JP5516858B2 - 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ものである。 The present invention relates to a toroidal continuously variable transmission that can be used for transmissions of automobiles and various industrial machines.
自動車用自動変速装置として、図4〜6に示す様なトロイダル型無段変速機を使用する事が研究され、一部で実施されている。このトロイダル型無段変速機は、ダブルキャビティ型と呼ばれるもので、入力軸1の両端部周囲に入力側ディスク2、2を、ボールスプライン3、3を介して支持している。従ってこれら両入力側ディスク2、2は、互いに同心に、且つ、同期した回転を自在に支持されている。又、上記入力軸1の中間部周囲に出力歯車4を、この入力軸1に対する相対回転を自在として支持している。そして、この出力歯車4の中心部に設けた円筒部の両端部に出力側ディスク5、5を、それぞれスプライン係合させている。従ってこれら両出力側ディスク5、5は、上記出力歯車4と共に、同期して回転する。 The use of a toroidal continuously variable transmission as shown in FIGS. 4 to 6 has been studied and partially implemented as an automatic transmission for automobiles. This toroidal type continuously variable transmission is called a double cavity type, and supports input-side disks 2 and 2 around both ends of the input shaft 1 via ball splines 3 and 3. Therefore, both the input side disks 2 and 2 are supported concentrically and freely in a synchronized manner. An output gear 4 is supported around the intermediate portion of the input shaft 1 so as to be freely rotatable relative to the input shaft 1. The output side disks 5 and 5 are respectively spline-engaged with both ends of a cylindrical portion provided at the center of the output gear 4. Accordingly, both the output side disks 5 and 5 rotate in synchronism with the output gear 4.
又、上記各入力側ディスク2、2と上記各出力側ディスク5、5との間には、それぞれ複数個ずつ(通常2〜3個ずつ)のパワーローラ6、6を挟持している。これら各パワーローラ6、6は、それぞれトラニオン7、7の内側面に、支持軸8、8及び複数の転がり軸受を介して、回転自在に支持されている。上記各トラニオン7、7は、それぞれの長さ方向(図4、6の上下方向、図5の表裏方向)両端部にこれら各トラニオン7、7毎に互いに同心に設けられた、枢軸9a、9bを中心として揺動変位自在である。これら各トラニオン7、7を傾斜させる動作は、油圧式のアクチュエータ10、10により、これら各トラニオン7、7を上記枢軸9a、9bの軸方向に変位させる事により行なうが、総てのトラニオン7、7の傾斜角度は、油圧式及び機械式に互いに同期させる。
A plurality (usually 2 to 3) of power rollers 6 and 6 are sandwiched between the input disks 2 and 2 and the output disks 5 and 5, respectively. Each of these power rollers 6 and 6 is rotatably supported by inner surfaces of
即ち、上記入力軸1と出力歯車4との間の変速比を変えるべく、上記各トラニオン7、7の傾斜角度を変える場合には、上記各アクチュエータ10、10により上記各トラニオン7、7を、互いに逆方向(上記各ディスク2、5の回転方向に関して同方向)に、例えば、図6の右側のパワーローラ6を同図の下側に、同図の左側のパワーローラ6を同図の上側に、それぞれ変位させる。この結果、これら各パワーローラ6、6の周面と上記各入力側ディスク2、2及び各出力側ディスク5、5の内側面との当接部に作用する、接線方向の力の向きが変化(当接部にサイドスリップが発生)する。そして、この力の向きの変化に伴って上記各トラニオン7、7が、支持板11、11に枢支された枢軸9a、9bを中心として、互いに逆方向に揺動(傾斜)する。この結果、上記各パワーローラ6、6の周面と上記入力側、出力側各ディスク2、5の内側面との当接位置が変化し、上記入力軸1と出力歯車4との間の回転変速比が変化する。
That is, when changing the inclination angle of the
上記各アクチュエータ10、10への圧油の給排状態は、これら各アクチュエータ10、10の数に関係なく1個の制御弁12により行ない、何れか1個のトラニオン7の動きをこの制御弁12にフィードバックする様にしている。この制御弁12は、ステッピングモータ13により軸方向(図4の表裏方向、図6の左右方向)に変位させられるスリーブ14と、このスリーブ14の内径側に軸方向の変位自在に嵌装されたスプール15とを有する。又、上記各トラニオン7、7と上記各アクチュエータ10、10のピストン16、16とを連結する、これら各ピストン16、16の動きを上記各トラニオン7、7に伝達する為のロッド17、17のうち、何れか1個のトラニオン7に付属のロッド17の端部にプリセスカム18を固定している。そして、このプリセスカム18とリンク腕19とを介して、上記ロッド17の動き、即ち、軸方向の変位量と回転方向との変位量との合成値を上記スプール15に伝達する、フィードバック機構を構成している。又、同一のキャビティ部分(互いに対向する入力側ディスク2と出力側ディスク5との間部分)に設置する1対のトラニオン7、7同士の間には同期ケーブル20を襷掛けで掛け渡して、これら両トラニオン7、7の傾斜角度を、機械的に同期させている。又、異なるキャビティに設置したトラニオン7、7同士の間にも、図示しない同期ケーブルを掛け渡している。
Regardless of the number of these
変速状態を切り換える際には、上記ステッピングモータ13により上記スリーブ14を、得ようとする変速比に見合う所定位置にまで変位させて、上記制御弁12の所定方向の流路を開く。この結果、上記各アクチュエータ10、10に圧油が、所定方向に送り込まれて、これら各アクチュエータ10、10が上記各トラニオン7、7を所定方向に変位させる。即ち、上記圧油の送り込みに伴ってこれら各トラニオン7、7が、前記各枢軸9a、9bの軸方向に変位しつつ、これら各枢軸9a、9bを中心に揺動する。そして、上記何れか1個のトラニオン7の動き(軸方向及び揺動変位)が、上記ロッド17の端部に固定したプリセスカム18とリンク腕19とを介して上記スプール15に伝達され、このスプール15を軸方向に変位させる。この結果、上記トラニオン7が所定量変位した状態で、上記制御弁12の流路が閉じられ、上記各アクチュエータ10、10への圧油の給排が停止される。
When switching the speed change state, the
上述の様なトロイダル型無段変速機の運転時には、エンジン等の動力源に繋がる駆動軸21により一方(図4、5の左方)の入力側ディスク2を、図示の様なローディングカム式の、或は油圧式の押圧装置22を介して回転駆動する。この結果、前記入力軸1の両端部に支持された1対の入力側ディスク2、2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6、6を介して上記各出力側ディスク5、5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 input side disk 2 (left side in FIGS. 4 and 5) is connected to a loading cam type as shown by a
上記入力軸1と出力歯車4との回転速度を変える場合で、先ず入力軸1と出力歯車4との間で減速を行なう場合には、上記各アクチュエータ10、10により上記各トラニオン7、7を上記各枢軸9a、9bの軸方向に移動させ、これら各トラニオン7、7を揺動させる。そして、上記各パワーローラ6、6の周面を、上記各入力側ディスク2、2の内側面の中心寄り部分と上記各出力側ディスク5、5の内側面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7、7を逆方向に揺動させ、上記各パワーローラ6、6の周面を、上記各入力側ディスク2、2の内側面の外周寄り部分と上記各出力側ディスク5、5の内側面の中心寄り部分とに、それぞれ当接する様に、上記各トラニオン7、7を傾斜させる。これら各トラニオン7、7の傾斜角度を中間にすれば、図5に示した様な等速伝達状態を含め、入力軸1と出力歯車4との間で、中間の変速比(速度比)を得られる。
When the rotational speed of the input shaft 1 and the output gear 4 is changed, and when the deceleration is first performed between the input shaft 1 and the output gear 4, the
上述の様に構成し作用するトロイダル型無段変速機で、上記各アクチュエータ10、10の動きを上記各トラニオン7、7に伝達する部分の構造に就いては、特許文献1、2等、広く知られている。
In the toroidal-type continuously variable transmission constructed and operated as described above, the structure of the portion that transmits the movement of the
例えば、図7は、特許文献2に記載されている構造を示している。この構造の場合には、トラニオン7の一端部(下端部)に設けた枢軸9aの中心部に形成した支持孔23に、ロッド17の先半部(上半部)を圧入し、ピン24により抜け止めを図っている。又、このロッド17の基半部(下半部)に、前記ピストン16の中心部に設けた円筒部25をがたつきなく外嵌し、このロッド17の先端部(下端部)に螺着したナット26により、上記円筒部25をこのロッド17及び上記トラニオン7に対し固定している。
For example, FIG. 7 shows a structure described in Patent Document 2. In the case of this structure, the tip half (upper half) of the
しかしながら、上記特許文献2に示された構造の場合、ボルトやナット等による、ねじ固定であるので、トラニオンの傾転によりねじが緩み、トラニオンとピストンの間に隙間が生じて、軸方向や周方向にガタ起きてしまい、トラニオンの同期が不安定になったり、変速応答性が悪くなったりする。この結果、変速制御や動力伝達ができなくなる可能性がある。このようなことから、ねじ固定する場合には、大きな締め付けトルクを必要とする。また、締め付けの際には、トラニオンが回転し、ディスクやパワーローラのトラクション面に傷を付けてしまうことも懸念される。 However, in the case of the structure shown in Patent Document 2, since screws are fixed with bolts, nuts, etc., the screws are loosened due to the tilt of the trunnion, and a gap is generated between the trunnion and the piston, so As a result, the trunnion becomes unstable and the shift response becomes poor. As a result, there is a possibility that shift control and power transmission cannot be performed. For this reason, a large tightening torque is required for screw fixing. Also, when tightening, there is a concern that the trunnion rotates and scratches the traction surface of the disk or power roller.
本発明は、上記の様な事情に鑑みて、アクチュエータをトラニオンにねじ固定する構造において、ねじの緩みの影響のない構造を提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a structure in which an actuator is screwed to a trunnion and is not affected by loosening of the screw.
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、相対回転を自在として互いに同心に支持された入力側ディスク及び出力側ディスクと、これら両ディスク同士の間に挟持された複数のパワーローラと、これら各パワーローラを回転自在に支持した状態でそれぞれの両端部に互いに同心に設けた枢軸を中心とする揺動変位を自在とされた複数のトラニオンと、これら各トラニオンを前記各枢軸の軸方向に変位させる為の複数のアクチュエータと、これら各アクチュエータの動きを前記各トラニオンに伝達する為の複数本のロッドとを備えたトロイダル型無段変速機において、
前記アクチュエータがピストンの中心部に設けた円筒部を有し、
前記ロッドに前記円筒部を外嵌し、
前記円筒部から下方に突出している前記ロッドの下端部の外側に円筒状のカラー部材を設け、このカラー部材により前記アクチュエータを前記トラニオンに固定し、前記カラー部材は径方向からねじにより固定され、
前記円筒部と前記カラー部材との間に位置決めワッシャーを設け、
前記カラー部材の外径が前記円筒部より大径であり、
前記ピストンとこのピストンが設けられたシリンダボディとの間の前記ロッドの軸方向における隙間(B+C)より、前記カラー部材と前記シリンダボディとの間の前記ロッドの軸方向における隙間(A)の方が大きく、
前記ねじは緩み止めナットにより固定され、前記緩み止めナットの前記カラー部材の取り付け面は、平面であることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a toroidal continuously variable transmission according to claim 1 includes an input-side disk and an output-side disk supported concentrically so as to be freely rotatable relative to each other, and sandwiched between the two disks. A plurality of power rollers, a plurality of trunnions that are swingable around pivots that are concentrically provided at both ends of each of the power rollers in a state where the power rollers are rotatably supported, and In a toroidal continuously variable transmission comprising a plurality of actuators for displacing trunnions in the axial direction of the pivots and a plurality of rods for transmitting the movements of the actuators to the trunnions,
The actuator has a cylindrical portion provided at the center of the piston,
The cylindrical portion is externally fitted to the rod,
A cylindrical collar member is provided outside the lower end portion of the rod protruding downward from the cylindrical portion, and the actuator is fixed to the trunnion by the collar member, and the collar member is fixed by a screw from a radial direction,
A positioning washer is provided between the cylindrical portion and the collar member,
The outer diameter of the collar member is larger than the cylindrical portion;
A gap (A) in the axial direction of the rod between the collar member and the cylinder body is larger than a gap (B + C) in the axial direction of the rod between the piston and the cylinder body provided with the piston. Is big,
The screw is fixed by a locking nut, and a mounting surface of the locking member of the locking nut is a flat surface .
本発明によれば、アクチュエータのトラニオンへの固定をカラー部材とし、カラー部材を径方向からねじによって固定する為、組み立て時に、トラニオンが回転して、ディスクやパワーローラのトラクション面に傷を付けてしまうこともなく、従来構造のように、トラニオンの傾転によるねじの緩みもなく、さらには、ロッドのねじ加工を不要とできる。 According to the present invention, since the collar member is fixed to the trunnion of the actuator by the screw from the radial direction, the trunnion rotates at the time of assembly and damages the traction surface of the disk or the power roller. As is the case with the conventional structure, there is no loosening of the screw due to the tilting of the trunnion, and further, the threading of the rod can be dispensed with.
図1〜3は、本発明の実施の形態の1例を示している。本発明の特徴は、パワーローラを回転自在に支持したトラニオン7に、このトラニオン7をその両端部に設けた枢軸9、9の軸方向に変位させる為のアクチュエータ10を構成するピストン16を固定する部分の構造にある。その他の部位の構造及び作用は、前述した図4〜6に記載した構造を含め、従来から広く知られているトロイダル型無段変速機と同様である。そこで、従来構造と同等部分に関する図示並びに説明は、省略若しくは簡略にし、以下、本発明の特徴部分を中心に説明する。
1 to 3 show an example of an embodiment of the present invention. A feature of the present invention is that a
本例のトロイダル型無段変速機を構成するトラニオン7の場合、一端部に設けた枢軸9の中心部に形成した支持孔23に、ロッド17の先半部(上半部)を圧入し、ピン24により抜け止めを図っている。そして、このロッド17の基半部(下半部)に、ピストン16の中心部に設けた円筒部25をがたつきなく外嵌し、このロッド17の先端部(下端部)に設けた円筒状のカラー部材27により、上記円筒部をこのロッド17及び上記トラニオン7に対し固定している。また、上記カラー部材27は、径方向に貫通したねじ孔28をカラー部材27に設け、上記ロッド17に、ロッドとねじ孔とが整合する位置に、上記止めねじ29が係合する溝部30を形成し、上記止めねじ29をそのねじ孔28に螺合し、上記止めねじ29の先端を上記溝部30に係合させることでロッド17に固定される。また、円筒部25とカラー部材の間に、位置決めワッシャー31を設けている。
In the case of the
また、止めねじ29には、カラー部材の径方向外側から緩み止めナット32が螺合され、カラー部材の緩み止めナットが設けられる外周面に、平面部33が設けられており、カラー部材と止めねじの締結が緩むのを防止する。
Further, a locking
1 入力軸
2 入力側ディスク
3 ボールスプライン
4 出力歯車
5 出力側ディスク
6 パワーローラ
7 トラニオン
8 支持軸
9、9a、9b 枢軸
10 油圧式のアクチュエータ
11 支持板
12 制御弁
13 ステッピングモータ
14 スリーブ
15 スプール
16 ピストン
17 ロッド
18 プリセスカム
19 リンク腕
20 同期ケーブル
21 駆動軸
22 押圧装置
23 支持孔
24 ピン
25 円筒部
26 ナット
27 カラー部材
28 ねじ孔
29 止めねじ
30 溝部
31 位置決めワッシャー
32 緩み止めナット
33 平面部
1 Input shaft
2 Input disk
3 Ball spline
4 Output gear
5 Output disk
6 Power roller
7 Trunnion
8 Support shaft
9, 9a, 9b Axis
10 Hydraulic actuator
11 Support plate
12 Control valve
13 Stepping motor
14 sleeve
15 spool
16 piston
17 Rod
18 Precess Come
19 Link arm
20 Sync cable
21 Drive shaft
22 Pressing device
23 Support hole
24 pin
25 Cylindrical part
26 Nut
27 Color material
28 Screw hole
29 Set screw
30 Groove
31 Positioning washer
32 Locking nut
33 Plane section
Claims (1)
前記アクチュエータがピストンの中心部に設けた円筒部を有し、
前記ロッドに前記円筒部を外嵌し、
前記円筒部から下方に突出している前記ロッドの下端部の外側に円筒状のカラー部材を設け、このカラー部材により前記アクチュエータを前記トラニオンに固定し、前記カラー部材は径方向からねじにより固定され、
前記円筒部と前記カラー部材との間に位置決めワッシャーを設け、
前記カラー部材の外径が前記円筒部より大径であり、
前記ピストンとこのピストンが設けられたシリンダボディとの間の前記ロッドの軸方向における隙間より、前記カラー部材と前記シリンダボディとの間の前記ロッドの軸方向における隙間の方が大きく、
前記ねじは緩み止めナットにより固定され、前記緩み止めナットの前記カラー部材の取り付け面は、平面であることを特徴とするトロイダル型無段変速機。 Each of the input side disk and the output side disk supported concentrically so that relative rotation can be freely performed, a plurality of power rollers sandwiched between these two disks, and each of these power rollers supported in a rotatable manner. A plurality of trunnions provided at both ends concentrically with respect to the pivot axis, the swing trunnions being freely movable, a plurality of actuators for displacing each trunnion in the axial direction of each pivot axis, In a toroidal continuously variable transmission comprising a plurality of rods for transmitting movement to each trunnion,
The actuator has a cylindrical portion provided at the center of the piston,
The cylindrical portion is externally fitted to the rod,
A cylindrical collar member is provided outside the lower end portion of the rod protruding downward from the cylindrical portion, and the actuator is fixed to the trunnion by the collar member, and the collar member is fixed by a screw from a radial direction,
A positioning washer is provided between the cylindrical portion and the collar member,
The outer diameter of the collar member is larger than the cylindrical portion;
The gap in the axial direction of the rod between the collar member and the cylinder body is larger than the gap in the axial direction of the rod between the piston and the cylinder body provided with the piston,
A toroidal continuously variable transmission, wherein the screw is fixed by a locking nut, and a mounting surface of the collar member of the locking nut is a flat surface .
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