JP5894633B2 - 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ものである。   The present invention relates to a multi-disc transmission.

入力ディスクの一部と出力ディスクの一部とが互いに重なり合うディスク重合領域を設け、ディスク重合領域で入力ディスクと出力ディスクとを一対の押付ローラで挟持し、押圧することでトルク伝達部を形成し、入力ディスクから出力ディスクへトルクを伝達する変速機が特許文献１に開示されている。   A disk overlap area where a part of the input disk and a part of the output disk overlap each other is formed, and the input disk and the output disk are sandwiched by a pair of pressing rollers in the disk overlap area to form a torque transmission part. A transmission for transmitting torque from an input disk to an output disk is disclosed in Patent Document 1.

国際公開第２０１３／１４５１５７号International Publication No. 2013/145157

上記変速機では、一対の押付ローラによって薄板状のディスクを弾性変形させることで、トルク伝達部を形成し、入力ディスクから出力ディスクへトルクを伝達している。このような変速機においては、入力ディスクから出力ディスクへ、高いトルクを伝達するためには、一対の押付ローラによってディスクを高い荷重で挟持し、押圧する必要がある。   In the above transmission, a torque transmitting portion is formed by elastically deforming a thin plate disk by a pair of pressing rollers, and torque is transmitted from the input disk to the output disk. In such a transmission, in order to transmit a high torque from the input disk to the output disk, it is necessary to sandwich and press the disk with a high load by a pair of pressing rollers.

しかし、薄板状のディスクは材料強度が低いので、一対の押付ローラによってディスクを高い荷重で挟持し、押圧することができない、といった問題点がある。   However, since the thin disk-shaped disk has low material strength, there is a problem that the disk cannot be pressed and pressed between the pair of pressing rollers with a high load.

これに対し、ディスクの厚さを厚くすることで、高い荷重で押圧することも可能であるが、ディスクの厚さを厚くすると、一対の押付ローラでディスクを押圧した場合に、ディスク全体が撓むので、トルク伝達部の面積が大きくなる。トルク伝達部の面積が大きくなると、トルク伝達部におけるトルク伝達ロスが大きくなるので、上記変速機においては、ディスクの厚さを厚くすることができない。   On the other hand, it is possible to press with a high load by increasing the thickness of the disc, but when the disc is thickened, when the disc is pressed with a pair of pressing rollers, the entire disc is bent. Therefore, the area of the torque transmission part is increased. When the area of the torque transmission part is increased, torque transmission loss in the torque transmission part is increased, so that the thickness of the disk cannot be increased in the transmission.

本発明はこのような問題点を解決するために発明されたもので、一対の押付ローラによってディスクを高い荷重で狭持し、押圧可能とし、入力ディスクから出力ディスクへ高いトルクを伝達可能とすることを目的とする。   The present invention has been invented to solve such problems, and a pair of pressing rollers can hold a disk with a high load so that it can be pressed, and can transmit a high torque from an input disk to an output disk. For the purpose.

本発明のある態様に係るマルチディスク変速機は、動力源に接続される入力軸と、入力軸に平行配置される出力軸と、入力軸と一体に回転する入力ディスクと、出力軸と一体に回転する出力ディスクと、入力ディスクと出力ディスクとを挟持押圧してトルク伝達部を形成する一対の押圧手段とを備えたマルチディスク変速機であって、押圧手段が接触する入力ディスク、または出力ディスクは、椀状の湾曲ディスクであり、入力軸、または出力軸に対する湾曲ディスクの傾き角度を変更可能とし、湾曲ディスクを軸方向へ移動可能とし、かつ湾曲ディスクを入力軸、または出力軸に対して相対回転不能となるように湾曲ディスクを入力軸、または出力軸に取り付ける取付手段を備える。   A multi-disc transmission according to an aspect of the present invention includes an input shaft connected to a power source, an output shaft arranged in parallel to the input shaft, an input disc that rotates integrally with the input shaft, and an output shaft. A multi-disc transmission comprising a rotating output disk, and a pair of pressing means that sandwich and press the input disk and the output disk to form a torque transmission portion, the input disk or output disk contacting the pressing means Is a bowl-shaped curved disk that can change the tilt angle of the curved disk with respect to the input shaft or the output shaft, can move the curved disk in the axial direction, and the curved disk can be moved with respect to the input shaft or the output shaft. An attaching means for attaching the curved disk to the input shaft or the output shaft so as not to be relatively rotatable is provided.

この態様によると、入力ディスクと出力ディスクとの間のトルク伝達ロスを低減するとともに、一対の押圧手段によって入力ディスク、及び出力ディスクを高い荷重で挟持し、押圧することができ、入力ディスクから出力ディスクへ高いトルクを伝達することができる。   According to this aspect, the torque transmission loss between the input disk and the output disk is reduced, and the input disk and the output disk can be sandwiched and pressed by a pair of pressing means with a high load, and output from the input disk High torque can be transmitted to the disc.

マルチディスク変速機を備えた車両の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the vehicle provided with the multi disc transmission. マルチディスク変速機の一部を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows a part of multi disk transmission. 等速ジョイントの背面図である。It is a rear view of a constant velocity joint.

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３を備えた車両１の概略構成図である。図２は、マルチディスク変速機３の一部を示す概略断面図である。   FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a vehicle 1 including a multi-disc transmission 3 according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic sectional view showing a part of the multi-disc transmission 3.

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。また、変速機３は、変速機ケース９と、入力軸１０と、入力ディスク１１と、等速ジョイント２２と、出力ディスク１２と、一対の押付ローラ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 vehicle 1 includes an engine 2 as a power source, a multi-disc transmission (hereinafter referred to as “transmission”) 3, left and right drive shafts 4 and 5, and left and right drive wheels 6 and 7. The transmission 3 includes a transmission case 9, an input shaft 10, an input disk 11, a constant velocity joint 22, an output disk 12, a pair of pressing rollers 13, an output shaft 14, and a dry start clutch 15. A reverse gear 16, a reverse idler gear 17, an output gear 18, a sleeve 19, a final gear 20, and a differential gear unit 21.

変速機３では、入力軸１０と出力軸１４とは平行に配置され、入力軸１０及び出力軸１４は、ベアリング２４を介して変速機ケース９に支持される。   In the transmission 3, the input shaft 10 and the output shaft 14 are arranged in parallel, and the input shaft 10 and the output shaft 14 are supported by the transmission case 9 via bearings 24.

出力ディスク１２は、平板状のディスクであり、出力軸１４に対して相対回転不能となるように出力軸１４に取り付けられ、出力軸１４と一体となって回転する。   The output disk 12 is a flat disk and is attached to the output shaft 14 so as not to rotate relative to the output shaft 14 and rotates integrally with the output shaft 14.

入力ディスク１１は、２枚の椀状の湾曲ディスク１１ａによって構成される。湾曲ディスク１１ａは、曲率半径が等しい湾曲部１１ｂを有しており、入力軸１０と出力軸１４との間で、出力ディスク１２を両側から挟み、各湾曲部１１ｂが出力ディスク１２に接触するように配置される。   The input disk 11 is composed of two bowl-shaped curved disks 11a. The curved disk 11a has a curved part 11b having the same radius of curvature, and the output disk 12 is sandwiched from both sides between the input shaft 10 and the output shaft 14 so that each curved part 11b contacts the output disk 12. Placed in.

湾曲ディスク１１ａには、中心部に入力軸１０が貫通する貫通孔１１ｃが形成され、貫通孔１１ｃを形成する内周端には等速ジョイント２２に係合するリブ１１ｄが形成される。また、湾曲ディスク１１ａの外周端には、リブ１１ｅが形成される。湾曲ディスク１１ａは、等速ジョイント２２を介して入力軸１０に対して相対回転不能となるように入力軸１０に取り付けられ、入力軸１０と一体となって回転する。また、湾曲ディスク１１ａは、等速ジョイント２２によって、入力軸１０に対する傾き角度を変更可能となっており、さらに軸方向へ移動可能となっている。入力軸１０に対する湾曲ディスク１１ａの傾き角度は、一対の押付ローラ１３の動きに応じて変更される。   A through hole 11c through which the input shaft 10 passes is formed at the center of the curved disk 11a, and a rib 11d that engages with the constant velocity joint 22 is formed at an inner peripheral end that forms the through hole 11c. A rib 11e is formed at the outer peripheral end of the curved disk 11a. The curved disk 11a is attached to the input shaft 10 through the constant velocity joint 22 so as not to rotate relative to the input shaft 10, and rotates together with the input shaft 10. Further, the tilt angle of the curved disk 11a with respect to the input shaft 10 can be changed by the constant velocity joint 22, and the curved disk 11a is further movable in the axial direction. The inclination angle of the curved disk 11 a with respect to the input shaft 10 is changed according to the movement of the pair of pressing rollers 13.

変速機３は、各湾曲ディスク１１ａと出力ディスク１２とが接触する箇所において、湾曲ディスク１１ａの外側から一対の押付ローラ１３によって挟持され、押圧されることで、入力ディスク１１と出力ディスク１２とにトルク伝達部が形成され、入力ディスク１１から出力ディスク１２へトルクが伝達される。なお、押付ローラ１３によって押圧されていない場合、つまり荷重が湾曲ディスク１１ａにかかっていない場合には、入力ディスク１１から出力ディスク１２へのトルク伝達はほとんど行われない。   The transmission 3 is sandwiched and pressed by a pair of pressing rollers 13 from the outside of the curved disk 11a at the place where each curved disk 11a and the output disk 12 come into contact with each other. A torque transmission part is formed, and torque is transmitted from the input disk 11 to the output disk 12. In addition, when not pressed by the pressing roller 13, that is, when a load is not applied to the curved disk 11a, torque transmission from the input disk 11 to the output disk 12 is hardly performed.

入力ディスク１１、及び出力ディスク１２の厚さは、車両１を走行させる駆動力を発生させるために必要なトルクを伝達可能な厚さであり、一対の押付ローラ１３によって高い荷重がかかった場合でも、劣化しない厚さである。   The thickness of the input disk 11 and the output disk 12 is a thickness capable of transmitting a torque necessary for generating a driving force for running the vehicle 1, and even when a high load is applied by the pair of pressing rollers 13. The thickness does not deteriorate.

本実施形態の変速機３は、入力ディスク１１、及び出力ディスク１２の厚さが厚く、入力ディスク１１と出力ディスク１２とが常に接触しており、一対の押付ローラ１３によって入力ディスク１１と出力ディスク１２とに荷重がかかった場合でも、入力ディスク１１、及び出力ディスク１２が弾性変形することなくトルク伝達部が形成され、トルク伝達部の面積は小さい。   In the transmission 3 according to this embodiment, the input disk 11 and the output disk 12 are thick, and the input disk 11 and the output disk 12 are always in contact with each other. Even when a load is applied, the torque transmitting part is formed without elastic deformation of the input disk 11 and the output disk 12, and the area of the torque transmitting part is small.

等速ジョイント２２は、図２、図３に示すように、内輪３０と、外輪３１と、ボール３２と、ケージ３３とを備え、内輪３０と外輪３１とが等速回転するとともに、内輪３０に対して外輪３１が内輪３０の軸方向に移動可能なダブルオフセット式の等速ジョイントである。図３は、等速ジョイント２２の背面図である。   As shown in FIGS. 2 and 3, the constant velocity joint 22 includes an inner ring 30, an outer ring 31, a ball 32, and a cage 33, and the inner ring 30 and the outer ring 31 rotate at a constant speed. On the other hand, the outer ring 31 is a double offset constant velocity joint that can move in the axial direction of the inner ring 30. FIG. 3 is a rear view of the constant velocity joint 22.

内輪３０は、入力軸１０に結合され、入力軸１０と一体となって回転する。内輪３０の外周壁には、軸方向に沿って８本の直線状のトラック溝３０ａが、周方向に等間隔で形成される。   The inner ring 30 is coupled to the input shaft 10 and rotates integrally with the input shaft 10. Eight linear track grooves 30a are formed in the outer peripheral wall of the inner ring 30 at equal intervals in the circumferential direction along the axial direction.

外輪３１は、湾曲ディスク１１ａの内周端に形成されたリブ１１ｄに結合されるとともに、湾曲ディスク１１ａにボルト締結され、湾曲ディスク１１ａと一体となって回転する。外輪３１の内周壁には、内輪３０に形成したトラック溝３０ａに応じて直線状のトラック溝３１ａが形成される。   The outer ring 31 is coupled to a rib 11d formed on the inner peripheral end of the curved disk 11a, is bolted to the curved disk 11a, and rotates integrally with the curved disk 11a. A linear track groove 31 a is formed on the inner peripheral wall of the outer ring 31 in accordance with the track groove 30 a formed in the inner ring 30.

ボール３２は、内輪３０のトラック溝３０ａと外輪３１のトラック溝３１ａとの間に設けられ、ケージ３３のポケット３３ａに収容され、トラック溝３０ａ、３１ａに沿って転動可能となっている。   The ball 32 is provided between the track groove 30a of the inner ring 30 and the track groove 31a of the outer ring 31, is accommodated in a pocket 33a of the cage 33, and can roll along the track grooves 30a and 31a.

一対の押付ローラ１３は、図示しないアクチュエータによって入力軸１０と出力軸１４との間を移動可能であり、さらに図示しない別のアクチュエータによって入力ディスク１１、及び出力ディスク１２を押圧する力、つまり入力ディスク１１、及び出力ディスク１２にかかる荷重を変更可能となっている。   The pair of pressing rollers 13 can move between the input shaft 10 and the output shaft 14 by an actuator (not shown), and further, a force that presses the input disk 11 and the output disk 12 by another actuator (not shown), that is, the input disk. 11 and the load applied to the output disk 12 can be changed.

本発明の実施形態の作用効果について説明する。   The effect of embodiment of this invention is demonstrated.

変速機３は、入力軸１０に対する湾曲ディスク１１ａの傾き角度を変更可能であり、かつ湾曲ディスク１１ａが軸方向に移動可能となっている。そのため、押付ローラ１３が入力軸１０と出力軸１４との間で移動した場合に、押付ローラ１３の動きに応じて、トルク伝達部が形成される位置、つまり、入力ディスク１１と出力ディスク１２との接触半径が変更することができ、変速比を変更することができる（請求項１に対応する効果）。   The transmission 3 can change the inclination angle of the curved disk 11a with respect to the input shaft 10, and the curved disk 11a can move in the axial direction. Therefore, when the pressing roller 13 moves between the input shaft 10 and the output shaft 14, the position where the torque transmission unit is formed according to the movement of the pressing roller 13, that is, the input disk 11 and the output disk 12. The contact radius can be changed, and the transmission gear ratio can be changed (effect corresponding to claim 1).

入力ディスク１１を２枚の椀状の湾曲ディスク１１ａによって構成することで、入力ディスク１１の厚さを厚くした場合でも、トルク伝達部の面積を小さくすることができ、トルク伝達ロスを低減することができる。そのため、一対の押付ローラ１３によって高い荷重で入力ディスク１１、及び出力ディスク１２を挟持し、押圧することができ、変速機３において高いトルクを伝達することが可能となる（請求項１に対応する効果）。   By configuring the input disk 11 with the two bowl-shaped curved disks 11a, the area of the torque transmission portion can be reduced and the torque transmission loss can be reduced even when the thickness of the input disk 11 is increased. Can do. Therefore, the input disk 11 and the output disk 12 can be held and pressed by a pair of pressing rollers 13 with a high load, and a high torque can be transmitted in the transmission 3 (corresponding to claim 1). effect).

また、入力ディスク１１を湾曲ディスク１１ａとすることで、トルク伝達部の油の排出性が良く、入力ディスク１１と出力ディスク１２との間に形成される油膜の厚さを薄くすることができ、必要な面圧を確保することができる（請求項１に対応する効果）。   Further, by making the input disk 11 a curved disk 11a, the oil can be easily discharged from the torque transmitting portion, and the thickness of the oil film formed between the input disk 11 and the output disk 12 can be reduced. Necessary surface pressure can be ensured (effect corresponding to claim 1).

また、湾曲ディスク１１ａを軸方向に移動可能とすることで、湾曲ディスク１１ａの寸法公差などによって湾曲ディスク１１ａと出力ディスク１２との間に隙間が生じた場合でも、一対の押付ローラ１３によって入力ディスク１１と出力ディスク１２とを挟持する際に隙間を詰めることができる。そのため、湾曲ディスク１１ａと出力ディスク１２との間に隙間が生じた場合でもトルク伝達部を形成し、入力ディスク１１から出力ディスク１２にトルクを伝達することができる（請求項１に対応する効果）。   Further, by allowing the curved disk 11a to move in the axial direction, even if a gap is generated between the curved disk 11a and the output disk 12 due to a dimensional tolerance of the curved disk 11a, the input disk is supported by the pair of pressing rollers 13. 11 and the output disk 12 can be clamped. Therefore, even when a gap is generated between the curved disk 11a and the output disk 12, a torque transmission portion can be formed and torque can be transmitted from the input disk 11 to the output disk 12 (effect corresponding to claim 1). .

内輪３０の外周壁に軸方向に沿って直線状のトラック溝３０ａが形成され、外輪３１の内周壁に湾曲ディスク１１ａの軸方向に沿って直線状のトラック溝３１ａが形成されたダブルオフセット式の等速ジョイント２２を用いることで、湾曲ディスク１１ａの入力軸１０に対する傾き角度を変更可能とし、湾曲ディスク１１ａを入力軸１０の軸方向に移動可能とすることができる（請求項２に対応する効果）。   A linear offset groove 30a is formed on the outer peripheral wall of the inner ring 30 along the axial direction, and a linear offset groove 31a is formed on the inner peripheral wall of the outer ring 31 along the axial direction of the curved disk 11a. By using the constant velocity joint 22, the inclination angle of the curved disk 11a with respect to the input shaft 10 can be changed, and the curved disk 11a can be moved in the axial direction of the input shaft 10 (the effect corresponding to claim 2). ).

湾曲ディスク１１ａの外周端にリブ１１ｅを設けることで、湾曲ディスク１１ａの強度を高くすることができる。また、湾曲ディスク１１ａの内周端にリブ１１ｄを設け、リブ１１ｄと等速ジョイント２２の外輪３１とを係合させることで、湾曲ディスク１１ａの位置ずれを抑制することができる（請求項３に対応する効果）。   By providing the rib 11e at the outer peripheral end of the curved disk 11a, the strength of the curved disk 11a can be increased. Further, the rib 11d is provided at the inner peripheral end of the curved disk 11a, and the rib 11d and the outer ring 31 of the constant velocity joint 22 are engaged with each other, so that the displacement of the curved disk 11a can be suppressed. Corresponding effect).

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部を示したに過ぎず、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. However, the above embodiment only shows a part of application examples of the present invention, and the technical scope of the present invention is limited to the specific configuration of the above embodiment. Absent.

等速ジョイント２２は、ダブルオフセット式に限られず、軸方向に移動可能なトリポード式の等速ジョイントであってもよい。   The constant velocity joint 22 is not limited to a double offset type, and may be a tripod type constant velocity joint that is movable in the axial direction.

上記実施形態では、入力ディスク１１を湾曲ディスク１１ａで構成し、湾曲ディスク１１ａで平板状の出力ディスク１２を挟んで変速機３を構成したが、出力ディスクを湾曲ディスクで構成し、平板状の入力ディスクを出力ディスクで挟むことで変速機を構成してもよい。   In the above embodiment, the input disk 11 is configured by the curved disk 11a, and the transmission 3 is configured by sandwiching the flat output disk 12 by the curved disk 11a. However, the output disk is configured by the curved disk, and the flat input. You may comprise a transmission by pinching | pinching a disk with an output disk.

２ エンジン（動力源）
３ マルチディスク変速機
１０ 入力軸
１１ 入力ディスク
１２ 出力ディスク
１３ 押付ローラ（押圧手段）
１４ 出力軸
２２ 等速ジョイント（取付手段）
３０ 内輪
３０ａ トラック溝（溝）
３１ 外輪
３１ａ トラック溝（溝）
３２ ボール
３３ ケージ 2 Engine (Power source)
3 Multi-disc transmission 10 Input shaft 11 Input disc 12 Output disc 13 Pressing roller (pressing means)
14 Output shaft 22 Constant velocity joint (mounting means)
30 Inner ring 30a Track groove (groove)
31 Outer ring 31a Track groove (groove)
32 balls 33 cage

Claims (3)

動力源に接続される入力軸と、
前記入力軸に平行配置される出力軸と、
前記入力軸と一体に回転する入力ディスクと、
前記出力軸と一体に回転する出力ディスクと、
前記入力ディスクと前記出力ディスクとを挟持押圧してトルク伝達部を形成する一対の押圧手段とを備えたマルチディスク変速機であって、
前記押圧手段が接触する前記入力ディスク、または前記出力ディスクは、椀状の湾曲ディスクであり、
前記入力軸、または前記出力軸に対する前記湾曲ディスクの傾き角度を変更可能とし、前記湾曲ディスクを軸方向へ移動可能とし、かつ前記湾曲ディスクを前記入力軸、または前記出力軸に対して相対回転不能となるように前記湾曲ディスクを前記入力軸、または前記出力軸に取り付ける取付手段を備える、
ことを特徴とするマルチディスク変速機。 An input shaft connected to a power source;
An output shaft arranged parallel to the input shaft;
An input disk that rotates integrally with the input shaft;
An output disk that rotates integrally with the output shaft;
A multi-disc transmission comprising a pair of pressing means for sandwiching and pressing the input disc and the output disc to form a torque transmission portion;
The input disk that the pressing means contacts, or the output disk is a bowl-shaped curved disk,
The inclination angle of the curved disk with respect to the input shaft or the output shaft can be changed, the curved disk can be moved in the axial direction, and the curved disk cannot be rotated relative to the input shaft or the output shaft. An attachment means for attaching the curved disk to the input shaft or the output shaft so that
A multi-disc transmission characterized by that. 請求項１に記載のマルチディスク変速機であって、
前記取付手段は、
前記入力軸、または前記出力軸に固定され、外周壁に軸方向に沿って直線状の溝が形成された内輪と、
前記湾曲ディスクに固定され、内周壁に前記湾曲ディスクの軸方向に沿って前記内輪の溝に応じた直線状の溝が形成された外輪と、
前記内輪の溝と前記外輪の溝との間に設けられ、前記溝に沿って転動可能なボールと、
を備え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,
The attachment means includes
An inner ring that is fixed to the input shaft or the output shaft, and in which a linear groove is formed along the axial direction on the outer peripheral wall;
An outer ring fixed to the curved disk, and having a linear groove corresponding to the groove of the inner ring along the axial direction of the curved disk on an inner peripheral wall;
A ball provided between the groove of the inner ring and the groove of the outer ring and capable of rolling along the groove;
A multi-disc transmission comprising: 請求項２に記載のマルチディスク変速機であって、
前記湾曲ディスクは、外周端、または前記外輪に連結する内周端の少なくとも一方にリブを備える、
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 2,
The curved disk includes a rib on at least one of an outer peripheral end or an inner peripheral end connected to the outer ring,
A multi-disc transmission characterized by that.
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