JP2011112089A

JP2011112089A - Toroidal continuously variable transmission

Info

Publication number: JP2011112089A
Application number: JP2009266750A
Authority: JP
Inventors: Yuji Shimomura; 祐二下村
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2009-11-24
Filing date: 2009-11-24
Publication date: 2011-06-09
Anticipated expiration: 2029-11-24
Also published as: JP5120666B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a toroidal continuously variable transmission preventing a reduction in pressing force of a disk on a side separated from a pressing device against a power roller caused by frictional force between a trunnion and an outer ring. SOLUTION: The trunnion 15 is formed with a pair of guide surfaces 45, 45 juxtaposed along the direction of a pivot 14, opposed to each other in order to sandwich the outer ring 28, and also opposed to the peripheral surface of the outer ring 28. The guide surfaces 45, 45 are brought into contact with the peripheral surface of the outer ring 28 to thereby support tangential force acting on the power roller 11, and also guide the outer ring 28 along the direction of the rotating center shaft of each of the discs 2, 3. The pair of guide surfaces 45, 45 is inclined to the direction of the rotating center shaft of each of the discs 2, 3 so that a clearance between the pair of guide surfaces is increased toward the end side of the pressing force acting direction of the pressing device 12. COPYRIGHT: (C)2011,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５および図６に示すように構成されている。図５に示すように、ケーシング５０の内側には入力軸（中心軸）１が回転自在に支持されており、この入力軸１の外周には、２つの入力側ディスク２，２と２つの出力側ディスク３，３とが取り付けられている。また、入力軸１の中間部の外周には出力歯車４が回転自在に支持されている。この出力歯車４の中心部に設けられた円筒状のフランジ部４ａ，４ａには、出力側ディスク３，３がスプライン結合によって連結されている。 For example, a double-cavity toroidal continuously variable transmission used as a transmission for an automobile is configured as shown in FIGS. As shown in FIG. 5, an input shaft (center shaft) 1 is rotatably supported inside the casing 50, and two input side disks 2, 2 and two outputs are provided on the outer periphery of the input shaft 1. Side disks 3 and 3 are attached. An output gear 4 is rotatably supported on the outer periphery of the intermediate portion of the input shaft 1. Output side disks 3 and 3 are connected to cylindrical flange portions 4a and 4a provided at the center of the output gear 4 by spline coupling.

入力軸１は、図中左側に位置する入力側ディスク２とカム板７との間に設けられたローディングカム式の押圧装置１２を介して、駆動軸２２により回転駆動されるようになっている。また、出力歯車４は、２つの部材の結合によって構成された仕切壁１３を介してケーシング５０内に支持されており、これにより、入力軸１の軸線Ｏを中心に回転できる一方で、軸線Ｏ方向の変位が阻止されている。 The input shaft 1 is rotationally driven by a drive shaft 22 via a loading cam type pressing device 12 provided between an input side disk 2 and a cam plate 7 located on the left side in the drawing. . The output gear 4 is supported in the casing 50 via a partition wall 13 formed by coupling two members, so that the output gear 4 can rotate around the axis O of the input shaft 1 while the axis O. Directional displacement is prevented.

出力側ディスク３，３は、入力軸１との間に介在されたニードル軸受５，５によって、入力軸１の軸線Ｏを中心に回転自在に支持されている。また、図中左側の入力側ディスク２は、入力軸１にボールスプライン６を介して支持され、図中右側の入力側ディスク２は、入力軸１にスプライン結合されており、これら入力側ディスク２は入力軸１と共に回転するようになっている。また、入力側ディスク２，２の内側面（凹面）２ａ，２ａと出力側ディスク３，３の内側面（凹面）３ａ，３ａとの間には、パワーローラ１１（図６参照）が回転自在に挟持されている。 The output side disks 3 and 3 are supported by needle bearings 5 and 5 interposed between the input shaft 1 so as to be rotatable about the axis O of the input shaft 1. Further, the left input side disk 2 in the figure is supported on the input shaft 1 via a ball spline 6, and the right side input disk 2 in the figure is splined to the input shaft 1. Rotates with the input shaft 1. Further, the power roller 11 (see FIG. 6) is freely rotatable between the inner side surfaces (concave surfaces) 2a, 2a of the input side discs 2, 2 and the inner side surfaces (concave surfaces) 3a, 3a of the output side discs 3, 3. Is sandwiched between.

図５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５の右面）がローディングナット９に突き当てられている。これによって、入力側ディスク２の入力軸１に対する軸線Ｏ方向の変位が実質的に阻止されている。また、カム板７と入力軸１の鍔部１ｄとの間には、皿ばね８が設けられており、この皿ばね８は、各ディスク２，２，３，３の凹面２ａ，２ａ，３ａ，３ａとパワーローラ１１，１１の周面１１ａ，１１ａとの当接部に押圧力を付与する。 A step 2b is provided on the inner peripheral surface 2c of the input side disk 2 located on the right side in FIG. 5, and the step 1b provided on the outer peripheral surface 1a of the input shaft 1 is abutted against the step 2b. At the same time, the back surface (right surface in FIG. 5) of the input side disk 2 is abutted against the loading nut 9. Thereby, the displacement of the input side disk 2 in the direction of the axis O with respect to the input shaft 1 is substantially prevented. Further, a disc spring 8 is provided between the cam plate 7 and the flange 1d of the input shaft 1, and this disc spring 8 is a concave surface 2a, 2a, 3a of each disk 2, 2, 3, 3. , 3a and the contact surface between the peripheral surfaces 11a and 11a of the power rollers 11 and 11 are applied with a pressing force.

図６は、図５のＡ−Ａ線に沿う断面図である。図６に示すように、ケーシング５０の内側には、入力軸１に対し捻れの位置にある一対の枢軸１４，１４を中心として揺動する一対のトラニオン１５，１５が設けられている。なお、図６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、支持板部１６の長手方向(図６の上下方向)の両端部に、この支持板部１６の内側面側に折れ曲がる状態で形成された一対の折れ曲がり壁部２０，２０を有している。そして、この折れ曲がり壁部２０，２０によって、各トラニオン１５，１５には、パワーローラ１１を収容するための凹状のポケット部Ｐが形成される。また、各折れ曲がり壁部２０，２０の外側面には、各枢軸１４，１４が互いに同心的に設けられている。 6 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. As shown in FIG. 6, a pair of trunnions 15, 15 that swing about a pair of pivots 14, 14 that are twisted with respect to the input shaft 1 are provided inside the casing 50. In addition, illustration of the input shaft 1 is abbreviate | omitted in FIG. Each trunnion 15, 15 is a pair of bent wall portions 20, 20 formed at both ends in the longitudinal direction (vertical direction in FIG. 6) of the support plate portion 16 so as to be bent toward the inner surface side of the support plate portion 16. have. The bent wall portions 20 and 20 form concave pocket portions P for accommodating the power rollers 11 in the trunnions 15 and 15. Further, the pivot shafts 14 and 14 are concentrically provided on the outer side surfaces of the bent wall portions 20 and 20, respectively.

支持板部１６の中央部には円孔２１が形成され、この円孔２１には変位軸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 center portion of the support plate portion 16, and a base end portion (first shaft portion) 23 a of the displacement shaft 23 is supported in the circular hole 21. Then, by swinging each trunnion 15, 15 about each pivot 14, 14, the inclination angle of the displacement shaft 23 supported at the center of each trunnion 15, 15 can be adjusted. In addition, each power roller 11 is rotatably supported around the tip end portion (second shaft portion) 23b of the displacement shaft 23 protruding from the inner surface of each trunnion 15, 15. 11 is sandwiched between the input disks 2 and 2 and the output disks 3 and 3. In addition, the base end part 23a and the front-end | tip part 23b of each displacement shaft 23 and 23 are mutually eccentric.

また、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６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。各ヨーク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。各ヨーク２３Ａ，２３Ｂの四隅には円形の支持孔１８が４つ設けられており、これら支持孔１８にはそれぞれ、トラニオン１５の両端部に設けた枢軸１４がラジアルニードル軸受３０を介して揺動自在に支持されている。また、ヨーク２３Ａ，２３Ｂの幅方向（図５の左右方向）の中央部には、円形の係止孔１９が設けられており、この係止孔１９の内周面は球状凹面として、球面ポスト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。 Further, the pivot shafts 14, 14 of the trunnions 15, 15 are supported so as to be swingable with respect to the pair of yokes 23A, 23B and displaceable in the axial direction (vertical direction in FIG. 6). The horizontal movement of the trunnions 15 and 15 is restricted by 23B. Each yoke 23A, 23B is formed in a rectangular shape by pressing or forging a metal such as steel. Four circular support holes 18 are provided at the four corners of each of the yokes 23 A and 23 B, and the pivot shafts 14 provided at both ends of the trunnion 15 swing through the radial needle bearings 30. It is supported freely. Further, a circular locking hole 19 is provided in the central portion of the yokes 23A and 23B in the width direction (the left-right direction in FIG. 5). 64 and 68 are fitted inside. 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６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（スラスト軸受）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（以下、転動体という）２６，２６と、これら各転動体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 (thrust bearing) 24 that is a thrust rolling bearing is sequentially formed from the outer surface side of the power roller 11. A thrust needle bearing 25 is 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 such thrust ball bearings 24 includes a plurality of balls (hereinafter referred to as rolling elements) 26, 26, an annular retainer 27 that holds the rolling elements 26, 26 in a freely rolling manner, And an annular outer ring 28. 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６の下端部)にはそれぞれ駆動ロッド（トラニオン軸）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, driving rods (trunnion shafts) 29 and 29 are provided at one end portions (lower end portions in FIG. 6) of the trunnions 15 and 15, respectively, and driving pistons ( Hydraulic pistons) 33, 33 are fixed. 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、入力軸１の回転は、押圧装置１２を介して、各入力側ディスク２，２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 input shaft 1 is transmitted to the input side disks 2 and 2 via the pressing device 12. Then, the rotation of the input side disks 2 and 2 is transmitted to the output side disks 3 and 3 via the pair of power rollers 11 and 11, and the rotation of the output side disks 3 and 3 is further transmitted to the output gear 4. It is taken out more.

入力軸１と出力歯車４との間の回転速度比を変える場合には、一対の駆動ピストン３３，３３を互いに逆方向に変位させる。これら各駆動ピストン３３，３３の変位に伴って、一対のトラニオン１５，１５が互いに逆方向に変位する。例えば、図６の左側のパワーローラ１１が同図の下側に、同図の右側のパワーローラ１１が同図の上側にそれぞれ変位する。その結果、これら各パワーローラ１１，１１の周面１１ａ，１１ａと各入力側ディスク２，２および各出力側ディスク３，３の内側面２ａ，２ａ，３ａ，３ａとの当接部に作用する接線方向の力の向きが変化する。そして、この力の向きの変化に伴って、各トラニオン１５，１５が、ヨーク２３Ａ，２３Ｂに枢支された枢軸１４，１４を中心として、互いに逆方向に揺動する。 When changing the rotational speed ratio between the input shaft 1 and the output gear 4, the pair of drive pistons 33, 33 are displaced in opposite directions. As the drive pistons 33 and 33 are displaced, the pair of trunnions 15 and 15 are displaced in directions opposite to each other. For example, the power roller 11 on the left side in FIG. 6 is displaced to the lower side in the figure, and the power roller 11 on the right side in the figure is displaced to the upper side in the figure. As a result, the peripheral surfaces 11a and 11a of the power rollers 11 and 11 act on contact portions of the input side disks 2 and 2 and the inner side surfaces 2a, 2a, 3a and 3a of the output side disks 3 and 3, respectively. The direction of the tangential force changes. As the force changes, the trunnions 15 and 15 swing in opposite directions around the pivots 14 and 14 pivotally supported by the yokes 23A and 23B.

その結果、各パワーローラ１１，１１の周面１１ａ，１１ａと各内側面２ａ，３ａとの当接位置が変化し、入力軸１と出力歯車４との間の回転速度比が変化する。また、これら入力軸１と出力歯車４との間で伝達するトルクが変動し、各構成部材の弾性変形量が変化すると、各パワーローラ１１，１１およびこれら各パワーローラ１１，１１に付属の外輪２８，２８が、各変位軸２３，２３の基端部２３ａ、２３ａを中心として僅かに回動する。これら各外輪２８，２８の外側面と各トラニオン１５，１５を構成する支持板部１６の内側面との間には、それぞれスラストニードル軸受２５，２５が存在するため、前記回動は円滑に行われる。したがって、前述のように各変位軸２３，２３の傾斜角度を変化させるための力が小さくて済む。 As a result, the contact position between the peripheral surfaces 11a and 11a of the power rollers 11 and 11 and the inner surfaces 2a and 3a changes, and the rotational speed ratio between the input shaft 1 and the output gear 4 changes. Further, when the torque transmitted between the input shaft 1 and the output gear 4 fluctuates and the amount of elastic deformation of each component changes, the power rollers 11 and 11 and the outer rings attached to the power rollers 11 and 11 will be described. 28 and 28 slightly rotate around the base end portions 23a and 23a of the displacement shafts 23 and 23, respectively. Since the thrust needle bearings 25 and 25 exist between the outer side surfaces of the outer rings 28 and 28 and the inner side surfaces of the support plate portions 16 constituting the trunnions 15 and 15, respectively, the rotation is performed smoothly. Is called. Therefore, as described above, the force for changing the inclination angle of each displacement shaft 23, 23 can be small.

ところで、このようなトロイダル型無段変速機において、トロイダル型無段変速機のパワーローラ１１，１１では、ディスク２，３との接触点で当該接触点に垂直な法線力（トラクションドライブに必要な押し付け力に起因して発生する力）とパワーローラ内輪の回転方向に平行な接線力（＝トラクション力）が働いている。これら２つの力を、パワーローラ１１，１１を介してトラニオン１５，１５も支持している。例えば、前記法線力はパワーローラ１１，１１を内輪とするスラスト玉軸受２４の外輪２８の外側面（内輪の反対側、すなわちパワーローラ１１側の側面の反対側となる側面）と、トラニオン１５の支持板部１６の内側面（パワーローラ１１側の側面）との間に配置されたスラストニードル軸受２５を介してトラニオン１５，１５に伝えられる。 By the way, in such a toroidal type continuously variable transmission, in the power rollers 11 and 11 of the toroidal type continuously variable transmission, a normal force perpendicular to the contact point at the contact point with the disks 2 and 3 (necessary for traction drive) Force generated due to a pressing force) and a tangential force (= traction force) parallel to the rotation direction of the inner ring of the power roller. The trunnions 15 and 15 are also supported by these two forces via the power rollers 11 and 11. For example, the normal force is generated by the outer surface of the outer ring 28 of the thrust ball bearing 24 having the power rollers 11, 11 as the inner ring (the side opposite to the inner ring, that is, the side opposite to the side of the power roller 11) and the trunnion 15. Is transmitted to the trunnions 15 and 15 through a thrust needle bearing 25 disposed between the inner side surface (side surface on the power roller 11 side) of the support plate portion 16.

また、トラニオン１５では、上述のように前記変位軸２３の基端部２３ａが挿入される円孔２１が設けられ、当該円孔２１に前記基端部２３ａを回転自在に支持するラジアルニードル軸受が設けられており、前記接線力は、変位軸２３からラジアルニードル軸受を介してトラニオン１５，１５に伝えられる。
したがって、トラニオン１５，１５には、変位軸２３とラジアルニードル軸受を内包する円孔２１（貫通孔もしくは袋穴）を設ける必要があった。
しかしながら、このような構造では、変位軸２３の製造にコストがかかるとともに、トラニオン１５，１５に設けられる円孔２１により、トラニオン１５，１５の剛性が低下するのを防止する上でトラニオン１５，１５が大型で重くなるといった問題がある。 Further, the trunnion 15 is provided with a circular hole 21 into which the base end portion 23a of the displacement shaft 23 is inserted as described above, and a radial needle bearing that rotatably supports the base end portion 23a in the circular hole 21. The tangential force is transmitted from the displacement shaft 23 to the trunnions 15 and 15 via the radial needle bearing.
Accordingly, the trunnions 15 and 15 have to be provided with a circular hole 21 (through hole or bag hole) that encloses the displacement shaft 23 and the radial needle bearing.
However, in such a structure, manufacturing of the displacement shaft 23 is costly, and the trunnions 15 and 15 prevent the rigidity of the trunnions 15 and 15 from being lowered by the circular holes 21 provided in the trunnions 15 and 15. There is a problem that becomes large and heavy.

そこで、外輪２８の外周面と、当該外周面と対向するトラニオン１５の部分とを直接接触させる構造とし、この接触部分により上述の接線力を伝えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この場合に、上述の接線力の伝達のために、変位軸２３の基端部２３ａをトラニオン１５，１５の円孔２１に挿入する必要がない。 In view of this, a structure has been proposed in which the outer peripheral surface of the outer ring 28 and the trunnion 15 portion facing the outer peripheral surface are in direct contact with each other and the above-described tangential force is transmitted through the contact portion (see, for example, Patent Document 1). ). In this case, it is not necessary to insert the proximal end portion 23a of the displacement shaft 23 into the circular holes 21 of the trunnions 15 and 15 in order to transmit the tangential force described above.

たとえば、図７および図８に示すように、スラスト玉軸受２４を介してパワーローラ１１を回転自在に支持するトラニオン１５において、スラスト玉軸受２４の外輪２８は、スラスト玉軸受２４の外輪を形成する概略円板状の外輪本体部２８ａと、この外輪本体部２８ａの内側面の中心から垂直に延び、パワーローラ１１を回転可能に支持する軸部２８ｂとから成っている（前述した従来構造の外輪２８と変位軸２３の先端部２３ｂとが一体となって、変位軸２３の基端部２３ａを取り除いた構造を成している）。そして、従来構造の変位軸２３の基端部２３ａが無いことから、トラニオン１５にも円孔２１が形成されていない。 For example, as shown in FIGS. 7 and 8, in the trunnion 15 that rotatably supports the power roller 11 via the thrust ball bearing 24, the outer ring 28 of the thrust ball bearing 24 forms the outer ring of the thrust ball bearing 24. The outer ring main body portion 28a has a substantially disc shape, and the shaft portion 28b extends vertically from the center of the inner surface of the outer ring main body portion 28a and rotatably supports the power roller 11 (the above-described outer ring having the conventional structure described above). 28 and the distal end portion 23b of the displacement shaft 23 are integrated to form a structure in which the proximal end portion 23a of the displacement shaft 23 is removed). And since there is no base end part 23a of the displacement shaft 23 of a conventional structure, the circular hole 21 is not formed in the trunnion 15 either.

外輪本体部２８ａは、パワーローラ１１の回転中心軸すなわち軸部２８ｂの回転中心軸と同心の外周面２８ｃを有している。
なお、図７は、パワーローラ１１を備えるトラニオン１５を、パワーローラ１１の中心位置で、Ｘ軸方向とＺ軸方向とに沿った平面で切断した状態の断面図である。なお、ここで、Ｘ軸方向はディスク２，３の回転中心軸方向（入力軸１の軸方向）に沿った方向であり、Ｙ軸方向は枢軸１４の軸方向に沿うとともにＸ軸方向に直交する方向であり、Ｚ軸方向はＸ軸方向とＹ軸方向との両方に直交する方向である。なお、Ｚ軸方向は、中立位置のパワーローラ１１の回転中心軸方向に沿ったものとなる。また、図８は、パワーローラ１１を備えるトラニオン１５をパワーローラ１１の中心でＹ軸方向とＺ軸方向に沿った平面で切断した状態の断面図である。 The outer ring main body portion 28a has an outer peripheral surface 28c concentric with the rotation center axis of the power roller 11, that is, the rotation center axis of the shaft portion 28b.
FIG. 7 is a cross-sectional view of the trunnion 15 including the power roller 11 taken along a plane along the X-axis direction and the Z-axis direction at the center position of the power roller 11. Here, the X-axis direction is a direction along the rotation center axis direction of the disks 2 and 3 (the axial direction of the input shaft 1), and the Y-axis direction is along the axis direction of the pivot 14 and orthogonal to the X-axis direction. The Z-axis direction is a direction orthogonal to both the X-axis direction and the Y-axis direction. Note that the Z-axis direction is along the rotation center axis direction of the power roller 11 at the neutral position. FIG. 8 is a cross-sectional view of the trunnion 15 including the power roller 11 cut along a plane along the Y-axis direction and the Z-axis direction at the center of the power roller 11.

そして、図８に示すように、トラニオン１５の一対の折れ曲がり壁部２０，２０の基端部のパワーローラ１１側となる内側面の外輪本体部２８ａに対向する部分に、外輪本体部２８ａの外周面２８ｃと対向する案内面４１，４１が形成されている。一対の案内面４１，４１は、間に外輪本体部２８ａが配置された状態で互いに平行な状態で対向するとともに、Ｘ軸方向とＺ軸方向とに沿った面となっている。 And as shown in FIG. 8, the outer periphery of the outer ring main body portion 28a is formed on the inner surface of the trunnion 15 facing the outer roller main body portion 28a on the inner surface on the power roller 11 side at the base end portion of the pair of bent wall portions 20, 20. Guide surfaces 41, 41 facing the surface 28c are formed. The pair of guide surfaces 41, 41 face each other in a parallel state with the outer ring main body portion 28a disposed therebetween, and are surfaces along the X-axis direction and the Z-axis direction.

また、一対の案内面４１，４１どうしの間隔は、外輪本体部２８ａの外径より僅かに広く形成され、クリアランスを有し、例えば、外輪本体部２８ａが回転しながらＸ軸方向に移動可能となっている。そして、外輪２８と一体にパワーローラ１１がＸ軸方向に変位可能なことで、上述のように、押圧装置１２が発生するスラスト荷重に基づくディスク２，３等の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Ｘ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ことになる。 Further, the distance between the pair of guide surfaces 41, 41 is slightly wider than the outer diameter of the outer ring main body portion 28a and has a clearance. For example, the outer ring main body portion 28a can move in the X-axis direction while rotating. It has become. Since the power roller 11 can be displaced in the X-axis direction integrally with the outer ring 28, as described above, it is possible to elastically deform each constituent member such as the disks 2 and 3 based on the thrust load generated by the pressing device 12. As a result, even if each power roller 11, 11 tends to be displaced in the X-axis direction, an excessive force is not applied to each component member, and this displacement is absorbed.

また、外輪２８およびパワーローラ１１の変位方向は、上述のようにＸ軸方向に沿うとともに、押圧装置１２側から押圧装置１２の押圧力の作用方向側への変位となり、例えば、押圧装置１２、入力側ディスク２、パワーローラ１１、出力側ディスク３の順で並んでいる場合は、パワーローラ１１はＸ軸方向に沿って入力側ディスク２から出力側ディスク３に向かう方向に変位する。
そして、上述の接線力の作用により、パワーローラ１１とともに外輪２８が一方の案内面４１，４１に押し付けられた状態となって、外輪２８からトラニオン１５に前記接線力が伝達される。 Further, the displacement direction of the outer ring 28 and the power roller 11 is along the X-axis direction as described above, and is displaced from the pressing device 12 side to the acting direction side of the pressing force of the pressing device 12, for example, the pressing device 12, When the input side disk 2, the power roller 11, and the output side disk 3 are arranged in this order, the power roller 11 is displaced in the direction from the input side disk 2 to the output side disk 3 along the X-axis direction.
Then, by the action of the tangential force described above, the outer ring 28 is pressed against the one guide surfaces 41 and 41 together with the power roller 11, and the tangential force is transmitted from the outer ring 28 to the trunnion 15.

なお、外輪本体部２８ａの内輪（パワーローラ１１）の反対側となる外側面とトラニオン１５のパワーローラ１１側となる内側面との間には、上述の法線力によるスラスト荷重を受けるとともに、外輪２８の回転とディスク２，３の回転中心軸方向（入力軸１の軸方向）に沿ったＸ軸方向への移動とを可能とするスラストニードル軸受４２が形成されている。
また、パワーローラ１１の内周面と、軸部２８ｂの外周面との間には、ラジアルニードル軸受４３が設けられている。 In addition, while receiving the thrust load due to the above-mentioned normal force between the outer surface of the outer ring main body portion 28a opposite to the inner ring (power roller 11) and the inner surface of the trunnion 15 on the power roller 11 side, A thrust needle bearing 42 is formed that enables rotation of the outer ring 28 and movement in the X-axis direction along the rotation center axis direction of the disks 2 and 3 (the axial direction of the input shaft 1).
Further, a radial needle bearing 43 is provided between the inner peripheral surface of the power roller 11 and the outer peripheral surface of the shaft portion 28b.

特開２００８−８２５３６号公報JP 2008-82536 A

しかしながら、上述のようなトラニオン１５とパワーローラ１１との構造には以下のような問題点がある。
ここで、図７において、パワーローラ１１の左右にそれぞれ入力側ディスク２もしくは出力側ディスク３が配置されることになる。ここでは、左側に入力側ディスク２が配置され、右側に出力側ディスク３が配置されているものとする。
また、パワーローラ１１を挟持した状態の入力側ディスク２および出力側ディスク３には、押圧装置１２により入力軸１の軸方向、すなわち、Ｘ軸方向に沿って押圧力が作用している。 However, the structure of the trunnion 15 and the power roller 11 as described above has the following problems.
Here, in FIG. 7, the input side disk 2 or the output side disk 3 is arranged on the left and right sides of the power roller 11, respectively. Here, it is assumed that the input side disk 2 is arranged on the left side and the output side disk 3 is arranged on the right side.
Further, a pressing force is applied to the input side disk 2 and the output side disk 3 with the power roller 11 sandwiched therebetween along the axial direction of the input shaft 1, that is, the X-axis direction by the pressing device 12.

図７において、押圧装置１２は、左側に配置されており、この押圧力が入力側ディスク２からパワーローラ１１を介して出力側ディスク３に伝達されることになる。したがって、図７においては、入力側ディスク２がパワーローラ１１に圧力をかける側で、出力側ディスク３がパワーローラ１１に圧力を受ける側となる。
なお、出力側ディスク３は、例えば、ケーシング５０側に軸方向位置を規制されて軸方向位置が固定されており、ここでは、入力側ディスク２側を、押圧装置１２により押されて入力軸１に対して摺動して出力側ディスク３に向かう摺動側ディスク（押圧装置１２に近い側のディスク）とし、出力側ディスク３を摺動側ディスクに対して固定側ディスク（押圧装置１２から遠い側のディスク）とする。したがって、押圧装置１２の押圧力の作用方向に対して、摺動側ディスクが手前側のディスクとなり、固定側ディスクが先側のディスクとなる。 In FIG. 7, the pressing device 12 is arranged on the left side, and this pressing force is transmitted from the input side disk 2 to the output side disk 3 via the power roller 11. Therefore, in FIG. 7, the input side disk 2 is the side that applies pressure to the power roller 11, and the output side disk 3 is the side that receives pressure from the power roller 11.
Note that the output side disk 3 is, for example, restricted in axial position on the casing 50 side and fixed in the axial position. Here, the input side disk 2 side is pushed by the pressing device 12 and the input shaft 1 is pressed. Slid to the output side disk 3 (a disk closer to the pressing device 12), and the output side disk 3 is fixed to the sliding side disk (distant from the pressing device 12). Side disk). Therefore, the sliding side disk becomes the front side disk and the fixed side disk becomes the front side disk with respect to the direction in which the pressing force of the pressing device 12 acts.

そして、図７に示すように、パワーローラ１１では、入力側ディスク２側からの法線力Ｆｃｉが働くとともに、出力側ディスクからの法線力Ｆｃｏが働く。ここで、パワーローラ１１が中立位置にある場合に、Ｆｃｉ＿ｈが前記法線力ＦｃｉのＸ軸方向成分であり、Ｆｃｉ＿ｖが前記法線力ＦｃｉｎｏＺ軸方向成分となる。
また、Ｆｃｏ＿ｈが前記法線力ＦｃｏのＸ軸方向成分であり、Ｆｃｏ＿ｖが前記法線力ＦｃｏのＺ軸方向成分となる。
なお、Ｘ軸方向に沿い、摺動側ディスクから固定側ディスクに向かう方向が、摺動側ディスクの入力軸１に沿った摺動方向となる。
また、Ｚ軸方向をパワーローラ１１の回転中心軸方向としてもよく、この場合、Ｘ軸方向は、当該Ｚ軸方向と、枢軸の軸方向に沿ったＹ軸方向との両方に直交する方向となり、この場合は、パワーローラ１１を中心として方向を決めているのでパワーローラ１１が中立位置でなくても、各方向に対するパワーローラ１１、外輪２８およびトラニオン１５の向きが変化しない。 As shown in FIG. 7, in the power roller 11, the normal force Fci from the input side disk 2 side acts and the normal force Fco from the output side disk acts. Here, when the power roller 11 is in the neutral position, Fci_h is the X-axis direction component of the normal force Fci, and Fci_v is the normal force FcinoZ axis direction component.
Further, Fco_h is an X-axis direction component of the normal force Fco, and Fco_v is a Z-axis direction component of the normal force Fco.
A direction along the X-axis direction from the sliding disk to the fixed disk is a sliding direction along the input shaft 1 of the sliding disk.
Further, the Z-axis direction may be set as the rotation center axis direction of the power roller 11. In this case, the X-axis direction is a direction orthogonal to both the Z-axis direction and the Y-axis direction along the axial direction of the pivot. In this case, since the direction is determined around the power roller 11, the directions of the power roller 11, the outer ring 28, and the trunnion 15 with respect to each direction do not change even if the power roller 11 is not in the neutral position.

上述の構成においては、パワーローラ１１に作用する接触荷重のＺ軸方向分力（Ｆｃｉ＿ｖ，Ｆｃｏ＿ｖ）により外輪本体部２８ａの外側面とトラニオン１５との間に配置されたスラストニードル軸受４２に摩擦力Ｆｓ＝μ（Ｆｃｉ＿ｖ＋Ｆｃｏ＿ｖ）が発生する。なお、ここでのμは摩擦係数である。
これにより、固定ディスクである出力側ディスク３側の法線力ＦｃｏのＸ軸方向成分であるＦｃｏ＿ｈがＦｃｏ＿ｈ＝Ｆｃｉ＿ｈ−Ｆｓとなり、固定ディスク側の法線力Ｆｃｏが摺動側ディスクの法線力Ｆｃｉより小さくなってしまう。 In the above-described configuration, frictional force is exerted on the thrust needle bearing 42 disposed between the outer surface of the outer ring main body 28a and the trunnion 15 by the Z-axis direction component force (Fci_v, Fco_v) of the contact load acting on the power roller 11. Fs = μ (Fci_v + Fco_v) is generated. Here, μ is a friction coefficient.
As a result, Fco_h, which is the X-axis direction component of the normal force Fco on the output side disk 3 side, which is the fixed disk, becomes Fco_h = Fci_h−Fs, and the normal force Fco on the fixed disk side It becomes smaller than Fci.

ここで、トラクション面で伝達する接線力（トラクション力Ｆｔ）はＦｔ＝μＦｃの式で表される。なお、ここでのμは油（トラクションオイル）のトラクション係数となる。上記式において、上述のように法線力Ｆｃ（Ｆｃｏ）が小さくなると、必要な伝達力としてのトラクション力Ｆｔが変わらないとすれば、トラクション係数μを大きくしなければならない。 Here, the tangential force (traction force Ft) transmitted on the traction surface is expressed by the equation Ft = μFc. Here, μ is a traction coefficient of oil (traction oil). In the above equation, if the normal force Fc (Fco) decreases as described above, the traction coefficient μ must be increased if the traction force Ft as a necessary transmission force does not change.

しかし、油の特性上トラクション係数はある最大値を有しており、この値を超えるとトラクション伝達ができなくなり、パワーローラ１１とディスク２，３との間でスリップを引き起こしてしまう。
これを回避するためには、摩擦力Ｆｓが作用してもスリップしないように、押し付け力としての法線力Ｆｃｉを十分に大きくする必要がある。すなわち、押圧装置１２による押し付け力を大きくする必要がある。この場合に大きな押し付け力のため、パワーローラ１１とディスク２，３との油膜を解した接触部（トラクション部）での動力損失が上昇し、伝達効率の低下、燃費増大を招くという問題がある。 However, the traction coefficient has a certain maximum value due to the characteristics of the oil, and if this value is exceeded, traction transmission cannot be performed, causing slip between the power roller 11 and the disks 2 and 3.
In order to avoid this, it is necessary to sufficiently increase the normal force Fci as the pressing force so as not to slip even if the friction force Fs acts. That is, it is necessary to increase the pressing force by the pressing device 12. In this case, due to the large pressing force, there is a problem that the power loss at the contact portion (traction portion) where the oil film between the power roller 11 and the disks 2 and 3 is released increases, leading to a decrease in transmission efficiency and an increase in fuel consumption. .

なお、上述の説明で、入力側ディスク２を摺動ディスクとし、出力側ディスク３を固定ディスクとしたが、図５に示されるようなダブルキャビティ型のトロイダル型変速機では、一対のディスク２，３と当該ディスク２，３に挟持されるパワーローラとが２組同軸上に配置された構成となっており、フロント側（同図において左側）のキャビティにおいては、上述のように入力側ディスク２が摺動側ディスクとなり、出力側ディスク３が固定側ディスクとなる。さらに、リア側（同図において右側）のキャビティにおいては、押圧装置１２のカム板（部材）７、入力軸（主軸）１およびローディングナット（ナット部材）９を介してリア側入力側ディスク２に押し付け力が伝えられるため、フロント側と同様に、入力側ディスク２が摺動側ディスクとなり、出力側ディスク３が固定側ディスクとなる。
すなわち、フロント側とリア側とでは、押圧装置による押圧力の作用方向が逆となる。 In the above description, the input disk 2 is a sliding disk and the output disk 3 is a fixed disk. However, in the double cavity type toroidal transmission as shown in FIG. 3 and two power rollers sandwiched between the disks 2 and 3 are arranged coaxially. In the front side (left side in the figure) cavity, as described above, the input side disk 2 Becomes the sliding side disk, and the output side disk 3 becomes the fixed side disk. Further, in the cavity on the rear side (right side in the figure), the rear input side disk 2 is connected via a cam plate (member) 7, an input shaft (main shaft) 1 and a loading nut (nut member) 9 of the pressing device 12. Since the pressing force is transmitted, like the front side, the input side disk 2 becomes a sliding side disk and the output side disk 3 becomes a fixed side disk.
That is, the action direction of the pressing force by the pressing device is reversed between the front side and the rear side.

また、トラニオン１５においては、パワーローラ１１の前記法線力Ｆｃに基づくスラスト荷重により、支持板部１６の内側面側が弓状に凹むように湾曲して変形するとともに、それに伴なって一対の折れ曲がり壁部２０，２０が互いに近づくように変形する。なお、図８の図示される太い破線は、トラニオン１５の変形を実際より強調して図示したものである。 Further, in the trunnion 15, due to the thrust load based on the normal force Fc of the power roller 11, the inner surface side of the support plate portion 16 is bent and deformed so as to be recessed in an arcuate shape, and a pair of bending is accompanied accordingly. The walls 20 and 20 are deformed so as to approach each other. In addition, the thick broken line shown in FIG. 8 shows the deformation of the trunnion 15 with emphasis from the fact.

このようにトラニオン１５が変形すると、上述のようにトラニオン１５の折れ曲がり壁部２０，２０の基端部に形成された一対の案内面４１，４１と、外輪２８との間のクリアランス（隙間）が狭くなるが、クリアランスが無くなってしまうと外輪２８およびパワーローラ１１がＸ軸方向に変位できなくなってしまい、ディスク２，３とパワーローラ１１との間で押し付け力が伝播できなくなり、スリップを引き起こしてしまう。 When the trunnion 15 is deformed in this way, the clearance (gap) between the pair of guide surfaces 41 and 41 formed at the base end portions of the bent wall portions 20 and 20 of the trunnion 15 and the outer ring 28 as described above. If the clearance is lost, the outer ring 28 and the power roller 11 cannot be displaced in the X-axis direction, and the pressing force cannot be transmitted between the disks 2 and 3 and the power roller 11, causing slip. End up.

そこで、従来、トラニオン１５の上述の変形を考慮して、一対の案内面４１，４１と外輪本体部２８ａの外周面２８ｃとの間のクリアランスを広めにしている。しかし、このように広いクリアランスを設けていると、変速動作時などに広いクリアランスを原因とするガタが発生するため、変速機の応答挙動の不安定化につながることが懸念される。 Therefore, conventionally, in consideration of the above-described deformation of the trunnion 15, the clearance between the pair of guide surfaces 41, 41 and the outer peripheral surface 28c of the outer ring main body 28a is widened. However, if such a wide clearance is provided, play due to the wide clearance may occur during a shift operation or the like, which may lead to instability of the response behavior of the transmission.

本発明は、前記事情に鑑みて為されたもので、上述の摩擦力Ｆｓにより固定ディスク側の法線力Ｆｃｏが低下する状態となった際にそれを補うことができるとともに、パワーローラ１１の前記法線力Ｆｃに基づくスラスト荷重によりトラニオンが変形し一対の案内面どうしの間隔が狭くなっても、当該案内面と外輪の外周との間のクリアランスを適切な状態に維持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. When the normal force Fco on the fixed disk side is reduced by the friction force Fs described above, it can be compensated for, and the power roller 11 Even if the trunnion is deformed by the thrust load based on the normal force Fc and the distance between the pair of guide surfaces becomes narrow, the toroidal stepless type can maintain the clearance between the guide surface and the outer periphery of the outer ring in an appropriate state. An object is to provide a transmission.

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、それぞれの内側面同士を互いに対向させた状態で互いに同心的に且つ回転自在に支持された入力側ディスクおよび出力側ディスクと、これらの両ディスクとの間に挟持されたパワーローラと、当該パワーローラを挟持する前記両ディスクに当該両ディスクの回転中心軸方向に沿った押圧力を付与する押圧装置と、前記両ディスクの回転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揺動するとともに、前記各パワーローラを回転自在に支持するトラニオンと、前記パワーローラと前記トラニオンとの間に設けられて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スラスト軸受とを備え、
前記スラスト軸受は、前記パワーローラによって形成される内輪と、外輪と、これらの内輪と外輪との間で転動する転動体とを有し、
前記トラニオンには、前記枢軸の軸方向に沿って並んで配置され、かつ、前記外輪を挟むように互いに対向するとともに当該外輪の外周面にそれぞれ対向し、前記パワーローラに作用する接線力を前記外輪の外周面に接触して支持するとともに、当該外輪を前記両ディスクの回転中心軸方向に沿って案内する一対の案内面が設けられているトロイダル型無段変速機において、
前記一対の案内面は、当該一対の案内面どうしの間隔が前記押圧装置の押圧力の作用方向の先側に向かうにつれて広がるように前記両ディスクの回転中心軸方向に対して傾斜していることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the toroidal continuously variable transmission according to claim 1 is characterized in that an input side disk and an output that are supported concentrically and rotatably with their respective inner surfaces facing each other. A side disk, a power roller sandwiched between the two disks, a pressing device that applies a pressing force along the rotation center axis direction of the disks to the both disks that sandwich the power roller, and A trunnion that swings about a pair of pivots that are concentrically provided with respect to the rotation center axis of both disks and that rotatably supports each of the power rollers, and the power roller; A thrust bearing provided between the trunnion and supporting a load in a thrust direction applied to the power roller;
The thrust bearing has an inner ring formed by the power roller, an outer ring, and a rolling element that rolls between the inner ring and the outer ring,
The trunnion is arranged side by side along the axial direction of the pivot, and is opposed to each other so as to sandwich the outer ring, and is opposed to the outer peripheral surface of the outer ring, and the tangential force acting on the power roller is applied to the trunnion. In the toroidal continuously variable transmission provided with a pair of guide surfaces for supporting the outer ring in contact with the outer peripheral surface of the outer ring and guiding the outer ring along the rotation center axis direction of the two disks.
The pair of guide surfaces are inclined with respect to the rotation center axis direction of the two disks so that the distance between the pair of guide surfaces increases toward the front side of the pressing force acting direction of the pressing device. It is characterized by.

請求項１に記載の発明においては、前記パワーローラに作用する接線力を前記外輪の外周面に接触して支持するとともに、当該外輪を前記両ディスクの回転中心軸方向に沿って案内する一対の案内面が当該一対の案内面どうしの間隔が前記押圧装置の押圧力の作用方向の先側に向かうにつれて広がるように前記両ディスクの回転中心軸方向に対して傾斜しているので、当該案内面の一方に外輪の外周面が接触して前記接線力が作用した場合に、この接線力の反力として、両ディスクの回転中心軸方向に沿うとともに押圧装置の押圧力の作用方向の先側に向かう方向成分の力が発生することになる。 In the first aspect of the present invention, a tangential force acting on the power roller is supported in contact with the outer peripheral surface of the outer ring, and the pair of outer rings are guided along the rotation center axis direction of the two disks. Since the guide surfaces are inclined with respect to the direction of the rotation center axis of the two disks so that the distance between the pair of guide surfaces increases toward the front side in the direction of the pressing force of the pressing device, the guide surfaces When the outer circumferential surface of the outer ring comes into contact with one of the two and the tangential force acts, the reaction force of the tangential force is along the rotation center axis direction of both disks and on the front side in the acting direction of the pressing force of the pressing device. The force of the direction component which goes is generated.

前記接線力の反力として上述のように傾斜する案内面によって生じる押圧装置の押圧力の作用方向の先側に向かう方向成分の分力は、上述の摩擦力Ｆｓに対して逆方向となり、当該摩擦力Ｆｓによって、上述の押圧装置１２の押圧力の作用方向の先側となるディスク側の法線力が小さくなるのを抑制することができる。
すなわち、前記分力が押圧装置の押圧力の作用方向先側に向かう押し付け力の伝播をアシストすることにより、押圧装置の押圧力の作用方向先側となるディスクでの押し付け力の低下を防止することができる。これにより、押し付け力の低下を補うために押圧装置の押圧力を強くした場合に生じる伝達効率の低下や燃費悪化を防止し、伝達効率の向上と燃費の低減とを図ることができる、 As a reaction force of the tangential force, the component force of the direction component toward the front side of the pressing force acting direction of the pressing device generated by the guide surface inclined as described above is opposite to the friction force Fs. The frictional force Fs can suppress a decrease in the normal force on the disk side, which is the front side of the pressing force acting direction of the pressing device 12 described above.
That is, the component force assists the propagation of the pressing force toward the direction of application of the pressing force of the pressing device, thereby preventing a decrease in the pressing force at the disk on the side of the pressing device in the direction of application of the pressing force. be able to. Thereby, it is possible to prevent a decrease in transmission efficiency and a deterioration in fuel efficiency that occur when the pressing force of the pressing device is increased to compensate for a decrease in pressing force, and it is possible to improve transmission efficiency and reduce fuel consumption.

また、パワーローラに対する押し付け力が大きくなると、上述のようにトラニオンの変形により枢軸方向に並んで配置された一対の案内面同士の間隔が狭くなるが、本発明では、上述のように一対の案内面同士の間隔が押圧装置の押圧力の作用方向先側に向けて広くなっているとともに、押圧装置の押し付け力が大きくなると、外輪およびパワーローラの位置が押圧装置の押圧力の作用方向先側に変位する。 In addition, when the pressing force against the power roller is increased, the distance between the pair of guide surfaces arranged side by side in the pivotal direction is reduced due to the deformation of the trunnion as described above. When the distance between the surfaces becomes wider toward the direction of the pressing force of the pressing device, and the pressing force of the pressing device increases, the positions of the outer ring and the power roller are changed to the direction of the pressing force of the pressing device. It is displaced to.

したがって、一対の案内面と外輪の外周面との間のクリアランスは、トラニオンの変形を考慮しなければ、押し付け力が強くなって外輪の位置が押し付け方向先側に変位することで広くなる。一方、押し付け力が強くなると上述のようにトラニオンの変形により前記クリアランスが狭くなるので、これらの状況が組み合わされることで、クリアランスの変位が小さくなり、クリアランスが押し付け力の変化に対して一定に近いものとなる。 Therefore, the clearance between the pair of guide surfaces and the outer peripheral surface of the outer ring is widened by increasing the pressing force and displacing the position of the outer ring toward the front side in the pressing direction unless the deformation of the trunnion is taken into consideration. On the other hand, when the pressing force becomes stronger, the clearance becomes narrower due to the deformation of the trunnion as described above. By combining these situations, the displacement of the clearance becomes smaller, and the clearance is almost constant with respect to the change of the pressing force. It will be a thing.

これによって、クリアランスをトラニオンの変形を想定して広くする必要がなくなり、広いクリアランスに基づくガタの発生を防止することができる。また、外輪が一対の案内面に挟まれた状態となってパワーローラのＸ軸方向の変位が拘束されて、パワーローラとディスクとがスリップするのを防止できる。
なお、トラニオン、外輪、パワーローラは、変速時の揺動によりディスクの回転中心軸方向に対する向きが変化するので、基準はパワーローラの回転中心軸がディスクの回転中心軸方向と枢軸の軸方向との両方に直交する中立位置での配置となるが、トラニオンが揺動しても、基本的に一対の案内面どうしの間隔が、前記押圧装置の（ディスクの回転中心軸方向に沿った）押圧力の作用方向の先側に向かうにつれて広がる構成となる。 As a result, it is not necessary to widen the clearance assuming the deformation of the trunnion, and play based on the wide clearance can be prevented. Further, it is possible to prevent the power roller and the disk from slipping due to the outer ring being sandwiched between the pair of guide surfaces and restraining the displacement of the power roller in the X-axis direction.
Note that the direction of the trunnion, outer ring, and power roller with respect to the rotation center axis direction of the disk changes due to swinging during shifting, so the reference is that the rotation center axis of the power roller is the rotation axis direction of the disk and the axial direction of the pivot axis. However, even if the trunnion oscillates, the distance between the pair of guide surfaces is basically the same as that of the pressing device (along the disc rotation center axis direction). It becomes the structure which spreads as it goes to the front side of the action direction of pressure.

本発明のトロイダル型無段変速機によれば、前記摩擦力Ｆｓによる押し付け力の減少に基づくパワーローラとディスクとのスリップを押圧装置の押圧力を必要以上に大きくすることなく防止し、かつ、案内面と外輪の外周面とのクリアランスを適切な状態に維持することが可能となる。 According to the toroidal type continuously variable transmission of the present invention, the slip between the power roller and the disk based on the decrease in the pressing force due to the frictional force Fs is prevented without increasing the pressing force of the pressing device more than necessary, and The clearance between the guide surface and the outer peripheral surface of the outer ring can be maintained in an appropriate state.

本発明の実施の形態のトロイダル型無段変速機のパワーローラを備えるトラニオンを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the trunnion provided with the power roller of the toroidal type continuously variable transmission of embodiment of this invention. 図１のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the BB line of FIG. 前記パワーローラを備えるトラニオンを示す一部を展開した斜視図である。It is the perspective view which expand | deployed one part which shows the trunnion provided with the said power roller. 図２の要部拡大図である。FIG. 3 is an enlarged view of a main part of FIG. 2. 従来から知られているハーフ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 half toroidal type continuously variable transmission conventionally known. 図５のＡ−Ａ線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the AA line of FIG. 従来のパワーローラを備えるトラニオンを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the trunnion provided with the conventional power roller. 従来のパワーローラを備えるトラニオンを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the trunnion provided with the conventional power roller.

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、この実施の形態のトロイダル型無段変速機の特徴は、トラニオンに設けられ、かつ、パワーローラに作用する接線力を外輪の外周面に接触して支持する案内面の構造にあり、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、この実施の形態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５〜図８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 toroidal continuously variable transmission of this embodiment is the structure of a guide surface that is provided on the trunnion and supports the tangential force acting on the power roller in contact with the outer peripheral surface of the outer ring. Since the configuration and operation of this embodiment are the same as those of the above-described conventional configuration and operation, only the characteristic portions of this embodiment will be referred to below, and the other portions will be denoted by the same reference numerals as in FIGS. A brief explanation will be given.

図１は本発明の実施の形態のトロイダル型無段変速機を示す断面図、図２は図１のＢ−Ｂ線に沿う断面図、図３はパワーローラを備えるトラニオンを示す一部を展開した斜視図、図は図２の要部拡大図である。なお、図１および図２において、Ｘ軸方向がディスク２，３の回転中心軸方向（入力軸１の軸方向）に平行な方向で、Ｙ軸方向がＸ軸方向に直交し、枢軸１４の軸方向に平行な方向で、Ｚ軸方向がＸ軸方向とＹ軸方向との両方に直交し、中立位置のパワーローラ１１の回転中心軸方向に沿った方向である。 1 is a cross-sectional view showing a toroidal continuously variable transmission according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 1, and FIG. 3 is a partial development showing a trunnion provided with a power roller. The perspective view and figure which were made are the principal part enlarged views of FIG. 1 and 2, the X-axis direction is parallel to the rotation center axis direction of the disks 2 and 3 (the axial direction of the input shaft 1), the Y-axis direction is orthogonal to the X-axis direction, and the pivot 14 In the direction parallel to the axial direction, the Z-axis direction is perpendicular to both the X-axis direction and the Y-axis direction, and is a direction along the rotation center axis direction of the power roller 11 at the neutral position.

図１〜図４に示すように、この例のトロイダル型無段変速機においては、外輪２８は、トラニオン１５の内側の凹状のポケット部Ｐ内に収容されており、トラニオン１５には、この外輪本体部２８ａの外周面２８ｃに対向する位置に、互いに対向する平面状の一対の案内面４５，４５が形成されている。より詳しく説明すると、一対の案内面４５，４５は、トラニオン１５の支持板部１６のパワーローラ１１側となる内側面の端部と、支持板部１６の両端部からＺ軸方向に延出する一対の折れ曲がり壁部２０のパワーローラ１１側となる内側面の基端部との内隅の角部に形成されている。なお、当該内隅の角部は、一対の折れ曲がり壁部２０に対応して２つあり、それぞれに案内面４５，４５が形成されることになる。 As shown in FIGS. 1 to 4, in the toroidal type continuously variable transmission of this example, the outer ring 28 is accommodated in a recessed pocket portion P inside the trunnion 15, and the trunnion 15 includes the outer ring. A pair of planar guide surfaces 45, 45 facing each other are formed at positions facing the outer peripheral surface 28c of the main body 28a. More specifically, the pair of guide surfaces 45, 45 extend in the Z-axis direction from the end portion of the inner surface on the power roller 11 side of the support plate portion 16 of the trunnion 15 and both end portions of the support plate portion 16. It is formed in the corner | angular part of an inner corner with the base end part of the inner surface used as the power roller 11 side of a pair of bending wall part 20. As shown in FIG. There are two corners of the inner corner corresponding to the pair of bent wall portions 20, and the guide surfaces 45, 45 are formed respectively.

そして、一対の内隅の角部には、それぞれ、支持板部１６の内側面と折れ曲がり壁部２０の内側面とからそれぞれ突出した状態の突出部４６，４６が形成され、一対の突出部４６，４６の互いに対向する面が前記案内面４５，４５となっている。そして、これら案内面４５，４５は、一対の当該案内面４５，４５どうしの間隔が前記押圧装置１２の押圧力の作用方向の先側に向かうにつれて広がるように前記両ディスク２，３の回転中心軸方向に対して傾斜して形成されている。
なお、図５に示される押圧装置１２は、図２および図４において、向かって左側に配置され、トラニオン１５は上述のフロント側のものとなっており、押圧装置１２の押圧力の作用方向は、これら図において向かって左から右に向かう方向となる。したがって、一対の案内面４５，４５同士の間隔は、図２および図４において、Ｘ軸方向に沿って向かって左から右に向かうにつれて広くなっている。
また、図２および図４において、外輪２８の左右にそれぞれ入力側ディスク２もしくは出力側ディスク３が配置される。 The corner portions of the pair of inner corners are formed with projecting portions 46 and 46 that project from the inner surface of the support plate portion 16 and the inner surface of the bent wall portion 20, respectively. , 46 are the guide surfaces 45, 45 facing each other. And these guide surfaces 45 and 45 are the rotation center of both said disks 2 and 3 so that the space | interval of a pair of said guide surfaces 45 and 45 may spread as it goes to the front side of the action direction of the pressing force of the said press apparatus 12. FIG. It is formed to be inclined with respect to the axial direction.
The pressing device 12 shown in FIG. 5 is arranged on the left side in FIGS. 2 and 4, the trunnion 15 is the above-mentioned front side, and the direction of the pressing force of the pressing device 12 is In these figures, the direction is from left to right. Therefore, the distance between the pair of guide surfaces 45, 45 increases in the direction from the left to the right along the X-axis direction in FIGS.
2 and 4, the input-side disk 2 or the output-side disk 3 is arranged on the left and right sides of the outer ring 28, respectively.

また、それぞれの案内面４５，４５は、Ｚ軸方向に沿う（パワーローラ１１が中立位置の際、もしくはＺ軸方向をパワーローラ１１の回転中心軸方向とした場合）とともに、Ｘ軸方向に概略沿った状態でＸ軸方向に対して傾斜しており、Ｘ軸方向に沿って押圧装置１２の押圧力の作用方向の先側に向かうにつれて、パワーローラ１１から離れるように傾斜していることになる。
このようなトロイダル型無段変速機においては、従来と同様に、パワーローラ１１に接線力としてのトラクション力Ｆｔが図１の破線の矢印ａで示される方向に作用した場合に、パワーローラ１１と一体に外輪本体部２８ａ（外輪２８）の外周面２８ｃが一方の案内面４５に接触し、パワーローラ１１に働くトラクション力Ｆｔがトラニオン１５に伝達されてパワーローラ１１が支持されることになる。 In addition, the guide surfaces 45, 45 are substantially along the Z-axis direction (when the power roller 11 is in the neutral position or when the Z-axis direction is the rotation center axis direction of the power roller 11) and roughly in the X-axis direction. Inclined with respect to the X-axis direction along the X-axis direction, and tilted away from the power roller 11 toward the front side in the direction of the pressing force of the pressing device 12 along the X-axis direction. Become.
In such a toroidal continuously variable transmission, when the traction force Ft as a tangential force acts on the power roller 11 in the direction indicated by the broken line arrow a in FIG. The outer peripheral surface 28c of the outer ring main body 28a (outer ring 28) comes into contact with one guide surface 45, and the traction force Ft acting on the power roller 11 is transmitted to the trunnion 15 so that the power roller 11 is supported.

この際に、外輪本体部２８ａの外周面２８ｃが案内面４５に押し付けられることで、上述の接線力に対する反力が発生することになるが、Ｙ軸方向に沿った接線力に対して案内面４５が斜めとなっていることにより、反力は、図２の矢印ｂで示されるように斜めとなり、Ｙ軸方向に沿った方向成分の分力（矢印ｄ）と、Ｘ軸方向に沿った方向成分の分力（矢印ｃ）とに分けることができる。 At this time, the outer circumferential surface 28c of the outer ring main body 28a is pressed against the guide surface 45 to generate a reaction force against the tangential force described above, but the guide surface against the tangential force along the Y-axis direction. Since 45 is slanted, the reaction force is slanted as shown by the arrow b in FIG. 2, and the component force (arrow d) of the directional component along the Y-axis direction and along the X-axis direction. It can be divided into the component force (arrow c) of the direction component.

この矢印ｃで示されるＸ軸方向に沿った分力は、Ｘ軸方向に沿って押圧装置１２の押圧力の作用方向と同方向に向かうものとなり、図７に示され、Ｘ軸方向に沿うとともに押圧装置１２の押圧力の作用方向の逆方向に作用する摩擦力Ｆｓに対して逆方向の力となる。
この矢印ｃで示される分力が発生することにより、外輪２８と一体に変位するパワーローラ１１においては、上述の固定ディスク側に向かう押し付け力が強くなり、上述のように摩擦力Ｆｓによる上述の押し付け力の低下を防止することができる。 The component force along the X-axis direction indicated by the arrow c is directed in the same direction as the direction of action of the pressing force of the pressing device 12 along the X-axis direction, as shown in FIG. 7 and along the X-axis direction. At the same time, the force is in a direction opposite to the friction force Fs acting in the direction opposite to the direction of the pressing force of the pressing device 12.
When the component force indicated by the arrow c is generated, in the power roller 11 that is displaced integrally with the outer ring 28, the pressing force toward the fixed disk is increased, and the above-described frictional force Fs causes the above-described force. A decrease in the pressing force can be prevented.

これにより、押圧装置１２による押し付け力を必要以上に大きくしなくても、ディスク２，３とパワーローラ１１との間のスリップを防止できるので、大きな押し付け力による伝達効率の低下と燃費の悪化を防止できる。すなわち、伝達効率の向上と燃費の低減を図ることができる。 Thus, even if the pressing force by the pressing device 12 is not increased more than necessary, slip between the disks 2 and 3 and the power roller 11 can be prevented, thereby reducing the transmission efficiency and fuel consumption due to the large pressing force. Can be prevented. That is, it is possible to improve transmission efficiency and reduce fuel consumption.

また、図４に示すように、トラクション力Ｆｔに対応して押し付け力を大きくすると、各構成部材の弾性変形によるＸ軸方向の変位によりパワーローラ１１および外輪２８が押圧装置１２の押圧力の作用方向の先側に向かってＸ軸方向に変位することになる。すなわち、図４の矢印ｆ側に向かって外輪本体部２８ａがＸ軸方向に変位することになる。
すなわち、外輪本体部２８ａは、押し付け力が大きくなると、当該外輪本体部２８ａを挟むように配置された一対の案内面４５，４５に案内されて、Ｘ軸方向に沿って押圧装置１２の押圧力の作用方向の先側に変位し、案内面４５，４５どうしの間隔（ｇ）が相対的に狭い位置から、当該位置より案内面４５，４５どうしの間隔が広い位置に移動することになる。 Further, as shown in FIG. 4, when the pressing force is increased in accordance with the traction force Ft, the power roller 11 and the outer ring 28 are acted on by the pressing force of the pressing device 12 due to the displacement in the X-axis direction due to the elastic deformation of each constituent member. It will be displaced in the X-axis direction toward the front side of the direction. That is, the outer ring main body 28a is displaced in the X-axis direction toward the arrow f side in FIG.
That is, when the pressing force is increased, the outer ring main body portion 28a is guided by the pair of guide surfaces 45 and 45 disposed so as to sandwich the outer ring main body portion 28a, and the pressing force of the pressing device 12 along the X-axis direction. The distance between the guide surfaces 45 and 45 is shifted from a position where the distance (g) between the guide surfaces 45 and 45 is relatively narrow to a position where the distance between the guide surfaces 45 and 45 is wider than that position.

これにより、一対の案内面４５，４５と外輪本体部２８ａの外周面２８ｃとの間のクリアランス（隙間）が大きくなるが、押し付け力が大きくなると、トラニオン１５の支持板部１６に対するパワーローラ１１のスラスト荷重が大きくなり、支持板部１６が弓なりに撓むように変形して、一対の折れ曲がり壁部２０，２０どうしの間隔が狭くなり、一対の案内面４５，４５どうしの間隔も狭くなる。この場合には、案内面４５，４５どうしの間隔が狭くなることで、一対の案内面４５，４５と外輪本体部２８ａの外周面２８ｃとの間のクリアランス（隙間）が狭くなる。 As a result, the clearance (gap) between the pair of guide surfaces 45, 45 and the outer peripheral surface 28c of the outer ring main body 28a is increased. However, when the pressing force is increased, the power roller 11 against the support plate 16 of the trunnion 15 is increased. The thrust load is increased, the support plate portion 16 is deformed to be bent like a bow, the distance between the pair of bent wall portions 20 and 20 is narrowed, and the distance between the pair of guide surfaces 45 and 45 is also narrowed. In this case, the clearance (gap) between the pair of guide surfaces 45, 45 and the outer peripheral surface 28c of the outer ring main body portion 28a is narrowed by narrowing the distance between the guide surfaces 45, 45.

すなわち、押し付け力が強くなると、上記クリアランスが広くなる作用と、上記クリアランスが狭くなる作用が同時に発生することになり、これらの作用により押し付け力の変化に対してクリアランスを一定に近づけることが可能となる。
これにより、押し付け力に対応したトラニオンの変形によるクリアランスの減少を見込んでクリアランスを広くする必要がなく、広すぎるクリアランスによるガタの発生を防止することができる。 In other words, when the pressing force becomes stronger, the clearance becomes wider and the clearance becomes narrower at the same time. With these actions, the clearance can be made closer to a constant with respect to the change in the pressing force. Become.
Accordingly, it is not necessary to widen the clearance in anticipation of a decrease in the clearance due to the deformation of the trunnion corresponding to the pressing force, and it is possible to prevent the play due to the clearance being too wide.

また、押し付け力が大きくなった際のトラニオンの変形によりクリアランスが無くなってしまい、案内面４５，４５どうしの間に外輪が挟まれてパワーローラ１１のＸ軸方向に沿った変位が拘束されてしまうことがなく、押し付け力が大きくなった際にディスク２，３とパワーローラ１１とがスリップするのを防止することができる。 Further, the clearance is lost due to the deformation of the trunnion when the pressing force is increased, and the outer ring is sandwiched between the guide surfaces 45 and 45, and the displacement along the X-axis direction of the power roller 11 is constrained. Therefore, it is possible to prevent the disks 2 and 3 and the power roller 11 from slipping when the pressing force increases.

なお、トラニオン１５が中立位置の場合に案内面４５，４５をＺ軸方向に沿った平面としたが、必ずしもＺ軸方向に沿っている必要はなく、Ｚ軸方向に対して傾斜していてもよいし、外輪本体部２８ａの外周面と接触する部分が僅かに湾曲した状態となっていてもよく、案内面４５，４５は、外輪本体部２８ａの外周面２８ｃと略線状に当接できる状態となっていればよい。また、外輪本体部２８ａの外周面２８ｃも、必ずしもパワーローラ１１の回転中心軸方向に沿ったものでなくてもよく、例えば、クラウニング面となっていてもよい。 When the trunnion 15 is in the neutral position, the guide surfaces 45, 45 are planes along the Z-axis direction. However, the guide surfaces 45 are not necessarily along the Z-axis direction, and may be inclined with respect to the Z-axis direction. Alternatively, the portion that contacts the outer peripheral surface of the outer ring main body portion 28a may be slightly curved, and the guide surfaces 45, 45 can abut on the outer peripheral surface 28c of the outer ring main body portion 28a substantially linearly. It only has to be in a state. Further, the outer peripheral surface 28c of the outer ring main body 28a does not necessarily have to be along the rotation center axis direction of the power roller 11, and may be, for example, a crowning surface.

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.

１入力軸（回転中心軸）
２入力側ディスク
２ａ内側面
３出力側ディスク
３ａ内側面
１１パワーローラ（内輪）
１１ａ周面
１２押圧装置
１５トラニオン
２４スラスト玉軸受（スラスト軸受）
２６転動体
２８外輪
２８ａ外輪本体部
２８ｃ外周面
４５案内面 1 Input shaft (rotation center axis)
2 Input side disk 2a Inner side surface 3 Output side disk 3a Inner side surface 11 Power roller (inner ring)
11a peripheral surface 12 pressing device 15 trunnion 24 thrust ball bearing (thrust bearing)
26 Rolling elements 28 Outer ring 28a Outer ring main body 28c Outer peripheral surface 45 Guide surface

Claims

An input side disk and an output side disk that are supported concentrically and rotatably with the respective inner surfaces facing each other, a power roller sandwiched between these two disks, and the power roller A pressing device for applying a pressing force along the rotation center axis direction of the two disks to the both disks sandwiching the disk, and a twisting position with respect to the rotation center axes of the two disks and provided concentrically with each other A trunnion that swings about a pair of pivots and that rotatably supports each power roller, and a thrust that is provided between the power roller and the trunnion and supports a load in a thrust direction applied to the power roller. Bearings,
The thrust bearing has an inner ring formed by the power roller, an outer ring, and a rolling element that rolls between the inner ring and the outer ring,
The trunnion is arranged side by side along the axial direction of the pivot, and is opposed to each other so as to sandwich the outer ring, and is opposed to the outer peripheral surface of the outer ring, and the tangential force acting on the power roller is applied to the trunnion. In the toroidal continuously variable transmission provided with a pair of guide surfaces for supporting the outer ring in contact with the outer peripheral surface of the outer ring and guiding the outer ring along the rotation center axis direction of the two disks.
The pair of guide surfaces are inclined with respect to the rotation center axis direction of the two disks so that the distance between the pair of guide surfaces increases toward the front side of the pressing force acting direction of the pressing device. Toroidal-type continuously variable transmission.