JP2008208939A - Toroidal type continuously variable transmission - Google Patents
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Abstract
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
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
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と出力側ディスク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
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
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
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
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
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
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(傾転)する一対のトラニオン15,15が設けられている。なお、図4においては、入力軸1の図示は省略している。各トラニオン15,15は、その本体部である支持板部16の長手方向(図4の上下方向)の両端部に、この支持板部16の内側面(パワーローラ11)側に折れ曲がる状態で形成された一対の折れ曲がり壁部20,20を有している。そして、この折れ曲がり壁部20,20によって、各トラニオン15,15には、パワーローラ11を収容するための凹状のポケット部Pが形成される。また、各折れ曲がり壁部20,20の外側面には、各枢軸14,14が互いに同心的に設けられている。
As shown in FIG. 4, inside the
支持板部16の中央部には円孔21が形成され、この円孔21には変位軸23の基端部(第1の軸部)23aが支持されている。そして、各枢軸14,14を中心として各トラニオン15,15を揺動(傾転)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
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支持ポスト64(球面ポスト)によって揺動自在に支持されており、下側のヨーク23Bは、支持ポスト68(球面ポスト)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
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
また、パワーローラ11の外側面とトラニオン15の支持板部16の内側面との間には、パワーローラ11の外側面の側から順に、スラスト転がり軸受であるスラスト玉軸受24と、スラストニードル軸受25とが設けられている。このうち、スラスト玉軸受24は、各パワーローラ11に加わるスラスト方向の荷重を支承しつつ、これら各パワーローラ11の回転を許容するものである。このようなスラスト玉軸受24はそれぞれ、複数個ずつの玉26,26と、これら各玉26,26を転動自在に保持する円環状の保持器27と、円環状の外輪28とから構成されている。また、各スラスト玉軸受24の内輪軌道は各パワーローラ11の外側面(大端面)に、外輪軌道は各外輪28の内側面にそれぞれ形成されている。
Further, between the outer surface of the
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
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。
なお、駆動ロッド29,29が設けられた枢軸14,14には、トラニオン15,15を同期して傾転させるための同期ワイヤ(同期ケーブル)が架け渡されるワイヤプーリ41が設けられている。
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
The
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
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
その結果、各パワーローラ11,11の周面11a,11aと各内側面2a,3aとの当接位置が変化し、入力軸1と出力歯車4との間の回転速度比が変化する。また、これら入力軸1と出力歯車4との間で伝達するトルクが変動し、各構成部材の弾性変形量が変化すると、各パワーローラ11,11およびこれら各パワーローラ11,11に付属の外輪28,28が、各変位軸23,23の基端部23a、23aを中心として僅かに回動する。これら各外輪28,28の外側面と各トラニオン15,15を構成する支持板部16の内側面との間には、それぞれスラストニードル軸受25,25が存在するため、前記回動は円滑に行われる。したがって、前述のように各変位軸23,23の傾斜角度を変化させるための力が小さくて済む。
As a result, the contact position between the
また、例えば、自動車の変速装置としてトロイダル型無段変速機を用いる場合に、上述のトロイダル型無段変速機の構成に遊星歯車機構を加えたものが知られているとともに実施されている。
ところで、上記構成のトロイダル型無段変速機において、トラニオン15,15の傾転角度すなわちトラニオン15,15に支持されたパワーローラ11,11の傾転角度が所定範囲を越えると、パワーローラ11,11の入力側および出力側ディスク2,3との接触部分(接触楕円)の一部が入力側ディスク2もしくは出力側ディスク3の内側面からはみ出した状態となる。この場合に、前記接触部分における面圧が高くなり、パワーローラ11,11や入力側および出力側ディスク2,3の耐久性が低下する。
For example, when a toroidal continuously variable transmission is used as a transmission of an automobile, a configuration in which a planetary gear mechanism is added to the configuration of the above-described toroidal continuously variable transmission is known and implemented.
By the way, in the toroidal-type continuously variable transmission having the above-described configuration, when the tilt angle of the
そこで、トラニオン15,15の傾転角度の範囲は、トラニオンの左右への傾転角度が大きくなった際に、トラニオン15,15に接触するストッパにより規制されている。
なお、トラニオン15,15が傾転した際にストッパが接触する接触部は、例えば、トラニオン15,15の折れ曲がり壁部20,20のちの一方の折れ曲がり壁部20,20の先端部の左右側面に形成されている。
Therefore, the range of the tilt angle of the
In addition, the contact part which a stopper contacts when the
なお、以下の説明では、トラニオン15の支持板部16を支持部16と称し、折れ曲がり壁部20,20を延出部20,20と称する。
そして、トラニオン15は、パワーローラ11の背面側から当該パワーローラ11を回転自在に支持する支持部16と、当該支持部16の枢軸14の軸方向の両端部それぞれから前方に延出し、前記パワーローラ11を間にして互いに対向するとともに、前記パワーローラ11の反対側となる外側面に前記枢軸14が設けられた一対の延出部20,20とを備えている。
In the following description, the
Then, the
そして、一対の前記延出部20,20のうちの一方の延出部の先端側の左右側面それぞれに、前記トラニオン15が傾転した際に、前記ストッパに接触してトラニオン15の傾転を止める接触部が設けられている(例えば、特許文献1参照)。
なお、延出部20の先端部は、先端に向かうほど幅が狭くなる概略台形状であり、パワーローラ11の回転中心の軸方向と直交する先端面と、台形の左右の斜辺となる傾斜した側面とからなり、この傾斜した側面が前記接触部となる。
Then, when the
Note that the distal end portion of the extending
また、トラニオン15の接触部は、ストッパに接触することから耐衝撃性や耐摩耗性を高めるための高周波焼き入れ等の表面硬化処理を行う必要がある。また、この場合にラジアルニードル軸受(傾転軸受)30により回転自在に支持されるトラニオン15の枢軸14の表面部もラジアルニードル軸受のニードルとの当接による磨耗を防止するために高周波焼き入れ等の表面硬化処理が行われる(例えば、特許文献2参照)。
Further, since the contact portion of the
また、上述のようにトラニオン15が左右のうちの一方に傾転した場合に変速比が増速側となり、他方に傾転した場合に変速比が減速側となるが、増速側と減速側とで傾転角の上限を異なるものとしたトロイダル型無段変速機が提案されている(例えば、特許文献3参照)。
Further, as described above, when the
しかしながら、トラニオンの枢軸が設けられる延出部に、トラニオンの傾転角度の範囲を規制するストッパと接触する接触部を設け、接触部と枢軸とに高周波加熱処理(焼き入れ)を行う場合に、接触部と枢軸とのうちの一方を先に処理し、他方を後に処理することになる。
この場合に、接触部と枢軸とが近接しているため、後の処理が先に処理した部位に影響する(例えば、焼きなますことになり、軟化してしまう)のを防ぐために処理が複雑化する。すなわち、高周波加熱処理における加熱条件や加熱仕様等が複雑になる。これにより、この高周波加熱処理が、トラニオン製造の作業効率上のネックになる懸念があった。
また、接触部に熱処理した場合に、熱処理変形することから、接触部を高精度に保つことが難しかった。
However, when the contact portion that contacts the stopper that regulates the range of the tilt angle of the trunnion is provided in the extending portion where the pivot shaft of the trunnion is provided, and the contact portion and the pivot shaft are subjected to high-frequency heat treatment (quenching), One of the contact portion and the pivot is processed first, and the other is processed later.
In this case, since the contact portion and the pivot axis are close to each other, the processing is complicated in order to prevent the subsequent processing from affecting the previously processed portion (for example, annealing and softening). Turn into. That is, the heating conditions and heating specifications in the high-frequency heat treatment become complicated. As a result, there is a concern that this high-frequency heat treatment becomes a bottleneck in the work efficiency of trunnion production.
In addition, when the contact portion is heat-treated, it is difficult to keep the contact portion with high accuracy because of heat treatment deformation.
また、ストッパおよび接触部の位置や形状の精度が必ずしも高くなく、トラニオンの傾転角度の規制範囲が高精度に規制されず、トラニオンの傾転角度が規制すべき傾転角度より僅かに大きくなってしまうような場合には以下のような問題が生じる。
すなわち、パワーローラの入力側もしくは出力側ディスクとの接触部分(接触楕円)の一部が入力側ディスクもしくは出力側ディスクの内側面からはみ出した状態となる可能性がある。この場合に、上述のように前記接触部分における面圧が高くなり、パワーローラや入力側および出力側ディスクの耐久性が低下する。ここで、前記接触部分の一部がディスクの内側面からはみ出さないようにするために、傾転角度の範囲を少し狭くすると、変速比の範囲が狭くなってしまうので、ディスクの内側面の径を大きくして、トラニオンが僅かに傾転角度の範囲を越えて傾転しても、接触部分の一部が内側面よりはみ出さないようにする必要がある。
In addition, the accuracy of the position and shape of the stopper and the contact portion is not necessarily high, the regulation range of the trunnion tilt angle is not regulated with high accuracy, and the tilt angle of the trunnion is slightly larger than the tilt angle to be regulated. In such a case, the following problems arise.
That is, a part of the contact portion (contact ellipse) of the power roller with the input side or output side disk may protrude from the inner side surface of the input side disk or output side disk. In this case, as described above, the surface pressure at the contact portion increases, and the durability of the power roller, the input side, and the output side disk decreases. Here, in order to prevent a part of the contact portion from protruding from the inner surface of the disc, if the tilt angle range is slightly narrowed, the speed ratio range is narrowed. It is necessary to increase the diameter so that even if the trunnion tilts slightly beyond the tilt angle range, a part of the contact portion does not protrude from the inner surface.
すなわち、トラニオンの傾転角度の範囲に誤差がある場合には、ディスクの径を大きくする必要がある。
ここで、例えば、トロイダル型無段変速機を、フロントエンジン、リアドライブとなるFRレイアウトの自動車に用いる場合に、駆動系がフロントのエンジンからリアの車輪の駆動軸に至るように配置されるため、左右のフロント席に座る乗員の足元となる位置の中央部にトロイダル型無段変速機を含むトランスミッションの一部が配置され、乗員の足元の空間を広くとるためには、前記トランスミッションを小型化する必要がある。
In other words, if there is an error in the range of the tilt angle of the trunnion, it is necessary to increase the disk diameter.
Here, for example, when the toroidal continuously variable transmission is used in an FR layout vehicle that is a front engine and a rear drive, the drive system is arranged from the front engine to the drive shaft of the rear wheels. A part of the transmission, including a toroidal-type continuously variable transmission, is placed in the center of the foot position of the occupant sitting on the left and right front seats. There is a need to.
また、トランスミッションの外径は、基本的にトロイダル型無段変速機の入力側および出力側ディスクの外径で決まるので、前記トランスミッションを小型化するためには、入力側および出力側ディスクの外径を小さくする必要がある。そして、上述のようにトラニオンの傾転角度の範囲が高精度で規制されない場合には、ディスクの内側面の径、すなわち、ディスクの外径を広くする必要があることから、ディスクの外径を小さくするには、トラニオンの傾転角度の範囲の規制を高精度にする必要がある。 In addition, the outer diameter of the transmission is basically determined by the outer diameter of the input side and output side disks of the toroidal-type continuously variable transmission. Therefore, in order to reduce the size of the transmission, the outer diameters of the input side and output side disks are determined. Need to be small. When the range of the tilt angle of the trunnion is not regulated with high accuracy as described above, it is necessary to increase the diameter of the inner surface of the disk, that is, the outer diameter of the disk. In order to reduce the size, it is necessary to accurately control the trunnion tilt angle range.
しかし、トラニオンの傾転角度の範囲の規制の精度を向上するためには、上述の接触部(トラニオン)やストッパの形状だけではなく、これらが取り付けられる各部材の形状や位置の精度も向上する必要がる。すなわち、傾転角度の範囲の規制の精度は、トロイダル型無段変速機の構成部品それぞれの精度の積み上げで決まってしまうため、各部品を高精度に加工する必要があり、これも作業効率向上のネック(障害)になる懸念があった。 However, in order to improve the accuracy of regulation of the range of the tilt angle of the trunnion, not only the shape of the contact portion (trunnion) and the stopper described above, but also the accuracy of the shape and position of each member to which these are attached is improved. I need it. In other words, the accuracy of the regulation of the tilt angle range is determined by the accumulation of the accuracy of each component of the toroidal-type continuously variable transmission, so it is necessary to process each component with high accuracy, which also improves work efficiency There was a concern that it would become a bottleneck.
また、減速側の傾転角度と増速側の傾転角度とを異なるものとする場合に、トラニオンの左右で接触部の形状が異なったり、それそれの接触部に接触するストッパの位置や形状が異なったりすることから、加工に手間がかかり、これも作業効率向上のネックになる懸念があった。 In addition, when the tilt angle on the deceleration side and the tilt angle on the acceleration side are different, the shape of the contact portion differs between the left and right sides of the trunnion, and the position and shape of the stopper that touches the contact portion. However, there was a concern that this would be a bottleneck in improving work efficiency.
本発明は、トラニオンの傾転角度の範囲を規制する構造を有し、製造時の作業効率の向上と傾転角度の規制における精度の向上とを図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 provides a toroidal continuously variable transmission that has a structure that regulates the range of the tilt angle of the trunnion and that can improve work efficiency during manufacture and improve accuracy in regulating the tilt angle. The purpose is to do.
前記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、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複数のパワーローラと、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、前記各パワーローラを回転自在に支持する複数のトラニオンと、前記トラニオンの傾転角度の範囲を規制するストッパとを備え、前記トラニオンは、前記パワーローラの背面側から当該パワーローラを回転自在に支持する支持部と、当該支持部の枢軸の軸方向の両端部それぞれから前方に延出し、前記パワーローラを間にして互いに対向するとともに、前記パワーローラの反対側となる外側面に前記枢軸が設けられた一対の延出部とを備え、一対の前記延出部のうちの一方の延出部の先端側の左右側面それぞれに、前記トラニオンが傾転した際に、前記ストッパに接触してトラニオンの傾転を止める接触部が設けられているトロイダル型無段変速機において、前記一方の延出部の先端側の左右側面にそれぞれ設けられる接触部のうちの少なくとも一方の接触部は、前記トラニオンとは別体に設けられ、前記トラニオンの延出部の先端側の側面に取り付けられる別体接触部であることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is directed to an input side disk and an output side disk that are supported concentrically and rotatably with their inner side surfaces facing each other. A plurality of power rollers sandwiched between the two disks, and tilt about a pair of pivots concentrically provided to each other and in a twisted position with respect to the center axis of the input side disk and the output side disk And a plurality of trunnions that rotatably support the power rollers, and a stopper that restricts the range of the tilt angle of the trunnions. The trunnions can rotate the power rollers from the back side of the power rollers. And a support portion that is supported on the shaft, and extends forward from both axial ends of the pivot of the support portion, facing each other with the power roller in between A pair of extending portions provided with the pivot on the outer surface on the opposite side of the power roller, and each of the left and right side surfaces on the distal end side of one extending portion of the pair of extending portions, In the toroidal-type continuously variable transmission provided with a contact portion that stops the tilt of the trunnion by contacting the stopper when the trunnion tilts, provided on the left and right side surfaces on the distal end side of the one extension portion, respectively. At least one of the contact portions to be provided is a separate contact portion that is provided separately from the trunnion and is attached to the side surface on the distal end side of the extension portion of the trunnion.
請求項2に記載の発明は、前記ストッパに接触した際の前記トラニオンの傾転角度が異なる複数の別体接触部から選択された別体接触部を前記トラニオンの延出部の先端側の側面に取り付けることにより、前記トラニオンの傾転角度の範囲を調整可能なことを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, a separate contact portion selected from a plurality of separate contact portions having different tilt angles of the trunnion when contacting the stopper is a side surface on the distal end side of the extension portion of the trunnion. By attaching to, the range of the tilt angle of the trunnion can be adjusted.
請求項1に記載のトロイダル型無段変速機によれば、ストッパに接触してトラニオンの傾転を止めるための接触部がトラニオンと別体の別体接触部となっているので、トラニオンの枢軸と、別体接触部とを表面加工処理(高周波焼き入れ)する場合に、それぞれ、別体の状態で行うことができるので、一方の表面加工処理が他方の表面加工処理に影響を与えることがなく、表面加工処理が複雑になることがなく、作業効率を向上することができる。 According to the toroidal-type continuously variable transmission according to claim 1, the contact portion for contacting the stopper to stop the tilting of the trunnion is a separate contact portion separate from the trunnion. In addition, when surface processing (high frequency quenching) is performed on the separate contact portion, each surface processing can be performed in a separate state, so that one surface processing can affect the other surface processing. In addition, the surface processing is not complicated, and the working efficiency can be improved.
また、延出部の左右側面にそれぞれ別体接触部を取り付け可能なので、例えば、前記ストッパに接触した際の前記トラニオンの傾転角度が異なる別体接触部を左右側面にそれぞれ取り付けるか、一方の側面だけに別体接触部を取り付けることで、容易に減速側の傾転角度の上限値と増速側の傾転角度の上限値とを異なるものとすることができる。 In addition, since separate contact portions can be attached to the left and right side surfaces of the extension portion, for example, separate contact portions having different tilt angles of the trunnion when contacting the stopper are respectively attached to the left and right side surfaces, By attaching the separate contact portion only to the side surface, the upper limit value of the tilt angle on the deceleration side and the upper limit value of the tilt angle on the acceleration side can be easily made different.
請求項2に記載のトロイダル型無段変速機によれば、取り付ける別体接触部を選択することにより、トラニオンの傾転角度の範囲を調整可能なことから、各部材の加工精度から生じる傾転角度の規制範囲の誤差を吸収することが可能な別体接触部を複数の別体接触部の中から選択して取り付けることにより、極めて高い精度で径端角度の範囲を規制することができる。また、この場合に、トラニオンの傾転角度の規制範囲の精度を向上するために、現状以上にトロイダル型無段変速機の各部材の精度を向上する必要がないので、傾転角度の規制範囲の精度の向上により作業効率の向上が困難になることがない。
According to the toroidal-type continuously variable transmission according to
また、傾転角度の規制範囲が高精度となることで、誤差分を見込んでディスクの外径を大きくする必要がなく、ディスクを必要最小限度の外径とすることが可能となり、トロイダル型無段変速機の小型化を図ることができる。これにより、トロイダル型無段変速機を備えた自動車のトランスミッションを小型化し、自動車のスペース効率を向上でき、例えば、FRレイアウトの自動車のフロント席の足元の空間を広くすることができる。 In addition, since the regulation range of the tilt angle is highly accurate, it is not necessary to increase the outer diameter of the disk in anticipation of errors, and the disk can be made to the minimum required outer diameter. Miniaturization of the step transmission can be achieved. Thereby, the transmission of the automobile provided with the toroidal type continuously variable transmission can be reduced in size, and the space efficiency of the automobile can be improved. For example, the space at the foot of the front seat of the automobile having the FR layout can be widened.
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、ヨークを支持するポストに取り付けられたストッパと、トラニオンの延出部に取り付けられて前記ストッパに当接する別体接触部との構造であり、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4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 is the structure of the stopper attached to the post supporting the yoke and the separate contact part attached to the extension part of the trunnion and abutting against the stopper. Since it is the same as the conventional configuration and operation described above, hereinafter, only the characteristic part of the present invention will be referred to, and other parts will be briefly described with the same reference numerals as those in FIGS. Keep on.
図1および図2は、本発明の実施形態を示している。図1および図2に示すように、トラニオン15には、従来と同様にパワーローラ11を回転自在に支持する支持部16と、支持部16の枢軸14の軸方向の両端部からそれぞれ前方に延出し、外側面に枢軸14が一体に設けられた延出部20,20を備えている。
また、延出部20,20は、その先端部が先端に行くほど幅が狭くなる概略台形状に形成され、台形の上辺となる先端面は、パワーローラ11の回転中心の中心軸方向とほぼ直交する平面とされ、その左右に台形の斜辺となる左右の側面202が形成されている。
また、この延出部20,20の先端部の側面202は、パワーローラ11の回転中心の中心軸方向に対して斜めとなり、かつ、枢軸14の軸方向と平行な平面となっている。
1 and 2 show an embodiment of the present invention. As shown in FIGS. 1 and 2, the
Further, the
Further, the
そして、一方の延出部20の先端部の左右側面202,202のうちの少なくとも一方には、トラニオン15が回転した際に、後述のストッパ210の第1当接面211に、第2当接面204を当接させる別体接触部203が取り付けられている。
なお、この例では、別体接触部203は、延出部20の側面202にボルト205を用いて締結されて取り付けられているが、延出部20の側面202への別体接触部203の取り付け方法はこれに限定されるものではなく、例えば、ピン、かしめ、ロウづけ等を用いることができる。
When at least one of the left and right side surfaces 202, 202 at the tip of one
In this example, the
そして、別体接触部203は、延出部20の側面202に面接触して取り付けられる取り付け面206、上述のストッパ210に当接する第2当接面204と、取り付け面206から第2当接面204に貫通する図示しないボルト孔と、ボルト孔に連通してボルト205の頭部が収容される座ぐり穴207とを備えている。
The
また、第2当接面204は、トラニオン15に回転自在に支持されるパワーローラ11が変速比の中立位置(例えば、パワーローラ11の回転中心の軸方向がディスク2,3の回転中心の軸方向(入力軸1の軸方向)に直交する位置)となった状態からトラニオン15が傾転して予め設定された中立位置から傾転角度の上限値に達した場合に、ストッパ210の第1当接面211と面接触するように設定されている。
Further, the
そして、図2(b)に示す取り付け面206と、第2当接面204との角度θは、上述のように設定される第2当接面204と、取り付け面206が面接触する延出部20の先端側の側面202との角度差となる。
なお、図1および図2には、一方の延出部20の先端部の左右の側面202,202のうちの一方の側面だけに、別体接触部203が取り付けられているが、基本的には、両方の側面202,202に別体接触部203が取り付けられる。
The angle θ between the
In FIG. 1 and FIG. 2, the
但し、トラニオン15の減速方向への傾転角度の上限値と、増速方向への傾転角度の上限値を異なるものとするために、別体接触部203を用いる場合には、一方の延出部20の先端側の左右側面202,202のうちの一方の側面202にだけ、別体接触部203を取り付け、他方の側面202は、トラニオン15が回転した際に、直接ストッパ210と接触する第2当接面となり、この他方の側面202をトラニオン15と一体の接触部とする場合がある。また、トラニオン15の減速方向への傾転角度の上限値と、増速方向への傾転角度の上限値を異なるものとする場合に、上述の取り付け面206と第2当接面がなす角度θが異なる二つの別体接触部をそれぞれ延出部20の側面202,202に取り付けるものとしてもよい。
However, in order to make the upper limit value of the tilt angle of the
ストッパ210は、板状の部材からなり、例えば、互いに対向する一対のトラニオン15,15の中央部にある上下の支持ポスト64,68のうちの別体接触部203が取り付けられた上下いずれかの延出部20に対応する支持ポスト64,68に固定されている。従来周知の上下一体型の支持ポストの場合に、支持ポストの上端部もしくは下端部にストッパ210が固定される。
また、ストッパ210は、支持ポスト64,68から左右方向にそれぞれ配置されたトラニオン15,15に向かって延出する概略矩形板状の部材となっている。
The
The
そして、ストッパ210の左端部が、一対のトラニオン15,15のうちの一方に対応し、右端部が他方に対応している。
そして、ストッパ210の端部は、加工を容易とするため、延出部20の右側面202に取り付けられた別体接触部203に当接する第1当接面211、延出部20の左側面202に取り付けられた別対接触部203に当接する第1当接面211とが枢軸14の軸方向に平行でかつディスク2,3の回転中心の軸方向(入力軸1の軸方向)に平行な一平面内に設けられている。
The left end portion of the
In order to facilitate processing, the end portion of the
また、ストッパ210の左右の第1当接面211,211の間には、傾転するトラニオン15の延出部20の最先端部がストッパ210に接触するのを防止するために、円弧状に凹む凹部212が形成されている。
また、ストッパ210の左右の第1当接面211,211は、上述の左右の側面202,202にそれぞれ取り付けられる別体接触部203の第2当接面204と面接触可能とされるが、基本的に、左右それぞれの第1当接面211,211が同一の平面内にあるため、別体接触部203が、トラニオン15が回転された際に第2当接面が第1当接面211,211に面接触するように加工される。
In addition, between the left and right first contact surfaces 211 and 211 of the
Further, the left and right first contact surfaces 211 and 211 of the
以上のような構成によれば、トラニオン15の延出部20に枢軸14とストッパ210と接触する接触部(別体接触部203)が設けられ、それぞれ高周波焼き入れ等の表面硬化処理が必要とされる場合でも、別体接触部203がトラニオン15と別体で、表面硬化処理を行ってからトラニオン15に取り付けられる。
これにより、近接する二箇所に高周波焼き入れ等の表面硬化処理を順次行なうものとしても、片方の箇所が別体で取り付け前に表面加工処理が行われているので、先に表面硬化処理された部分が、あとからの表面硬化処理により悪影響を受けることがない。
According to the configuration as described above, the contact portion (separate contact portion 203) that contacts the
As a result, even if surface hardening processing such as induction hardening is sequentially performed in two adjacent locations, since one surface is processed separately before attachment, the surface hardening processing was performed first. The part is not adversely affected by the subsequent surface hardening treatment.
また、上述のように延出部20の先端側の片方の側面202だけに別体接触部203を取り付けるものとすれば、変速比の増速側もしくは減速側のうちの別体接触部203が取り付けられた側に対応する方の傾転角度の上限値が小さなものとなる。
なお、ここで、例えば、入力側ディスク2と出力側ディスク3との間に配置されたトラニオン15を入力軸1およびパワーローラ11の反対側となる背面から見て、向かって左側に入力側ディスクがあり、向かって右側の出力側ディスク4がある場合に、トラニオン15が前記中立位置からパワーローラ11の回転中心が入力側ディスク2側を向くように左側に回転した際が減速側への回転となる。
Further, if the
Here, for example, when the
この場合に、一方の延出部20の先端側の右側面202に設けられた別体接触部203がストッパ210に接触することになり、減速側の傾転角度の上限値を低くするなら、先端部20の先端側の右側面202(出力側ディスク3側を向いた側面202)だけに別体接触部203を取り付けるか、反対側の側面202に取り付けられる別体接触部203より大きなθの別邸接触部203を取り付ければよい。この場合に減速側への傾転角度の上限値が低くなるので、変速比の最小値が高くなることになる。
In this case, the
逆に増速側の傾転角度の上限値を低くするなら、先端部20の先端側の左側面202(入力側ディスク2側を向いた側面202)だけに別体接触部203を取り付けるか、反対側の側面202に取り付けられる別体接触部203より大きなθの別邸接触部203を取り付ければよい。この場合に増速側への傾転角度の上限値が低くなるので、変速比の最高値が低くなることになる。
On the contrary, if the upper limit value of the tilt angle on the acceleration side is lowered, the
そして、このように増速側と減速側とで中立位置からのトラニオン15の傾転角度の上限値を変えることが、別体接触部203を取り付けることで行えることから、トラニオン15の延出部20の先端側の左右側面の傾斜角度をそれぞれ異なるものとしたり、左右のストッパの位置や形状を変えたりする必要がなくなり、容易に増速側と減速側とで傾転角度の上限値を異なるものとすることができる。
なお、図2においては、図2(a)に示すように、延出部20の先端側側面202に別体接触部203が取り付けられていない状態に対して、図2(b)(c)に示すように、延出部20の側面202に別体接触部203を取り付けると、別体接触部203をストッパ210に当接させる方向の傾転角度の上限値が、別体接触部203の取り付け面206と第2当接面204とがなす角度θだけ小さくなる。
Since the upper limit value of the tilt angle of the
2A and 2B, as shown in FIG. 2A, the
また、予め、トロイダル型無段変速機の組立時に、上述の取り付け面206と第2当接面204とがなす角度θが僅かに異なる複数の別体接触部203を複数製造しておき、トラニオン15の傾転角度の上限値に誤差がある場合に、現状で取り付けられている別体接触部203の角度θに対して、おおよそ前記誤差分だけθが異なる別体接触部203を交換して取り付けるようにすることで、誤差を減少させることができる。
この際には、別体接触部203を取り付ける前に傾転角度の上限値を計測し、計測された上限値と設計上の上限値との差の角度に最もθが近い別体接触部203を取り付けるものとしてもよい。
In addition, when assembling the toroidal type continuously variable transmission, a plurality of
In this case, before attaching the
すなわち、ストッパ210に接触した際のトラニオン15の傾転角度が異なる複数の別体接触部203から選択された別体接触部203をトラニオン15の延出部の先端側の側面202,202に取り付けることにより、トラニオン15の傾転角度の範囲を調整可能であり、これにより、傾転角度の上限値の誤差を減少させることができる。
That is, a
すなわち、トロイダル型無段変速機を構成する部品の精度を現状より向上することなく、製造されたトロイダル型無段変速機における傾転角度の上限値の誤差を低くすることができる。
これにより、前記部品の制度向上のために、大きなコストをかけることなく、傾転角度の上限値を向上できる。そして、傾転角度の上限値を向上することにより、傾転角度の上限値の誤差を見込んで、入力側ディスク2および出力側ディスク3の径を大きくしておく必要がなくなり、入力側ディスク2および出力側ディスク3の径を小さくして、トロイダル型無段変速機の小型化を図ることができる。
That is, the error of the upper limit value of the tilt angle in the manufactured toroidal continuously variable transmission can be reduced without improving the accuracy of the parts constituting the toroidal continuously variable transmission.
Thereby, in order to improve the system of the parts, the upper limit value of the tilt angle can be improved without incurring a large cost. Further, by improving the upper limit value of the tilt angle, it is not necessary to increase the diameters of the
なお、上記例では、ストッパ210を支持ポスト64,68に取り付けるものとしたが、他の部位にストッパ210を固定するものとしてもよく、例えば、ヨーク23A,23Bやケーシング50に取り付けられる部材などにストッパ210を取り付けるものとしてもよい。
In the above example, the
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.
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
16 支持部(支持板部)
20 延出部(折れ曲がり壁部)
202 側面
203 別体接触部
211 ストッパ
2
20 Extension part (folded wall part)
202
Claims (2)
前記トラニオンは、前記パワーローラの背面側から当該パワーローラを回転自在に支持する支持部と、当該支持部の枢軸の軸方向の両端部それぞれから前方に延出し、前記パワーローラを間にして互いに対向するとともに、前記パワーローラの反対側となる外側面に前記枢軸が設けられた一対の延出部とを備え、
一対の前記延出部のうちの一方の延出部の先端側の左右側面それぞれに、前記トラニオンが傾転した際に、前記ストッパに接触してトラニオンの傾転を止める接触部が設けられているトロイダル型無段変速機において、
前記一方の延出部の先端側の左右側面にそれぞれ設けられる接触部のうちの少なくとも一方の接触部は、前記トラニオンとは別体に設けられ、前記トラニオンの延出部の先端側の側面に取り付けられる別体接触部であることを特徴とするトロイダル型無段変速機。 An input-side disk and an output-side disk that are supported concentrically and rotatably with their inner surfaces facing each other, a plurality of power rollers sandwiched between these two disks, and the input-side disk And a plurality of trunnions that are twisted with respect to the central axis of the output-side disk and tilt around a pair of pivots that are concentrically provided to each other and that rotatably support the power rollers, A stopper for regulating the range of the tilt angle of the trunnion,
The trunnion extends from the back side of the power roller to support the power roller in a freely rotatable manner, and from both axial ends of the pivot of the support portion to the front. And a pair of extending portions provided with the pivot on the outer surface opposite to the power roller,
A contact portion is provided on each of the left and right side surfaces on the front end side of one of the pair of extending portions so as to contact the stopper and stop the trunnion from tilting when the trunnion tilts. Toroidal-type continuously variable transmission
At least one of the contact portions provided on the left and right side surfaces on the distal end side of the one extension portion is provided separately from the trunnion, and on the side surface on the distal end side of the extension portion of the trunnion. A toroidal-type continuously variable transmission, which is a separate contact portion to be attached.
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