JP2017003046A - Toroidal type continuously variable transmission - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a toroidal type continuously variable transmission generating pressing force enough to start on a low-speed side without providing a strong preload member such as a disc spring, even in a low-temperature environment, preventing excessive pressing force on a high-speed side, and having high efficiency.SOLUTION: For a toroidal type continuously variable transmission, a tilting center Oof a power roller 11 is offset in a direction parallel with an input shaft 1 and in a direction of approaching an output side disc 3A, to a curvature center Oof discs 2, 3A.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、自動車やポンプ等の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 in transmissions of various industrial machines such as automobiles and pumps.

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7および図8に示すように構成されている。図7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(伝達歯車)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。
入力軸1は、図7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。
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. 7, the 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 (transmission 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.
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 (loading cam) 7 located on the left side in FIG. It is like that. 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7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7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ととも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8参照)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 and rotatable about the axis O of the input shaft 1. Further, the input disc 2 on the left side in FIG. 7 is supported on the input shaft 1 via a ball spline 6, and the input disc 2 on the right side in FIG. 7 is splined to the input shaft 1. The disk 2 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. 8) is rotatably held.

図7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7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(予圧)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. 7, 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. 7) 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 a pressing portion (preload) is applied to a contact portion between the peripheral surfaces 11a and 11a of the power rollers 11 and 11.

図8は、図7のA−A線に沿う断面図である。図8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8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。   8 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. As shown in FIG. 8, 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. 8) 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 the base end 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. Each power roller 11 is rotatably supported around the distal end portion 23b of the displacement shaft 23 protruding from the inner surface of each trunnion 15, 15, and each power roller 11, 11 is connected to each input side disk. 2 and 2 and between the output side 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8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8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、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 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 to be displaceable in the axial direction (vertical direction in FIG. 8). 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 </ b> A and 23 </ b> 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. 8), and the inner peripheral surface of the locking hole 19 is a cylindrical surface. 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8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 the both disks 2, 2, 3, 3 (up and down in FIG. 8). (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8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. 8) of the trunnions 15 and 15, respectively, and a driving piston ( 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、さら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8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(傾転中心O)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 in directions opposite to each other. For example, the power roller 11 on the left side in FIG. 8 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 direction of the force changes, the trunnions 15 and 15 swing in opposite directions around the pivots 14 and 14 (tilt center O 2 ) pivotally supported by the yokes 23A and 23B ( Tilt).

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 are slightly rotated 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では、動力伝達を行なうためにディスク2,3とパワーローラ11との接触点に伝達動力に応じて適切な押し付け力を発生させる必要がある。この場合、トロイダル型無段変速機が運転中であれば、前述したローディングカム式の押圧装置12あるいは油圧を用いたローディングピストンによって押し付け力を発生させることができるが、エンジン始動時など、トロイダル型無段変速機が運転前であった場合には、前述したローディングカムやローディングピストンが機能しないため、カム板7と入力軸1の鍔部1dとの間に設けられる前述した皿ばね8によって押し付け力を発生させている。   By the way, in such a toroidal type continuously variable transmission, it is necessary to generate an appropriate pressing force at the contact point between the disks 2 and 3 and the power roller 11 in accordance with the transmitted power in order to transmit the power. In this case, if the toroidal continuously variable transmission is in operation, a pressing force can be generated by the above-described loading cam type pressing device 12 or a loading piston using hydraulic pressure. When the continuously variable transmission is not in operation, the above-described loading cam and loading piston do not function, so that the continuously variable transmission is pressed by the above-described disc spring 8 provided between the cam plate 7 and the flange 1d of the input shaft 1. Generating power.

ここで、大きなトルクを伝達しようとする場合には、必要となる押し付け力も大きくなるため、トロイダル型無段変速機を構成する各部に弾性変形が生じる。その結果、パワーローラ11がその回転軸方向であって入力軸1から離れる方向に変位する。この場合、前述した従来構造のトロイダル型無段変速機、すなわち、図9に示すように、パワーローラ11の傾転中心Oとディスク2,3の曲率中心Oとが一致しているトロイダル型無段変速機では、どのような変速比においても、大きなトルクを伝達しているときのパワーローラ11の前述した変位によって、接触点開き角θ、すなわち、パワーローラ11とディスク2,3との接触点P,Pにおける接線L1,L2同士の交点Qと中心O(O)とを通る線L3がディスクの内側面の中心寄り部分の接触点(図9ではP)における法線と成す角度θが大きくなり、したがって、接触点P,Pがディスク2,3のトラクション面2a,3aから脱落してしまう虞や、法線力Fcが低下して接触点P,Pの面圧が低下してしまうことによりスリップを発生させてしまう虞があった。 Here, when a large torque is to be transmitted, the necessary pressing force also increases, and elastic deformation occurs in each part of the toroidal-type continuously variable transmission. As a result, the power roller 11 is displaced in the direction of the rotation axis and away from the input shaft 1. In this case, the above-described conventional toroidal-type continuously variable transmission, that is, a toroidal in which the tilt center O 2 of the power roller 11 and the curvature center O 1 of the disks 2 and 3 coincide as shown in FIG. In the type continuously variable transmission, the contact point opening angle θ 0 , that is, the power roller 11 and the disks 2 and 3, due to the above-described displacement of the power roller 11 when a large torque is transmitted at any gear ratio. A line L3 passing through the intersection Q between the tangents L1 and L2 at the contact points P 1 and P 2 with the center O 1 (O 2 ) is a contact point near the center of the inner surface of the disk (P 1 in FIG. 9). the angle theta 0 formed between the normal line increases in, therefore, a risk and the contact point P 1, P 2 will fall off from the traction surface 2a, 3a of the disk 2, the contact point normal force Fc is reduced P 1, P Surface pressure there was a fear that caused the slip by lowered.

そのため、従来構造のトロイダル型無段変速機では、弾性変形を小さくするために構成部品の強度を高めたり、トラクション面2a,3aの有効範囲を広げるためにディス2,3クの外径を大きくするなど、様々な対策を講じてきたが、重量増や大型化といった新たな問題をもたらす結果となった。   Therefore, in the conventional toroidal-type continuously variable transmission, the outer diameters of the discs 2 and 3 are increased in order to increase the strength of the components in order to reduce the elastic deformation and to increase the effective range of the traction surfaces 2a and 3a. Various measures have been taken, such as, but this resulted in new problems such as increased weight and size.

そこで、これらの従来構造における問題点を克服するべく、大きなトルクを伝達するときにパワーローラ11が入力軸1から離れる方向に変位しても、パワーローラ11の傾転中心Oとディスク2,3の曲率中心Oとが大きく乖離しないように、予めパワーローラ11の傾転中心Oをディスク2,3の曲率中心Oからオフセットさせた構造が従来から提案されてきている。 Therefore, in order to overcome the problems in these conventional structures, even if the power roller 11 is displaced in a direction away from the input shaft 1 when transmitting a large torque, the tilt center O 2 of the power roller 11 and the disc 2, as third and center of curvature O 1 is not greatly different, are tilting center O 2 was allowed to offset the center of curvature O 1 of the disk 2, 3 structure of advance power rollers 11 have been proposed.

例えば、特許文献1および特許文献2では、パワーローラ11の傾転中心Oがディスク2,3の曲率中心Oよりも入力軸1に接近するようにオフセットされている。 For example, in Patent Document 1 and Patent Document 2, the tilt center O 2 of the power roller 11 is offset so as to be closer to the input shaft 1 than the curvature center O 1 of the disks 2 and 3.

また、特許文献3には、高速側変速状態(High側:各パワーローラ11,11の周面11a,11aが入力側ディスク2の内側面2aの外周寄り部分と出力側ディスク3の内側面3aの中心寄り部分とにそれぞれ当接する変速状態)において、パワーローラ11の傾転中心Oをディスク2,3の曲率中心Oからパワーローラ11の回転軸方向に且つ入力軸1から離れる方向にオフセットする構造が開示されている。 Further, Patent Document 3 discloses that a high speed side shifting state (High side: the peripheral surfaces 11 a and 11 a of the power rollers 11 and 11 are closer to the outer periphery of the inner side surface 2 a of the input side disc 2 and the inner side surface 3 a of the output side disc 3. In the direction of the rotation axis of the power roller 11 and away from the input shaft 1 from the center of curvature O 1 of the disks 2 and 3. An offset structure is disclosed.

特開平6−280959号公報JP-A-6-280959 特開2005−249070号公報JP 2005-249070 A 特開2004−68942号公報JP 2004-68942 A

しかしながら、特許文献1および特許文献2の構造では、全ての変速比でパワーローラ11が入力軸1に接近するようにオフセットするため、低速側(Low側:各パワーローラ11,11の周面11a,11aが、入力側ディスク2の内側面2aの中心寄り部分と出力側ディスク3の内側面3aの外周寄り部分とにそれぞれ当接する変速状態)と比較して大きな押し付け力を必要としない高速側では接触点開き角θが小さい傾向となる。その結果、法線力Fcが大きい傾向となり、パワーローラ11の内部の軸受にかかるスラスト力が増大することで、軸受の効率や寿命を低下させてしまう虞がある。そして、動力伝達部であるパワーローラ11とディスク2,3との接触点においても、面圧が増大することで、効率や寿命の低下を引き起こす虞がある。 However, in the structures of Patent Document 1 and Patent Document 2, since the power roller 11 is offset so as to approach the input shaft 1 at all speed ratios, the low speed side (Low side: the peripheral surface 11a of each of the power rollers 11, 11). , 11a is a high speed side that does not require a large pressing force as compared with a shift state in which the central portion of the inner side surface 2a of the input side disk 2 and the outer peripheral portion of the inner side surface 3a of the output side disk 3 are in contact with each other. Then, the contact point opening angle θ 0 tends to be small. As a result, the normal force Fc tends to be large, and the thrust force applied to the bearing inside the power roller 11 increases, which may reduce the efficiency and life of the bearing. And also in the contact point of the power roller 11 which is a power transmission part, and the discs 2 and 3, there exists a possibility of causing a fall of efficiency and a lifetime because surface pressure increases.

一方、特許文献3の構造によれば、高速側では、低速側と比べてパワーローラ11の入力軸1への接近量が小さいため、高速側でのパワーローラ11の効率および寿命の低下を抑えることができる。しかしながら、この特許文献3の構造においても、前述した特許文献1および特許文献2の構造と同様に、全ての変速比でパワーローラ11が入力軸1に接近するようにオフセットするため、低速側と比較して大きな押し付け力を必要としない高速側においても少なからず接触点開き角θが小さい傾向となる。その結果、法線力Fcが大きい傾向となり、パワーローラ11の内部の軸受にかかるスラスト力が増大することで、軸受の効率や寿命を低下させてしまう虞がある。そして、動力伝達部であるパワーローラ11とディスク2,3との接触点においても、面圧が増大することで、効率や寿命の低下を引き起こす虞がある。 On the other hand, according to the structure of Patent Document 3, since the amount of approach of the power roller 11 to the input shaft 1 is smaller on the high speed side than on the low speed side, reduction in efficiency and life of the power roller 11 on the high speed side is suppressed. be able to. However, in the structure of Patent Document 3, as in the structures of Patent Document 1 and Patent Document 2 described above, the power roller 11 is offset so as to approach the input shaft 1 at all speed ratios. In comparison, the contact point opening angle θ 0 tends to be small on the high speed side that does not require a large pressing force. As a result, the normal force Fc tends to be large, and the thrust force applied to the bearing inside the power roller 11 increases, which may reduce the efficiency and life of the bearing. And also in the contact point of the power roller 11 which is a power transmission part, and the discs 2 and 3, there exists a possibility of causing a fall of efficiency and a lifetime because surface pressure increases.

また、接触点開き角θおよび法線力Fcに伴う以上の問題に加えて、従来のトロイダル型無段変速機では、動力伝達に用いられるトラクションオイルのトラクション係数が低温環境下で低下することが分かっており、低温環境下でエンジン始動を行なおうとしたときに皿ばね8により必要な押し付け力が得られなかった場合には、トロイダル型無段変速機の動力伝達部であるパワーローラ11とディスク2,3との接触点でスリップが生じてしまい、動力伝達部を損傷してしまう虞がある。 Further, in addition to the above problems associated with the contact point opening angle θ 0 and the normal force Fc, in the conventional toroidal type continuously variable transmission, the traction coefficient of traction oil used for power transmission decreases in a low temperature environment. If the required pressing force cannot be obtained by the disc spring 8 when starting the engine in a low temperature environment, the power roller 11 which is a power transmission unit of the toroidal continuously variable transmission There is a possibility that slip occurs at the contact point between the disk 2 and the disk 2 and 3, and the power transmission section is damaged.

この問題を解決する1つの手段として、より高い押し付け力を発生させる皿ばね8を設けることが考えられるが、皿ばね8を強くすることは、低速側よりも大きな押し付け力を必要としない高速側で押し付け力過多となることを意味し、トロイダル型無段変速機の効率を大きく損なってしまう結果となる。特に、高速側は、高速クルーズ走行(一定速走行)時にエンジンの回転数を低く運転できるため、燃費の改善効果が期待できるが、この走行状態では、負荷が小さく、必要な押し付け力がばね力よりも小さいため、押し付け力過多となってしまい、バリエータの効率が低下することで燃費を大きく損なう虞がある。   As one means for solving this problem, it is conceivable to provide a disc spring 8 that generates a higher pressing force. However, strengthening the disc spring 8 does not require a larger pressing force than the low speed side. This means that the pressing force becomes excessive, and the efficiency of the toroidal type continuously variable transmission is greatly impaired. In particular, on the high speed side, the engine speed can be reduced during high-speed cruise travel (constant speed travel), so an improvement in fuel consumption can be expected. However, in this travel state, the load is small and the necessary pressing force is spring force. Therefore, the pressing force is excessive, and the efficiency of the variator may be reduced, and the fuel efficiency may be greatly impaired.

本発明は、前記事情に鑑みてなされたもので、低温環境下であっても、強力な皿ばね等の予圧部材を設けることなく、低速側で始動に十分な押し付け力を発生させ、高速側で押し付け力過多とならない、高効率のトロイダル型無段変速機を提供することを目的としている。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and generates a pressing force sufficient for starting at a low speed side without providing a preload member such as a strong disc spring even in a low temperature environment, The purpose of the present invention is to provide a highly efficient toroidal-type continuously variable transmission that does not cause excessive pressing force.

前記目的を達成するために、本発明のトロイダル型無段変速機は、軸に結合され且つ該軸と一体で回転する第1ディスクと、この第1ディスクとの間に設けられた傾転可能なパワーローラを介して前記第1ディスクの回転力を所定の変速比で受ける第2ディスクとを備え、前記第1ディスクおよび前記第2ディスクは、所定の曲率を有する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設けられる、トロイダル型無段変速機において、前記パワーローラの傾転中心は、前記ディスクの曲率中心に対して、前記軸と平行な方向であって前記第2ディスクに接近する方向にオフセットされていることを特徴とする。   To achieve the above object, a toroidal continuously variable transmission according to the present invention includes a first disk coupled to a shaft and rotating integrally with the shaft, and a tiltable structure provided between the first disk and the first disk. And a second disk that receives the rotational force of the first disk at a predetermined speed ratio through a power roller, and the first disk and the second disk have inner surfaces having a predetermined curvature. In the toroidal-type continuously variable transmission provided concentrically and rotatably in the opposed state, the tilting center of the power roller is in a direction parallel to the axis with respect to the center of curvature of the disc. And offset in the direction approaching the second disk.

本発明においては、パワーローラの傾転中心をディスクの曲率中心に対して軸と平行で且つ第2ディスクに接近する方向にオフセットすることにより、低速側では、パワーローラが軸に接近する方向にオフセットされ、1:1の変速比では変わらず(パワーローラがオフセットせず)、高速側では、パワーローラが入力軸から離れる方向にオフセットされる。その結果、低温環境下のために強力な皿ばね等の予圧部材を設けなくても、パワーローラとディスクとの動力伝達部に大きな押し付け力が必要となる低速側では、低温環境下での始動に十分な押し付け力を発生させることができ、1:1の変速比および高速側では、押し付け力過多とならない(押し付け力が、変速比1:1では変わらず、高速側では逆に小さくなる傾向となる)構造の高効率なトロイダル形無段変速機を実現できる。   In the present invention, by offsetting the tilt center of the power roller in the direction parallel to the axis and approaching the second disk with respect to the center of curvature of the disk, on the low speed side, the power roller approaches the axis. It is offset and does not change at a 1: 1 gear ratio (the power roller is not offset), and on the high speed side, the power roller is offset in a direction away from the input shaft. As a result, even if a preload member such as a strong disc spring is not provided in a low temperature environment, starting at a low temperature environment requires a large pressing force on the power transmission part between the power roller and the disk. Can be generated at a gear ratio of 1: 1 and a high speed side (the pressing force does not change at a gear ratio of 1: 1, but tends to decrease on the high speed side). To achieve a highly efficient toroidal continuously variable transmission.

本発明の前記構成において、変速機の駆動を制御する制御部と、前記第1ディスクを前記第2ディスクへ向けて押圧する油圧式のローディング機構とを更に備え、変速機の駆動を制御する制御部は、エンジン始動時においては、油圧式ローディング機構のローディング圧が完全に立ち上がるまで低速側の変速状態を維持し、エンジン停止時には、低速側の変速状態でエンジンを停止するように制御するのが好ましい。   In the above configuration of the present invention, the control unit further includes a control unit that controls driving of the transmission and a hydraulic loading mechanism that presses the first disk toward the second disk, and controls the driving of the transmission. When the engine is started, the low-speed side shifting state is maintained until the loading pressure of the hydraulic loading mechanism completely rises, and when the engine is stopped, the engine is controlled to stop in the low-speed side shifting state. preferable.

このような構成によれば、低温環境下では、エンジン停止前に低速側へ変速して、変速完了後にエンジンを停止し、エンジン始動時には、ローディング機構による押し付け力が完全に発生するまで低速側を維持し続けるという制御を行なうことにより、低温環境下でも安定して確実にエンジン始動が行なえる。
所定の温度を下回る低温環境下でのエンジン始動において、前記制御部は、例えば、(a)スターターモーターをゆっくり回す、(b)ローディング圧の指令値を最大値にする、(c)調節可能な潤滑油量の指令値を最小値にする。
According to such a configuration, in a low-temperature environment, the gear is shifted to the low speed side before the engine is stopped, the engine is stopped after the shift is completed, and when the engine is started, the low speed side is changed until the pressing force by the loading mechanism is completely generated. By performing the control of maintaining the engine, the engine can be started stably and reliably even in a low temperature environment.
In starting the engine in a low-temperature environment below a predetermined temperature, the control unit, for example, (a) slowly turns the starter motor, (b) maximizes the command value of the loading pressure, and (c) is adjustable. Set the lubrication oil command value to the minimum value.

本発明によれば、パワーローラの傾転中心が、ディスクの曲率中心に対して、軸と平行な方向であって出力側ディスクに接近する方向にオフセットされているため、低温環境下であっても、強力な皿ばね等の予圧部材を設けることなく、低速側で始動に十分な押し付け力を発生させ、高速側で押し付け力過多とならない、高効率のトロイダル型無段変速機を提供できる。   According to the present invention, the tilting center of the power roller is offset with respect to the center of curvature of the disk in a direction parallel to the axis and approaching the output side disk. However, it is possible to provide a high-efficiency toroidal continuously variable transmission that generates a pressing force sufficient for starting on the low speed side and does not have an excessive pressing force on the high speed side without providing a preload member such as a strong disc spring.

本発明の実施の形態に係るトロイダル型無段変速機の側断面図である。It is a sectional side view of the toroidal type continuously variable transmission which concerns on embodiment of this invention. 図1のトロイダル型無段変速機の平断面図である。FIG. 2 is a plan sectional view of the toroidal continuously variable transmission of FIG. 1. 図1のトロイダル型無段変速機のトラニオン軸断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of a trunnion shaft of the toroidal continuously variable transmission of FIG. 1. ディスクの曲率中心に対してパワーローラの傾転中心がオフセットされる状態を断面で示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the state by which the tilt center of a power roller is offset with respect to the curvature center of a disk in a cross section. 低温環境下でのエンジン始動時のフローチャートである。It is a flowchart at the time of engine starting in a low temperature environment. エンジン停止時のフローチャートである。It is a flowchart at the time of an engine stop. 従来のトロイダル型無段変速機の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the conventional toroidal type continuously variable transmission. 図7におけるA−A線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the AA line in FIG. パワーローラの傾転中心とディスクの曲率中心とが一致している従来のトロイダル型無段変速機の要部構成を示す模式図である。It is a schematic diagram showing a main part configuration of a conventional toroidal type continuously variable transmission in which the tilt center of the power roller and the center of curvature of the disk coincide.

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。
ここで、図1は、本発明の実施の形態に係るトロイダル型無段変速機の側断面図、図2は、図1のトロイダル型無段変速機の平断面図、図3は、図1のトロイダル型無段変速機のトラニオン軸断面図であり、これらの図において、図7および図8に示す従来のトロイダル型無段変速機と共通する部分については、同一符号を付してその説明を省略ないし簡略化する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
Here, FIG. 1 is a side sectional view of the toroidal type continuously variable transmission according to the embodiment of the present invention, FIG. 2 is a plan sectional view of the toroidal type continuously variable transmission of FIG. 1, and FIG. FIG. 9 is a cross-sectional view of a trunnion shaft of the toroidal continuously variable transmission of FIG. 7. In these drawings, portions common to the conventional toroidal continuously variable transmission shown in FIGS. Is omitted or simplified.

本実施の形態のトロイダル型無段変速機では、図7および図8に示す従来の出力側ディスク(第2ディスク)3,3を一体的に構成した一体型の出力側ディスク3Aの外周面に、動力伝達用の歯車(外周歯車)4Aが設けられるとともに、ケーシングに収容する前の段階で、入力軸(軸)1、所定の曲率の内側面2a,2aを有する入力側ディスク(第1ディスク)2,2、所定の曲率の内側面3a,3aを有する出力側ディスク3A、外周歯車4A、上下のヨーク23A,23B、トラニオン15、パワーローラ11、駆動装置32、油圧式のローディング機構(以下、押圧装置という)80、固定部材52(アッパープレート)等が一体に組み立てられてバリエータ43とされ、このバリエータ43をケーシング内に収容して取り付けるようになっている。   In the toroidal-type continuously variable transmission according to the present embodiment, the conventional output side disk (second disk) 3 and 3 shown in FIGS. 7 and 8 are integrally formed on the outer peripheral surface of the output side disk 3A. , A power transmission gear (outer peripheral gear) 4A is provided, and an input side disk (first disk) having an input shaft (shaft) 1 and inner surfaces 2a and 2a having a predetermined curvature in a stage before being housed in the casing. 2) 2, 2; output side disk 3A having inner surfaces 3a, 3a having a predetermined curvature, outer peripheral gear 4A, upper and lower yokes 23A, 23B, trunnion 15, power roller 11, drive device 32, hydraulic loading mechanism (hereinafter referred to as "loading mechanism") , A pressing device) 80, a fixing member 52 (upper plate) and the like are integrally assembled to form a variator 43. The variator 43 is accommodated in a casing and attached. It has become the jar.

このようなバリエータ43においては、駆動装置32の駆動シリンダ31を構成する上側シリンダボディ61および下側シリンダボディ62に固定される下側の球面ポスト68と、アッパープレート52に固定される上側の球面ポスト64とが上下に一体に接合された柱状ポスト(支持部材)69とされ、バリエータ43において一対の柱状ポスト69がアッパープレート52と、駆動シリンダ31のシリンダボディ(上側シリンダボディ61および下側シリンダボディ62)を接続した状態となっている。   In such a variator 43, a lower spherical post 68 fixed to the upper cylinder body 61 and the lower cylinder body 62 constituting the driving cylinder 31 of the driving device 32, and an upper spherical surface fixed to the upper plate 52. The post 64 is a columnar post (support member) 69 integrally joined vertically, and in the variator 43, the pair of columnar posts 69 are the upper plate 52 and the cylinder body of the drive cylinder 31 (the upper cylinder body 61 and the lower cylinder). The body 62) is connected.

また、柱状ポスト69の上下の中央部分を入力軸1が貫通した状態となっている。この入力軸1に一対の入力側ディスク2,2、出力側ディスク3A、押圧装置80等が支持されている。   Further, the input shaft 1 penetrates through the upper and lower central portions of the columnar post 69. A pair of input side disks 2 and 2, an output side disk 3 </ b> A, a pressing device 80, and the like are supported on the input shaft 1.

出力側ディスク3Aは、ラジアルニードル軸受35を介して入力軸1に相対回転自在に支持されている。また、一対の柱状ポスト69,69間に出力側ディスク3Aが配置され、この出力側ディスク3Aの軸方向両端には、出力側ディスク3Aを軸方向に位置決めするとともに軸回りに回転可能に支持するスラスト軸受60が設けられている。すなわち、柱状ポスト69と出力側ディスク3Aの小径側端部との間にスラスト軸受60が配置され、それにより、出力側ディスク3Aの入力軸1の軸方向に沿った位置が規制されるとともに、出力側ディスク3Aの軸回りの回転を許容している。   The output side disk 3A is supported by the input shaft 1 via a radial needle bearing 35 so as to be relatively rotatable. Further, the output side disk 3A is disposed between the pair of columnar posts 69, 69, and the output side disk 3A is positioned in the axial direction and supported rotatably around the axis on both ends in the axial direction of the output side disk 3A. A thrust bearing 60 is provided. That is, the thrust bearing 60 is disposed between the columnar post 69 and the small-diameter side end of the output side disk 3A, thereby restricting the position of the output side disk 3A along the axial direction of the input shaft 1 and The output side disk 3A is allowed to rotate about its axis.

また、図2に示すように、パワーローラ11のスラスト荷重を受けるスラスト玉軸受24の外輪28には、これと一体に支持軸23cが形成される。また、トラニオン15の支持板部16の内側面が枢軸14の軸方向に軸方向を沿わせた凸状の円筒面の一部となっている。また、支持板部16の内側面に対向する外輪28の背面側には、支持板部16の突状の円筒面に当接する凹状の円筒面となっており、支持板部16に対して外輪28とともにパワーローラ11が首を振るように揺動することにより、パワーローラ11が、入力軸1の略軸方向に沿って変位可能となっている。   As shown in FIG. 2, a support shaft 23c is formed integrally with the outer ring 28 of the thrust ball bearing 24 that receives the thrust load of the power roller 11. Further, the inner side surface of the support plate portion 16 of the trunnion 15 is a part of a convex cylindrical surface along the axial direction of the pivot 14. Further, on the back side of the outer ring 28 facing the inner side surface of the support plate portion 16, a concave cylindrical surface that abuts against the protruding cylindrical surface of the support plate portion 16 is provided. The power roller 11 can swing along the substantially axial direction of the input shaft 1 by swinging with the power roller 11 so as to swing the head.

押圧装置80は、図中の左側の入力側ディスク2(無論、図4に示すように右側の入力側ディスク2であってもよい)の背面側(左側)に配置され、入力軸1の左端部に結合される第1シリンダ部81と、入力側ディスク2に一体的に設けられた第2シリンダ部82と、環状の第1ピストン部83と、環状の第2ピストン部84とを備えている。   The pressing device 80 is arranged on the back side (left side) of the left input side disk 2 (of course, it may be the right input side disk 2 as shown in FIG. 4), and the left end of the input shaft 1. A first cylinder part 81 coupled to the part, a second cylinder part 82 provided integrally with the input side disk 2, an annular first piston part 83, and an annular second piston part 84. Yes.

第1シリンダ部81の内面と、第1ピストン部83と、入力軸1の外周面の一部とによって囲まれた空間は、第1油圧室85を構成している。また、第2シリンダ部82の内周面と、第2ピストン部84と、入力側ディスク2の背面と、入力軸1の外周面の一部とによって囲まれた空間は、第2油圧室90を構成している。   A space surrounded by the inner surface of the first cylinder portion 81, the first piston portion 83, and a part of the outer peripheral surface of the input shaft 1 constitutes a first hydraulic chamber 85. The space surrounded by the inner peripheral surface of the second cylinder portion 82, the second piston portion 84, the back surface of the input side disk 2, and a part of the outer peripheral surface of the input shaft 1 is a second hydraulic chamber 90. Is configured.

また、第1油圧室85を一部利用して、第1ピストン部83と第1シリンダ部81との間には、予圧を付与するための皿ばね(予圧部材)94が介挿され、この皿ばね94は、第1シリンダ部81に対し、入力軸1に沿って移動自在な第1ピストン部83を入力側ディスク2へ向けて付勢している。   A part of the first hydraulic chamber 85 is used to insert a disc spring (preload member) 94 between the first piston portion 83 and the first cylinder portion 81 for applying a preload. The disc spring 94 urges the first piston portion 83 that is movable along the input shaft 1 toward the input cylinder 2 with respect to the first cylinder portion 81.

このような押圧装置80では、第1油圧室85と第2油圧室90とに対して所定圧の圧油が送り込まれる。そして、これら両油圧室85,90内に、これら両油圧室85,90の軸方向寸法が増大する方向の力を惹起させる。   In such a pressing device 80, pressure oil of a predetermined pressure is fed into the first hydraulic chamber 85 and the second hydraulic chamber 90. Then, a force is generated in the hydraulic chambers 85 and 90 in the direction in which the axial dimensions of the hydraulic chambers 85 and 90 increase.

第1油圧室85に圧油が送り込まれると、第1ピストン部83が図1中右側(入力側ディスク2側)に押圧され、これによって、入力側ディスク2の背面に一体に形成された第2シリンダ部82を介して当該入力側ディスク2が右側に押圧される。同時に、第1シリンダ部81が左側に押圧され、この第1シリンダ部81と一体を成す入力軸1が左側へと移動することで、右側に位置し且つ入力軸1に軸方向外側(右側)への移動が規制されて設けられた入力側ディスク2が出力側ディスク3Aに向かって押圧される。   When pressure oil is fed into the first hydraulic chamber 85, the first piston part 83 is pressed to the right side (input side disk 2 side) in FIG. The input side disk 2 is pressed to the right side via the two cylinder part 82. At the same time, the first cylinder portion 81 is pressed to the left side, and the input shaft 1 integrated with the first cylinder portion 81 moves to the left side, so that it is located on the right side and is axially outward (right side) with respect to the input shaft 1. The input side disk 2 provided with restricted movement is pressed toward the output side disk 3A.

一方、第2油圧室90に圧油が送り込まれると、第2ピストン部84は図1中の左側への移動が規制されているので、入力側ディスク2が右側に押圧される。このように両油圧室85,90で発生した力は、何れも、入力側ディスク2を出力側ディスク3A側に向け押圧する。   On the other hand, when the pressure oil is fed into the second hydraulic chamber 90, the second piston portion 84 is restricted from moving to the left in FIG. The forces generated in both the hydraulic chambers 85 and 90 in this way press the input side disk 2 toward the output side disk 3A.

このようにして、パワーローラ11のトラクション部が入出力側ディスク2,3Aの双方に転接し、入力側ディスク2の回転駆動力を所望の減速比で出力側ディスク3Aに伝達する。   In this way, the traction portion of the power roller 11 is brought into rolling contact with both the input / output side disks 2 and 3A, and the rotational driving force of the input side disk 2 is transmitted to the output side disk 3A at a desired reduction ratio.

ここで、本実施形態のトロイダル型無段変速機では、前述したように、入力側ディスク2および出力側ディスク3Aが所定の曲率を有するそれぞれの内側面2a,3a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設けられるが、ディスク2,3A間に挟持されるパワーローラ11の傾転中心Oは、ディスク2,3の曲率中心Oに対して、入力軸1と平行な方向であって出力側ディスク3Aに接近する方向にオフセットされている。そのようなディスク2,3の曲率中心Oに対してパワーローラ11の傾転中心Oがオフセットされた状態を図4に概念的に示す。 Here, in the toroidal type continuously variable transmission according to the present embodiment, as described above, the input side disk 2 and the output side disk 3A have the inner side surfaces 2a, 3a having a predetermined curvature facing each other. Although provided concentrically and rotatably, the tilt center O 2 of the power roller 11 sandwiched between the disks 2 and 3A is parallel to the input shaft 1 with respect to the center of curvature O 1 of the disks 2 and 3. Offset in a direction that approaches the output side disk 3A. FIG. 4 conceptually shows a state in which the tilt center O 2 of the power roller 11 is offset with respect to the curvature center O 1 of the disks 2 and 3.

図4では、一例として、パワーローラ11の傾転軸受(トラニオン15の枢軸14)が嵌合するヨーク23A,23Bの支持孔18をオフセット(本実施形態の支持孔18’は、図8に示される従来の支持孔18から入力軸1と平行な方向であって出力側ディスク3Aに接近する方向にオフセットされている・・・図4には支持孔18,18’が破線の円で示される)させて加工することにより、パワーローラ11の傾転中心Oがディスク2,3の曲率中心Oに対して入力軸1に平行に且つ出力側ディスク3Aに接近する方向にδだけオフセットされる。この場合、オフセットされるパワーローラ11は、全てでなくてもよく、任意に設定できる。 In FIG. 4, as an example, the support holes 18 of the yokes 23 </ b> A and 23 </ b> B into which the tilt bearings of the power roller 11 (the pivot 14 of the trunnion 15) are fitted are offset (the support holes 18 ′ in this embodiment are shown in FIG. 8). 4 is offset in a direction parallel to the input shaft 1 and approaching the output side disk 3A from the conventional support hole 18... In FIG. ), The tilting center O 2 of the power roller 11 is offset by δ in the direction parallel to the input shaft 1 and approaching the output side disk 3A with respect to the center of curvature O 1 of the disks 2 and 3. The In this case, the power rollers 11 to be offset need not be all but can be arbitrarily set.

また、本実施形態では、このようなパワーローラ11の傾転中心Oのオフセットに加えて、変速機の駆動を制御する図示しない制御部が、エンジン始動時においては、(エンジンが自力で回り始めて)油圧式ローディング機構である押圧装置80のローディング圧が完全に立ち上がるまで低速側の変速状態を維持し、エンジン停止時には、低速側の変速状態でエンジンを停止するように制御する。 In this embodiment, in addition to the offset of the tilt center O 2 of the power roller 11, a control unit (not shown) that controls the drive of the transmission operates when the engine starts (the engine rotates by itself). For the first time, control is performed so that the low-speed side shifting state is maintained until the loading pressure of the pressing device 80, which is a hydraulic loading mechanism, completely rises, and the engine is stopped in the low-speed side shifting state when the engine is stopped.

具体的には、図5および図6のフローチャートに示される制御形態が実現される。すなわち、図5は、所定の温度(具体的には、例えば、数度℃)を下回る低温環境下でのエンジン始動時の制御形態を示すが、図示のように、低温環境下でのエンジン始動(ステップS1)は、温度センサ等によって現状が低温環境下であるか否かがチェックされる(ステップS2)ことから始まる。低温環境下でなければ、そのままエンジン始動が許容される(ステップS9)。低温環境下でのエンジン始動時とは、いわゆる雪が降るような寒冷地でのエンジン始動時を想定している。   Specifically, the control mode shown in the flowcharts of FIGS. 5 and 6 is realized. That is, FIG. 5 shows a control form at the time of starting the engine in a low temperature environment below a predetermined temperature (specifically, for example, several degrees C.). (Step S1) starts by checking whether or not the current state is in a low temperature environment by a temperature sensor or the like (Step S2). If it is not under a low temperature environment, the engine start is allowed as it is (step S9). When the engine is started in a low temperature environment, it is assumed that the engine is started in a cold region where so-called snow falls.

一方、低温環境下である場合には、最初にローディング機構(押圧装置80)のローディング圧(ローダー圧)の指令値を最大値とし(ステップS3)、可能な限り速やかにローダー圧が立ち上がることを目標とする。次に、潤滑油の供給量の指令値を最小値とし(ステップS4)、ローディング機構に優先して油を供給する。その後、スターターモーターをゆっくり回し、トロイダル形無段変速機が伝達するトルクを可能な限り小さくする(ステップS5)。そして、ローディング圧が完全に立ち上がったか否かが圧力センサ等によりチェックされ(ステップS6)、ローディング圧が完全に立ち上がらない場合には、トロイダル形無段変速機の変速状態が低速側に維持される(ステップS7)。一方、ローディング圧が完全に立ち上がった場合には、変速開始を許容する(ステップS8)。   On the other hand, in a low temperature environment, first, the command value of the loading pressure (loader pressure) of the loading mechanism (pressing device 80) is set to the maximum value (step S3), and the loader pressure rises as quickly as possible. Goal. Next, the command value for the supply amount of the lubricating oil is set to the minimum value (step S4), and the oil is supplied with priority over the loading mechanism. Thereafter, the starter motor is slowly rotated to reduce the torque transmitted by the toroidal continuously variable transmission as much as possible (step S5). Then, whether or not the loading pressure has risen completely is checked by a pressure sensor or the like (step S6). If the loading pressure does not rise completely, the shifting state of the toroidal continuously variable transmission is maintained on the low speed side. (Step S7). On the other hand, if the loading pressure has risen completely, the start of shifting is permitted (step S8).

また、図6はエンジン停止時のフローチャートを示す。なお、このフローチャートの制御形態は、低温環境下であると否とにかかわらず実行される。   FIG. 6 shows a flowchart when the engine is stopped. Note that the control mode of this flowchart is executed regardless of whether or not it is in a low temperature environment.

図示のように、この制御形態では、エンジン停止時に変速状態が強制的に低速側に切り換えられるようになっている(ステップS31)。具体的には、エンジン停止時には、変速比が低速側であるか否かが常にチェックされ(ステップS32)、低速側にない場合には、低速側に変速継続され(ステップS33)、変速比が低速側であると判断された場合に限りエンジンが停止される(ステップS34)。   As shown in the figure, in this control mode, the shift state is forcibly switched to the low speed side when the engine is stopped (step S31). Specifically, when the engine is stopped, it is always checked whether or not the gear ratio is on the low speed side (step S32). If it is not on the low speed side, the gear shift is continued on the low speed side (step S33). Only when it is determined that the speed is low, the engine is stopped (step S34).

以上説明したように、本実施形態によれば、パワーローラ11の傾転中心Oがディスク2,3Aの曲率中心Oに対して入力軸1と平行で且つ出力側ディスク3Aに接近する方向にオフセットされているため、低速側では、パワーローラ11が入力軸1に接近する方向にオフセットされ、1:1の変速比では変わらず(パワーローラ11がオフセットせず)、高速側では、パワーローラ11が入力軸1から離れる方向にオフセットされる。その結果、低温環境下のために強力な皿ばね94を設けなくても、パワーローラ11とディスク2,3との動力伝達部に大きな押し付け力が必要となる低速側では、低温環境下での始動に十分な押し付け力を発生させることができ、1:1の変速比および高速側では、押し付け力過多とならない(押し付け力が、変速比1:1では変わらず、高速側では逆に小さくなる傾向となる)構造の高効率なトロイダル形無段変速機を実現できる。 As described above, according to the present embodiment, the tilt center O 2 of the power roller 11 is parallel to the input shaft 1 with respect to the curvature center O 1 of the disks 2 and 3A and approaches the output disk 3A. Therefore, on the low speed side, the power roller 11 is offset in a direction approaching the input shaft 1 and does not change at a transmission ratio of 1: 1 (the power roller 11 does not offset). The roller 11 is offset in a direction away from the input shaft 1. As a result, even if a strong disc spring 94 is not provided for a low temperature environment, a large pressing force is required on the power transmission portion between the power roller 11 and the disks 2 and 3 on the low speed side. Sufficient pressing force can be generated for start-up, and the pressing force does not become excessive at the gear ratio of 1: 1 and the high speed side (the pressing force does not change at the gear ratio of 1: 1, but decreases at the high speed side. It is possible to realize a highly efficient toroidal continuously variable transmission with a structure.

また、本実施形態では、低温環境下で、エンジン停止前に低速側へ変速して、変速完了後にエンジンを停止し、エンジン始動時に、ローディング機構による押し付け力が完全に発生するまで低速側を維持し続けるという制御を行なうため、低温環境下でも安定して確実にエンジン始動が行なえる。   In this embodiment, in a low-temperature environment, the gear is shifted to the low speed before the engine is stopped, the engine is stopped after the shift is completed, and the low speed is maintained until the pressing force by the loading mechanism is completely generated when the engine is started. Since the control of continuing is performed, the engine can be started stably and reliably even in a low temperature environment.

なお、本発明は、前述した実施形態に限定されず、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。例えば、トロイダル型無段変速機では、入力側ディスクと出力側ディスクとの入出力関係を逆にする場合もある。したがって、本発明は、入力側ディスク2と出力側ディスク3とを入れ替えた場合にも適用できる。
また、本発明は、ダブルキャビティ式ハーフトロイダル型無段変速機、シングルキャビティ式ハーフトロイダル型無段変速機、フルトロイダル型無段変速機等のトロイダル型無段変速機に適用することができる。
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be implemented with various modifications without departing from the scope of the invention. For example, in a toroidal type continuously variable transmission, the input / output relationship between the input side disk and the output side disk may be reversed. Therefore, the present invention can also be applied when the input side disk 2 and the output side disk 3 are interchanged.
The present invention can also be applied to toroidal continuously variable transmissions such as double cavity half toroidal continuously variable transmissions, single cavity half toroidal continuously variable transmissions, full toroidal continuously variable transmissions, and the like.

1 入力軸(軸)
2 入力側ディスク(第1ディスク)
3A 出力側ディスク(第2ディスク)
11 パワーローラ
80 押圧装置(油圧式ローディング機構)
ディスクの曲率中心
パワーローラの傾転中心
1 Input shaft (axis)
2 Input disk (first disk)
3A output side disk (second disk)
11 Power roller 80 Pressing device (hydraulic loading mechanism)
O 1 disc curvature center O 2 power roller tilt center

Claims (3)

軸に結合され且つ該軸と一体で回転する第1ディスクと、この第1ディスクとの間に設けられた傾転可能なパワーローラを介して前記第1ディスクの回転力を所定の変速比で受ける第2ディスクとを備え、前記第1ディスクおよび前記第2ディスクは、所定の曲率を有する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設けられる、トロイダル型無段変速機において、
前記パワーローラの傾転中心は、前記ディスクの曲率中心に対して、前記軸と平行な方向であって前記第2ディスクに接近する方向にオフセットされていることを特徴とするトロイダル型無段変速機。
A first disk coupled to a shaft and rotating integrally with the shaft and a tiltable power roller provided between the first disk and a rotational force of the first disk at a predetermined gear ratio. A first disk and a second disk, the first disk and the second disk being provided concentrically and rotatably with each inner surface having a predetermined curvature facing each other. In a step transmission,
A toroidal continuously variable transmission characterized in that the tilting center of the power roller is offset with respect to the center of curvature of the disk in a direction parallel to the axis and approaching the second disk. Machine.
変速機の駆動を制御する制御部と、前記第1ディスクを前記第2ディスクへ向けて押圧する油圧式のローディング機構とを更に備え、
前記制御部は、エンジン始動時においては、前記ローディング機構のローディング圧が完全に立ち上がるまで低速側の変速状態を維持し、エンジン停止時には、低速側の変速状態でエンジンを停止するように制御することを特徴とする請求項1に記載のトロイダル型無段変速機。
A control unit that controls drive of the transmission; and a hydraulic loading mechanism that presses the first disk toward the second disk;
The control unit controls to keep the low speed side shifting state until the loading pressure of the loading mechanism completely rises when starting the engine, and to stop the engine in the low speed side shifting state when the engine is stopped. The toroidal continuously variable transmission according to claim 1.
所定の温度を下回る低温環境下でのエンジン始動において、前記制御部は、(a)スターターモーターをゆっくり回す、(b)ローディング圧の指令値を最大値にする、(c)調節可能な潤滑油量の指令値を最小値にする、のうちの少なくとも1つを行なうことを特徴とする請求項2に記載のトロイダル型無段変速機。   In starting the engine in a low temperature environment below a predetermined temperature, the control unit (a) slowly rotates the starter motor, (b) maximizes the command value of the loading pressure, and (c) adjustable lubricating oil. The toroidal continuously variable transmission according to claim 2, wherein at least one of the command value of the quantity is made a minimum value.
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