JPH07229549A - パワーローラ用スラスト玉軸受 - Google Patents
パワーローラ用スラスト玉軸受Info
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- JPH07229549A JPH07229549A JP2141594A JP2141594A JPH07229549A JP H07229549 A JPH07229549 A JP H07229549A JP 2141594 A JP2141594 A JP 2141594A JP 2141594 A JP2141594 A JP 2141594A JP H07229549 A JPH07229549 A JP H07229549A
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Abstract
の延長とにより、耐久性、信頼性の向上を図る。 【構成】 玉16、16の接触角θを90度からずらせ
る。これにより、ラジアル荷重の作用時にも、パワーロ
ーラ8がラジアル方向に変位しにくくする。又、パワー
ローラ8の周面8aに加わる荷重の作用点と、玉16、
16の転動面と内輪軌道18との接触点とのラジアル方
向に亙る距離を小さくする。これにより、上記荷重に基
づくパワーローラ8に加わる曲げ応力を緩和する。
Description
ラスト玉軸受は、例えばトロイダル型無段変速機を構成
するパワーローラに加わるスラスト荷重を支承するのに
利用する。
変速機として、図3〜4に略示する様なトロイダル型無
段変速機を使用する事が研究されている。このトロイダ
ル型無段変速機は、例えば実開昭62−71465号公
報に開示されている様に、入力軸1と同心に入力側ディ
スク2を支持し、出力軸3の端部に出力側ディスク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
ングの内面、或はこのケーシング内に設けられた支持ブ
ラケットには、前記入力軸1並びに出力軸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。
記枢軸5、5を設けている。又、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、上記枢軸
5、5を中心として各トラニオン6、6を揺動させる事
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、それぞれパワーローラ8、8を回転自在に支
持している。そして、各パワーローラ8、8を、前記入
力側、出力側両ディスク2、4の間に挟持している。
対向する内側面2a、4aは、それぞれ断面が、ほぼ上
記枢軸5を中心とする円弧形の凹面をなしている。そし
て、球面状の凸面に形成された各パワーローラ8、8の
周面8a、8aは、前記内側面2a、4aに当接させて
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。この押圧装置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。前記カム板10の片側面
(図3〜4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、又、前記入力側ディスク2の外
側面(図3〜4の右側面)にも、同様のカム面14を形
成している。そして、前記入力軸1の中心に対して放射
方向の軸を中心とする複数個のローラ12、12を、回
転自在に支持している。
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、1
2が、入力側ディスク2の外側面に形成したカム面14
に押圧される。この結果、前記入力側ディスク2が前記
複数のパワーローラ8、8に押圧されると同時に、前記
1対のカム面13、14と複数個のローラ12、12と
の噛合に基づいて、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。
場合で、先ず入力軸1と出力軸3との間で減速を行なう
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3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
分とにそれぞれ当接する様に、各変位軸7、7を傾斜さ
せる。
ローラ8、8の周面8a、8aが図4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、それぞれ当接
する様に、各変位軸7、7を傾斜させる。各変位軸7、
7の傾斜角度を、図3と図4との中間にすれば、入力軸
1と出力軸3との間で、中間の変速比を得る事ができ
る。
基本構造のみを示しているが、自動車用変速機等として
より具体化した構造も、例えば実願昭61−87523
号(実開昭62−199557号)のマイクロフィルム
に記載されている様に、従来から種々知られている。
速機の運転時に上記各パワーローラ8、8は、入力側デ
ィスク2及び出力側ディスク4からのスラスト荷重を受
けつつ、高速で回転する。この為、これら各パワーロー
ラ8、8と前記各トラニオン6、6との間には、図5に
示す様にスラスト玉軸受15を設けている。
能する上記パワーローラ8と、複数の玉16、16と、
これら複数の玉16、16を転動自在に保持する為の保
持器20と、外輪17とから構成されている。尚、上記
パワーローラ8、玉16、16、外輪17は、それぞれ
軸受用鋼、或はセラミックにより形成されている。又、
上記パワーローラ8の軸方向片面(図5の上面)には内
輪軌道18を、上記外輪17の軸方向片面(図5の下
面)で上記内輪軌道18と対向する部分には外輪軌道1
9を、それぞれ形成している。これら各軌道18、19
は、それぞれ断面が円弧形で全体が円環状とされてい
る。上記各玉16、16の転動面は、これら内輪軌道1
8と外輪軌道19とに転接する。
により円輪状に造られた主体21を有する。この主体2
1の直径方向中間部で円周方向等間隔位置には、円形の
ポケット22、22を形成し、これら各ポケット22、
22に上記玉16、16を、1個ずつ、転動自在に保持
している。更に、外輪17は、ニードル軸受、滑り軸受
等のスラスト軸受23を介して、前記各トラニオン6の
内側面に突き当てられている。このスラスト軸受23
は、上記外輪17が前記トラニオン6に対し変位する事
を許容する。即ち、前記入力側、出力側両ディスク2、
4の振れ等に対して前記パワーローラ8を追従させるべ
く、前記変位軸7は基端部を上記トラニオン6に回転自
在に支持すると共に、その先端部をこの基端部に対し偏
心させ、この先端部に上記パワーローラ8を回転自在に
支持している。そして、上記追従の際には上記外輪17
がトラニオン6に対し変位するので、この変位に要する
力を低減し、パワーローラ8の相手部材に対する追従性
を向上させるべく、上記スラスト軸受23を設けてい
る。
スラスト玉軸受15は、前記各パワーローラ8、8に加
わるスラスト荷重を支承しつつ、高速で回転する。この
為、従来から考えられていたトロイダル型無段変速機用
のスラスト玉軸受15の接触角(玉16、16から各軌
道に加わる荷重の方向とスラスト軸受15の中心軸に垂
直な平面とのなす角度)は、図6に示す様に、90度と
していた。尚、24は、スラスト玉軸受15に潤滑油を
供給する給油孔である。
イダル型無段変速機に組み込まれてパワーローラ8を支
承するスラスト玉軸受の場合には、次のの様な解決
すべき点がある。
4からパワーローラ8に加わる荷重の作用点と、各玉1
6、16の転動面と内輪軌道18との接触点とのラジア
ル方向に亙る距離が必ずしも短くない。この為、上記作
用点からパワーローラ8に加わる荷重によって、このパ
ワーローラ8に大きな曲げ応力が加わり易い。即ち、ト
ロイダル型無段変速機の運転時には、パワーローラ8の
周面8aの一部で上記各ディスク2、4の内側面2a、
4aとの当接部に荷重F0 が、この周面8aに対し垂直
方向に加わる。そして、この荷重F0 のうちのスラスト
方向の分力F1 に基づき上記パワーローラ8に、上記接
触点を中心とする曲げ応力が加わる。
触点とのラジアル方向に亙る距離L0 に比例する。従来
のパワーローラ用玉軸受の場合には、この距離L0 が必
ずしも小さくなかった。この為、上記曲げ応力が比較的
大きくなり、長期間に亙る使用に伴って上記パワーロー
ラ8に、亀裂等の損傷を発生する可能性がある。
記パワーローラ8にラジアル方向の荷重が加わると、こ
のパワーローラ8がラジアル方向に変位し易い。即ち、
パワーローラ8の周面8aには、変速に伴う変位軸7の
変位、或は組立精度や自重に基づいて、スラスト方向の
荷重だけでなくラジアル方向の荷重が加わる。そして、
このラジアル荷重に基づいて上記パワーローラ8が、ラ
ジアル方向に変位する。特に、従来の様に玉16、16
の接触角が90度であると、上記ラジアル荷重に基づく
パワーローラ8の変位を阻止する力が弱く、図7に示す
様にこのパワーローラ8が、外輪17に対してラジアル
方向に変位してしまう。
が、円周方向の或る位置(図7の右側位置)では90度
を越え、別の位置(同左側位置)では90度未満となっ
てしまう。この様に、玉の接触角θが90度を境に変化
すると、玉が自転しつつ公転する通常の運動だけでな
く、接触角θを連続的に変化させる為に非常に複雑な運
動をする。そして、この様な複雑な運動に、玉のジャイ
ロモーメントやスピンによる影響が加わり、玉16、1
6や内輪軌道18及び外輪軌道19の摩耗や疲れ寿命に
悪影響を及ぼし、スラスト玉軸受の耐久性が損なわれて
しまう。本発明のパワーローラ用スラスト玉軸受は、こ
の様な事情に鑑みて発明したものである。
ラスト玉軸受は、トロイダル型無段変速機に組み込まれ
たパワーローラの軸方向片面に形成された、断面が円弧
状で全体が円環状の内輪軌道と、上記パワーローラと同
心に配置された外輪と、この外輪の軸方向片面で上記内
輪軌道と対向する部分に形成された、断面が円弧状で全
体が円環状の外輪軌道と、それぞれの転動面を上記内輪
軌道及び外輪軌道に当接させた複数の玉とを備え、次の
の条件を満たす。 上記複数の玉の接触角が90度から外れている。 上記接触角が90度から外れる方向は、パワーロー
ラの周面に加わる荷重の作用点と、上記玉の転動面と上
記内輪軌道との接触点との距離が、上記接触角が90度
である場合に比べて短くなる方向である。
スラスト玉軸受の場合には、パワーローラがラジアル荷
重に基づいてラジアル方向に変位しにくくなる。従っ
て、玉の運動が複雑になりにくく、玉や外輪、内輪両軌
道の摩耗や疲れ寿命に悪影響を及ぼしにくい。
と、各玉の転動面と内輪軌道との接触点との距離が短く
なる為、パワーローラとディスクとの当接部に加わる荷
重に基づく上記パワーローラに加わる曲げ応力が小さく
なる。この結果、上記パワーローラの耐久性向上を図れ
る。
尚、本発明のパワーローラ用スラスト玉軸受の特徴は、
玉の接触角を90度からずらせる事で、耐久性を向上さ
せる点にあり、その他の構成及び作用は、前述したトロ
イダル型無段変速機に組み込まれている、従来から知ら
れたパワーローラ用スラスト玉軸受と同様である。よっ
て、重複する説明を省略し、本発明の特徴部分を中心に
説明する。
成した内輪軌道18の直径は、外輪17の片面(図1の
下面)に形成した外輪軌道19の直径よりも少し小さく
している。従って、これら内輪軌道18と外輪軌道19
との間に転動自在に設けた複数の玉16、16の接触角
θは、90度よりも大きくなっている。この結果、接触
角θが90度(図6参照)である場合と比較した場合、
各玉16、16の転動面と上記内輪軌道18との当接位
置T18、T18は直径方向外側に、転動面と上記外輪軌道
19との当接位置T19、T19は直径方向内側に、それぞ
れ位置する。
側、両ディスク2、4の内側面2a、4a(図3〜4)
とパワーローラ8の周面8aとの当接位置TF は、上記
各玉16、16の転動面と上記内輪軌道18との当接位
置T18よりも直径方向外方に存在する。従って、この当
接位置TF と一致する荷重の作用点と、上記当接位置T
18とのラジアル方向に亙る距離L1 は、上記接触角θが
90度である場合の距離L0 よりも小さい(L1 <L
0 )。又、上記転動面と上記外輪軌道19との複数の当
接位置T19、T19同士を結ぶ円弧の半径r19は、上記接
触角θが90度である場合の半径R19よりも小さい(r
19<R19)。
ラ用スラスト玉軸受の場合には、パワーローラ8がラジ
アル荷重に基づいてラジアル方向に変位しにくくなる。
即ち、上記接触角θが90度を越えている為、何れの方
向のラジアル荷重を受けた場合でも、一部の玉16がこ
のラジアル荷重を支承し、上記パワーローラ8がラジア
ル方向に変位する事を阻止する。例えば、図1で左から
右に向いたラジアル荷重が作用した場合には、同図で左
側の玉16がこのラジアル荷重を支承する。この結果、
各玉16、16の運動が複雑になりにくく、玉16や外
輪、内輪両軌道19、18の摩耗や疲れ寿命に悪影響を
及ぼしにくい。
(TF )と、各玉16、16の転動面と内輪軌道18と
の接触点(T18)とのラジアル方向に亙る距離L1 が上
記接触角θが90度である場合のラジアル方向に亙る距
離L0 よりも短くなる為、上記パワーローラ8の周面8
aと前記各ディスク2、4の内側面2a、4aとの当接
部に加わる荷重F0 に基づき上記パワーローラ8に加わ
る曲げ応力が小さくなる。この結果、上記パワーローラ
8の耐久性向上を図れる。
16、16の転動面と上記外輪軌道19との複数の当接
位置T19、T19同士を結ぶ円弧の半径r19が、上記接触
角θが90度である場合の半径R19よりも小さい(r19
<R19)為、上記各玉16、16から外輪17に加わっ
たスラスト荷重に拘らず、この外輪17に加わる曲げ応
力を小さくできる。即ち、トロイダル型無段変速機のパ
ワーローラ8を支承する為の玉軸受の場合、外輪17の
中央寄り部分を支承して外周寄り部分を支承しない場合
がある。この場合でも、上記当接位置T19、T19が直径
方向内側によっているので、上記曲げ応力を小さくし
て、外輪17の耐久性向上を図れる。
いる。本実施例の場合には、入力側、出力側、両ディス
ク2、4の内側面2a、4a(図3〜4)とパワーロー
ラ8の周面8aとの当接位置TF ´は、上記各玉16、
16の転動面と上記内輪軌道18との当接位置T18´よ
りも直径方向内方に存在する。これに合わせて本実施例
の場合には、パワーローラ8の片面(図2の上面)に形
成した内輪軌道18の直径は、外輪17の片面(図2の
下面)に形成した外輪軌道19の直径よりも少し大きく
している。従って、これら内輪軌道18と外輪軌道19
との間に転動自在に設けた複数の玉16、16の接触角
θは、90度よりも小さくなっている。
同様に、パワーローラ8がラジアル荷重に基づいてラジ
アル方向に変位しにくくなって、玉16、16の運動が
複雑になりにくく、玉16や外輪、内輪両軌道19、1
8の摩耗や疲れ寿命に悪影響を及ぼしにくくなる。又、
パワーローラ8に加わる荷重の作用点と、各玉16、1
6の転動面と内輪軌道18との接触点とのラジアル方向
に亙る距離が短くなる。この為、パワーローラ8と入力
側、出力側各ディスク2、4の内側面2a、4aとの当
接部に加わる荷重F0 に基づき上記パワーローラ8に加
わる曲げ応力が小さくなり、上記パワーローラ8の耐久
性向上を図れる。
は、以上に述べた通り構成され作用する為、構成各部品
の摩耗低減、疲れ寿命の延長、並びに曲げモーメントの
低減を図り、スラスト玉軸受全体としての信頼性、耐久
性向上を図れる。
変速機の基本的構成を、最大減速時の状態で示す側面
図。
図。
の図。
Claims (1)
- 【請求項1】 トロイダル型無段変速機に組み込まれた
パワーローラの軸方向片面に形成された、断面が円弧状
で全体が円環状の内輪軌道と、上記パワーローラと同心
に配置された外輪と、この外輪の軸方向片面で上記内輪
軌道と対向する部分に形成された、断面が円弧状で全体
が円環状の外輪軌道と、それぞれの転動面を上記内輪軌
道及び外輪軌道に当接させた複数の玉とを備え、次の
の条件を満たすスラスト玉軸受。 上記複数の玉の接触角が90度から外れている。 上記接触角が90度から外れる方向は、パワーロー
ラの周面に加わる荷重の作用点と、上記玉の転動面と上
記内輪軌道との接触点との距離が、上記接触角が90度
である場合に比べて短くなる方向である。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP02141594A JP3303503B2 (ja) | 1994-02-18 | 1994-02-18 | パワーローラ用スラスト玉軸受 |
US08/387,087 US5536091A (en) | 1994-02-18 | 1995-02-13 | Thrust ball bearing for use with power rollers |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP02141594A JP3303503B2 (ja) | 1994-02-18 | 1994-02-18 | パワーローラ用スラスト玉軸受 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH07229549A true JPH07229549A (ja) | 1995-08-29 |
JP3303503B2 JP3303503B2 (ja) | 2002-07-22 |
Family
ID=12054389
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP02141594A Expired - Lifetime JP3303503B2 (ja) | 1994-02-18 | 1994-02-18 | パワーローラ用スラスト玉軸受 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3303503B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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CN100392266C (zh) * | 2006-06-06 | 2008-06-04 | 加西贝拉压缩机有限公司 | 变孔径平面止推球轴承 |
-
1994
- 1994-02-18 JP JP02141594A patent/JP3303503B2/ja not_active Expired - Lifetime
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---|---|
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