JP5077834B2 - Toroidal continuously variable transmission - Google Patents

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本発明は、自動車や各種産業機械の変速機などに利用可能なトロイダル型無段変速機に関する。   The present invention relates to a toroidal continuously variable transmission that can be used for transmissions of automobiles and various industrial machines.
例えば自動車用変速機として用いるダブルキャビティ式トロイダル型無段変速機は、図8および図9に示すように構成されている。図8に示すように、ケーシング50の内側には入力軸(中心軸)1が回転自在に支持されており、この入力軸1の外周には、2つの入力側ディスク2,2と2つの出力側ディスク3,3とが取り付けられている。また、入力軸1の中間部の外周には出力歯車4が回転自在に支持されている。この出力歯車4の中心部に設けられた円筒状のフランジ部4a,4aには、出力側ディスク3,3がスプライン結合によって連結されている。   For example, a double cavity type toroidal continuously variable transmission used as a transmission for an automobile is configured as shown in FIGS. As shown in FIG. 8, an input shaft (center shaft) 1 is rotatably supported inside the casing 50, and two input side disks 2, 2 and two outputs are provided on the outer periphery of the input shaft 1. Side disks 3 and 3 are attached. An output gear 4 is rotatably supported on the outer periphery of the intermediate portion of the input shaft 1. Output side disks 3 and 3 are connected to cylindrical flange portions 4a and 4a provided at the center of the output gear 4 by spline coupling.
入力軸1は、図中左側に位置する入力側ディスク2とカム板7との間に設けられたローディングカム式の押圧装置12を介して、駆動軸22により回転駆動されるようになっている。また、出力歯車4は、2つの部材の結合によって構成された仕切壁13を介してケーシング50内に支持されており、これにより、入力軸1の軸線Oを中心に回転できる一方で、軸線O方向の変位が阻止されている。   The input shaft 1 is rotationally driven by a drive shaft 22 via a loading cam type pressing device 12 provided between an input side disk 2 and a cam plate 7 located on the left side in the drawing. . The output gear 4 is supported in the casing 50 via a partition wall 13 formed by coupling two members, so that the output gear 4 can rotate around the axis O of the input shaft 1 while the axis O. Directional displacement is prevented.
出力側ディスク3,3は、入力軸1との間に介在されたニードル軸受5,5によって、入力軸1の軸線Oを中心に回転自在に支持されている。また、図中左側の入力側ディスク2は、入力軸1にボールスプライン6を介して支持され、図中右側の入力側ディスク2は、入力軸1にスプライン結合されており、これら入力側ディスク2は入力軸1と共に回転するようになっている。また、入力側ディスク2,2の内側面(凹面)2a,2aと出力側ディスク3,3の内側面(凹面)3a,3aとの間には、パワーローラ11(図9参照)が回転自在に挟持されている。   The output side disks 3 and 3 are supported by needle bearings 5 and 5 interposed between the input shaft 1 so as to be rotatable about the axis O of the input shaft 1. Further, the left input side disk 2 in the figure is supported on the input shaft 1 via a ball spline 6, and the right side input disk 2 in the figure is splined to the input shaft 1. Rotates with the input shaft 1. Further, the power roller 11 (see FIG. 9) is rotatable between the inner side surfaces (concave surfaces) 2a, 2a of the input side discs 2, 2 and the inner side surfaces (concave surfaces) 3a, 3a of the output side discs 3, 3. Is sandwiched between.
図8中右側に位置する入力側ディスク2の内周面2cには、段差部2bが設けられ、この段差部2bに、入力軸1の外周面1aに設けられた段差部1bが突き当てられるとともに、入力側ディスク2の背面(図8の右面)がローディングナット9に突き当てられている。これによって、入力側ディスク2の入力軸1に対する軸線O方向の変位が実質的に阻止されている。また、カム板7と入力軸1の鍔部1dとの間には、皿ばね8が設けられており、この皿ばね8は、各ディスク2,2,3,3の凹面2a,2a,3a,3aとパワーローラ11,11の周面11a,11aとの当接部に押圧力を付与する。   A step 2b is provided on the inner peripheral surface 2c of the input side disk 2 located on the right side in FIG. 8, and the step 1b provided on the outer peripheral surface 1a of the input shaft 1 is abutted against the step 2b. At the same time, the back surface (right surface in FIG. 8) of the input side disk 2 is abutted against the loading nut 9. Thereby, the displacement of the input side disk 2 in the direction of the axis O with respect to the input shaft 1 is substantially prevented. Further, a disc spring 8 is provided between the cam plate 7 and the flange 1d of the input shaft 1, and this disc spring 8 is a concave surface 2a, 2a, 3a of each disk 2, 2, 3, 3. , 3a and the contact surface between the peripheral surfaces 11a and 11a of the power rollers 11 and 11 are applied with a pressing force.
図9は、図8のA−A線に沿う断面図である。図9に示すように、ケーシング50の内側には、入力軸1に対し捻れの位置にある一対の枢軸14,14を中心として揺動する一対のトラニオン15,15が設けられている。なお、図9においては、入力軸1の図示は省略している。各トラニオン15,15は、支持板部16の長手方向(図9の上下方向)の両端部に、この支持板部16の内側面側に折れ曲がる状態で形成された一対の折れ曲がり壁部20,20を有している。そして、この折れ曲がり壁部20,20によって、各トラニオン15,15には、パワーローラ11を収容するための凹状のポケット部Pが形成される。また、各折れ曲がり壁部20,20の外側面には、各枢軸14,14が互いに同心的に設けられている。   FIG. 9 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. As shown in FIG. 9, a pair of trunnions 15, 15 that swing around a pair of pivots 14, 14 that are twisted with respect to the input shaft 1 are provided inside the casing 50. In FIG. 9, the input shaft 1 is not shown. Each trunnion 15, 15 is a pair of bent wall portions 20, 20 formed at both ends in the longitudinal direction (vertical direction in FIG. 9) of the support plate portion 16 so as to be bent toward the inner surface side of the support plate portion 16. have. The bent wall portions 20 and 20 form concave pocket portions P for accommodating the power rollers 11 in the trunnions 15 and 15. Further, the pivot shafts 14 and 14 are concentrically provided on the outer side surfaces of the bent wall portions 20 and 20, respectively.
支持板部16の中央部には円孔21が形成され、この円孔21には変位軸23の基端部(第1の軸部)23aが支持されている。そして、各枢軸14,14を中心として各トラニオン15,15を揺動させることにより、これら各トラニオン15,15の中央部に支持された変位軸23の傾斜角度を調節できるようになっている。また、各トラニオン15,15の内側面から突出する変位軸23の先端部(第2の軸部)23bの周囲には、各パワーローラ11が回転自在に支持されており、各パワーローラ11,11は、各入力側ディスク2,2および各出力側ディスク3,3の間に挟持されている。なお、各変位軸23,23の基端部23aと先端部23bとは、互いに偏心している。   A circular hole 21 is formed in the center portion of the support plate portion 16, and a base end portion (first shaft portion) 23 a of the displacement shaft 23 is supported in the circular hole 21. Then, by swinging each trunnion 15, 15 about each pivot 14, 14, the inclination angle of the displacement shaft 23 supported at the center of each trunnion 15, 15 can be adjusted. In addition, each power roller 11 is rotatably supported around the tip end portion (second shaft portion) 23b of the displacement shaft 23 protruding from the inner surface of each trunnion 15, 15. 11 is sandwiched between the input disks 2 and 2 and the output disks 3 and 3. In addition, the base end part 23a and the front-end | tip part 23b of each displacement shaft 23 and 23 are mutually eccentric.
また、各トラニオン15,15の枢軸14,14はそれぞれ、一対のヨーク23A,23Bに対して揺動自在および軸方向(図9の上下方向)に変位自在に支持されており、各ヨーク23A,23Bにより、トラニオン15,15はその水平方向の移動を規制されている。各ヨーク23A,23Bは鋼等の金属のプレス加工あるいは鍛造加工により矩形状に形成されている。各ヨーク23A,23Bの四隅には円形の支持孔18が4つ設けられており、これら支持孔18にはそれぞれ、トラニオン15の両端部に設けた枢軸14がラジアルニードル軸受30を介して揺動自在に支持されている。また、ヨーク23A,23Bの幅方向(図8の左右方向)の中央部には、円形の係止孔19が設けられており、この係止孔19の内周面は球状凹面として、球面ポスト64,68を内嵌している。すなわち、上側のヨーク23Aは、ケーシング50に固定部材52を介して支持されている球面ポスト64によって揺動自在に支持されており、下側のヨーク23Bは、球面ポスト68およびこれを支持する駆動シリンダ31の上側シリンダボディ61によって揺動自在に支持されている。   The pivot shafts 14 and 14 of the trunnions 15 and 15 are supported so as to be swingable and displaceable in the axial direction (vertical direction in FIG. 9) with respect to the pair of yokes 23A and 23B, respectively. The horizontal movement of the trunnions 15 and 15 is restricted by 23B. Each yoke 23A, 23B is formed in a rectangular shape by pressing or forging a metal such as steel. Four circular support holes 18 are provided at the four corners of each of the yokes 23 </ b> A and 23 </ b> B, and the pivot shafts 14 provided at both ends of the trunnion 15 swing through the radial needle bearings 30. It is supported freely. Further, a circular locking hole 19 is provided in the central portion of the yokes 23A and 23B in the width direction (the left-right direction in FIG. 8). 64 and 68 are fitted inside. That is, the upper yoke 23A is swingably supported by the spherical post 64 supported by the casing 50 via the fixing member 52, and the lower yoke 23B is supported by the spherical post 68 and the drive for supporting the same. The upper cylinder body 61 of the cylinder 31 is swingably supported.
なお、各トラニオン15,15に設けられた各変位軸23,23は、入力軸1に対し、互いに180度反対側の位置に設けられている。また、これらの各変位軸23,23の先端部23bが基端部23aに対して偏心している方向は、両ディスク2,2,3,3の回転方向に対して同方向(図9で上下逆方向)となっている。また、偏心方向は、入力軸1の配設方向に対して略直交する方向となっている。したがって、各パワーローラ11,11は、入力軸1の長手方向に若干変位できるように支持される。その結果、押圧装置12が発生するスラスト荷重に基づく各構成部材の弾性変形等に起因して、各パワーローラ11,11が入力軸1の軸方向に変位する傾向となった場合でも、各構成部材に無理な力が加わらず、この変位が吸収される。   The displacement shafts 23 and 23 provided in the trunnions 15 and 15 are provided at positions 180 degrees opposite to the input shaft 1. Further, the direction in which the distal end portion 23b of each of the displacement shafts 23, 23 is eccentric with respect to the base end portion 23a is the same direction as the rotational direction of both the disks 2, 2, 3, 3 (in FIG. (Reverse direction). Further, the eccentric direction is a direction substantially orthogonal to the direction in which the input shaft 1 is disposed. Accordingly, the power rollers 11 and 11 are supported so that they can be slightly displaced in the longitudinal direction of the input shaft 1. As a result, even if each power roller 11, 11 tends to be displaced in the axial direction of the input shaft 1 due to elastic deformation of each component member based on the thrust load generated by the pressing device 12, each component This displacement is absorbed without applying an excessive force to the member.
また、パワーローラ11の外側面とトラニオン15の支持板部16の内側面との間には、パワーローラ11の外側面の側から順に、スラスト転がり軸受であるスラスト玉軸受(スラスト軸受)24と、スラストニードル軸受25とが設けられている。このうち、スラスト玉軸受24は、各パワーローラ11に加わるスラスト方向の荷重を支承しつつ、これら各パワーローラ11の回転を許容するものである。このようなスラスト玉軸受24はそれぞれ、複数個ずつの玉(以下、転動体という)26,26と、これら各転動体26,26を転動自在に保持する円環状の保持器27と、円環状の外輪28とから構成されている。また、各スラスト玉軸受24の内輪軌道は各パワーローラ11の外側面(大端面)に、外輪軌道は各外輪28の内側面にそれぞれ形成されている。   Further, between the outer surface of the power roller 11 and the inner surface of the support plate portion 16 of the trunnion 15, a thrust ball bearing (thrust bearing) 24 that is a thrust rolling bearing is sequentially formed from the outer surface side of the power roller 11. A thrust needle bearing 25 is provided. Among these, the thrust ball bearing 24 supports the rotation of each power roller 11 while supporting the load in the thrust direction applied to each power roller 11. Each of such thrust ball bearings 24 includes a plurality of balls (hereinafter referred to as rolling elements) 26, 26, an annular retainer 27 that holds the rolling elements 26, 26 in a freely rolling manner, And an annular outer ring 28. Further, the inner ring raceway of each thrust ball bearing 24 is formed on the outer side surface (large end surface) of each power roller 11, and the outer ring raceway is formed on the inner side surface of each outer ring 28.
また、スラストニードル軸受25は、トラニオン15の支持板部16の内側面と外輪28の外側面との間に挟持されている。このようなスラストニードル軸受25は、パワーローラ11から各外輪28に加わるスラスト荷重を支承しつつ、これらパワーローラ11および外輪28が各変位軸23の基端部23aを中心として揺動することを許容する。   The thrust needle bearing 25 is sandwiched between the inner surface of the support plate portion 16 of the trunnion 15 and the outer surface of the outer ring 28. Such a thrust needle bearing 25 supports the thrust load applied to each outer ring 28 from the power roller 11, while the power roller 11 and the outer ring 28 swing around the base end portion 23 a of each displacement shaft 23. Allow.
さらに、各トラニオン15,15の一端部(図9の下端部)にはそれぞれ駆動ロッド(トラニオン軸)29,29が設けられており、各駆動ロッド29,29の中間部外周面に駆動ピストン(油圧ピストン)33,33が固設されている。そして、これら各駆動ピストン33,33はそれぞれ、上側シリンダボディ61と下側シリンダボディ62とによって構成された駆動シリンダ31内に油密に嵌装されている。これら各駆動ピストン33,33と駆動シリンダ31とで、各トラニオン15,15を、これらトラニオン15,15の枢軸14,14の軸方向に変位させる駆動装置32を構成している。   Further, driving rods (trunnion shafts) 29 and 29 are provided at one end portions (lower end portions in FIG. 9) of the trunnions 15 and 15, respectively, and driving pistons ( Hydraulic pistons) 33, 33 are fixed. Each of these drive pistons 33 and 33 is oil-tightly fitted in a drive cylinder 31 constituted by an upper cylinder body 61 and a lower cylinder body 62. The drive pistons 33 and 33 and the drive cylinder 31 constitute a drive device 32 that displaces the trunnions 15 and 15 in the axial direction of the pivots 14 and 14 of the trunnions 15 and 15.
このように構成されたトロイダル型無段変速機の場合、入力軸1の回転は、押圧装置12を介して、各入力側ディスク2,2に伝えられる。そして、これら入力側ディスク2,2の回転が、一対のパワーローラ11,11を介して各出力側ディスク3,3に伝えられ、更にこれら各出力側ディスク3,3の回転が、出力歯車4より取り出される。   In the case of the toroidal continuously variable transmission configured as described above, the rotation of the input shaft 1 is transmitted to the input side disks 2 and 2 via the pressing device 12. Then, the rotation of the input side disks 2 and 2 is transmitted to the output side disks 3 and 3 via the pair of power rollers 11 and 11, and the rotation of the output side disks 3 and 3 is further transmitted to the output gear 4. It is taken out more.
入力軸1と出力歯車4との間の回転速度比を変える場合には、一対の駆動ピストン33,33を互いに逆方向に変位させる。これら各駆動ピストン33,33の変位に伴って、一対のトラニオン15,15が互いに逆方向に変位する。例えば、図9の左側のパワーローラ11が同図の下側に、同図の右側のパワーローラ11が同図の上側にそれぞれ変位する。その結果、これら各パワーローラ11,11の周面11a,11aと各入力側ディスク2,2および各出力側ディスク3,3の内側面2a,2a,3a,3aとの当接部に作用する接線方向の力の向きが変化する。そして、この力の向きの変化に伴って、各トラニオン15,15が、ヨーク23A,23Bに枢支された枢軸14,14を中心として、互いに逆方向に揺動する。   When changing the rotational speed ratio between the input shaft 1 and the output gear 4, the pair of drive pistons 33, 33 are displaced in opposite directions. As the drive pistons 33 and 33 are displaced, the pair of trunnions 15 and 15 are displaced in directions opposite to each other. For example, the power roller 11 on the left side of FIG. 9 is displaced downward in the figure, and the power roller 11 on the right side of FIG. 9 is displaced upward in the figure. As a result, the peripheral surfaces 11a and 11a of the power rollers 11 and 11 act on contact portions of the input side disks 2 and 2 and the inner side surfaces 2a, 2a, 3a and 3a of the output side disks 3 and 3, respectively. The direction of the tangential force changes. As the force changes, the trunnions 15 and 15 swing in opposite directions around the pivots 14 and 14 pivotally supported by the yokes 23A and 23B.
その結果、各パワーローラ11,11の周面11a,11aと各内側面2a,3aとの当接位置が変化し、入力軸1と出力歯車4との間の回転速度比が変化する。また、これら入力軸1と出力歯車4との間で伝達するトルクが変動し、各構成部材の弾性変形量が変化すると、各パワーローラ11,11およびこれら各パワーローラ11,11に付属の外輪28,28が、各変位軸23,23の基端部23a、23aを中心として僅かに回動する。これら各外輪28,28の外側面と各トラニオン15,15を構成する支持板部16の内側面との間には、それぞれスラストニードル軸受25,25が存在するため、前記回動は円滑に行われる。したがって、前述のように各変位軸23,23の傾斜角度を変化させるための力が小さくて済む。   As a result, the contact position between the peripheral surfaces 11a and 11a of the power rollers 11 and 11 and the inner surfaces 2a and 3a changes, and the rotational speed ratio between the input shaft 1 and the output gear 4 changes. Further, when the torque transmitted between the input shaft 1 and the output gear 4 fluctuates and the amount of elastic deformation of each component changes, the power rollers 11 and 11 and the outer rings attached to the power rollers 11 and 11 will be described. 28 and 28 slightly rotate around the base end portions 23a and 23a of the displacement shafts 23 and 23, respectively. Since the thrust needle bearings 25 and 25 exist between the outer side surfaces of the outer rings 28 and 28 and the inner side surfaces of the support plate portions 16 constituting the trunnions 15 and 15, respectively, the rotation is performed smoothly. Is called. Therefore, as described above, the force for changing the inclination angle of each displacement shaft 23, 23 can be small.
このようなトロイダル型無段変速機においては、上述のように、パワーローラ11,11が変位軸23,23の基端部23a,23aを中心に僅かに揺動することで、パワーローラ11,11を入力軸1(ディスク2,3)の軸方向に僅かに移動させて、各構成部材の弾性変形量の変化に対応させるようになっているが、より低コストにパワーローラ11,11を各構成部材の弾性変形量の変化に対応して移動可能とする構成が提案されている(例えば、特許文献1参照)。   In such a toroidal-type continuously variable transmission, as described above, the power rollers 11, 11 are slightly swung around the base end portions 23a, 23a of the displacement shafts 23, 23, so that the power rollers 11, 11 is slightly moved in the axial direction of the input shaft 1 (disks 2 and 3) so as to cope with the change in the elastic deformation amount of each constituent member. A configuration has been proposed in which each component can be moved in accordance with a change in the amount of elastic deformation (see, for example, Patent Document 1).
例えば、図10に示すように、トラニオン15の支持板部16に代えて、支持梁部16aが設けられている。当該支持梁部16aの外輪28に対向する内側面が円筒状凸面16bとされている。円筒状凸面16bの円筒部分の中心軸イ(一点鎖線で図示)の方向は、枢軸14,14の軸方向(中心軸ロ(一点鎖線で図示)の方向)と平行となっている。
また、円筒状凸面16bの中心軸イは、枢軸14,14の中心軸ロに対して入力側ディスク2および出力側ディスク3の径方向外側となっている。すなわち、円筒状凸面16bの中心軸は、中立位置のパワーローラ11,11の回転中心軸方向にそって、枢軸14,14の中心軸よりパワーローラ11,11から離れる側に偏芯した状態となっている。
For example, as shown in FIG. 10, a support beam portion 16 a is provided in place of the support plate portion 16 of the trunnion 15. An inner side surface of the support beam portion 16a facing the outer ring 28 is a cylindrical convex surface 16b. The direction of the central axis A (illustrated by the one-dot chain line) of the cylindrical portion of the cylindrical convex surface 16b is parallel to the axial direction of the pivots 14 and 14 (the direction of the central axis B (illustrated by the one-dot chain line)).
Further, the central axis A of the cylindrical convex surface 16b is on the radially outer side of the input side disk 2 and the output side disk 3 with respect to the central axis B of the pivots 14 and 14. That is, the central axis of the cylindrical convex surface 16b is eccentric to the side away from the power rollers 11, 11 from the central axis of the pivots 14, 14 along the direction of the rotation center axis of the power rollers 11, 11 at the neutral position. It has become.
また、外輪28の支持梁部16aに対向する外側面側には、円筒状凸面16bの外径とほぼ同じ内径となる円筒状凹面が設けられ、当該円筒状凹面の内周面を円筒状凸面16bの外周面に当接した状態で、前記円筒状凸面16bの中心軸を回転中心としてパワーローラ11とともに外輪28を左右に揺動可能となっている。
これにより、パワーローラ11,11を入力軸1(ディスク2,3の回転中心軸)の軸方向に僅かに移動させて、各構成部材の弾性変形量の変化に対応させることが可能となる。
A cylindrical concave surface having an inner diameter substantially the same as the outer diameter of the cylindrical convex surface 16b is provided on the outer surface side of the outer ring 28 facing the support beam portion 16a, and the inner circumferential surface of the cylindrical concave surface is a cylindrical convex surface. The outer ring 28 can be swung to the left and right together with the power roller 11 with the central axis of the cylindrical convex surface 16b as a rotation center in a state of being in contact with the outer peripheral surface of 16b.
As a result, the power rollers 11 and 11 can be moved slightly in the axial direction of the input shaft 1 (rotation center axis of the disks 2 and 3) to cope with changes in the amount of elastic deformation of each constituent member.
なお、図10において、トラニオン15の一対の折れ曲がり壁部20,20の互いに対向する内側面には、それぞれ外輪28の外周面に当接する案内面20aが形成されており、パワーローラ11,11にトラクション力が作用した際に、どちらか一方の案内面20aに外輪28の外周面が当接して、トラクション力をパワーローラ11からトラニオン15に伝達するようになっている。
また、パワーローラ11,11は、前記変位軸23の先端部23bに対応する支持軸23cにラジアルニードル軸受を介して回転自在に支持されている。なお、支持軸23cは、外輪28に一体に形成されている。パワーローラ11,11は、支持軸23cに対してワッシャ11bと止め輪11cで抜け止めされている。
In FIG. 10, guide surfaces 20 a that contact the outer peripheral surface of the outer ring 28 are formed on the inner surfaces of the pair of bent wall portions 20, 20 of the trunnion 15 that are opposed to each other. When the traction force is applied, the outer peripheral surface of the outer ring 28 comes into contact with one of the guide surfaces 20a, and the traction force is transmitted from the power roller 11 to the trunnion 15.
The power rollers 11, 11 are rotatably supported on a support shaft 23c corresponding to the tip 23b of the displacement shaft 23 via a radial needle bearing. The support shaft 23 c is formed integrally with the outer ring 28. The power rollers 11, 11 are secured to the support shaft 23c by a washer 11b and a retaining ring 11c.
また、トラニオン15の駆動ロッド29が設けられる側の枢軸14のラジアルニードル軸受30の下側には、従来と同様に各トラニオン15,15の傾転角を同期させるためのワイヤが架け渡されるワイヤプーリ29aが設けられている。なお、この例では、駆動ロッド29側からパワーローラ11,11側に潤滑油を供給するための給油パイプ29bがトラニオン15のパワーローラ11,11の反対側となる外側面側に設けられている。   In addition, a wire pulley is provided on the lower side of the radial needle bearing 30 of the pivot 14 on the side where the drive rod 29 of the trunnion 15 is provided, and wires for synchronizing the tilt angles of the trunnions 15 and 15 are spanned as in the prior art. 29a is provided. In this example, an oil supply pipe 29b for supplying lubricating oil from the drive rod 29 side to the power rollers 11 and 11 side is provided on the outer surface side opposite to the power rollers 11 and 11 of the trunnion 15. .
ところで、トラクションドライブ式のトロイダル型無段変速機は、高い圧力下でガラス状に遷移する特殊な油(トラクション油)を用いて動力を伝達している。そのため、動力伝達状態では、ディスク2,3とパワーローラ11,11の接触点に、伝達するトルクに比例した押付力を与える必要がある。押し付け力を与えることにより両ディスク2,3に挟まれたパワーローラ11,11と、当該パワーローラ11,11を支持するトラニオン15,15とは外側に逃げるような大きな力を受ける。この力を支持するためにトラニオン15,15の上下には上述のヨーク23A,23Bが配置され、トラニオン15の枢軸14,14が支持されている。   By the way, the traction drive type toroidal continuously variable transmission transmits power using a special oil (traction oil) that transitions into a glass state under a high pressure. Therefore, in the power transmission state, it is necessary to apply a pressing force proportional to the torque to be transmitted to the contact point between the disks 2 and 3 and the power rollers 11 and 11. By applying a pressing force, the power rollers 11 and 11 sandwiched between the disks 2 and 3 and the trunnions 15 and 15 that support the power rollers 11 and 11 receive a large force that escapes outward. In order to support this force, the above-described yokes 23A and 23B are arranged above and below the trunnions 15 and 15, and the pivots 14 and 14 of the trunnion 15 are supported.
このヨーク23A,23Bによりトラニオン15,15の外側への移動を規制している。なお、ヨーク23A,23Bが無い場合には、パワーローラ11,11が正しい位置からずれて効率の低下、寿命の低下を引き起こす虞がある。このヨーク23A,23Bは、上述の球面ポスト64,68や、ピンや突起等を中心として揺動するが、トラニオン15,15とヨーク23A、23Bの隙間を規制するものは無く、トラニオン15,15とヨーク23A、23Bは接触する可能性が高い。   The yokes 23A and 23B restrict the movement of the trunnions 15 and 15 to the outside. In the case where the yokes 23A and 23B are not provided, the power rollers 11 and 11 may be displaced from the correct positions to cause a decrease in efficiency and a decrease in life. The yokes 23A and 23B swing around the spherical posts 64 and 68, pins and protrusions described above, but nothing restricts the gap between the trunnions 15 and 15 and the yokes 23A and 23B. There is a high possibility that the yokes 23A and 23B come into contact with each other.
この状態でトラニオン15,15が傾転軸(枢軸14,14の中心軸ロ)を中心とした回転運動(傾転運動)を行うと、トラニオン15,15の肩部(折れ曲がり壁部20,20の支持板部16側となる基端部)とヨーク23A,23Bが擦れ合うことで摩擦抵抗が大きくなる。摩擦抵抗が大きくなると、傾転運動の妨げとなり、動作が不安定となる虞がある。
この問題に対処するため、ヨーク23A,23Bのトラニオン15,15と接触する部分に突起を設け、接触面積を減らし傾転時の摩擦を低減することが提案されている(例えば、特許文献2参照)。
In this state, when the trunnions 15 and 15 perform a rotational motion (tilting motion) around the tilt axis (the central axis B of the pivot shafts 14 and 14), the shoulder portions (bent wall portions 20 and 20) of the trunnions 15 and 15 are obtained. ) And the yokes 23 </ b> A and 23 </ b> B rub against each other to increase the frictional resistance. When the frictional resistance is increased, the tilting motion is hindered and the operation may be unstable.
In order to cope with this problem, it has been proposed to provide protrusions at the portions of the yokes 23A and 23B that contact the trunnions 15 and 15 to reduce the contact area and reduce friction during tilting (see, for example, Patent Document 2). ).
また、トラニオン15,15とヨーク23A,23Bが接触することでトラニオン15,15のヨーク23A,23Bとの接触部分に摩耗が生じる。そこで、トラニオン15,15のヨーク23A、23Bと接触する部分に焼入れを施して表面硬度を高めることで、摩耗を防ぐことが提案されている(例えば、特許文献3参照)。   Further, when the trunnions 15 and 15 and the yokes 23A and 23B come into contact with each other, the contact portions of the trunnions 15 and 15 with the yokes 23A and 23B are worn. Therefore, it has been proposed to prevent wear by quenching the portions of the trunnions 15 and 15 that come into contact with the yokes 23A and 23B to increase the surface hardness (see, for example, Patent Document 3).
また、トラニオン15,15の枢軸14に設けられて傾転軸受となるラジアルニードル軸受30と当該トラニオン15,15の肩部との間にプレートを挟んで保持する構成とし、このプレートとヨーク23A,23Bとを接触させることで、トラニオン15,15の摩耗を防止することが提案されている(例えば、特許文献4参照)。
また、トラニオン15,15とヨーク23A、23Bとの接触部において、どちらかに枢軸14,14の中心軸を中心とする円弧状の溝を設け、当該溝に複数個のボールを配置することで、トラニオン15,15とヨーク23A,23Bとを転がり接触させることで、摩擦と摩耗の両方を低減することが提案されている(例えば、特許文献5参照)。
Further, a configuration is adopted in which a plate is held between a radial needle bearing 30 provided on the pivot 14 of the trunnions 15 and 15 and serving as a tilt bearing and a shoulder portion of the trunnions 15 and 15, and this plate and the yoke 23A, It has been proposed to prevent wear of the trunnions 15 and 15 by bringing them into contact with 23B (see, for example, Patent Document 4).
Further, at the contact portion between the trunnions 15 and 15 and the yokes 23A and 23B, an arc-shaped groove centering on the central axis of the pivot shafts 14 and 14 is provided on either side, and a plurality of balls are arranged in the grooves. It has been proposed to reduce both friction and wear by rolling the trunnions 15 and 15 and the yokes 23A and 23B (see, for example, Patent Document 5).
特開2008−25821号公報JP 2008-25821 A 特開平7−174201号公報JP 7-174201 A 特開2004−286053号公報JP 2004-286053 A 特開2005−121045号公報JP 2005-121045 A 特開2001−323982号公報JP 2001-323882 A
ところで、前記特許文献2の発明では、ヨークにトラニオンと接触する突起を設けることで、摩擦を低減することができるが、ヨークとの接触によるトラニオンの摩耗を防止することができない。また、ヨークに突起を設けることで、コストの増加を招くことになる。
また、特許文献3の発明では、焼入れすることで、トラニオンの摩耗を防止できるが、摩擦を低減できるとは限らない。また、トラニオンに仕上げ加工が必要となりコストの増加を避けられない。
In the invention of Patent Document 2, friction can be reduced by providing a projection that contacts the trunnion on the yoke, but wear on the trunnion due to contact with the yoke cannot be prevented. Further, providing the projection on the yoke causes an increase in cost.
Moreover, in invention of patent document 3, although it can prevent abrasion of trunnion by hardening, it cannot necessarily reduce friction. In addition, the trunnion needs to be finished, and an increase in cost cannot be avoided.
また、特許文献4の発明では、トラニオンやヨークの加工コストが増加することがないが、摩擦を低減できるとは限らない。
また、特許文献5の発明では、摩擦および摩耗の両方を低減できるが、例えば、トラニオンに円弧状の溝を形成するとともに、当該溝がボールの転送面となることから溝の表面加工が必要となり、加工コストが増加する。また、組み立て時にボールが落ちたり、位置ずれしたりしないようにする必要があり、作業性が悪いといった問題がある。
Moreover, in the invention of Patent Document 4, although the processing cost of the trunnion and the yoke does not increase, the friction cannot always be reduced.
In the invention of Patent Document 5, both friction and wear can be reduced. For example, an arc-shaped groove is formed in the trunnion, and the groove becomes a ball transfer surface, so that surface processing of the groove is required. , Processing costs increase. In addition, there is a problem that workability is poor because it is necessary to prevent the ball from falling or being displaced during assembly.
本発明は、前記事情に鑑みて為されたもので、トラニオンとヨークの接触において、摩擦と摩耗の低減を図るとともにトラニオンの加工を容易として、加工コストの増大を防止することが可能なトロイダル型無段変速機を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and is a toroidal type capable of reducing friction and wear in the contact between the trunnion and the yoke, facilitating the processing of the trunnion, and preventing an increase in processing cost. An object is to provide a continuously variable transmission.
前記目的を達成するために、請求項1に記載のトロイダル型無段変速機は、互いの内側面同士を対向させた状態で互いに同心的に且つ回転自在に支持された入力側ディスクおよび出力側ディスクと、これらの両ディスク間に挟持される複数のパワーローラと、前記入力側ディスクおよび前記出力側ディスクの中心軸に対して捻れの位置にあり且つ互いに同心的に設けられた一対の枢軸を中心に傾転するとともに、前記各パワーローラをスラスト軸受を介して回転自在に支持する複数のトラニオンと、前記トラニオンを前記枢軸の軸方向に変位させる駆動装置と、前記トラニオンの前記一対の枢軸をそれぞれ揺動自在かつ軸方向に変位自在に支持するとともに、前記トラニオンの変位により揺動する一対のヨークとを備え、前記スラスト軸受は、前記パワーローラによって形成される内輪と、外輪と、これらの内輪と外輪との間で転動する転動体を備え、前記トラニオンは、前記パワーローラ側を向く面に円筒状凸面が形成され、前記円筒状凸面の中心軸は、前記枢軸の中心軸と平行でかつ当該枢軸の中心軸より前記入力側ディスクおよび前記出力側ディスクの中心軸から離れた位置に配置され、前記外輪には、前記トラニオンの円筒状凸面に当接する円筒状凹面が備えられ、前記パワーローラが前記外輪とともに前記トラニオンの円筒状凸面の中心軸周りに回転可能とされているトロイダル型無段変速装置において、
前記トラニオンの前記ヨークと対向する上下端面には、それぞれ前記円筒状凸面の中心軸と交差する位置に孔が設けられ、当該孔に前記ヨークと接触する接触部材が取り付けられているとともに、当該孔は前記円筒状凸面を形成する際に加工基準用の孔となることを特徴とする。
In order to achieve the object, the toroidal continuously variable transmission according to claim 1 includes an input side disk and an output side that are concentrically and rotatably supported with their inner side surfaces facing each other. A disc, a plurality of power rollers sandwiched between the two discs, and a pair of pivots provided concentrically with each other at a twisted position with respect to a central axis of the input side disc and the output side disc A plurality of trunnions that tilt to the center and rotatably support the power rollers via thrust bearings, a drive device that displaces the trunnions in the axial direction of the pivots, and the pair of pivots of the trunnions Each of the thrust bearings includes a pair of yokes that are swingable and axially displaceable, and that are swung by the displacement of the trunnion. An inner ring formed by the power roller, an outer ring, and a rolling element that rolls between the inner ring and the outer ring, the trunnion has a cylindrical convex surface formed on a surface facing the power roller side, A central axis of the cylindrical convex surface is disposed at a position parallel to the central axis of the pivot axis and away from the central axes of the input side disk and the output side disk from the central axis of the pivot axis, and the outer ring has the trunnion A toroidal-type continuously variable transmission that includes a cylindrical concave surface that abuts on the cylindrical convex surface of the trunnion and that is rotatable about the central axis of the cylindrical convex surface of the trunnion.
The upper and lower end surfaces of the trunnion facing the yoke are each provided with a hole at a position intersecting the central axis of the cylindrical convex surface, and a contact member that contacts the yoke is attached to the hole. Is a hole for processing reference when the cylindrical convex surface is formed .
請求項1に記載の発明においては、トラニオンの端面に形成された孔に取り付けられた接触部材がヨークに接触し、トラニオンをヨークに接触しない構造とすることができるので、トラニオンの摩耗を防止できる。また、接触部材はその形状によって、ヨークとの接触面を小さくすることが可能であり、トラニオンとヨークとの間に生じる摩擦力を低減することができる。   In the first aspect of the invention, the contact member attached to the hole formed in the end surface of the trunnion can contact the yoke, and the trunnion can be prevented from contacting the yoke, so that the trunnion can be prevented from being worn. . Further, the contact member can reduce the contact surface with the yoke depending on the shape thereof, and can reduce the frictional force generated between the trunnion and the yoke.
また、前記孔は、トラニオンの円筒状凸面の中心となっているので、トラニオンに円筒状凸面を形成する際に、上下の前記孔を加工基準とすることで、加工を容易とすることができる。また、円筒状凸面の加工は旋盤等で低コストに行うことができ、この際に前記加工基準となる孔があることで作業性が向上する。また、前記孔は、加工後の検査(円筒状凸面の精度等の検査)においても基準として利用することができる。   Moreover, since the said hole becomes the center of the cylindrical convex surface of a trunnion, when forming a cylindrical convex surface in a trunnion, a process can be made easy by making the said upper and lower said hole into a process reference | standard. . Further, the processing of the cylindrical convex surface can be performed at a low cost with a lathe or the like, and the workability is improved by the presence of the hole serving as the processing reference. The hole can also be used as a reference in inspection after processing (inspection of accuracy and the like of the cylindrical convex surface).
言い換えれば、接触部材を設けるための孔を加工基準用の孔とするので、接触部材を固定するための孔と、加工基準用の孔とを2つ設ける必要がなくなり、加工コストの低減を図ることができる。なお、孔はトラニオンの加工時に加工基準として用い、少なくとも円筒状凸面の加工が終わった後に接触部材が取り付けられることになる
また、これらの孔は、トラニオンの枢軸が設けられる端面に形成されるので、応力が集中する可能性があり、孔の数を減少させること、すなわち、上述のように加工基準用の孔と接触部材の取り付け用の孔とを2つ設けずに、これらを共用することで、トラニオンの剛性を高めることができる。
In other words, than the holes for providing the contact member shall be the holes for working reference, and holes for fixing the contact member, it is not necessary to the hole for working reference provided two, reducing the processing cost Can be achieved. The hole is used as a processing reference when the trunnion is processed, and the contact member is attached after at least the cylindrical convex surface has been processed .
In addition, these holes are formed on the end face where the trunnion pivot is provided, so stress may be concentrated, reducing the number of holes, that is, making contact with the machining reference holes as described above. The rigidity of the trunnion can be increased by sharing these without providing two holes for attaching the members.
請求項2に記載のトロイダル型無段変速機は、請求項1に記載の発明において、前記孔は、浅い位置と深い位置とで径が異なり、深い側の径の小さい部分が加工基準用の孔となることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the toroidal continuously variable transmission according to the first aspect of the present invention, the hole has a different diameter between a shallow position and a deep position, and a portion having a small diameter on the deep side is used for a machining reference. It is a hole .
本発明のトロイダル型無段変速機によれば、ヨークに対して摺動する虞のあるトラニオンの摩擦による影響を防止し、かつ、トラニオンの摩耗を防止することができるとともに、トラニオンの加工コストの低減を図ることができる。   According to the toroidal type continuously variable transmission of the present invention, it is possible to prevent the influence of trunnion friction that may slide with respect to the yoke, to prevent the trunnion from being worn, and to reduce the processing cost of the trunnion. Reduction can be achieved.
本発明の実施の形態のトロイダル型無段変速機を示す要部断面図である。It is principal part sectional drawing which shows the toroidal type continuously variable transmission of embodiment of this invention. 前記トロイダル型無段変速機のパワーローラを備えたトラニオンを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the trunnion provided with the power roller of the said toroidal type continuously variable transmission. 前記パワーローラを備えるトラニオンを示す正面図である。It is a front view which shows the trunnion provided with the said power roller. 図3のB−B線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the BB line of FIG. 前記トラニオンを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the said trunnion. 前記トラニオンを示す正面図である。It is a front view which shows the said trunnion. 図6のC−C線に沿った断面図である。It is sectional drawing along CC line of FIG. 従来から知られているハーフトロイダル型無段変速機の具体的構造の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the specific structure of the half toroidal type continuously variable transmission conventionally known. 図8のA−A線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the AA line of FIG. 従来のハーフトロイダル型無段変速機のパワーローラを備えるトラニオンの別例を示す側面図である。It is a side view which shows another example of the trunnion provided with the power roller of the conventional half toroidal type continuously variable transmission.
以下、図面を参照しながら、本発明の第1実施形態について説明する。なお、この実施の形態のトロイダル型無段変速機の特徴は、トラニオンのヨークに接触する部分の構造にあり、その他の構成および作用は前述した従来の構成および作用と同様であるため、以下においては、第1実施形態の特徴部分についてのみ言及し、それ以外の部分については、図8から図10と同一の符号を付して簡潔に説明するに留める。   Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The feature of the toroidal-type continuously variable transmission of this embodiment is the structure of the portion that contacts the yoke of the trunnion, and other configurations and operations are the same as the conventional configurations and operations described above. Refers only to the characteristic part of the first embodiment, and other parts are simply described with the same reference numerals as in FIGS.
図1は本発明の実施の形態のトロイダル型無段変速機を示す要部断面図、図2は前記トロイダル型無段変速機のパワーローラを備えたトラニオンを示す斜視図、図3は前記パワーローラを備えるトラニオンを示す正面図、図4は図3のB−B線に沿う断面図、図5は前記トラニオンを示す斜視図、図6は前記トラニオンを示す正面図、図7は、図6のC−C線に沿った断面図である。   FIG. 1 is a cross-sectional view of a principal part showing a toroidal type continuously variable transmission according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a perspective view showing a trunnion provided with a power roller of the toroidal type continuously variable transmission, and FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 3, FIG. 5 is a perspective view showing the trunnion, FIG. 6 is a front view showing the trunnion, and FIG. It is sectional drawing along CC line.
なお、図8および図9に示す例では、ヨーク23Aおよびヨーク23Bは、これらヨーク23A,23Bに形成された係止孔19に球面ポスト64,68が挿入されてこれら球面ポスト64,68によりケーシング50に対して揺動自在とされていたが、この例では、図1に示すようにヨーク23A、23Bの外側面側(パワーローラ11の反対となる側面)の中央部に設けられた突起65,66により揺動自在とされている。なお、突起65,66は、例えば、ケーシング50に固定された部材に当接した状態とされる。   In the example shown in FIGS. 8 and 9, the yoke 23A and the yoke 23B have a spherical post 64, 68 inserted into a locking hole 19 formed in the yoke 23A, 23B, and the spherical post 64, 68 serves as a casing. However, in this example, as shown in FIG. 1, a protrusion 65 provided at the center of the outer surface side of the yokes 23A and 23B (the side surface opposite to the power roller 11). , 66 are made swingable. In addition, the protrusions 65 and 66 are in contact with a member fixed to the casing 50, for example.
また、図10に示す例では、駆動ロッド29側からパワーローラ11の各種軸受等に潤滑油を供給する油路の経路の一部が、給油パイプ29bによりトラニオン15の外側に形成されていたが、図1および図4に示すように、この例では、駆動ロッド29側からパワーローラ11側に向う潤滑油の油路が全てトラニオン15内部に油孔15aとして形成されている。   Further, in the example shown in FIG. 10, a part of the path of the oil path for supplying the lubricating oil from the drive rod 29 side to the various bearings of the power roller 11 is formed outside the trunnion 15 by the oil supply pipe 29b. As shown in FIGS. 1 and 4, in this example, all the oil passages of the lubricating oil from the drive rod 29 side to the power roller 11 side are formed as oil holes 15 a inside the trunnion 15.
図1〜図7に示すように、この例のトロイダル型無段変速機におけるパワーローラ11を備えたトラニオン15においては、図10に示す例と同様に、トラニオン15のパワーローラ11を支持する部分が支持板部16に代えて支持梁部16aとされ、そのパワーローラ11側を向く面が円筒状凸面16bとなっている。そして、パワーローラ11は、トラニオン15と一体に枢軸14の軸心周りに回転(傾転)するとともに、円筒状凸面16bの円筒の中心軸周りに回転することで入力軸1の軸方向(ディスク2,3の回転中心軸方向)に変位可能となっている。   As shown in FIGS. 1 to 7, in the trunnion 15 provided with the power roller 11 in the toroidal-type continuously variable transmission of this example, as in the example shown in FIG. 10, the portion that supports the power roller 11 of the trunnion 15. Is a support beam 16a instead of the support plate 16, and the surface facing the power roller 11 is a cylindrical convex surface 16b. The power roller 11 rotates (tilts) around the axis of the pivot 14 integrally with the trunnion 15, and rotates around the central axis of the cylindrical convex surface 16 b so that the axial direction of the input shaft 1 (disc It can be displaced in the direction of a few rotation center axes).
なお、パワーローラ11の中心軸の先端から枢軸14の軸心までの距離は、前記先端から円筒状凸面16bの中心軸までの距離より短くなっている。すなわち、パワーローラ11の枢軸14の軸心を中心とする回転半径は、パワーローラ11の円筒状凸面の軸心を中心とする回転半径より狭くなっている。   The distance from the tip of the central axis of the power roller 11 to the axis of the pivot 14 is shorter than the distance from the tip to the central axis of the cylindrical convex surface 16b. That is, the radius of rotation about the axis of the pivot 14 of the power roller 11 is narrower than the radius of rotation about the axis of the cylindrical convex surface of the power roller 11.
また、パワーローラ11は、外輪28と一体の支持軸23cに止め輪11c等で抜け止めされて、外輪28を含むスラスト玉軸受24がパワーローラ11から外れないようにされるとともに、外輪28は、トラニオン15の支持梁部16aと対向する外側面に円筒状凹面28aが形成され、当該円筒状凹面28aをトラニオン15の円筒状凸面16bに回転自在に当接した状態とされている。なお、円筒状凸面16bと円筒状凹面28aのそれぞれの円筒の半径は略等しいものとされている。また、外輪28は、分離防止用ブラケット16cにより、支持梁部16aから離れないように押えられている。なお、分離防止用ブラケット16cは、支持梁部16aの背面側を跨いだ状態に配置されて、両端部が、支持梁部16aから左右にはみ出した状態となる外輪28の背面の左右側部に固定されている。また、分離防止用ブラケット16cは、パワーローラ11の円筒状凸面16b周りの必要範囲内の回転を阻害しないようになっている。   Further, the power roller 11 is secured to a support shaft 23c integrated with the outer ring 28 by a retaining ring 11c or the like so that the thrust ball bearing 24 including the outer ring 28 is prevented from being detached from the power roller 11, and the outer ring 28 is A cylindrical concave surface 28a is formed on the outer surface of the trunnion 15 facing the support beam portion 16a, and the cylindrical concave surface 28a is in contact with the cylindrical convex surface 16b of the trunnion 15 in a freely rotatable manner. The cylindrical radii of the cylindrical convex surface 16b and the cylindrical concave surface 28a are substantially equal. Further, the outer ring 28 is pressed by the separation preventing bracket 16c so as not to be separated from the support beam portion 16a. The separation preventing bracket 16c is arranged in a state of straddling the back surface side of the support beam portion 16a, and both end portions are provided on the left and right side portions of the back surface of the outer ring 28 in a state of protruding from the support beam portion 16a to the left and right. It is fixed. Further, the separation preventing bracket 16c does not hinder the rotation within the necessary range around the cylindrical convex surface 16b of the power roller 11.
ここで、パワーローラ11を円筒状凸面16bの軸心を中心に回転させると、上述のようにパワーローラ11は、入力軸1の軸方向にも移動することになり、上述の弾性変形による各部材の変位に対応可能となる。しかし、パワーローラ11が枢軸14周りに傾転した場合と似た動作で円筒状凸面16b周りに回転した場合に、変速比に影響を与える虞があるが、上述のように円筒状凸面16b周りのパワーローラ11の回転半径が枢軸14周りのパワーローラ11の回転半径より大きいので、変速比に与える影響は極めて僅かで、実際の変速に影響を与えないレベルか、容易に修正可能なレベルとなり、特に変速比に問題を生じるようなことがない。   Here, when the power roller 11 is rotated around the axis of the cylindrical convex surface 16b, the power roller 11 also moves in the axial direction of the input shaft 1 as described above. It becomes possible to cope with the displacement of the member. However, when the power roller 11 is rotated around the cylindrical convex surface 16b in an operation similar to the case where the power roller 11 is tilted around the pivot axis 14, there is a possibility that the transmission ratio may be affected, but as described above, around the cylindrical convex surface 16b. Since the rotation radius of the power roller 11 is larger than the rotation radius of the power roller 11 around the pivot axis 14, the influence on the transmission ratio is extremely small, and it is a level that does not affect the actual transmission or can be easily corrected. In particular, there is no problem with the gear ratio.
また、このような円筒状凸面16bを有して、上述のようのパワーローラ11を円筒状凸面16b周りに回転させて入力軸1方向に変位させるトラニオン15の方が、パワーローラ11を入力軸1方向に変位させるために、変位軸23によりパワーローラ11を揺動させるものや、トラニオン15の内側面に対して左右にパワーローラ11を移動させるものより製造コストを低減できる。   Further, the trunnion 15 having such a cylindrical convex surface 16b and rotating the power roller 11 as described above around the cylindrical convex surface 16b to displace it in the direction of the input shaft 1 causes the power roller 11 to move toward the input shaft. In order to displace in one direction, the manufacturing cost can be reduced as compared with the case where the power roller 11 is swung by the displacement shaft 23 or the case where the power roller 11 is moved to the left and right with respect to the inner surface of the trunnion 15.
また、トラニオン15の円筒状凸面16bと、外輪28の円筒状凹面28aと当接させた状態で、外輪28をパワーローラ11と一体に回転させて、パワーローラ11を入力軸1方向に移動させる構成では、上述の変位軸23を用いるもの等に比較して、パワーローラ11の入力軸1方向を変位させる際の揺動抵抗を小さくできるため、押圧装置12の押し付け力を効率的にトラクション接触点に伝達できる。その結果としてトラクション係数を大きく設定できる。すなわち、従来、トラニオンで必要だった限界トラクション係数と動作トラクション係数とのマージンを小さくできる。このことからトランスミッションの効率を向上させることができる。   Further, the outer ring 28 is rotated integrally with the power roller 11 in a state where the cylindrical convex surface 16b of the trunnion 15 and the cylindrical concave surface 28a of the outer ring 28 are in contact with each other, and the power roller 11 is moved in the direction of the input shaft 1. In the configuration, since the swing resistance when displacing the power roller 11 in the direction of the input shaft 1 can be reduced as compared with the above-described one using the displacement shaft 23, the pressing force of the pressing device 12 is efficiently traction contacted. Can communicate to the point. As a result, the traction coefficient can be set large. That is, it is possible to reduce the margin between the limit traction coefficient and the motion traction coefficient that are conventionally required for the trunnion. As a result, the efficiency of the transmission can be improved.
この例では、トラニオン15の枢軸14,14が形成される両端面15b,15b、すなわち、支持梁部16aの両端面であり、折れ曲がり壁部20,20の基端部の外側面となる位置に、前記支持梁部16aの円筒状凸面16bの円筒の中心線と重なる位置(交差する位置)に孔101が形成されている。
孔101は、断面円状、すなわち、円柱状に形成され、当該円柱の中心が、前記円筒状凸面16bの円筒の中心と一致するように形成されている。
In this example, both end surfaces 15b and 15b where the pivots 14 and 14 of the trunnion 15 are formed, that is, both end surfaces of the support beam portion 16a, are located at positions that are the outer surfaces of the base end portions of the bent wall portions 20 and 20. A hole 101 is formed at a position that overlaps (intersects with) the center line of the cylindrical convex surface 16b of the support beam portion 16a.
The hole 101 is formed in a circular cross section, that is, in a columnar shape, and is formed so that the center of the column coincides with the center of the cylinder of the cylindrical convex surface 16b.
また、孔101は、浅い位置と深い位置とで径が異なるものとなっており、浅い位置は、当該孔101に圧入される後述の接触部材102の径に対応した径に形成され、それより深い位置は、前記径より狭い径が採用されている。なお、深い位置の径は、接触部材102の外径よりも径が半分以下となっており、接触部材102が入り込めない形状となっている。また、孔101の深い位置と浅い位置とでは、それぞれ同軸上に配置されており、この中心軸が上述の円筒状凸面16bの中心軸と一致することになる。
言い換えれば、円筒状凸面16bのトラニオン15の両端面15b、15bで中心となる位置に孔101の中心が設けられている。そして、その孔101には、球状の接触部材102が取り付けられている。なお、孔101が上述のように深さによって径が異なるものとなっていなくともよく、孔101が深さによって径が異なることがない円柱状であってもよい。
In addition, the hole 101 has a different diameter between a shallow position and a deep position, and the shallow position is formed to have a diameter corresponding to a diameter of a contact member 102 to be press-fitted into the hole 101, which will be described later. A diameter narrower than the diameter is adopted for the deep position. The diameter at the deep position is half or less than the outer diameter of the contact member 102, and the contact member 102 cannot enter. Further, the deep position and the shallow position of the hole 101 are arranged coaxially, and this central axis coincides with the central axis of the cylindrical convex surface 16b.
In other words, the center of the hole 101 is provided at the center of the both end faces 15b, 15b of the trunnion 15 of the cylindrical convex surface 16b. A spherical contact member 102 is attached to the hole 101. Note that the hole 101 does not have to have a different diameter depending on the depth as described above, and the hole 101 may have a cylindrical shape whose diameter does not vary with the depth.
また、接触部材102は、トラニオン15の孔101に圧入されることで取り付けられている。
また、トラニオン15の枢軸14が設けられる端面15b、15bは、それぞれヨーク23A、23Bに対向する端面である。すなわち、図1において、トラニオン15の上側の端面15bがヨーク23Aに対向し、トラニオン15の下側の端面15bがヨーク23Bに対向している。
The contact member 102 is attached by being press-fitted into the hole 101 of the trunnion 15.
Further, end surfaces 15b and 15b provided with the pivot 14 of the trunnion 15 are end surfaces facing the yokes 23A and 23B, respectively. That is, in FIG. 1, the upper end surface 15b of the trunnion 15 faces the yoke 23A, and the lower end surface 15b of the trunnion 15 faces the yoke 23B.
接触部材102は、トラニオン15の端面15b、15bからヨーク23A,23B側に向かって突出した状態となっている。なお、球状の接触部材102の中心は、孔101の中心線と一致し、かつ、円筒状凸面16bの中心線と一致するように配置される。
接触部材102のトラニオン15の端面15b、15bより突出する部分の先端となる位置で、トラニオン15とヨーク23A,23Bとが略接触する状態となっている、
The contact member 102 protrudes from the end faces 15b, 15b of the trunnion 15 toward the yokes 23A, 23B. The center of the spherical contact member 102 is arranged so as to coincide with the center line of the hole 101 and coincide with the center line of the cylindrical convex surface 16b.
The trunnion 15 and the yokes 23A and 23B are substantially in contact with each other at a position that is a tip of a portion protruding from the end surfaces 15b and 15b of the trunnion 15 of the contact member 102.
これにより、トラニオン15とヨーク23A、23Bとの間に孔101に圧入された接触部材102が介在し、トラニオン15とヨーク23A,23Bが接触しない状態となっている。
また、上下の接触部材102は、基本的にほぼ常時ヨーク23A、23Bと略接触した状態、すなわち、僅かなクリアランスがある程度で、接触部材102とヨーク23A、23Bはほぼ接触した状態が維持されるようになっている。
Thereby, the contact member 102 press-fitted into the hole 101 is interposed between the trunnion 15 and the yokes 23A and 23B, and the trunnion 15 and the yokes 23A and 23B are not in contact with each other.
In addition, the upper and lower contact members 102 are basically almost always in contact with the yokes 23A and 23B, that is, the contact member 102 and the yokes 23A and 23B are maintained in substantially contact with each other with a slight clearance. It is like that.
また、トラニオン15の支持梁部16aの円筒状凸面16bの反対側となる外側面は、枢軸14の中心軸を中心とする円筒状凸面16dとなっている。
すなわち、図7に示すように、トラニオン15の支持梁部16aは、そのパワーローラ11側が中心軸イを中心とする円筒状凸面16bとされ、その反対側が枢軸14の中心軸ロを中心とする円筒状凸面16dとなっている。
The outer surface of the support beam portion 16 a of the trunnion 15 opposite to the cylindrical convex surface 16 b is a cylindrical convex surface 16 d centering on the central axis of the pivot 14.
That is, as shown in FIG. 7, the support beam portion 16 a of the trunnion 15 has a cylindrical convex surface 16 b centered on the central axis A on the power roller 11 side, and the opposite side centered on the central axis B of the pivot 14. It is a cylindrical convex surface 16d.
そして、加工時には、例えば、トラニオン15の端面の孔101を使用して、トラニオン15を旋盤にセットする。この際に孔101の深い側の径の小さい部分を使用するものとしてもよい。
そして、支持梁部16aを、例えば、上記中心軸イを中心とする円柱状に加工する。次に支持梁部16aのパワーローラ11の反対側となる周面部分を、枢軸14,14を使用して、トラニオン15を旋盤にセットし、上述のように加工された支持梁部16aのうちの、枢軸14の中心軸ロから所定半径の円からはみ出す部分を円筒状に加工し、円筒状凸面16dを形成する。
なお、支持梁部16aのパワーローラ11の反対側となる部分、すなわち、トラニオン15の背面部分を枢軸14の軸心ロを中心とする円筒状凸面16dとすることで、枢軸14,14周りにトラニオン15が回転しても、トラニオン15の背面から突出する部材がなく、枢軸14を中心として回転するトラニオン15をコンパクトに配置することができる。
And at the time of a process, the trunnion 15 is set to a lathe using the hole 101 of the end surface of the trunnion 15, for example. At this time, a portion having a small diameter on the deep side of the hole 101 may be used.
Then, for example, the support beam portion 16a is processed into a columnar shape centered on the central axis a. Next, the trunnion 15 is set on a lathe using the pivots 14 and 14 on the peripheral surface portion of the support beam portion 16a opposite to the power roller 11, and the support beam portion 16a processed as described above A portion protruding from a circle having a predetermined radius from the central axis B of the pivot 14 is processed into a cylindrical shape to form a cylindrical convex surface 16d.
The portion of the support beam portion 16a opposite to the power roller 11, that is, the back surface portion of the trunnion 15 is formed as a cylindrical convex surface 16d with the center axis of the pivot shaft 14 as the center. Even if the trunnion 15 rotates, there is no member protruding from the back surface of the trunnion 15, and the trunnion 15 that rotates about the pivot 14 can be arranged in a compact manner.
そして、前記孔101に接触部材102を圧入することにより、接触部材102を前記孔101、すなわち、加工基準用の孔101を用いて、トラニオン15に取り付けることになる。
なお、孔101の内周に雌ネジを形成し、接触部材102の外周に雄ねじを形成して、ネジ止めする構成としても良いし、その他の方法。たとえば、溶接により接触部材102を孔101に取り付ける構造としてもよい。しかし、加工コストや作業のし易さを考慮した場合に孔101に接触部材102を圧入することが好ましい。
このようにトラニオン15の従来の支持板部16に対応する支持梁部16aを加工できるので、トラニオン15の製造コストを低減することができる。
接触部材102は、例えば、規格品の球体を用いることも可能であり、安価に手に入れることができる。なお、接触部材102は、硬度、特に表面硬度がトラニオン15の硬度より高いことが好ましい。すなわち、接触部材102は、トラニオン15より硬い部材から形成されることが好ましい。なお、接触部材102とトラニオン15とが同じ材質であってもよく、この場合に、焼入れ等の熱処理により、接触部材102が硬くされていることが好ましい。
Then, by pressing the contact member 102 into the hole 101, the contact member 102 is attached to the trunnion 15 using the hole 101, that is, the processing reference hole 101.
In addition, it is good also as a structure which forms a female screw in the inner periphery of the hole 101, forms a male screw in the outer periphery of the contact member 102, and is screwed. For example, the contact member 102 may be attached to the hole 101 by welding. However, it is preferable to press-fit the contact member 102 into the hole 101 in consideration of processing cost and ease of work.
Thus, since the support beam part 16a corresponding to the conventional support plate part 16 of the trunnion 15 can be processed, the manufacturing cost of the trunnion 15 can be reduced.
For example, a standard product sphere can be used as the contact member 102 and can be obtained at a low cost. The contact member 102 preferably has a hardness, particularly a surface hardness, higher than that of the trunnion 15. That is, the contact member 102 is preferably formed from a member harder than the trunnion 15. Note that the contact member 102 and the trunnion 15 may be made of the same material. In this case, the contact member 102 is preferably hardened by heat treatment such as quenching.
そして、接触部材102がヨーク23A,23Bに接触し、トラニオン15はヨーク23A,23Bに接触しないことからトラニオン15の摩耗を防止することができる。また、トラニオン15の摩耗を防止するために、トラニオン15のヨーク23Aと接触する部分に焼入れ等の処理をする必要がなく、トラニオン15の加工コストの低減を図ることができる。   Since the contact member 102 contacts the yokes 23A and 23B and the trunnion 15 does not contact the yokes 23A and 23B, wear of the trunnion 15 can be prevented. Further, in order to prevent the trunnion 15 from being worn, it is not necessary to quench the portion of the trunnion 15 that comes into contact with the yoke 23A, and the processing cost of the trunnion 15 can be reduced.
また、接触部材102とした球が用いられているので、接触部材102とヨーク23A,23Bとの接触面積がほぼ点となり、これらの間に作用する摩擦を低減することができる。この際にトラニオン15,15やヨーク23A,23Bに突起等を形成する必要がないので、加工コストの低減を図ることができる。なお、接触部材102は、球状である必要はなく、例えば、円柱状で、ヨーク23A,23Bと接触する部分が半球状となった形状や、同様の形状で、かつ、トラニオン15の端面15bに広い面積で接触する鍔状の構造を有するものであってもよい。   Further, since the sphere as the contact member 102 is used, the contact area between the contact member 102 and the yokes 23A and 23B becomes almost a point, and the friction acting between them can be reduced. At this time, since it is not necessary to form projections or the like on the trunnions 15 and 15 or the yokes 23A and 23B, the processing cost can be reduced. The contact member 102 does not need to be spherical. For example, the contact member 102 has a cylindrical shape, a shape in which a portion in contact with the yokes 23A and 23B is hemispherical, or a similar shape, and is provided on the end surface 15b of the trunnion 15. It may have a bowl-like structure that contacts over a wide area.
さらに、ヨーク23A,23Bとの接触位置を、円筒状凸面16bの中心からずらすように、トラニオン15の孔101に挿入(圧入)される挿入部と、挿入部からトラニオン15の端面15bに沿って、いずれかの方向に延出する延出部と、延出部の例えば先端部からヨーク23A,23Bに突出して、当該ヨーク23A,23Bに接触する接触部からなるものであってもよい。すなわち、ヨーク23A,23Bと接触部材102との接触位置は、上述の円筒状凸面16bの中心線上である必要はない。   Further, an insertion portion inserted (press-fitted) into the hole 101 of the trunnion 15 so as to shift the contact position with the yokes 23A and 23B from the center of the cylindrical convex surface 16b, and the end surface 15b of the trunnion 15 from the insertion portion. Further, it may be composed of an extending portion extending in any direction and a contact portion that protrudes from, for example, the tip portion of the extending portion to the yokes 23A and 23B and contacts the yokes 23A and 23B. That is, the contact position between the yokes 23A and 23B and the contact member 102 need not be on the center line of the cylindrical convex surface 16b.
ただし、接触部材102のヨーク23A,23Bと接触する部分は、面積が狭く、かつ、摩耗しないように硬度が高くされている(例えば、トラニオン15の硬度より高くされている)必要がある。
また、上述の接触部材102がヨーク23A,23Bと略接触した状態に保持された場合に、接触部材102無しでトラニオン15,15とヨーク23A,23Bとの間に隙間がある場合よりも、ヨーク23A,23Bに支持される複数のトラニオン15、例えば、4つのトラニオン15は、ヨーク23A,23Bの揺動により正確に同期して上下に移動することになり、トラニオン15同士をヨーク23A,23Bを用いてより確実に同期させることが可能となる。
However, the portions of the contact member 102 that come into contact with the yokes 23A and 23B need to have a small area and a high hardness so as not to wear (for example, higher than the hardness of the trunnion 15).
Further, when the contact member 102 is held in a state of being substantially in contact with the yokes 23A and 23B, the yoke is more effective than the case where there is a gap between the trunnions 15 and 15 and the yokes 23A and 23B without the contact member 102. A plurality of trunnions 15 supported by 23A and 23B, for example, four trunnions 15 move up and down accurately in synchronization with the swing of the yokes 23A and 23B, and the trunnions 15 are moved along the yokes 23A and 23B. It becomes possible to synchronize more reliably by using.
本発明は、シングルキャビティ型やダブルキャビティ型などの様々なハーフトロイダル型無段変速機に適用することができる。   The present invention can be applied to various half-toroidal continuously variable transmissions such as a single cavity type and a double cavity type.
1 入力軸(回転中心軸)
2 入力側ディスク
2a 内側面
3 出力側ディスク
3a 内側面
11 パワーローラ(内輪)
14 枢軸
15 トラニオン
16a 支持梁部
16b 円筒状凸面
23A ヨーク
23B ヨーク
24 スラスト玉軸受(スラスト軸受)
26 転動体
28 外輪
28a 円筒状凹面
32 駆動装置
101 孔
102 接触部材
1 Input shaft (rotation center axis)
2 Input side disk 2a Inner side surface 3 Output side disk 3a Inner side surface 11 Power roller (inner ring)
14 pivot 15 trunnion 16a support beam 16b cylindrical convex surface 23A yoke 23B yoke 24 thrust ball bearing (thrust bearing)
26 Rolling element 28 Outer ring 28a Cylindrical concave surface 32 Drive device 101 Hole 102 Contact member

Claims (2)

  1. 互いの内側面同士を対向させた状態で互いに同心的に且つ回転自在に支持された入力側ディスクおよび出力側ディスクと、これらの両ディスク間に挟持される複数のパワーローラと、前記入力側ディスクおよび前記出力側ディスクの中心軸に対して捻れの位置にあり且つ互いに同心的に設けられた一対の枢軸を中心に傾転するとともに、前記各パワーローラをスラスト軸受を介して回転自在に支持する複数のトラニオンと、前記トラニオンを前記枢軸の軸方向に変位させる駆動装置と、前記トラニオンの前記一対の枢軸をそれぞれ揺動自在かつ軸方向に変位自在に支持するとともに、前記トラニオンの変位により揺動する一対のヨークとを備え、前記スラスト軸受は、前記パワーローラによって形成される内輪と、外輪と、これらの内輪と外輪との間で転動する転動体を備え、前記トラニオンは、前記パワーローラ側を向く面に円筒状凸面が形成され、前記円筒状凸面の中心軸は、前記枢軸の中心軸と平行でかつ当該枢軸の中心軸より前記入力側ディスクおよび前記出力側ディスクの中心軸から離れた位置に配置され、前記外輪には、前記トラニオンの円筒状凸面に当接する円筒状凹面が備えられ、前記パワーローラが前記外輪とともに前記トラニオンの円筒状凸面の中心軸周りに回転可能とされているトロイダル型無段変速装置において、
    前記トラニオンの前記ヨークと対向する上下端面には、それぞれ前記円筒状凸面の中心軸と交差する位置に孔が設けられ、当該孔に前記ヨークと接触する接触部材が取り付けられているとともに、当該孔は前記円筒状凸面を形成する際に加工基準用の孔となることを特徴とするトロイダル型無段変速機。
    An input-side disk and an output-side disk that are supported concentrically and rotatably with their inner surfaces facing each other, a plurality of power rollers sandwiched between these two disks, and the input-side disk And tilting about a pair of pivots concentrically provided with respect to the center axis of the output-side disk, and rotatably supporting each power roller via a thrust bearing A plurality of trunnions, a driving device for displacing the trunnions in the axial direction of the pivot, and the pair of pivots of the trunnion are supported so as to be swingable and displaceable in the axial direction. The thrust bearing includes an inner ring formed by the power roller, an outer ring, and the inner ring and the outer ring. The trunnion is formed with a cylindrical convex surface on the surface facing the power roller, and the central axis of the cylindrical convex surface is parallel to the central axis of the pivot and the trunnion It is disposed at a position away from the central axis of the input side disk and the output side disk from the central axis of the pivot axis, the outer ring is provided with a cylindrical concave surface that abuts the cylindrical convex surface of the trunnion, and the power roller In the toroidal-type continuously variable transmission that is rotatable around the central axis of the cylindrical convex surface of the trunnion together with the outer ring,
    The upper and lower end surfaces of the trunnion facing the yoke are each provided with a hole at a position intersecting the central axis of the cylindrical convex surface, and a contact member that contacts the yoke is attached to the hole. Is a toroidal-type continuously variable transmission which forms a hole for processing reference when the cylindrical convex surface is formed .
  2. 前記孔は、浅い位置と深い位置とで径が異なり、深い側の径の小さい部分が加工基準用の孔となることを特徴とする請求項1に記載のトロイダル型無段変速機。 2. The toroidal continuously variable transmission according to claim 1, wherein a diameter of the hole is different between a shallow position and a deep position, and a portion having a small diameter on the deep side serves as a hole for processing reference .
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