Development of Shaft Drive CVT for Automobiles Applying Crossed Axle Traction Drive

交叉轴牵引汽车用轴传动CVT的研制

• 批准号: 16360075
• 负责人: YAMANAKA Masashi
• 金额: $ 9.54万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16360075/
• 关键词: machine element; traction drive; continuously variable; automobile; efficiency; fuel efficiency; CVT; tribology

The novel mechanism CVT (Shaft Drive CVT) was developed by the authors. The input and output shafts with conical disks are parallel and an idler shaft having conical rollers at both ends is placed perpendicular to the input/output shafts. This idler shaft transmits torque from the input shaft to the output shaft and its linear motion produces the speed variation by changing the contact point between the input/output disk and the idler roller. During this research project term, following results are obtained. 1)The curved shape of disk to decrease an amount of spin that has adverse effect on traction contact performance was developed. The effect of it was confirmed by the prototype. 2)A unique ratio changing mechanism was developed and the speed control performance was evaluated by the experiments. In the prototype S-CVT, only one motor is used to actuate disks. The mechanism using a ball screw and a gear train is developed without using any hydraulic systems. 3)The backup conical roller mechanism was devised. It is mounted to the opposite side of the idler roller, and contact with the input/output disk and the backup disk as well as the idler roller. It reduces the bearing loss of the input/output shaft because it supports the axial force of idler roller at the opposite side. The amount of transmitted torque is enlarged by this mechanism. The effectiveness of the backup rollers was confirmed by the experiments, and the efficiency of 98.4% was obtained at high ratio.

作者开发了一种新型机构CVT （Shaft Drive CVT）。具有锥形盘的输入轴和输出轴是平行的，并且两端具有锥形滚子的惰轴垂直于输入/输出轴放置。该惰轮轴将扭矩从输入轴传递到输出轴，其直线运动通过改变输入/输出盘与惰轮之间的接触点而产生速度变化。在本研究项目期间，获得以下结果：1)开发了弯曲的圆盘形状，以减少对牵引接触性能不利的自旋量。通过样机验证了其效果。2)开发了一种独特的变化率机构，并通过实验对其调速性能进行了评价。在原型S-CVT中，只有一个电机用于驱动磁盘。该机构采用滚珠丝杠和齿轮传动，不使用任何液压系统。3)设计了后备圆锥滚轮机构。安装在托辊的对面，与输入/输出盘、备份盘及托辊接触。由于它支持对面托辊的轴向力，减少了输入/输出轴的轴承损失。这种机构增加了传递扭矩的量。通过实验验证了后备辊的有效性，在高配比下，后备辊的效率可达98.4%。

项目成果

シャフトドライブCVTの設計

轴传动CVT设计

• 发表时间: 2004
• 期刊: 日本機械学会機素潤滑設計部門MPT2004シンポジウム<伝動装置>講演会講演論文集 04-17
• 作者: Y.Higashi;Y.Takaie;K.Endo;T.Kume;K.Enami;K.Yamauchi;K.Yamamura;K.Ueno;Y.Mori;東 保男 他;東 保男 他;Y.Higashi et al.;Y.Higashi et al.;東 保男 他;成田 幸仁;山中 将;Yukihito NARITA;Masashi YAMANAKA;金田 知剛;山中 将;成田 幸仁;Masashiko Itoh;Masashi YAMANAKA;Yukihito NARITA;Masashi YAMANAKA;Masashi YAMANAKA;Yukihito NARITA;Masashi YAMANAKA;Yukihito NARITA;Yukihito NARITA;成田 幸仁;伊藤 昌彦;成田 幸仁;山中 将;山中 将;Masashi YAMANAKA;Masashi YAMANAKA;成田 幸仁;成田 幸仁
• 通讯作者: 成田 幸仁

ゼロスピンディスクによるシャフトドライブCVTのトルク容量向上

提高零旋转盘轴传动CVT的扭矩能力

• 发表时间: 2007
• 期刊: 日本機械学会東北学生会第37回卒業研究発表講演会講演論文集
• 作者: Y.Higashi;Y.Takaie;K.Endo;T.Kume;K.Enami;K.Yamauchi;K.Yamamura;K.Ueno;Y.Mori;東 保男 他;東 保男 他;Y.Higashi et al.;Y.Higashi et al.;東 保男 他;成田 幸仁;山中 将;Yukihito NARITA;Masashi YAMANAKA;金田 知剛
• 通讯作者: 金田 知剛

シャフトドライブCVTのモデリングとシミュレーション

轴驱动CVT建模与仿真

• 发表时间: 2005
• 期刊: 日本機械学会東北支部第41期秋季講演会講演論文集 2005-2
• 作者: Y.Higashi;Y.Takaie;K.Endo;T.Kume;K.Enami;K.Yamauchi;K.Yamamura;K.Ueno;Y.Mori;東 保男 他;東 保男 他;Y.Higashi et al.;Y.Higashi et al.;東 保男 他;成田 幸仁;山中 将;Yukihito NARITA;Masashi YAMANAKA;金田 知剛;山中 将;成田 幸仁;Masashiko Itoh;Masashi YAMANAKA;Yukihito NARITA;Masashi YAMANAKA;Masashi YAMANAKA;Yukihito NARITA;Masashi YAMANAKA;Yukihito NARITA;Yukihito NARITA;成田 幸仁;伊藤 昌彦
• 通讯作者: 伊藤 昌彦

交差軸トラクションドライブの設計

十字轴牵引驱动设计

• 发表时间: 2004
• 期刊: 日本機械学会第3回機素潤滑設計部門講演会講演論文集 04-08
• 作者: Y.Higashi;Y.Takaie;K.Endo;T.Kume;K.Enami;K.Yamauchi;K.Yamamura;K.Ueno;Y.Mori;東 保男 他;東 保男 他;Y.Higashi et al.;Y.Higashi et al.;東 保男 他;成田 幸仁;山中 将;Yukihito NARITA;Masashi YAMANAKA;金田 知剛;山中 将;成田 幸仁;Masashiko Itoh;Masashi YAMANAKA;Yukihito NARITA;Masashi YAMANAKA;Masashi YAMANAKA;Yukihito NARITA;Masashi YAMANAKA;Yukihito NARITA;Yukihito NARITA;成田 幸仁;伊藤 昌彦;成田 幸仁;山中 将;山中 将;Masashi YAMANAKA;Masashi YAMANAKA;成田 幸仁
• 通讯作者: 成田 幸仁

ゼロスピンディスクを用いたシャフトドライブCVTのパワーウェイトレシオ向上(第1報,ディスク形状の提案と最適設計)

使用零旋转盘提高轴传动CVT的功率重量比（第一份报告，盘形状建议和优化设计）

• 发表时间: 2007
• 期刊: 日本機械学会論文集(C編) 73・725
• 作者: Y.Higashi;Y.Takaie;K.Endo;T.Kume;K.Enami;K.Yamauchi;K.Yamamura;K.Ueno;Y.Mori;東 保男 他;東 保男 他;Y.Higashi et al.;Y.Higashi et al.;東 保男 他;成田 幸仁
• 通讯作者: 成田 幸仁