| 【発明の名称】 |
トロイダル式無段変速機 |
| 【発明者】 |
【氏名】安原 伸二
【氏名】玉川 隆雄
【氏名】六角 和夫
【氏名】江口 正二
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| 【要約】 |
【課題】低温条件や高速回転においても、ディスクとローラの凝着や軌道面の損傷を防止でき、常に確実な動力伝達を達成できるトロイダル式無段変速機を提供する。
【解決手段】このトロイダル式無段変速機は、ディスク２,３および５を鉄系金属材料で作製し、ローラ１２,１３をセラミックで作製した。したがって、この変速機では、セラミック製のローラ１２,１３と金属製のディスク２,３および５とが摩擦接触するから、金属同士が接触する従来例に比べて、焼き付きや損傷が起こりにくくなる。また、この変速機では、ディスク２,３,５とローラ１２,１３との高い接触面圧に起因する発熱に対し、ローラ１２,１３をセラミック製としたので、ローラの耐熱性が向上し、より高い接触面圧および、より高い回転速度で使用することが可能となる。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 凹湾曲面からなる円周軌道を有するディスクを対向させ、この対向するディスクの両円周軌道に摩擦接触しながら回転して、両ディスク間の動力伝達を行うローラを備えたトロイダル式無段変速機において、上記ディスクを金属材料で作製し、上記ローラをセラミックで作製したことを特徴とするトロイダル式無段変速機。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、たとえば、自動車の自動変速機に用いられるトロイダル式無段変速機に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、トロイダル式無段変速機としては図２に示すものがある。このトロイダル式無段変速機は、第１入力ディスク８１,出力ディスク８２,第２入力ディスク８３が順に同芯軸上に配置されていて、第１,第２入力ディスク８１,８３と出力ディスク８２とが独立して回転するようになっている。また、この変速機は、第１入力ディスク８１と出力ディスク８２との間に挟まれて、第１入力ディスク８１から出力ディスク８２に動力を伝達する第１ローラ８５と、第２入力ディスク８３と出力ディスク８２とに挟まれて、第２入力ディスク８３から出力ディスク８２に動力を伝達する第２ローラ８６を備えている。
【０００３】上記第１ローラ８５は、第１入力ディスク８１および出力ディスク８２の凹湾曲面からなる円周軌道８１Ａ,８２Ａに摩擦接触しながら、両ディスク８１,８２の回転軸と交差する回転軸８４回りに回転して、第１入力ディスク８１から出力ディスク８２に動力を伝達する。また、第２ローラ８６は、第２入力ディスク８３および出力ディスク８２の凹湾曲面からなる円周軌道８３Ａ,８２Ｂに摩擦接触しながら、両ディスク８３,８２の回転軸と交差する回転軸８９回りに回転して、第２入力ディスク８３から出力ディスク８２に動力を伝達する。
【０００４】図２に実線(一点鎖線)で示すように、第１ローラ８５および第２ローラ８６の回転軸８４,８９が、上記ディスク８１,８２,８３の回転軸に対する軸直角姿勢から傾いている角度が大きいほど、第１,第２入力ディスク８１,８３から出力ディスク８２への増速比(減速比)が大きくなる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来のトロイダル式無段変速機では、ディスクおよびローラが軸受鋼等で作製されていた。
【０００６】ところが、トロイダル式無段変速機では、ディスクとローラとの接触面圧が、例えば、４ＧＰａ(ギガパスカル)程度まで高くなる。このため、特に、低温(例えば、−４０℃)において、潤滑油の粘度が高くなって、ディスクとローラ間に十分な油量が供給されず、油膜ができにくくなり、ディスクとローラ間の凝着やディスク軌道面の損傷が発生するという問題がある。
【０００７】そこで、この発明の目的は、低温条件や高速回転においても、ディスクとローラの凝着や軌道面の損傷を防止でき、常に確実な動力伝達を達成できるトロイダル式無段変速機を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため、この発明のトロイダル式無段変速機は、凹湾曲面からなる円周軌道を有するディスクを対向させ、この対向するディスクの両円周軌道に摩擦接触しながら回転して、両ディスク間の動力伝達を行うローラを備えたトロイダル式無段変速機において、上記ディスクを金属材料で作製し、上記ローラをセラミックで作製したことを特徴としている。
【０００９】この発明のトロイダル式無段変速機では、セラミック製のローラと金属製のディスクとが摩擦接触するから、金属同士が接触する従来例に比べて、焼き付きや損傷が起こりにくくなる。また、従来、ディスクとローラとの高い接触面圧に起因する発熱に対し、入出力ディスクは表面積が大きく放熱し易いが、ローラは表面積が小さく高温になり易いという問題があったが、この発明では、ローラ材質をセラミック製としたので、ローラの耐熱性が向上し、より高い接触面圧および、より高い回転速度で使用することが可能となる。したがって、この発明によれば、低温条件や高速回転においても、ディスクとローラの凝着や軌道面の損傷を防止でき、常に確実な動力伝達を達成できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００１１】図１に、この発明のトロイダル式無段変速機の実施の形態を示す。この実施形態は、入力軸１に固定された第１,第２入力ディスク２,３と、この第１,第２入力ディスク２,３の間に配置され、第１,第２入力ディスク２,３と同芯軸上かつ独立に回転できるようになっている出力ディスク５とを備えている。この出力ディスク５は、入力軸１に対して軸受(図示せず)で回転自在に支持されており、ギア部５Ａに巻回されたベルト６で出力側に動力を取り出すようになっている。
【００１２】上記第１入力ディスク２は、出力ディスク５の凹湾曲面状円周軌道７に対向する凹湾曲面状円周軌道８を備え、第２入力ディスク３は、出力ディスク５の凹湾曲面助円周軌道１０に対向する凹湾曲面状円周軌道１１を備えている。そして、上記第１入力ディスク２の軌道８と出力ディスク５の軌道７の間に第１ローラ１２が配置され、第２入力ディスク３の軌道１１と出力ディスク５の軌道１０との間に第２ローラ１３が配置されている。第１ローラ１２は、ディスク２,５の軌道８,７に摩擦接触しながら回転して、入力ディスク２から出力ディスク５に回転力を伝達し、第２ローラ１３は、ディスク３,５の軌道１１,１０に摩擦接触しながら回転して、入力ディスク３から出力ディスク５に回転力を伝達する。
【００１３】上記第１,第２ローラ１２,１３は、入力軸１に対して交差する回転軸１５,１６を備え、この回転軸１５,１６は、ローラ１２,１３が出力ディスク５を挟んで対称な傾斜角θ１,θ２になるように制御される。傾斜角θ１が大きいほど減速比が大きくなり、傾斜角θ２が大きいほど増速比が大きくなる。
【００１４】そして、この実施形態では、上記入力ディスク２,３および出力ディスク５が軸受鋼で作製されており、第１,第２ローラ１２,１３がセラミック材で作製されている。
【００１５】上記構成のトロイダル式無段変速機は、入力軸１が回転すると、第１,第２入力ディスク２,３が一緒に回転し、この入力ディスク２,３の軌道８,１１に摩擦接触して回転するローラ１２,１３が、出力ディスク５の両軌道７,１０に摩擦接触して出力ディスク５を回転させ、回転力を伝達する。
【００１６】ここで、このトロイダル式無段変速機では、セラミック製のローラ１２,１３と金属製のディスク２,３および５とが摩擦接触するから、金属同士が接触する従来例に比べて、焼き付きや損傷が起こりにくくなる。また、この実施形態では、ディスク２,３,５とローラ１２,１３との高い接触面圧に起因する発熱に対し、セラミック製ローラ１２,１３を使用することにより、耐熱性が向上するので、より高い接触面圧および、より高い回転速度で使用することが可能となる。したがって、この実施形態によれば、低温条件や高速回転においても、ディスク２,３,５とローラ１２,１３との凝着や軌道面８,１１,７,１０の損傷を防止でき、常に確実な動力伝達を達成できる。また、高速回転時の油量が少なく高温となってもローラに焼き付きが発生しにくくなるから、油量を抑えて油の撹拌抵抗を抑えることができ、効率の向上を図れる。
【００１７】
【発明の効果】以上より明らかなように、この発明のトロイダル式無段変速機は、ディスクを金属材料で作製し、ローラをセラミックで作製した。したがって、この発明では、セラミック製のローラと金属製のディスクとが摩擦接触するから、金属同士が接触する従来例に比べて、焼き付きや損傷が起こりにくくなる。また、この発明では、ディスクとローラとの高い接触面圧に起因する発熱に対し、より耐熱性の良いセラミック製のローラを使用したので、より高い接触面圧および、より高い回転速度で使用することが可能となる。したがって、この発明によれば、低温条件や高速回転においても、ディスクとローラの凝着や軌道面の損傷を防止でき、常に確実な動力伝達を達成できる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００１２４７
【氏名又は名称】光洋精工株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年４月２２日（１９９９．４．２２） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００６２１４４
【弁理士】
【氏名又は名称】青山 葆 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開２０００−３０４１１７（Ｐ２０００−３０４１１７Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年１１月２日（２０００．１１．２） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−１１４７６７ |
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