JP5915174B2 - Toroidal continuously variable transmission - Google Patents
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Description
本発明は、トロイダル型無段変速機、特に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 type continuously variable transmission, and more particularly to a toroidal type continuously variable transmission that can be used in transmissions of various industrial machines.
自動車用変速装置としてトロイダル型無段変速機を使用する事が、多くの刊行物に記載され、且つ、一部で実施されて周知である。図6、7は、現在実施されているトロイダル型無段変速機の基本構成を示している。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、1対の入力側ディスク1、1を入力回転軸2に対し、それぞれがトロイド曲面(断面円弧形の凹面)であって特許請求の範囲に記載した軸方向片側面に相当する入力側内側面3、3同士を、互いに対向させた状態で、互いに同心に、且つ、同期した回転を自在に支持している。 The use of toroidal continuously variable transmissions as automotive transmissions has been described in many publications and is partly implemented and well known. 6 and 7 show a basic configuration of a toroidal-type continuously variable transmission currently being implemented. This toroidal-type continuously variable transmission is called a double-cavity type, and a pair of input-side discs 1 and 1 with respect to the input rotary shaft 2 are each a toroidal curved surface (concave arc-shaped concave surface) and patented. The input side inner side surfaces 3 and 3 corresponding to one side surface in the axial direction described in the claims are opposed to each other, and are supported concentrically and freely in synchronization with each other.
又、上記入力回転軸2の中間部周囲に、中間部外周面に出力歯車4を固設した出力筒5を、この入力回転軸2に対する回転を自在に支持している。又、この出力筒5の両端部に1対の出力側ディスク6、6を、スプライン係合により、この出力筒5と同期した回転自在に支持している。この状態で、それぞれがトロイド曲面であって特許請求の範囲に記載した軸方向片側面に相当する、上記両出力側ディスク6、6の出力側内側面7、7が、上記両入力側内側面3、3に対向する。 An output cylinder 5 having an output gear 4 fixed to the outer peripheral surface of the intermediate portion is supported around the intermediate portion of the input rotary shaft 2 so as to freely rotate with respect to the input rotary shaft 2. Further, a pair of output side disks 6 and 6 are supported at both ends of the output cylinder 5 so as to be rotatable in synchronization with the output cylinder 5 by spline engagement. In this state, each of the output side inner surfaces 7 and 7 of the output side disks 6 and 6, each of which is a toroidal curved surface and corresponding to one axial side surface recited in the claims, is the both input side inner side surfaces. 3 and 3 are opposed.
又、上記入力回転軸2の周囲で上記入力側、出力側両内側面3、7同士の間部分(キャビティ)毎に、それぞれの周面を球状凸面としたパワーローラ8、8を、2個ずつ、合計4個配置している。これら各パワーローラ8、8は、それぞれトラニオン9、9の内側面に、基半部と先半部とが偏心した支持軸10、10と複数の転がり軸受とを介して、これら各支持軸10、10の先半部回りの回転、及び、これら各支持軸10、10の基半部を中心とする若干の揺動変位を自在に支持されている。又、上記各トラニオン9、9は、それぞれの長さ方向(図6の表裏方向、図7の上下方向)両端部にこれら各トラニオン9、9毎に互いに同心に設けられた、傾転軸11、11を中心として揺動変位自在である。
In addition, two
これら各トラニオン9、9を揺動(傾斜)させる動作は、油圧式のアクチュエータ12、12により、これら各トラニオン9、9を上記各傾転軸11、11の軸方向に変位させる事により行なう。即ち、変速時には、上記各アクチュエータ12、12への圧油の給排により、上記各トラニオン9、9を上記各傾転軸11、11の軸方向に変位させる。この結果、上記各パワーローラ8、8の周面と上記入力側、出力側各内側面3、7との接触部(トラクション部)の接線方向に作用する力の方向が変化する(サイドスリップが発生する)ので、上記各トラニオン9、9が上記各傾転軸11、11を中心として揺動変位する。
The operation of swinging (tilting) the
上述の様なトロイダル型無段変速機の運転時には、駆動軸13により一方(図6の左方)の入力側ディスク1を、ローディングカム式の押圧装置14を介して回転駆動する。この結果、前記入力回転軸2の両端部に支持された1対の入力側ディスク1、1が、互いに近付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8、8を介して前記両出力側ディスク6、6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 1 (left side in FIG. 6) is rotationally driven by a
上記入力回転軸2と上記出力歯車4との回転速度の比を変える場合で、先ず入力回転軸2と出力歯車4との間で減速を行なう場合には、上記各トラニオン9、9を図6に示す位置に揺動させ、上記各パワーローラ8、8の周面を、上記両入力側ディスク1、1の入力側内側面3、3の中心寄り部分と上記両出力側ディスク6、6の出力側内側面7、7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9、9を図6と反対方向に揺動させ、上記各パワーローラ8、8の周面を、上記両入力側ディスク1、1の入力側内側面3、3の外周寄り部分と上記両出力側ディスク6、6の出力側内側面7、7の中心寄り部分とにそれぞれ当接させる。上記各トラニオン9、9の揺動角度を中間にすれば、上記入力回転軸2と出力歯車4との間で、中間の速度比(変速比)を得られる。
When the ratio of the rotational speeds of the input rotary shaft 2 and the output gear 4 is changed, and when the deceleration is first performed between the input rotary shaft 2 and the output gear 4, the
上記トロイダル型無段変速機は、上述した通り、入力ディスクと出力ディスクのトラクション面の間に、複数のパワーローラを組み合わせた機構を備えており、エンジンなどの動力源からの入力により入力ディスクが回転し、その回転力がパワーローラを介して出力ディスクに伝達される。そして、パワーローラの回転軸の傾斜角度を制御して、入力ディスクと出力ディスクのトラクション面に対するパワーローラの周面の接触位置を変化させることにより、変速比を無段階に設定することができる。この時、入力および出力ディスクのトラクション面とパワーローラの周面は、動力を伝達するために強い押し付け力によって圧接されており、それらの接触面には、供給ポンプから供給されるトラクション油の油膜が形成されている。しかしながら、トロイダル型無段変速機が長期間に渡って停止した場合には、油膜を形成しているトラクション油が重力の影響により徐々に落下して、油膜切れ状態となるおそれがある。 As described above, the toroidal continuously variable transmission includes a mechanism in which a plurality of power rollers are combined between the traction surfaces of the input disk and the output disk, and the input disk is received by an input from a power source such as an engine. The rotating force is transmitted to the output disk via the power roller. The gear ratio can be set steplessly by controlling the inclination angle of the rotating shaft of the power roller and changing the contact position of the peripheral surface of the power roller with respect to the traction surfaces of the input disk and the output disk. At this time, the traction surface of the input and output disks and the peripheral surface of the power roller are pressed against each other by a strong pressing force in order to transmit power, and an oil film of traction oil supplied from the supply pump is formed on these contact surfaces. Is formed. However, when the toroidal-type continuously variable transmission stops for a long period of time, the traction oil forming the oil film may gradually fall due to the influence of gravity, resulting in an oil film running out state.
そこで、特許文献1
には、トラニオンの下側における傾転軸設定ボス部にオイル溜まり画成周壁を嵌着し、これら傾転軸設定ボス部およびオイル溜まり画成周壁によりオイル溜まりを形成することにより、焼き付きや発熱等を防止することが記載されている。
Therefore, Patent Document 1
In this case, an oil pool defining peripheral wall is fitted to the tilt shaft setting boss part on the lower side of the trunnion, and an oil pool is formed by the tilt shaft setting boss part and the oil pool defining peripheral wall, thereby causing seizure and heat generation. It is described that the above is prevented.
しかしながら、特許文献1のように、オイル溜まりに溜まった油を掻き揚げて潤滑する場合では、そのオイル溜りの中をパワーローラが回転する為、攪拌抵抗により回転効率が低下し、燃費が悪化するおそれがある。そして、低温時には、更に攪拌抵抗が大きくなり、エンジン始動性が悪化するおそれがある。 However, when the oil accumulated in the oil sump is lifted and lubricated as in Patent Document 1, the power roller rotates in the oil sump, so that the rotational efficiency is lowered due to the stirring resistance, and the fuel consumption is deteriorated. There is a fear. At a low temperature, the stirring resistance further increases, and the engine startability may be deteriorated.
本発明は、上記事情に鑑みて為されたもので、部品を追加することなく、しかも、燃費の悪化を招く事のない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 an object of the present invention is to provide a toroidal continuously variable transmission without adding parts and without causing deterioration of fuel consumption.
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、それぞれが断面円弧形のトロイド曲面である互いの軸方向片側面同士を対向させた状態で、互いに同心に、相対回転を自在に支持された少なくとも1対のディスクと、軸方向に関してこれら各ディスクの軸方向片側面同士の間位置の円周方向に関して複数個所に、これら各ディスクの中心軸に対し捩れの位置にある傾転軸を中心とする揺動変位を自在に設けられた複数のトラニオンと、これら各トラニオンにそれぞれ、スラスト転がり軸受を介して回転自在に支持され、球状凸面としたそれぞれの周面を、上記両ディスクの軸方向片側面にそれぞれ当接させた複数のパワーローラとを備えたトロイダル型無段変速機であって、前記パワーローラの外周部分に、凹部を前記外周部分の全周に亘って所定間隔で複数設けたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the toroidal continuously variable transmission according to claim 1 is concentric with each other in a state in which the respective one side surfaces in the axial direction, each of which is a toroidal curved surface having an arc cross section, are opposed to each other. And at least one pair of disks that are supported for relative rotation, and twisting with respect to the central axis of each disk at a plurality of positions in the circumferential direction between the axial side surfaces of each disk in the axial direction. A plurality of trunnions that are freely provided with swing displacement about the tilting shaft in position, and each of the trunnions is supported by each trunnion through a thrust rolling bearing so as to be rotatable, and each circumferential surface has a spherical convex surface. and a toroidal-type continuously variable transmission that includes a plurality of power rollers which respectively brought into contact in the axial direction one side of both disks, the outer peripheral portion of the power rollers, a recess Characterized in that plurality at predetermined intervals around the entire circumference of Kigaishu portion.
本発明のトロイダル型無段変速機によれば、パワーローラの外周部分に設けた凹部に、潤滑油を溜めておくことで、油膜切れ状態となったとしても、エンジン再始動時にも、潤滑油の供給を素早く行なうことで、焼き付きや発熱を防止でき、パワーローラやディスクの破損防止や耐久性の向上を図ることができる。 According to the toroidal-type continuously variable transmission of the present invention, the lubricating oil is stored in the recess provided in the outer peripheral portion of the power roller, so that even if the oil film runs out, even when the engine is restarted, the lubricating oil By supplying the toner quickly, it is possible to prevent burn-in and heat generation, prevent damage to the power roller and the disk, and improve durability.
図1〜3は、本発明の第1の実施の形態を示している。本発明の特徴は、ディスクやパワーローラのトラクション面が、油膜切れ状態でエンジンを再始動した時でも、焼き付きや発熱を起こさなくする為、パワーローラの形状を工夫した点にあり、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、本発明の特徴部分について中心に言及し、それ以外の部分については、図6〜図7と同一の符号を付して簡潔に説明するに留める。 1 to 3 show a first embodiment of the present invention. The feature of the present invention is that the shape of the power roller is devised in order to prevent seizure or heat generation even when the traction surface of the disk or power roller is out of the oil film and restart the engine. Since the operation and operation are the same as those of the conventional configuration and operation described above, the following description will focus on the characteristic portions of the present invention, and the other portions will be denoted by the same reference numerals as in FIGS. I will just explain it briefly.
本実施形態のパワーローラ8の大径側外周面の全周に亘って、断面が矩形状の凹部15、15を複数個設けている。又、図2に示すように、トラニオン9の中心軸方向に関して、トラニオン9の前記凹部15、15に対向する部分に潤滑油穴を16設けている。
A plurality of
本実施形態の場合、アクチュエータ側(図7参照)から、図示しない油圧ポンプ等により、潤滑油が供給され、潤滑油穴16から潤滑油が吐出される。これにより、エンジンが停止し、パワーローラ8も停止した際に、前記凹部15、15に潤滑油が溜まることになり、エンジンが再始動した際に、パワーローラ8とディスクのトラクション面に対して、潤滑油を素早く供給できる。
In the case of this embodiment, lubricating oil is supplied from the actuator side (see FIG. 7) by a hydraulic pump (not shown) and the lubricating oil is discharged from the lubricating
よって、エンジンの始動により、パワーローラ8に潤滑油が供給される前に、パワーローラ8が回転することになっても、前記凹部15、15に溜まった潤滑油をトラクション面に供給でき、潤滑油が切れた状態で回転することがなくなり、パワーローラ8やディスクの焼き付きや発熱を防止することができる。
Therefore, even if the
又、パワーローラ8が停止した際に、パワーローラ8周辺を流れ落ちる潤滑油を凹部15、15に溜めるようにし、前記凹部15、15に対向した潤滑油穴16を設けない構成としてもよい。
Further, when the
又、前記凹部15、15に対向するように、回転センサや変位センサ等をトラニオン9に設置し、この凹部15、15を利用して、各種状態量を検出してもよい。これにより、回転数を検出する場合には、各パワーローラ8の同期不良やすべり状態を検出することができ、何らかの故障発生を素早く検知することができる。
In addition, a rotation sensor, a displacement sensor, or the like may be installed on the
図4、5は、本発明の第2の実施の形態を示している。第2の実施形態の場合には、第1の実施の形態と比べ、凹部の形状が異なる。第2の実施形態の凹部17、17は、第1の実施の形態と同様、パワーローラ8の大径側外周面の全周に亘って、複数個設けているが、パワーローラ8の円周方向断面から見ると、凹部17、17は台形状となっている。
4 and 5 show a second embodiment of the present invention. In the case of the second embodiment, the shape of the concave portion is different from that of the first embodiment. As in the first embodiment, a plurality of the
これにより、凹部17、17を構成するパワーローラ8の回転方向に対向する平面18、16が、回転方向に対して垂直ではなく、傾斜することになり、パワーローラ8が回転した際の、円周方向の攪拌抵抗を、第1の実施の形態より低減することが可能となる。その他の構成及び作用は、第1の実施の形態と同様ある為、重複する説明は省略する。
As a result, the
1 入力側ディスク
2 入力回転軸
3 入力側内側面
4 出力歯車
5 出力筒
6 出力ディスク
7 出力側内側面
8 パワーローラ
9 トラニオン
10 支持軸
11 傾転軸
12 アクチュエータ
13 駆動軸
14 押圧装置
15 凹部
16 潤滑油穴
17 凹部
18 平面
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Input side disk 2 Input rotating shaft 3 Input side inner surface 4 Output gear 5 Output cylinder 6 Output disk 7 Output side
Claims (1)
前記パワーローラの外周部分に、凹部を前記外周部分の全周に亘って所定間隔で複数設けたことを特徴とするトロイダル型無段変速機。 At least one pair of discs that are concentrically supported by each other in a state in which one side surfaces in the axial direction, each of which is a toroidal curved surface having an arc-shaped cross section, are opposed to each other and freely rotatable relative to each other, and each of these discs in the axial direction. A plurality of trunnions provided freely at a plurality of locations in the circumferential direction between the side surfaces in the axial direction of the disc, with a swinging displacement centering on a tilting shaft located at a twisted position with respect to the central axis of each disk. And a plurality of power rollers each rotatably supported by each trunnion via a thrust rolling bearing and having a spherical convex surface that is in contact with one axial side surface of both disks. In the toroidal type continuously variable transmission provided,
A toroidal continuously variable transmission , wherein a plurality of recesses are provided at predetermined intervals along the entire circumference of the outer peripheral portion in the outer peripheral portion of the power roller.
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