JP2008157285A

JP2008157285A - Toroidal type continuously variable transmission

Info

Publication number: JP2008157285A
Application number: JP2006343856A
Authority: JP
Inventors: Yuji Shimomura; 祐二下村
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2006-12-21
Filing date: 2006-12-21
Publication date: 2008-07-10
Anticipated expiration: 2026-12-21
Also published as: JP5003140B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a toroidal type continuously variable transmission capable of avoiding drop of lifetime accompanying poor backup by preventing insufficient backup of a power roller by a bearing accompanying oscillation of the power roller around a support shaft. SOLUTION: In this toroidal type continuously variable transmission, a thrust needle bearing 25 allowing oscillation of the power roller 11 and an outer ring 28 around a displacement shaft 23 is fitted and retained in the outer ring 28. Therefore, the thrust needle bearing 25 also moves together with the power roller 11 when the power roller 11 oscillates around the displacement shaft 23 and keeps offset against a trunnion 15 to transmit pressing force from an input side disk 2 to an output side disk 3. Consequently, a backup condition of the thrust needle bearing 25 against a raceway surface of a thrust ball bearing 24 does not change. COPYRIGHT: (C)2008,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 1 is rotatably supported inside the casing 50, and two input side disks 2, 2 and two output side disks 3 are disposed on the outer periphery of the input shaft 1. 3 is 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（ローディングカム）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（中間壁）１３に対しアンギュラ玉軸受１０７を介して支持されるとともに、この仕切壁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 driven to rotate by a drive shaft 22 via a loading cam type pressing device 12 provided between an input side disk 2 and a cam plate (loading cam) 7 located on the left side in the drawing. It has become. The output gear 4 is supported on a partition wall (intermediate wall) 13 formed by coupling two members via an angular ball bearing 107 and is supported in the casing 50 via the partition wall 13. Thus, while being able to rotate around the axis O of the input shaft 1, displacement in the direction of the axis O 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；トラクション面とも言う）２ａ，２ａと出力ディスク３，３の内側面（凹面；トラクション面とも言う）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. A power roller is provided between the inner side surfaces (concave surface; also referred to as a traction surface) 2a and 2a of the input side disks 2 and 2 and the inner side surfaces (concave surface; also referred to as a traction surface) 3a and 3a of the output disks 3 and 3. 11 (see FIG. 4) is rotatably held.

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）は、入力軸１の外周面に形成されたネジ部に螺合された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 a loading nut 9 screwed into a screw portion formed on the outer peripheral surface of the input shaft 1. 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、支持ポスト６４，６８を支点として揺動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 23A and 23B is supported by support posts 64 and 68 formed on the inner surface of the casing 50 so as to be able to swing around the support posts 64 and 68 as fulcrums. 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 A and 23 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（傾転軸）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８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は、パワーローラ１１を収容するための凹状の収容空間であるポケット部Ｐを形成している。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 includes a pair of trunnions that swing around a pair of pivots (tilting axes) 14 and 14 that are twisted with respect to the input shaft 1. 15 and 15 are provided. In FIG. 4, the input shaft 1 is not shown. Each trunnion 15, 15 is a pair of bent portions formed in a state of being bent toward the inner side surface of the support plate portion 16 at both ends in the longitudinal direction (vertical direction in FIG. 8) of the support plate portion 16 as the main body portion. Wall portions 20 and 20 are provided. Then, the trunnions 15 and 15 form a pocket portion P that is a concave accommodation space for accommodating the power roller 11 by the bent wall portions 20 and 20. 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には支軸としての変位軸２３の基端部（第１の軸部）２３ａが支持されている。そして、各枢軸１４，１４を中心として各トラニオン１５，１５を揺動させることにより、これら各トラニオン１５，１５の中央部に支持された変位軸２３の傾斜角度を調節できるようになっている。また、各トラニオン１５，１５の内側面から突出する変位軸２３の先端部（第２の軸部）２３ｂの周囲には、各パワーローラ１１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 23 as a support shaft 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（傾転軸受）３０を介して揺動自在（傾転自在）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の内周面は円筒面として、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２３Ｂは、球面ポスト６８およびこれを支持する駆動シリンダ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。 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 23A and 23B, and the pivot shafts 14 provided at both ends of the trunnion 15 are respectively provided in the support holes 18 with radial needle bearings ( A tilting bearing 30 is supported so as to be swingable (tiltable). 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 cylindrical. Support posts 64 and 68 are internally fitted as 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 23B is supported by the spherical post 68 and the drive for supporting the same. The upper cylinder body 61 of the cylinder 31 is swingably supported.

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、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（転動体）２６，２６と、これら各玉２６，２６を転動自在に保持する円環状の保持器２７と、円環状の外輪２８とから構成されている。また、各スラスト玉軸受２４の内輪軌道は各パワーローラ１１の外側面（大端面）に、外輪軌道は各外輪２８の内側面にそれぞれ形成されている。 Further, between the outer surface of the power roller 11 and the inner surface of the support plate portion 16 of the trunnion 15, a thrust ball bearing 24 that is a thrust rolling bearing, and a thrust needle bearing, in order from the outer surface side of the power roller 11. 25. Among these, the thrust ball bearing 24 supports the rotation of each power roller 11 while supporting the load in the thrust direction applied to each power roller 11. Each of such thrust ball bearings 24 includes a plurality of balls (rolling elements) 26, 26, an annular retainer 27 that holds the balls 26, 26 in a freely rolling manner, and an annular outer ring 28. It consists of and. Further, the inner ring raceway of each thrust ball bearing 24 is formed on the outer side surface (large end surface) of each power roller 11, and the outer ring raceway is formed on the inner side surface of each outer ring 28.

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

さらに、各トラニオン１５，１５の一端部(図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（オフセット）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（傾転）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 (offset) in opposite directions. 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 (tilt) 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（トラクション面）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 positions of the peripheral surfaces (traction surfaces) 11a and 11a of the power rollers 11 and 11 and the inner surfaces 2a and 3a change, and the rotational speed ratio between the input shaft 1 and the output gear 4 is changed. Change. Further, when the torque transmitted between the input shaft 1 and the output gear 4 fluctuates and the amount of elastic deformation of each component changes, the power rollers 11 and 11 and the outer rings attached to the power rollers 11 and 11 will be described. 28 and 28 slightly rotate around the base end portions 23a and 23a of the displacement shafts 23 and 23, respectively. Since the thrust needle bearings 25 and 25 exist between the outer side surfaces of the outer rings 28 and 28 and the inner side surfaces of the support plate portions 16 constituting the trunnions 15 and 15, respectively, the rotation is performed smoothly. Is called. Therefore, as described above, the force for changing the inclination angle of each displacement shaft 23, 23 can be small.

ところで、上記構成のトロイダル型無段変速機においては、前述したように、パワーローラ１１をバックアップする軸受として、すなわち、パワーローラ１１から各外輪２８に加わるスラスト荷重を支承しつつ、これらパワーローラ１１および外輪２８が各変位軸２３の基端部２３ａを中心として揺動することを許容する軸受として、スラストニードル軸受２５が、トラニオン１５の支持板部１６の内側面と外輪２８の外側面との間に介挿されている。そして、このようなスラストニードル軸受２５は、一般に、図５に示すように、その保持器２５ａの外周面がポケット部Ｐ側に面するトラニオン１５の内側面の両側に設けられた段差部１５ｓ，１５ｓに当てられてこれら段差部１５ｓ，１５ｓ間に嵌合支持されることによりガイドされている。すなわち、従来のスラストニードル軸受２５はトラニオン１５に対して位置決めされている（例えば、特許文献１参照）。 By the way, in the toroidal-type continuously variable transmission having the above-described configuration, as described above, the power roller 11 serves as a bearing for backing up the power roller 11, that is, while supporting the thrust load applied from the power roller 11 to each outer ring 28. As a bearing that allows the outer ring 28 to swing around the base end portion 23 a of each displacement shaft 23, a thrust needle bearing 25 is provided between the inner surface of the support plate portion 16 of the trunnion 15 and the outer surface of the outer ring 28. It is inserted in between. As shown in FIG. 5, the thrust needle bearing 25 generally has step portions 15 s provided on both sides of the inner surface of the trunnion 15 with the outer peripheral surface of the cage 25 a facing the pocket portion P. It is guided by being fitted and supported between the step portions 15s and 15s by being applied to 15s. That is, the conventional thrust needle bearing 25 is positioned with respect to the trunnion 15 (see, for example, Patent Document 1).

特許第３６６６２１６号公報Japanese Patent No. 3666216

しかしながら、このようにスラストニードル軸受２５がトラニオン１５側に対して位置決めされていると、押し付け力を入力側ディスク２から出力側ディスク３へ伝達するためにパワーローラ１１が変位軸２３を中心に揺動してパワーローラ１１がトラニオン１５に対してオフセットする際に、トラニオン１５に対して位置決めされたスラストニードル軸受２５とパワーローラ１１との位置もオフセットしてしまう。これにより、スラストニードル軸受２５のパワーローラ１１に対するバックアップが不十分になり、スラスト玉軸受２４の軌道面が変形して荷重分担が変化したり、接触角が変化してしまい、スラスト玉軸受２４やパワーローラ１１などの寿命が低下してしまう虞がある。 However, when the thrust needle bearing 25 is thus positioned with respect to the trunnion 15, the power roller 11 swings around the displacement shaft 23 in order to transmit the pressing force from the input side disk 2 to the output side disk 3. When the power roller 11 is moved and offset with respect to the trunnion 15, the positions of the thrust needle bearing 25 and the power roller 11 positioned with respect to the trunnion 15 are also offset. As a result, the backup of the thrust needle bearing 25 to the power roller 11 is insufficient, the raceway surface of the thrust ball bearing 24 is deformed, the load sharing is changed, and the contact angle is changed. There is a risk that the life of the power roller 11 and the like may be reduced.

本発明は、前記事情に鑑みて為されたもので、支軸を中心とするパワーローラの揺動に伴って軸受によるパワーローラのバックアップが不十分になることを防止し、バックアップ不良に伴う寿命低下を回避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 prevents the backup of the power roller by the bearing from becoming insufficient due to the swinging of the power roller around the support shaft, and the life due to the backup failure. An object of the present invention is to provide a toroidal-type continuously variable transmission that can avoid a decrease.

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、互いの内側面同士を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、これらの両ディスク間に挟持されるパワーローラと、前記入力側ディスクおよび前記出力側ディスクの中心軸に対して捻れの位置にあり且つ互いに同心的に設けられた一対の枢軸を中心に傾転するとともに、前記パワーローラを支軸を介して回転自在に支持するトラニオンと、前記パワーローラに加わるスラスト方向の荷重を支承する第１の軸受とを備え、前記第１の軸受は、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から成り、前記外輪と前記トラニオンとの間には、前記パワーローラから前記外輪に加わるスラスト荷重を支承しつつ前記パワーローラおよび前記外輪が前記支軸を中心として揺動することを許容する第２の軸受が配設されて成るトロイダル型無段変速機において、前記第２の軸受が前記外輪に嵌合保持されていることを特徴とする。 In order to achieve the object, the toroidal continuously variable transmission according to claim 1 includes an input side disk and an output side that are concentrically and rotatably supported with their inner side surfaces facing each other. A disk, a power roller sandwiched between the two disks, and a pair of pivots provided concentrically with each other at a twisted position with respect to the center axis of the input side disk and the output side disk A trunnion that tilts and rotatably supports the power roller via a support shaft, and a first bearing that supports a load in a thrust direction applied to the power roller. An inner ring formed by a power roller, an outer ring, and a plurality of rolling elements that roll between the inner ring and the outer ring. Between the outer ring and the trunnion, A toroidal continuously variable transmission in which a second bearing is provided that supports a thrust load applied to the outer ring from a power roller and allows the power roller and the outer ring to swing about the support shaft. The second bearing is fitted and held on the outer ring.

この請求項１に記載された発明においては、パワーローラおよび外輪が前記支軸を中心として揺動することを許容する前記第２の軸受が前記外輪に嵌合保持されているので、押し付け力を入力側ディスクから出力側ディスクへ伝達するためにパワーローラが支軸を中心に揺動してパワーローラがトラニオンに対してオフセットする際に、第２の軸受もパワーローラとともに移動し、したがって、第１の軸受の軌道面に対する第２の軸受のバックアップ状態が変化することがない（支軸を中心とするパワーローラの揺動に伴って第２の軸受によるパワーローラのバックアップ（支持）が不十分になることを防止できる）。すなわち、パワーローラが支軸を中心に揺動してパワーローラがトラニオンに対してオフセットする際に、第１の軸受の位置に対するスラストニードル軸受２５の位置が変化しない。そのため、第２の軸受のバックアップ不良に伴う第１の軸受等の寿命低下を回避することができる。 In the invention described in claim 1, since the second bearing that allows the power roller and the outer ring to swing around the support shaft is fitted and held in the outer ring, the pressing force is reduced. When the power roller swings about the support shaft to transmit from the input side disk to the output side disk, and the power roller is offset with respect to the trunnion, the second bearing also moves together with the power roller. The backup state of the second bearing with respect to the raceway surface of the first bearing does not change (the backup (support) of the power roller by the second bearing is insufficient as the power roller swings around the support shaft) Can be prevented). That is, when the power roller swings about the support shaft and the power roller is offset with respect to the trunnion, the position of the thrust needle bearing 25 relative to the position of the first bearing does not change. Therefore, it is possible to avoid a decrease in the life of the first bearing and the like due to the backup failure of the second bearing.

また、請求項２に記載されたトロイダル型無段変速機は、請求項１に記載された発明において、前記第２の軸受は、円環状の保持器を有するニードル軸受であり、前記保持器の内周面が前記外輪に設けられた段部に嵌合保持されてガイドされていることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the invention described in the first aspect, the second bearing is a needle bearing having an annular retainer. The inner peripheral surface is fitted and held by a step provided on the outer ring, and is guided.

この請求項２に記載された発明においては、第２の軸受の保持器の内周面が外輪に設けられた段部に嵌合保持されてガイドされているので、パワーローラ側に対する第２の軸受の保持状態が良好になり、オフセット時における第２の軸受とパワーローラとの一体移動を確実に実現してバックアップ状態の変動を確実に防止することができる。 In the second aspect of the invention, the inner peripheral surface of the cage of the second bearing is guided by being fitted and held by the step provided in the outer ring. The holding state of the bearing is improved, and the integral movement of the second bearing and the power roller at the time of offset can be reliably realized, and the fluctuation of the backup state can be reliably prevented.

本発明によれば、第２の軸受が外輪に嵌合保持されることによりパワーローラ側に位置決めされているため、変位軸を中心とするパワーローラの揺動に伴って軸受によるパワーローラのバックアップが不十分になることを防止でき、また、バックアップ不良に伴う寿命低下を回避できる。 According to the present invention, since the second bearing is positioned on the power roller side by being fitted and held on the outer ring, the power roller is backed up by the bearing as the power roller swings around the displacement shaft. Can be prevented from becoming insufficient, and a reduction in life due to a backup failure can be avoided.

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、本発明の特徴は、パワーローラに対する軸受の位置決め構造にあり、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ないし図５と同一の符号を付して簡潔に説明するに留める。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The feature of the present invention resides in the positioning structure of the bearing with respect to the power roller, and other configurations and operations are the same as those of the conventional configuration and operations described above. Therefore, only the features of the present invention will be described below. The other parts are simply described with the same reference numerals as in FIGS.

図１は本発明の第１の実施形態を示している。図示のように、本実施形態では、パワーローラ１１に加わるスラスト方向の荷重を支承する第１の軸受としてスラスト玉軸受２４が設けられ、このスラスト玉軸受２４の外輪２８が変位軸２３と一体になっている。また、外輪２８とトラニオン１５との間には、パワーローラ１１から外輪２８に加わるスラスト荷重を支承しつつパワーローラ１１および外輪２８が支軸としての変位軸２３の基端部２３ａを中心として揺動することを許容する第２の軸受としてのスラストニードル軸受２５が配設されている。 FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention. As shown in the figure, in this embodiment, a thrust ball bearing 24 is provided as a first bearing for supporting a load in the thrust direction applied to the power roller 11, and an outer ring 28 of the thrust ball bearing 24 is integrated with the displacement shaft 23. It has become. Further, between the outer ring 28 and the trunnion 15, while supporting the thrust load applied from the power roller 11 to the outer ring 28, the power roller 11 and the outer ring 28 swing around the base end portion 23a of the displacement shaft 23 as a support shaft. A thrust needle bearing 25 is provided as a second bearing that is allowed to move.

また、図示のように、スラストニードル軸受２５は外輪２８に嵌合保持されている。具体的には、スラストニードル軸受２５は、円環状の保持器２５ａとニードル（転動体）２５ｂとレース２５ｃとを備えており、保持器２５ａの内周面が外輪２８に設けられた段部２８ａに嵌合保持されている。この場合、保持器２５ａの内周面は段部２８ａの外面の段差部１３０に当接した状態でガイドされる。ニードル２５ｂは保持器２５ａに回転自在に保持されている。また、これらの保持器１５ａおよびニードル２５ｂとトラニオン１５の内側面との間に、レース２５ｃが配置されている。このレース２５ｃは、トラニオン１５の内側面の両側に設けられた段差部１５ｓ，１５ｓに嵌合されている。レース２５ｃの厚さ寸法は、段差部１５ｓの段差寸法より若干大きく形成されている。 As shown in the figure, the thrust needle bearing 25 is fitted and held on the outer ring 28. Specifically, the thrust needle bearing 25 includes an annular retainer 25a, a needle (rolling element) 25b, and a race 25c, and a step portion 28a in which an inner peripheral surface of the retainer 25a is provided on the outer ring 28. Is held fitted. In this case, the inner peripheral surface of the retainer 25a is guided in a state of being in contact with the stepped portion 130 on the outer surface of the stepped portion 28a. The needle 25b is rotatably held by the holder 25a. A race 25 c is disposed between the cage 15 a and the needle 25 b and the inner surface of the trunnion 15. The race 25c is fitted to step portions 15s and 15s provided on both sides of the inner surface of the trunnion 15. The thickness of the race 25c is formed slightly larger than the step size of the step portion 15s.

このように、本実施形態では、パワーローラ１１および外輪２８が変位軸２３を中心として揺動することを許容するスラストニードル軸受２５が外輪２８に嵌合保持されているため、押し付け力を入力側ディスク２から出力側ディスク３へ伝達するためにパワーローラ１１が変位軸２３を中心に揺動してパワーローラ１１がトラニオン１５に対してオフセットする際に、スラストニードル軸受２５もパワーローラ１１とともに移動し、したがって、スラスト玉軸受２４の軌道面に対するスラストニードル軸受２５のバックアップ状態が変化することがない（変位軸２３を中心とするパワーローラ１１の揺動に伴ってスラストニードル軸受２５によるパワーローラ１１のバックアップが不十分になることを防止できる）。すなわち、パワーローラ１１が変位軸２３を中心に揺動してパワーローラ１１がトラニオン１５に対してオフセットする際に、スラスト玉軸受２４の位置に対して適切に位置決めされたスラストニードル軸受２５の位置が変化しない。適切な位置とは、例えば、スラストニードル軸受２５のニードル２５ｂがスラスト玉軸受２４の軌道面（Ｐ．Ｃ．Ｄ：ピッチ円直径）に対応する位置にある場合などである。そのため、スラストニードル軸受２５のバックアップ不良に伴うスラスト玉軸受２４やパワーローラ１１などの寿命低下を回避することができる。 As described above, in this embodiment, the thrust needle bearing 25 that allows the power roller 11 and the outer ring 28 to swing around the displacement shaft 23 is fitted and held in the outer ring 28, so that the pressing force is applied to the input side. When the power roller 11 swings around the displacement shaft 23 to transmit from the disk 2 to the output side disk 3 and the power roller 11 is offset with respect to the trunnion 15, the thrust needle bearing 25 also moves together with the power roller 11. Therefore, the backup state of the thrust needle bearing 25 with respect to the raceway surface of the thrust ball bearing 24 does not change (with the oscillation of the power roller 11 about the displacement shaft 23, the power roller 11 by the thrust needle bearing 25). Can prevent backups from running out.) That is, the position of the thrust needle bearing 25 appropriately positioned with respect to the position of the thrust ball bearing 24 when the power roller 11 swings around the displacement shaft 23 and the power roller 11 is offset with respect to the trunnion 15. Does not change. The appropriate position is, for example, the case where the needle 25b of the thrust needle bearing 25 is at a position corresponding to the raceway surface (PCD: pitch circle diameter) of the thrust ball bearing 24. Therefore, it is possible to avoid a decrease in the life of the thrust ball bearing 24, the power roller 11, and the like due to a backup failure of the thrust needle bearing 25.

また、本実施形態では、スラストニードル軸受２５の保持器２５ａの内周面が外輪２８に設けられた段部２８ａに嵌合保持されてガイドされているため、パワーローラ１１側に対するスラストニードル軸受２５の保持状態が良好になり、オフセット時におけるスラストニードル軸受２５とパワーローラ１１との一体移動を確実に実現してバックアップ状態の変動を確実に防止することができる。 In the present embodiment, the inner peripheral surface of the retainer 25a of the thrust needle bearing 25 is fitted and held by the step portion 28a provided on the outer ring 28, so that the thrust needle bearing 25 with respect to the power roller 11 side is guided. Therefore, it is possible to reliably realize the integral movement of the thrust needle bearing 25 and the power roller 11 at the time of offset, thereby reliably preventing fluctuations in the backup state.

図２は本発明の第２の実施形態を示している。図示のように、本実施形態では、パワーローラ１１のオフセット方式が第１の実施形態と異なっている。すなわち、パワーローラ１１は、軸部（支軸）２３’によりトラニオン１５側に支持されるとともに、トラニオン１５に設けられた案内面１５０を転がるようにして変速機主軸方向に移動する。なお、それ以外の構成は第１の実施形態と同一である。すなわち、スラストニードル軸受２５は、円環状の保持器２５ａを有しており、この保持器２５ａの内周面が外輪２８に設けられた段部２８ａに嵌合保持されている。したがって、第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。 FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention. As illustrated, in the present embodiment, the offset method of the power roller 11 is different from that of the first embodiment. That is, the power roller 11 is supported on the trunnion 15 side by the shaft portion (support shaft) 23 ′ and moves in the transmission main shaft direction while rolling on the guide surface 150 provided on the trunnion 15. Other configurations are the same as those in the first embodiment. That is, the thrust needle bearing 25 has an annular retainer 25 a, and the inner peripheral surface of the retainer 25 a is fitted and held in a step portion 28 a provided on the outer ring 28. Therefore, the same effect as the first embodiment can be obtained.

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.

（ａ）本発明の第１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、（ｂ）は（ａ）のＸ２部の拡大断面図である。(A) Main part sectional drawing of the toroidal type continuously variable transmission which concerns on the 1st Embodiment of this invention, (b) is an expanded sectional view of the X2 part of (a). （ａ）本発明の第２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、（ｂ）は（ａ）のＸ３部の拡大断面図である。(A) Main part sectional drawing of the toroidal type continuously variable transmission which concerns on the 2nd Embodiment of this invention, (b) is an expanded sectional view of the X3 part of (a). 従来から知られているトロイダル型無段変速機の具体的構造の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the specific structure of the toroidal type continuously variable transmission conventionally known. 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. （ａ）は従来のトロイダル型無段変速機の要部断面図、（ｂ）は（ａ）のＸ１部の拡大断面図である。(A) is principal part sectional drawing of the conventional toroidal type continuously variable transmission, (b) is an expanded sectional view of the X1 part of (a).

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
１４枢軸
１５トラニオン
２３変位軸（支軸）
２３’ 軸部（支軸）
２４スラスト玉軸受（第１の軸受）
２５スラストニードル軸受（第２の軸受）
２５ａ保持器
２８外輪
２８ａ段部 2 Input side disk 3 Output side disk 11 Power roller 14 Axis 15 Trunnion 23 Displacement axis (support axis)
23 'shaft (support shaft)
24 Thrust ball bearing (first bearing)
25 Thrust needle bearing (second bearing)
25a Cage 28 Outer ring 28a Step

Claims

An input side disk and an output side disk that are supported concentrically and rotatably with the inner side surfaces facing each other, a power roller sandwiched between both the disks, the input side disk, and the A trunnion that tilts about a pair of pivots concentrically provided with respect to the central axis of the output-side disk and that rotatably supports the power roller via a support shaft; A first bearing that supports a load in a thrust direction applied to the power roller, and the first bearing rotates between an inner ring formed by the power roller, an outer ring, and the inner ring and the outer ring. A plurality of rolling elements that move, and a thrust load applied to the outer ring from the power roller is supported between the outer ring and the trunnion while supporting the power. In a toroidal continuously variable transmission in which a roller and a second bearing that allows the outer ring to swing about the support shaft are disposed, the second bearing is fitted and held on the outer ring. A toroidal-type continuously variable transmission.

The second bearing is a needle bearing having an annular retainer, and an inner peripheral surface of the retainer is fitted and held by a step portion provided in the outer ring, and is guided. The toroidal continuously variable transmission according to claim 1.