JP3473187B2 - 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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- JP3473187B2 JP3473187B2 JP15344295A JP15344295A JP3473187B2 JP 3473187 B2 JP3473187 B2 JP 3473187B2 JP 15344295 A JP15344295 A JP 15344295A JP 15344295 A JP15344295 A JP 15344295A JP 3473187 B2 JP3473187 B2 JP 3473187B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、車両等に用いられるト
ロイダル型無段変速機の入出力軸の軸受の改良に関す
る。
ロイダル型無段変速機の入出力軸の軸受の改良に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】トロイダル型無段変速機の入出力軸を支
持する構造としては、特開昭６３−１３０９５３号公報
に示すようなものが知られている。
持する構造としては、特開昭６３−１３０９５３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８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。
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】入力ディスク１８は、カムローラ７９、カ
ムフランジ７７を介して入力軸１４とほぼ一体となって
回転し、入力軸１４は基端側（図中右側）の端部に設け
たアンギュラボールベアリング６５と、カムフランジ７
７側の端部に設けたニードルベアリング６６によってケ
ーシング６７で回転自在に支持される。
ムフランジ７７を介して入力軸１４とほぼ一体となって
回転し、入力軸１４は基端側（図中右側）の端部に設け
たアンギュラボールベアリング６５と、カムフランジ７
７側の端部に設けたニードルベアリング６６によってケ
ーシング６７で回転自在に支持される。
【０００５】一方、出力ディスク２０は背面（図中右
側）で出力歯車２６に結合されて入力軸１４と相対回転
自在に支持されるもので、出力ディスク２０の内周と入
力軸１４との間に介装したニードルベアリング７３と、
出力歯車２６とケーシング６７との間に介装されたアン
ギュラボールベアリング７５によって軸支される。
側）で出力歯車２６に結合されて入力軸１４と相対回転
自在に支持されるもので、出力ディスク２０の内周と入
力軸１４との間に介装したニードルベアリング７３と、
出力歯車２６とケーシング６７との間に介装されたアン
ギュラボールベアリング７５によって軸支される。
【０００６】入力軸１４を軸支するアンギュラボールベ
アリング６５と出力歯車２６を軸支するアンギュラボー
ルベアリング７５はスナップリング９を介して接離可能
な位置で同軸的に配設され、パワーローラ２２を挟持す
る軸方向の力の反力を受ける。
アリング６５と出力歯車２６を軸支するアンギュラボー
ルベアリング７５はスナップリング９を介して接離可能
な位置で同軸的に配設され、パワーローラ２２を挟持す
る軸方向の力の反力を受ける。
【０００７】パワーローラ２２を入力ディスク１８と出
力ディスク２０で挟持する圧力は、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によって発生される。
力ディスク２０で挟持する圧力は、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によって発生される。
【０００８】皿バネ７０は、入力軸１４を軸支するアン
ギュラボールベアリング６５のスペーサ６８と、入力軸
１４の端部に締結されたローディングナット６９との間
に介装されてスペーサ６８を図中左方へ付勢し、さら
に、スペーサ６８と入力軸１４は軸方向の変位を許容さ
れるため、入力軸１４は皿バネ７０の反力で図中右側へ
付勢されて、パワーローラ２２を挟持する初期荷重を得
る。
ギュラボールベアリング６５のスペーサ６８と、入力軸
１４の端部に締結されたローディングナット６９との間
に介装されてスペーサ６８を図中左方へ付勢し、さら
に、スペーサ６８と入力軸１４は軸方向の変位を許容さ
れるため、入力軸１４は皿バネ７０の反力で図中右側へ
付勢されて、パワーローラ２２を挟持する初期荷重を得
る。
【０００９】そして、入力軸１４の図中左端部に設けた
カムローラ７９は、入力軸１４の回転に応じて入力ディ
スク１８を図中右側へ付勢する推力を発生する。このた
め、パワーローラ２２は皿バネ７０による初期荷重とカ
ムローラ７９が発生する軸方向の推力によって入力ディ
スク１８と出力ディスク２０に挟持されて滑ることなく
回転し、入力ディスク１８からのトルクを出力ディスク
２０へ伝達するのである。
カムローラ７９は、入力軸１４の回転に応じて入力ディ
スク１８を図中右側へ付勢する推力を発生する。このた
め、パワーローラ２２は皿バネ７０による初期荷重とカ
ムローラ７９が発生する軸方向の推力によって入力ディ
スク１８と出力ディスク２０に挟持されて滑ることなく
回転し、入力ディスク１８からのトルクを出力ディスク
２０へ伝達するのである。
【００１０】入力軸１４及び出力歯車２６を軸支するア
ンギュラボールベアリング６５、７５は、スペーサ９を
介して外輪同志を相互に押圧してパワーローラ２２の挟
持圧力及びラジアル方向の荷重を支持している。
ンギュラボールベアリング６５、７５は、スペーサ９を
介して外輪同志を相互に押圧してパワーローラ２２の挟
持圧力及びラジアル方向の荷重を支持している。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
なトロイダル型無段変速機では、パワーローラ２２の滑
りによる伝達トルクの損失を防ぐため、パワーローラ２
２と入出力ディスク１８、２０を大きな力で押圧して接
触面圧（圧力）を高く保持し、さらに、圧力−粘度指数
αの高いオイル、例えばトラクションオイルを用いてい
る。
なトロイダル型無段変速機では、パワーローラ２２の滑
りによる伝達トルクの損失を防ぐため、パワーローラ２
２と入出力ディスク１８、２０を大きな力で押圧して接
触面圧（圧力）を高く保持し、さらに、圧力−粘度指数
αの高いオイル、例えばトラクションオイルを用いてい
る。
【００１２】ここで、オイルの粘度ηは圧力に対して指
数関数的に増大し、次の（１）式のようになる。
数関数的に増大し、次の（１）式のようになる。
【００１３】η＝η0×exp（α×Ｐ） …（１）
ただし、η0；常圧での粘度
Ｐ；圧力
パワーローラ２２と入出力ディスク１８、２０の接触面
圧を１GPa等の高圧に設定することで、トラクションオ
イルは半固体状となり、トロイダル型無段変速機ではこ
の現象を利用して、パワーローラ２２の滑りを防いでト
ルク伝達効率を確保しており、無段変速機の内部の潤滑
もこのトラクションオイルによって行われている。
圧を１GPa等の高圧に設定することで、トラクションオ
イルは半固体状となり、トロイダル型無段変速機ではこ
の現象を利用して、パワーローラ２２の滑りを防いでト
ルク伝達効率を確保しており、無段変速機の内部の潤滑
もこのトラクションオイルによって行われている。
【００１４】しかしながら、このような従来のトロイダ
ル型無段変速機においては、入力軸及び出力軸（出力歯
車）の軸受けとしてアンギュラボールベアリング６５、
７５にスピンが発生し、ボールとベアリングの溝の接触
面との法線まわりにボールが回転する。このスピンは、
図１１に示すように、内輪及び外輪の回転軸ＯAとボー
ルの回転軸ＯBが交わる点Ｃで、外輪及び内輪の溝とボ
ールの接触面からの接線Ｌａ、Ｌｂが共に交わらないた
め、ボールの接触面を通る法線回りに回転するものであ
る。
ル型無段変速機においては、入力軸及び出力軸（出力歯
車）の軸受けとしてアンギュラボールベアリング６５、
７５にスピンが発生し、ボールとベアリングの溝の接触
面との法線まわりにボールが回転する。このスピンは、
図１１に示すように、内輪及び外輪の回転軸ＯAとボー
ルの回転軸ＯBが交わる点Ｃで、外輪及び内輪の溝とボ
ールの接触面からの接線Ｌａ、Ｌｂが共に交わらないた
め、ボールの接触面を通る法線回りに回転するものであ
る。
【００１５】そして、上記したようにパワーローラ２２
を挟持押圧する反力によってアンギュラボールベアリン
グに加わるスラスト方向の力は上記したように非常に大
きく、ボールと溝の接触面圧も非常に高くなって、例え
ば１GPaを越え、このような高圧ではトラクションオイ
ルが上記したように半固体状となり、ここで、ボールの
スピンが発生すると損失トルクは増大し、アンギュラボ
ールベアリングにおける損失トルクは、図９に示すよう
に、タービンオイルを用いた場合に比して大きく、さら
に入力トルクに応じて損失トルクは増大する。このた
め、トロイダル型無段変速機の全体の損失トルクのう
ち、入出力軸のアンギュラボールベアリングが占める割
合は図１０に示すように非常に大きなものとなってお
り、トロイダル型無段変速機の効率を低下させ、特に高
負荷域ではさらに損失トルクが増大して効率がさらに低
下するという問題があった。
を挟持押圧する反力によってアンギュラボールベアリン
グに加わるスラスト方向の力は上記したように非常に大
きく、ボールと溝の接触面圧も非常に高くなって、例え
ば１GPaを越え、このような高圧ではトラクションオイ
ルが上記したように半固体状となり、ここで、ボールの
スピンが発生すると損失トルクは増大し、アンギュラボ
ールベアリングにおける損失トルクは、図９に示すよう
に、タービンオイルを用いた場合に比して大きく、さら
に入力トルクに応じて損失トルクは増大する。このた
め、トロイダル型無段変速機の全体の損失トルクのう
ち、入出力軸のアンギュラボールベアリングが占める割
合は図１０に示すように非常に大きなものとなってお
り、トロイダル型無段変速機の効率を低下させ、特に高
負荷域ではさらに損失トルクが増大して効率がさらに低
下するという問題があった。
【００１６】そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなさ
れたもので、入出力軸の軸受によるトルク損失を低減し
て、トロイダル型無段変速機の効率を向上させることを
目的とする。
れたもので、入出力軸の軸受によるトルク損失を低減し
て、トロイダル型無段変速機の効率を向上させることを
目的とする。
【００１７】
【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パワーローラと、
前記入力軸及び出力軸をケーシングの内部にそれぞれ軸
支する第１及び第２の軸受手段と、前記ケーシング内部
を潤滑するトラクションオイルとを備えたトロイダル型
無段変速機において、前記第１及び第２の軸受手段をテ
ーパーローラーベアリングで構成する。
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パワーローラと、
前記入力軸及び出力軸をケーシングの内部にそれぞれ軸
支する第１及び第２の軸受手段と、前記ケーシング内部
を潤滑するトラクションオイルとを備えたトロイダル型
無段変速機において、前記第１及び第２の軸受手段をテ
ーパーローラーベアリングで構成する。
【００１８】また、第２の発明は、前記第１の発明にお
いて、前記入力軸を軸支する第１軸受手段の接触角を、
前記出力軸を軸支する第２軸受手段の接触角より大きく
設定する。
いて、前記入力軸を軸支する第１軸受手段の接触角を、
前記出力軸を軸支する第２軸受手段の接触角より大きく
設定する。
【００１９】また、第３の発明は、前記第１または第２
の発明において、前記出力軸を軸支する第２軸受手段の
テーパーローラのピッチ径を、前記入力軸を軸支する第
１軸受手段のテーパーローラのピッチ径より小さく設定
する。
の発明において、前記出力軸を軸支する第２軸受手段の
テーパーローラのピッチ径を、前記入力軸を軸支する第
１軸受手段のテーパーローラのピッチ径より小さく設定
する。
【００２０】また、第４の発明は、前記第１ないし第３
の発明のいずれかひとつにおいて、前記出力軸を軸支す
る第２軸受手段のテーパーローラの質量を、前記入力軸
を軸支する第１軸受手段のテーパーローラの質量より小
さく設定する。
の発明のいずれかひとつにおいて、前記出力軸を軸支す
る第２軸受手段のテーパーローラの質量を、前記入力軸
を軸支する第１軸受手段のテーパーローラの質量より小
さく設定する。
【００２１】
【作用】したがって、第１の発明は、第１及び第２軸受
手段にはパワーローラの挟持圧力に応じたスラスト荷重
が加わるのに加えて、ケーシング内部の潤滑をトラクシ
ョンオイルで行うため、第１及び第２軸受手段の転動体
の接触面の圧力が上昇するとトラクションオイルが半固
体状となるが、第１及び第２軸受手段をテーパーローラ
ーベアリングで構成したため、テーパーローラにスピン
が発生することはなく、アンギュラボールベアリングを
使用した場合に比して損失トルクを低減することができ
る。
手段にはパワーローラの挟持圧力に応じたスラスト荷重
が加わるのに加えて、ケーシング内部の潤滑をトラクシ
ョンオイルで行うため、第１及び第２軸受手段の転動体
の接触面の圧力が上昇するとトラクションオイルが半固
体状となるが、第１及び第２軸受手段をテーパーローラ
ーベアリングで構成したため、テーパーローラにスピン
が発生することはなく、アンギュラボールベアリングを
使用した場合に比して損失トルクを低減することができ
る。
【００２２】また、第２の発明は、入出力軸の回転数
は、車両の最高速度域で共に最高となり、このとき変速
比は増速状態にあるため、入力軸の回転数は出力軸より
も低く、入力軸側の第１軸受手段の接触角を、出力軸側
の第２軸受手段の接触角より大きく設定したため、第１
軸受手段のテーパーローラーベアリングではテーパーロ
ーラと大つばの摩擦による損失トルクを低減しながら、
軸受の許容回転数を最高回転数以上に保持することがで
きる。
は、車両の最高速度域で共に最高となり、このとき変速
比は増速状態にあるため、入力軸の回転数は出力軸より
も低く、入力軸側の第１軸受手段の接触角を、出力軸側
の第２軸受手段の接触角より大きく設定したため、第１
軸受手段のテーパーローラーベアリングではテーパーロ
ーラと大つばの摩擦による損失トルクを低減しながら、
軸受の許容回転数を最高回転数以上に保持することがで
きる。
【００２３】また、第３の発明は、第２軸受手段のテー
パーローラのピッチ径を、第１軸受手段のテーパーロー
ラのピッチ径より小さく設定したため、入力軸より最高
回転数の高い第２軸受手段に加わる遠心力を低減し、第
２軸受手段のテーパーローラーベアリングではテーパー
ローラと大つばの摩擦による損失トルクを低減できる。
パーローラのピッチ径を、第１軸受手段のテーパーロー
ラのピッチ径より小さく設定したため、入力軸より最高
回転数の高い第２軸受手段に加わる遠心力を低減し、第
２軸受手段のテーパーローラーベアリングではテーパー
ローラと大つばの摩擦による損失トルクを低減できる。
【００２４】また、第４の発明は、第２軸受手段のテー
パーローラの質量を、第１軸受手段のテーパーローラの
質量より小さく設定したため、入力軸より最高回転数の
高い出力軸を軸支する第２軸受手段に加わる遠心力を低
減して、第２軸受手段のテーパーローラーベアリングで
はテーパーローラと大つばの摩擦による損失トルクを低
減できる。
パーローラの質量を、第１軸受手段のテーパーローラの
質量より小さく設定したため、入力軸より最高回転数の
高い出力軸を軸支する第２軸受手段に加わる遠心力を低
減して、第２軸受手段のテーパーローラーベアリングで
はテーパーローラと大つばの摩擦による損失トルクを低
減できる。
【００２５】
【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。
説明する。
【００２６】図１に示すように、前記従来例の図８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、前記アンギュラボールベアリング６５、７５に代
わって、入力軸１４を支持する第１軸受手段としてテー
パーローラーベアリング１を、出力軸としての出力歯車
２６を支持する第１軸受手段としてテーパーローラーベ
アリング２をそれぞれ配設したもので、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。
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、前記アンギュラボールベアリング６５、７５に代
わって、入力軸１４を支持する第１軸受手段としてテー
パーローラーベアリング１を、出力軸としての出力歯車
２６を支持する第１軸受手段としてテーパーローラーベ
アリング２をそれぞれ配設したもので、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。
【００２７】入力軸側のテーパーローラーベアリング１
と出力軸側のテーパーローラーベアリング２は外輪５、
６をスナップリング９を介して当接しており、入力軸側
テーパーローラーベアリング１はパワーローラ２２方向
へのスラスト荷重を支持するように、テーパーローラ７
の小径部をパワーローラ２２へ向けて配設される一方、
出力軸側テーパーローラーベアリング２は皿バネ７０側
へ向かうスラスト荷重を支持するように、テーパーロー
ラ８の小径部を皿バネ７０へ向けて配設される。
と出力軸側のテーパーローラーベアリング２は外輪５、
６をスナップリング９を介して当接しており、入力軸側
テーパーローラーベアリング１はパワーローラ２２方向
へのスラスト荷重を支持するように、テーパーローラ７
の小径部をパワーローラ２２へ向けて配設される一方、
出力軸側テーパーローラーベアリング２は皿バネ７０側
へ向かうスラスト荷重を支持するように、テーパーロー
ラ８の小径部を皿バネ７０へ向けて配設される。
【００２８】入力軸１４側のテーパーローラーベアリン
グ１は、図２にも示すように、テーパーローラ７の大径
部７ｂが内輪３に突設された大つば３１と摺接する一
方、小径部７ａ側の内輪３にはテーパーローラ７の脱落
を防ぐ小つば７ａが突設され、内輪軌道面３０及び外輪
軌道面５０の内径は小径部７ａ側で小となる。
グ１は、図２にも示すように、テーパーローラ７の大径
部７ｂが内輪３に突設された大つば３１と摺接する一
方、小径部７ａ側の内輪３にはテーパーローラ７の脱落
を防ぐ小つば７ａが突設され、内輪軌道面３０及び外輪
軌道面５０の内径は小径部７ａ側で小となる。
【００２９】入力軸１４と同軸の内輪３及び外輪５の回
転軸ＯAに対して、テーパーローラ７の自転軸ＯBが所定
の角度γで傾斜しており、自転軸ＯBは図１においてパ
ワーローラ２２側の所定の点Ｃで回転軸ＯAと交わる。
転軸ＯAに対して、テーパーローラ７の自転軸ＯBが所定
の角度γで傾斜しており、自転軸ＯBは図１においてパ
ワーローラ２２側の所定の点Ｃで回転軸ＯAと交わる。
【００３０】さらに、円錐状に形成されたテーパーロー
ラ７が転動する外輪軌道面５０及び内輪軌道面３０とテ
ーパーローラ７との接触面から引いた接戦Ｌ1、Ｌ2も上
記点Ｃで回転軸ＯA、自転軸ＯBと交わる。
ラ７が転動する外輪軌道面５０及び内輪軌道面３０とテ
ーパーローラ７との接触面から引いた接戦Ｌ1、Ｌ2も上
記点Ｃで回転軸ＯA、自転軸ＯBと交わる。
【００３１】出力軸側テーパーローラーベアリング２も
入力軸側と同様に構成される 以上のように構成され、次に作用について説明する。
入力軸側と同様に構成される 以上のように構成され、次に作用について説明する。
【００３２】テーパーローラ７が転動する外輪軌道面５
０及び内輪軌道面３０とテーパーローラ７との接触面か
ら引いた接戦Ｌ1、Ｌ2は、テーパーローラ７の自転軸Ｏ
Bと内輪３、外輪５の回転軸ＯAの交点Ｃですべてが交わ
るため、テーパーローラ７に前記従来例のように接触面
の法線まわりにスピンが発生することはない。なお、出
力軸側のテーパーローラーベアリング２についても、詳
述はしないが同様である。
０及び内輪軌道面３０とテーパーローラ７との接触面か
ら引いた接戦Ｌ1、Ｌ2は、テーパーローラ７の自転軸Ｏ
Bと内輪３、外輪５の回転軸ＯAの交点Ｃですべてが交わ
るため、テーパーローラ７に前記従来例のように接触面
の法線まわりにスピンが発生することはない。なお、出
力軸側のテーパーローラーベアリング２についても、詳
述はしないが同様である。
【００３３】したがって、テーパーローラーベアリング
１、２をトラクションオイルで潤滑を行っても損失トル
クの増大を抑制することができ、図３に示すように、テ
ーパーローラーベアリング１、２による損失トルクはア
ンギュラボールベアリングに比して低減することがで
き、トロイダル型無段変速機の効率を向上させることが
可能となるのである。
１、２をトラクションオイルで潤滑を行っても損失トル
クの増大を抑制することができ、図３に示すように、テ
ーパーローラーベアリング１、２による損失トルクはア
ンギュラボールベアリングに比して低減することがで
き、トロイダル型無段変速機の効率を向上させることが
可能となるのである。
【００３４】図４は第２の実施例を示し、入力軸側テー
パーローラーベアリング１の接触角φiを出力軸側テー
パーローラーベアリング２の接触角φoより大きく設定
したもので、その他の構成は前記第１実施例と同様であ
る。ここで、接触角γi、γoは、テーパーローラ７、８
の力の作用線と軸受の回転軸ＯAと直交する軸がなす角
で、テーパーローラーベアリングの場合、テーパーロー
ラの自転軸ＯBと軸受の回転軸ＯAがなす角に等しい。
パーローラーベアリング１の接触角φiを出力軸側テー
パーローラーベアリング２の接触角φoより大きく設定
したもので、その他の構成は前記第１実施例と同様であ
る。ここで、接触角γi、γoは、テーパーローラ７、８
の力の作用線と軸受の回転軸ＯAと直交する軸がなす角
で、テーパーローラーベアリングの場合、テーパーロー
ラの自転軸ＯBと軸受の回転軸ＯAがなす角に等しい。
【００３５】テーパーローラーベアリングによる損失ト
ルクは、図５に示すように、主にテーパーローラ７と大
つば３１の摩擦による損失がほとんどで、テーパーロー
ラ７と大つば３１が発生する損失トルクは次式で表され
る。
ルクは、図５に示すように、主にテーパーローラ７と大
つば３１の摩擦による損失がほとんどで、テーパーロー
ラ７と大つば３１が発生する損失トルクは次式で表され
る。
【００３６】Ｍ＝μ・ｅ・cos（β・Ｆa） …（２）
ただし、Ｍ；テーパーローラーベアリングの損失トルク
μ；すべり摩擦係数
ｅ；大つばの底から作用点までの高さ
β；テーパーローラの開き角
Ｆa；アキシャル荷重
したがって、上記（２）式からテーパーローラ７の開き
角βが小さいほど損失トルクＭを小さくすることができ
る。
角βが小さいほど損失トルクＭを小さくすることができ
る。
【００３７】ここで、開き角βは、次式のように表すこ
とができる。
とができる。
【００３８】
β＝arc tan （Ｄa／ｄm・sin γi） …（３）
ただし、Ｄa；テーパーローラーの平均直径
ｄm；テーパーローラのピッチ径
γi；テーパーローラの自転軸ＯBとベアリングの回転軸
ＯAのなす角＝接触角 この（３）式より、自転軸ＯBと回転軸ＯAがなす角＝接
触角γiを大きくすれば損失トルクＭを小さくすること
ができるが、γiを大きく設定すると、テーパーローラ
７に加わる遠心力を大つば３１で受ける割合が増大する
ため、テーパーローラーベアリング１の許容回転数が低
下する。
ＯAのなす角＝接触角 この（３）式より、自転軸ＯBと回転軸ＯAがなす角＝接
触角γiを大きくすれば損失トルクＭを小さくすること
ができるが、γiを大きく設定すると、テーパーローラ
７に加わる遠心力を大つば３１で受ける割合が増大する
ため、テーパーローラーベアリング１の許容回転数が低
下する。
【００３９】ここで、トロイダル型無段変速機の入出力
軸の回転数は、車両の最高速度域で共に最高となり、こ
のような最高速度域ではトロイダル型無段変速機の変速
比が増速状態にあり、出力ディスク２０は入力ディスク
１８よりも回転数が高く、すなわち、入力軸側テーパー
ローラーベアリング１は出力軸側テーパーローラーベア
リング２よりも最高回転数が低くなり、入出力軸のテー
パーローラーベアリングに同一のものを使用した場合、
入力軸側の方が最高回転数に余裕を持つことになる。
軸の回転数は、車両の最高速度域で共に最高となり、こ
のような最高速度域ではトロイダル型無段変速機の変速
比が増速状態にあり、出力ディスク２０は入力ディスク
１８よりも回転数が高く、すなわち、入力軸側テーパー
ローラーベアリング１は出力軸側テーパーローラーベア
リング２よりも最高回転数が低くなり、入出力軸のテー
パーローラーベアリングに同一のものを使用した場合、
入力軸側の方が最高回転数に余裕を持つことになる。
【００４０】したがって、入力軸側テーパーローラーベ
アリング１の接触角γiを大きく設定しても許容回転数
が最高回転数より低下することはなく、入出力軸のテー
パーローラーベアリングの接触角を同一に設定した場合
に比して損失トルクを低減して、トロイダル型無段変速
機の効率を向上させることができるのである。
アリング１の接触角γiを大きく設定しても許容回転数
が最高回転数より低下することはなく、入出力軸のテー
パーローラーベアリングの接触角を同一に設定した場合
に比して損失トルクを低減して、トロイダル型無段変速
機の効率を向上させることができるのである。
【００４１】図６は第３の実施例を示し、出力軸側テー
パーローラーベアリング２のテーパーローラ８のピッチ
径ｄmoを、入力軸側テーパーローラーベアリング１のテ
ーパーローラ７のピッチ径ｄmiより小さく設定したもの
で、その他は前記第１実施例と同様である。
パーローラーベアリング２のテーパーローラ８のピッチ
径ｄmoを、入力軸側テーパーローラーベアリング１のテ
ーパーローラ７のピッチ径ｄmiより小さく設定したもの
で、その他は前記第１実施例と同様である。
【００４２】前記第２実施例にも示したように、入出力
軸の最高回転数は車両の最高速度域などで変速比が増速
状態にあり、出力軸側テーパーローラーベアリング２は
入力軸側テーパーローラーベアリング１よりも最高回転
数が高い。
軸の最高回転数は車両の最高速度域などで変速比が増速
状態にあり、出力軸側テーパーローラーベアリング２は
入力軸側テーパーローラーベアリング１よりも最高回転
数が高い。
【００４３】そこで、出力軸側のテーパーローラ８のピ
ッチ径ｄmoを入力軸側のピッチ径ｄmiより小さく設定す
ることで、テーパーローラ８の遠心力を低減してテーパ
ーローラーベアリング２の内輪４に形成された大つば３
１との摩擦による損失トルクを低減して、トロイダル型
無段変速機の効率を向上させることができるのである。
ッチ径ｄmoを入力軸側のピッチ径ｄmiより小さく設定す
ることで、テーパーローラ８の遠心力を低減してテーパ
ーローラーベアリング２の内輪４に形成された大つば３
１との摩擦による損失トルクを低減して、トロイダル型
無段変速機の効率を向上させることができるのである。
【００４４】図７は第４の実施例を示し、出力軸側テー
パーローラーベアリング２のテーパーローラ８の平均直
径Ｄｂを、入力軸側テーパーローラーベアリング１のテ
ーパーローラ７の平均直径Ｄａより小さく設定したもの
で、その他は前記第１実施例と同様である。
パーローラーベアリング２のテーパーローラ８の平均直
径Ｄｂを、入力軸側テーパーローラーベアリング１のテ
ーパーローラ７の平均直径Ｄａより小さく設定したもの
で、その他は前記第１実施例と同様である。
【００４５】前記第２実施例にも示したように、入出力
軸の最高回転数は車両の最高速度域などで変速比が増速
状態にあり、出力軸側テーパーローラーベアリング２は
入力軸側テーパーローラーベアリング１よりも最高回転
数が高いので、出力軸側のテーパーローラ８の平均直径
Ｄｂを入力軸側の平均直径Ｄａより小さく設定すること
で質量を低減し、テーパーローラ８の遠心力を低減して
テーパーローラーベアリング２の内輪４に形成された大
つば３１との摩擦による損失トルクを低減して、トロイ
ダル型無段変速機の効率を向上させることができるので
ある。
軸の最高回転数は車両の最高速度域などで変速比が増速
状態にあり、出力軸側テーパーローラーベアリング２は
入力軸側テーパーローラーベアリング１よりも最高回転
数が高いので、出力軸側のテーパーローラ８の平均直径
Ｄｂを入力軸側の平均直径Ｄａより小さく設定すること
で質量を低減し、テーパーローラ８の遠心力を低減して
テーパーローラーベアリング２の内輪４に形成された大
つば３１との摩擦による損失トルクを低減して、トロイ
ダル型無段変速機の効率を向上させることができるので
ある。
【００４６】
【発明の効果】以上説明したように第１の発明は、第１
及び第２軸受手段をテーパーローラーベアリングで構成
したため、テーパーローラにスピンが発生することはな
く、圧力−粘性指数αの高いトラクションオイルで潤滑
を行っても、アンギュラボールベアリングを使用した場
合に比して損失トルクを低減することができ、トロイダ
ル型無段変速機の効率を向上させることが可能となる。
及び第２軸受手段をテーパーローラーベアリングで構成
したため、テーパーローラにスピンが発生することはな
く、圧力−粘性指数αの高いトラクションオイルで潤滑
を行っても、アンギュラボールベアリングを使用した場
合に比して損失トルクを低減することができ、トロイダ
ル型無段変速機の効率を向上させることが可能となる。
【００４７】また、第２の発明は、入出力軸の最高回転
数の差を利用して、入力軸側の第１軸受手段の接触角
を、出力軸側の第２軸受手段の接触角より大きく設定し
たため、第１軸受手段のテーパーローラーベアリングで
はテーパーローラと大つばの摩擦による損失トルクを低
減しながら、軸受の許容回転数を入力軸の最高回転数以
上に保持することができ、トラクションオイルで内部の
潤滑を行うトロイダル型無段変速機の効率を向上させる
ことが可能となる。
数の差を利用して、入力軸側の第１軸受手段の接触角
を、出力軸側の第２軸受手段の接触角より大きく設定し
たため、第１軸受手段のテーパーローラーベアリングで
はテーパーローラと大つばの摩擦による損失トルクを低
減しながら、軸受の許容回転数を入力軸の最高回転数以
上に保持することができ、トラクションオイルで内部の
潤滑を行うトロイダル型無段変速機の効率を向上させる
ことが可能となる。
【００４８】また、第３の発明は、入出力軸の最高回転
数の差を利用して、第２軸受手段のテーパーローラのピ
ッチ径を、第１軸受手段のテーパーローラのピッチ径よ
り小さく設定したため、入力軸より最高回転数の高い第
２軸受手段に加わる遠心力を低減し、第２軸受手段のテ
ーパーローラーベアリングではテーパーローラと大つば
の摩擦による損失トルクを低減でき、トラクションオイ
ルで潤滑を行うトロイダル型無段変速機の効率を向上さ
せることが可能となる。
数の差を利用して、第２軸受手段のテーパーローラのピ
ッチ径を、第１軸受手段のテーパーローラのピッチ径よ
り小さく設定したため、入力軸より最高回転数の高い第
２軸受手段に加わる遠心力を低減し、第２軸受手段のテ
ーパーローラーベアリングではテーパーローラと大つば
の摩擦による損失トルクを低減でき、トラクションオイ
ルで潤滑を行うトロイダル型無段変速機の効率を向上さ
せることが可能となる。
【００４９】また、第４の発明は、入出力軸の最高回転
数の差を利用して、第２軸受手段のテーパーローラの質
量を、第１軸受手段のテーパーローラの質量より小さく
設定したため、入力軸より最高回転数の高い出力軸を軸
支する第２軸受手段に加わる遠心力を低減して、第２軸
受手段のテーパーローラーベアリングではテーパーロー
ラと大つばの摩擦による損失トルクを低減でき、トラク
ションオイルで潤滑を行うトロイダル型無段変速機の効
率を向上させることが可能となる。
数の差を利用して、第２軸受手段のテーパーローラの質
量を、第１軸受手段のテーパーローラの質量より小さく
設定したため、入力軸より最高回転数の高い出力軸を軸
支する第２軸受手段に加わる遠心力を低減して、第２軸
受手段のテーパーローラーベアリングではテーパーロー
ラと大つばの摩擦による損失トルクを低減でき、トラク
ションオイルで潤滑を行うトロイダル型無段変速機の効
率を向上させることが可能となる。
【図１】本発明の実施例を示すトロイダル型無段変速機
の要部断面図。
の要部断面図。
【図２】同じくテーパーローラベアリングを示す断面
図。
図。
【図３】アキシャル荷重と損失トルクの関係を示すグラ
フで、実線は本発明を示し、一点鎖線は従来例を示す。
フで、実線は本発明を示し、一点鎖線は従来例を示す。
【図４】テーパーローラベアリングの損失トルクを示
し、損失トルクと回転数の関係を示すグラフである。
し、損失トルクと回転数の関係を示すグラフである。
【図５】第２の実施例を示すテーパーローラベアリング
の断面図。
の断面図。
【図６】第３の実施例を示すテーパーローラベアリング
の断面図。
の断面図。
【図７】第４の実施例を示すテーパーローラベアリング
の断面図。
の断面図。
【図８】従来のトロイダル型無段変速機を示す要部断面
図。
図。
【図９】潤滑油の違いによるアンギュラボールベアリン
グの損失トルクとアンギュラ荷重の関係を示し、実線は
トラクションオイルを、一点鎖線はタービンオイルを示
す。
グの損失トルクとアンギュラ荷重の関係を示し、実線は
トラクションオイルを、一点鎖線はタービンオイルを示
す。
【図１０】トロイダル型無段変速機の損失トルクと入力
トルクの関係を示すグラフ。
トルクの関係を示すグラフ。
【図１１】アンギュラボールベアリングにおけるスピン
の様子を示す説明図。
の様子を示す説明図。
１ テーパーローラベアリング
２ テーパーローラベアリング
３、４ 内輪
５、６ 外輪
７、８ テーパローラ
３０、５０ 軌道面
３１ 大つば
１４ 入力軸
１８ 入力ディスク
２０ 出力ディスク
２２ パワーローラ
２６ 出力歯車
６７ ケーシング
Claims (4)
- 【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
されるパワーローラと、前記入力軸及び出力軸をケーシ
ングの内部にそれぞれ軸支する第１及び第２の軸受手段
と、前記ケーシング内部を潤滑するトラクションオイル
とを備えたトロイダル型無段変速機において、前記第１
及び第２の軸受手段をテーパーローラーベアリングで構
成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】 前記入力軸を軸支する第１軸受手段の接
触角を、前記出力軸を軸支する第２軸受手段の接触角よ
り大きく設定した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。 - 【請求項３】 前記出力軸を軸支する第２軸受手段のテ
ーパーローラのピッチ径を、前記入力軸を軸支する第１
軸受手段のテーパーローラのピッチ径より小さく設定し
たことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のト
ロイダル型無段変速機。 - 【請求項４】 前記出力軸を軸支する第２軸受手段のテ
ーパーローラの質量を、前記入力軸を軸支する第１軸受
手段のテーパーローラの質量より小さく設定したことを
特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかひとつに
記載のトロイダル型無段変速機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15344295A JP3473187B2 (ja) | 1995-06-20 | 1995-06-20 | トロイダル型無段変速機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15344295A JP3473187B2 (ja) | 1995-06-20 | 1995-06-20 | トロイダル型無段変速機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH094688A JPH094688A (ja) | 1997-01-07 |
| JP3473187B2 true JP3473187B2 (ja) | 2003-12-02 |
Family
ID=15562637
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15344295A Expired - Fee Related JP3473187B2 (ja) | 1995-06-20 | 1995-06-20 | トロイダル型無段変速機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3473187B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3498906B2 (ja) | 2000-05-12 | 2004-02-23 | 日産自動車株式会社 | トロイダル型無段変速機 |
| KR101142897B1 (ko) * | 2011-10-06 | 2012-05-10 | 웨스글로벌 주식회사 | 초음파 유량 및 농도 공용 측정 시스템 |
| KR101676981B1 (ko) | 2012-12-25 | 2016-11-16 | 닛본 세이고 가부시끼가이샤 | 원추 롤러 베어링 |
| CN107246442B (zh) | 2013-04-04 | 2019-10-25 | 日本精工株式会社 | 圆锥滚子轴承用树脂制保持架和具有该保持架的圆锥滚子轴承 |
| JP2015075185A (ja) * | 2013-10-10 | 2015-04-20 | 日本精工株式会社 | シングルキャビティ式トロイダル型無段変速機 |
-
1995
- 1995-06-20 JP JP15344295A patent/JP3473187B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH094688A (ja) | 1997-01-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080919 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090919 Year of fee payment: 6 |
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |