JP2006125444A - Toroidal continuously variable transmission - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a highly durable and small toroidal continuously variable transmission whose speed ratio is used for imparting optimum pushing force and whose desired speed ratio is given by pushing force lower than conventional one. <P>SOLUTION: The toroidal continuously variable transmission comprises fine grooves 200 provided on at least a radial inside portion on an inner peripheral face 2a of an input side disc 2 and a radial outside portion on an inner peripheral face 3a of an output side disc 3, namely in contact regions between each of the input and output side discs 2, 3 and a power roller 11 almost corresponding to each other during low speed operation (deceleration). Thus, a design traction coefficient is increased to reduce pushing force and improve the resistance of components, consequently reducing the size of the transmission. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、自動車や各種産業機械の変速機などに利用可能なトロイダル型無段変速機に関する。   The present invention relates to a toroidal continuously variable transmission that can be used for transmissions of automobiles and various industrial machines.

例えば自動車用変速機として用いるダブルキャビティ式トロイダル型無段変速機は、図4及び図5に示すように構成されている。図4に示すように、ケーシング50の内側には入力軸(中心軸)1が回転自在に支持されており、この入力軸1の外周には、2つの入力側ディスク2,2と2つの出力側ディスク3,3とが取り付けられている。また、入力軸1の中間部の外周には出力歯車4が回転自在に支持されている。この出力歯車4の中心部に設けられた円筒状のフランジ部4a,4aには、出力側ディスク3,3がスプライン結合によって連結されている。   For example, a double-cavity toroidal continuously variable transmission used as an automobile transmission is configured as shown in FIGS. As shown in FIG. 4, an input shaft (center shaft) 1 is rotatably supported inside the casing 50, and two input side disks 2, 2 and two outputs are provided on the outer periphery of the input shaft 1. Side disks 3 and 3 are attached. An output gear 4 is rotatably supported on the outer periphery of the intermediate portion of the input shaft 1. Output side disks 3 and 3 are connected to cylindrical flange portions 4a and 4a provided at the center of the output gear 4 by spline coupling.

入力軸1は、図中左側に位置する入力側ディスク2とカム板7との間に設けられたローディングカム式の押圧装置12を介して、駆動軸22により回転駆動されるようになっている。また、出力歯車4は、2つの部材の結合によって構成された仕切壁13を介してケーシング50内に支持されており、これにより、入力軸1の軸線Oを中心に回転できる一方で、軸線O方向の変位が阻止されている。   The input shaft 1 is rotationally driven by a drive shaft 22 via a loading cam type pressing device 12 provided between an input side disk 2 and a cam plate 7 located on the left side in the drawing. . The output gear 4 is supported in the casing 50 via a partition wall 13 formed by coupling two members, so that the output gear 4 can rotate around the axis O of the input shaft 1 while the axis O. Directional displacement is prevented.

出力側ディスク3,3は、入力軸1との間に介在されたニードル軸受5,5によって、入力軸1の軸線Oを中心に回転自在に支持されている。また、図中左側の入力側ディスク2は、入力軸1にボールスプライン6を介して支持され、図中右側の入力側ディスク2は、入力軸1にスプライン結合されており、これら入力側ディスク2は入力軸1と共に回転するようになっている。また、入力側ディスク2,2の内側面(凹面)2a,2aと出力ディスク3,3の内側面(凹面)3a,3aとの間には、パワーローラ11(図5参照)が回転自在に挟持されている。   The output side disks 3 and 3 are supported by needle bearings 5 and 5 interposed between the input shaft 1 so as to be rotatable about the axis O of the input shaft 1. Further, the left input side disk 2 in the figure is supported on the input shaft 1 via a ball spline 6, and the right side input disk 2 in the figure is splined to the input shaft 1. Rotates with the input shaft 1. A power roller 11 (see FIG. 5) is rotatable between the inner side surfaces (concave surfaces) 2a and 2a of the input side disks 2 and 2 and the inner side surfaces (concave surfaces) 3a and 3a of the output disks 3 and 3. It is pinched.

図4中右側に位置する入力側ディスク2の内周面2cには、段差部2bが設けられ、この段差部2bに、入力軸1の外周面1aに設けられた段差部1bが突き当てられるとともに、入力側ディスク2の背面(図4の右面)がローディングナット9に突き当てられている。これによって、入力側ディスク2の入力軸1に対する軸線O方向の変位が実質的に阻止されている。また、カム板7と入力軸1の鍔部1bとの間には、皿ばね8が設けられており、この皿ばね8は、各ディスク2,2,3,3の凹面2a,2a,3a,3aとパワーローラ11,11の周面11a,11aとの当接部に押圧力を付与する。   A step 2b is provided on the inner peripheral surface 2c of the input disk 2 located on the right side in FIG. 4, and the step 1b provided on the outer peripheral surface 1a of the input shaft 1 is abutted against the step 2b. At the same time, the back surface (the right surface in FIG. 4) of the input side disk 2 is abutted against the loading nut 9. Thereby, the displacement of the input side disk 2 in the direction of the axis O with respect to the input shaft 1 is substantially prevented. Further, a disc spring 8 is provided between the cam plate 7 and the flange portion 1b of the input shaft 1, and this disc spring 8 is a concave surface 2a, 2a, 3a of each disk 2, 2, 3, 3. , 3a and the contact surface between the peripheral surfaces 11a and 11a of the power rollers 11 and 11 are applied with a pressing force.

図5は、図4のA−A線に沿う断面図である。図5に示すように、ケーシング50の内側には、入力軸1に対し捻れの位置にある一対の枢軸14,14を中心として揺動する一対のトラニオン15,15が設けられている。なお、図5においては、入力軸1の図示は省略している。各トラニオン15,15は、支持板部16の長手方向(図5の上下方向)の両端部に、この支持板部16の内側面側に折れ曲がる状態で形成された一対の折れ曲がり壁部20,20を有している。そして、この折れ曲がり壁部20,20によって、各トラニオン15,15には、パワーローラ11を収容するための凹状のポケット部Pが形成される。また、各折れ曲がり壁部20,20の外側面には、各枢軸14,14が互いに同心的に設けられている。   FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. As shown in FIG. 5, a pair of trunnions 15, 15 that swing around a pair of pivots 14, 14 that are twisted with respect to the input shaft 1 are provided inside the casing 50. In addition, illustration of the input shaft 1 is abbreviate | omitted in FIG. Each trunnion 15, 15 is a pair of bent wall portions 20, 20 formed at both ends in the longitudinal direction (vertical direction in FIG. 5) of the support plate portion 16 so as to be bent toward the inner surface side of the support plate portion 16. have. The bent wall portions 20, 20 form concave pocket portions P for accommodating the power rollers 11 in the trunnions 15, 15. Further, the pivot shafts 14 and 14 are concentrically provided on the outer side surfaces of the bent wall portions 20 and 20, respectively.

支持板部16の中央部には円孔21が形成され、この円孔21には変位軸23の基端部(第1の軸部)23aが支持されている。そして、各枢軸14,14を中心として各トラニオン15,15を揺動させることにより、これら各トラニオン15,15の中央部に支持された変位軸23の傾斜角度を調節できるようになっている。また、各トラニオン15,15の内側面から突出する変位軸23の先端部(第2の軸部)23bの周囲には、各パワーローラ11,11が回転自在に支持されており、各パワーローラ11,11は、各入力側ディスク2,2および各出力側ディスク3,3の間に挟持されている。なお、各変位軸23,23の基端部23aと先端部23bとは、互いに偏心している。   A circular hole 21 is formed in the center portion of the support plate portion 16, and a base end portion (first shaft portion) 23 a of the displacement shaft 23 is supported in the circular hole 21. Then, by swinging each trunnion 15, 15 about each pivot 14, 14, the inclination angle of the displacement shaft 23 supported at the center of each trunnion 15, 15 can be adjusted. The power rollers 11 and 11 are rotatably supported around the distal end portion (second shaft portion) 23b of the displacement shaft 23 protruding from the inner surface of each trunnion 15 and 15. 11 and 11 are sandwiched between the input side disks 2 and 2 and the output side disks 3 and 3. In addition, the base end part 23a and the front-end | tip part 23b of each displacement shaft 23 and 23 are mutually eccentric.

また、各トラニオン15,15の枢軸14,14はそれぞれ、一対のヨーク23A,23Bに対して揺動自在および軸方向(図4の裏表方向、図5の上下方向)に変位自在に支持されており、各ヨーク23A,23Bにより、トラニオン15,15はその水平方向の移動を規制されている。各ヨーク23A,23Bは鋼等の金属のプレス加工あるいは鍛造加工により矩形状に形成されている。各ヨーク23A,23Bの四隅には円形の支持孔18が4つ設けられており、これら支持孔18にはそれぞれ、トラニオン15の両端部に設けた枢軸14がラジアルニードル軸受30を介して揺動自在に支持されている。また、ヨーク23A,23Bの幅方向(図4の左右方向)の中央部には、円形の係止孔19が設けられており、この係止孔19の内周面は球状凹面として、球面ポスト64,68を内嵌している。すなわち、上側のヨーク23Aは、ケーシング50に固定部材52を介して支持されている球面ポスト64によって揺動自在に支持されており、下側のヨーク23Aは、球面ポスト68及びこれを支持するシリンダ31の上側シリンダボディ61によって揺動自在に支持されている。   Further, the pivot shafts 14 and 14 of the trunnions 15 and 15 are supported so as to be swingable and axially displaceable with respect to the pair of yokes 23A and 23B (back and front directions in FIG. 4 and up and down directions in FIG. 5). The trunnions 15 and 15 are restricted from moving in the horizontal direction by the yokes 23A and 23B. Each yoke 23A, 23B is formed in a rectangular shape by pressing or forging a metal such as steel. Four circular support holes 18 are provided at the four corners of each of the yokes 23 </ b> A and 23 </ b> B, and the pivot shafts 14 provided at both ends of the trunnion 15 swing through the radial needle bearings 30. It is supported freely. In addition, a circular locking hole 19 is provided in the central portion of the yokes 23A and 23B in the width direction (left-right direction in FIG. 4). 64 and 68 are fitted inside. That is, the upper yoke 23A is swingably supported by the spherical post 64 supported by the casing 50 via the fixing member 52, and the lower yoke 23A is composed of the spherical post 68 and the cylinder supporting the same. 31 is supported by the upper cylinder body 61 so as to be swingable.

なお、各トラニオン15,15に設けられた各変位軸23,23は、入力軸1に対し、互いに180度反対側の位置に設けられている。また、これらの各変位軸23,23の先端部23bが基端部23aに対して偏心している方向は、両ディスク2,2,3,3の回転方向に対して同方向(図5で上下逆方向)となっている。また、偏心方向は、入力軸1の配設方向に対して略直交する方向となっている。したがって、各パワーローラ11,11は、入力軸1の長手方向に若干変位できるように支持される。その結果、押圧装置12が発生するスラスト荷重に基づく各構成部材の弾性変形等に起因して、各パワーローラ11,11が入力軸1の軸方向に変位する傾向となった場合でも、各構成部材に無理な力が加わらず、この変位が吸収される。   The displacement shafts 23 and 23 provided in the trunnions 15 and 15 are provided at positions 180 degrees opposite to the input shaft 1. Further, the direction in which the distal end portion 23b of each of the displacement shafts 23, 23 is eccentric with respect to the base end portion 23a is the same direction as the rotational direction of both the disks 2, 2, 3, 3 (in FIG. (Reverse direction). Further, the eccentric direction is a direction substantially orthogonal to the direction in which the input shaft 1 is disposed. Accordingly, the power rollers 11 and 11 are supported so that they can be slightly displaced in the longitudinal direction of the input shaft 1. As a result, even if each power roller 11, 11 tends to be displaced in the axial direction of the input shaft 1 due to elastic deformation of each component member based on the thrust load generated by the pressing device 12, each component This displacement is absorbed without applying an excessive force to the member.

また、パワーローラ11の外側面とトラニオン15の支持板部16の内側面との間には、パワーローラ11の外側面の側から順に、スラスト転がり軸受であるスラスト玉軸受24と、スラストニードル軸受25とが設けられている。このうち、スラスト玉軸受24は、各パワーローラ11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11の回転を許容するものである。このようなスラスト玉軸受24はそれぞれ、複数個ずつの玉26,26と、これら各玉26,26を転動自在に保持する円環状の保持器27と、円環状の外輪28とから構成されている。また、各スラスト玉軸受24の内輪軌道は各パワーローラ11の外側面(大端面)に、外輪軌道は各外輪28の内側面にそれぞれ形成されている。   Further, between the outer surface of the power roller 11 and the inner surface of the support plate portion 16 of the trunnion 15, a thrust ball bearing 24 that is a thrust rolling bearing, and a thrust needle bearing, in order from the outer surface side of the power roller 11. 25. Among these, the thrust ball bearing 24 supports the rotation of each power roller 11 while supporting the load in the thrust direction applied to each power roller 11. Each of the thrust ball bearings 24 is composed of a plurality of balls 26, 26, an annular retainer 27 for holding the balls 26, 26 in a freely rolling manner, and an annular outer ring 28. ing. Further, the inner ring raceway of each thrust ball bearing 24 is formed on the outer side surface (large end surface) of each power roller 11, and the outer ring raceway is formed on the inner side surface of each outer ring 28.

また、スラストニードル軸受25は、トラニオン15の支持板部16の内側面と外輪28の外側面との間に挟持されている。このようなスラストニードル軸受25は、パワーローラ11から各外輪28に加わるスラスト荷重を支承しつつ、これらパワーローラ11および外輪28が各変位軸23の基端部23aを中心として揺動することを許容する。   The thrust needle bearing 25 is sandwiched between the inner surface of the support plate portion 16 of the trunnion 15 and the outer surface of the outer ring 28. Such a thrust needle bearing 25 supports the thrust load applied to each outer ring 28 from the power roller 11, while the power roller 11 and the outer ring 28 swing around the base end portion 23 a of each displacement shaft 23. Allow.

さらに、各トラニオン15,15の一端部(図5の下端部)にはそれぞれ駆動ロッド(トラニオン軸)29,29が設けられており、各駆動ロッド29,29の中間部外周面に駆動ピストン(油圧ピストン)33,33が固設されている。そして、これら各駆動ピストン33,33はそれぞれ、上側シリンダボディ61と下側シリンダボディ62とによって構成された駆動シリンダ31内に油密に嵌装されている。これら各駆動ピストン33,33と駆動シリンダ31とで、各トラニオン15,15を、これらトラニオン15,15の枢軸14,14の軸方向に変位させる駆動装置32を構成している。   Further, drive rods (trunnion shafts) 29 and 29 are provided at one end portions (lower end portions in FIG. 5) of the trunnions 15 and 15, respectively, and a drive piston ( Hydraulic pistons) 33, 33 are fixed. Each of these drive pistons 33 and 33 is oil-tightly fitted in a drive cylinder 31 constituted by an upper cylinder body 61 and a lower cylinder body 62. The drive pistons 33 and 33 and the drive cylinder 31 constitute a drive device 32 that displaces the trunnions 15 and 15 in the axial direction of the pivots 14 and 14 of the trunnions 15 and 15.

このように構成されたトロイダル型無段変速機の場合、入力軸1の回転は、押圧装置12を介して、各入力側ディスク2,2に伝えられる。そして、これら入力側ディスク2,2の回転が、一対のパワーローラ11,11を介して各出力側ディスク3,3に伝えられ、更にこれら各出力側ディスク3,3の回転が、出力歯車4より取り出される。   In the case of the toroidal continuously variable transmission configured as described above, the rotation of the input shaft 1 is transmitted to the input side disks 2 and 2 via the pressing device 12. Then, the rotation of the input side disks 2 and 2 is transmitted to the output side disks 3 and 3 via the pair of power rollers 11 and 11, and the rotation of the output side disks 3 and 3 is further transmitted to the output gear 4. It is taken out more.

入力軸1と出力歯車4との間の回転速度比を変える場合には、一対の駆動ピストン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、一対のトラニオン15,15が互いに逆方向に変位する。例えば、図5の左側のパワーローラ11が同図の下側に、同図の右側のパワーローラ11が同図の上側にそれぞれ変位する。その結果、これら各パワーローラ11,11の周面11a,11aと各入力側ディスク2,2および各出力側ディスク3,3の内側面2a,2a,3a,3a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、各トラニオン15,15が、ヨーク23A,23Bに枢支された枢軸14,14を中心として、互いに逆方向に揺動する。   When changing the rotational speed ratio between the input shaft 1 and the output gear 4, the pair of drive pistons 33, 33 are displaced in opposite directions. As the drive pistons 33 and 33 are displaced, the pair of trunnions 15 and 15 are displaced in directions opposite to each other. For example, the power roller 11 on the left side in FIG. 5 is displaced to the lower side in the figure, and the power roller 11 on the right side in the figure is displaced to the upper side in the figure. As a result, the peripheral surfaces 11a and 11a of the power rollers 11 and 11 act on contact portions of the input side disks 2 and 2 and the inner side surfaces 2a, 2a, 3a and 3a of the output side disks 3 and 3, respectively. The direction of the tangential force changes. As the force changes, the trunnions 15 and 15 swing in opposite directions around the pivots 14 and 14 pivotally supported by the yokes 23A and 23B.

その結果、各パワーローラ11,11の周面11a,11aと各内側面2a,3aとの当接位置が変化し、入力軸1と出力歯車4との間の回転速度比が変化する。また、これら入力軸1と出力歯車4との間で伝達するトルクが変動し、各構成部材の弾性変形量が変化すると、各パワーローラ11,11及びこれら各パワーローラ11,11に付属の外輪28,28が、各変位軸23,23の基端部23a、23aを中心として僅かに回動する。これら各外輪28,28の外側面と各トラニオン15,15を構成する支持板部16の内側面との間には、それぞれスラストニードル軸受25,25が存在するため、前記回動は円滑に行われる。したがって、前述のように各変位軸23,23の傾斜角度を変化させるための力が小さくて済む。   As a result, the contact position between the peripheral surfaces 11a and 11a of the power rollers 11 and 11 and the inner surfaces 2a and 3a changes, and the rotational speed ratio between the input shaft 1 and the output gear 4 changes. Further, when the torque transmitted between the input shaft 1 and the output gear 4 fluctuates and the amount of elastic deformation of each component changes, the power rollers 11 and 11 and the outer rings attached to the power rollers 11 and 11 will be described. 28 and 28 slightly rotate around the base end portions 23a and 23a of the displacement shafts 23 and 23, respectively. Since the thrust needle bearings 25 and 25 exist between the outer side surfaces of the outer rings 28 and 28 and the inner side surfaces of the support plate portions 16 constituting the trunnions 15 and 15, respectively, the rotation is performed smoothly. Is called. Therefore, as described above, the force for changing the inclination angle of each displacement shaft 23, 23 can be small.

ところで、このようなトロイダル型無段変速機において、動力は、入出力側ディスク2,3とパワーローラ11との間(トラクション面(転動面)間)での油(トラクション油)のせん断力によって伝達される(例えば、特許文献1および特許文献2参照)。トラクション油の摩擦係数は決まっているため、高トルクを伝達するためには、入出力側ディスク2,3とパワーローラ11との接触点に大きな荷重(押し付け力)を与える必要がある。   By the way, in such a toroidal type continuously variable transmission, the power is shearing force of oil (traction oil) between the input / output side disks 2 and 3 and the power roller 11 (between the traction surface (rolling surface)). (See, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2). Since the friction coefficient of the traction oil is determined, it is necessary to apply a large load (pressing force) to the contact point between the input / output side disks 2 and 3 and the power roller 11 in order to transmit high torque.

前記荷重を与える方法としては、入力トルクに比例した荷重を機械的に発生させる前述したローディングカム式の押圧装置12を用いる場合と、油圧式の押圧装置を用いる場合とがある。ローディングカム式の押圧装置12のみを用いた場合、入力トルクだけに比例した推力(入力側ディスクの押し付け力)が発生することになるため、変速比によっては、ディスクとローラとの接触部に過剰な押し付け力が作用し、伝達効率の低下や耐久性の低下に繋がる虞がある。これに対し、油圧式の押圧装置を用いると、変速、オイル温度、回転数などに応じて最適な押し付け力を与えることができるため、ローディングカム式の押圧装置よりも変速機の高効率化および耐久性の向上が可能となる。   As a method of applying the load, there are a case where the above-described loading cam type pressing device 12 which mechanically generates a load proportional to an input torque and a case where a hydraulic pressing device is used. When only the loading cam type pressing device 12 is used, a thrust (pushing force of the input side disk) proportional to only the input torque is generated. Therefore, depending on the gear ratio, the contact portion between the disk and the roller may be excessive. May cause a reduction in transmission efficiency and durability. On the other hand, when a hydraulic pressing device is used, an optimum pressing force can be applied according to the shift, oil temperature, rotation speed, and the like. Therefore, the transmission is more efficient than the loading cam type pressing device. Durability can be improved.

特開2003−343675号公報JP 2003-343675 A 特開2003−278869号公報JP 2003-278869 A

しかしながら、低速時においては、入出側ディスクとパワーローラとの間での接触半径および伝達トルクに起因して、高い押し付け力が必要となる(トロイダル型無段変速機では、変速比により、ディスクとパワーローラとの間での接触半径が異なり、したがって、必要な押し付け力が異なる)ため、ディスクとパワーローラとの間の接触部位(ハーフトロイダル型の無段変速機の場合には、パワーローラ11の軸受も)の面圧が高くなり、耐久性の点で問題がある。また、耐久性を上げると、各部品の大型化を招く結果となる。   However, at low speed, a high pressing force is required due to the contact radius and the transmission torque between the input / output disk and the power roller (in a toroidal continuously variable transmission, the disk and The contact radius between the power roller and the required pressing force is different. Therefore, the contact portion between the disk and the power roller (in the case of a half-toroidal continuously variable transmission, the power roller 11 The bearing pressure is also high, which is problematic in terms of durability. Further, increasing the durability results in an increase in the size of each component.

本発明は、前記事情に鑑みて為されたもので、変速比により最適な押し付け力を付与することができるとともに、従来よりも低い押し付け力で所望の変速比が得られる、耐久性が高い小型のトロイダル型無段変速機を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and can provide an optimum pressing force by a gear ratio, and a desired gear ratio can be obtained with a pressing force lower than that of the prior art. An object of the present invention is to provide a toroidal continuously variable transmission.

前記目的を達成するために、請求項1に記載のトロイダル型無段変速機は、回転トルクが入力される入力軸と、それぞれの内周面同士を互いに対向させた状態で互いに同心的に且つ回転自在に前記入力軸に支持された入力側ディスクおよび出力側ディスクと、前記入力ディスクと前記出力側ディスクとの間に挟持されたパワーローラと、前記入出力側ディスクと前記パワーローラとの間に所定の押し付け力を付与する油圧式の押圧装置とを備えたトロイダル型無段変速機であって、少なくとも前記入力側ディスクの内周面の径方向内側部位および前記出力側ディスクの内周面の径方向外側部位にそれぞれ微細溝が設けられていることを特徴とする。   In order to achieve the object, the toroidal continuously variable transmission according to claim 1 is configured to be concentric with an input shaft to which rotational torque is input and respective inner peripheral surfaces thereof facing each other. An input-side disk and an output-side disk rotatably supported by the input shaft, a power roller sandwiched between the input disk and the output-side disk, and between the input / output-side disk and the power roller A toroidal-type continuously variable transmission provided with a hydraulic pressing device for applying a predetermined pressing force to at least a radially inner portion of an inner peripheral surface of the input side disk and an inner peripheral surface of the output side disk Each of these is characterized in that a fine groove is provided in each radially outer portion.

本発明のトロイダル型無段変速機においては、油圧式の押圧装置を用いているため、変速比により最適な押し付け力を付与することができるとともに、少なくとも前記入力側ディスクの内周面の径方向内側部位および前記出力側ディスクの内周面の径方向外側部位、すなわち、低速(減速)時にほぼ対応する入出力側ディスクとパワーローラとの間の接触領域に微細溝が設けられているため、設計トラクション係数を上げることができる。そのため、押し付け力を下げることができるとともに、各部品(例えば、ディスク、パワーローラ、トラニオン、シャフト等)の耐性を向上させることができ、ひいては、変速機の小型化を達成することができる。   In the toroidal type continuously variable transmission of the present invention, since a hydraulic pressing device is used, an optimal pressing force can be applied depending on the transmission gear ratio, and at least the radial direction of the inner peripheral surface of the input side disk Since the inner portion and the radially outer portion of the inner peripheral surface of the output side disk, i.e., the contact region between the input / output side disk and the power roller that substantially corresponds at the time of low speed (deceleration), a fine groove is provided, Design traction coefficient can be increased. Therefore, the pressing force can be reduced, and the resistance of each component (for example, a disk, a power roller, a trunnion, a shaft, etc.) can be improved, and as a result, a reduction in the size of the transmission can be achieved.

なお、前記微細溝は、深さが1〜10μm程度、ピッチが100〜300μm程度であることが好ましい。また、微細溝の粗さが大きい場合には、転動寿命が短くなる可能性があるため、トラクション面の全面に微細溝を設けず、使用頻度が少なく且つ高荷重となる低速側のみに微細溝を設けることが好ましい。これは、加工上においても有利である。すなわち、微細溝ではその頭部または角部を丸めることが必要であり、そのための仕上げ工程を別に行なうことになるが、低速側のみに微細溝を設けて仕上げ範囲を狭めれば、加工コストを下げることができるようになる。   The fine grooves preferably have a depth of about 1 to 10 μm and a pitch of about 100 to 300 μm. Also, when the roughness of the fine groove is large, the rolling life may be shortened. Therefore, the fine groove is not provided on the entire surface of the traction surface, and the fine groove is fine only on the low speed side where the usage frequency is low and the load is high. It is preferable to provide a groove. This is also advantageous in processing. In other words, it is necessary to round off the head or corner of the fine groove, and a separate finishing process will be performed. However, if the fine groove is provided only on the low speed side and the finishing range is narrowed, the processing cost is reduced. Can be lowered.

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、本発明の特徴は、押圧装置による押し付け力の低減を図るためのディスク面構造にあり、その他の構成および作用は前述した従来の構成および作用と同様であるため、以下においては、本発明の特徴部分についてのみ言及し、それ以外の部分については、図4および図5と同一の符号を付して簡潔に説明するに留める。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The feature of the present invention lies in the disk surface structure for reducing the pressing force by the pressing device, and the other configurations and operations are the same as the conventional configurations and operations described above. Only the characteristic part of FIG. 5 will be referred to, and other parts will be simply described with the same reference numerals as those in FIGS.

図1および図2は、本発明の実施形態に係るハーフトロイダル型無段変速機を示している。図1に示すように、入力軸1の入力側に位置する入力側ディスク2の背面2dには、入力側ディスク2を軸方向へ押圧する油圧式の押圧装置12Aが設けられている。この押圧装置12Aは、入力軸1の入力端部1aに結合される第1のシリンダ部141と、入力側ディスク2と一体の第2のシリンダ部159と、第1の環状体161と、第2の環状体160とを備えている。   1 and 2 show a half-toroidal continuously variable transmission according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, a hydraulic pressing device 12 </ b> A that presses the input side disk 2 in the axial direction is provided on the back surface 2 d of the input side disk 2 positioned on the input side of the input shaft 1. The pressing device 12A includes a first cylinder portion 141 coupled to the input end portion 1a of the input shaft 1, a second cylinder portion 159 integrated with the input side disk 2, a first annular body 161, 2 annular bodies 160.

第1のシリンダ部141は、第2のシリンダ部159の外周に係合しており、入力側ディスク2の背面2dと対向した状態で配されている。また、第2のシリンダ部159は、筒状に形成されており、入力側ディスク2の外周縁から第1のシリンダ部141に向けて延びている。   The first cylinder part 141 is engaged with the outer periphery of the second cylinder part 159, and is arranged in a state of facing the back surface 2 d of the input side disk 2. The second cylinder part 159 is formed in a cylindrical shape and extends from the outer peripheral edge of the input side disk 2 toward the first cylinder part 141.

第2の環状体160は、その内周面が入力軸1の外周面に嵌合されるとともに、その外周面が第2シリンダ部159の内周面に嵌合されており、入力側ディスク2の背面2dに対向した状態で配されている。また、第1の環状体161は、その内周面が入力軸1の外周面に嵌合されるとともに、その外周面が第1シリンダ部141の内周面に嵌合されており、第2の環状体160と第1のシリンダ部141との間に配されている。   The second annular body 160 has an inner peripheral surface thereof fitted to the outer peripheral surface of the input shaft 1 and an outer peripheral surface thereof fitted to the inner peripheral surface of the second cylinder part 159, so that the input side disk 2 It is arranged in a state facing the rear surface 2d of the. The first annular body 161 has an inner peripheral surface thereof fitted to the outer peripheral surface of the input shaft 1, and an outer peripheral surface thereof fitted to the inner peripheral surface of the first cylinder portion 141. The annular body 160 and the first cylinder portion 141 are disposed.

第1のシリンダ部141と環状体161との間の空間は、第1の油圧室(油室)170を構成している。この第1の油圧室170は、複数のシール部材171によって、流体密に保たれている。また、第2のシリンダ部159と第2の環状体160との間の空間は、第2の油圧室(油室)167を構成している。この第2の油圧室167は、複数のシール部材168によって、流体密に保たれている。また、第2の環状体160と第1の環状体161との間に位置する空間175は空気室となっている。空気室175は、複数のシール部材168,171によって流体密に保たれている。また、第2のシリンダ159は、空気室175を外部に連通させる連通溝としても機能する隙間sを第1の環状体161との間に有しており、この隙間sを介して第1の環状体161と当接可能となっている。なお、各油圧室167,170に油を供給するため、エンジン側の前記入力軸22には油路が形成されている。   A space between the first cylinder part 141 and the annular body 161 constitutes a first hydraulic chamber (oil chamber) 170. The first hydraulic chamber 170 is kept fluid tight by a plurality of seal members 171. Further, the space between the second cylinder portion 159 and the second annular body 160 constitutes a second hydraulic chamber (oil chamber) 167. The second hydraulic chamber 167 is kept fluid tight by a plurality of seal members 168. A space 175 located between the second annular body 160 and the first annular body 161 is an air chamber. The air chamber 175 is kept fluid tight by a plurality of seal members 168 and 171. The second cylinder 159 has a gap s that also functions as a communication groove that allows the air chamber 175 to communicate with the outside. The second cylinder 159 has a gap between the first annular body 161 and the first cylinder via the gap s. It can come into contact with the annular body 161. In order to supply oil to the hydraulic chambers 167 and 170, an oil passage is formed in the input shaft 22 on the engine side.

また、図2に明確に示すように、入力側ディスク2の内周面2aの径方向内側部位と、出力側ディスク3の内周面3aの径方向外側部位とにはそれぞれ、微細溝200が設けられている。この微細溝200は、その深さDが1〜10μm程度、そのピッチP1が100〜300μm程度に設定されている(図2の(b)参照)。なお、微細溝200は、別の仕上げ工程において、その頭部202または角部204に丸みが付けられる。また、微細溝200は、図2に示す以外のディスク内周面領域(例えば、ディスク内周面の全領域)に設けられていても良い。   Further, as clearly shown in FIG. 2, fine grooves 200 are formed in the radially inner portion of the inner peripheral surface 2a of the input side disk 2 and the radially outer portion of the inner peripheral surface 3a of the output side disc 3, respectively. Is provided. The fine groove 200 has a depth D set to about 1 to 10 μm and a pitch P1 set to about 100 to 300 μm (see FIG. 2B). The fine groove 200 is rounded at the head 202 or the corner 204 in another finishing process. Further, the fine groove 200 may be provided in a disc inner peripheral surface region (for example, the entire region of the disc inner peripheral surface) other than that shown in FIG.

上記構成では、入力軸1と出力軸(図示せず)との回転速度を変える場合であって、入力軸1と出力軸との間で減速を行なう場合には、枢軸14を中心として各トラニオン15を揺動させ、各パワーローラ11の周面11aが、入力側ディスク2の内周面2aの径方向内側部位(中心寄り部分)と出力側ディスク3の内周面3aの径方向外側部位(外周寄り部分)とにそれぞれ当接するように、各変位軸23を傾斜させる。反対に、増速を行なう場合には、各トラニオン15を揺動させ、各パワーローラ11の周面11aが、入力側ディスク2の内周面2aの径方向外側部位(外周寄り部分)と出力側ディスク3の内周面3aの径方向内側部位(中心寄り部分)とにそれぞれ当接するように、各変位軸23を傾斜させる。すなわち、本実施形態においては、低速(減速)時にほぼ対応する入出力側ディスク2,3とパワーローラ11との間の接触領域に微細溝200が設けられているものである。   In the above configuration, when the rotational speeds of the input shaft 1 and the output shaft (not shown) are changed, and when deceleration is performed between the input shaft 1 and the output shaft, each trunnion is centered on the pivot 14. 15, the peripheral surface 11 a of each power roller 11 has a radially inner portion (center portion) of the inner peripheral surface 2 a of the input side disk 2 and a radially outer portion of the inner peripheral surface 3 a of the output side disc 3. Each displacement shaft 23 is inclined so as to come into contact with the (outer peripheral portion). On the other hand, when increasing the speed, each trunnion 15 is swung, and the peripheral surface 11a of each power roller 11 is output with the radially outer portion (outer peripheral portion) of the inner peripheral surface 2a of the input side disk 2. Each displacement shaft 23 is inclined so as to abut against the radially inner portion (center portion) of the inner peripheral surface 3a of the side disk 3 respectively. In other words, in the present embodiment, the fine groove 200 is provided in the contact area between the input / output side disks 2 and 3 and the power roller 11 that substantially corresponds to low speed (deceleration).

以上説明したように、本実施形態のトロイダル型無段変速機においては、油圧式の押圧装置12Aが用いられているため、変速比により最適な押し付け力を付与することができる。また、本実施形態においては、少なくとも入力側ディスク2の内周面2aの径方向内側部位および出力側ディスク3の内周面3aの径方向外側部位、すなわち、低速(減速)時にほぼ対応する入出力側ディスク2,3とパワーローラ11との間の接触領域に微細溝200が設けられているため、設計トラクション係数を上げることができる。そのため、押し付け力を下げることができるとともに、各部品(例えば、ディスク2,3、パワーローラ11、トラニオン15、シャフト1等)の耐性を向上させることができ、ひいては、変速機の小型化を達成することができる。   As described above, in the toroidal type continuously variable transmission according to the present embodiment, the hydraulic pressing device 12A is used, so that an optimal pressing force can be applied depending on the gear ratio. Further, in the present embodiment, at least the radially inner portion of the inner peripheral surface 2a of the input side disk 2 and the radially outer portion of the inner peripheral surface 3a of the output side disc 3, that is, an input substantially corresponding to low speed (deceleration). Since the fine groove 200 is provided in the contact area between the output side disks 2 and 3 and the power roller 11, the design traction coefficient can be increased. Therefore, the pressing force can be reduced and the resistance of each component (for example, the disks 2 and 3, the power roller 11, the trunnion 15, the shaft 1, etc.) can be improved, and consequently the transmission can be reduced in size. can do.

なお、微細溝200の粗さが大きい場合には、転動寿命が短くなる可能性があるため、トラクション面の全面に微細溝200を設けず、本実施形態のように、使用頻度が少なく且つ高荷重となる低速側のみに微細溝200を設けることが好ましい。これは、加工上においても有利である。すなわち、微細溝200では前述したようにその頭部202または角部204を丸めることが必要であり、そのための仕上げ工程を別に行なうことになるが、低速側のみに微細溝200を設けて仕上げ範囲を狭めれば、加工コストを下げることができるようになる。   In addition, since the rolling life may be shortened when the roughness of the fine groove 200 is large, the fine groove 200 is not provided on the entire surface of the traction surface, and the frequency of use is low as in this embodiment. It is preferable to provide the fine groove 200 only on the low speed side where the load is high. This is also advantageous in processing. That is, in the fine groove 200, as described above, it is necessary to round the head portion 202 or the corner portion 204, and a finishing process for that purpose is performed separately. However, the fine groove 200 is provided only on the low speed side to complete the finishing range. If the width is narrowed, the processing cost can be reduced.

本発明は、前述した実施形態に限定されず、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できることは言うまでもない。例えば、前述した実施形態では、ハーフトロイダル型の無段変速機に本発明が適用されているが、本発明は、図3に示すようなトラニオンを有さないフルトロイダル型の無段変速機にも適用することができる。すなわち、図3に示すフルトロイダル型の無段変速機において、入力側ディスク2の内周面2aの径方向内側部位と出力側ディスク3の内周面3aの径方向外側部位とにそれぞれ微細溝200を設けても良い。   It goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be implemented with various modifications without departing from the gist thereof. For example, in the embodiment described above, the present invention is applied to a half-toroidal continuously variable transmission, but the present invention is applied to a full toroidal continuously variable transmission having no trunnion as shown in FIG. Can also be applied. That is, in the full toroidal continuously variable transmission shown in FIG. 3, fine grooves are respectively formed in the radially inner portion of the inner peripheral surface 2a of the input side disk 2 and the radially outer portion of the inner peripheral surface 3a of the output side disc 3. 200 may be provided.

本発明の実施形態に係るハーフトロイダル型無段変速機の要部断面図である。It is principal part sectional drawing of the half toroidal type continuously variable transmission which concerns on embodiment of this invention. 図2のハーフトロイダル型無段変速機の要部拡大断面図である。FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a main part of the half-toroidal continuously variable transmission of FIG. 2. 変形例に係るフルトロイダル型無段変速機の要部断面図である。It is principal part sectional drawing of the full toroidal type continuously variable transmission which concerns on a modification. 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具体的構造の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the specific structure of the half toroidal type continuously variable transmission conventionally known. 図4のA−A線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the AA line of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 入力軸
2 入力側ディスク
2a 内周面
3 出力側ディスク
3a 内周面
11 パワーローラ
200 微細溝
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Input shaft 2 Input side disk 2a Inner peripheral surface 3 Output side disk 3a Inner peripheral surface 11 Power roller 200 Fine groove

Claims (1)

回転トルクが入力される入力軸と、それぞれの内周面同士を互いに対向させた状態で互いに同心的に且つ回転自在に前記入力軸に支持された入力側ディスクおよび出力側ディスクと、前記入力ディスクと前記出力側ディスクとの間に挟持されたパワーローラと、前記入出力側ディスクと前記パワーローラとの間に所定の押し付け力を付与する油圧式の押圧装置とを備えたトロイダル型無段変速機において、
少なくとも前記入力側ディスクの内周面の径方向内側部位および前記出力側ディスクの内周面の径方向外側部位にそれぞれ微細溝が設けられていることを特徴とするトロイダル型無段変速機。
An input shaft to which rotational torque is input, an input side disk and an output side disk supported on the input shaft so as to be concentrically and freely rotatable with their inner peripheral surfaces facing each other, and the input disk A toroidal-type continuously variable transmission comprising a power roller sandwiched between the output side disk and a hydraulic pressing device that applies a predetermined pressing force between the input / output side disk and the power roller. In the machine
A toroidal continuously variable transmission, characterized in that fine grooves are provided at least in the radially inner portion of the inner peripheral surface of the input side disk and in the radially outer portion of the inner peripheral surface of the output side disc.
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