため、円すいころ３２ｃと両軌
道面３２ａ，３２ｂの接触部の剛性が低く抑えられ、こ
の結果、円すいころ３２ｃに働く荷重の不均一が是正さ
れ、円すいころ軸受３２の耐久信頼性を高めることがで
きると共に、円すいころ３２ｃの倒れを防止することが
できる。
【００６４】(6) 円すいころ３２ｃの大径側端面を案内
するつば部３０ａを、内輪３０に設けたため、外輪３１
の形状が単純となり、外輪３１の加工が容易となる。
するつば部３０ａを、内輪３０に設けたため、外輪３１
の形状が単純となり、外輪３１の加工が容易となる。
【００６５】（第３実施例）第３実施例は、基本的には
第１実施例と同じ構成であるが、つば部を内輪側に設け
た例である。
第１実施例と同じ構成であるが、つば部を内輪側に設け
た例である。
【００６６】第３実施例のパワーローラ１０は、図８に
示すように、内輪３０と外輪３１と円すいころ軸受３２
（パワーローラ軸受）とを有して構成している。
示すように、内輪３０と外輪３１と円すいころ軸受３２
（パワーローラ軸受）とを有して構成している。
【００６７】前記内輪３０の外周部には、円すいころ３
２ｃの大径側端面を案内するつば部３０ａ（つば）を一
体形成している。
２ｃの大径側端面を案内するつば部３０ａ（つば）を一
体形成している。
【００６８】前記円すいころ軸受３２は、内輪３０に形
成された内輪軌道面３２ａと、外輪３１に形成された外
輪軌道面３２ｂと、これら内外輪軌道面３２ａ，３２ｂ
に挟持された円すいころ３２ｃ（転動体）と、複数の円
すいころ３２ｃを保持する保持器３２ｄと、有してい
る。
成された内輪軌道面３２ａと、外輪３１に形成された外
輪軌道面３２ｂと、これら内外輪軌道面３２ａ，３２ｂ
に挟持された円すいころ３２ｃ（転動体）と、複数の円
すいころ３２ｃを保持する保持器３２ｄと、有してい
る。
【００６９】前記内輪軌道面３２ａは、パワーローラ回
転軸Ｌを含む断面形状を、内輪３０に中心を持つ曲率半
径Ｒによる円弧の集合体である凸曲面としている。
転軸Ｌを含む断面形状を、内輪３０に中心を持つ曲率半
径Ｒによる円弧の集合体である凸曲面としている。
【００７０】前記外輪軌道面３２ｂは、パワーローラ回
転軸Ｌを含む断面形状を、円すいころ３２ｃのころ軸方
向断面形状に合致させた方形溝としている。
転軸Ｌを含む断面形状を、円すいころ３２ｃのころ軸方
向断面形状に合致させた方形溝としている。
【００７１】すなわち、前記円すいころ３２ｃと内輪軌
道面３２ａの接触部を、ころ側面と凸曲面とが接触する
点接触とし、前記円すいころ３２ｃと外輪軌道面３２ｂ
の接触部を、ころ側面と方形溝とが接触する線接触とし
ている。
道面３２ａの接触部を、ころ側面と凸曲面とが接触する
点接触とし、前記円すいころ３２ｃと外輪軌道面３２ｂ
の接触部を、ころ側面と方形溝とが接触する線接触とし
ている。
【００７２】作用を説明すると、円すいころ３２ｃと外
輪軌道面３２ｂとは線接触であるため、円すいころ３２
ｃは外輪軌道面３２ｂにならって転動する。よって、図
９に示すように、トラニオン１４の変形に沿って外輪３
１が変形すると、内輪３０に対する円すいころ３２ｃの
角度が変わる。しかし、内輪軌道面３２ａが凸曲面であ
るため、円すいころ３２ｃの角が内輪軌道面３２ａと接
触する片当たりによるエッジロードの発生を防止するこ
とができる。
輪軌道面３２ｂとは線接触であるため、円すいころ３２
ｃは外輪軌道面３２ｂにならって転動する。よって、図
９に示すように、トラニオン１４の変形に沿って外輪３
１が変形すると、内輪３０に対する円すいころ３２ｃの
角度が変わる。しかし、内輪軌道面３２ａが凸曲面であ
るため、円すいころ３２ｃの角が内輪軌道面３２ａと接
触する片当たりによるエッジロードの発生を防止するこ
とができる。
【００７３】効果を説明すると、第３実施例のトロイダ
ル型無段変速機にあっては、第１実施例の(1),(3)およ
び第２実施例の(6)の効果を得ることができる。
ル型無段変速機にあっては、第１実施例の(1),(3)およ
び第２実施例の(6)の効果を得ることができる。
【００７４】（第４実施例）第４実施例は、第１実施例
に対し、外輪側接触部を点接触とし、内輪側接触部を線
接触とした例である。
に対し、外輪側接触部を点接触とし、内輪側接触部を線
接触とした例である。
【００７５】第４実施例のパワーローラ１０は、図１０
に示すように、内輪３０と外輪３１と円すいころ軸受３
２（パワーローラ軸受）とを有して構成している。
に示すように、内輪３０と外輪３１と円すいころ軸受３
２（パワーローラ軸受）とを有して構成している。
【００７６】前記内輪３０の外周部には、円すいころ３
２ｃの大径側端面を案内するつば部３０ａ（つば）を一
体形成している。
２ｃの大径側端面を案内するつば部３０ａ（つば）を一
体形成している。
【００７７】前記円すいころ軸受３２は、内輪３０に形
成された内輪軌道面３２ａと、外輪３１に形成された外
輪軌道面３２ｂと、これら内外輪軌道面３２ａ，３２ｂ
に挟持された円すいころ３２ｃ（転動体）と、複数の円
すいころ３２ｃを保持する保持器３２ｄと、有してい
る。
成された内輪軌道面３２ａと、外輪３１に形成された外
輪軌道面３２ｂと、これら内外輪軌道面３２ａ，３２ｂ
に挟持された円すいころ３２ｃ（転動体）と、複数の円
すいころ３２ｃを保持する保持器３２ｄと、有してい
る。
【００７８】前記内輪軌道面３２ａは、パワーローラ回
転軸Ｌを含む断面形状を、円すいころ３２ｃのころ軸方
向断面形状に合致させた円すい内面としている。
転軸Ｌを含む断面形状を、円すいころ３２ｃのころ軸方
向断面形状に合致させた円すい内面としている。
【００７９】前記外輪軌道面３２ｂは、パワーローラ回
転軸Ｌを含む断面形状を、外輪３１側に中心を持つ曲率
半径Ｒによる円弧の集合体である凸曲面としている。
転軸Ｌを含む断面形状を、外輪３１側に中心を持つ曲率
半径Ｒによる円弧の集合体である凸曲面としている。
【００８０】すなわち、前記円すいころ３２ｃと内輪軌
道面３２ａの接触部を、ころ側面と円すい内面とが接触
する線接触とし、前記円すいころ３２ｃと外輪軌道面３
２ｂの接触部を、ころ側面と凸曲面とが接触する点接触
としている。言い換えると、前記つば部３０ａを設けた
内輪３０側の円すいころ３２ｃと内輪軌道面３２ａとの
接触部を線接触とし、前記つば部３０ａが無い外輪３１
側の円すいころ３２ｃと外輪軌道面３２ｂとの接触部を
点接触としている。
道面３２ａの接触部を、ころ側面と円すい内面とが接触
する線接触とし、前記円すいころ３２ｃと外輪軌道面３
２ｂの接触部を、ころ側面と凸曲面とが接触する点接触
としている。言い換えると、前記つば部３０ａを設けた
内輪３０側の円すいころ３２ｃと内輪軌道面３２ａとの
接触部を線接触とし、前記つば部３０ａが無い外輪３１
側の円すいころ３２ｃと外輪軌道面３２ｂとの接触部を
点接触としている。
【００８１】作用を説明すると、外輪軌道面３２ｂは、
全体として円すい体の外周面すなわち凸曲面であり、こ
の凸曲面に円すいころ３２ｃと点接触する凸曲面を形成
しているため、主曲率半径をどちらも凸曲面とすること
ができ、加工が容易となる。
全体として円すい体の外周面すなわち凸曲面であり、こ
の凸曲面に円すいころ３２ｃと点接触する凸曲面を形成
しているため、主曲率半径をどちらも凸曲面とすること
ができ、加工が容易となる。
【００８２】効果を説明すると、第４実施例のトロイダ
ル型無段変速機にあっては、第１実施例の(1),(2),(3)
および第２実施例の(6)の効果を得ることができる。
ル型無段変速機にあっては、第１実施例の(1),(2),(3)
および第２実施例の(6)の効果を得ることができる。
【００８３】（第５実施例）第５実施例は、転動体の軸
断面形状を凸曲面とし、内輪軌道面および外輪軌道面の
軸断面形状を凹曲面とした例である。
断面形状を凸曲面とし、内輪軌道面および外輪軌道面の
軸断面形状を凹曲面とした例である。
【００８４】第５実施例のパワーローラ１０は、図１１
に示すように、内輪３０と外輪３１と円すいころ軸受３
２（パワーローラ軸受）とを有して構成している。
に示すように、内輪３０と外輪３１と円すいころ軸受３
２（パワーローラ軸受）とを有して構成している。
【００８５】前記外輪３１の外周部には、円すいころ３
２ｃの大径側端面を案内するつば部３１ａ（つば）を一
体形成している。
２ｃの大径側端面を案内するつば部３１ａ（つば）を一
体形成している。
【００８６】前記円すいころ軸受３２は、内輪３０に形
成された内輪軌道面３２ａと、外輪３１に形成された外
輪軌道面３２ｂと、これら内外輪軌道面３２ａ，３２ｂ
に挟持された円すいころ３２ｃ（転動体）と、複数の円
すいころ３２ｃを保持する保持器３２ｄと、有してい
る。
成された内輪軌道面３２ａと、外輪３１に形成された外
輪軌道面３２ｂと、これら内外輪軌道面３２ａ，３２ｂ
に挟持された円すいころ３２ｃ（転動体）と、複数の円
すいころ３２ｃを保持する保持器３２ｄと、有してい
る。
【００８７】前記内輪軌道面３２ａは、パワーローラ回
転軸Ｌを含む軸断面形状を、外輪３１側に中心を持つ曲
率半径Riによる円弧の集合体である凹曲面としている。
転軸Ｌを含む軸断面形状を、外輪３１側に中心を持つ曲
率半径Riによる円弧の集合体である凹曲面としている。
【００８８】前記外輪軌道面３２ｂは、パワーローラ回
転軸Ｌを含む軸断面形状を、内輪３０側に中心を持つ曲
率半径Ro（＜Ri）による円弧の集合体である凹曲面とし
ている。
転軸Ｌを含む軸断面形状を、内輪３０側に中心を持つ曲
率半径Ro（＜Ri）による円弧の集合体である凹曲面とし
ている。
【００８９】前記円すいころ３２ｃは、ころ軸を含む軸
断面形状を、曲率半径Ｒb（≒Ro）を持つ凸曲面として
いる。
断面形状を、曲率半径Ｒb（≒Ro）を持つ凸曲面として
いる。
【００９０】すなわち、前記円すいころ３２ｃと内輪軌
道面３２ａの接触部を、曲率半径Riと曲率半径Roとの径
差によりころ側面と円すい内面とが部分接触する点接触
とし、前記円すいころ３２ｃと外輪軌道面３２ｂの接触
部を、曲率半径Riと曲率半径Ｒbとをほぼ同じ径にする
ことによりころ側面と凸曲面とが全体接触する線接触と
している。言い換えると、前記つば部３０ａを設けた外
輪３１側の円すいころ３２ｃと内輪軌道面３２ａとの接
触部を線接触とし、前記つば部３０ａが無い内輪３０側
の円すいころ３２ｃと外輪軌道面３２ｂとの接触部を点
接触としている。
道面３２ａの接触部を、曲率半径Riと曲率半径Roとの径
差によりころ側面と円すい内面とが部分接触する点接触
とし、前記円すいころ３２ｃと外輪軌道面３２ｂの接触
部を、曲率半径Riと曲率半径Ｒbとをほぼ同じ径にする
ことによりころ側面と凸曲面とが全体接触する線接触と
している。言い換えると、前記つば部３０ａを設けた外
輪３１側の円すいころ３２ｃと内輪軌道面３２ａとの接
触部を線接触とし、前記つば部３０ａが無い内輪３０側
の円すいころ３２ｃと外輪軌道面３２ｂとの接触部を点
接触としている。
【００９１】作用を説明すると、円すいころ３２ｃの軸
断面形状を凸曲面とし、内輪軌道面３２ａおよび外輪軌
道面３２ｂの軸断面形状を凹曲面とすることで、自動調
心ころ軸受と同様の形状が構成され、内輪３０の回転中
心軸がパワーローラ回転軸Ｌからずれたとしても、内輪
３０の回転中心軸をパワーローラ回転軸Ｌに復帰させる
自動調心作用を発揮することができる。
断面形状を凸曲面とし、内輪軌道面３２ａおよび外輪軌
道面３２ｂの軸断面形状を凹曲面とすることで、自動調
心ころ軸受と同様の形状が構成され、内輪３０の回転中
心軸がパワーローラ回転軸Ｌからずれたとしても、内輪
３０の回転中心軸をパワーローラ回転軸Ｌに復帰させる
自動調心作用を発揮することができる。
【００９２】効果を説明すると、第５実施例のトロイダ
ル型無段変速機にあっては、第１実施例の(1),(2),(4)
に加え、下記の効果を得ることができる。
ル型無段変速機にあっては、第１実施例の(1),(2),(4)
に加え、下記の効果を得ることができる。
【００９３】(7) 円すいころ３２ｃの軸断面形状を凸曲
面とし、内輪軌道面３２ａおよび外輪軌道面３２ｂの軸
断面形状を凹曲面としたため、両軌道面３２ａ，３２ｂ
の形状が通常の玉軸受と同様の形状となり、安価に製造
できると共に、内輪３０の回転中心軸をパワーローラ回
転軸Ｌに一致させる自動調心機能を発揮することができ
る。
面とし、内輪軌道面３２ａおよび外輪軌道面３２ｂの軸
断面形状を凹曲面としたため、両軌道面３２ａ，３２ｂ
の形状が通常の玉軸受と同様の形状となり、安価に製造
できると共に、内輪３０の回転中心軸をパワーローラ回
転軸Ｌに一致させる自動調心機能を発揮することができ
る。
【００９４】以上、本発明のトロイダル型無段変速機を
第１実施例〜第５実施例に基づき説明してきたが、具体
的な構成については、これらの実施例に限られるもので
はなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を
逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
第１実施例〜第５実施例に基づき説明してきたが、具体
的な構成については、これらの実施例に限られるもので
はなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を
逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【図１】第１実施例のトロイダル型無段変速機の変速機
構を示す概略図である。
構を示す概略図である。
【図２】第１実施例のトロイダル型無段変速機の変速制
御系を示す概略図である。
御系を示す概略図である。
【図３】第１実施例のトロイダル型無段変速機に採用さ
れたパワーローラを示す断面図である。
れたパワーローラを示す断面図である。
【図４】第１実施例のパワーローラと比較する比較例の
パワーローラを示す断面図である。
パワーローラを示す断面図である。
【図５】比較例のパワーローラにおいてトラニオンおよ
び外輪の弓状変形により転動体に働く荷重が不均一にな
ることの作用説明図である。
び外輪の弓状変形により転動体に働く荷重が不均一にな
ることの作用説明図である。
【図６】比較例のパワーローラにおいてトラニオンおよ
び外輪の弓状変形によりエッジロードを起こしてしまう
ことの作用説明図である。
び外輪の弓状変形によりエッジロードを起こしてしまう
ことの作用説明図である。
【図７】第２実施例のトロイダル型無段変速機に採用さ
れたパワーローラを示す断面図である。
れたパワーローラを示す断面図である。
【図８】第３実施例のトロイダル型無段変速機に採用さ
れたパワーローラを示す断面図である。
れたパワーローラを示す断面図である。
【図９】第３実施例のパワーローラにおいてトラニオン
および外輪が弓状変形してもエッジロードが防止される
ことを示す作用説明図である。
および外輪が弓状変形してもエッジロードが防止される
ことを示す作用説明図である。
【図１０】第４実施例のトロイダル型無段変速機に採用
されたパワーローラを示す断面図である。
されたパワーローラを示す断面図である。
【図１１】第５実施例のトロイダル型無段変速機に採用
されたパワーローラを示す断面図である。
されたパワーローラを示す断面図である。
３ 第１入力ディスク
４ 第２入力ディスク
８ 出力ディスク
１０ 第１パワーローラ
１１ 第２パワーローラ
１４ トラニオン
３０ 内輪
３０ａ つば部（つば）
３１ 外輪
３１ａ つば部（つば）
３２ 円すいころ軸受（パワーローラ軸受）
３２ａ 内輪軌道面
３２ｂ 外輪軌道面
３２ｃ 円すいころ（転動体）
３２ｄ 保持器
Ｌ パワーローラ中心軸
Claims (7)
- 【請求項１】 入力ディスクと、出力ディスクと、これ
ら入出力ディスクの対向面にそれぞれ形成されたトロイ
ド状溝に挟持される複数のパワーローラと、該パワーロ
ーラを傾転可能に支持するトラニオンとを備え、 前記パワーローラは、入力ディスクの動力を出力ディス
クに伝達する内輪と、トラニオンに支持された外輪と、
該外輪に対して内輪を回転自在に支持するパワーローラ
軸受を有して構成し、 前記パワーローラ軸受は、内輪に形成された内輪軌道面
と、外輪に形成された外輪軌道面と、これら内外輪軌道
面に挟持された転動体と、を有し、前記転動体を円すい
台形状とすることで円すいころ軸受を構成しているトロ
イダル型無段変速機において、 前記転動体と内輪軌道面の接触部、および、前記転動体
と外輪軌道面の接触部のうち、一方を線接触とし、他方
を点接触としたことを特徴とするトロイダル型無段変速
機。 - 【請求項２】 入力ディスクと、出力ディスクと、これ
ら入出力ディスクの対向面にそれぞれ形成されたトロイ
ド状溝に挟持される複数のパワーローラと、該パワーロ
ーラを傾転可能に支持するトラニオンとを備え、 前記パワーローラは、入力ディスクの動力を出力ディス
クに伝達する内輪と、トラニオンに支持された外輪と、
該外輪に対して内輪を回転自在に支持するパワーローラ
軸受を有して構成し、 前記パワーローラ軸受は、内輪に形成された内輪軌道面
と、外輪に形成された外輪軌道面と、これら内外輪軌道
面に挟持された転動体と、を有し、前記転動体を円すい
台形状とすることで円すいころ軸受を構成しているトロ
イダル型無段変速機において、 前記転動体と内輪軌道面の接触部、および、前記転動体
と外輪軌道面の接触部のうち、一方の転動体軸方向接触
幅を、他方の転動体軸方向接触幅より短く設定したこと
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または請求項２の何れかに記載
のトロイダル型無段変速機において、 前記内輪および外輪のどちらか一方に転動体の大径側端
面を案内するつばを設け、 前記つばを設けた側の転動体と軌道面との接触部を線接
触とし、前記つばが無い側の転動体と軌道面との接触部
を点接触としたことを特徴とするトロイダル型無段変速
機。 - 【請求項４】 請求項１に記載のトロイダル型無段変速
機において、 前記点接触となる側の軌道面のパワーローラ回転軸を含
む断面形状を、凸曲面としたことを特徴とするトロイダ
ル型無段変速機。 - 【請求項５】 請求項１または請求項２の何れかに記載
のトロイダル型無段変速機において、 前記転動体の軸断面形状を凸曲面とし、前記内輪軌道面
および外輪軌道面の軸断面形状を凹曲面としたことを特
徴とするトロイダル型無段変速機。 - 【請求項６】 請求項３に記載のトロイダル型無段変速
機において、 前記転動体の大径側端面を案内するつばを、内輪に設け
たことを特徴とするトロイダル型無段変速機。 - 【請求項７】 請求項３に記載のトロイダル型無段変速
機において、 前記転動体の大径側端面を案内するつばを、外輪に設け
たことを特徴とするトロイダル型無段変速機。
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|---|---|---|---|
| JP2002039457A JP3726758B2 (ja) | 2002-02-18 | 2002-02-18 | トロイダル型無段変速機 |
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002039457A JP3726758B2 (ja) | 2002-02-18 | 2002-02-18 | トロイダル型無段変速機 |
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|---|---|
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| JP3726758B2 JP3726758B2 (ja) | 2005-12-14 |
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ID=27678248
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002039457A Expired - Fee Related JP3726758B2 (ja) | 2002-02-18 | 2002-02-18 | トロイダル型無段変速機 |
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| JP (1) | JP3726758B2 (ja) |
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2002
- 2002-02-18 JP JP2002039457A patent/JP3726758B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2003
- 2003-01-16 US US10/345,372 patent/US6832971B2/en not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20030158011A1 (en) | 2003-08-21 |
| US6832971B2 (en) | 2004-12-21 |
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