JP4923935B2 - Toroidal continuously variable transmission - Google Patents

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俊郎 豊田
メーケル イエルグ
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    • F16H15/38Gearings providing a continuous range of gear ratios in which a member A of uniform effective diameter mounted on a shaft may co-operate with different parts of a member B in which the member B has a curved friction surface formed as a surface of a body of revolution generated by a curve which is neither a circular arc centered on its axis of revolution nor a straight line with concave friction surface, e.g. a hollow toroid surface with two members B having hollow toroid surfaces opposite to each other, the member or members A being adjustably mounted between the surfaces

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Description

この発明は、自動車用の自動変速機として利用するトロイダル型無段変速機の改良に関する。具体的には、変速動作を軽い力で円滑に行なわせて、動力損失を低く抑え、且つ、優れた耐久性を確保できる構造の実現を図るものである。   The present invention relates to an improvement of a toroidal type continuously variable transmission used as an automatic transmission for an automobile. Specifically, the shift operation is smoothly performed with a light force, the power loss is kept low, and a structure capable of ensuring excellent durability is achieved.

自動車用変速装置としてトロイダル型無段変速機を使用する事が、例えば特許文献1、2、非特許文献1、2等の多くの刊行物に記載され、且つ、一部で実施されて周知である。図17は、現在実施されているトロイダル型無段変速機の基本構成を示している。先ず、この従来構造に就いて、簡単に説明する。1対の入力側ディスク1a、1bを入力回転軸2に対し、それぞれがトロイド曲面(断面円弧形の凹面)であって特許請求の範囲に記載した軸方向片側面に相当する入力側側面3、3同士を互いに対向させた状態で、互いに同心に、且つ、同期した回転を自在に支持している。   The use of a toroidal type continuously variable transmission as an automobile transmission is described in many publications such as Patent Documents 1 and 2 and Non-Patent Documents 1 and 2, and has been well-known in some implementations. is there. FIG. 17 shows a basic configuration of a toroidal-type continuously variable transmission currently being implemented. First, this conventional structure will be briefly described. A pair of input-side disks 1a and 1b with respect to the input rotary shaft 2, each of which is a toroidal curved surface (concave arc-shaped concave surface) and corresponding to one axial side surface recited in the claims. In a state where the three are opposed to each other, they are concentrically supported and can freely support synchronized rotation.

又、上記入力回転軸2の中間部周囲に、中間部外周面に出力歯車4を固設した出力筒5を、この入力回転軸2に対する回転を自在に支持している。又、この出力筒5の両端部に出力側ディスク6、6を、スプライン係合により、上記出力筒5と同期した回転自在に支持している。この状態で、それぞれがトロイド曲面であって特許請求の範囲に記載した軸方向片側面に相当する、上記両出力側ディスク6、6の出力側側面7、7が、上記両入力側側面3、3に対向する。   An output cylinder 5 having an output gear 4 fixed to the outer peripheral surface of the intermediate portion is supported around the intermediate portion of the input rotary shaft 2 so as to freely rotate with respect to the input rotary shaft 2. Further, output side disks 6 and 6 are supported at both ends of the output cylinder 5 so as to be rotatable in synchronization with the output cylinder 5 by spline engagement. In this state, the output side surfaces 7 and 7 of the both output side disks 6 and 6, each of which is a toroidal curved surface and corresponding to one axial side surface recited in the claims, Opposite to 3.

又、上記入力回転軸2の周囲で上記入力側、出力側両内側面3、7同士の間部分(キャビティ)に、それぞれの周面を球状凸面としたパワーローラ8、8を、2個ずつ配置している。これら各パワーローラ8、8は、それぞれトラニオン9、9の内側面に、基半部と先半部とが偏心した支持軸10、10と複数の転がり軸受とを介して、これら各支持軸10、10の先半部回りの回転、及び、これら各支持軸10、10の基半部を中心とする若干の揺動変位自在に支持されている。   Further, two power rollers 8 and 8 each having a spherical convex surface on each of the peripheral surfaces (cavities) between the input side and output side inner side surfaces 3 and 7 around the input rotation shaft 2 are provided. It is arranged. The power rollers 8 and 8 are respectively connected to the inner surfaces of the trunnions 9 and 9 via support shafts 10 and 10 whose base half and tip half are eccentric and a plurality of rolling bearings. 10 is supported in such a manner that it can be rotated about the front half of the front half and a small amount of swinging about the base half of each of the support shafts 10 and 10.

又、上記各トラニオン9、9は、それぞれの長さ方向(図17の表裏方向)両端部にこれら各トラニオン9、9毎に互いに同心に設けられた傾転軸を中心として揺動変位自在である。これら各トラニオン9、9を揺動(傾斜)させる動作は、油圧式のアクチュエータにより、これら各トラニオン9、9を上記各傾転軸の軸方向(図17の表裏方向)に変位させる事により行なう。変速時には、上記各アクチュエータへの圧油の給排により、上記各トラニオン9、9を上記各傾転軸の軸方向に変位させる。この結果、上記各パワーローラ8、8の周面と上記入力側、出力側各内側面3、7との接触部(トラクション部)の接線方向に作用する力の方向が変化する(サイドスリップが発生する)ので、上記各トラニオン9、9が上記各傾転軸を中心として揺動変位する。   The trunnions 9 and 9 are swingable and displaceable around the tilting shafts concentrically provided for the trunnions 9 and 9 at both ends in the length direction (front and back direction in FIG. 17). is there. The operation of swinging (tilting) each of these trunnions 9 and 9 is performed by displacing each of these trunnions 9 and 9 in the axial direction (front and back direction in FIG. 17) of each of the tilting shafts by a hydraulic actuator. . At the time of shifting, the trunnions 9 and 9 are displaced in the axial direction of the tilt shafts by supplying and discharging pressure oil to and from the actuators. As a result, the direction of the force acting in the tangential direction of the contact portion (traction portion) between the peripheral surface of each of the power rollers 8 and 8 and each of the input side and output side inner surfaces 3 and 7 changes (side slip occurs). Therefore, the trunnions 9, 9 are oscillated and displaced about the tilt axes.

上述の様なトロイダル型無段変速機の運転時には、駆動軸11により一方(図17の左方)の入力側ディスク1aを、ローディングカム式の押圧装置12を介して回転駆動する。この結果、前記入力回転軸2の両端部に支持された1対の入力側ディスク1a、1bが、互いに近づく方向に押圧されつつ同期して回転する。そして、この回転が、上記各パワーローラ8、8を介して前記両出力側ディスク6、6に伝わり、前記出力歯車4から取り出される。   During operation of the toroidal-type continuously variable transmission as described above, one drive side disk 11a (left side in FIG. 17) is rotationally driven via a loading cam type pressing device 12. As a result, the pair of input-side disks 1a and 1b supported at both ends of the input rotation shaft 2 rotate synchronously while being pressed toward each other. Then, this rotation is transmitted to the output side disks 6 and 6 through the power rollers 8 and 8 and is taken out from the output gear 4.

上記入力回転軸2と上記出力歯車4との回転速度の比を変える場合で、先ず入力回転軸2と出力歯車4との間で減速を行なう場合には、上記各トラニオン9、9を図17に示す位置に揺動させ、上記各パワーローラ8、8の周面を、上記各入力側ディスク1a、1bの入力側側面3、3の中心寄り部分と上記両出力側ディスク6、6の出力側側面7、7の外周寄り部分とにそれぞれ当接させる。反対に、増速を行なう場合には、上記各トラニオン9、9を図17と反対方向に揺動させ、上記各パワーローラ8、8の周面を、上記両入力側ディスク1a、1bの入力側側面3、3の外周寄り部分と上記両出力側ディスク6、6の出力側側面7、7の中心寄り部分とにそれぞれ当接させる。上記各トラニオン9、9の揺動角度を中間にすれば、上記入力回転軸2と出力歯車4との間で、中間の速度比(変速比)を得られる。   When the ratio of the rotational speeds of the input rotary shaft 2 and the output gear 4 is changed, and when the deceleration is first performed between the input rotary shaft 2 and the output gear 4, the trunnions 9 and 9 are arranged as shown in FIG. The power rollers 8 and 8 are swung to the positions shown in FIG. 3 and the peripheral surfaces of the input side disks 1a and 1b of the respective input side disks 1a and 1b and the outputs of the output side disks 6 and 6 are output. It is made to contact | abut to the outer periphery side part of the side surfaces 7 and 7, respectively. On the contrary, when the speed is increased, the trunnions 9 and 9 are swung in the direction opposite to that shown in FIG. 17, and the peripheral surfaces of the power rollers 8 and 8 are input to the input disks 1a and 1b. It is made to contact | abut to the outer periphery part of the side surfaces 3 and 3 and the center side part of the output side surfaces 7 and 7 of the said output side discs 6 and 6, respectively. An intermediate speed ratio (transmission ratio) can be obtained between the input rotary shaft 2 and the output gear 4 by setting the swing angles of the trunnions 9 and 9 to an intermediate position.

上述の様なトロイダル型無段変速機の運転時には、動力の伝達に供される各部材、即ち、入力側、出力側各ディスク1a、1b、6と上記各パワーローラ8、8とが、前記押圧装置12が発生する押圧力(推力)に基づいて弾性変形する。そして、この弾性変形に伴って、上記各ディスク1a、1b、6が軸方向に変位する。又、上記押圧装置12が発生する押圧力は、上記トロイダル型無段変速機により伝達するトルクが大きくなる程大きくなり、それに伴って上記各部材の弾性変形量も多くなる。従って、上記トルクの変動に拘らず、上記入力側、出力側各側面3、7と上記各パワーローラ8、8の周面との接触状態を適正に維持する為に、これら各パワーローラ8、8を上記各トラニオン9、9に対し、上記各ディスク1a、1b、6の軸方向に変位させる機構が必要になる。図17に記載した従来構造の第1例の場合には、上記各パワーローラ8、8を支持した前記各支持軸10、10の先半部を、同じく基半部を中心として揺動変位させる事により、上記各パワーローラ8、8を上記軸方向に変位させる様にしている。   During operation of the toroidal type continuously variable transmission as described above, the members used for power transmission, that is, the input side and output side disks 1a, 1b, 6 and the power rollers 8, 8 are It is elastically deformed based on the pressing force (thrust) generated by the pressing device 12. And along with this elastic deformation, each said disk 1a, 1b, 6 is displaced to an axial direction. Further, the pressing force generated by the pressing device 12 increases as the torque transmitted by the toroidal continuously variable transmission increases, and the amount of elastic deformation of each member increases accordingly. Accordingly, in order to properly maintain the contact state between the input and output side surfaces 3 and 7 and the peripheral surfaces of the power rollers 8 and 8 irrespective of the torque fluctuation, 8 is required to displace the disc 8 in the axial direction of the discs 1a, 1b, 6 with respect to the trunnions 9, 9. In the case of the first example of the conventional structure shown in FIG. 17, the first half of each of the support shafts 10 and 10 that support the power rollers 8 and 8 is also oscillated and displaced about the base half as well. Thus, the power rollers 8, 8 are displaced in the axial direction.

一方、特許文献3には、変速比の変更と、入力側、出力側各ディスクの軸方向への各パワーローラの変位とを、全く別の機構により行なわせる様にした、トロイダル型無段変速機が記載されている。この従来構造の第2例のトロイダル型無段変速機は、図18〜19に示す様な変速機構を備える。この図18〜19に示した従来構造の第2例の場合、入力回転軸2の周囲で入力側、出力側両ディスク1、6同士の間部分に揺動フレーム13を、この入力回転軸2を中心とする揺動を可能に設けている。そして、この揺動フレーム13の径方向外端部に設けた支持板部14、14同士の間に、それぞれの内側面にパワーローラ8a、8aを回転自在に支持した3個のトラニオン9a、9aを、それぞれの両端部に設けた傾転軸15、15を中心とする揺動のみ可能として支持している。これら各トラニオン9a、9aは、先に述べた図17に示した構造とは異なり、上記揺動フレーム13に対し傾転軸15、15の軸方向に変位する事はない。この状態で上記各パワーローラ8a、8aの中心軸の延長線α、αは、上記両ディスク1、6の中心軸β上で交差する。   On the other hand, Patent Document 3 discloses a toroidal-type continuously variable transmission in which the change of the gear ratio and the displacement of each power roller in the axial direction of each disk on the input side and output side are performed by completely different mechanisms. The machine is listed. The toroidal type continuously variable transmission of the second example of this conventional structure includes a speed change mechanism as shown in FIGS. In the case of the second example of the conventional structure shown in FIGS. 18 to 19, the swing frame 13 is provided around the input rotation shaft 2 between the input side and output side disks 1, 6. Can be swung around the center. The three trunnions 9a, 9a are rotatably supported between the support plate portions 14, 14 provided at the radially outer end of the swing frame 13 on the inner side surfaces thereof. Is supported so as to be able to swing only about the tilting shafts 15 and 15 provided at both ends. These trunnions 9a and 9a are not displaced in the axial direction of the tilting shafts 15 and 15 with respect to the swinging frame 13, unlike the structure shown in FIG. In this state, the extension lines α and α of the central axes of the power rollers 8 a and 8 a intersect on the central axes β of the disks 1 and 6.

又、上記各傾転軸15、15のうち、図18〜19の上端部に位置する2本の傾転軸15、15を除く残りの傾転軸15、15には、セクター歯車16、16aを固定している。そして、円周方向に隣り合うトラニオン9a、9aに関するセクター歯車16、16a同士を噛合させている。この構成により、総てのトラニオン9a、9aが、変速比を変える方向に関して同じ方向に、同じ角度だけ傾斜する様にしている。更に、上記各セクター歯車16、16aのうちの何れか1個(図18〜19の右下部)のセクター歯車16aを、カム装置17及びアクチュエータ18により、当該セクター歯車16aを固定した傾転軸15を中心として揺動させる様にしている。   Of the tilting shafts 15 and 15, the remaining tilting shafts 15 and 15 other than the two tilting shafts 15 and 15 located at the upper end of FIGS. Is fixed. And the sector gears 16 and 16a regarding the trunnions 9a and 9a adjacent in the circumferential direction are meshed | engaged. With this configuration, all trunnions 9a, 9a are inclined at the same angle in the same direction with respect to the direction in which the gear ratio is changed. Further, any one of the sector gears 16 and 16a (lower right part in FIGS. 18 to 19) is connected to a tilt shaft 15 to which the sector gear 16a is fixed by a cam device 17 and an actuator 18. Oscillate around the center.

上記カム装置17は、上記1個のセクター歯車16aに支持したカムフォロア19と、トロイダル型無段変速機を収納したハウジング20の内面に固定したカム部材21とから成る。そして、このカム部材21に設けたカム溝22と上記カムフォロア19とを係合させている。又、上記アクチュエータ18は、油圧複動型のもので、ピストン23に設けた長孔に係合したピン24の動きを、結合ブラケット25を介して前記揺動フレーム13に伝達し、この揺動フレーム13を、前記入力回転軸2を中心として揺動させる。この揺動フレーム13の揺動に伴って、上記1個のセクター歯車16aに支持したカムフォロア19と上記カム溝22との位置関係が変化し、このセクター歯車16aが上記傾転軸15を中心として揺動する。更に、このセクター歯車16aの動きが、残りのセクター歯車16、16を介して総てのトラニオン9a、9aに伝わる。この結果、これら各トラニオン9a、9aの内側面に支持された、前記各パワーローラ8a、8aが、前記入力側、出力側両ディスク1、6同士の間の変速比を変える方向に関して、同じ方向に同じ角度だけ揺動し、この変速比が所望値に調整される。   The cam device 17 includes a cam follower 19 supported by the one sector gear 16a and a cam member 21 fixed to the inner surface of a housing 20 housing a toroidal-type continuously variable transmission. The cam groove 22 provided in the cam member 21 is engaged with the cam follower 19. The actuator 18 is a hydraulic double-acting type, and the movement of the pin 24 engaged with the long hole provided in the piston 23 is transmitted to the swing frame 13 through the coupling bracket 25, and this swing is performed. The frame 13 is swung around the input rotation shaft 2. As the swing frame 13 swings, the positional relationship between the cam follower 19 supported by the one sector gear 16 a and the cam groove 22 changes, and the sector gear 16 a is centered on the tilt shaft 15. Swing. Further, the movement of the sector gear 16a is transmitted to all trunnions 9a and 9a via the remaining sector gears 16 and 16. As a result, the power rollers 8a and 8a supported on the inner surfaces of the trunnions 9a and 9a have the same direction as to the direction in which the gear ratio between the input and output disks 1 and 6 changes. And the gear ratio is adjusted to a desired value.

上述の様な特許文献3に記載された構造では、変速時に上記各パワーローラ8a、8aは、前記揺動フレーム13との相対位置関係に関しては、図19の表裏方向に揺動するのみである。言い換えれば、変速動作の為にこれら各パワーローラ8a、8aが上記揺動フレーム13に対して、(この揺動フレーム13と共に上記入力回転軸2の回転方向又は反回転方向に変位する事はあっても)上記各傾転軸15、15の軸方向(延長線α、αに対し直角方向)に変位する事はない。又、上記揺動フレーム13は、上記入力側、出力側両ディスク1、6同士の間位置に、変速の為に必要な角度だけ揺動変位可能に支持されているのみであり、上記両ディスク1、6の軸方向(図19の表裏方向)に変位する事はない。従って、上記各トラニオン9a、9aも、上記両ディスク1、6の軸方向に変位する事はない。   In the structure described in Patent Document 3 as described above, the power rollers 8a and 8a only swing in the front and back direction in FIG. 19 with respect to the relative positional relationship with the swing frame 13 at the time of shifting. . In other words, the power rollers 8a and 8a are displaced with respect to the swing frame 13 (along with the swing frame 13 in the rotational direction or the counter-rotation direction of the input rotary shaft 2 for the speed change operation). Even so, the tilting shafts 15 and 15 are not displaced in the axial direction (perpendicular to the extension lines α and α). The swing frame 13 is supported at a position between the input side and output side disks 1 and 6 so as to be swingable and displaceable by an angle required for shifting. There is no displacement in the axial direction of 1 and 6 (front and back direction in FIG. 19). Therefore, the trunnions 9a and 9a are not displaced in the axial direction of the disks 1 and 6.

一方、トロイダル型無段変速機の運転時には、上記両ディスク1、6の内側面3、7と上記各パワーローラ8a、8aの周面との転がり接触部(トラクション部)の面圧を確保する為に加える力により、上記各部材1、6、8aが弾性変形する。そして、このうちの各パワーローラ8a、8aは、図19の表裏方向に変位する。前述の図17に示した構造の場合には、各パワーローラ8、8を各トラニオン9、9に対し、基半部と先半部とを互いに偏心した支持軸(偏心軸)10、10により揺動変位可能に支持する事により、構成各部材の弾性変形に伴う上記各パワーローラ8、8の変位を可能にしていた。但し、図18〜19に示した構造の場合には、単に偏心軸により上記各パワーローラ8a、8aの揺動変位を許容するだけの構造は、採用できない。   On the other hand, during operation of the toroidal continuously variable transmission, the surface pressure of the rolling contact portion (traction portion) between the inner side surfaces 3, 7 of the disks 1, 6 and the peripheral surfaces of the power rollers 8a, 8a is secured. The members 1, 6, 8a are elastically deformed by the force applied for this purpose. And each of these power rollers 8a and 8a is displaced in the front and back direction of FIG. In the case of the structure shown in FIG. 17, the power rollers 8 and 8 are supported by the support shafts (eccentric shafts) 10 and 10 in which the base half and the front half are eccentric with respect to the trunnions 9 and 9, respectively. By supporting the swingable displacement, the power rollers 8 and 8 can be displaced in accordance with the elastic deformation of the constituent members. However, in the case of the structure shown in FIGS. 18 to 19, it is not possible to employ a structure that only allows the rocking displacement of the power rollers 8a and 8a by the eccentric shaft.

この理由は、単に偏心軸によりこれら各パワーローラ8a、8aを揺動させただけの構造では、偏心量を回転半径とする円弧運動に基づいてこれら各パワーローラ8a、8aが、上記各傾転軸15、15の軸方向(延長線α、αに対し直角方向)に、僅かとは言え変位する為である。前述の図17に示した構造部分で説明した通り、上記各パワーローラ8a、8aが上記各傾転軸15、15の軸方向に変位すると、上記各トラクション部にサイドスリップが発生し、上記各パワーローラ8a、8aを介して前記各トラニオン9a、9aに、上記各傾転軸15、15を中心に揺動させる方向(変速比を変える方向)の力が加わる。この様な力は、上記変位が0.1〜0.2mm程度の場合でも発生する。上述の様なサイドスリップが発生し、上述の様な力が加わったままの状態でトロイダル型無段変速機の運転を継続する事が好ましくないのは当然である。具体的には、上記サイドスリップは伝達効率及び耐久性の低下に、上記力は実際に変速比を変更する際に必要とされる力の増大に、それぞれ結び付く。   The reason for this is that, in the structure in which each of the power rollers 8a and 8a is simply swung by the eccentric shaft, each of the power rollers 8a and 8a is tilted on the basis of the arc motion having the eccentric amount as the rotation radius. This is because although the shafts 15 and 15 are displaced slightly in the axial direction (perpendicular to the extension lines α and α). As described in the structure shown in FIG. 17, when the power rollers 8a and 8a are displaced in the axial direction of the tilt shafts 15 and 15, side slips are generated in the traction portions, The trunnions 9a and 9a are applied with force in the direction of swinging around the tilt shafts 15 and 15 (directions for changing the gear ratio) via the power rollers 8a and 8a. Such a force is generated even when the displacement is about 0.1 to 0.2 mm. Naturally, it is not preferable to continue the operation of the toroidal type continuously variable transmission in a state where the side slip as described above occurs and the force as described above is applied. Specifically, the side slip is associated with a decrease in transmission efficiency and durability, and the force is associated with an increase in force that is actually required when changing the gear ratio.

この為に前記特許文献3に記載された構造では、図20〜22に示した様な構造により、上記各部材1、6、8aの弾性変形に伴って、このうちの各パワーローラ8a、8aを、入力側、出力側両ディスク1、6の軸方向(図19の表裏方向)にのみ変位させる様にしている。この構造に使用する、トラニオン9aに対し上記パワーローラ8aを回転自在に支持する為の支持軸10aは、互いに偏心した基部26と支持軸部27とを備える。一方、上記トラニオン9aの内側面中間部に、円形凹部28を形成している。そして、この円形凹部28に円形の(厚肉円盤状の)クランク部材29を、回転可能に内嵌している。又、このクランク部材29の一部で、このクランク部材29の中心から外れた位置に、円孔30を形成している。これらクランク部材29の外周面の中心軸X29と円孔30の中心軸X30との偏心量δ2 は、上記基部26の中心軸X26と支持軸部27の中心軸X27との偏心量δ1 と等しい(δ2 =δ1 )。そして、上記基部26を、上記円孔30に、がたつきなく、且つ、揺動可能に内嵌している。従って、上記基部26の中心軸X26と上記円孔30の中心軸X30とは互いに一致する。 For this reason, in the structure described in Patent Document 3, each of the power rollers 8a, 8a among the members 1, 6, 8a is elastically deformed by the structure as shown in FIGS. Is displaced only in the axial direction (front and back direction in FIG. 19) of both the input and output side disks 1 and 6. The support shaft 10a used in this structure for rotatably supporting the power roller 8a with respect to the trunnion 9a includes a base portion 26 and a support shaft portion 27 that are eccentric to each other. On the other hand, a circular recess 28 is formed in the middle portion of the inner surface of the trunnion 9a. A circular (thick disk-shaped) crank member 29 is rotatably fitted in the circular recess 28. A circular hole 30 is formed in a part of the crank member 29 at a position deviated from the center of the crank member 29. Eccentricity [delta] 2 of the central axis X 30 of the central axis X 29 and the circular hole 30 of the outer peripheral surface of the crank member 29, the eccentricity of the central axis X 27 of the central axis X 26 and the support shaft portion 27 of the base 26 It is equal to the quantity δ 12 = δ 1 ). The base portion 26 is fitted in the circular hole 30 so as not to rattle and swingable. Therefore, consistent with one another and the central axis X 26 and the central axis X 30 of the circular hole 30 of the base 26.

更に、上記トラニオン9aの一部で、上記円形凹部28の底部片隅部に整合する部分に、前記傾転軸15、15の軸方向に長い長孔31を、この円形凹部28の底面と上記トラニオン9aの外側面とを連通する状態で形成している。そして、前記支持軸10aのうちで上記基部26の基端面{図21の(B)の右端面}の片隅部に突設したガイドロッド32を上記長孔31に、この長孔31の長さ方向(前記各傾転軸15、15の軸方向、図21の上下方向)の変位を可能に支持している。   Further, a long hole 31 extending in the axial direction of the tilting shafts 15 and 15 is formed in a part of the trunnion 9a aligned with the bottom corner of the circular recess 28, and the bottom surface of the circular recess 28 and the trunnion It forms in the state which communicates with the outer surface of 9a. A guide rod 32 projecting from one corner of the base end surface {the right end surface of FIG. 21B) of the base portion 26 of the support shaft 10a is formed in the long hole 31, and the length of the long hole 31 is set. A displacement in the direction (the axial direction of the tilting axes 15 and 15, the vertical direction in FIG. 21) is supported.

前記特許文献3に記載された構造の場合、上述の様な構成により、前記入力側、出力側両ディスク1、6の軸方向片側面である、入力側、出力側両内側面3、7の軸方向変位に伴って、上記パワーローラ8aを、図22の(A)に矢印aで示す様に、この軸方向にのみ変位させる。このパワーローラ8aがこの矢印a方向に変位する際、上記ガイドロッド32は、図22の(B)に矢印bで示す様に、上記長孔31の内側で、上記各傾転軸15、15の軸方向に変位する。この際、クランク部材29の外周面の中心軸X29を中心とする円孔30の中心軸X30の偏心量δ2 に基づく円弧運動と、基部26の中心軸X26と支持軸部27の中心軸X27との偏心量δ1 に基づく円弧運動とを相殺して、上記支持軸部27に直線運動させる。 In the case of the structure described in Patent Document 3, the input side and output side inner side surfaces 3 and 7, which are axial side surfaces of the input side and output side discs 1 and 6, are configured as described above. Accompanying the axial displacement, the power roller 8a is displaced only in the axial direction as shown by an arrow a in FIG. When the power roller 8a is displaced in the direction of the arrow a, the guide rod 32 is moved to the tilt shafts 15 and 15 on the inner side of the long hole 31 as shown by an arrow b in FIG. Displacement in the axial direction. At this time, the arcuate movement based on the amount of eccentricity [delta] 2 of the central axis X 30 of the circular hole 30 around the center axis X 29 of the outer peripheral surface of the crank member 29, the central axis X 26 of the base 26 of the support shaft portion 27 The arc motion based on the eccentric amount δ 1 with respect to the central axis X 27 is canceled out, and the support shaft portion 27 is caused to linearly move.

前述の図17に示した従来構造の第1例の場合には、変速比を変更させる為のアクチュエータを、各トラニオン9、9毎に設ける必要がある。この為、大きな動力を伝達すべく、パワーローラ8、8及びこれら各パワーローラ8、8を支持する為のトラニオン9、9の数を多くすると、必要となるアクチュエータの数が多くなり、トロイダル型無段変速機の小型化を図りにくくなる。これに対して、図18〜19に示した従来構造の第2例の場合には、1個のアクチュエータ18により複数個の(図示の例では3個)のトラニオン9a、9aを揺動変位させられる為、大型化を防止しつつパワーローラ8a、8aの数を増やす面からは有利である。   In the case of the first example of the conventional structure shown in FIG. 17 described above, it is necessary to provide an actuator for changing the gear ratio for each trunnion 9, 9. For this reason, if the number of power rollers 8 and 8 and trunnions 9 and 9 for supporting each of the power rollers 8 and 8 is increased in order to transmit large power, the number of actuators required increases, and the toroidal type It becomes difficult to reduce the size of the continuously variable transmission. On the other hand, in the second example of the conventional structure shown in FIGS. 18 to 19, a plurality of (three in the illustrated example) trunnions 9a and 9a are oscillated and displaced by one actuator 18. Therefore, it is advantageous in terms of increasing the number of power rollers 8a and 8a while preventing an increase in size.

但し、上記図18〜19に示した従来構造の第2例にしても、小型・軽量化、伝達効率向上、変速動作の迅速性確保、トラクション面の疲労抑制を高度に並立させる面からは、改良の余地がある。この理由は、次の通りである。上記従来構造の第2例による変速動作は、各パワーローラ8a、8aの周面と入力側ディスク1の入力側側面3及び出力側ディスク6の出力側側面7との転がり接触部(トラクション部)に作用する力の大きさ及び方向とは関係なく、言わば強引に、各トラニオン9a、9aを傾斜させる事により行なう。この為、これら各トラニオン9a、9aを傾斜させる為に要する力が大きくなり、傾斜動作の為の動力源であるアクチュエータ18として大型のものが必要になる。大型のアクチュエータ18を使用すると、その分、トロイダル型無段変速機の小型・軽量化を図りにくくなるだけでなく、上記アクチュエータ18に圧油を供給する為のポンプにより、動力損失が増大し、上記トロイダル型無段変速機の伝達効率が実質的に低下する。   However, even in the second example of the conventional structure shown in FIGS. 18 to 19 described above, from the aspect of highly parallelizing downsizing and weight reduction, improving transmission efficiency, ensuring quickness of shifting operation, and suppressing fatigue of the traction surface, There is room for improvement. The reason for this is as follows. The speed change operation according to the second example of the conventional structure described above is a rolling contact portion (traction portion) between the peripheral surface of each power roller 8a, 8a and the input side surface 3 of the input side disc 1 and the output side surface 7 of the output side disc 6. Regardless of the magnitude and direction of the force acting on, the trunnions 9a, 9a are forcibly tilted so as to be inclined. For this reason, the force required to incline each of these trunnions 9a, 9a increases, and a large actuator 18 is required as a power source for the inclining operation. When a large actuator 18 is used, not only is it difficult to reduce the size and weight of the toroidal-type continuously variable transmission, but also the power loss increases due to the pump for supplying pressure oil to the actuator 18, The transmission efficiency of the toroidal continuously variable transmission is substantially reduced.

又、変速時に上記各トラニオン9a、9aを、上記トラクション部に作用する力の大きさ及び方向とは関係なく傾斜させる為、素早い変速動作を行なう場合には、上記トラクション部に無理な力が加わり、このトラクション部を構成する上記各面を傷める(これら各面が早期に疲労する)可能性がある。一方、これら各面を傷めない様に、上記変速動作を緩徐に行なうと、トロイダル型無段変速装置の利点の一つである、素早い変速動作を行なえなくなる。   Further, since the trunnions 9a and 9a are inclined regardless of the magnitude and direction of the force acting on the traction portion at the time of shifting, an unreasonable force is applied to the traction portion when a quick shifting operation is performed. There is a possibility that each of the surfaces constituting the traction portion may be damaged (these surfaces are fatigued early). On the other hand, if the above speed change operation is performed slowly so as not to damage each of these surfaces, a quick speed change operation, which is one of the advantages of the toroidal-type continuously variable transmission, cannot be performed.

更に、図17に示した従来構造の第1例にしても、図18〜22に示した従来構造の第2例にしても、構成各部材の弾性変形量の変化に拘らず、これら各ディスク1、1a、1b、6と上記各パワーローラ8、8の周面との接触状態を適正に維持する為、各パワーローラ8、8aを各ディスク1、1a、1b、6の軸方向に変位させる為の構造が複雑である。この為、この構造部分の部品製作、部品管理、組立作業が何れも面倒になり、コストが嵩む事が避けられない。特許文献4には、トラニオンの内側面と、パワーローラを回転自在に支持する為のスラスト玉軸受の外輪との間に直動型の転がり軸受を設ける事で、上記パワーローラの各ディスクの軸方向の変位を許容する構造が記載されている。この様な特許文献4に記載された構造にしても、同様の問題を生じる。   Furthermore, regardless of whether the first example of the conventional structure shown in FIG. 17 or the second example of the conventional structure shown in FIGS. 1, 1 a, 1 b, 6 and the peripheral surfaces of the power rollers 8, 8 are properly maintained, the power rollers 8, 8 a are displaced in the axial direction of the disks 1, 1 a, 1 b, 6. The structure for making it complex is complicated. For this reason, it is inevitable that the production of parts, the management of parts, and the assembly work of this structural part are complicated, and the cost is increased. In Patent Document 4, a linear motion type rolling bearing is provided between an inner surface of a trunnion and an outer ring of a thrust ball bearing for rotatably supporting the power roller, whereby the shaft of each disk of the power roller is provided. A structure that allows directional displacement is described. Even the structure described in Patent Document 4 has the same problem.

特開平3−74667号公報JP-A-3-74667 特開2001−165262号公報JP 2001-165262 A 独国特許出願公開第10246432号明細書(DE10246432A1)German Patent Application Publication No. 10246432 (DE10246432A1) 特開2003−294099号公報JP 2003-294099 A 青山元男著、「別冊ベストカー 赤バッジシリーズ245/クルマの最新メカがわかる本」、株式会社三推社/株式会社講談社、平成13年12月20日、p.92−93Motoo Aoyama, “Bessed Best Car Red Badge Series 245 / A book that understands the latest mechanics of cars”, Sangensha Co., Ltd./Kodansha Co., Ltd., December 20, 2001, p. 92-93 田中裕久著、「トロイダルCVT」、株式会社コロナ社、2000年7月13日Hirohisa Tanaka, “Toroidal CVT”, Corona Inc., July 13, 2000

本発明は、上述の様な事情に鑑み、少なくとも小型・軽量化、伝達効率向上、変速動作の迅速性確保、トラクション面の疲労抑制を高度に並立させる事ができるトロイダル型無段変速機の実現を目的としている。更に、必要に応じて、各パワーローラを各ディスクの軸方向に変位させて、構成各部材の弾性変形量の変化に拘らず、これら各パワーローラの周面とこれら各ディスクとの接触状態を適正に維持できる構造を、簡単で低コストに構成可能にする事を意図している。   In view of the circumstances as described above, the present invention realizes a toroidal continuously variable transmission that can at least highly reduce the size and weight, improve the transmission efficiency, ensure the speed of shifting operation, and suppress fatigue on the traction surface. It is an object. Furthermore, if necessary, each power roller is displaced in the axial direction of each disk, and the contact state between the peripheral surface of each power roller and each disk is changed regardless of the change in the amount of elastic deformation of each constituent member. It is intended to make it possible to construct a structure that can be properly maintained at a low cost.

本発明のトロイダル型無段変速機は、前述した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、少なくとも1対のディスクと、複数のトラニオンと、これら各トラニオンと同数のパワーローラと、同期手段と、変位駆動手段とを備える。
このうちの各ディスクは、それぞれが断面円弧形のトロイド曲面である互いの軸方向片側面同士を対向させた状態で、互いに同心に、相対回転を自在に支持されている。
又、上記各トラニオンは、軸方向に関して上記各ディスクの軸方向片側面同士の間位置の、これら各ディスクの回転方向に関して複数個所に、それぞれの両端部に互いに同心に設けられてこれら各ディスクの中心軸に対し捩れの位置にある傾転軸を中心とする揺動変位を自在に設けられている。
又、上記各パワーローラは、上記各トラニオンの中間部で上記各ディスクの径方向内側部分に、それぞれスラスト転がり軸受を介して回転自在に支持され、球状凸面としたそれぞれの周面を、上記各ディスクの軸方向片側面にそれぞれ当接させている。
又、上記同期手段は、上記各トラニオンの揺動角度を機械的に同期させる為のものである。
更に、上記変位駆動手段は、上記各トラニオンのうちの少なくとも1個のトラニオンを、当該トラニオンの両端部に設けた上記傾転軸を中心として揺動変位させる為のものである。
又、上記各スラスト転がり軸受は、上記各パワーローラの軸方向両端面のうちで上記各ディスクの径方向外側の端面に設けた内輪軌道と、上記各トラニオンの中間部に支持された外輪の軸方向両端面のうちで上記各ディスクの径方向内側の端面に設けた外輪軌道との間に、複数個の転動体を設けて成るものである。
特に、本発明のトロイダル型無段変速機に於いては、上記各スラスト転がり軸受を構成する外輪を上記各トラニオンに、これら各トラニオンの両端部に設けた上記各傾転軸の方向に対し5〜15度傾斜した方向に配設された傾斜軸を中心とする揺動変位を自在に支持している。そして、上記各パワーローラを上記各トラニオンに対し、上記傾斜軸を中心とする揺動変位を自在に支持している。
言い換えれば、上記各パワーローラの揺動中心軸を、上記各トラニオンの揺動中心軸に対し、5〜15度のキャスタ角を持たせた状態で設けている。
The toroidal continuously variable transmission according to the present invention includes at least one pair of discs, a plurality of trunnions, and the same number of power rollers as each of the trunnions, as in the previously known toroidal continuously variable transmissions. , Synchronization means and displacement drive means.
Each of these disks is supported concentrically and freely in relative rotation with the axial one side surfaces facing each other, each of which is a toroidal curved surface having an arcuate cross section.
Further, each trunnion is provided concentrically with each other at both ends in a plurality of locations in the axial direction between the one side surfaces of the respective discs with respect to the rotational direction of the respective discs. Oscillating displacement about the tilting axis that is twisted with respect to the central axis is freely provided.
Each of the power rollers is rotatably supported on a radially inner portion of each of the discs at an intermediate portion of each of the trunnions via a thrust rolling bearing. The disc is in contact with one side surface in the axial direction.
The synchronizing means is for mechanically synchronizing the swing angles of the trunnions.
Further, the displacement driving means is for oscillating and displacing at least one trunnion of the trunnions around the tilting shafts provided at both ends of the trunnion.
Each thrust rolling bearing includes an inner ring raceway provided on an end face of each power roller in an axial direction and an outer ring shaft supported by an intermediate part of each trunnion. A plurality of rolling elements are provided between the outer ring raceways provided on the end faces on the radial inner side of the respective disks among the both end faces in the direction.
In particular, in the toroidal type continuously variable transmission according to the present invention, the outer ring constituting each thrust rolling bearing is provided on each trunnion, and the direction of each tilt shaft provided at both ends of each trunnion is 5. Oscillating displacement about an inclination axis arranged in a direction inclined by ˜15 degrees is freely supported. And each said power roller is supported with respect to each said trunnion freely by the rocking displacement centering on the said inclination axis .
In other words, the oscillation center axis of each power roller is provided with a caster angle of 5 to 15 degrees with respect to the oscillation center axis of each trunnion.

上述の様な本発明のトロイダル型無段変速機を実施する場合に、好ましくは、請求項2に記載した発明の様に、上記同期手段を、上記各トラニオンの端部に設けた上記傾転軸に、この傾転軸と同期した傾転を自在に固定されたセクター歯車を含んで構成する。そして、上記各ディスクの回転方向に関して互いに隣り合うトラニオンの端部に設けたセクター歯車同士を互いに噛合させる。 When implementing the toroidal type continuously variable transmission of the present invention as described above, preferably, the tilting means provided with the synchronizing means at the end of each trunnion as in the invention described in claim 2. The shaft is configured to include a sector gear that is freely fixed to a tilt synchronized with the tilt shaft. Then, the sector gears provided at the ends of the trunnions adjacent to each other in the rotation direction of the disks are meshed with each other.

上述の様な本発明のトロイダル型無段変速機を実施する場合に好ましくは、請求項3に記載した発明の様に、上記各スラスト転がり軸受を構成する外輪の内側面中央部に支持軸を突設する。そして、この支持軸の周囲に各パワーローラを、ラジアルニードル軸受により回転自在に支持する。
そして、この様な請求項3に記載した発明を実施する場合に好ましくは、請求項4に記載した様に、上記各スラスト転がり軸受を構成する上記各外輪の外側面部分に上記各傾斜軸を、これら各外輪の直径方向に支持固定する。そして、これら各傾斜軸を上記各トラニオンに対し、上記各パワーローラで伝達する動力に見合うスラスト荷重に基づいて、軸方向の変位を可能に弾性支持する。この場合に、上記各パワーローラに最大伝達動力(最大伝達トルク)が加わった状態でも(各傾斜軸に最大伝達動力に見合うスラスト荷重が加わった状態でも)、上記各傾斜軸が軸方向に変位し切らない様にする{弾性支持する為の弾性材(例えば皿板ばね)が弾性変形し切らない様にする}。又、この様に各傾斜軸(延いては各パワーローラ)を弾性支持する事により、例えば取付位置(初期位置)のずれ等に基づいて上記各パワーローラで伝達するトルクに差が生じた場合に、このトルクの差に基づく上記スラスト荷重の違いに応じて当該傾斜軸を軸方向に変位させる。そして、上記トルクの差が低減する方向(各パワーローラで分担する伝達トルクが均等になる方向、取付位置のずれが低減する方向)に、上記各パワーローラを傾転させる(変速させる)。
When implementing the toroidal type continuously variable transmission of the present invention as described above, preferably, as in the invention described in claim 3 , a support shaft is provided at the center of the inner surface of the outer ring constituting each thrust rolling bearing. Project. Each power roller is rotatably supported by a radial needle bearing around the support shaft.
When the invention described in claim 3 is carried out, preferably, as described in claim 4 , the inclined shafts are provided on the outer surface portions of the outer rings constituting the thrust rolling bearings. These outer rings are supported and fixed in the diameter direction. Then, each of these inclined shafts is elastically supported so as to be capable of axial displacement based on a thrust load commensurate with the power transmitted by each of the power rollers to each of the trunnions. In this case, even when the maximum transmission power (maximum transmission torque) is applied to each of the power rollers (even when a thrust load corresponding to the maximum transmission power is applied to each inclined shaft), each of the inclined shafts is displaced in the axial direction. Do not cut all the way out {Make sure that the elastic material for elastic support (for example, a plate spring) does not break due to elastic deformation}. In addition, when each inclined shaft (and thus each power roller) is elastically supported in this way, for example, when a difference occurs in the torque transmitted by each power roller based on, for example, displacement of the mounting position (initial position). Further, the tilt axis is displaced in the axial direction according to the difference in the thrust load based on the difference in torque. Then, each power roller is tilted (shifted) in a direction in which the difference in torque is reduced (a direction in which transmission torque shared by each power roller is equalized, a direction in which the displacement of the mounting position is reduced).

又、上述した本発明を実施する場合に好ましくは、請求項5に記載した発明の様に、上記各トラニオンを、1対の傾転軸と、支持梁部とを備えたものとする。
これら両傾転軸は、これら各トラニオンの両端部に互いに同心に設けられたものとする。
又、上記支持梁部は、上記両傾転軸同士の間に存在する。そして、少なくとも上記各ディスクの径方向に関する内側の側面を、これら両傾転軸の中心軸と平行でこれら両傾転軸の中心軸よりも上記各ディスクの径方向に関して外側に存在する中心軸を有する、円筒状凸面とする。
又、上記各トラニオンの支持梁部と上記各スラスト転がり軸受を構成する外輪との間に、揺動ブロックを配置する。
この揺動ブロックは、外側面に設けられた部分円筒面状の凹部と上記支持梁部の円筒状凸面とを係合させる事により、上記各トラニオンに対し、上記各ディスクの軸方向に関する揺動変位を可能に支持する。
又、この場合に、例えば請求項6に記載した発明の様に、上記傾斜軸と上記揺動ブロックの外側面に設けた凹部とを、ラジアルニードル軸受を介して係合させる。
Further, preferably, when the above-described present invention is carried out, each trunnion is provided with a pair of tilting shafts and a supporting beam portion as in the invention described in claim 5 .
These two tilting shafts are provided concentrically with each other at both ends of each trunnion.
The support beam portion exists between the two tilting axes. Then, at least the inner side surface in the radial direction of each disc is parallel to the central axis of these two tilting shafts, and the central axis existing outside the central direction of these two tilting shafts in the radial direction of each of these discs. It has a cylindrical convex surface.
Further, a swing block is disposed between the support beam portion of each trunnion and the outer ring constituting each thrust rolling bearing.
This rocking block rocks the trunnions in the axial direction of the respective discs with respect to the respective trunnions by engaging the concave portions having a partial cylindrical surface provided on the outer surface with the cylindrical convex surfaces of the supporting beam portions. Support displacement possible.
In this case, for example , as in the sixth aspect of the present invention , the inclined shaft and the recess provided on the outer surface of the swing block are engaged via a radial needle bearing.

又、本発明を実施する場合に好ましくは、請求項7に記載した発明の様に、上記各トラニオンの傾転軸の仮想中心線と、各トラニオンに設けた傾斜軸の仮想中心線とを交差させる。言い換えれば、これら両仮想中心線を同一の仮想平面上に位置させる(捩れの関係とはしない)。又、上記各トラニオンの傾転軸の仮想中心と傾斜軸の仮想中心とを常に一致させる。 When the present invention is implemented, preferably, as in the invention described in claim 7 , the virtual center line of the tilt axis of each trunnion and the virtual center line of the tilt axis provided in each trunnion are intersected. Let In other words, both these virtual center lines are located on the same virtual plane (not in a torsional relationship). Further, the virtual center of the tilt axis of each trunnion and the virtual center of the tilt axis are always matched.

又、本発明を実施する場合に、例えば請求項8に記載した発明の様に、軸方向片側面同士を対向させた状態で、互いに同心に、相対回転を自在に支持されたディスクを、2対設ける。そして、これら2対4個のディスクのうちで軸方向両端に配置した2個の外側ディスクを、回転軸を介して互いに同期した回転を自在に組み合わせる。又、同じく軸方向中央部に配置した2個の内側ディスクを上記回転軸の周囲に、互いに同期した回転及びこの回転軸に対する相対回転を自在に設ける。更に、一方の対の外側ディスクと内側ディスクとの間に配置した複数個のトラニオンのうちの何れかのトラニオンを傾転軸を中心として揺動変位させる為の変位駆動手段と、他方の対の外側ディスクと内側ディスクとの間に配置した複数個のトラニオンのうちの何れかのトラニオンを傾転軸を中心として揺動変位させる為の変位駆動手段とを、互いに同期させる。 Further, when the present invention is carried out, for example, as in the invention described in claim 8 , two discs that are supported concentrically with each other in such a manner that one side surfaces in the axial direction are opposed to each other can be freely rotated. Provide a pair. Of these two to four discs, two outer discs arranged at both ends in the axial direction can be freely combined with each other through a rotating shaft in synchronization with each other. Similarly, two inner disks arranged in the central portion in the axial direction are provided around the rotating shaft so as to freely rotate in synchronization with each other and rotate relative to the rotating shaft. Further, a displacement driving means for swinging and displacing any one of the plurality of trunnions arranged between the outer disk and the inner disk of one pair about the tilt axis, and the other pair of trunnions Displacement drive means for oscillating and displacing any one of the trunnions arranged between the outer disk and the inner disk around the tilt axis is synchronized with each other.

上述の様な請求項8に記載した発明を実施する場合に、例えば請求項9に記載した発明の様に、上記1対の変位駆動手段を、送りねじ杆と、回転駆動手段と、第一の送りナットと、第二の送りナットと、伝達機構とを備えたものとする。
このうちの送りねじ杆は、上記各ディスクの中心軸と平行に配置され、軸方向片半部に順方向のねじを、軸方向他半部に逆方向のねじを、それぞれ設けたものとする。
又、上記回転駆動手段は、上記送りねじ杆を、両方向に回転駆動する。
又、上記第一の送りナットはこの送りねじ杆の軸方向片半部に、上記第二の送りナットは同じく軸方向他半部に、それぞれ螺合させる。
更に、上記伝達機構には、上記送りねじ杆の軸方向に関するこれら両送りナットの動きを、それぞれのトラニオンに伝達する役目を持たせる。
そして、上記送りねじ杆の回転に基づいて上記各トラニオンを、それぞれ傾転軸を中心として揺動変位させる。
尚、上述の請求項8〜9に記載した発明を実施する場合に、2個の内側ディスクは、互いに独立したものを結合しても良いが、請求項10に記載した発明の様に、軸方向両側面をトロイド曲面とした一体型のディスクとする事もできる。
When carrying out the invention described in claim 8 as described above, for example, as in the invention described in claim 9 , the pair of displacement drive means includes a feed screw rod, a rotation drive means, and a first drive The feed nut, the second feed nut, and the transmission mechanism are provided.
Of these, the feed screw 杆 is arranged in parallel with the central axis of each of the disks, and a forward screw is provided in one half of the axial direction, and a reverse screw is provided in the other half of the axial direction. .
The rotational driving means rotationally drives the feed screw 杆 in both directions.
The first feed nut is screwed to one half of the axial direction of the feed screw rod, and the second feed nut is screwed to the other half of the axial direction.
Further, the transmission mechanism has a function of transmitting the movements of the two feed nuts in the axial direction of the feed screw rod to the respective trunnions.
Then, each trunnion is oscillated and displaced about the tilt axis based on the rotation of the feed screw 杆.
When the inventions described in the above eighth to ninth aspects are carried out, the two inner discs may be combined with each other, but the shafts as in the invention described in the tenth aspect may be combined. It is also possible to make an integrated disc having toroidal curved surfaces on both sides.

上述の様に構成する本発明のトロイダル型無段変速機の変速比を変更する際には、変位駆動手段により何れかのトラニオンを揺動させ、各傾転軸を中心とする当該トラニオンの傾斜角度を、目標とする変速比に見合う角度とする。同時に、他のトラニオンの傾斜角度も、同期手段の働きにより、目標とする変速比に見合う角度とする。この際、上記各トラニオンの傾斜角度は、直ちに目標とする変速比に見合う角度に変更される。これに対して各パワーローラは、傾斜軸を中心として上記各トラニオンに対し揺動しつつ、そのままの位置に留まる傾向になる。この様な、上記傾斜軸を中心とする上記各パワーローラと上記各トラニオンとの揺動変位に伴って、これら各パワーローラが、各ディスクの回転方向に関して変位する。   When changing the gear ratio of the toroidal continuously variable transmission of the present invention configured as described above, any trunnion is swung by the displacement drive means, and the inclination of the trunnion about each tilting axis The angle is an angle commensurate with the target gear ratio. At the same time, the inclination angle of the other trunnions is set to an angle corresponding to the target gear ratio by the action of the synchronizing means. At this time, the inclination angle of each trunnion is immediately changed to an angle commensurate with the target gear ratio. On the other hand, each power roller tends to stay in its position while swinging with respect to each trunnion about the tilt axis. With such swinging displacement of the power rollers and the trunnions around the tilt axis, the power rollers are displaced with respect to the rotation direction of the disks.

この結果、前述の図17に示した従来構造の場合と同様に、上記各パワーローラの周面と上記各ディスクの軸方向片側面との接触部(トラクション部)の接線方向に作用する力の方向が変化し(サイドスリップが発生し)、上記各パワーローラが上記各傾斜軸を中心として揺動変位する。この様な、これら各傾斜軸を中心とするこれら各パワーローラの揺動変位は、これら各パワーローラの傾斜角度が、上記目標とする変速比に見合う角度になるまで行なわれる(目標とする変速比に見合う角度まで揺動してから停止する)。この様に各パワーローラが停止した状態で、これら各パワーローラと上記各トラニオンとの位置関係が、変速動作開始以前と同じ、中立状態となる。要するに、本発明のトロイダル型無段変速機により変速動作を行なう際には、先ず、上記各トラニオンの傾斜角度が目標とする変速比に見合う角度に変化する。次いで、これら各トラニオンの揺動変位を追う様にして、上記各パワーローラが揺動変位し、これら各パワーローラの傾斜角度が目標とする変速比に見合う角度になる。   As a result, as in the case of the conventional structure shown in FIG. 17, the force acting in the tangential direction of the contact portion (traction portion) between the peripheral surface of each power roller and one axial side surface of each disk is determined. The direction changes (side slip occurs), and the power rollers are oscillated and displaced about the inclined axes. Such oscillating displacement of the power rollers about the tilt axes is performed until the tilt angle of the power rollers reaches an angle corresponding to the target gear ratio (target shift speed). Swing to an angle commensurate with the ratio and then stop). When the power rollers are stopped in this manner, the positional relationship between the power rollers and the trunnions is in a neutral state, which is the same as before the shift operation is started. In short, when a speed change operation is performed by the toroidal type continuously variable transmission of the present invention, first, the inclination angle of each trunnion changes to an angle corresponding to the target speed ratio. Next, the power rollers are oscillated and displaced so as to follow the oscillating displacements of the trunnions, and the inclination angles of the power rollers become angles suitable for the target gear ratio.

上述の様に本発明のトロイダル型無段変速機は、トラニオンの傾斜角度を目標とする変速比に見合う角度にする事で、変速動作を開始させるが、このトラニオンの傾斜角度を変える動作は、変速比変更の為のきっかけに過ぎない。即ち、前述の図18〜19に示した従来構造の第2例とは異なり、上記変速動作に伴って上記各パワーローラを、トラクション部に作用する力の大きさ及び方向とは関係なく、傾斜させる事はない。従って、上記各トラニオンを傾斜させる為の変位駆動手段の出力は小さくて済み、この変位駆動手段を含むトロイダル型無段変速機の小型・軽量化を図れる。又、この変位駆動手段により上記各トラニオンを揺動変位させる為に要するエネルギが少なくて済む為、トロイダル型無段変速機のシステム全体として考えた場合の伝達効率を向上させる事ができる。   As described above, the toroidal continuously variable transmission according to the present invention starts the shift operation by setting the tilt angle of the trunnion to an angle that matches the target gear ratio, and the operation of changing the tilt angle of the trunnion is as follows. It is just a trigger for changing the gear ratio. That is, unlike the above-described second example of the conventional structure shown in FIGS. 18 to 19, the power rollers are inclined according to the speed change operation regardless of the magnitude and direction of the force acting on the traction portion. There is nothing to do. Therefore, the output of the displacement driving means for inclining each trunnion is small, and the toroidal continuously variable transmission including the displacement driving means can be reduced in size and weight. In addition, since less energy is required to swing and displace each trunnion by the displacement driving means, the transmission efficiency can be improved when the entire toroidal continuously variable transmission system is considered.

更に、目標とする変速比を実現する為に、上記各パワーローラの傾斜角度を変更する為の力は、前述の図17に示した従来構造の第1例の場合と同様に、トラクション部に発生するサイドスリップを利用する。このサイドスリップを利用した変速動作は、上記従来構造の第2例とは異なり、無理なく行なわれる。従って、変速動作を迅速に行なっても、トラクション部を構成する各面に有害な力が作用する事が殆どない。この為、変速動作の迅速性確保とトラクション面の疲労抑制とを高次元で両立させられる。   Further, in order to realize the target gear ratio, the force for changing the inclination angle of each power roller is applied to the traction portion as in the first example of the conventional structure shown in FIG. Use the side slip that occurs. The speed change operation utilizing the side slip is performed without difficulty unlike the second example of the conventional structure. Therefore, even if the speed change operation is performed quickly, harmful force hardly acts on each surface constituting the traction portion. For this reason, it is possible to achieve a high level of both promptness of speed change operation and suppression of fatigue on the traction surface.

尚、本発明のトロイダル型無段変速機による変速動作の速度は、上記変位駆動手段により上記何れかのトラニオンの傾斜角度を変更する速度を変える事で、任意に調節できる。即ち、前述の図17に示した従来構造の第1例で周知の様に、パワーローラを各ディスクの回転方向にずらせる量を多くする程、トラクション部に生じるサイドスリップが大きくなり、変速動作の速度が速くなる。一方、本発明のトロイダル型無段変速機の場合には、前記傾斜軸を中心とする、上記各トラニオンと上記各パワーローラとの揺動変位量に比例して、上記各ディスクの回転方向に関するこれら各パワーローラのずれ量が多くなる。そこで、速い変速動作が必要な場合には上記変位駆動手段により上記各トラニオンの傾斜角度を変更する速度を速くし、変速動作を遅くする場合には、この傾斜角度を変更する速度を遅くする。遅い変速動作で大きな変速比変更を行なう際には、上記変位駆動手段及び同期手段により上記各トラニオンの傾斜角度を緩徐に変更すれば、上記各パワーローラがこれら各トラニオンの動きを少しだけ遅れた状態で追いかける様にして、揺動変位する。   Note that the speed of the speed change operation by the toroidal type continuously variable transmission of the present invention can be arbitrarily adjusted by changing the speed at which the inclination angle of any of the trunnions is changed by the displacement driving means. That is, as is well known in the first example of the conventional structure shown in FIG. 17, the side slip generated in the traction portion increases as the amount of shifting the power roller in the rotational direction of each disk increases. The speed of On the other hand, in the case of the toroidal continuously variable transmission according to the present invention, the rotation direction of each disk is proportional to the amount of swing displacement between each trunnion and each power roller, with the tilt axis as the center. The amount of deviation of each of these power rollers increases. Therefore, when a fast shifting operation is necessary, the speed for changing the inclination angle of each trunnion is increased by the displacement driving means, and when the shifting operation is delayed, the changing speed of the inclination angle is decreased. When a large gear ratio change is performed by a slow speed change operation, if the inclination angle of each trunnion is changed slowly by the displacement driving means and the synchronization means, the power rollers slightly delay the movement of each trunnion. Swing and displace as if chasing in the state.

又、本発明のトロイダル型無段変速機の場合には、上記各パワーローラをスラスト転がり軸受により支持し、これら各スラスト転がり軸受を構成する各外輪を上記傾斜軸を中心とする揺動変位を可能に支持しているので、上記各パワーローラの回転及び揺動変位を円滑に行なわせる事ができる。
又、本発明を実施する場合に、請求項2に記載した発明の様に、上記同期手段をセクター歯車を含んで構成すれば、この同期手段を小型且つ軽量に構成できる。
In the case of the toroidal type continuously variable transmission according to the present invention, the power rollers are supported by thrust rolling bearings, and the outer rings constituting the thrust rolling bearings are oscillated and displaced around the inclined shaft. Since the power rollers are supported as possible, the power rollers can be smoothly rotated and displaced.
When the present invention is implemented, if the synchronizing means includes a sector gear as in the invention described in claim 2, the synchronizing means can be made small and light .

又、本発明を実施する場合に、請求項3に記載した発明の様に、上記各スラスト転がり軸受を構成する外輪の内側面中央部に突設した支持軸の周囲に上記各パワーローラを、ラジアルニードル軸受により回転自在に支持すれば、動力伝達に伴ってこれら各パワーローラに加わるラジアル荷重を効率良く支承できる。
そして、この様な請求項3に記載した発明を実施する場合に、請求項4に記載した発明の様に、各傾斜軸を上記各トラニオンに対し弾性支持すれば、前記各ディスクの回転方向に関する、上記各パワーローラの取付位置が多少ずれた場合にも、このずれを或る程度吸収できる。そして、一部のパワーローラが過大な動力を伝達し、当該パワーローラの耐久性が損なわれる事を防止できる。
Further, when carrying out the present invention, as in the invention described in claim 3 , the power rollers are arranged around the support shaft protruding from the center of the inner surface of the outer ring constituting the thrust rolling bearing. If it is supported rotatably by a radial needle bearing, the radial load applied to each of these power rollers as power is transmitted can be efficiently supported.
When carrying out the invention described in such claim 3, as in the invention described in claim 4, if the respective tilt axis by the elastic support to the trunnions, associated with the direction of rotation of the respective disc Even when the mounting positions of the power rollers are slightly deviated, this deviation can be absorbed to some extent. And it can prevent that some power rollers transmit excessive motive power and the durability of the said power roller is impaired.

又、上述した本発明を実施する場合に、請求項5に記載した発明の様に各トラニオンとして、1対の傾転軸と支持梁部とを備えたものを使用すれば、上記各パワーローラを各ディスクの軸方向に変位させて、構成各部材の弾性変形量の変化に拘らず、これら各パワーローラの周面とこれら各ディスクとの接触状態を適正に維持できる構造を、簡単で低コストに構成できる。
即ち、トロイダル型無段変速機の運転時に、上記各ディスク、並びに、各パワーローラ等の弾性変形に基づき、これら各パワーローラをこれら各ディスクの軸方向に変位させる必要が生じると、これら各パワーローラを回転自在に支持している各スラスト転がり軸受の外輪が、揺動ブロックの外側面に設けた部分円筒面状の凹部と支持梁部の円筒状凸面との係合部を中心として揺動変位する。この揺動変位に基づき、上記各パワーローラの周面のうちで、上記各ディスクの軸方向片側面と転がり接触する部分が、これら各ディスクの軸方向に変位し、上記接触状態を適正に維持する。上記円筒状凸面の中心軸は、変速動作の際に各トラニオンの揺動中心となる傾転軸の中心軸よりも、上記各ディスクの径方向に関して外側に存在する。従って、上記円筒状凸面の中心軸を中心とする揺動変位の揺動半径は、上記変速動作の際の揺動半径よりも大きく、各ディスク同士の間の変速比の変動に及ぼす影響は少ない(無視できるか、容易に修正できる範囲に留まる)。
Further, when the above-described present invention is carried out, if each trunnion having a pair of tilting shafts and supporting beam portions is used as in the invention described in claim 5 , each of the power rollers The structure in which the contact state between the peripheral surface of each power roller and each disk can be properly maintained regardless of the change in the amount of elastic deformation of each constituent member by simply displacing the disk in the axial direction of each disk. Cost can be configured.
That is, when it is necessary to displace the power rollers in the axial direction of the disks based on the elastic deformation of the disks and the power rollers during the operation of the toroidal continuously variable transmission, The outer ring of each thrust rolling bearing that rotatably supports the roller swings around the engaging portion between the concave portion of the cylindrical surface provided on the outer surface of the swing block and the cylindrical convex surface of the support beam. Displace. Based on this swing displacement, the portion of the peripheral surface of each power roller that is in rolling contact with one axial side surface of each disk is displaced in the axial direction of each disk, and the contact state is maintained appropriately. To do. The central axis of the cylindrical convex surface is present on the outer side in the radial direction of each disk with respect to the central axis of the tilting axis that becomes the center of oscillation of each trunnion during the shifting operation. Therefore, the rocking radius of the rocking displacement centered on the central axis of the cylindrical convex surface is larger than the rocking radius at the time of the speed change operation, and has little influence on the change in the gear ratio between the disks. (It can be ignored or easily corrected.)

上述の様に接触状態を適正に維持する為に必要とされる、上記凹部と円筒状凸面との加工は容易であり、又、別途特殊な部品が必要になる事もない。この為、簡単で低コストに構成できる。
又、請求項6に記載した発明の様に、上記傾斜軸と上記揺動ブロックの外側面に設けた凹部とをラジアルニードル軸受を介して係合させれば、前述した様な、本発明の構造による変速動作を、より円滑に行なわせる事ができる。この場合に、上記ラジアルニードル軸受により上記揺動ブロックと上記傾斜軸との揺動変位に対する抵抗を小さくする事で、変速に必要な力を低減でき、例えば各トラニオンを傾転軸を中心に揺動させる為の変位駆動手段、回転駆動手段、同期手段{例えはセクタ歯車、送りねじ(ボールねじ)、アクチュエータ(電動モータ)等}の小型化を図れる。
As described above, it is easy to process the concave portion and the cylindrical convex surface, which are required to maintain the contact state properly, and no special parts are required. For this reason, it can be configured simply and at low cost.
Further, as in the invention described in claim 6 , if the inclined shaft and the concave portion provided on the outer surface of the rocking block are engaged via the radial needle bearing, the above-described aspect of the present invention is achieved. The speed change operation by the structure can be performed more smoothly. In this case, the radial needle bearing reduces the resistance against the rocking displacement between the rocking block and the tilt shaft, so that the force required for shifting can be reduced. For example, each trunnion is swung around the tilt shaft. It is possible to reduce the size of the displacement driving means, rotational driving means, and synchronizing means {for example, sector gears, feed screws (ball screws), actuators (electric motors), etc.} for moving them.

又、本発明を実施する場合に、請求項7に記載した発明の様に、上記各トラニオンの傾転軸の仮想中心線と、各トラニオンに設けた傾斜軸の仮想中心線とを交差させれば、変速動作時に前記各パワーローラの周面を、ほぼ前記各ディスクの軸方向片側面に沿って変位させる事ができる。この為、これら各パワーローラの周面と各ディスクの軸方向片側面との転がり接触部であるトラクション部を円滑に変位させて、変速動作を安定させる事ができる。 When the present invention is implemented, the virtual center line of the tilt axis of each trunnion and the virtual center line of the tilt axis provided in each trunnion can be crossed as in the invention described in claim 7. For example, during the speed change operation, the peripheral surface of each power roller can be displaced substantially along one axial side surface of each disk. For this reason, the speed change operation can be stabilized by smoothly displacing the traction portion, which is a rolling contact portion between the peripheral surface of each power roller and one axial side surface of each disk.

又、本発明を実施する場合に、請求項8に記載した発明の様に、ディスクを2対設ける(ダブルキャビティ型とする)と共に1対の変位駆動手段とを互いに同期させれば、大きな動力を伝達可能な構造で、円滑な変速動作を行なわせる事ができる。
この様な請求項8に記載した発明を実施する場合に、例えば請求項9に記載した発明の様に、上記1対の変位駆動手段を、送りねじ杆と回転駆動手段と第一、第二の送りナットと伝達機構とを備えた構造とすれば、簡単且つ小型・軽量に構成できる構造で、各キャビティに設けた各パワーローラの揺動変位を確実に同期させる事ができる。
尚、上述の請求項8〜9に記載した発明の構造を実施する場合に、請求項10に示した発明の様に、上記2個の内側ディスクを一体型のディスクとすれば、ダブルキャビティ型の構造の小型・軽量化を図れる。
Further, when the present invention is implemented, if two pairs of disks are provided (double cavity type) and a pair of displacement drive means are synchronized with each other as in the invention described in claim 8 , a large amount of power can be obtained. Can transmit a smooth shift operation.
When carrying out the invention described in claim 8 as described above, for example, as in the invention described in claim 9 , the pair of displacement driving means is divided into a feed screw rod, a rotation driving means, a first and a second. If the structure is provided with a feed nut and a transmission mechanism, the structure can be configured simply, small and light, and the oscillation displacement of each power roller provided in each cavity can be reliably synchronized.
When the structure of the invention described in claims 8 to 9 described above is carried out, if the two inner disks are integrated as in the invention shown in claim 10 , a double cavity type The structure can be reduced in size and weight.

図1〜16は、総ての請求項に対応する、本発明の実施の形態の1例を示している。本例のトロイダル型無段変速機は、図1〜2に示す様に、入力回転軸2の両端部に1対の入力側ディスク1a、1bを、それぞれがトロイド曲面である入力側側面3、3を互いに対向させた状態で、互いに同心に設けている。これら両入力側ディスク1a、1bのうちの一方(図1〜2の左方)の入力側ディスク1aは上記入力回転軸2の一端部にスプライン係合させ、抑えねじ筒33により、この入力回転軸2からの抜け止めを図っている。これに対して、他方(図1〜2の右方)の入力側ディスク1bは、上記入力回転軸2の他端部に、ボールスプライン34を介して支持すると共に、油圧式の押圧装置12aにより、上記一方の入力側ディスク1aに向け押圧自在としている。更に、上記一方の入力側ディスク1aの外側面に入力歯車35を、この入力側ディスク1aと同心に設けている。トロイダル型無段変速機の運転時には、上記押圧装置12aに油圧を導入して、上記両入力側ディスク1a、1bに互いに近付く方向の力を付与しつつ、上記入力歯車35及び上記入力回転軸2を介してこれら両入力側ディスク1a、1bを、互いに同期して回転させる。   1 to 16 show an example of an embodiment of the present invention corresponding to all claims. As shown in FIGS. 1 and 2, the toroidal type continuously variable transmission of this example includes a pair of input side disks 1a and 1b at both ends of the input rotary shaft 2, and an input side surface 3 each of which is a toroidal curved surface. 3 are arranged concentrically with each other facing each other. One of the input side discs 1a and 1b (left side in FIGS. 1 and 2) is spline-engaged with one end portion of the input rotary shaft 2, and this input rotation is performed by a holding screw cylinder 33. It is intended to prevent the shaft 2 from coming off. On the other hand, the other input side disk 1b (on the right side in FIGS. 1 and 2) is supported on the other end portion of the input rotary shaft 2 via a ball spline 34, and also by a hydraulic pressing device 12a. The one input side disk 1a can be pressed freely. Further, an input gear 35 is provided concentrically with the input side disk 1a on the outer surface of the one input side disk 1a. During operation of the toroidal-type continuously variable transmission, the input gear 35 and the input rotary shaft 2 are introduced while introducing hydraulic pressure to the pressing device 12a to apply a force in the direction toward the input disks 1a and 1b. These two input-side disks 1a and 1b are rotated in synchronization with each other.

又、上記入力回転軸2の中間部周囲に一体型の出力側ディスク6aを、この入力回転軸2に対する相対回転を自在に設けている。この出力側ディスク6aは、軸方向両側面を、それぞれがトロイド曲面である出力側側面7、7としたもので、中心孔36に上記入力回転軸2の中間部を、緩く挿通している。又、上記出力側ディスク6aの外周縁部には出力歯車37を設けて、上記トロイダル型無段変速機の運転時に、この出力側ディスク6aから動力を取り出せる様にしている。この様な出力側ディスク6aは、図15にその全体を示す様な支持フレーム38に、1対のスラスト転がり軸受39、39により、回転自在に支持している。尚、これら両スラスト転がり軸受39、39は、スラストアンギュラ型の玉軸受等、スラスト荷重の他、ラジアル荷重も支承可能なものを使用する。又、上記入力回転軸2の中間部2個所位置に設けたラジアルニードル軸受40、40により、この入力回転軸2を上記支持フレーム38に対し、回転自在に支持している。   Further, an integrated output side disk 6 a is provided around the intermediate portion of the input rotary shaft 2 so as to be freely rotatable relative to the input rotary shaft 2. The output side disk 6a has both side surfaces in the axial direction as output side surfaces 7 and 7 each having a toroidal curved surface, and the intermediate portion of the input rotary shaft 2 is loosely inserted into the center hole 36. Further, an output gear 37 is provided on the outer peripheral edge of the output side disk 6a so that power can be taken out from the output side disk 6a during operation of the toroidal type continuously variable transmission. Such an output side disk 6a is rotatably supported by a pair of thrust rolling bearings 39, 39 on a support frame 38 as shown in its entirety in FIG. These thrust rolling bearings 39 and 39 are thrust angular ball bearings or the like that can support a radial load in addition to a thrust load. Further, the input rotary shaft 2 is rotatably supported with respect to the support frame 38 by radial needle bearings 40, 40 provided at two positions of the intermediate portion of the input rotary shaft 2.

上記両入力側ディスク1a、1bの入力側側面3、3と、上記出力側ディスク6aの出力側側面7、7との間部分(1対のキャビティ部分)には、それぞれ図3〜14に示す様なパワーローラユニット41、41を、各キャビティ毎に複数個ずつ(図示の例では3個ずつ合計6個)配置している。これら各パワーローラユニット41、41は、それぞれ、トラニオン9bと、揺動ブロック42と、スラスト転がり軸受43と、パワーローラ8bとを備える。   The portions between the input side surfaces 3 and 3 of both the input side disks 1a and 1b and the output side surfaces 7 and 7 of the output side disk 6a (a pair of cavity portions) are shown in FIGS. A plurality of such power roller units 41 and 41 are arranged for each cavity (three in the illustrated example, a total of six). Each of these power roller units 41, 41 includes a trunnion 9b, a swing block 42, a thrust rolling bearing 43, and a power roller 8b.

このうちのトラニオン9bは、両端部に互いに同心に設けられた1対の傾転軸15、15と、これら両傾転軸15、15同士の間に存在する支持梁部44とを備える。この支持梁部44は、図11〜14に示す様に、少なくとも上記入力側、出力側各ディスク1a、1b、6aの径方向(例えば図3、4、6〜14の上下方向)に関する内側(例えば図7、9、11、13の上側、図8、10、12、14の下側)の側面を、円筒状凸面45としている。この円筒状凸面45の中心軸イは、図7に示す様に、上記両傾転軸15、15の中心軸ロと平行で、この傾転軸15、15の中心軸ロよりも、上記各ディスク1a、1b、6aの径方向に関して外側(例えば図7、9、11、13の下側、図8、10、12、14の上側)に存在する。   Of these, the trunnion 9b includes a pair of tilting shafts 15 and 15 provided concentrically at both ends, and a support beam portion 44 existing between the two tilting shafts 15 and 15. As shown in FIGS. 11 to 14, the support beam portion 44 has at least an inner side (for example, a vertical direction in FIGS. 3, 4, and 6 to 14) in the radial direction of the input side and output side disks 1 a, 1 b, and 6 a ( For example, the cylindrical convex surface 45 is formed on the side surfaces of the upper side of FIGS. 7, 9, 11, and 13 and the lower side of FIGS. As shown in FIG. 7, the central axis A of the cylindrical convex surface 45 is parallel to the central axes B of the two tilting axes 15, 15, and more than the central axes B of the tilting axes 15, 15. It exists outside (for example, the lower side of FIGS. 7, 9, 11, 13 and the upper side of FIGS. 8, 10, 12, 14) in the radial direction of the disks 1a, 1b, 6a.

又、上記揺動ブロック42の外側面に、例えば図11〜14に示す様に、部分円筒面状の凹部46を、この外側面を径方向に横切る状態で設けている。そして、この凹部46と、上記支持梁部44の円筒状凸面45とを係合させて、上記トラニオン9bに対し上記揺動ブロック42を、上記入力側、出力側各ディスク1a、1b、6aの軸方向に関する揺動変位を可能に支持している。尚、本例の場合には、この凹部46の軸方向両端部の断面形状の曲率半径と上記円筒状凸面45の断面形状の曲率半径とを一致させて、これら凹部46の軸方向両端部と円筒状凸面45とを、図13〜14に示す様に、直接当接させている。トロイダル型無段変速機の運転時に上記揺動ブロック42には、前記パワーローラ8bから前記スラスト転がり軸受43を介して、大きなスラスト荷重が加わる。従って、上記揺動ブロック42は上記支持梁部44に対し、軽い力で揺動変位する事はないが、或る程度大きな力が加わると揺動変位する。又、図示の例では、上記凹部46の軸方向中央部の断面形状の曲率半径を、上記円筒状凸面45の断面形状の曲率半径よりも大きくしている。従って、この円筒状凸面45の軸方向中央部と上記凹部46の軸方向中央部との間には、図7〜12に示す様に、半円筒状の隙間空間47が存在する。この隙間空間47は、上記トラニオン9bと上記揺動ブロック42との揺動変位に拘らず、このトラニオン9bから前記スラスト転がり軸受43側に潤滑油を供給し続ける為の潤滑油通路としての役目を有する。   Further, as shown in FIGS. 11 to 14, for example, a concave portion 46 having a partial cylindrical surface is provided on the outer surface of the rocking block 42 so as to cross the outer surface in the radial direction. Then, by engaging this concave portion 46 with the cylindrical convex surface 45 of the support beam portion 44, the rocking block 42 is moved to the trunnion 9b so that the input side and output side disks 1a, 1b, 6a The swing displacement in the axial direction is supported. In the case of this example, the curvature radii of the cross-sectional shape of both end portions in the axial direction of the concave portion 46 and the curvature radii of the cross-sectional shape of the cylindrical convex surface 45 are made to coincide with each other. The cylindrical convex surface 45 is brought into direct contact as shown in FIGS. During operation of the toroidal continuously variable transmission, a large thrust load is applied to the swing block 42 from the power roller 8b via the thrust rolling bearing 43. Therefore, the rocking block 42 is not rocked and displaced with a light force with respect to the support beam portion 44, but is rocked and displaced when a certain large force is applied. In the illustrated example, the radius of curvature of the cross-sectional shape of the central portion in the axial direction of the concave portion 46 is made larger than the radius of curvature of the cross-sectional shape of the cylindrical convex surface 45. Accordingly, a semi-cylindrical gap space 47 exists between the axial central portion of the cylindrical convex surface 45 and the axial central portion of the concave portion 46 as shown in FIGS. The gap space 47 serves as a lubricating oil passage for continuously supplying the lubricating oil from the trunnion 9b to the thrust rolling bearing 43 side regardless of the rocking displacement of the trunnion 9b and the rocking block 42. Have.

上記パワーローラ8bは上記揺動ブロック42の内側面に、前記スラスト転がり軸受43により、回転自在に支持している。又、このスラスト転がり軸受43を構成する外輪48は上記揺動ブロック42の内側面(前記各ディスク1a、1b、6aの径方向内側の側面)に、図13〜14に示す様に、傾斜軸49を中心とする揺動変位を自在に支持している。従って、上記パワーローラ8bは上記揺動ブロック42の内側面に、揺動及び回転自在に支持されている。図示の例では、上記スラスト転がり軸受43は、アンギュラ型の玉軸受で、図7〜14に示す様に、上記パワーローラ8bの外側面(前記各ディスク1a、1b、6aの径方向外側の側面)に設けた内輪軌道50と、上記外輪48の内側面に設けた外輪軌道51との間に、それぞれが転動体である複数個の玉52、52を、90度から外れた接触角を付与した状態で設けて成る。又、図7〜12に示す様に、上記外輪48の内側面中央部に支持軸53を突設して、この支持軸53の周囲に上記パワーローラ8bを、ラジアルニードル軸受54により回転自在に支持している。この構成によりこのパワーローラ8bを上記外輪48に対し、スラスト、ラジアル、両方向に関して、大きな剛性を確保した状態で回転自在に支持している。   The power roller 8 b is rotatably supported by the thrust rolling bearing 43 on the inner surface of the swing block 42. Further, the outer ring 48 constituting the thrust rolling bearing 43 is arranged on an inner surface of the swing block 42 (a radially inner side surface of each of the disks 1a, 1b, 6a), as shown in FIGS. The rocking displacement centering on 49 is supported freely. Therefore, the power roller 8b is supported on the inner surface of the swing block 42 so as to be swingable and rotatable. In the illustrated example, the thrust rolling bearing 43 is an angular ball bearing. As shown in FIGS. 7 to 14, the outer surface of the power roller 8b (the side surface on the radially outer side of each of the disks 1a, 1b, 6a). Between the inner ring raceway 50 provided on the outer ring 48 and the outer ring raceway 51 provided on the inner side surface of the outer ring 48, a plurality of balls 52, 52, each of which is a rolling element, are provided with contact angles deviating from 90 degrees. It is provided in the state. Further, as shown in FIGS. 7 to 12, a support shaft 53 protrudes from the center of the inner surface of the outer ring 48, and the power roller 8 b can be rotated around the support shaft 53 by a radial needle bearing 54. I support it. With this configuration, the power roller 8b is rotatably supported with respect to the outer ring 48 in a state where a large rigidity is ensured in the thrust, radial, and both directions.

上記傾斜軸49は、図7〜14に示す様に、上記外輪48の外側面に、この外輪48の径方向に、且つ、前記両傾転軸15、15の中心軸ロに対し傾斜した状態で配置している。即ち、上記傾斜軸49は、上記外輪48の外側面に形成した凹部55に嵌合固定している。この外輪48の外側面中央部には、図7〜12に示す様に、アーチ状の抑え部56を、この凹部55を跨ぐ状態で形成している。上記傾斜軸49は、その内半部をこの凹部55に内嵌した状態でその軸方向中間部をこの凹部55と上記抑え部56との間に嵌合する事で、上記外輪48の外側面に支持固定している。又、この状態で、給油パイプ57を、上記抑え部56と上記傾斜軸49と上記外輪48とに挿通して、これら傾斜軸49が上記凹部55から抜け出ない様にしている。この様にして、この傾斜軸49を上記外輪48に結合固定した状態で、この傾斜軸49の中心軸ハは、図16に示す様に、上記両傾転軸15、15の中心軸ロに対し、所定角度α(5〜15度、図示の例では10度)だけ傾斜する。尚、これら両傾転軸15、15の中心軸ロと上記傾斜軸49の中心軸ハとは、同一の仮想平面上に位置する(これら両中心軸ロ、ハが互いに交差する)。 As shown in FIGS. 7 to 14, the inclined shaft 49 is inclined on the outer surface of the outer ring 48 in the radial direction of the outer ring 48 and with respect to the central axis B of the both inclined shafts 15, 15. It is arranged with. That is, the inclined shaft 49 is fitted and fixed to a recess 55 formed on the outer surface of the outer ring 48. As shown in FIGS. 7 to 12, an arch-shaped restraining portion 56 is formed at the central portion of the outer surface of the outer ring 48 so as to straddle the concave portion 55. The inclined shaft 49 has its inner half fitted in the recess 55 and its axial intermediate portion is fitted between the recess 55 and the holding portion 56 so that the outer surface of the outer ring 48 is fitted. It is fixed to support. In this state, the oil supply pipe 57 is inserted into the holding portion 56, the inclined shaft 49 and the outer ring 48 so that the inclined shaft 49 does not come out of the recess 55. In this manner, with the inclined shaft 49 coupled and fixed to the outer ring 48, the central axis C of the inclined shaft 49 is aligned with the central axes B of the two inclined shafts 15 and 15, as shown in FIG. On the other hand, it is inclined by a predetermined angle α (5 to 15 degrees, 10 degrees in the illustrated example). Note that the center axis B of the two tilt axes 15 and 15 and the center axis C of the tilt axis 49 are located on the same virtual plane (the center axes B and C intersect each other).

上記揺動ブロック42の内側面と上記外輪48の外側面との間隔は、図11〜14から明らかな通り、図11〜12に示した上記傾斜軸49の軸方向中央部及び図13〜14に示した軸方向両端部の何れの部分でも、この傾斜軸49から離れる程広くなる。又、この傾斜軸49の軸方向両端部と、上記揺動ブロック42の内側面でこの傾斜軸49の軸方向両端部に対向する部分に形成した断面半円弧状の凹部58、58とを、ラジアルニードル軸受59、59を介して係合させている。この構成により上記外輪48を上記揺動ブロック42に対し、前記トラニオン9bの中間部に設けた上記傾斜軸49を中心として、軽い力での揺動変位を可能に支持している。本例の場合には、この様な構成で、上記傾斜軸49に対し上記外輪48を揺動変位し易くしている。従って、上記揺動ブロック42が前記支持梁部44に対して揺動変位する事に対する抵抗は、この揺動ブロック42に対し上記外輪48及び前記パワーローラ8bが変位する事に対する抵抗よりも、遥かに大きい。但し、これら両抵抗が同じでも、本例の場合と同様の変速動作を行なえる。この理由は、上記トラニオン9bの傾転軸15、15の中心と上記傾斜軸49の中心とが一致しており(同心であり)、このトラニオン9bを傾転軸15、15を中心に揺動させた場合に、上記支持梁部44と揺動ブロック42とを揺動変位させる為のモーメントに比べて、この揺動ブロック42と上記外輪48及びパワーローラ8bとを揺動変位させる為のモーメントが大きくなる為である。 The distance between the inner surface of the rocking block 42 and the outer surface of the outer ring 48 is, as is apparent from FIGS. 11 to 14, the axial center portion of the inclined shaft 49 shown in FIGS. 11 to 12 and FIGS. Any part of both axial ends shown in FIG. 6 becomes wider as the distance from the inclined shaft 49 increases. Further, both end portions in the axial direction of the inclined shaft 49 and concave portions 58 and 58 having a semicircular cross section formed in the inner surface of the swing block 42 at portions facing the both end portions in the axial direction of the inclined shaft 49, The radial needle bearings 59 and 59 are engaged with each other. With this configuration, the outer ring 48 is supported with respect to the swing block 42 so as to be able to swing and displace with a light force around the inclined shaft 49 provided in the intermediate portion of the trunnion 9b. In the case of this example, with such a configuration, the outer ring 48 is easily oscillated and displaced with respect to the inclined shaft 49. Therefore, the resistance against the displacement of the swing block 42 relative to the support beam portion 44 is far greater than the resistance against the displacement of the outer ring 48 and the power roller 8b relative to the swing block 42. Big. However, even if these resistances are the same, the same speed change operation as in this example can be performed. This is because the center of the tilt shafts 15 and 15 of the trunnion 9b coincides with the center of the tilt shaft 49 (concentric), and the trunnion 9b is swung around the tilt shafts 15 and 15. In this case, a moment for swinging and displacing the swing block 42, the outer ring 48 and the power roller 8b is compared with a moment for swinging and shifting the support beam portion 44 and the swing block 42. This is because of the increase.

又、本例の場合には、前述した様に、上記外輪48の外側面に上記傾斜軸49を、前記給油パイプ57により、この外輪48の径方向の変位を阻止した状態で組み付けると共に、この傾斜軸49を上記トラニオン9bの内側面に、大きな力が作用した場合に、前記各傾転軸15、15の軸方向の変位を可能に支持している。この為に本例の場合には、上記トラニオン9bの一部で上記支持梁部44と上記1対の傾転軸15、15とを連続させる折れ曲がり部60、60の互いに対向する内面と上記傾斜軸49の軸方向両端面との間に、それぞれ鋼球61、61と皿板ばね62、62とを、上記両内面側から順番に、互いに直列に設けている。これら各皿板ばね62、62の弾力は、トロイダル型無段変速機の運転時に、前記各ディスク1a、1b、6aの側面3、7から前記パワーローラ8bを介して上記トラニオン9bに加わる、所謂2Ftと呼ばれる力でも撓み切らない程度に、十分に大きくしている。逆に言えば、上記傾斜軸49は、上記外輪48に加わる力、即ち、上記パワーローラ8bで伝達する動力に見合うスラスト荷重に応じて、軸方向に変位する。尚、上記各鋼球61、61と上記各折れ曲がり部60、60との当接面は、好ましくは、上記傾斜軸49の中心軸の延長線上に存在させる。   In the case of this example, as described above, the inclined shaft 49 is assembled on the outer surface of the outer ring 48 while the radial displacement of the outer ring 48 is prevented by the oil supply pipe 57. When a large force is applied to the inner surface of the trunnion 9b, the tilt shaft 49 is supported so that the tilt shafts 15 and 15 can be displaced in the axial direction. Therefore, in the case of this example, the inner surfaces of the bent portions 60, 60 that make the support beam portion 44 and the pair of tilting shafts 15, 15 continuous in a part of the trunnion 9b, and the inclined surfaces. Steel balls 61 and 61 and disc springs 62 and 62 are provided in series with each other in order from the inner surface side between both axial end surfaces of the shaft 49. The elasticity of the disc springs 62, 62 is applied to the trunnion 9b from the side surfaces 3, 7 of the discs 1a, 1b, 6a via the power rollers 8b during operation of the toroidal continuously variable transmission. It is sufficiently large so that it is not bent even by a force called 2Ft. In other words, the inclined shaft 49 is displaced in the axial direction according to the force applied to the outer ring 48, that is, the thrust load corresponding to the power transmitted by the power roller 8b. The contact surfaces between the steel balls 61 and 61 and the bent portions 60 and 60 are preferably located on an extension line of the central axis of the inclined shaft 49.

それぞれが以上に述べた様に構成する、複数組(図示の例では6組)の前記パワーローラユニット41、41は、図15に示す様な支持フレーム38に、それぞれの両端部に設けた前記傾転軸15、15を中心とする揺動変位のみ自在に支持する。即ち、トロイダル型無段変速機の組立時に、上記両傾転軸15、15は、それぞれ上記支持フレーム38の支持環部63、63に、ラジアル転がり軸受64、64を介して回転(揺動変位)のみ可能に支持し、図1〜2に示したトロイダル型無段変速機とする。尚、本例の場合には、上記各ラジアル転がり軸受64、64として、自動調心ころ軸受を使用する事により、負荷容量を確保すると共に、上記トラニオン9bの弾性変形時に、上記各ラジアル転がり軸受64、64内に存在する転がり接触部にエッジロードが発生する事を防止している。   A plurality of sets (six sets in the illustrated example) of the power roller units 41 and 41, each configured as described above, are provided on the support frame 38 as shown in FIG. Only the rocking displacement about the tilting shafts 15 and 15 is supported freely. That is, when the toroidal continuously variable transmission is assembled, the two tilting shafts 15 and 15 rotate (oscillate and displace) via the radial rolling bearings 64 and 64, respectively, to the support ring portions 63 and 63 of the support frame 38. The toroidal-type continuously variable transmission shown in FIGS. In the case of this example, by using a self-aligning roller bearing as each of the radial rolling bearings 64, 64, a load capacity is ensured, and at the time of elastic deformation of the trunnion 9b, each of the radial rolling bearings. The edge load is prevented from occurring at the rolling contact portions existing in 64 and 64.

上記各パワーローラユニット41、41は、上記支持フレーム38に揺動変位のみ自在に支持した状態で、次述する同期手段65により上記各トラニオン9b、9bの揺動角度を機械的に同期させつつ、後述する変位駆動手段66により所望角度揺動変位させられる様に構成している。
本例の場合には、上記同期手段65を構成する為、前述の図18〜19に示した従来構造の第2例と同様、図1〜10に示す様に、上記各トラニオン9b、9bの端部に設けた上記各傾転軸15、15に、それぞれセクター歯車16、16を固定している。そして、図1に示す様に、前記各ディスク1a、1b、6aの回転方向に関して互いに隣り合うトラニオン9b、9bの端部の各傾転軸15、15に設けたセクター歯車16、16同士を、互いに噛合させている。この構成により、同一キャビティ内に存在する3個ずつのトラニオン9b、9bを、互いに同方向に、同じ角度ずつ揺動変位させる、上記同期手段65を構成している。
While the power roller units 41 and 41 are supported by the support frame 38 only in a swingable manner, the swinging angles of the trunnions 9b and 9b are mechanically synchronized by the synchronizing means 65 described below. The displacement driving means 66, which will be described later, is configured to be displaced by a desired angle.
In the case of this example, in order to constitute the synchronization means 65, as in the second example of the conventional structure shown in FIGS. 18 to 19, the trunnions 9b and 9b are connected as shown in FIGS. Sector gears 16 and 16 are fixed to the tilt shafts 15 and 15 provided at the ends, respectively. And, as shown in FIG. 1, sector gears 16, 16 provided on the respective tilting shafts 15, 15 at the ends of the trunnions 9b, 9b adjacent to each other with respect to the rotation direction of the respective disks 1a, 1b, 6a, Meshed with each other. With this configuration, the synchronizing means 65 is configured to swing and displace three trunnions 9b, 9b existing in the same cavity in the same direction and at the same angle.

一方、上記変位駆動手段66は、互いに異なるキャビティ内に存在する3個ずつのトラニオン9b、9bのうち、上記各ディスク1a、1b、6aの回転方向に関する位相が互いに一致する部分に存在する1個ずつ、合計2個のトラニオン9b、9bを、逆方向(変速比の変化方向に関して互いに同方向)に、同じ角度ずつ、互いに同期して揺動変位させる様に構成している。この為に本例の場合には、図1に示す様に、上記各ディスク1a、1b、6aの側方(これら各ディスク1a、1b、6aの外周縁よりも径方向外方に少しだけ外れた部分)に送りねじ杆67を、これら各ディスク1a、1b、6aの中心軸と平行に、回転のみ自在に支持した状態で、配置している。この送りねじ杆67は、軸方向片半部に順方向のねじを、軸方向他半部に逆方向のねじを、互いに同じピッチで、それぞれ設けたもので、端部に固定した従動歯車68に、正転、逆転自在な電動モータ等の回転駆動手段により回転駆動される駆動歯車を噛合させて、所望の方向に所望角度(360度以上を含む)だけ、回転駆動自在としている。   On the other hand, the displacement driving means 66 is one of the three trunnions 9b, 9b existing in mutually different cavities and existing in a portion where the phases of the respective disks 1a, 1b, 6a coincide with each other. Each of the two trunnions 9b, 9b is configured to be oscillated and displaced in synchronism with each other at the same angle in the reverse direction (the same direction with respect to the change direction of the gear ratio). Therefore, in the case of this example, as shown in FIG. 1, the discs 1a, 1b, 6a are slightly deviated from the lateral sides of the discs 1a, 1b, 6a. The feed screw rod 67 is arranged in a state in which only the rotation is supported in parallel with the central axis of each of the disks 1a, 1b, 6a. This feed screw rod 67 is provided with a forward screw in one half of the axial direction and a reverse screw in the other half of the axial direction at the same pitch, and a driven gear 68 fixed to the end. In addition, a drive gear that is rotationally driven by a rotational drive means such as an electric motor that can rotate forward and reverse is meshed so that it can be rotationally driven by a desired angle (including 360 degrees or more) in a desired direction.

又、上記送りねじ杆67の軸方向片半部に形成した順方向のねじに第一の送りナット69を、軸方向他半部に形成した逆方向のねじに第二の送りナット70を、それぞれ螺合している。これら両送りナット69、70の一部で、上記2個のトラニオン9b、9bの端部の傾転軸15、15の端部に固定した1対のセクター歯車16、16の基部に対向する部分には、これら両セクター歯車16、16側が開口した抱持部71、71を形成し、これら両抱持部71、71の端縁に、係止切り欠き72、72を形成している。一方、上記両セクター歯車16、16の基部には、図3、4、7、8に示す様に、上記両抱持部71、71に向けて突出する揺動腕部73を形成し、これら両揺動腕部73、73の先端部に、係止ピン74の中間部を嵌合固定している。そして、これら両係止ピン74の両端部を、図1に示す様に、それぞれ上記各係止切り欠き72、72に係合させている。上記抱持部71、71と、これら各係止切り欠き72、72と、上記両揺動腕部73と、上記両係止ピン74、74とが、請求項9に記載した伝達機構を構成し、上記送りねじ杆67の軸方向に関する、上記第一、第二両送りナット69、70の動きを、それぞれのトラニオン9b、9bに伝達する。 Also, a first feed nut 69 is attached to a forward screw formed on one half of the axial direction of the feed screw rod 67, and a second feed nut 70 is attached to a reverse screw formed on the other half of the axial direction. They are screwed together. A part of these feed nuts 69 and 70 that is opposed to the base of a pair of sector gears 16 and 16 fixed to the ends of the tilt shafts 15 and 15 at the ends of the two trunnions 9b and 9b. Are formed with holding portions 71, 71 opened on both sector gears 16, 16 side, and locking notches 72, 72 are formed at the edges of both holding portions 71, 71. On the other hand, as shown in FIGS. 3, 4, 7, and 8, swing arm portions 73 projecting toward the both holding portions 71 and 71 are formed at the base portions of the sector gears 16 and 16. An intermediate portion of the locking pin 74 is fitted and fixed to the distal end portions of both the swing arm portions 73 and 73. Then, both end portions of both the locking pins 74 are engaged with the respective locking notches 72, 72 as shown in FIG. The said holding | maintenance parts 71 and 71, these each latching notches 72 and 72, both said rocking | swiveling arm parts 73, and both said latching pins 74 and 74 comprise the transmission mechanism described in Claim 9. Then, the movement of the first and second feed nuts 69 and 70 in the axial direction of the feed screw rod 67 is transmitted to the trunnions 9b and 9b.

上述の様に構成する本発明のトロイダル型無段変速機の変速比を変更する際には、前記変位駆動手段66により、互いに異なるキャビティに設置した上記2個のトラニオン9b、9bを逆方向(変速比の変化方向に関して互いに同方向)に、同じ角度ずつ、互いに同期して揺動変位させる。本例の場合には、前記回転駆動手段により上記送りねじ杆67を所望方向に所望角度だけ回転させれば、上記第一、第二両送りナット69、70が互いに逆方向に移動(遠近動)し、上記両トラニオン9b、9bを、それぞれの両端部に設けた傾転軸15、15を中心として揺動変位させる。同時に、前記同期手段65により、上記両キャビティ毎に残り2個ずつ、合計残り4個のトラニオン9b、9bも、これら両キャビティ同士の間で逆方向(変速比の変化方向に関して互いに同方向)に、同じ角度ずつ、互いに同期して揺動変位させる。この様にして、合計6個のトラニオン9b、9bの傾斜角度を、目標とする変速比に見合う角度とする。   When changing the gear ratio of the toroidal continuously variable transmission of the present invention configured as described above, the two trunnions 9b, 9b installed in different cavities are reversed by the displacement driving means 66 in the reverse direction ( In the same direction with respect to the direction of change of the gear ratio, they are swung and displaced in synchronism with each other by the same angle. In the case of this example, if the feed screw rod 67 is rotated by a desired angle in a desired direction by the rotation driving means, the first and second feed nuts 69 and 70 move in opposite directions (perspective movement). Then, both the trunnions 9b and 9b are oscillated and displaced about the tilting shafts 15 and 15 provided at both ends. At the same time, the remaining two trunnions 9b and 9b are provided for each of the cavities by the synchronizing means 65, and the remaining four trunnions 9b and 9b are also reversed in the opposite direction between the cavities (in the same direction with respect to the direction of change of the gear ratio) Oscillate and displace by the same angle in synchronization with each other. In this way, the inclination angles of the six trunnions 9b, 9b in total are set to angles suitable for the target gear ratio.

この様にして行なう変速動作の開始時に、上記6個のトラニオン9b、9bの傾斜角度は、直ちに目標とする変速比に見合う角度に変更される。同時に、前記各揺動ブロック42の傾斜角度も、上記各トラニオン9b、9bと同期して、上記目標とする変速比に見合う角度に変更される。即ち、トロイダル型無段変速機の運転時に、上記各トラニオン9b、9bの支持梁部44の円筒状凸面45と、上記各揺動ブロック42の凹部46の軸方向両端部とは、前記各ディスク1a、1b、6aの側面3、7と前記各パワーローラ8b、8bの周面との転がり接触部(トラクション部)から加わるスラスト荷重により、強く(大きな当接圧で)当接している。この為、上記変速動作時に上記各揺動ブロック42は、上記各トラニオン9b、9bに釣られて、これら各トラニオン9b、9bと同じ角度だけ揺動変位する。   At the start of the shifting operation performed in this manner, the inclination angles of the six trunnions 9b, 9b are immediately changed to an angle corresponding to the target gear ratio. At the same time, the inclination angle of each rocking block 42 is also changed to an angle corresponding to the target gear ratio in synchronism with each trunnion 9b, 9b. That is, during the operation of the toroidal continuously variable transmission, the cylindrical convex surface 45 of the support beam portion 44 of each trunnion 9b, 9b and the axial end portions of the concave portion 46 of each swing block 42 Due to the thrust load applied from the rolling contact portion (traction portion) between the side surfaces 3 and 7 of 1a, 1b and 6a and the peripheral surfaces of the power rollers 8b and 8b, they are in strong contact (with a large contact pressure). For this reason, at the time of the speed change operation, the rocking blocks 42 are caught by the trunnions 9b and 9b and are rocked and displaced by the same angle as the trunnions 9b and 9b.

これに対して、前記ラジアルニードル軸受59、59及び前記傾斜軸49を介して上記揺動ブロック42に対し支持された前記外輪48は、軽い力で、この揺動ブロック42に対し揺動する。又、この外輪48を含む前記スラスト転がり軸受43及び前記ラジアルニードル軸受54により回転自在に支持された上記各パワーローラ8b、8bの傾斜角度は、上記各トラクション部に作用する抵抗により、直ちに変化する事はない。この為、上記外輪48を含むスラスト転がり軸受43及び上記各パワーローラ8b、8bは、上記傾斜軸49を中心として、上記各揺動ブロック42に対し傾斜する。そして、この傾斜に伴って、これら各パワーローラ8b、8bが、前記各傾転軸15、15の方向に変位する。この変位の結果、上記トラクション部にサイドスリップが発生して、上記各パワーローラ8b、8bが、上記外輪48を含むスラスト転がり軸受43と共に、目標とする変速比に見合う角度に向けて揺動変位する。   On the other hand, the outer ring 48 supported by the swing block 42 via the radial needle bearings 59 and 59 and the inclined shaft 49 swings with respect to the swing block 42 with a light force. Further, the inclination angle of each of the power rollers 8b and 8b rotatably supported by the thrust rolling bearing 43 including the outer ring 48 and the radial needle bearing 54 changes immediately due to the resistance acting on the traction portions. There is nothing. For this reason, the thrust rolling bearing 43 including the outer ring 48 and the power rollers 8 b and 8 b are inclined with respect to the swing blocks 42 around the inclined shaft 49. And with this inclination, each of these power rollers 8b, 8b is displaced in the direction of each said inclination axis | shaft 15,15. As a result of this displacement, a side slip is generated in the traction section, and the power rollers 8b and 8b, together with the thrust rolling bearing 43 including the outer ring 48, are oscillated and displaced toward an angle corresponding to a target gear ratio. To do.

この際の各部の挙動に就いて、図16を参照しつつ、更に詳しく説明する。変速動作を行なう際には、先ずトラニオン9b及び揺動ブロック42を、その両端部に設けた傾転軸15、15を中心として、図16の矢印α方向に、所望角度(変化させるべき変速比の大きさに見合う角度)だけ揺動変位させる。上述した様に、この様なトラニオン9b及び揺動ブロック42の揺動変位の直後には、上記外輪48及びパワーローラ8bは揺動変位せずにそのままの位置に留まる傾向になる。この為、このパワーローラ8bは上記揺動ブロック42に対し、傾斜軸49を中心として、図16の矢印β方向に揺動変位する。尚、実際には、パワーローラ8bが揺動変位せずに、上記揺動ブロック42がこのパワーローラ8bに対し揺動変位するが、このパワーローラ8bの動きを説明する面からは、同様に考えられる。   The behavior of each part at this time will be described in more detail with reference to FIG. When performing a speed change operation, first, the trunnion 9b and the swing block 42 are moved to a desired angle (a gear ratio to be changed) in the direction of the arrow α in FIG. Oscillating and shifting by an angle suitable for the size of As described above, immediately after the swing displacement of the trunnion 9b and the swing block 42, the outer ring 48 and the power roller 8b tend to remain in the same position without being displaced. Therefore, the power roller 8b is oscillated and displaced with respect to the oscillating block 42 in the direction of arrow β in FIG. In actuality, the power roller 8b is not oscillated and displaced, but the oscillating block 42 is oscillated and displaced with respect to the power roller 8b. From the viewpoint of explaining the movement of the power roller 8b, the same applies. Conceivable.

そして、上記パワーローラ8bが上記矢印β方向に揺動変位する結果、このパワーローラ8bの中心が、各ディスク1a(1b)、6aの回転方向に関して変位する。即ち、上記矢印β方向揺動変位に伴って上記パワーローラ8bの中心が、図16に矢印γで示す様に変位する。この矢印γの方向は、上記傾斜軸49の中心軸に対し直角方向であり、上記各ディスク1a(1b)、6aの中心軸の方向に対し傾斜している。従って、上記図16に矢印γ方向の変位に伴って上記パワーローラ8bの中心が、上記各ディスク1a(1b)、6aの回転方向に関して(例えば図16のδ分)変位する。
As a result of the swinging displacement of the power roller 8b in the direction of the arrow β, the center of the power roller 8b is displaced with respect to the rotational direction of the disks 1a (1b) and 6a. That is, the center of the power roller 8b with the swinging displacement of the arrow β direction is displaced as indicated by arrow γ in FIG. 16. The direction of the arrow γ is a direction perpendicular to the central axis of the inclined shaft 49 and is inclined with respect to the direction of the central axis of each of the disks 1a (1b) and 6a. Accordingly, the center of the power roller 8b is displaced with respect to the rotational direction of each of the disks 1a (1b) and 6a (for example, δ in FIG. 16) in accordance with the displacement in the arrow γ direction in FIG.

この結果、前述の図17に示した従来構造の場合と同様に、上記各パワーローラ8bの周面と上記各ディスク1a、1b、6aの軸方向片側面3、7との接触部(トラクション部)の接線方向に作用する力の方向が変化し(サイドスリップが発生し)、上記各パワーローラ8bが上記各傾斜軸49を中心として揺動変位する。この様なサイドスリップに基づく揺動変位の方向は、変速動作の開始時に於ける上記矢印β、γ方向の変位を打ち消す方向(変速動作の開始時に於ける矢印β、γ方向とは逆方向で同じ変位量)になる。そして、この様な上記傾斜軸49を中心とする、上記パワーローラ8bの変速動作の開始時に於ける矢印β、γ方向とは逆方向の揺動変位は、このパワーローラ8bの傾斜角度が、上記目標とする変速比に見合う角度になるまで行なわれる。言い換えれば、上記パワーローラ8bが目標とする変速比に見合う角度まで揺動した状態で、このパワーローラ8b及び前記外輪48を含むスラスト転がり軸受43の揺動が停止する。この様に、このパワーローラ8b及びスラスト転がり軸受43の揺動が停止した状態で、このパワーローラ8bと上記トラニオン9bとの位置関係が、図11〜14に示す様な、変速動作開始以前と同じ、中立状態となる。但し、この状態では、前記支持フレーム38に対する(上記各ディスク1a、1b、6aに対する)、上記トラニオン9b(及びこのトラニオン9bに支持した上記パワーローラ8b)の位置関係は、変速動作開始以前と異なっている(変速比に見合う傾斜角度に変更されている)。   As a result, as in the case of the conventional structure shown in FIG. 17, the contact portion (traction portion) between the peripheral surface of each power roller 8b and the axial one side surface 3, 7 of each disk 1a, 1b, 6a. ) Changes in the direction of the force acting in the tangential direction (side slip occurs), and the power rollers 8b swing and displace about the inclined shafts 49. The direction of the oscillating displacement based on such side slip is a direction that cancels the displacement in the directions of arrows β and γ at the start of the shifting operation (the direction opposite to the directions of arrows β and γ at the start of the shifting operation). The same displacement). Then, the swinging displacement in the direction opposite to the arrows β and γ at the start of the speed change operation of the power roller 8b centering on the tilt shaft 49 is the tilt angle of the power roller 8b. The process is performed until the angle matches the target gear ratio. In other words, the thrust roller bearing 43 including the power roller 8b and the outer ring 48 stops swinging in a state where the power roller 8b swings to an angle commensurate with a target gear ratio. Thus, in a state where the oscillation of the power roller 8b and the thrust rolling bearing 43 is stopped, the positional relationship between the power roller 8b and the trunnion 9b is as shown in FIGS. Same neutral state. However, in this state, the positional relationship of the trunnion 9b (and the power roller 8b supported by the trunnion 9b) with respect to the support frame 38 (with respect to the disks 1a, 1b, and 6a) is different from that before the start of the shifting operation. (The tilt angle is changed to match the gear ratio).

要するに、本例のトロイダル型無段変速機により変速動作を行なう際には、先ず、前記変位駆動手段66及び前記同期手段65により、前記両キャビティ毎に3個ずつ、合計6個のトラニオン9b、9bの傾斜角度を、目標とする変速比に見合う角度に変化させる。この状態で、これら各トラニオン9b、9bに支承した各パワーローラ8b、8bが、これら各トラニオン9b、9bに対し揺動しつつ各ディスク1a、1b、6aの回転方向に変位し、各トラクション部にサイドスリップを発生させる。そして、このサイドスリップにより、上記各パワーローラ8b、8bが、上記各トラニオン9b、9bの揺動変位を追う様にして揺動変位し、これら各パワーローラ8b、8bの傾斜角度が、目標とする変速比に見合う角度になる。   In short, when performing the speed change operation by the toroidal type continuously variable transmission of this example, first, the displacement drive means 66 and the synchronization means 65, three for each of the two cavities, a total of six trunnions 9b, The inclination angle of 9b is changed to an angle commensurate with the target gear ratio. In this state, the power rollers 8b, 8b supported by the trunnions 9b, 9b are displaced in the rotational direction of the disks 1a, 1b, 6a while swinging with respect to the trunnions 9b, 9b. Causes side slip. The side slip causes the power rollers 8b and 8b to swing and follow the swing displacement of the trunnions 9b and 9b, and the inclination angles of the power rollers 8b and 8b The angle is suitable for the gear ratio to be used.

上述の様に本例のトロイダル型無段変速機は、上記各トラニオン9b、9bの傾斜角度を目標とする変速比に見合う角度にする事で、変速動作を開始させるが、これら各トラニオン9b、9bの傾斜角度を変える動作は、変速比変更の為のきっかけに過ぎない。即ち、前述の図18〜19に示した従来構造の第2例とは異なり、上記変速動作の開始に伴って上記各パワーローラ8b、8bを、トラクション部に作用する力の大きさ及び方向とは関係なく、傾斜させる事はない。従って、上記両キャビティ毎に1個ずつ、合計2個のトラニオン9b、9bを傾斜させる為の変位駆動手段66を構成する回転駆動手段の出力は小さくて済み、この変位駆動手段66を含むトロイダル型無段変速機の小型・軽量化を図れる。又、この変位駆動手段66により上記2個のトラニオン9b、9bを介して全部で6個の揺動変位させる為に要するエネルギが少なくて済む為、トロイダル型無段変速機のシステム全体として考えた場合の伝達効率を向上させる事ができる。特に、上記回転駆動手段を電動モータとすれば、変速比変更の為のエネルギによる損失を僅少に抑えられる。   As described above, the toroidal-type continuously variable transmission of this example starts the shifting operation by setting the inclination angle of each trunnion 9b, 9b to an angle corresponding to the target gear ratio, but each trunnion 9b, The operation of changing the inclination angle of 9b is only a trigger for changing the gear ratio. That is, unlike the second example of the conventional structure shown in FIGS. 18 to 19 described above, the magnitude and direction of the force acting on the traction portion is caused to move the power rollers 8b and 8b with the start of the speed change operation. Regardless, do not tilt. Accordingly, the output of the rotational drive means constituting the displacement drive means 66 for inclining the two trunnions 9b, 9b, one for each of the cavities, can be small, and the toroidal type including the displacement drive means 66 is included. The continuously variable transmission can be reduced in size and weight. Further, since the energy required to displace all six rocking displacements via the two trunnions 9b and 9b by the displacement driving means 66 is reduced, the entire toroidal type continuously variable transmission system is considered. The transmission efficiency can be improved. In particular, if the rotational drive means is an electric motor, the loss due to energy for changing the gear ratio can be suppressed to a minimum.

更に、本例のトロイダル型無段変速機によれば、上記各パワーローラ8bを前記各ディスク1a、1b、6aの軸方向に変位させて、構成各部材の弾性変形量の変化に拘らず、これら各パワーローラ8b、8bの周面と上記各ディスク1a、1b、6aとの接触状態を適正に維持できる構造を、簡単で低コストに構成できる。
即ち、トロイダル型無段変速機の運転時には、上記各ディスク1a、1b、6a及び上記各パワーローラ8b、8b等が弾性変形する。そして、上記トロイダル型無段変速機が伝達するトルクの大きさが変動すると、この弾性変形の量も変化する。従って、上記各トラクション部の面圧を適正に維持する為には、上記トルクの変動に伴って、上記各パワーローラ8b、8bを上記各ディスク1a、1b、6aの軸方向に変位させる必要がある。
Furthermore, according to the toroidal type continuously variable transmission of this example, the power rollers 8b are displaced in the axial direction of the disks 1a, 1b, 6a, regardless of changes in the elastic deformation amounts of the constituent members. A structure that can appropriately maintain the contact state between the peripheral surfaces of the power rollers 8b and 8b and the disks 1a, 1b, and 6a can be configured easily and at low cost.
That is, during operation of the toroidal-type continuously variable transmission, the disks 1a, 1b, 6a and the power rollers 8b, 8b are elastically deformed. When the magnitude of torque transmitted by the toroidal continuously variable transmission varies, the amount of elastic deformation also changes. Therefore, in order to properly maintain the surface pressure of each traction section, it is necessary to displace the power rollers 8b and 8b in the axial direction of the disks 1a, 1b and 6a in accordance with the fluctuation of the torque. is there.

本例の場合には、この様な理由で、上記各パワーローラ8b、8bを上記各ディスク1a、1b、6aの軸方向に変位させる必要が生じると、これら各パワーローラ8bを回転自在に支持している前記揺動ブロック42が、外側面に設けた部分円筒面状の凹部46と前記支持梁部44の円筒状凸面45との当接面を滑らせつつ、この円筒状凸面45の中心軸イ(図7参照)を中心として揺動変位する。上記弾性変形に伴って、上記各パワーローラ8b、8bを上記各ディスク1a、1b、6aの軸方向に変位させようとする力は大きい。この為、前述した様に、各パワーローラ8a、8bから加わるスラスト荷重に基づき、上記凹部46と上記円筒状凸面45との間に作用する、比較的大きな摩擦力に拘らず、上記揺動ブロック42が確実に揺動変位する。   In the case of this example, if it is necessary to displace the power rollers 8b, 8b in the axial direction of the disks 1a, 1b, 6a for the reasons described above, the power rollers 8b are rotatably supported. The oscillating block 42 slidingly slides the contact surface between the concave portion 46 of the partial cylindrical surface provided on the outer surface and the cylindrical convex surface 45 of the support beam portion 44, and the center of the cylindrical convex surface 45. It swings and displaces around the axis A (see FIG. 7). Along with the elastic deformation, the force for displacing the power rollers 8b, 8b in the axial direction of the disks 1a, 1b, 6a is large. For this reason, as described above, the rocking block regardless of the relatively large frictional force acting between the concave portion 46 and the cylindrical convex surface 45 based on the thrust load applied from the power rollers 8a and 8b. 42 is reliably oscillated and displaced.

そして、この揺動変位に基づき、上記各パワーローラ8b、8bの周面のうちで、上記各ディスク1a、1b、6aの軸方向片側面と転がり接触する部分が、これら各ディスク1a、1b、6aの軸方向に変位し、上記接触状態を適正に維持する。前述した通り、上記円筒状凸面45の中心軸イは、変速動作の際に各トラニオン9bの揺動中心となる傾転軸15、15の中心軸ロよりも、上記各ディスク1a、1b、6aの径方向に関して外側に存在する。従って、上記係合部を中心とする揺動変位の揺動半径は、上記変速動作の際の揺動半径よりも大きく、上記入力側ディスク1a、1bと出力側ディスク6aとの間の変速比の変動に及ぼす影響は少ない(無視できるか、容易に修正できる範囲に留まる)。
この様に接触状態を適正に維持する為に必要とされる、上記凹部46と円筒状凸面45との加工は容易であり、又、別途特殊な部品が必要になる事もない。この為、簡単で低コストに構成できる。
Based on the swing displacement, the portions of the peripheral surfaces of the power rollers 8b and 8b that are in rolling contact with the axial one side surface of the disks 1a, 1b, and 6a are the disks 1a, 1b, 6a is displaced in the axial direction to maintain the above contact state properly. As described above, the central axis A of the cylindrical convex surface 45 is greater than the central axes B of the tilting shafts 15 and 15 that become the swing center of the trunnions 9b during the shifting operation. It exists outside in the radial direction. Therefore, the rocking radius of the rocking displacement centered on the engaging portion is larger than the rocking radius in the shifting operation, and the gear ratio between the input side disks 1a and 1b and the output side disk 6a. Has little impact on the fluctuations (it can be neglected or easily corrected).
In this manner, the processing of the concave portion 46 and the cylindrical convex surface 45, which are required to maintain the contact state properly, is easy, and no special parts are required. For this reason, it can be configured simply and at low cost.

更に、本例の場合には、上記各トラニオン9bの折れ曲がり部60、60の互いに対向する内面と上記傾斜軸49の軸方向両端面との間に、それぞれ前記鋼球61、61と前記皿板ばね62、62とを設けている為、上記各ディスク1a、1b、6aの回転方向に関する、上記各パワーローラ8b、8bの取付位置が多少ずれた場合にも、このずれを或る程度吸収できる。即ち、上記各皿板ばね62、62の弾力は、トロイダル型無段変速機の通常の運転状態で、前記各ディスク1a、1b、6aの側面3、7から前記各パワーローラ8b、8b及び前記スラスト転がり軸受43の外輪48を介して上記各トラニオン9bに加わる、所謂2Ftと呼ばれる力で撓み切らない程度に大きい。そして、この2Ftに応じて撓む事により、上記各ディスク1a、1b、6aの回転方向に関して上記各パワーローラ8b、8bの取付位置が変化する事を許容する。上記各パワーローラ8b、8bの取付位置がずれた場合には、一部のパワーローラ8bから当該パワーローラ8bを支持したスラスト転がり軸受43の外輪48に、他のパワーローラ8bを支持したスラスト転がり軸受43の外輪48よりも大きな力が加わる可能性があるが、この場合には、当該パワーローラ8bを支持した外輪48を当該トラニオン9bに対し、上記各ディスク1a、1b、6aの回転方向に変位させて、当該パワーローラ8bが過大な動力を伝達しない様にして、当該パワーローラ8bの耐久性が損なわれる事を防止する。   Further, in the case of this example, the steel balls 61 and 61 and the dish plate are respectively disposed between the mutually facing inner surfaces of the bent portions 60 and 60 of the trunnions 9b and the both axial end surfaces of the inclined shaft 49. Since the springs 62 and 62 are provided, even if the mounting positions of the power rollers 8b and 8b with respect to the rotational direction of the disks 1a, 1b and 6a are slightly deviated, this deviation can be absorbed to some extent. . That is, the elasticity of the disc springs 62 and 62 is applied to the power rollers 8b and 8b and the power rollers 8b and 8b from the side surfaces 3 and 7 of the discs 1a, 1b, and 6a in a normal operation state of the toroidal continuously variable transmission. It is large enough not to bend by a so-called 2Ft force applied to each trunnion 9b through the outer ring 48 of the thrust rolling bearing 43. Then, by bending according to 2Ft, the mounting positions of the power rollers 8b and 8b are allowed to change with respect to the rotation direction of the disks 1a, 1b and 6a. When the mounting positions of the power rollers 8b and 8b are deviated, the thrust rolling supporting the other power roller 8b is supported on the outer ring 48 of the thrust rolling bearing 43 supporting the power roller 8b from a part of the power rollers 8b. There is a possibility that a larger force than the outer ring 48 of the bearing 43 is applied. In this case, the outer ring 48 supporting the power roller 8b is moved in the rotational direction of the disks 1a, 1b, 6a with respect to the trunnion 9b. Displacement is made so that the power roller 8b does not transmit excessive power, thereby preventing the durability of the power roller 8b from being impaired.

本発明の実施の形態の1例を示す、要部斜視図。The principal part perspective view which shows one example of embodiment of this invention. 増速状態で示す、図1のイ−イ断面図。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II in FIG. 1 in an accelerated state. 変位駆動手段により変位駆動されるパワーローラユニットを取り出して示す斜視図。The perspective view which takes out and shows the power roller unit displaced by the displacement drive means. 同じく側面図。Similarly side view. 図4の下方から見た図。The figure seen from the lower part of FIG. 同じく右方から見た図。The same view from the right. 図5のロ−ロ断面図。FIG. 6 is a cross-sectional view of FIG. 図7と同位置で切断した状態で逆方向から見た斜視図。The perspective view seen from the reverse direction in the state cut | disconnected in the same position as FIG. 図5のハ−ハ断面図。FIG. 6 is a cross-sectional view of FIG. 図9と同位置で切断した状態で逆方向から見た斜視図。The perspective view seen from the reverse direction in the state cut | disconnected in the same position as FIG. 図5のニ−ニ断面図。FIG. 6 is a sectional view of the knee of FIG. 図11と同位置で切断した状態で逆方向から見た斜視図。The perspective view seen from the reverse direction in the state cut | disconnected in the same position as FIG. 図9のホ−ホ断面図。FIG. 図13と同位置で切断した状態で逆方向から見た斜視図。The perspective view seen from the reverse direction in the state cut | disconnected in the same position as FIG. 支持フレームの斜視図。The perspective view of a support frame. トラニオンと揺動ブロックとの相対変位に基づいてパワーローラが各ディスクの回転方向に変位する状況を説明する為の模式図。The schematic diagram for demonstrating the condition where a power roller is displaced to the rotation direction of each disk based on the relative displacement of a trunnion and a rocking | fluctuation block. 従来構造の第1例を示す断面図。Sectional drawing which shows the 1st example of a conventional structure. 同第2例を示す要部斜視図。The principal part perspective view which shows the 2nd example. 図18の一部を取り出して各ディスクの軸方向から見た図。The figure which took out a part of FIG. 18 and was seen from the axial direction of each disc. トラニオンとパワーローラとを取り出した状態で示す分解斜視図。The disassembled perspective view shown in the state which took out the trunnion and the power roller. 組み立てた状態で、(A)はトラニオンの内側面側から見た図、(B)は断面図。(A) is the figure seen from the inner surface side of the trunnion, (B) is sectional drawing in the assembled state. 同じ状態で、(A)はトラニオンの内側面側から見た斜視図、(B)は一部を切断した状態で外側面側から見た斜視図。(A) is the perspective view seen from the inner surface side of the trunnion in the same state, (B) is the perspective view seen from the outer surface side in the state which cut | disconnected a part.

符号の説明Explanation of symbols

1、1a、1b 入力側ディスク
2 入力回転軸
3 入力側側面
4 出力歯車
5 出力筒
6、6a 出力側ディスク
7 出力側側面
8、8a、8b パワーローラ
9、9a、9b トラニオン
10、10a 支持軸
11 駆動軸
12、12a 押圧装置
13 揺動フレーム
14 支持板部
15 傾転軸
16、16a セクター歯車
17 カム装置
18 アクチュエータ
19 カムフォロア
20 ハウジング
21 カム部材
22 カム溝
23 ピストン
24 ピン
25 結合ブラケット
26 基部
27 支持軸部
28 円形凹部
29 クランク部材
30 円孔
31 長孔
32 ガイドロッド
33 抑えねじ筒
34 ボールスプライン
35 入力歯車
36 中心孔
37 出力歯車
38 支持フレーム
39 スラスト転がり軸受
40 ラジアルニードル軸受
41 パワーローラユニット
42 揺動ブロック
43 スラスト転がり軸受
44 支持梁部
45 円筒状凸面
46 凹部
47 隙間空間
48 外輪
49 傾斜軸
50 内輪軌道
51 外輪軌道
52 玉
53 支持軸
54 ラジアルニードル軸受
55 凹部
56 抑え部
57 給油パイプ
58 凹部
59 ラジアルニードル軸受
60 折れ曲がり部
61 鋼球
62 皿板ばね
63 支持環部
64 ラジアル転がり軸受
65 同期手段
66 変位駆動手段
67 送りねじ杆
68 従動歯車
69 第一の送りナット
70 第二の送りナット
71 抱持部
72 係止切り欠き
73 揺動腕部
74 係止ピン
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 1a, 1b Input side disk 2 Input rotary shaft 3 Input side side surface 4 Output gear 5 Output cylinder 6, 6a Output side disk 7 Output side side surface 8, 8a, 8b Power roller 9, 9a, 9b Trunnion 10, 10a Support shaft DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Drive shaft 12, 12a Pressing device 13 Oscillating frame 14 Support plate part 15 Tilt shaft 16, 16a Sector gear 17 Cam device 18 Actuator 19 Cam follower 20 Housing 21 Cam member 22 Cam groove 23 Piston 24 Pin 25 Connecting bracket 26 Base 27 Support shaft 28 Circular recess 29 Crank member 30 Circular hole 31 Long hole 32 Guide rod 33 Set screw cylinder 34 Ball spline 35 Input gear 36 Center hole 37 Output gear 38 Support frame 39 Thrust rolling bearing 40 Radial needle bearing 41 Power roller uni 42 Rocking block 43 Thrust rolling bearing 44 Support beam portion 45 Cylindrical convex surface 46 Concave portion 47 Clearance space 48 Outer ring 49 Inclined shaft 50 Inner ring raceway 51 Outer ring raceway 52 Ball 53 Support shaft 54 Radial needle bearing 55 Concave portion 56 Suppressing portion 57 Oil supply Pipe 58 Recess 59 Radial needle bearing 60 Bent portion 61 Steel ball 62 Disc spring 63 Support ring portion 64 Radial rolling bearing 65 Synchronizing means 66 Displacement driving means 67 Feed screw rod 68 Drive gear 69 First feed nut 70 Second feed Nut 71 Holding part 72 Locking notch 73 Swing arm part 74 Locking pin

Claims (10)

それぞれが断面円弧形のトロイド曲面である互いの軸方向片側面同士を対向させた状態で、互いに同心に、相対回転を自在に支持された少なくとも1対のディスクと、軸方向に関してこれら各ディスクの軸方向片側面同士の間位置の、これら各ディスクの回転方向に関して複数個所に、それぞれの両端部に互いに同心に設けられてこれら各ディスクの中心軸に対し捩れの位置にある傾転軸を中心とする揺動変位を自在に設けられた複数のトラニオンと、これら各トラニオンの中間部で上記各ディスクの径方向内側部分に、それぞれスラスト転がり軸受を介して回転自在に支持され、球状凸面としたそれぞれの周面を、上記各ディスクの軸方向片側面にそれぞれ当接させた、上記各トラニオンと同数のパワーローラと、これら各トラニオンの揺動角度を機械的に同期させる為の同期手段と、少なくとも1個のトラニオンを当該トラニオンの両端部に設けた上記傾転軸を中心として揺動変位させる為の変位駆動手段とを備え、上記各スラスト転がり軸受は、上記各パワーローラの軸方向両端面のうちで上記各ディスクの径方向外側の端面に設けた内輪軌道と、上記各トラニオンの中間部に支持された外輪の軸方向両端面のうちで上記各ディスクの径方向内側の端面に設けた外輪軌道との間に、複数個の転動体を設けて成るものであるトロイダル型無段変速機に於いて、上記各スラスト転がり軸受を構成する外輪を上記各トラニオンに、これら各トラニオンの両端部に設けた上記各傾転軸の方向に対し5〜15度傾斜した方向に配設された傾斜軸を中心とする揺動変位を自在に支持する事により、上記各パワーローラを上記各トラニオンに対し、上記傾斜軸を中心とする揺動変位を自在に支持した事を特徴とするトロイダル型無段変速機。 At least one pair of discs that are concentrically supported by each other in a state in which one side surfaces in the axial direction, each of which is a toroidal curved surface having an arc-shaped cross section, are opposed to each other and freely rotatable relative to each other, and each of these discs in the axial direction. The tilting shafts which are provided concentrically with each other at both ends of the respective discs at a plurality of positions in the axial direction between the side surfaces of the discs and are twisted with respect to the central axes of the discs. A plurality of trunnions provided with a freely swinging displacement at the center, and at the intermediate portions of each trunnion, supported radially on the radially inner portion of each disk via thrust rolling bearings, The number of power rollers equal to the number of trunnions, and the vibrations of the trunnions, with the respective peripheral surfaces being in contact with one axial side surface of the disks, respectively. And synchronization means for causing mechanically synchronize the angle, and a displacement driving means for swinging displacing at least one of the trunnions about said tilt shaft provided at both end portions of the trunnion, each thrust The rolling bearing includes an inner ring raceway provided on the radially outer end face of each disk among the axial end faces of each power roller, and an axial end face of the outer ring supported by an intermediate portion of each trunnion. In the toroidal-type continuously variable transmission in which a plurality of rolling elements are provided between the outer ring raceway provided on the radially inner end face of each disk , each thrust rolling bearing is configured. The outer ring is freely supported on each trunnion, and swinging displacements centered on the tilt axis disposed in the direction inclined by 5 to 15 degrees with respect to the direction of each tilt axis provided on both ends of each trunnion are freely supported. to be More, the power rollers to the trunnions, the toroidal type continuously variable transmission, characterized in that supported freely swings around the tilt axis. 同期手段は、各トラニオンの端部に設けた傾転軸に、この傾転軸と同期した傾転を自在に固定されたセクター歯車を含んで構成され、各ディスクの回転方向に関して互いに隣り合うトラニオンの端部に設けたセクター歯車同士を互いに噛合させて成る、請求項1に記載したトロイダル型無段変速機。   The synchronizing means includes a sector gear fixed to a tilting shaft provided at an end of each trunnion so that the tilting synchronized with the tilting shaft can be freely performed, and the trunnions adjacent to each other in the rotation direction of each disk. The toroidal-type continuously variable transmission according to claim 1, wherein sector gears provided at the end of each of these are meshed with each other. 各スラスト転がり軸受を構成する外輪の内側面中央部に支持軸が突設されており、この支持軸の周囲に各パワーローラを、ラジアルニードル軸受により回転自在に支持している、請求項1〜2のうちの何れか1項に記載したトロイダル型無段変速機。 A support shaft projects from a central portion of an inner surface of an outer ring constituting each thrust rolling bearing, and each power roller is rotatably supported by a radial needle bearing around the support shaft . 2. A toroidal continuously variable transmission according to any one of the above. 各スラスト転がり軸受を構成する各外輪の外側面部分に各傾斜軸を、これら各外輪の直径方向に支持固定し、これら各傾斜軸を各トラニオンに対し、各パワーローラで伝達する動力に見合うスラスト荷重に基づいて軸方向の変位を可能に弾性支持している、請求項3に記載したトロイダル型無段変速機。 Each inclined shaft is supported and fixed to the outer surface portion of each outer ring constituting each thrust rolling bearing in the diameter direction of each outer ring, and each of these inclined shafts is thrust corresponding to the power transmitted by each power roller to each trunnion. The toroidal-type continuously variable transmission according to claim 3 , wherein the toroidal continuously variable transmission is elastically supported so as to be capable of axial displacement based on a load. 各トラニオンは、両端部に互いに同心に設けられた1対の傾転軸と、これら両傾転軸同士の間に存在し、少なくとも各ディスクの径方向に関する内側の側面を、これら両傾転軸の中心軸と平行でこれら両傾転軸の中心軸よりも上記各ディスクの径方向に関して外側に存在する中心軸を有する、円筒状凸面とした支持梁部とを備えたものであり、この支持梁部とスラスト転がり軸受を構成する外輪との間に、揺動ブロックを配置しており、この揺動ブロックは、外側面に設けられた部分円筒面状の凹部と上記支持梁部の円筒状凸面とを係合させる事により上記各トラニオンに対し、上記各ディスクの軸方向に関する揺動変位を可能に支持されている、請求項1〜4のうちの何れか1項に記載したトロイダル型無段変速機。 Each trunnion exists between a pair of tilting shafts concentrically provided at both end portions and the two tilting shafts, and at least the inner side surface in the radial direction of each disk has the two tilting shafts. And a support beam portion having a cylindrical convex surface having a central axis that is parallel to the central axis of each of the two tilt axes and is located outside the central axes of the two tilting axes in the radial direction of each disk. A rocking block is arranged between the beam part and the outer ring constituting the thrust rolling bearing. The rocking block has a concave part of a partial cylindrical surface provided on the outer surface and a cylindrical shape of the support beam part. 5. The toroidal type of claim 1 , wherein the trunnion is supported so as to be capable of swinging displacement in the axial direction of each disk by engaging with a convex surface. Step transmission. 傾斜軸と揺動ブロックの外側面に設けた凹部とをラジアルニードル軸受を介して係合させている、請求項5に記載したトロイダル型無段変速機。 The toroidal continuously variable transmission according to claim 5 , wherein the inclined shaft and a recess provided on the outer surface of the swing block are engaged via a radial needle bearing. 各トラニオンの傾転軸の仮想中心線と各トラニオンに設けた傾斜軸の仮想中心線とが交差する、請求項1〜6のうちの何れか1項に記載したトロイダル型無段変速機。 The toroidal continuously variable transmission according to any one of claims 1 to 6 , wherein a virtual center line of a tilt axis of each trunnion intersects a virtual center line of a tilt axis provided in each trunnion. 軸方向片側面同士を対向させた状態で、互いに同心に、相対回転を自在に支持されたディスクを2対設けており、これら2対4個のディスクのうちで軸方向両端に配置した2個の外側ディスクを、回転軸を介して互いに同期した回転を自在に組み合わせており、同じく軸方向中央部に配置した2個の内側ディスクを上記回転軸の周囲に、互いに同期した回転及びこの回転軸に対する相対回転を自在に設けており、一方の対の外側ディスクと内側ディスクとの間に配置した複数個のトラニオンのうちの何れかのトラニオンを傾転軸を中心として揺動変位させる為の変位駆動手段と、他方の対の外側ディスクと内側ディスクとの間に配置した複数個のトラニオンのうちの何れかのトラニオンを傾転軸を中心として揺動変位させる為の変位駆動手段とを互いに同期させる、請求項1〜7のうちの何れか1項に記載したトロイダル型無段変速機。 Two pairs of discs that are supported concentrically with each other so that relative rotation is freely possible with one axial side facing each other, and two of these two to four discs arranged at both ends in the axial direction. The outer discs of the two discs can be freely combined with each other via a rotating shaft, and two inner discs arranged at the central portion in the axial direction are also rotated around the rotating shaft and synchronized with each other. Displacement for swinging and displacing any trunnion of a plurality of trunnions arranged between one pair of outer disk and inner disk around the tilt axis. Displacement drive means for oscillating and displacing any one of a plurality of trunnions arranged between the drive means and the other pair of outer disk and inner disk about the tilt axis Make synchronization with each other, the toroidal type continuously variable transmission as set forth in any one of claims 1 to 7. 1対の変位駆動手段が、各ディスクの中心軸と平行に配置され、軸方向片半部に順方向のねじを、軸方向他半部に逆方向のねじを、それぞれ設けた送りねじ杆と、この送りねじ杆を両方向に回転駆動する回転駆動手段と、この送りねじ杆の軸方向片半部に螺合した第一の送りナットと、同じく軸方向他半部に螺合した第二の送りナットと、上記送りねじ杆の軸方向に関するこれら両送りナットの動きをそれぞれのトラニオンに伝達する伝達機構とを備え、上記送りねじ杆の回転に基づいてこれら各トラニオンを、それぞれ傾転軸を中心として揺動変位させる、請求項8に記載したトロイダル型無段変速機。 A pair of displacement drive means is arranged in parallel with the central axis of each disk, and a feed screw rod provided with a forward screw in one axial half and a reverse screw in the other axial half, respectively , A rotation driving means for rotationally driving the feed screw 杆 in both directions, a first feed nut screwed to one half of the axial direction of the feed screw 杆, and a second screw screwed to the other half of the axial direction. A feed nut and a transmission mechanism for transmitting the movements of the two feed nuts with respect to the axial direction of the feed screw そ れ ぞ れ to the respective trunnions. The toroidal-type continuously variable transmission according to claim 8 , wherein the toroidal continuously variable transmission is oscillated and displaced as a center. 2個の内側ディスクが、軸方向両側面をトロイド曲面とした一体型のディスクである、請求項8〜9のうちの何れか1項に記載したトロイダル型無段変速機。 The toroidal-type continuously variable transmission according to any one of claims 8 to 9 , wherein the two inner disks are integrated disks each having a toroidal curved surface on both axial sides.
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