JP4623365B2 - Toroidal continuously variable transmission - Google Patents

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Description

本発明は、自動車や各種産業機械の変速機などに利用可能なトロイダル型無段変速機に関する。   The present invention relates to a toroidal continuously variable transmission that can be used for transmissions of automobiles and various industrial machines.

例えば自動車用変速機として用いるダブルキャビティ式トロイダル型無段変速機は、図3及び図4に示すように構成されている。図3に示すように、ケーシング50の内側には入力軸(中心軸)1が回転自在に支持されており、この入力軸1の外周には、2つの入力側ディスク2,2と2つの出力側ディスク3,3とが取り付けられている。また、入力軸1の中間部の外周には出力歯車4が回転自在に支持されている。この出力歯車4の中心部に設けられた円筒状のフランジ部4a,4aには、出力側ディスク3,3がスプライン結合によって連結されている。   For example, a double-cavity toroidal continuously variable transmission used as a transmission for an automobile is configured as shown in FIGS. As shown in FIG. 3, an input shaft (center shaft) 1 is rotatably supported inside the casing 50, and two input side disks 2, 2 and two outputs are provided on the outer periphery of the input shaft 1. Side disks 3 and 3 are attached. An output gear 4 is rotatably supported on the outer periphery of the intermediate portion of the input shaft 1. Output side disks 3 and 3 are connected to cylindrical flange portions 4a and 4a provided at the center of the output gear 4 by spline coupling.

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

出力側ディスク3,3は、入力軸1との間に介在されたニードル軸受5,5によって、
入力軸1の軸線Oを中心に回転自在に支持されている。また、図中左側の入力側ディスク
2は、入力軸1にボールスプライン6を介して支持され、図中右側の入力側ディスク2は
、入力軸1にスプライン結合されており、これら入力側ディスク2は入力軸1と共に回転
するようになっている。また、入力側ディスク2,2の内側面(凹面)2a,2aと出力
ディスク3,3の内側面(凹面)3a,3aとの間には、パワーローラ11(図4参照)が回転自在に挟持されている。
The output side disks 3, 3 are needle bearings 5, 5 interposed between the input shaft 1 and
The input shaft 1 is supported so as to be rotatable about the axis O of the input shaft 1. Further, the left input side disk 2 in the figure is supported on the input shaft 1 via a ball spline 6, and the right side input disk 2 in the figure is splined to the input shaft 1. Rotates with the input shaft 1. Also, the inner side surfaces (concave surfaces) 2a and 2a of the input side disks 2 and 2 and the output
A power roller 11 (see FIG. 4) is rotatably held between inner side surfaces (concave surfaces) 3a and 3a of the side disks 3 and 3.

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

図4は、図3のA−A線に沿う断面図である。図4に示すように、ケーシング50の内側には、入力軸1に対し捻れの位置にある一対の枢軸14,14を中心として揺動する一対のトラニオン15,15が設けられている。なお、図4においては、入力軸1の図示は省略している。各トラニオン15,15は、支持板部16の長手方向(図4の上下方向)の両端部に、この支持板部16の内側面側に折れ曲がる状態で形成された一対の折れ曲がり壁部20,20を有している。そして、この折れ曲がり壁部20,20によって、各トラニオン15,15には、パワーローラ11を収容するための凹状のポケット部Pが形成される。また、各折れ曲がり壁部20,20の外側面には、各枢軸14,14が互いに同心的に設けられている。   4 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. As shown in FIG. 4, a pair of trunnions 15, 15 that swing about a pair of pivots 14, 14 that are twisted with respect to the input shaft 1 are provided inside the casing 50. In FIG. 4, the input shaft 1 is not shown. Each trunnion 15, 15 has a pair of bent wall portions 20, 20 formed at both ends in the longitudinal direction (vertical direction in FIG. 4) of the support plate portion 16 so as to be bent toward the inner side surface of the support plate portion 16. have. The bent wall portions 20 and 20 form concave pocket portions P for accommodating the power rollers 11 in the trunnions 15 and 15. Further, the pivot shafts 14 and 14 are concentrically provided on the outer side surfaces of the bent wall portions 20 and 20, respectively.

支持板部16の中央部には円孔21が形成され、この円孔21には変位軸23の基端部(第1の軸部)23aが支持されている。そして、各枢軸14,14を中心として各トラニオン15,15を揺動させることにより、これら各トラニオン15,15の中央部に支持された変位軸23の傾斜角度を調節できるようになっている。また、各トラニオン15,15の内側面から突出する変位軸23の先端部(第2の軸部)23bの周囲には、各パワーローラ11,11が回転自在に支持されており、各パワーローラ11,11は、各入力側ディスク2,2および各出力側ディスク3,3の間に挟持されている。なお、各変位軸23,23の基端部23aと先端部23bとは、互いに偏心している。   A circular hole 21 is formed in the center portion of the support plate portion 16, and a base end portion (first shaft portion) 23 a of the displacement shaft 23 is supported in the circular hole 21. Then, by swinging each trunnion 15, 15 about each pivot 14, 14, the inclination angle of the displacement shaft 23 supported at the center of each trunnion 15, 15 can be adjusted. The power rollers 11 and 11 are rotatably supported around the distal end portion (second shaft portion) 23b of the displacement shaft 23 protruding from the inner surface of each trunnion 15 and 15. 11 and 11 are sandwiched between the input side disks 2 and 2 and the output side disks 3 and 3. In addition, the base end part 23a and the front-end | tip part 23b of each displacement shaft 23 and 23 are mutually eccentric.

また、各トラニオン15,15の枢軸14,14はそれぞれ、一対のヨーク23A,23Bに対して揺動自在および軸方向(図3の裏表方向、図4の上下方向)に変位自在に支持されており、各ヨーク23A,23Bにより、トラニオン15,15はその水平方向の移動を規制されている。各ヨーク23A,23Bは鋼等の金属のプレス加工あるいは鍛造加工により矩形状に形成されている。各ヨーク23A,23Bの四隅には円形の支持孔18が4つ設けられており、これら支持孔18にはそれぞれ、トラニオン15の両端部に設けた枢軸14がラジアルニードル軸受30を介して揺動自在に支持されている。また、ヨーク23A,23Bの幅方向(図3の左右方向)の中央部には、円形の係止孔19が設けられており、この係止孔19の内周面は球状凹面として、球面ポスト64,68を内嵌している。すなわち、上側のヨーク23Aは、ケーシング50に固定部材52を介して支持されている球面ポスト64によって揺動自在に支持されており、下側のヨーク23Aは、球面ポスト68及びこれを支持するシリンダ31の上側シリンダボディ61によって揺動自在に支持されている。   Further, the pivot shafts 14 and 14 of the trunnions 15 and 15 are supported so as to be swingable and axially displaceable with respect to the pair of yokes 23A and 23B (back and front directions in FIG. 3, up and down direction in FIG. 4). The trunnions 15 and 15 are restricted from moving in the horizontal direction by the yokes 23A and 23B. Each yoke 23A, 23B is formed in a rectangular shape by pressing or forging a metal such as steel. Four circular support holes 18 are provided at the four corners of each of the yokes 23 </ b> A and 23 </ b> B, and the pivot shafts 14 provided at both ends of the trunnion 15 swing through the radial needle bearings 30. It is supported freely. Further, a circular locking hole 19 is provided in the central portion of the yokes 23A and 23B in the width direction (left and right direction in FIG. 3). 64 and 68 are fitted inside. That is, the upper yoke 23A is swingably supported by the spherical post 64 supported by the casing 50 via the fixing member 52, and the lower yoke 23A is composed of the spherical post 68 and the cylinder supporting the same. 31 is supported by the upper cylinder body 61 so as to be swingable.

なお、各トラニオン15,15に設けられた各変位軸23,23は、入力軸1に対し、互いに180度反対側の位置に設けられている。また、これらの各変位軸23,23の先端部23bが基端部23aに対して偏心している方向は、両ディスク2,2,3,3の回転方向に対して同方向(図4で上下逆方向)となっている。また、偏心方向は、入力軸1の配設方向に対して略直交する方向となっている。したがって、各パワーローラ11,11は、入力軸1の長手方向に若干変位できるように支持される。その結果、押圧装置12が発生するスラスト荷重に基づく各構成部材の弾性変形等に起因して、各パワーローラ11,11が入力軸1の軸方向に変位する傾向となった場合でも、各構成部材に無理な力が加わらず、この変位が吸収される。   The displacement shafts 23 and 23 provided in the trunnions 15 and 15 are provided at positions 180 degrees opposite to the input shaft 1. Further, the direction in which the distal end portion 23b of each of the displacement shafts 23, 23 is eccentric with respect to the base end portion 23a is the same direction as the rotational direction of both the disks 2, 2, 3, 3 (in FIG. (Reverse direction). Further, the eccentric direction is a direction substantially orthogonal to the direction in which the input shaft 1 is disposed. Accordingly, the power rollers 11 and 11 are supported so that they can be slightly displaced in the longitudinal direction of the input shaft 1. As a result, even if each power roller 11, 11 tends to be displaced in the axial direction of the input shaft 1 due to elastic deformation of each component member based on the thrust load generated by the pressing device 12, each component This displacement is absorbed without applying an excessive force to the member.

また、パワーローラ11の外側面とトラニオン15の支持板部16の内側面との間には、パワーローラ11の外側面の側から順に、スラスト転がり軸受であるスラスト玉軸受24と、スラストニードル軸受25とが設けられている。このうち、スラスト玉軸受24は、各パワーローラ11に加わるスラスト方向の荷重を支承しつつ、これら各パワーローラ11の回転を許容するものである。このようなスラスト玉軸受24はそれぞれ、複数個ずつの玉26,26と、これら各玉26,26を転動自在に保持する円環状の保持器27と、円環状の外輪28とから構成されている。また、各スラスト玉軸受24の内輪軌道は各パワーローラ11の外側面(大端面)に、外輪軌道は各外輪28の内側面にそれぞれ形成されている。   Further, between the outer surface of the power roller 11 and the inner surface of the support plate portion 16 of the trunnion 15, a thrust ball bearing 24 that is a thrust rolling bearing, and a thrust needle bearing, in order from the outer surface side of the power roller 11. 25. Among these, the thrust ball bearing 24 supports the rotation of each power roller 11 while supporting the load in the thrust direction applied to each power roller 11. Each of the thrust ball bearings 24 is composed of a plurality of balls 26, 26, an annular retainer 27 for holding the balls 26, 26 in a freely rolling manner, and an annular outer ring 28. ing. Further, the inner ring raceway of each thrust ball bearing 24 is formed on the outer side surface (large end surface) of each power roller 11, and the outer ring raceway is formed on the inner side surface of each outer ring 28.

また、スラストニードル軸受25は、トラニオン15の支持板部16の内側面と外輪28の外側面との間に挟持されている。このようなスラストニードル軸受25は、パワーローラ11から各外輪28に加わるスラスト荷重を支承しつつ、これらパワーローラ11および外輪28が各変位軸23の基端部23aを中心として揺動することを許容する。   The thrust needle bearing 25 is sandwiched between the inner surface of the support plate portion 16 of the trunnion 15 and the outer surface of the outer ring 28. Such a thrust needle bearing 25 supports the thrust load applied to each outer ring 28 from the power roller 11, while the power roller 11 and the outer ring 28 swing around the base end portion 23 a of each displacement shaft 23. Allow.

さらに、各トラニオン15,15の一端部(図4の下端部)にはそれぞれ駆動ロッド(トラニオン軸)29,29が設けられており、各駆動ロッド29,29の中間部外周面に駆動ピストン(油圧ピストン)33,33が固設されている。そして、これら各駆動ピストン33,33はそれぞれ、上側シリンダボディ61と下側シリンダボディ62とによって構成された駆動シリンダ31内に油密に嵌装されている。これら各駆動ピストン33,33と駆動シリンダ31とで、各トラニオン15,15を、これらトラニオン15,15の枢軸14,14の軸方向に変位させる駆動装置32を構成している。   Further, driving rods (trunnion shafts) 29 and 29 are provided at one end portions (lower end portions in FIG. 4) of the trunnions 15 and 15, respectively, and a driving piston ( Hydraulic pistons) 33, 33 are fixed. Each of these drive pistons 33 and 33 is oil-tightly fitted in a drive cylinder 31 constituted by an upper cylinder body 61 and a lower cylinder body 62. The drive pistons 33 and 33 and the drive cylinder 31 constitute a drive device 32 that displaces the trunnions 15 and 15 in the axial direction of the pivots 14 and 14 of the trunnions 15 and 15.

このように構成されたトロイダル型無段変速機の場合、入力軸1の回転は、押圧装置12を介して、各入力側ディスク2,2に伝えられる。そして、これら入力側ディスク2,2の回転が、一対のパワーローラ11,11を介して各出力側ディスク3,3に伝えられ、更にこれら各出力側ディスク3,3の回転が、出力歯車4より取り出される。   In the case of the toroidal continuously variable transmission configured as described above, the rotation of the input shaft 1 is transmitted to the input side disks 2 and 2 via the pressing device 12. Then, the rotation of the input side disks 2 and 2 is transmitted to the output side disks 3 and 3 via the pair of power rollers 11 and 11, and the rotation of the output side disks 3 and 3 is further transmitted to the output gear 4. It is taken out more.

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

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

ところで、このようなトロイダル型無段変速機において、動力は、入出力側ディスク2,3とパワーローラ11との間(トラクション面(転動面)間)での油(トラクション油)のせん断力によって伝達される(例えば、特許文献1および特許文献2参照)。トラクション油の摩擦係数は決まっているため、高トルクを伝達するためには、入出力側ディスク2,3とパワーローラ11との接触点に大きな荷重(押し付け力)を与える必要がある。   By the way, in such a toroidal type continuously variable transmission, the power is shearing force of oil (traction oil) between the input / output side disks 2 and 3 and the power roller 11 (between the traction surface (rolling surface)). (See, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2). Since the friction coefficient of the traction oil is determined, it is necessary to apply a large load (pressing force) to the contact point between the input / output side disks 2 and 3 and the power roller 11 in order to transmit high torque.

前記荷重を与える方法としては、入力トルクに比例した荷重を機械的に発生させる前述したローディングカム式の押圧装置12を用いる場合と、油圧式の押圧装置を用いる場合とがある。ローディングカム式の押圧装置12のみを用いた場合、入力トルクだけに比例した推力(入力側ディスクの押し付け力)が発生することになるため、変速比によっては、ディスクとローラとの接触部に過剰な押し付け力が作用し、伝達効率の低下や耐久性の低下に繋がる虞がある。これに対し、油圧式の押圧装置を用いると、変速、オイル温度、回転数などに応じて最適な押し付け力を与えることができるため、ローディングカム式の押圧装置よりも変速機の高効率化および耐久性の向上が可能となる。   As a method of applying the load, there are a case where the above-described loading cam type pressing device 12 which mechanically generates a load proportional to an input torque and a case where a hydraulic pressing device is used. When only the loading cam type pressing device 12 is used, a thrust (pushing force of the input side disk) proportional to only the input torque is generated. Therefore, depending on the gear ratio, the contact portion between the disk and the roller may be excessive. May cause a reduction in transmission efficiency and durability. On the other hand, when a hydraulic pressing device is used, an optimum pressing force can be applied according to the shift, oil temperature, rotation speed, and the like. Therefore, the transmission is more efficient than the loading cam type pressing device. Durability can be improved.

一方、ワイドレンジ化および発進デバイスの廃止化等を目的として、トロイダル無段変速機と遊星歯車機構とを組み合わせた速度モード切換が可能な(複数の速度モードを有する)変速装置が知られている。 On the other hand, the purpose of abolition of such a wide-range of and starting device (having a plurality of speed modes) toroidal type continuously variable transmission and a planetary gear mechanism and capable of speeds mode switching in combination with a transmission is known Yes.

特開2003−343675号公報JP 2003-343675 A 特開2003−278869号公報JP 2003-278869 A

遊星歯車機構を有する前記変速装置においては、モードの切り換えポイントでトルクの反転が起こるため、トルクシフト(パワーローラ11が中心軸からずれ、サイドスリップが発生し、設定した変速比がずれてしまう現象)が起き易い。このトルクシフトは、押し付け力の変動による変形の違いやトラクション力の変動によるトラニオンとパワーローラのガタ・剛性不足により発生する。このトルクシフトが生じると、モード切換時に衝撃を受け、乗り心地が低下してしまう。また、急激なトルクシフトが発生すると、グロススリップ等の不具合が発生する可能性もある。   In the transmission having the planetary gear mechanism, torque reversal occurs at the mode switching point, so that torque shift (a phenomenon in which the power roller 11 is deviated from the central axis, side slip occurs, and the set gear ratio deviates). ) Is likely to occur. This torque shift occurs due to a difference in deformation due to fluctuations in the pressing force and a backlash / stiffness between the trunnion and the power roller due to fluctuations in the traction force. When this torque shift occurs, an impact is applied at the time of mode switching, and riding comfort is reduced. In addition, when a sudden torque shift occurs, there is a possibility that problems such as gross slip may occur.

本発明は、前記事情に鑑みて為されたもので、変速比により最適な押し付け力を付与することができるとともに、従来よりも低い押し付け力で所望の変速比が得られ、結果としてトルクシフトを緩和できるトロイダル型無段変速機を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and can provide an optimum pressing force depending on the gear ratio, and a desired gear ratio can be obtained with a lower pressing force than the conventional one, resulting in a torque shift. An object of the present invention is to provide a toroidal continuously variable transmission that can be mitigated.

前記目的を達成するために、請求項1に記載のトロイダル型無段変速機は、回転トルクが入力される入力軸と、それぞれの内側面同士を互いに対向させた状態で互いに同心的に且つ回転自在に前記入力軸に支持された入力側ディスクおよび出力側ディスクと、前記入力側ディスクと前記出力側ディスクとの間に挟持されたパワーローラと、前記入出力側ディスクと前記パワーローラとの間に所定の押し付け力を付与する油圧式の押圧装置とを備え、複数段の遊星歯車機構に組み合わされることにより各遊星歯車から動力を取り出す複数の速度モードを有するトロイダル型無段変速機であって、少なくとも前記速度モードの切り換えポイントで前記パワーローラと接触する前記入出力側ディスクの内側面領域もしくはその近傍に微細溝が設けられることにより設計トラクション係数が上がることに基づいて、前記速度モードの切り替え時に前記押圧装置により前記入出力側ディスクと前記パワーローラとの間に付与される押し付け力が、前記微細溝が設けられていない場合に適した押し付け力より低くされていることを特徴とする。 To achieve the above object, the toroidal continuously variable transmission according to claim 1 rotates concentrically and with an input shaft to which rotational torque is input and respective inner surfaces facing each other. An input disk and an output disk that are freely supported by the input shaft, a power roller sandwiched between the input disk and the output disk, and between the input / output disk and the power roller A toroidal continuously variable transmission having a plurality of speed modes for extracting power from each planetary gear by being combined with a plurality of planetary gear mechanisms. , at least the speed mode the input side inner surface area or the fine groove is provided et the vicinity of the disk in contact with the power roller switching point Based on the design traction coefficient is increased by Rukoto, the pressing force applied between the pressing device and the output side disc and the power roller, has the fine groove is provided at the time of switching the speed mode It is characterized by being lower than the pressing force suitable for the case where there is not .

また、請求項2に記載のトロイダル型無段変速機は、請求項1に記載の発明において、前記微細溝は、前記入力側ディスクの内側面の径方向外側部位および前記出力側ディスクの内側面の径方向内側部位にそれぞれ設けられていることを特徴とする。 Further, the toroidal type continuously variable transmission according to claim 2 is the invention according to claim 1, wherein the fine groove, the inner surface of the radially outer portion and the output side disks of the inner side surface of the input side disk It is characterized by each being provided in the radial direction inner side part.

本発明のトロイダル型無段変速機においては、油圧式の押圧装置を用いているため、変速比により最適な押し付け力を付与することができるとともに、少なくとも前記速度モードの切り換えポイントで前記パワーローラと接触する前記入出力側ディスクの内側面領域もしくはその近傍に微細溝が設けられているため、設計トラクション係数を上げることができ、そのため、押し付け力を下げることができる。したがって、速度モードの切り換えポイント周辺の押し付け力を低くすることにより、トルクシフトを緩和することができ、あるいは、速度モードの切り換えポイントでグロススリップに対する余裕代を確保することが可能になる。 In the toroidal-type continuously variable transmission of the present invention, since a hydraulic pressing device is used, an optimal pressing force can be applied depending on the gear ratio, and at least at the speed mode switching point, Since the fine grooves are provided in or near the inner side surface area of the input / output side disk in contact with each other, the design traction coefficient can be increased, and the pressing force can be decreased. Therefore, the torque shift can be reduced by reducing the pressing force around the speed mode switching point, or a margin for the gross slip can be secured at the speed mode switching point.

なお、前記微細溝は、深さが1〜10μm程度、ピッチが100〜300μm程度であることが好ましい。また、微細溝の粗さが大きい場合には、転動寿命が短くなる可能性があるため、トラクション面の全面に微細溝を設けず、速度モードの切り換えポイントのみに微細溝を設けることが好ましい。これは、加工上においても有利である。すなわち、微細溝ではその頭部または角部を丸めることが必要であり、そのための仕上げ工程を別に行なうことになるが、速度モードの切り換えポイントのみに微細溝を設けて仕上げ範囲を狭めれば、加工コストを下げることができるようになる。   The fine grooves preferably have a depth of about 1 to 10 μm and a pitch of about 100 to 300 μm. In addition, when the roughness of the fine groove is large, the rolling life may be shortened. Therefore, it is preferable not to provide the fine groove on the entire surface of the traction surface, and to provide the fine groove only at the speed mode switching point. . This is also advantageous in processing. In other words, it is necessary to round the head or corner in the fine groove, and the finishing process for that is done separately, but if the fine groove is provided only at the speed mode switching point and the finishing range is narrowed, Processing costs can be reduced.

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、本発明の特徴
は、押圧装置による押し付け力の低減を図るためのディスク面構造にあり、その他の構成
および作用は前述した従来の構成および作用と同様であるため、以下においては、本発明
の特徴部分についてのみ言及し、それ以外の部分については、図および図と同一の符
号を付して簡潔に説明するに留める。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The feature of the present invention lies in the disk surface structure for reducing the pressing force by the pressing device, and the other configurations and operations are the same as the conventional configurations and operations described above. only refer to characteristic parts, for other portions, bear in briefly described with the same reference numerals as FIGS.

図1は、トロイダル型無段変速機をギヤード・ニュートラル型の無段変速装置に組み込んだ構造を示している。この無段変速装置は、前述した図3に示した構造と略同様の構造を成すトロイダル型無段変速ユニット147と、第1ないし第3の遊星歯車式変速ユニット148,149,150とを組み合わせて成り、入力軸1と出力軸151とを有している。また、入力軸1と出力軸151との間には、これらの軸1,151と同心で且つこれらの軸1,151に対して回転可能な伝達軸152が設けられている。なお、押圧装置12Aは油圧式になっており、また、入出力側ディスク2,3は、入力軸1が貫通する中空軸153に対して支持されている。また、入力軸1は、押圧装置12Aを介して、駆動軸22からの回転力を受けるようになっている。周知のように、この構造によれば、各遊星歯車式変速ユニットから動力を取り出すことにより、複数の速度モード(例えば、低速モードおよび高速モード)間で変速を行なうことができる。   FIG. 1 shows a structure in which a toroidal type continuously variable transmission is incorporated in a geared neutral type continuously variable transmission. This continuously variable transmission is a combination of a toroidal type continuously variable transmission unit 147 having substantially the same structure as that shown in FIG. 3 and first to third planetary gear type transmission units 148, 149, 150. And has an input shaft 1 and an output shaft 151. Further, a transmission shaft 152 is provided between the input shaft 1 and the output shaft 151 and is concentric with the shafts 1 and 151 and rotatable with respect to the shafts 1 and 151. The pressing device 12A is hydraulic, and the input / output side disks 2 and 3 are supported by a hollow shaft 153 through which the input shaft 1 passes. Further, the input shaft 1 receives a rotational force from the drive shaft 22 via the pressing device 12A. As is well known, according to this structure, it is possible to shift between a plurality of speed modes (for example, the low speed mode and the high speed mode) by extracting power from each planetary gear type transmission unit.

図2に示すように、前記押圧装置12Aは、入力軸1の入力端部1aに結合される第1のシリンダ部141と、入力側ディスク2と一体の第2のシリンダ部159と、第1の環状体161と、第2の環状体160とを備えている。   As shown in FIG. 2, the pressing device 12 </ b> A includes a first cylinder portion 141 coupled to the input end portion 1 a of the input shaft 1, a second cylinder portion 159 integrated with the input side disk 2, and a first cylinder portion 159. The annular body 161 and the second annular body 160 are provided.

第1のシリンダ部141は、第2のシリンダ部159の外周外側に位置しており、入力側ディスク2の背面2dと対向した状態で配されている。また、第2のシリンダ部159は、筒状に形成されており、入力側ディスク2の外周縁から第1のシリンダ部141に向けて延びている。   The first cylinder part 141 is located outside the outer periphery of the second cylinder part 159, and is arranged in a state of facing the back surface 2 d of the input side disk 2. The second cylinder part 159 is formed in a cylindrical shape and extends from the outer peripheral edge of the input side disk 2 toward the first cylinder part 141.

第2の環状体160は、その内周面が入力軸1の外周面に嵌合されるとともに、その外周面が第2シリンダ部159の内周面に嵌合されており、入力側ディスク2の背面2dに対向した状態で配されている。また、第1の環状体161は、その内周面が入力軸1の外周面に嵌合されるとともに、その外周面が第1のシリンダ部141の内周面に嵌合されており、第2の環状体160と第1のシリンダ部141との間に配されている。   The second annular body 160 has an inner peripheral surface thereof fitted to the outer peripheral surface of the input shaft 1 and an outer peripheral surface thereof fitted to the inner peripheral surface of the second cylinder part 159, so that the input side disk 2 It is arranged in a state facing the rear surface 2d of the. The first annular body 161 has an inner peripheral surface fitted to the outer peripheral surface of the input shaft 1 and an outer peripheral surface fitted to the inner peripheral surface of the first cylinder portion 141. The second annular body 160 and the first cylinder portion 141 are disposed.

第1のシリンダ部141と環状体161との間の空間は、第1の油圧室(油室)170を構成している。この第1の油圧室170は、複数のシール部材171によって、流体密に保たれている。また、第2のシリンダ部159と第2の環状体160との間の空間は、第2の油圧室(油室)167を構成している。この第2の油圧室167は、複数のシール部材168によって、流体密に保たれている。また、第2の環状体160と第1の環状体161との間に位置する空間175は空気室となっている。空気室175は、複数のシール部材168,171によって流体密に保たれている。また、第2のシリンダ159は、空気室175を外部に連通させる連通溝としても機能する隙間sを第1の環状体161との間に有しており、この隙間sを介して第1の環状体161と当接可能となっている。なお、各油圧室167,170に油を供給するため、駆動軸22および入力軸1には油路が形成されている。   A space between the first cylinder part 141 and the annular body 161 constitutes a first hydraulic chamber (oil chamber) 170. The first hydraulic chamber 170 is kept fluid tight by a plurality of seal members 171. Further, the space between the second cylinder portion 159 and the second annular body 160 constitutes a second hydraulic chamber (oil chamber) 167. The second hydraulic chamber 167 is kept fluid tight by a plurality of seal members 168. A space 175 located between the second annular body 160 and the first annular body 161 is an air chamber. The air chamber 175 is kept fluid tight by a plurality of seal members 168 and 171. The second cylinder 159 has a gap s that also functions as a communication groove that allows the air chamber 175 to communicate with the outside. The second cylinder 159 has a gap between the first annular body 161 and the first cylinder via the gap s. It can come into contact with the annular body 161. Note that an oil passage is formed in the drive shaft 22 and the input shaft 1 in order to supply oil to the hydraulic chambers 167 and 170.

また、入力側ディスク2の内側面2aの径方向外側部位(外周寄り部分)および出力側ディスク3の内側面3aの径方向内側部位(中心寄り部分)、すなわち、前記速度モードの切り換えポイントでパワーローラ11と接触する入出力側ディスク2,3の内側面領域もしくはその近傍には、微細溝200が設けられている。この微細溝200は、その深さDが1〜10μm程度、そのピッチP1が100〜300μm程度に設定されている(図2の(b)参照)。なお、微細溝200は、別の仕上げ工程において、その頭部202または角部204に丸みが付けられる。また、微細溝200は、図2に示す以外のディスク内側面領域(例えば、ディスク内側面の全領域)に設けられていても良い。 Further, the power at the switching point of the speed mode, that is, the radially outer portion (outer peripheral portion) of the inner side surface 2a of the input side disc 2 and the radially inner portion (center portion) of the inner side surface 3a of the output side disc 3 A fine groove 200 is provided in or near the inner surface area of the input / output side disks 2 and 3 in contact with the roller 11. The fine groove 200 has a depth D set to about 1 to 10 μm and a pitch P1 set to about 100 to 300 μm (see FIG. 2B). The fine groove 200 is rounded at the head 202 or the corner 204 in another finishing process. Further, the fine grooves 200, the disk inner surface area other than that shown in FIG. 2 (e.g., the entire area of the disk inner surface) may be provided on.

このように、本実施形態のトロイダル型無段変速機においては、油圧式の押圧装置12Aが用いられているため、変速比により最適な押し付け力を付与することができる。また、本実施形態においては、少なくとも前記速度モードの切り換えポイントでパワーローラ11と接触する入出力側ディスク2,3の内側面領域もしくはその近傍に微細溝200が設けられているため、設計トラクション係数を上げることができ、そのため、押し付け力を下げることができる。したがって、速度モードの切り換えポイント周辺の押し付け力を低くすることにより、トルクシフトを緩和することができ、あるいは、速度モードの切り換えポイントでグロススリップに対する余裕代を確保することが可能になる。 As described above, in the toroidal-type continuously variable transmission according to the present embodiment, the hydraulic pressing device 12A is used, so that an optimum pressing force can be applied depending on the gear ratio. Further, in the present embodiment, since the fine groove 200 is provided at or near the inner surface area of the input / output side disks 2 and 3 that are in contact with the power roller 11 at least at the speed mode switching point, the design traction coefficient Therefore, the pressing force can be reduced. Therefore, the torque shift can be reduced by reducing the pressing force around the speed mode switching point, or a margin for the gross slip can be secured at the speed mode switching point.

なお、微細溝200の粗さが大きい場合には、転動寿命が短くなる可能性があるため、トラクション面の全面に微細溝200を設けず、本実施形態のように、速度モードの切り換えポイントのみに微細溝200を設けることが好ましい。これは、加工上においても有利である。すなわち、微細溝200では前述したようにその頭部202または角部204を丸めることが必要であり、そのための仕上げ工程を別に行なうことになるが、速度モードの切り換えポイントのみに微細溝200を設けて仕上げ範囲を狭めれば、加工コストを下げることができるようになる。   If the roughness of the fine groove 200 is large, the rolling life may be shortened. Therefore, the fine groove 200 is not provided on the entire surface of the traction surface, and the speed mode switching point as in this embodiment is not provided. It is preferable to provide the fine groove 200 only on the surface. This is also advantageous in processing. That is, in the fine groove 200, as described above, it is necessary to round the head portion 202 or the corner portion 204, and a finishing process is separately performed. However, the fine groove 200 is provided only at the speed mode switching point. If the finishing range is narrowed, the processing cost can be reduced.

本発明は、シングルキャビティ型やダブルキャビティ型などの様々なハーフトロイダル型無段変速機の他、トラニオンを有さないフルトロイダル型無段変速機にも適用することができる。   The present invention can be applied to a full toroidal continuously variable transmission having no trunnion, in addition to various half toroidal continuously variable transmissions such as a single cavity type and a double cavity type.

本発明の実施形態に係るトロイダル型無段変速機の要部断面図である。It is principal part sectional drawing of the toroidal type continuously variable transmission which concerns on embodiment of this invention. 図2のトロイダル型無段変速機の要部拡大断面図である。FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a main part of the toroidal type continuously variable transmission of FIG. 2. 従来から知られているハーフトロイダル型無段変速機の具体的構造の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the specific structure of the half toroidal type continuously variable transmission conventionally known. 図3のA−A線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the AA line of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 入力軸
2 入力側ディスク
2a 内側面
3 出力側ディスク
3a 内側面
11 パワーローラ
12A 押圧装置
148,149,150 遊星歯車式変速ユニット
200 微細溝
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Input shaft 2 Input side disk 2a inner surface 3 Output side disk 3a inner surface 11 Power roller 12A Press apparatus 148, 149, 150 Planetary gear type speed change unit 200 Fine groove

Claims (2)

回転トルクが入力される入力軸と、それぞれの内側面同士を互いに対向させた状態で互いに同心的に且つ回転自在に前記入力軸に支持された入力側ディスクおよび出力側ディスクと、前記入力側ディスクと前記出力側ディスクとの間に挟持されたパワーローラと、前記入出力側ディスクと前記パワーローラとの間に所定の押し付け力を付与する油圧式の押圧装置とを備え、複数段の遊星歯車機構に組み合わされることにより各遊星歯車から動力を取り出す複数の速度モードを有するトロイダル型無段変速機において、
少なくとも前記速度モードの切り換えポイントで前記パワーローラと接触する前記入出力側ディスクの内側面領域もしくはその近傍に微細溝が設けられることにより設計トラクション係数が上がることに基づいて、前記速度モードの切り替え時に前記押圧装置により前記入出力側ディスクと前記パワーローラとの間に付与される押し付け力が、前記微細溝が設けられていない場合に適した押し付け力より低くされていることを特徴とするトロイダル型無段変速機。
An input shaft to which rotational torque is input, an input-side disk and an output-side disk supported on the input shaft so as to be concentrically and freely rotatable with their inner surfaces facing each other, and the input-side disk And a plurality of planetary gears including a power roller sandwiched between the output side disk and a hydraulic pressing device that applies a predetermined pressing force between the input / output side disk and the power roller. In a toroidal continuously variable transmission having a plurality of speed modes for extracting power from each planetary gear by being combined with a mechanism,
At the time of switching the speed mode, the design traction coefficient is increased by providing a fine groove in or near the inner surface area of the input / output side disk that contacts the power roller at least at the speed mode switching point. A toroidal type characterized in that the pressing force applied between the input / output side disk and the power roller by the pressing device is lower than the pressing force suitable when the fine groove is not provided. Continuously variable transmission.
前記微細溝は、前記入力側ディスクの内側面の径方向外側部位および前記出力側ディスクの内側面の径方向内側部位にそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項1に記載のトロイダル型無段変速機。 2. The toroidal type non-circularity according to claim 1, wherein the fine grooves are provided in a radially outer portion of an inner surface of the input side disc and a radially inner portion of an inner surface of the output side disc. Step transmission.
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