JPH11303962A - Toroidal-type continuously variable transmission - Google Patents

Toroidal-type continuously variable transmission

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JPH11303962A
JPH11303962A JP10110842A JP11084298A JPH11303962A JP H11303962 A JPH11303962 A JP H11303962A JP 10110842 A JP10110842 A JP 10110842A JP 11084298 A JP11084298 A JP 11084298A JP H11303962 A JPH11303962 A JP H11303962A
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cam roller
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toroidal
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To secure the torque transmitting capacity and durability of a toroidal- type continuously variable transmission by restraining the spin of a cam roller. SOLUTION: The toroidal-type continuously variable transmission is provided with a power roller 8 to be pinched between coaxially arranged input and output discs 5, 6, a cam flange 2 arranged coaxially with the input disc 5 and connected to an input shaft 1, and a cam roller 3 to be pinched between the cam flange 2 and the back surface of the input disc 5 and having a conical rolling surface. The vertex A on an extension line of a conical rolling surface is arranged on the side opposite to the cam roller 3 across the rotational axis C of the cam flange 2.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、車両等に用いられ
るトロイダル型無段変速機のスラスト力発生機構の改良
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an improvement in a thrust force generating mechanism of a toroidal type continuously variable transmission used for a vehicle or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】トロイダル型無段変速機では、入出力デ
ィスクの間にパワーローラを挟持、押圧することで動力
の伝達を行っており、パワーローラを挟持するスラスト
力を発生する構造としては、ASME PAPER 7
5−WA/Aut−16に開示されるものが知られてい
る。
2. Description of the Related Art In a toroidal type continuously variable transmission, power is transmitted by sandwiching and pressing a power roller between input and output disks. As a structure for generating a thrust force for sandwiching the power roller, ASME PAPER 7
The one disclosed in 5-WA / Aut-16 is known.

【0003】これは、図7、図8に示すように、2組の
入出力ディスク95、96を出力軸99上で同軸的に配
設したダブルキャビティ式において、各入出力ディスク
95、96の間に挟持されたパワーローラ98、98
を、入力軸91からの入力トルクに応じて挟持、押圧す
るように、スラスト力を発生するものである。
[0003] This is a double cavity type in which two sets of input / output disks 95 and 96 are coaxially arranged on an output shaft 99, as shown in FIGS. Power rollers 98, 98 sandwiched between
To generate a thrust force so as to be pinched and pressed according to the input torque from the input shaft 91.

【0004】出力軸99には、入力軸91に設けたギア
91Aと歯合するとともに、カム面92Aを両端面に備
えたカムフランジ92が結合され、このカムフランジ9
2の両側には、出力軸99に対して相対回転自在、かつ
軸方向へ変位可能な入力ディスク95、95が配設され
る。
The output shaft 99 is meshed with a gear 91A provided on the input shaft 91, and is connected to a cam flange 92 having cam surfaces 92A at both end surfaces.
Input disks 95, 95 which are rotatable relative to the output shaft 99 and are displaceable in the axial direction are provided on both sides of 2.

【0005】そして、入力ディスク95の背面にもカム
フランジと同様にカム面が形成されて、このカム面の間
には転動面を円錐状に形成したテーパーローラからなる
カムローラ93、93が介装される。
A cam surface is formed on the rear surface of the input disk 95 in the same manner as a cam flange, and cam rollers 93, 93 formed of tapered rollers having a conical rolling surface are interposed between the cam surfaces. Be mounted.

【0006】入力軸91からカムフランジ92へトルク
が伝達されると、まず、カムフランジ92が回転を開始
し、図9に示すように、入力ディスク95の背面と、カ
ムフランジ92のカム面92Aの間に介装されたカムロ
ーラ93は、カム面92Aの傾斜を登るため、入力ディ
スク95を軸方向へ押圧し、パワーローラ98を興じ、
押圧するスラスト力を入力トルクに応じて発生する。
When torque is transmitted from the input shaft 91 to the cam flange 92, the cam flange 92 first starts rotating, and as shown in FIG. 9, the rear surface of the input disk 95 and the cam surface 92A of the cam flange 92. The cam roller 93 interposed therebetween presses the input disk 95 in the axial direction in order to climb the inclination of the cam surface 92A, and starts the power roller 98,
A pressing thrust force is generated according to the input torque.

【0007】このスラスト力を発生するカムローラ9
3、93は、図8に示すように、転動面の延長線、回転
軸が交差する円錐の頂点A(以下、円錐頂点Aという)
を、カムフランジ92の回転軸Cx(=出力軸99の回
転軸)に一致させて、カムローラ93のスピン損失を低
減している。
The cam roller 9 which generates the thrust force
As shown in FIG. 8, reference numerals 3 and 93 denote the vertices A of the cone where the extension line of the rolling surface and the rotation axis intersect (hereinafter referred to as the conical vertex A).
To the rotation axis Cx of the cam flange 92 (= the rotation axis of the output shaft 99) to reduce the spin loss of the cam roller 93.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のトロイダル型無段変速機では、カム面92Aはカム
フランジ92の回転方向に対して傾斜を備えているた
め、カムローラの円錐頂点Aとカムフランジ92の回転
軸Cxを一致させてもカムローラ93のスピンは、完全
に0にはならない。
However, in the above-mentioned conventional toroidal-type continuously variable transmission, the cam surface 92A is inclined with respect to the rotation direction of the cam flange 92. The spin of the cam roller 93 does not become completely zero even if the rotation axes Cx of the 92 are matched.

【0009】すなわち、図8において、カムローラ93
の有効長の両端となる、回転半径R1及びR2における転
がり長さl1、l2は、カム面92Aのリード(360°
回転した場合の変位量)をLとすると、
That is, in FIG.
The rolling lengths l 1 and l 2 at the turning radii R 1 and R 2 , which are both ends of the effective length of the cam surface 92A, are equal to the lead (360 °) of the cam surface 92A.
Let L be the displacement when rotated)

【0010】[0010]

【数1】 (Equation 1)

【0011】で表現される。Is represented by

【0012】したがって、上記半径R1及びR2に対応す
るカムローラ93の半径r1及びr2と、カムフランジ9
2の転がり速度比Sは、
Accordingly, the radius r 1 and r 2 of the cam roller 93 corresponding to the radius R 1 and R 2, the cam flange 9
The rolling speed ratio S of 2 is

【0013】[0013]

【数2】 (Equation 2)

【0014】ただし、R1/R2=r1/r2である。Here, R 1 / R 2 = r 1 / r 2 .

【0015】したがって、カムローラ93の半径r1
2の滑り率、すなわち、スピン量sは、上記(3)式
にR1/R2=r1/r2を代入すると、
Therefore, the slip ratio of the radii r 1 and r 2 of the cam roller 93, that is, the spin amount s, is obtained by substituting R 1 / R 2 = r 1 / r 2 into the above equation (3).

【0016】[0016]

【数3】 (Equation 3)

【0017】となる。## EQU1 ##

【0018】ここで、R1をカムローラ93の最小径位
置、R2を同じく最大径位置とすると、 R1≠R2 ………(4) であるから、速度比Sは、 S≠1 ………(5) となる。
Here, assuming that R 1 is the minimum diameter position of the cam roller 93 and R 2 is also the maximum diameter position, then R 1 ≠ R 2 (4), so that the speed ratio S is S ≠ 1. ... (5)

【0019】よって、スピン量sはTherefore, the spin amount s is

【0020】[0020]

【数4】 (Equation 4)

【0021】となって、カムローラ93にスピンが発生
することになり、カムローラ93とカム面92Aの接触
面内に速度差が発生し、この速度差が摩擦力となる。
As a result, spin occurs in the cam roller 93, and a speed difference is generated in the contact surface between the cam roller 93 and the cam surface 92A, and this speed difference becomes a frictional force.

【0022】ここで、この摩擦力が、カムローラ93の
発生するスラスト力に与える影響について考える。
Here, the effect of this frictional force on the thrust force generated by the cam roller 93 will be considered.

【0023】まず、入力トルクを増大する場合では、図
9に示すように、入力トルクによってカムフランジ93
へ回転力Ftが加わると、カムローラ93が接触したカ
ム面92Aには、斜面の法線力Fcと摩擦力fが働き、
この法線力Fcと摩擦力fが回転力Ftに釣り合うの
で、カム面92Aの傾斜角をθとすると、 Ft=Fc×sin θ+f×cos θ ………(7) の関係が成立するので、 Fc=(Ft−f×cos θ)/sin θ ………(8) となる。
First, when the input torque is increased, as shown in FIG.
When the rotational force Ft is applied to the cam surface 92A with which the cam roller 93 is in contact, the normal force Fc of the slope and the frictional force f act on the cam surface 92A.
Since the normal force Fc and the frictional force f balance the rotational force Ft, if the inclination angle of the cam surface 92A is θ, the following relationship is established: Ft = Fc × sin θ + f × cos θ (7) Fc = (Ft−f × cos θ) / sin θ (8)

【0024】カムローラ93が入力ディスク95に付与
する、スラスト力をFaとすると、このスラスト力Fa
は、上記法線力Fcのうち、カムフランジ92の軸線方
向の分力であるから、 Fa=Fc×cos θ =(Ft−f×cos θ)/tan θ ………(9) となる。
Assuming that the thrust force applied by the cam roller 93 to the input disk 95 is Fa, the thrust force Fa
Is the component of the normal force Fc in the axial direction of the cam flange 92, so that Fa = Fc × cos θ = (Ft−f × cos θ) / tan θ (9)

【0025】したがって、入力トルクの増大時には、ス
ラスト力Faの設定値(=Ft/tan θ)に対して、実
際に発生するスラスト力Faが、図11に示すように、
f×cos θ/tan θだけ小さくなるため、パワーローラ
98がトルクを伝達するための十分なスラスト力が得ら
れず、パワーローラ98の滑りを招いて、無段変速機の
トルク伝達容量が減少するという問題があった。
Therefore, when the input torque increases, the actually generated thrust force Fa becomes smaller than the set value of the thrust force Fa (= Ft / tan θ) as shown in FIG.
f × cos θ / tan θ, the power roller 98 cannot obtain a sufficient thrust force for transmitting the torque, causing the power roller 98 to slip and reducing the torque transmission capacity of the continuously variable transmission. There was a problem of doing.

【0026】一方、入力トルクを低減する場合では、図
10に示すように、摩擦力fの向きは上記トルク増大時
とは逆になるため、カムローラ93が入力ディスク95
に付与するスラスト力Faは、 Fa=(Ft+f×cos θ)/tan θ ………(10) となる。
On the other hand, when the input torque is reduced, as shown in FIG. 10, the direction of the frictional force f is opposite to the direction when the torque is increased.
Is given by: Fa = (Ft + f × cos θ) / tan θ (10)

【0027】したがって、入力トルクの減少時には、ス
ラスト力Faの設定値に対して、実際に発生するスラス
ト力Faが、図11に示すように、f×cos θ/tan θ
だけ大きくなるため、パワーローラ98を押圧するスラ
スト力Faが過大になって、パワーローラ98や入出力
ディスク95、96の耐久性が低下するという問題があ
った。
Therefore, when the input torque is reduced, the thrust force Fa actually generated becomes f × cos θ / tan θ with respect to the set value of the thrust force Fa, as shown in FIG.
Therefore, there is a problem that the thrust force Fa for pressing the power roller 98 becomes excessive, and the durability of the power roller 98 and the input / output disks 95 and 96 is reduced.

【0028】そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなさ
れたもので、カムローラのスピンを抑制して、トロイダ
ル型無段変速機のトルク伝達容量と耐久性を確保するこ
とを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to suppress the spin of a cam roller and secure the torque transmission capacity and durability of a toroidal type continuously variable transmission.

【0029】[0029]

【課題を解決するための手段】第1の発明は、同軸的に
配置された入出力ディスクに挟持されるパワーローラ
と、入力ディスクと同軸的に配置されるとともに入力軸
に連結されたカムと、前記カムと入力ディスクの背面と
の間に挟持されて、円錐状の転動面を備えたカムローラ
とを備えたトロイダル型無段変速機において、前記カム
ローラは、円錐状転動面の延長線上の頂点が、前記カム
の回転軸を挟んでカムローラの反対側に配置される。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a power roller sandwiched between input / output disks arranged coaxially, and a cam arranged coaxially with the input disk and connected to an input shaft. A toroidal-type continuously variable transmission having a cam roller provided with a conical rolling surface, sandwiched between the cam and the rear surface of the input disk, wherein the cam roller is on an extension of the conical rolling surface. Are disposed on the opposite side of the cam roller with respect to the rotation axis of the cam.

【0030】また、第2の発明は、前記第1の発明にお
いて、前記カムローラの頂点は、カムローラのスピンが
最小となるように前記回転軸から所定量だけ離れる。
In a second aspect based on the first aspect, the vertex of the cam roller is separated from the rotating shaft by a predetermined amount so that the spin of the cam roller is minimized.

【0031】また、第3の発明は、前記第2の発明にお
いて、前記カムローラの頂点は、カムローラのスピンが
最小となる所定量よりも、カムローラの径方向への変位
に応じて、さらに前記回転軸から離れる。
According to a third aspect of the present invention, in the second aspect, the apex of the cam roller is further rotated in accordance with the radial displacement of the cam roller than a predetermined amount at which the spin of the cam roller is minimized. Move away from the axis.

【0032】[0032]

【発明の効果】したがって、第1の発明は、カムローラ
の円錐状転動面の延長線上で交差する頂点を、カムの回
転軸を挟んでカムローラの反対側へ配置することで、前
記従来例のように、カムローラの頂点を回転軸に一致さ
せた場合に比して、スピンを低減することができ、スピ
ンによる摩擦力を低減して、実際に発生するスラスト力
を設定値にほぼ一致させることが可能となって、前記従
来例のような入力トルクの変動に伴うスラスト力のずれ
を抑制でき、過大なスラスト力によるパワーローラ及び
入出力ディスクの耐久性の低下を防ぐとともに、スラス
ト力の過大な低下を防いでパワーローラの滑りを防止し
て、トロイダル型無段変速機のトルク伝達容量を確保す
ることができる。
Accordingly, the first aspect of the present invention is to dispose the apex, which intersects on the extension of the conical rolling surface of the cam roller, on the opposite side of the cam roller with the rotation axis of the cam interposed therebetween. As compared to the case where the apex of the cam roller coincides with the rotation axis, the spin can be reduced, the frictional force due to the spin is reduced, and the actually generated thrust force substantially matches the set value. It is possible to suppress the deviation of the thrust force due to the fluctuation of the input torque as in the conventional example, to prevent the durability of the power roller and the input / output disk from being reduced due to the excessive thrust force, and to reduce the excessive thrust force. By preventing the power roller from slipping and preventing the power roller from slipping, the torque transmission capacity of the toroidal-type continuously variable transmission can be secured.

【0033】また、第2の発明は、カムローラの円錐状
転動面の延長線上で交差する頂点を、カムの回転軸を挟
んでカムローラの反対側に配置するとともに、回転軸か
ら所定量だけ離れた位置に配置することで、スピン量=
0とすることができ、カムローラはカム及び入力ディス
クの背面との接触面内で、滑りを生じることなく転動す
ることができ、前記従来例のように、スピンによる摩擦
力が発生することがなくなって、実際に発生するスラス
ト力を設定値にほぼ一致させることが可能となって、前
記従来例のような入力トルクの変動に伴うスラスト力の
ずれをほぼ解消することができ、過大なスラスト力によ
るパワーローラ及び入出力ディスクの耐久性の低下を防
ぐとともに、スラスト力の過大な低下によるパワーロー
ラの滑りを防止して、トロイダル型無段変速機のトルク
伝達容量を確保することができる。
According to a second aspect of the present invention, a vertex that intersects on an extension of the conical rolling surface of the cam roller is disposed on the opposite side of the cam roller with respect to the rotation axis of the cam, and is separated from the rotation axis by a predetermined amount. The amount of spin =
0, the cam roller can roll without slipping in the contact surface between the cam and the rear surface of the input disk, and the frictional force due to spin occurs as in the conventional example. And the thrust force actually generated can be substantially matched with the set value, and the deviation of the thrust force due to the fluctuation of the input torque as in the conventional example can be almost eliminated, and the excessive thrust force can be obtained. This prevents the durability of the power roller and the input / output disk from deteriorating due to the force and prevents the power roller from slipping due to an excessive reduction in the thrust force, thereby ensuring the torque transmission capacity of the toroidal type continuously variable transmission.

【0034】また、第3の発明は、カムローラは回転に
伴う遠心力やカムからの荷重によって半径方向外周へ若
干変位するが、この変位量分だけ、さらに回転軸の反対
側となるよう、回転軸から頂点までの距離を設定するこ
とで、遠心力や荷重によってカムローラ3外周側に変位
すると、頂点の位置は、スピン量=0となる所定量の位
置に設定されて、入力トルクの変動にかかわらず所定の
スラスト力を発生することができ、トロイダル型無段変
速機の耐久性とトルク伝達容量を確実に確保することが
できる。
According to the third aspect of the present invention, the cam roller is slightly displaced to the outer periphery in the radial direction by centrifugal force due to rotation or load from the cam. By setting the distance from the axis to the apex, when the cam roller 3 is displaced to the outer peripheral side due to centrifugal force or load, the position of the apex is set to a predetermined amount where the spin amount = 0 and the input torque fluctuates. Regardless, a predetermined thrust force can be generated, and the durability and torque transmission capacity of the toroidal-type continuously variable transmission can be reliably ensured.

【0035】[0035]

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を添付
図面に基づいて説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

【0036】図1〜図4は、シングルキャビティ式のト
ロイダル型無段変速機に本発明を適用した場合を示し、
図1に示すように、トロイド状の溝を対向面に備えた入
力ディスク5、出力ディスク6は、軸受12などを介し
てケーシング10に軸支された入力軸1と同軸上に配設
され、図1において、右側からカムフランジ2、カムロ
ーラ3、入力ディスク5、出力ディスク6及び出力歯車
9が順次配置されて、入出力ディスク5、6の間にトラ
ニオン7に支持されたパワーローラ8が介装される。
FIGS. 1 to 4 show a case where the present invention is applied to a toroidal type continuously variable transmission of a single cavity type.
As shown in FIG. 1, an input disk 5 and an output disk 6 provided with a toroidal groove on an opposing surface are disposed coaxially with an input shaft 1 supported by a casing 10 via a bearing 12 and the like. 1, a cam flange 2, a cam roller 3, an input disk 5, an output disk 6, and an output gear 9 are sequentially arranged from the right side, and a power roller 8 supported by a trunnion 7 is interposed between the input and output disks 5, 6. Be mounted.

【0037】そして、後述するように、カムフランジ
2、カムローラ3が入力トルクに応じて発生したスラス
ト力によって、パワーローラ8は入出力ディスク5、6
に挟持、押圧されてトルクの伝達を行う。
As will be described later, the power roller 8 is driven by the input / output disks 5, 6 by the thrust force generated by the cam flange 2 and the cam roller 3 according to the input torque.
To transmit the torque.

【0038】また、出力ディスク6の背面と結合した出
力歯車9は、軸受13を介してケーシング10に軸支さ
れ、出力ディスク6及び出力歯車9は、入力軸1に対し
て相対的に回転可能となる。
The output gear 9 connected to the back surface of the output disk 6 is supported by a casing 10 via a bearing 13, and the output disk 6 and the output gear 9 are rotatable relative to the input shaft 1. Becomes

【0039】この軸受13と隣り合うように入力軸1を
軸支する軸受12が配設されて、カムフランジ2及びカ
ムローラ3からのスラスト力を支持している。また、図
1において、軸受12よりも左側の入力軸1と軸受12
側との間には皿バネ11が介装されており、無負荷時に
は皿バネ11がカムフランジ2を図中左側に付勢して、
カムローラ3を介してパワーローラ8にプリロードを付
与する。
A bearing 12 that supports the input shaft 1 is provided adjacent to the bearing 13 to support a thrust force from the cam flange 2 and the cam roller 3. In FIG. 1, the input shaft 1 and the bearing 12 on the left side of the bearing 12
A disc spring 11 is interposed between the side and the side, and when no load is applied, the disc spring 11 urges the cam flange 2 to the left in the figure,
A preload is applied to the power roller 8 via the cam roller 3.

【0040】ここで、カムフランジ2は、入力軸1と一
体的に結合される一方、入力ディスク5は、入力軸1に
対して相対回転可能、かつ軸方向へ変位可能に支持され
て、さらに、カムフランジ2と入力ディスク5の対向面
には、それぞれ所定の傾斜を備えた凹状のカム面20、
50が形成され、これらカム面20、50の間には、保
持器4に収装されたカムローラ3が介装される。
Here, the cam flange 2 is integrally connected to the input shaft 1 while the input disk 5 is supported so as to be rotatable relative to the input shaft 1 and displaceable in the axial direction. A concave cam surface 20 having a predetermined inclination is provided on the opposing surfaces of the cam flange 2 and the input disk 5,
A cam roller 3 housed in the holder 4 is interposed between the cam surfaces 20 and 50.

【0041】ここで、図2、図3に示すように、カムロ
ーラ3は円錐状の転動面を備えたテーパーローラで構成
されるとともに、小径端3aを入力軸1の軸線C側に向
ける一方、大径端3bを外周に向けて、90度間隔で保
持器4の枠40内に収装されている。なお、カムローラ
3の自転軸Yは、保持器4及びカムフランジ2の半径方
向に一致する。
Here, as shown in FIGS. 2 and 3, the cam roller 3 is constituted by a tapered roller having a conical rolling surface, and the small-diameter end 3a is directed toward the axis C of the input shaft 1. Are accommodated in the frame 40 of the retainer 4 at 90-degree intervals with the large-diameter end 3b facing the outer periphery. Note that the rotation axis Y of the cam roller 3 coincides with the radial direction of the retainer 4 and the cam flange 2.

【0042】そして、相互に対向するカムフランジ2と
入力ディスク5のカム面20、50は、図1及び図4の
断面図のように、円錐状のカムローラ3に沿って、入力
軸1に近づくほど相互に近接するよう傾斜するととも
に、図2に示すように、複数のカムローラ3の配設間隔
に応じて周方向に傾斜した凹部として形成され、図2に
おいて、カムフランジ2と入力ディスク5が相対的に回
転すると、カムローラ3が入力軸1側に固定されたカム
面20の傾斜面を転動することで、入力ディスク5は出
力ディスク6へ向けた入力軸1の軸線C方向へ変位し
て、パワーローラ8を挟持、押圧するスラスト力Faを
発生する。
The cam flange 2 and the cam surfaces 20 and 50 of the input disk 5 which face each other approach the input shaft 1 along the conical cam roller 3 as shown in the sectional views of FIGS. As shown in FIG. 2, the recesses are formed as recesses which are inclined in the circumferential direction in accordance with the arrangement intervals of the plurality of cam rollers 3, and the cam flange 2 and the input disk 5 are formed in FIG. When rotated relatively, the cam roller 3 rolls on the inclined surface of the cam surface 20 fixed to the input shaft 1 side, so that the input disk 5 is displaced in the direction of the axis C of the input shaft 1 toward the output disk 6. Thus, a thrust force Fa for holding and pressing the power roller 8 is generated.

【0043】このスラスト力Faを発生するカムローラ
3は、図1または図4に示すように、カムローラ3の転
動面の延長線と、カムローラ3の自転軸Yが交差する円
錐の頂点A(以下、円錐頂点Aという)が、入力軸1の
軸線C(=カムフランジ2の回転軸)を挟んでカムロー
ラ3の反対側に配置され、かつ軸線Cから所定量aだけ
離れた位置に設定される。
As shown in FIG. 1 or FIG. 4, the cam roller 3 which generates the thrust force Fa has a vertex A (hereinafter referred to as a cone) where an extension line of the rolling surface of the cam roller 3 and the rotation axis Y of the cam roller 3 intersect. , A cone vertex A) is disposed on the opposite side of the cam roller 3 with respect to the axis C of the input shaft 1 (= the rotation axis of the cam flange 2) and set at a position separated from the axis C by a predetermined amount a. .

【0044】以上のように構成されて、次に作用につい
て説明する。
The operation as described above will now be described.

【0045】円錐頂点Aを、軸線Cを挟んでカムローラ
3の反対側に配置するとともに、円錐頂点Aの位置が軸
線Cから径方向に所定量aとなるように設定したため、
カムローラ3のスピン量s(滑り率)は、次のようにな
る。
Since the conical vertex A is arranged on the opposite side of the cam roller 3 with respect to the axis C, and the position of the conical vertex A is set to be a predetermined amount a in the radial direction from the axis C,
The spin amount s (slip ratio) of the cam roller 3 is as follows.

【0046】まず、前記従来例の図8と同様にして、図
4のように、カムローラ3の有効長の両端となる、入力
軸1まわりの回転半径をR1及びR2として、カムローラ
3の最小径位置R1での自転半径をr1、カムローラ3の
最大径位置R2での自転半径をr2、カム面20のリード
をLとすると、前記従来例に示した(6)式より、
First, in the same manner as in FIG. 8 of the conventional example, as shown in FIG. 4, the turning radii around the input shaft 1 at both ends of the effective length of the cam roller 3 are defined as R 1 and R 2. Assuming that the rotation radius at the minimum diameter position R 1 is r 1 , the rotation radius at the maximum diameter position R 2 of the cam roller 3 is r 2 , and the lead of the cam surface 20 is L, the equation (6) shown in the conventional example is used. ,

【0047】[0047]

【数5】 (Equation 5)

【0048】となる。Is as follows.

【0049】ここで、スピン量s=0と仮定すると、Here, assuming that the spin amount s = 0,

【0050】[0050]

【数6】 (Equation 6)

【0051】となって、スピン量sが0になる解を持
つ。
Thus, there is a solution in which the spin amount s becomes zero.

【0052】ここで、所定量aの極性について考える
と、回転半径R1<R2であるから、
Here, considering the polarity of the predetermined amount a, since the turning radius R 1 <R 2 ,

【0053】[0053]

【数7】 (Equation 7)

【0054】とおくと、上記(12)式は、In other words, the above equation (12) is

【0055】[0055]

【数8】 (Equation 8)

【0056】となる。ここで、上記(12)式を分母と
分子に分けると、R1<R2より、 B−1>0 ………(15)
Is as follows. Here, when the above equation (12) is divided into a denominator and a numerator, from R1 <R2, B-1> 0 (15)

【0057】[0057]

【数9】 (Equation 9)

【0058】したがって、 a>0 となる。Therefore, a> 0.

【0059】すなわち、軸線Cから円錐頂点Aまでの所
定量aは常に正の値となって、スピン量s=0とするこ
とができ、カムローラ3の円錐頂点Aを、カムフランジ
2の回転軸線Cに対して反対側に配置したときに、カム
ローラ3のスピン量sが0となり、カムローラ3は、カ
ム面20、50との接触面内で、小径端3a、大径端3
bの速度差を生じることなく転動することができ、前記
従来例のように、スピンによる摩擦力が発生することが
なくなって、図5に示すように、実際に発生するスラス
ト力Faを設定値にほぼ一致させることが可能となっ
て、前記従来例のような入力トルクの変動に伴うスラス
ト力Faのずれをほぼ解消することができ、過大なスラ
スト力Faによるパワーローラ8、入出力ディスク5、
6の耐久性の低下を防ぐとともに、スラスト力Faの過
大な低下を防いでパワーローラ8の滑りを防止し、トロ
イダル型無段変速機のトルク伝達容量を確保することが
できるのである。
That is, the predetermined amount a from the axis C to the conical vertex A is always a positive value, and the spin amount s = 0, and the conical vertex A of the cam roller 3 is connected to the rotational axis of the cam flange 2. C, the spin amount s of the cam roller 3 becomes 0, and the cam roller 3 has a small-diameter end 3 a and a large-diameter end 3 within the contact surface with the cam surfaces 20 and 50.
The rolling can be performed without generating the speed difference b, and the frictional force due to the spin does not occur as in the conventional example, and the thrust force Fa actually generated is set as shown in FIG. Values can be substantially matched with each other, so that the deviation of the thrust force Fa due to the fluctuation of the input torque as in the prior art can be almost eliminated, and the power roller 8 and the input / output disk due to the excessive thrust force Fa can be eliminated. 5,
6, the power roller 8 is prevented from slipping by preventing the thrust force Fa from excessively lowering, and the torque transmission capacity of the toroidal-type continuously variable transmission can be secured.

【0060】図6は第2の実施形態を示し、前記第1実
施形態の円錐頂点Aの位置を、スピン量s=0となるカ
ムディスク2の回転軸線Cから所定量aの位置よりも、
さらに所定量bを加えた反対側としたもので、その他の
構成は、前記第1実施形態と同様である。
FIG. 6 shows a second embodiment, in which the position of the conical vertex A in the first embodiment is more than the position of the predetermined amount a from the rotation axis C of the cam disk 2 where the spin amount s = 0.
The opposite side is obtained by adding a predetermined amount b, and the other configuration is the same as that of the first embodiment.

【0061】カムローラ3には、傾斜したカム面20か
らの荷重Fcや遠心力Frによって半径方向の外周へ向
けて力Fbが加わる。
A force Fb is applied to the cam roller 3 toward the outer periphery in the radial direction by the load Fc from the inclined cam surface 20 and the centrifugal force Fr.

【0062】この力Fbは、荷重Fcのうち、半径方向
の分力をFdとすると、 Fb=2Fd+Fr ………(17) となる。
The force Fb is expressed as follows: Fb = 2Fd + Fr (17) where Fd is the radial component of the load Fc.

【0063】そして、外周に向けた力Fbによって、カ
ムローラ3は保持器4を押し広げるようにして、外周側
へ若干変位することになる。
Then, the cam roller 3 is slightly displaced to the outer peripheral side by the force Fb directed to the outer periphery so as to push the holder 4 apart.

【0064】そこで、遠心力Fr及び半径方向分力Fd
によるカムローラ3の変位量bを、予め実験などによっ
て求めておき、円錐頂点Aの位置を、この変位量b分だ
け、さらに軸線Cの反対側となるよう、軸線Cから円錐
頂点A’までの距離をa+bに設定することで、遠心力
Frや荷重Fcによってカムローラ3が、外周側に移動
すると、円錐頂点Aの位置は、スピン量s=0となる所
定量aの位置に設定されて、入力トルクの変動にかかわ
らず所定のスラスト力Faを発生することができ、トロ
イダル型無段変速機の耐久性とトルク伝達容量を確実に
確保することができるのである。
Therefore, the centrifugal force Fr and the radial component force Fd
, The displacement b of the cam roller 3 is determined in advance by an experiment or the like, and the position of the conical vertex A from the axis C to the conical vertex A ′ is set to the opposite side of the axis C by the displacement b. By setting the distance to a + b, when the cam roller 3 moves to the outer peripheral side due to the centrifugal force Fr and the load Fc, the position of the conical vertex A is set to the position of the predetermined amount a where the spin amount s = 0, The predetermined thrust force Fa can be generated irrespective of the change in the input torque, and the durability and torque transmission capacity of the toroidal-type continuously variable transmission can be reliably ensured.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態を示すトロイダル型無段変
速機の半断面図。
FIG. 1 is a half sectional view of a toroidal type continuously variable transmission showing one embodiment of the present invention.

【図2】同じく、カムフランジ及び入力ディスクの側面
図。
FIG. 2 is a side view of a cam flange and an input disk.

【図3】同じく、保持器の正面図。FIG. 3 is a front view of the retainer.

【図4】同じく、カムフランジ及びカムローラの要部断
面図。
FIG. 4 is a sectional view of a main part of a cam flange and a cam roller.

【図5】作用を示すグラフで、入力トルクとスラスト力
の関係を示す。
FIG. 5 is a graph showing an operation, showing a relationship between an input torque and a thrust force.

【図6】第2の実施形態を示し、カムフランジ及びカム
ローラの要部断面図。
FIG. 6 is a sectional view of a main part of a cam flange and a cam roller according to the second embodiment.

【図7】従来例を示し、トロイダル型無段変速機の断面
図。
FIG. 7 is a sectional view of a toroidal type continuously variable transmission, showing a conventional example.

【図8】同じく、カムフランジ及びカムローラの要部断
面図。
FIG. 8 is a sectional view of a main part of a cam flange and a cam roller.

【図9】カムフランジ及びカムローラの運動を示す概念
図で、トルクの増大時を示す。
FIG. 9 is a conceptual diagram showing the movement of a cam flange and a cam roller, when the torque is increased.

【図10】カムフランジ及びカムローラの運動を示す概
念図で、トルクの減少時を示す。
FIG. 10 is a conceptual diagram showing the movement of a cam flange and a cam roller, when torque is reduced.

【図11】従来例の作用を示すグラフで、入力トルクと
スラスト力の関係を示す。
FIG. 11 is a graph showing the operation of the conventional example, showing the relationship between input torque and thrust force.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 入力軸 2 カムフランジ 3 カムローラ 4 保持器 5 入力ディスク 6 出力ディスク 8 パワーローラ 20、50 カム面 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Input shaft 2 Cam flange 3 Cam roller 4 Cage 5 Input disk 6 Output disk 8 Power roller 20, 50 Cam surface

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 同軸的に配置された入出力ディスクに挟
持されるパワーローラと、 入力ディスクと同軸的に配置されるとともに入力軸に連
結されたカムと、 前記カムと入力ディスクの背面との間に挟持されて、円
錐状の転動面を備えたカムローラとを備えたトロイダル
型無段変速機において、 前記カムローラは、円錐状転動面の延長線上の頂点が、
前記カムの回転軸を挟んでカムローラの反対側に配置さ
れたことを特徴とするトロイダル型無段変速機。
A power roller sandwiched between input / output disks coaxially arranged; a cam coaxially arranged with the input disk and connected to an input shaft; and a cam and a back surface of the input disk. In a toroidal-type continuously variable transmission including a cam roller having a conical rolling surface sandwiched between the cam rollers, the cam roller has a vertex on an extension of the conical rolling surface,
A toroidal-type continuously variable transmission, which is disposed on a side opposite to a cam roller with respect to a rotation axis of the cam.
【請求項2】 前記カムローラの頂点は、カムローラの
スピンが最小となるように前記回転軸から所定量だけ離
れたことを特徴とする請求項1に記載のトロイダル型無
段変速機。
2. The toroidal-type continuously variable transmission according to claim 1, wherein an apex of the cam roller is separated from the rotating shaft by a predetermined amount so that a spin of the cam roller is minimized.
【請求項3】 前記カムローラの頂点は、カムローラの
スピンが最小となる所定量よりも、カムローラの径方向
への変位に応じて、さらに前記回転軸から離れたことを
特徴とする請求項2に記載のトロイダル型無段変速機。
3. The cam roller according to claim 2, wherein the apex of the cam roller further moves away from the rotation axis in accordance with a radial displacement of the cam roller than a predetermined amount at which the spin of the cam roller is minimized. The toroidal-type continuously variable transmission as described in the above.
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