トロイダルCVTパワートロスユニット
概要
トロイダルCVTは、2つのディスク(入力ディスクと出力ディスク)に挟まれたパワーローラの傾き角度を変えることで、無段変速を実現した画期的な変速機です。トロイダルCVT開発の歴史は実に1877年までさかのぼり、100年の時を経て1978年にNSKが本格的な研究に着手し、実用化までには21年もの歳月を費やしました。
無段変速による滑らかで静粛性に優れた変速と、省エネルギー、CO2削減にも貢献する高効率なトロイダルCVTパワートロスユニットは、NSKトライボロジーの最高技術の結晶とも言える夢の無段変速機です。
特徴
トロイダルCVTにおけるトライボロジー
動力を伝達する歯車の歯を限りなく小さくすることができれば、極めて滑らかな動力伝達が可能になります。これが「トラクションドライブ」と呼ばれる動力伝達機構です。大きな動力の伝達と静かで滑らかな変速を実現したトロイダルCVTでは、大荷重で押しつけられたディスクとパワーローラの接触部に厚さ約1/1,000mmのオイルの膜が形成されます。この特殊なオイルは接触部の高圧力下でガラス状に固化する性質を持っており、ディスクからオイルへ、そしてパワーローラへと動力を伝えます。高面圧で転がり接触をしているため、接触面の耐久性が問題になりますが、この問題を解決するためにＮＳＫは持てるトライボロジー技術の全てを結集。非金属介在物を限りなく取り除いたCVT用の超高清浄度鋼「CVT鋼」の開発や、特殊な熱処理技術により、異物噛み込みによる圧痕を無害化する応力緩和特性に優れた残留オーステナイトという柔らかい金属組織を増やしながらも、硬さを維持する材質を実現。高荷重、高温、高速という厳しい環境下でも高い信頼性と性能を実現しました。
パワースプリット システム
より効率の高い次世代型トロイダルCVTとして開発されているのが、トロイダルCVTと遊星歯車装置とを組み合わせて遊星歯車を差動的に利用する「パワースプリットシステム」です。
この動力循環型変速機構は、理論的には以前から考えられていましたが、このシステムに最適な無段変速機が開発されていなかったため実現には至っていませんでした。2つのモードを切り換えることで、幅広い変速比と極めて効率の良い動力伝達を実現した「パワースプリットシステム」は、まさに理想的な変速機と言えるでしょう。
トロイダルCVTに遊星歯車を組み合わせることでエンジン動力の大部分をトロイダルCVTを介さずにダイレクトにタイヤへ伝えることが可能になります。
