JP6413377B2 - Toroidal continuously variable transmission - Google Patents

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この発明は、自動車用自動変速機として、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 an automatic transmission for automobiles or as a transmission for adjusting the operating speed of various industrial machines such as pumps.

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、特許文献1〜3等の多くの刊行物に記載されると共に一部で実施されていて周知である。又、トロイダル型無段変速機と遊星歯車機構とを組み合わせて変速比の調整幅を広くする構造も、特許文献4等、やはり多くの刊行物に記載されて、従来から広く知られている。図1〜2は、この様な無段変速装置として利用できる、トロイダル型無段変速機の従来構造の1例を示している。この従来構造の1例の場合、回転軸1の両端部周囲に1対の入力側ディスク2a、2bを、それぞれがトロイド曲面である内側面同士を互いに対向させた状態で、ボールスプライン3、3を介して支持し、遠近動可能に、且つ、前記回転軸1の中間部周囲に筒部材4を、この回転軸1に対する相対回転を可能に支持している。又、この筒部材4の外周面には、軸方向中央部に歯車5を固設すると共に、軸方向両端部に1対の出力側ディスク6、6を、スプライン係合により、前記筒部材4と同期した回転を可能に支持している。又、この状態で、それぞれがトロイド曲面である、前記両出力側ディスク6、6の内側面を、前記両入力側ディスク2a、2bの内側面に対向させている。   The use of a toroidal type continuously variable transmission as an automobile transmission is described in many publications such as Patent Documents 1 to 3 and is partly implemented, and is well known. Also, a structure in which a toroidal type continuously variable transmission and a planetary gear mechanism are combined to widen the adjustment range of the gear ratio is described in many publications such as Patent Document 4 and has been widely known. 1 and 2 show an example of a conventional structure of a toroidal type continuously variable transmission that can be used as such a continuously variable transmission. In the case of this example of the conventional structure, a pair of input side disks 2a and 2b are arranged around both ends of the rotating shaft 1, and the ball splines 3 and 3 are placed in a state where the inner side surfaces, each of which is a toroidal curved surface, face each other. The cylindrical member 4 is supported around the intermediate portion of the rotary shaft 1 so as to be capable of relative rotation with respect to the rotary shaft 1. A gear 5 is fixed to the outer peripheral surface of the cylindrical member 4 at the axially central portion, and a pair of output side disks 6 and 6 are connected to the axially opposite ends by spline engagement. Supports the rotation synchronized with. Further, in this state, the inner side surfaces of the output side disks 6 and 6, each of which is a toroidal curved surface, are opposed to the inner side surfaces of the input side disks 2 a and 2 b.

又、前記両入力側ディスク2a、2bと前記両出力側ディスク6、6との間に、それぞれの周面を球状凸面とした複数個のパワーローラ7、7を挟持している。これら各パワーローラ7、7は、それぞれトラニオン8、8の内側面に、基半部と先半部とが偏心した支持軸9、9と複数の転がり軸受とを介して、これら各支持軸9、9の先半部回りの回転、及び、これら各支持軸9、9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。そして、前記各トラニオン8、8は、それぞれ前記各ディスク2a、2b、6の中心軸に対し捩れの位置にある傾転軸10、10を中心とする揺動変位を自在に支持されている。   Further, a plurality of power rollers 7 and 7 each having a spherical convex surface are sandwiched between the input disks 2a and 2b and the output disks 6 and 6. The power rollers 7 and 7 are respectively connected to the inner surfaces of the trunnions 8 and 8 via support shafts 9 and 9 having a base half portion and a tip half portion eccentric, and a plurality of rolling bearings. , 9 and the rotation of the first half of the support shaft 9 and a slight swing displacement about the base half of each of the support shafts 9 and 9 are supported. The trunnions 8 and 8 are freely supported by swinging displacements about the tilting shafts 10 and 10 that are twisted with respect to the central axes of the disks 2a, 2b, and 6, respectively.

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11により一方(図1の左方)の入力側ディスク2aを、押圧装置12を介して回転駆動する。この様な押圧装置としては、ローディングカム式又は油圧式の押圧装置を使用する事ができる。何れにしても、前記回転軸1の軸方向両端部に支持された1対の入力側ディスク2a、2b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、前記各パワーローラ7、7を介して前記両出力側ディスク6、6に伝わり、前記歯車5から取り出される。前記回転軸1とこの歯車5との間の変速比を変える場合は、油圧式のアクチュエータ13、13により前記各トラニオン8、8を前記各傾転軸10、10の軸方向に変位させる。この結果、前記各パワーローラ7、7の周面と前記各ディスク2a、2b、6の内側面との転がり接触部(トラクション部)に作用する、接線方向の力の向きが変化する(転がり接触部にサイドスリップが発生する)。そして、この力の向きの変化に伴って前記各トラニオン8、8が、自身の傾転軸10、10を中心に揺動し、前記各パワーローラ7、7の周面と前記各ディスク2a、2b、6の内側面との接触位置が変化する。これら各パワーローラ7、7の周面を、前記両入力側ディスク2a、2bの内側面の径方向外寄り部分と、前記両出力側ディスク6、6の内側面の径方向内寄り部分とに転がり接触させれば、前記回転軸1と前記歯車5との間の変速比が増速側になる。これに対して、前記各パワーローラ7、7の周面を、前記両入力側ディスク2a、2bの内側面の径方向内寄り部分と、前記両出力側ディスク6、6の内側面の径方向外寄り部分とに転がり接触させれば、前記回転軸1と前記歯車5との間の変速比が減速側になる。   During operation of the toroidal-type continuously variable transmission as described above, one input side disk 2 a (left side in FIG. 1) is rotationally driven by the drive shaft 11 via the pressing device 12. As such a pressing device, a loading cam type or a hydraulic pressing device can be used. In any case, the pair of input side disks 2a, 2b supported at both axial ends of the rotating shaft 1 rotate synchronously while being pressed in directions approaching each other. Then, this rotation is transmitted to the output side disks 6 and 6 through the power rollers 7 and 7 and is taken out from the gear 5. When changing the gear ratio between the rotary shaft 1 and the gear 5, the trunnions 8 and 8 are displaced in the axial direction of the tilt shafts 10 and 10 by hydraulic actuators 13 and 13, respectively. As a result, the direction of the tangential force acting on the rolling contact portion (traction portion) between the peripheral surface of each of the power rollers 7 and 7 and the inner surface of each of the disks 2a, 2b and 6 changes (rolling contact). Side slip occurs in the part). As the force changes, the trunnions 8 and 8 swing around their own tilting shafts 10 and 10, and the peripheral surfaces of the power rollers 7 and 7 and the disks 2a, The contact position with the inner surface of 2b, 6 changes. The peripheral surfaces of the power rollers 7 and 7 are formed as radially outer portions on the inner side surfaces of the input side disks 2a and 2b and radially inward portions on the inner side surfaces of the output side disks 6 and 6. If it is brought into rolling contact, the gear ratio between the rotary shaft 1 and the gear 5 is increased. On the other hand, the peripheral surfaces of the power rollers 7 and 7 are arranged radially inwardly of the inner side surfaces of the input side disks 2a and 2b and the radial direction of the inner side surfaces of the output side disks 6 and 6. If it is brought into rolling contact with the outer portion, the gear ratio between the rotary shaft 1 and the gear 5 becomes the deceleration side.

上述の様に、トロイダル型無段変速機の変速比を所望の値に調節し、調節後の値に保持する為の機構に就いて、特許文献1の記載に基づいて説明する。この機構は、図3に示す様に、変速比制御弁14と、ステッピングモータ15と、プリセスカム16とにより構成している。このうちの変速比制御弁14は、スプール17とスリーブ18とを、軸方向の相対変位を可能に組み合わせたもので、これらスプール17とスリーブ18との相対変位に基づき、油圧源19と、前記アクチュエータ13の油圧室20a、20bとの給排状態を切り換える。又、前記スプール17とスリーブ18とは、前記各トラニオン8、8のうちの何れか1個のトラニオン8の動きと前記ステッピングモータ15とにより、相対変位させる様にしている。図示の例では、前記何れか1個のトラニオン8の動き、即ち、前記各傾転軸10、10の軸方向の変位及びこれら各傾転軸10、10を中心とする揺動変位を、前記プリセスカム16及びリンク腕21を介して前記スプール17に伝達してこのスプール17を軸方向に変位させると共に、前記ステッピングモータ15により前記スリーブ18を軸方向に変位させる様にしている。   As described above, the mechanism for adjusting the transmission ratio of the toroidal-type continuously variable transmission to a desired value and maintaining the adjusted value will be described based on the description in Patent Document 1. As shown in FIG. 3, this mechanism includes a transmission ratio control valve 14, a stepping motor 15, and a recess cam 16. Among them, the transmission ratio control valve 14 is a combination of a spool 17 and a sleeve 18 so as to allow relative displacement in the axial direction. Based on the relative displacement between the spool 17 and the sleeve 18, the hydraulic power source 19, The supply / discharge state of the actuator 13 with the hydraulic chambers 20a and 20b is switched. The spool 17 and the sleeve 18 are relatively displaced by the movement of one of the trunnions 8 and 8 and the stepping motor 15. In the illustrated example, the movement of any one of the trunnions 8, that is, the axial displacement of each of the tilt shafts 10 and 10 and the swing displacement about each of the tilt shafts 10 and 10 are described above. The spool 17 is transmitted to the spool 17 via the recess cam 16 and the link arm 21 to displace the spool 17 in the axial direction, and the sleeve 18 is displaced in the axial direction by the stepping motor 15.

前記トロイダル型無段変速機の変速比を調節する際には、前記ステッピングモータ15により前記スリーブ18を所定位置にまで変位させ、前記変速比制御弁14を所定方向に開く。すると、前記各トラニオン8、8に付属の前記各アクチュエータ13、13の油圧室20a、20bに対して圧油が所定方向に給排されて、これら各アクチュエータ13、13により前記各トラニオン8、8が、それぞれ前記各傾転軸10、10の軸方向に変位する。この結果、これら各トラニオン8、8に支持された前記各パワーローラ7、7に関する前記各トラクション部が中立位置(これら各トラクション部の中心が、前記各ディスク2a、2b、6の中心軸を含み、前記各傾転軸10、10の中心軸同士を結ぶ仮想直線に対し直交する仮想平面上に存在する状態)からずれて、前記変速比が変化し始める。この様にこれら各トラクション部が前記中立位置からずれて変速比が変化し始める瞬間には、前記各トラニオン8、8の軸方向変位に伴って、前記変速比制御弁14の開閉状態が、前記所定方向とは逆方向に切り換わる。従って、前記各トラニオン8、8は、変速の為に揺動変位を開始し始めた瞬間から、軸方向に関して前記中立位置に向け移動し(戻り)始める。そして、前記変速比が前記所望の値になった状態で、前記各トラクション部が前記中立位置に戻ると同時に、前記プリセスカム16と前記リンク腕21との働きにより、前記変速比制御弁14が閉じられる。この結果、前記トロイダル型無段変速機の変速比が、前記所望の値に保持される。前記トロイダル型無段変速機の変速比の変化速度(変速速度)を速くすべく、前記各トラクション部の前記中立位置からのずれ量を多くするには、前記ステッピングモータ15による、前記スリーブ18の変位量を多くする。逆に、前記調節速度を遅くすべく、前記各トラクション部の前記中立位置からのずれ量を少なくするには、前記ステッピングモータ15による、前記スリーブ18の変位量を少なくする。尚、前記各アクチュエータ13、13は、前記トロイダル型無段変速機が動力を伝達している間中、この動力伝達に基づいて前記各トラニオン8、8に加わる、前記各傾転軸10、10の軸方向のスラスト荷重(トロイダル型無段変速機の技術分野で「2Ft」と呼ばれるトラクション力)を支承する。   When adjusting the gear ratio of the toroidal continuously variable transmission, the sleeve 18 is displaced to a predetermined position by the stepping motor 15 and the gear ratio control valve 14 is opened in a predetermined direction. Then, pressure oil is supplied to and discharged from the hydraulic chambers 20a, 20b of the actuators 13, 13 attached to the trunnions 8, 8 in a predetermined direction, and the trunnions 8, 8 are supplied by the actuators 13, 13. Are displaced in the axial direction of each of the tilt axes 10 and 10, respectively. As a result, the traction portions related to the power rollers 7 and 7 supported by the trunnions 8 and 8 are in a neutral position (the center of the traction portions includes the central axis of the disks 2a, 2b, and 6). The gear ratio begins to change in a manner that deviates from a state that exists on a virtual plane orthogonal to a virtual straight line connecting the central axes of the tilt axes 10 and 10. In this way, at the moment when each of these traction portions deviates from the neutral position and the transmission ratio starts to change, the open / close state of the transmission ratio control valve 14 is changed according to the axial displacement of each of the trunnions 8, 8. Switching to a direction opposite to the predetermined direction. Therefore, the trunnions 8 and 8 start to move (return) toward the neutral position in the axial direction from the moment when the swing displacement starts to be started for shifting. In the state where the gear ratio has reached the desired value, the traction portions return to the neutral position, and at the same time, the gear ratio control valve 14 is closed by the action of the recess cam 16 and the link arm 21. It is done. As a result, the transmission ratio of the toroidal type continuously variable transmission is maintained at the desired value. In order to increase the amount of deviation of each traction portion from the neutral position in order to increase the speed of change (speed) of the gear ratio of the toroidal-type continuously variable transmission, Increase the amount of displacement. Conversely, in order to reduce the adjustment speed, the displacement of the sleeve 18 by the stepping motor 15 is reduced in order to reduce the amount of displacement of the traction portions from the neutral position. The actuators 13 and 13 are connected to the trunnion shafts 10 and 10 which are applied to the trunnions 8 and 8 based on the power transmission while the toroidal continuously variable transmission transmits power. The axial thrust load (the traction force called “2Ft” in the technical field of toroidal type continuously variable transmissions) is supported.

上述の様なトロイダル型無段変速機の場合、前記各トラクション部でのトルク伝達時には、前記押圧装置12により前記両入力側ディスク2a、2bを互いに近付く方向に押圧して、前記各トラクション部に適正な面圧(法線力Fc)を付与している。そして、前記各パワーローラ7、7の周面と前記各ディスク2a、2b、6の内側面とのトラクション部には、トラクションオイルを連続的に供給して、これら各トラクション部にこのトラクションオイルの薄膜を形成する様にしている。即ち、これら各トラクション部には、例えば4×10mm程度の接触楕円が存在する。そして、この接触楕円の中央部分には、例えば50kwを超える様な大きな動力を伝達する場合、3.5GPa以上の高面圧が加わる。この様な高面圧が加わる各トラクション部では発熱量も相当になる為、これら各トラクション部を冷却すると共に、これら各トラクション部に存在するトラクションオイルの薄膜を確保する為、このトラクションオイルを供給し続ける必要がある。この為に、前記従来構造の場合には、油溜(ドレン)から吸収されて給油ポンプから吐出したトラクションオイルを、給油通路を通じてノズル孔から前記各トラクション部に吹き付け可能としている。   In the case of the toroidal type continuously variable transmission as described above, at the time of torque transmission in each of the traction parts, the pressing device 12 presses the input side disks 2a and 2b toward each other, Appropriate surface pressure (normal force Fc) is applied. Then, traction oil is continuously supplied to the traction portions between the peripheral surfaces of the power rollers 7 and 7 and the inner surfaces of the disks 2a, 2b and 6, and the traction oil is supplied to the traction portions. A thin film is formed. That is, in each of these traction portions, there is a contact ellipse of about 4 × 10 mm, for example. Then, a high surface pressure of 3.5 GPa or more is applied to the central portion of the contact ellipse when transmitting large power exceeding 50 kW, for example. In each traction section where such high surface pressure is applied, the amount of heat generated is also considerable, so that each traction section is cooled and this traction oil is supplied to secure a thin film of traction oil in each traction section. It is necessary to continue. For this reason, in the case of the conventional structure, traction oil absorbed from an oil reservoir (drain) and discharged from an oil supply pump can be sprayed from the nozzle hole to each traction portion through an oil supply passage.

上述の様なトロイダル型無段変速機は、耐久性の確保及び伝達効率の向上を図る面からは改良の余地がある。この点に就いて、上述の図1〜3に加え、図4を用いて説明する。
トロイダル型無段変速機が変速動作を行わない状態でトルクを伝達している通常運転時には、前記各パワーローラ7、7に、前記トラクション力2Ft(各トラクション部毎ではFt)が、図4に矢印aで示す様に、前記各ディスク2a、2b、6の回転方向に加わる。これら各ディスク2a、2b、6同士の間で伝達すべき伝達トラクション力2Ftの大きさは、これら各ディスク2a、2b、6同士の間で伝達するトルクが大きい程大きく(前記矢印aが長く)なる。前記通常運転時の、これら各トラクション部で伝達可能なトラクション力の最大値(限界トラクション力)Fmaxは、前記法線力Fcと、これら各トラクション部のトラクション係数μ(接線力/法線力)とから求める事ができる。このトラクション係数μは、トラクションオイルの種類等、トラクションオイルの性能に基づいて予め設定される。
The toroidal type continuously variable transmission as described above has room for improvement in terms of ensuring durability and improving transmission efficiency. This point will be described with reference to FIG. 4 in addition to FIGS.
During normal operation in which the toroidal-type continuously variable transmission transmits torque without performing a speed change operation, the traction force 2Ft (Ft for each traction portion) is applied to the power rollers 7 and 7, respectively. As indicated by the arrow a, the disk 2a, 2b, 6 is added in the rotational direction. The magnitude of the transmission traction force 2Ft to be transmitted between the disks 2a, 2b, 6 increases as the torque transmitted between the disks 2a, 2b, 6 increases (the arrow a is longer). Become. The maximum value (limit traction force) F max of the traction force that can be transmitted by each of these traction parts during the normal operation is the normal force Fc and the traction coefficient μ t (tangential force / normal line) of each of these traction parts. Power). This traction coefficient μ t is set in advance based on the performance of the traction oil, such as the type of traction oil.

これに対し、これら各ディスク2a、2b、6同士の間でトルクを伝達している状態のまま変速を行うべく、前記各パワーローラ7、7を支持した各トラニオン8、8を、前記各傾転軸10、10の軸方向に変位させると、これら各パワーローラ7、7に、図4に矢印bで示す様に、前記各トラニオン8、8を、前記各傾転軸10、10を中心に揺動させる方向のサイドスリップ力Fsが作用する。従って、前記各ディスク2a、2b、6同士の間でトルクを伝達しつつ変速を行う場合には、前記各トラクション部に、これら各トラクション部毎の伝達トラクション力Ftと前記サイドスリップ力Fsとの合力である合成トラクション力Frが、図4に矢印cで示す様に、前記各ディスク2a、2b、6の回転方向に対して傾斜した方向に作用する。この様な合成トラクション力Frの大きさ(矢印cの長さ)は、図4から明らかな通り、前記変速速度を速くすべくサイドスリップ力Fsを大きくする(矢印bの長さを長くする)程大きくなる(長くなる)。   On the other hand, the trunnions 8 and 8 that support the power rollers 7 and 7 are moved to the respective tilts in order to perform a shift while the torque is being transmitted between the disks 2a, 2b, and 6. When the shafts 10 and 10 are displaced in the axial direction, the power rollers 7 and 7 are placed on the trunnions 8 and 8 around the tilt shafts 10 and 10 as indicated by arrows b in FIG. The side slip force Fs in the direction of swinging is applied. Therefore, when shifting is performed while torque is transmitted between the disks 2a, 2b, 6, the traction portions are connected to the traction force Ft and the side slip force Fs for each traction portion. The resultant traction force Fr, which is the resultant force, acts in a direction inclined with respect to the rotational direction of the disks 2a, 2b, 6 as indicated by an arrow c in FIG. The magnitude of the combined traction force Fr (the length of the arrow c) increases the side slip force Fs (increases the length of the arrow b) in order to increase the shift speed, as is apparent from FIG. It gets bigger (longer).

ここで、前記トロイダル型無段変速機の変速速度が速くなる程、前記各トラクション部に於けるサイドスリップに基づく発熱量が増大し、これら各トラクション部に於けるトラクションオイルの油温が上昇する。前記トラクション係数μは、このトラクションオイルが通常用いられる油温である20℃以上では、前記各トラクション部に於ける油温が高くなる程小さくなる(伝達トルクを同じとした場合に、これら各トラクション部でグロススリップを発生させる事無く、トルクの伝達を行う為に必要な法線力Fcが大きくなる)。従って、前記変速速度が速くなると、前記各トラクション部に於けるトラクション係数μが小さくなり、図4に矢印dで示す様に、前記限界トラクション力Fmaxが小さくなる。そして、前記合成トラクション力Frの大きさが、この限界トラクション力Fmax(図4の円R参照)よりも大きくなると、前記各トラクション部でグロススリップが発生し易くなる。この様なグロススリップが発生すると、前記各パワーローラ7、7の周面と前記各ディスク2a、2b、6の内側面とが、前記トラクションオイルの薄膜を介する事なく金属同士で直接転がり接触し(金属接触が発生し)、前記各面に著しい摩耗を生じさせて、前記トロイダル型無段変速機の耐久性を著しく低下させる。 Here, as the transmission speed of the toroidal-type continuously variable transmission increases, the amount of heat generated due to side slip in each traction section increases, and the oil temperature of the traction oil in each traction section increases. . The traction coefficient μ t becomes smaller as the oil temperature in each of the traction parts becomes higher at 20 ° C. or higher, which is the oil temperature at which this traction oil is normally used (when the transmission torque is the same, (The normal force Fc required to transmit torque increases without causing gross slip in the traction section). Accordingly, when the speed change speed is increased, the traction coefficient μ t in each traction section is decreased, and the limit traction force F max is decreased as indicated by an arrow d in FIG. And when the magnitude | size of the said synthetic traction force Fr becomes larger than this limit traction force Fmax (refer the circle R of FIG. 4), it will become easy to generate | occur | produce gross slip in each said traction part. When such gross slip occurs, the peripheral surfaces of the power rollers 7 and 7 and the inner surfaces of the disks 2a, 2b, and 6 are in direct rolling contact with each other without the traction oil thin film interposed therebetween. (Metallic contact occurs), causing significant wear on each of the surfaces, thereby significantly reducing the durability of the toroidal continuously variable transmission.

この様なグロススリップを防止する為に、前記押圧装置12が発生する押圧力を大きくする事により、この押圧力に基づく前記法線力Fcを大きくする事が考えられる。これにより、前記限界トラクション力Fmax(図4の円Rの半径)を確保(維持)できれば、この限界トラクション力Fmaxの大きさと前記合成トラクション力Frとの差であるマージン(スリップマージン)δを十分に確保できて、前記トロイダル型無段変速機の耐久性低下の原因となるグロススリップが発生する事を防止できる。但し、前記押圧装置12が発生する押圧力を大きくすべく、この押圧装置12の受圧面積を広くすると、この押圧装置12を備えた前記トロイダル型無段変速機が大型化する。一方、油圧式の押圧装置を使用する場合に於いてこの押圧装置を大型化せずに、この押圧装置を構成する油圧室内に導入する油圧を高くすると、この油圧を発生させる為のポンプの駆動に要する動力(ポンプロス)が大きくなり、前記トロイダル型無段変速機全体としての伝達効率が低下するだけでなく、前記各トラクション部の転がり抵抗が徒に増大する。 In order to prevent such a gross slip, it is conceivable to increase the normal force Fc based on the pressing force by increasing the pressing force generated by the pressing device 12. Accordingly, if the limit traction force F max (radius of the circle R in FIG. 4) can be secured (maintained), a margin (slip margin) δ which is a difference between the magnitude of the limit traction force F max and the combined traction force Fr. It is possible to sufficiently secure f, and it is possible to prevent the occurrence of a gloss slip that causes a decrease in durability of the toroidal-type continuously variable transmission. However, if the pressure receiving area of the pressing device 12 is increased in order to increase the pressing force generated by the pressing device 12, the toroidal continuously variable transmission including the pressing device 12 is enlarged. On the other hand, when a hydraulic pressure device is used, if the hydraulic pressure introduced into the hydraulic chamber constituting the pressure device is increased without increasing the size of the pressure device, the pump is driven to generate the hydraulic pressure. As a result, the power (pump loss) required for the transmission increases, and not only the transmission efficiency of the entire toroidal-type continuously variable transmission decreases, but also the rolling resistance of each traction section increases.

又、前記各トラクション部に供給するトラクションオイルの量を増大させる(トラクションオイルの量を必要最大量とする)事で、これら各トラクション部に存在するトラクションオイルの温度上昇を抑え、このトラクションオイルのトラクション係数μの低下を抑える事も考えられる。但し、単にトラクションオイルの供給量を増やすと、このトラクションオイルの温度上昇の程度が比較的小さい場合に、前記各トラクション部に供給されるトラクションオイルの量が過剰になる。これら各トラクション部でのグロススリップの発生防止等、信頼性の確保のみを考慮すれば、前記トラクションオイルの量が過剰になる事は特に問題とならない。しかしながら、このトラクションオイルの量が過剰になると、攪拌抵抗(ドラッグロス)の増大を招き、前記トロイダル型無段変速機全体としての伝達効率が低下する。 Also, by increasing the amount of traction oil supplied to each traction section (the amount of traction oil is set to the required maximum amount), the temperature increase of the traction oil existing in each traction section is suppressed, and the traction oil it is also conceivable to suppress a reduction in the traction coefficient μ t. However, if the supply amount of traction oil is simply increased, the amount of traction oil supplied to each traction section becomes excessive when the temperature rise of the traction oil is relatively small. Considering only the securing of reliability, such as prevention of the occurrence of gloss slip in each of these traction sections, there is no particular problem that the amount of the traction oil becomes excessive. However, when the amount of the traction oil becomes excessive, the stirring resistance (drag loss) is increased, and the transmission efficiency of the toroidal continuously variable transmission as a whole is lowered.

尚、特許文献2には、給油ポンプとノズル孔とを結ぶ給油通路の途中に流量調整弁を設け、トラクション部へのトラクションオイルの供給量を、トロイダル型無段変速機が伝達する動力の大きさに応じて調整可能とした構造が記載されている。又、特許文献3には、トラニオンの連結部材(制限部材)に開口部を設ける事で、ノズル孔から吐出されたトラクションオイルのトラクション部への供給量(到達量)を、各ディスク同士の間の変速比に応じて調整可能とした構造が記載されている。但し、これら両特許文献2〜3に記載された構造の場合にも、前記トロイダル型無段変速機の変速比が急変動し(変速速度が速く)、前記各トラクション部での発熱量の増大に伴ってこれら各トラクション部に於ける前記トラクションオイルの油温が上昇すると、これら各トラクション部に存在するトラクションオイルの量が不足して、これら各トラクション部でグロススリップが発生し易くなる可能性がある。   In Patent Document 2, a flow rate adjusting valve is provided in the middle of an oil supply passage that connects an oil supply pump and a nozzle hole, and the amount of power that the toroidal continuously variable transmission transmits the amount of traction oil supplied to the traction section. A structure that can be adjusted accordingly is described. Further, in Patent Document 3, by providing an opening in a trunnion connecting member (restricting member), the amount of traction oil discharged from the nozzle holes (the amount reached) to the traction portion is determined between the disks. The structure which can be adjusted according to the gear ratio is described. However, even in the structures described in both Patent Documents 2 to 3, the transmission ratio of the toroidal type continuously variable transmission fluctuates abruptly (the transmission speed is fast), and the amount of heat generated in each traction section increases. If the oil temperature of the traction oil in each of these traction parts rises accordingly, the amount of traction oil existing in each of these traction parts may be insufficient, and gloss slip may easily occur in each of these traction parts. There is.

特開2006−283800号公報JP 2006-283800 A 特開2001−132808号公報JP 2001-132808 A 特開2005−140149号公報JP 2005-140149 A 特開2009−30749号公報JP 2009-30749 A

本発明は、上述の様な事情に鑑みて、トラクション部でのグロススリップの発生を防止しつつ、伝達効率の低下を抑えられ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。   The present invention has been invented to realize a structure of a toroidal continuously variable transmission that prevents the occurrence of gross slip in the traction section and suppresses a decrease in transmission efficiency in view of the circumstances as described above. .

本発明のトロイダル型無段変速機は何れも、少なくとも1対のディスクと、複数個の支持部材と、これら各支持部材と同数のパワーローラと、潤滑装置とを備える。
このうちのディスクは、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片側面同士を対向させた状態で、互いに同心に、且つ、相対回転を自在に支持されている。
又、前記各支持部材は、軸方向に関して前記各ディスクの軸方向片側面同士の間位置にそれぞれ複数個ずつ、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ている。
又、前記各パワーローラは、前記各支持部材に回転自在に支持され、球状凸面としたそれぞれの周面を前記各ディスクの軸方向片側面にそれぞれ当接させている。
又、前記潤滑装置は、これら各ディスクの軸方向片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にトラクションオイルを供給する。
Each of the toroidal type continuously variable transmissions of the present invention includes at least a pair of disks, a plurality of support members, the same number of power rollers as each of the support members, and a lubricating device.
Of these, the disks are concentrically supported and freely rotatable relative to 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.
In addition, each of the support members has a plurality of swings with respect to the axial direction, and each of the support members is pivoted about a tilt shaft that is twisted with respect to the central axis of each disk. Dynamic displacement is provided freely.
Each power roller is rotatably supported by each support member, and has a spherical convex surface abutting against one axial side surface of each disk.
The lubricating device supplies traction oil to a traction portion that is a rolling contact portion between one axial side surface of each disk and the peripheral surface of each power roller.

特に、請求項1に記載したトロイダル型無段変速機に於いては、前記潤滑装置を、前記各ディスク同士の間の変速比を変化させている間に、これら各ディスク同士の間の変速比の変化速度に応じて、前記各トラクション部に向けて吐出するトラクションオイルの量を調節する機能を有するものとする。 In particular, at the toroidal type continuously variable transmission according to claim 1, wherein the lubricating device, while said that by changing the gear ratio between each disc between the transmission ratio between the respective disks together It has a function of adjusting the amount of traction oil discharged toward each of the traction sections according to the change speed of the traction.

上述の請求項1に記載したトロイダル型無段変速機を実施する場合に、具体的には、請求項2に記載した発明の様に、前記各ディスク同士の間の変速比の調節を、前記各支持部材毎に設けられたアクチュエータによりこれら各支持部材を前記各傾転軸の軸方向に変位させ、これら各支持部材をこれら各傾転軸を中心に揺動変位させる事により、前記各ディスク同士の間の変速比の調節を行うものとする。そして、前記潤滑装置を、これら各ディスク同士の間の変速比を変化させている間に、前記各支持部材のうち少なくとも何れか1つの支持部材の、前記各傾転軸の軸方向に関する変位速度(単位時間当たりの変化量)に応じて、前記各トラクション部に向けて吐出するトラクションオイルの量を調節するものとする。若しくは、前記各トラクション部に向けて吐出するトラクション量を、前記少なくとも何れか1つの支持部材の、前記各傾転軸の軸方向に関する変位量に応じて調整する事もできる。
或いは、前記各ディスクの回転速度を検出する為の回転速度センサの出力信号の値や、前記各支持部材に取り付けた角度センサにより検出した前記各傾転軸を中心とするこれら各支持部材の揺動角度に基づいて算出した、前記各ディスク同士の間の変速比の変化速度(変速速度)に応じて、前記各トラクション部に供給するトラクションオイルの量を調節する様に構成しても良い。
When the toroidal continuously variable transmission according to the first aspect described above is implemented, specifically, as in the invention according to the second aspect, the adjustment of the transmission ratio between the disks is performed as described above. Each of the discs is displaced by displacing each of the support members in the axial direction of each of the tilting shafts by an actuator provided for each of the support members, and each of the support members is oscillated and displaced about the respective tilting shafts The gear ratio between them is adjusted. And while the lubricating device is changing the gear ratio between these disks, the displacement speed of at least one of the support members in the axial direction of the tilt shafts It is assumed that the amount of traction oil discharged toward each of the traction units is adjusted according to (change amount per unit time). Alternatively, the amount of traction discharged toward each of the traction portions can be adjusted according to the amount of displacement of the at least any one support member in the axial direction of each tilt axis.
Alternatively, the value of the output signal of the rotational speed sensor for detecting the rotational speed of each disk or the swing of each of these support members centered on each of the tilt axes detected by the angle sensor attached to each of the support members. You may comprise so that the quantity of the traction oil supplied to each said traction part may be adjusted according to the change speed (shift speed) of the gear ratio between each said disk calculated based on the moving angle.

又、請求項3に記載したトロイダル型無段変速機に於いては、前記潤滑装置を、変速指令が出された事のみを条件に、この変速指令が出された直後に、前記各トラクション部に向けて吐出するトラクションオイルの量を増大させる機能を有するものとする。
尚、請求項1、2に記載した発明と、請求項3に記載した発明とを同時に実施する事もできる。
Further, in the toroidal type continuously variable transmission according to claim 3, each of the traction sections is arranged immediately after the gear shift command is issued only on the condition that the gear shift command is issued. It has a function of increasing the amount of traction oil discharged toward the vehicle.
The inventions described in claims 1 and 2 and the invention described in claim 3 can be carried out simultaneously.

尚、上述の様な本発明のトロイダル型無段変速機を実施する場合に、前記潤滑装置は、例えば、前記トラクションオイルを送り出す為の給油ポンプと、このトラクションオイルを前記各トラクション部に吐出する為のノズル孔と、これら給油ポンプとノズル孔とを結ぶ給油通路と、この給油通路の途中に設けた流量調整弁とから構成される。そして、この流量調整弁の開度を調節する事により、前記ノズル孔から吐出するトラクションオイルの量を調節可能とする。或いは、給油通路内の油圧を調節する事により、ノズル孔から吐出するトラクションオイルの量を調節する様に構成しても良い。   When the toroidal type continuously variable transmission of the present invention as described above is implemented, the lubricating device, for example, an oil supply pump for sending out the traction oil, and discharges the traction oil to the traction portions. For this purpose, an oil supply passage connecting the oil supply pump and the nozzle hole, and a flow rate adjusting valve provided in the oil supply passage. The amount of traction oil discharged from the nozzle hole can be adjusted by adjusting the opening of the flow rate adjusting valve. Or you may comprise so that the quantity of the traction oil discharged from a nozzle hole may be adjusted by adjusting the hydraulic pressure in an oil supply channel | path.

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、トラクション部でのグロススリップの発生を防止しつつ、伝達効率の低下を抑える事ができる。
即ち、本発明よれば、各ディスク同士の間の変速比を変化させている間に、各トラクション部に向けて吐出するトラクションオイルの量を増大させられる。この為、前記トロイダル型無段変速機の変速比が急変動した場合にも、前記各トラクション部に存在するトラクションオイルの温度上昇を抑えられ、このトラクションオイルのトラクション係数μが低下する(限界トラクション力が小さくなる)事を抑える事ができる。この結果、前記変速動作の際に、前記各トラクション部でのグロススリップの発生を防止できて、前記トロイダル型無段変速機の耐久性を確保できる。又、変速動作を行わない通常運転時に、前記各トラクション部に供給されるトラクションオイルが過剰になる事を防止できて、前記トロイダル型無段変速機の伝達効率が低下する事を防止できる。
又、請求項3に記載した発明によれば、前記トロイダル型無段変速機の変速動作の開始直後から、前記各トラクション部に前記トラクションオイルを十分に供給する事ができる。
According to the toroidal-type continuously variable transmission of the present invention configured as described above, it is possible to suppress a decrease in transmission efficiency while preventing the occurrence of gross slip in the traction section.
That is, according to the present invention , the amount of traction oil discharged toward each traction portion can be increased while changing the gear ratio between the disks. Therefore, the even when the transmission ratio of the toroidal type continuously variable transmission has suddenly change, suppressed an increase in the temperature of the traction oil present in the respective traction unit, the traction coefficient mu t of the traction oil drops (the limit Traction force is reduced). As a result, during the speed change operation, it is possible to prevent the occurrence of gross slip in each traction section, and to ensure the durability of the toroidal continuously variable transmission. Further, it is possible to prevent the traction oil supplied to each traction section from becoming excessive during normal operation in which no speed change operation is performed, and it is possible to prevent the transmission efficiency of the toroidal type continuously variable transmission from being lowered.
According to the third aspect of the present invention, the traction oil can be sufficiently supplied to the traction sections immediately after the start of the shifting operation of the toroidal continuously variable transmission.

本発明の対象となるトロイダル型無段変速機の1例を示す断面図。Sectional drawing which shows one example of the toroidal type continuously variable transmission used as the object of this invention. 図1のX−X断面図。XX sectional drawing of FIG. 変速比制御の為の油圧制御装置部分の略断面図。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a hydraulic control device portion for gear ratio control. 変速比調節を高速で行った場合に各トラクション部で滑りが発生し易い理由を説明する為の模式図。The schematic diagram for demonstrating why a slip is easy to generate | occur | produce in each traction part when gear ratio adjustment is performed at high speed.

以下、本発明の実施の形態の3例に就いて説明する。尚、本発明のトロイダル型無段変速機の特徴は、各パワーローラの周面と各ディスクの内側面との転がり接触部であるトラクション部に向けて吐出するトラクションオイルの量を、変速状態若しくは変速指令が出された事に基づいて調節可能にする事により、前記各トラクション部でのグロススリップの発生を防止しつつ、伝達効率の低下を抑える点にある。図面に表れるトロイダル型無段変速機の基本的な構造に就いては、前述の図1〜3に示した構造を含め、従来から知られているトロイダル型無段変速機と同様であるから、具体的構造に就いての図示並びに説明は省略し、以下、本発明の実施の形態の各例の特徴部分を説明する。尚、トロイダル型無段変速機の符号に就いては、前述の図1〜3に記載したものを使用する。   Hereinafter, three examples of the embodiment of the present invention will be described. The feature of the toroidal type continuously variable transmission of the present invention is that the amount of traction oil discharged toward the traction portion which is a rolling contact portion between the peripheral surface of each power roller and the inner side surface of each disk is changed to a variable state or By making the adjustment possible based on the output of the gear shift command, it is possible to prevent a reduction in transmission efficiency while preventing the occurrence of gross slip in each traction section. The basic structure of the toroidal type continuously variable transmission shown in the drawing is the same as that of conventionally known toroidal type continuously variable transmissions, including the structure shown in FIGS. The illustration and description of the specific structure are omitted, and the characteristic part of each example of the embodiment of the present invention will be described below. In addition, about the code | symbol of a toroidal type continuously variable transmission, what was described in above-mentioned FIGS. 1-3 is used.

[実施の形態の第1例]
請求項1、2に対応する、本発明の実施の形態の第1例に就いて説明する。本例のトロイダル型無段変速機の場合も、前述の特許文献2に記載された構造と同様に、トラクションオイルを送り出す為の給油ポンプと、このトラクションオイルを、各パワーローラ7、7の周面と各ディスク2a、2b、6の転がり接触部(トラクション部)に吐出する為のノズル孔とを結ぶ給油通路の途中に流量調整弁を設け、これら各トラクション部に向けて吐出するトラクションオイルの量を調節可能としている。そして、本例の場合、前記ノズル孔から吐出するトラクションオイルの量を、前記各ディスク2a、2b、6同士の間で伝達する動力(∝トルク×回転速度)の大きさに加え、これら各ディスク2a、2b、6同士の間の変速比(トロイダル型無段変速機の変速比)の変化速度(変速速度)に応じて調節可能としている。即ち、前記ノズル孔からのトラクションオイルの吐出量(≒各トラクション部へのトラクションオイルの供給量)Qは、前記各ディスク2a、2b、6同士の間で伝達する動力をPとし、変速速度をvとすると、次の(1)式で表される。

Figure 0006413377
尚、この(1)式中、c、cは、それぞれ流量係数を表し、予め実験や計算により求められる。この様な(1)式から明らかな通り、前記各トラクション部へのトラクションオイルの供給量は、前記各ディスク2a、2b、6同士の間で伝達する動力Pが大きい程、又、変速速度vが大きい(速い)程多くなる。 [First example of embodiment]
A first example of an embodiment of the present invention corresponding to claims 1 and 2 will be described. In the case of the toroidal-type continuously variable transmission of this example, similarly to the structure described in the above-mentioned Patent Document 2, the oil supply pump for sending out the traction oil and the traction oil are supplied to the circumference of each power roller 7, 7. A flow rate adjusting valve is provided in the middle of the oil supply passage connecting the surface and the nozzle hole for discharging to the rolling contact portion (traction portion) of each disk 2a, 2b, 6, and the traction oil discharged toward each of these traction portions The amount is adjustable. In the case of this example, the amount of traction oil discharged from the nozzle hole is added to the magnitude of the power (claw torque × rotational speed) transmitted between the disks 2a, 2b, 6 and these disks. It can be adjusted according to the changing speed (shift speed) of the speed ratio between 2a, 2b, and 6 (the speed ratio of the toroidal-type continuously variable transmission). That is, the amount of traction oil discharged from the nozzle hole (≈the amount of traction oil supplied to each traction portion) Q is P, which is the power transmitted between the disks 2a, 2b, 6 and the speed of change. Assuming v, it is expressed by the following equation (1).
Figure 0006413377
In the equation (1), c 1 and c 2 each represent a flow coefficient, and are obtained in advance by experiments and calculations. As is apparent from the equation (1), the amount of traction oil supplied to each traction section increases as the power P transmitted between the disks 2a, 2b, 6 increases, and the shift speed v increases. The larger (faster) the more.

尚、前記動力Pは、例えば、前記各ディスク2a、2b、6のうちの何れかのディスクの回転数(回転速度)と、アクセル開度とから求められる。即ち、これら何れかのディスクの回転数とアクセル開度とから入力側ディスク2a、2bへの入力トルクを求め、この様にして求めた入力トルクと前記何れかのディスクの回転数とから前記動力Pを求める。或いは、トラニオン8、8毎に設けたアクチュエータ13、13の油圧室20a、20b同士の間の油圧の差(差圧)に基づいて前記両入力側ディスク2a、2bへの入力トルクを求め、この入力トルクと、前記何れかのディスクの回転数とから前記動力Pを求めても良い。
又、本例の場合、前記変速速度vは、前記各トラニオン8、8が中立位置に向けて変位する(戻る)際の、これら各トラニオン8、8のうち、何れか1つのトラニオン8の傾転軸10、10の軸方向に関する変位速度(単位時間当たりの変位量)を測定する事で求めている。尚、この変位速度は、前記何れか1つのトラニオン8の軸方向端面に検出部を対向させた非接触式の変位センサ等により測定する事ができる。
但し、前記変速速度vは、前記各ディスク2a、2b、6の回転数に基づいて算出したり、前記各トラニオン8、8のロッド22、22に取り付けた角度センサによって、前記各傾転軸10、10の中心軸を中心とする前記各トラニオン8、8の揺動角度を検出する事により求めても良い。
The power P is obtained from, for example, the rotational speed (rotational speed) of any one of the disks 2a, 2b, 6 and the accelerator opening. That is, the input torque to the input side disks 2a and 2b is obtained from the rotational speed of any one of these disks and the accelerator opening, and the power is calculated from the input torque thus obtained and the rotational speed of any one of the disks. Find P. Alternatively, the input torque to both the input side disks 2a, 2b is obtained based on the hydraulic pressure difference (differential pressure) between the hydraulic chambers 20a, 20b of the actuators 13, 13 provided for each trunnion 8, 8, The power P may be obtained from the input torque and the rotational speed of any one of the disks.
In the case of this example, the shift speed v is determined by the inclination of any one of the trunnions 8, 8 when the trunnions 8, 8 are displaced (returned) toward the neutral position. It is obtained by measuring the displacement speed (displacement amount per unit time) in the axial direction of the rolling shafts 10 and 10. Note that this displacement speed can be measured by a non-contact displacement sensor or the like in which the detection portion is opposed to the axial end surface of any one of the trunnions 8.
However, the shift speed v is calculated based on the number of rotations of the disks 2a, 2b, 6 or by the angle sensors attached to the rods 22, 22 of the trunnions 8, 8, respectively. Alternatively, it may be obtained by detecting the swing angle of each of the trunnions 8 and 8 centered on 10 central axes.

上述の様な本例のトロイダル型無段変速機によれば、前記各トラクション部でのグロススリップの発生を防止しつつ、伝達効率の低下を抑える事ができる。
即ち、前記各トラクション部に向けて吐出するトラクションオイルの量を、前記トロイダル型無段変速機の運転状況(このトロイダル型無段変速機が伝達する動力、変速速度)に応じて調節できる為、前記各トラクション部に十分量のトラクションオイルを供給して、これら各トラクション部でのグロススリップの発生を防止しつつ、過剰なトラクションオイルの供給に伴う前記トロイダル型無段変速機の伝達効率の低下を防止する事ができる。
According to the toroidal type continuously variable transmission of the present example as described above, it is possible to suppress a decrease in transmission efficiency while preventing the occurrence of gross slip in each traction section.
That is, since the amount of traction oil discharged toward each traction section can be adjusted according to the operating status of the toroidal type continuously variable transmission (power and transmission speed transmitted by the toroidal type continuously variable transmission), A sufficient amount of traction oil is supplied to each traction section to prevent the occurrence of gross slip in each traction section, while the transmission efficiency of the toroidal type continuously variable transmission is reduced due to excessive supply of traction oil. Can be prevented.

特に本例のトロイダル型無段変速機の場合には、前記各トラクション部に向けて吐出するトラクションオイルの量を、このトロイダル型無段変速機の変速速度に応じて調節可能としている。この為、このトロイダル型無段変速機の変速比が急変動した(変速速度が速い)場合にも、前記各トラクション部に十分量のトラクションオイルを供給して、これら各トラクション部に存在するトラクションオイルの冷却を十分に行う事ができる。従って、これら各トラクション部に於けるトラクションオイルのトラクション係数μの低下を抑えて、限界トラクション力Fmaxの大きさを確保する事ができる(この限界トラクション力Fmaxの減少を抑えられる)。そして、この限界トラクション力Fmaxと、伝達トラクション力Ftとサイドスリップ力Fsとの合力である合成トラクション力Frとの差であるマージン(スリップマージン)δを十分確保(維持)する事ができる。この結果、前記トロイダル型無段変速機の変速動作の際に、前記各トラクション部でグロススリップが発生する事を防止できて、このトロイダル型無段変速機の耐久性を確保できる。又、本例の場合、このトロイダル型無段変速機の変速動作を行わない通常運転時や変速動作を緩徐に行っている場合に、前記各トラクション部に供給されるトラクションオイルが過剰になる事を防止できる。この為、これら各トラクション部でトラクションオイルの攪拌抵抗が徒に増大する事を抑えられ、前記トロイダル型無段変速機の伝達効率の低下を防止する事ができる。 In particular, in the case of the toroidal continuously variable transmission of this example, the amount of traction oil discharged toward the traction portions can be adjusted according to the shift speed of the toroidal continuously variable transmission. For this reason, even when the gear ratio of this toroidal type continuously variable transmission fluctuates suddenly (the gear shift speed is fast), a sufficient amount of traction oil is supplied to each traction section, and the traction existing in each traction section The oil can be sufficiently cooled. Accordingly, it is possible to secure the magnitude of the limit traction force F max by suppressing the decrease in the traction coefficient μ t of the traction oil in each of these traction portions (the decrease in the limit traction force F max can be suppressed). A margin (slip margin) δ f that is the difference between the limit traction force F max and the combined traction force Fr that is the resultant force of the transmission traction force Ft and the side slip force Fs can be sufficiently secured (maintained). . As a result, during the shifting operation of the toroidal type continuously variable transmission, it is possible to prevent the occurrence of gross slip in each of the traction sections, and to ensure the durability of the toroidal type continuously variable transmission. Further, in the case of this example, the traction oil supplied to each traction section becomes excessive during normal operation when the toroidal type continuously variable transmission does not perform the shifting operation or when the shifting operation is performed slowly. Can be prevented. For this reason, it is possible to suppress the agitation resistance of the traction oil from increasing suddenly in each of these traction portions, and to prevent the transmission efficiency of the toroidal type continuously variable transmission from being lowered.

[実施の形態の第2例]
請求項1に対応する、本発明の実施の形態の第2例に就いて説明する。本例のトロイダル型無段変速機は、各トラクション部に向けて吐出するトラクションオイルの量を、各ディスク2a、2b、6同士の間で伝達する動力の大きさに加え、それぞれの両端部に設けた傾転軸10、10の軸方向に関する各トラニオン8、8の変位量に応じて調節可能としている。即ち、これら各トラニオン8、8の変位量を大きくする程、これら各トラニオン8、8を前記各傾転軸10、10を中心に揺動させる方向のサイドスリップ力Fsが大きくなり、前記トロイダル型無段変速機の変速速度が速くなる。そこで、本例の場合には、前記各トラニオン8、8の変位量が大きくなる程前記各トラクション部に向けて吐出するトラクションオイルの量が多くなる様にしている。
[Second Example of Embodiment]
A second example of the embodiment of the present invention corresponding to claim 1 will be described. The toroidal-type continuously variable transmission of this example adds the amount of traction oil discharged toward each traction section to the magnitude of the power transmitted between each disk 2a, 2b, 6 and at both ends. Adjustment is possible according to the amount of displacement of each trunnion 8, 8 in the axial direction of the provided tilting shafts 10, 10. That is, as the displacement amount of each trunnion 8, 8 increases, the side slip force Fs in the direction of swinging each trunnion 8, 8 about the tilt shafts 10, 10 increases, and the toroidal type The speed of the continuously variable transmission is increased. Therefore, in the case of the present example, the amount of traction oil discharged toward each traction portion increases as the displacement amount of each trunnion 8, 8 increases.

前記各トラクション部に向けて吐出するトラクションオイルの量Qは、前記動力をPとし、前記各トラニオン8、8の軸方向変位量をΔdとすると、次の(2)式で表される。

Figure 0006413377
尚、この(2)式中、c、cは、それぞれ流量係数を表し、予め実験や計算により求められる。尚、本例を実施する場合、前記動力P及び前記各トラニオン8、8の軸方向変位量Δdに加え、前記トロイダル型無段変速機の変速比Iに応じて前記トラクションオイルの吐出量Qを調節する事もできる。この場合、この吐出量Qは、次の(3)式で表される。
Figure 0006413377
(3)式中、c’、c’、cは、それぞれ流量係数を表す。
その他の部分の構成及び作用は、上述した実施の形態の第1例と同様である。 The amount Q of traction oil discharged toward each traction section is expressed by the following equation (2), where P is the power and Δd is the amount of axial displacement of each trunnion 8, 8.
Figure 0006413377
In the equation (2), c 1 and c 3 each represent a flow coefficient and are obtained in advance by experiments and calculations. In the case of carrying out this example, in addition to the power P and the axial displacement amount Δd of each trunnion 8, 8, the discharge amount Q of the traction oil is set according to the gear ratio I of the toroidal continuously variable transmission. You can also adjust. In this case, the discharge amount Q is expressed by the following equation (3).
Figure 0006413377
In (3), c 1 ', c 3' , c 4 each represents a flow coefficient.
The configuration and operation of the other parts are the same as in the first example of the embodiment described above.

[実施の形態の第3例]
請求項3に対応する、本発明の実施の形態の第3例に就いて説明する。本例のトロイダル型無段変速機は、ステッピングモータ15を制御する為の制御器からこのステッピングモータ15に対し変速指令が出された場合に、各トラクション部に向けて吐出するトラクションオイルの量を増やす様にしている。即ち、これら各トラクション部に加わるサイドスリップ力は、変速動作の開始直後に最も大きくなる。そして、このサイドスリップ力の増大に伴い前記各トラクション部での発熱量も相当に大きくなって、これら各トラクション部でグロススリップが発生し易くなる。この様な傾向は、手動による変速比切換スイッチの操作に基づいて、各ディスク2a、2b、6同士の間の変速比を予め設定した値に調節できる手動変速モード(所謂マニュアルモード)を備えるトロイダル型無段変速機に於いて、前記変速比切換スイッチを操作した場合や、キックダウンに基づき急加速したり、ブレーキペダルを強く踏み込む事で急減速したりした場合に、特に顕著になる。そこで、本例の場合には、変速指令が出された場合に、前記各トラクション部に向けて吐出するトラクションオイルの量を、予め設定した所定時間だけ(変速動作が完了するまで)増大させる。
[Third example of embodiment]
A third example of the embodiment of the present invention corresponding to claim 3 will be described. The toroidal-type continuously variable transmission of the present example controls the amount of traction oil discharged toward each traction section when a shift command is issued from the controller for controlling the stepping motor 15 to the stepping motor 15. I try to increase it. That is, the side slip force applied to each of these traction portions becomes the maximum immediately after the start of the shifting operation. As the side slip force increases, the amount of heat generated in each traction section also increases considerably, and gloss slip is likely to occur in each traction section. Such a tendency is caused by a toroidal equipped with a manual transmission mode (so-called manual mode) in which the transmission ratio between the disks 2a, 2b, 6 can be adjusted to a preset value based on manual operation of the transmission ratio changeover switch. In the type continuously variable transmission, this is particularly noticeable when the gear ratio changeover switch is operated, when sudden acceleration is performed based on kickdown, or when sudden deceleration is performed by depressing the brake pedal strongly. Therefore, in the case of this example, when a shift command is issued, the amount of traction oil discharged toward each traction section is increased by a predetermined time (until the shift operation is completed).

前記トラクションオイルの吐出量Qは、前記動力をPとし、前記変速比切換スイッチが操作されたか否かを表す値(変数)をfとすると、次の(4)式で表される。尚、この値fは、前記変速指令が出された場合には1が代入され、同じく操作されていない場合には0が代入される。

Figure 0006413377
この(4)式中、c、cは、それぞれ流量係数を表し、予め実験や計算により求められる。尚、これら両流量係数c、cのうち、前記値fに関する流量係数cを、変速動作開始直前の変速比に応じて変化させる事もできる。 The discharge amount Q of the traction oil is expressed by the following equation (4), where P is the power and f is a value (variable) indicating whether or not the gear ratio switch is operated. The value f is substituted by 1 when the shift command is issued, and is substituted by 0 when the operation is not performed.
Figure 0006413377
In this equation (4), c 1 and c 5 each represent a flow coefficient, and are obtained in advance through experiments and calculations. Of these flow coefficients c 1 and c 5 , the flow coefficient c 5 related to the value f can be changed according to the gear ratio immediately before the start of the shift operation.

上述の様な本例によれば、前記トロイダル型無段変速機の変速動作の開始直後から、前記各トラクション部にトラクションオイルを十分に供給する事ができる。即ち、例えば、前述の実施の形態の第1例の様に、各傾転軸10、10の軸方向に関する各トラニオン8、8の変位速度に応じて各トラクション部に向けて吐出するトラクションオイルの量を調節する構造の場合、この変位速度を必要な精度で検出する為には、前記各トラニオン8、8を前記各傾転軸10、10の軸方向に所定量以上変位させる必要がある。この為、前記変位速度を算出するまでには、僅かながら遅れが生じる。更に、制御器等が必要なトラクションオイルの量を算出した後、流量調整弁の開弁圧を所望値に調整し、前記各トラクション部に向けて所定量のトラクションオイルを吐出するまでの間にも遅れが生じる可能性がある。従って、このトラクションオイルの吐出量を、前記各トラニオン8、8の変位速度に応じて調節する構造の場合には、前記変速比が急変動すると、変速動作の開始直後に、短時間とは言え、前記各トラクション部へのトラクションオイルの供給量が不足する可能性がある。   According to this example as described above, traction oil can be sufficiently supplied to each traction section immediately after the start of the shifting operation of the toroidal type continuously variable transmission. That is, for example, as in the first example of the above-described embodiment, the traction oil discharged toward each traction portion according to the displacement speed of each trunnion 8, 8 with respect to the axial direction of each tilt shaft 10, 10. In the case of a structure in which the amount is adjusted, in order to detect the displacement speed with a required accuracy, it is necessary to displace the trunnions 8 and 8 in the axial direction of the tilt shafts 10 and 10 by a predetermined amount or more. For this reason, there is a slight delay before the displacement speed is calculated. Furthermore, after calculating the amount of traction oil required by the controller, etc., the valve opening pressure of the flow rate adjustment valve is adjusted to a desired value, and a predetermined amount of traction oil is discharged toward each traction section. There may be a delay. Therefore, in the case of a structure in which the discharge amount of the traction oil is adjusted according to the displacement speeds of the trunnions 8, 8, if the speed ratio changes suddenly, it can be said that it is a short time immediately after the start of the speed change operation. There is a possibility that the amount of traction oil supplied to each traction section will be insufficient.

これに対し、本例の場合には、変速指令が出された事により、前記各トラクション部へのトラクションオイルの供給量を増大させる様にしている為、前記トロイダル型無段変速機の変速動作開始直後から、前記各トラクション部にトラクションオイルを十分に供給する事ができる。
尚、本例は、上述した実施の形態の第1例又は第2例と組み合わせて実施する事もできる。その他の部分の構成及び作用は、前述した実施の形態の第1例と同様である。
On the other hand, in the case of this example, since the amount of traction oil supplied to each of the traction sections is increased by issuing a shift command, the shift operation of the toroidal continuously variable transmission is performed. Immediately after the start, traction oil can be sufficiently supplied to the traction units.
In addition, this example can also be implemented in combination with the first example or the second example of the embodiment described above. The configuration and operation of the other parts are the same as in the first example of the embodiment described above.

本発明は、トロイダル型無段変速機であれば、ハーフトロイダル型に限らず、フルトロイダル型でも実施する事ができる。更には、図1〜2に示した様な、1対の入力側ディスクを設けた、所謂ダブルキャビティ型の構造に限らず、入力ディスクと出力ディスクとを1個ずつ設けた、所謂シングルキャビティ型のトロイダル型無段変速機に関して本発明を実施する事もできる。   The present invention is not limited to the half-toroidal type as long as it is a toroidal-type continuously variable transmission, and can also be implemented in a full-toroidal type. Furthermore, the present invention is not limited to the so-called double cavity type structure in which a pair of input side disks are provided as shown in FIGS. 1 and 2, but the so-called single cavity type in which one input disk and one output disk are provided. The toroidal type continuously variable transmission of the present invention can also be implemented.

1 回転軸
2a、2b 入力側ディスク
3 ボールスプライン
筒部材
歯車
6 出力側ディスク
7 パワーローラ
8 トラニオン
9 支持軸
10 傾転軸
11 駆動軸
12 押圧装置
13 アクチュエータ
14 変速比制御弁
15 ステッピングモータ
16 プリセスカム
17 スプール
18 スリーブ
19 油圧源
20a、20b 油圧室
21 リンク腕
22 ロッド
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rotating shaft 2a, 2b Input side disk 3 Ball spline 4 Tube member 5 Gear 6 Output side disk 7 Power roller 8 Trunnion 9 Support shaft 10 Tilt shaft 11 Drive shaft 12 Pressing device 13 Actuator 14 Gear ratio control valve 15 Stepping motor 16 Precess cam 17 Spool 18 Sleeve 19 Hydraulic source 20a, 20b Hydraulic chamber 21 Link arm 22 Rod

Claims (3)

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、且つ、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にそれぞれ複数個ずつ、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支持部材と、
これら各支持部材に回転自在に支持され、球状凸面としたそれぞれの周面を前記各ディスクの軸方向片側面にそれぞれ当接させた、前記各支持部材と同数のパワーローラと、
これら各ディスクの軸方向片側面とこれら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にトラクションオイルを供給する潤滑装置と
を備えるトロイダル型無段変速機に於いて、
前記潤滑装置は、前記各ディスク同士の間の変速比を変化させている間に、これら各ディスク同士の間の変速比の変化速度に応じて、前記各トラクション部に向けて吐出するトラクションオイルの量を調節する機能を有するものである事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 concentric with each other and supported to freely rotate relative to each other in a state in which each side surface in the axial direction is a toroidal curved surface having an arc-shaped cross section,
With respect to the axial direction, a plurality of discs are provided at positions between the axial side surfaces of the respective discs, and swinging displacements centering on the tilting shaft located at a twisted position with respect to the central axis of each disc are freely provided. A support member;
Power rollers of the same number as each of the support members, each of which is rotatably supported by each of the support members and has a spherical convex surface brought into contact with one axial side surface of each disk.
In a toroidal type continuously variable transmission comprising: a lubricating device that supplies traction oil to a traction portion that is a rolling contact portion between one axial side surface of each disk and the peripheral surface of each power roller;
While the lubricating device is changing the gear ratio between the disks, the lubrication device discharges the traction oil that is discharged toward the traction portions according to the speed of change of the gear ratio between the disks. A toroidal-type continuously variable transmission characterized by having a function of adjusting the amount.
前記各支持部材毎に設けられたアクチュエータによりこれら各支持部材を前記各傾転軸の軸方向に変位させ、これら各支持部材をこれら各傾転軸を中心に揺動変位させる事により、前記各ディスク同士の間の変速比の調節を行うものであり、
前記潤滑装置は、これら各ディスク同士の間の変速比を変化させている間に、前記各支持部材のうち少なくとも何れか1つの支持部材の、前記各傾転軸の軸方向に関する変位速度に応じて、前記各トラクション部に向けて吐出するトラクションオイルの量を調節するものである、請求項1に記載したトロイダル型無段変速機。
By displacing each support member in the axial direction of each tilt axis by an actuator provided for each support member, and by swinging and displacing each support member about each tilt axis, It adjusts the gear ratio between disks.
The lubricating device responds to the displacement speed of the at least one support member among the support members in the axial direction of the tilt shafts while changing the speed ratio between the disks. The toroidal continuously variable transmission according to claim 1, wherein the amount of traction oil discharged toward each traction section is adjusted.
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、且つ、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にそれぞれ複数個ずつ、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支持部材と、
これら各支持部材に回転自在に支持され、球状凸面としたそれぞれの周面を前記各ディスクの軸方向片側面にそれぞれ当接させた、前記各支持部材と同数のパワーローラと、
これら各ディスクの軸方向片側面とこれら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にトラクションオイルを供給する潤滑装置と
を備えるトロイダル型無段変速機に於いて、
前記潤滑装置は、変速指令が出された事のみを条件に、この変速指令が出された直後に、前記各トラクション部に向けて吐出するトラクションオイルの量を増大させる機能を有するものである事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 concentric with each other and supported to freely rotate relative to each other in a state in which each side surface in the axial direction is a toroidal curved surface having an arc-shaped cross section,
With respect to the axial direction, a plurality of discs are provided at positions between the axial side surfaces of the respective discs, and swinging displacements centering on the tilting shaft located at a twisted position with respect to the central axis of each disc are freely provided. A support member;
Power rollers of the same number as each of the support members, each of which is rotatably supported by each of the support members and has a spherical convex surface brought into contact with one axial side surface of each disk.
In a toroidal type continuously variable transmission comprising: a lubricating device that supplies traction oil to a traction portion that is a rolling contact portion between one axial side surface of each disk and the peripheral surface of each power roller;
The lubrication device has a function of increasing the amount of traction oil discharged toward the traction sections immediately after the gear shift command is issued, on condition that the gear shift command is issued. Toroidal-type continuously variable transmission.
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