JP6561554B2

JP6561554B2 - Toroidal continuously variable transmission

Info

Publication number: JP6561554B2
Application number: JP2015084863A
Authority: JP
Inventors: 智甲藤; 西村　健; 健西村; 優也大黒
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2015-04-17
Filing date: 2015-04-17
Publication date: 2019-08-21
Anticipated expiration: 2035-04-17
Also published as: JP2016205456A

Description

本発明は、自動車や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 continuously variable transmission that can be used for transmissions of automobiles and various industrial machines.

例えば自動車用変速機として用いるダブルキャビティ式トロイダル型無段変速機は、図４および図５に示すように構成されている。図４に示すように、ケーシング５０の内側には入力軸１が回転自在に支持されており、この入力軸１の外周には、２つの入力側ディスク２，２と２つの出力側ディスク３，３とが取り付けられている。また、入力軸１の中間部の外周には出力歯車４が回転自在に支持されている。この出力歯車４の中心部に設けられた円筒状のフランジ部４ａ，４ａには、出力側ディスク３，３がスプライン結合によって連結されている。 For example, a double-cavity toroidal continuously variable transmission used as a transmission for an automobile is configured as shown in FIGS. As shown in FIG. 4, the input shaft 1 is rotatably supported inside the casing 50, and two input side disks 2, 2 and two output side disks 3 are disposed on the outer periphery of the input shaft 1. 3 is attached. An output gear 4 is rotatably supported on the outer periphery of the intermediate portion of the input shaft 1. Output side disks 3 and 3 are connected to cylindrical flange portions 4a and 4a provided at the center of the output gear 4 by spline coupling.

入力軸１は、図中左側に位置する入力側ディスク２とカム板（ローディングカム）７との間に設けられたローディングカム式の押圧装置１２を介して、駆動軸２２により回転駆動されるようになっている。また、出力歯車４は、２つの部材の結合によって構成された仕切壁１３を介してケーシング５０内に支持されており、これにより、入力軸１の軸線Ｏを中心に回転できる一方で、軸線Ｏ方向の変位が阻止されている。 The input shaft 1 is driven to rotate by a drive shaft 22 via a loading cam type pressing device 12 provided between an input side disk 2 and a cam plate (loading cam) 7 located on the left side in the drawing. It has become. The output gear 4 is supported in the casing 50 via a partition wall 13 formed by coupling two members, so that the output gear 4 can rotate around the axis O of the input shaft 1 while the axis O. Directional displacement is prevented.

出力側ディスク３，３は、入力軸１との間に介在されたニードル軸受５，５によって、入力軸１の軸線Ｏを中心に回転自在に支持されている。また、図中左側の入力側ディスク２は、入力軸１にボールスプライン６を介して支持され、図中右側の入力側ディスク２は、入力軸１にスプライン結合されており、これら入力側ディスク２は入力軸１と共に回転するようになっている。また、入力側ディスク２，２の内側面（凹面；トラクション面とも言う）２ａ，２ａと出力ディスク３，３の内側面（凹面；トラクション面とも言う）３ａ，３ａとの間には、パワーローラ１１（図５参照）が回転自在に挟持されている。 The output side disks 3 and 3 are supported by needle bearings 5 and 5 interposed between the input shaft 1 so as to be rotatable about the axis O of the input shaft 1. Further, the left input side disk 2 in the figure is supported on the input shaft 1 via a ball spline 6, and the right side input disk 2 in the figure is splined to the input shaft 1. Rotates with the input shaft 1. A power roller is provided between the inner side surfaces (concave surface; also referred to as a traction surface) 2a and 2a of the input side disks 2 and 2 and the inner side surfaces (concave surface; also referred to as a traction surface) 3a and 3a of the output disks 3 and 3. 11 (see FIG. 5) is rotatably held.

図４中右側に位置する入力側ディスク２の内周面２ｃには、段差部２ｂが設けられ、この段差部２ｂに、入力軸１の外周面１ａに設けられた段差部１ｂが突き当てられるとともに、入力側ディスク２の背面（図４の右面）は、入力軸１の外周面に形成されたネジ部に螺合されたローディングナット９に突き当てられている。これによって、入力側ディスク２の入力軸１に対する軸線Ｏ方向の変位が実質的に阻止されている。また、カム板７と入力軸１の鍔部１ｄとの間には、皿ばね８が設けられており、この皿ばね８は、各ディスク２，２，３，３の凹面２ａ，２ａ，３ａ，３ａとパワーローラ１１，１１の周面１１ａ，１１ａとの当接部に押圧力（予圧）を付与する。 A step 2b is provided on the inner peripheral surface 2c of the input disk 2 located on the right side in FIG. 4, and the step 1b provided on the outer peripheral surface 1a of the input shaft 1 is abutted against the step 2b. At the same time, the back surface (right surface in FIG. 4) of the input side disk 2 is abutted against a loading nut 9 screwed into a threaded portion formed on the outer peripheral surface of the input shaft 1. Thereby, the displacement of the input side disk 2 in the direction of the axis O with respect to the input shaft 1 is substantially prevented. Further, a disc spring 8 is provided between the cam plate 7 and the flange 1d of the input shaft 1, and this disc spring 8 is a concave surface 2a, 2a, 3a of each disk 2, 2, 3, 3. , 3a and a pressing portion (preload) is applied to a contact portion between the peripheral surfaces 11a and 11a of the power rollers 11 and 11.

図５は、図４のＡ−Ａ線に沿う断面図である。図５に示すように、ケーシング５０の内側には、入力軸１に対し捻れの位置にある一対の枢軸１４，１４を中心として揺動する一対のトラニオン１５，１５が設けられている。なお、図５においては、入力軸１の図示は省略している。各トラニオン１５，１５は、支持板部１６の長手方向(図５の上下方向)の両端部に、この支持板部１６の内側面側に折れ曲がる状態で形成された一対の折れ曲がり壁部２０，２０を有している。そして、この折れ曲がり壁部２０，２０によって、各トラニオン１５，１５には、パワーローラ１１を収容するための凹状のポケット部Ｐが形成される。また、各折れ曲がり壁部２０，２０の外側面には、各枢軸１４，１４が互いに同心的に設けられている。 FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. As shown in FIG. 5, a pair of trunnions 15, 15 that swing around a pair of pivots 14, 14 that are twisted with respect to the input shaft 1 are provided inside the casing 50. In addition, illustration of the input shaft 1 is abbreviate | omitted in FIG. Each trunnion 15, 15 is a pair of bent wall portions 20, 20 formed at both ends in the longitudinal direction (vertical direction in FIG. 5) of the support plate portion 16 so as to be bent toward the inner surface side of the support plate portion 16. have. The bent wall portions 20 and 20 form concave pocket portions P for accommodating the power rollers 11 in the trunnions 15 and 15. Further, the pivot shafts 14 and 14 are concentrically provided on the outer side surfaces of the bent wall portions 20 and 20, respectively.

支持板部１６の中央部には円孔２１が形成され、この円孔２１には変位軸２３の基端部（第１の軸部）２３ａが支持されている。そして、各枢軸１４，１４を中心として各トラニオン１５，１５を揺動させることにより、これら各トラニオン１５，１５の中央部に支持された変位軸２３の傾斜角度を調節できるようになっている。また、各トラニオン１５，１５の内側面から突出する変位軸２３の先端部（第２の軸部）２３ｂの周囲には、各パワーローラ１１が回転自在に支持されており、各パワーローラ１１，１１は、各入力側ディスク２，２および各出力側ディスク３，３の間に挟持されている。なお、各変位軸２３，２３の基端部２３ａと先端部２３ｂとは、互いに偏心している。 A circular hole 21 is formed in the center portion of the support plate portion 16, and a base end portion (first shaft portion) 23 a of the displacement shaft 23 is supported in the circular hole 21. Then, by swinging each trunnion 15, 15 about each pivot 14, 14, the inclination angle of the displacement shaft 23 supported at the center of each trunnion 15, 15 can be adjusted. In addition, each power roller 11 is rotatably supported around the tip end portion (second shaft portion) 23b of the displacement shaft 23 protruding from the inner surface of each trunnion 15, 15. 11 is sandwiched between the input disks 2 and 2 and the output disks 3 and 3. In addition, the base end part 23a and the front-end | tip part 23b of each displacement shaft 23 and 23 are mutually eccentric.

また、各トラニオン１５，１５の枢軸１４，１４はそれぞれ、一対のヨーク２３Ａ，２３Ｂに対して揺動自在および軸方向(図５の上下方向)に変位自在に支持されており、各ヨーク２３Ａ，２３Ｂにより、トラニオン１５，１５はその水平方向の移動を規制されている。各ヨーク２３Ａ，２３Ｂは鋼等の金属のプレス加工あるいは鍛造加工により矩形状に形成されている。各ヨーク２３Ａ，２３Ｂの四隅には円形の支持孔１８が４つ設けられており、これら支持孔１８にはそれぞれ、トラニオン１５の両端部に設けた枢軸１４がラジアルニードル軸受３０を介して揺動自在に支持されている。また、ヨーク２３Ａ，２３Ｂの幅方向（図４の左右方向）の中央部には、円形の係止孔１９が設けられており、この係止孔１９の内周面は円筒面として、球面ポスト６４，６８を内嵌している。すなわち、上側のヨーク２３Ａは、ケーシング５０に固定部材５２を介して支持されている球面ポスト６４によって揺動自在に支持されており、下側のヨーク２３Ｂは、球面ポスト６８およびこれを支持する駆動シリンダ３１の上側シリンダボディ６１によって揺動自在に支持されている。 The pivot shafts 14 and 14 of the trunnions 15 and 15 are supported so as to be swingable and displaceable in the axial direction (vertical direction in FIG. 5) with respect to the pair of yokes 23A and 23B, respectively. The horizontal movement of the trunnions 15 and 15 is restricted by 23B. Each yoke 23A, 23B is formed in a rectangular shape by pressing or forging a metal such as steel. Four circular support holes 18 are provided at the four corners of each of the yokes 23 </ b> A and 23 </ b> B, and the pivot shafts 14 provided at both ends of the trunnion 15 swing through the radial needle bearings 30. It is supported freely. In addition, a circular locking hole 19 is provided in the central portion of the yokes 23A and 23B in the width direction (left and right direction in FIG. 4). 64 and 68 are fitted inside. That is, the upper yoke 23A is swingably supported by the spherical post 64 supported by the casing 50 via the fixing member 52, and the lower yoke 23B is supported by the spherical post 68 and the drive for supporting the same. The upper cylinder body 61 of the cylinder 31 is swingably supported.

なお、各トラニオン１５，１５に設けられた各変位軸２３，２３は、入力軸１に対し、互いに１８０度反対側の位置に設けられている。また、これらの各変位軸２３，２３の先端部２３ｂが基端部２３ａに対して偏心している方向は、両ディスク２，２，３，３の回転方向に対して同方向(図５で上下逆方向)となっている。また、偏心方向は、入力軸１の配設方向に対して略直交する方向となっている。したがって、各パワーローラ１１，１１は、入力軸１の長手方向に若干変位できるように支持される。その結果、押圧装置１２が発生するスラスト荷重に基づく各構成部材の弾性変形等に起因して、各パワーローラ１１，１１が入力軸１の軸方向に変位する傾向となった場合でも、各構成部材に無理な力が加わらず、この変位が吸収される。 The displacement shafts 23 and 23 provided in the trunnions 15 and 15 are provided at positions 180 degrees opposite to the input shaft 1. Further, the direction in which the distal end portion 23b of each of the displacement shafts 23, 23 is eccentric with respect to the base end portion 23a is the same direction as the rotational direction of both the disks 2, 2, 3, 3 (in FIG. (Reverse direction). Further, the eccentric direction is a direction substantially orthogonal to the direction in which the input shaft 1 is disposed. Accordingly, the power rollers 11 and 11 are supported so that they can be slightly displaced in the longitudinal direction of the input shaft 1. As a result, even if each power roller 11, 11 tends to be displaced in the axial direction of the input shaft 1 due to elastic deformation of each component member based on the thrust load generated by the pressing device 12, each component This displacement is absorbed without applying an excessive force to the member.

また、パワーローラ１１の外側面とトラニオン１５の支持板部１６の内側面との間には、パワーローラ１１の外側面の側から順に、スラスト転がり軸受であるスラスト玉軸受（スラスト軸受）２４と、スラストニードル軸受２５とが設けられている。このうち、スラスト玉軸受２４は、各パワーローラ１１に加わるスラスト方向の荷重を支承しつつ、これら各パワーローラ１１の回転を許容するものである。このようなスラスト玉軸受２４はそれぞれ、複数個ずつの玉（以下、転動体という）２６，２６と、これら各転動体２６，２６を転動自在に保持する円環状の保持器２７と、円環状の外輪２８とから構成されている。また、各スラスト玉軸受２４の内輪軌道は各パワーローラ１１の外側面（大端面）に、外輪軌道は各外輪２８の内側面にそれぞれ形成されている。 Further, between the outer surface of the power roller 11 and the inner surface of the support plate portion 16 of the trunnion 15, a thrust ball bearing (thrust bearing) 24 that is a thrust rolling bearing is sequentially formed from the outer surface side of the power roller 11. A thrust needle bearing 25 is provided. Among these, the thrust ball bearing 24 supports the rotation of each power roller 11 while supporting the load in the thrust direction applied to each power roller 11. Each of such thrust ball bearings 24 includes a plurality of balls (hereinafter referred to as rolling elements) 26, 26, an annular retainer 27 that holds the rolling elements 26, 26 in a freely rolling manner, And an annular outer ring 28. Further, the inner ring raceway of each thrust ball bearing 24 is formed on the outer side surface (large end surface) of each power roller 11, and the outer ring raceway is formed on the inner side surface of each outer ring 28.

また、スラストニードル軸受２５は、トラニオン１５の支持板部１６の内側面と外輪２８の外側面との間に挟持されている。このようなスラストニードル軸受２５は、パワーローラ１１から各外輪２８に加わるスラスト荷重を支承しつつ、これらパワーローラ１１および外輪２８が各変位軸２３の基端部２３ａを中心として揺動することを許容する。 The thrust needle bearing 25 is sandwiched between the inner surface of the support plate portion 16 of the trunnion 15 and the outer surface of the outer ring 28. Such a thrust needle bearing 25 supports the thrust load applied to each outer ring 28 from the power roller 11, while the power roller 11 and the outer ring 28 swing around the base end portion 23 a of each displacement shaft 23. Allow.

さらに、各トラニオン１５，１５の一端部(図５の下端部)にはそれぞれ駆動ロッド（トラニオン軸）２９，２９が設けられており、各駆動ロッド２９，２９の中間部外周面に駆動ピストン（油圧ピストン）３３，３３が固設されている。そして、これら各駆動ピストン３３，３３はそれぞれ、上側シリンダボディ６１と下側シリンダボディ６２とによって構成された駆動シリンダ３１内に油密に嵌装されている。これら各駆動ピストン３３，３３と駆動シリンダ３１とで、各トラニオン１５，１５を、これらトラニオン１５，１５の枢軸１４，１４の軸方向に変位させる駆動装置３２を構成している。 Further, drive rods (trunnion shafts) 29 and 29 are provided at one end portions (lower end portions in FIG. 5) of the trunnions 15 and 15, respectively, and a drive piston ( Hydraulic pistons) 33, 33 are fixed. Each of these drive pistons 33 and 33 is oil-tightly fitted in a drive cylinder 31 constituted by an upper cylinder body 61 and a lower cylinder body 62. The drive pistons 33 and 33 and the drive cylinder 31 constitute a drive device 32 that displaces the trunnions 15 and 15 in the axial direction of the pivots 14 and 14 of the trunnions 15 and 15.

このように構成されたトロイダル型無段変速機の場合、入力軸１の回転は、押圧装置１２を介して、各入力側ディスク２，２に伝えられる。そして、これら入力側ディスク２，２の回転が、一対のパワーローラ１１，１１を介して各出力側ディスク３，３に伝えられ、更にこれら各出力側ディスク３，３の回転が、出力歯車４より取り出される。 In the case of the toroidal continuously variable transmission configured as described above, the rotation of the input shaft 1 is transmitted to the input side disks 2 and 2 via the pressing device 12. Then, the rotation of the input side disks 2 and 2 is transmitted to the output side disks 3 and 3 via the pair of power rollers 11 and 11, and the rotation of the output side disks 3 and 3 is further transmitted to the output gear 4. It is taken out more.

入力軸１と出力歯車４との間の回転速度比を変える場合には、一対の駆動ピストン３３，３３を互いに逆方向に変位させる。これら各駆動ピストン３３，３３の変位に伴って、一対のトラニオン１５，１５が互いに逆方向に変位する。例えば、図５の左側のパワーローラ１１が同図の下側に、同図の右側のパワーローラ１１が同図の上側にそれぞれ変位する。 When changing the rotational speed ratio between the input shaft 1 and the output gear 4, the pair of drive pistons 33, 33 are displaced in opposite directions. As the drive pistons 33 and 33 are displaced, the pair of trunnions 15 and 15 are displaced in directions opposite to each other. For example, the power roller 11 on the left side in FIG. 5 is displaced to the lower side in the figure, and the power roller 11 on the right side in the figure is displaced to the upper side in the figure.

その結果、これら各パワーローラ１１，１１の周面１１ａ，１１ａと各入力側ディスク２，２および各出力側ディスク３，３の内側面２ａ，２ａ，３ａ，３ａとの当接部に作用する接線方向の力の向きが変化する。そして、この力の向きの変化に伴って、各トラニオン１５，１５が、ヨーク２３Ａ，２３Ｂに枢支された枢軸１４，１４を中心として、互いに逆方向に揺動（傾転）する。 As a result, the peripheral surfaces 11a and 11a of the power rollers 11 and 11 act on contact portions of the input side disks 2 and 2 and the inner side surfaces 2a, 2a, 3a and 3a of the output side disks 3 and 3, respectively. The direction of the tangential force changes. As the force changes, the trunnions 15 and 15 swing (tilt) in opposite directions around the pivots 14 and 14 pivotally supported by the yokes 23A and 23B.

その結果、各パワーローラ１１，１１の周面１１ａ，１１ａと各内側面２ａ，３ａとの当接位置が変化し、入力軸１と出力歯車４との間の回転速度比が変化する。また、これら入力軸１と出力歯車４との間で伝達するトルクが変動し、各構成部材の弾性変形量が変化すると、各パワーローラ１１，１１およびこれら各パワーローラ１１，１１に付属の外輪２８，２８が、各変位軸２３，２３の基端部２３ａ、２３ａを中心として僅かに回動する。これら各外輪２８，２８の外側面と各トラニオン１５，１５を構成する支持板部１６の内側面との間には、それぞれスラストニードル軸受２５，２５が存在するため、前記回動は円滑に行われる。したがって、前述のように各変位軸２３，２３の傾斜角度を変化させるための力が小さくて済む。 As a result, the contact position between the peripheral surfaces 11a and 11a of the power rollers 11 and 11 and the inner surfaces 2a and 3a changes, and the rotational speed ratio between the input shaft 1 and the output gear 4 changes. Further, when the torque transmitted between the input shaft 1 and the output gear 4 fluctuates and the amount of elastic deformation of each component changes, the power rollers 11 and 11 and the outer rings attached to the power rollers 11 and 11 will be described. 28 and 28 slightly rotate around the base end portions 23a and 23a of the displacement shafts 23 and 23, respectively. Since the thrust needle bearings 25 and 25 exist between the outer side surfaces of the outer rings 28 and 28 and the inner side surfaces of the support plate portions 16 constituting the trunnions 15 and 15, respectively, the rotation is performed smoothly. Is called. Therefore, as described above, the force for changing the inclination angle of each displacement shaft 23, 23 can be small.

ところで、上述の押圧装置１２として油圧式の押圧装置が用いられる場合がある。この油圧式の押圧装置の一例として特許文献１〜５に記載されたものや、図６に記載されたものが知られている。
図６は、トロイダル型無段変速機の押圧装置８０を示す半断面図である。図示のように、入力軸１の入力側に位置する入力側ディスク２の背面（２ｄ）側には、入力側ディスク２を軸方向へ押圧する油圧式の押圧装置８０が設けられている。
この押圧装置８０は、入力軸１の基端部（図６において右端部）１ｅに結合される第１のシリンダ部８１と、入力側ディスク２に設けられた第２のシリンダ部８２と、環状の第１のピストン部（油圧ピストン）８３と、環状の第２のピストン部（油圧ピストン）８４とを備えている。 By the way, a hydraulic pressing device may be used as the pressing device 12 described above. As examples of this hydraulic pressing device, those described in Patent Documents 1 to 5 and those described in FIG. 6 are known.
FIG. 6 is a half sectional view showing the pressing device 80 of the toroidal type continuously variable transmission. As shown in the drawing, on the back surface (2d) side of the input side disk 2 positioned on the input side of the input shaft 1, a hydraulic pressing device 80 for pressing the input side disk 2 in the axial direction is provided.
The pressing device 80 includes a first cylinder portion 81 coupled to a base end portion (right end portion in FIG. 6) 1e of the input shaft 1, a second cylinder portion 82 provided on the input side disk 2, an annular shape The first piston portion (hydraulic piston) 83 and the annular second piston portion (hydraulic piston) 84 are provided.

第１のシリンダ部８１は、概略有底円筒状に形成され、筒状部分が第２のシリンダ部８２の外周外側に位置しており、底部分が入力側ディスク２の背面（外側面）２ｄと対向した状態で配されている。また、第１のシリンダ部８１は、その底部分が入力軸１に形成されたフランジ部１ｆに嵌合されて固定されている。また、第２のシリンダ部８２は、筒状に形成されており、入力側ディスク２の外周縁から第１のピストン部８３に向けて延びている。 The first cylinder part 81 is formed in a substantially bottomed cylindrical shape, the cylindrical part is located outside the outer periphery of the second cylinder part 82, and the bottom part is the back surface (outer surface) 2d of the input side disk 2. It is arranged in a state of facing. Further, the bottom portion of the first cylinder portion 81 is fitted and fixed to a flange portion 1 f formed on the input shaft 1. The second cylinder portion 82 is formed in a cylindrical shape and extends from the outer peripheral edge of the input side disk 2 toward the first piston portion 83.

第２のピストン部８４は、その内周面が入力軸１の外周面に嵌合されるとともに、その外周面が第２シリンダ部８２の内周面に嵌合されており、入力側ディスク２の背面２ｄに対向した状態で配されている。また、第１のピストン部８３は、その内周面が入力軸１の外周面に嵌合されるとともに、その外周面が第１のシリンダ部８１の内周面に嵌合されており、第２のピストン部８４と第１のシリンダ部８１との間に配されている。 The second piston portion 84 has an inner peripheral surface fitted to the outer peripheral surface of the input shaft 1 and an outer peripheral surface fitted to the inner peripheral surface of the second cylinder portion 82. It is arranged in a state facing the rear surface 2d of the. The first piston portion 83 has an inner peripheral surface fitted to the outer peripheral surface of the input shaft 1 and an outer peripheral surface fitted to the inner peripheral surface of the first cylinder portion 81. The second piston portion 84 and the first cylinder portion 81 are disposed.

第１のシリンダ部８１の内面と、第１のピストン部８３と、入力軸１の外周面の一部とによって囲まれた空間は、第１の油圧室８５を構成している。この第１の油圧室８５は、複数のシール部材８６，８７によって流体密に保たれている。
また、第２のシリンダ部８２の内周面と、第２のピストン部８４と、入力側ディスク２の背面２ｄと、入力軸１の外周面の一部とによって囲まれた空間は、第２の油圧室（油室）９０を構成している。この第２の油圧室９０は、シール部材９１によって流体密に保たれている。 A space surrounded by the inner surface of the first cylinder portion 81, the first piston portion 83, and a part of the outer peripheral surface of the input shaft 1 constitutes a first hydraulic chamber 85. The first hydraulic chamber 85 is kept fluid tight by a plurality of seal members 86 and 87.
In addition, the space surrounded by the inner peripheral surface of the second cylinder portion 82, the second piston portion 84, the back surface 2d of the input side disk 2, and a part of the outer peripheral surface of the input shaft 1 is a second space. The hydraulic chamber (oil chamber) 90 is configured. The second hydraulic chamber 90 is kept fluid tight by a seal member 91.

また、第２のシリンダ部８２の内周側において、第２のピストン部８４と第１のピストン部８３との間に位置する空間９３は空気室となっている。この空気室９３は、複数のシール部材８７，９１によって流体密に保たれている。また、第２のシリンダ部８２は、空気室９３を外部に連通させる連通溝としても機能する隙間Ｓを第１のピストン部８３との間に有しており、この隙間Ｓを介して第１のピストン部８３と当接可能となっている。
また、入力軸１の基端部１ｅには、図示しない複数の油路が設けられており、これら油路から各油圧室８５，９０に油が供給されるようになっている。 Further, on the inner peripheral side of the second cylinder portion 82, a space 93 located between the second piston portion 84 and the first piston portion 83 is an air chamber. The air chamber 93 is kept fluid tight by a plurality of seal members 87 and 91. Further, the second cylinder portion 82 has a gap S that also functions as a communication groove that allows the air chamber 93 to communicate with the outside. The piston part 83 can be contacted.
In addition, a plurality of oil passages (not shown) are provided in the base end portion 1e of the input shaft 1, and oil is supplied to the hydraulic chambers 85 and 90 from these oil passages.

このような押圧装置８０では、前記第１の油圧室８５と第２の油圧室９０とに、所定圧の圧油を送り込む。そして、これら両油圧室８５，９０内に、これら両油圧室８５，９０の軸方向寸法が増大する方向の力を惹起させる。
第１の油圧室８５に圧油が送り込まれると、第１ピストン部８３が図６中左側（入力側ディスク２側）に押圧され、これによって、入力側ディスク２の背面に一体に形成された第２のシリンダ部８２を介して当該入力側ディスク２が左側に押圧される。
一方、第２の油圧室９０に圧油が送り込まれると、第２のピストン部８４は図６中右側への移動が規制されているので、入力側ディスク２が左側に押圧される。
このように両油圧室８５，９０で発生した力は、何れも、入力側ディスク２を図示しない出力側ディスク側（左側）に向け押圧するとともに、入力軸１を基端側（図６の右側）に引っ張り、他方の図示しない入力側ディスクを図示しない出力側ディスクに押圧する方向の力として加わる。 In such a pressing device 80, pressure oil of a predetermined pressure is fed into the first hydraulic chamber 85 and the second hydraulic chamber 90. Then, a force is generated in the hydraulic chambers 85 and 90 in the direction in which the axial dimensions of the hydraulic chambers 85 and 90 increase.
When the pressure oil is fed into the first hydraulic chamber 85, the first piston portion 83 is pressed to the left side (input side disk 2 side) in FIG. 6, and is thereby integrally formed on the back surface of the input side disk 2. The input side disk 2 is pressed to the left side through the second cylinder portion 82.
On the other hand, when the pressure oil is fed into the second hydraulic chamber 90, the movement of the second piston portion 84 to the right side in FIG. 6 is restricted, so that the input side disk 2 is pressed to the left side.
Thus, the forces generated in both hydraulic chambers 85 and 90 both press the input side disk 2 toward the output side disk (not shown) (left side) and push the input shaft 1 toward the base side (right side in FIG. 6). ) And the other input side disk (not shown) is applied as a force in the direction of pressing the output side disk (not shown).

特開２００７−２９２８号公報JP 2007-2928 A 特開２０１１−４３２３９号公報JP 2011-43239 A 特開２０１１−１４９４８１号公報JP 2011-149481 A 特開２００６−１４４８８０号公報JP 2006-144880 A 特開２００６−２４２３１４号公報JP 2006-242314 A

ところで、前記押圧装置８０を備えた従来のトロイダル型無段変速機では、ピストン部８３と入力側ディスク２（のシリンダ部８２）との当接面でのフレッチング摩耗が問題となっており、フレッチング摩耗が大きくなると、当該当接面で焼き付きが発生する場合もある。
この主要因は入力側ディスク２がパワーローラとの接触点を通過するたびに起こるディスク変形によって入力側ディスク２とピストン部８３の当接面に発生する微小すべりであると考えられる。
すなわち、運転時に、入力側ディスク２は、パワーローラから受ける力に基づいて、入力側ディスク２の外径寄り部分がその軸側に近付く方向に繰り返し弾性変形する。このように入力側ディスク２が弾性変形すると、この入力側ディスク２のシリンダ部８２の先端面とピストン部８３とが断続的に繰り返し当接することで微小すべりを起こして互いに擦れ合い、当該当接面でフレッチング摩耗が生じる。 By the way, in the conventional toroidal type continuously variable transmission provided with the pressing device 80, fretting wear at the contact surface between the piston portion 83 and the input side disk 2 (the cylinder portion 82 thereof) has become a problem. When wear increases, seizure may occur on the contact surface.
This main factor is considered to be a minute slip generated on the contact surface between the input side disk 2 and the piston portion 83 due to the disk deformation that occurs every time the input side disk 2 passes through the contact point with the power roller.
That is, during operation, the input side disk 2 is repeatedly elastically deformed in a direction in which the portion near the outer diameter of the input side disk 2 approaches the shaft side based on the force received from the power roller. When the input side disk 2 is elastically deformed in this way, the tip end surface of the cylinder part 82 of the input side disk 2 and the piston part 83 are intermittently repeatedly contacted to cause microslip and rub against each other. Fretting wear occurs on the surface.

このようなフレッチング摩耗は、一般に押付け力と微小すべりに起因しており、このどちらかを低減することで抑制できるものである。
しかし、入力側ディスクとピストン部とでは、図７に示すように、入力側ディスク側の変形量の方が大きいが、これに対処するために入力側ディスクの剛性を上げることは重量増加に繋がるため、近年の軽量化が進む中、簡単に入力側ディスク２の剛性を上げることは困難である。
なお、図７では、入力側ディスクの０度〜９０度の範囲の１／４モデルとして、ピストンとディスクの角度と変位量との関係を示している。 Such fretting wear is generally caused by pressing force and microslip, and can be suppressed by reducing either of them.
However, as shown in FIG. 7, the input side disk and the piston portion have a larger amount of deformation on the input side disk, but increasing the rigidity of the input side disk to cope with this will lead to an increase in weight. For this reason, it is difficult to easily increase the rigidity of the input-side disk 2 as the weight has been reduced in recent years.
FIG. 7 shows the relationship between the angle between the piston and the disk and the amount of displacement as a ¼ model of the input side disk in the range of 0 to 90 degrees.

本発明は、前記事情に鑑みてなされたもので、押圧装置を構成するピストン部とディスクとの当接面でのフレッチング摩耗を抑えることができる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 that can suppress fretting wear on the contact surface between the piston portion and the disk constituting the pressing device. To do.

前記目的を達成するために、本発明のトロイダル型無段変速機は、それぞれの内側面どうしを互いに対向させた状態で互いに同心的にかつ回転自在に設けられた入力側ディスクおよび出力側ディスクと、これら両ディスク間に挟持されたパワーローラと、前記入力側ディスクと前記出力側ディスクとのうちの一方のディスクの背面側に油圧室を有し、前記両ディスクおよび前記パワーローラに押し付け力を付与する油圧式の押圧装置とを備えるトロイダル型無段変速機において、
前記押圧装置は、前記油圧室を構成するシリンダ部と、このシリンダ部に設けられて、前記一方のディスクに設けられた当接部に当接するピストン部とを有し、
前記ピストン部に嵌合部が設けられ、この嵌合部に前記当接部が嵌合していることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a toroidal continuously variable transmission according to the present invention includes an input side disk and an output side disk provided concentrically and rotatably in a state in which the respective inner side surfaces face each other. And a power roller sandwiched between the two disks, and a hydraulic chamber on the back side of one of the input side disk and the output side disk, and exerts a pressing force on both the disk and the power roller. In a toroidal type continuously variable transmission provided with a hydraulic pressing device to be applied,
The pressing device includes a cylinder part that constitutes the hydraulic chamber, and a piston part that is provided in the cylinder part and that abuts on a contact part provided on the one disk,
The piston part is provided with a fitting part, and the contact part is fitted to the fitting part.

本発明においては、押圧装置を構成するピストン部に嵌合部が設けられ、この嵌合部に一方のディスクに設けられた当接部が嵌合しているので、パワーローラから受ける力に基づいて、ディスクの外径寄り部分が軸側に近付く方向に繰り返し弾性変形するのを抑制できる。
したがって、この弾性変形に起因してディスクの当接部とピストン部とが断続的に繰り返し当接するのを抑えて、微小すべりを抑制できるので、ディスクの当接部とピストン部との当接面でのフレッチング摩耗を抑えることができる。 In the present invention, since the fitting portion is provided in the piston portion that constitutes the pressing device, and the contact portion provided in one of the disks is fitted in this fitting portion, it is based on the force received from the power roller. Thus, it is possible to suppress the elastic deformation of the portion closer to the outer diameter of the disc in the direction approaching the shaft side.
Therefore, the contact portion between the disc contact portion and the piston portion can be suppressed by suppressing the intermittent contact between the contact portion of the disc and the piston portion due to this elastic deformation, thereby suppressing microslip. Can prevent fretting wear.

本発明によれば、押圧装置を構成するピストン部に嵌合部が設けられ、この嵌合部に一方のディスクに設けられた当接部が嵌合しているので、ディスクの当接部とピストン部とが断続的に繰り返し当接するのを抑えて、微小すべりを抑制できるので、ディスクの当接部とピストン部との当接面でのフレッチング摩耗を抑えることができる。 According to the present invention, since the fitting portion is provided in the piston portion constituting the pressing device, and the contact portion provided in one of the disks is fitted in this fitting portion, Since it is possible to suppress minute sliding by suppressing intermittent and repeated contact with the piston portion, it is possible to suppress fretting wear at the contact surface between the contact portion of the disk and the piston portion.

本発明の第１の実施形態に係るトロイダル型無段変速機を示すもので、押圧装置の半断面図である。1 shows a toroidal continuously variable transmission according to a first embodiment of the present invention, and is a half sectional view of a pressing device. 同、入力側ディスクの斜視図である。FIG. 3 is a perspective view of the input side disc. 本発明の第２の実施形態に係るトロイダル型無段変速機を示すもので、押圧装置の要部の半断面図である。The toroidal type continuously variable transmission which concerns on the 2nd Embodiment of this invention is shown, and is a half sectional view of the principal part of a pressing device. 従来のトロイダル型無段変速機の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the conventional toroidal type continuously variable transmission. 図４におけるＡ−Ａ線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the AA line in FIG. 従来のトロイダル型無段変速機の押圧装置の一例を示す半断面図である。It is a half sectional view showing an example of a pressing device of a conventional toroidal type continuously variable transmission. 押圧装置のピストンとディスクの角度と変位量との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the angle and displacement of the piston of a press apparatus, and a disc.

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。
なお、本実施形態のトロイダル型無段変速機の特徴は、押圧装置を構成するピストン部と入力側ディスク２の当接部との構造にあり、その他の構成および作用は上述した従来の構成および作用と略同様であるため、以下においては、本実施の形態の特徴部分について説明し、それ以外の部分については、図６と同一の符号を付してその説明を簡略化ないし省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
The feature of the toroidal type continuously variable transmission according to the present embodiment is the structure of the piston portion constituting the pressing device and the abutting portion of the input side disk 2, and the other configurations and operations are the same as the conventional configuration and the above-described configuration. Since the operation is substantially the same, the following description will be made on the characteristic part of the present embodiment, and the other parts will be denoted by the same reference numerals as those in FIG. 6 and the description thereof will be simplified or omitted.

（第１の実施の形態）
図１は、本発明に係るトロイダル型無段変速機の第１の実施の形態を示すもので、押圧装置の半断面図、図２は入力側ディスクを示す斜視図である。
図１に示すように、（第１の）ピストン部８３の外周部で、かつ入力側ディスク２側を向く側面には、入力側ディスク２側に向けて突出する突出部（嵌合部）１００が周方向に延在して設けられている。
このような環状の突出部１００には、入力側ディスク２のシリンダ部（当接部）８２の先端部が嵌合している。すなわち、突出部１００のピストン部８３の径方向における外側にシリンダ部８２の先端部が圧入によって嵌合されている。
また、図２に示すように、環状の突出部１００には、４つの溝１０１が周方向に等間隔で設けられている。この溝１０１は、これを通して油を排出する油抜き溝として機能するものである。なお、溝１０１の数は４つに限ることはなく、適宜所定の数だけ設ければよい。 (First embodiment)
FIG. 1 shows a first embodiment of a toroidal type continuously variable transmission according to the present invention, and is a half sectional view of a pressing device, and FIG. 2 is a perspective view showing an input side disk.
As shown in FIG. 1, a protruding portion (fitting portion) 100 that protrudes toward the input side disk 2 side is formed on the outer peripheral portion of the (first) piston portion 83 and on the side surface facing the input side disk 2 side. Is provided extending in the circumferential direction.
The tip end portion of the cylinder portion (abutting portion) 82 of the input side disk 2 is fitted to such an annular protruding portion 100. That is, the tip end of the cylinder portion 82 is fitted to the outside of the protruding portion 100 in the radial direction of the piston portion 83 by press-fitting.
In addition, as shown in FIG. 2, the annular protrusion 100 is provided with four grooves 101 at equal intervals in the circumferential direction. The groove 101 functions as an oil drain groove for discharging oil through the groove 101. Note that the number of grooves 101 is not limited to four, and a predetermined number may be provided as appropriate.

本実施の形態によれば、押圧装置８０を構成するピストン部８３に突出部（嵌合部）１００が設けられ、この突出部（嵌合部）１００の外側に、入力側ディスク２に設けられたシリンダ部（当接部）８２の先端部が嵌合しているので、パワーローラから受ける力に基づいて、入力ディスク２の外径寄り部分が軸側に近付く方向に繰り返し弾性変形するのを抑制できる。
したがって、この弾性変形に起因して入力側ディスク２のシリンダ部（当接部）８２とピストン部８３とが断続的に繰り返し当接するのを抑えて、図１において矢印Ａで示す方向の微小すべりを抑制できるので、入力側ディスク２のシリンダ部（当接部）８２とピストン部８３との当接面でのフレッチング摩耗を抑えることができる。 According to the present embodiment, the protruding portion (fitting portion) 100 is provided on the piston portion 83 constituting the pressing device 80, and provided on the input side disk 2 outside the protruding portion (fitting portion) 100. Since the front end of the cylinder portion (contact portion) 82 is fitted, the portion near the outer diameter of the input disk 2 is repeatedly elastically deformed in the direction approaching the shaft side based on the force received from the power roller. Can be suppressed.
Accordingly, the cylinder portion (contact portion) 82 of the input side disk 2 and the piston portion 83 are prevented from repeatedly and repeatedly abutting due to this elastic deformation, and a minute slip in the direction indicated by the arrow A in FIG. Therefore, fretting wear on the contact surface between the cylinder portion (contact portion) 82 and the piston portion 83 of the input side disk 2 can be suppressed.

（第２の実施の形態）
図３は、本発明に係るトロイダル型無段変速機の第２の実施の形態の要部を示す半断面図である。
図３においては、図１に示す入力軸１、第１のシリンダ部８１、第２のピストン部８４等は図示を省略している。 (Second Embodiment)
FIG. 3 is a half cross-sectional view showing a main part of a second embodiment of the toroidal continuously variable transmission according to the present invention.
In FIG. 3, the input shaft 1, the first cylinder portion 81, the second piston portion 84, and the like shown in FIG. 1 are not shown.

本実施の形態では、（第１の）ピストン部８３の外周部で、かつ入力側ディスク２側を向く側面に、凹溝（嵌合部）１０２が周方向に延在して設けられている。
また、入力側ディスク２のシリンダ部（当接部）８２Ａは、図１に示すシリンダ部（当接部）８２より軸方向の長さが長くなっている。また、凹溝１０２の溝幅は、シリンダ部（当接部）８２Ａの胴部の厚さとほぼ等しいか、若干小さくなっている。
このような環状の凹溝１０２には、入力側ディスク２のシリンダ部（当接部）８２の先端部が嵌合している。すなわち、凹溝１０２にシリンダ部８２の先端部が圧入によって嵌合されている。 In the present embodiment, a concave groove (fitting portion) 102 is provided to extend in the circumferential direction on the outer peripheral portion of the (first) piston portion 83 and on the side surface facing the input-side disk 2 side. .
Further, the cylinder portion (contact portion) 82A of the input side disk 2 is longer in the axial direction than the cylinder portion (contact portion) 82 shown in FIG. The groove width of the concave groove 102 is substantially equal to or slightly smaller than the thickness of the body portion of the cylinder portion (contact portion) 82A.
The tip of the cylinder part (contact part) 82 of the input side disk 2 is fitted in such an annular groove 102. That is, the tip of the cylinder portion 82 is fitted into the concave groove 102 by press fitting.

本実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様に、押圧装置８０を構成するピストン部８３に凹溝（嵌合部）１０２が設けられ、この凹溝（嵌合部）１０２に、入力側ディスク２に設けられたシリンダ部（当接部）８２Ａが嵌合しているので、パワーローラから受ける力に基づいて、入力ディスク２の外径寄り部分が軸側に近付く方向に繰り返し弾性変形するのを抑制できる。
したがって、この弾性変形に起因して入力側ディスク２のシリンダ部（当接部）８２Ａとピストン部８３とが断続的に繰り返し当接するのを抑えて、微小すべりを抑制できるので、入力側ディスク２のシリンダ部（当接部）８２とピストン部８３との当接面でのフレッチング摩耗を抑えることができる。 According to the present embodiment, similarly to the first embodiment, the piston portion 83 constituting the pressing device 80 is provided with the concave groove (fitting portion) 102, and the concave groove (fitting portion) 102 is provided in the concave groove (fitting portion) 102. Since the cylinder portion (abutting portion) 82A provided on the input side disk 2 is fitted, the portion closer to the outer diameter of the input disk 2 repeatedly approaches the shaft side based on the force received from the power roller. It is possible to suppress elastic deformation.
Therefore, since the cylinder portion (contact portion) 82A of the input side disk 2 and the piston portion 83 are intermittently contacted repeatedly due to this elastic deformation, the minute slip can be suppressed. Fretting wear on the contact surface between the cylinder portion (contact portion) 82 and the piston portion 83 can be suppressed.

なお、第１および第２の実施の形態では、第１シリンダ部８１および第２シリンダ部８２を有するダブルシリンダ型の押圧装置８０を備えたトロイダル型無段変速を例にとって説明したが、本発明は、第１シリンダ部８１のみを有するシングルシリンダ型の押圧装置を備えたトロイダル型無段変速に適用してもよい。
この場合、入力側ディスク２の背面側に当接部を設け、この当接部をピストン部８３に設けられた嵌合部に嵌合させるように構成すればよい。 In the first and second embodiments, the toroidal continuously variable transmission including the double cylinder type pressing device 80 having the first cylinder part 81 and the second cylinder part 82 has been described as an example. May be applied to a toroidal type continuously variable transmission provided with a single cylinder type pressing device having only the first cylinder part 81.
In this case, a contact portion may be provided on the back side of the input side disk 2 and the contact portion may be configured to be fitted to a fitting portion provided in the piston portion 83.

本発明は、シングルキャビティ式やダブルキャビティ式などの様々なハーフトロイダル型無段変速機のほか、フルトロイダル型無段変速機にも適用することができる。 The present invention can be applied to a full toroidal type continuously variable transmission as well as various half toroidal type continuously variable transmissions such as a single cavity type and a double cavity type.

２入力側ディスク
３出力側ディスク
１１パワーローラ
８０押圧装置
８１シリンダ部
８２，８２Ａシリンダ部（当接部）
８３ピストン部
８５油圧室
１００突出部（嵌合部）
１０２凹溝（嵌合部） 2 Input side disk 3 Output side disk 11 Power roller 80 Press device 81 Cylinder part 82, 82A Cylinder part (contact part)
83 Piston part 85 Hydraulic chamber 100 Protruding part (fitting part)
102 concave groove (fitting part)

Claims

An input side disk and an output side disk provided concentrically and rotatably with the respective inner side surfaces facing each other, a power roller sandwiched between the two disks, the input side disk, and the disk In a toroidal continuously variable transmission having a hydraulic chamber on the back side of one of the output side disks and a hydraulic pressing device that applies a pressing force to both the disks and the power roller,
The pressing device includes a cylinder part that constitutes the hydraulic chamber, and a piston part that is provided in the cylinder part and that abuts against a contact part that protrudes from the outer surface of the disk. And
A fitting portion that protrudes toward the disc side is provided on a side surface facing the disc side at the outer peripheral portion of the piston portion,
A toroidal continuously variable transmission, characterized in that a tip end portion of the contact portion is fitted to an outer side of the fitting portion in a radial direction of the piston portion .

An input side disk and an output side disk provided concentrically and rotatably with the respective inner side surfaces facing each other, a power roller sandwiched between the two disks, the input side disk, and the disk In a toroidal continuously variable transmission having a hydraulic chamber on the back side of one of the output side disks and a hydraulic pressing device that applies a pressing force to both the disks and the power roller,
The pressing device includes a cylinder part that constitutes the hydraulic chamber, and a piston part that is provided in the cylinder part and that abuts on a contact part provided on the one disk,
On the outer peripheral part of the piston part and the side facing the disk side, a concave groove as a fitting part is provided,
The tip of the contact portion is fitted in the concave groove,
A toroidal continuously variable transmission, wherein the groove width of the fitting portion is equal to the thickness of the contact portion.

An input side disk and an output side disk provided concentrically and rotatably with the respective inner side surfaces facing each other, a power roller sandwiched between the two disks, the input side disk, and the disk In a toroidal continuously variable transmission having a hydraulic chamber on the back side of one of the output side disks and a hydraulic pressing device that applies a pressing force to both the disks and the power roller,
The pressing device includes a cylinder part that constitutes the hydraulic chamber, and a piston part that is provided in the cylinder part and that abuts on a contact part provided on the one disk,
On the outer peripheral part of the piston part and the side facing the disk side, a concave groove as a fitting part is provided,
The groove width of the concave groove is smaller than the thickness of the contact portion,
A toroidal continuously variable transmission, wherein a tip of the contact portion is press-fitted into the concave groove.