JP2000199552A - Half toroidal type continuously variable transmission - Google Patents

Half toroidal type continuously variable transmission

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JP2000199552A
JP2000199552A JP28799A JP28799A JP2000199552A JP 2000199552 A JP2000199552 A JP 2000199552A JP 28799 A JP28799 A JP 28799A JP 28799 A JP28799 A JP 28799A JP 2000199552 A JP2000199552 A JP 2000199552A
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disk
continuously variable
variable transmission
type continuously
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尚 今西
Takashi Machida
尚 町田
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H57/00General details of gearing
    • F16H57/04Features relating to lubrication or cooling or heating
    • F16H57/048Type of gearings to be lubricated, cooled or heated
    • F16H57/0487Friction gearings
    • F16H57/049Friction gearings of the toroid type

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a half toroidal type continuously variable transmission to secure excellent durability, perform transmission of a high power, and have excellent transmission efficiency. SOLUTION: Provided a cavity diameter is D, a half apex angle is θ0, and the curvatures of radius of the sectional shapes of the inside surfaces 2a and 4a of a disc 2 on the input side and a disc 4 on the output side are r0, a formula of k0=(D/2r0)-1 is established. Further, provided the spin angular speed of a contact oblong present at a contact part between the inside surfaces 2a and 4a of the discs 2 and 4 and the peripheral surfaces 8a and 8a of power rollers 8 and 8 is ωsp, the rotational angular speed of the disc 2 on the input side is ω1. All of k0>=0.5, θ0>=58 deg., and |ωsp/ω1|<=0.25 are satisfied. Further, traction oil is stored in a casing. The traction oil has a traction factor of 0.06 or more at an oil temperature of 100 deg.C.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明に係るハーフトロイ
ダル型無段変速機は、例えば自動車用の変速機を構成す
る変速ユニットとして、或は各種産業機械用の変速機と
して利用する。
BACKGROUND OF THE INVENTION The half-toroidal type continuously variable transmission according to the present invention is used, for example, as a transmission unit constituting a transmission for an automobile or as a transmission for various industrial machines.

【0002】[0002]

【従来の技術】自動車用変速機を構成する変速ユニット
として、図1〜2に略示する様なハーフトロイダル型無
段変速機を使用する事が研究されている。このハーフト
ロイダル型無段変速機は、例えば実開昭62−7146
5号公報に開示されている様に、入力軸1と同心に入力
側ディスク2を支持し、この入力軸1と同心に配置した
出力軸3の端部に出力側ディスク4を固定している。ハ
ーフトロイダル型無段変速機を納めたケーシングの内側
には、上記入力軸1並びに出力軸3に対し捻れの位置に
ある枢軸5、5を中心として揺動するトラニオン6、6
を設けている。
2. Description of the Related Art The use of a half-toroidal type continuously variable transmission as schematically shown in FIGS. 1 and 2 has been studied as a transmission unit constituting a transmission for an automobile. This half toroidal type continuously variable transmission is disclosed, for example, in Japanese Utility Model Laid-Open No. 62-7146.
As disclosed in Japanese Patent Application Publication No. 5 (1994), an input disk 2 is supported concentrically with an input shaft 1, and an output disk 4 is fixed to an end of an output shaft 3 arranged concentrically with the input shaft 1. . Inside the casing containing the half-toroidal-type continuously variable transmission, trunnions 6, 6 swinging about pivots 5, 5 which are twisted with respect to the input shaft 1 and the output shaft 3, are provided.
Is provided.

【0003】即ち、上記両ディスク2、4の中心軸から
外れた部分に配置したこれら各トラニオン6、6は、そ
れぞれの両端部外面に上記枢軸5、5を、上記両ディス
ク2、4の中心軸の方向に対し直角方向に、且つ、互い
に同心に設けている。又、これら各トラニオン6、6の
中間部には変位軸7、7の基端部を支持し、上記枢軸
5、5を中心として上記各トラニオン6、6を揺動させ
る事により、上記各変位軸7、7の傾斜角度の調節を自
在としている。上記各トラニオン6、6に支持した変位
軸7、7の周囲には、それぞれパワーローラ8、8を回
転自在に支持している。そして、これら各パワーローラ
8、8を、上記入力側、出力側両ディスク2、4の、互
いに対向する内側面2a、4a同士の間に挟持してい
る。これら各内側面2a、4aは、それぞれ断面が、上
記枢軸5を中心とする円弧を回転させて得られる凹面を
なしている。そして、球状凸面に形成した上記各パワー
ローラ8、8の周面8a、8aを、上記内側面2a、4
aに当接させている。
That is, these trunnions 6, 6 arranged at portions off the central axis of the two disks 2, 4 have the pivots 5, 5 on the outer surfaces of both ends, respectively, and the center of the two disks 2, 4 They are provided in a direction perpendicular to the direction of the axis and concentric with each other. In addition, the trunnions 6 and 6 support the base ends of the displacement shafts 7 and 7 at the intermediate portions thereof, and swing the trunnions 6 and 6 about the pivots 5 and 5 so that the respective displacements can be adjusted. The inclination angles of the shafts 7, 7 can be adjusted freely. Power rollers 8 are rotatably supported around the displacement shafts 7 supported by the trunnions 6 respectively. The power rollers 8, 8 are sandwiched between the inner surfaces 2a, 4a of the input and output disks 2, 4 facing each other. Each of the inner side surfaces 2a, 4a has a concave section obtained by rotating an arc around the pivot 5 as described above. Then, the peripheral surfaces 8a, 8a of the power rollers 8, 8, which are formed into spherical convex surfaces, are connected to the inner surfaces 2a, 4a.
a.

【0004】上記入力軸1と入力側ディスク2との間に
は、ローディングカム装置9を設け、このローディング
カム装置9によって、上記入力側ディスク2を出力側デ
ィスク4に向け弾性的に押圧しつつ、この入力側ディス
ク2を回転駆動自在としている。このローディングカム
装置9は、入力軸1と共に回転するローディングカム1
0と、保持器11により転動自在に保持した複数個(例
えば4個)のローラ12、12とから構成している。上
記ローディングカム10の片側面(図1〜2の右側面)
には、円周方向に亙る凹凸であるカム面13を形成し、
上記入力側ディスク2の外側面(図1〜2の左側面)に
も、同様の形状を有するカム面14を形成している。そ
して、上記複数個のローラ12、12を、上記入力軸1
の中心に関し放射方向の軸を中心とする回転自在に支持
している。
A loading cam device 9 is provided between the input shaft 1 and the input disk 2, and the loading cam device 9 elastically presses the input disk 2 toward the output disk 4. The input side disk 2 is freely rotatable. The loading cam device 9 includes a loading cam 1 that rotates with the input shaft 1.
0 and a plurality (for example, four) of rollers 12, which are rotatably held by a retainer 11. One side of the loading cam 10 (right side in FIGS. 1 and 2)
A cam surface 13 which is uneven in the circumferential direction,
A cam surface 14 having a similar shape is also formed on the outer side surface (the left side surface in FIGS. 1 and 2) of the input side disk 2. Then, the plurality of rollers 12 are connected to the input shaft 1.
Are rotatably supported about a radial axis.

【0005】上述の様に構成するハーフトロイダル型無
段変速機の使用時、入力軸1の回転に伴ってローディン
グカム10が回転すると、カム面13が複数個のローラ
12、12を、入力側ディスク2の外側面に形成したカ
ム面14に押圧する。この結果、上記入力側ディスク2
が、上記複数のパワーローラ8、8に押圧されると同時
に、上記両カム面13、14と複数個のローラ12、1
2との押し付け合いに基づいて、上記入力側ディスク2
が回転する。そして、この入力側ディスク2の回転が、
上記複数のパワーローラ8、8を介して出力側ディスク
4に伝達され、この出力側ディスク4に固定の出力軸3
が回転する。
When the loading cam 10 rotates with the rotation of the input shaft 1 when using the half toroidal type continuously variable transmission having the above-described configuration, the cam surface 13 causes the plurality of rollers 12, 12 to move to the input side. It is pressed against a cam surface 14 formed on the outer surface of the disk 2. As a result, the input side disk 2
Is pressed by the plurality of power rollers 8, 8 and simultaneously, the two cam surfaces 13, 14 and the plurality of rollers 12, 1,
2 on the input side disk 2
Rotates. Then, the rotation of the input side disk 2 is
The output shaft 3 is transmitted to the output side disk 4 via the plurality of power rollers 8, 8 and is fixed to the output side disk 4.
Rotates.

【0006】入力軸1と出力軸3との回転速度比(変速
比)を変える場合で、先ず入力軸1と出力軸3との間で
減速を行なう場合には、前記各枢軸5、5を中心として
前記各トラニオン6、6を所定方向に揺動させる。そし
て、上記各パワーローラ8、8の周面8a、8aが図1
に示す様に、入力側ディスク2の内側面2aの中心寄り
部分と出力側ディスク4の内側面4aの外周寄り部分と
にそれぞれ当接する様に、前記各変位軸7、7を傾斜さ
せる。反対に、増速を行なう場合には、上記枢軸5、5
を中心として上記各トラニオン6、6を反対方向に揺動
させる。そして、上記各パワーローラ8、8の周面8
a、8aが図2に示す様に、入力側ディスク2の内側面
2aの外周寄り部分と出力側ディスク4の内側面4aの
中心寄り部分とに、それぞれ当接する様に、上記各変位
軸7、7を傾斜させる。各変位軸7、7の傾斜角度を図
1と図2との中間にすれば、入力軸1と出力軸3との間
で、中間の変速比を得られる。
When the rotational speed ratio (speed change ratio) between the input shaft 1 and the output shaft 3 is changed, and when deceleration is first performed between the input shaft 1 and the output shaft 3, each of the pivots 5 The trunnions 6, 6 are swung in a predetermined direction as a center. The peripheral surfaces 8a, 8a of the power rollers 8, 8 are shown in FIG.
As shown in FIG. 5, the displacement shafts 7, 7 are inclined so as to abut against the central portion of the inner surface 2a of the input disk 2 and the outer peripheral portion of the inner surface 4a of the output disk 4, respectively. Conversely, when increasing the speed,
, Each of the trunnions 6 is swung in the opposite direction. The peripheral surface 8 of each of the power rollers 8
As shown in FIG. 2, each of the displacement shafts 7a and 8a comes into contact with a portion of the inner surface 2a of the input disk 2 near the outer periphery and a portion of the inner surface 4a of the output disk 4 near the center. , 7 are tilted. If the inclination angle of each of the displacement shafts 7, 7 is set between those of FIGS. 1 and 2, an intermediate speed ratio can be obtained between the input shaft 1 and the output shaft 3.

【0007】又、図3〜4は、実願昭63−69293
号(実開平1−173552号)のマイクロフィルムに
記載された、より具体化されたハーフトロイダル型無段
変速機の1例を示している。ケーシング35内に互いの
内側面2a、4a同士を対向させた状態で配置した、入
力側ディスク2と出力側ディスク4とは、円管状の入力
軸15の周囲に、それぞれニードル軸受16、16を介
して、回転自在に支持している。即ち、上記入力側ディ
スク2及び出力側ディスク4の中心部には断面形状が円
形である貫通孔17、17を、それぞれ上記各ディスク
2、4の内側面と外側面とを軸方向(図3の左右方向)
に貫通する状態で形成している。上記各ニードル軸受1
6、16は、上記各貫通孔17、17の内周面と上記入
力軸15の中間部外周面との間に設けている。又、上記
各貫通孔17、17の内側面寄り端部内周面に形成した
係止溝18、18には止め輪19、19を係止して、上
記各ニードル軸受16、16が上記各貫通孔17、17
から、上記各ディスク2、4の内側面2a、4a側に抜
け出る事を防止している。又、ローディングカム10は
上記入力軸15の端部(図3の左端部)外周面にスプラ
イン係合させ、外向フランジ状の鍔部20により上記入
力側ディスク2から離れる方向への移動を阻止してい
る。そして、このローディングカム10とローラ12、
12とにより、上記入力軸15の回転に基づいて上記入
力側ディスク2を、上記出力側ディスク4に向け押圧し
つつ回転させるローディングカム装置9を構成してい
る。上記出力側ディスク4には出力歯車21を、キー2
2、22により結合し、これら出力側ディスク4と出力
歯車21とが同期して回転する様にしている。
FIGS. 3 and 4 show Japanese Utility Model Application No. 63-69293.
1 shows an example of a more specific half toroidal type continuously variable transmission described in the microfilm of Japanese Utility Model Application Laid-Open No. 1-173552. The input-side disc 2 and the output-side disc 4, which are arranged in the casing 35 with the inner side surfaces 2a and 4a facing each other, are provided with needle bearings 16 and 16 around a circular input shaft 15 respectively. It is rotatably supported via That is, in the center of the input side disk 2 and the output side disk 4, through holes 17, 17 each having a circular cross-sectional shape are formed in the axial direction (FIG. 3). Left and right directions)
Is formed so as to penetrate through. Each of the above needle bearings 1
Reference numerals 6 and 16 are provided between the inner peripheral surfaces of the through holes 17 and 17 and the outer peripheral surface of the intermediate portion of the input shaft 15. Also, retaining rings 19, 19 are locked in locking grooves 18, 18 formed in the inner peripheral surface of the end portions of the through holes 17, 17 near the inner side surface, and the needle bearings 16, 16 are fixed to the respective through holes. Hole 17, 17
From the inner surfaces 2a and 4a of the disks 2 and 4 are prevented. The loading cam 10 is spline-engaged with the outer peripheral surface of the input shaft 15 at the end (the left end in FIG. 3), and is prevented from moving away from the input side disk 2 by the outward flange-shaped flange 20. ing. Then, the loading cam 10 and the roller 12,
12 constitutes a loading cam device 9 for rotating the input side disk 2 while pressing the input side disk 2 toward the output side disk 4 based on the rotation of the input shaft 15. The output side disk 4 is provided with an output gear 21 and a key 2
The output side disk 4 and the output gear 21 rotate in synchronization with each other.

【0008】1対のトラニオン6、6の両端部は1対の
支持板23、23に、揺動並びに軸方向(図3の表裏方
向、図4の左右方向)に亙る変位自在に支持している。
そして、上記各トラニオン6、6の中間部に形成した円
孔24、24部分に、変位軸7、7を支持している。こ
れら各変位軸7、7は、互いに平行で且つ偏心した支持
軸部25、25と枢支軸部26、26とを、それぞれ有
する。このうちの各支持軸部25、25を上記各円孔2
4、24の内側に、ラジアルニードル軸受27、27を
介して、回転自在に支持している。又、上記各枢支軸部
26、26の周囲にパワーローラ8、8を、別のラジア
ルニードル軸受28、28を介して、回転自在に支持し
ている。
Both ends of the pair of trunnions 6, 6 are supported on a pair of support plates 23, 23 so as to be swingable and displaceable in the axial direction (front and back directions in FIG. 3, and left and right directions in FIG. 4). I have.
The displacement shafts 7, 7 are supported in circular holes 24, 24 formed in the middle portions of the trunnions 6, 6, respectively. Each of these displacement shafts 7 has a support shaft 25, 25 and a pivot shaft 26, 26 which are parallel and eccentric to each other. Each of the support shaft portions 25, 25 is connected to each of the circular holes 2 described above.
It is rotatably supported inside 4 and 24 via radial needle bearings 27 and 27. The power rollers 8, 8 are rotatably supported around the pivot shafts 26, 26 via other radial needle bearings 28, 28, respectively.

【0009】尚、上記1対の変位軸7、7は、上記入力
軸15に対して180度反対側位置に設けている。又、
これら各変位軸7、7の各枢支軸部26、26が各支持
軸部25、25に対し偏心している方向は、上記入力
側、出力側両ディスク2、4の回転方向に関し同方向
(図4で左右逆方向)としている。又、偏心方向は、上
記入力軸15の配設方向に対しほぼ直交する方向として
いる。従って、上記各パワーローラ8、8は、上記入力
軸15の配設方向に亙る若干の変位自在に支持される。
この結果、回転力の伝達状態で構成各部材に加わる大き
な荷重に基づく、これら構成各部材の弾性変形に起因し
て、上記各パワーローラ8、8が上記入力軸15の軸方
向(図3の左右方向、図4の表裏方向)に変位する傾向
となった場合でも、上記構成各部品に無理な力を加える
事なく、この変位を吸収できる。
The pair of displacement shafts 7, 7 are provided at positions opposite to the input shaft 15 by 180 degrees. or,
The direction in which the respective pivot shafts 26, 26 of the respective displacement shafts 7, 7 are eccentric with respect to the respective support shafts 25, 25 is the same as the rotation direction of the input side and output side disks 2, 4. 4 (reverse direction in FIG. 4). The eccentric direction is a direction substantially orthogonal to the direction in which the input shaft 15 is provided. Accordingly, the power rollers 8 are supported to be slightly displaceable in the direction in which the input shaft 15 is provided.
As a result, due to the elastic deformation of these constituent members based on a large load applied to the constituent members in the transmission state of the rotational force, each of the power rollers 8, 8 is moved in the axial direction of the input shaft 15 (see FIG. 3). Even in the case of displacement in the left-right direction (the front-back direction in FIG. 4), this displacement can be absorbed without applying an unreasonable force to each of the above components.

【0010】又、上記各パワーローラ8、8の外側面と
上記各トラニオン6、6の中間部内側面との間には、パ
ワーローラ8、8の外側面の側から順に、スラスト玉軸
受29、29とスラストニードル軸受30、30とを設
けている。このうちのスラスト玉軸受29、29は、上
記各パワーローラ8、8に加わるスラスト方向の荷重を
支承しつつ、これら各パワーローラ8、8の回転を許容
するものである。又、上記各スラストニードル軸受3
0、30は、上記各パワーローラ8、8から上記各スラ
スト玉軸受29、29を構成する外輪31、31に加わ
るスラスト荷重を支承しつつ、前記各枢支軸部26、2
6及び上記外輪31、31が、前記支持軸部25、25
を中心に揺動する事を許容するものである。
Further, between the outer surface of each of the power rollers 8, 8 and the inner surface of the intermediate portion of each of the trunnions 6, 6, a thrust ball bearing 29, 29 and thrust needle bearings 30, 30 are provided. Of these, the thrust ball bearings 29, 29 allow rotation of the power rollers 8, 8 while supporting the load in the thrust direction applied to the power rollers 8, 8. Also, each of the above thrust needle bearings 3
0, 30 support the thrust loads applied from the power rollers 8, 8 to the outer races 31, 31 constituting the respective thrust ball bearings 29, 29 while supporting the pivot shaft portions 26, 2,
6 and the outer races 31, 31 are supported by the support shafts 25, 25.
Swinging around the center.

【0011】更に、上記各トラニオン6、6の一端部
(図4の左端部)にはそれぞれ駆動ロッド32、32を
結合し、これら各駆動ロッド32、32の中間部外周面
に駆動ピストン33、33を固設している。そして、こ
れら各駆動ピストン33、33を、それぞれ駆動シリン
ダ34、34内に油密に嵌装している。
Further, drive rods 32, 32 are connected to one end (the left end in FIG. 4) of each of the trunnions 6, 6, and drive pistons 33, 32 are attached to the outer peripheral surfaces of the intermediate portions of these drive rods 32, 32. 33 is fixed. Each of the drive pistons 33 is fitted in the drive cylinders 34 in an oil-tight manner.

【0012】上述の様に構成するハーフトロイダル型無
段変速機の場合、入力軸15の回転は、ローディングカ
ム装置9を介して入力側ディスク2に伝わる。そして、
この入力側ディスク2の回転が、1対のパワーローラ
8、8を介して出力側ディスク4に伝わり、更にこの出
力側ディスク4の回転が、出力歯車21より取り出され
る。入力軸15と出力歯車21との間の回転速度比を変
える場合には、上記1対の駆動ピストン33、33を互
いに逆方向に変位させる。これら各駆動ピストン33、
33の変位に伴って上記1対のトラニオン6、6が、そ
れぞれ逆方向に変位し、例えば図4の下側のパワーロー
ラ8が同図の右側に、同図の上側のパワーローラ8が同
図の左側に、それぞれ変位する。この結果、これら各パ
ワーローラ8、8の周面8a、8aと上記入力側ディス
ク2及び出力側ディスク4の内側面2a、4aとの当接
部に作用する、接線方向の力の向きが変化する。そし
て、この力の向きの変化に伴って上記各トラニオン6、
6が、支持板23、23に枢支された枢軸5、5を中心
として、互いに逆方向に揺動する。この結果、前述の図
1〜2に示した様に、上記各パワーローラ8、8の周面
8a、8aと上記各内側面2a、4aとの当接位置が変
化し、上記入力軸15と出力歯車21との間の回転速度
比が変化する。
In the case of the half toroidal type continuously variable transmission configured as described above, the rotation of the input shaft 15 is transmitted to the input side disk 2 via the loading cam device 9. And
The rotation of the input disk 2 is transmitted to the output disk 4 via the pair of power rollers 8, 8, and the rotation of the output disk 4 is extracted from the output gear 21. When changing the rotation speed ratio between the input shaft 15 and the output gear 21, the pair of drive pistons 33 are displaced in opposite directions. Each of these drive pistons 33,
The pair of trunnions 6, 6 are displaced in opposite directions with the displacement of 33, for example, the lower power roller 8 in FIG. 4 is on the right side in FIG. 4, and the upper power roller 8 in FIG. Displaced to the left of the figure. As a result, the direction of the tangential force acting on the contact portions between the peripheral surfaces 8a, 8a of the power rollers 8, 8 and the inner surfaces 2a, 4a of the input disk 2 and the output disk 4 changes. I do. Then, with the change in the direction of the force, each of the trunnions 6,
6 swing in opposite directions about the pivots 5, 5 pivotally supported by the support plates 23, 23. As a result, as shown in FIGS. 1 and 2 described above, the contact position between the peripheral surfaces 8a, 8a of the power rollers 8, 8 and the inner surfaces 2a, 4a changes, and the input shaft 15 The rotation speed ratio with the output gear 21 changes.

【0013】尚、この様に上記入力軸15と出力歯車2
1との間で回転力の伝達を行なう際には、構成各部材の
弾性変形に基づいて上記各パワーローラ8、8が、上記
入力軸15の軸方向に変位し、これら各パワーローラ
8、8を枢支している前記各変位軸7、7が、前記各支
持軸部25、25を中心として僅かに回動する。この回
動の結果、前記各スラスト玉軸受29、29の外輪3
1、31の外側面と上記各トラニオン6、6の内側面と
が相対変位する。これら外側面と内側面との間には、前
記各スラストニードル軸受30、30が存在する為、こ
の相対変位に要する力は小さい。従って、上述の様に各
変位軸7、7の傾斜角度を変化させる為の力が小さくて
済む。
Incidentally, the input shaft 15 and the output gear 2
When transmitting the rotational force between the power rollers 8, the power rollers 8, 8 are displaced in the axial direction of the input shaft 15 based on the elastic deformation of the constituent members. Each of the displacement shafts 7 that pivotally support 8 rotates slightly about each of the support shaft portions 25. As a result of this rotation, the outer ring 3 of each of the thrust ball bearings 29, 29
The outer surfaces of the trunnions 6 and 6 are relatively displaced from each other. Since the thrust needle bearings 30, 30 exist between the outer surface and the inner surface, the force required for the relative displacement is small. Therefore, the force for changing the inclination angle of each of the displacement shafts 7 can be small as described above.

【0014】上述の様に構成され作用するハーフトロイ
ダル型無段変速機の伝達効率を確保すると共に、入力側
ディスク2及び出力側ディスク4の内側面2a、4a及
び上記各パワーローラ8、8の周面8a、8aの転がり
疲れ寿命を確保する為には、各部の形状及び寸法(幾何
学的パラメータ)を適切に規制する必要がある。この様
な、ハーフトロイダル型無段変速機の性能に影響を及ぼ
す幾何学的パラメータとしては、キャビティ径D、半頂
角θ0 、曲率半径r0 がある。これら各幾何学的パラメ
ータD、θ0 、r0 に就いて、図5により説明する。
The transmission efficiency of the half toroidal type continuously variable transmission configured and operated as described above is ensured, and the inner surfaces 2a, 4a of the input side disk 2 and the output side disk 4 and the power rollers 8, 8 In order to secure the rolling fatigue life of the peripheral surfaces 8a, 8a, it is necessary to appropriately regulate the shape and dimensions (geometric parameters) of each part. Such geometric parameters that affect the performance of the half toroidal type continuously variable transmission include a cavity diameter D, a half apex angle θ 0 , and a radius of curvature r 0 . Each of these geometric parameters D, θ 0 , and r 0 will be described with reference to FIG.

【0015】上記キャビティ径Dは、上記各トラニオン
6、6を揺動変位自在に支持する為の各枢軸5、5(図
1〜4参照)の中心軸を表す複数本の仮想直線をその接
線として描く事のできる仮想円の直径として表される。
図1〜4に示す様に、キャビティに1対のトラニオン
6、6を互いに平行に配置した構造の場合には、上記キ
ャビティ径Dは、上記各枢軸5、5の中心軸同士の間隔
に一致する。又、上記曲率半径r0 は、上記入力側ディ
スク2及び出力側ディスク4の内側面2a、4aの断面
形状の曲率半径を言い、この曲率半径r0 の中心点は、
上記各枢軸5、5の中心軸の延長線上の点Oである。
又、上記半頂角θ0 は、この点Oと上記各パワーローラ
8、8の周面8a、8aが、上記入力側ディスク2及び
出力側ディスク4の内側面2a、4aに当接する部分
(トラクション接触部)の中心点oとを結ぶ仮想直線α
が、上記各パワーローラ8、8の中心軸βとなす角度で
ある。又、k0 =(D/2r0 )−1で表される、k0
なる数値が、ハーフトロイダル型無段変速機の変速比
や、トラクション接触部のスピンの大きさを表す為に便
利である為、上記幾何学的パラメータとして一般的に使
用される。
The plurality of virtual straight lines representing the central axes of the pivots 5 and 5 (see FIGS. 1 to 4) for swingably displacing the trunnions 6 and 6 are tangent to the cavity diameter D. It is represented as the diameter of a virtual circle that can be drawn as
As shown in FIGS. 1 to 4, in the case of a structure in which a pair of trunnions 6, 6 are arranged in a cavity in parallel with each other, the cavity diameter D is equal to the distance between the central axes of the pivots 5, 5. I do. The radius of curvature r 0 refers to the radius of curvature of the cross-sectional shape of the inner surfaces 2a and 4a of the input side disk 2 and the output side disk 4, and the center point of the radius of curvature r 0 is:
It is a point O on an extension of the central axis of each of the pivots 5,5.
The half apex angle θ 0 is defined as a portion where the point O and the peripheral surfaces 8a, 8a of the power rollers 8, 8 abut on the inner side surfaces 2a, 4a of the input side disk 2 and the output side disk 4 ( Virtual line α connecting the center point o of the traction contact part)
Is an angle formed between the power rollers 8 and 8 and the central axis β. Further, as represented by k 0 = (D / 2r 0 ) -1, k 0
Since the following numerical values are convenient for expressing the speed ratio of the half-toroidal type continuously variable transmission and the magnitude of spin at the traction contact portion, they are generally used as the above geometric parameters.

【0016】この様な各幾何学的パラメータに就いて規
定した刊行物として、実開昭62−158250号公
報、特公平6−72563号公報に記載されたものが知
られている。このうちの実開昭62−158250号公
報には、上記半頂角θ0 を52.5〜65度にする事
が、特公平6−72563号公報には、k0 ≧0.6、
θ0 ≧50度、|ωsp/ω1 |≦0.3とする事が、そ
れぞれ記載されている。尚、ωspは、上記各ディスク
2、4の内側面2a、4aと上記各周面8a、8aとの
トラクション接触部に存在する接触楕円のスピン角速度
であり、ω1 は、上記入力側ディスク2の回転角速度で
ある。ハーフトロイダル型無段変速機の幾何学的パラメ
ータを、上述の様な範囲に規制する事により、パワーロ
ーラ8、8を支承するスラストベアリングの耐久性を確
保すると共に、ハーフトロイダル型無段変速機の伝達効
率を確保するとしている。
As publications defining such geometric parameters, those described in Japanese Utility Model Laid-Open No. Sho 62-158250 and Japanese Patent Publication No. 6-72563 are known. In Japanese Utility Model Laid-Open Publication No. Sho 62-158250, the half-vertical angle θ 0 is set to 52.5 to 65 degrees, while in Japanese Patent Publication No. 6-72563, k 0 ≧ 0.6,
It is described that θ 0 ≧ 50 degrees and | ω sp / ω 1 | ≦ 0.3, respectively. Here, ω sp is a spin angular velocity of a contact ellipse existing at a traction contact portion between the inner surfaces 2a, 4a of the disks 2, 4 and the peripheral surfaces 8a, 8a, and ω 1 is the input side disk. 2 is the rotational angular velocity. By restricting the geometric parameters of the half-toroidal type continuously variable transmission to the above ranges, the durability of the thrust bearing supporting the power rollers 8, 8 is ensured, and the half-toroidal type continuously variable transmission is controlled. It is said to ensure the transmission efficiency of

【0017】[0017]

【発明が解決しようとする課題】上述の様な各公報に記
載されたハーフトロイダル型無段変速機の場合には、必
ずしも十分な伝達効率を確保する事ができない。この理
由に就いて、以下に説明する。ハーフトロイダル型無段
変速機では、入力、出力側両ディスク2、4及びパワー
ローラ8、8の幾何形状により、トラクション接触部の
スピンの大きさが決まる。このスピンは、トラクション
接触部の接触楕円面内での回転滑り成分であり、動力伝
達に無関係な方向の滑りである為、損失となる。従っ
て、ハーフトロイダル型無段変速機では、上記スピンが
大きいと、動力伝達効率を低下させたり、トラクション
部の発熱により、寿命低下(入力、出力側両ディスク
2、4の内側面2a、4a及びパワーローラ8、8の周
面8a、8aの転がり疲れ寿命の低下)を招いたりす
る。
In the case of the half-toroidal-type continuously variable transmission described in each of the above publications, it is not always possible to secure a sufficient transmission efficiency. The reason will be described below. In the half toroidal type continuously variable transmission, the magnitude of the spin at the traction contact portion is determined by the geometric shapes of the input and output disks 2 and 4 and the power rollers 8 and 8. This spin is a rotational slip component in the contact elliptical surface of the traction contact portion, and is a loss because it is a slip in a direction unrelated to power transmission. Therefore, in the half toroidal type continuously variable transmission, if the spin is large, the power transmission efficiency is reduced, and the life is shortened due to the heat generated by the traction portion (the inner surfaces 2a, 4a of the input and output disks 2, 4 and 4). The rolling fatigue life of the peripheral surfaces 8a of the power rollers 8, 8 may be reduced.

【0018】この様な前提で前述の各公報に記載された
発明を見た場合、実開昭62−158250号公報に記
載された発明では、半頂角θ0 を限定したのみで、ハー
フトロイダル型無段変速機の特性を決める、残り2つの
幾何学的パラメータである、キャビティ径Dと入力側デ
ィスク2及び出力側ディスク4の内側面2a、4aの断
面形状の曲率半径r0 とを最適化する為の考慮をしてい
ない。この為、ハーフトロイダル型無段変速機の伝達効
率を充分に高くできるとは言えない。
When viewing the inventions described in the above publications on such a premise, in the invention described in Japanese Utility Model Laid-Open No. Sho 62-158250, the half toroidal shape is limited only by limiting the half apex angle θ 0. The cavity diameter D and the radius of curvature r 0 of the cross-sectional shapes of the inner surfaces 2a and 4a of the input-side disk 2 and the output-side disk 4 that are the remaining two geometric parameters that determine the characteristics of the type continuously variable transmission are optimized. Is not considered. Therefore, it cannot be said that the transmission efficiency of the half toroidal type continuously variable transmission can be sufficiently increased.

【0019】又、特公平6−72563号公報に記載さ
れた発明の場合には、ケーシング35(図4)内に貯溜
して上記トラクション接触部の潤滑を行なわせる潤滑油
として、無添加タービン油を用いる事を前提としてい
る。ところが、ハーフトロイダル型無段変速機の様なト
ラクションドライブ装置にタービン油等の鉱油を用いる
と、大きな伝達容量を得る事ができない。即ち、例えば
出光興産株式会社が発行している「出光トライボレビュ
ーNo.12−1986」に記載されている様に、トラ
クション接触部での伝達効率に影響するトラクション係
数(μ)は油種によって異なり、タービン油等の鉱油
は、トラクションドライブ専用に開発された合成油であ
るトラクションオイルの半分以下のトラクション係数し
かない。これは、同一の接触押付力の下では、鉱油を使
用した場合にはトラクションオイルを使用した場合の半
分以下の動力しか伝えられない事を意味する。従って、
潤滑油として鉱油を使用した場合には、自動車用の変速
機の様に限られた設置空間に組み付ける必要があるハー
フトロイダル型無段変速機では、大きな動力を伝える事
ができない。本発明は、この様な事情に鑑みて、優れた
耐久性を確保し、且つ、より大きな動力伝達が可能な、
優れた伝達効率を有するハーフトロイダル型無段変速機
を実現すべく発明したものである。
Further, in the case of the invention described in Japanese Patent Publication No. 6-72563, an additive-free turbine oil is used as the lubricating oil stored in the casing 35 (FIG. 4) to lubricate the traction contact portion. Is assumed to be used. However, if mineral oil such as turbine oil is used for a traction drive device such as a half toroidal type continuously variable transmission, a large transmission capacity cannot be obtained. That is, for example, as described in “Idemitsu Tribo Review No. 12-1986” issued by Idemitsu Kosan Co., Ltd., the traction coefficient (μ) that affects the transmission efficiency at the traction contact portion differs depending on the oil type. Mineral oils such as turbine oils have a traction coefficient less than half that of traction oil, which is a synthetic oil developed exclusively for traction drives. This means that under the same contact pressing force, when using mineral oil, less than half of the power when using traction oil is transmitted. Therefore,
When a mineral oil is used as a lubricating oil, a large power cannot be transmitted in a half-toroidal type continuously variable transmission which needs to be installed in a limited installation space such as a transmission for an automobile. In view of such circumstances, the present invention secures excellent durability and allows for greater power transmission.
The present invention was invented to realize a half toroidal type continuously variable transmission having excellent transmission efficiency.

【0020】[0020]

【課題を解決する為の手段】本発明のハーフトロイダル
型無段変速機は、前述した従来のハーフトロイダル型無
段変速機と同様、例えば図3〜4に示す様に構成してい
る。即ち、本発明のハーフトロイダル型無段変速機は、
ケーシング35を有し、このケーシング35内に潤滑油
を貯溜している。又、このケーシング35の内側には入
力側ディスク2及び出力側ディスク4を、互いの内側面
2a、4a同士を対向させた状態で、互いに同心に、且
つ回転自在に支持している。又、これら入力側ディスク
2と出力側ディスク4との間部分には複数のトラニオン
6、6を、これら入力側ディスク2及び出力側ディスク
4の中心軸と交差はしないがこれら両ディスク2、4の
中心軸の方向に対して直角方向位置である捻れの位置に
ある枢軸5、5を中心とする揺動自在に設けている。上
記各トラニオン6、6の中間部には変位軸7、7を、こ
れら各トラニオン6、6の内側面から突出する状態で支
持している。そして、これら各変位軸7、7のうちで上
記各トラニオン6、6の内側面から突出した部分の周囲
に、それぞれパワーローラ8、8を、回転自在に支持し
ている。そして、これら各パワーローラ8、8を、上記
入力側ディスク2と出力側ディスク4との間に挟持して
いる。
The half toroidal type continuously variable transmission according to the present invention is configured as shown in FIGS. 3 and 4, for example, similarly to the above-mentioned conventional half toroidal type continuously variable transmission. That is, the half-toroidal continuously variable transmission of the present invention
The casing 35 has a casing 35 in which lubricating oil is stored. The input side disk 2 and the output side disk 4 are supported concentrically and rotatably inside the casing 35 with the inner side surfaces 2a and 4a facing each other. A plurality of trunnions 6, 6 are provided between the input side disk 2 and the output side disk 4 so as not to intersect with the central axes of the input side disk 2 and the output side disk 4. The pivots 5 and 5 are provided so as to be swingable about the pivots 5 and 5 which are located in a twisted position which is a position perpendicular to the direction of the central axis of. Displacement shafts 7, 7 are supported at the intermediate portions of the trunnions 6, 6 in such a manner as to protrude from the inner surfaces of the trunnions 6, 6, respectively. Power rollers 8, 8 are rotatably supported around portions of the displacement shafts 7, 7 protruding from the inner surfaces of the trunnions 6, 6, respectively. These power rollers 8 are sandwiched between the input disk 2 and the output disk 4.

【0021】これら入力側ディスク2及び出力側ディス
ク4の内側面は、それぞれ断面が円弧形の凹面である。
又、上記各パワーローラ8、8の周面8a、8aは、球
面状の凸面である。そして、これら各周面8a、8aと
上記両ディスク2、4の内側面2a、4aとが互いに当
接している。前述の図5の様に、これら各内側面2a、
4aの断面形状の曲率半径r0 の中心点Oは、上記各枢
軸5、5の中心軸の延長線上に存在する。又、上記各パ
ワーローラ8、8の周面8a、8aの断面形状の曲率半
径r8aは、上記各内側面2a、4aの断面形状の曲率半
径r0 よりも少しだけ小さい(r8a<r0 )。
The inner surfaces of the input-side disk 2 and the output-side disk 4 are concave surfaces each having a circular cross section.
The peripheral surfaces 8a, 8a of the power rollers 8, 8 are spherical convex surfaces. The peripheral surfaces 8a, 8a and the inner surfaces 2a, 4a of the disks 2, 4 are in contact with each other. As shown in FIG. 5 described above, each of these inner surfaces 2a,
The center point O of the curvature radius r 0 of the cross-sectional shape of 4a is present on an extension line of the center axis of the pivot shafts 5, 5. The radius of curvature r 8a of the cross-sectional shape of the peripheral surfaces 8a, 8a of the power rollers 8, 8 is slightly smaller than the radius of curvature r 0 of the cross-sectional shape of each of the inner side surfaces 2a, 4a (r 8a <r 0 ).

【0022】特に、本発明のハーフトロイダル型無段変
速機に於いては、前記ケーシング35内に貯溜した潤滑
油が、油温(給油温度)が100℃の状態でのトラクシ
ョン係数が0.06以上(好ましくは0.07以上)で
ある合成トラクションオイルである。又、前述の図5部
分で説明したキャビティ径をDとし、同じく半頂角をθ
0 とし、上記各ディスク2、4の内側面2a、4aの断
面形状の曲率半径をr0 とし、k0 =(D/2r0 )−
1とし、上記各ディスク2、4の内側面2a、4aと上
記各パワーローラ8、8の周面8a、8aとの接触部に
存在する接触楕円のスピン角速度をωspとし、上記入力
側ディスク2の回転角速度をω1 とした場合に、k0
0.5、θ0 ≧58度、|ωsp/ω1 |≦0.25を総
て満たすものとしている。尚、上記トラクション係数
は、広く知られた、2円筒式試験機や4円筒式試験機を
用いて測定する。
In particular, in the half toroidal type continuously variable transmission according to the present invention, the lubricating oil stored in the casing 35 has a traction coefficient of 0.06 at an oil temperature (oil supply temperature) of 100 ° C. It is a synthetic traction oil that is at least (preferably at least 0.07). Further, the cavity diameter described in the above-mentioned FIG.
0 , the radius of curvature of the cross-sectional shape of the inner surfaces 2a, 4a of the disks 2, 4 is r 0, and k 0 = (D / 2r 0 ) −
1, the spin angular velocity of a contact ellipse existing at a contact portion between the inner surfaces 2a, 4a of the disks 2, 4 and the peripheral surfaces 8a, 8a of the power rollers 8, 8, is ω sp , and the input side disk the second rotation angular velocity in the case of the ω 1, k 0
0.5, θ 0 ≧ 58 degrees, and | ω sp / ω 1 | ≦ 0.25. The traction coefficient is measured using a widely known two-cylinder tester or four-cylinder tester.

【0023】[0023]

【作用】上述の様に構成する本発明のハーフトロイダル
型無段変速機により、入力側ディスク2と出力側ディス
ク4との間で回転力の伝達を行なわせる作用、並びにこ
れら両ディスク2、4同士の間の変速比を変化させる作
用は、前述した様な従来から知られているハーフトロイ
ダル型無段変速機の場合と同様である。特に、本発明の
ハーフトロイダル型無段変速機の場合には、k0 ≧0.
5、θ0 ≧58度、|ωsp/ω1 |≦0.25を総て満
たす事により、優れた耐久性を確保し、且つ、より大き
な動力伝達が可能な、優れた伝達効率を有するハーフト
ロイダル型無段変速機を実現できる。
The half-toroidal type continuously variable transmission of the present invention configured as described above transmits the rotational force between the input side disk 2 and the output side disk 4; The effect of changing the speed ratio between the two is the same as that of the conventionally known half toroidal type continuously variable transmission. In particular, in the case of the half toroidal type continuously variable transmission of the present invention, k 0 ≧ 0.
5. By satisfying all of θ 0 ≧ 58 degrees and | ω sp / ω 1 | ≦ 0.25, excellent durability is ensured, and excellent power transmission efficiency that enables larger power transmission is achieved. A half toroidal type continuously variable transmission can be realized.

【0024】以下、k0 ≧0.5、θ0 ≧58度、|ω
sp/ω1 |≦0.25を総て満たす事により、優れた耐
久性を確保し、且つ、より大きな動力伝達が可能な、優
れた伝達効率を有するハーフトロイダル型無段変速機を
実現できる理由に就いて説明する。先ず、|ωsp/ω1
|≦0.25に就いて説明する。前述の様に、伝達効率
を確保すると共に、トラクション接触部を構成する前記
各内側面2a、4a及び周面8a、8aの耐久性を確保
する為には、上記トラクション接触部で発生するスピン
を小さくする必要がある。この為に本発明の場合には、
|ωsp/ω1 |≦0.25とする。
Hereafter, k 0 ≧ 0.5, θ 0 ≧ 58 degrees, | ω
By satisfying all the conditions of sp / ω 1 | ≦ 0.25, it is possible to realize a half-toroidal type continuously variable transmission that has excellent durability and secures a large power transmission and has excellent transmission efficiency. I explain why. First, | ω sp / ω 1
A description will be given of | ≦ 0.25. As described above, in order to ensure the transmission efficiency and to ensure the durability of the inner surfaces 2a, 4a and the peripheral surfaces 8a, 8a constituting the traction contact portion, the spin generated at the traction contact portion is required. Need to be smaller. Therefore, in the case of the present invention,
| Ω sp / ω 1 | ≦ 0.25.

【0025】この様に|ωsp/ω1 |≦0.25とする
理由に就いて、図6により説明する。この図6は、トラ
クションオイルの一種である、出光興産株式会社製の
「サントトラック50」の特性を示している。この図6
に示す様な特性値は、図7に示す様な、2円筒型のトラ
クションモデル試験機を使用して得られたものである。
この図6の縦軸はトラクション係数μを、横軸は滑り率
を、それぞれ表している。又、□印を結んだ実線は、2
円筒の接触面と回転軸との交角αが0度の場合の特性
を、△印を結んだ破線は同じく20度の場合の特性を、
○印を結んだ鎖線は同じく30度の場合の特性を、それ
ぞれ表している。尚、上記交角αが大きい程、2円筒の
接触点に発生するスピンが大きくなる。
The reason why | ω sp / ω 1 | ≦ 0.25 is described with reference to FIG. FIG. 6 shows the characteristics of "Santo Truck 50", a type of traction oil, manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd. This figure 6
Are obtained using a two-cylinder traction model tester as shown in FIG.
6, the vertical axis represents the traction coefficient μ, and the horizontal axis represents the slip ratio. The solid line connecting the □ marks is 2
Characteristic when the angle of intersection α between the contact surface of the cylinder and the rotation axis is 0 degree, the broken line connecting the mark △ indicates the characteristic when the angle is also 20 °,
The chain lines connecting the circles indicate the characteristics at 30 degrees, respectively. The larger the intersection angle α, the larger the spin generated at the contact point between the two cylinders.

【0026】上述の図6から明らかな通り、スピンの大
きさによってトラクション特性(トラクション係数)が
変わる。又、図6から明らかな通り、スピンが大きい
(交角αが大きい)と、同一トラクション係数に対する
滑り率が高くなる。滑り率の増加は伝達効率の低下を意
味し、ハーフトロイダル型無段変速機の様な、トラクシ
ョン式の動力伝達装置にとって好ましくない。
As is apparent from FIG. 6, the traction characteristics (traction coefficient) change depending on the magnitude of the spin. As is clear from FIG. 6, when the spin is large (intersection angle α is large), the slip ratio for the same traction coefficient increases. An increase in the slip ratio means a decrease in transmission efficiency, which is not preferable for a traction type power transmission device such as a half toroidal type continuously variable transmission.

【0027】図8に、スピンの大きさと滑り率の関係を
示す。この図8は、上述した図6にその結果を表した実
験のデータから読み取ったものである。この図8から明
らかな通り、|ωsp/ω1 |が0.25よりも大きくな
ると、スピンの上昇に対して滑り率が急激に上昇する。
言い換えれば、スピンの上昇に基づいて、伝達効率が著
しく低下する。これに対して、|ωsp/ω1 |が0.2
5以下の場合には、スピンが大きくなっても滑り率の上
昇は小さい。従って、|ωsp/ω1 |≦0.25となる
領域で、ハーフトロイダル型無段変速機を運転する限り
は、スピンが大きな動力損失に結び付く事はない。
FIG. 8 shows the relationship between the magnitude of the spin and the slip ratio. FIG. 8 is read from the data of the experiment whose results are shown in FIG. 6 described above. As is clear from FIG. 8, when | ω sp / ω 1 | is larger than 0.25, the slip ratio sharply increases with the increase in spin.
In other words, the transmission efficiency is significantly reduced based on the increase in the spin. On the other hand, | ω sp / ω 1 |
In the case of 5 or less, the increase in the slip ratio is small even if the spin increases. Therefore, | ω sp / ω 1 | at a ≦ 0.25 area, as long as driving a half-toroidal type continuously variable transmission, spin never lead to a large power loss.

【0028】次に、|ωsp/ω1 |≦0.25にする為
の幾何学的形状、即ち、キャビティ径D、半頂角θ0
前記各ディスク2、4の内側面2a、4aの断面形状の
曲率半径r0 として採るべき値に就いて説明する。先
ず、ハーフトロイダル型無段変速機を構成する入力側デ
ィスク2と出力側ディスク4との間の変速比iは、図5
から明らかな通り、 i=r3 /r1 ={1+k0 − cos(2θ0 −ψ)}/ (1+k0 − cosψ) −−− (1) 又、トラクション接触部におけるスピン角速度ωspと入
力側ディスク2の回転角速度ω1 との比である、スピン
レシオ|ωsp/ω1 |は、 |ωsp/ω1 |=|{ sinψ・ sinθ0 −(1+k0 − cosψ)・ cosθ0 }/ sinθ0 | −−− (2) となる。ハーフトロイダル型無段変速機では軸の太さ
と、ディスク頂上部に必要な肉厚との関係で採り得る傾
斜角ψの範囲は、 ψ=20°〜(2θ0 −20°) 程度である。
Next, a geometrical shape for satisfying | ω sp / ω 1 | ≦ 0.25, that is, a cavity diameter D, a half apex angle θ 0 ,
The value to be taken as the radius of curvature r 0 of the cross-sectional shape of the inner surfaces 2a, 4a of the disks 2, 4 will be described. First, the gear ratio i between the input side disk 2 and the output side disk 4 constituting the half toroidal type continuously variable transmission is shown in FIG.
As is apparent from the above, i = r 3 / r 1 = {1 + k 0 −cos (2θ 0 −ψ)} / (1 + k 0 −cos}) (1) Also, the spin angular velocity ω sp at the traction contact portion is input. the ratio of the rotational angular velocity omega 1 of the side disks 2, spin ratio | ω sp / ω 1 | is, | ω sp / ω 1 | = | {sinψ · sinθ 0 - (1 + k 0 - cosψ) · cosθ 0} / Sin θ 0 | −−− (2) In the half toroidal type continuously variable transmission, the range of the inclination angle 採 that can be taken in relation to the thickness of the shaft and the thickness required at the top of the disk is about ψ = 20 ° to (2θ 0 -20 °).

【0029】スピンレシオωsp/ω1 の絶対値|ωsp
ω1 |が最大となるのは、最大減速時(ψ=20度)若
しくは最大増速時(ψ=2θ0 −20度)であるから、
ψ=20度若しくはψ=2θ0 −20度の時に、|ωsp
/ω1 |が前述の0.25を越えない様にすれば良い。
又、|ωsp/ω1 |が0.25となる点を、縦軸にk0
を、横軸に半頂角θ0を、それぞれ表した座標面上にプ
ロットすると、図9に示す様になる。k0 、θ0 の値
が、この図9の斜線の範囲内に存在すれば、|ωsp/ω
1 |≦0.25を満たす。但し、この図9に斜線で示し
た範囲では、k0 と半頂角θ0 との採り得る領域が広過
ぎて、実際にハーフトロイダル型無段変速機を設計する
際に、これらk0 と半頂角θ0 を設定する事が困難であ
る。
Absolute value of spin ratio ω sp / ω 1 | ω sp /
ω 1 | becomes the maximum at the time of maximum deceleration (ψ = 20 degrees) or maximum acceleration (最大 = 2θ 0 -20 degrees).
When ψ = 20 degrees or ψ = 2θ 0 -20 degrees, | ω sp
/ Ω 1 | should not exceed 0.25 described above.
The point at which | ω sp / ω 1 | is 0.25 is represented by k 0 on the vertical axis.
Is plotted on a coordinate plane representing the half vertex angle θ 0 on the horizontal axis, as shown in FIG. If the values of k 0 and θ 0 are within the range of the oblique line in FIG. 9, | ω sp / ω
1 | ≦ 0.25 is satisfied. However, in the range shown by oblique lines in FIG. 9, the region where k 0 and the half apex angle θ 0 can be taken is too wide, and when designing the half toroidal type continuously variable transmission, these k 0 and It is difficult to set the half apex angle θ 0 .

【0030】そこで本発明では、これらk0 と半頂角θ
0 との選定範囲に制限を設けて、パラメータの選定を容
易にする。前述の(1)式により定まる変速比iから、
ハーフトロイダル型無段変速機で設計可能な変速比の巾
(最大減速比×最大増速比=i2 )を計算できる。そし
て、この変速比巾i2 の計算値に、上述の図9に示した
2本の実線上に存在するk0 とθ0 との値を当てはめれ
ば、ωsp/ω1 =0.25である場合の変速比巾i2
と、ωsp/ω1 =−0.25である場合の変速比巾i2
との2つの変速比巾を計算できる。そして、上記k0
半頂角θ0 とがこれら2つの値(ωsp/ω1 =0.25
である場合のk0 、θ0 及びωsp/ω1 =−0.25で
ある場合のk0 、θ0 )の間であれば|ωsp/ω1 |≦
0.25を満たす高効率のハーフトロイダル型無段変速
機を設計できる事を表す。
Therefore, in the present invention, these k 0 and the half apex angle θ
The selection range of 0 is limited to facilitate selection of parameters. From the gear ratio i determined by the above equation (1),
The width of the gear ratio that can be designed in the half toroidal type continuously variable transmission (maximum reduction ratio × maximum speed increase ratio = i 2 ) can be calculated. Then, if the values of k 0 and θ 0 existing on the two solid lines shown in FIG. 9 are applied to the calculated value of the gear ratio width i 2 , ω sp / ω 1 = 0.25 Speed ratio width i 2 when
And the gear ratio width i 2 when ω sp / ω 1 = −0.25
Can be calculated. Then, the above k 0 and the half apex angle θ 0 are these two values (ω sp / ω 1 = 0.25
K 0 if it is, theta 0 and ω sp / ω 1 = k 0 if a -0.25, if between θ 0) | ω sp / ω 1 | ≦
This means that a high-efficiency half-toroidal-type continuously variable transmission that satisfies 0.25 can be designed.

【0031】上述した2種類の変速比巾の比R、即ち、 R=(ωsp/ω1 =0.25である場合の変速比巾i
2 )/(ωsp/ω1 =−0.25である場合の変速比巾
2 ) で表される比Rは、ハーフトロイダル型無段変速機を設
計する際の自由度を示す指標となる。図10は、半頂角
θ0 と上記比Rとの関係を示している。この図10から
明らかな通り、この半頂角θ0 を、 θ0 ≧58° とすれば、上記比Rの変化量を小さく抑える事ができ
て、設計の自由度が限定される為、上記半頂角θ0 と上
記k0 のパラメータ選定をし易くなる事が分る。
The ratio R of the two speed ratio widths described above, that is, the speed ratio width i when R = (ω sp / ω 1 = 0.25)
2 ) The ratio R expressed by ( 2 ) / (transmission ratio width i 2 when ω sp / ω 1 = −0.25) is an index indicating the degree of freedom when designing a half toroidal type continuously variable transmission. Become. FIG. 10 shows the relationship between the half apex angle θ 0 and the ratio R. As is apparent from FIG. 10, if the half apex angle θ 0 is set to θ 0 ≧ 58 °, the amount of change in the ratio R can be suppressed small, and the degree of freedom in design is limited. It can be seen that the parameters for the half vertex angle θ 0 and the above k 0 can be easily selected.

【0032】又、図11は、このk0 と上記比Rとの関
係を示している。この図11から明らかな通り、このk
0 を、 k0 ≧0.5 とすれば、やはり上記比Rの変化量を小さく抑える事が
できて、設計の自由度が限定される為、上記半頂角θ0
と上記k0 のパラメータ選定が容易になる。
FIG. 11 shows the relationship between k 0 and the ratio R. As is apparent from FIG.
0, if k 0 ≧ 0.5, still to be able to suppress the variation of the ratio R, for limited freedom of design, the semi-apex angle theta 0
And the selection of the parameter k 0 is facilitated.

【0033】以上をまとめると、半頂角θ0 及び、k0
=(D/2r0 )−1で表されるk0 の値を、 θ0 ≧58度、k0 ≧0.5 の範囲に限定する事により、設計パラメータの選定を容
易にしつつ、 |ωsp/ω1 |≦0.25 を確保して(スピンを低く抑えて)、高効率のハーフト
ロイダル型無段変速機を実現する事ができる。
To summarize the above, the half vertex angle θ 0 and k 0
By limiting the value of k 0 represented by == (D / 2r 0 ) -1 to the ranges of θ 0 ≧ 58 degrees and k 0 ≧ 0.5, | By ensuring that sp / ω 1 | ≦ 0.25 (while keeping the spin low), a highly efficient half-toroidal-type continuously variable transmission can be realized.

【0034】[0034]

【発明の効果】本発明のハーフトロイダル型無段変速機
は、以上に述べた通り構成され作用するので、優れた耐
久性を確保し、且つ、より大きな動力伝達が可能な、優
れた伝達効率を有する、実用的なハーフトロイダル型無
段変速機を実現できる。
The half toroidal type continuously variable transmission according to the present invention is constructed and operates as described above, so that it has excellent durability and excellent power transmission efficiency capable of transmitting more power. , A practical half-toroidal-type continuously variable transmission can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の対象となるハーフトロイダル型無段変
速機を最大減速時の状態で示す略側面図。
FIG. 1 is a schematic side view showing a half toroidal type continuously variable transmission to which the present invention is applied in a state of maximum deceleration.

【図2】同じく最大増速時の状態で示す略側面図。FIG. 2 is a schematic side view similarly showing a state at the time of maximum speed increase.

【図3】ハーフトロイダル型無段変速機の具体的構造の
1例を示す断面図。
FIG. 3 is a sectional view showing an example of a specific structure of a half-toroidal type continuously variable transmission.

【図4】図3のA−A断面図。FIG. 4 is a sectional view taken along line AA of FIG. 3;

【図5】各部の幾何学的パラメータを説明する為の要部
略側面図。
FIG. 5 is a schematic side view of a main part for explaining geometric parameters of each part.

【図6】代表的なトラクションオイルの特性を示す線
図。
FIG. 6 is a diagram showing characteristics of a typical traction oil.

【図7】図6の特性を求める為に使用した2円筒試験機
の原理を示す略図。
FIG. 7 is a schematic diagram showing the principle of a two-cylinder testing machine used to determine the characteristics of FIG.

【図8】スピンレシオと滑り率との関係を示す線図。FIG. 8 is a diagram showing a relationship between a spin ratio and a slip ratio.

【図9】スピンレシオの絶対値が0.25となる点を、
縦軸にk0 を、横軸に半頂角θ0 を、それぞれ表した座
標面上にプロットした図。
FIG. 9 shows that the absolute value of the spin ratio is 0.25,
The k 0 on the vertical axis, the half apex angle theta 0 on the horizontal axis, and plotted on a coordinate plane expressed respectively FIG.

【図10】半頂角θ0 と変速比巾の比Rとの関係を示す
線図。
FIG. 10 is a diagram showing a relationship between a half apex angle θ 0 and a speed ratio width ratio R.

【図11】キャビティ径D及び各ディスクの内側面の断
面形状の曲率半径r0 から、(D/2r0 )−1で表さ
れる値k0 と、変速比巾の比Rとの関係を示す線図。
FIG. 11 shows a relationship between a value k 0 represented by (D / 2r 0 ) -1 and a ratio R of a speed ratio width from a cavity radius D and a curvature radius r 0 of a cross-sectional shape of an inner surface of each disk. FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 入力軸 2 入力側ディスク 2a 内側面 3 出力軸 4 出力側ディスク 4a 内側面 5 枢軸 6 トラニオン 7 変位軸 8 パワーローラ 8a 周面 9 ローディングカム装置 10 ローディングカム 11 保持器 12 ローラ 13、14 カム面 15 入力軸 16 ニードル軸受 17 貫通孔 18 係止溝 19 止め輪 20 鍔部 21 出力歯車 22 キー 23 支持板 24 円孔 25 支持軸部 26 枢支軸部 27 ラジアルニードル軸受 28 ラジアルニードル軸受 29 スラスト玉軸受 30 スラストニードル軸受 31 外輪 32 駆動ロッド 33 駆動ピストン 34 駆動シリンダ 35 ケーシング Reference Signs List 1 input shaft 2 input side disk 2a inner surface 3 output shaft 4 output side disk 4a inner surface 5 pivot 6 trunnion 7 displacement shaft 8 power roller 8a peripheral surface 9 loading cam device 10 loading cam 11 retainer 12 roller 13, 14 cam surface Reference Signs List 15 input shaft 16 needle bearing 17 through hole 18 locking groove 19 retaining ring 20 flange 21 output gear 22 key 23 support plate 24 circular hole 25 support shaft 26 pivot shaft 27 radial needle bearing 28 radial needle bearing 29 thrust ball Bearing 30 Thrust needle bearing 31 Outer ring 32 Drive rod 33 Drive piston 34 Drive cylinder 35 Casing

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3J051 AA03 BA03 BE09 EC07 FA02 3J063 AA02 AB33 AC03 BA11 CB36 XD03 XD15 XD72 XE02 4H104 EA01A EB02 LA20 PA03 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 3J051 AA03 BA03 BE09 EC07 FA02 3J063 AA02 AB33 AC03 BA11 CB36 XD03 XD15 XD72 XE02 4H104 EA01A EB02 LA20 PA03

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ケーシングと、このケーシング内に貯溜
された潤滑油と、このケーシングの内側に互いの内側面
同士を対向させた状態で、互いに同心に、且つ回転自在
に支持された入力側ディスク及び出力側ディスクと、こ
れら入力側ディスク及び出力側ディスクの中心軸と交差
はしないがこれら両ディスクの中心軸の方向に対して直
角方向位置である捻れの位置にある枢軸を中心として揺
動するトラニオンと、このトラニオンの中間部に、この
トラニオンの内側面から突出する状態で支持された変位
軸と、この変位軸のうちで上記トラニオンの内側面から
突出した部分の周囲に回転自在に支持された状態で、上
記入力側ディスクと出力側ディスクとの間に挟持された
パワーローラとを備え、これら入力側ディスク及び出力
側ディスクの内側面はそれぞれ断面が円弧形の凹面であ
り、パワーローラの周面は球面状の凸面であり、この周
面と上記両ディスクの内側面とが互いに当接しているハ
ーフトロイダル型無段変速機に於いて、上記潤滑油が、
油温が100℃の状態でのトラクション係数が0.06
以上である合成トラクションオイルであり、上記各枢軸
の中心軸を表す複数本の仮想直線をその接線として描く
事のできる仮想円の直径であるキャビティ径をDとし、
上記各ディスクの内側面の曲率半径の中心点と上記各パ
ワーローラの周面がこれら各ディスクの内側面に当接す
る部分の中心点とを結ぶ仮想直線が、上記パワーローラ
の中心軸となす角度である半頂角をθ0 とし、上記各デ
ィスクの内側面の断面形状の曲率半径をr0 とし、k0
=(D/2r0 )−1とし、上記各ディスクの内側面と
上記各周面との接触部に存在する接触楕円のスピン角速
度をωspとし、上記入力側ディスクの回転角速度をω1
とした場合に、k0 ≧0.5、θ0 ≧58度、|ωsp
ω1 |≦0.25を総て満たす事を特徴とするハーフト
ロイダル型無段変速機。
1. An input-side disk rotatably supported concentrically with a casing, lubricating oil stored in the casing, and with the inner surfaces facing each other inside the casing. And the output side disk and the center axis of the input side disk and the output side disk but do not intersect, but swing about a pivot axis at a twist position which is a position perpendicular to the direction of the center axis of the both side disks. A trunnion, a displacement shaft supported at a middle portion of the trunnion so as to protrude from the inner surface of the trunnion, and rotatably supported around a portion of the displacement shaft protruding from the inner surface of the trunnion. A power roller sandwiched between the input side disk and the output side disk, and the inner surfaces of the input side disk and the output side disk. Is a concave surface having an arc-shaped cross section, the peripheral surface of the power roller is a spherical convex surface, and the half toroidal type continuously variable transmission in which this peripheral surface and the inner surfaces of both disks are in contact with each other. In the above, the lubricating oil is
The traction coefficient is 0.06 when the oil temperature is 100 ° C.
The synthetic traction oil described above, and D is a cavity diameter that is a diameter of a virtual circle that can draw a plurality of virtual straight lines representing the central axes of the pivots as tangents thereof,
The angle formed by a virtual straight line connecting the center point of the radius of curvature of the inner surface of each disk and the center point of the portion where the peripheral surface of each power roller comes into contact with the inner surface of each disk with the center axis of the power roller , Θ 0 , the radius of curvature of the cross-sectional shape of the inner surface of each disk is r 0, and k 0
= (D / 2r 0 ) −1, the spin angular velocity of the contact ellipse existing at the contact portion between the inner surface of each of the disks and the peripheral surface is ω sp, and the rotational angular velocity of the input-side disk is ω 1
Where k 0 ≧ 0.5, θ 0 ≧ 58 degrees, | ω sp /
A half toroidal type continuously variable transmission characterized by satisfying all ω 1 | ≦ 0.25.
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