JP2007010046A - 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 capable of reducing stress generated by an input shaft and increasing the allowable transmission torque of a variator. <P>SOLUTION: The toroidal type continuously variable transmission comprises a casing 200 incorporating a variator part which consists of the input shaft 18 to which rotating torque is input, an input side disc 2 and an output side disc 4 supported on the input shaft 18 mutually concentrically and rotatably with their inside faces opposing each other, and a power roller provided between the input side disc 2 and the output side disc 4 for transmitting the rotating force of the input side disc 2 to the output side disc 4 at a predetermined speed ratio. The input shaft 18 has the end located on the side of the output side disc 4 and non-rotatably supported on the casing 200 so as to receive only axial tensile force f1 operating on the input side disc 2. <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として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 as a transmission for automobiles and various industrial machines.

自動車用変速機として、図3および図4に略示するようなトロイダル型無段変速機を使用すること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、入力軸1と同心に入力側ディスク2を支持し、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の内側には、入力軸1並びに出力軸3に対し捻れの位置にある枢軸(傾転軸)5,5を中心として揺動するトラニオン6,6が設けられている。   In some cases, a toroidal continuously variable transmission as schematically shown in FIGS. 3 and 4 is used as an automobile transmission. This toroidal continuously variable transmission supports an input side disk 2 concentrically with an input shaft 1, and an output side disk 4 is fixed to an end of an output shaft 3 disposed concentrically with the input shaft 1. On the inner side of the casing containing the toroidal type continuously variable transmission, trunnions 6 and 6 are provided that swing around pivots (tilting shafts) 5 and 5 that are twisted with respect to the input shaft 1 and the output shaft 3. It has been.

また、各枢軸5,5を中心として各トラニオン6,6を揺動させることにより、これら各トラニオン6,6の中央部に支持された変位軸9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6,6の内側面から突出する変位軸9の先端部の周囲には、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、入力側および出力側の両ディスク2,4の間に挟持されている。なお、各変位軸9,9の基端部と先端部は、互いに偏心している。   Further, by swinging each trunnion 6, 6 about each pivot 5, 5, the inclination angle of the displacement shaft 9 supported at the center of each trunnion 6, 6 can be adjusted. A power roller 11 is rotatably supported around the tip of the displacement shaft 9 protruding from the inner surface of each trunnion 6, 6, and each power roller 11, 11 is provided on the input side and the output side. It is sandwiched between both disks 2 and 4. In addition, the base end part and the front-end | tip part of each displacement shaft 9 and 9 are mutually eccentric.

入力側および出力側の両ディスク2,4の互いに対向する内側面2a,4aの断面はそれぞれ、枢軸5を中心とする円弧或いはこのような円弧に近い曲線を回転させて得られる凹面を成している。そして、球状の凸面に形成された各パワーローラ11,11の周面11a,11aが各内側面2a,4aに当接されている。   The cross sections of the inner side surfaces 2a and 4a facing each other of the input and output side disks 2 and 4 each form a concave surface obtained by rotating an arc centering on the pivot 5 or a curve close to such an arc. ing. And the peripheral surface 11a, 11a of each power roller 11, 11 formed in the spherical convex surface is contact | abutted to each inner surface 2a, 4a.

入力軸1と入力側ディスク2との間には、ローディングカム式の押圧装置12が設けられている。この押圧装置12は、入力側ディスク2を出力側ディスク4に向けて弾性的に押圧している。また、押圧装置12は、入力軸1と共に回転するカム板(ローディングカム)13と、保持器14により保持された複数個(例えば4個)のローラ15,15とから構成されている。また、カム板13の片側面(図3および図4の左側面)には、周方向に亙って凹凸面であるカム面16が形成され、入力側ディスク2の外側面(図3および図4の右側面)にも同様のカム面17が形成されている。そして、複数個のローラ15,15は、入力軸1に対して放射方向に延びる軸を中心に回転できるように、支持されている。   Between the input shaft 1 and the input side disk 2, a loading cam type pressing device 12 is provided. The pressing device 12 elastically presses the input side disk 2 toward the output side disk 4. The pressing device 12 includes a cam plate (loading cam) 13 that rotates together with the input shaft 1 and a plurality of (for example, four) rollers 15 and 15 held by a cage 14. Further, a cam surface 16 that is an uneven surface is formed in the circumferential direction on one side surface (the left side surface in FIGS. 3 and 4) of the cam plate 13, and the outer surface of the input side disk 2 (see FIGS. 3 and 4). A similar cam surface 17 is also formed on the right side surface of FIG. The plurality of rollers 15 and 15 are supported so as to be rotatable about an axis extending in the radial direction with respect to the input shaft 1.

このような構成のトロイダル型無段変速機においては、入力軸1を回転させると、その回転に伴ってカム板13が回転し、カム面16によって複数個のローラ15,15が、入力側ディスク2の外側面に設けられたカム面17に押圧される。この結果、入力側ディスク2が複数のパワーローラ11,11に押圧されると同時に、1対のカム面16,17と複数個のローラ15,15の転動面との押し付け合いに基づいて、入力側ディスク2が回転する。そして、この入力側ディスク2の回転が、各パワーローラ11,11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に固定された出力軸3が回転する。   In the toroidal type continuously variable transmission having such a configuration, when the input shaft 1 is rotated, the cam plate 13 is rotated along with the rotation of the input shaft 1, and the plurality of rollers 15, 15 are connected to the input side disk by the cam surface 16. 2 is pressed by the cam surface 17 provided on the outer side surface of the head. As a result, the input-side disk 2 is pressed against the plurality of power rollers 11, 11, and at the same time, based on the pressing between the pair of cam surfaces 16, 17 and the rolling surfaces of the plurality of rollers 15, 15. The input side disk 2 rotates. Then, the rotation of the input side disk 2 is transmitted to the output side disk 4 via the power rollers 11 and 11, and the output shaft 3 fixed to the output side disk 4 rotates.

入力軸1と出力軸3との回転速度を変える場合であって、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5,5を中心として各トラニオン6,6を揺動させ、各パワーローラ11,11の周面11a,11aが、図3に示すように、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ように、各変位軸9,9を傾斜させる。   When the rotational speeds of the input shaft 1 and the output shaft 3 are changed, and when deceleration is performed between the input shaft 1 and the output shaft 3, the trunnions 6 and 6 are swung around the pivot shafts 5 and 5. As shown in FIG. 3, the peripheral surfaces 11 a and 11 a of the power rollers 11 and 11 are arranged near the center of the inner surface 2 a of the input disk 2 and the outer periphery of the inner surface 4 a of the output disk 4. The displacement shafts 9 and 9 are inclined so as to abut each other.

反対に、増速を行なう場合には、各トラニオン6,6を揺動させ、各パワーローラ11,11の周面11a,11aが、図4に示すように、入力側ディスク2の内側面2aの外周寄り部分と出力側ディスク4の内側面4aの中心寄り部分とにそれぞれ当接するように、各変位軸9,9を傾斜させる。各変位軸9,9の傾斜角度を図3と図4との中間にすれば、入力軸1と出力軸3との間で、中間の変速比が得られる。   On the other hand, when the speed is increased, the trunnions 6 and 6 are swung so that the peripheral surfaces 11a and 11a of the power rollers 11 and 11 have an inner surface 2a of the input side disk 2 as shown in FIG. Each of the displacement shafts 9 and 9 is inclined so as to come into contact with the outer peripheral portion and the central portion of the inner side surface 4 a of the output side disk 4. If the inclination angle of each of the displacement shafts 9 and 9 is intermediate between those shown in FIGS. 3 and 4, an intermediate gear ratio can be obtained between the input shaft 1 and the output shaft 3.

更に、図5および図6は、より具体化されたシングルキャビティ型のトロイダル型無段変速機を示している(例えば特許文献1参照)。ケーシング200内において、入力側ディスク2および出力側ディスク4はそれぞれ、入力軸18の周囲に、ニードル軸受19,19を介して、回転自在および軸方向に変位自在に支持されている。また、ローディングカム式の押圧装置12を構成するためのカム板13は、入力軸18の端部(図5の左端部)の外周面にスプライン係合されている。また、出力側ディスク4には出力歯車21がキー22により結合されており、これら出力側ディスク4と出力歯車21とが同期して回転するようになっている。   5 and 6 show a more specific single cavity type toroidal continuously variable transmission (see, for example, Patent Document 1). In the casing 200, the input side disk 2 and the output side disk 4 are supported around the input shaft 18 via needle bearings 19 and 19 so as to be rotatable and axially displaceable. The cam plate 13 for constituting the loading cam type pressing device 12 is spline-engaged with the outer peripheral surface of the end portion (left end portion in FIG. 5) of the input shaft 18. Further, an output gear 21 is connected to the output side disk 4 by a key 22 so that the output side disk 4 and the output gear 21 rotate in synchronization.

入力軸18に対し捻れの位置にある枢軸(傾転軸)5,5を中心として揺動する各トラニオン6,6は、支持板部7の長手方向(図6の左右方向)の両端部に、この支持板部7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8,8を有している。そして、この折れ曲がり壁部8,8によって、トラニオン6には、後述するパワーローラ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8,8の外側面(支持板部7と反対側の面)には、各枢軸5,5が互いに同心的に設けられている。   The trunnions 6 and 6 that swing about the pivots (tilting shafts) 5 and 5 that are twisted with respect to the input shaft 18 are provided at both ends of the support plate 7 in the longitudinal direction (left-right direction in FIG. 6). The support plate portion 7 has a pair of bent wall portions 8 and 8 formed in a state of being bent toward the inner surface side. The bent wall portions 8 and 8 form a recessed pocket portion P in the trunnion 6 for accommodating a power roller 11 described later. Further, the pivots 5 and 5 are concentrically provided on the outer side surfaces (surfaces opposite to the support plate portion 7) of the bent wall portions 8 and 8, respectively.

トラニオン6,6の両端部はそれぞれ、一対のリンク(ヨーク)23,23に対して揺動自在および軸方向(図6の左右方向)に変位自在に支持されている。また、リンク23,23は、支持ポスト99A,99Bによって支持されている。そして、各トラニオン6,6を構成する支持板部(芯部)7の中央部に形成された円孔10には、基端部9aと先端部9bとが互いに平行で且つ偏心した変位軸9の基端部9aが、回転自在に支持されている。また、各支持板部7の内側面から突出する各変位軸9の先端部9bの周囲には、パワーローラ11が回転自在に支持されている。   Both ends of the trunnions 6 and 6 are supported so as to be swingable and displaceable in the axial direction (left and right direction in FIG. 6) with respect to the pair of links (yokes) 23 and 23, respectively. The links 23 and 23 are supported by support posts 99A and 99B. And in the circular hole 10 formed in the center part of the support plate part (core part) 7 which comprises each trunnion 6 and 6, the displacement axis | shaft 9 with which the base end part 9a and the front-end | tip part 9b were mutually parallel and eccentric. The base end portion 9a is rotatably supported. A power roller 11 is rotatably supported around the distal end portion 9b of each displacement shaft 9 protruding from the inner side surface of each support plate portion 7.

なお、一対のトラニオン6,6毎に設けられた一対の変位軸9,9は、入力軸18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9,9の先端部9bが基端部9aに対して偏心している方向は、入力側および出力側の両ディスク2,4の回転方向に対して同方向(図6で左右逆方向)となっている。また、偏心方向は、入力軸18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18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18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 pair of displacement shafts 9 and 9 provided for each pair of trunnions 6 and 6 are provided at positions 180 degrees opposite to the input shaft 18. Further, the direction in which the distal end portion 9b of each of the displacement shafts 9 and 9 is eccentric with respect to the base end portion 9a is the same as the rotational direction of both the input side and output side discs 2 and 4 (FIG. 6). In the opposite direction). The eccentric direction is a direction substantially orthogonal to the direction in which the input shaft 18 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 18. As a result, even if each power roller 11, 11 tends to be displaced in the axial direction of the input shaft 18 due to elastic deformation of each component 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、各パワーローラ11,11の外側面と各トラニオン6,6を構成する支持板部7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。   In addition, a thrust rolling bearing is provided between the outer surface of each power roller 11, 11 and the inner surface of the support plate portion 7 constituting each trunnion 6, 6 in order from the outer surface side of the power roller 11. A ball bearing 24 and a thrust needle bearing 25 are provided. 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 of each power roller 11, and the outer ring raceway is formed on the inner side surface of each outer ring 28.

更に、各トラニオン6,6の一端部(図6の左端部)にはそれぞれ駆動ロッド29が結合されており、各駆動ロッド29の中間部外周面に駆動ピストン30が固設されている。そして、これら各駆動ピストン30はそれぞれ、駆動シリンダ31内に油密に嵌装されている。   Further, a drive rod 29 is coupled to one end portion (left end portion in FIG. 6) of each trunnion 6, 6, and a drive piston 30 is fixed to an outer peripheral surface of an intermediate portion of each drive rod 29. Each of these drive pistons 30 is fitted in the drive cylinder 31 in an oil-tight manner.

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18の回転は、押圧装置12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、一対のパワーローラ11,11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21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 18 is transmitted to the input-side disk 2 via the pressing device 12. Then, the rotation of the input side disk 2 is transmitted to the output side disk 4 via the pair of power rollers 11, 11, and the rotation of the output side disk 4 is further taken out from the output gear 21.

入力軸18と出力歯車21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30,30を互いに逆方向に変位させる。これら各駆動ピストン30,30の変位に伴って、一対のトラニオン6,6が互いに逆方向に変位する。例えば、図6の左側のパワーローラ11が同図の右側に、同図の右側のパワーローラ11が同図の左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と入力側ディスク2及び出力側ディスク4の内側面2a,4aとの当接部に作用する接線方向の力の向きが変化する。そして、この力の向きの変化に伴って、各トラニオン6,6が、リンク23,23に枢支された枢軸5,5を中心として、互いに逆方向に揺動する。   When the rotational speed ratio between the input shaft 18 and the output gear 21 is changed, the pair of drive pistons 30 and 30 are displaced in directions opposite to each other. As the drive pistons 30 and 30 are displaced, the pair of trunnions 6 and 6 are displaced in directions opposite to each other. For example, the power roller 11 on the left side in FIG. 6 is displaced to the right side in the figure, and the power roller 11 on the right side in the figure is displaced to the left side in the figure. As a result, the direction of the tangential force acting on the contact portions between the peripheral surfaces 11a and 11a of the power rollers 11 and 11 and the inner surfaces 2a and 4a of the input side disk 2 and the output side disk 4 changes. As the force changes, the trunnions 6 and 6 swing in directions opposite to each other about the pivots 5 and 5 pivotally supported by the links 23 and 23.

その結果、前述の図3および図4に示したように、各パワーローラ11,11の周面11a,11aと各内側面2a,4aとの当接位置が変化し、入力軸18と出力歯車21との間の回転速度比が変化する。また、これら入力軸18と出力歯車21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に付属の外輪28が、各変位軸9の基端部9aを中心として僅かに回動する。これら各外輪28の外側面と各トラニオン6を構成する支持板部7の内側面との間には、各スラストニードル軸受25が存在するため、前記回動は円滑に行なれる。したがって、前述のように各変位軸9,9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, as shown in FIG. 3 and FIG. 4 described above, the contact positions between the peripheral surfaces 11a and 11a of the power rollers 11 and 11 and the inner surfaces 2a and 4a change, and the input shaft 18 and the output gear are changed. The rotational speed ratio between 21 and 21 changes. When the torque transmitted between the input shaft 18 and the output gear 21 fluctuates and the amount of elastic deformation of each component changes, the power rollers 11 and 11 and the outer ring 28 attached to each power roller 11 Rotate slightly around the base end 9a of each displacement shaft 9. Since each thrust needle bearing 25 exists between the outer side surface of each outer ring 28 and the inner side surface of the support plate portion 7 constituting each trunnion 6, the rotation can be performed smoothly. Therefore, as described above, the force for changing the inclination angle of each displacement shaft 9, 9 can be small.

ところで、上記構成のシングルキャビティ型のトロイダル型無段変速機(例えば特許文献1)において、入力軸18は、ケーシング200に対して回転することにより、ローディングカム式の押圧装置12で発生する軸方向の力に伴って入力側ディスク2に作用する軸方向の力f1(以下、入力側ディスク軸方向力またはローディング反力と称する。)と、トルクとの両方を伝達する。そして、ローディング反力f1は、入力軸18を介してアンギュラ軸受70で支持される。
また、例えば特許文献2に開示されるように、トルクを伝達するトルク伝達軸と引張力を伝達する引張力伝達軸とを同軸上に配置し、引張力伝達軸をその中央部でリンクポストを介してケーシング200に対して支持することにより、押圧装置12で発生する軸方向力をケーシング200に対して全く伝達させない構造も知られている。
By the way, in the single cavity type toroidal continuously variable transmission (for example, Patent Document 1) having the above-described configuration, the input shaft 18 rotates with respect to the casing 200 to generate an axial direction generated by the loading cam type pressing device 12. The axial force f1 (hereinafter referred to as the input-side disk axial force or loading reaction force) acting on the input-side disk 2 and the torque are transmitted. The loading reaction force f <b> 1 is supported by the angular bearing 70 via the input shaft 18.
Further, for example, as disclosed in Patent Document 2, a torque transmission shaft that transmits torque and a tensile force transmission shaft that transmits tensile force are arranged on the same axis, and the tensile force transmission shaft has a link post at its center. A structure is also known in which the axial force generated by the pressing device 12 is not transmitted to the casing 200 at all by supporting the casing 200 via the casing 200.

特許第3503348号公報Japanese Patent No. 3503348 特開2001−108043号公報JP 2001-108043 A

しかしながら、特許文献1に開示されるような構造では、入力軸18がトルクおよび入力側ディスク軸方向力f1の両方を伝達し、入力軸18に発生する応力が高くなるため、ディスク2,4やパワーローラ11等から構成されるバリエータの許容伝達トルクの増大が制限されてしまう。無論、入力軸18の外径Rを大きくすることにより入力軸18に発生する応力を下げることは可能であるが、そうした場合には、ディスク2,4の内周面部位の肉厚Tが薄くなってしまう。図7(入力側ディスク2の内側面2aと出力側ディスク4の内側面4aとの間に形成されるキャビティ1つ当たりのパワーローラ数が2個の場合)および図8(キャビティ1つ当たりのパワーローラ数が3個の場合)に示すように、ディスク2,4は押圧装置12で発生する軸方向の力によって楕円状に変形し、ディスク2,4の内周面部位A,B(図8の場合には、A,B,C)には高い応力(引張力)が発生する(図7のS1,S2および図8のS1,S2,S3は、ディスク2,4とパワーローラ11との接触点を示している。)ため、ディスク2,4の内周面部位における肉厚Tが薄くなると、ディスク2,4の強度が低下し、結果として、許容伝達トルクの増大はあまり見込めない。また、トルク伝達の高密度化を図るために1キャビティ当たりのパワーローラ11の数を増やした場合(例えば図7における2個から図8における3個へと増大した場合)には、1接触点当たりの押付け力は同じであるため、軸力が増大し、この問題が顕著になる。   However, in the structure disclosed in Patent Document 1, the input shaft 18 transmits both the torque and the input-side disk axial force f1, and the stress generated in the input shaft 18 is increased. Increase in the allowable transmission torque of the variator composed of the power roller 11 or the like is limited. Of course, it is possible to reduce the stress generated in the input shaft 18 by increasing the outer diameter R of the input shaft 18, but in such a case, the thickness T of the inner peripheral surface portion of the disks 2, 4 is thin. turn into. 7 (when the number of power rollers per cavity formed between the inner surface 2a of the input side disk 2 and the inner side surface 4a of the output side disk 4 is two) and FIG. 8 (per cavity) As shown in (when the number of power rollers is three), the disks 2 and 4 are deformed into an elliptical shape by the axial force generated by the pressing device 12, and the inner peripheral surface portions A and B (see FIG. 8, high stress (tensile force) is generated in A, B, C) (S 1, S 2 in FIG. 7 and S 1, S 2, S 3 in FIG. Therefore, when the wall thickness T at the inner peripheral surface portion of the disks 2 and 4 decreases, the strength of the disks 2 and 4 decreases, and as a result, an increase in the allowable transmission torque cannot be expected. . Further, when the number of power rollers 11 per cavity is increased to increase the density of torque transmission (for example, when the number of power rollers 11 is increased from two in FIG. 7 to three in FIG. 8), one contact point Since the hit pressing force is the same, the axial force increases, and this problem becomes remarkable.

一方、特許文献2に開示されるような構造では、入力軸18が必ずどちらか一方のディスク2,4と逆方向に回転する(例えば、入力側ディスク2が入力軸18と同じ方向に回転し、出力側ディスク4が入力軸18と逆方向に回転する。)ため、入力軸18と逆方向に回転しているディスクの内周面部位に設けられた軸受19の転動体の自転速度が非常に高くなる。また、これに加え、前述したようにディスク2,4の内周面部位は押圧装置12で発生する軸方向の力によって楕円状に変形するため、前記軸受19の耐久性の悪化は避けられない。   On the other hand, in the structure disclosed in Patent Document 2, the input shaft 18 always rotates in the opposite direction to one of the disks 2 and 4 (for example, the input side disk 2 rotates in the same direction as the input shaft 18). Therefore, the rotation speed of the rolling element of the bearing 19 provided on the inner peripheral surface portion of the disk rotating in the direction opposite to the input shaft 18 is extremely high. To be high. In addition to this, as described above, the inner peripheral surface portions of the disks 2 and 4 are deformed into an elliptical shape by the axial force generated by the pressing device 12, so that the durability of the bearing 19 is inevitably deteriorated. .

また、特許文献2に開示される構造では、前記引張力伝達軸をその中央部で前記リンクポストを介してケーシング200に対して支持することにより押圧装置12で発生する軸方向の力をケーシング200に伝達しないようにしているため、引張力伝達軸は、必ず、前記リンクポストよりも入力側ディスク2側で入力側ディスク軸方向力(ローディング反力)f1を受けるだけでなく、前記リンクポストよりも出力側ディスク4側で、出力側ディスク軸方向力(入力側ディスク軸方向力f1に伴って出力側ディスク4に作用する軸方向の力)f2を受けることになる。このディスク2,4に作用する軸方向力f1、f2は等速状態では互いに等しいが、減速側では、入力側ディスク軸方向力f1よりも出力側ディスク軸方向力f2の方が大きく、増速側では、出力側ディスク軸方向力f2よりも入力側ディスク軸方向力f1の方が大きくなり、最減速時の出力側ディスク軸方向力f2が最大となってしまう。   Further, in the structure disclosed in Patent Document 2, the axial force generated by the pressing device 12 is supported by the casing 200 by supporting the tensile force transmission shaft at the center thereof with respect to the casing 200 via the link post. Therefore, the tensile force transmission shaft not only receives the input side disk axial force (loading reaction force) f1 on the input side disk 2 side than the link post, but also from the link post. On the output side disk 4 side, the output side disk axial force (axial force acting on the output side disk 4 with the input side disk axial direction force f1) f2 is received. The axial forces f1 and f2 acting on the disks 2 and 4 are equal to each other in the constant speed state, but on the deceleration side, the output-side disk axial force f2 is larger than the input-side disk axial force f1, and the speed increases. On the side, the input-side disk axial force f1 is larger than the output-side disk axial force f2, and the output-side disk axial force f2 at the time of maximum deceleration becomes maximum.

いずれにしても、特許文献2に開示された構成では、出力側ディスク軸方向力f2が作用するため、大きな引張力を考慮した設計を行なう必要があり、特許文献1の場合同様、バリエータの許容伝達トルクの増大が制限される。   In any case, in the configuration disclosed in Patent Document 2, since the output side disk axial force f2 acts, it is necessary to design in consideration of a large tensile force. Increase in transmission torque is limited.

本発明は、前記事情に鑑みて為されたもので、入力軸で発生する応力を下げることができ、バリエータの許容伝達トルクを増大させることが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 reduce the stress generated in the input shaft and increase the allowable transmission torque of the variator. And

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、前記入力側ディスクと前記出力側ディスクとの間に設けられ且つ前記入力側ディスクの回転力を所定の変速比で前記出力側ディスクに伝達する複数のパワーローラとから成るバリエータ部をケーシングに組み込んで成るトロイダル型無段変速機において、前記入力軸は、前記入力側ディスクに作用する軸方向の引張力のみを受けるように、前記出力側ディスクの側に位置するその端部が前記ケーシングに対して回転不能に支持されていることを特徴とする。   To achieve the above object, the toroidal continuously variable transmission according to claim 1 rotates concentrically and with an input shaft to which rotational torque is input and respective inner surfaces facing each other. An input-side disk and an output-side disk that are freely supported by the input shaft, and provided between the input-side disk and the output-side disk, and the rotational force of the input-side disk at a predetermined speed ratio on the output side In the toroidal-type continuously variable transmission in which a variator unit composed of a plurality of power rollers that transmit to a disk is incorporated in a casing, the input shaft receives only an axial tensile force acting on the input side disk. The end located on the output side disk is supported so as not to rotate with respect to the casing.

本発明のトロイダル型無段変速機では、入力軸がケーシングに対して回転せず、したがって、入力軸がトルクを伝達しない。そのため、入力軸には引張力(入力側ディスク軸方向力)しか作用せず(大きな引張力を引き起こす出力側ディスク軸方向力が作用せず)、結果的に、入力軸に発生する応力を下げることができる(入力軸は入力側ディスク軸方向力のみに耐え得れば良い。)。また、このように入力軸に発生する応力を下げることができれば、入力軸の径を大きくしてディスクの内周面部位の肉厚を薄くする必要も無くなり、バリエータ部の許容伝達トルクを増大させることができるようになる。また、入力軸が回転しないことから、ディスクの内周部に設けられる軸受における転動体の自転数も下がるため、この軸受の耐久性も十分確保することができる。   In the toroidal type continuously variable transmission of the present invention, the input shaft does not rotate with respect to the casing, and therefore the input shaft does not transmit torque. Therefore, only the tensile force (input-side disk axial force) acts on the input shaft (the output-side disk axial force that causes a large tensile force does not act), resulting in lowering the stress generated on the input shaft. (The input shaft need only be able to withstand the input side disk axial force.) If the stress generated in the input shaft can be reduced in this way, it is not necessary to increase the diameter of the input shaft and reduce the thickness of the inner peripheral surface portion of the disk, and increase the allowable transmission torque of the variator section. Will be able to. In addition, since the input shaft does not rotate, the number of rotations of the rolling elements in the bearing provided on the inner peripheral portion of the disk also decreases, so that the durability of the bearing can be sufficiently ensured.

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、本発明の特徴は、入力軸18の取付構造にあり、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3〜図8と同一の符号を付してその詳細な説明を省略することにする。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The feature of the present invention lies in the mounting structure of the input shaft 18, and other configurations and operations are the same as those of the conventional configuration and operation described above. Therefore, in the following, only the features of the present invention will be referred to. Other parts are denoted by the same reference numerals as those in FIGS. 3 to 8 and detailed description thereof is omitted.

図1は本発明の実施の形態を示している。図示のように、本実施形態において、入力軸18は、入力側ディスク2に作用する軸方向の引張力f1のみを受けるように、出力側ディスク4の側に位置するその端部がケーシング200に対して回転不能に支持されている。具体的には、入力軸18は、出力歯車21が配置される側のその端部が、ナット93によりケーシング200に対して支持されている。この場合、ナット93とケーシング200との間には、皿バネ90および介挿部材92が配置されている。なお、図中、符号72は、動力を入力するための駆動軸である。   FIG. 1 shows an embodiment of the present invention. As shown in the figure, in this embodiment, the input shaft 18 receives an axial tensile force f1 acting on the input-side disc 2 so that its end located on the output-side disc 4 side is on the casing 200. On the other hand, it is supported so that it cannot rotate. Specifically, the end of the input shaft 18 on the side where the output gear 21 is disposed is supported with respect to the casing 200 by a nut 93. In this case, a disc spring 90 and an insertion member 92 are disposed between the nut 93 and the casing 200. In the figure, reference numeral 72 denotes a drive shaft for inputting power.

このような構成において、駆動軸72により入力された動力(トルク)は、押圧装置12のカム板13とローラ15とを介して入力側ディスク2に伝達された後、パワーローラ11を介して出力側ディスク4および出力歯車21へと伝えられる。すなわち、入力軸18にトルクが伝達されることはない。また、入力軸18は入力側ディスク軸方向力f1のみを受け、出力側ディスク軸方向力f2は、出力歯車21およびアンギュラ軸受70を介して、ケーシング200に支持される。   In such a configuration, the power (torque) input by the drive shaft 72 is transmitted to the input disk 2 via the cam plate 13 and the roller 15 of the pressing device 12 and then output via the power roller 11. This is transmitted to the side disk 4 and the output gear 21. That is, torque is not transmitted to the input shaft 18. Further, the input shaft 18 receives only the input-side disk axial force f1, and the output-side disk axial force f2 is supported by the casing 200 via the output gear 21 and the angular bearing 70.

以上のように、本実施形態では、入力軸18がケーシング200に対して回転せず、したがって、入力軸18がトルクを伝達しない。そのため、入力軸18には引張力(入力側ディスク軸方向力f1)しか作用せず(大きな引張力を引き起こす出力側ディスク軸方向力f2が作用せず)、結果的に、入力軸18に発生する応力を下げることができる(入力軸18は入力側ディスク軸方向力f1のみに耐え得れば良い。)。また、このように入力軸18に発生する応力を下げることができれば、入力軸18の径を大きくしてディスク2,4の内周面部位の肉厚Tを薄くする必要も無くなり、バリエータ部の許容伝達トルクを増大させることができるようになる。また、入力軸18が回転しないことから、ディスク2,4の内周部に設けられる軸受19における転動体の自転数も下がるため、この軸受19の耐久性も十分確保することができる。   As described above, in the present embodiment, the input shaft 18 does not rotate with respect to the casing 200, and therefore the input shaft 18 does not transmit torque. Therefore, only the tensile force (input-side disk axial force f1) acts on the input shaft 18 (the output-side disk axial force f2 causing a large tensile force does not act), and as a result, the input shaft 18 generates (The input shaft 18 only needs to withstand only the input side disk axial force f1). In addition, if the stress generated in the input shaft 18 can be reduced in this way, it is not necessary to increase the diameter of the input shaft 18 and reduce the thickness T of the inner peripheral surface portion of the disks 2 and 4. The allowable transmission torque can be increased. Further, since the input shaft 18 does not rotate, the number of rotations of the rolling elements in the bearings 19 provided on the inner peripheral portions of the disks 2 and 4 also decreases, so that the durability of the bearings 19 can be sufficiently ensured.

図2は本発明の他の実施の形態を示している。図示のように、この実施形態では、入力軸18がナット93によりケーシング200に対して完全に固定されている。なお、図中、符号72Aは入力歯車である。
このような構成でも、前述した実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
FIG. 2 shows another embodiment of the present invention. As illustrated, in this embodiment, the input shaft 18 is completely fixed to the casing 200 by a nut 93. In the figure, reference numeral 72A denotes an input gear.
Even with such a configuration, it is possible to obtain the same effects as those of the above-described embodiment.

本発明は、シングルキャビティ型の様々な構成の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 a toroidal type continuously variable transmission of various configurations of a single cavity type.

本発明の実施形態に係る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 toroidal type continuously variable transmission which concerns on embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態に係る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 toroidal type continuously variable transmission which concerns on other embodiment of this invention. 従来から知られているトロイダル型無段変速機の基本的構成を最大減速時の状態で示す側面図である。It is a side view which shows the fundamental structure of the toroidal type continuously variable transmission conventionally known in the state at the time of maximum deceleration. 従来から知られているトロイダル型無段変速機の基本的構成を最大増速時の状態で示す側面図である。It is a side view which shows the basic structure of the toroidal type continuously variable transmission conventionally known in the state at the time of maximum acceleration. 従来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 conventional concrete structure. 図5のX−X線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the XX line of FIG. ローディング力によるディスクの変形状態(1キャビティ当たりのパワーローラ数が2個の場合)を示す概略図である。It is the schematic which shows the deformation | transformation state (when the number of power rollers per cavity is two) of the disk by loading force. ローディング力によるディスクの変形状態(1キャビティ当たりのパワーローラ数が3個の場合)を示す概略図である。It is the schematic which shows the deformation | transformation state (when the number of power rollers per cavity is 3) of the disk by loading force.

符号の説明Explanation of symbols

2 入力側ディスク
4 出力側ディスク
11 パワーローラ
18 入力軸
200 ケーシング
2 Input side disk 4 Output side disk 11 Power roller 18 Input shaft 200 Casing

Claims (1)

回転トルクが入力される入力軸と、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、前記入力側ディスクと前記出力側ディスクとの間に設けられ且つ前記入力側ディスクの回転力を所定の変速比で前記出力側ディスクに伝達する複数のパワーローラとから成るバリエータ部をケーシングに組み込んで成るトロイダル型無段変速機において、
前記入力軸は、前記入力側ディスクに作用する軸方向の引張力のみを受けるように、前記出力側ディスクの側に位置するその端部が前記ケーシングに対して回転不能に支持さ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 surfaces facing each other, and the input-side disk And a variator unit, which is provided between the output side disk and includes a plurality of power rollers that transmit the rotational force of the input side disk to the output side disk at a predetermined speed ratio. In a step transmission,
The input shaft is supported such that its end located on the output side disk is non-rotatable with respect to the casing so as to receive only an axial tensile force acting on the input side disk. A toroidal-type continuously variable transmission.
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