| 【発明の名称】 |
トロイダル型無段変速機のトラニオン支持部の回転軸受 |
| 【発明者】 |
【氏名】藤波 誠
【氏名】千葉 茂一
【氏名】後藤 伸夫
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| 【要約】 |
【課題】軸受容量を減少させることなくラジアルニードルと壁面との間の滑り接触を防止することができるトロイダル型無段変速機のトラニオン支持部の回転軸受を提供する【解決手段】 パワーローラを回転自在に保持しているトラニオンの枢軸と、トロイダル型無段変速機のケーシング内に設けられている支持板上に穿設された回転穴との間に配置され、トラニオンの揺動時に生じる回転抵抗を軽減するトロイダル型無段変速機のトラニオン支持部の回転軸受において、回転穴の内壁面に当接する球面リング及び球面リングとトラニオンの枢軸外周面との間に挟持される複数本のラジアルニードルから構成されるラジアルニードル軸受の両端部に、それぞれスラストニードル軸受を設ける。
【解決手段】パワーローラを回転自在に保持しているトラニオンの枢軸と、トロイダル型無段変速機のケーシング内に設けられている支持板上に穿設された回転穴との間に配置され、トラニオンの揺動時に生じる回転抵抗を軽減するトロイダル型無段変速機のトラニオン支持部の回転軸受において、回転穴の内壁面に当接する球面リング及び球面リングとトラニオンの枢軸外周面との間に挟持される複数本のラジアルニードルから構成されるラジアルニードル軸受の両端部に、それぞれスラストニードル軸受を設ける。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 トルク入力軸に対して駆動結合される入力ディスクと前記トルク入力軸に対して相対的に回転可能なように前記入力ディスクと対向して取り付けられる出力ディスクとに当接して両ディスク間の駆動力伝達を行うパワーローラを回転自在に保持しているトラニオンの枢軸と、トロイダル型無段変速機のケーシング内に設けられている支持板上に穿設された回転穴との間に配置され、前記トラニオンの揺動時に生じる回転抵抗を軽減するトロイダル型無段変速機のトラニオン支持部の回転軸受において、前記回転穴の内壁面に当接する球面リング及び前記球面リングと前記トラニオンの枢軸外周面との間に挟持される複数本のラジアルニードルから構成されるラジアルニードル軸受の両端部に、それぞれスラストニードル軸受を設けたことを特徴とするトロイダル型無段変速機のトラニオン支持部の回転軸受。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば自動車の変速機として使用されるトロイダル型無段変速機のトラニオンの枢軸に装着される回転軸受に関する。
【０００２】
【従来の技術】主に自動車用の変速機として従来より研究が進められているトロイダル型無段変速機は図３のような構造となっており、互いに対向する面１ａ及び２ａがそれぞれ円弧形状の凹断面を有する入力ディスク１及び出力ディスク２と、これらのディスク１、２間に挟持される回転自在なパワーローラ３とを組み合わせた構造のトロイダル変速機構を備えている。このとき、入力ディスク１は、トルク入力軸４方向への移動が可能なようにトルク入力軸４に対して駆動結合され、一方出力ディスク２は、トルク入力軸４に対して相対的に回転可能かつ入力ディスク１から離れる方向への移動が制限されるように入力ディスク１と対向して取り付けられる。
【０００３】上述のようなトロイダル型変速機構においては、入力ディスク１が回転するとパワーローラ３を介して出力ディスク２が逆回転するため、トルク入力軸４に入力された回転運動は、逆方向の回転運動として出力ディスク２へと伝達されて出力ギア５から取り出される。この際、パワーローラ３の周面３ａが入力ディスク１の対向面１ａの外周付近と出力ディスク２の対向面２ａの中心付近とにそれぞれ当接するようにパワーローラ３の回転軸６の傾斜角度を変化させることでトルク入力軸４から出力ギア５への増速が行なわれ、これとは逆に、パワーローラ３の周面３ａが入力ディスク１の対向面１ａの中心付近と出力ディスク２の対向面２ａの外周付近とにそれぞれ当接するようにパワーローラ３の回転軸６の傾斜角度を変化させることでトルク入力軸４から出力ギア５への減速が行なわれる。さらに両者の中間の変速比についても、パワーローラ３の回転軸６の傾斜角度を適当に調節することにより、ほぼ無段階に得ることができる。
【０００４】図４は、図３に示したトロイダル型無段変速機のＡ−Ａにおける断面図である。軸受を介してパワーローラ３と回転自在に結合しているトラニオン７の両端部には、トルク入力軸４と捩じれの位置関係にある枢軸８が植設されており、この枢軸８がトロイダル型無段変速機のケーシング内に設けられた支持板９上の回転穴内に配置されることによって、トラニオン７は枢軸８のまわりの揺動回転及び枢軸８方向への変位が可能なように支持されている。また枢軸８の一方の端部には、ロッド１０、ピストン１１、及びシリンダ１２を備えた押圧装置１３が配置されており、シリンダ１２内で醸成される油圧によりピストン１１を枢軸８方向へと駆動することで、ピストン１１と一体形成されたロッド１０と結合しているトラニオン７の枢軸８方向の位置が制御されるようになっている。
【０００５】この押圧装置１３によってトラニオン７が枢軸８方向に変位されると、パワーローラ３と入力ディスク１の対向面１ａとの当接部及びパワーローラ３と出力ディスク２の対向面２ａとの当接部に生じる摩擦力の方向がそれぞれ変化するため、トラニオン７がパワーローラ３と共に枢軸８のまわりで揺動回転して、パワーローラ３の回転軸６の傾斜角度を変化させる。したがって、押圧装置１３のシリンダ１２内に供給する油圧を変速機の負荷に応じて増減させることで、入力ディスク１及び出力ディスク２とパワーローラ３との各当接位置が両ディスク１、２の半径方向に亘って変位され、入力ディスク１と出力ディスク２の間で所望の変速比が得られる。
【０００６】上述のようなトラニオン７の揺動回転運動を円滑に行わせるために、トラニオン７支持部の枢軸８と支持板９上の回転穴との間には、回転軸受２０が配置される。図５は、このような回転軸受２０の一例である総ころ型のラジアルニードル軸受を拡大して示している。この総ころ型のラジアルニードル軸受は、外側面が高さ方向に亘って球面形状となっている中空の球面リング２１と、複数本のラジアルニードル２２とから構成されている。球面リング２１は、外側面の一部が支持板９上の回転穴の内壁に当接するよう配置され、複数本のラジアルニードル２２は、球面リング２１の内側面とトラニオン７の枢軸８外周面との間に枢軸８の外周面に沿った方向への転動が自在に行えるよう挟持される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】トラニオン支持部に配置された総ころ型のラジアルニードル軸受は、トラニオンの揺動回転時に枢軸に対して加わるラジアル方向の荷重を支承している。その際、各ラジアルニードルが起こすスキューによって軸受部にスラスト分力が発生すると、ラジアルニードル及び球面リングが軸受端面方向の壁面に強く押し付けられる。このような枢軸方向への強い押圧力を受けた状態では、ラジアルニードル軸受端面と壁面との間に滑り接触が発生するため、軸受端面の摩耗や枢軸の焼き付きが生じてトラニオン支持部の耐久性が損なわれるばかりでなく、増大する軸受の回転抵抗によってトロイダル型無段変速機の変速効率を悪化させていた。
【０００８】また、このようなラジアルニードルのスキューを防止する手段として、ラジアルニードルを保持するための保持器を配置する構成が考えられる。ところが、回転軸受が配置されている限られた空間内にラジアルニードルの保持器を組み込むためには、保持器が占める空間の分だけラジアルニードル自身の寸法を縮小しなければならない。その結果、回転軸受としての容量が減少するため、軸受の剥離が起こる危険性が高くなってしまうことは避けられない。
【０００９】本発明は、上述の事情によりなされたものであり、軸受容量を減少させることなくラジアルニードルと壁面との間の滑り接触を防止することができるトロイダル型無段変速機のトラニオン支持部の回転軸受の提供を目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、トルク入力軸に対して駆動結合される入力ディスクと前記トルク入力軸に対して相対的に回転可能なように前記入力ディスクと対向して取り付けられる出力ディスクとに当接して両ディスク間の駆動力伝達を行うパワーローラを回転自在に保持しているトラニオンの枢軸と、トロイダル型無段変速機のケーシング内に設けられている支持板上に穿設された回転穴との間に配置され、前記トラニオンの揺動時に生じる回転抵抗を軽減するトロイダル型無段変速機のトラニオン支持部の回転軸受に関するものであり、本発明の上記目的は、前記回転穴の内壁面に当接する球面リング及び前記球面リングと前記トラニオンの枢軸外周面との間に挟持される複数本のラジアルニードルから構成されるラジアルニードル軸受の両端部に、それぞれスラストニードル軸受を設けることにより達成される。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明は、トラニオン支持部の回転軸受の構造に特徴を有するものであり、トラニオン支持部の回転軸受以外の部分については、従来のトロイダル型無段変速機と全く同様に構成することができる。すなわち、本発明のトラニオン支持部の回転軸受が組み込まれたトロイダル型無段変速機の一実施例は、従来例の説明と同様、図３に示すようになる。そのため、以下ではトロイダル型無段変速機全体の構成及び作用に関する詳細な説明を省略する。
【００１２】図１は、図３に示した本発明の回転軸受が組み込まれたトロイダル型無段変速機のＡ−Ａにおける断面図である。本発明の回転軸受２０は、従来の回転軸受と同様に、トラニオン７の枢軸８と、トロイダル型無段変速機のケーシング内に設置されている支持板９上の回転穴との間に配置される。
【００１３】また図２は、図１のトロイダル型無段変速機に組み込まれた本発明の回転軸受の一実施例を拡大して示したものである。本発明の回転軸受２０は、従来の回転軸受と同様、外側面が高さ方向に亘って球面形状となっている中空の球面リング２１と、複数本のラジアルニードル２２とから構成されているラジアルニードル軸受を備えており、球面リング２１は、外側面の一部が支持板９上の回転穴の内壁に当接するよう配置され、複数本のラジアルニードル２２は、球面リング２１の内側面とトラニオン７の枢軸８外周面との間に枢軸８の外周面に沿った方向への転動が自在に行えるよう挟持される。
【００１４】本発明の回転軸受２０では、更にラジアルニードル軸受の両端部に、それぞれ複数本のスラストニードル２３及びスラストレース２４からなるスラストニードル軸受を配置している。スラストニードル２３は、枢軸８の円周方向に沿った転動が自在に行えるよう、ラジアルニードル軸受端面とスラストレース２４との間に保持される。なお、ラジアルニードル軸受の両端部に配置するスラストニードル軸受は、スラストレースを含まないものであっても良い。
【００１５】トラニオン支持部の回転軸受を構成するラジアルニードル２２は、前述のように、トラニオン７の揺動回転時に枢軸に対して加わるラジアル方向の荷重を支承しながら転動することで、トラニオン７の揺動回転を円滑に行わせて、トロイダル型無段変速機のトルク伝達効率を向上させており、軸受の作動中に各ラジアルニードル２２にスキューが発生すると、軸受部に働くスラスト分力の影響により、ラジアルニードル２２及び球面リング２１に対して軸受端面方向への強い押圧力が作用する。
【００１６】本発明では、ラジアルニードル２２及び球面リング２１が軸受端面方向の壁面に強く押し付けられる場合にも、ラジアルニードル軸受の両端面と壁面との間にそれぞれ配置されたスラストニードル軸受によってスラスト分力が負荷されるため、軸受端面と壁面との間に滑り接触が生じない。この結果、軸受端面の摩耗や枢軸８の焼き付きが防止され、回転抵抗も低減される。
【００１７】
【発明の効果】上述のように、本発明のトロイダル型無段変速機のトラニオン支持部の回転軸受によれば、軸受容量を減少させることなくラジアルニードルと壁面との間の滑り接触を防止することができるため、軸受端面の摩耗や枢軸の焼き付きが防止されてトラニオン支持部の長寿命化が図れると共に、回転抵抗が低減されてトロイダル型無段変速機の変速効率を向上させることができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００４２０４
【氏名又は名称】日本精工株式会社
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| 【出願日】 |
平成９年（１９９７）１０月１５日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】安形 雄三 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開平１１−１１８０１２ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）４月３０日 |
| 【出願番号】 |
特願平９−２８１５４８ |
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