JP3458495B2

JP3458495B2 - Toroidal type continuously variable transmission

Info

Publication number: JP3458495B2
Application number: JP31366794A
Authority: JP
Inventors: 尚今西
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 1994-12-16
Filing date: 1994-12-16
Publication date: 2003-10-20
Anticipated expiration: 2018-10-20
Also published as: JPH08170704A

Description

【発明の詳細な説明】【０００１】【産業上の利用分野】この発明に係るトロイダル型無段
変速機は、例えば自動車用変速機として、或は各種産業
機械用の変速機として、それぞれ利用できる。【０００２】【従来の技術】自動車用変速機として、図５〜６に略示
する様なトロイダル型無段変速機を使用する事が研究さ
れている。このトロイダル型無段変速機は、図示しない
ハウジングの内側に回転自在に支承された入力軸１と同
心に、入力側ディスク２を支持し、同じくハウジングに
対し回転自在に支承された出力軸３の端部に、出力側デ
ィスク４を固定している。トロイダル型無段変速機を納
めた上記ハウジングの内面、或はこのハウジング内に設
けられた支持ブラケットには、前記入力軸１並びに出力
軸３に対して捻れの位置にある枢軸を中心に揺動するト
ラニオン５、５が設けられている。【０００３】各トラニオン５、５は、十分な剛性を有す
る金属材により形成されたもので、両端部外側面に前記
枢軸を設けている。又、各トラニオン５、５の中心部に
設けた変位軸６、６の周囲には、それぞれパワーローラ
７、７を回転自在に支持している。そして、各パワーロ
ーラ７、７を、上記入力側、出力側両ディスク２、４の
間に挟持している。【０００４】入力側、出力側両ディスク２、４の軸方向
片面で互いに対向する面には、それぞれ断面が前記枢軸
の中心線上の点を中心とする円弧形のトロイダル曲面と
された、入力側凹面２ａ、出力側凹面４ａを形成してい
る。そして、回転円弧面状の凸面に形成された各パワー
ローラ７、７の周面７ａ、７ａを、上記入力側凹面２ａ
及び出力側凹面４ａに当接させている。【０００５】前記入力軸１と入力側ディスク２との間に
は、ローディングカム式の押圧装置８を設け、この押圧
装置８により、前記入力側ディスク２を出力側ディスク
４に向け押圧している。この押圧装置８は、入力軸１と
共に回転するカム板９と、保持器１０により保持された
複数個（例えば４個）のローラ１１、１１とから構成さ
れる。上記カム板９の片側面（図５〜６の右側面）に
は、円周方向に亙る凹凸面である第一の第一のカム面１
２を形成すると共に、上記入力側ディスク２の外側面
（図５〜６の左側面）にも、同様の形状を有する第二の
カム面１３を形成している。そして、上記複数個のロー
ラ１１、１１を、上記入力軸１の中心に対し放射方向の
軸を中心に、回転自在としている。尚、上記入力側ディ
スク２は、入力軸１に対し軸方向（図５〜６の左右方
向）に亙る若干の摺動可能、且つ回転方向への回転自在
に支持されている。【０００６】入力軸１の回転に伴ってカム板９が回転
し、入力側ディスク２に対し回転位相差を生ずると、複
数個のローラ１１、１１が前記第一のカム面１２及び上
記第二のカム面１３に乗り上げて、カム板９と入力側デ
ィスク２とを互いに遠ざける。カム板９は、ハウジング
に対して軸受により支承された入力軸１に、軸方向への
移動不能に支持されている為、入力側ディスク２はパワ
ーローラ７、７に向けて押され、パワーローラ７、７は
出力側ディスク４に向けて押される。一方、出力側ディ
スク４は、ハウジングに対して出力軸３と共に回転のみ
自在に支承されて軸方向に移動しない。この為、パワー
ローラ７、７は入力側ディスク２と出力側ディスク４と
の間で押圧される。この押圧によりパワーローラ７、７
の周面７ａ、７ａと入力側、出力側両凹面２ａ、４ａと
の間に押付力が生じ、入力側ディスク２の回転がほぼ滑
らずに上記パワーローラ７、７を介して出力側ディスク
４に伝達され、この出力側ディスク４に固定された出力
軸３が回転する。【０００７】入力軸１と出力軸３との回転速度比（変速
比）を変える場合で、先ず入力軸１と出力軸３との間で
減速を行なう場合には、図５に示す様に前記枢軸を中心
として各トラニオン５、５を揺動させ、各パワーローラ
７、７の周面７ａ、７ａが、入力側凹面２ａの中心寄り
部分と、出力側凹面４ａの外周寄り部分とに、それぞれ
当接する様に、各変位軸６、６を傾斜させる。反対に、
増速を行なう場合には、図６に示す様に前記トラニオン
５、５を揺動させ、各パワーローラ７、７の周面７ａ、
７ａが、入力側凹面２ａの外周寄り部分と出力側凹面４
ａの中心寄り部分とにそれぞれ当接する様に、各変位軸
６、６を傾斜させる。各変位軸６、６の傾斜角度を図５
と図６との中間にすれば、入力軸１と出力軸３との間で
中間の変速比を得られる。【０００８】トロイダル型無段変速機の基本的な構造及
び作用は、上述の通りであるが、この様なトロイダル型
無段変速機を、出力の大きなエンジンを持った自動車用
変速機として利用する場合には、伝達可能な動力を確保
すべく、上記入力側ディスク２及び出力側ディスク４を
２個ずつ設け、これら入力側ディスク２及び出力側ディ
スク４を、動力の伝達方向に対し互いに並列に配置する
事が、例えば特開昭６２−２５８２５５号公報、特開平
２−１６３５４９号公報、同４−６９４３９号公報等に
記載されている様に、従来から知られている。図７は、
このうちの特開平４−６９４３９号公報に記載された構
造を示している。【０００９】この従来構造に於いては、ケーシング１４
の内側に入力軸１５を、回転のみ自在に支持している。
この入力軸１５は、クラッチの出力軸等に結合される前
半部１５ａと、この前半部１５ａに対し若干の回転を自
在とされた後半部１５ｂとから成る。このうち、特許請
求の範囲に記載した回転軸に相当する後半部１５ｂの軸
方向（図７の左右方向）両端寄り部分に１対の入力側デ
ィスク２、２を、それぞれの入力側凹面２ａ、２ａ同士
を互いに対向させた状態で、ボールスプライン１６、１
６を介して支持している。又、上記各入力側ディスク
２、２の背面（前記入力側凹面２ａ、２ａと軸方向反対
側の面）中央部には、それぞれ凹部２０、２０を形成し
ている。【００１０】そして、これら各凹部２０、２０のうち、
後端側（図７の右側）の凹部２０の奥面とローディング
ナット２８との間には、座板２９と皿ばね３０、３０と
を、互いに直列に設けている。又、前端側（図７の左
側）の凹部２０の奥面と、後述するカム板９の片面（図
７の右側面）内周寄り部分との間には、スラストニード
ル軸受３１と皿ばね３０、３０とを、互いに直列に設け
ている。このスラストニードル軸受３１は、カム板９と
前端側の入力側ディスク２との相対回転を補償する。
又、上記各皿板ばね３０、３０によって上記各入力側デ
ィスク２、２に、次述する出力側ディスク４、４に向か
う予圧を付与している。【００１１】前記後半部１５ｂの中間部周囲には１対の
出力側ディスク４、４を、それぞれの出力側凹面４ａ、
４ａと前記各入力側凹面２ａ、２ａとを対向させた状態
で、この入力軸１５に対する回転を自在に支持してい
る。又、複数のトラニオンに変位軸６（図５〜６）を介
して回転自在に支持された複数のパワーローラ７、７
が、前記各入力側、出力側両凹面２ａ、４ａ同士の間に
挟持されている。各パワーローラ７、７は、それぞれの
入力側ディスク２、２と出力側ディスク４、４との変速
比を一致させるべく、同期して傾斜する。【００１２】又、上記ケーシング１４の内側で上記前半
部１５ａと反対側部分には出力軸１７を、上記入力軸１
５の後半部１５ｂと同心に、且つこの後半部１５ｂとは
独立して回転自在に支持している。そして、この出力軸
１７と前記１対の出力側ディスク４、４との間に、次述
する様な回転伝達手段を設け、両出力側ディスク４、４
の回転を前記出力軸１７に伝達自在としている。【００１３】上記ケーシング１４の内側で、上記１対の
出力側ディスク４、４の間部分には、隔壁１８を設けて
いる。そして、この隔壁１８に設けた通孔１９の内側部
分に円管状のスリーブ２１を、１対の転がり軸受２７、
２７により支持している。前記１対の出力側ディスク
４、４は、このスリーブ２１の両端部にスプライン係合
している。即ち、上記スリーブ２１の両端部外周面に形
成した雄スプライン溝と、上記各出力側ディスク４、４
の内周面に形成した雌スプライン溝とを互いに噛合させ
ている。又、このスリーブ２１の中間部で前記隔壁１８
の内側部分には、第一の歯車２２を固設している。更
に、上記各出力側ディスク４、４の一部で上記スリーブ
２１から突出した部分の内周面と前記入力軸１５の外周
面との間には、それぞれころ軸受３２、３２を設けてい
る。これら各ころ軸受３２、３２は、これら各出力側デ
ィスク４、４と入力軸１５との相対回転並びに軸方向に
亙る相対変位を許容する。【００１４】一方、前記ケーシング１４の内側には、前
記入力軸１５及び出力軸１７と平行に伝達軸２３を、回
転自在に支持している。そして、この伝達軸２３の一端
（図７の左端）に固定した第二の歯車２４と前記第一の
歯車２２とを直接噛合させ、この伝達軸２３の他端に固
定した第三の歯車２５と、上記出力軸１７の端部に固定
した第四の歯車２６とを、図示しないアイドル歯車を介
して噛合させている。この様な回転伝達手段により、上
記出力軸１７が、上記１対の出力側ディスク４、４の回
転に伴って、これら出力側ディスク４、４と逆方向に回
転する。【００１５】更に、前記前半部１５ａと一方（図７の左
方）の入力側ディスク２との間には、ローディングカム
式の押圧装置８を設けている。そして、この押圧装置８
により、前記前半部１５ａの回転に伴って上記一方の入
力側ディスク２を、回転させつつこの一方の入力側ディ
スク２が対向する出力側ディスク４に向け軸方向に押圧
自在としている。この為に、上記前半部１５ａの後端部
外周面に形成した係合部３３ａと上記押圧装置８を構成
するカム板９の背面に形成した係合部３３ｂとを凹凸係
合させている。又、このカム板９と、前記後半部１５ｂ
の前端部外周面に形成した鍔部３５との間には、スラス
ト玉軸受３４を設けている。このスラスト玉軸受３４
は、上記押圧装置８の作動時に、上記カム板９に作用す
るスラスト荷重を支承しつつ、このカム板９と上記後半
部１５ｂとの回転方向に亙る相対変位を許容する。【００１６】一方、上記出力軸１７の前端面には円筒部
３６を形成し、この円筒部３６を前記ケーシング１４の
一部に、ラジアル玉軸受３７を介して回転自在に支持し
ている。又、上記後半部１５ｂの後端部を上記円筒部３
６の内側に、ラジアルニードル軸受３８を介して回転自
在に支持している。【００１７】上述の様に構成される、図７に示したトロ
イダル型無段変速機の運転時には、入力軸１５の回転に
伴って１対の入力側ディスク２、２が同時に回転し、こ
の回転が１対の出力側ディスク４、４に同時に、且つ、
同一の変速比で伝達され、上述した回転伝達手段により
上記出力軸１７に伝達されて取り出される。この際、回
転力の伝達が、互いに並列な２系統に分けて行なわれる
ので、大きな動力（トルク）を伝達自在となる。又、運
転時には上記押圧装置８の働きにより、上記１対の入力
側ディスク２、２同士の間隔が狭められる傾向となる。
この結果、これら各入力側ディスク２、２の入力側凹面
２ａ、２ａ及び上記各出力側ディスク４、４の出力側凹
面４ａ、４ａと、前記各パワーローラ７、７の周面７
ａ、７ａとが強く当接し、動力の伝達が効率的に行なわ
れる。尚、前記特開平２−１６３５４９号公報に記載さ
れた構造も、基本的には図７に示した構造と同様であ
る。特開昭６２−２５８２５５号公報に記載された構造
は、図７に示した構造に比べて原理的で、具体的なもの
ではない。【００１８】【発明が解決しようとする課題】上述の様に構成され作
用する従来のトロイダル型無段変速機の場合、入力側デ
ィスク２、２の強度を保持しつつ、軸方向（図７の左右
方向）に亙る長さ寸法を小さくする設計が難しかった。
即ち、従来構造では、回転軸である後半部１５ｂに螺合
固定したローディングナット２８と、この後半部１５ｂ
の後端部を回転自在に支持する為のラジアルニードル軸
受３８とを軸方向に亙って互いに直列に配置している。
従って、これら両部材２８、３８の軸方向寸法が足し合
わされる事になり、トロイダル型無段変速機の軸方向に
亙る長さ寸法が大きくなる。この為、例えばＦＦ車（前
置エンジン前輪駆動車）、ＭＲ車（ミッドシップエンジ
ン車）、ＲＲ車（後置エンジン後輪駆動車）として一般
的な、横置エンジン車（クランクシャフトを車両の幅方
向に配置した自動車）の様に、変速機の軸を車両の幅方
向に配置する構造の場合には、車両への組み付けが難し
くなる事も考えられる。【００１９】図７に示した従来構造で、トロイダル型無
段変速機の軸方向に亙る長さ寸法を小さくする為には、
上記皿ばね３０、３０、スラストニードル軸受３１若し
くは座板２９を納める為、各入力側ディスク２、２の背
面中央部に形成した凹部２０、２０を深くする事が考え
られる。ところが、これら各凹部２０、２０を深くする
と、上記各入力側ディスク２、２の入力側凹面２ａ、２
ａと各凹部２０、２０の奥端面外周縁部との距離が短く
なる（当該部分の厚さ寸法が小さくなる）。トロイダル
型無段変速機の運転時に上記各入力側ディスク２、２の
入力側凹面２ａ、２ａには、相当に大きなスラスト荷重
が加わる。従って、上記各凹部２０、２０の深さ寸法を
大きくし過ぎ、上記厚さ寸法が小さくなり過ぎると、入
力側ディスク２、２が変形し易くなり、変速制御に悪影
響を及ぼす。本発明のトロイダル型無段変速機は、この
様な事情に鑑みて発明したものである。【００２０】【課題を解決する為の手段】本発明のトロイダル型無段
変速機は、前述の図７に示した従来のトロイダル型無段
変速機と同様に、ケーシングの内側に設けられた回転軸
と、それぞれの軸方向片面を断面が円弧形の入力側凹面
とし、この入力側凹面同士を互いに対向させた状態で上
記回転軸の軸方向両端寄り部分に、この回転軸と共に回
転自在な状態で支持された、１対の入力側ディスクと、
それぞれの軸方向片面を断面が円弧形の出力側凹面と
し、各出力側凹面と上記各入力側凹面とを対向させた状
態で上記回転軸の中間部周囲に、この回転軸に対する回
転並びに軸方向に亙る変位を自在として支持された、１
対の出力側ディスクと、上記回転軸に対し捩れの位置に
ある枢軸を中心として揺動する複数のトラニオンと、周
面を回転円弧面状の凸面とし、各トラニオンに支持され
た変位軸に回転自在に支持されて、上記各入力側、出力
側両凹面同士の間に挟持された複数のパワーローラと、
上記回転軸の一端とこの回転軸の一端寄り部分に支持さ
れた一方の入力側ディスクの背面との間に設けられ、回
転に伴って上記一方の入力側ディスクを、この一方の入
力側ディスクが対向する出力側ディスクに向け軸方向に
押圧するローディングカム式の押圧装置と、上記回転軸
の他端部に固定され、この回転軸の他端寄り部分に支持
された他方の入力側ディスクの背面を抑えるローディン
グナットとを備えている。【００２１】特に、本発明のトロイダル型無段変速機に
於いては、上記ローディングナットの外周面に円筒面を
設け、このローディングナットを上記ケーシングに対し
て、ラジアル軸受により直接支持すると共に、上記押圧
装置を構成するカム板を上記回転軸の一端寄り部分の周
囲に、この回転軸に対する回転及び軸方向の変位自在に
支持し、上記回転軸の一端部に形成した鍔部と上記カム
板との間にスラストニードル軸受と皿ばねとを設け、上
記ローディングナットと上記他方の入力側ディスクの背
面とを直接当接させている。【００２２】【作用】上述の様に構成される本発明のトロイダル型無
段変速機が、回転軸と共に回転する１対の入力側ディス
クと、それぞれがこの回転軸に対する相対回転自在な１
対の出力側ディスクとの間で動力の伝達を行なう際の作
用、並びにこれら入力側ディスクと出力側ディスクとの
間で回転速度比を変える際の作用は、前述した従来のト
ロイダル型無段変速機の場合と同様である。【００２３】特に、本発明のトロイダル型無段変速機の
場合には、回転軸の他端部を支持するラジアル軸受をロ
ーディングナットと直径方向に重畳させて配置している
為、これらラジアル軸受の長さ寸法とローディングナッ
トの長さ寸法とが、軸方向に亙り足し合わされる事がな
い。この為、トロイダル型無段変速機の軸方向に亙る長
さ寸法を小さくできる。更に、上記ローディングナット
と他方の入力側ディスクの背面とを直接当接させている
為、各入力側ディスクの背面中央部に形成した凹部の深
さ寸法を大きくしなくても、トロイダル型無段変速機の
軸方向に亙る厚さ寸法を小さくして、トロイダル型無段
変速機の軸方向に亙る寸法をより短くできる。【００２４】【実施例】図１〜３は本発明の第一実施例として、ＦＦ
車用の変速機に本発明を適用した状態を示している。
尚、本発明の特徴は、軸方向（図１〜２の左右方向）に
亙る寸法を小さくすべく、回転軸である入力軸１５の後
半部１５ｂの後端部を回転自在に支持する構造を工夫し
た点にある。図１と図２とで支持壁５２の形状が若干相
違するが、どちらにするかは設計的に選択する。又、図
示の実施例の場合には、各部の相対回転を許容しつつ、
押圧装置８及び、各入力側ディスク２、２と出力側ディ
スク４、４とに挟持されたパワーローラ７、７に予圧を
付与する部分の構造を工夫する事で、やはり軸方向に亙
る寸法の短縮化を図っている。その他の部分の構造及び
作用は、前述した従来構造とほぼ同様である。従って、
同様部分に関しては重複する説明を省略若しくは簡略に
し、以下、本発明の特徴部分を中心に説明する。又、簡
略化の為、トラニオン５（図５〜６参照）は省略してい
る。【００２５】回転軸である、入力軸１５の後半部１５ｂ
の前端部で、一方（図１〜２の左方）の入力側ディスク
２の背面（図１〜２の左側面）から突出した部分には鍔
部３９を一体形成している。又、押圧装置８を構成する
カム板９は上記後半部１５ｂの前端部周囲に、この後半
部１５ｂに対する若干の回転及び軸方向に亙る変位自在
に支持している。このカム板９はクランク型の断面形状
を有し、内周側半部４０は上記一方の入力側ディスク２
の背面に向けて突出している。【００２６】そして、上記カム板９の他面である、この
内周側半部４０の片面（図１〜２の左側面）と上記鍔部
３９との間に、スラストニードル軸受４１と皿ばね３
０、３０とを、互いに直列に設けている。上記内周側半
部４０の片面内周寄り部分には段部４２を形成し、この
段部４２に、上記スラストニードル軸受４１を構成する
ニードル４３、４３を当接させている。又、これら各ニ
ードル４３、４３と上記皿ばね３０、３０との間には円
輪状のレース４４を設けている。従って、上記スラスト
ニードル軸受４１の全体、及び皿ばね３０、３０の半分
は、上記押圧装置８を構成するローラ１１、１１の直径
方向内側に存在する。従って、上記スラストニードル軸
受４１の存在がトロイダル型無段変速機の軸方向に亙る
長さ寸法を大きくする原因とはならず、皿ばね３０、３
０の存在によっても、この長さ寸法があまり大きくはな
らない。【００２７】一方、上記後半部１５ｂの後端部（特許請
求の範囲に於ける他端部）で、他方（図１〜２の右方）
の入力側ディスク２の背面から突出した部分には、ロー
ディングナット４５を螺合固定している。そして、この
ローディングナット４５と上記他方の入力側ディスク２
の背面とを、（皿ばね等、他の部材を介する事なく）直
接当接させている。【００２８】このローディングナット４５の外周面後半
部は外周側円筒面４６としている。又、このローディン
グナット４５の内周面前端部には、上記外周側円筒面４
６と同心の内周側円筒面４７を形成している。そして、
この内周側円筒面４７と上記後半部１５ｂの外周面後端
部とをがたつきなく嵌合させる事で、上記外周側円筒面
４６を上記後半部１５ｂと同心に配置している。この様
なローディングナット４５は、ケーシング１４の支持壁
５２に形成した円形凹部４８内に挿入し、ニードル５
１、５１とレース４９とを備えたラジアルニードル軸受
３８によりこの円形凹部４８内に、出力軸等他の部材を
介する事なく直接、回転自在に支持している。【００２９】上述の様に本発明のトロイダル型無段変速
機の場合には、入力軸１５の後半部１５ｂの後端部を支
持する為のラジアルニードル軸受３８とローディングナ
ット４５とを、直径方向に重畳させて配置している。こ
の為、これらラジアルニードル軸受３８の長さ寸法とロ
ーディングナット４５の長さ寸法とが、軸方向に亙り足
し合わされる事がない。この為、トロイダル型無段変速
機の軸方向に亙る長さ寸法を小さくできる。【００３０】更に、本発明のトロイダル型無段変速機の
場合には、軸方向に亙る厚さ寸法の小さなスラストニー
ドル軸受４１と皿ばね３０とを、鍔部３９とカム板９と
の間に設け、ローディングナット４５と他方の入力側デ
ィスク２の背面とを直接当接させている。この為、各入
力側ディスク２、２の背面中央部に形成した凹部２０
ａ、２０ａの深さ寸法を大きくしなくても、トロイダル
型無段変速機の軸方向に亙る厚さ寸法を小さくできる。
従って、トロイダル型無段変速機の軸方向に亙る寸法を
より短くできる。【００３１】次に、図４は本発明の第二実施例を示して
いる。本実施例の場合には、ローディングナット４５の
外周側円筒面４６部分に内輪５０を外嵌固定し、この内
輪５０の外周面に設けた内輪軌道に、ラジアルニードル
軸受３８を構成するニードル５１、５１の転動面を当接
させている。内輪５０を設けた以外の構成及び作用は、
上述した第一実施例と同様である。【００３２】【発明の効果】本発明のトロイダル型無段変速機は以上
に述べた通り構成され作用する為、大きな動力を伝達可
能な構造にも拘らず軸方向に亙る長さ寸法を小さくでき
る。この為、設置スペースが限られた横置エンジン車用
の変速機を設計する際の自由度が向上する。しかも、構
成部品の肉厚を小さくしなくて済む為、十分な耐久性を
確保できる。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The toroidal type continuously variable transmission according to the present invention can be used, for example, as a transmission for an automobile or as a transmission for various industrial machines. . 2. Description of the Related Art The use of a toroidal type continuously variable transmission as schematically shown in FIGS. 5 and 6 has been studied as an automobile transmission. This toroidal type continuously variable transmission supports an input side disk 2 concentrically with an input shaft 1 rotatably supported inside a housing (not shown), and an output shaft 3 also rotatably supported on the housing. The output side disk 4 is fixed to the end. The inner surface of the housing containing the toroidal-type continuously variable transmission or a support bracket provided in the housing swings around a pivot axis which is twisted with respect to the input shaft 1 and the output shaft 3. Trunnions 5, 5 are provided. Each of the trunnions 5, 5 is made of a metal material having sufficient rigidity, and the pivots are provided on outer surfaces of both ends. Power rollers 7, 7 are rotatably supported around displacement shafts 6, 6 provided at the center of the trunnions 5, 5, respectively. The power rollers 7, 7 are sandwiched between the input side and output side disks 2, 4. The surfaces of the input and output disks 2 and 4 facing each other on one axial side are arc-shaped toroidal curved surfaces each having a center at a point on the center line of the pivot. A side concave surface 2a and an output side concave surface 4a are formed. Then, the peripheral surfaces 7a, 7a of the respective power rollers 7, 7, which are formed on the convex surface of the rotating arcuate surface, are connected to the input-side concave surface 2a.
And the output side concave surface 4a. A loading device 8 of a loading cam type is provided between the input shaft 1 and the input disk 2, and the input device 2 is pressed toward the output disk 4 by the pressing device 8. . The pressing device 8 includes a cam plate 9 that rotates together with the input shaft 1, and a plurality (for example, four) of rollers 11, 11 held by a holder 10. On one side surface (the right side surface in FIGS. 5 and 6) of the cam plate 9, a first first cam surface 1 which is an uneven surface extending in a circumferential direction.
2 and a second cam surface 13 having a similar shape is formed on the outer side surface (the left side surface in FIGS. 5 and 6) of the input side disk 2. The plurality of rollers 11, 11 are rotatable about an axis in a radial direction with respect to the center of the input shaft 1. The input side disk 2 is slightly slidable in the axial direction (left and right directions in FIGS. 5 and 6) with respect to the input shaft 1 and is rotatably supported in the rotation direction. When the cam plate 9 rotates with the rotation of the input shaft 1 and a rotational phase difference is generated with respect to the input side disk 2, a plurality of rollers 11, 11 rotate the first cam surface 12 and the second The cam plate 9 and the input side disk 2 are moved away from each other. Since the cam plate 9 is supported by the input shaft 1 supported by a bearing with respect to the housing so as not to move in the axial direction, the input side disk 2 is pushed toward the power rollers 7 and 7, 7, 7 are pushed toward the output side disk 4. On the other hand, the output-side disk 4 is supported only rotatably with the output shaft 3 with respect to the housing, and does not move in the axial direction. For this reason, the power rollers 7 are pressed between the input side disk 2 and the output side disk 4. This pressing causes the power rollers 7, 7
A pressing force is generated between the peripheral surfaces 7a, 7a and the input-side and output-side biconcave surfaces 2a, 4a, so that the rotation of the input-side disk 2 is almost not slipped and the output-side disk 4 And the output shaft 3 fixed to the output side disk 4 rotates. In the case where the rotation speed ratio (speed change ratio) between the input shaft 1 and the output shaft 3 is changed, first, when deceleration is performed between the input shaft 1 and the output shaft 3, as shown in FIG. The trunnions 5 and 5 are swung about the pivot, so that the peripheral surfaces 7a and 7a of the power rollers 7 and 7 respectively move toward the center of the input side concave surface 2a and the outer side of the output side concave surface 4a. The respective displacement shafts 6, 6 are inclined so as to abut. Conversely,
In order to increase the speed, the trunnions 5, 5 are swung as shown in FIG.
7a is a portion near the outer periphery of the input side concave surface 2a and the output side concave surface 4
Each of the displacement shafts 6 is inclined so as to abut against the portion near the center of a. FIG. 5 shows the inclination angles of the displacement shafts 6 and 6.
6 and FIG. 6, an intermediate speed ratio between the input shaft 1 and the output shaft 3 can be obtained. The basic structure and operation of the toroidal type continuously variable transmission are as described above. Such a toroidal type continuously variable transmission is used as an automobile transmission having a high-output engine. In this case, two input disks 2 and two output disks 4 are provided in order to secure power that can be transmitted, and these input disks 2 and output disks 4 are arranged in parallel with each other in the power transmission direction. The arrangement is conventionally known, as described in, for example, JP-A-62-258255, JP-A-2-163549, and JP-A-4-69439. FIG.
The structure described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-69439 is shown. In this conventional structure, the casing 14
, The input shaft 15 is supported only rotatably.
The input shaft 15 includes a front half 15a coupled to an output shaft of the clutch and the like, and a rear half 15b that is slightly rotatable with respect to the front half 15a. Of these, a pair of input-side discs 2 and 2 are provided on the input-side concave surfaces 2a and 2a, respectively, near the axial ends (left and right directions in FIG. 7) of the rear half portion 15b corresponding to the rotating shaft described in the claims. The ball splines 16, 1
6 through support. In the center of the rear surface of each of the input side disks 2 and 2 (the surface opposite to the input side concave surfaces 2a and 2a in the axial direction), concave portions 20 and 20 are formed, respectively. [0010] Of these recesses 20, 20,
A seat plate 29 and disc springs 30, 30 are provided in series between the loading nut 28 and the rear surface of the concave portion 20 on the rear end side (right side in FIG. 7). A thrust needle bearing 31 and a disc spring 30 are provided between the inner surface of the cam plate 9 to be described later (the right side in FIG. 7) and the inner surface of the concave portion 20 on the front end side (left side in FIG. 7). , 30 are provided in series with each other. The thrust needle bearing 31 compensates for relative rotation between the cam plate 9 and the input disk 2 on the front end side.
In addition, a preload is applied to the input disks 2, 2 toward the output disks 4, 4, described below, by the respective plate springs 30, 30. A pair of output side disks 4 and 4 are provided around an intermediate portion of the rear half 15b, and each of the output side concave surfaces 4a and 4a.
In a state where the input side concave surfaces 2a and 2a face each other, the rotation with respect to the input shaft 15 is freely supported. Also, a plurality of power rollers 7, 7 rotatably supported by a plurality of trunnions via a displacement shaft 6 (FIGS. 5 to 6).
Are sandwiched between the input side and output side biconcave surfaces 2a, 4a. Each of the power rollers 7, 7 inclines in synchronization with each other in order to make the speed ratios of the input side disks 2, 2 and the output side disks 4, 4 coincide. An output shaft 17 is provided on a portion inside the casing 14 opposite to the front half portion 15a, and the input shaft 1
5 and rotatably supported independently of the latter half 15b. A rotation transmitting means as described below is provided between the output shaft 17 and the pair of output-side disks 4, 4.
Can be transmitted to the output shaft 17. A partition 18 is provided inside the casing 14 between the pair of output disks 4 and 4. A cylindrical sleeve 21 is provided inside the through hole 19 provided in the partition wall 18 with a pair of rolling bearings 27,
27. The pair of output side disks 4, 4 are in spline engagement with both ends of the sleeve 21. That is, the male spline grooves formed on the outer peripheral surfaces of both ends of the sleeve 21 and the output side disks 4, 4
And a female spline groove formed on the inner peripheral surface of the female gear. Further, the partition wall 18 is provided at an intermediate portion of the sleeve 21.
The first gear 22 is fixed to the inner part of the. Further, roller bearings 32 are provided between an inner peripheral surface of a part of each of the output side disks 4 and 4 protruding from the sleeve 21 and an outer peripheral surface of the input shaft 15. These roller bearings 32 allow relative rotation between the output disks 4 and the input shaft 15 and relative displacement in the axial direction. On the other hand, a transmission shaft 23 is rotatably supported inside the casing 14 in parallel with the input shaft 15 and the output shaft 17. Then, the second gear 24 fixed to one end (the left end in FIG. 7) of the transmission shaft 23 and the first gear 22 are directly meshed with each other, and the third gear 25 fixed to the other end of the transmission shaft 23. The fourth gear 26 fixed to the end of the output shaft 17 is meshed with an idle gear (not shown). By such a rotation transmitting means, the output shaft 17 rotates in the opposite direction to the output disks 4 and 4 with the rotation of the pair of output disks 4 and 4. Further, a loading device 8 of a loading cam type is provided between the front half 15a and one of the input disks 2 (left side in FIG. 7). And this pressing device 8
Accordingly, the one input-side disk 2 can be axially pressed toward the output-side disk 4 facing the one input-side disk 2 while rotating the one input-side disk 2 with the rotation of the front half 15a. For this purpose, the engaging portion 33a formed on the outer peripheral surface of the rear end portion of the front half 15a and the engaging portion 33b formed on the back surface of the cam plate 9 constituting the pressing device 8 are engaged with each other. The cam plate 9 and the rear half 15b
A thrust ball bearing 34 is provided between the front end portion and a flange portion 35 formed on the outer peripheral surface of the front end portion. This thrust ball bearing 34
Supports the thrust load acting on the cam plate 9 when the pressing device 8 is operated, and allows relative displacement of the cam plate 9 and the rear half portion 15b in the rotational direction. On the other hand, a cylindrical portion 36 is formed on the front end surface of the output shaft 17, and the cylindrical portion 36 is rotatably supported on a part of the casing 14 via a radial ball bearing 37. Also, the rear end of the rear half 15b is
6 is rotatably supported through a radial needle bearing 38 inside. During operation of the toroidal type continuously variable transmission shown in FIG. 7 configured as described above, a pair of input side disks 2 and 2 rotate simultaneously with the rotation of the input shaft 15, and this rotation is performed. At the same time on a pair of output side disks 4, 4, and
The power is transmitted at the same speed ratio, and is transmitted to the output shaft 17 by the above-mentioned rotation transmitting means and taken out. At this time, since the transmission of the rotational force is performed in two parallel systems, large power (torque) can be transmitted freely. During operation, the interval between the pair of input side disks 2 and 2 tends to be narrowed by the operation of the pressing device 8.
As a result, the input-side concave surfaces 2a, 2a of the input-side disks 2, 2, the output-side concave surfaces 4a, 4a of the output-side disks 4, 4, and the peripheral surface 7 of the power rollers 7, 7
a and 7a are in strong contact with each other, and power is transmitted efficiently. The structure described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-163549 is basically the same as the structure shown in FIG. The structure described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-258255 is more fundamental and less specific than the structure shown in FIG. In the case of the conventional toroidal type continuously variable transmission constructed and operated as described above, the strength of the input side disks 2 and 2 is maintained while maintaining the strength of the input side disks 2 and 2 in the axial direction (see FIG. 7). It was difficult to reduce the length in the left-right direction.
That is, in the conventional structure, the loading nut 28 screwed and fixed to the rear half 15b, which is the rotation shaft,
And a radial needle bearing 38 for rotatably supporting the rear end portion are arranged in series with each other in the axial direction.
Therefore, the axial dimensions of these two members 28 and 38 are added, and the axial length of the toroidal-type continuously variable transmission is increased. For this reason, for example, a transverse engine vehicle (crankshaft is defined as the width of the vehicle, which is common as an FF vehicle (front engine front wheel drive vehicle), an MR vehicle (midship engine vehicle), and an RR vehicle (rear engine rear wheel drive vehicle) In the case of a structure in which the shaft of the transmission is arranged in the width direction of the vehicle, as in the case of a vehicle arranged in the same direction, it may be difficult to assemble the transmission into the vehicle. In order to reduce the axial length of the toroidal type continuously variable transmission in the conventional structure shown in FIG.
The disc spring 30, 30, thrust needle bearing 31 Wakashi
In order to accommodate the seat plate 29 , it is conceivable to deepen the concave portions 20, 20 formed in the center of the rear surface of each of the input side disks 2, 2. However, when these concave portions 20 are deepened, the input side concave surfaces 2a, 2a,
The distance between “a” and the outer peripheral edge of the rear end face of each of the concave portions 20 and 20 is reduced (the thickness dimension of the portion is reduced). During operation of the toroidal type continuously variable transmission, a considerably large thrust load is applied to the input side concave surfaces 2a, 2a of the input side disks 2, 2. Therefore, if the depth of each of the recesses 20 is too large and the thickness is too small, the input disks 2 and 2 are easily deformed, which adversely affects shift control. The toroidal-type continuously variable transmission of the present invention has been invented in view of such circumstances. A toroidal-type continuously variable transmission according to the present invention is similar to the conventional toroidal-type continuously variable transmission shown in FIG. The shaft and one side in the axial direction are each an input-side concave surface having an arc-shaped cross section, and the input-side concave surfaces are opposed to each other. A pair of input disks supported in a state,
One axial surface is an output-side concave surface having an arc-shaped cross section, and the rotation and the axis with respect to the rotary shaft are formed around the intermediate portion of the rotary shaft with each output-side concave surface and each of the input-side concave surfaces facing each other. 1 that can be freely displaced in directions
A pair of output-side discs, a plurality of trunnions that swing about a pivot that is twisted with respect to the rotation axis, and a rotating arc-shaped convex surface on the circumferential surface, and a rotation shaft that is supported by each trunnion. A plurality of power rollers that are freely supported and are sandwiched between the input side and the output side biconcave surfaces,
The one input side disk is provided between one end of the rotation shaft and the back surface of one input side disk supported by a portion near the one end of the rotation shaft. A loading device of a loading cam type which presses in the axial direction toward the opposed output-side disk, and a back surface of the other input-side disk which is fixed to the other end of the rotating shaft and supported by a portion near the other end of the rotating shaft. And a loading nut. In particular, in the toroidal type continuously variable transmission according to the present invention, a cylindrical surface is provided on the outer peripheral surface of the loading nut, and the loading nut is directly supported on the casing by a radial bearing. Pressing
The cam plate that constitutes the device is moved around the part near one end of the rotating shaft.
Enclosure is free to rotate about this rotation axis and displace in the axial direction.
The cam that supports and forms a flange formed at one end of the rotating shaft.
Provide a thrust needle bearing and disc spring between the plate and
The loading nut and the back of the other input side disk
The surface is in direct contact . The toroidal type continuously variable transmission of the present invention constructed as described above comprises a pair of input-side disks rotating together with a rotary shaft, and a pair of input disks each rotatable relative to the rotary shaft.
The operation of transmitting power between the pair of output disks and the operation of changing the rotational speed ratio between the input disk and the output disk are the same as those of the conventional toroidal type continuously variable transmission described above. It is the same as the case of the machine. In particular, in the case of the toroidal type continuously variable transmission of the present invention, the radial bearing for supporting the other end of the rotary shaft is disposed so as to overlap the loading nut in the diametrical direction. The length dimension and the length dimension of the loading nut are not added in the axial direction. Therefore, the length of the toroidal-type continuously variable transmission in the axial direction can be reduced. In addition, the loading nut
Is directly in contact with the back of the other input disk
Therefore, the depth of the recess formed at the center of the back of each input side disk
Of the toroidal type continuously variable transmission
Toroidal stepless by reducing the thickness in the axial direction
The axial dimension of the transmission can be made shorter. 1 to 3 show a first embodiment of the present invention.
1 shows a state in which the present invention is applied to a transmission for a vehicle.
A feature of the present invention is a structure for rotatably supporting the rear end of the rear half 15b of the input shaft 15, which is a rotating shaft, in order to reduce the dimension in the axial direction (the left-right direction in FIGS. 1 and 2). It is ingenious. Although the shape of the support wall 52 is slightly different between FIG. 1 and FIG. 2, either one is selected by design. Also, in the case of the illustrated embodiment, while allowing the relative rotation of each part,
By devising the structure of the pressing device 8 and the portion for applying a preload to the power rollers 7, 7 sandwiched between the input-side disks 2, 2, and the output-side disks 4, 4, the dimensions also extend in the axial direction. We are trying to shorten it. The structure and operation of the other parts are substantially the same as the above-described conventional structure. Therefore,
For the same parts, the overlapping description will be omitted or simplified, and the following description will focus on the features of the present invention. In addition, for simplification, the trunnion 5 ( see FIGS. 5 and 6) is omitted . The latter half 15b of the input shaft 15, which is a rotating shaft
A flange 39 is integrally formed at a portion protruding from the rear surface (the left side surface in FIGS. 1 and 2) of one of the input-side disks 2 (left side in FIGS. 1 and 2). The cam plate 9 constituting the pressing device 8 is supported around the front end of the rear half 15b so as to be able to rotate slightly with respect to the rear half 15b and to be displaceable in the axial direction. The cam plate 9 has a crank-shaped cross-sectional shape, and the inner peripheral half 40 is connected to the one input side disk 2.
It protrudes toward the back. A thrust needle bearing 41 and a disc spring are provided between one side (the left side in FIGS. 1 and 2) of the inner half 40, which is the other side of the cam plate 9, and the flange 39. 3
0 and 30 are provided in series with each other. A step portion 42 is formed in a portion of the inner peripheral side half portion 40 closer to the inner periphery on one surface, and the needles 43, 43 constituting the thrust needle bearing 41 are brought into contact with the step portion 42. An annular race 44 is provided between each of the needles 43, 43 and the disc springs 30, 30. Therefore, the entire thrust needle bearing 41 and half of the disc springs 30, 30 are present diametrically inside the rollers 11, 11 constituting the pressing device 8. Therefore, the presence of the thrust needle bearing 41 does not cause an increase in the axial length of the toroidal type continuously variable transmission.
The presence of zero does not make this length dimension too large. On the other hand, the rear end (the other end in the claims) of the latter half 15b is the other end (the right side in FIGS. 1 and 2).
A loading nut 45 is screwed and fixed to a portion protruding from the rear surface of the input side disk 2. The loading nut 45 and the other input side disk 2
Is directly in contact with the rear surface (without any other member such as a disc spring). The second half of the outer peripheral surface of the loading nut 45 is an outer cylindrical surface 46. In addition, the outer peripheral side cylindrical surface 4 is provided at the front end of the inner peripheral surface of the loading nut 45.
An inner peripheral side cylindrical surface 47 concentric with the inner peripheral surface 6 is formed. And
The inner cylindrical surface 47 and the rear end of the outer peripheral surface of the rear half 15b are fitted without looseness so that the outer cylindrical surface 46 is arranged concentrically with the rear half 15b. Such a loading nut 45 is inserted into a circular recess 48 formed in the support wall 52 of the casing 14, and the needle 5
A radial needle bearing 38 provided with 1, 51 and a race 49 is directly rotatably supported in the circular concave portion 48 without passing through other members such as an output shaft. As described above, in the case of the toroidal type continuously variable transmission of the present invention, the radial needle bearing 38 for supporting the rear end of the rear half 15b of the input shaft 15 and the loading nut 45 are connected in the diametrical direction. Are superimposed on each other. Therefore, the length of the radial needle bearing 38 and the length of the loading nut 45 are not added in the axial direction. Therefore, the length of the toroidal-type continuously variable transmission in the axial direction can be reduced. Further, in the case of the toroidal type continuously variable transmission of the present invention, the thrust needle bearing 41 having a small thickness in the axial direction and the disc spring 30 are provided between the flange 39 and the cam plate 9. The loading nut 45 is in direct contact with the rear surface of the other input-side disk 2. For this reason, the concave portion 20 formed in the center of the rear surface of each input side disk 2, 2
The thickness of the toroidal type continuously variable transmission in the axial direction can be reduced without increasing the depth of the a and 20a.
Accordingly, the axial dimension of the toroidal-type continuously variable transmission can be further reduced. FIG. 4 shows a second embodiment of the present invention. In the case of the present embodiment, the inner ring 50 is externally fitted and fixed to the outer cylindrical surface 46 of the loading nut 45, and the needle 51 constituting the radial needle bearing 38 is provided on the inner ring raceway provided on the outer peripheral surface of the inner ring 50. The rolling surfaces 51 are in contact with each other. The configuration and operation other than the provision of the inner ring 50 are as follows.
This is the same as the first embodiment described above. The toroidal-type continuously variable transmission of the present invention is constructed and operates as described above, so that the axial length can be reduced irrespective of the structure capable of transmitting large power. . For this reason, the degree of freedom in designing a transmission for a horizontally mounted engine vehicle with a limited installation space is improved. In addition, since the thickness of the component does not need to be reduced, sufficient durability can be ensured.

【図面の簡単な説明】【図１】本発明の第一実施例を示す部分切断側面図。【図２】図１の拡大Ａ−Ａ断面図。【図３】図２の右部拡大図。【図４】本発明の第二実施例を示す、図３と同様の図。【図５】トロイダル型無段変速機の基本構造を、最大減
速時の状態で示す側面図。【図６】同じく最大増速時の状態で示す側面図。【図７】従来から知られているトロイダル型無段変速機
の具体的構造の１例を示す断面図。【符号の説明】１入力軸２入力側ディスク２ａ入力側凹面３出力軸４出力側ディスク４ａ出力側凹面５トラニオン６変位軸７パワーローラ７ａ周面８押圧装置９カム板１０保持器１１ローラ１２第一のカム面１３第二のカム面１４ケーシング１５入力軸１５ａ前半部１５ｂ後半部１６ボールスプライン１７出力軸１８隔壁１９通孔２０、２０ａ凹部２１スリーブ２２第一の歯車２３伝達軸２４第二の歯車２５第三の歯車２６第四の歯車２７転がり軸受２８ローディングナット２９座板３０皿ばね３１スラストニードル軸受３２ころ軸受３３ａ、３３ｂ係合部３４スラスト玉軸受３５鍔部３６円筒部３７ラジアル玉軸受３８ラジアルニードル軸受３９鍔部４０内周側半部４１スラストニードル軸受４２段部４３ニードル４４レース４５ローディングナット４６外周側円筒面４７内周側円筒面４８円形凹部４９レース５０内輪５１ニードル５２支持壁BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a partially cut-away side view showing a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is an enlarged sectional view taken on line AA of FIG. 1; FIG. 3 is an enlarged view of the right part of FIG. 2; FIG. 4 is a view similar to FIG. 3, showing a second embodiment of the present invention. FIG. 5 is a side view showing the basic structure of the toroidal-type continuously variable transmission in a state of maximum deceleration. FIG. 6 is a side view showing a state at the time of maximum speed increase. FIG. 7 is a sectional view showing an example of a specific structure of a conventionally known toroidal type continuously variable transmission. [Description of Signs] 1 Input shaft 2 Input side disk 2a Input side concave surface 3 Output shaft 4 Output side disk 4a Output side concave surface 5 Trunnion 6 Displacement shaft 7 Power roller 7a Peripheral surface 8 Pressing device 9 Cam plate 10 Cage 11 Roller 12 First cam surface 13 Second cam surface 14 Casing 15 Input shaft 15a First half 15b Second half 16 Ball spline 17 Output shaft 18 Partition wall 19 Through hole 20, 20a Recess 21 Sleeve 22 First gear 23 Transmission shaft 24 Second No. gear 25 Third gear 26 Fourth gear 27 Rolling bearing 28 Loading nut 29 Seat plate 30 Disc spring 31 Thrust needle bearing 32 Roller bearing 33a, 33b Engagement part 34 Thrust ball bearing 35 Flange part 36 Cylindrical part 37 Radial ball Bearing 38 Radial needle bearing 39 Flange part 40 Inner peripheral half part 41 Thrust needle bearing 42 Step part 4 Within the needle 44 race 45 loading nut 46 outer circumferential side cylindrical surface 47 peripheral cylindrical surface 48 circular recess 49 race 50 inner race 51 needle 52 supporting wall

Claims

(57) [Claims 1] A rotating shaft provided inside a casing, and one surface in the axial direction is an input-side concave surface having an arc-shaped cross section, and the input-side concave surfaces are opposed to each other. A pair of input-side discs, which are supported in a rotatable state together with the rotating shaft at portions near both ends in the axial direction of the rotating shaft in a state where
One axial surface is an output-side concave surface having an arc-shaped cross section, and the rotation and the axis with respect to the rotary shaft are formed around the intermediate portion of the rotary shaft with each output-side concave surface and each of the input-side concave surfaces facing each other. 1 that can be freely displaced in directions
A pair of output-side discs, a plurality of trunnions that swing about a pivot that is twisted with respect to the rotation axis, and a rotating arc-shaped convex surface on the circumferential surface, and a rotation shaft that is supported by each trunnion. A plurality of power rollers that are freely supported and are sandwiched between the input side and the output side biconcave surfaces,
The one input side disk is provided between one end of the rotation shaft and the back surface of one input side disk supported by a portion near the one end of the rotation shaft. A loading device of a loading cam type which presses in the axial direction toward the opposed output-side disk, and a back surface of the other input-side disk which is fixed to the other end of the rotating shaft and supported by a portion near the other end of the rotating shaft. In a toroidal type continuously variable transmission with a loading nut that suppresses
A cylindrical surface is provided on the outer peripheral surface of the loading nut, and the loading nut is directly supported on the casing by a radial bearing , and the pressing device is configured.
Around the one end of the rotating shaft.
Supports rotation about the rotation axis and displacement in the axial direction.
Between the flange formed at one end of the rotary shaft and the cam plate.
Providing a thrust needle bearing and a disc spring,
Directly between the nut and the back of the other input disk.
A toroidal-type continuously variable transmission characterized by contact .