JP6153498B2 - Toroidal continuously variable transmission - Google Patents
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Description
この発明は、自動車用変速装置として、又はポンプ等の各種産業用機械の運転速度を調節する為の変速装置として利用する、トロイダル型無段変速機の改良に関する。 The present invention relates to an improvement in a toroidal continuously variable transmission that is used as a transmission for an automobile or as a transmission for adjusting the operating speed of various industrial machines such as a pump.
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、一部で実施されて周知である。図3〜4は、従来構造の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、特許請求の範囲に記載した外側ディスクに相当する1対の入力側ディスク1a、1bを、それぞれが断面円弧形のトロイド曲面であって特許請求の範囲に記載した外側ディスクの軸方向側面に相当する入力側内側面2、2同士を互いに対向させた状態で、入力回転軸3の両端部に対し、互いに同心に且つ同期した回転を可能に支持している。
The use of a toroidal type continuously variable transmission as an automobile transmission is partly implemented and well known. 3 to 4 show a basic configuration of a toroidal type continuously variable transmission having a conventional structure. This toroidal-type continuously variable transmission is called a double cavity type, and a pair of
又、前記入力回転軸3の中間部周囲には、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3に対する相対回転を可能に支持している。又、この出力筒5の両端部に、1対の出力側ディスク6a、6bを、スプライン係合により、この出力筒5と同期した回転を可能に支持している。この状態で、前記両出力側ディスク6a、6bは、それぞれが断面円弧形のトロイド曲面であるこれら両出力側ディスク6a、6bの出力側内側面7、7を、前記両入力側内側面2、2に対向させている。
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
又、前記入力回転軸3の周囲で、前記入力側、出力側各内側面2、7同士の間部分(キャビティ)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個ずつ配置している。これら各パワーローラ8、8は、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可能に支持されている。又、前記各トラニオン9、9は、それぞれの長さ方向(図3の表裏方向、図4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を中心とする揺動変位が可能である。
In addition, two power rollers 8 and 8 each having a spherical convex surface in the peripheral portion (cavity) between the input side and output side
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を前記各傾転軸11、11の軸方向に変位させる事により行う。即ち、変速時には、前記各アクチュエータ12、12への圧油の給排により、前記各トラニオン9、9を前記各傾転軸11、11の軸方向に変位させる。この結果、前記各パワーローラ8、8の周面と前記入力側、出力側各内側面2、7との転がり接触部である、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、前記各トラニオン9、9が前記各傾転軸11、11を中心として揺動変位する。
The operation of swinging (tilting) each
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3の左方)の入力側ディスク1a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3の両端部に支持された1対の入力側ディスク1a、1b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、前記各パワーローラ8、8を介して前記両出力側ディスク6a、6b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 1a is rotated by the drive shaft 13 via a loading cam
前記入力回転軸3と前記出力歯車4との回転速度の比を変える場合で、先ず入力回転軸3と出力歯車4との間で減速を行う場合には、前記各トラニオン9、9を図3に示す位置に揺動させ、前記各パワーローラ8、8の周面を、前記両入力側内側面2、2の中心寄り部分と前記両出力側内側面7、7の外周寄り部分とにそれぞれ当接させる。反対に、増速を行う場合には、前記各トラニオン9、9を図3と反対方向に揺動させ、前記各パワーローラ8、8の周面を、前記両入力側内側面2、2の外周寄り部分と前記両出力側内側面7、7の中心寄り部分とにそれぞれ当接させる。前記各トラニオン9、9の揺動角度を中間にすれば、前記入力回転軸3と前記出力歯車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
上述した様な従来構造のトロイダル型無段変速機の場合、1対の出力側ディスク6a、6bと出力歯車4とを別体とし、この出力歯車4の中心部に設けた出力筒5の両端部に、これら両出力側ディスク6a、6bをスプライン係合させている。この為、部品点数が嵩むと共に、これら両出力側ディスク6a、6b及び出力歯車4の設置部分の軸方向寸法が嵩む事が避けられない。これに対し、例えば特許文献2、3には、1対の出力側ディスクを一体として、上述の様な不都合を解消できる構造が開示されている。図5は、このうちの特許文献2に記載された従来構造の第2例のトロイダル型無段変速機を示している。
In the case of the conventional toroidal-type continuously variable transmission as described above, the pair of output side disks 6a and 6b and the output gear 4 are separated, and both ends of the output cylinder 5 provided at the center of the output gear 4 are provided. These output side disks 6a and 6b are spline-engaged with each other. For this reason, it is inevitable that the number of parts increases and the axial dimensions of the installed portions of the output side disks 6a and 6b and the output gear 4 increase. On the other hand, for example,
図示の構造の場合、1対の出力側ディスクを一体化した如き形状を有する、特許請求の範囲に記載した内側ディスクに相当する1個の出力側ディスク15を、入力回転軸3の中間部周囲に、1対のラジアルニードル軸受16、16により回転可能に支持している。又、前記出力側ディスク15の外周面には、はすば歯車である出力歯車17を設けている(固定している)。
In the case of the structure shown in the drawing, one
上述した様な構成を有する従来構造の第2例の場合、従来構造の第1例の場合に比べて、部品点数の低減を図れると共に、軸方向寸法の短縮化による装置全体としての小型化を図れる。
但し、従来構造の第2例の場合には、前記出力側ディスク15の外周面に設けた出力歯車17と、この出力歯車17と噛合する別の歯車18との噛合部に、これら両歯車17、18を構成するはすば歯車同士の噛合に基づき、スラスト荷重Fa(アキシアル荷重)及びラジアル荷重Frが加わる。又、このうちのスラスト荷重Faに基づき前記出力側ディスク15には、この出力側ディスク15を傾斜させる方向のモーメント荷重Mが加わる。
In the case of the second example of the conventional structure having the above-described configuration, the number of parts can be reduced as compared with the case of the first example of the conventional structure, and the overall size of the apparatus can be reduced by shortening the axial dimension. I can plan.
However, in the case of the second example of the conventional structure, both the
ここで、前記出力側ディスク15は、前記入力回転軸3の周囲に、1対のラジアルニードル軸受16、16により支持されており、これら両ラジアルニードル軸受16、16の内部隙間や構成各部材の弾性変形量の分だけ径方向変位が可能である為、前記荷重に基づき入力回転軸3に対してわずかに傾斜する可能性がある。この様にして、前記出力側ディスク15が傾斜すると、パワーローラ8、8の周面と、1対の入力側ディスク1a、1bの入力側内側面2、2及び前記出力側ディスク15の出力側内側面19、19とのトラクション部の位置(径方向位置)が、前記各パワーローラ8、8毎に不一致になる。従って、これら各パワーローラ8、8によって伝達する動力(トルク)の大きさも、これら各パワーローラ8、8毎に不一致になる可能性がある。この結果、一部のパワーローラ8が、他のパワーローラ8よりも大きなトルクを伝達する事になる(トラクション部に加わる接線力が大きくなる)。そして、大きなトルクを伝達するパワーローラ8は、他のパワーローラ8に比べて大きなトラクション係数(=接線力/法線力)で運転される事になる為、実際の運転状態を表す運転トラクション係数(各パワーローラ8が伝達するトルクに応じた接線力/法線力)と、グロススリップを生じる事なく動力伝達を行える値の限界値を表す限界トラクション係数との差(余裕代、安全マージン)が減少し、グロススリップを発生させ易くなる。
Here, the
運転トラクション係数が限界トラクション係数を上回る事態は、トラクション部でのグロススリップの発生防止の為に避けなければならない。この為に、例えば、ローディングカム式の押圧装置14が発生する押圧力を十分に大きく{トロイダル型無段変速機の運転時に要求される押圧力の最大値に規制して、前記各トラクション部に付与される押し付け力(法線力)を大きくする}事が考えられる。但し、この場合には、運転状況によっては、前記各トラクション部の面圧が過大になり、トロイダル型無段変速機の伝達効率及び耐久性の低下が問題になる。そこで、押圧装置として、例えば特許文献4に記載されている様に、トラクション部の面圧(押圧力)を細かに調節できる、油圧式の押圧装置を使用する事が考えられる。但し、トラクション部のトラクション係数を低く抑えるべく、導入する油圧をむやみに高くしただけでは、やはり伝達効率及び耐久性の低下を招く。
The situation where the driving traction coefficient exceeds the limit traction coefficient must be avoided to prevent the occurrence of gross slip in the traction section. For this purpose, for example, the pressing force generated by the loading cam
本発明は、上述の様な事情に鑑みて、外周面に設けた歯車部に作用する荷重に基づき内側ディスクが回転軸に対して傾斜した場合にも、各トラクション部でグロススリップが発生する事を有効に防止できる、トロイダル型無段変速機の構造を実現すべく発明したものである。 In the present invention, in view of the above-described circumstances, even when the inner disk is inclined with respect to the rotation axis based on the load acting on the gear portion provided on the outer peripheral surface, the gross slip is generated in each traction portion. Invented to realize a structure of a toroidal type continuously variable transmission that can effectively prevent the
本発明のトロイダル型無段変速機は、ダブルキャビティ型で、回転軸と、1対の外側ディスクと、1個の内側ディスクと、複数のパワーローラと、ローディング装置(押圧装置)と、ローディング圧制御手段とを備える。
このうちの回転軸は、例えばケーシング内に回転自在に支持されている。
前記1対の外側ディスクは、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側面同士を対向させた状態で、前記回転軸の両端部に、この回転軸と同期した回転を可能に支持されている。
前記内側ディスクは、軸方向両側面を断面円弧形のトロイド曲面とすると共に、外周面に前記回転軸と同心のはすば歯車である歯車部を直接又は別の部材を介して設け、この回転軸の中間部周囲に、この回転軸に対する相対回転を可能に支持されている。
前記各パワーローラは、球状凸面としたそれぞれの周面を、前記1対の外側ディスクの軸方向側面と前記内側ディスクの軸方向側面とにそれぞれ転がり接触させた状態で、これら1対の外側ディスクの軸方向側面と内側ディスクの軸方向側面との間部分に回転可能に支持されている。
前記ローディング装置は、油圧式のローディング装置で、前記1対の外側ディスクの軸方向側面と前記内側ディスクの軸方向側面同士を近づける方向に押圧して、これら1対の外側ディスク及び内側ディスクの軸方向側面と前記各パワーローラの周面との転がり接触部であるトラクション部の面圧を確保するものである。
前記ローディング圧制御手段は、前記ローディング装置が発生する押圧力の大きさに対応するローディング圧を、運転状態に応じて調節するものである。
The toroidal type continuously variable transmission of the present invention is a double cavity type, and includes a rotating shaft, a pair of outer disks, a single inner disk, a plurality of power rollers, a loading device (pressing device), and a loading pressure. Control means.
Among these, the rotating shaft is rotatably supported in the casing, for example.
The pair of outer disks can rotate in synchronization with the rotating shaft at both ends of the rotating shaft in a state where the axial side surfaces of the pair of outer disks are toroidal curved surfaces each having a circular arc cross section. It is supported.
The inner disk has a toroidal curved surface having an arc cross section on both sides in the axial direction, and a gear portion that is a helical gear concentric with the rotating shaft is provided on the outer peripheral surface directly or via another member. Around the middle part of the rotating shaft, it is supported so as to be able to rotate relative to the rotating shaft.
Each of the power rollers has a spherical convex surface, and the pair of outer disks are in contact with the axial side surfaces of the pair of outer disks and the axial side surfaces of the inner disks, respectively. Is supported rotatably on a portion between the axial side surface of the inner disk and the axial side surface of the inner disk.
The loading device is a hydraulic loading device that presses the axial side surface of the pair of outer disks and the axial side surface of the inner disk closer to each other, and shafts of the pair of outer disk and inner disk The surface pressure of the traction part which is a rolling contact part between the direction side surface and the peripheral surface of each power roller is ensured.
The loading pressure control means adjusts the loading pressure corresponding to the magnitude of the pressing force generated by the loading device according to the operating state.
特に、本発明のトロイダル型無段変速機に於いては、伝達トルク算出手段と、トラクション係数増加量算出手段とを備える。
このうちの伝達トルク算出手段は、前記内側ディスクの伝達トルク(パワーローラから伝達されるトルク又はパワーローラに伝達するトルク)の大きさを算出する。
又、前記トラクション係数増加量算出手段は、この算出された伝達トルクに基づき、前記内側ディスクが、{トルク伝達に伴い前記歯車部に加わる荷重(スラスト荷重)により}前記回転軸に対して傾斜した事に起因して生じる、この傾斜を0(ゼロ)と仮定した場合の前記各トラクション部のトラクション係数に対するトラクション係数の増加量(複数のパワーローラに関するトラクション係数のうち、最もトラクション係数が高くなったものに関する増加量)を求める。
そして、前記ローディング圧制御手段は、前記トラクション係数増加量算出手段の算出値に基づいて、前記ローディング装置のローディング圧を増加させる。
In particular, the toroidal-type continuously variable transmission according to the present invention includes transmission torque calculation means and traction coefficient increase amount calculation means.
Of these, the transmission torque calculating means calculates the magnitude of the transmission torque of the inner disk (torque transmitted from the power roller or torque transmitted to the power roller).
Further, the traction coefficient increase amount calculating means is configured so that, based on the calculated transmission torque, the inner disk is inclined with respect to the rotation shaft {by a load (thrust load) applied to the gear portion along with torque transmission}. The amount of increase in the traction coefficient relative to the traction coefficient of each of the traction sections when the inclination is assumed to be 0 (zero). (The traction coefficient is the highest among the traction coefficients for a plurality of power rollers. Find the increase in things).
The loading pressure control means increases the loading pressure of the loading device based on the calculated value of the traction coefficient increase amount calculating means.
上述の様に構成する本発明のトロイダル型無段変速機によれば、歯車部に作用する荷重に基づき内側ディスクが回転軸に対して傾斜した場合にも、各トラクション部でグロススリップが発生する事を有効に防止できる。
即ち、本発明のトロイダル型無段変速機の場合には、従来は考慮していなかった、歯車部に作用する荷重に基づき変動する内側ディスクの傾斜角度(傾き量)と相関関係を有する、この内側ディスクの伝達トルクを考慮した上で、油圧式のローディング装置が発生する押圧力を制御するので、この力を過剰にせずに、前記各トラクション部でのグロススリップの発生を有効に防止できる。
この為、内側ディスク及び1対の外側ディスクの軸方向側面、並びに各パワーローラの周面の損傷を防止し、且つ、トロイダル型無段変速機の伝達効率の確保を図れる。
According to the toroidal type continuously variable transmission of the present invention configured as described above, even when the inner disk is inclined with respect to the rotating shaft based on the load acting on the gear portion, gross slip is generated in each traction portion. Things can be effectively prevented.
That is, in the case of the toroidal type continuously variable transmission of the present invention, there is a correlation with the inclination angle (inclination amount) of the inner disk, which has not been considered in the past, and fluctuates based on the load acting on the gear portion. Since the pressing force generated by the hydraulic loading device is controlled in consideration of the transmission torque of the inner disk, it is possible to effectively prevent the occurrence of gross slip in each of the traction sections without excessively increasing this force.
Therefore, it is possible to prevent damage to the axial side surfaces of the inner disk and the pair of outer disks and the peripheral surfaces of the power rollers, and to secure the transmission efficiency of the toroidal continuously variable transmission.
[実施の形態の1例]
本発明の実施の形態の1例に就いて、図1、2を参照しつつ説明する。尚、本例の特徴は、1対の入力側ディスク1a、1bの入力側内側面2、2及び一体型の出力側ディスク15の出力側内側面19、19と、各パワーローラ8、8(図3、4参照)の周面との転がり接触部であるトラクション部の面圧を適正に制御すべく、油圧式の押圧装置(ローディング装置)14aの油圧室内に導入する油圧を調節する為に利用する運転状態を表す要素として、従来は考慮していなかった、前記出力側ディスク15に伝達されるトルクの大きさを採用した点にある。図面に現れるトロイダル型無段変速機の構造自体は、押圧装置が、機械式か油圧式であるかの点を除き、前述の図5に示した従来構造と基本的には同じであるから、同等部分に関しては、重複する説明は省略又は簡略にし、以下、本例の特徴部分を中心に説明する。
[Example of Embodiment]
An example of the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The feature of this example is that the input side
本例の場合には、ローディング圧設定手段20とローディング圧制御弁21とを組み合わせて、ローディング圧制御手段22としている。そして、このうちのローディング圧設定手段20に、トロイダル型無段変速機の運転状態を表す要素(運転パラメータ)として、変速比、入力回転数、入力トルク、トラクションオイルの温度(油温)、このトラクションオイルの種類や油温等のトラクションオイルの性能に基づいて予め設定される、設定トラクション係数を表す信号を入力している。前記ローディング圧設定手段20は、これら各要素を表す信号に基づいて、運転状態に応じたローディング圧、即ち、押圧装置14aに発生させるべき力に応じた、この押圧装置14aの油圧室内に導入すべき油圧を設定(算出)し、この油圧を表す信号(目標信号)を出力する。前記ローディング圧制御弁21は、この目標信号に基づいて、前記押圧装置14aの油圧室内に所定の(この目標信号により表された)油圧を導入する。すると、この押圧装置14aは、前記各運転パラメータに対応した押圧力を発生し、前記各トラクション部の面圧を確保する。
In the case of this example, the loading pressure setting means 20 and the loading
以上の点に関しては、従来から知られている、油圧式の押圧装置14aを備えたトロイダル型無段変速機と同様である。尚、前記ローディング圧設定手段20が、前記各運転パラメータに基づいて設定する油圧は、前記出力側ディスク15が入力回転軸3に対して傾斜していない(前記各ディスク1a、1b、15の回転中心軸が互いに一致した)状態で最適な標準値である。前記出力側ディスク15の外周面に形成された、はすば歯車である出力歯車17と、この出力歯車17と噛合する別の歯車18(図5参照)との噛合部に作用する荷重(主としてモーメント荷重M)に基づき、前記出力側ディスク15が前記入力回転軸3に対し傾斜した状態での、前記油圧の最適値は、前述した理由により、前記標準値よりも高くなる。
以下に述べる本例の特徴部分は、前記出力側ディスク15の傾斜角度(傾き量)と相関関係を有する、この出力側ディスク15に伝達されるトルクの大きさに基づいて、前記標準値に加えるべき加算値を求め、これら標準値と加算値との和を、前記押圧装置14aの油圧室内に導入する点にある。
The above points are the same as those of a conventionally known toroidal type continuously variable transmission including a hydraulic
The characteristic part of the present example described below is added to the standard value based on the magnitude of torque transmitted to the
前記加算値を求める為に、本例のトロイダル型無段変速機に於いては、伝達トルク算出手段23と、トラクション係数増加量算出手段24を備える。そして、この伝達トルク算出手段23の算出値に基づいて、このトラクション係数増加量算出手段24が、前記出力側ディスク15の傾斜に基づく、運転トラクション係数増加量を表す信号を算出する。更に、この運転トラクション係数増加量を表す信号を、前記ローディング圧設定手段20に入力している。
In order to obtain the added value, the toroidal-type continuously variable transmission of this example includes a transmission torque calculation means 23 and a traction coefficient increase amount calculation means 24. Based on the calculated value of the transmission torque calculating means 23, the traction coefficient increase amount calculating means 24 calculates a signal representing the driving traction coefficient increase amount based on the inclination of the
前記伝達トルク算出手段23は、前記出力側ディスク15に伝達されるトルク(入力側ディスク1a、1bと出力側ディスク15との間で伝達されるトルク)の大きさを求めるもので、例えば、次の関係式(計算式)を利用して、伝達トルクを算出する。
伝達トルク=変速装置の入力トルク×トロイダル型無段変速機の変速比(減速比)
The transmission torque calculation means 23 obtains the magnitude of torque (torque transmitted between the
Transmission torque = Transmission input torque x Toroidal continuously variable transmission gear ratio (reduction ratio)
前記トラクション係数増加量算出手段24は、前記伝達トルク算出手段23が求めた、前記出力側ディスク15に伝達されるトルクに基づき、この出力側ディスク15が前記入力回転軸3に対して傾斜した事に起因して生じる、前記各トラクション部の運転トラクション係数(各パワーローラ8が伝達するトルクに応じた接線力/法線力)の増加量(複数のパワーローラ8、8に関する運転トラクション係数のうち、前記傾斜を0とした場合の運転トラクション係数に対し、最もトラクション係数が高くなったものに関する増加量)を、予めインストールした計算式又はマップにより求める。
この計算式又はマップは、実験により、又はコンピュータシミュレーションにより求めるが、実験により求める場合、例えば、次の様にして行う。
The traction coefficient increase amount calculation means 24 determines that the
This calculation formula or map is obtained by experiment or computer simulation. When it is obtained by experiment, for example, it is performed as follows.
即ち、1対の入力側ディスクと一体型の出力側ディスク同士の間で、複数個(実機に対応した数)のパワーローラを介してトルク伝達を行う実験モデルを作製し、トロイダル型無段変速機の変速比を一定とすると共に、出力側ディスクの傾斜角度を一定とした状態で、押圧装置の発生する押圧力を徐々に変化させ、グロススリップを発生させる。具体的には、グロススリップが発生しない程度に十分に大きな押圧力を付与した状態から、この押圧力を徐々に低下させ、グロススリップが発生した瞬間の押圧力(法線力)とその瞬間の伝達トルク(接線力)との比から、限界トラクション係数を求める。この様な実験を出力側ディスクの傾斜角度を変化させながら複数回行う事により、出力側ディスクの傾斜角度と運転トラクション係数の増加量との関係を求める。一方、出力側ディスクの傾斜角度と、出力側ディスクの伝達トルクとの関係(関係式)は、出力側ディスクを回転軸に対して回転自在に支持する為の軸受(例えばラジアルニードル軸受)の内部隙間や構成各部材の弾性変形量等の、設計的に求められる値を利用して予め求められる。従って、これらにより、伝達トルクと運転トラクション係数の増加量との関係を求められる。この関係を、異なる変速比に就いて複数ずつ求め、伝達トルクと運転トラクション係数の増加量との関係を表す計算式(実験式)又はマップを、各変速比毎に求める。そして、求めた実験式又はマップを含むソフトウェアを、前記トラクション係数増加量算出手段24にインストールしておく。 In other words, an experimental model that transmits torque via a plurality of power rollers (a number corresponding to the actual machine) between a pair of input disks and an integrated output disk is created, and a toroidal-type continuously variable transmission In a state where the speed ratio of the machine is constant and the inclination angle of the output side disk is constant, the pressing force generated by the pressing device is gradually changed to generate a gross slip. Specifically, from a state in which a sufficiently large pressing force is applied to prevent the occurrence of gross slip, this pressing force is gradually reduced, and the pressing force (normal force) at the moment the gross slip occurs and the moment The limit traction coefficient is obtained from the ratio with the transmission torque (tangential force). By conducting such an experiment a plurality of times while changing the tilt angle of the output side disk, the relationship between the tilt angle of the output side disk and the increase amount of the driving traction coefficient is obtained. On the other hand, the relationship (relational expression) between the tilt angle of the output side disk and the transmission torque of the output side disk is the inside of a bearing (for example, a radial needle bearing) for rotatably supporting the output side disk with respect to the rotating shaft. It is obtained in advance by using design-required values such as the gap and the amount of elastic deformation of each constituent member. Therefore, the relationship between the transmission torque and the increase amount of the driving traction coefficient can be obtained from these. This relationship is obtained for each of the different gear ratios, and a calculation formula (empirical formula) or map representing the relationship between the transmission torque and the increase amount of the driving traction coefficient is obtained for each gear ratio. Then, software including the obtained empirical formula or map is installed in the traction coefficient increase amount calculation means 24 in advance.
更に、前記ローディング圧制御手段22は、前記トラクション係数増加量算出手段24の算出値に基づいて、前記押圧装置14aのローディング圧を増加させる。言い換えれば、前記標準値に、前記運転トラクション係数の増加量に見合う加算値を加える。
Further, the loading pressure control means 22 increases the loading pressure of the
上述の様に構成する本例のトロイダル型無段変速機によれば、前記出力側ディスク15が外周面に形成した、はすば歯車である出力歯車17に作用する荷重に基づき、前記入力回転軸3に対し傾斜した場合にも、前記押圧装置14aが前記各ディスク1a、1b、15を押圧する力を過剰に大きくせずに、前記各トラクション部でグロススリップが発生し難くできる。
即ち、本例のトロイダル型無段変速機の場合には、従来は考慮していなかった、出力歯車17に作用する荷重に基づき変動する前記出力側ディスク15の傾斜角度と相関関係を有する伝達トルクを考慮した上で、前記各ディスク1a、1b、15を押圧する力を制御する。従って、前記出力側ディスク15が傾斜した場合にも、この押圧する力を過剰にせずに、前記各トラクション部でのグロススリップの発生防止を図れる。言い換えれば、これら各トラクション部の限界トラクション係数と予め設定される設定トラクション係数との差を過剰に大きくしなくても、この設定トラクション係数に基づいて算出されるローディング圧を前記伝達トルクに応じて修正している為、常に限界トラクション係数が運転トラクション係数を上回る状態にできる。限界トラクション係数が運転トラクション係数を上回る事はグロススリップの防止に寄与し、運転トラクション係数を過剰に小さくせずに済む事は、各トラクション部での転がり抵抗を抑えて、トロイダル型無段変速機の伝達効率を確保できる事に繋がる。
この為、前記1対の入力側ディスク1a、1bの入力側内側面2、2、前記出力側ディスク15の出力側内側面19、19、及び、前記各パワーローラ8、8の周面の損傷を防止し、且つ、トロイダル型無段変速機の伝達効率の確保を図れる。
According to the toroidal type continuously variable transmission of the present example configured as described above, the input rotation is based on the load acting on the
That is, in the case of the toroidal-type continuously variable transmission of this example, transmission torque having a correlation with the inclination angle of the output-
For this reason, the input side
本発明は、前述した実施の形態の1例の様に、1対の外側ディスクからパワーローラを介して内側ディスクにトルクを伝達する構造に限らず、内側ディスクからパワーローラを介して1対の外側ディスクにトルクを伝達する構造に適用する事もできる。この場合には、内側ディスクが入力側ディスクとなり、1対の外側ディスクが出力側ディスクとなる。又、本発明は、遊星歯車式変速機と組み合わせて実施できる事は勿論、トロイダル型無段変速機単体としても実施できる。 The present invention is not limited to a structure in which torque is transmitted from the pair of outer disks to the inner disk via the power roller as in the example of the embodiment described above, but a pair of the inner disk via the power roller. It can also be applied to a structure that transmits torque to the outer disk. In this case, the inner disk becomes the input side disk, and the pair of outer disks become the output side disks. Further, the present invention can be implemented in combination with a planetary gear type transmission as well as a toroidal type continuously variable transmission alone.
1a、1b 入力側ディスク
2 入力側内側面
3 入力回転軸
4 出力歯車
5 出力筒
6a、6b 出力側ディスク
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、14a 押圧装置
15 出力側ディスク
16 ラジアルニードル軸受
17、17 出力歯車
18 別の歯車
19 出力側内側面
20 ローディング圧設定手段
21 ローディング圧制御弁
22 ローディング圧制御手段
23 伝達トルク算出手段
24 トラクション係数増加量算出手段
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記1対の外側ディスクは、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側面同士を対向させた状態で、前記回転軸の両端部に、この回転軸と同期した回転を可能に支持されており、
前記内側ディスクは、軸方向両側面を断面円弧形のトロイド曲面とすると共に、外周面に前記回転軸と同心のはすば歯車である歯車部を設け、この回転軸の中間部周囲に、この回転軸に対する相対回転を可能に支持されており、
前記各パワーローラは、球状凸面としたそれぞれの周面を、前記1対の外側ディスクの軸方向側面と前記内側ディスクの軸方向側面にそれぞれ転がり接触させた状態で、これら1対の外側ディスクの軸方向側面と内側ディスクの軸方向側面との間部分に回転可能に支持されており、
前記ローディング装置は、油圧式のローディング装置で、前記1対の外側ディスクの軸方向側面と前記内側ディスクの軸方向側面とを互いに近づける方向に押圧して、これら1対の外側ディスク及び内側ディスクの軸方向側面と前記各パワーローラの周面との転がり接触部であるトラクション部の面圧を確保するものであり、
前記ローディング圧制御手段は、前記ローディング装置が発生する押圧力の大きさに対応するローディング圧を、運転状態に応じて調節するものである
トロイダル型無段変速機に於いて、
前記内側ディスクの伝達トルクを算出する伝達トルク算出手段と、
この算出された伝達トルクに基づき、前記内側ディスクが前記回転軸に対して傾斜した事に起因して生じる、前記各トラクション部のトラクション係数の増加量を求める為のトラクション係数増加量算出手段とを備え、
前記ローディング圧制御手段は、このトラクション係数増加量算出手段の算出値に基づいて、前記ローディング装置のローディング圧を増加させるものである
事を特徴とするトロイダル型無段変速機。
A rotation shaft, a pair of outer disks, a single inner disk, a plurality of power rollers, a loading device, and a loading pressure control means;
The pair of outer disks can rotate in synchronization with the rotating shaft at both ends of the rotating shaft in a state where the axial side surfaces of the pair of outer disks are toroidal curved surfaces each having a circular arc cross section. Supported,
The inner disk has a toroidal curved surface with an arc cross section on both sides in the axial direction, and a gear portion that is a helical gear concentric with the rotating shaft on the outer peripheral surface, and around the intermediate portion of the rotating shaft, It is supported so that it can rotate relative to this rotation axis.
Each of the power rollers has a spherical convex surface in a rolling contact state with the axial side surface of the pair of outer disks and the axial side surface of the inner disk. It is rotatably supported at the part between the axial side and the axial side of the inner disk,
The loading device is a hydraulic loading device that presses the axial side surface of the pair of outer discs and the axial side surface of the inner disc toward each other so that the pair of outer and inner discs Securing the surface pressure of the traction portion which is a rolling contact portion between the axial side surface and the peripheral surface of each power roller;
In the toroidal continuously variable transmission, the loading pressure control means adjusts the loading pressure corresponding to the magnitude of the pressing force generated by the loading device according to the operating state.
A transmission torque calculating means for calculating a transmission torque of the inner disk;
A traction coefficient increase amount calculating means for obtaining an increase amount of the traction coefficient of each traction section, which is caused by the inner disk being inclined with respect to the rotation axis based on the calculated transmission torque; Prepared,
The toroidal-type continuously variable transmission characterized in that the loading pressure control means increases the loading pressure of the loading device based on the calculated value of the traction coefficient increase amount calculating means.
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