JP5819240B2 - Toroidal continuously variable transmission mechanism - Google Patents
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本発明は、入力軸に相対回転不能かつ軸方向摺動可能に支持された入力ディスクと、前記入力軸に相対回転可能かつ軸方向摺動可能に支持された出力ディスクと、前記入力ディスクおよび前記出力ディスク間に挟持された一対のパワーローラと、前記入力軸に対して前記入力ディスクを前記出力ディスク側に付勢する付勢手段と、前記付勢手段に臨む位置で前記入力軸をケーシングに回転可能に支持する第1ベアリングと、前記出力ディスクを前記ケーシングに回転可能に支持する第2ベアリングとを備えるトロイダル型無段変速機構に関する。 The present invention includes an input disk supported so as not to rotate relative to the input shaft and slidable in the axial direction, an output disk supported relative to the input shaft and slidable in the axial direction, the input disk, and the input disk A pair of power rollers sandwiched between the output disks, urging means for urging the input disk toward the output disk with respect to the input shaft, and the input shaft at the position facing the urging means on the casing The present invention relates to a toroidal-type continuously variable transmission mechanism that includes a first bearing that is rotatably supported and a second bearing that rotatably supports the output disk on the casing.
入力軸6の左側に相対回転不能かつ軸方向摺動可能に支持された入力ディスク2と、入力軸6の右側に相対回転可能かつ軸方向摺動可能に支持された出力ディスク3とによってパワーローラ5を挟持し、入力軸6の左端に設けた付勢手段(カムローラ)12で入力ディスク2を出力ディスク3に向けて右側に付勢し、入力軸6の右端をケーシング1の右側面に入力ベアリング13を介して支持し、出力ディスク3の右端をケーシング1の左側面に出力ベアリング14を介して支持したトロイダル型無段変速機構が、下記特許文献1により公知である。
A power roller is provided by an input disk 2 supported on the left side of the input shaft 6 so as not to be relatively rotatable and slidable in the axial direction, and an
ところで、かかるトロイダル型無段変速機構の入力ディスクおよび出力ディスクはパワーローラから大きな反力を受けるため、この反力で入力ディスクおよび出力ディスクが相互に離反する方向に撓んでしまい、パワーローラとの間の動力伝達効率にロスが生じる虞がある。この動力伝達効率のロスを回避するには、入力ディスクおよび出力ディスクの剛性を高めれば良いが、このようにすると入力ディスクおよび出力ディスクの重量が増加するという新たな問題が発生するため、重量の増加を最小限に抑えながら入力ディスクおよび出力ディスクの剛性を高めることが望ましい。 By the way, since the input disk and output disk of such a toroidal-type continuously variable transmission mechanism receive a large reaction force from the power roller, the reaction force causes the input disk and the output disk to bend away from each other. There is a risk of loss in power transmission efficiency. To avoid this loss of power transmission efficiency, it is sufficient to increase the rigidity of the input disk and output disk, but this will cause a new problem that the weight of the input disk and output disk will increase. It is desirable to increase the stiffness of the input and output disks while minimizing the increase.
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、トロイダル型無段変速機構の入力ディスクおよび出力ディスクの剛性を重量の増加を最小限に抑えながら高めることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to increase the rigidity of an input disk and an output disk of a toroidal-type continuously variable transmission mechanism while minimizing an increase in weight.
上記目的を達成するために、請求項1に記載された発明によれば、入力軸に相対回転不能かつ軸方向摺動可能に支持された入力ディスクと、前記入力軸に相対回転可能かつ軸方向摺動可能に支持された出力ディスクと、前記入力ディスクおよび前記出力ディスク間に挟持された一対のパワーローラと、前記入力軸に対して前記入力ディスクを前記出力ディスク側に付勢する付勢手段と、前記付勢手段に臨む位置で前記入力軸をケーシングに回転可能に支持する第1ベアリングと、前記出力ディスクを前記ケーシングに回転可能に支持する第2ベアリングとを備えるトロイダル型無段変速機構であって、前記第1ベアリングは径方向内側から外側に向かって順次配置された第1内輪、第1中間輪および第1外輪を備え、前記第1内輪、前記第1中間輪および前記第1外輪はボールを介して相対回転可能であり、前記第2ベアリングは径方向内側から外側に向かって順次配置された第2内輪、第2中間輪および第2外輪を備え、前記第2内輪、前記第2中間輪および前記第2外輪はボールを介して相対回転可能であり、前記第1内輪および前記第1外輪は前記入力軸および前記ケーシングの一方に支持され、前記第1中間輪は前記入力軸および前記ケーシングの他方に支持され、前記第2内輪および前記第2外輪は前記出力ディスクおよび前記ケーシングの一方に支持され、前記第2中間輪は前記出力ディスクおよび前記ケーシングの他方に支持されることを特徴とするトロイダル型無段変速機構が提案される。 In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, an input disk supported so as not to be rotatable relative to the input shaft and slidable in the axial direction, and capable of relative rotation to the input shaft and axial direction. An output disk supported slidably, a pair of power rollers sandwiched between the input disk and the output disk, and a biasing means for biasing the input disk toward the output disk with respect to the input shaft A toroidal-type continuously variable transmission mechanism comprising: a first bearing that rotatably supports the input shaft on the casing at a position facing the biasing means; and a second bearing that rotatably supports the output disk on the casing. The first bearing includes a first inner ring, a first intermediate ring, and a first outer ring that are sequentially arranged from the radially inner side to the outer side, the first inner ring, the first outer ring, The intermediate ring and the first outer ring are relatively rotatable via a ball, and the second bearing includes a second inner ring, a second intermediate ring, and a second outer ring that are sequentially arranged from the radially inner side to the outer side, The second inner ring, the second intermediate ring, and the second outer ring are relatively rotatable via a ball, and the first inner ring and the first outer ring are supported by one of the input shaft and the casing, One intermediate wheel is supported by the other of the input shaft and the casing, the second inner ring and the second outer ring are supported by one of the output disk and the casing, and the second intermediate wheel is supported by the output disk and the casing. A toroidal-type continuously variable transmission mechanism that is supported by the other of the two is proposed.
また請求項2に記載された発明によれば、請求項1の構成に加えて、前記入力軸の軸線から前記第1内輪までの距離および前記第2内輪までの距離は同一の第1距離であり、前記軸線から前記第1外輪までの距離および前記第2外輪までの距離は同一の第2距離であり、前記パワーローラが傾転したときの前記入力ディスクおよび前記出力ディスクに対する接触点の前記軸線からの距離は、前記第1距離よりも大きく前記第2距離よりも小さいことを特徴とするトロイダル型無段変速機構が提案される。 According to the invention described in claim 2, in addition to the configuration of claim 1, the distance from the axis of the input shaft to the first inner ring and the distance to the second inner ring are the same first distance. And the distance from the axis to the first outer ring and the distance from the second outer ring are the same second distance, and the contact point of the input disk and the output disk when the power roller is tilted A toroidal-type continuously variable transmission mechanism is proposed in which the distance from the axis is larger than the first distance and smaller than the second distance.
尚、実施の形態の第1スラストベアリング26Aは本発明の第1ベアリングに対応し、実施の形態の第2スラストベアリング26Bは本発明の第2ベアリングに対応し、実施の形態の第1支持部材45および第2支持部材46は本発明のケーシングに対応する。
The first thrust bearing 26A of the embodiment corresponds to the first bearing of the present invention, and the second thrust bearing 26B of the embodiment corresponds to the second bearing of the present invention, and the first support member of the embodiment. 45 and the
請求項1の構成によれば、パワーローラが入力ディスクおよび出力ディスクに対してスリップしないように、付勢手段で入力ディスクを付勢してパワーローラを出力ディスクに押し付けると、パワーローラから受ける反力で入力ディスクおよび出力ディスクは相互に離反する方向に付勢される。入力ディスクがパワーローラから受ける反力は付勢手段、入力軸および第1ベアリングを介してケーシングに伝達され、出力ディスクがパワーローラから受ける反力は第2ベアリングを介してケーシングに伝達される。 According to the configuration of the first aspect, when the input disk is urged by the urging means and the power roller is pressed against the output disk so that the power roller does not slip with respect to the input disk and the output disk, the reaction received from the power roller. With force, the input and output disks are biased away from each other. The reaction force received by the input disk from the power roller is transmitted to the casing via the biasing means, the input shaft and the first bearing, and the reaction force received by the output disk from the power roller is transmitted to the casing via the second bearing.
このとき、第1ベアリングはボールを介して相対回転可能な第1内輪、第1中間輪および第1外輪を備えており、第1内輪および第1外輪は入力軸およびケーシングの一方に支持され、第1中間輪は入力軸およびケーシングの他方に支持されるので、入力ディスクはパワーローラから受けた反力を径方向に均等に分散してケーシングに伝達することが可能になって剛性が高められる。また第2ベアリングはボールを介して相対回転可能な第2内輪、第2中間輪および第2外輪を備えており、第2内輪および第2外輪は出力ディスクおよびケーシングの一方に支持され、第2中間輪は出力ディスクおよびケーシングの他方に支持されるので、出力ディスクはパワーローラから受けた反力を径方向に均等に分散してケーシングに伝達することが可能になって剛性が高められる。その結果、第1、第2ベアリングの重量が僅かに増加するだけで、入力ディスクおよび出力ディスクの剛性が効率的に高められ、パワーローラとの間の動力伝達効率が向上するだけでなく、第1ベアリングおよび第2ベアリングに偏荷重が加わるのを防止して耐久性を高めることができる。 At this time, the first bearing includes a first inner ring, a first intermediate ring, and a first outer ring that can rotate relative to each other via a ball, and the first inner ring and the first outer ring are supported by one of the input shaft and the casing, Since the first intermediate wheel is supported by the other of the input shaft and the casing, the input disk can uniformly disperse the reaction force received from the power roller in the radial direction and transmit it to the casing, thereby increasing the rigidity. . The second bearing includes a second inner ring, a second intermediate ring, and a second outer ring that can rotate relative to each other via a ball. The second inner ring and the second outer ring are supported by one of the output disk and the casing, Since the intermediate wheel is supported by the other of the output disk and the casing, the output disk can uniformly disperse the reaction force received from the power roller in the radial direction and transmit it to the casing, thereby increasing the rigidity. As a result, only a slight increase in the weight of the first and second bearings can effectively increase the rigidity of the input disk and the output disk and improve the power transmission efficiency with the power roller. Durability can be prevented by preventing an unbalanced load from being applied to the first bearing and the second bearing.
また請求項2の構成によれば、入力軸の軸線から第1内輪までの距離および第2内輪までの距離は同一の第1距離であり、入力軸の軸線から第1外輪までの距離および第2外輪までの距離は同一の第2距離であり、パワーローラが傾転したときの入力ディスクおよび出力ディスクに対する接触点の入力軸の軸線からの距離は、第1距離よりも大きく第2距離よりも小さいので、変速比の変更に伴ってパワーローラが傾転して入力ディスクおよび出力ディスクとの接触点の位置が変化しても、その接触点が第1、第2内輪よりも径方向内側にはみ出したり、第1、第2外輪よりも径方向外側にはみ出したりすることがなく、入力ディスクおよび出力ディスクの撓みを一層効果的に高めることができる。 According to the configuration of claim 2, the distance from the axis of the input shaft to the first inner ring and the distance from the second inner ring are the same first distance, and the distance from the axis of the input shaft to the first outer ring and the first The distance to the two outer rings is the same second distance, and when the power roller is tilted, the distance from the axis of the input shaft at the contact point to the input disk and the output disk is larger than the first distance and from the second distance. Therefore, even if the position of the contact point between the input disk and the output disk changes due to the tilting of the power roller with the change of the gear ratio, the contact point is radially inward of the first and second inner rings. The protrusion of the input disk and the output disk can be more effectively enhanced without protruding or protruding outward in the radial direction from the first and second outer rings.
以下、図1〜図5に基づいて本発明の第1の実施の形態を説明する。 Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図1に示すように、自動車用の変速機に設けられたシングルキャビティ型のトロイダル型無段変速機構Tは、エンジンEのクランクシャフト11にダンパー12を介して接続された入力軸13を備える。入力軸13には概略コーン状の入力ディスク14が相対回転不能かつ軸方向摺動可能に支持されるとともに、概略コーン状の出力ディスク15が相対回転可能かつ軸方向摺動可能に支持される。ローラ軸16まわりに回転可能かつトラニオン軸17,17まわりに傾転可能に支持された一対のパワーローラ18,18が、入力ディスク14および出力ディスク15に当接する。入力ディスク14および出力ディスク15の対向面はトロイダル曲面から構成されており、パワーローラ18,18がトラニオン軸17,17まわりに傾転すると、入力ディスク14および出力ディスク15に対するパワーローラ18,18の接触点が変化する。
As shown in FIG. 1, a single cavity type toroidal continuously variable transmission mechanism T provided in an automobile transmission includes an
入力ディスク14の外周に一体に形成したシリンダ19と、入力軸13の外周に固定されてシリンダ19の内周面に摺動可能に嵌合するピストン20と、シリンダ19およびピストン20間に区画された油室21とにより付勢手段22が構成される。従って、油室21に油圧を供給して入力ディスク14を出力ディスク15に向けて付勢することで、パワーローラ18,18を入力ディスク14および出力ディスク15に対してスリップしないように押し付けることができる。
A
出力ディスク15に一体に接続された出力軸23が入力軸13の外周に相対回転可能に嵌合しており、入力軸13の外周に相対回転可能に支持した第1ギヤ24と出力軸23とがクラッチ25を介して結合可能である。入力軸13の軸端はアンギュラボールベアリングよりなる第1スラストベアリング26Aを介して支持され、出力ディスク15はアンギュラボールベアリングよりなる第2スラストベアリング26Bを介して支持され、中間軸27に固設した第2ギヤ28が第1ギヤ24に噛合し、中間軸27に固設したファイナルドライブギヤ29がディファレンシャルギヤ30のケースに設けたファイナルドリブンギヤ31に噛合する。そしてディファレンシャルギヤ30から左右に延びるドライブシャフト32,32に駆動輪W,Wが接続される。
An
次に、図2〜図5を参照しながらトロイダル型無段変速機構Tの構造を更に具体的に説明する。 Next, the structure of the toroidal type continuously variable transmission mechanism T will be described in more detail with reference to FIGS.
トロイダル型無段変速機構Tは、そのベース部材41を構成すべく上下に重ね合わされた上部バルブプレート42および下部バルブプレート43を備えており、上部バルブプレート42の中央部にリンクポスト44の下端が圧入により固定されるとともに、リンクポスト44を挟むように第1支持部材45および第2支持部材46の下端が固定される。即ち、第1支持部材45の下端には一対の下側固定部45a,45aが形成されており、下側固定部45a,45aを水平方向に貫通するボルト47,47を上部バルブプレート42に突設した固定部42a,42aに螺合することで、第1支持部材45が上部バルブプレート42に固定される。また第2支持部材46の下端には一対の下側固定部46a,46aが形成されており、ベース部材41を下から上に貫通するボルト48,48を下側固定部46a,46aに螺合することで、第2支持部材46が上部バルブプレート42に固定される。
The toroidal-type continuously variable transmission mechanism T includes an
ベース部材41の上方に板状の連結部材49が水平に配置されており、その中央部を上から下に貫通するボルト50をリンクポスト44の上端に螺合することで、リンクポスト44に連結部材49が固定される。また連結部材49は一対の筒状の固定部49a,49aを備えており、第1支持部材45に設けた一対の上側固定部45b,45bと、第2支持部材46に設けた一対の上側固定部46b,46bとが、連結部材49の一対の固定部49a,49aの両端に、それぞれボルト51,51およびボルト52,52で固定される。従って、ベース部材41、第1支持部材45、第2支持部材46、リンクポスト44および連結部材49により、強固な箱状のフレームが構成される。
A plate-like connecting
第1支持部材45および第2支持部材46の中央部にはそれぞれ円形の開口45c,46cが形成されており、これらの開口45c,46cを貫通するように前記入力軸13が配置される。入力軸13の一端側の大径部13aは前記第1スラストベアリング26Aで第1支持部材45の開口45cに回転可能に支持される。入力軸13の外周には大径部13aに突き当たるように円板状の前記ピストン20が圧入されており、入力軸13にボールスプライン53で相対回転不能かつ軸方向摺動可能に支持された前記入力ディスク14の外周に一体に形成した前記シリンダ19が、ピストン20の外周に摺動可能に嵌合する。
一方、前記出力ディスク15は入力軸13の外周にニードルベアリング54を介して相対回転可能かつ軸方向摺動可能に支持されており、出力ディスク15の筒状の軸部15aが前記第2スラストベアリング26Bを介して第2支持部材46の開口46cに回転可能に支持される。そして第2支持部材46から外部に突出する入力軸13の外周に筒状の前記出力軸23が相対回転可能に嵌合し、出力ディスク15の軸部15aにスプライン結合される。
On the other hand, the
入力ディスク14および出力ディスク15に挟まれた入力軸13は、リンクポスト44の中央部に形成された開口44aを貫通し、その開口44aと出力ディスク15との間にスラストベアリング72が配置される。
The
一対のパワーローラ18,18をそれぞれ支持する一対のトラニオン55,55が入力軸13を挟むように配置されており、ベース部材41に設けた左右の油圧アクチュエータ56,56のピストンロッド57,57がトラニオン55,55の下端にそれぞれ一体に形成される。油圧アクチュエータ56は、ベース部材41の上部バルブプレート42および下部バルブプレート43間に形成されたシリンダ58と、このシリンダ58に摺動可能に嵌合してピストンロッド57の外周に相対回転可能に嵌合するピストン59と、ピストン59の上側に区画された上部油室60と、ピストン59の下側に区画された下部油室61とから構成される。
A pair of
リンクポスト44の下部に球面継手62を介して下部リンクプレート63の中央部が枢支されており、この下部リンクプレート63の両端部が一対のトラニオン55,55の下部に球面継手64,64を介して枢支される。またリンクポスト44の上部に球面継手65を介して上部リンクプレート66の中央部が枢支されており、この上部リンクプレート66の両端部が一対のトラニオン55,55の上部に球面継手67,67を介して枢支される。
The central portion of the
トラニオン55にパワーローラ18を支持するピボットシャフト68は、トラニオン55にニードルベアリング69を介して回転可能に支持されたトラニオン支持部68aと、パワーローラ18をニードルベアリング70を介して回転可能に支持するパワーローラ支持部68bとを備えており、一方のピボットシャフト68はパワーローラ支持部68bに対してトラニオン支持部68a下方に偏心しており、他方のピボットシャフト68はパワーローラ支持部68bに対してトラニオン支持部68aが上方に偏心している。そしてパワーローラ18とトラニオン55との間に、トラニオン55に対するパワーローラ18のスムーズな相対移動を許容すべくボールベアリング71が配置される。
A
次に、図5に基づいて第1スラストベアリング26Aおよび第2スラストベアリング26Bの構造を更に説明する。 Next, the structure of the first thrust bearing 26A and the second thrust bearing 26B will be further described with reference to FIG.
第1スラストベアリング26Aは2個のスラストベアリングを一体化したもので、第1内輪81Aと、第1中間輪82Aと、第1外輪83Aと、第1内輪81Aおよび第1中間輪82A間に配置された複数のボール84…と、第1中間輪82Aおよび第1外輪83A間に配置された複数のボール85…とを備える。第1内輪81Aは入力軸13の大径部13aに形成した段部13bに係止され、第1外輪83Aはピストン20の外周部に形成した段部20aに係止され、第1中間輪82Aは第1支持部材45の開口45cの近傍に形成した段部45dに係止される。入力軸13と、その一部であるピストン20とは一体に結合されているため、第1内輪81Aおよび第1外輪83Aは一体となって第1中間輪82Aに対して相対回転する。
The first thrust bearing 26A is formed by integrating two thrust bearings, and is disposed between the first
第2スラストベアリング26Bは第1スラストベアリング26Aと同一の構造を有するもので、第2内輪81Bと、第2中間輪82Bと、第2外輪83Bと、第2内輪81Bおよび第2中間輪82B間に配置された複数のボール84…と、第2中間輪82Bおよび第2外輪83B間に配置された複数のボール85…とを備える。第2内輪81Bは出力ディスク15の軸部15aの付け根に形成した段部15bに係止され、第2外輪83Bは出力ディスク15の外周部に形成した段部15cに係止され、第2中間輪82Bは第2支持部材46の開口46cの近傍に形成した段部46dに係止される。共に出力ディスク15に係止された第2内輪81Bおよび第2外輪83Bは一体となって第2中間輪82Bに対して相対回転する。
The second thrust bearing 26B has the same structure as the first thrust bearing 26A. Between the second
入力軸13の軸線Lから測った第1スラストベアリング26Aの第1内輪81Aまでの第1距離d1と、入力軸13の軸線Lから測った第2スラストベアリング26Bの第2内輪81Bまでの第1距離d1とは同一であり、かつ入力軸13の軸線Lから測った第1スラストベアリング26Aの第1外輪83Aまでの第2距離d2と、入力軸13の軸線Lから測った第2スラストベアリング26Bの第2内輪81Bまでの第2距離d2とは同一である。
A first distance d1 from the axis L of the
変速比がLOWとODとの中間であってパワーローラ18が傾転していないとき、パワーローラ18と入力ディスク14との接触点をa1とし、パワーローラ18と出力ディスク15との接触点をb1とすると、変速比がLOWのときに前記接触点a1,b1はそれぞれa2,b2に移動し、変速比がODのときに前記接触点a1,b1はそれぞれa3,b3に移動する。即ち、入力ディスク14の接触点はa2,a3の間で変化し、出力ディスク15の接触点はb2,b3の間で変化するが、それらの接触点a2,a3;b2,b3は第1距離d1および第2距離d2の範囲内に納まっており、第1距離d1よりも内側にはみ出たり、第2距離d2よりも外側にはみ出たりすることはない。
When the gear ratio is between LOW and OD and the
次に、上記構成を備えた本発明の実施の形態の作用について説明する。 Next, the operation of the embodiment of the present invention having the above configuration will be described.
一対の油圧アクチュエータ56,56のうち、一方の油圧アクチュエータ56の下部油室61が上部油室60に対して高圧になると、他方の油圧アクチュエータ56の上部油室60が下部油室61に対して高圧になるため、一対のピストンロッド57,57は相互に逆方向に駆動され、一対のトラニオン55,55は、その一方がトラニオン軸17に沿って上動すると、その他方がトラニオン軸17に沿って下動する。このとき、下部リンクプレート63および上部リンクプレート66の作用で、左右のトラニオン55,55の上下動を同期させることができる。一対のトラニオン55,55が相互に逆方向に移動すると、入力ディスク14および出力ディスク15から受ける反力によってパワーローラ18,18がトラニオン55,55と共にトラニオン軸17,17まわりに図1に矢印a,bで示す方向に傾転する。
Of the pair of
例えば、パワーローラ18,18が矢印a方向に傾転すると、入力ディスク14との接触点が入力軸13に対して半径方向外側に移動するとともに、出力ディスク15との接触点が入力軸13に対して半径方向内側に移動するため、入力ディスク14の回転が増速して出力ディスク15に伝達され、トロイダル型無段変速機構Tのレシオが連続的にOD側に変化する。一方、パワーローラ18,18が矢印b方向に傾転すると、入力ディスク14との接触点が入力軸13に対して半径方向内側に移動するとともに、出力ディスク15との接触点が入力軸13に対して半径方向外側に移動するため、入力ディスク14の回転が減速して出力ディスク15に伝達され、トロイダル型無段変速機構Tのレシオが連続的にLOW側に変化する。そして出力ディスク15の回転は、出力軸23→クラッチ25→第1ギヤ24→第2ギヤ28→中間軸27→ファイナルドライブギヤ29→ファイナルドリブンギヤ31→ディファレンシャルギヤ30→ドライブシャフト32,32の経路で駆動輪W,Wに伝達される。
For example, when the
図4および図5から明らかなように、パワーローラ18,18が入力ディスク14および出力ディスク15に対してスリップしないように付勢手段22の油室21に油圧を供給すると、入力軸13に固定されたピストン20に対して入力ディスク14が図中左側に付勢され、パワーローラ18,18を出力ディスク15に押し付ける。言い換えると、出力ディスク15はパワーローラ18,18から受ける反力で図中左側に付勢され、入力ディスク14はパワーローラ18,18から受ける反力で図中右側に付勢される。その結果、パワーローラ18,18から受ける反力で入力ディスク14,出力ディスク15が相互に離反する方向に変形すると、第1スラストベアリング26Aおよび第2スラストベアリング26Bに偏荷重が加わり、その耐久性に悪影響が及んだり、動力伝達効率が低下したりする可能性がある。
As apparent from FIGS. 4 and 5, when hydraulic pressure is supplied to the
しかしながら本実施の形態によれば、第1スラストベアリング26Aおよび第2スラストベアリング26Bの特別な構造によって上記問題が解決される。即ち、変速比がLOW側に変化した場合には入力ディスク14の接触点がa2側に移動するが、第1スラストベアリング26Aの径方向内側に位置する第1内輪81Aから第1中間輪82Aを経て第1支持部材45に荷重が伝達され、同じく変速比がLOW側に変化した場合には出力ディスク15の接触点がb2側に移動するが、第2スラストベアリング26Bの径方向外側に位置する第2外輪83Bから第2中間輪82Bを経て第2支持部材46に荷重が伝達されるため、第1スラストベアリング26Aおよび第2スラストベアリング26Bに偏荷重が加わるのが防止されるだけでなく、入力ディスク14および出力ディスク15の撓みが効果的に防止される。
However, according to the present embodiment, the above problem is solved by the special structure of the first thrust bearing 26A and the second thrust bearing 26B. That is, when the gear ratio changes to the LOW side, the contact point of the
逆に、変速比がOD側に変化した場合には入力ディスク14の接触点がa3側に移動するが、第1スラストベアリング26Aの径方向外側に位置する第1外輪83Aから第1中間輪82Aを経て第1支持部材45に荷重が伝達され、同じく変速比がOD側に変化した場合には出力ディスク15の接触点がb3側に移動するが、第2スラストベアリング26Bの径方向内側に位置する第2内輪81Bから第2中間輪82Bを経て第2支持部材46に荷重が伝達されるため、第1スラストベアリング26Aおよび第2スラストベアリング26Bに偏荷重が加わるのが防止されるだけでなく、入力ディスク14および出力ディスク15の撓みが効果的に防止される。
On the contrary, when the gear ratio changes to the OD side, the contact point of the
その結果、第1スラストベアリング26Aおよび第2スラストベアリング26Bに小容量のものを使用しながら、動力伝達効率および耐久性を両立させることができる。即ち、一般的にボールベアリングのボールと、そのボールを保持するボール溝とが点接触するようにすると、両者が接触部で転がり接触するために動力伝達効率が向上する利点があるが、接触部の面圧が増加して耐久性が低下する問題がある。一方、ボールとボール溝とが所定の面積で面接触するようにすると、両者が接触部で滑り接触するために動力伝達効率が低下する問題があるが、接触部の面圧が減少して耐久性が向上する利点がある。 As a result, it is possible to achieve both power transmission efficiency and durability while using small capacities for the first thrust bearing 26A and the second thrust bearing 26B. That is, in general, when the ball bearing ball and the ball groove holding the ball are in point contact, there is an advantage that the power transmission efficiency is improved because both of them are in rolling contact with each other. There is a problem that the surface pressure increases and durability decreases. On the other hand, if the ball and the ball groove are in surface contact with each other in a predetermined area, there is a problem that the power transmission efficiency is lowered because both of them are in sliding contact with each other at the contact portion. There is an advantage of improving the performance.
本実施の形態によれば、第1スラストベアリング26Aおよび第2スラストベアリング26Bが偏荷重を受け難くなるために容量に余裕ができるだけでなく、ボール一つ当りの面圧が下がるので(ボール転動溝半径)/(ボール直径)の比を大きくとることができ、ボール転動溝の接触面積を減らすことができる。その結果、動力伝達効率の向上が可能になることで、第1スラストベアリング26Aおよび第2スラストベアリング26Bの耐久性および動力伝達効率の向上を両立させることができる。 According to the present embodiment, since the first thrust bearing 26A and the second thrust bearing 26B are less likely to receive an unbalanced load, not only the capacity can be afforded, but also the surface pressure per ball decreases (ball rolling) The ratio of (groove radius) / (ball diameter) can be increased, and the contact area of the ball rolling groove can be reduced. As a result, the power transmission efficiency can be improved, so that both the durability of the first thrust bearing 26A and the second thrust bearing 26B and the power transmission efficiency can be improved.
しかも変速比がLOWになって接触点a1,b1がそれぞれa2,b2に移動し、あるいは変速比がODになって接触点がそれぞれa3,b3に移動しても、移動後の接触点a2,a3;b2,b3は第1距離d1および第2距離d2の範囲内に納まっており、第1距離d1よりも内側にはみ出たり、第2距離d2よりも外側にはみ出たりしないため、入力ディスク14および出力ディスク15の変形を一層確実に防止することができる。
Moreover, even if the speed change ratio becomes LOW and the contact points a1 and b1 move to a2 and b2, respectively, or the speed change ratio becomes OD and the contact points move to a3 and b3, respectively, the contact points after the movement a2 a3; b2 and b3 are within the range of the first distance d1 and the second distance d2, and do not protrude inside the first distance d1 or outside the second distance d2. Further, deformation of the
次に、図6に基づいて本発明の第2の実施の形態を説明する。 Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
第1の実施の形態では、第1スラストベアリング26Aが第1内輪81A、第1中間輪82Aおよび第1外輪83Aを備え、第2スラストベアリング26Bが第2内輪81B、第2中間輪82Bおよび第2外輪83Bを備えるもので構成されているが、第2の実施の形態では、第1、第2スラストベアリング26A,26Bがそれぞれ径方向内外に積み重ねた2個のスラストベアリングを備える。
In the first embodiment, the first thrust bearing 26A includes a first
例えば、第1スラストベアリング26Aを構成する各スラストベアリングは、入力軸13あるいはピストン20に係止された第1レース86と、第1支持部材45に係止された第2レース87と、第1、第2レース86,87間に挟まれた複数のボール88…と、ボール88…の外周を囲むように配置された環状のリテーナ89とを備える。第1、第2レース86,87の相互に対向する内面86a,87aは、その間隔が径方向内側に向かって減少するようにテーパーしており、前記内面86a,87aとボール88…との接触面の接線は入力軸14の軸線L上で交差する。
For example, each thrust bearing constituting the first thrust bearing 26A includes a
第2スラストベアリング26Bを構成する各スラストベアリングは上述した第1スラストベアリング26Aを構成する各スラストベアリングと同一の構造を有しており、第1レース86が出力ディスク15に係止され、第2レース87が第2支持部材46に係止される。
Each thrust bearing constituting the second thrust bearing 26B has the same structure as each thrust bearing constituting the first thrust bearing 26A described above, and the
第1、第2スラストベアリング26A,26Bとして、通常のアンギュラボールベアリングを採用すると、ボールおよびボール溝の接触部の滑りによる損失が大きくなる問題があり、テーパーローラベアリングを採用すると、ローラの端面を支持する肩部の摩擦損失が大きくなる問題がある。しかしながら、本実施の形態によれば、第1、第2レース86,87の内面86a,87aをテーパーさせたことで、軸線L方向の圧縮荷重により径方向外側に付勢されたボール88…の荷重をリテーナ89で受け、その際に、ボール88…およびリテーナ89の接触点を軸線Lに直交してボール88…の中心を通る面内に位置させることで、ボール88…およびリテーナ89の接触点における滑りの発生をなくして損失を低減することができる。
When normal angular ball bearings are used as the first and
しかも径方向外側に付勢されたボール88…の荷重を、ボール88…の径方向外側に配置した単一のリテーナ89で受けるので、リテーナ89の個数を1個で済ませて部品点数を削減できるだけでなく、前記荷重をリテーナ89の内部応力で支持するため、リテーナ89を保持する構造を簡素化することができる。
Moreover, since the load of the
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。 The embodiments of the present invention have been described above, but various design changes can be made without departing from the scope of the present invention.
例えば、実施の形態の第1スラストベアリング26Aは第1内輪81Aおよび第1外輪83Aがそれぞれ入力軸13および該入力軸13の一部であるピストン20に係止され、第1中間輪82Aが第1支持部材45に係止されているが、その位置関係を逆にし、第1中間輪82Aを入力軸13あるいはピストン20に係止し、第1内輪81Aおよび第1外輪83Aを第1支持部材45に係止しても良い。
For example, in the first thrust bearing 26A of the embodiment, the first
また実施の形態の第2スラストベアリング26Bは第2内輪81Bおよび第2外輪83Bが出力ディスク15に係止され、第2中間輪82Bが第2支持部材46に係止されているが、その位置関係を逆にし、第2中間輪82Bを出力ディスク15に係止し、第2内輪81Bおよび第2外輪83Bを第2支持部材46に係止しても良い。
In the second thrust bearing 26B of the embodiment, the second
13 入力軸
14 入力ディスク
15 出力ディスク
18 パワーローラ
22 付勢手段
26A 第1スラストベアリング(第1ベアリング)
26B 第2スラストベアリング(第2ベアリング)
45 第1支持部材(ケーシング)
46 第2支持部材(ケーシング)
81A 第1内輪
81B 第2内輪
82A 第1中間輪
82B 第2中間輪
83A 第1外輪
83B 第2外輪
84 ボール
85 ボール
d1 第1距離
d2 第2距離
L 入力軸の軸線
13
26B Second thrust bearing (second bearing)
45 First support member (casing)
46 Second support member (casing)
81A First
Claims (2)
前記第1ベアリング(26A)は径方向内側から外側に向かって順次配置された第1内輪(81A)、第1中間輪(82A)および第1外輪(83A)を備え、前記第1内輪(81A)、前記第1中間輪(82A)および前記第1外輪(83A)はボール(84,85)を介して相対回転可能であり、
前記第2ベアリング(26B)は径方向内側から外側に向かって順次配置された第2内輪(81B)、第2中間輪(82B)および第2外輪(83B)を備え、前記第2内輪(81B)、前記第2中間輪(82B)および前記第2外輪(83B)はボール(84,85)を介して相対回転可能であり、
前記第1内輪(81A)および前記第1外輪(83A)は前記入力軸(13)および前記ケーシング(45)の一方に支持され、前記第1中間輪(82A)は前記入力軸(13)および前記ケーシング(45)の他方に支持され
前記第2内輪(81B)および前記第2外輪(83B)は前記出力ディスク(15)および前記ケーシング(46)の一方に支持され、前記第2中間輪(82B)は前記出力ディスク(15)および前記ケーシング(46)の他方に支持されることを特徴とするトロイダル型無段変速機構。 An input disk (14) supported on the input shaft (13) so as not to rotate relative to the input shaft and slidable in the axial direction; ), A pair of power rollers (18) sandwiched between the input disk (14) and the output disk (15), and the input disk (14) with respect to the input shaft (13). 15) a biasing means (22) for biasing toward the side, and a first bearing (26A) for rotatably supporting the input shaft (13) on the casing (45) at a position facing the biasing means (22). A toroidal continuously variable transmission mechanism comprising a second bearing (26B) for rotatably supporting the output disk (15) on the casing (46),
The first bearing (26A) includes a first inner ring (81A), a first intermediate ring (82A), and a first outer ring (83A) that are sequentially arranged from the radially inner side toward the outer side, and the first inner ring (81A). ), The first intermediate ring (82A) and the first outer ring (83A) are rotatable relative to each other via balls (84, 85),
The second bearing (26B) includes a second inner ring (81B), a second intermediate ring (82B), and a second outer ring (83B) that are sequentially arranged from the radially inner side toward the outer side, and the second inner ring (81B). ), The second intermediate ring (82B) and the second outer ring (83B) are rotatable relative to each other via balls (84, 85),
The first inner ring (81A) and the first outer ring (83A) are supported by one of the input shaft (13) and the casing (45), and the first intermediate ring (82A) is supported by the input shaft (13) and The second inner ring (81B) and the second outer ring (83B) supported by the other of the casing (45) are supported by one of the output disk (15) and the casing (46), and the second intermediate ring ( 82B) is a toroidal continuously variable transmission mechanism that is supported on the other of the output disk (15) and the casing (46).
前記パワーローラ(18)が傾転したときの前記入力ディスク(14)および前記出力ディスク(15)に対する接触点の前記軸線(L)からの距離は、前記第1距離(d1)よりも大きく前記第2距離(d2)よりも小さいことを特徴とする、請求項1に記載のトロイダル型無段変速機構。 The distance from the axis (L) of the input shaft (13) to the first inner ring (81A) and the distance from the second inner ring (81B) are the same first distance (d1), and the axis (L) The distance from the first outer ring (83B) to the second outer ring (83B) is the same second distance (d2),
The distance from the axis (L) of the contact point with respect to the input disk (14) and the output disk (15) when the power roller (18) is tilted is larger than the first distance (d1). The toroidal continuously variable transmission mechanism according to claim 1, wherein the toroidal continuously variable transmission mechanism is smaller than the second distance (d2).
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