JP2008082360A - Toroidal type continuously variable transmission - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、例えば自動車用自動変速装置として、或いは、ポンプ等の各種産業機械の運転速度を調節する為の変速装置として利用する、トロイダル型無段変速機の改良に関し、大型化を防止しつつ、変速比幅の確保と高効率化(燃費向上)とを図るものである。 The present invention relates to an improvement of a toroidal continuously variable transmission that is used, for example, as an automatic transmission for an automobile or as a transmission for adjusting the operating speed of various industrial machines such as a pump, while preventing an increase in size. Therefore, it is intended to ensure the transmission gear ratio range and increase the efficiency (improvement of fuel consumption).
例えば特許文献1〜6に記載されている様に、自動車用自動変速装置として、トロイダル型無段変速機を使用する事が研究され、一部で実施されている。図3は、この様なトロイダル型無段変速機のうちのダブルキャビティ型と呼ばれるものを示している。このトロイダル型無段変速機は、特許請求の範囲に記載した回転軸である入力回転軸1の軸方向2個所位置に、それぞれが特許請求の範囲に記載した外側ディスクである1対の入力側ディスク2a、2bを支持している。これら両入力側ディスク2a、2bは、上記入力回転軸1に対し、それぞれがトロイド曲面(断面円弧形の凹面)であって特許請求の範囲に記載した軸方向片側面に相当する入力側内側面3、3同士を互いに対向させた状態で、互いに同心に、且つ、同期した回転を自在に支持している。
For example, as described in Patent Documents 1 to 6, the use of a toroidal type continuously variable transmission as an automatic transmission for automobiles has been studied and implemented in part. FIG. 3 shows a so-called double cavity type of such a toroidal type continuously variable transmission. This toroidal-type continuously variable transmission has a pair of input sides, each of which is an outer disk described in the claims, at two positions in the axial direction of the input rotary shaft 1 which is the rotary shaft described in the claims. The
又、上記入力回転軸1の中間部は、トロイダル型無段変速機を収納したケーシング4内に設置した隔壁部5に設けた通孔6を挿通している。この通孔6の内径側には、円筒状の出力筒7を、1対の転がり軸受8、8により回転自在に支持しており、この出力筒7の中間部外周面に出力歯車9を固設している。又、この出力筒7の両端部で上記隔壁部5の両外側面から突出した部分に、それぞれが特許請求の範囲に記載した内側ディスクに相当する1対の出力側ディスク10a、10bを、スプライン係合により、上記出力筒7と同期した回転を自在に支持している。この状態で、それぞれがトロイド曲面(断面円弧形の凹面)であって特許請求の範囲に記載した軸方向両側面に相当する、上記両出力側ディスク10a、10bの出力側内側面11、11が、上記両入力側内側面3、3に対向する。
Further, the intermediate portion of the input rotary shaft 1 is inserted through a through hole 6 provided in a partition wall portion 5 installed in a casing 4 housing a toroidal type continuously variable transmission. A cylindrical output cylinder 7 is rotatably supported by a pair of rolling bearings 8, 8 on the inner diameter side of the through hole 6, and an output gear 9 is fixed to the outer peripheral surface of the intermediate portion of the output cylinder 7. Has been established. Further, a pair of
又、上記入力回転軸1の周囲で上記入力側、出力側両内側面3、11同士の間部分(キャビティ)に、それぞれ複数個(一般的には2個又は3個)ずつのパワーローラ12、12を配置している。これら各パワーローラ12、12はそれぞれ、上記入力側、出力側両内側面3、11に当接(転がり接触)する周面13、13を球状凸面としたもので、特許請求の範囲に記載した支持部材に相当するトラニオン14、14の内側面に、回転及び若干の揺動変位自在に支持されている。又、これら各トラニオン14、14は、上記入力回転軸1に対し捩れの位置にある枢軸を中心とする揺動変位を自在に設けられている。
In addition, a plurality (generally two or three) of
上記入力側ディスク2a、2bと上記出力側ディスク10a、10bとの間の変速比を変える場合は、上記各トラニオン14、14を上記枢軸の軸方向(図3の表裏方向)に変位させる。この結果、上記各パワーローラ12、12の周面13、13と上記入力側、出力側各ディスク2a、2b、10a、10bの入力側、出力側各内側面3、11との転がり接触部(トラクション部)に作用する、接線方向の力の向きが変化(転がり接触部にサイドスリップが発生)する。そして、この力の向きの変化に伴って、上記各トラニオン14、14が上記枢軸を中心に揺動(傾斜)し、上記各パワーローラ12、12の周面13、13と上記入力側、出力側各ディスク2a、2b、10a、10bの入力側、出力側各内側面3、5との接触位置が変化する。
When changing the gear ratio between the
例えば図3に示す様に、上記各パワーローラ12、12の周面13、13を、上記入力側ディスク2a、2bの入力側内側面3、3の径方向内寄り部分と、上記出力側ディスク10a、10bの出力側内側面11、11の径方向外寄り部分とに転がり接触させれば、上記両ディスク2a、2b、10a、10b同士の間の変速比が減速側になる。これに対して、図3とは逆に、上記各パワーローラ12、12の周面13、13を、上記入力側ディスク2a、2bの入力側内側面3、3の径方向外寄り部分と、上記出力側ディスク10a、10bの出力側内側面11、11の径方向内寄り部分とに転がり接触させれば、上記両ディスク2a、2b、10a、10b同士の間の変速比が増速側になる。
For example, as shown in FIG. 3, the
上述の様なトロイダル型無段変速機の運転時には、エンジン等の動力源に繋がる駆動軸15により一方(図3の左方)の入力側ディスク2aを、ローディングカム式の押圧装置16を介して回転駆動する。この結果、前記入力回転軸1の両端部に支持された1対の入力側ディスク2a、2bが、互いに近づく方向に押圧されつつ同期して回転する。そして、この回転が、上記各パワーローラ12、12を介して上記両出力側ディスク10a、10bに伝わり、前記出力歯車9から取り出される。
During operation of the toroidal-type continuously variable transmission as described above, one
上述の様な図3に示した構造の場合、特許文献1に記載された構造と同様に、1対の転がり軸受8、8により、出力歯車9とこの出力歯車9と噛合する別の歯車17との噛合部に加わる荷重を支承しつつ、各出力側ディスク10a、10bの軸方向に関する位置決めを図っている(軸方向変位を阻止している)。即ち、上記両歯車9、17の噛合部には、これら両歯車9、17を構成するはすば歯車同士の噛合に基づき、スラスト荷重(アキシアル荷重)Fa及びラジアル荷重Frが加わる。又、このうちのスラスト荷重Faに基づき上記出力歯車9に、この出力歯車9を傾斜させる(倒す)方向のモーメントM(出力歯車9の中心軸と入力回転軸1の中心軸とをずらす方向のモーメント荷重M、出力歯車9のピッチ円直径を2Pとした場合にM=P・Fa)が加わる。上記各転がり軸受8、8は、上記各荷重Fa、Fr並びにモーメントMを支承しつつ、上記各出力側ディスク10a、10bの位置決めを図っている。但し、この様な構造の場合、上記各出力側ディスク10a、10b同士の間に上記出力歯車9並びに隔壁部5、更に、各転がり軸受8、8を設けている為、その分、トロイダル型無段変速機全体としての軸方向寸法が嵩む。
In the case of the structure shown in FIG. 3 as described above, similarly to the structure described in Patent Document 1, the output gear 9 and another
これに対して特許文献2には、図4に示す様に、出力側ディスク10を、1対の出力側ディスク10a、10b(図3)を結合固定した如き形状を有する単一の部材により構成すると共に、この出力側ディスク10の中間部外周面に出力歯車9aを設けた構造が記載されている。この様な構造の場合には、上述の図3に示した構造に比べ、出力歯車9並びに隔壁部5、各転がり軸受8、8(図3)が設けられていない分、トロイダル型無段変速機全体としての軸方向寸法の低減を図れる。但し、上記図4に示した構造の場合は、上記出力側ディスク10が軸方向に関して位置決めされていない(軸方向変位が阻止されていない)。この為、入力側、出力側各ディスク2a、2b、10の内側面3、11と各パワーローラ12、12の周面13、13との転がり接触部に付与される押し付け力が、各キャビティ同士の間で互いに異なる可能性がある。
On the other hand, in Patent Document 2, as shown in FIG. 4, the
即ち、ローディングカム式の押圧装置16が発生する押圧力に基づき、上記出力側ディスク10に加わる押し付け力は、それぞれのキャビティに存在する各パワーローラ12、12から等しく(互いに相殺される方向に)加わる。但し、上記出力側ディスク10には、この様な押し付け力の他、出力歯車9aとこの出力歯車9aと噛合する別の歯車17aとの噛合部で発生するスラスト荷重Faが加わる。そして、このスラスト荷重Faに基づき上記出力側ディスク10は、このスラスト荷重Faが加わる方向に変位する傾向となる。この為、このスラスト荷重Faが加わる側のキャビティの各転がり接触部の押し付け力が、同じく加わらない側の押し付け力に比べて大きくなる可能性がある。尚、特許文献3には、出力歯車並びにこの出力歯車と噛合する別の歯車とを、それぞれやまば歯車により構成した構造が記載されている。この様な構造を採用すれば、これらやまば歯車同士の噛合部で、噛合に基づくスラスト荷重Faを相殺(キャンセル)できると考えられる。但し、上記やまば歯車は加工が面倒で、コストが増大する可能性がある他、上記噛合に基づくスラスト荷重を完全に0にはできないと考える。即ち、上記やまば歯車を構成する、互いに逆方向に傾斜する歯同士の位相のずれに基づいて、上記噛合部にスラスト荷重Faが加わる可能性がある。
That is, based on the pressing force generated by the loading cam
これに対して、特許文献4には、図5に示す様に、一体型の出力側ディスク10を、入力側回転軸1の中間部周囲に、それぞれ1対ずつのラジアルニードル軸受18、18及びスラストニードル軸受19、19により回転自在に支持した構造が記載されている。即ち、ケーシング4aの内面に固定した1対の支柱20、20に対し、上記出力側ディスク10の小径側両端部を、上記各スラストニードル軸受19、19により支承すると共に、上記入力回転軸1の外周面と上記出力側ディスク10の内周面との間に、特許請求の範囲に記載したころ軸受に相当する上記各ラジアルニードル軸受18、18を設けた構造が記載されている。この様な特許文献4に記載された構造によれば、軸方向寸法の低減を図れる他、上記出力側ディスク10の軸方向に関する位置決めを、上記各スラストニードル軸受19、19により図れる。そして、これら各スラストニードル軸受19、19により、上記出力歯車9aの噛合部で発生するスラスト荷重Faを支持できる為、何れかのキャビティの各転がり接触部に加わる押し付け力が大きくなる事を防止できると考えられる。
On the other hand, in Patent Document 4, as shown in FIG. 5, an integrated
但し、この様な特許文献4に記載された構造の場合は、以下の様な不都合を生じる可能性がある。即ち、上記出力歯車9aの噛合部には、前述した様にスラスト荷重Faとラジアル荷重Fr(図3参照)が加わる。そして、このうちのスラスト荷重Faに基づいて、上記出力歯車9aを設けた出力側ディスク10に、この出力側ディスク10を傾斜させる(倒す)方向(出力側ディスク10の中心軸と入力回転軸1の中心軸とをずらす方向)のモーメントMが加わる。この様なモーメントMは、上記出力側ディスク10の小径側両端部と上記各支柱20、20との間に設けた上記各スラストニードル軸受19、19に、これらスラストニードル軸受19、19を構成する各ニードルをスキューさせる方向の力として加わる。この結果、これら各スラストニードル軸受19、19がスキューに基づき円滑に回転しにくくなり(出力側ディスク10の回転の妨げとなり)、伝達効率の低下を招く可能性がある。
However, in the case of the structure described in Patent Document 4 as described above, the following inconvenience may occur. That is, the thrust load Fa and the radial load Fr (see FIG. 3) are applied to the meshing portion of the
又、上記特許文献4には、上記各ラジアルニードル軸受18、18を省略すると共に、上記各スラストニードル軸受19、19に代えて、円すいころ軸受を採用した構造も記載されている。但し、この様な構造の場合は、上述した様なスキューの防止を図れたとしても、上記円すいころ軸受を上記出力側ディスク10の小径側両端部に設ける為、これら小径側両端部の径が大きくなる事が避けられない。そして、この様に小径側両端部の径が大きくなると、上記出力側ディスク10のトラクション面である出力側内側面11、11の径方向に関する幅が小さくなり、トロイダル無段変速機の変速比幅が小さくなる可能性がある。尚、上記出力側ディスク10の径を大きくし、上記出力側内側面(トラクション面)11、11の径方向に関する幅を確保する事も考えられるが、トロイダル型無段変速機の径方向寸法が増大し、全体として大型化する為、好ましくない。
Further, Patent Document 4 also describes a structure in which the
又、特許文献5には、1対の出力側ディスクを支持した出力筒を、ケーシングに設けた支柱の支持環に、1対のラジアル玉軸受により支持した構造が記載されている。但し、この構造の場合には、出力側ディスクが一体型でない為、軸方向寸法が大きくなる他、この出力側ディスクに加わる荷重を、上記1対のラジアル玉軸受のみで支持する為、これら各ラジアル玉軸受が大型化する可能性がある(許容荷重が大きいものにする必要がある)。そして、この様に各ラジアル玉軸受が大型化すると、これら各ラジアル玉軸受(を支持する支柱の支持環)と各パワーローラとが干渉し易くなり、変速比幅の低下を招く等、上述した特許文献4に記載された構造(円すいころ軸受を採用した構造)の場合と同様の不都合を生じる可能性がある。 Patent Document 5 describes a structure in which an output cylinder supporting a pair of output side disks is supported by a pair of radial ball bearings on a support ring of a support column provided in a casing. However, in the case of this structure, since the output side disk is not an integral type, the axial dimension is increased, and the load applied to the output side disk is supported only by the pair of radial ball bearings. There is a possibility that the radial ball bearing becomes large (it is necessary to make the allowable load large). When each radial ball bearing is increased in size as described above, the radial ball bearings (support rings of the supporting columns supporting the bearings) and the power rollers are likely to interfere with each other, resulting in a reduction in the gear ratio range. There is a possibility that the same inconvenience as in the case of the structure described in Patent Document 4 (a structure in which tapered roller bearings are employed) may occur.
本発明のトロイダル型無段変速機は、上述の様な事情に鑑みて、大型化、即ち、出力側ディスク等の内側ディスクの軸方向及び径方向の寸法の増大を抑えつつ、変速比幅の確保と高効率化(燃費向上)とを図れる構造を実現すべく発明したものである。 The toroidal-type continuously variable transmission of the present invention takes into account the above-mentioned circumstances, increasing the size, i.e., suppressing the increase in the axial and radial dimensions of the inner disk such as the output-side disk, while reducing the gear ratio width. It was invented to realize a structure capable of ensuring and improving efficiency (improvement of fuel consumption).
本発明のトロイダル型無段変速機は、例えば前述の図3〜5に示した従来構造と同様に、ケーシングと、回転軸と、1対の外側ディスクと、内側ディスクと、複数個の支持部材(トラニオン)と、複数個のパワーローラとを備える。
このうちのケーシングは、上記トロイダル型無段変速機を収納するものであり、上記回転軸は、このケーシング内に回転自在に支持されている。
又、上記各外側ディスクは、それぞれが断面円弧形である互いの軸方向片側面同士を対向させた状態で上記回転軸の両端部に、この回転軸と同期した回転を自在として支持されている。
又、上記内側ディスクは、上記回転軸の中間部周囲に、断面円弧形である軸方向両側面を、上記各外側ディスクの軸方向片側面に対向させた状態で、上記回転軸に対する相対回転を自在に支持されている。
The toroidal-type continuously variable transmission of the present invention includes, for example, a casing, a rotating shaft, a pair of outer disks, an inner disk, and a plurality of support members, as in the conventional structure shown in FIGS. (Trunnion) and a plurality of power rollers.
Of these, the casing houses the toroidal-type continuously variable transmission, and the rotating shaft is rotatably supported in the casing.
Each of the outer disks is supported on both ends of the rotating shaft so as to freely rotate in synchronization with the rotating shaft in a state where the axial side surfaces of the outer disks are opposed to each other. Yes.
Further, the inner disk rotates relative to the rotating shaft in a state in which both axial side surfaces having a circular arc cross section are opposed to one axial side surface of each outer disk around the intermediate portion of the rotating shaft. Is supported freely.
又、上記各支持部材は、軸方向に関して上記内側ディスクの軸方向両側面と各外側ディスクの軸方向片側面との間位置(それぞれのキャビティ内)にそれぞれ複数個ずつ、上記回転軸に対し捩れの位置にある枢軸を中心とする揺動変位を自在に設けられている。
又、上記各パワーローラは、上記各支持部材に回転自在に支持され、球状凸面としたそれぞれの周面を、上記内側ディスクの軸方向両側面と各外側ディスクの軸方向片側面とに当接(転がり接触)させている。
そして、上記内側ディスクの小径側端部を上記ケーシングの内面に固定した部材に対し、転がり軸受により回転自在に支持している。又、これと共に、上記内側ディスクを単一部材により構成した一体型のものとし、更に、この内側ディスクの外周縁部に動力伝達用の歯車を、この内側ディスクと同心に設けている。
尚、この歯車は、例えば前述の図4、5に示した従来構造の様に、上記内側ディスクと別体の部材とし、この内側ディスクに結合固定する事により構成する他、上記内側ディスクの外周縁部に直接形成する事もできる。
Each of the supporting members is twisted with respect to the rotating shaft in a plurality of positions (in the respective cavities) between the axial side surfaces of the inner disk and the axial side surfaces of the outer disks in the axial direction. Oscillating displacement about the pivot at the position is freely provided.
The power rollers are rotatably supported by the support members, and the circumferential surfaces of the spherical convex surfaces are in contact with both axial side surfaces of the inner disk and one axial side surface of each outer disk. (Rolling contact).
And the small diameter side edge part of the said inner side disk is rotatably supported with the rolling bearing with respect to the member which fixed to the inner surface of the said casing. At the same time, the inner disk is formed of a single member and is integrated, and a power transmission gear is provided concentrically with the inner disk on the outer peripheral edge of the inner disk.
This gear is constructed by, for example, a separate member from the inner disk as in the conventional structure shown in FIGS. 4 and 5 described above, and is coupled and fixed to the inner disk. It can also be formed directly on the periphery.
特に、本発明のトロイダル型無段変速機に於いては、上記転がり軸受をスラスト玉軸受(より好ましくは純スラスト玉軸受)にすると共に、上記回転軸の外周面と、この回転軸の外周面に対向する、上記内側ディスクの内周面との間に、少なくとも3個のころ軸受(例えばラジアルニードル軸受)を設ける。尚、これら各ころ軸受の数は、支承するラジアル荷重並びにモーメントの大きさに応じて設定する。具体的には、例えば上記ラジアル荷重が大きい程、上記内側ディスクの中央側に位置するころ軸受の数を増やす。
この場合により好ましくは、請求項2に記載した様に、上記各ころ軸受のうち、上記内側ディスクの小径側端部側に位置するころ軸受の各ころ(例えばニードル)のクラウニング量を、同じくこの内側ディスクの中央側に位置するころ軸受の各ころのクラウニング量に比べて大きくする。例えば、上記内側ディスクの軸方向両端部に位置する1対のころ軸受の各ころのクラウニング量を、残りのころ軸受の各ころのクラウニング量に比べて大きくする。
又、更に好ましくは、請求項3に記載した様に、上記各ころ軸受のうち、上記内側ディスクの小径側端部側に位置するころ軸受のラジアル隙間(外輪軌道の直径から、内輪軌道の直径ところの直径の2倍とを減じた値)を、同じくこの内側ディスクの中央側に位置するころ軸受のラジアル隙間に比べて小さくする。例えば、上記内側ディスクの軸方向両端部に位置する1対のころ軸受のラジアル隙間を、残りのころ軸受のラジアル隙間に比べて小さくする。
In particular, in the toroidal type continuously variable transmission of the present invention, the rolling bearing is a thrust ball bearing (more preferably a pure thrust ball bearing), and the outer peripheral surface of the rotating shaft and the outer peripheral surface of the rotating shaft. At least three roller bearings (for example, radial needle bearings) are provided between the inner peripheral surface of the inner disk and the inner disk. The number of these roller bearings is set according to the radial load to be supported and the magnitude of the moment. Specifically, for example, as the radial load is larger, the number of roller bearings located on the center side of the inner disk is increased.
In this case, more preferably, as described in claim 2, the crowning amount of each roller (for example, a needle) of the roller bearing located on the small-diameter side end portion side of the inner disk is also set to the same. Increase the crowning amount of each roller of the roller bearing located at the center of the inner disk. For example, the crowning amount of each roller of a pair of roller bearings positioned at both axial ends of the inner disk is made larger than the crowning amount of each roller of the remaining roller bearings.
Further preferably, as described in
上述の様に構成する本発明のトロイダル型無段変速機によれば、歯車の噛合に基づき内側ディスクに加わる荷重のうち、スラスト荷重を、1対のスラスト玉軸受により、同じくラジアル荷重並びにモーメントを、少なくとも3個のころ軸受により、それぞれ支承できる。又、これら各ころ軸受のうち、総てのころ軸受により上記ラジアル荷重を、同じく上記内側ディスクの小径側端部側に位置するころ軸受により上記モーメントを、それぞれ支承できる。この場合に、上記モーメントに基づき上記内側ディスクが倒れる(傾斜する)傾向になったとしても、上記各スラスト玉軸受は、前述した従来構造の様なスキューを生じない。この為、上記玉軸受が上記内側ディスクの回転の妨げとなる事はない(内側ディスクを円滑に回転させられる)。又、上記各スラスト玉軸受は、上記スラスト荷重のみを受ける為(ラジアル荷重並びにモーメントは各ころ軸受が支承する為)、これら各スラスト玉軸受を徒に大きなもの(負荷容量の大きなもの)にする必要がない。この為、上記内側ディスクの小径側端部の径が大きくなる事を防止でき、小径の内側ディスクでも十分な変速比幅を確保できる。この為、トロイダル型無段変速機が大型化する事を抑えつつ、変速比幅の確保と高効率化(燃費向上)とを図れる。 According to the toroidal type continuously variable transmission of the present invention configured as described above, among the loads applied to the inner disk based on the meshing of the gears, the thrust load is similarly applied to the radial load and the moment by the pair of thrust ball bearings. Each can be supported by at least three roller bearings. Of these roller bearings, the radial load can be supported by all the roller bearings, and the moment can be supported by the roller bearings located on the small-diameter end side of the inner disk. In this case, even if the inner disk tends to fall (tilt) based on the moment, the thrust ball bearings do not cause a skew unlike the conventional structure described above. For this reason, the ball bearing does not hinder the rotation of the inner disk (the inner disk can be smoothly rotated). Each thrust ball bearing receives only the above thrust load (radial load and moment are supported by each roller bearing), and each of these thrust ball bearings is made large (with a large load capacity). There is no need. For this reason, it can prevent that the diameter of the small diameter side edge part of the said inner side disk becomes large, and can ensure sufficient gear ratio width | variety also with a small diameter inner side disk. For this reason, it is possible to secure a gear ratio range and increase efficiency (improve fuel efficiency) while suppressing an increase in the size of the toroidal continuously variable transmission.
又、請求項2に記載した構成を採用した場合には、モーメントに基づき内側ディスクが倒れる(傾斜する)傾向になったとしても、内側ディスクの小径側端部側に位置するころ軸受の各ころの面圧を均一にする事ができ、かじりや過大面圧(エッジロード)の発生防止を図れる。この為、これら各ころ延いてはころ軸受の耐久性の向上を図れる。
又、請求項3に記載した構成を採用した場合には、内側ディスクの小径側端部側に位置する、ラジアル隙間が小さいころ軸受により、上記内側ディスクに加わる荷重のうちのモーメントを、積極的に支承する事ができる。そして、その分、他の軸受(他のころ軸受、玉軸受)に加わる荷重を低減でき、軸受の損失低減、耐久性の向上を図れる。
Further, when the configuration described in claim 2 is adopted, even if the inner disk tends to fall (tilt) due to the moment, each roller of the roller bearing positioned on the small diameter end side of the inner disk. The surface pressure can be made uniform, and the occurrence of galling and excessive surface pressure (edge load) can be prevented. For this reason, it is possible to improve the durability of each of these rollers.
Further, when the configuration described in
図1〜2は、本発明の実施の形態の1例を示している。尚、本例の特徴は、特許請求の範囲に記載した内側ディスクである出力側ディスク10の支持構造を工夫する事により、大型化を抑えつつ、変速比幅の確保と高効率化(燃費向上)とを図る点にある。その他の部分の構造及び作用は、前述の図3〜5に示した従来構造とほぼ同様であるから、重複する説明を省略若しくは簡略にし、以下、本例の特徴部分を中心に説明する。
1 and 2 show an example of an embodiment of the present invention. The feature of this example is that by devising the support structure of the
本例の場合は、上記出力側ディスク10の軸方向両側にそれぞれ存在する、各キャビティ内に、1対の支柱20a、20aを、ケーシング等の固定の部分にアクチュエータボディ21を介して支持した状態で設けている。そして、上記各支柱20a、20aの中間部に設けた支持環22、22に、上記出力側ディスク10の軸方向両端部を、特許請求の範囲に記載したスラスト玉軸受である純スラスト玉軸受23、23を介して回転自在に支持している。これら各純スラスト玉軸受23、23は、1対の軌道輪24a、24b同士の互いに対向する側面にそれぞれ設けた各軌道同士の間に、複数個の玉25、25を、保持器26により転動自在に保持した状態に設けて成り、接触角を90°としている。
In the case of this example, a state where a pair of
このうちの各軌道輪24a、24bの外側面(互いに反対側の側面)の内径寄り部分には、短円筒状の突条部27、27を、全周に亙って形成している。そして、これら各突条部27、27を、上記各支持環22、22及び上記出力側ディスク10の小径側両端部にがたつきなく内嵌する事により、上記各純スラスト玉軸受23、23の径方向に関する位置決めを図っている。又、一方の軌道輪24a、24aの外側面と上記各支持環22、22との間にシム板36、36を挟持して、上記各純スラスト玉軸受23、23の軸方向に関する位置決めを図っている。又、この状態で、これら各純スラスト玉軸受23、23に、所望の予圧を付与している。従って上記出力側ディスク10は、各キャビティ内に1対ずつ設けた上記各支柱20a、20a同士の間に、径方向及び軸方向に関する位置決めを図られた状態で、回転自在に支持されている。
Short
又、上述の様に支持された出力側ディスク10の中心部に設けた貫通孔28の内周面と、特許請求の範囲に記載した回転軸に相当する入力回転軸1の外周面との間に、それぞれが特許請求の範囲に記載したころ軸受に相当する、少なくとも3個(本例の場合は3個)のラジアルニードル軸受29a、29b、29cを設けている。これら各ラジアルニードル軸受29a、29b、29cはそれぞれ、外輪軌道30と、内輪軌道31と、それぞれが特許請求の範囲に記載したころに相当するニードル32、32と、保持器33とを備える。このうちの各外輪軌道30は、上記貫通孔28の内周面により構成している。又、上記内輪軌道31は、上記入力回転軸1の外周面に、この外周面から凹入する状態で設けた凹部34、34の底面により構成している。そして、この様なラジアルニードル軸受29a、29b、29cを、上記出力側ディスク10の軸方向両端部(小径側両端部)と、同じく軸方向中央部とに、それぞれ設けている。
Further, between the inner peripheral surface of the through
又、本例の場合は、上記各ラジアルニードル軸受29a、29b、29cうち、上記出力側ディスク10の軸方向両端部に位置する1対のラジアルニードル軸受29a、29bの各ニードル32、32のクラウニング量δa、δb (図2)を、同じく軸方向中央部に位置する(残りの)ラジアルニードル軸受29cの各ニードル32、32のクラウニング量δc に比べて、大きくしている(δa、δb >δc )。又、上記各ラジアルニードル軸受29a、29b、29cのうち、上記出力側ディスク10の軸方向両端部に位置する1対のラジアルニードル軸受29a、29bのラジアル隙間(外輪軌道30の直径から、内輪軌道31の直径とニードル32の軸方向中央部の直径の2倍とを減じた値)を、同じく軸方向中部に位置する(残りの)ラジアルニードル軸受29cのラジアル隙間に比べて、小さくしている。そして、この様なラジアルニードル軸受29a、29b、29cにより上記入力回転軸1を、上記出力側ディスク10に対し、回転自在に、且つ、軸方向の変位を自在に支持している。この様な入力回転軸1は、油圧式の押圧装置16aが発生する押圧力に応じて(押圧装置16aを構成する油圧室35の拡縮に応じて)、一方(図1の左方)の入力側ディスク2aに対し、他方(図1の右方)の入力側ディスク2bと共に、軸方向に変位する。
In the case of this example, among the
又、上記出力側ディスク10の外周縁部に、特許請求の範囲に記載した歯車に相当する、動力伝達用の出力歯車9bを、この出力側ディスク10と同心に設けている。本例の場合は、上記出力側ディスク10を、単一の部材により構成している。即ち、この出力側ディスク10を構成する、断面円弧形の凹面である出力側内側面11、11を、単一の部材の軸方向両側面に形成して、この出力側ディスク10を一体に形成している。又、本例の場合は、この様な出力側ディスク10の外周縁部に上記出力歯車9bを直接形成して、これら出力側ディスク10と出力歯車9bとを一体に形成している。この様な出力側ディスク10を造る場合は、1対のディスクを結合固定した如き形状を有する単一の素材に、切削、研削、熱処理等の必要な加工を施して、図1に示す様な出力側ディスク10とする。尚、この様な出力側ディスク10の製造方法に就いては、例えば特許文献6等に記載されている為、詳しい説明は省略する。
Further, an output gear 9b for power transmission corresponding to the gear described in the claims is provided concentrically with the
上述の様に構成する本例のトロイダル型無段変速機によれば、出力歯車9bの噛合に基づき出力側ディスク10に加わる荷重のうち、スラスト荷重を、1対の純スラスト玉軸受23、23により、同じくラジアル荷重並びにモーメントを、3個のラジアルニードル軸受29a、29b、29cにより、それぞれ支承する。又、これら各ラジアルニードル軸受29a、29b、29cのうち、総てのラジアルニードル軸受29a、29b、29cにより上記ラジアル荷重を、上記出力側ディスク10の小径側両端部側に位置する1対のラジアルニードル軸受29a、29bにより上記モーメントを、それぞれ支承している。この場合に、上記モーメントに基づき上記出力側ディスク10が倒れる(傾斜する)傾向となったとしても、上記各純スラスト玉軸受23、23を構成する玉は、前述した従来構造の様なスキューを生じる事はない。
According to the toroidal type continuously variable transmission of this example configured as described above, the thrust load among the loads applied to the
この為、これら各純スラスト玉軸受23、23が上記出力側ディスク10の回転の妨げとなる事はない(出力側ディスク10を円滑に回転させられる)。又、上記各純スラスト玉軸受23、23は、上記スラスト荷重のみを受ける為(ラジアル荷重並びにモーメントは各ラジアルニードル軸受29a、29b、29cが支承する為)、これら各純スラスト玉軸受23、23を徒に大きなもの(許容荷重の大きなもの)にする必要がない。又、これら各純スラスト玉軸受23、23の本体部分を、上記出力側ディスク10及び前記入力回転軸1と、径方向に重畳させる必要がない。この為、この出力側ディスク10の小径側両端部の径が大きくなる事を防止でき、小径の出力側ディスク10でも十分な変速比幅を確保できる。この為、トロイダル型無段変速機が大型化する事を抑えつつ、変速比幅の確保と高効率化(燃費向上)とを図れる。
尚、上記各純スラスト玉軸受23、23に代えて、スラストアンギュラ玉軸受を採用する事も考えられるが、この場合には、これらスラストアンギュラ玉軸受がラジアル荷重を受けてしまう場合があり、その分許容荷重の大きなものにする必要がある。又、同じ径の場合、スラスト荷重に対する許容量が、アンギュラ型に比べて純スラスト玉軸受の方が大きい為、この面からも、純スラスト玉軸受23、23を採用する事が好ましい。
Therefore, these pure
Although it is possible to adopt a thrust angular contact ball bearing instead of the pure
又、本例の場合は、上述の様に、上記各ラジアルニードル軸受29a、29b、29cの各ニードル32、32のクラウニング量δa 、δb 、δc (図2)を、上記出力側ディスクの軸方向に関する位置関係に応じて規制(δa 、δb >δc )している。この為、上記モーメントに基づき上記出力側ディスク10が倒れる(傾斜する)傾向となったとしても、上記各ラジアルニードル軸受29a、29b、29cの各ニードル32、32の面圧を均一にする事ができ、かじりや過大面圧(エッジロード)の防止を図れる。この為、これら各ニードル32、32延いては各ラジアルニードル軸受29a、29b、29cの耐久性の向上を図れる。
In the case of this example, as described above, the crowning amounts δ a , δ b , δ c (FIG. 2) of the
又、本例の場合は、上記各ラジアルニードル軸受29a、29b、29cのラジアル隙間に関しても、同じく上記出力側ディスク10の軸方向に関する位置関係に応じて規制している。即ち、この出力側ディスク10の小径側端部側に位置するラジアルニードル軸受29a、29bのラジアル隙間を小さくしている為、これらラジアルニードル軸受29a、29bにより、上記出力側ディスク10に加わるモーメントMを積極的に支持できる。そして、その分、他の軸受であるラジアルニードル軸受29c並びに純スラスト玉軸受23、23に加わる荷重を低減でき、これら各軸受29c、23の損失低減、耐久性の向上を図れる。
In the case of this example, the radial clearances of the
1 入力回転軸
2a、2b 入力側ディスク
3 入力側内側面
4、4a ケーシング
5 隔壁部
6 通孔
7 出力筒
8 転がり軸受
9、9a、9b 出力歯車
10、10a、10b 出力側ディスク
11 出力側内側面
12 パワーローラ
13 周面
14 トラニオン
15 駆動軸
16、16a 押圧装置
17、17a 別の歯車
18 ラジアルニードル軸受
19 スラストニードル軸受
20、20a 支柱
21 アクチュエータボディ
22 支持環
23 純スラスト玉軸受
24a、24b 軌道輪
25 玉
26 保持器
27 突条部
28 貫通孔
29a、29b、29c ラジアルニードル軸受
30 外輪軌道
31 内輪軌道
32 ニードル
33 保持器
34 凹部
35 油圧室
36 シム板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006260041A JP2008082360A (en) | 2006-09-26 | 2006-09-26 | Toroidal type continuously variable transmission |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2006260041A JP2008082360A (en) | 2006-09-26 | 2006-09-26 | Toroidal type continuously variable transmission |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008082360A true JP2008082360A (en) | 2008-04-10 |
Family
ID=39353444
Family Applications (1)
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JP (1) | JP2008082360A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015090208A (en) * | 2013-11-07 | 2015-05-11 | 日本精工株式会社 | Toroidal type non-stage transmission |
JP2015224699A (en) * | 2014-05-27 | 2015-12-14 | 日本精工株式会社 | Toroidal continuously variable transmission |
-
2006
- 2006-09-26 JP JP2006260041A patent/JP2008082360A/en active Pending
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