JP2006308035A - Toroidal type continuously variable transmission - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a toroidal type continuously variable transmission preventing contact of a retainer, an inner ring and an outer ring of a thrust bearing. <P>SOLUTION: In the toroidal type continuously variable transmission, the thrust bearing 24 is provided with the inner ring formed by a power roller 11, the outer ring 28, a plurality of a balls 26 rolling between the inner ring 11 and the outer ring 28, and the retainer 27 retaining a plurality of the balls 26. A rotary support member 40 enabling relative rotation of the retainer 7, the inner ring 11 and the outer ring 28 is provided between the retainer 27 and the inner ring 11, and the outer ring 28 respectively. Consequently, contact of the retainer 27, the inner ring 11 and the outer ring 28 are prevented. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

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3および図4に示すように構成されている。図3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. 3, 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4参照)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. Further, the power roller 11 (see FIG. 4) 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3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3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1d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 portion 2b is provided on the inner peripheral surface 2c of the input side disk 2 located on the right side in FIG. 3, and the step portion 1b provided on the outer peripheral surface 1a of the input shaft 1 is abutted against the step portion 2b. At the same time, the back surface (right surface in FIG. 3) 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 1d 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3のA−A線に沿う断面図である図4に示すように、ケーシング50の内側であって、出力側ディスク3,3の側方位置には、両ディスク3,3を両側から挟む状態で一対のヨーク23A,23Bが支持されている。これら一対のヨーク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。そして、後述するトラニオン15の両端部に設けられた枢軸14を揺動自在に支持するため、ヨーク23A,23Bの四隅には、円形の支持孔18が設けられるとともに、ヨーク23A,23Bの幅方向の中央部には、円形の係止孔19が設けられている。   As shown in FIG. 4, which is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 3, both the disks 3 and 3 are sandwiched from both sides inside the casing 50 and at the side positions of the output side disks 3 and 3. The pair of yokes 23A and 23B is supported in the state. The pair of yokes 23A and 23B are formed in a rectangular shape by pressing or forging a metal such as steel. In order to support pivots 14 provided at both ends of the trunnion 15 to be described later in a swingable manner, circular support holes 18 are provided at the four corners of the yokes 23A and 23B, and the width direction of the yokes 23A and 23B. A circular locking hole 19 is provided at the center of the.

一対のヨーク23A,23Bは、ケーシング50の内面の互いに対向する部分に形成された支持ポスト64,68により、僅かに変位できるように支持されている。これらの支持ポスト64,68はそれぞれ、入力側ディスク2の内側面2aと出力側ディスク3の内側面3aとの間にある第1キャビティ221および第2キャビティ222にそれぞれ対向する状態で設けられている。   The pair of yokes 23 </ b> A and 23 </ b> B are supported so as to be slightly displaceable by support posts 64 and 68 formed on portions of the inner surface of the casing 50 facing each other. These support posts 64 and 68 are provided so as to face the first cavity 221 and the second cavity 222, respectively, between the inner side surface 2a of the input side disk 2 and the inner side surface 3a of the output side disk 3. Yes.

したがって、ヨーク23A,23Bは、各支持ポスト64,68に支持された状態で、その一端部が第1キャビティ221の外周部分に対向するとともに、その他端部が第2キャビティ222の外周部分に対向している。   Therefore, the yokes 23 </ b> A and 23 </ b> B are supported by the support posts 64 and 68, and one end thereof faces the outer peripheral portion of the first cavity 221, and the other end faces the outer peripheral portion of the second cavity 222. is doing.

第1および第2のキャビティ221,222は同一構造であるため、以下、第1キャビティ221のみについて説明する。   Since the first and second cavities 221 and 222 have the same structure, only the first cavity 221 will be described below.

図4に示すように、ケーシング50の内側において、第1キャビティ221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4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、その本体部である支持板部16の長手方向(図4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。   As shown in FIG. 4, inside the casing 50, the first cavity 221 is provided with a pair of trunnions 15 and 15 that swing about a pair of pivots 14 and 14 that are twisted with respect to the input shaft 1. It has been. In FIG. 4, the input shaft 1 is not shown. Each trunnion 15, 15 is a pair of bent portions formed in a state where the trunnions 15, 15 are bent toward the inner side surface of the support plate 16 at both ends in the longitudinal direction (vertical direction in FIG. 4) of the support plate 16. Wall portions 20 and 20 are provided. 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(支持軸)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 central portion of the support plate portion 16, and a base end portion (first shaft portion) 23 a of a displacement shaft (support 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. In addition, each power roller 11 is rotatably supported around the tip end portion (second shaft portion) 23b of the displacement shaft 23 protruding from the inner surface of each trunnion 15, 15. 11 is sandwiched between the input disks 2 and 2 and the output 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、前述したように、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。前述したように、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、前述したように、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、支持ポスト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およ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, as described above, the pivot shafts 14 and 14 of the trunnions 15 and 15 are supported so as to be swingable with respect to the pair of yokes 23A and 23B and displaceable in the axial direction (vertical direction in FIG. 4). The trunnions 15 and 15 are restricted from moving in the horizontal direction by the yokes 23A and 23B. As described above, four circular support holes 18 are provided at the four corners of each of the yokes 23 </ b> A and 23 </ b> B. The pivot shafts 14 provided at both ends of the trunnion 15 are respectively provided in the support holes 18 with the radial needle bearings 30. It is supported so as to be able to swing through. Further, as described above, the circular locking hole 19 is provided in the central portion of the yokes 23A and 23B in the width direction (left and right direction in FIG. 4), and the inner peripheral surface of the locking hole 19 is spherical. Support posts 64 and 68 are internally fitted as concave surfaces. 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4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、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、このパワーローラ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、複数個ずつの玉26と、これら各玉26を転動自在に保持する円環状の保持器27と、内輪としてのパワーローラ11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 allows the rotation of the power roller 11 while supporting the load in the thrust direction applied to the power roller 11. Such a thrust ball bearing 24 includes a plurality of balls 26, an annular retainer 27 that holds the balls 26 in a freely rolling manner, a power roller 11 as an inner ring, and an annular outer ring 28. It is composed of 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28b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、内輪28aから外輪28bに加わるスラスト荷重を支承しつつ、これら内輪28aおよび外輪28b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 28b. Such a thrust needle bearing 25 supports the thrust load applied from the inner ring 28 a to the outer ring 28 b, and allows the inner ring 28 a and the outer ring 28 b to swing around the base end portion 23 a of each displacement shaft 23.

さらに、各トラニオン15,15の一端部(図4の下端部)にはそれぞれ駆動ロッド(枢軸14から延びる軸部)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 (shaft portions extending from the pivot shaft) 29 and 29 are respectively provided at one end portions (lower end portions in FIG. 4) of the trunnions 15 and 15, and outer peripheral surfaces of intermediate portions of the drive rods 29 and 29. The drive pistons (hydraulic pistons) 33, 33 are fixedly provided. 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、駆動軸22の回転は、押圧装置12を介して、各入力側ディスク2,2および入力軸1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 drive shaft 22 is transmitted to the input side disks 2 and 2 and the input shaft 1 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4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. 4 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およ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.

また、トロイダル型無段変速機の例として、例えば特許文献1および特許文献2に記載されているものが知られている。さらに、特許文献3には、合成樹脂製の保持器が記載されている。   As examples of the toroidal type continuously variable transmission, those described in Patent Document 1 and Patent Document 2, for example, are known. Furthermore, Patent Document 3 describes a cage made of synthetic resin.

特開2000−310308号公報JP 2000-310308 A 実用新案登録第2603559号公報Utility Model Registration No. 2603559 特許第3532663号公報Japanese Patent No. 3532663

ところで、パワーローラ11を支持するスラスト玉軸受24は、軸方向の荷重と回転支持のためのものであり、ラジアル軸受と異なり、全部の玉で荷重を支持することができるため、大きなキャパシティをもつことができるが、玉を転動自在に保持する円環板状の保持器は限られた空間(内輪(パワーローラ11)と外輪28との間の空間)に配置するため、厚さが決まってしまうので、強度向上等のために、厚さを厚くすることは困難である。このため、前記特許文献1に記載のもののように、保持器27の両面に油溝を設けると、その部分の肉厚が薄くなって破損の可能性がある。そのため、前記特許文献2に記載のもののように、保持器の両面に形成する油溝(潤滑油流路)の断面を単一円弧形にするなどの工夫を必要とし、保持器の加工に手間を要することになる。   By the way, the thrust ball bearing 24 that supports the power roller 11 is for axial load and rotational support, and unlike the radial bearing, it can support the load with all the balls, and therefore has a large capacity. The ring-shaped cage that holds the balls in a freely rolling manner is disposed in a limited space (a space between the inner ring (power roller 11) and the outer ring 28), and thus has a thickness. Therefore, it is difficult to increase the thickness in order to improve the strength. For this reason, when oil grooves are provided on both surfaces of the retainer 27 as in the case of the above-mentioned Patent Document 1, the thickness of the portion becomes thin and there is a possibility of breakage. Therefore, like the one described in Patent Document 2, it is necessary to devise such as making the cross section of the oil groove (lubricating oil flow path) formed on both surfaces of the cage into a single arc shape, and processing the cage. It will take time.

また、前記特許文献3に記載の樹脂製の保持器では、保持器に形成するポケットの断面形状を円弧面と、これと連続する円筒面に形成する際に、成形型のムリ抜きを行うことによって、円筒面の直径を円弧面で形成される球の直径より小さくできる。保持器のポケットの円弧面の部分に玉を挿入する場合は、円筒面側から玉を押し入れることによって行うことができ、また、挿入された玉をその脱落を防止して保持できる。しかし、合成樹脂以外の鋼製等の保持器では、円筒面の直径を円弧面で形成される球の直径より小さくすると、玉を挿入できないため、一方の円筒面の直径を円弧面で形成される球の直径とほぼ等しくするか、若干大きめにすることによって、玉を挿入した後、玉の脱落や出っ張りを防止するために、円筒面で形成される円筒の入口をかしめている。したがって、保持器の「かしめ」を有する面が、内輪または外輪に接触する可能性があり、保持器に焼き付きや摩耗が生じ易く、好ましくない。   Further, in the resin cage described in Patent Document 3, when forming the cross-sectional shape of the pocket formed in the cage on the circular arc surface and the continuous cylindrical surface, the mold is removed. Thus, the diameter of the cylindrical surface can be made smaller than the diameter of the sphere formed by the arc surface. When the ball is inserted into the circular arc surface portion of the cage pocket, the ball can be pushed in from the cylindrical surface side, and the inserted ball can be held while preventing its dropout. However, in a cage made of steel other than synthetic resin, if the diameter of the cylindrical surface is made smaller than the diameter of the sphere formed by the arc surface, a ball cannot be inserted, so the diameter of one cylindrical surface is formed by the arc surface. In order to prevent the ball from falling off or protruding after insertion of the ball by making it approximately equal to or slightly larger than the diameter of the sphere, the cylindrical entrance formed by the cylindrical surface is caulked. Therefore, the surface having the “caulking” of the cage may come into contact with the inner ring or the outer ring, and the cage is likely to be seized or worn, which is not preferable.

さらに、トロイダル型無段変速機の小型化を進めていくと、保持器を配置する空間が更に小さくなるので、それに伴って保持器を薄くする必要が生じ、保持器が破損する可能性もある。また、保持器は内輪と外輪との間に配置されるため、保持器が内輪または外輪のいずれか側に寄ってしまうと、保持器と、内輪または外輪との間の隙間が殆ど無くなってしまい、潤滑性が損なわれ、耐久性にバラツキが生じてしまう。   Furthermore, as the size of the toroidal-type continuously variable transmission is further reduced, the space for arranging the cage is further reduced. Accordingly, the cage needs to be thinned, and the cage may be damaged. . In addition, since the cage is disposed between the inner ring and the outer ring, if the cage approaches either the inner ring or the outer ring, there is almost no gap between the cage and the inner ring or the outer ring. , The lubricity is impaired, and the durability varies.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、スラスト軸受の保持器と内輪および外輪との接触を防止できる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 an object of the present invention is to provide a toroidal continuously variable transmission that can prevent contact between a retainer of a thrust bearing and an inner ring and an outer ring.

前記課題を解決するために、請求項1に記載のトロイダル型無段変速機は、それぞれの内側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支持された入力側ディスクおよび出力側ディスクと、これらの入力側ディスクおよび出力側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傾転するトラニオンと、このトラニオンに回転自在に支持された状態で、前記入力側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、このパワーローラと前記トラニオンの内側面との間に設けられ、パワーローラに加わるスラスト方向の荷重を支承するスラスト軸受とを備え、前記スラスト軸受は、前記パワーローラによって形成される内輪と、外輪と、これらの内輪および外輪との間で転動する複数の転動体と、これらの複数の転動体を保持する保持器とを備えているトロイダル型無段変速機において、前記保持器と前記内輪および外輪との間にそれぞれ、前記保持器と前記内輪および前記外輪とをそれぞれ相対的に回転可能とする回転支持部材が設けられていることを特徴とする。   In order to solve the above problems, the toroidal-type continuously variable transmission according to claim 1 includes an input-side disk and an output that are supported concentrically and rotatably with each inner surface facing each other. A side disc, a trunnion that tilts about a pivot that is twisted with respect to the central axis of the input side disc and the output side disc, and the input side disc that is rotatably supported by the trunnion. A power roller sandwiched between the output side disk and a thrust bearing provided between the power roller and the inner surface of the trunnion for supporting a load in a thrust direction applied to the power roller; The bearing includes an inner ring formed by the power roller, an outer ring, and a plurality of rolling elements that roll between the inner ring and the outer ring. In a toroidal continuously variable transmission that includes a cage that holds the plurality of rolling elements, the cage, the inner ring, and the outer ring are respectively disposed between the cage and the inner ring and the outer ring. Rotating support members that are relatively rotatable are provided.

ここで、前記保持器の材料は、一般に使用している鋼や合成樹脂のいずれでもよい。また、前記回転支持部材は、例えば、転がり軸受、滑り軸受等の軸受でもよく、さらには、フッ素樹脂等の低摩擦材でもよい。   Here, the material of the cage may be steel or synthetic resin that is generally used. The rotation support member may be a bearing such as a rolling bearing or a sliding bearing, or may be a low friction material such as a fluororesin.

請求項1に記載の発明においては、保持器と内輪および外輪との間にそれぞれ、回転支持部材が設けられているので、これらの回転支持部材によって、保持器と内輪との接触および保持器と外輪との接触を防止できる。したがって、保持器の焼き付きや摩耗を抑えることができるとともに、潤滑性も損なわれることがなく、耐久性に優れる。
また、保持器の両面に形成する油溝(潤滑油流路)の断面を単一円弧形にするなどの工夫が必要ないので、保持器の加工が容易となる。
さらに、保持器と内輪および外輪との間にそれぞれ、回転支持部材の存在によって隙間が確保されるので、保持器のポケットの入口に「かしめ」加工を施す必要がない。このため、保持器の加工が容易となるとともに、保持器の「かしめ」を有する面が、内輪または外輪に接触することに起因する保持器の焼き付きや摩耗を防止できる。
In the first aspect of the present invention, since the rotation support members are provided between the cage and the inner ring and the outer ring, respectively, the rotation support member makes contact between the cage and the inner ring and the cage. Contact with the outer ring can be prevented. Therefore, seizure and wear of the cage can be suppressed, and the lubricity is not impaired and the durability is excellent.
Further, since it is not necessary to devise such as making the cross section of the oil groove (lubricating oil flow path) formed on both surfaces of the cage into a single arc shape, the cage can be easily processed.
Further, since the clearance is secured by the presence of the rotation support member between the cage and the inner ring and the outer ring, it is not necessary to perform “caulking” processing at the entrance of the pocket of the cage. For this reason, it becomes easy to process the cage, and it is possible to prevent seizure and wear of the cage caused by the surface having the “caulking” of the cage coming into contact with the inner ring or the outer ring.

請求項2に記載のトロイダル型無段変速機は、請求項1に記載の発明において、前記回転支持部材は、前記転動体位置より保持器の内径側に設けられていることを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, the toroidal continuously variable transmission according to the first aspect of the present invention is characterized in that the rotation support member is provided closer to the inner diameter side of the cage than the rolling element position.

請求項2に記載の発明においては、回転支持部材が転動体位置より保持器の内径側に設けられているので、この回転支持部材に対する内輪および外輪の周速を小さく抑えることができ、よって、回転支持部材による損失を小さくすることができる。   In the invention according to claim 2, since the rotation support member is provided on the inner diameter side of the cage from the rolling element position, the peripheral speeds of the inner ring and the outer ring with respect to the rotation support member can be kept small. Loss due to the rotation support member can be reduced.

請求項3に記載のトロイダル型無段変速機は、請求項1または請求項2に記載の発明において、前記転動体を保持する前記保持器のポケットは、その内周面がポケットの軸方向と平行なストレート穴であることを特徴とする。   The toroidal type continuously variable transmission according to claim 3 is the invention according to claim 1 or claim 2, wherein the pocket of the cage for holding the rolling element has an inner peripheral surface thereof in an axial direction of the pocket. It is characterized by parallel straight holes.

請求項3に記載の発明においては、保持器と内輪および外輪との間にそれぞれ、回転支持部材が設けられており、保持器のポケットがストレート穴であるので、このストレート穴に設ける転動体によって保持器をその軸方向に拘束する必要がない。したがって、保持器を極力薄くできるので、保持器の小型化を図ることができる。また、ポケットがストレート穴であるので、ポケットの加工が容易であるとともに、加工精度が向上する。   In the invention according to claim 3, since the rotation support member is provided between the cage and the inner ring and the outer ring respectively, and the pocket of the cage is a straight hole, the rolling elements provided in the straight hole There is no need to restrain the cage in its axial direction. Therefore, since the cage can be made as thin as possible, the cage can be miniaturized. Further, since the pocket is a straight hole, the pocket can be easily processed and the processing accuracy is improved.

請求項4に記載のトロイダル型無段変速機は、請求項1〜請求項3のいずれかに記載に発明において、前記回転支持部材は、軸受であることを特徴とする。
軸受は、転がり軸受、滑り軸受等いずれの軸受でもよい。
A toroidal continuously variable transmission according to a fourth aspect is the invention according to any one of the first to third aspects, wherein the rotation support member is a bearing.
The bearing may be any bearing such as a rolling bearing or a sliding bearing.

請求項4に記載の発明においては、回転支持部材が軸受であるので、保持器と内輪および外輪とをそれぞれ相対的に容易に回転可能に支持できる。   In the invention according to claim 4, since the rotation support member is a bearing, the cage, the inner ring, and the outer ring can be relatively easily rotatably supported.

本発明のトロイダル型無段変速機によれば、保持器と、内輪および外輪との間に、それぞれ回転支持部材が設けられているので、これらの回転支持部材によって、保持器と内輪との接触および保持器と外輪との接触を防止できる。したがって、保持器の焼き付きや摩耗を抑えることができるとともに、耐久性に優れ、さらに保持器の加工が容易となる。   According to the toroidal type continuously variable transmission of the present invention, the rotation support members are provided between the cage and the inner ring and the outer ring, respectively, so that these rotation support members contact the cage and the inner ring. In addition, contact between the cage and the outer ring can be prevented. Therefore, seizure and wear of the cage can be suppressed, and the durability is excellent, and further, the cage is easily processed.

以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。なお、本発明はトロイダル型無段変速機におけるスラスト軸受の形態に特徴があり、その他の構成は従来技術と同様であるため、共通部部分についてはその図示と説明を省略し、スラスト軸受について説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The present invention is characterized by the form of the thrust bearing in the toroidal-type continuously variable transmission, and other configurations are the same as those of the prior art. Therefore, the illustration and explanation of the common portion are omitted, and the thrust bearing is described. To do.

(第1の実施の形態)
図1は本発明の第1の実施の形態を示すものである。
スラスト玉軸受(スラスト軸受)24は、内輪としてのパワーローラ11と、このパワーローラ11と同軸に設けられた外輪28と、これらのパワーローラ11と外輪28との間で転動する複数の玉(転動体)26と、これらの複数の玉を保持する保持器27とを備えている。スラスト玉軸受24の内輪軌道はパワーローラ11の外側面(大端面)に、外輪軌道は外輪28の内側面にそれぞれ形成されている。保持器27は、円環板状に形成されており、周方向に等角度間隔に形成された各ポケット27aに各玉26を転動自在に保持している。ポケット27aはその内周面がポケット27aの軸方向と平行なストレート穴となっている。また、ポケット27aの直径は、玉26の直径より若干大きくなっている。なお、ポケット27aは平面視において円形であってもよいし、矩形でもよい。
(First embodiment)
FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention.
The thrust ball bearing (thrust bearing) 24 includes a power roller 11 as an inner ring, an outer ring 28 provided coaxially with the power roller 11, and a plurality of balls that roll between the power roller 11 and the outer ring 28. (Rolling body) 26 and a cage 27 for holding these balls. The inner ring raceway of the thrust ball bearing 24 is formed on the outer side surface (large end surface) of the power roller 11, and the outer ring raceway is formed on the inner side surface of the outer ring 28. The cage 27 is formed in an annular plate shape, and holds each ball 26 in a freely rollable manner in each pocket 27a formed at equiangular intervals in the circumferential direction. The pocket 27a is a straight hole whose inner peripheral surface is parallel to the axial direction of the pocket 27a. Further, the diameter of the pocket 27 a is slightly larger than the diameter of the ball 26. The pocket 27a may be circular or rectangular in plan view.

保持器27とパワーローラ11との間には、回転支持部材40が設けられており、また保持器27と外輪28との間にも、同様の回転支持部材40が設けられている。回転支持部材40は、保持器27とパワーローラ11および外輪28bとをそれぞれ相対的に回転可能とするものである。本実施の形態では、この回転支持部材40は、円柱状のコロを用いたスラスト軸受である。また、回転支持部材40は、保持器27の玉26の位置より外周側に設けられている。   A rotation support member 40 is provided between the cage 27 and the power roller 11, and a similar rotation support member 40 is also provided between the cage 27 and the outer ring 28. The rotation support member 40 makes the cage 27, the power roller 11, and the outer ring 28b relatively rotatable. In the present embodiment, the rotation support member 40 is a thrust bearing using a cylindrical roller. The rotation support member 40 is provided on the outer peripheral side from the position of the ball 26 of the cage 27.

上記のようなスラスト玉軸受24では、保持器27とパワーローラ11および外輪28bとの間にそれぞれ、回転支持部材40が設けられているので、回転支持部材40によって、保持器27と内輪28aとの接触および保持器27と外輪28bとの接触を防止できる。したがって、保持器27の焼き付きや摩耗を抑えることができるとともに、潤滑性も損なわれることがなく、耐久性に優れる。
また、保持器27の両面に形成する油溝(潤滑油流路)の断面を単一円弧形にするなどの工夫が必要ないので、保持器27の加工が容易となる。
さらに、保持器27とパワーローラ11および外輪28bとの間の隙間がそれぞれ、回転支持部材40の存在によって一定に保持されるので、保持器27のポケット27aの入口に「かしめ」加工を施す必要がない。このため、保持器27の加工が容易となるとともに、保持器27の「かしめ」を有する面が、内輪または外輪に接触することに起因する保持器の焼き付きや摩耗を防止できる。
In the thrust ball bearing 24 as described above, the rotation support member 40 is provided between the retainer 27 and the power roller 11 and the outer ring 28b, and therefore the retainer 27 and the inner ring 28a are separated by the rotation support member 40. And the contact between the cage 27 and the outer ring 28b can be prevented. Therefore, seizure and wear of the cage 27 can be suppressed, and the lubricity is not impaired and the durability is excellent.
Further, since it is not necessary to devise such as making the cross section of the oil groove (lubricant oil flow path) formed on both surfaces of the cage 27 into a single circular arc shape, the cage 27 can be easily processed.
Furthermore, since the gaps between the cage 27 and the power roller 11 and the outer ring 28b are each held constant by the presence of the rotation support member 40, it is necessary to apply “caulking” to the entrance of the pocket 27a of the cage 27. There is no. For this reason, processing of the cage 27 is facilitated, and seizure and wear of the cage due to the surface having the “caulking” of the cage 27 coming into contact with the inner ring or the outer ring can be prevented.

加えて、保持器27のポケット27aがストレート穴であるので、このストレート穴に設ける玉26によって保持器27をその軸方向に拘束する必要がない。したがって、保持器27を極力薄くできるので、保持器27の小型化を図ることができる。また、ポケット27aがストレート穴であるので、ポケットの穴加工が容易であるとともに、加工精度が向上する。
また、回転支持部材40がスラスト軸受であるので、保持器27とパワーローラ11および外輪28bとをそれぞれ相対的に容易に回転可能に支持できる。
In addition, since the pocket 27a of the cage 27 is a straight hole, it is not necessary to restrain the cage 27 in the axial direction by the balls 26 provided in the straight hole. Therefore, since the cage 27 can be made as thin as possible, the cage 27 can be downsized. Moreover, since the pocket 27a is a straight hole, the hole of the pocket is easy and the processing accuracy is improved.
Further, since the rotation support member 40 is a thrust bearing, the retainer 27, the power roller 11, and the outer ring 28b can be relatively easily rotatably supported.

(第2の実施の形態)
図2は本発明の第2の実施の形態を示すものである。この図に示すスラスト玉軸受24が、図1に示すスラスト玉軸受24と異なる点は、回転支持部材40の配置位置であるので、以下ではこの点について説明し、他の共通部分については同一符号を付してその説明を省略する。
(Second Embodiment)
FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention. The thrust ball bearing 24 shown in this figure is different from the thrust ball bearing 24 shown in FIG. 1 in the arrangement position of the rotation support member 40. Therefore, this point will be described below, and other common parts have the same reference numerals. The description is omitted.

図2に示すように、回転支持部材40は、玉26の位置より保持器27の内径側に設けられている。保持器27と内輪28aの間に位置する回転支持部材40はスラスト軸受であり、このスラスト軸受を構成する複数の円柱状のコロは、パワーローラ11の大端面(外側面)に形成された軌道41に沿って転動可能である。また、保持器27と外輪28の間に位置する回転支持部材40も同様にスラスト軸受であり、このスラスト軸受を構成する複数の円柱状のコロは、外輪28の内側面に形成された軌道41に沿って転動可能である。   As shown in FIG. 2, the rotation support member 40 is provided on the inner diameter side of the cage 27 from the position of the ball 26. The rotation support member 40 positioned between the cage 27 and the inner ring 28a is a thrust bearing, and a plurality of cylindrical rollers constituting the thrust bearing are tracks formed on the large end surface (outer surface) of the power roller 11. 41 can be rolled. Similarly, the rotation support member 40 positioned between the cage 27 and the outer ring 28 is also a thrust bearing, and a plurality of cylindrical rollers constituting this thrust bearing are formed on a track 41 formed on the inner surface of the outer ring 28. It is possible to roll along.

本実施の形態では、上記第1の実施の形態と同様の効果を得ることができる他、回転支持部材40が玉26の位置より保持器27の内径側に設けられているので、この回転支持部材40に対するパワーローラ11および外輪28の周速、つまり、スラスト玉軸受24の周速小さく抑えることができ、よって回転支持部材40による損失を小さくすることができる。   In the present embodiment, the same effect as in the first embodiment can be obtained, and the rotation support member 40 is provided on the inner diameter side of the cage 27 from the position of the ball 26, so that the rotation support is provided. The peripheral speed of the power roller 11 and the outer ring 28 with respect to the member 40, that is, the peripheral speed of the thrust ball bearing 24 can be suppressed to be small, and therefore the loss due to the rotation support member 40 can be reduced.

なお、本実施の形態では、回転支持部材40を玉26の位置より保持器27の内径側に設けたが、これに加えてさらに回転支持部材40を玉26の位置より保持器27の外径側に設けてもよい。このようにすれば、保持器27とパワーローラ11および外輪28との間にそれぞれ、確実に隙間を確保することができるので、パワーローラ11、外輪28の回転がよりスムーズになる。   In this embodiment, the rotation support member 40 is provided on the inner diameter side of the cage 27 from the position of the ball 26. In addition to this, the rotation support member 40 is further arranged on the outer diameter of the cage 27 from the position of the ball 26. It may be provided on the side. In this way, a gap can be reliably secured between the retainer 27 and the power roller 11 and the outer ring 28, so that the rotation of the power roller 11 and the outer ring 28 becomes smoother.

また、上記2つの実施の形態では、回転支持部材40としてスラスト軸受を使用したが、軸受であれば、転がり軸受や滑り軸受のいずれの軸受を使用してもよい。
さらに、軸受に代えて、フッ素樹脂等の低摩擦材を使用してもよい。この場合、低摩擦材を保持器27の両側面にそれぞれ所定厚さ(パワーローラ11および外輪28に当接するに必要な厚さ)塗布してもよいし、低摩擦材が塗布された部材または低摩擦材で形成された部材を、保持器27とパワーローラ11および外輪28との間に設ければよい。
In the above two embodiments, a thrust bearing is used as the rotation support member 40. However, any bearing such as a rolling bearing or a sliding bearing may be used as long as it is a bearing.
Further, a low friction material such as a fluororesin may be used in place of the bearing. In this case, the low-friction material may be applied to both side surfaces of the cage 27 with a predetermined thickness (thickness necessary for contacting the power roller 11 and the outer ring 28), or a member coated with the low-friction material or What is necessary is just to provide the member formed with the low friction material between the holder | retainer 27, the power roller 11, and the outer ring | wheel 28. FIG.

本発明は、シングルキャビティ型やダブルキャビティ型などの様々なハーフトロイダル型無段変速機に適用することができる。   The present invention can be applied to various half-toroidal continuously variable transmissions such as a single cavity type and a double cavity type.

本発明の第1の実施の形態に係るトロイダル型無段変速機を示すもので、スラスト玉軸受部の縦断面図である。1 shows a toroidal continuously variable transmission according to a first embodiment of the present invention, and is a longitudinal sectional view of a thrust ball bearing portion. FIG. 本発明の第2の実施の形態に係るトロイダル型無段変速機を示すもので、スラスト玉軸受部の縦断面図である。The toroidal type continuously variable transmission which concerns on the 2nd Embodiment of this invention is shown, and is a longitudinal cross-sectional view of a thrust ball bearing part. 従来のトロイダル型無段変速機の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the conventional toroidal type continuously variable transmission. 図3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

2 入力側ディスク
3 出力側ディスク
11 パワーローラ(内輪)
14 枢軸
15 トラニオン
24 スラスト玉軸受(スラスト軸受)
26 玉(転動体)
27 保持器
27a ポケット
28 外輪
40 回転支持部材
2 Input side disk 3 Output side disk 11 Power roller (inner ring)
14 Axis 15 Trunnion 24 Thrust Ball Bearing (Thrust Bearing)
26 balls (rolling elements)
27 Cage 27a Pocket 28 Outer ring 40 Rotation support member

Claims (4)

それぞれの内側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支持された入力側ディスクおよび出力側ディスクと、これらの入力側ディスクおよび出力側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傾転するトラニオンと、このトラニオンに回転自在に支持された状態で、前記入力側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、このパワーローラと前記トラニオンの内側面との間に設けられ、パワーローラに加わるスラスト方向の荷重を支承するスラスト軸受とを備え、前記スラスト軸受は、前記パワーローラによって形成される内輪と、外輪と、これらの内輪および外輪との間で転動する複数の転動体と、これらの複数の転動体を保持する保持器とを備えているトロイダル型無段変速機において、
前記保持器と前記内輪および外輪との間にそれぞれ、前記保持器と前記内輪および前記外輪とをそれぞれ相対的に回転可能とする回転支持部材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。
The input side disk and the output side disk supported concentrically and rotatably with the respective inner side surfaces facing each other, and the twisted position with respect to the center axis of these input side disk and output side disk A trunnion that tilts around a pivot, a power roller that is rotatably supported by the trunnion, and is sandwiched between the input-side disk and the output-side disk, and the power roller and the trunnion A thrust bearing provided between the inner surface and supporting a load in a thrust direction applied to the power roller, the thrust bearing comprising: an inner ring formed by the power roller; an outer ring; and the inner ring and the outer ring A toroidal stepless variable motor comprising a plurality of rolling elements that roll between and a cage that holds the plurality of rolling elements. In the machine,
A toroidal-type continuously variable step is provided between the retainer and the inner ring and the outer ring, and a rotation support member that allows the retainer, the inner ring, and the outer ring to rotate relative to each other. transmission.
前記回転支持部材は、前記転動体位置より保持器の内径側に設けられていることを特徴とする請求項1に記載のトロイダル型無段変速機。   The toroidal continuously variable transmission according to claim 1, wherein the rotation support member is provided closer to the inner diameter side of the cage than the rolling element position. 前記転動体を保持する前記保持器のポケットは、その内周面がポケットの軸方向と平行なストレート穴であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のトロイダル型無段変速機。   The toroidal continuously variable transmission according to claim 1 or 2, wherein a pocket of the cage for holding the rolling element is a straight hole having an inner peripheral surface parallel to an axial direction of the pocket. . 前記回転支持部材は、軸受であることを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれかに記載にトロイダル型無段変速機。   The toroidal continuously variable transmission according to any one of claims 1 to 3, wherein the rotation support member is a bearing.
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