【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明に係るトロイダル型無段変速機は、例えば自動車用の変速機の変速ユニットとして、或は各種産業機械用の変速機として、それぞれ利用する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車用変速機として、図１４〜１５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、例えば実開昭６２−７１４６５号公報に開示されている様に、入力軸１と同心に入力側ディスク２を支持し、この入力軸１と同心に配置した出力軸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ケーシング５（後述する図１６〜１８）の内側には、上記入力軸１並びに出力軸３に対して捻れの位置にある枢軸６、６を中心として揺動するトラニオン７、７を設けている。
【０００３】
即ち、これら各トラニオン７、７は、両端部外側面に上記各枢軸６、６を、互いに同心に設けている。従って、これら各枢軸６、６は、上記両ディスク２、４の中心軸と交差する事はないが、この中心軸の方向に対して直角方向に設けられている。又、これら各トラニオン７、７の中心部には変位軸８、８の基端部を支持し、上記各枢軸６、６を中心として各トラニオン７、７を揺動させる事により、上記各変位軸８、８の傾斜角度の調節を自在としている。各トラニオン７、７に支持された変位軸８、８の周囲には、それぞれパワーローラ９、９を回転自在に支持している。そして、これら各パワーローラ９、９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。これら入力側、出力側両ディスク２、４の互いに対向する内側面２ａ、４ａは、それぞれ断面が、上記枢軸６を中心とする円弧を上記入力軸１及び出力軸３を中心に回転させて得られる凹面をなしている。そして、球状凸面に形成した各パワーローラ９、９の周面９ａ、９ａを、上記各内側面２ａ、４ａに当接させている。
【０００４】
上記入力軸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１０を設け、この押圧装置１０によって、上記入力側ディスク２を出力側ディスク４に向け、弾性的に押圧自在としている。この押圧装置１０は、入力軸１と共に回転するカム板１１と、保持器１２により保持した複数個（例えば４個）のローラ１３、１３とから構成している。上記カム板１１の片側面（図１４〜１５の左側面）には、円周方向に亙る凹凸面であるカム面１４を形成し、上記入力側ディスク２の外側面（図１４〜１５の右側面）にも、同様のカム面１５を形成している。そして、上記複数個のローラ１３、１３を、上記入力軸１の中心に対して放射方向の軸を中心とする回転自在に支持している。
【０００５】
上述の様に構成するトロイダル型無段変速機の使用時、入力軸１の回転に伴ってカム板１１が回転すると、カム面１４によって複数個のローラ１３、１３が、入力側ディスク２の外側面に形成したカム面１５に押圧される。この結果、上記入力側ディスク２が、上記複数のパワーローラ９、９に押圧されると同時に、上記１対のカム面１４、１５と複数個のローラ１３、１３との押し付け合いに基づいて、上記入力側ディスク２が回転する。そして、この入力側ディスク２の回転が、上記複数のパワーローラ９、９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に固定の出力軸３が回転する。
【０００６】
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、前記各枢軸６、６を中心として前記各トラニオン７、７を所定方向に揺動させ、上記各パワーローラ９、９の周面９ａ、９ａが図１４に示す様に、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４の内側面４ａの外周寄り部分とにそれぞれ当接する様に、前記各変位軸８、８を傾斜させる。反対に、増速を行なう場合には、上記各枢軸６、６を中心として上記各トラニオン７、７を反対方向に揺動させ、上記各パワーローラ９、９の周面９ａ、９ａが図１５に示す様に、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４の内側面４ａの中心寄り部分とに、それぞれ当接する様に、上記各変位軸８、８を傾斜させる。各変位軸８、８の傾斜角度を図１４と図１５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。
【０００７】
上述の様なトロイダル型無段変速機により、実際の自動車用変速機を構成する場合、入力側ディスク２と出力側ディスク４とパワーローラ９、９とを２組設け、これら２組の入力側ディスク２と出力側ディスク４とパワーローラ９、９とを、動力の伝達方向に対して互いに並列に配置する、所謂ダブルキャビティ型のトロイダル型無段変速機も、従来から広く知られている。図１６〜１８は、この様なダブルキャビティ型のトロイダル型無段変速機の一種で、特公平８−２３３８６号公報に記載されて従来から知られているものを示している。
【０００８】
ケーシング５の内側には入力軸１ａを、回転のみ自在に支持している。そして、この入力軸１ａの周囲に円管状の伝達軸１６を、この入力軸１ａと同心に、且つこの入力軸１ａに対する相対回転を自在に支持している。この伝達軸１６の中間部両端寄り部分には、請求項２に記載した第一、第二外側ディスクに相当する第一、第二両入力側ディスク１７、１８を、互いの内側面２ａ、２ａ同士を対向させた状態で、それぞれボールスプライン１９、１９を介して支持している。従って、上記第一、第二両入力側ディスク１７、１８は、上記ケーシング５の内側に、互いに同心に且つ互いに同期した回転自在に支持されている。
【０００９】
又、上記伝達軸１６の中間部の周囲には、請求項２に記載した第一、第二内側ディスクに相当する第一、第二両出力側ディスク２０、２１を、スリーブ２２を介して支持している。このスリーブ２２は、中間部外周面に出力歯車２３を一体に設けたもので、上記伝達軸１６の外径よりも大きな内径を有し、上記ケーシング５内に設けた支持壁２４に、１対の転がり軸受２５、２５により、上記伝達軸１６と同心に、且つ回転のみ自在に支持している。上記第一、第二両出力側ディスク２０、２１は、この様に上記伝達軸１６の中間部周囲に、この伝達軸１６に対し回転自在に支持したスリーブ２２の両端部に、それぞれの内側面４ａ、４ａを互いに反対に向けた状態で、スプライン係合させている。従って、上記第一、第二両出力側ディスク２０、２１は、それぞれの内側面４ａ、４ａを上記第一、第二何れかの入力側ディスク１７、１８の内側面２ａ、２ａに対向させた状態でこれら第一、第二両入力側ディスク１７、１８と同心に、且つこれら第一、第二両入力側ディスク１７、１８とは独立した回転自在に支持されている。
【００１０】
又、前記ケーシング５の内面で上記第一、第二両出力側ディスク２０、２１の側方位置には、これら両出力側ディスク２０、２１を両側から挟む状態で、１対のヨーク２６ａ、２６ｂを支持している。これら両ヨーク２６ａ、２６ｂは、請求項に記載した第一、第二支持手段に対応するもので、それぞれ、鋼等の金属板にプレス加工を施す事により、或は鋼等の金属材料に鍛造加工を施す事により、矩形枠状に形成している。これら各ヨーク２６ａ、２６ｂは、それぞれの四隅部に、後述する第一、第二両トラニオン２７、２８の両端部に設けた第一、第二両枢軸２９、３０を揺動自在に支持する為の円形の支持孔３１、３１を、上記伝達軸１６の軸方向（図１６の左右方向）両端部の幅方向（図１７〜１８の左右方向）中央部に、円形の係止孔３２、３２を、それぞれ形成している。それぞれがこの様な形状を有する上記１対のヨーク２６ａ、２６ｂは、上記ケーシング５の内面で互いに対向する部分に形成した支持ポスト３３ａ、３３ｂに、若干の変位自在に支持している。これら各支持ポスト３３ａ、３３ｂはそれぞれ、第一入力側ディスク１７の内側面２ａと第一出力側ディスク２０の内側面４ａとの間部分である第一キャビティ３４、第二入力側ディスク１８の内側面２ａと第二出力側ディスク２１の内側面４ａとの間部分である第二キャビティ３５に、それぞれ対向する状態で設けている。従って、上記各ヨーク２６ａ、２６ｂを上記各支持ポスト３３ａ、３３ｂに支持した状態で、これら各ヨーク２６ａ、２６ｂの一端部は上記第一キャビティ３４の外周部分に、他端部は上記第二キャビティ３５の外周部分に、それぞれ対向する。
【００１１】
又、上記第一キャビティ３４内で第一入力側ディスク１７及び第一出力側ディスク２０の直径方向反対位置には１対の第一トラニオン２７、２７を、上記第二キャビティ３５内で第二入力側ディスク１８及び第二出力側ディスク２１の直径方向反対位置には１対の第二トラニオン２８、２８を、それぞれ配置している。このうち、上記各第一トラニオン２７、２７の両端部に互いに同心に設けた、各第一トラニオン２７、２７毎に２本ずつ、合計４本の第一枢軸２９、２９は、図１７に示す様に、上記１対のヨーク２６ａ、２６ｂの一端部に、揺動並びに軸方向に亙る変位自在に支持している。即ち、これら各ヨーク２６ａ、２６ｂの一端部に形成した支持孔３１、３１の内側に上記各第一枢軸２９、２９を、ラジアルニードル軸受３６、３６により支持している。これら各ラジアルニードル軸受３６、３６はそれぞれ、外周面が球状凸面であり内周面が円筒面である外輪３７と複数本のニードル３８、３８とから成る。従って上記各第一枢軸２９、２９は、上記各ヨーク２６ａ、２６ｂの一端部の幅方向両側に、各方向の揺動並びに軸方向に亙る変位自在に支持されている。又、上記各第二トラニオン２８、２８の両端部に互いに同心に設けた１対ずつの第二枢軸３０、３０は上記第二キャビティ３５内に、図１８に示す様に、上記第一トラニオン２７、２７に設けた上記各第一枢軸２９、２９と同様の構造により支持している。
【００１２】
上述の様にして前記ケーシング５の内側に、揺動及び上記第一、第二各枢軸２９、３０の軸方向に亙る変位自在に支持した、上記第一、第二各トラニオン２７、２８の中間部にはそれぞれ、図１７〜１８に示す様に円孔３９、３９を形成している。そして、これら各円孔３９、３９部分に、第一、第二各変位軸４０、４１を支持している。これら第一、第二各変位軸４０、４１はそれぞれ、互いに平行で且つ偏心した支持軸部４２、４２と枢支軸部４３、４３とを有する。このうちの各支持軸部４２、４２を上記各円孔３９、３９の内側に、ラジアルニードル軸受４４、４４を介して、回転自在に支持している。又、上記各枢支軸部４３、４３の周囲に第一、第二各パワーローラ４５、４６を、別のラジアルニードル軸受４７、４７を介して回転自在に支持している。
【００１３】
尚、前記第一、第二各キャビティ３４、３５毎に１対ずつ設けた、上記第一、第二各変位軸４０、４１は、上記第一、第二各キャビティ３４、３５毎に、前記入力軸１ａ及び伝達軸１６に対して１８０度反対側位置に設けている。又、これら第一、第二各変位軸４０、４１の各枢支軸部４３、４３が各支持軸部４２、４２に対し偏心している方向は、前記第一、第二入力側、出力側各ディスク１７、１８、２０、２１の回転方向に関して同方向（図１７〜１８で上下逆方向）としている。又、偏心方向は、上記入力軸１ａの配設方向に対しほぼ直交する方向としている。従って、上記各第一、第二各パワーローラ４５、４６は、上記入力軸１ａ及び伝達軸１６の配設方向に亙る若干の変位自在に支持される。この結果、トロイダル型無段変速機により伝達するトルクの変動に基づく、構成各部材の弾性変形量の変動等に起因して、上記各第一、第二各パワーローラ４５、４６が上記入力軸１ａ及び伝達軸１６の軸方向（図１６の左右方向、図１７〜１８の表裏方向）に変位する傾向となった場合でも、構成各部材に無理な力を加える事なく、この変位を吸収できる。
【００１４】
又、上記各第一、第二各パワーローラ４５、４６の外側面と前記第一、第二各トラニオン２７、２８の中間部内側面との間には、第一、第二各パワーローラ４５、４６の外側面の側から順に、スラスト玉軸受４８、４８と、滑り軸受或はニードル軸受等のスラスト軸受４９、４９とを設けている。このうちのスラスト玉軸受４８、４８は、上記各第一、第二各パワーローラ４５、４６に加わるスラスト方向の荷重を支承しつつ、これら各第一、第二各パワーローラ４５、４６の回転を許容する。又、上記各スラスト軸受４９、４９は、上記各第一、第二各パワーローラ４５、４６から上記各スラスト玉軸受４８、４８の外輪５０、５０に加わるスラスト荷重を支承しつつ、前記枢支軸部４３、４３及び上記外輪５０、５０が前記支持軸部４２、４２を中心に揺動する事を許容する。
【００１５】
更に、上記第一、第二各トラニオン２７、２８の一端部（図１７〜１８の下端部）にはそれぞれ駆動ロッド５１、５１を結合し、これら各駆動ロッド５１、５１の中間部外周面に駆動ピストン５２、５２を固設している。そして、これら各駆動ピストン５２、５２を、それぞれ駆動シリンダ５３、５３内に油密に嵌装している。これら各駆動ピストン５２、５２と駆動シリンダ５３、５３とが、それぞれ上記第一、第二各トラニオン２７、２８を第一、第二各枢軸２９、３０の軸方向に亙って変位させる為のアクチュエータを構成する。又、上記各駆動シリンダ５３、５３内には、図示しない制御弁の切り換えに基づいて、圧油を給排自在としている。
【００１６】
更に、前記入力軸１ａと前記第一入力側ディスク１７との間には、ローディングカム式の押圧装置１０を設けている。この押圧装置１０は、上記入力軸１ａの中間部にスプライン係合すると共に軸方向に亙る変位を阻止された状態で支持されて、上記入力軸１ａと共に回転するカム板１１と、保持器１２に転動自在に保持された複数のローラ１３とを含んで構成している。そして、上記入力軸１ａの回転に基づいて上記第一入力側ディスク１７を、第二入力側ディスク１８に向け押圧しつつ回転させる。
【００１７】
上述の様に構成するトロイダル型無段変速機の運転時、入力軸１ａの回転は押圧装置１０を介して第一入力側ディスク１７に伝えられ、この第一入力側ディスク１７と第二入力側ディスク１８とが、互いに同期して回転する。そして、これら第一、第二両入力側ディスク１７、１８の回転が、前記第一、第二両キャビティ３４、３５内にそれぞれ１対ずつ設けた第一、第二各パワーローラ４５、４６を介して、第一、第二両出力側ディスク２０、２１に伝えられ、更にこれら第一、第二両出力側ディスク２０、２１の回転が、前記出力歯車２３より取り出される。入力軸１ａと出力歯車２３との間の回転速度比を変える場合には、上記制御弁の切り換えに基づいて、上記第一、第二両キャビティ３４、３５に対応してそれぞれ１対ずつ設けた駆動ピストン５２、５２を、各キャビティ３４、３５毎に互いに逆方向に同じ距離だけ変位させる。
【００１８】
これら各駆動ピストン５２、５２の変位に伴って上記１対ずつ合計４個のトラニオン２７、２８が、それぞれ逆方向に変位し、例えば図１７〜１８の右側の第一、第二両パワーローラ４５、４６が各図の下側に、図１７〜１８の左側の第一、第二両パワーローラ４５、４６が各図の上側に、それぞれ変位する。この結果、これら各第一、第二各パワーローラ４５、４６の周面９ａ、９ａと上記第一、第二両入力側ディスク１７、１８及び第一、第二両出力側ディスク２０、２１の内側面２ａ、４ａ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前記第一、第二各トラニオン２７、２８が、ヨーク２６ａ、２６ｂに枢支した第一、第二各枢軸２９、３０を中心として、互いに逆方向に揺動する。この結果、前述の図１４〜１５に示した様に、上記各第一、第二各パワーローラ４５、４６の周面９ａ、９ａと上記各ディスク１７、１８、２０、２１の内側面２ａ、４ａとの当接位置が変化し、上記入力軸１ａと出力歯車２３との間の回転速度比が変化する。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
図１６〜１８に示した従来構造の場合、第一、第二各トラニオン２７、２８をケーシング５の内側に、それぞれ支持ポスト３３ａ、３３ｂ及びヨーク２６ａ、２６ｂを介して支持している。この為、部品点数の増大により、部品製作、部品管理、組立作業が面倒になるだけでなく、図１６〜１８の上下方向に関する、トロイダル型無段変速機の高さ寸法が嵩み、小型・軽量化を図りにくくなる。又、限られた空間に設置可能にすべく、無理に小型・軽量化を図ると、各部の強度が不足し、十分な耐久性を確保できなくなる。
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】
【課題を解決するための手段】
本発明のトロイダル型無段変速機のうち、請求項１に記載したトロイダル型無段変速機は、従来から知られているトロイダル型無段変速機と同様に、ケーシングと、このケーシングの内側に互いに同心に、且つ互いに独立した回転自在に支持された入力側、出力側両ディスクと、これら両ディスクの間部分で、これら両ディスクの中心軸と交差する事はないが、この中心軸の方向に対して直角方向となる捻れの位置に存在する、互いに同心若しくは平行な偶数本の枢軸と、これら各枢軸を中心として揺動する複数個のトラニオンと、これら各トラニオンの内側面から突出した変位軸と、これら各変位軸の周囲に回転自在に支持された状態で、上記入力側、出力側両ディスクの内側面同士の間に挟持された複数個のパワーローラと、これら各パワーローラの側方に設けられて上記各枢軸を揺動変位並びに軸方向に亙る変位自在に支持する支持手段とを備える。
又、請求項２、４に記載したトロイダル型無段変速機は、前述の図１６〜１８に示した従来のダブルキャビティ型のトロイダル型無段変速機と同様に、ケーシングと、このケーシングの内側に互いの内側面同士を対向させた状態で、互いに同心に且つ互いに同期した回転自在に支持された第一、第二外側ディスクと、その内側面を第一外側ディスクの内側面に対向させた状態でこれら第一、第二外側ディスクと同心に、且つこれら第一、第二外側ディスクとは独立した回転自在に支持された第一内側ディスクと、その内側面を第二外側ディスクの内側面に対向させた状態で上記第一内側ディスクと同心に、且つこの第一内側ディスクと同期した回転自在に支持された第二内側ディスクと、上記第一外側ディスクと第一内側ディスクとの間部分で、これら各ディスクの中心軸と交差する事はないが、この中心軸の方向に対して直角方向となる捻れの位置に存在する、互いに同心若しくは平行な４本の第一枢軸と、これら各第一枢軸を中心として揺動する１対の第一トラニオンと、これら各第一トラニオンの内側面から突出した第一変位軸と、これら各第一変位軸の周囲に回転自在に支持された状態で、上記第一外側ディスクの内側面と第一内側ディスクの内側面との間に挟持された１対の第一パワーローラと、上記第二外側ディスクと第二内側ディスクとの間部分で、これら各ディスクの中心軸と交差する事はないが、この中心軸の方向に対して直角方向となる捻れの位置に存在する、互いに同心若しくは平行な４本の第二枢軸と、これら各第二枢軸を中心として揺動する１対の第二トラニオンと、これら各第二トラニオンの内側面から突出した第二変位軸と、これら各第二変位軸の周囲に回転自在に支持された状態で、上記第二外側ディスクの内側面と第二内側ディスクの内側面との間に挟持された１対の第二パワーローラと、第一、第二内側ディスクの側方に、これら両内側ディスクを両側から挟む状態で、且つ一端部を上記第一外側ディスクと第一内側ディスクとの間部分に、他端部を上記第二外側ディスクと第二内側ディスクとの間部分に、それぞれ位置させた状態で、互いにほぼ平行に設けられた第一、第二支持手段とを備え、このうちの第一支持手段は、上記４本の第一枢軸のうちの２本の第一枢軸と上記４本の第二枢軸のうちの２本の第二枢軸とを揺動並びにそれぞれの軸方向に亙る変位自在に支持するものであり、第二支持手段は、上記４本の第一枢軸のうちの残り２本の第一枢軸と上記４本の第二枢軸のうちの残り２本の第二枢軸とを揺動並びにそれぞれの軸方向に亙る変位自在に支持するものである。
特に、本発明のトロイダル型無段変速機に於いては、前記支持手段又は上記第一、第二両支持手段を構成する部材を、上記ケーシングの内面に直接支持固定している。
更に、請求項１、２に記載した発明の場合には、上記構成に加えて、上記各トラニオン同士の間に歯車伝達機構を設けて、これら各トラニオンの傾動を同期させている。
これに対して、請求項４に記載した発明の場合には、上記構成に加えて、上記第一、第二支持手段を構成する部材の一部で上記第一、第二内側ディスクの周縁部に対向する部分に、この部材とこれら両ディスクの周縁部との干渉を防止する為の凹部を設けている。そして、上記第一、第二支持手段を構成する部材の何れかに、上記各ディスクと上記各パワーローラとの当接部に潤滑剤を供給する為の潤滑剤流路を設けている。
【００２１】
【作用】
上述の様に構成する本発明のトロイダル型無段変速機により、入力側ディスク又は第一、第二両外側ディスクと、出力側ディスク又は第一、第二両内側ディスクとの間で回転力の伝達を行なうと共に、これら入力側ディスク又は第一、第二両外側ディスクと、出力側ディスク又は第一、第二両内側ディスクとの間の変速比を変える際の作用は、従来から知られているトロイダル型無段変速機と同様である。
特に、本発明のトロイダル型無段変速機の場合には、支持手段又は第一、第二両支持手段を構成する部材を、上記ケーシングの内面に直接支持固定している為、部品点数の低減による、部品製作、部品管理、組立作業の簡略化を図ると同時に、高さ寸法を小さくして、耐久性を確保しつつ、小型・軽量化を図れる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
図１は、請求項２に対応する、本発明の実施の形態の第１例を示している。尚、本例の特徴は、各第一トラニオン２７、２７の両端部に設けた第一枢軸２９、２９をケーシング５に対し支持する部分の構造、並びに上記各第一トラニオン２７、２７の傾斜角度を確実に同期させる為の構造にある。その他の部分の構造及び作用は、前述の図１６〜１８に示した従来構造と同様であるから、同等部分に関する図示並びに説明は省略若しくは簡略にし、以下、本例の特徴部分を中心に説明する。又、各第二トラニオン２８、２８の両端部に設けた第二枢軸３０、３０（図１８）に関しても、上記各第一枢軸２９、２９と同様の構造により、上記ケーシング５に対し支持すると共に、上記各第二トラニオン２８、２８の傾斜角度を確実に同期させる様にしている。以下の説明は、上記各第一トラニオン２７、２７に就いてのみ行なう。
【００２３】
上記ケーシング５内の互いに対向する部分には、第一、第二支持手段を構成する部材である１対のヨーク５４、５５を、上記ケーシング５に対し直接、互いに平行に結合固定している。尚、上記ケーシング５に対するこれら各ヨーク５４、５５の位置決め精度は、一方に突設したノックピンと他方に形成した係止孔（何れも図示省略）との係合により厳密に規制する。この様な各ヨーク５４、５５の四隅部で互いに整合する位置には、それぞれ円形の支持孔３１、３１を形成している。そして、これら各支持孔３１、３１のうち、上記各ヨーク５４、５５の一端側に形成した支持孔３１、３１の内側に上記各第一枢軸２９、２９を、それぞれラジアルニードル軸受３６、３６により、揺動及び軸方向に亙る変位自在に支持している。尚、これら各ラジアルニードル軸受３６、３６を構成する各外輪３７、３７の外周面は、それぞれ球状凸面として、上記各第一トラニオン２７、２７の弾性変形に拘らず、上記各ラジアルニードル軸受３６、３６を構成する各ニードル３８、３８の転動面と相手面との当接部にエッヂロードが加わるのを防止している。
【００２４】
即ち、トロイダル型無段変速機の運転時に各第一パワーローラ４５、４５には大きなスラスト荷重が加わり、このスラスト荷重に基づいて上記各第一トラニオン２７、２７は、互いに対向する内側面側が凹面となる方向に弾性変形する。そして、この弾性変形に基づき、上記各第一枢軸２９、２９の中心軸と上記各支持孔３１、３１の中心軸とが、僅かとは言え不一致になる。そこで、この様な場合に上記各外輪３７、３７を上記各支持孔３１、３１内で揺動変位させる事により上記不一致を補償し、上記エッヂロードが加わる事を防止している。
【００２５】
但し、本例の構造を含み、本発明のトロイダル型無段変速機の場合には、前述の図１６〜１８に示した従来構造の場合とは異なり、前記ヨーク５４、５５が変位する事はないので、上記各第一枢軸２９、２９の中心軸と上記各支持孔３１、３１の中心軸とのずれは限られたものとなる。即ち、上記従来構造の場合には、各ヨーク２６ａ、２６ｂを、それぞれ支持ポスト３３ａ、３３ｂを介してケーシング５に対し、若干の変位自在に支持する事により、互いに対向して設けた１対の第一パワーローラ４５、４５の傾斜角度を互いに一致させる様にしていた。この為、トロイダル型無段変速機の運転時には、各第一枢軸２９、２９の中心軸と各支持孔３１、３１の中心軸とは、各第一トラニオン２７、２７の弾性変形に基づいてずれるだけでなく、上記各ヨーク２６ａ、２６ｂの変位によってもずれる。従って、上記従来構造では、上記各ラジアルニードル軸受３６、３６に、外周面を球状凸面とした外輪３７、３７を設ける事は必須である。これに対して、本例の場合には、上記各ヨーク５４、５５が変位する事はない為、上述の様に、上記各第一枢軸２９、２９の中心軸と各支持孔３１、３１の中心軸とのずれは限られたものとなる。従って、上記各ニードル３８、３８にクラウニングを施す等により、上記エッヂロードの発生を防止できるのであれば、図２に示す様に、上記各ラジアルニードル軸受３６、３６から外輪３７、３７を除く事もできる。
【００２６】
又、上述の様に、本例の構造を含み、本発明のトロイダル型無段変速機の場合には、上記各ヨーク５４、５５が変位する事はないので、これら両ヨーク５４、５５が、互いに対向して設けた１対の第一パワーローラ４５、４５の傾斜角度を互いに一致させる機能は持たない。即ち、この傾斜角度は、駆動シリンダ５３、５３への圧油の給排に基づく駆動ロッド５１、５１の軸方向変位量により調節するが、この軸方向変位量で上記１対の第一パワーローラ４５、４５の傾斜角度を厳密に一致させる事は難しい。この為従来構造の場合には、上記各ヨーク２６ａ、２６ａを変位自在とし、上記各第一パワーローラ４５、４５を、言わばフローティング支持する事により、上記１対のパワーローラ４５、４５の傾斜角度を厳密に一致させる様にしていた。これに対して本発明のトロイダル型無段変速機の場合には、上記各ヨーク５４、５５の変位により上記１対のパワーローラ４５、４５の傾斜角度を互いに一致させる事はできない。そこで、本例の場合には、互いに対向して設けた１対の第一トラニオン２７、２７同士を、歯車伝達機構５６により互いに結合させる事により、これら両第一トラニオン２７、２７に支持した１対のパワーローラ４５、４５の傾斜角度を互いに厳密に一致させる様にしている。
【００２７】
上記歯車伝達機構５６を設ける為、一方（図１の下方）のヨーク５５には、凹部５７を設けている。従って、この凹部５７とシリンダケース５８とを重ね合わせた状態で、これら両部材５５、５８同士の間には、上記歯車伝達機構５６を収納する為の空間５９が形成される。この空間５９内に収納される歯車伝達機構５６は、互いに同形で且つ同じ歯数を有する１対のピニオン６０、６０と、両端縁に互いに同ピッチの歯を形成した１個のラック６１とから成る。このうちの各ピニオン６０、６０は、それぞれ前記第一トラニオン２７、２７の端部に設けた第一枢軸２９、２９の先端部に形成した非円筒部に外嵌固定若しくはボールスプライン等により、相対回転不能且つ必要に応じ軸方向に亙る移動自在に支持している。従って、上記各第一トラニオン２７、２７は、上記各ピニオン６０、６０と同期して回転する。尚、変速比を変える際に上記各第一トラニオン２７、２７は、それぞれ上記各第一枢軸２９、２９の軸方向に変位する。従って、上記各ピニオン６０、６０を上記非円筒部に外嵌固定する場合には、上記各ピニオン６０、６０とラック６１との噛合部に適度の（上記傾斜角度を一致させる事に就いて問題を生じない程度の）バックラッシュを設けて、上記各ピニオン６０、６０とラック６１との相対変位を可能にする。上記各ピニオン６０、６０を上記非円筒部に、軸方向に亙る移動自在に支持した場合には、この様な考慮は不要である。
【００２８】
又、上記ラック６１は、入力軸１ａの軸方向（図１の表裏方向）に亙る変位のみ自在として、上記空間５９内に支持している。この為に図示の例では、上記ラック６１の側面に形成したガイド凸部６２と、上記凹部５７の底面に形成したガイド溝６３とを係合させている。又、上記ラック６１の他側面には摺動凸部６６を形成すると共に、この摺動凸部６６を上記シリンダケース５８に摺接させて、上記ラック６１が倒れ方向に変位する事を防止している。尚、上記ラック６１を一方向にのみ平行移動自在に支持する構造としては、図示の構造に限らず、従来から知られている各種構造を採用できる。例えば、上記ラック６１に、図１の表裏方向に長い長孔を形成し、上記空間５９内に、図１の表裏方向に離隔して固設した複数本のガイドピンを上記長孔に係合させる事もできる。
【００２９】
それぞれを上述の様に支持したピニオン６０、６０とラック６１とは、これら各ピニオン６０、６０の外周縁に形成した歯とラック６１の両側縁に形成した歯とを互いに噛合させた状態に組み合わせて、上記歯車伝達機構５６を構成する。この歯車伝達機構５６は、バックラッシュを極力抑えると共に、上記各ピニオン６０、６０のピッチ円直径を或る程度（他の部材との干渉防止を図れる範囲内で）大きくしたものとしている。従って、これら各ピニオン６０、６０を固定した各第一トラニオン２７、２７、並びにこれら各第一トラニオン２７、２７に支持した各第一パワーローラ４５、４５の傾斜角度を互いに厳密に一致させる事ができる。尚、図示は省略したが、上記各第一トラニオン２７、２７と第二トラニオン２８、２８（図１８）との間にも、同様構造の歯車伝達機構を設けて、これら各第一トラニオン２７、２７と第二トラニオン２８、２８との傾斜角度を、互いに一致させる様にしている。
【００３０】
又、図１の中央上部に設けたストッパプレート６４は、上記各第一トラニオン２７、２７の傾斜角度が過大になるのを防止する為のもので、上記各第一パワーローラ４５、４５の周面９ａ、９ａと第一入力側ディスク１７の内側面２ａ及び第一出力側ディスク２０の内側面４ａ（図１６）との当接部に潤滑油を吹き付ける為のノズル駒６５の周囲に支持している。前記ヨーク５４に対するこのノズル駒６５の取付位置精度は、特に厳密でなくても良く、コストを高くする原因とはならない。上記ストッパプレート６４に関しても、上記ノズル駒６５に対して若干の変位自在に支持すれば、実用上十分な機能を発揮させる事ができる。尚、上述の説明は、本発明をダブルキャビティ型のトロイダル型無段変速機に適用した場合に就いて行なった。本発明は、ダブルキャビティ型のトロイダル型無段変速機に適用した場合に顕著な効果を発揮できるが、図１４〜１５に示した様な、シングルキャビティ型のトロイダル型無段変速機にも適用できる。
【００３１】
以上に述べた通り、本発明のトロイダル型無段変速機の場合には、第一、第二両支持手段を構成する部材である前記ヨーク５４、５５を、前記ケーシング５の内面に直接支持固定している。この為、前述した従来構造で必要としていた支持ポスト３３ａ、３３ｂが不要になり、部品点数の低減による、部品製作、部品管理、組立作業の簡略化を図ると同時に、高さ寸法を小さくして、耐久性を確保しつつ、小型・軽量化を図れる。しかも、図示の例の様に、歯車伝達機構５６により各第一パワーローラ４５、４５の傾斜角度を互いに一致させる為、これら各第一パワーローラ４５、４５の周面９ａ、９ａと各ディスク１７、２０の内側面２ａ、４ａとの当接部で著しい滑りが発生するのを防止して、トロイダル型無段変速機の効率を十分に確保できる。
【００３２】
次に、図３は、請求項２に対応する、本発明の実施の形態の第２例を示している。本例の場合には、各第一トラニオン２７、２７の両端部に設けた第一枢軸２９、２９を各ヨーク５４、５５に形成した支持孔３１、３１内に、ラジアルニードル軸受３６とボールスプライン６７、６７とにより、揺動変位並びに軸方向変位自在に支持している。この様な構造を採用する事により本例の場合には、上述した第１例の場合に比べて、上記各第一トラニオン２７、２７を上記各第一枢軸２９、２９の軸方向に亙り円滑に変位させる事ができる。その他の部分の構成及び作用は、上述した第１例の場合と同様であるから、同等部分には同一符号を付して重複する説明を省略する。
【００３３】
次に、図４〜１１は、請求項２〜４に対応する、本発明の実施の形態の第３例を示している。本例の場合には、各第一トラニオン２７、２７の揺動変位を同期させる為の歯車伝達機構５６ａとして、作動が円滑な構造を採用すると共に、各ヨーク５４ａ、５５ａとして、第一、第二入力側ディスク１７、１８及び第一、第二出力側ディスク２０、２１（図１６）との干渉を防止できる形状を有するものを採用して、トロイダル型無段変速機の差動の円滑化と小型・軽量化とを可能にしたものである。
【００３４】
上記歯車伝達機構５６ａを構成し、それぞれが隣り合うピニオン６０、６０同士の間に配置した、１対ずつ合計４個のラック６１ａ、６１ｂをヨーク５５ａに対して、直動式の転がり軸受（リニアベアリング）６８ａ、６８ｂにより、平行移動自在に支持している。即ち、ケーシング５の内面に固定したヨーク５５ａの下面で上記各ラック６１ａ、６１ｂに対向する部分に、これら各ラック６１ａ、６１ｂ毎に２本ずつ、合計８本のガイド凹部６９ａ、６９ｂを、それぞれラック６１ａ、６１ｂの変位方向に形成している。
【００３５】
又、上記各ラック６１ａ、６１ｂの中間部に設けた連結部７０ａ、７０ｂの中間部で、上記各ガイド凹部６９ａ、６９ｂに整合する部分には、それぞれガイド鍔部７１ａ、７１ｂを形成している。これら各ガイド鍔部７１ａ、７１ｂの厚さは、上記各ガイド凹部６９ａ、６９ｂの幅よりも少し小さくし、これら各ガイド鍔部７１ａ、７１ｂをこれら各ガイド凹部６９ａ、６９ｂ内に、緩く挿入している。そして、これら各鍔部７１ａ、７１ｂの片側面とこれら各ガイド凹部６９ａ、６９ｂの一方の内側面との間に、上記各転がり軸受６８ａ、６８ｂを設けている。これら各転がり軸受６８ａ、６８ｂはそれぞれ、硬質金属板製のレースと、複数本のニードルと、保持器とから構成している。
【００３６】
尚、このうちの各レースは、上記各転がり軸受６８ａ、６８ｂの設置部分のがたつきをなくすべく、適正な厚さを有するものを選択使用する。勿論、上記各鍔部７１ａ、７１ｂの他面と上記各ガイド凹部６９ａ、６９ｂの他方の内側面との間には隙間を介在させて、これら両面同士が摩擦し合う事を防止する。この様な転がり軸受６８ａ、６８ｂは、上記各ラック６１ａ、６１ｂ毎に２組ずつ、当該ラック６１ａ、６１ｂに設けた各鍔部７１ａ、７１ｂを両側から挟む位置に（或は図示の場合とは逆に、各鍔部７１ａ、７１ｂが転がり軸受６８ａ、６８ｂを両側から挟む位置に）配置している。
【００３７】
従って、上記各ラック６１ａ、６１ｂは上記ヨーク５５ａに対し、上記各ガイド凹部６９ａ、６９ｂの方向に、傾斜したりする事なく、軽い力で円滑に変位自在である。又、これら各ラック６１ａ、６１ｂに、変位方向に対し直角方向の力が加わった場合には、当該ラック６１ａ、６１ｂに付設した１対の転がり軸受６８ａ、６８ｂのうちの何れか一方の転がり軸受６８ａ、６８ｂが上記力を支承し、上記各ラック６１ａ、６１ｂの円滑な変位を補償する。又、上記ヨーク５５ａの一部で上記各ガイド凹部６９ａ、６９ｂに整合する部分には、給油孔７２、７２を形成している。又、上側のヨーク５４ａには、ノズル駒６５に通じる給油孔７３を形成している。トロイダル型無段変速機の運転時には、この給油孔７３から供給した潤滑剤（トラクションオイル）を各パワーローラ４５、４６の周面９ａ、９ａと第一、第二入力側ディスク１７、１８及び第一、第二出力側ディスク２０、２１の内側面２ａ、４ａとの当接部（図１６）に吹き付けて、これら各当接部を潤滑する。これら各当接部を潤滑した上記潤滑剤は、上記各給油孔７２、７２から上記各ガイド凹部６９ａ、６９ｂ内に流下し、上記各転がり軸受６８ａ、６８ｂを潤滑する。
【００３８】
上述の様な本例の構造により、上記各ラック６１ａ、６１ｂの変位を円滑に行なわせて、ダブルキャビティ型のトロイダル型無段変速機を構成する４本のトラニオン２７（２８）の揺動を、同期させつつしかも軽い力で行なわせる事が可能になる。又、上記各ガイド凹部６９ａ、６９ｂと上記各鍔部７１ａ、７１ｂとを利用して、上記各トラニオン２７（２８）の揺動角度を規制する事も、容易に行なえる。即ち、これら各トラニオン２７（２８）は、最大値を越えて揺動変位する事を阻止する必要がある。一方、上記各鍔部７１ａ、７１ｂは、上記各ガイド凹部６９ａ、６９ｂの内側でのみ、変位自在である。そこで、本例の場合には、図１１に示す様に、上記各トラニオン２７（２８）が最大限度まで揺動変位した状態で、上記各鍔部７１ａ、７１ｂが上記各ガイド凹部６９ａ、６９ｂの端部にまで変位する様にしている。
【００３９】
尚、図１１は、前記各第一トラニオン２７、２７が、最大増速側に変位した状態を示しているが、最大減速側に変位した場合には、上記各鍔部７１ａ、７１ｂが上記各ガイド凹部６９ａ、６９ｂの反対側端部に突き当たる。上記各転がり軸受６８ａ、６８ｂは、この様に上記各鍔部７１ａ、７１ｂが上記各ガイド凹部６９ａ、６９ｂの反対側端部に突き当たった状態でも、これら各鍔部７１ａ、７１ｂをバックアップできる程度の長さを有する。
【００４０】
更に、本例の場合には、前述の図３に示した第２例の場合と同様に、ラジアルニードル軸受３６、３６とボールスプライン６７、６７との組み合わせにより、上記各第一トラニオン２７、２７の軸方向変位並びに揺動変位も、軽い力で円滑に行なえる様にしている他、前記各ヨーク５４ａ、５５ａとして、第一、第二入力側ディスク１７、１８及び第一、第二出力側ディスク２０、２１との干渉を防止できる形状を有するものを採用している。
【００４１】
先ず、入力軸１ａの軸方向（図５、８の上下方向）に関して、上側のヨーク５４ａの中央位置には、透孔７４と、この透孔７４を幅方向（図５の左右方向）両側から挟む１対の連結部７５、７５とが形成されている。これら各連結部７５、７５の下面は、図７に示す様に、上記ヨーク５４ａの幅方向（図５の左右方向）中央部に向かう程（上記透孔７４に近づく程）上方に向かう方向に傾斜している。この様な透孔７４の存在並びに上記各連結部７５、７５の下面形状に基づき、上記上側のヨーク５４ａの取付位置を下げた場合にも、このヨーク５４ａと上記第一、第二出力側ディスク２０、２１の外周縁部分並びにこれら第一、第二出力側ディスク２０、２１を回転自在に支持する為の支持壁２４の外周縁との干渉を防止できる。又、入力軸１ａの軸方向に関して上記ヨーク５４ａの両端部には、曲面部７７、７７を設けている。これら各曲面部７７、７７は、上記ヨーク５４ａの幅方向中央部に向かう程上方（図５の裏面方向）に向かう方向に傾斜している。この様な各曲面部７７、７７の形状に基づき、上記上側のヨーク５４ａの取付位置を下げた場合にも、このヨーク５４ａと上記第一、第二入力側ディスク１７、１８の外周縁部分との干渉を防止できる。この為、上記ヨーク５４ａの設置位置を、上記入力軸１ａに近づける事が可能になる。尚、上記上側のヨーク５４ａの一部には、必要に応じて、上記支持壁２４を構成するボルト８４、８４を挿通する為の通孔を形成する。
【００４２】
一方、下側のヨーク５５ａの中央部にも、上記第一、第二出力側ディスク２０、２１の外周縁部分との干渉を防止する為の透孔７８及び曲面部７９、７９を形成している。同様に、入力軸１ａの軸方向に関して上記ヨーク５５ａの両端部にも、幅方向中央部の切り欠き部８０、８０と、これら各切り欠き部８０、８０を幅方向両側から挟む曲面部８１、８１とを設けている。この様な透孔７８、各切り欠き８０、８０、及び各曲面部７９、８１の存在に基づき、上記下側のヨーク５５ａの取付位置を上げた場合にも、このヨーク５５ａと上記第一、第二入力側ディスク１７、１８及び第一、第二出力側ディスク２０、２１の外周縁部分との干渉を防止できる。この為、上記ヨーク５５ａの設置位置を、上記入力軸１ａに近づける事が可能になる。この結果、上記上側のヨーク５４ａと下側のヨーク５５ａとの間隔を狭めて、これら両ヨーク５４ａ、５５ａを含んで構成するトロイダル型無段変速機の小型・軽量化が可能になる。尚、上記下側のヨーク５５ａの幅方向両端部には、潤滑用、或は駆動シリンダ５３、５３内にトラクションオイルを給排する為の複数の通孔を形成している。又、この駆動シリンダ５３、５３内へのトラクションオイルの給排を制御する為の制御弁は、ケーシング５内に組み込むか、或は別個に設ける。
【００４３】
次に、図１２は、請求項２〜４に対応する、本発明の実施の形態の第４例を示している。本例の場合には、潤滑剤を各パワーローラ４５（４６）の周面９ａ、９ａと第一、第二入力側ディスク１７、１８及び第一、第二出力側ディスク２０、２１の内側面２ａ、４ａとの当接部（図１６）に吹き付ける為のノズル駒６５を、下側のヨーク５５ａの上面に設けている。その他の部分の構成及び作用は、上述した第３例の場合と同様であるから、同等部分には同一符号を付して、重複する説明を省略する。尚、上記ノズル駒６５は、各ヨーク５４ａ、５５ａに支持する他、ケーシング５の内面に直接支持しても良い。
【００４４】
次に、図１３は、請求項４に対応する、本発明の実施の形態の第５例を示している。本例の場合には、第一トラニオン２７、２７同士、第一、第二トラニオン２７、２８同士の揺動角度を同期させる為の機構を、これら各トラニオン２７、２８に直接又はプーリ２２、２２を介して掛け渡したケーブル２３ａ、２３ｂにより行なう様にしている。この様なケーブル２３ａ、２３ｂを使用した同期機構に就いては、従来から広く知られている為、詳しい図示並びに説明は省略する。その他の部分の構成及び作用は、前述した第３例の場合と同様であるから、同等部分には同一符号を付して、重複する説明を省略する。尚、本例を実施する場合には、各トラニオン２７、２８の揺動角度を厳密に一致させるべく、各ケーブル２３ａ、２３ｂとして、弾性変形しにくい材質で、寸法を正確に規制したものを使用する。
【００４５】
【発明の効果】
本発明は、以上に述べた通り構成され作用するので、小型且つ軽量で安価に製作でき、しかも優れた伝達効率を有するトロイダル型無段変速機の実現に寄与できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の第１例を示す、図１６のＡ−Ａ断面に相当する図。
【図２】別の構造例を示す、図１のＢ部に相当する図。
【図３】本発明の実施の形態の第２例を示す、図１と同様の図。
【図４】同第３例を示す、図１と同様の図。
【図５】第３例に使用する上側のヨークを図４の下方から見た図。
【図６】同じく斜視図。
【図７】第３例の構造を示す、図１６のＣ−Ｃ断面に相当する図。
【図８】第３例に使用する下側のヨークを図４の上方から見た図。
【図９】同じく斜視図。
【図１０】第３例に組み込む歯車伝達機構を図４の上方から見た状態で示す透視図。
【図１１】トラニオンが最も傾斜した状態で示す、図１０のＤ部に相当する図。
【図１２】本発明の実施の形態の第４例を示す、図１と同様の図。
【図１３】同第５例を示す、図１と同様の図。
【図１４】従来から知られているトロイダル型無段変速機の基本的構成を、最大減速時の状態で示す側面図。
【図１５】同じく最大増速時の状態で示す側面図。
【図１６】従来の具体的構造の１例を示す断面図。
【図１７】図１６のＡ−Ａ断面図。
【図１８】同Ｅ−Ｅ断面図。
【符号の説明】
１、１ａ 入力軸
２ 入力側ディスク
２ａ 内側面
３ 出力軸
４ 出力側ディスク
４ａ 内側面
５ ケーシング
６ 枢軸
７ トラニオン
８ 変位軸
９ パワーローラ
９ａ 周面
１０ 押圧装置
１１ カム板
１２ 保持器
１３ ローラ
１４ カム面
１５ カム面
１６ 伝達軸
１７ 第一入力側ディスク
１８ 第二入力側ディスク
１９ ボールスプライン
２０ 第一出力側ディスク
２１ 第二出力側ディスク
２２ スリーブ
２３ 出力歯車
２４ 支持壁
２５ 転がり軸受
２６ａ、２６ｂ ヨーク
２７ 第一トラニオン
２８ 第二トラニオン
２９ 第一枢軸
３０ 第二枢軸
３１ 支持孔
３２ 係止孔
３３ａ、３３ｂ 支持ポスト
３４ 第一キャビティ
３５ 第二キャビティ
３６ ラジアルニードル軸受
３７ 外輪
３８ ニードル
３９ 円孔
４０ 第一変位軸
４１ 第二変位軸
４２ 支持軸部
４３ 枢支軸部
４４ ラジアルニードル軸受
４５ 第一パワーローラ
４６ 第二パワーローラ
４７ ラジアルニードル軸受
４８ スラスト玉軸受
４９ スラスト軸受
５０ 外輪
５１ 駆動ロッド
５２ 駆動ピストン
５３ 駆動シリンダ
５４、５４ａ ヨーク
５５、５５ａ ヨーク
５６、５６ａ 歯車伝達機構
５７ 凹部
５８ シリンダケース
５９ 空間
６０ ピニオン
６１、６１ａ、６１ｂ ラック
６２ ガイド凸部
６３ ガイド溝
６４ ストッパプレート
６５ ノズル駒
６６ 摺動凸部
６７ ボールスプライン
６８ａ、６８ｂ 転がり軸受
６９ａ、６９ｂ ガイド凹部
７０ａ、７０ｂ 連結部
７１ａ、７１ｂ ガイド鍔部
７２ 給油孔
７３ 給油孔
７４ 透孔
７５ 連結部
７７ 曲面部
７８ 透孔
７９ 曲面部
８０ 切り欠き部
８１ 曲面部
８２ プーリ
８３ａ、８３ｂ ケーブル
８４ ボルト[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The toroidal type continuously variable transmission according to the present invention is used, for example, as a transmission unit of a transmission for an automobile or as a transmission for various industrial machines.
[0002]
[Prior art]
The use of a toroidal type continuously variable transmission as schematically shown in FIGS. This toroidal continuously variable transmission, for example, as disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 62-71465, supports an input side disk 2 concentrically with an input shaft 1, and outputs arranged concentrically with the input shaft 1. An output side disk 4 is fixed to the end of the shaft 3. The casing 5 (FIGS. 16 to 18 described later) in which the toroidal continuously variable transmission is housed swings around pivots 6 and 6 that are twisted with respect to the input shaft 1 and the output shaft 3. Trunnions 7 and 7 are provided.
[0003]
That is, the trunnions 7 and 7 are provided with the pivots 6 and 6 concentrically with each other on the outer surfaces of both ends. Accordingly, the pivots 6 and 6 do not intersect with the central axes of the disks 2 and 4 but are provided in a direction perpendicular to the direction of the central axes. Further, the base ends of the displacement shafts 8 and 8 are supported at the central portions of the trunnions 7 and 7, and the trunnions 7 and 7 are swung around the pivots 6 and 6 to thereby move the displacements. The inclination angle of the shafts 8 and 8 can be freely adjusted. Power rollers 9 and 9 are rotatably supported around the displacement shafts 8 and 8 supported by the trunnions 7 and 7, respectively. Each of these power rollers 9 and 9 is sandwiched between the input side and output side disks 2 and 4. The inner side surfaces 2a and 4a of the input side and output side discs 2 and 4 facing each other are obtained by rotating a circular arc around the pivot shaft 6 around the input shaft 1 and the output shaft 3 respectively. It has a concave surface. And the peripheral surface 9a, 9a of each power roller 9, 9 formed in the spherical convex surface is made to contact | abut to each said inner surface 2a, 4a.
[0004]
A loading cam type pressing device 10 is provided between the input shaft 1 and the input side disc 2, and the pressing device 10 makes the input side disc 2 directed toward the output side disc 4 to be elastically pressable. Yes. The pressing device 10 includes a cam plate 11 that rotates together with the input shaft 1 and a plurality of (for example, four) rollers 13 and 13 held by a cage 12. On one side surface (left side surface in FIGS. 14 to 15) of the cam plate 11, a cam surface 14 that is an uneven surface extending in the circumferential direction is formed, and the outer surface of the input side disk 2 (right side in FIGS. 14 to 15). The same cam surface 15 is also formed on the surface. The plurality of rollers 13 and 13 are supported so as to be rotatable about a radial axis with respect to the center of the input shaft 1.
[0005]
When the toroidal-type continuously variable transmission configured as described above is used, when the cam plate 11 rotates with the rotation of the input shaft 1, the plurality of rollers 13 and 13 are moved by the cam surface 14 to the outside of the input side disk 2. It is pressed by the cam surface 15 formed on the side surface. As a result, the input side disk 2 is pressed against the plurality of power rollers 9, 9, and at the same time, based on the pressing between the pair of cam surfaces 14, 15 and the plurality of rollers 13, 13. The input side disk 2 rotates. Then, the rotation of the input side disk 2 is transmitted to the output side disk 4 via the plurality of power rollers 9, 9, and the output shaft 3 fixed to the output side disk 4 rotates.
[0006]
When changing the rotational speed ratio (transmission ratio) between the input shaft 1 and the output shaft 3, and when first decelerating between the input shaft 1 and the output shaft 3, the pivots 6 and 6 are used as the centers. Each trunnion 7, 7 is swung in a predetermined direction, and the peripheral surfaces 9a, 9a of the power rollers 9, 9 are located near the center of the inner surface 2a of the input disk 2 and the output disk as shown in FIG. The displacement shafts 8 and 8 are inclined so as to abut against the outer peripheral portion of the inner side surface 4a of the four. On the contrary, when the speed is increased, the trunnions 7, 7 are swung in the opposite directions around the pivots 6, 6, and the peripheral surfaces 9a, 9a of the power rollers 9, 9 are shown in FIG. As shown in FIG. 2, the displacement shafts 8 and 8 are inclined so as to contact the outer peripheral portion of the inner side surface 2a of the input side disc 2 and the central portion of the inner side surface 4a of the output side disc 4, respectively. If the inclination angle of each of the displacement shafts 8 and 8 is set intermediate between those shown in FIGS. 14 and 15, an intermediate transmission ratio can be obtained between the input shaft 1 and the output shaft 3.
[0007]
When an actual automobile transmission is configured by the toroidal type continuously variable transmission as described above, two sets of the input side disk 2, the output side disk 4, and the power rollers 9, 9 are provided, and these two sets of input side A so-called double cavity type toroidal continuously variable transmission in which the disk 2, the output side disk 4, and the power rollers 9 and 9 are arranged in parallel to each other in the power transmission direction is also widely known. FIGS. 16 to 18 show a type of such a double cavity type toroidal continuously variable transmission, which has been conventionally known as described in Japanese Patent Publication No. 8-23386.
[0008]
An input shaft 1a is supported inside the casing 5 so as to be rotatable only. A circular transmission shaft 16 is supported around the input shaft 1a so as to be concentric with the input shaft 1a and to freely rotate relative to the input shaft 1a. The first and second input side disks 17 and 18 corresponding to the first and second outer disks described in claim 2 are provided on both ends of the intermediate portion of the transmission shaft 16 on the inner side surfaces 2a and 2a. In a state where they are opposed to each other, they are supported via ball splines 19 and 19, respectively. Accordingly, the first and second input side disks 17 and 18 are rotatably supported on the inner side of the casing 5 so as to be concentric with each other and synchronized with each other.
[0009]
Further, around the intermediate portion of the transmission shaft 16, first and second output side disks 20, 21 corresponding to the first and second inner disks described in claim 2 are supported via a sleeve 22. is doing. The sleeve 22 is provided with an output gear 23 integrally on the outer peripheral surface of the intermediate portion, has an inner diameter larger than the outer diameter of the transmission shaft 16, and a pair of support gears 24 provided in the casing 5. The rolling bearings 25 and 25 are supported concentrically with the transmission shaft 16 and capable of rotating only. The first and second output side disks 20 and 21 are respectively provided on the inner side surfaces around the intermediate portion of the transmission shaft 16 and at both ends of the sleeve 22 rotatably supported with respect to the transmission shaft 16. The splines are engaged with 4a and 4a facing each other. Therefore, the first and second output side disks 20 and 21 have the inner side surfaces 4a and 4a opposed to the inner side surfaces 2a and 2a of the first and second input side disks 17 and 18, respectively. In this state, the first and second input side disks 17 and 18 are concentrically supported and rotatably supported independently of the first and second input side disks 17 and 18.
[0010]
Further, a pair of yokes 26a, 26b are disposed in the inner surface of the casing 5 at the lateral positions of the first and second output side disks 20, 21 with both the output side disks 20, 21 being sandwiched from both sides. Support. These two yokes 26a and 26b correspond to the first and second support means described in the claims, and are each forged into a metal material such as steel by pressing a metal plate such as steel. By processing, it is formed in a rectangular frame shape. These yokes 26a, 26b are provided at their four corners for swingably supporting first and second pivot shafts 29, 30 provided at both ends of first and second trunnions 27, 28, which will be described later. The circular support holes 31, 31 are formed in the center portions in the width direction (left-right direction in FIGS. 17 to 18) of both ends of the transmission shaft 16 in the axial direction (left-right direction in FIG. 16). Are formed respectively. The pair of yokes 26a and 26b, each having such a shape, is supported on the support posts 33a and 33b formed on the inner surface of the casing 5 at portions facing each other so as to be slightly displaceable. Each of these support posts 33a and 33b is provided inside the first cavity 34 and the second input side disk 18 which are portions between the inner side surface 2a of the first input side disk 17 and the inner side face 4a of the first output side disk 20, respectively. The second cavities 35 provided between the side surface 2a and the inner side surface 4a of the second output side disk 21 are provided so as to face each other. Therefore, with the yokes 26a, 26b supported by the support posts 33a, 33b, one end of each yoke 26a, 26b is at the outer peripheral portion of the first cavity 34, and the other end is at the second cavity. It opposes to the outer peripheral part of 35, respectively.
[0011]
Further, a pair of first trunnions 27 and 27 are provided at positions opposite to each other in the diameter direction of the first input side disk 17 and the first output side disk 20 in the first cavity 34, and a second input in the second cavity 35. A pair of second trunnions 28 and 28 are arranged at positions opposite to each other in the diameter direction of the side disk 18 and the second output side disk 21. Of these, a total of four first pivots 29, 29, two for each first trunnion 27, 27 provided concentrically with each other at both ends of each first trunnion 27, 27, are shown in FIG. Similarly, it is supported at one end of the pair of yokes 26a, 26b so as to be swingable and displaceable in the axial direction. That is, the first pivot shafts 29 and 29 are supported by radial needle bearings 36 and 36 inside support holes 31 and 31 formed at one end portions of the yokes 26a and 26b. Each of these radial needle bearings 36, 36 includes an outer ring 37 having a spherical convex surface on the outer peripheral surface and a cylindrical surface on the inner peripheral surface, and a plurality of needles 38, 38. Accordingly, the first pivot shafts 29 and 29 are supported on both sides in the width direction of one end portions of the yokes 26a and 26b so as to be swingable in the respective directions and displaced in the axial direction. A pair of second pivots 30 and 30 provided concentrically with each other at both ends of each of the second trunnions 28 and 28 are disposed in the second cavity 35, as shown in FIG. , 27 is supported by the same structure as each of the first pivots 29, 29.
[0012]
Between the first and second trunnions 27 and 28 supported inside the casing 5 so as to be swingable and displaceable in the axial direction of the first and second pivots 29 and 30 as described above. As shown in FIGS. 17 to 18, circular holes 39, 39 are formed in each part. The first and second displacement shafts 40 and 41 are supported by these circular holes 39 and 39, respectively. Each of the first and second displacement shafts 40 and 41 has support shaft portions 42 and 42 and pivot shaft portions 43 and 43 that are parallel to each other and eccentric. Of these, the support shaft portions 42 and 42 are rotatably supported inside the circular holes 39 and 39 via radial needle bearings 44 and 44. Further, the first and second power rollers 45 and 46 are rotatably supported around the pivot shaft portions 43 and 43 through other radial needle bearings 47 and 47, respectively.
[0013]
The first and second displacement shafts 40 and 41 provided in pairs for the first and second cavities 34 and 35 are respectively connected to the first and second cavities 34 and 35. It is provided at a position 180 degrees opposite to the input shaft 1a and the transmission shaft 16. The directions in which the pivot shafts 43 and 43 of the first and second displacement shafts 40 and 41 are eccentric with respect to the support shafts 42 and 42 are the first and second input sides and the output side, respectively. The rotation directions of the disks 17, 18, 20, and 21 are the same (upside down in FIGS. 17 to 18). The eccentric direction is a direction substantially orthogonal to the arrangement direction of the input shaft 1a. Accordingly, the first and second power rollers 45 and 46 are supported so as to be slightly displaceable in the direction in which the input shaft 1a and the transmission shaft 16 are disposed. As a result, the first and second power rollers 45 and 46 are connected to the input shaft due to fluctuations in the amount of elastic deformation of the constituent members based on fluctuations in torque transmitted by the toroidal continuously variable transmission. 1a and the axial direction of the transmission shaft 16 (left and right direction in FIG. 16, front and back direction in FIGS. 17 to 18) can be absorbed without applying excessive force to the constituent members. .
[0014]
Further, between the outer surface of each of the first and second power rollers 45 and 46 and the inner surface of the intermediate portion of each of the first and second trunnions 27 and 28, the first and second power rollers 45, Thrust ball bearings 48 and 48 and thrust bearings 49 and 49 such as a slide bearing or a needle bearing are provided in this order from the outer surface side of 46. Of these, the thrust ball bearings 48 and 48 support the load in the thrust direction applied to the first and second power rollers 45 and 46, respectively, and rotate the first and second power rollers 45 and 46. Is acceptable. The thrust bearings 49, 49 support the pivot load while supporting the thrust load applied to the outer rings 50, 50 of the thrust ball bearings 48, 48 from the first, second power rollers 45, 46. The shaft portions 43 and 43 and the outer rings 50 and 50 are allowed to swing around the support shaft portions 42 and 42.
[0015]
Further, driving rods 51 and 51 are coupled to one end portions of the first and second trunnions 27 and 28 (lower end portions in FIGS. 17 to 18), respectively, and are formed on the outer peripheral surfaces of the intermediate portions of the driving rods 51 and 51. Driving pistons 52 and 52 are fixed. These drive pistons 52 and 52 are oil-tightly fitted in the drive cylinders 53 and 53, respectively. These drive pistons 52 and 52 and drive cylinders 53 and 53 are used for displacing the first and second trunnions 27 and 28 in the axial directions of the first and second pivots 29 and 30, respectively. Configure the actuator. In addition, pressure oil can be freely supplied and discharged into the drive cylinders 53 and 53 based on switching of a control valve (not shown).
[0016]
Further, a loading cam type pressing device 10 is provided between the input shaft 1 a and the first input side disk 17. The pressing device 10 is supported by a cam plate 11 and a retainer 12 that are spline-engaged with an intermediate portion of the input shaft 1a and supported in a state where displacement in the axial direction is prevented, and rotate together with the input shaft 1a. It comprises a plurality of rollers 13 held so as to be freely rollable. Then, based on the rotation of the input shaft 1 a, the first input side disk 17 is rotated while being pressed toward the second input side disk 18.
[0017]
During operation of the toroidal-type continuously variable transmission configured as described above, the rotation of the input shaft 1a is transmitted to the first input disk 17 via the pressing device 10, and the first input disk 17 and the second input disk 17 The disk 18 rotates in synchronization with each other. Then, the first and second power rollers 45 and 46 provided in pairs in the first and second cavities 34 and 35 are rotated by the rotation of the first and second input disks 17 and 18, respectively. Then, the rotation is transmitted to the first and second output side disks 20 and 21, and the rotation of the first and second output side disks 20 and 21 is further taken out from the output gear 23. When changing the rotational speed ratio between the input shaft 1 a and the output gear 23, one pair is provided for each of the first and second cavities 34 and 35 based on the switching of the control valve. The drive pistons 52, 52 are displaced by the same distance in opposite directions for each of the cavities 34, 35.
[0018]
Along with the displacement of each of the drive pistons 52, 52, a total of four trunnions 27, 28 are displaced in opposite directions, for example, the first and second power rollers 45 on the right side of FIGS. , 46 are displaced to the lower side of each figure, and the first and second power rollers 45, 46 on the left side of FIGS. As a result, the peripheral surfaces 9a and 9a of the first and second power rollers 45 and 46 and the first and second input side disks 17 and 18 and the first and second output side disks 20 and 21 respectively. The direction of the tangential force acting on the contact portion with the inner side surfaces 2a and 4a changes. As the force changes, the first and second trunnions 27 and 28 are opposite to each other about the first and second pivots 29 and 30 pivoted on the yokes 26a and 26b. Swing. As a result, as shown in FIGS. 14 to 15, the peripheral surfaces 9 a and 9 a of the first and second power rollers 45 and 46 and the inner surfaces 2 a of the disks 17, 18, 20 and 21, The contact position with 4a changes, and the rotational speed ratio between the input shaft 1a and the output gear 23 changes.
[0019]
[Problems to be solved by the invention]
16 to 18, the first and second trunnions 27 and 28 are supported inside the casing 5 via support posts 33a and 33b and yokes 26a and 26b, respectively. For this reason, the increase in the number of parts not only complicates parts production, parts management, and assembly work, but also increases the height of the toroidal continuously variable transmission in the vertical direction of FIGS. It is difficult to reduce the weight. In addition, if the size and weight are forcibly reduced in order to enable installation in a limited space, the strength of each part is insufficient, and sufficient durability cannot be ensured.
The toroidal continuously variable transmission of the present invention has been invented in view of such circumstances.
[0020]
[Means for Solving the Problems]
Among the toroidal-type continuously variable transmissions of the present invention, the toroidal-type continuously variable transmission according to claim 1 is similar to the conventionally known toroidal-type continuously variable transmission. The input side and output side discs that are concentrically and independent of each other and rotatably supported by the discs, and do not intersect the central axes of these discs at the part between these discs. An even number of pivots that are concentric or parallel to each other, a plurality of trunnions that swing around these pivots, and a displacement that protrudes from the inner surface of each trunnion A plurality of power rollers sandwiched between inner surfaces of the input side and output side disks in a state of being rotatably supported around each of the displacement shafts, Provided on the side of Rora and a support means for supporting freely displaceable across the respective pivot the swing displacement and axial direction.
or,Claims 2 and 4The toroidal type continuously variable transmission has a casing and the inner surfaces of the casing are opposed to each other inside the casing, like the conventional double cavity type toroidal continuously variable transmission shown in FIGS. In this state, the first and second outer disks that are rotatably supported concentrically and synchronously with each other, and the first and second outer disks with the inner surface facing the inner surface of the first outer disk. A first inner disk that is rotatably supported concentrically with the first and second outer disks, and the first inner disk with its inner surface facing the inner surface of the second outer disk. A second inner disk rotatably supported concentrically with the first inner disk and between the first outer disk and the first inner disk; The four first pivots that are concentric or parallel to each other and swing around the first pivots at the twisted position that is perpendicular to the direction of the central axes. A pair of first trunnions, a first displacement shaft projecting from the inner surface of each first trunnion, and a state of being rotatably supported around each first displacement shaft. A pair of first power rollers sandwiched between the inner surface and the inner surface of the first inner disk, and a portion between the second outer disk and the second inner disk, intersecting the central axis of each of these disks There are four second pivots that are concentrically or parallel to each other and are oscillated around each of the second pivots 1 at a twisted position perpendicular to the direction of the central axis. Pair of second trunnions and each of these second A second displacement shaft projecting from the inner surface of the lanion, and between the inner surface of the second outer disk and the inner surface of the second inner disk in a state of being rotatably supported around each second displacement shaft. A pair of second power rollers sandwiched between the first and second inner disks, with both inner disks sandwiched from both sides, and one end at the first outer disk and first inner disk And first and second support means provided substantially in parallel with each other, with the other end positioned at the portion between the second outer disk and the second inner disk, respectively. Of these, the first support means swings two first pivots out of the four first pivots and two second pivots out of the four second pivots. The second support means is the one that supports the displacement in the axial direction. The remaining two first pivots of the four first pivots and the remaining two second pivots of the four second pivots are supported so as to be swingable and displaceable in the respective axial directions. Is.
In particular, in the toroidal type continuously variable transmission of the present invention, the supporting means or the members constituting the first and second supporting means are directly supported and fixed on the inner surface of the casing.
Furthermore, in the case of the invention described in claims 1 and 2, in addition to the above-described configuration, a gear transmission mechanism is provided between the trunnions to synchronize the tilting of the trunnions.ing.
On the other hand, in the case of the invention described in claim 4, in addition to the above-described configuration, a part of the members constituting the first and second support means is a peripheral portion of the first and second inner disks. A recess for preventing interference between this member and the peripheral portions of both discs is provided in a portion facing the disk. A lubricant channel for supplying a lubricant to a contact portion between each disk and each power roller is provided in any of the members constituting the first and second support means.
[0021]
[Action]
By the toroidal type continuously variable transmission of the present invention configured as described above, the rotational force between the input side disk or the first and second both outer disks and the output side disk or the first and second both inner disks is reduced. The action of changing the transmission ratio between the input side disc or the first and second outer discs and the output side disc or the first and second inner discs has been conventionally known. It is the same as the toroidal type continuously variable transmission.
In particular, in the case of the toroidal type continuously variable transmission according to the present invention, the supporting means or the members constituting the first and second supporting means are directly supported and fixed to the inner surface of the casing, thereby reducing the number of parts. This simplifies parts production, parts management, and assembly work, and at the same time reduces the height dimension to ensure durability while reducing size and weight.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG.Corresponds to claim 2The 1st example of embodiment of this invention is shown. The feature of this example is the structure of the portion that supports the first pivot shafts 29, 29 provided on both ends of each first trunnion 27, 27 with respect to the casing 5, and the inclination angle of each first trunnion 27, 27. It is in the structure to synchronize surely. Since the structure and operation of the other parts are the same as those of the conventional structure shown in FIGS. 16 to 18 described above, the illustration and description of the equivalent parts are omitted or simplified, and the following description will focus on the characteristic parts of this example. . The second pivots 30 and 30 (FIG. 18) provided at both ends of the second trunnions 28 and 28 are supported by the casing 5 by the same structure as the first pivots 29 and 29. The inclination angles of the second trunnions 28, 28 are surely synchronized. The following description will be given only for the first trunnions 27, 27.
[0023]
A pair of yokes 54 and 55 which are members constituting the first and second support means are coupled and fixed directly to the casing 5 in parallel to each other in the casing 5 facing each other. The positioning accuracy of the yokes 54 and 55 with respect to the casing 5 is strictly regulated by the engagement of a knock pin projecting on one side and a locking hole formed on the other side (both not shown). Circular support holes 31 and 31 are formed at positions where the four corners of the yokes 54 and 55 are aligned with each other. The first pivot shafts 29 and 29 are placed inside the support holes 31 and 31 formed on one end side of the yokes 54 and 55 among the support holes 31 and 31, respectively, by the radial needle bearings 36 and 36, respectively. It is supported so that it can swing and displace in the axial direction. Note that the outer peripheral surfaces of the outer rings 37, 37 constituting the radial needle bearings 36, 36 are spherical convex surfaces, respectively, regardless of the elastic deformation of the first trunnions 27, 27. The edge load is prevented from being applied to the abutting portion between the rolling surface of each needle 38, 38 that constitutes 36 and the mating surface.
[0024]
That is, during operation of the toroidal type continuously variable transmission, a large thrust load is applied to the first power rollers 45, 45, and the first trunnions 27, 27 are concave on the inner side surfaces facing each other based on the thrust load. Elastically deforms in the direction. Based on this elastic deformation, the center axis of each of the first pivot shafts 29 and 29 and the center axis of each of the support holes 31 and 31 are slightly inconsistent. Therefore, in such a case, the disparity is compensated by swinging and displacing the outer rings 37 and 37 in the support holes 31 and 31 to prevent the edge load from being applied.
[0025]
However, in the case of the toroidal-type continuously variable transmission of the present invention including the structure of this example, the yokes 54 and 55 are not displaced unlike the conventional structure shown in FIGS. Therefore, the deviation between the central axis of each of the first pivots 29 and 29 and the central axis of each of the support holes 31 and 31 is limited. That is, in the case of the above-described conventional structure, each yoke 26a, 26b is supported by the casing 5 through the support posts 33a, 33b so as to be slightly displaceable, thereby providing a pair of opposed surfaces. The inclination angles of the first power rollers 45 and 45 are made to coincide with each other. For this reason, during operation of the toroidal type continuously variable transmission, the center axis of each first pivot shaft 29, 29 and the center axis of each support hole 31, 31 are shifted based on the elastic deformation of each first trunnion 27, 27. In addition, the displacement is caused by the displacement of the yokes 26a and 26b. Therefore, in the conventional structure, it is essential to provide the outer needles 37 and 37 whose outer peripheral surfaces are spherical convex surfaces on the radial needle bearings 36 and 36. On the other hand, in the case of this example, the yokes 54 and 55 are not displaced. Therefore, as described above, the central axes of the first pivots 29 and 29 and the support holes 31 and 31 Deviation from the central axis is limited. Accordingly, if the edge load can be prevented by crowning the needles 38, 38, etc., the outer rings 37, 37 are removed from the radial needle bearings 36, 36 as shown in FIG. You can also.
[0026]
Further, as described above, in the case of the toroidal type continuously variable transmission of the present invention including the structure of this example, the yokes 54 and 55 are not displaced. The pair of first power rollers 45, 45 provided facing each other does not have a function of making the inclination angles coincide with each other. That is, this inclination angle is adjusted by the axial displacement amount of the drive rods 51 and 51 based on the supply and discharge of the pressure oil to and from the drive cylinders 53 and 53, and the pair of first power rollers is controlled by this axial displacement amount. It is difficult to precisely match the inclination angles of 45 and 45. Therefore, in the case of the conventional structure, the yokes 26a, 26a are displaceable, and the first power rollers 45, 45 are so supported as to be floating, so that the inclination angles of the pair of power rollers 45, 45 are as follows. Was made to exactly match. On the other hand, in the case of the toroidal type continuously variable transmission according to the present invention, the inclination angles of the pair of power rollers 45 and 45 cannot be made to coincide with each other due to the displacement of the yokes 54 and 55. Therefore, in the case of this example, a pair of first trunnions 27, 27 provided opposite to each other are coupled to each other by a gear transmission mechanism 56, thereby being supported by the first trunnions 27, 27. The inclination angles of the pair of power rollers 45, 45 are made to exactly match each other.
[0027]
In order to provide the gear transmission mechanism 56, a concave portion 57 is provided in one yoke 55 (lower side in FIG. 1). Accordingly, a space 59 for accommodating the gear transmission mechanism 56 is formed between the members 55 and 58 in a state where the concave portion 57 and the cylinder case 58 are overlapped. The gear transmission mechanism 56 housed in the space 59 is composed of a pair of pinions 60 and 60 having the same shape and the same number of teeth, and one rack 61 having teeth of the same pitch formed at both end edges. Become. Of these, the pinions 60, 60 are relatively fixed by external fitting or ball splines to a non-cylindrical portion formed at the tip of the first pivots 29, 29 provided at the ends of the first trunnions 27, 27, respectively. It is supported so that it cannot rotate and can move in the axial direction as required. Accordingly, the first trunnions 27 and 27 rotate in synchronization with the pinions 60 and 60. When changing the gear ratio, the first trunnions 27, 27 are displaced in the axial direction of the first pivots 29, 29, respectively. Therefore, when each of the pinions 60, 60 is fitted and fixed to the non-cylindrical portion, there is a problem in matching the inclination angles to the meshing portions of the pinions 60, 60 and the rack 61. A backlash is provided so as to prevent the relative displacement between the pinions 60 and 60 and the rack 61. When the pinions 60, 60 are supported on the non-cylindrical part so as to be movable in the axial direction, such consideration is unnecessary.
[0028]
Further, the rack 61 is supported in the space 59 so that only the displacement in the axial direction of the input shaft 1a (front and back direction in FIG. 1) can be freely performed. For this reason, in the example shown in the figure, a guide convex portion 62 formed on the side surface of the rack 61 and a guide groove 63 formed on the bottom surface of the concave portion 57 are engaged. A sliding projection 66 is formed on the other side surface of the rack 61, and the sliding projection 66 is brought into sliding contact with the cylinder case 58 to prevent the rack 61 from being displaced in the falling direction. ing. In addition, as a structure which supports the said rack 61 so that translation is possible only to one direction, it is not restricted to the structure of illustration, Various structures conventionally known are employable. For example, a long slot is formed in the rack 61 in the front and back direction of FIG. 1, and a plurality of guide pins that are fixedly spaced in the front and back direction of FIG. You can also make it.
[0029]
The pinions 60, 60 and the rack 61, each of which is supported as described above, are combined in a state where the teeth formed on the outer peripheral edge of each of the pinions 60, 60 and the teeth formed on both side edges of the rack 61 are engaged with each other. Thus, the gear transmission mechanism 56 is configured. The gear transmission mechanism 56 suppresses backlash as much as possible, and increases the pitch circle diameter of each of the pinions 60 and 60 to some extent (within a range where interference with other members can be prevented). Therefore, the inclination angles of the first trunnions 27, 27 to which the pinions 60, 60 are fixed and the first power rollers 45, 45 supported by the first trunnions 27, 27 can be made to exactly match each other. it can. Although not shown, a gear transmission mechanism having the same structure is provided between each of the first trunnions 27, 27 and the second trunnions 28, 28 (FIG. 18). 27 and the second trunnions 28, 28 are made to coincide with each other.
[0030]
Further, the stopper plate 64 provided at the upper center of FIG. 1 is for preventing the inclination angle of each of the first trunnions 27, 27 from becoming excessive. It is supported around the nozzle piece 65 for spraying lubricating oil to the contact portions between the surfaces 9a, 9a and the inner side surface 2a of the first input side disk 17 and the inner side surface 4a of the first output side disk 20 (FIG. 16). ing. The mounting position accuracy of the nozzle piece 65 with respect to the yoke 54 may not be particularly strict, and does not cause an increase in cost. If the stopper plate 64 is also supported so as to be slightly displaceable with respect to the nozzle piece 65, a practically sufficient function can be exhibited. The above description has been made in the case where the present invention is applied to a double cavity type toroidal continuously variable transmission. The present invention can exert a remarkable effect when applied to a double cavity type toroidal continuously variable transmission, but is also applicable to a single cavity type toroidal continuously variable transmission as shown in FIGS. it can.
[0031]
As described above, in the case of the toroidal-type continuously variable transmission according to the present invention, the yokes 54 and 55 constituting the first and second support means are directly supported and fixed on the inner surface of the casing 5. is doing. This eliminates the need for the support posts 33a and 33b required in the above-described conventional structure, reduces the number of parts, simplifies parts production, parts management, and assembly work, while reducing the height dimension. It is possible to reduce size and weight while ensuring durability. In addition, as in the illustrated example, the gear transmission mechanism 56 makes the inclination angles of the first power rollers 45, 45 coincide with each other, so that the peripheral surfaces 9a, 9a of the first power rollers 45, 45 and the disks 17 , 20 can be prevented from significantly slipping at the contact portions with the inner side surfaces 2a and 4a, and the efficiency of the toroidal type continuously variable transmission can be sufficiently secured.
[0032]
Next, FIG.Corresponds to claim 2The 2nd example of embodiment of this invention is shown. In the case of the present example, the first pivot shafts 29 and 29 provided at both ends of the first trunnions 27 and 27 are disposed in the support holes 31 and 31 formed in the yokes 54 and 55, and the radial needle bearing 36 and the ball spline. 67 and 67 are supported so as to be freely oscillating and axially displaceable. By adopting such a structure, in the case of this example, compared with the case of the first example, the first trunnions 27, 27 are smoothly moved over the axial directions of the first pivots 29, 29. Can be displaced. Since the configuration and operation of the other parts are the same as in the case of the first example described above, the same parts are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
[0033]
Next, FIGS. 4-11 has shown the 3rd example of embodiment of this invention corresponding to Claims 2-4. In the case of this example, the gear transmission mechanism 56a for synchronizing the swing displacements of the first trunnions 27, 27 adopts a structure that operates smoothly, and the yokes 54a, 55a have first, second, Smoothing the differential of the toroidal continuously variable transmission by adopting a shape that can prevent interference with the two input side disks 17 and 18 and the first and second output side disks 20 and 21 (FIG. 16) And miniaturization and weight reduction.
[0034]
The above-mentioned gear transmission mechanism 56a is arranged between the adjacent pinions 60, 60, and a total of four racks 61a, 61b are paired with respect to the yoke 55a. Bearings 68a and 68b are supported so as to be movable in parallel. That is, a total of eight guide recesses 69a and 69b are provided on the lower surface of the yoke 55a fixed to the inner surface of the casing 5 and facing the racks 61a and 61b, two for each rack 61a and 61b. The racks 61a and 61b are formed in the displacement direction.
[0035]
In addition, guide collar portions 71a and 71b are formed in the intermediate portions of the connecting portions 70a and 70b provided in the intermediate portions of the racks 61a and 61b, respectively, in alignment with the guide concave portions 69a and 69b. . The thickness of each of the guide flanges 71a and 71b is slightly smaller than the width of each of the guide recesses 69a and 69b, and the guide flanges 71a and 71b are loosely inserted into the respective guide recesses 69a and 69b. ing. The rolling bearings 68a and 68b are provided between one side surface of each of the flange portions 71a and 71b and one inner side surface of each of the guide recesses 69a and 69b. Each of these rolling bearings 68a and 68b includes a hard metal plate race, a plurality of needles, and a cage.
[0036]
Of these races, those having an appropriate thickness are selected and used so as to eliminate rattling of the installation portions of the rolling bearings 68a and 68b. Of course, a gap is interposed between the other surface of each of the flanges 71a and 71b and the other inner surface of each of the guide recesses 69a and 69b to prevent the two surfaces from rubbing with each other. Two sets of such rolling bearings 68a and 68b are provided for each rack 61a and 61b at a position where the flanges 71a and 71b provided on the racks 61a and 61b are sandwiched from both sides (or the case shown in the figure). Conversely, each flange 71a, 71b is a rolling bearing.68a, 68bIs placed on both sides).
[0037]
Accordingly, the racks 61a and 61b can be smoothly displaced with a light force without being inclined with respect to the yoke 55a in the direction of the guide recesses 69a and 69b. When a force perpendicular to the displacement direction is applied to each of the racks 61a and 61b, any one of the pair of rolling bearings 68a and 68b attached to the racks 61a and 61b. 68a and 68b support the force and compensate for the smooth displacement of the racks 61a and 61b. Also, oil supply holes 72 and 72 are formed in portions of the yoke 55a that are aligned with the guide recesses 69a and 69b. Further, an oil supply hole 73 that communicates with the nozzle piece 65 is formed in the upper yoke 54a. During operation of the toroidal continuously variable transmission, the lubricant (traction oil) supplied from the oil supply hole 73 is supplied to the peripheral surfaces 9a, 9a of the power rollers 45, 46, the first and second input side disks 17, 18, and the first. The first and second output-side discs 20 and 21 are sprayed onto the contact portions (FIG. 16) with the inner side surfaces 2a and 4a to lubricate the contact portions. The lubricant that lubricates the contact portions flows down from the oil supply holes 72 and 72 into the guide recesses 69a and 69b, and lubricates the rolling bearings 68a and 68b.
[0038]
With the structure of the present example as described above, the racks 61a and 61b are smoothly displaced, and the four trunnions 27 (28) constituting the double cavity type toroidal continuously variable transmission are swung. It is possible to perform the operation with light power while synchronizing. In addition, the swing angle of each trunnion 27 (28) can be easily controlled by using the guide recesses 69a and 69b and the flanges 71a and 71b. That is, these trunnions 27 (28) need to be prevented from oscillating and displacing beyond the maximum value. On the other hand, the flanges 71a and 71b can be displaced only inside the guide recesses 69a and 69b. Therefore, in the case of this example, as shown in FIG. 11, in the state where each of the trunnions 27 (28) is oscillated and displaced to the maximum extent, each of the flanges 71a and 71b has the guide recesses 69a and 69b. It is designed to be displaced to the end.
[0039]
FIG. 11 shows a state in which the first trunnions 27, 27 are displaced to the maximum speed increasing side. However, when the first trunnions 27, 27 are displaced to the maximum speed reducing side, the flanges 71a, 71b are It strikes against the opposite end of the guide recesses 69a, 69b. Each of the rolling bearings 68a and 68b has such a degree that the flanges 71a and 71b can be backed up even when the flanges 71a and 71b are in contact with the opposite ends of the guide recesses 69a and 69b. Have a length.
[0040]
Further, in the case of this example, as in the case of the second example shown in FIG. 3, the first trunnions 27, 27 are combined by the combination of the radial needle bearings 36, 36 and the ball splines 67, 67. In addition to being able to smoothly perform the axial displacement and swing displacement of the first and second input side disks 17 and 18 and the first and second output sides as the yokes 54a and 55a, respectively. A disk having a shape that can prevent interference with the disks 20 and 21 is employed.
[0041]
First, with respect to the axial direction of the input shaft 1a (vertical direction in FIGS. 5 and 8), there is a through hole 74 at the center position of the upper yoke 54a and the through hole 74 from both sides in the width direction (left and right direction in FIG. 5). A pair of connecting portions 75 and 75 are formed to be sandwiched. As shown in FIG. 7, the lower surfaces of these connecting portions 75, 75 are directed upward in the width direction (left-right direction in FIG. 5) of the yoke 54 a toward the center (as approaching the through hole 74). Inclined. Even when the mounting position of the upper yoke 54a is lowered based on the presence of such a through hole 74 and the shape of the lower surface of each of the connecting portions 75, 75, the yoke 54a and the first and second output side disks It is possible to prevent interference with the outer peripheral edge portions of the 20, 21 and the outer peripheral edge of the support wall 24 for rotatably supporting the first and second output side disks 20, 21. Curved portions 77 and 77 are provided at both ends of the yoke 54a with respect to the axial direction of the input shaft 1a. Each of these curved surface portions 77, 77 are directed to the central portion in the width direction of the yoke 54a.About upwardIt is inclined in a direction toward (the back surface direction in FIG. 5). Even when the mounting position of the upper yoke 54a is lowered based on the shapes of the curved surface portions 77 and 77, the yoke 54a and the outer peripheral edge portions of the first and second input side disks 17 and 18 Interference can be prevented. Therefore, the installation position of the yoke 54a can be brought closer to the input shaft 1a. A through hole for inserting the bolts 84 and 84 constituting the support wall 24 is formed in a part of the upper yoke 54a as necessary.
[0042]
On the other hand, a through hole 78 and curved surface portions 79 and 79 for preventing interference with the outer peripheral edge portions of the first and second output side disks 20 and 21 are also formed in the central portion of the lower yoke 55a. Yes. Similarly, at both ends of the yoke 55a with respect to the axial direction of the input shaft 1a, notches 80, 80 at the center in the width direction, and curved portions 81 sandwiching the notches 80, 80 from both sides in the width direction, 81. Even when the mounting position of the lower yoke 55a is raised based on the presence of the through holes 78, the notches 80 and 80, and the curved surface portions 79 and 81, the yoke 55a and the first, Interference with the outer peripheral edge portions of the second input side disks 17 and 18 and the first and second output side disks 20 and 21 can be prevented. Therefore, the installation position of the yoke 55a can be brought close to the input shaft 1a. As a result, the distance between the upper yoke 54a and the lower yoke 55a is reduced, and the toroidal-type continuously variable transmission including both the yokes 54a and 55a can be reduced in size and weight. A plurality of through holes for lubricating or supplying and discharging traction oil in the drive cylinders 53 and 53 are formed at both ends in the width direction of the lower yoke 55a. The control valve for controlling the supply and discharge of the traction oil into the drive cylinders 53, 53 is incorporated in the casing 5 or provided separately.
[0043]
Next, FIG. 12 shows a fourth example of the embodiment of the present invention corresponding to claims 2 to 4. In the case of this example, the lubricant is applied to the peripheral surfaces 9a, 9a of the power rollers 45 (46) and the inner surfaces of the first and second input disks 17, 18 and the first and second output disks 20, 21. Nozzle pieces 65 for spraying on contact portions (FIG. 16) with 2a and 4a are provided on the upper surface of the lower yoke 55a. Since the configuration and operation of the other parts are the same as in the case of the third example described above, the same parts are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. The nozzle piece 65 may be supported directly on the inner surface of the casing 5 in addition to being supported by the yokes 54a and 55a.
[0044]
Next, FIG.Claim 4The 5th example of an embodiment of the invention corresponding to is shown. In the case of this example, a mechanism for synchronizing the swing angles of the first trunnions 27, 27, the first trunnions 27, 28, or the pulleys 22, 22 directly to these trunnions 27, 28. This is done by cables 23a and 23b laid over the cable. Since such a synchronization mechanism using the cables 23a and 23b has been widely known, detailed illustration and description thereof will be omitted. Since the configuration and operation of the other parts are the same as in the case of the third example described above, the same parts are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. In the case of carrying out this example, the cables 23a and 23b are made of materials that are not easily elastically deformed and whose dimensions are accurately regulated so that the swing angles of the trunnions 27 and 28 are strictly matched. To do.
[0045]
【The invention's effect】
Since the present invention is configured and operates as described above, it can contribute to the realization of a toroidal type continuously variable transmission that is small, lightweight, can be manufactured at low cost, and has excellent transmission efficiency.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows a first example of an embodiment of the present invention, corresponding to the AA cross section of FIG.
FIG. 2 is a diagram corresponding to a portion B in FIG. 1, showing another structural example.
FIG. 3 is a view similar to FIG. 1, showing a second example of an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a view similar to FIG. 1, showing the third example.
5 is a view of the upper yoke used in the third example as viewed from below in FIG. 4;
FIG. 6 is a perspective view of the same.
FIG. 7 is a view corresponding to the CC cross section of FIG. 16, showing the structure of the third example.
8 is a view of the lower yoke used in the third example as viewed from above in FIG. 4;
FIG. 9 is a perspective view of the same.
10 is a perspective view showing the gear transmission mechanism incorporated in the third example as seen from above in FIG. 4. FIG.
11 is a view corresponding to the D part of FIG. 10, showing the trunnion in the most inclined state.
FIG. 12 is a view similar to FIG. 1, showing a fourth example of the embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a view similar to FIG. 1, showing the fifth example.
FIG. 14 is a side view showing a basic configuration of a conventionally known toroidal type continuously variable transmission in a state at the time of maximum deceleration.
FIG. 15 is a side view showing the same state at the maximum speed increase.
FIG. 16 is a cross-sectional view showing an example of a conventional specific structure.
17 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
FIG. 18 is a sectional view taken along line EE.
[Explanation of symbols]
1, 1a Input shaft
2 Input disk
2a inner surface
3 Output shaft
4 Output disk
4a inner surface
5 Casing
6 Axis
7 Trunnion
8 Displacement axis
9 Power roller
9a circumference
10 Pressing device
11 Cam plate
12 Cage
13 Laura
14 Cam surface
15 Cam surface
16 Transmission shaft
17 First input disk
18 Second input disk
19 Ball spline
20 First output disk
21 Second output disk
22 sleeve
23 Output gear
24 Support wall
25 Rolling bearing
26a, 26b York
27 First trunnion
28 Second trunnion
29 First Axis
30 Second Axis
31 Support hole
32 Locking hole
33a, 33b Support post
34 First cavity
35 Second cavity
36 radial needle bearings
37 outer ring
38 needle
39 hole
40 First displacement axis
41 Second displacement axis
42 Support shaft
43 Pivot shaft
44 Radial needle bearings
45 1st power roller
46 Second Power Roller
47 Radial needle bearings
48 Thrust ball bearing
49 Thrust bearing
50 outer ring
51 Drive rod
52 Drive piston
53 Drive cylinder
54, 54a York
55, 55a York
56, 56a Gear transmission mechanism
57 recess
58 Cylinder case
59 space
60 pinion
61, 61a, 61b rack
62 Guide convex
63 Guide groove
64 Stopper plate
65 nozzle piece
66 Sliding convex part
67 Ball Spline
68a, 68b Rolling bearing
69a, 69b Guide recess
70a, 70b connecting part
71a, 71b Guide collar
72 Refueling hole
73 Refueling hole
74 Through hole
75 connecting part
77 Curved surface
78 Through-hole
79 Curved surface
80 Notch
81 Curved surface
82 pulley
83a, 83b cable
84 volts
