(57)【要約】【課題】寿命を向上させることができるトロイダル型無段変速機のパワーローラ用円錐ころ軸受を提供する。【解決手段】支持軸２２にラジアルニードル軸受２３を介して回転自在に支持された内輪としてのパワーローラ２０と、このパワーローラ２０に対向して設けられた外輪２５と、パワーローラ２０の大端面２０ａに形成された軌道面２０ｂと外輪２５の内側面２５ａに形成された軌道面２５ｂとの間に挟持された複数個の円錐ころ２６とを備えているスラスト円錐ころ軸受２４において、パワーローラ２０の軌道面２０ｂは、回転軸２２と直交する平面に形成されている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トロイダル型無段変速機のパワーローラのスラスト方向の荷重を支承する円錐ころ軸受であって、
支持軸にラジアル軸受を介して回転自在に支持された内輪としての前記パワーローラと、このパワーローラに対向して設けられた外輪と、前記パワーローラの大端面に形成された軌道面と前記外輪の内側面に形成された軌道面との間に挟持された複数個の円錐ころとを備えているトロイダル型無段変速機のパワーローラ用円錐ころ軸受において、
前記パワーローラの前記軌道面は、前記支持軸と直交する平面に形成されていることを特徴とするトロイダル型無段変速機のパワーローラ用円錐ころ軸受。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トロイダル型無段変速機のパワーローラ用円錐ころ軸受に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３は、従来の円錐ころ軸受を用いたトロイダル型無段変速機のパワーローラ部を示す図である。
このトロイダル型無段変速機のパワーローラ１は、図示しない入力側ディスクと出力側ディスクとの間に挟持される。このパワーローラ１には、稼動時に、大きなラジアル方向の荷重及びスラスト方向の荷重が加わるため、これらの荷重を受ける負荷容量の大きい円錐ころ軸受３が設けられている。
円錐ころ軸受３は、内輪としてのパワーローラ１と、外輪５と、パワーローラ１の大端面１ａに形成されたテーパー状の軌道面１ｂと外輪５の内側面５ａに形成されたテーパー状の軌道面５ｂとの間に挟持された複数個の円錐ころ７と、これらの円錐ころ７を転動自在に保持する保持器８とから構成されている。
このような円錐ころ軸受３は、稼動時に、パワーローラ１に加わるラジアル方向の荷重とスラスト方向の荷重との両方の荷重を受けるので、円錐ころ７に加わる荷重が不均等となり、円錐ころ軸受３の寿命が著しく低下する傾向にある。
【０００３】
そのため、従来、図４に示すように、円錐ころ軸受３に加えて、パワーローラ１に形成された挿通孔２の内周面とこの挿通孔２に挿通された支持軸９との間に、パワーローラ１に加わるラジアル方向の荷重を受けるラジアルニードル軸受１１を設けて、円錐ころ軸受３の円錐ころ７にラジアル方向の荷重が加わらないようにしようとしているものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−４１２３０号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図４に示す構成であっても、パワーローラ１の挿通孔２の内周面とラジアルニードル軸受１１との間には、ラジアルニードル軸受１１を回転させるための隙間が形成されているので、稼動時にパワーローラ１がラジアル方向の荷重を受けて上記隙間の分だけラジアル方向に移動すると、各円錐ころ７にはスラスト方向の荷重だけでなくラジアル方向の荷重も加わる。また、稼動時に、支持軸９がラジアル方向の荷重により撓んだ場合にも、円錐ころ７にスラスト方向の荷重だけでなくラジアル方向の荷重も加わる。そのため、図３に示す構成よりは影響が少ないが、各円錐ころ７に加わる荷重が不均等となり、円錐ころ軸受３の寿命が低下するという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みて為されたもので、寿命を向上させることができるトロイダル型無段変速機のパワーローラ用円錐ころ軸受を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載のトロイダル型無段変速機のパワーローラ用円錐ころ軸受は、トロイダル型無段変速機のパワーローラのスラスト方向の荷重を支承する円錐ころ軸受であって、支持軸にラジアル軸受を介して回転自在に支持された内輪としての前記パワーローラと、このパワーローラに対向して設けられた外輪と、前記パワーローラの大端面に形成された軌道面と前記外輪の内側面に形成された軌道面との間に挟持された複数個の円錐ころとを備えているトロイダル型無段変速機のパワーローラ用円錐ころ軸受において、前記パワーローラの前記軌道面は、前記支持軸と直交する平面に形成されていることを特徴とする。
【０００８】
請求項１に記載の発明においては、円錐ころ軸受の内輪を構成するパワーローラの軌道面が、支持軸と直交する平面、すなわちパワーローラに加わるラジアル方向の荷重と同じ方向の平面に形成されているので、ラジアル方向の荷重はラジアル軸受のみが受けるため、各円錐ころにラジアル方向の荷重が加わらない。したがって、各円錐ころの荷重分布が均等となり、円錐ころ軸受の負荷容量が向上するとともに、円錐ころ軸受の寿命が向上する。
また、各円錐ころにラジアル方向の荷重が加わらないので、ラジアル方向の荷重に対する負荷容量を大きくする必要がないため、円錐ころのコーン角を小さくすることができる。したがって、各円錐ころに加わるスラスト方向の荷重の分力を小さくすることができるので、パワーローラに伝達されたトルクの損失を低減することができ、動力伝達の効率を向上させることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係るトロイダル型無段変速機のパワーローラ部を示す断面図である。
図１に示すように、トロイダル型無段変速機のパワーローラ２０には挿通孔２１が形成されており、この挿通孔２１に支持軸（変位軸の枢支軸部）２２が挿通されている。支持軸２２と挿通孔２１の内周面との間には、パワーローラ２０に加わるラジアル方向の荷重を受けるラジアルニードル軸受（ラジアル軸受）２３が設けられており、パワーローラ２０は、支持軸２２にラジアルニードル軸受２３を介して回転自在に支持されている。ラジアルニードル軸受２３は、ニードル２３ａとこのニードル２３ａを所定のピッチ円状に位置決めして保持する保持器（ゲージ）２３ｂとから構成されている。
【００１０】
また、パワーローラ２０は、このパワーローラ２０のスラスト方向の荷重を受けるスラスト円錐ころ軸受（円錐ころ軸受）２４の内輪として構成されている。すなわち、スラスト円錐ころ軸受２４は、内輪としてのパワーローラ２０と、このパワーローラ２０に対向して配置された外輪２５と、パワーローラ２０と外輪２５との間に転動自在に挟持された複数個の円錐台形状の円錐ころ２６と、これらの円錐ころ２６を転動自在に保持する保持器２７とから構成されている。
【００１１】
パワーローラ２０の大端面２０ａは、支持軸２２と直交する平面に形成されており、大端面２０ａのうち、後述する外輪２５の軌道面２５ｂに対向する部分が、円錐ころ２６の周面２６ａが接する軌道面２０ｂとされている。
【００１２】
また、外輪２５の内側面２５ａの外周部には、円錐ころ２６の大径側端面２６ｂが当接されて、円錐ころ２６の公転を案内する鍔部２８が一体に形成されている。また、外輪２５の内側面２５ａのうち、半径方向の途中から鍔部２８までの間の部分は、外輪２５の外周端に向かうにつれて次第にパワーローラ２０から離れるように傾斜しており、この部分が、円錐ころ２６の周面２６ａが接する軌道面２５ｂとされている。
【００１３】
また、円錐ころ２６の周面２６ａは、パワーローラ２０の軌道面２０ｂおよび外輪２５の軌道面２５ｂに接する転動面２６ａとされており、円錐ころ２６は、両軌道面２０ｂ，２５ｂとの間に均等的にかつ放射状に配置されている。
【００１４】
このように構成されたスラスト円錐ころ軸受２４においては、稼動時に、パワーローラ２０に加わるスラスト方向の荷重を受けて、各円錐ころ２６にスラスト方向の荷重が加わると、外輪２５の軌道面２５ｂが傾斜しているため、各円錐ころ２６を支持軸２２から遠ざける方向に押圧する分力が生じる。このため、各円錐ころ２６が外輪２５の鍔部２８に向けて押圧されて、鍔部２８側に片寄るように広がる。この状態で、各円錐ころ２６は鍔部２８の内側面２８ａに沿って転がる。
【００１５】
このようなスラスト円錐ころ軸受２４にあっては、パワーローラ２０の軌道面２０ｂが、支持軸２２と直交する平面、すなわちパワーローラ２０に加わるラジアル方向の荷重と同じ方向の平面に形成されているので、ラジアルニードル軸受２３のみがラジアル方向の荷重を受けるため、円錐ころ２６にラジアル方向の荷重が加わるのを防止することができる。したがって、円錐ころ２６の荷重分布を均等にすることができ、スラスト円錐ころ軸受２４の負荷容量が向上するとともに、スラスト円錐ころ軸受２４の寿命が向上する。
【００１６】
また、円錐ころ２６にラジアル方向の荷重がかからないので、ラジアル方向の荷重に対する負荷容量を大きくしなくても済むため、円錐ころ２６のコーン角を小さくして、円錐ころ２６に加わるスラスト方向の荷重の分力を小さくすることができる。したがって、円錐ころ２６の大径側端面２６ｂが外輪２５の鍔部２８の内側面２８ａに強く押し付けられないので、円錐ころ２６の大径側端面２６ｂと鍔部２８の内側面２８ａとの摩擦を低減することができるため、パワーローラ２０に伝達されたトルクの損失を低減することができ、動力伝達の効率を向上させることができる。
【００１７】
本発明は、上述した実施の形態に限定されず、その要旨を逸脱しない範囲内において、種々の変形が可能である。
例えば、上記実施の形態では、外輪２５の内周面２５ａの外周部に鍔部２８を形成したが、これに代えて、図２に示すように、パワーローラ２０と外輪２５との間に、各円錐ころ２６を周方向に取り囲む円環状の浮遊軌道輪３０を設けるようにしても良い。この場合、稼動時に、円錐ころ２６が浮遊軌道輪３０の内側面３０ａに沿って転がる。
【００１８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のパワーローラ用円錐ころ軸受によれば、パワーローラの軌道面を支持軸と直交する平面に形成したから、円錐ころにラジアル方向の荷重が加わるのを防止することができるので、円錐ころの荷重分布を均等にすることができ、円錐ころ軸受の負荷容量を向上させることができるとともに、円錐ころ軸受の寿命を向上させることができる。
また、円錐ころにラジアル方向の荷重が加わるのを防止することができるので、ラジアル方向の荷重に対する負荷容量を大きくしなくても済むため、円錐ころのコーン角を小さくして、円錐ころに加わるスラスト方向の荷重の分力を小さくすることができ、したがってパワーローラに伝達されたトルクの損失を低減することができて、動力伝達の効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るトロイダル型無段変速機のパワーローラ部を示す断面図である。
【図２】本発明の実施の形態の変形例に係るトロイダル型無段変速機のパワーローラ部を示す断面図である。
【図３】従来のトロイダル型無段変速機のパワーローラ部を示す断面図である。
【図４】従来のトロイダル型無段変速機のパワーローラ部を示す断面図である。
【符号の説明】
２０    パワーローラ
２０ａ  大端面
２０ｂ  軌道面
２２    支持軸
２３    ラジアルニードル軸受（ラジアル軸受）
２４    スラスト円錐ころ軸受（円錐ころ軸受）
２５    外輪
２５ａ  内側面
２５ｂ  軌道面
２６    円錐ころ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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