JP5736426B2 - Multi-disc transmission - Google Patents
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Description
本発明は、マルチディスク変速機に関する。 The present invention relates to a multi-disc transmission.
特許文献1には、入力軸に設けられたプライマリディスクと出力軸に設けられたセカンダリディスクとを部分的に重ね合わせてディスク重合領域を設け、この領域で両ディスクを一対の押付ローラで挟んで接触させることで、入力軸の回転を出力軸に伝達するマルチディスク変速機が開示されている。 In Patent Document 1, a primary disk provided on the input shaft and a secondary disk provided on the output shaft are partially overlapped to provide a disk overlap area, and both disks are sandwiched between a pair of pressing rollers in this area. A multi-disc transmission that transmits the rotation of an input shaft to an output shaft by bringing them into contact is disclosed.
マルチディスク変速機においては、一対の押付ローラが両ディスクを挟む位置を変更することによって変速が実現され、両ディスクを挟む位置を、入力軸に近づければ変速比がLow側(変速比大側)に変化し、出力軸に近づければ変速比がHigh側(変速比小側)に変化する。 In a multi-disc transmission, a shift is realized by changing the position where a pair of pressing rollers sandwiches both disks. If the position where both disks are sandwiched is close to the input shaft, the transmission ratio is low (the transmission ratio is large). ), The gear ratio changes to the High side (the gear ratio small side) when it approaches the output shaft.
特許文献1に開示されるマルチディスク変速機においては、押付ローラを移動枠に回転自在に支持し、移動枠を入力軸と出力軸とを結ぶ軸連結線に沿って移動させることで、一対の押付ローラが両ディスクを挟む位置を変更し、変速を実現している。 In the multi-disc transmission disclosed in Patent Document 1, the pressing roller is rotatably supported by the moving frame, and the moving frame is moved along an axis connecting line that connects the input shaft and the output shaft. Shifting is realized by changing the position where the pressing roller sandwiches both disks.
しかしながら、寸法バラツキ等で押付ローラの回転軸と軸連結線とがずれると(図3A参照)、押付ローラとディスクとが接触する部位におけるディスクの周速の方向と押付ローラの回転方向とのずれが大きくなり、このずれに起因するフリクションが押付ローラとディスクとの間に作用する。このようなフリクションは、変速機の伝達効率を低下させ、また、変速時に押付ローラを移動させるのに必要なエネルギーを増大させるので、好ましくない。 However, if the rotation axis of the pressing roller and the shaft coupling line are displaced due to dimensional variation or the like (see FIG. 3A), the displacement between the direction of the circumferential speed of the disk and the direction of rotation of the pressing roller at the portion where the pressing roller contacts the disk The friction due to this deviation acts between the pressing roller and the disk. Such friction is not preferable because it reduces the transmission efficiency of the transmission and increases the energy required to move the pressing roller during shifting.
本発明は、このような技術的課題に鑑みてなされたもので、寸法バラツキ等で押付ローラの回転軸と軸連結線とがずれることによる押付ローラとディスクとの間のフリクションの増大を抑えることを目的とする。 The present invention has been made in view of such a technical problem, and suppresses an increase in friction between the pressing roller and the disk due to a displacement of the rotating shaft of the pressing roller and the shaft connecting line due to dimensional variation or the like. With the goal.
本発明のある態様によれば、マルチディスク変速機であって、動力源からの回転が入力される入力軸と、前記入力軸に対して平行に配置される出力軸と、前記入力軸に設けられるプライマリディスクと、前記出力軸に設けられ、前記プライマリディスクと重なり合うディスク重合領域を有するセカンダリディスクと、前記ディスク重合領域において前記プライマリディスク及び前記セカンダリディスクを挟んで両側に配置される一対の押付ローラと、前記一対の押付ローラをそれぞれ回転自在に支持する一対のローラ支持部と、前記一対の押付ローラが前記プライマリディスク及び前記セカンダリディスクに接触する位置よりも前記プライマリディスクと前記セカンダリディスクとが重合を開始する位置側において前記プライマリディスクと前記セカンダリディスクのディスク面に直交する揺動軸を中心として前記一対のローラ支持部をそれぞれ揺動可能に支持する一対のトラニオンと、前記一対のトラニオンをそれぞれ前記プライマリディスク及び前記セカンダリディスクに近づく方向に変位させて前記一対の押付ローラをそれぞれ前記プライマリディスク及び前記セカンダリディスクに押し付ける押付機構と、前記一対のトラニオンを前記入力軸と前記出力軸との間で移動させる変速アクチュエータと、を備えたことを特徴とするマルチディスク変速機が提供される。 According to an aspect of the present invention, there is provided a multi-disc transmission, an input shaft to which rotation from a power source is input, an output shaft disposed in parallel to the input shaft, and the input shaft. A primary disk, a secondary disk provided on the output shaft and having a disk overlapping area overlapping the primary disk, and a pair of pressing rollers disposed on both sides of the primary disk and the secondary disk in the disk overlapping area And a pair of roller support portions that rotatably support the pair of pressing rollers, and the primary disk and the secondary disk overlap each other than a position where the pair of pressing rollers contact the primary disk and the secondary disk. The primary disk and A pair of trunnions that support the pair of roller support portions so as to be swingable about a swing axis that is orthogonal to the disk surface of the secondary disk, and a direction in which the pair of trunnions approach the primary disk and the secondary disk, respectively. And a pressing mechanism that presses the pair of pressing rollers against the primary disk and the secondary disk, respectively, and a speed change actuator that moves the pair of trunnions between the input shaft and the output shaft. A multi-disc transmission is provided.
上記態様によれば、寸法バラツキ等で押付ローラの回転軸が軸連結線からずれていても、ローラ支持部が揺動することで押付ローラが揺動し、押付ローラの回転軸がディスクの回転中心を向くので、接触部におけるディスクの周速の方向と押付ローラの回転方向とのずれが解消される。したがって、上記ずれに起因するフリクションが押付ローラとディスクとの間に作用することによる伝達効率の低下や変速時に押付ローラを移動させるのに必要なエネルギーの増大を抑えることができる。 According to the above aspect, even if the rotation shaft of the pressing roller is deviated from the shaft coupling line due to dimensional variation or the like, the pressing roller swings by the roller support portion swinging, and the pressing roller rotation shaft rotates the disk. Since it faces the center, the deviation between the direction of the peripheral speed of the disk and the direction of rotation of the pressing roller at the contact portion is eliminated. Accordingly, it is possible to suppress a decrease in transmission efficiency due to the friction caused by the deviation acting between the pressing roller and the disk, and an increase in energy required to move the pressing roller during shifting.
また、押付ローラは、揺動中心を中心として揺動するので、押付ローラの回転軸と軸連結線との距離は略一定に保たれる。したがって、押付ローラの回転軸と軸連結線との距離が増大することによる接触部におけるプライマリディスクの周速の方向とセカンダリディスクの周速の方向のずれの増大が抑えられ、スリップ率の増大、ひいては伝達効率の低下が抑えられる。 Further, since the pressing roller swings around the swing center, the distance between the rotating shaft of the pressing roller and the shaft connecting line is kept substantially constant. Therefore, an increase in deviation between the circumferential speed direction of the primary disk and the circumferential speed of the secondary disk at the contact portion due to an increase in the distance between the rotation shaft of the pressing roller and the shaft coupling line is suppressed, and the slip ratio is increased. As a result, a decrease in transmission efficiency can be suppressed.
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図1は、本発明の実施形態に係るマルチディスク変速機を備えた車両の全体概略図である。 FIG. 1 is an overall schematic view of a vehicle including a multi-disc transmission according to an embodiment of the present invention.
車両1は、動力源としてのエンジン2と、マルチディスク変速機(以下、変速機と言う。)3と、左右の駆動軸4、5と、左右の駆動輪6、7とを備える。
The vehicle 1 includes an
変速機3は、変速機ケース9と、入力軸10と、プライマリディスク11と、セカンダリディスク12と、押付ローラ13と、出力軸14と、乾式発進クラッチ15と、リバースギア16と、リバースアイドラギア17と、出力ギア18と、スリーブ19と、ファイナルギア20と、デファレンシャルギアユニット21とを備える。
The
入力軸10はエンジン2と同軸に設けられ、出力軸14は入力軸10と平行に設けられる。入力軸10及び出力軸14はそれぞれ変速機ケース9に回転自在に支持される。
The
プライマリディスク11は、複数枚の円形のディスクで構成され、入力軸10に固定される。同様に、セカンダリディスク12は、複数枚の円形のディスクで構成され、出力軸14に固定される。プライマリディスク11とセカンダリディスク12とは、互い違いに、かつ、両ディスク11、12が部分的に重なり合う領域(以下、「ディスク重合領域」という。)が形成されるように配置される(図2参照)。
The
押付ローラ13は、プライマリディスク11及びセカンダリディスク12を挟んで両側に配置され、ローラ支持枠22に回転軸13s及びベアリング13bを介して回転自在に支持されている。ローラ支持枠22はトラニオン23に対して揺動可能に連結されるが、これについては後述する。
The
後述する押付機構24(図4参照)からトラニオン23に力を作用させると、トラニオン23がプライマリディスク11及びセカンダリディスク12に近づく方向に変位し、トラニオン23及びローラ支持枠22を介して押付ローラ13に力が作用し、押付ローラ13がプライマリディスク11及びセカンダリディスク12に押し付けられる。これにより、プライマリディスク11及びセカンダリディスク12が弾性変形して接触し、入力軸10の回転がプライマリディスク11及びセカンダリディスク12を介して出力軸14に伝達される。
When a force is applied to the
トラニオン23は、変速アクチュエータ30によって、入力軸10と出力軸14とを結ぶ軸連結線O(図2参照)に沿って移動することができる。
The
変速アクチュエータ30は、送りネジ機構31と、送りネジ機構31の送りネジを回転させるモータ32とで構成される。モータ32を駆動してトラニオン23を軸連結線Oに沿って移動させ、押付ローラ13がプライマリディスク11及びセカンダリディスク12を挟む位置を入力軸10側に変更すると、変速機3の変速比がLow側(変速比大側)に変更され、逆に、出力軸14側に変更すると変速機3の変速比がHigh側(変速比小側)に変更される。
The
押付ローラ13の回転軸13sは、ディスク面に対して直交する方向から見た場合、図2に示すように、軸連結線O上に配置されるのが理想的である。これは、図3Aに示すように押付ローラ13の回転軸13sが軸連結線Oからずれると、押付ローラ13が接触するディスク(本実施形態ではセカンダリディスク12)の押付ローラ13との接触部における周速の方向と押付ローラ13の回転方向とのずれが大きくなり、このずれに起因するフリクションが押付ローラ13とディスクとの間に作用し、伝達効率の低下や変速時に押付ローラ13を移動させるのに必要なエネルギーの増大を招くからである。
The
このため、寸法バラツキ等でずれが生じた場合には、図3Bに示すように押付ローラ13が揺動して押付ローラ13の回転軸13sが、押付ローラ13が接触するディスクの回転中心(本実施形態では出力軸14の中心)を向くようにし、上記接触部におけるディスクの周速の方向と押付ローラ13の回転方向とのずれが解消されるようにするのが好適である。
For this reason, when a deviation occurs due to dimensional variation or the like, as shown in FIG. 3B, the
さらに、そのようなずれが解消される押付ローラ13の位置は押付ローラ13が接触するディスクの周方向に沿って複数存在し、例えば、図3Cに示すような軸連結線Oから大きくずれた位置においてもディスクの周速の方向と押付ローラ13の回転方向とのずれが解消する。しかしながら、押付ローラ13が軸連結線Oから離れれば離れるほど、接触部におけるプライマリディスク11の周速の方向とセカンダリディスク12の周速の方向とのずれが大きくなり、スリップ率の増大、ひいては伝達効率の低下を招く。
Further, there are a plurality of positions of the
このため、押付ローラ13が揺動するように構成するにあたっては、押付ローラ13が揺動しても押付ローラ13の軸連結線Oからのずれが増大しないよう、押付ローラ13の軸連結線Oから離れる方向の変位を規制する構造を採用するのが好適である。
Therefore, when the
本実施形態では、以上の点に鑑み、以下のようなローラ支持構造を採用した。 In the present embodiment, in view of the above points, the following roller support structure is adopted.
図4は、ローラ支持構造を、入力軸10及び出力軸14の略軸方向からみた図である。また、図5は、ローラ支持枠22を押付ローラ13の略回転軸方向からみた図である。理解を容易にするために、図5は、図中手前に配置されるトラニオン23は省略されている。
FIG. 4 is a view of the roller support structure as viewed from the substantially axial direction of the
ローラ支持枠22は、内側に押付ローラ13を収容する空間を有する矩形の枠であり、側面には押付ローラ13の回転軸13sが支持されている。ローラ支持枠22は、押付ローラ13とセカンダリディスク12との接触位置よりもプライマリディスク11とセカンダリディスク12との重合が開始する位置側(以下、ディスク重合開始側)の端部が、ディスク面に直交する方向に延びるピン25を介してトラニオン23に連結されている。
The
トラニオン23は、ディスク面に平行に配置される板状部材である。トラニオン23は、プライマリディスク11とセカンダリディスク12との重合が終了する位置側(以下、ディスク重合終了側)の端面23a、及び、ディスク重合終了側のディスク面に対向する面23bにおいて、必要に応じて図6に示すようにシム33a、33bを介装した状態で、トラニオン保持部26にボルトによって連結されている。
The
トラニオン保持部26は、軸連結線Oに対して平行に配置されるガイド軸27に軸方向に摺動可能、かつ、ガイド軸27を中心に回動可能に支持されている。これにより、トラニオン23が、軸連結線Oに沿って移動可能、かつ、ディスク面に近づく方向に移動可能になっている。
The
トラニオン23の中央には、ローラ支持枠22の外形よりも大きな中央開口23cが形成されており、中央開口23cにはローラ支持枠22が収容される。中央開口23cがローラ支持枠22の外形よりも大きいので、ローラ支持枠22と中央開口23cの内壁との間には隙間が形成され、ローラ支持枠22がピン25を中心に揺動することが許容される。
A
また、中央開口23cのディスク重合終了側の幅が、他の部位よりも狭くなっている。これにより、ローラ支持枠22の揺動角度が所定の揺動角度に達すると、ローラ支持枠22の重合終了位置側の角部が中央開口23cのディスク重合終了側の内壁23sと接触し、ローラ支持枠22の揺動角度が所定の揺動角度を超えて大きくなるのが規制される。すなわち、中央開口23cの重合終了位置側の内壁23sは、ローラ支持枠22の最大揺動角度を規制するストッパとして機能する。
Further, the width of the
また、トラニオン23には、軸連結線Oに沿って延びる側方開口23dが中央開口23cの両側に形成されており、トラニオン23が軸連結線Oに沿って移動してもトラニオン23と入力軸10及び出力軸14とが干渉しないようになっている。
Further, the
トラニオン23のディスク重合開始側の端部には押付力受け部23eが連結されている。押付力受け部23eにはアーム28が接触している。押付機構24からアーム28の一端に押付力を作用させると、アーム28がヒンジピン29を中心として回動し、アーム28からトラニオン23の押付力受け部23eに力が作用し、トラニオン23及びローラ支持枠22を介して押付ローラ13に押付力が作用する。これにより、押付ローラ13がプライマリディスク11及びセカンダリディスク12に押し付けられる。
A pressing
このように、本実施形態においては、押付ローラ13がプライマリディスク11及びセカンダリディスク12に接触する位置よりもディスク重合開始側においてディスク面に直交するピン25を中心としてローラ支持枠22を揺動可能にトラニオン23に支持するようにした。これにより、寸法バラツキ等で押付ローラ13の回転軸13sが軸連結線Oからずれていても、押付ローラ13が揺動して押付ローラ13の回転軸13sがセカンダリディスク12の回転中心を向き、接触部におけるセカンダリディスク12の周速の方向と押付ローラ13の回転方向とのずれが解消される。
Thus, in this embodiment, the
したがって、上記ずれに起因するフリクションがセカンダリディスク12と押付ローラ13との間に作用することによる、伝達効率の低下や変速時に押付ローラ13を移動させるのに必要なエネルギーの増大を抑えることができる(請求項1に対応する効果)。
Accordingly, it is possible to suppress a decrease in transmission efficiency and an increase in energy required to move the
また、押付ローラ13は、ピン25を中心として揺動するので、押付ローラ13の回転軸13sと軸連結線Oとの距離は、揺動前後で略一定に保たれる。これにより、押付ローラ13の回転軸13sと軸連結線Oとの距離が増大することによる接触部におけるプライマリディスク11の周速の方向とセカンダリディスク12の周速の方向のずれの増大が抑えられ、スリップ率の増大、ひいては伝達効率の低下が抑えられる(請求項1に対応する効果)。
Further, since the
また、押付ローラ13の揺動角度は、変速によって押付ローラ13が移動する際に変化する。このとき押付ローラ13の揺動角度が大きいと、揺動方向が反転される時に押付ローラ13が大きく振れ、押付ローラ13の動きが不安定化する可能性がある。
Further, the swinging angle of the
しかしながら、本実施形態では、中央開口23cのディスク重合終了側の内壁23sをストッパとして機能させ、押付ローラ13を支持するローラ支持枠22の最大揺動角度を規制するようにした。これにより、押付ローラ13の動きが不安定化するのを防止することができる(請求項2に対応する効果)。
However, in the present embodiment, the
また、トラニオン23とトラニオン保持部26とは、トラニオン23のディスク重合終了側の端面23a、及び、ディスク面に対向する面23bにおいて必要に応じてシム33a、33bを介装した状態で連結される。
In addition, the
したがって、トラニオン23のディスク重合終了側の端面23aに配置されるシム33aの有無及びシム33aの厚さを変更することにより、押付ローラ13の回転軸13sと軸連結線Oとのずれを小さくし、当該ずれに起因するフリクションが押付ローラ13とディスク面との間に作用することによる、伝達効率の低下や変速時に押付ローラ13を移動させるのに必要なエネルギーの増大をさらに抑えることができる(請求項3に対応する効果)。
Accordingly, by changing the presence / absence of the
また、ディスク面に対向する面23bに配置されるシム33bの有無及びシム33bの厚さを変更することにより、押付ローラ13とディスク面との距離が設計値となるように調整することができ、押付機構24によって押付力を作用させたときに押付ローラ13からディスク面に作用する力を最適化することができる(請求項4に対応する効果)。
Further, the distance between the
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一つを示したものに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。 The embodiment of the present invention has been described above, but the above embodiment is merely one example of application of the present invention, and the technical scope of the present invention is limited to the specific configuration of the above embodiment. is not.
例えば、上記実施形態では、トラニオン23がガイド軸27を中心に回動することでトラニオン23がプライマリディスク11及びセカンダリディスク12に近づく構成であるが、特許文献1のように、トラニオン23がディスク面に対して直交する方向に移動する構成であってもよい。
For example, in the above embodiment, the
3 マルチディスク変速機
10 入力軸
11 プライマリディスク
12 セカンダリディスク
13 押付ローラ
13s 回転軸
14 出力軸
22 ローラ支持枠(ローラ支持部)
23 トラニオン
23s 内壁(ストッパ)
24 押付機構
25 揺動軸
26 トラニオン保持部
33a シム
33b シム
30 変速アクチュエータ
O 軸連結線
3
23
24 Pressing
Claims (4)
動力源からの回転が入力される入力軸と、
前記入力軸に対して平行に配置される出力軸と、
前記入力軸に設けられるプライマリディスクと、
前記出力軸に設けられ、前記プライマリディスクと重なり合うディスク重合領域を有するセカンダリディスクと、
前記ディスク重合領域において前記プライマリディスク及び前記セカンダリディスクを挟んで両側に配置される一対の押付ローラと、
前記一対の押付ローラをそれぞれ回転自在に支持する一対のローラ支持部と、
前記一対の押付ローラが前記プライマリディスク及び前記セカンダリディスクに接触する位置よりも前記プライマリディスクと前記セカンダリディスクとが重合を開始する位置側において前記プライマリディスクと前記セカンダリディスクのディスク面に直交する揺動軸を中心として前記一対のローラ支持部をそれぞれ揺動可能に支持する一対のトラニオンと、
前記一対のトラニオンをそれぞれ前記プライマリディスク及び前記セカンダリディスクに近づく方向に変位させて前記一対の押付ローラをそれぞれ前記プライマリディスク及び前記セカンダリディスクに押し付ける押付機構と、
前記一対のトラニオンを前記入力軸と前記出力軸との間で移動させる変速アクチュエータと、
を備えたことを特徴とするマルチディスク変速機。 A multi-disc transmission,
An input shaft to which rotation from a power source is input;
An output shaft disposed parallel to the input shaft;
A primary disk provided on the input shaft;
A secondary disk provided on the output shaft and having a disk overlap area overlapping the primary disk;
A pair of pressing rollers disposed on both sides of the primary disk and the secondary disk in the disk overlapping region;
A pair of roller support portions for rotatably supporting the pair of pressing rollers, respectively;
Oscillation perpendicular to the disk surfaces of the primary disk and the secondary disk on a position side where the primary disk and the secondary disk start to overlap with respect to a position where the pair of pressing rollers contact the primary disk and the secondary disk A pair of trunnions that pivotably support the pair of roller support portions around an axis; and
A pressing mechanism for displacing the pair of trunnions in a direction approaching the primary disk and the secondary disk, respectively, and pressing the pair of pressing rollers against the primary disk and the secondary disk, respectively;
A transmission actuator that moves the pair of trunnions between the input shaft and the output shaft;
A multi-disc transmission comprising:
前記一対のトラニオンはそれぞれ前記一対のローラ支持部の最大揺動角度を規制するストッパを有する、
ことを特徴とするマルチディスク変速機。 The multi-disc transmission according to claim 1,
Each of the pair of trunnions has a stopper that regulates the maximum swing angle of the pair of roller support portions,
A multi-disc transmission characterized by that.
前記入力軸と前記出力軸とを結ぶ軸連結線に対して平行移動可能な一対のトラニオン保持部を備え、
前記一対のトラニオンの前記プライマリディスクと前記セカンダリディスクとが重合を終了する側の端面に前記一対のトラニオン保持部がそれぞれ連結され、前記端面と前記一対のトラニオン保持部との間にそれぞれ着脱可能なシムが介装される、
ことを特徴とするマルチディスク変速機。 The multi-disc transmission according to claim 1 or 2,
A pair of trunnion holding portions that are movable in parallel with respect to an axis connecting line connecting the input shaft and the output shaft;
The pair of trunnion holding portions are respectively connected to the end surfaces of the pair of trunnions on the side where the primary disk and the secondary disk finish polymerization, and are detachable between the end surfaces and the pair of trunnion holding portions, respectively. Shim is inserted,
A multi-disc transmission characterized by that.
前記入力軸と前記出力軸とを結ぶ軸連結線に対して平行移動可能な一対のトラニオン保持部を備え、
前記一対のトラニオンの前記ディスク面に対向する面に前記一対のトラニオン保持部がそれぞれ連結され、前記ディスク面に対向する面と前記一対のトラニオン保持部との間にそれぞれ着脱可能なシムが介装される、
ことを特徴とするマルチディスク変速機。 The multi-disc transmission according to any one of claims 1 to 3,
A pair of trunnion holding portions that are movable in parallel with respect to an axis connecting line connecting the input shaft and the output shaft;
The pair of trunnion holding portions are respectively connected to surfaces of the pair of trunnions facing the disk surface, and detachable shims are interposed between the surfaces facing the disk surface and the pair of trunnion holding portions, respectively. To be
A multi-disc transmission characterized by that.
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