JP2023082314A - toroidal type continuously variable transmission - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動車や航空機などで用いられる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 used in automobiles, aircraft, and the like.
一般に、例えば自動車などに用いられる変速機として、ダブルキャビティ式トロイダル型無段変速機が知られている。このダブルキャビティ式トロイダル型無段変速機は、例えば、図8および図9に示されるように構成されている。すなわち、図8に示されるように、ケーシング50の内側には入力軸1が回転可能に支持されており、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が回転可能に支持されている。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。
2. Description of the Related Art Generally, a double cavity toroidal type continuously variable transmission is known as a transmission used in automobiles, for example. This double-cavity toroidal type continuously variable transmission is configured as shown in FIGS. 8 and 9, for example. That is, as shown in FIG. 8, an
入力軸1は、図中左側に位置する入力側ディスク2とカム板(ローディングカム)7との間に設けられたローディングカム式の押圧装置12を介して、駆動軸22により回転駆動されるようになっている。また、出力歯車4は、2つの部材の結合によって構成された中間壁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
図8に示されるように、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を中心に回転可能に支持されている。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、これらの入力側ディスク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と出力側ディスク3,3の内側面(凹面;トラクション面とも言う)3a,3aとの間には、パワーローラ11(図9参照)が回転可能に挟持されている。
As shown in FIG. 8, the output-
図8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8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
図9は、図8のA-A線に沿う断面図である。図9に示されるように、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9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9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。
9 is a cross-sectional view along line AA of FIG. 8. FIG. As shown in FIG. 9, inside the
支持板部16の中央部には円孔21が形成され、この円孔21には変位軸(ピボット軸)23の基端部を成す支持軸部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、これらの各トラニオン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の先端部を成す枢支軸部23bの周囲には、各パワーローラ11がラジアルニードル軸受(後述するスラスト玉軸受24の内輪(パワーローラ11)に作用する押付荷重を受ける(ラジアル方向の荷重を支承する)針状ころ軸受;ケージ・アンド・ローラ)35を介して回転可能に支持されており、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の支持軸部23aと枢支軸部23bとは、互いに偏心している。
A
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9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、これらの支持孔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9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(シリンダボディ)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。
The
なお、各トラニオン15,15に設けられた各変位軸23,23は、入力軸1に対し、互いに180度反対側の位置に設けられている。また、これらの各変位軸23,23の枢支軸部23bが支持軸部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9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、ローディングカム式の押圧装置12が発生するスラスト荷重に基づく各構成部材の弾性変形等に起因して、各パワーローラ11,11が入力軸1の軸方向に変位する傾向となった場合でも、各構成部材に無理な力が加わらず、この変位が吸収される。
The
また、パワーローラ11の外側面(大端面)11bとトラニオン15の支持板部16の内側面16aとの間には、パワーローラ11の外側面11b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、これらの各パワーローラ11の回転を許容するものである。このようなスラスト玉軸受24はそれぞれ、複数個ずつの玉(転動体)26,26と、これらの各転動体26,26を転動可能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の内輪軌道面24aは各パワーローラ11の外側面11bに、外輪軌道面24b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 (large end surface) 11b of the
また、スラストニードル軸受25は、トラニオン15の支持板部16の内側面16a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、これらのパワーローラ11および外輪28が各変位軸23の支持軸部23aを中心として揺動することを許容する。
The thrust needle bearing 25 is held between the
さらに、各トラニオン15,15の一端部(図9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、これらの各駆動ピストン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。これらの各駆動ピストン33,33と駆動シリンダ31とにより、各トラニオン15,15を、これらのトラニオン15,15の枢軸14,14の軸方向に変位させる駆動装置32を構成している。
Further, drive rods (trunnion shafts) 29, 29 are provided at one end (lower end in FIG. 9) of each
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、ローディングカム式の押圧装置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 type continuously variable transmission constructed in this manner, the rotation of the
入力軸1と出力歯車4との間の回転速度比を変える場合には、一対の駆動ピストン33,33を互いに逆方向に変位させる。これらの各駆動ピストン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9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。
When changing the rotational speed ratio between the
その結果、これらの各パワーローラ11,11の周面11a,11aと各入力側ディスク2,2および各出力側ディスク3,3の内側面2a,2a,3a,3aとの当接部に作用する接線方向の力の向きが変化する。そして、この力の向きの変化に伴って、各トラニオン15,15が、ヨーク23A,23Bに枢支された枢軸14,14を中心として、互いに逆方向に揺動(傾転)する。
As a result, it acts on the contact portions between the
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およびこれらの各パワーローラ11,11に付属の外輪28,28が、各変位軸23,23の支持軸部23a,23aを中心として僅かに回動する。これら各外輪28,28の外側面と各トラニオン15,15を構成する支持板部16の内側面との間には、それぞれスラストニードル軸受25,25が存在するため、前記回動は円滑に行われる。したがって、前述のように各変位軸23,23の傾斜角度を変化させるための力が小さくて済む。
As a result, the contact positions between the
ところで、従来においては、トラクションドライブするための軸力を発生させるローディング機構部である前述したローディングカム式の押圧装置12による動作時に、ケーシング50に組み込まれている前述した構成のバリエータ(入力軸1、ディスク2,3およびパワーローラ11を含む無段変速機構)が軸方向に移動できるように、バリエータとこれを支持する軸受(または滑り部材)との間に、バリエータの軸方向移動を許容する隙間が設けられている。具体的には、図10に示されるように、バリエータを支持する各部の軸受(または滑り部材)90とバリエータとの間に、押圧装置12の動作時にバリエータが軸方向に移動できるようにする径方向隙間s1、および、そのような径方向隙間s1がディスク2,3の変形によって減少してしまわないようにする(負隙間となることを防止する)ための径方向隙間s2が設けられている。
By the way, conventionally, the variator (
また、トラクションドライブするための軸力を発生させる押圧装置12は、図10の構成例では、入力軸1と共に回転する前述したカム板(ローディングカム)7と、カム板7と入力側ディスク2(図10の右側の入力側ディスク2)との間で保持器12aにより転動自在に保持された複数個(例えば4個)のローラ(転動体)12bとから構成されており、入力側ディスク2を出力側ディスク4に向け弾性的に押圧しつつ、この入力側ディスク2を回転駆動自在としている。カム板7の片側面(図10の左側面)には、円周方向に亙る凹凸であるカム面113が形成され、入力側ディスク2の外側面(図10の右側面)にも、同様の形状を有するカム面114が形成されている。また、入力軸1の端部の前述したフランジ状の鍔部1dの片側面には、アンギュラ型の内輪軌道115が形成されている。そして、この内輪軌道115と、ベアリング支持部材(外輪)116の内周面に形成されたアンギュラ型の外輪軌道117との間には、複数個の玉118が介挿されている。すなわち、鍔部1dとベアリング支持部材116と玉118は、スラスト荷重を支承自在なアンギュラ型の玉軸受120を構成している。
In the configuration example of FIG. 10, the
また、このような押圧装置12に伴う前述したバリエータの軸方向移動に関連して、例えば特許文献1には、出力側ディスクの軸方向両端面にスラストアンギュラ軸受を配置し,出力側ディスクの軸方向移動を規制することにより剛性を向上させトラクション面の拡大を可能にする技術が開示されている。
In relation to the axial movement of the variator due to the
近年、トロイダル型無段変速機は、それが搭載される航空機や自動車等の高性能化などに伴い、軽量化、発電容量の増加、変速レンジ拡大に伴う高速化が求められている。それに伴って、バリエータの入力軸1は、軽量化に起因して肉薄化するとともに、バリエータ部品の増大等に起因して軸長が延長して曲げ変形し易くなっている。そして、このように入力軸1が変形し易くなると、ディスク2,3や押圧装置12でのアンバランスによってディスク2,3の径方向の変位D(図10に矢印で示される)が大きくなる可能性がある。また、入力軸1の回転に伴う遠心力によってディスク2,3の径方向の変位Dが大きくなる可能性もある。ディスク2,3の径方向変位Dが大きいと、それらとトラクション接触するパワーローラ同士の傾転運動の非同期(トラニオンのオフセット量の非同期)が発生し、伝達動力低下や、最悪の場合,動力伝達が不可能となる可能性がある。
2. Description of the Related Art In recent years, toroidal type continuously variable transmissions have been required to be lighter, to have an increased power generation capacity, and to have a higher speed due to a wider shift range as the performance of aircraft and automobiles in which they are mounted has improved. Along with this, the
前述したように、バリエータは、ディスク2,3および入力軸1に配置された軸受(または滑り部材)90で支持されるとともに、押圧装置12によるローディングによって軸方向に移動するため、軸受90とバリエータとの間にはそのような移動を許容するべく径方向隙間s1、s2を設ける必要があるが、従来は、入力軸1の剛性が高く、入力軸1の変形が殆ど無視できる程度であったため、径方向隙間s1、s2を管理するだけでディスク2,3の径方向変位Dに対応できた。
しかしながら、前述した理由により入力軸1の変形が無視できない程度まで大きくなって、径方向隙間s1、s2と合算されると、ディスク2,3の径方向変位Dが大きくなり、径方向隙間s1、s2を管理するだけでは、ディスク2,3の径方向変位Dを規制することが難しくなる。特に、図10に示されるように押圧装置12の存在にも起因して軸受(または滑り部材)90により直接に支持され得ない右側の入力側ディスク2にあっては、押圧装置12でのアンバランスも相まって径方向変位Dを十分に規制できない。また、入力軸1の回転に伴う遠心力が作用することで、ディスク2,3の径方向変位Dを規制することが難しくなることもある。
As described above, the variator is supported by the bearings (or sliding members) 90 arranged on the
However, if the deformation of the
本発明は、前記事情に鑑みてなされたもので、ディスクの径方向変位を規制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。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a toroidal type continuously variable transmission capable of restricting radial displacement of a disk.
前記目的を達成するために、本発明は、入力軸と、互いの内側面同士を対向させた状態で互いの相対回転を自在として前記入力軸と同心に配置された入力側ディスクおよび出力側ディスクと、前記入力側ディスクと前記出力側ディスクとの間に挟持されるパワーローラと、前記入力側ディスクまたは前記出力側ディスクの前記内側面と反対側の外側面に配置されるとともに前記入力側ディスクと前記出力側ディスクとを互いに近づけるように前記入力側ディスクまたは前記出力側ディスクを軸方向へ押圧する押圧装置とをケーシング内に組み込んで成るトロイダル型無段変速機において、
前記入力側ディスクまたは前記出力側ディスクの少なくとも1つの径方向の変位を規制する規制部が前記ケーシング側に設けられることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides an input shaft, an input side disk and an output side disk which are arranged concentrically with the input shaft so as to freely rotate relative to each other with their inner surfaces opposed to each other. a power roller sandwiched between the input side disc and the output side disc; and a pressing device for axially pressing either the input side disc or the output side disc so as to bring the output side discs closer together,
A restricting portion for restricting radial displacement of at least one of the input side disk and the output side disk is provided on the casing side.
上記構成によれば、入力側ディスクまたは出力側ディスク(以下、総称して、単にディスクと称する場合がある)の少なくとも1つの径方向の変位を規制する規制部がケーシング側に設けられているため、ディスクや押圧装置でのアンバランスによってディスクが径方向に変位しようとしても、そのような変位が規制部によって規制される。したがって、バリエータの非同期が発生したり、伝達動力が低下するまたは動力伝達が不可能になるといった事態を回避できる。 According to the above configuration, the restricting portion for restricting the radial displacement of at least one of the input side disk and the output side disk (hereinafter sometimes simply referred to as a disk) is provided on the casing side. Even if the disc is to be displaced in the radial direction due to imbalance in the disc or the pressing device, such displacement is restricted by the restricting portion. Therefore, it is possible to avoid situations such as occurrence of variator asynchronization, reduction of power transmission, or failure of power transmission.
なお、上記構成において、規制部は、入力側ディスクまたは出力側ディスクの少なくとも1つの径方向の変位を規制できさえすれば、どのような形態で存在していてもよく、例えば、ケーシングに対してディスクを径方向で(好ましくは、軸方向の摺動を可能にする滑り接触により)当接させるなどしてケーシング自体により形成されてもよく、あるいは、ケーシング側に支持されて設けられる規制部材として構成されていてもよい。規制部材として構成される場合、そのような規制部材は、ケーシング側に支持されつつバリエータの構成要素のどのような部位に位置して設けられてもよい。また、規制部は、例えば、入力側ディスクおよび出力側ディスクのうちの一方または両方に対応して設けられてもよく、ダブルキャビティ式などのように入力側ディスクおよび出力側ディスクがそれぞれ複数ある場合には、それらのディスクのうちの少なくとも1つ(入力側ディスクの場合には、外側面に押圧装置を伴うディスクまたは伴わないディスク)あるいは全部に対応して設けられてもよい。また、上記構成において、押圧装置は、ローディングカム式のものであってもよく、あるいは、油圧式のものであっても構わない。 In the above configuration, the restricting portion may exist in any form as long as it can restrict the radial displacement of at least one of the input side disk and the output side disk. It may be formed by the casing itself, such as by abutting the disc radially (preferably by sliding contact allowing axial sliding), or as a regulating member supported and provided on the casing side. may be configured. When configured as a regulating member, such a regulating member may be provided at any portion of the variator components while being supported by the casing. In addition, for example, the restricting portion may be provided corresponding to one or both of the input side disc and the output side disc. may be provided corresponding to at least one of those discs (in the case of the input side disc, a disc with or without a pressing device on the outer surface) or all of them. Moreover, in the above configuration, the pressing device may be of a loading cam type, or may be of a hydraulic type.
また、規制部は、入力側ディスクまたは出力側ディスクの少なくとも1つの軸方向の移動を許容することが好ましい。これによれば、トラクションドライブするための軸力を発生させる押圧装置による動作時に、ディスクが支障なく軸方向に移動できる。なお、規制部がディスクの軸方向の移動を許容する前記規制部材である場合、そのような規制部材は、例えば、円筒ころ軸受、玉軸受、滑り軸受などを挙げることができる。 Moreover, it is preferable that the restricting portion permits axial movement of at least one of the input side disk and the output side disk. According to this, the disc can be moved in the axial direction without any trouble during operation by the pressing device that generates the axial force for the traction drive. When the restricting portion is the restricting member that allows the disk to move in the axial direction, such restricting member may be, for example, a cylindrical roller bearing, a ball bearing, or a slide bearing.
また、上記構成において、規制部は、押圧装置を外側面に伴う入力側ディスクまたは出力側ディスクの径方向変位を規制することが好ましい。押圧装置を外側面に伴う入力側ディスクまたは出力側ディスクにおいては、図10に関連して前述したように、一般に、軸受(または滑り部材)により直接に支持され得ない(入力側ディスクまたは出力側ディスクから離れた位置で軸受が支持している)ため、アンバランスによるこの入力側ディスクまたは出力側ディスクの径方向変位を十分に規制できない場合があるが、本構成のような規制部を設ければ、そのような入力側ディスクまたは出力側ディスクの径方向変位を十分に規制できる。 Further, in the above configuration, it is preferable that the restricting portion restricts radial displacement of the input side disk or the output side disk accompanying the outer surface of the pressing device. Input or output discs with pressing devices on their outer surfaces generally cannot be supported directly by bearings (or sliding members), as described above in connection with FIG. The disk is supported by the bearing at a position distant from the disk), and this radial displacement of the input side disk or the output side disk due to imbalance may not be sufficiently controlled. , the radial displacement of such an input-side disk or output-side disk can be sufficiently restricted.
また、上記構成において、規制部としての前記規制部材は、押圧装置を外側面に伴う入力側ディスクまたは出力側ディスクの外周面とケーシングとの間に介挿されることが好ましい。これによれば、安定的に且つスペースを効率的に利用して規制部材を配置できるとともに、入力側ディスクまたは出力側ディスクの径方向変位を効果的に規制できる。この場合、規制部材は、例えば、入力側ディスクまたは出力側ディスクの外周面と接触して入力側ディスクまたは出力側ディスクを径方向で支持する複数のローラと、ケーシングと各ローラとの間に介挿されてローラを入力側ディスクまたは出力側ディスクの外周面と接触させる方向に付勢する付勢部材とを有してもよい。このような形態の規制部材によれば、複数の方向から径方向で入力側ディスクまたは出力側ディスクを安定的に支持できるとともに、付勢部材による付勢力に抗することにより入力側ディスクまたは出力側ディスクの軸方向移動が可能となる。 Further, in the above configuration, it is preferable that the regulating member as the regulating portion is interposed between the casing and the outer peripheral surface of the input side disk or the output side disk that accompanies the pressing device on the outer surface. According to this, it is possible to stably and efficiently utilize the space to dispose the restricting member, and to effectively restrict the radial displacement of the input side disk or the output side disk. In this case, the restricting member is interposed between, for example, a plurality of rollers that contact the outer peripheral surface of the input-side disk or the output-side disk and support the input-side disk or the output-side disk in the radial direction, the casing, and each roller. It may also have a biasing member that is inserted to bias the roller in the direction of contacting the outer peripheral surface of the input side disk or the output side disk. According to the regulating member having such a configuration, the input side disk or the output side disk can be stably supported in the radial direction from a plurality of directions, and the input side disk or the output side disk can be supported by resisting the biasing force of the biasing member. Axial movement of the disk becomes possible.
また、規制部材が押圧装置を外側面に伴う入力側ディスクまたは出力側ディスクの外周面とケーシングとの間に介挿される構成においては、規制部材が深溝玉軸受として形成されてもよく、この場合、深溝玉軸受は、外輪部材と、この外輪部材の外輪軌道面と入力側ディスクまたは出力側ディスクの外周面に形成される内輪軌道面との間で転動自在に支持される転動体とを有し、入力側ディスクまたは出力側ディスクの軸方向の移動を許容する径方向隙間が外輪部材とケーシングとの間に設けられてもよい。このような形態の規制部材によれば、深溝玉軸受によって入力側ディスクまたは出力側ディスクを全周にわたって径方向で安定的に支持できるとともに、ケーシングとの間に設けられる径方向隙間により入力側ディスクまたは出力側ディスクの軸方向移動が可能となる。 Further, in a configuration in which the regulating member is interposed between the casing and the outer peripheral surface of the input side disk or the output side disk with the pressing device on the outer surface, the regulating member may be formed as a deep groove ball bearing. A deep-groove ball bearing comprises an outer ring member, and rolling elements that are rotatably supported between the outer ring raceway surface of the outer ring member and the inner ring raceway surface formed on the outer peripheral surface of the input side disk or the output side disk. A radial clearance may be provided between the outer ring member and the casing to allow axial movement of the input side disk or the output side disk. According to the regulating member of such a form, the deep groove ball bearing can stably support the input side disk or the output side disk over the entire circumference in the radial direction, and the radial gap provided between the input side disk and the casing allows the input side disk to be stably supported. Alternatively, it becomes possible to move the output side disk in the axial direction.
また、規制部材が押圧装置を外側面に伴う入力側ディスクまたは出力側ディスクの外周面とケーシングとの間に介挿される構成においては、規制部材がアンギュラ玉軸受として形成されてもよく、この場合、アンギュラ玉軸受は、外輪部材と、この外輪部材の外輪軌道面と入力側ディスクまたは出力側ディスクの外周面および外側面にわたって形成される内輪軌道面との間で転動自在に支持される転動体とを有し、入力側ディスクまたは出力側ディスクの軸方向の移動を許容する径方向隙間が外輪部材とケーシングとの間に設けられ、また、入力側ディスクまたは出力側ディスクの外側面の側から内側面の側へ向けて予圧を軸方向で付与する付勢部材が外輪部材とケーシングとの間に介挿されてもよい。このような形態の規制部材によれば、アンギュラ玉軸受によって入力側ディスクまたは出力側ディスクを全周にわたって径方向で安定的に支持できるとともに、ケーシングとの間に設けられる径方向隙間により入力側ディスクまたは出力側ディスクの軸方向移動が可能となる。また、入力側ディスクまたは出力側ディスクの外側面の側から内側面の側へと向かう軸方向の予圧が付勢部材によって付与されるため、入力側ディクスまたは出力側ディスクの軸方向移動時に予圧を付与して補うことができるとともに、パワーローラの法線力による入力側ディスクの外周の軸方向変形も抑制できる。なお、付勢部材によって付与される予圧は、定圧予圧とし、また、入力側ディクスまたは出力側ディスクの軸方向移動時に予圧抜けまたは過大予圧にならないような予圧荷重とすることが好ましい。 Further, in a configuration in which the regulating member is interposed between the casing and the outer peripheral surface of the input side disk or the output side disk with the pressing device on the outer surface, the regulating member may be formed as an angular ball bearing. Angular contact ball bearings are rollers that are rotatably supported between an outer ring member and an inner ring raceway surface formed over the outer ring raceway surface of the outer ring member and the outer peripheral surface and the outer surface of an input side disk or an output side disk. A radial clearance is provided between the outer ring member and the casing to allow axial movement of the input-side disk or the output-side disk, and a radial gap is provided between the outer ring member and the casing, and the outer surface side of the input-side disk or the output-side disk is provided. A biasing member may be interposed between the outer ring member and the casing for axially applying a preload toward the inner surface side. According to the regulating member of such a form, the input side disk or the output side disk can be stably supported in the radial direction over the entire circumference by the angular contact ball bearing, and the input side disk is supported by the radial gap provided between the casing and the input side disk. Alternatively, it becomes possible to move the output side disk in the axial direction. In addition, since the biasing member applies axial preload from the outer surface side to the inner surface side of the input side disk or the output side disk, the preload is applied when the input side disk or the output side disk moves in the axial direction. In addition to being able to provide and compensate for this, it is also possible to suppress the axial deformation of the outer circumference of the input side disk due to the normal force of the power roller. The preload applied by the urging member is preferably a constant pressure preload and a preload load that does not cause preload loss or excessive preload when the input side disk or the output side disk moves in the axial direction.
また、上記構成において、押圧装置が、入力軸と共に回転するカム板と、カム板と入力側ディスクまたは前記出力側ディスクの外側面との間で保持器により転動自在に保持された転動体とを備えるローディングカム式の押圧装置である場合、規制部材は、保持器の外周面とケーシングとの間に介挿されてもよく、あるいは、カム板の外周面とケーシングとの間に介挿されてもよい。この場合も、規制部材は、前述したローラと該ローラを付勢する付勢部材とを備える形態のものであってもよく、あるいは、前述した深溝玉軸受または前述したアンギュラ玉軸受として形成されてもよい。 In the above configuration, the pressing device includes a cam plate that rotates together with the input shaft, and rolling elements that are rotatably held by a retainer between the cam plate and the outer surface of the input-side disc or the output-side disc. , the restricting member may be interposed between the outer peripheral surface of the cage and the casing, or interposed between the outer peripheral surface of the cam plate and the casing may In this case also, the regulating member may be of a form comprising the aforementioned roller and an urging member that urges the roller, or may be formed as the aforementioned deep groove ball bearing or the aforementioned angular ball bearing. good too.
本発明によれば、ディスクの径方向の変位を規制する規制部材がケーシング側に支持されて設けられているため、ディスクや押圧装置でのアンバランスによってディスクが径方向に変位しようとしても、そのような変位が規制部材によって規制される。 According to the present invention, since the restricting member for restricting radial displacement of the disk is supported by the casing, even if the disk is to be displaced in the radial direction due to imbalance in the disk or the pressing device, Such displacement is regulated by the regulating member.
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、本発明の特徴は、ディスクの径方向変位を規制する規制部を設けた点にあり、その他の構成および作用は前述した従来の構成および作用と同様であるため、以下においては、本発明の特徴部分についてのみ言及し、それ以外の部分においては、図8乃至図10と同一の符号を付してその詳細な説明を省略または簡略化することにする。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The feature of the present invention resides in the provision of a restricting portion for restricting the radial displacement of the disk, and the rest of the configuration and operation are the same as those of the conventional configuration and operation described above. 8 to 10, the detailed description thereof will be omitted or simplified.
図1は、本発明の第1の実施の形態に係るトロイダル型無段変速機の要部断面図を示している。本実施の形態では、入力側ディスク2または出力側ディスク3の少なくとも1つの径方向の変位を規制する規制部としての規制部材70がケーシング50側に支持されて設けられている。特に、本実施の形態では、規制部材70が、押圧装置12をその外側面(トラクション面である内側面2aとは反対側の面)2bに伴う入力側ディスク2(図1中、右側の入力側ディスク)の径方向変位を規制するようになっている。そのため、規制部材70は、入力側ディスク2の外周面(径方向外側の端面)2cとケーシング50との間に介挿される。また、この規制部材70は、入力側ディスク2の径方向変位を規制しつつ入力側ディスク2の軸方向の移動を許容するようになっており、具体的には、例えば円筒ころ軸受、玉軸受、滑り軸受などによって形成されている。
FIG. 1 shows a cross-sectional view of essential parts of a toroidal type continuously variable transmission according to a first embodiment of the present invention. In the present embodiment, a restricting
また、本実施の形態では、同様の形態で、出力側ディスク3や図1の左側の入力側ディスク2に規制部材70が設けられてもよい。
Further, in the present embodiment, the restricting
このように、本実施の形態によれば、入力側ディスク2の径方向の変位を規制する規制部材70がケーシング50側に支持されて設けられているため、肉薄・伸長化して曲げ変形し易い入力軸1等に起因するディスク2や押圧装置12でのアンバランスによってディスク2が径方向に変位しようとしても、そのような変位が規制部材70によって規制される。したがって、バリエータの非同期が発生したり、伝達動力が低下するまたは動力伝達が不可能になるといった事態を回避できる。また、本実施の形態によれば、規制部材70が入力側ディスク2の軸方向の移動を許容するため、トラクションドライブするための軸力を発生させる押圧装置12による動作時に、入力側ディスク2が支障なく軸方向に移動できる。
As described above, according to the present embodiment, the regulating
図2は、本発明の第2の実施の形態に係るトロイダル型無段変速機の要部断面図を示している。本実施の形態では、押圧装置12を構成する保持器12aの外周面12aaとケーシング50との間に、押圧装置12を介して右側の入力側ディスク2の径方向変位を規制しつつ該入力側ディスク2の軸方向の移動を許容するようになっている規制部としての規制部材70が介挿されている。この場合、規制部材70は、ローラ12bを保持する保持器12a側と入力側ディスク2およびカム板7との間に生じる摩擦力の作用により、押圧装置12を介して入力側ディスク2の径方向変位を規制するようになっている。具体的には、ローラ12bと入力側ディスク2の外側面2bとの間およびローラ12bとカム板7との間に生じる摩擦力(ローラ12bの両側で生じる摩擦力)の作用と、カム板7を介して入力軸1の径方向変形を規制する変形規制作用との協働により、入力軸1と入力側ディスク2とカム板7とが一体となって規制部材70により径方向変位を規制される。また、この規制部材70も例えば円筒ころ軸受、玉軸受、滑り軸受などによって形成されている。したがって、第1の実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。
FIG. 2 shows a cross-sectional view of essential parts of a toroidal type continuously variable transmission according to a second embodiment of the present invention. In the present embodiment, the
図3は、本発明の第3の実施の形態に係るトロイダル型無段変速機の要部断面図を示している。本実施の形態では、押圧装置12を構成するカム板7の外周面7aとケーシング50との間に、押圧装置12を介して右側の入力側ディスク2の径方向変位を規制しつつ該入力側ディスク2の軸方向の移動を許容するようになっている規制部としての規制部材70が介挿されている。この場合も、規制部材70は、第2の実施形態と同様の作用原理によって入力側ディスク2の径方向変位を規制している。また、この規制部材70も例えば円筒ころ軸受、玉軸受、滑り軸受などによって形成されている。したがって、第1の実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。
FIG. 3 shows a cross-sectional view of essential parts of a toroidal type continuously variable transmission according to a third embodiment of the present invention. In the present embodiment, the
図4および図5は、本発明の第4の実施の形態に係るトロイダル型無段変速機の要部断面図を示している。本実施の形態では、押圧装置12をその外側面2bに伴う右側の入力側ディスク2の径方向変位を規制しつつ該入力側ディスク2の軸方向の移動を許容するようになっている規制部としての規制部材75が、入力側ディスク2の外周面2cとケーシング50との間に介挿されている。具体的には、本実施の形態の規制部材75は、入力側ディスク2の外周面2cと接触して入力側ディスク2を径方向で支持する複数のローラ73と、ケーシング50と各ローラ73との間に介挿されてローラ73を入力側ディスク2の外周面2cと接触させる方向に付勢する付勢部材としてバネ74とを有する。本実施の形態では、ローラ73が3つ設けられており、これらのローラ73は、図5に明確に示されるように、入力側ディスク2の周方向に沿って互いにほぼ120度の角度間隔を隔てて配設されている。
4 and 5 show cross-sectional views of essential parts of a toroidal type continuously variable transmission according to a fourth embodiment of the present invention. In the present embodiment, the restricting portion allows the axial movement of the
また、本実施の形態では、同様の形態で、出力側ディスク3や図1の左側の入力側ディスク2に規制部材75が設けられてもよい。また、同様の形態で、規制部材75が、押圧装置12を構成するカム板7の外周面7aまたは保持器12aの外周面12aaとケーシング50との間に介挿されてもよい。
Further, in the present embodiment, the restricting
このような本実施の形態の規制部材75によれば、複数の方向(本実施の形態では3方向)から径方向で入力側ディスク2を安定的に支持できるとともに、バネ74による付勢力に抗することにより入力側ディスク2の軸方向移動が可能となる。
According to the restricting
図6は、本発明の第5の実施の形態に係るトロイダル型無段変速機の要部断面図を示している。本実施の形態でも、押圧装置12をその外側面2bに伴う右側の入力側ディスク2の径方向変位を規制しつつ該入力側ディスク2の軸方向の移動を許容するようになっている規制部としての規制部材80が、入力側ディスク2の外周面2cとケーシング50との間に介挿されている。具体的には、本実施の形態の規制部材80は、深溝玉軸受として形成されており、外輪部材84と、この外輪部材84の外輪軌道面84aと入力側ディスク2の外周面2cに形成される内輪軌道面2caとの間で転動自在に支持される転動体82とを有している。また、入力側ディスク2の軸方向の移動を許容する径方向隙間s3が外輪部材84とケーシング50との間に設けられている。この径方向隙間s3は、トロイダル型無段変速機の動作に伴う入力側ディスク2の変形量よりも大きく設定されている。
FIG. 6 shows a cross-sectional view of essential parts of a toroidal type continuously variable transmission according to a fifth embodiment of the present invention. In this embodiment as well, the restricting portion permits the axial movement of the right
また、本実施の形態では、同様の形態で、出力側ディスク3や図1の左側の入力側ディスク2に規制部材80が設けられてもよい。また、同様の形態で、規制部材80が、押圧装置12を構成するカム板7の外周面7aまたは保持器12aの外周面12aaとケーシング50との間に介挿されてもよい。
Further, in the present embodiment, the restricting
このような本実施の形態の規制部材80によれば、深溝玉軸受によって入力側ディスク2を全周にわたって径方向で安定的に支持できるとともに、ケーシング50との間に設けられる径方向隙間s3により入力側ディスク2の軸方向移動が可能となる。
According to the restricting
図7は、本発明の第6の実施の形態に係るトロイダル型無段変速機の要部断面図を示している。本実施の形態でも、押圧装置12をその外側面2bに伴う右側の入力側ディスク2の径方向変位を規制しつつ該入力側ディスク2の軸方向の移動を許容するようになっている規制部としての規制部材85が、入力側ディスク2の外周面2cとケーシング50との間に介挿されている。具体的には、本実施の形態の規制部材85は、アンギュラ玉軸受として形成されており、外輪部材86と、この外輪部材86の外輪軌道面86aと入力側ディスク2の外周面2cおよび外側面2bにわたって連続して形成される内輪軌道面2dとの間で転動自在に支持される転動体88とを有する。
FIG. 7 shows a cross-sectional view of essential parts of a toroidal type continuously variable transmission according to a sixth embodiment of the present invention. In this embodiment as well, the restricting portion permits the axial movement of the right
また、入力側ディスク2の軸方向の移動を許容する径方向隙間s4が外輪部材86とケーシング50との間に設けられている。この径方向隙間s4は、トロイダル型無段変速機の動作に伴う入力側ディスク2の変形量よりも大きく設定されている。さらに、外輪部材86とケーシング50との間には、入力側ディスク2の外側面2bの側から内側面2aの側へ向けて予圧を軸方向で付与する付勢部材としてのバネ89が介挿されている。この場合、バネ89によって付与される予圧は、定圧予圧とし、また、入力側ディクス2の軸方向移動時に予圧抜けまたは過大予圧にならないような予圧荷重とすることが好ましい。
A radial gap s4 is provided between the
また、本実施の形態では、同様の形態で、出力側ディスク3や図1の左側の入力側ディスク2に規制部材85が設けられてもよい。また、同様の形態で、規制部材85が、押圧装置12を構成するカム板7の外周面7aおよび外側面7bまたは保持器12aの外周面12aaおよび外側面12abとケーシング50との間に介挿されてもよい。
Further, in the present embodiment, the restricting
このような本実施の形態の規制部材85によれば、アンギュラ玉軸受によって入力側ディスク2を全周にわたって径方向で安定的に支持できるとともに、ケーシング50との間に設けられる径方向隙間s4により入力側ディスク2の軸方向移動が可能となる。また、入力側ディスク2の外側面2bの側から内側面2aの側へと向かう軸方向の予圧がバネ89によって付与されるため、入力側ディクス2の軸方向移動時に予圧を付与して補うことができるとともに、パワーローラ11の法線力による入力側ディスク2の外周の軸方向変形も抑制できる。
According to the restricting
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は、前述した実施の形態に限定されず、その要旨を逸脱しない範囲内において、種々の変形が可能である。例えば、前述した実施形態では、押圧装置が、入力側ディスクの内側面と反対側の外側面に配置されるとともに入力側ディスクと出力側ディスクとを互いに近づけるように入力側ディスクを軸方向へ押圧しているが、押圧装置は、出力側ディスクの内側面と反対側の外側面に配置されるとともに入力側ディスクと出力側ディスクとを互いに近づけるように出力側ディスクを軸方向へ押圧してもよい。また、前述した実施形態において入力側ディスクに適用された構成は全て出力側ディスクにも適用可能である。また、前述の実施の形態では、本発明を、ダブルキャビティ式ハーフトロイダル型無段変速機に適用する場合を例にとって説明したが、これに限ることなく、本発明は、シングルキャビティ式のハーフトロイダル型やフルトロイダル型のトロイダル型無段変速機にも適用できる。また、本発明のトロイダル型無段変速機の用途は限定されず、自動車や航空機など、様々な分野に適用できる。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、前述した実施の形態の一部または全部を組み合わせてもよく、あるいは、前述した実施の形態のうちの1つから構成の一部が省かれてもよい。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible without departing from the scope of the invention. For example, in the above-described embodiment, the pressing device is arranged on the outer surface of the input side disk opposite to the inner surface, and presses the input side disk in the axial direction so that the input side disk and the output side disk approach each other. However, the pressing device may be arranged on the outer surface opposite to the inner surface of the output side disk and press the output side disk in the axial direction so that the input side disk and the output side disk are brought closer to each other. good. Also, all the configurations applied to the input side disc in the above-described embodiments can also be applied to the output side disc. In the above-described embodiment, the present invention is applied to a double-cavity half-toroidal continuously variable transmission. It can also be applied to a toroidal type continuously variable transmission of a type or a full toroidal type. Further, the use of the toroidal type continuously variable transmission of the present invention is not limited, and it can be applied to various fields such as automobiles and aircraft. Further, part or all of the above-described embodiments may be combined without departing from the gist of the present invention, or part of the configuration may be omitted from one of the above-described embodiments. good too.
1 入力軸
2 入力側ディスク
2a 内側面
3 出力側ディスク
3a 内側面
7 カム板
11 パワーローラ
12 押圧装置
12a 保持器
50 ケーシング
70,75,80,85 規制部材(規制部)
73 ローラ
74 バネ(付勢部材)
84 外輪部材
82 転動体
86 外輪部材
88 転動体
89 バネ(付勢部材)
1
73
84
Claims (14)
前記入力側ディスクまたは前記出力側ディスクの少なくとも1つの径方向の変位を規制する規制部が前記ケーシング側に設けられることを特徴とするトロイダル型無段変速機。 an input shaft, an input-side disk and an output-side disk arranged concentrically with the input shaft so as to freely rotate relative to each other with their inner surfaces facing each other, and the input-side disk and the output-side disk. A power roller sandwiched between the power roller and the input side disk or the output side disk is arranged on the outer surface opposite to the inner surface and the input side disk and the output side disk are brought closer to each other. A toroidal type continuously variable transmission in which a pressing device for axially pressing an input side disk or the output side disk is incorporated in a casing,
A toroidal continuously variable transmission, wherein a restricting portion for restricting radial displacement of at least one of the input side disc and the output side disc is provided on the casing side.
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