JP2002195393A - Toroidal type continuously variable transmission - Google Patents

Toroidal type continuously variable transmission

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JP2002195393A
JP2002195393A JP2000397047A JP2000397047A JP2002195393A JP 2002195393 A JP2002195393 A JP 2002195393A JP 2000397047 A JP2000397047 A JP 2000397047A JP 2000397047 A JP2000397047 A JP 2000397047A JP 2002195393 A JP2002195393 A JP 2002195393A
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trunnions
trunnion
control valve
displacement
disk
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慎司 宮田
Nobuo Goto
伸夫 後藤
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NSK Ltd
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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 structure in which deflection by speed change due to fluctuation of torque of transmitted power is restricted low to prevent feeling of disorder to a driver. SOLUTION: Supply and discharge of pressure oil to/from oil pressure type actuators 17 and 17 for speed change control are controlled by a control valve 18. Opening and closing of this control valve 18 is controlled based on signals from an axial position detection sensor 30 to detect the position of a power roller 9 and an angle detection sensor 31 to detect the oscillation angle of a trunnion 7. In this constitution, the position of the power roller 9 can be regulated as desired in transmitting torque regardless of axial displacement of pivotal shafts 6 and 6.

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】この発明に係るトロイダル型
無段変速機は、自動車用の自動変速機を構成する変速ユ
ニットとして利用する。特に本発明は、トラニオンの弾
性変形に基づく変速比のばらつき(変動)を抑える事に
より、運転者に与える違和感を低減する事を目的とする
ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The toroidal type continuously variable transmission according to the present invention is used as a transmission unit constituting an automatic transmission for an automobile. In particular, it is an object of the present invention to reduce the discomfort given to the driver by suppressing the variation (fluctuation) of the gear ratio due to the elastic deformation of the trunnion.

【0002】[0002]

【従来の技術】自動車用の自動変速機として、図4〜5
に略示する様なトロイダル型無段変速機が、一部で実施
されている。このトロイダル型無段変速機は、例えば実
開昭62−71465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と同心に配置された出力軸3の端部に出力側ディスク
4を固定している。トロイダル型無段変速機を納めたケ
ーシング5(後述する図7〜8参照)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
6、6を中心として揺動するトラニオン7、7を設けて
いる。
2. Description of the Related Art As an automatic transmission for an automobile, FIGS.
A toroidal type continuously variable transmission as schematically shown in FIG. This toroidal-type continuously variable transmission supports an input disk 2 concentrically with an input shaft 1 and is disposed concentrically with the input shaft 1 as disclosed in, for example, Japanese Utility Model Application Laid-Open No. 62-71465. An output disk 4 is fixed to an end of the output shaft 3. Inside the casing 5 (see FIGS. 7 and 8 described later) containing the toroidal-type continuously variable transmission, it swings around the pivots 6, 6 which are twisted with respect to the input shaft 1 and the output shaft 3. Trunnions 7 and 7 are provided.

【0003】これら各トラニオン7、7は、両端部外側
面に上記各枢軸6、6を、各トラニオン7、7毎に互い
に同心に、各トラニオン7、7毎に1対ずつ設けてい
る。これら各枢軸6、6の中心軸は、上記各ディスク
2、4の中心軸と交差する事はないが、これら各ディス
ク2、4の中心軸の方向に対して直角方向若しくは直角
に近い方向である、捩れの位置に存在する。又、上記各
トラニオン7、7の中心部には変位軸8、8の基半部を
支持し、上記枢軸6、6を中心として各トラニオン7、
7を揺動させる事により、上記各変位軸8、8の傾斜角
度の調節を自在としている。各トラニオン7、7に支持
された変位軸8、8の先半部周囲には、それぞれパワー
ローラ9、9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9、9を、上記入力側、出力側両ディ
スク2、4の内側面2a、4a同士の間に挟持してい
る。
Each of the trunnions 7, 7 is provided with a pair of the above-mentioned pivots 6, 6 on the outer surfaces of both ends thereof, concentrically with each of the trunnions 7, 7 and one by one with each of the trunnions 7, 7. The central axis of each of the pivots 6, 6 does not intersect with the central axis of each of the discs 2, 4, but in a direction perpendicular or nearly perpendicular to the direction of the central axis of each of the discs 2, 4. It exists at a certain twist position. The center of each of the trunnions 7, 7 supports a base half of the displacement shafts 8, 8, and the trunnions 7, 8 around the pivots 6, 6.
The tilt angle of each of the displacement shafts 8, 8 can be freely adjusted by swinging the shaft 7. Power rollers 9, 9 are rotatably supported around the first half of the displacement shafts 8, 8 supported by the trunnions 7, 7, respectively. These power rollers 9, 9 are sandwiched between the inner surfaces 2a, 4a of the input and output disks 2, 4, respectively.

【0004】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は、それぞれ断面が、上
記枢軸6上の点を中心とする円弧若しくはこの様な円弧
に近い曲線を回転させて得られる、断面円弧状の凹面を
なしている。そして、球状凸面に形成された各パワーロ
ーラ9、9の周面9a、9aを、上記内側面2a、4a
に当接させている。又、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等の押圧装置10
を設け、この押圧装置10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、回
転駆動自在としている。
The inner surfaces 2a and 4a of the input and output disks 2 and 4 facing each other rotate in a circular arc centered on a point on the pivot 6 or a curve close to such a circular arc. It has a concave surface with an arc-shaped cross section. Then, the peripheral surfaces 9a, 9a of the power rollers 9, 9 formed in the spherical convex surface are connected to the inner side surfaces 2a, 4a.
Is in contact with A pressing device 10 such as a loading cam device is provided between the input shaft 1 and the input side disk 2.
The input device 2 is rotatably driven while the input device 2 is elastically pressed toward the output device 4 by the pressing device 10.

【0005】上述の様に構成されるトロイダル型無段変
速機の使用時、入力軸1の回転に伴って上記押圧装置1
0が上記入力側ディスク2を、上記複数のパワーローラ
9、9に押圧しつつ回転させる。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9、9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 toroidal type continuously variable transmission configured as described above is used, the pressing device 1 is driven by the rotation of the input shaft 1.
0 rotates the input side disk 2 while pressing the input side disk 2 against the plurality of power rollers 9, 9. Then, the rotation of the input side disk 2 is transmitted to the output side disk 4 via the plurality of power rollers 9, 9, and the output shaft 3 fixed to the output side disk 4 rotates.

【0006】入力軸1と出力軸3との回転速度を変える
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、枢軸6、6を中心として前記各トラニオン
7、7を揺動させ、各パワーローラ9、9の周面9a、
9aが図4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、各変位軸8、8を
傾斜させる。
When the rotational speed 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 trunnions 7, 7 to oscillate, and the peripheral surface 9a of each power roller 9, 9;
9a is the inner surface 2a of the input side disk 2 as shown in FIG.
Are displaced in such a manner that the respective displacement shafts 8 and 8 are in contact with the portion near the center and the portion near the outer periphery of the inner surface 4a of the output side disk 4, respectively.

【0007】反対に、増速を行なう場合には、上記各ト
ラニオン7、7を揺動させ、各パワーローラ9、9の周
面9a、9aが図5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4
aの中心寄り部分とに、それぞれ当接する様に、各変位
軸8、8を傾斜させる。各変位軸8、8の傾斜角度を図
4と図5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。
On the other hand, when increasing the speed, the trunnions 7, 7 are swung so that the peripheral surfaces 9a, 9a of the power rollers 9, 9, as shown in FIG. A portion of the inner surface 2a near the outer periphery and the inner surface 4 of the output disk 4
Each of the displacement shafts 8 is inclined so as to abut on the portion near the center of a. If the inclination angle of each of the displacement shafts 8, 8 is set between those in FIGS. 4 and 5, an intermediate speed ratio can be obtained between the input shaft 1 and the output shaft 3.

【0008】更に、図6〜7は、実願昭63−6929
3号(実開平1−173552号)のマイクロフィルム
に記載された、より具体化されたトロイダル型無段変速
機を示している。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11の周囲に、それぞれ回転自在に
支持している。又、この入力軸11の端部と上記入力側
ディスク2との間に、押圧装置10を設けている。一
方、上記出力側ディスク4には、出力歯車12を結合
し、これら出力側ディスク4と出力歯車12とが同期し
て回転する様にしている。
FIGS. 6 and 7 show Japanese Utility Model Application No. 63-6929.
3 shows a more specific toroidal-type continuously variable transmission described in Microfilm No. 3 (Japanese Utility Model Laid-Open No. 1-173552). Input disk 2 and output disk 4
Are rotatably supported around the input shaft 11 having a tubular shape. A pressing device 10 is provided between the end of the input shaft 11 and the input disk 2. On the other hand, an output gear 12 is connected to the output side disk 4 so that the output side disk 4 and the output gear 12 rotate synchronously.

【0009】1対のトラニオン7、7の両端部に互いに
同心に設けた枢軸6、6は1対の支持板(ヨーク)1
3、13に、揺動並びに軸方向(図6の表裏方向、図7
の上下方向)の変位を自在として支持している。そし
て、上記各トラニオン7、7の中間部に、変位軸8、8
の基半部を支持している。これら各変位軸8、8は、基
半部と先半部とを互いに偏心させている。そして、この
うちの基半部を上記各トラニオン7、7の中間部に回転
自在に支持し、それぞれの先半部にパワーローラ9、9
を回転自在に支持している。又、上記各トラニオン7、
7の端部同士の間には同期ケーブル27を、襷掛けで掛
け渡して、これら各トラニオン7、7同士の傾斜角度
を、機械的に同期させる様にしている。
Axles 6, 6 provided concentrically at both ends of a pair of trunnions 7, 7 are a pair of support plates (yoke) 1
In FIGS. 3 and 13, swinging and axial directions (front and back directions in FIG. 6, FIG.
(Up and down direction) is freely supported. The displacement shafts 8, 8 are provided at the intermediate portions of the trunnions 7, 7, respectively.
It supports the base half. Each of these displacement shafts 8 and 8 makes the base half and the first half eccentric to each other. The base half of the trunnions 7 is rotatably supported in the middle of the trunnions 7, and the power rollers 9
Is rotatably supported. Also, each of the trunnions 7,
A synchronization cable 27 is crossed between the ends of the trunnions 7, so that the inclination angles of the trunnions 7, 7 are mechanically synchronized with each other.

【0010】尚、上記1対の変位軸8、8は、上記入力
軸11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8、8の基半部と先半部とが偏心してい
る方向は、上記入力側、出力側両ディスク2、4の回転
方向に関して同方向(図7で上下逆方向)としている。
又、偏心方向は、上記入力軸11の配設方向に対してほ
ぼ直交する方向としている。従って上記各パワーローラ
9、9は、上記入力軸11の配設方向に関して若干の変
位自在に支持される。
The pair of displacement shafts 8, 8 are provided at positions opposite to the input shaft 11 by 180 degrees. or,
The direction in which the base half and the front half of each of the displacement shafts 8, 8 are eccentric is the same direction (vertical direction in FIG. 7) with respect to the rotation direction of the input side and output side disks 2, 4. .
Further, the eccentric direction is a direction substantially orthogonal to the direction in which the input shaft 11 is provided. Accordingly, the power rollers 9 are supported so as to be slightly displaceable in the direction in which the input shaft 11 is disposed.

【0011】又、上記各パワーローラ9、9の外側面と
上記各トラニオン7、7の中間部内側面との間には、こ
れら各パワーローラ9、9の外側面の側から順に、スラ
スト玉軸受14、14とスラストニードル軸受15、1
5とを設けている。このうちのスラスト玉軸受14、1
4は、上記各パワーローラ9、9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9、9の回
転を許容する。又、上記各スラストニードル軸受15、
15は、上記各パワーローラ9、9から上記各スラスト
玉軸受14、14を構成する外輪16、16に加わるス
ラスト荷重を支承しつつ、上記各変位軸8、8の先半部
及び上記外輪16、16が、これら各変位軸8、8の基
半部を中心として揺動する事を許容する。更に、上記各
トラニオン7、7は、油圧式のアクチュエータ(油圧シ
リンダ)17、17により、前記各枢軸6、6の軸方向
に変位自在としている。
A thrust ball bearing is provided between the outer surface of each of the power rollers 9 and 9 and the inner surface of the intermediate portion of each of the trunnions 7 and 7 in order from the outer surface of each of the power rollers 9 and 9. 14, 14 and thrust needle bearings 15, 1
5 are provided. Of these, thrust ball bearings 14, 1
4 allows the rotation of the power rollers 9 while supporting the load in the thrust direction applied to the power rollers 9. Further, each of the thrust needle bearings 15,
Reference numeral 15 denotes the first half of each of the displacement shafts 8 and 8 and the outer ring 16 while supporting the thrust load applied from the respective power rollers 9 and 9 to the outer rings 16 and 16 constituting the respective thrust ball bearings 14 and 14. , 16 are allowed to swing about the base half of each of the displacement shafts 8, 8. Further, the trunnions 7, 7 can be displaced in the axial direction of the pivots 6, 6 by hydraulic actuators (hydraulic cylinders) 17, 17.

【0012】上述の様に構成されるトロイダル型無段変
速機の場合、入力軸11の回転は押圧装置10を介して
入力側ディスク2に伝えられる。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9、9を介して
出力側ディスク4に伝えられ、更にこの出力側ディスク
4の回転が、出力歯車12より取り出される。
In the case of the toroidal type continuously variable transmission configured as described above, the rotation of the input shaft 11 is transmitted to the input side disk 2 via the pressing device 10. The rotation of the input disk 2 is transmitted to the output disk 4 via the pair of power rollers 9, and the rotation of the output disk 4 is extracted from the output gear 12.

【0013】入力軸11と出力歯車12との間の回転速
度比を変える場合には、上記各アクチュエータ17、1
7により上記1対のトラニオン7、7を、それぞれ逆方
向に、例えば、図7の右側のパワーローラ9を同図の下
側に、同図の左側のパワーローラ9を同図の上側に、そ
れぞれ変位させる。この結果、これら各パワーローラ
9、9の周面9a、9a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(当接部にサイドスリッ
プが発生)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7、7が、支持板13、13に枢支さ
れた枢軸6、6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4〜5に示した様に、上記各パ
ワーローラ9、9の周面9a、9aと上記各内側面2
a、4aとの当接位置が変化し、上記入力軸11と出力
歯車12との間の回転速度比が変化する。
When changing the rotational speed ratio between the input shaft 11 and the output gear 12, the above-mentioned actuators 17, 1
7, the pair of trunnions 7, 7 are respectively arranged in the opposite directions, for example, the power roller 9 on the right side of FIG. 7 is on the lower side of the figure, the power roller 9 on the left side of FIG. Displace each. As a result, the direction of the tangential force acting on the contact portions between the peripheral surfaces 9a, 9a of the power rollers 9, 9 and the inner surfaces 2a, 4a of the input disk 2 and the output disk 4 changes. (Side slip occurs at the contact portion). Then, with the change in the direction of the force, the trunnions 7, 7 swing in opposite directions about the pivots 6, 6 pivotally supported by the support plates 13, 13, respectively. As a result, as shown in FIGS. 4 and 5 described above, the peripheral surfaces 9a and 9a of the power rollers 9 and the inner surfaces 2 and
a, 4a, and the rotation speed ratio between the input shaft 11 and the output gear 12 changes.

【0014】この回転速度比が所望値になった状態で、
上記各トラニオン7、7を中立位置に戻す事により、上
記当接部を上記両ディスク2、4の中央位置に戻し、上
記サイドスリップに基づく、上記各トラニオン7、7を
揺動させようとする力を解消する。尚、このサイドスリ
ップによりこれら各トラニオン7、7を揺動させる力の
大きさは、上記各アクチュエータ17、17により上記
各トラニオン7、7を上記各枢軸6、6の軸方向に変位
させる量が多くなる程大きくなる。従って、素早い変速
動作を行なわせる場合には、上記各アクチュエータ1
7、17への圧油の給排量を多くし、反対に、緩やかな
変速動作を行なわせる際には、これら各アクチュエータ
17、17への圧油の給排量を少なくする。
With the rotation speed ratio at a desired value,
By returning the trunnions 7, 7 to the neutral position, the abutting portions are returned to the center positions of the disks 2, 4, and the trunnions 7, 7 are caused to swing based on the side slip. Dissolve power. The magnitude of the force that swings the trunnions 7, 7 by the side slip is determined by the amount of displacement of the trunnions 7, 7 in the axial direction of the pivots 6, 6 by the actuators 17, 17. The larger the number, the larger. Therefore, when a quick shift operation is performed, each of the actuators 1
In order to increase the amount of supply and discharge of the pressure oil to and from the actuators 7 and 17 and, conversely, to perform a gradual shift operation, the amount of supply and discharge of the oil to and from each of the actuators 17 and 17 is reduced.

【0015】何れにしても、上記各アクチュエータ1
7、17への圧油の給排状態は、これら各アクチュエー
タ17、17の数に関係なく1個の制御弁により行な
い、何れか1個のトラニオン7の動きをこの制御弁にフ
ィードバックする様にしている。この部分の構造に就い
ては、例えば特開平6−257661号公報に記載され
て、従来から知られているが、後述する、従来の具体的
構造の第2例を示す、図10により簡単に説明する。制
御弁18は、請求項2に記載した変速用駆動手段に相当
するステッピングモータ19により、軸方向(図10の
左右方向)に変位させられるスリーブ20と、このスリ
ーブ20の内径側に軸方向の変位自在に嵌装されたスプ
ール21とを有する。上記何れか1個のトラニオン7に
付属のロッド22の端部にはプリセスカム23を固定し
ており、このプリセスカム23とリンク腕24とを介し
て、上記ロッド22の動きを上記スプール21に伝達す
る、フィードバック機構を構成している。
In any case, each of the actuators 1
The supply and discharge state of the pressure oil to and from each of the actuators 17 and 17 is performed by one control valve regardless of the number of the actuators 17 and 17 so that the movement of one of the trunnions 7 is fed back to this control valve. ing. The structure of this part is described in, for example, JP-A-6-257661, and is conventionally known. However, a second example of the conventional concrete structure, which will be described later, is shown in FIG. explain. The control valve 18 has a sleeve 20 that is displaced in the axial direction (the left-right direction in FIG. 10) by a stepping motor 19 corresponding to the speed-change driving means described in claim 2, And a spool 21 fitted displaceably. A precess cam 23 is fixed to an end of a rod 22 attached to any one of the trunnions 7, and the movement of the rod 22 is transmitted to the spool 21 via the precess cam 23 and the link arm 24. And a feedback mechanism.

【0016】変速状態を切り換える際には、上記ステッ
ピングモータ19により上記スリーブ20を、所定量だ
け変位させて、上記制御弁18の流路を開く。この結
果、上記各アクチュエータ17、17に圧油が、所定方
向に送り込まれて、これら各アクチュエータ17、17
が上記各トラニオン7、7を所定方向に変位させる。即
ち、上記圧油の送り込みに伴ってこれら各トラニオン
7、7が、前記各枢軸6、6の軸方向に変位しつつ、こ
れら各枢軸6、6を中心に揺動する。そして、上記何れ
か1個のトラニオン7の動き(軸方向及び揺動変位)
が、上記ロッド22の端部に固定したプリセスカム23
とリンク腕24とを介して上記スプール21に伝達さ
れ、このスプール21を軸方向に変位させる。この結
果、上記トラニオン7が所定量変位した状態で、上記制
御弁18の流路が閉じられ、上記各アクチュエータ1
7、17への圧油の給排が停止される。従って、上記各
トラニオン7、7の軸方向及び揺動方向の変位量は、上
記ステッピングモータ19によるスリーブ20の変位量
に応じただけのものとなる。
When switching the gear shifting state, the sleeve 20 is displaced by a predetermined amount by the stepping motor 19 to open the flow path of the control valve 18. As a result, pressure oil is sent to the actuators 17 and 17 in a predetermined direction, and the actuators 17 and 17 are pressed.
Displaces the trunnions 7, 7 in a predetermined direction. That is, the trunnions 7, 7 swing about the respective pivots 6, 6 while being displaced in the axial direction of the respective pivots 6, 6 with the feeding of the pressure oil. Then, the movement (axial direction and swing displacement) of any one of the trunnions 7 described above.
Is a precess cam 23 fixed to the end of the rod 22
And the link arm 24 to the spool 21 to displace the spool 21 in the axial direction. As a result, with the trunnion 7 displaced by a predetermined amount, the flow path of the control valve 18 is closed, and the actuator 1
The supply and discharge of the pressure oil to and from the pumps 7 and 17 are stopped. Therefore, the amount of displacement of each of the trunnions 7, 7 in the axial direction and the swinging direction only depends on the amount of displacement of the sleeve 20 by the stepping motor 19.

【0017】トロイダル型無段変速機による動力伝達時
には、構成各部の弾性変形に基づいて、上記各パワーロ
ーラ9、9が上記入力軸11の軸方向に変位する。そし
て、これら各パワーローラ9、9を支持した前記各変位
軸8、8が、それぞれの基半部を中心として僅かに回動
する。この回動の結果、上記各スラスト玉軸受14、1
4の外輪16、16の外側面と上記各トラニオン7、7
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15、15が存在
する為、この相対変位に要する力は小さい。
At the time of power transmission by the toroidal type continuously variable transmission, the power rollers 9 are displaced in the axial direction of the input shaft 11 based on the elastic deformation of the components. Then, the respective displacement shafts 8 supporting the respective power rollers 9 slightly rotate about the respective base halves. As a result of this rotation, each of the thrust ball bearings 14, 1
4 and the outer surfaces of the outer races 16, 16 and the respective trunnions 7, 7
Relatively displaces with the inner surface. Since the thrust needle bearings 15, 15 exist between the outer surface and the inner surface, the force required for the relative displacement is small.

【0018】更に、伝達可能なトルクを増大すべく、図
8〜10に示す様に、入力軸11aの周囲に入力側ディ
スク2A、2Bと出力側ディスク4、4とを2個ずつ設
け、これら2個ずつの入力側ディスク2A、2Bと出力
側ディスク4、4とを動力の伝達方向に関して互いに並
列に配置する、所謂ダブルキャビティ型の構造も、従来
から知られている。この図8〜10に示した構造は、上
記入力軸11aの中間部周囲に出力歯車12aを、この
入力軸11aに対する回転を自在として支持し、この出
力歯車12aの中心部に設けた円筒部の両端部に上記各
出力側ディスク4、4を、スプライン係合させている。
又、上記各入力側ディスク2A、2Bは、上記入力軸1
1aの両端部に、この入力軸11aと共に回転自在に支
持している。この入力軸11aは、駆動軸25により、
ローディングカム式の押圧装置10を介して回転駆動す
る。
Further, in order to increase the transmittable torque, as shown in FIGS. 8 to 10, two input disks 2A and 2B and two output disks 4 and 4 are provided around the input shaft 11a. A so-called double-cavity type structure in which two input disks 2A and 2B and two output disks 4 and 4 are arranged in parallel with respect to the power transmission direction is also conventionally known. The structure shown in FIGS. 8 to 10 supports an output gear 12a around an intermediate portion of the input shaft 11a so as to freely rotate with respect to the input shaft 11a, and a cylindrical portion provided at the center of the output gear 12a. The output disks 4 are spline-engaged at both ends.
Each of the input side disks 2A and 2B is connected to the input shaft 1
The input shaft 11a is rotatably supported at both ends of the shaft 1a. The input shaft 11a is driven by the drive shaft 25
It is rotationally driven via a loading cam type pressing device 10.

【0019】上述の様なダブルキャビティ型のトロイダ
ル型無段変速機の場合には、入力軸11aから出力歯車
12aへの動力の伝達を、一方の入力側ディスク2Aと
出力側ディスク4との間と、他方の入力側ディスク2B
と出力側ディスク4との間との、2系統に分けて行なう
ので、大きな動力の伝達を行なえる。尚、この様なダブ
ルキャビティ型のトロイダル型無段変速機の場合も、変
速時には油圧式のアクチュエータ17、17により、ト
ラニオン7、7を枢軸6、6の軸方向に変位させる。変
速の為に上記各アクチュエータ17、17への圧油の給
排を制御する為の制御弁18は、前述した通り、トロイ
ダル型無段変速機全体で1個だけ設けている。そして、
この1個の制御弁18により、複数のアクチュエータ1
7、17への圧油の給排を制御している。
In the case of the toroidal type continuously variable transmission of the double cavity type as described above, the transmission of power from the input shaft 11a to the output gear 12a is performed between one input side disk 2A and the output side disk 4. And the other input side disk 2B
And the output side disk 4 is divided into two systems, so that large power can be transmitted. In the case of such a double-cavity toroidal-type continuously variable transmission, the trunnions 7, 7 are displaced in the axial direction of the pivots 6, 6 by the hydraulic actuators 17, 17 during gear shifting. As described above, only one control valve 18 is provided in the entire toroidal-type continuously variable transmission for controlling the supply and discharge of the pressure oil to and from the actuators 17 for shifting. And
This one control valve 18 allows a plurality of actuators 1
The supply and discharge of pressure oil to and from 7, 17 are controlled.

【0020】[0020]

【発明が解決しようとする課題】上述した様なトロイダ
ル型無段変速機は、プリセスカム23による制御弁18
の開閉制御に拘らず、トロイダル型無段変速機の構成部
品の組み付け隙間や弾性変形等の影響により、入力トル
クの変動に伴って変速比が不必要に変動して、エンジン
の回転数が急激に変動し、運転者に違和感を与える可能
性がある事が、本発明者等の実験により分かった。そし
て、この様は変速比の変動の原因は、上記プリセスカム
23の変位が、必ずしもパワーローラ9、9の変位を正
しく表していない事が原因である事が、本発明者等が行
なった実験により分かった。この点に就いて、以下に説
明する。
The toroidal type continuously variable transmission as described above uses a control valve 18 provided with a precess cam 23.
Regardless of the opening / closing control of the engine, the gear ratio unnecessarily fluctuates with the input torque due to the effects of the assembly gap and elastic deformation of the components of the toroidal type continuously variable transmission, and the engine speed suddenly increases. The experiment by the inventors of the present invention has revealed that there is a possibility that the driver may feel uncomfortable. According to experiments conducted by the present inventors, the change in the gear ratio is caused by the fact that the displacement of the precess cam 23 does not always accurately represent the displacement of the power rollers 9 and 9. Do you get it. This will be described below.

【0021】上記プリセスカム23は、前述の図10に
示す様に、何れかのトラニオン7にその基端部(図10
の上端部)を結合固定したロッド22の先端部(図10
の下端部)に支持固定している。一方、トロイダル型無
段変速機の運転時に上記トラニオン7は、その内側面側
に支持したパワーローラ9から大きな力を受ける。この
力としては、主として次のの2種類である。 上
記パワーローラ9の周面9aと、入力側ディスク2、2
A、2Bの内側面2a及び出力側ディスク4の内側面4
aとの当接部(トラクション部)から、動力伝達に伴っ
て加わる力。 押圧装置10(例えば図8〜9参照)
による押し付け力に基づき、上記パワーローラ9を上記
トラニオン7の内側面に押し付けるスラスト荷重。これ
らの力は何れも、上記プリセスカム23の位置を正
規位置からずらせる原因となる。
As shown in FIG. 10 described above, the precess cam 23 is attached to one of the trunnions 7 at its base end (FIG. 10).
10 (see FIG. 10).
At the lower end of the frame). On the other hand, during operation of the toroidal-type continuously variable transmission, the trunnion 7 receives a large force from the power roller 9 supported on the inner side. This force is mainly of the following two types. The peripheral surface 9a of the power roller 9 and the input side disks 2, 2
A, 2B inner surface 2a and output side disk 4 inner surface 4
a force applied from the abutting portion (traction portion) with a in accordance with power transmission. Pressing device 10 (for example, see FIGS. 8 and 9)
A thrust load that presses the power roller 9 against the inner surface of the trunnion 7 based on the pressing force of the power roller 9. All of these forces cause the position of the precess cam 23 to shift from the normal position.

【0022】先ず、上記の力に伴って上記プリセスカ
ム23の位置が正規位置からずれる理由に就いて、図1
1〜12により説明する。このうちの図11は、1対の
入力側ディスクと出力側ディスクとの間に配置された1
対のトラニオン7、7、及び、これら両トラニオン7、
7にそれぞれ付属した変位軸8、8と、パワーローラ
9、9と、ロッド22、22と、油圧式のアクチュエー
タを構成するピストン26、26と、プリセスカム23
とを略示している。上記図11で、この図11には記載
していない入力側ディスクは、矢印αで示す様に、時計
方向に回転する。従って、やはり図11には記載してい
ない出力側ディスクは、反時計方向に回転する。
First, the reason why the position of the precess cam 23 deviates from the normal position due to the above-mentioned force will be described with reference to FIG.
This will be described with reference to 1 to 12. Among them, FIG. 11 shows one of the ones arranged between a pair of input side disks and output side disks.
A pair of trunnions 7, 7 and both trunnions 7,
7, displacement shafts 8, 8, power rollers 9, 9, rods 22, pistons 26, 26 constituting a hydraulic actuator, and a precess cam 23.
Are simply shown. In FIG. 11, the input side disk not shown in FIG. 11 rotates clockwise as indicated by an arrow α. Therefore, the output side disk, also not shown in FIG. 11, rotates counterclockwise.

【0023】この様な図11で、先ず(A)は、入力側
ディスク2と出力側ディスク4(例えば図6参照)との
間で動力を伝達していない場合を示している。この場合
には、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(例えば図6参照)から上記各パワーロ
ーラ9、9に加わる荷重はゼロである。従って、これら
各パワーローラ9、9を支持した変位軸8、8及び上記
各トラニオン7、7に加わる荷重もゼロであって、これ
ら各変位軸8、8が傾斜したりこれら各トラニオン7、
7が弾性変形したりする事はない。この為、何れか(図
11の右方)のトラニオン7に付属のロッド22の端部
に固定したプリセスカム23は、図11に鎖線イで示す
正規位置に存在する。
FIG. 11A shows a case where power is not transmitted between the input side disk 2 and the output side disk 4 (for example, see FIG. 6). In this case, the load applied to each of the power rollers 9, 9 from the inner side surfaces 2a, 4a (for example, see FIG. 6) of the input side disk 2 and the output side disk 4 is zero. Accordingly, the load applied to the displacement shafts 8 and 8 supporting the power rollers 9 and 9 and the trunnions 7 and 7 is also zero, and the displacement shafts 8 and 8 are inclined or the trunnions 7 and 7 are inclined.
7 does not deform elastically. For this reason, the precess cam 23 fixed to the end of the rod 22 attached to one of the trunnions 7 (to the right in FIG. 11) is located at the regular position indicated by the chain line A in FIG.

【0024】次に、図11の(B)は、入力側ディスク
2と出力側ディスク4との間で、比較的軽い動力を伝達
する場合を示している。この場合には、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から上
記各パワーローラ9、9に加わる荷重に基づき、上記各
トラニオン7、7に、それぞれの両端部に設けた枢軸
6、6(例えば図10参照)の軸方向(図11の上下方
向)の荷重が加わる。そして、この荷重を支承すべく上
記各ピストン26、26を組み込んだアクチュエータ1
7、17(例えば図10参照)に油圧を立ち上げる。同
時に、上記両ディスク2、4から上記各パワーローラ
9、9に加わる荷重に基づき、これら各パワーローラ
9、9を支持した上記各変位軸8、8が、上記図11
(B)及び図12に誇張して示す様に、上記入力側ディ
スク2から上記各パワーローラ9、9に加わる荷重の作
用方向前方に傾斜する。
FIG. 11B shows a case where relatively light power is transmitted between the input side disk 2 and the output side disk 4. In this case, the trunnions 7, 7 are provided at both ends of the trunnions 7, 7 based on the loads applied to the power rollers 9, 9 from the inner side surfaces 2a, 4a of the input disk 2 and the output disk 4. A load is applied in the axial direction (vertical direction in FIG. 11) of the pivots 6, 6 (for example, see FIG. 10). The actuator 1 incorporating the pistons 26, 26 to support this load.
The hydraulic pressure is raised to 7, 17 (for example, see FIG. 10). At the same time, based on the load applied to the power rollers 9, 9 from the disks 2, 4, the displacement shafts 8, 8, which support the power rollers 9, 9, are moved to the positions shown in FIG.
As shown in FIG. 12 (B) and in an exaggerated manner, the input disk 2 is inclined forward in the direction in which the load applied to the power rollers 9 is applied.

【0025】この様な傾斜は、これら各変位軸8、8の
両端部と上記各パワーローラ9、9及び上記各トラニオ
ン7、7との間に設けたラジアルニードル軸受28、2
9(図12)の内部隙間の存在や上記各変位軸8、8自
身の弾性変形に基づく。この様な傾斜は、僅かではある
が、上記各パワーローラ9、9と上記各トラニオン7、
7との間に設けたスラスト玉軸受14やスラストニード
ル軸受15(図12)の内部隙間の存在に基づき、比較
的軽い力で行なわれる。
Such an inclination is caused by radial needle bearings 28, 2 provided between both ends of the displacement shafts 8, 8 and the power rollers 9, 9 and the trunnions 7, 7.
9 (FIG. 12) and the elastic deformation of the displacement shafts 8, 8 themselves. Although such inclination is slight, each of the power rollers 9, 9 and each of the trunnions 7,
7 is carried out with a relatively light force based on the existence of the internal clearances of the thrust ball bearing 14 and the thrust needle bearing 15 (FIG. 12) provided between the thrust ball bearing 14 and the thrust needle bearing 15.

【0026】この様にしてこれら各変位軸8、8が傾斜
すると、これら各変位軸8、8に支持した上記各パワー
ローラ9、9が、上記入力側、出力側両ディスク2、4
に対し変位する。そして、これら各パワーローラ9、9
の周面9a、9aとこれら両ディスク2、4の内側面2
a、4aとの当接部(トラクション部)の位置が、これ
ら両ディスク2、4の中央位置からずれる。この様にト
ラクション部がこれら両ディスク2、4の中央位置から
ずれると、上記各パワーローラ9、9の周面9a、9a
と上記両ディスク2、4の内側面2a、4aとのトラク
ション部でサイドスリップが発生する。そして、この様
なサイドスリップに基づいて既知のフィードバック機構
が働き、上記トラクション部を上記両ディスク2、4の
中央位置に戻す。
When the displacement shafts 8, 8 are tilted in this manner, the power rollers 9, 9 supported by the displacement shafts 8, 8 are driven by the input and output disks 2, 4, respectively.
Is displaced with respect to. Each of these power rollers 9, 9
Peripheral surfaces 9a, 9a and inner surfaces 2 of these two disks 2, 4
a, 4a, the position of the contact portion (traction portion) is shifted from the center position of these two disks 2, 4. When the traction portion deviates from the center position of the two disks 2 and 4 in this manner, the peripheral surfaces 9a and 9a
Side slip occurs at the traction portion between the inner surfaces 2a and 4a of the disks 2 and 4. Then, based on such a side slip, a known feedback mechanism operates to return the traction portion to the center position between the disks 2 and 4.

【0027】即ち、上記サイドスリップに基づいて上記
各パワーローラ9、9と共に上記各トラニオン7、7が
前記枢軸6、6を中心として揺動変位し、前記プリセス
カム23がリンク腕24を介して制御弁18のスプール
21(図10参照)を変位させる。そして、前記アクチ
ュエータ17、17に圧油を給排して、上記各トラニオ
ン7、7を上記枢軸6、6の軸方向に変位させ、上記ト
ラクション部を上記両ディスク2、4の中央位置に戻
す。この際、変速の為の指令信号は出ていないので、上
記制御弁18のスリーブ20(図10参照)はそのまま
の位置に留まる(軸方向に変位しない)。この結果、上
記各パワーローラ9、9は、変速の為の指令信号は出て
いないにも拘らず、変速動作を行なう事になる。そし
て、上記プリセスカム23は、前記鎖線イで示した正規
位置から軸方向にδ1 だけずれた、鎖線ロ位置に存在す
る事になる。
That is, based on the side slip, the respective trunnions 7, 7 together with the respective power rollers 9, 9 are oscillated about the pivots 6, 6, and the precess cam 23 is controlled via the link arm 24. The spool 21 of the valve 18 (see FIG. 10) is displaced. Then, pressure oil is supplied to and discharged from the actuators 17, 17 to displace the trunnions 7, 7 in the axial direction of the pivots 6, 6, and return the traction portion to the central position of the disks 2, 4. . At this time, since no command signal for shifting has been issued, the sleeve 20 (see FIG. 10) of the control valve 18 remains at the same position (does not displace in the axial direction). As a result, each of the power rollers 9 performs a shift operation even though a command signal for shifting is not output. Then, the precess cam 23, the offset from the normal position shown by a chain line b in the axial direction by [delta] 1, will be present in a chain line B position.

【0028】更に、図11の(C)は、入力側ディスク
2と出力側ディスク4との間で、大きな動力を伝達する
場合を示している。この場合には、前記の力だけでな
く、前記の力も、上記プリセスカム23の位置を正規
位置からずらせる方向に作用する。即ち、この図11の
(C)に示した状態では、上記各変位軸8、8の傾斜が
上記(B)の場合よりも大きくなると同時に、上記各ト
ラニオン7、7の弾性変形が無視できない程度になる。
この場合には、これら各トラニオン7、7の中間部が、
上記各パワーローラ9、9から加わるスラスト荷重に基
づいて、図11の(C)及び図13に誇張して示す様
に、これら各パワーローラ9、9を設置した内側面側が
凹面となる方向に弾性変形する。そして、この弾性変形
に基づき、前記各枢軸6、6の軸方向に関する、上記各
トラニオン7、7の全長が短くなる。具体的には、これ
ら各トラニオン7、7の長さ方向両端面が、これら各ト
ラニオン7、7の長さ方向中央部に近づく方向に変位す
る。
FIG. 11C shows a case where a large power is transmitted between the input side disk 2 and the output side disk 4. In this case, not only the above-mentioned force but also the above-mentioned force acts in a direction to shift the position of the precess cam 23 from the normal position. That is, in the state shown in FIG. 11C, the inclination of each of the displacement shafts 8 becomes larger than in the case of FIG. 11B, and at the same time, the elastic deformation of each of the trunnions 7, 7 cannot be ignored. become.
In this case, the middle part of each of these trunnions 7, 7
Based on the thrust load applied from each of the power rollers 9, 9, as shown in FIG. 11C and FIG. 13 in an exaggerated manner, the inner surface side where these power rollers 9, 9 are installed becomes concave. Elastically deform. Then, based on this elastic deformation, the total length of the trunnions 7, 7 in the axial direction of the pivots 6, 6 is reduced. More specifically, the longitudinal end faces of the trunnions 7, 7 are displaced in a direction approaching the longitudinal central portions of the trunnions 7, 7.

【0029】そして、この変位の結果、上記プリセスカ
ム23が、前述の図11(B)の場合よりも更にδ2
だけ、前記鎖線イで示した正規位置からずれる。即ち、
この状態で上記プリセスカム23の正規位置からのずれ
は、(δ1 +δ2 )となる。そして、上記各パワーロー
ラ9、9の周面9a、9aと前記入力側、出力側両ディ
スク2、4の内側面2a、4aとの当接部(トラクショ
ン部)が、上記(δ1+δ2 )分だけ、上記両ディスク
2、4の中央位置からずれる。この結果、上記各パワー
ローラ9、9は、変速の為の指令信号が出ていないにも
拘らず、上記(δ1 +δ2 )分だけ、変速動作を行なう
事になる。尚、上記新たな変位δ2 は、上記トラニオン
7の弾性変形に基づく分と、上記変位軸8の傾斜角度が
更に大きくなる事に基づく分との合計である。
As a result of this displacement, the precess cam 23 is further deviated from the normal position shown by the dashed line A by δ 2 compared to the case of FIG. That is,
In this state, the deviation of the precess cam 23 from the normal position is (δ 1 + δ 2 ). The contact portion (traction portion) between the peripheral surfaces 9a, 9a of the power rollers 9, 9 and the inner side surfaces 2a, 4a of the input side and output side disks 2, 4 is (δ 1 + δ 2). ) From the center of the disks 2 and 4. As a result, each of the power rollers 9, 9 performs the shift operation by the amount of (δ 1 + δ 2 ) even though the command signal for the shift is not output. The new displacement δ 2 is the sum of the portion based on the elastic deformation of the trunnion 7 and the portion based on the further increase in the inclination angle of the displacement shaft 8.

【0030】この様に、図11の(B)(C)の場合に
は、変速の為の指令信号が出ていないにも拘らず変速動
作が行なわれるが、この場合に於ける変速の程度は、上
記軸方向のずれ{δ1 或は(δ1 +δ2 )}と上記各プ
リセスカム23のカムリードとに比例する。例えば、カ
ムリードが20mm/360度と仮定すると、上記ずれが
0.3mmの場合に、上記各パワーローラ9、9が5.4
度傾転(枢軸6、6を中心に揺動変位)する事になる。
従って、上記プリセスカム23の変位を小さく抑える事
が、上述の様な原因に基づく、意図しない変速動作を抑
える面から重要である。
As described above, in the cases shown in FIGS. 11B and 11C, the shift operation is performed in spite of the fact that the command signal for the shift is not output. Is proportional to the axial deviation {δ 1 or (δ 1 + δ 2 )} and the cam lead of each of the precess cams 23. For example, assuming that the cam lead is 20 mm / 360 degrees, when the deviation is 0.3 mm, each of the power rollers 9 is 5.4.
Tilting (oscillating displacement about the pivots 6 and 6).
Therefore, it is important to suppress the displacement of the precess cam 23 from the viewpoint of suppressing an unintended shift operation based on the above-described cause.

【0031】又、意図しない変速動作は、上記プリセス
カム23を設置したトラニオン7の弾性変形に基づくロ
ッド22の振れによっても発生する。この点に就いて、
図13により簡単に説明する。動力伝達時に上記トラニ
オン7は、その内側面に支持したパワーローラ9から受
けるスラスト荷重に基づいて、その内側面側が凹面とな
る方向に、図13に誇張して示す様に弾性変形する。そ
して、この弾性変形に基づいて、上記トラニオン7の端
部にその基端部(図13の上端部)を結合固定したロッ
ド22が変位する。そして、上記プリセスカム23を装
着した、このロッド22の先端部(図13の下端部)
は、上記スラスト荷重が大きくなる程ラジアル方向に関
する変位量が多くなる。この様な変位も、上記意図しな
い変速動作が行なわれる原因となる。
The unintended shifting operation also occurs due to the deflection of the rod 22 due to the elastic deformation of the trunnion 7 on which the precess cam 23 is installed. In this regard,
This will be briefly described with reference to FIG. At the time of power transmission, the trunnion 7 is elastically deformed in an exaggerated manner in FIG. 13 in a direction in which the inner surface becomes concave, based on a thrust load received from the power roller 9 supported on the inner surface. Then, based on this elastic deformation, the rod 22 having its base end (the upper end in FIG. 13) fixedly connected to the end of the trunnion 7 is displaced. Then, the distal end portion of the rod 22 to which the precess cam 23 is attached (the lower end portion in FIG. 13).
As for the above, the displacement amount in the radial direction increases as the thrust load increases. Such a displacement also causes the unintended shifting operation to be performed.

【0032】上記プリセスカム23を、図11の場合と
は逆側のトラニオン22に設置し、前記の力に基づく
変位と前記の力に基づく変位とが互いに打ち消し合う
様にすれば、意図しない変速を或る程度抑えられる。但
し、この場合でも、程度は小さくなるとは言え、意図し
ない変速動作が行なわれる。図14は、上記プリセスカ
ム23を図11の場合とは逆側のトラニオン22に設置
した構造で、トロイダル型無段変速機に入力するトルク
の大きさがこのトロイダル型無段変速機の変速比に及ぼ
す影響を知る為に行なった実験の結果を示している。こ
の実験では、上記トロイダル型無段変速機の変速比を一
定(等速状態である1)に保持する信号を与えたまま、
このトロイダル型無段変速機に入力するトルクを漸増さ
せた。この様な実験の結果を示す図14で、横軸は経過
時間を、縦軸は入力トルク又は変速比を、曲線aは上記
トルクの大きさを、曲線bは実際の変速比を、それぞれ
表している。
If the above-mentioned precess cam 23 is installed on the trunnion 22 on the opposite side to the case shown in FIG. 11 and the displacement based on the above-mentioned force and the displacement based on the above-mentioned force cancel each other, an unintended shift can be performed. Can be suppressed to some extent. However, even in this case, an unintended speed change operation is performed, though to a lesser extent. FIG. 14 shows a structure in which the precess cam 23 is installed on the trunnion 22 on the opposite side to that of FIG. 11, and the magnitude of the torque input to the toroidal-type continuously variable transmission is different from the speed ratio of the toroidal-type continuously variable transmission. The result of the experiment performed to know the influence is shown. In this experiment, while the signal for maintaining the speed ratio of the toroidal type continuously variable transmission constant (constant speed state 1) was given,
The torque input to the toroidal-type continuously variable transmission was gradually increased. In FIG. 14 showing the results of such an experiment, the horizontal axis represents the elapsed time, the vertical axis represents the input torque or the gear ratio, the curve a represents the magnitude of the torque, and the curve b represents the actual gear ratio. ing.

【0033】この様な実験の結果を表した図14から明
らかな通り、プリセスカム23によりパワーローラ9、
9の変位を検出する構造の場合には、変速比を所望通り
正確に規制する事に関しては限度がある。この為、プリ
セスカム23を組み込んだトロイダル型無段変速機で大
きなトルクの伝達を行なおうとした場合には、或る程度
予期しない変速動作が行なわれる。何れにしても、意図
しない変速動作が行なわれると、その瞬間にエンジンの
回転数が急変し、運転者に違和感を与える。この様な意
図しない変速動作を極力小さく抑える事が、安定した運
転を行なって運転者に違和感を与えない面から重要であ
る。本発明は、この様な事情に鑑みて、意図しない変速
動作の程度を抑えるべく発明したものである。
As is clear from FIG. 14 showing the results of such an experiment, the power rollers 9 and
In the case of the structure for detecting the displacement of No. 9, there is a limit in accurately regulating the gear ratio as desired. Therefore, when a large torque is to be transmitted by a toroidal-type continuously variable transmission incorporating the precess cam 23, a somewhat unexpected shift operation is performed. In any case, if an unintended shift operation is performed, the engine speed changes suddenly at that moment, giving the driver a sense of discomfort. It is important to minimize such unintended shifting operations as much as possible from the viewpoint that stable driving is performed and the driver does not feel uncomfortable. In view of such circumstances, the present invention has been made to suppress the degree of unintended shift operation.

【0034】[0034]

【課題を解決するための手段】本発明のトロイダル型無
段変速機は、前述した従来から知られているトロイダル
型無段変速機と同様に、第一ディスク及び第二ディスク
と、複数のトラニオンと、変位軸と、パワーローラと、
油圧式のアクチュエータと、制御弁とを備える。このう
ちの第一ディスク及び第二ディスクは、それぞれが断面
円弧形の凹面である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ている。
又、上記各トラニオンは、上記第一ディスク及び第二デ
ィスクの中心軸に対し捻れの位置にある枢軸を中心とし
て揺動する。又、上記変位軸は、上記各トラニオンの中
間部に、これら各トラニオンの内側面から突出する状態
で支持されている。又、上記パワーローラは、上記各ト
ラニオンの内側面側に配置され且つ上記第一ディスク及
び第二ディスクの間に挟持された状態で、上記各変位軸
の周囲に回転自在に支持されたもので、その周面を球状
凸面としている。又、上記油圧式のアクチュエータは、
上記各トラニオン毎に設けて、これら各トラニオンを上
記各枢軸の軸方向に変位させる事により、これら各トラ
ニオンをこれら各枢軸を中心に揺動変位させて、上記第
一ディスクと上記第二ディスクとの間の変速比を変化さ
せるものである。更に、上記制御弁は、上記各アクチュ
エータへの圧油の給排状態を切り換える為のものであ
る。そして、何れかのトラニオン又は当該トラニオンと
共に変位する部材の変位を上記制御弁に伝えるフィード
バック機構を設ける事により、当該トラニオンの動きを
この制御弁に伝えてこの制御弁の給排状態を切り換え自
在としている。特に、本発明のトロイダル型無段変速機
に於いては、軸方向位置センサと、角度検出センサと、
演算器と、フィードバック側駆動手段とを備える。この
うちの軸方向位置検出センサは、固定の部分に支持され
て、何れかのトラニオンの内側面に支持されたパワーロ
ーラ若しくはこのパワーローラと同心の部材の周面の上
記各枢軸の軸方向に関する位置を検出する。又、上記角
度検出センサは、何れかのトラニオンの上記各枢軸を中
心とする揺動角度を検出する。又、上記演算器は、上記
角度検出センサ及び上記軸方向位置検出センサの検出信
号に基づいて、上記制御弁の設定すべき状態を算出す
る。更に、上記フィードバック側駆動手段は、上記演算
器の算出結果に基づいて、上記制御弁を駆動する。
The toroidal-type continuously variable transmission according to the present invention comprises a first disk and a second disk and a plurality of trunnions, similarly to the above-described conventionally known toroidal-type continuously variable transmission. , A displacement axis, a power roller,
A hydraulic actuator and a control valve are provided. Among these, the first disk and the second disk are rotatably supported concentrically with each other with their inner surfaces facing each other, each having a concave surface having an arc-shaped cross section.
Each of the trunnions swings about a pivot axis which is twisted with respect to the central axes of the first and second disks. The displacement shaft is supported at an intermediate portion of each of the trunnions in a state of protruding from the inner surface of each of the trunnions. The power roller is disposed on the inner surface side of each of the trunnions and is rotatably supported around each of the displacement shafts while being sandwiched between the first and second disks. The peripheral surface is a spherical convex surface. Also, the hydraulic actuator is
Provided for each trunnion, by displacing each of these trunnions in the axial direction of each of the pivots, these trunnions are rockingly displaced about these respective pivots, and the first disc and the second disc are displaced. Is changed. Further, the control valve is for switching the supply / discharge state of the pressure oil to / from each of the actuators. By providing a feedback mechanism for transmitting the displacement of any trunnion or a member displaced together with the trunnion to the control valve, the movement of the trunnion is transmitted to the control valve so that the supply / discharge state of the control valve can be switched. I have. In particular, in the toroidal-type continuously variable transmission of the present invention, an axial position sensor, an angle detection sensor,
An arithmetic unit and feedback-side driving means are provided. Among these, the axial position detection sensor is supported by a fixed portion, and is related to the axial direction of each of the pivots on the peripheral surface of a power roller supported on the inner surface of any trunnion or a member concentric with the power roller. Detect the position. The angle detection sensor detects a swing angle of any trunnion about each of the pivots. Further, the computing unit calculates a state to be set for the control valve based on detection signals of the angle detection sensor and the axial position detection sensor. Further, the feedback side driving means drives the control valve based on a calculation result of the arithmetic unit.

【0035】[0035]

【作用】上述の様に構成する本発明のトロイダル型無段
変速機によれば、動力伝達時に於ける変速比の変動を抑
え、運転者に与える違和感を解消できる。即ち、本発明
のトロイダル型無段変速機の場合には、軸方向位置セン
サによりパワーローラ若しくはこのパワーローラと同心
の部材の周面の上記各枢軸の軸方向に関する位置を検出
する。この為、これら各枢軸の軸方向に関する上記パワ
ーローラの位置を正確に規制できる。即ち、変速動作を
行なわない場合には、このパワーローラの位置を、第
一、第二両ディスクの中央位置に正確に規制して、意図
しない変速動作が行なわれる事を防止できる。又、変速
動作を行なう際には、上記各パワーローラの位置の上記
中央位置からのずれ量を正確に規制して、所望通りの速
さで変速が行なわれる様にできる。そして、上記パワー
ローラを支持したトラニオンの傾斜に基づく変速比は、
角度検出センサが直接検出するので、所望通りの正確な
変速比を得られる。
According to the toroidal-type continuously variable transmission of the present invention configured as described above, it is possible to suppress a change in the gear ratio during power transmission and to eliminate a sense of discomfort given to the driver. That is, in the case of the toroidal-type continuously variable transmission of the present invention, the axial position sensor detects the position of the peripheral surface of the power roller or a member concentric with the power roller in the axial direction of each pivot. Therefore, the position of the power roller in the axial direction of each of the pivots can be accurately regulated. That is, when the shift operation is not performed, the position of the power roller is accurately regulated to the center position between the first and second disks, so that an unintended shift operation can be prevented. Further, when performing the shifting operation, the amount of deviation of the position of each power roller from the center position can be accurately regulated so that the shifting can be performed at a desired speed. The gear ratio based on the inclination of the trunnion supporting the power roller is:
Since the angle detection sensor directly detects, an accurate gear ratio as desired can be obtained.

【0036】[0036]

【発明の実施の形態】図1〜2は、請求項1〜2に対応
する、本発明の実施の形態の第1例を示している。尚、
本発明のトロイダル型無段変速機の特徴は、動力伝達時
に於ける変速比の予期しない変動を抑えるべく、パワー
ローラ9、9及びトラニオン7、7の位置或は姿勢を検
出する構造を工夫した点にある。その他の図面に表われ
る部分の構造及び、入力部と出力部との間で動力を伝達
したり、或はこれら入力部と出力部との間の変速比を変
える際の作用は、前述の図4〜9に示した、従来から知
られているトロイダル型無段変速機と同様であるから、
同等部分に関する説明は省略する。
1 and 2 show a first example of an embodiment of the present invention corresponding to claims 1 and 2. FIG. still,
A feature of the toroidal-type continuously variable transmission of the present invention is to devise a structure for detecting the positions or postures of the power rollers 9, 9 and the trunnions 7, 7, in order to suppress unexpected fluctuations in the speed ratio during power transmission. On the point. The structure of the parts shown in the other drawings and the operation of transmitting power between the input part and the output part or changing the speed ratio between the input part and the output part are described in the above-mentioned figures. Since it is the same as the conventionally known toroidal-type continuously variable transmission shown in FIGS.
Description of the equivalent parts is omitted.

【0037】本発明のトロイダル型無段変速機は、軸方
向位置検出センサ30と、角度検出センサ31と、演算
器32と、ステッピングモータ等の図示しないフィード
バック側駆動手段とを備える。このうちの軸方向位置検
出センサ30は、固定の部分であるケーシング5(図7
〜8参照)の内面に支持されて、何れかの(図1の左方
の)トラニオン7の内側面に支持されたパワーローラ9
の周面9bの、各枢軸6、6の軸方向に関する位置を検
出する。尚、この場合に於けるパワーローラ9の周面9
bとは、入力側、出力側両ディスク2、4の内側面2
a、4a(例えば図6参照)と当接する球状凸面の周面
9a部分ではなく、この周面9aよりも外側面側に形成
された円筒面部分である。
The toroidal-type continuously variable transmission according to the present invention includes an axial position detection sensor 30, an angle detection sensor 31, a calculator 32, and a feedback-side driving means (not shown) such as a stepping motor. The axial position detection sensor 30 is a casing 5 (FIG. 7) which is a fixed part.
8), and a power roller 9 supported on the inner surface of any of the trunnions 7 (left side in FIG. 1).
Of the peripheral surface 9b in the axial direction of each of the pivots 6, 6 is detected. The peripheral surface 9 of the power roller 9 in this case
b is the inner side surface 2 of both the input side and output side disks 2 and 4
a, 4a (see, for example, FIG. 6), not a spherical convex peripheral surface 9a portion, but a cylindrical surface portion formed on the outer surface side of the peripheral surface 9a.

【0038】上記軸方向位置検出センサ30としては、
各種接触式センサの他、静電容量型等の非接触式セン
サ、或はレーザ式等の光学式の非接触式センサ等を使用
できる。特に、使用時に高速回転する上記パワーローラ
9の周面9bの位置検出を行なうものである為、静電容
量型或は光学式の非接触式センサを、好ましく使用でき
る。この様な軸方向位置検出センサ30により上記周面
9bの位置検出を可能にする為、上記トラニオン7の片
端部(図1の上端部)側に設けた枢軸6の一部に挿入孔
33を、この枢軸6を軸方向に貫通する状態で形成して
いる。上記軸方向位置検出センサ30は、上記ケーシン
グ5の内面に、図示しない支持ブラケットにより支持さ
れており、その検出面を上記周面9bに対向させてい
る。
The axial position detection sensor 30 includes:
In addition to various contact sensors, a non-contact sensor such as a capacitance type or an optical non-contact sensor such as a laser can be used. In particular, since the position of the peripheral surface 9b of the power roller 9 which rotates at a high speed during use is detected, a capacitance type or optical non-contact type sensor can be preferably used. In order to enable the position of the peripheral surface 9b to be detected by such an axial position detection sensor 30, an insertion hole 33 is provided in a part of the pivot 6 provided at one end (upper end in FIG. 1) of the trunnion 7. The pivot 6 is formed so as to penetrate in the axial direction. The axial position detection sensor 30 is supported on an inner surface of the casing 5 by a support bracket (not shown), and has a detection surface facing the peripheral surface 9b.

【0039】尚、上記トラニオン7の揺動変位に伴う上
記枢軸6の回動に拘らず、上記軸方向位置検出センサ3
0と上記挿入孔33の内側面とが干渉する事を防止すべ
く、この挿入孔33は、十分に大きな内径を有するもの
としたり、或は上記枢軸6の中心軸をその中心とする円
弧状に形成する。又、上記軸方向位置検出センサ30を
固定し、上記パワーローラ9を上記トラニオン7と共に
揺動変位自在とした場合、このパワーローラ9が上記枢
軸6の軸方向に変位しない場合でも、上記軸方向位置検
出センサ30の検出面と上記周面9bとの距離が変化す
る。但し、この場合に於ける距離変化と上記パワーロー
ラ9の揺動角度との間には、数学的な関係が成り立つ。
従って、上記揺動に基づく距離変化は、次述する角度検
出センサ31の検出信号に基づいて修正(揺動に基づく
距離変化をキャンセル)する。
Note that, regardless of the rotation of the pivot 6 caused by the swing displacement of the trunnion 7, the axial position detection sensor 3
In order to prevent the inner surface of the insertion hole 33 from interfering with the inner surface of the insertion hole 33, the insertion hole 33 may have a sufficiently large inner diameter, or may have an arc shape having the center axis of the pivot 6 as its center. Formed. Further, when the axial position detecting sensor 30 is fixed and the power roller 9 is freely oscillatingly displaceable together with the trunnion 7, even if the power roller 9 is not displaced in the axial direction of the pivot 6, The distance between the detection surface of the position detection sensor 30 and the peripheral surface 9b changes. However, a mathematical relationship is established between the change in distance and the swing angle of the power roller 9 in this case.
Therefore, the distance change based on the swing is corrected (the distance change based on the swing is canceled) based on the detection signal of the angle detection sensor 31 described below.

【0040】これに対して、上記軸方向位置検出センサ
30を支持した支持ブラケットを、上記トラニオン7と
同期して揺動自在とする事もできる。この場合には、上
記挿入孔33は、上記軸方向位置検出センサ30を緩く
挿入可能な内径を有するものであれば足り、この軸方向
位置検出センサ30の測定値を上記角度検出センサ31
の検出値に基づいて修正する作業は不要である。尚、ト
ルク変動に基づく変位軸8の揺動(基半部を中心とする
先半部の揺動)に伴う、上記パワーローラ9の変位は、
やはり予期しない変速比の変動に基づく要因であるが、
本発明の場合には、この変位も合わせて検出する。従っ
て、この変位に基づく変速比の変動も抑える事ができ
る。
On the other hand, the support bracket that supports the axial position detection sensor 30 can be made swingable in synchronization with the trunnion 7. In this case, the insertion hole 33 only needs to have an inner diameter that allows the axial position detection sensor 30 to be loosely inserted, and the measured value of the axial position detection sensor 30 is used as the angle detection sensor 31.
It is not necessary to perform the work of correcting based on the detected value of. Note that the displacement of the power roller 9 due to the swing of the displacement shaft 8 (the swing of the first half centered on the base half) due to the torque fluctuation is as follows.
Again, it is a factor based on unexpected change in gear ratio,
In the case of the present invention, this displacement is also detected. Therefore, it is possible to suppress a change in the gear ratio based on the displacement.

【0041】又、上記角度検出センサ31は、何れかの
トラニオン7の各枢軸6、6を中心とする揺動角度を検
出する。本例の場合には、上記角度検出センサ31を、
上記軸方向位置検出センサ30を付設したのと同じトラ
ニオン7にその基端部を結合したロッド22の先端部に
装着している。但し、この軸方向位置検出センサ30を
付設するトラニオン7と、上記角度検出センサ31を装
着するトラニオン7とは、必ずしも同じトラニオン7で
なくても良い。又、上記角度検出センサ31を装着する
位置も、必ずしも上記ロッド22部分である必要はな
い。何れかの枢軸6の揺動角度を、当該枢軸6を支持し
た支持板13の近傍に設けた角度変位センサにより測定
する構成を採用すれば、前述の図13に示した様な弾性
変形の影響を少なくして、正確な角度検出を行なえる。
何れにしても、上記角度検出センサ31は、ロータリエ
ンコーダ、光学式角度検出装置、カムと変位計とを組み
合わせた角度検出機構等、上記各枢軸6、6を中心とす
る上記トラニオン7の揺動角度を高精度で検出できるも
のを使用する。
The angle detection sensor 31 detects the swing angle of any one of the trunnions 7 about each of the pivots 6. In the case of this example, the angle detection sensor 31 is
It is attached to the distal end of a rod 22 having its base end connected to the same trunnion 7 as the above-mentioned axial position detection sensor 30 is attached. However, the trunnion 7 provided with the axial position detection sensor 30 and the trunnion 7 provided with the angle detection sensor 31 do not necessarily have to be the same trunnion 7. The position where the angle detection sensor 31 is mounted does not necessarily need to be the rod 22 portion. If a configuration is adopted in which the swing angle of any of the pivots 6 is measured by an angular displacement sensor provided in the vicinity of the support plate 13 supporting the pivot 6, the influence of the elastic deformation as shown in FIG. And accurate angle detection can be performed.
In any case, the angle detection sensor 31 includes a rotary encoder, an optical angle detection device, an angle detection mechanism combining a cam and a displacement meter, and the like, and the swing of the trunnion 7 about each of the pivots 6, 6. Use one that can detect angles with high accuracy.

【0042】又、前記演算器32は、上記軸方向位置検
出センサ30及び上記角度検出センサ31の検出信号に
基づいて、油圧式のアクチュエータ17、17への圧油
の給排を制御する為の制御弁18の設定すべき状態を算
出する。そして、前記図示しないステッピングモータ等
のフィードバック側駆動手段が、上記演算器32の算出
結果に基づいて、上記制御弁32を駆動する。
The computing unit 32 controls the supply and discharge of pressure oil to and from the hydraulic actuators 17 based on the detection signals of the axial position detection sensor 30 and the angle detection sensor 31. The state of the control valve 18 to be set is calculated. Then, a feedback driving means such as a stepping motor (not shown) drives the control valve 32 based on the calculation result of the calculator 32.

【0043】本例の場合にこの制御弁32は、前述の図
10に示した従来構造の場合と同様に、筒状のスリーブ
20と、このスリーブ20の内側に軸方向の変位自在に
挿入されたスプール21とを備える。そして、これらス
リーブ20とスプール21との軸方向に関する相対変位
に基づいて流路を切り換え、上記各アクチュエータ1
7、17への圧油の給排状態を切り換える。本例の場合
には、上記スリーブ20とスプール21とのうちのスリ
ーブ20を、変速制御用のステッピングモータ19(図
10参照)により、軸方向に変位駆動自在としている。
即ち、このステッピングモータ19は、変速指令に基づ
いて上記制御弁32の流路を切り換えるべく、上記スリ
ーブ20を軸方向に変位させる。これに対して、上記ス
プール21を、フィードバック側駆動手段である図示し
ない第二のステッピングモータにより、軸方向に変位駆
動自在としている。即ち、上記第二のステッピングモー
タは、上記軸方向位置検出センサ30及び上記角度検出
センサ31の検出信号に基づいて求められる前記パワー
ローラ9の状態を上記制御弁32にフィードバックすべ
く、上記スプール21を軸方向に変位させる。尚、この
スプール21と上記スリーブ20との変位は、図示の場
合と逆にしても良い。
In the case of the present embodiment, the control valve 32 is inserted into the cylindrical sleeve 20 and inside the sleeve 20 so as to be freely displaceable in the axial direction, as in the case of the conventional structure shown in FIG. And a spool 21. The flow path is switched based on the relative displacement of the sleeve 20 and the spool 21 in the axial direction, and the actuator 1
The state of supply and discharge of the pressure oil to and from the switches 7 and 17 is switched. In the case of this example, the sleeve 20 of the sleeve 20 and the spool 21 can be axially displaceably driven by a stepping motor 19 for speed change control (see FIG. 10).
That is, the stepping motor 19 displaces the sleeve 20 in the axial direction so as to switch the flow path of the control valve 32 based on a shift command. On the other hand, the spool 21 can be axially displaceably driven by a second stepping motor (not shown) that is a feedback-side driving unit. That is, the second stepping motor controls the spool 21 so as to feed back the state of the power roller 9 obtained based on the detection signals of the axial position detection sensor 30 and the angle detection sensor 31 to the control valve 32. Is displaced in the axial direction. The displacement between the spool 21 and the sleeve 20 may be reversed from that shown in the figure.

【0044】上述の様に構成する本発明のトロイダル型
無段変速機によれば、前述したの様な力に基づく上記
パワーローラ9の変位や、やはり前述したの様な力に
基づくプリセスカム23(図10参照)の変位が変速比
の変動に結び付く事を防止して、運転者に与える違和感
を解消できる。即ち、本発明のトロイダル型無段変速機
の場合には、上記軸方向位置検出センサ30により、上
記パワーローラ9の周面9bの前記各枢軸6、6の軸方
向に関する位置を検出する。この為、これら各枢軸6、
6の軸方向に関する上記パワーローラ9の位置を正確に
規制できる。即ち、上記の様な力に基づいて上記パワ
ーローラ9が上記各枢軸6、6の軸方向に変位した場合
でも、この変位も合わせた状態で、上記パワーローラ9
の位置を検出できる。従って、変速動作を行なわない場
合には、このパワーローラ9の位置を、入力側、出力側
両ディスク2、4の中央位置に正確に規制して、意図し
ない変速動作が行なわれる事を防止できる。
According to the toroidal type continuously variable transmission of the present invention configured as described above, the displacement of the power roller 9 based on the above-described force and the precess cam 23 (also based on the above-described force). (See FIG. 10) can be prevented from being linked to a change in the gear ratio, and the discomfort given to the driver can be eliminated. That is, in the case of the toroidal type continuously variable transmission of the present invention, the axial position detection sensor 30 detects the position of the peripheral surface 9b of the power roller 9 in the axial direction of each of the pivots 6, 6. Therefore, each of these pivots 6,
6, the position of the power roller 9 in the axial direction can be accurately regulated. That is, even when the power roller 9 is displaced in the axial direction of each of the pivots 6 based on the above-mentioned force, the power roller 9
Can be detected. Therefore, when the shift operation is not performed, the position of the power roller 9 is accurately regulated to the center position between the input side and output side disks 2 and 4, thereby preventing an unintended shift operation. .

【0045】更に詳しく説明すると、変速すべき指令が
出ていないにも拘らず、上記パワーローラ9の位置が上
記両ディスク2、4の中央位置からずれていた場合に
は、上記軸方向位置検出センサ30からの信号(更に必
要とすれば上記角度検出センサ31からの信号)に基づ
いて、前記演算器32が前記第二のステッピングモータ
に、上記ずれを解消する方向に前記各トラニオン7、7
を変位させるべき信号を出す。そして、この信号に基づ
いて上記第二のステッピングモータが前記スプール21
を軸方向に変位させ、前記各アクチュエータ17、17
により上記各トラニオン7、7を、上記ずれを解消する
分だけ、上記各枢軸6、6の軸方向に変位させる。この
様にして上記各トラニオン7、7のずれが解消された状
態で、上記軸方向位置検出センサ30からの信号(更に
必要とすれば上記角度検出センサ31からの信号)に基
づいて、上記演算器32が前記第二のステッピングモー
タに、前記制御弁18の流路を閉じるべく、上記スプー
ル21を軸方向に変位させる為の信号を送る。この結
果、上記ずれが解消した状態で、上記各トラニオン7、
7が停止する。
More specifically, if the position of the power roller 9 is deviated from the center position of the disks 2 and 4 even though no command to shift is issued, the axial position detection is performed. Based on a signal from the sensor 30 (and, if necessary, a signal from the angle detection sensor 31), the computing unit 32 sends the second stepping motor to the trunnions 7, 7 in a direction to eliminate the displacement.
Signal to be displaced. Then, based on this signal, the second stepping motor turns the spool 21
Are displaced in the axial direction, and the actuators 17, 17
As a result, the trunnions 7, 7 are displaced in the axial direction of the pivots 6, 6 by an amount corresponding to the displacement. In the state where the displacement of the trunnions 7 has been eliminated in this manner, the calculation is performed based on the signal from the axial position detection sensor 30 (and, if necessary, the signal from the angle detection sensor 31). The device 32 sends a signal to the second stepping motor to displace the spool 21 in the axial direction so as to close the flow path of the control valve 18. As a result, each trunnion 7,
7 stops.

【0046】この様に本例のトロイダル型無段変速機の
場合には、前記各枢軸6、6の軸方向に関する前記パワ
ーローラ9の位置を、このパワーローラ9の周面9bの
位置として、直接検出するので、入力トルクの変動に伴
うこのパワーローラ9の変位に拘らず、変速比の変動を
抑える事ができる。又、プリセスカム23を使用しない
為、プリセスカム23の変位に基づく変速比の変動もな
くせる。図2は、本発明の効果を確認する為に本発明者
が行なった数値実験(コンピュータシミュレーション)
の結果を示している。 この様な数値実験の結果を示す
図2で、横軸は経過時間を、縦軸は入力トルク又は変速
比を、実線イはこの入力トルクの大きさを、破線ロは実
際の変速比を、それぞれ表している。この様な数値実験
の結果を表した図2から明らかな通り、本発明によれ
ば、予期しない変速を、運転者が全く分からない程に低
く抑える事ができる。
As described above, in the case of the toroidal type continuously variable transmission of this embodiment, the position of the power roller 9 in the axial direction of each of the pivots 6, 6 is defined as the position of the peripheral surface 9b of the power roller 9. Since the direct detection is performed, the fluctuation of the gear ratio can be suppressed regardless of the displacement of the power roller 9 due to the fluctuation of the input torque. Further, since the precess cam 23 is not used, a change in the gear ratio due to the displacement of the precess cam 23 can be prevented. FIG. 2 is a numerical experiment (computer simulation) performed by the present inventor to confirm the effect of the present invention.
Shows the results. In FIG. 2 showing the results of such numerical experiments, the horizontal axis represents the elapsed time, the vertical axis represents the input torque or the gear ratio, the solid line A represents the magnitude of the input torque, the broken line B represents the actual gear ratio, Each is represented. As is clear from FIG. 2 showing the results of such numerical experiments, according to the present invention, an unexpected shift can be suppressed so that the driver cannot understand at all.

【0047】これに対して、変速動作を行なう際には、
上記各パワーローラ9、9の位置の上記両ディスク2、
4の中央位置からのずれ量を正確に規制して、所望通り
の速さで変速が行なわれる様にできる。そして、上記パ
ワーローラ9、9を支持した上記各トラニオン9、9の
傾斜に基づく変速比は、上記角度検出センサ31が直接
検出するので、所望通りの正確な変速比を得られる。即
ち、変速を行なう際には、図示しない制御器からの信号
に基づいて前記ステッピングモータ19が前記スリーブ
20を、変速の方向(減速方向か、或は増速方向か)に
より定まる所定方向に、必要とする変速の速度(変速を
急激に行なうか、或は緩やかに行なうか)により定まる
所定量(所定長さ)だけ、軸方向に変位させる。
On the other hand, when performing a shift operation,
The two disks 2, at the positions of the power rollers 9, 9,
The shift amount from the center position of No. 4 can be accurately regulated so that the shift can be performed at a desired speed. The gear ratio based on the inclination of each of the trunnions 9, 9 supporting the power rollers 9, 9 is directly detected by the angle detection sensor 31, so that a desired accurate gear ratio can be obtained. That is, at the time of shifting, the stepping motor 19 causes the sleeve 20 to move the sleeve 20 in a predetermined direction determined by the shifting direction (deceleration direction or speed-up direction) based on a signal from a controller (not shown). The shaft is displaced in the axial direction by a predetermined amount (predetermined length) determined by a required speed of the shift (whether the shift is performed rapidly or gradually).

【0048】この結果、前記各アクチュエータ17、1
7が上記各トラニオン7、7を、前記各枢軸6、6の軸
方向に、上記所定長さ分に見合う分だけ変位させ、上記
各パワーローラ9、9の周面9a、9aと前記入力側、
出力側両ディスク2、4の内側面2a、4aとの当接位
置を、これら両ディスク2、4の中央位置からずらせ
る。この結果、これら各当接部に作用する、前述の様な
サイドスリップに基づく力によって、上記各パワーロー
ラ9、9を支持した上記各トラニオン7、7が、所定方
向に所定の速度で変位する。そして、これら各トラニオ
ン7、7が、所望の変速比に見合う分だけ揺動した状態
で、上記角度検出センサ31からの信号に基づいて上記
ステッピングモータ19により上記スリーブ20を逆方
向に同じ量だけ動かす。そして、上記各アクチュエータ
17、17により上記各トラニオン7、7を逆方向に同
じ長さだけ戻し、上記当接位置を中央位置に戻す。次い
で、上記制御器が上記ステッピングモータ19に、前記
制御弁18の流路を閉じるべく、上記スリーブ20を軸
方向に変位させる為の信号を送る。この結果、所望の変
速比となった状態で、上記各トラニオン7、7が停止す
る。
As a result, each of the actuators 17, 1
7 displaces each of the trunnions 7, 7 in the axial direction of each of the pivots 6, 6 by an amount corresponding to the predetermined length, and displaces the peripheral surfaces 9a, 9a of the power rollers 9, 9 with the input side. ,
The contact positions of the output side disks 2 and 4 with the inner side surfaces 2a and 4a are shifted from the center position of the both disks 2 and 4. As a result, the trunnions 7, 7 supporting the power rollers 9, 9 are displaced in a predetermined direction at a predetermined speed by the force based on the side slip as described above, which acts on each of the contact portions. . Then, based on the signal from the angle detection sensor 31, the stepping motor 19 causes the sleeve 20 to move in the opposite direction by the same amount in a state where the trunnions 7, 7 are swung by an amount corresponding to the desired gear ratio. move. Then, the trunnions 7, 7 are returned by the same length in the opposite direction by the actuators 17, 17, and the contact position is returned to the center position. Next, the controller sends a signal to the stepping motor 19 to displace the sleeve 20 in the axial direction so as to close the flow path of the control valve 18. As a result, each of the trunnions 7, 7 stops in a state where the desired gear ratio is attained.

【0049】次に、図3は、やはり請求項1〜2に対応
する、本発明の実施の形態の第2例を示している。本例
の場合には、トラニオン7の内側面とパワーローラ9の
外側面との間に設けたスラスト玉軸受14を構成する保
持器34の外周面に軸方向位置検出センサ30を対向さ
せている。この保持器34は、上記パワーローラ9と同
心に設けられており、このパワーローラ9が変位する場
合に同期して変位する。従って、上記保持器34の外周
面に上記軸方向位置検出センサ30の検出面を対向させ
る事により、上記トラニオン7の両端面に設けた枢軸
6、6の軸方向に関する、上記パワーローラ9の位置を
正確に検出できる。尚、上記保持器34の外周面は、上
記枢軸6のほぼ中心部に対向する為、上記軸方向変位セ
ンサ30を挿入する為の挿入孔33aは、上記枢軸6の
中心部に形成している。その他の構成及び作用は、上述
した第1例の場合と同様である為、同等部分には同一符
号を付して重複する説明を省略する。
Next, FIG. 3 shows a second example of the embodiment of the present invention, which also corresponds to claims 1 and 2. In the case of this example, the axial position detection sensor 30 is opposed to the outer peripheral surface of the retainer 34 constituting the thrust ball bearing 14 provided between the inner surface of the trunnion 7 and the outer surface of the power roller 9. . The retainer 34 is provided concentrically with the power roller 9 and is displaced in synchronization with the displacement of the power roller 9. Therefore, by making the detection surface of the axial position detection sensor 30 face the outer peripheral surface of the retainer 34, the position of the power roller 9 with respect to the axial direction of the pivots 6, 6 provided on both end surfaces of the trunnion 7 is obtained. Can be accurately detected. Since the outer circumferential surface of the retainer 34 substantially faces the center of the pivot 6, an insertion hole 33a for inserting the axial displacement sensor 30 is formed in the center of the pivot 6. . Other configurations and operations are the same as those in the first example described above, and therefore, the same parts are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.

【0050】尚、本発明を実施する場合には、軸方向位
置検出センサ30と角度検出センサ31とをそれぞれ1
個ずつ設ければ足りるが、必ずしも1個だけに限らず、
それぞれ2個以上設けても良い。例えば、上記軸方向位
置検出センサ30と上記角度検出センサ31との一方又
は双方のセンサ30、31を2個以上設けて、各センサ
30、31の検出信号同士を比較する事もできる。この
場合には、各パワーローラ9、9の変位が同期していな
い等の異常が発生した場合に、エンジンとトロイダル型
無段変速機との間のクラッチを切り、このトロイダル型
無段変速機に修復不能な重大な故障が発生するのを防止
する等の対策を施せる。又、上記軸方向位置検出センサ
30の検出面を、スラスト玉軸受14の外輪16の外周
面に対向させる事もできる。
In practicing the present invention, each of the axial position detecting sensor 30 and the angle detecting sensor 31 is one.
It is sufficient to provide them individually, but it is not necessarily limited to only one.
Two or more of each may be provided. For example, two or more sensors 30, 31 of one or both of the axial position detection sensor 30 and the angle detection sensor 31 may be provided, and the detection signals of the sensors 30, 31 may be compared. In this case, when an abnormality such as the displacement of the power rollers 9 is not synchronized, the clutch between the engine and the toroidal type continuously variable transmission is disengaged, and the toroidal type continuously variable transmission is disengaged. Measures to prevent the occurrence of unrecoverable serious failures. Further, the detection surface of the axial position detection sensor 30 may be opposed to the outer peripheral surface of the outer ring 16 of the thrust ball bearing 14.

【0051】[0051]

【発明の効果】本発明は、以上に述べた通り構成され作
用するので、特に面倒な制御を行なう事なく、しかも運
転者に違和感を与えないトロイダル型無段変速機を実現
できる。
Since the present invention is constructed and operates as described above, it is possible to realize a toroidal-type continuously variable transmission which does not give a driver an uncomfortable feeling without particularly troublesome control.

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

【図1】本発明の実施の形態の第1例を示す要部断面
図。
FIG. 1 is an essential part cross-sectional view showing a first example of an embodiment of the present invention.

【図2】数値実験の結果を示す線図。FIG. 2 is a diagram showing the results of a numerical experiment.

【図3】本発明の実施の形態の第2例を示す要部断面
図。
FIG. 3 is an essential part cross-sectional view showing a second example of the embodiment of the present invention.

【図4】トロイダル型無段変速機の基本構造を、最大減
速時の状態で示す略側面図。
FIG. 4 is a schematic side view showing a basic structure of the toroidal-type continuously variable transmission in a state of maximum deceleration.

【図5】同じく最大増速時の状態で示す略側面図。FIG. 5 is a schematic side view similarly showing a state at the time of maximum speed increase.

【図6】トロイダル型無段変速機の具体的構造の第1例
を示す要部断面図。
FIG. 6 is an essential part cross-sectional view showing a first example of a specific structure of the toroidal type continuously variable transmission.

【図7】図6のx−x断面図。FIG. 7 is a sectional view taken along line xx of FIG. 6;

【図8】トロイダル型無段変速機の具体的構造の第2例
を示す要部断面図。
FIG. 8 is an essential part cross-sectional view showing a second example of the specific structure of the toroidal-type continuously variable transmission.

【図9】図8のy−y断面図。FIG. 9 is a sectional view taken along line yy of FIG. 8;

【図10】同z−z断面図。FIG. 10 is a cross-sectional view of the same zz.

【図11】従来構造で変速比が大きく変動する理由を説
明する為の模式図。
FIG. 11 is a schematic diagram for explaining the reason why the gear ratio greatly changes in the conventional structure.

【図12】トラニオンに対するパワーローラの変位状態
を誇張して示す、トラニオン及びロッドとパワーローラ
との断面図。
FIG. 12 is a cross-sectional view of the trunnion, the rod, and the power roller, exaggeratingly showing the displacement state of the power roller with respect to the trunnion.

【図13】トラニオンの弾性変形が変速比のぶれ(変
動)に結び付く理由を説明する為の、トラニオン及びロ
ッドの断面図。
FIG. 13 is a cross-sectional view of the trunnion and the rod for explaining the reason why the elastic deformation of the trunnion is linked to fluctuation (change) of the gear ratio.

【図14】従来構造で入力トルクの変動が変速比に及ぼ
す影響を知る為に行なった実験の結果を示す線図。
FIG. 14 is a diagram showing the results of an experiment performed to determine the effect of a change in input torque on a gear ratio in a conventional structure.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 入力軸 2、2A、2B 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 ケーシング 6 枢軸 7 トラニオン 8 変位軸 9 パワーローラ 9a、9b 周面 10 押圧装置 11、11a 入力軸 12、12a 出力歯車 13 支持板 14 スラスト玉軸受 15 スラストニードル軸受 16 外輪 17 アクチュエータ 18 制御弁 19 ステッピングモータ 20 スリーブ 21 スプール 22 ロッド 23 プリセスカム 24 リンク腕 25 駆動軸 26 ピストン 27 同期ケーブル 28 ラジアルニードル軸受 29 ラジアルニードル軸受 30 軸方向位置検出センサ 31 角度検出センサ 32 演算器 33、33a 挿入孔 34 保持器 Reference Signs List 1 input shaft 2, 2A, 2B input side disk 2a inner surface 3 output shaft 4 output side disk 4a inner surface 5 casing 6 pivot 7 trunnion 8 displacement shaft 9 power rollers 9a, 9b peripheral surface 10 pressing device 11, 11a input shaft 12 , 12a Output gear 13 Support plate 14 Thrust ball bearing 15 Thrust needle bearing 16 Outer ring 17 Actuator 18 Control valve 19 Stepping motor 20 Sleeve 21 Spool 22 Rod 23 Precess cam 24 Link arm 25 Drive shaft 26 Piston 27 Synchronous cable 28 Radial needle bearing 29 Radial Needle bearing 30 Axial position detection sensor 31 Angle detection sensor 32 Computing device 33, 33a Insertion hole 34 Cage

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3J051 AA03 AA08 BA03 BB02 BD02 BE09 CA05 CB07 DA02 DA05 DA06 DA09 EA08 EB01 ED01 ED12 FA02 3J552 MA09 NA01 NB01 PA14 PA54 QA24C QC07 RA02 SA46 TA01 TB13 VA24Y VA26Y ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 3J051 AA03 AA08 BA03 BB02 BD02 BE09 CA05 CB07 DA02 DA05 DA06 DA09 EA08 EB01 ED01 ED12 FA02 3J552 MA09 NA01 NB01 PA14 PA54 QA24C QC07 RA02 SA46 TA01 TB13 VA24Y VA26Y

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 それぞれが断面円弧形の凹面である互い
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第一ディスク及び第二ディスク
と、これら第一ディスク及び第二ディスクの中心軸に対
し捻れの位置にある枢軸を中心として揺動する複数のト
ラニオンと、これら各トラニオンの中間部に、これら各
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、これら各トラニオンの内側面側に配置され且つ上
記第一ディスク及び第二ディスクの間に挟持された状態
で、上記各変位軸の周囲に回転自在に支持された、その
周面を球状凸面としたパワーローラと、上記各トラニオ
ン毎に設けて、これら各トラニオンを上記各枢軸の軸方
向に変位させる事により、これら各トラニオンをこれら
各枢軸を中心に揺動変位させて上記第一ディスクと上記
第二ディスクとの間の変速比を変化させる油圧式のアク
チュエータと、これら各アクチュエータへの圧油の給排
状態を切り換える為の制御弁とを備え、何れかのトラニ
オン又は当該トラニオンと共に変位する部材の変位を上
記制御弁に伝えるフィードバック機構を設ける事によ
り、当該トラニオンの動きをこの制御弁に伝えてこの制
御弁の給排状態を切り換え自在としたトロイダル型無段
変速機に於いて、固定の部分に支持されて、何れかのト
ラニオンの内側面に支持されたパワーローラ若しくはこ
のパワーローラと同心の部材の周面の上記各枢軸の軸方
向に関する位置を検出する軸方向位置検出センサと、何
れかのトラニオンの上記各枢軸を中心とする揺動角度を
検出する角度検出センサと、この角度検出センサ及び上
記軸方向位置検出センサの検出信号に基づいて上記制御
弁の設定すべき状態を算出する演算器と、この演算器の
算出結果に基づいてこの制御弁を駆動するフィードバッ
ク側駆動手段とを備えた事を特徴とするトロイダル型無
段変速機。
1. A first disk and a second disk which are concentrically and rotatably supported in a state where their inner surfaces, each having a concave cross-section having an arc-shaped cross section, face each other; A plurality of trunnions swinging about a pivot axis which is twisted with respect to the center axis of the disc and the second disc, and a displacement supported at a middle portion of each of the trunnions so as to protrude from the inner surface of each of the trunnions. A shaft, which is arranged on the inner surface side of each of these trunnions and is rotatably supported around each of the displacement shafts while being sandwiched between the first disk and the second disk, has a spherical peripheral surface. A power roller having a convex surface and a trunnion are provided for each trunnion, and each trunnion is displaced in the axial direction of each of the pivots so that the trunnions swing about the pivots. A hydraulic actuator for changing the speed ratio between the first disk and the second disk, and a control valve for switching the supply / discharge state of pressure oil to / from each of the actuators. By providing a feedback mechanism for transmitting the displacement of the trunnion or a member that is displaced together with the trunnion to the control valve, the movement of the trunnion is transmitted to the control valve, and the supply / discharge state of the control valve can be switched freely. In the step transmission, a power roller supported on a fixed portion and supported on an inner surface of any trunnion or a position of a peripheral surface of a member concentric with the power roller in the axial direction of each of the pivots is detected. An axial position detecting sensor, an angle detecting sensor for detecting a swing angle of any trunnion about each of the pivots, and an angle detecting sensor for detecting the angle. A computing unit that calculates a state to be set for the control valve based on the detection signal of the sensor and the axial position detection sensor; and a feedback drive unit that drives the control valve based on a calculation result of the computing unit. A toroidal type continuously variable transmission characterized by having
【請求項2】 制御弁は、筒状のスリーブと、このスリ
ーブの内側に軸方向の変位自在に挿入されたスプールと
を備え、これらスリーブとスプールとの軸方向に関する
相対変位に基づいて流路を切り換える事により、各油圧
式のアクチュエータへの圧油の給排状態を切り換えるも
のであり、変速指令に基づいて上記制御弁の流路を切り
換える為の変速用駆動手段により上記スリーブとスプー
ルとのうちの一方の部材を軸方向に変位駆動自在として
おり、フィードバック側駆動手段により、上記スリーブ
とスプールとのうちの他方の部材を軸方向に変位駆動自
在としている、請求項1に記載したトロイダル型無段変
速機。
The control valve includes a cylindrical sleeve and a spool inserted inside the sleeve so as to be axially displaceable, and a flow path is formed based on a relative displacement between the sleeve and the spool in the axial direction. By switching between the supply and discharge states of the hydraulic oil to and from each hydraulic actuator. The drive unit for shifting the flow path of the control valve based on a shift command causes the drive between the sleeve and the spool to be switched. 2. The toroidal type according to claim 1, wherein one of the members is freely displaceable and driven in the axial direction, and the other one of the sleeve and the spool is freely displaceably driven in the axial direction by feedback-side driving means. Continuously variable transmission.
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