JP2004308858A

JP2004308858A - Continuously variable transmission and assembling method thereof

Info

Publication number: JP2004308858A
Application number: JP2003106014A
Authority: JP
Inventors: Eiji Inoue; 英司井上; Shinji Miyata; 慎司宮田
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2003-04-10
Filing date: 2003-04-10
Publication date: 2004-11-04
Anticipated expiration: 2023-04-10
Also published as: JP4232515B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the cost by simplifying the work for combining a module 79 previously assembled inside a main casing 75 of a casing 38 with a second module 81. <P>SOLUTION: When a first ring gear 68 assembled in the second module 81 is fitted in an opening part 78 of the main casing part 75, the first ring gear 68 and the module 79 are concentrically positioned with each other. The second module 81 and the module 79 can be appropriately combined by pushing the second module 81 into the main casing part 75 in the condition that the first ring gear 68 is fitted in the opening part 78. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、自動車用自動変速装置として、或はポンプ等の各種産業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無段変速装置とその組立方法の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車用自動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研究され、一部で実施されている。又、トロイダル型無段変速機と遊星歯車式変速機とを組み合わせて無段変速装置を構成する事が、特許文献１〜７に記載されている様に、従来から提案されている。図１１は、このうちの特許文献２に記載された無段変速装置を示している。この無段変速装置は、トロイダル型無段変速機１と遊星歯車式変速機２とを組み合わせて成る。このうちのトロイダル型無段変速機１は、入力軸３と、１対の入力側ディスク４ａ、４ｂと、出力側ディスク５と、複数のパワーローラ６、６とを備える。
【０００３】
又、上記遊星歯車式変速機２は、上記入力軸３及び一方（図１１の右方）の入力側ディスク４ａに結合固定されたキャリア７を備える。このキャリア７の径方向中間部に、その両端部にそれぞれ遊星歯車８、９を固設した第一伝達軸１０を、回転自在に支持している。又、上記キャリア７を挟んで上記入力軸３と反対側に、その両端部に太陽歯車１１、１２を固設した第二伝達軸１３を、上記入力軸３と同心に、回転自在に支持している。そして、上記各遊星歯車８、９と、上記出力側ディスク５にその基端部（図１１の左端部）を結合した中空回転軸１４の先端部（図１１の右端部）に固設した太陽歯車１５又は上記第二伝達軸１３の一端部（図１１の左端部）に固設した太陽歯車１１とを、それぞれ噛合させている。又、一方（図１１の左方）の遊星歯車８を、別の遊星歯車１６を介して、上記キャリア７の周囲に回転自在に設けたリング歯車１７に噛合させている。
【０００４】
一方、上記第二伝達軸１３の他端部（図１１の右端部）に固設した太陽歯車１２の周囲に設けた第二キャリア１８に遊星歯車１９、２０を、回転自在に支持している。尚、この第二キャリア１８は、上記入力軸３及び第二伝達軸１３と同心に配置された、出力軸２１の基端部（図１１の左端部）に固設されている。又、上記各遊星歯車１９、２０は、互いに噛合すると共に、一方の遊星歯車１９が上記太陽歯車１２に、他方の遊星歯車２０が、上記第二キャリア１８の周囲に回転自在に設けた第二リング歯車２２に、それぞれ噛合している。又、上記リング歯車１７と上記第二キャリア１８とを低速用クラッチ２３により係脱自在とすると共に、上記第二リング歯車２２とハウジング等の固定の部分とを、高速用クラッチ２４により係脱自在としている。
【０００５】
上述の様な、図１１に示した無段変速装置の場合、上記低速用クラッチ２３を接続すると共に上記高速用クラッチ２４の接続を断った、所謂低速モード状態では、上記入力軸３の動力が上記リング歯車１７を介して上記出力軸２１に伝えられる。そして、前記トロイダル型無段変速機１の変速比を変える事により、無段変速装置全体としての変速比、即ち、上記入力軸３と上記出力軸２１との間の変速比が変化する。この様な低速モード状態では、無段変速装置全体としての変速比は、無限大に変化する。即ち、上記トロイダル型無段変速機１の変速比を調節する事により、上記入力軸３を一方向に回転させた状態のまま上記出力軸２１の回転状態を、停止状態を挟んで、正転、逆転の変換自在となる。
【０００６】
これに対して、上記低速用クラッチ２３の接続を断ち、上記高速用クラッチ２４を接続した、所謂高速モード状態では、上記入力軸３の動力が上記第一、第二伝達軸１０、１３を介して上記出力軸２１に伝えられる。そして、上記トロイダル型無段変速機１の変速比を変える事により、無段変速装置全体としての変速比が変化する。この場合には、上記トロイダル型無段変速機１の変速比を大きくする程、無段変速装置全体としての変速比が大きくなる。
【０００７】
【特許文献１】
特開平６−１７４０３３号公報
【特許文献２】
特開２０００−２２０７１９号公報
【特許文献３】
特開２００２−１３９１２４号公報
【特許文献４】
米国特許第５６０７３７２号明細書
【特許文献５】
米国特許第６０５９６３５号明細書
【特許文献６】
米国特許第６０９９４３１号明細書
【特許文献７】
米国特許第６３５８１７８号明細書
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上述の様な従来から知られている無段変速装置の場合、原理が開示されている過ぎず、量産を前提として組立性を考慮したものではない。ところで、トロイダル型無段変速機１と遊星歯車式変速機２とを組み合わせた無段変速装置は、構成部品の数が多く、しかもこれら各構成部品が精密に組み合わされる。例えば、上記遊星歯車式変速機２を構成する各歯車の噛合部のバックラッシュを僅少若しくは零にする事が、運転時に於ける振動並びに騒音の低減の他、無限大の変速比を安定して実現する為に重要である。
【０００９】
所望の性能を有する無段変速装置を得る事自体は、この無段変速装置の構成各部材を１個ずつケーシング内に組み込む事により可能ではあるが、このケーシング内の空間は狭く、構成部材の数は多い為、量産を考慮した場合には好ましくない。この様な事情に鑑みて特願２００２−２４３３８９号には、トロイダル型無段変速機と、遊星歯車式変速機の構成部材の一部とをケーシング外で組み合わせてモジュール化し、このモジュールをこのケーシング内に組み付ける技術が開示されている。但し、この先発明に係る技術も、このケーシング内に組み付けた上記モジュールと、上記遊星歯車式変速機の構成部材の残部との組み合わせを能率良く行なう事までは考慮していない。
本発明の無段変速装置とその組立方法は、この様な事情に鑑みて発明したものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の無段変速装置とその組立方法のうち、請求項１に記載した無段変速装置は、ケーシング内にトロイダル型無段変速機と遊星歯車式変速機とを、互いの間での動力の伝達を自在に組み合わせた状態で収納すると共に、上記トロイダル型無段変速機の中心部に第一回転軸を配設し、上記遊星歯車式変速機の中心部に第二回転軸を接続して成る。
【００１１】
このうちのトロイダル型無段変速機は、上記第一回転軸と、１対の外側ディスクと、内側ディスクと、複数の支持部材と、複数のパワーローラと、中空回転軸とを備える。
そして、上記第一の回転軸は、上記ケーシング内に回転自在に支持されている。
又、上記各外側ディスクは、それぞれが断面円弧形である互いの軸方向片側面同士を対向させた状態で、この第一回転軸と同期した回転を自在として支持されている。
又、上記内側ディスクは、上記第一回転軸の中間部周囲に、断面円弧形である軸方向両側面を上記各外側ディスクの軸方向片側面に対向させた状態で、上記第一回転軸に対する相対回転を自在に支持されている。
又、上記各支持部材は、軸方向に関して上記内側ディスクの軸方向両側面と上記各外側ディスクの軸方向片側面との間位置にそれぞれ複数個ずつ、上記回転軸に対し捩れの位置にある枢軸を中心とする揺動変位を自在に設けられている。
又、上記各パワーローラは、上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、上記内側ディスクの軸方向両側面と各外側ディスクの軸方向片側面とに当接させている。
更に、上記中空回転軸は、円管状で、上記１対の外側ディスクのうちの上記第二回転軸側の外側ディスクの内周面と上記第一回転軸の外周面との間に配設されて、この第二回転軸と反対側の端部を上記内側ディスクに回転伝達自在に接続すると共に、この第二回転軸の側の端部をこの第二回転軸の側の外側ディスクの外側面から突出させている。
【００１２】
一方、前記遊星歯車式変速機は、第一段の遊星歯車式変速ユニットと、第二段の遊星歯車式変速ユニットとを互いに同軸に、動力の伝達自在に組み合わせて成る。
このうちの第一段の遊星歯車式変速ユニットは、前記トロイダル型無段変速機側に設けられたもので、上記中空回転軸の上記第二回転軸側の端部にこの中空回転軸と同期した回転を自在に設けられた第一太陽歯車と、上記第一回転軸と上記第二回転軸側の外側ディスクとの間に掛け渡されたキャリアと、このキャリアのうちでこの外側ディスクの側に回転自在に支持されて上記第一太陽歯車と噛合した複数の第一遊星歯車とを備える。
又、上記第二段の遊星歯車式変速ユニットは、上記第二回転軸側に設けられたもので、上記第二回転軸のうちで上記トロイダル型無段変速機の側の端部にこの第二回転軸と同期した回転を自在に支持された第二太陽歯車と、上記キャリアのうちで上記外側ディスクと反対の側に回転自在に支持されて上記第二太陽歯車と噛合した複数の第二遊星歯車と、これら第二太陽歯車及び各第二遊星歯車の周囲にこの第二太陽歯車と同心に、且つ、回転自在に支持されたリング歯車とを備える。
そして、上記リング歯車を、上記各第一遊星歯車と上記各第二遊星歯車とのうちの少なくとも一方の遊星歯車と噛合させている。
【００１３】
又、前記ケーシングは、前記遊星歯車式変速機の設置位置を基準として、上記トロイダル型無段変速機と反対側に、この遊星歯車式変速機を軸方向に挿入可能な開口部が設けられている。
この開口部の内周面は、上記リング歯車を内嵌する事でこのリング歯車の中心軸と上記第一太陽歯車の中心軸とが一致する形状及び寸法とされている。
又、上記ケーシングの内周面のうちで、上記リング歯車と上記各第一遊星歯車と上記各第二遊星歯車とのうちの少なくとも一方とを組立完了状態にまで噛合させた状態で上記リング歯車の周囲に位置する部分は、このリング歯車の外周面と接触しない形状及び寸法とされている。
【００１４】
更に、請求項８に記載した無段変速装置の組立方法は、上述した様な無段変速装置を組み立てる際に、上記ケーシング内の所定位置に、トロイダル型無段変速機を組み付ける。
これと共に、上記遊星歯車式変速機を構成する第一太陽歯車と、キャリアと、第一、第二遊星歯車とを組み合わせた後、第二太陽歯車を備えた第二回転軸とリング歯車とを、ケーシング内への組み付けに先だって組み合わせてモジュールとしておく。
そして、このモジュールを構成する上記リング歯車の外周面を、上記ケーシングの開口部の内周面に内嵌しつつ、上記モジュールを軸方向に移動させる事によりこのケーシング内に挿入し、上記リング歯車と上記各第一遊星歯車と上記各第二遊星歯車とのうちの少なくとも一方とを、第二太陽歯車と各第二遊星歯車とを、それぞれ噛合させる。
【００１５】
【作用】
上述の様に構成する本発明の無段変速装置とその組立方法によれば、無段変速装置の構成各部材をケーシング内に組み込む作業を能率良く行なえる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１〜９は、本発明の実施の形態の１例を示している。尚、図１〜３及び図６〜９には縦横比等の寸法関係を、実際の寸法関係で示している。又、斜視図である図４〜５に関しても、この寸法関係を、ほぼ実際の寸法関係に則して描いている。本例の無段変速装置は、トロイダル型無段変速機１ａと、第一段〜第三段の遊星歯車式変速ユニット２５〜２７とを組み合わせて成る遊星歯車式変速機２８と、特許請求の範囲に記載した第一回転軸に相当する入力軸３ａと、同じく第三回転軸に相当する出力軸２１ａとを有する。図示の例では、これら入力軸３ａと出力軸２１ａとの間に、特許請求の範囲に記載した第二回転軸に相当する伝達軸２９を、これら両軸３ａ、２１ａと同心に、且つ、これら両軸３ａ、２１ａに対する相対回転を自在に設けている。そして、上記第一、第二遊星歯車式変速ユニット２５、２６を上記入力軸３ａと上記伝達軸２９との間に掛け渡す状態で、上記第三遊星歯車式変速ユニット２７をこの伝達軸２９と上記出力軸２１ａとの間に掛け渡す状態で、それぞれ設けている。
【００１７】
このうちのトロイダル型無段変速機１ａは、それぞれが特許請求の範囲に記載した外側ディスクである１対の入力側ディスク４ａ、４ｂと、特許請求の範囲に記載した内側ディスクである、一体型の出力側ディスク５と、複数のパワーローラ６、６とを備える。そして、上記１対の入力側ディスク４ａ、４ｂは、上記入力軸３ａを介して互いに同心に、且つ、同期した回転を自在として結合されている。又、上記出力側ディスク５は、上記両入力側ディスク４ａ、４ｂ同士の間に、これら両入力側ディスク４ａ、４ｂと同心に、且つ、これら両入力側ディスク４ａ、４ｂに対する相対回転を自在として支持されている。更に、上記各パワーローラ６、６は、軸方向に関して上記出力側ディスク５の軸方向両側面と上記両入力側ディスク４ａ、４ｂの軸方向片側面との間に、それぞれ複数個ずつ挟持されている。そして、これら両入力側ディスク４ａ、４ｂの回転に伴って回転しつつ、これら両入力側ディスク４ａ、４ｂから上記出力側ディスク５に動力を伝達する。
【００１８】
又、本例の場合、図３に示す様に、上記各パワーローラ６、６を支持する、特許請求の範囲に記載した支持部材に相当するトラニオン３０、３０の長さ方向両端部に設けた、１対の折れ曲がり壁部３１、３１の先端部同士を、連結部材３２、３２により連結している。この様な連結部材３２は、上記パワーローラ６を跨ぐ様に設けると共に、その両端面を上記トラニオン３０の各折れ曲がり壁部３１、３１の互いに対向する内側面に突き当てた状態で、ねじ３３、３３により、上記各トラニオン３０、３０に結合固定している。この様な連結部材３２、３２を設けた本例の場合には、これら各トラニオン３０、３０の曲げ剛性の向上を図れ、これら各トラニオン３０、３０を弾性変形しにくくできる。この結果、これら各トラニオン３０、３０の変形に基づいて、これら各トラニオン３０、３０の中間部にそれぞれの基半部を支持した支持軸３４の傾斜を防止し、この支持軸３４の先半部に支持した上記各パワーローラ６、６の位置がずれるのを抑える事ができるので、変速動作を安定させる事ができる。尚、本例の場合、上記支持軸３４と、上記パワーローラ６を回転自在に支持するスラスト玉軸受３５を構成する外輪とを、一体に形成している。
【００１９】
更に、本例の場合には、上記出力側ディスク５の軸方向両端部を、１対のスラストアンギュラ玉軸受３６、３６等の転がり軸受により、回転自在に支持している。この為に本例の場合には、ケーシング３８の内側に、アクチュエータボディー３９を介して１対の支柱４０、４０を設けている。これら各支柱４０、４０は、上記各トラニオン３０、３０の両端部に設けた枢軸８６、８６を揺動及び軸方向の変位を自在に支持する、１対の支持板３７ａ、３７ｂを支持する為のものである。上記各支柱４０、４０はそれぞれ、前記入力軸３ａを挟んで径方向反対側に、互いに同心に設けられた１対の支持ポスト部４１ａ、４１ｂを、円環状の支持環部４２により連結して成る。上記入力軸３ａは、この支持環部４２の内側を挿通している。
【００２０】
又、上記各支柱４０、４０の下端部は、上記アクチュエータボディー３９の上面に、それぞれ複数本ずつのボルト４３、４３により、取付位置並びに取付方向を規制した状態で結合固定している。この為に上記アクチュエータボディー３９の上面には、上記各支柱４０、４０の下端部をがたつきなく内嵌する為の凹部４４、４４を形成している。又、これら各支柱４０、４０の下端部には、下端面に開口する複数のねじ孔を形成している。これら各支柱４０、４０は、それぞれの下端部を上記各凹部４４、４４に内嵌した状態で、上記アクチュエータボディー３９を下方から挿通して上記各ねじ孔に螺合し、更に緊締した上記各ボルト４３、４３により、上記アクチュエータボディー３９の上面の所定位置に固定している。
【００２１】
これに対して上記各支柱４０、４０の上端部は、連結板４５の下面に、それぞれボルト４６、４６により、取付位置を規制した状態で結合固定している。この為に上記連結板４５の下面には、上記各支柱４０、４０の上端部をがたつきなく内嵌する為の凹部４７、４７を形成している。又、これら各支柱４０、４０の上端部には、上端面中央部に開口する１個ずつのねじ孔を形成している。これら各支柱４０、４０は、それぞれの上端部を上記各凹部４７、４７に内嵌した状態で、上記連結板４５を上方から挿通して上記各ねじ孔に螺合し、更に緊締した上記各ボルト４６、４６により、上記連結板４５の下面の所定位置に固定している。
【００２２】
上記１対の支柱４０、４０は、上述の様に上記アクチュエータボディー３９の上面と上記連結板４５の下面との間に、位置規制して掛け渡す様に連結固定している。この状態で、上記各支柱４０、４０の両端部近傍に設けた、前記各支持ポスト部４１ａ、４１ｂのうち、下側の支持ポスト部４１ａ、４１ａは上記アクチュエータボディー３９の上面の直上位置に存在する。そして、上記両支柱４０、４０の支持ポスト部４１ａ、４１ａに、前記１対の支持板３７ａ、３７ｂのうちの下側の支持板３７ａに形成した支持孔４８ａ、４８ａを、がたつきなく外嵌している。又、上側の支持ポスト部４１ｂ、４１ｂは上記連結板４５の下面の直下位置に存在する。そして、上記両支柱４０、４０の支持ポスト部４１ｂ、４１ｂに、前記１対の支持板３７ａ、３７ｂのうちの上側の支持板３７ｂに形成した支持孔４８ｂ、４８ｂを、がたつきなく外嵌している。
【００２３】
尚、図示の例では、上記下側の支持板３７ａに、前記各トラニオン３０、３０の傾斜角度を制限する為のストッパとして機能する、凸部４９ａ、４９ｂ、４９ｃ（図４）を突設している。即ち、上記支持板３７ａの幅方向（図１〜２の表裏方向、図３の左右方向）両側縁部の、前後方向（図１〜２の左右方向、図３の表裏方向）両端部と中央部との３個所位置に、上記凸部４９ａ、４９ｂ、４９ｃを形成している。これら各凸部４９ａ、４９ｂ、４９ｃは、上記各トラニオン３０、３０がそれぞれの両端部に設けた枢軸８６、８６を中心として過度に傾斜する事を防止するものである。そして、上記各トラニオン３０、３０に支持したパワーローラ６、６の周面が、前記入力側ディスク４ａ、４ｂ或は出力側ディスク５の各側面から、これら各ディスク４ａ、４ｂ、５の径方向外方に外れる事を防止する。
【００２４】
又、上記１対の支柱４０、４０により互いに結合された、上記アクチュエータボディー３９と上記連結板４５とのうち、アクチュエータボディー３９は前記ケーシング３８の下部に固定している。この為に、このケーシング３８の内面下端開口寄り部分に段部５０ａ、５０ｂを、上記アクチュエータボディー３９の幅方向（図１〜２の表裏方向、図３の左右方向）両端寄り部分にボルト挿通孔５１、５１（図４）を、それぞれ形成している。上記アクチュエータボディー３９を上記ケーシング３８内に固定する際には、このアクチュエータボディー３９の上面幅方向両端寄り部分を上記各段部５０ａ、５０ｂに突き当てる。そして、上記各ボルト挿通孔５１、５１を下方から挿通した図示しないボルトを、上記各段部５０ａ、５０ｂに開口したねじ孔に螺合し更に緊締する。
【００２５】
一方、上記連結板４５は上記ケーシング３８内に、長さ方向（図１〜２の左右方向、図３の表裏方向）及び幅方向の位置を規制した状態で設置されている。この位置規制を行なう為に、上記連結板４５の上面と、上記ケーシング３８の天板部５２の下面との、互いに対向する部分に、それぞれ位置決め凹部５３ａ、５３ｂを形成している。これら各位置決め凹部５３ａ、５３ｂは、それぞれ円形の平面形状を有する。上記アクチュエータボディー３９を上記ケーシング３８内に固定した状態で、上記連結板４５の上面に形成した各位置決め凹部５３ａ、５３ａと、上記天板部５２の下面に形成した位置決め凹部５３ｂ、５３ｂとの間に、円筒状の位置決めスリーブ５４、５４を掛け渡している。この構造により、前記１対の支柱４０、４０の上下両端部を上記ケーシング３８に対し、位置決めした状態で支持固定している。
【００２６】
この様にして上記ケーシング３８内の所定位置に固定した１対の支柱４０、４０の中間部に設けられ、それぞれが前記入力側ディスク４ａ、４ｂと前記出力側ディスク５との側面同士の間に存在する各キャビティ（空間）の中央部に存在する前記各支持環部４２、４２により、上記出力側ディスク５を、回転自在に支持している。この為に、これら各支持環部４２、４２とこの出力側ディスク５の軸方向両端面、即ち、この出力側ディスク５の軸方向両側面に設けた出力側面８７、８７よりも内径側部分との間に、前記各スラストアンギュラ玉軸受３６、３６を設けている。図示の例の場合、これら各スラストアンギュラ玉軸受３６、３６を構成する１対の軌道輪５５ａ、５５ｂの外側面（互いに反対側の側面）の内径寄り部分に短円筒状の突条部５６、５６（図２）を、全周に亙って形成している。
【００２７】
そして、これら各突条部５６、５６を、上記各支持環部４２、４２及び上記出力側ディスク５の端部にがたつきなく内嵌する事により、上記各スラストアンギュラ玉軸受３６、３６の径方向に関する位置決めを図っている。又、一方の軌道輪５５ａ、５５ａの外側面と上記各支持環部４２、４２との間にシム５７、５７（図２）を挟持して、上記各スラストアンギュラ玉軸受３６、３６の軸方向に関する位置決めを図っている。又、この状態で、これら各スラストアンギュラ玉軸受３６、３６に、所望の予圧を付与している。従って上記出力側ディスク５は、各キャビティ内に１対ずつ設けた上記各支柱４０、４０同士の間に、径方向及び軸方向に関する位置決めを図られた状態で、回転自在に支持されている。
【００２８】
又、図示の無段変速装置の場合、前記入力軸３ａの基端部（図１の左端部）を図示しないエンジンのクランクシャフトに、駆動軸５８及びトーションダンパ５９を介して結合し、このクランクシャフトにより上記入力軸３ａを回転駆動する様にしている。又、前記両入力側ディスク４ａ、４ｂの軸方向片側面及び上記出力側ディスク５の軸方向両側面と上記各パワーローラ６、６の周面との転がり接触部（トラクション部）に適正な面圧を付与する為の押圧装置６０として、油圧式のものを使用している。又、ギヤポンプ等の図示しない油圧源により、この押圧装置６０及び変速の為にトラニオン３０、３０を変位させる為の油圧式のアクチュエータ６１、６１、並びに後述する低速用クラッチ６２及び高速用クラッチ６３を断接させる為の油圧シリンダに、圧油を供給自在としている。
【００２９】
又、上記出力側ディスク５に、中空回転軸１４ａの基端部（図１〜２の左端部）をスプライン係合させている。そして、この中空回転軸１４ａを、エンジンから遠い側（図１〜２の右側）の入力側ディスク４ｂの内側に挿通して、上記出力側ディスク５の回転力を取り出し自在としている。更に、上記中空回転軸１４ａの先端部（図１〜２の右端部）で上記入力側ディスク４ｂの外側面から突出した部分に、前記第一遊星歯車式変速ユニット２５を構成する為の、第一太陽歯車６４を固設している。
【００３０】
一方、上記入力軸３ａの先端部（図１〜２の右端部）で上記中空回転軸１４ａから突出した部分と上記入力側ディスク４ｂとの間に、キャリア７ａを掛け渡す様に設けて、この入力側ディスク４ｂと上記入力軸３ａとが、互いに同期して回転する様にしている。そして、上記キャリア７ａの軸方向両側面の円周方向等間隔位置（一般的には３〜４個所位置）に、それぞれがダブルピニオン型である前記第一、第二遊星歯車式変速ユニット２５、２６を構成する為の遊星歯車６５〜６７を、回転自在に支持している。これら各遊星歯車６５〜６７のうち、内径側で上記入力側ディスク４ｂ寄りの遊星歯車６５が特許請求の範囲に記載した第一遊星歯車に、同じく前記出力軸２１ａ寄りの遊星歯車６６が第二遊星歯車に、それぞれ相当する。尚、外径寄りに設けた、軸方向寸法が長い遊星歯車６７は、第一遊星歯車であると同時に第二遊星歯車でもある。更に、上記キャリア７ａの片半部（図１〜２の右半部）周囲に、特許請求の範囲に記載したリング歯車に相当する第一リング歯車６８を、回転自在に支持している。この第一リング歯車６８の外周面は、軸方向に関して直径が変化しない、単なる円筒面としている。
【００３１】
上記各遊星歯車６５〜６７のうち、前記トロイダル型無段変速機１ａ寄り（図１〜２の左寄り）で上記キャリア７ａの径方向に関して内側に設けた遊星歯車６５は、上記第一太陽歯車６４に噛合している。又、上記トロイダル型無段変速機１ａから遠い側（図１〜２の右側）で上記キャリア７ａの径方向に関して内側に設けた遊星歯車６６は、前記伝達軸２９の基端部（図１の左端部）に固設した第二太陽歯車６９に噛合している。又、上記キャリア７ａの径方向に関して外側に設けた、残りの遊星歯車６７は、上記内側に設けた遊星歯車６５、６６よりも軸方向寸法を大きくして、これら両歯車６５、６６に噛合させている。更に、上記残りの遊星歯車６７と上記第一リング歯車６８とを噛合させている。尚、径方向外寄りの遊星歯車を、第一、第二遊星歯車式変速ユニット２５、２６同士の間で互いに独立させる代りに、幅広のリング歯車をこれら両遊星歯車に噛合させる構造も、採用可能である。
【００３２】
一方、前記第三遊星歯車式変速ユニット２７を構成する為の第二キャリア７０を、前記出力軸２１ａの基端部（図１の左端部）に結合固定している。そして、この第二キャリア７０と上記第一リング歯車６８とを、前記低速用クラッチ６２を介して結合している。又、上記伝達軸２９の先端寄り（図１〜２の右端寄り）部分に、第三太陽歯車７１を固設している。又、この第三太陽歯車７１の周囲に第二リング歯車７２を配置し、この第二リング歯車７２と前記ケーシング３８等の固定の部分との間に、前記高速用クラッチ６３を設けている。更に、上記第二リング歯車７２と上記第三太陽歯車７１との間に配置した復数組の遊星歯車７３、７４を、上記第二キャリア７０に回転自在に支持している。これら各遊星歯車７３、７４は、互いに噛合すると共に、上記第二キャリア７０の径方向に関して内側に設けた遊星歯車７３を上記第三太陽歯車７１に、同じく外側に設けた遊星歯車７４を上記第二リング歯車７２に、それぞれ噛合している。
【００３３】
上述の様な第一段〜第三段の遊星歯車式変速ユニット２５〜２７から成る、前記遊星歯車式変速機２８のうち、第一段及び第二段の遊星歯車式変速機２５、２６は、前記ケーシング３８の主ケーシング部７５（特許請求の範囲に記載したケーシングに相当）内に収納している。これに対して、残りの第三段の遊星歯車式変速ユニット２７は、上記ケーシング３８の後端部に結合固定した補助ケーシング部７６内に収納している。この補助ケーシング部７６の前端開口縁と上記主ケーシング部７５の後端開口縁とは、断面Ｌ字形で全体を円環状に形成した隔壁板７７の外周寄り部分を介して突き当て、図示しないボルトを介して結合固定している。
【００３４】
上記主ケーシング部７５の後端部、即ち、上記遊星歯車式変速機２８の設置位置を基準として、前記トロイダル型無段変速機１ａと反対側に、この遊星歯車式変速機２８を軸方向に挿入可能な開口部７８を設けている。この開口部７８の内周面は、前記第一リング歯車６８の外径よりも僅かに大きな内径を有する円筒面としている。又、上記開口部７８の中心軸は、前記トロイダル型無段変速機１ａ、及び、上記第一段及び第二段の遊星歯車式変速機２５、２６のうちの上記第一リング歯車６８を除く部材を上記主ケーシング部７５の所定位置に組み付けた状態で、上記第一段の遊星歯車式変速機２５を構成する前記第一太陽歯車６４の中心軸（＝前記入力軸３ａ及び前記中空回転軸１４ａの中心軸）と一致する部分に存在する。従って、上記トロイダル型無段変速機１ａ、並びに、上記第一段及び第二段の遊星歯車式変速機２５、２６のうちの上記第一リング歯車６８を除く部材を上記主ケーシング部７５の所定位置に組み付けた状態で、上記第一リング歯車６８を上記開口部７８に内嵌すれば、この第一リング歯車６８の中心軸と、上記第一太陽歯車６４の中心軸とが一致する。
【００３５】
これに対して、上記主ケーシング部７５の内周面のうちで、上記第一リング歯車６８と前記外径側の遊星歯車６７とを組立完了状態にまで噛合させた状態でこの第一リング歯車６８の周囲に位置する部分、即ち、上記開口部７８よりも少し上記トロイダル型無段変速機１ａに寄った部分は、この開口部７８よりも少し内径を大きくしている。従って、上記第一リング歯車６８と上記外径側の遊星歯車６７とを組立完了状態にまで噛合させた状態では、この第一リング歯車６８の外周面と上記主ケーシング部７５の内周面とが接触する事はない。
【００３６】
上述の様に構成する本例の無段変速装置の場合、入力軸３ａから１対の入力側ディスク４ａ、４ｂ、各パワーローラ６、６を介して一体型の出力側ディスク５に伝わった動力は、前記中空回転軸１４ａを通じて取り出される。そして、前記低速用クラッチ６２を接続し、前記高速用クラッチ６３の接続を断った状態では、前記トロイダル型無段変速機１ａの変速比を変える事により、上記入力軸３ａの回転速度を一定にしたまま、前記出力軸２１ａの回転速度を、停止状態を挟んで正転、逆転に変換自在となる。即ち、この状態では、上記入力軸３ａと共に正方向に回転するキャリア７ａと、上記中空回転軸１４ａと共に逆方向に回転する前記第一太陽歯車６４との差動成分が、前記第一リング歯車６８から、前記低速用クラッチ６２、前記第二キャリア７０を介して、上記出力軸２１ａに伝達される。この状態では、上記トロイダル型無段変速機１ａの変速比を所定値にする事で上記出力軸２１ａを停止させられる他、このトロイダル型無段変速機１ａの変速比を上記所定値から増速側に変化させる事により上記出力軸２１ａを、車両を後退させる方向に回転させられる。これに対して、上記トロイダル型無段変速機１ａの変速比を上記所定値から減速側に変化させる事により上記出力軸２１ａを、車両を前進させる方向に回転させられる。
【００３７】
更に、上記低速用クラッチ６２の接続を断ち、上記高速用クラッチ６３を接続した状態では、上記出力軸２１ａを、車両を前進させる方向に回転させる。即ち、この状態では、上記入力軸３ａと共に正方向に回転するキャリア７ａと、上記中空回転軸１４ａと共にこのキャリア７ａと逆方向に回転する前記第一太陽歯車６４との差動成分に応じて回転する、前記第一遊星歯車式変速ユニット２５の遊星歯車６５の回転が、別の遊星歯車６７を介して、前記第二遊星歯車式変速ユニット２６の遊星歯車６６に伝わり、前記第二太陽歯車６９を介して、前記伝達軸２９を回転させる。そして、この伝達軸２９の先端部に設けた第三太陽歯車７１と、この太陽歯車７１と共に前記第三遊星歯車式変速ユニット２７を構成する第二リング歯車７２及び遊星歯車７３、７４との噛合に基づき、前記第二キャリア７０及びこの第二キャリア７０に結合した上記出力軸２１ａを、前進方向に回転させる。この状態では、上記トロイダル型無段変速機１ａの変速比を増速側に変化させる程、上記出力軸２１ａの回転速度を速くできる。
【００３８】
図１０は、上記トロイダル型無段変速機１ａの変速比（減速比）と、無段変速装置全体としての速度比との関係の１例を示している。図１０の縦軸は、上記トロイダル型無段変速機１ａの変速比を、同じく横軸は、排気量が３Ｌ程度のエンジンで前記入力軸３ａを一定速度（５６００ｍｉｎ^−１）で回転させた場合に於ける理論上の車速（ｋｍ／ｈ）を、それぞれ表している。この様な図１０から明らかな通り、前記低速用クラッチ６２を接続し、前記高速用クラッチ６３の接続を断った状態で、上記トロイダル型無段変速機１ａの変速比を０．６程度とする事により、上記入力軸３ａを回転させた状態のまま、上記出力軸２１ａを停止させる事ができる。又、上記トロイダル型無段変速機１ａの変速比を、０．６程度を境にして変化させる事により、車両を前進或は後退させる事ができる。更に、上記トロイダル型無段変速機１ａの変速比が２．２〜２．３程度を境に、上記低速用クラッチ６２の接続を断ち、上記高速用クラッチ６３を接続した状態で、上記トロイダル型無段変速機１ａの変速比を増速側に変化させる事により、車両の速度を速くできる。
【００３９】
上述の様に構成し作用する無段変速装置の組立時には、上記トロイダル型無段変速機１ａ及び前記第一段、第二段の遊星歯車式変速ユニット２５、２６を、前記ケーシング３８内に収納するのに先立って、図４に示す様に、予めこのケーシング３８外で組み立てる。即ち、前記アクチュエータボディー３９にそれぞれの下端を結合固定した１対の支柱４０、４０（図１〜３参照）により、出力側ディスク５及び中空回転軸１４ａを回転自在に支持できる。又、上記両支柱４０、４０の上下両端部に設けた各支持ポスト部４１ａ、４１ｂに外嵌支持した上下１対の支持板３７ａ、３７ｂにより、複数のトラニオン３０、３０及びパワーローラ６、６を所定位置に支持する。更に、上記中空回転軸１４ａを挿通した前記入力軸３ａに、前記押圧装置６０、前記１対の入力側ディスク４ａ、４ｂ、上記第一段、第二段の遊星歯車式変速ユニット２５、２６等を組み付ける。
【００４０】
従って、無段変速装置を構成する上記トロイダル型無段変速機１ａ及び前記第一段、第二段の遊星歯車式変速ユニット２５、２６の主要部を、上記ケーシング３８内に組み込む以前に、このケーシング３８外で組み立てて、図４に示す様な、上記無段変速装置の主要部となる、モジュール７９とする事ができる。このモジュール７９の組立作業は、上記ケーシング３８に邪魔される事なく、広い空間で行なう事ができて、組立作業が容易になる。又、上記モジュール７９を組立後、上記ケーシング３８内に収納する以前に、このモジュール７９の作動状態を確認できる。そして、この作動状態が不良である場合には、上記ケーシング３８外の広い空間で、分解・再組立を容易に行なえる。
【００４１】
これに対して、上記モジュール７９の作動状態が適正であった場合には、このモジュール７９を、前記連結板４５を上にして上記ケーシング３８を構成する前記主ケーシング部７５内に、この主ケーシング部７５の下端開口から挿入する。そして、前記連結板４５の上面に形成した各位置決め凹部５３ａ、５３ａと前記天板部５２の下面に形成した位置決め凹部５３ｂ、５３ｂとの間に円筒状の位置決めスリーブ５４、５４を掛け渡すと共に、前記アクチュエータボディー３９の上面幅方向両端寄り部分を、前記各段部５０ａ、５０ｂに突き当てる。そして、上記アクチュエータボディー３９のボルト挿通孔５１、５１を下方から挿通した図示しないボルトを、上記各段部５０ａ、５０ｂに開口したねじ孔に螺合し更に緊締して、図６の左側に示す様に、上記モジュール７９を上記主ケーシング部７５内に組み付ける。
【００４２】
この様にして、上記モジュール７９を上記主ケーシング部７５内に組み付けたならば、前記第三段の遊星歯車式変速ユニット２７等、上記モジュール７９に含まれない構成部分を、上記主ケーシング部７５に組み付ける。この為に、図６の右側に示す様な第二モジュール８１を、予め上記主ケーシング７５外で組み立てておく。この第二モジュール７１は、両端部に前記第二太陽歯車６９及び前記第三太陽歯車７１を設けた前記伝達軸２９の中間部周囲に、この第二太陽歯車６９の側から順番に、前記第一リング歯車６８と、前記低速用クラッチ６２と、前記隔壁板７７とを外嵌支持して成る。この様な第二モジュール８１に関しても、前記モジュール７９と同様に、上記各構成部材を、上記主ケーシング部７５外の広い場所で組み立て、予め動作の確認をしておく。
【００４３】
この様にして上記主ケーシング部７５外で組み立てた、上記第二モジュール８１は、図７〜８に示す様にこの主ケーシング７５内に、前記開口部７８から、上記第一リング歯車６８を先にして挿入する。前述した様にこの開口部７８にこの第一リング６８を挿入した状態では、この第一リング歯車６８の中心軸と前記第一段の遊星歯車式変速機２５を構成する前記第一太陽歯車６４の中心軸とが一致する。この為、上記第一リング歯車６８を少し回転させつつ上記開口部６８内に挿入すれば、先ず、図７に示す様に、この第一のリング歯車６８と、前記外径側の遊星歯車６７とが噛合し始める。そして、更に上記第二モジュール８１を上記主ケーシング７５内に、前記伝達軸２９を少し回転させつつ挿入すれば、図８に示す様に、上記第二太陽歯車６９が、前記第二段の遊星歯車式変速ユニット２６を構成する内径側の遊星歯車６６と噛合し始める。この状態から、上記第二モジュール８１を上記主ケーシング７５内に挿入し、図９に示す様に、上記隔壁板７７を上記主ケーシング部７５の後端開口縁部に突き当てれば、上記第二モジュール８１の構成部材と前記モジュール７９の構成部材とが、適正な位置関係に組み合わされる。又、この状態で、上記第一リング歯車６８の外周面と上記主ケーシング部７５の内周面との間に隙間が生じ、これら両周面同士が擦れ合う事がなくなる。
【００４４】
以上の様にして、上記モジュール７９と上記第二モジュール８１とを、上記主ケーシング部７５に組み付けたならば、前記第三段の遊星歯車式変速ユニット２７の構成各部材、前記高速用クラッチ６３、前記出力軸２１ａを、上記隔壁板７７外に組み付ける。尚、これら第三段の遊星歯車式変速ユニット２７の構成各部材、高速用クラッチ６３、出力軸２１ａも、予め広い場所で組み立てると共に前記補助ケーシング部７６内に組み付けて、第三モジュールとしておく。従って、上記第三段の遊星歯車式変速ユニット２７の構成各部材、上記高速用クラッチ６３、上記出力軸２１ａを上記隔壁板７７外に組み付ける作業は、上記第三モジュールをこの隔壁板７７外に組み付ける事により、容易に行なえる。前記ケーシング３８の下端開口は、これら一連の組み付け作業の後、オイルパン８０により塞ぐ。
【００４５】
又、図示の例では、前記各支柱４０、４０の上部に、前記トラクション部に潤滑油（トラクションオイル）を供給する為の給油ノズル８３、８３を設けている。これら各給油ノズル８３、８３には、前記天板部５２及び前記連結板４５内に設けた給油通路から、前記各位置決め凹部５３ａ、５３ｂと前記各ボルト４６、４６の中心孔とを通じて、上記潤滑油を送り込む。又、前記各トラニオン３０、３０の内部に、前記各パワーローラ６、６に関する転がり軸受部に潤滑油を送り込む為の給油通路８４、８４（図３）を設け、上記天板部５２内に設けた給油通路から上記各トラニオン３０、３０内の給油通路８４、８４に、潤滑油を送り込み自在としている。これに合わせて上記連結板４５の下面に、上記各給油通路８４、８４に向け潤滑油を送り込む為の給油プラグ８５、８５（図３）を設け、上記ケーシング３８内への前記モジュール７９の組み込みに伴って、上記連結板４５側の給油通路と上記各トラニオン３０、３０側の給油通路８４、８４とを連通させる様にしている。又、本例の場合、出力側ディスク５の外周縁及び押圧装置６０の外周縁に、径方向に関する凹凸を円周方向等間隔に設け、上記出力側ディスク５及び入力側ディスク４ａ、４ｂの回転速度を検出自在としている。
【００４６】
【発明の効果】
本発明は、以上に述べた通り構成され作用するので、組立作業の容易化によりトロイダル型無段変速機と遊星歯車式変速機とを組み合わせた無段変速装置のコスト低減を図れる他、修理作業も容易にできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の１例を示す断面図。
【図２】図１のＡ部拡大図。
【図３】図１の拡大Ｂ−Ｂ断面図。
【図４】トロイダル型無段変速機を含むモジュールの斜視図。
【図５】ケーシングのうちの主ケーシング部を下方から見た斜視図。
【図６】モジュールを組み込んだ主ケーシング部と第二モジュールとを、組み合わせる以前の状態で示す断面図。
【図７】同じく組み合わせ作業の初期段階の状態を示す断面図。
【図８】同じく終期段階の状態を示す断面図。
【図９】同じく完了状態を示す断面図。
【図１０】トロイダル型無段変速機の変速比と無段変速機全体としての変速比（車速）との関係を示す線図。
【図１１】従来から知られている無段変速装置の基本構成の１例を示す略断面図。
【符号の説明】
１、１ａトロイダル型無段変速機
２遊星歯車式変速機
３、３ａ入力軸
４ａ、４ｂ入力側ディスク
５出力側ディスク
６パワーローラ
７、７ａキャリア
８遊星歯車
９遊星歯車
１０第一伝達軸
１１太陽歯車
１２太陽歯車
１３第二伝達軸
１４、１４ａ中空回転軸
１５太陽歯車
１６遊星歯車
１７リング歯車
１８第二キャリア
１９遊星歯車
２０遊星歯車
２１、２１ａ出力軸
２２第二リング歯車
２３低速用クラッチ
２４高速用クラッチ
２５第一段の遊星歯車式変速ユニット
２６第二段の遊星歯車式変速ユニット
２７第三段の遊星歯車式変速ユニット
２８遊星歯車式変速機
２９伝達軸
３０トラニオン
３１折れ曲がり壁部
３２連結部材
３３ねじ
３４支持軸
３５スラスト玉軸受
３６スラストアンギュラ玉軸受
３７ａ、３７ｂ支持板
３８ケーシング
３９アクチェータボディー
４０支柱
４１ａ、４１ｂ支持ポスト部
４２支持環部
４３ボルト
４４凹部
４５連結板
４６ボルト
４７凹部
４８ａ、４８ｂ支持孔
４９ａ、４９ｂ、４９ｃ凸部
５０ａ、５０ｂ段部
５１ボルト挿通孔
５２天板部
５３ａ、５３ｂ位置決め凹部
５４スリーブ
５５ａ、５５ｂ軌道輪
５６突条部
５７シム板
５８駆動軸
５９トーションダンパ
６０押圧装置
６１アクチュエータ
６２低速用クラッチ
６３高速用クラッチ
６４第一太陽歯車
６５遊星歯車
６６遊星歯車
６７遊星歯車
６８第一リング歯車
６９第二太陽歯車
７０第二キャリア
７１第三太陽歯車
７２第二リング歯車
７３遊星歯車
７４遊星歯車
７５主ケーシング部
７６補助ケーシング部
７７隔壁部
７８開口部
７９モジュール
８０オイルパン
８１第二モジュール
８３給油ノズル
８４給油通路
８５給油プラグ
８６枢軸
８７出力側面[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a continuously variable transmission used as an automatic transmission for an automobile or a transmission for adjusting the operating speed of various industrial machines such as a pump, and to an improvement in an assembling method thereof.
[0002]
[Prior art]
The use of a toroidal-type continuously variable transmission as an automatic transmission for automobiles has been studied and partially implemented. Further, as described in Patent Documents 1 to 7, it has been conventionally proposed to form a continuously variable transmission by combining a toroidal type continuously variable transmission and a planetary gear type transmission. FIG. 11 shows a continuously variable transmission described in Patent Document 2 of these. This continuously variable transmission is configured by combining a toroidal type continuously variable transmission 1 and a planetary gear type transmission 2. The toroidal type continuously variable transmission 1 includes an input shaft 3, a pair of input disks 4 a and 4 b, an output disk 5, and a plurality of power rollers 6.
[0003]
The planetary gear type transmission 2 includes the input shaft 3 and a carrier 7 fixedly connected to one (the right-hand side in FIG. 11) input side disk 4a. A first transmission shaft 10 in which planetary gears 8 and 9 are fixed to both ends of a radially intermediate portion of the carrier 7 is rotatably supported. A second transmission shaft 13 having sun gears 11 and 12 fixed to both ends thereof on the opposite side of the input shaft 3 with the carrier 7 interposed therebetween is rotatably supported concentrically with the input shaft 3. ing. The planetary gears 8 and 9 and the sun fixed to the distal end (the right end in FIG. 11) of the hollow rotary shaft 14 having the base end (the left end in FIG. 11) coupled to the output side disk 5. The gear 15 or the sun gear 11 fixed to one end (the left end in FIG. 11) of the second transmission shaft 13 is meshed with each other. Further, one planetary gear 8 (left side in FIG. 11) is meshed with a ring gear 17 rotatably provided around the carrier 7 via another planetary gear 16.
[0004]
On the other hand, the planetary gears 19 and 20 are rotatably supported by a second carrier 18 provided around the sun gear 12 fixed to the other end (the right end in FIG. 11) of the second transmission shaft 13. . The second carrier 18 is fixed to the base end (the left end in FIG. 11) of the output shaft 21 which is arranged concentrically with the input shaft 3 and the second transmission shaft 13. The planetary gears 19 and 20 mesh with each other, and one planetary gear 19 is rotatably provided around the sun carrier 12 and the other planetary gear 20 around the second carrier 18. It is in mesh with each of the ring gears 22. Further, the ring gear 17 and the second carrier 18 can be freely disengaged by a low-speed clutch 23, and the second ring gear 22 and a fixed portion such as a housing can be freely disengaged by a high-speed clutch 24. And
[0005]
In the case of the continuously variable transmission shown in FIG. 11 as described above, in the so-called low-speed mode in which the low-speed clutch 23 is connected and the high-speed clutch 24 is disconnected, the power of the input shaft 3 is reduced. The power is transmitted to the output shaft 21 via the ring gear 17. By changing the speed ratio of the toroidal type continuously variable transmission 1, the speed ratio of the entire continuously variable transmission, that is, the speed ratio between the input shaft 3 and the output shaft 21 is changed. In such a low-speed mode state, the speed ratio of the entire continuously variable transmission changes to infinity. That is, by adjusting the speed ratio of the toroidal-type continuously variable transmission 1, the rotation state of the output shaft 21 is rotated forward while the input shaft 3 is rotated in one direction, with the stop state interposed therebetween. The conversion of the reversal becomes free.
[0006]
On the other hand, in a so-called high-speed mode in which the low-speed clutch 23 is disconnected and the high-speed clutch 24 is connected, the power of the input shaft 3 is transmitted via the first and second transmission shafts 10 and 13. To the output shaft 21. By changing the speed ratio of the toroidal-type continuously variable transmission 1, the speed ratio of the entire continuously variable transmission changes. In this case, as the speed ratio of the toroidal type continuously variable transmission 1 increases, the speed ratio of the entire continuously variable transmission increases.
[0007]
[Patent Document 1]
JP-A-6-174033
[Patent Document 2]
JP 2000-220719 A
[Patent Document 3]
JP 2002-139124 A
[Patent Document 4]
U.S. Pat. No. 5,607,372
[Patent Document 5]
U.S. Pat. No. 6,059,635
[Patent Document 6]
U.S. Pat. No. 6,099,431
[Patent Document 7]
U.S. Pat. No. 6,358,178
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
In the case of the conventionally known continuously variable transmission as described above, the principle is merely disclosed, and the assembly is not considered in consideration of mass production. By the way, the continuously variable transmission in which the toroidal type continuously variable transmission 1 and the planetary gear type transmission 2 are combined has a large number of components, and these components are precisely combined. For example, making the backlash of the meshing portions of the respective gears constituting the planetary gear type transmission 2 small or zero can reduce vibration and noise during operation and stabilize the infinite speed ratio. It is important to realize.
[0009]
Although it is possible to obtain a continuously variable transmission having desired performance by incorporating the components of the continuously variable transmission one by one into a casing, the space in the casing is narrow, and Since the number is large, it is not preferable when mass production is considered. In view of such circumstances, Japanese Patent Application No. 2002-243389 discloses a module in which a toroidal-type continuously variable transmission and a part of components of a planetary gear type transmission are combined outside a casing to form a module. A technique for assembling the inside is disclosed. However, the technology according to the prior invention does not consider efficiently combining the module assembled in the casing with the remaining components of the planetary gear type transmission.
The continuously variable transmission and the method of assembling the same according to the present invention have been made in view of such circumstances.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
Among the continuously variable transmission of the present invention and the method of assembling the same, the continuously variable transmission according to claim 1 includes a toroidal-type continuously variable transmission and a planetary gear-type transmission in a casing. Of the toroidal-type continuously variable transmission, and a second rotation shaft is connected to the center of the planetary gear type transmission. Consisting of
[0011]
The toroidal type continuously variable transmission includes the first rotating shaft, a pair of outer disks, an inner disk, a plurality of supporting members, a plurality of power rollers, and a hollow rotating shaft.
The first rotating shaft is rotatably supported in the casing.
In addition, the outer disks are supported so as to freely rotate in synchronization with the first rotating shaft in a state where the respective axial side surfaces each having an arc-shaped cross section are opposed to each other.
In addition, the inner disk is provided around the intermediate portion of the first rotating shaft, with the two axial side surfaces having an arc-shaped cross section facing the one axial side surface of each of the outer disks, and Is freely supported relative to.
In addition, a plurality of the support members are provided at a position between the axial side surfaces of the inner disk and the axial one side surface of the outer disk in the axial direction, respectively, and the pivot shafts are in a twisted position with respect to the rotation shaft. The swing displacement about the center is freely provided.
Each of the power rollers is rotatably supported by each of the support members, and each of the spherical convex surfaces is brought into contact with both axial sides of the inner disk and one axial side of each outer disk. Let me.
Further, the hollow rotary shaft is tubular, and is disposed between an inner peripheral surface of an outer disk on the second rotary shaft side of the pair of outer disks and an outer peripheral surface of the first rotary shaft. The end opposite to the second rotating shaft is connected to the inner disk so as to be able to transmit rotation, and the end on the second rotating shaft is connected to the outer surface of the outer disk on the second rotating shaft. Projecting from
[0012]
On the other hand, the planetary gear type transmission is configured by combining a first stage planetary gear type transmission unit and a second stage planetary gear type transmission unit coaxially with each other so that power can be transmitted.
The first stage planetary gear type transmission unit is provided on the side of the toroidal-type continuously variable transmission, and is synchronized with the hollow rotary shaft at the end of the hollow rotary shaft on the second rotary shaft side. A first sun gear freely rotatable, a carrier spanned between the first rotating shaft and the outer disk on the second rotating shaft side, and a side of the outer disk of the carrier. And a plurality of first planetary gears rotatably supported and meshed with the first sun gear.
The second-stage planetary gear type transmission unit is provided on the second rotating shaft side, and the second-stage planetary gear type transmission unit is provided at the end of the second rotating shaft on the side of the toroidal type continuously variable transmission. A second sun gear rotatably supported in synchronization with the two rotation shafts, and a plurality of second sun gears rotatably supported on the side of the carrier opposite to the outer disk and engaged with the second sun gear. A planet gear, and a ring gear that is rotatably supported around the second sun gear and each second planet gear so as to be concentric with the second sun gear and rotatable.
The ring gear is meshed with at least one of the first planetary gears and the second planetary gears.
[0013]
Further, the casing has an opening through which the planetary gear type transmission can be inserted in the axial direction on the side opposite to the toroidal type continuously variable transmission with respect to the installation position of the planetary gear type transmission. I have.
The inner peripheral surface of the opening is shaped and dimensioned so that the center axis of the ring gear and the center axis of the first sun gear coincide with each other by fitting the ring gear inside.
In addition, the ring gear in a state where at least one of the ring gear, each of the first planetary gears, and each of the second planetary gears is meshed with the inner peripheral surface of the casing until the assembly is completed. Is shaped and dimensioned so as not to contact the outer peripheral surface of the ring gear.
[0014]
Further, in the method of assembling the continuously variable transmission according to the eighth aspect, when assembling the continuously variable transmission as described above, the toroidal type continuously variable transmission is assembled at a predetermined position in the casing.
Along with this, after combining the first sun gear, the carrier, and the first and second planetary gears constituting the planetary gear type transmission, the second rotation shaft including the second sun gear and the ring gear are formed. The module is assembled before being assembled in the casing.
Then, the module is inserted into the casing by moving the module in the axial direction while fitting the outer peripheral surface of the ring gear constituting the module in the inner peripheral surface of the opening of the casing. And at least one of the first planetary gears and the second planetary gears, and the second sun gear and the second planetary gears.
[0015]
[Action]
According to the continuously variable transmission and the method for assembling the same according to the present invention, the components of the continuously variable transmission can be efficiently assembled into the casing.
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
1 to 9 show an example of an embodiment of the present invention. FIGS. 1 to 3 and FIGS. 6 to 9 show actual dimensional relationships such as the aspect ratio. 4 and 5, which are perspective views, this dimensional relationship is drawn substantially in accordance with the actual dimensional relationship. The continuously variable transmission according to the present embodiment includes a toroidal-type continuously variable transmission 1a, and a planetary gear type transmission 28 that is configured by combining first to third stage planetary gear type transmission units 25 to 27. It has an input shaft 3a corresponding to the first rotation shaft described in the range, and an output shaft 21a also corresponding to the third rotation shaft. In the illustrated example, a transmission shaft 29 corresponding to the second rotating shaft described in the claims is concentrically provided between the input shaft 3a and the output shaft 21a, and is concentric with the two shafts 3a and 21a. Relative rotation with respect to both shafts 3a and 21a is provided freely. Then, in a state where the first and second planetary gear type transmission units 25 and 26 are bridged between the input shaft 3a and the transmission shaft 29, the third planetary gear type transmission unit 27 is connected to the transmission shaft 29. Each is provided in a state of being bridged between the output shaft 21a.
[0017]
Among them, the toroidal type continuously variable transmission 1a is an integrated type that is a pair of input side disks 4a and 4b, each of which is an outer disk described in the claims, and an inner disk, which is described in the claims. , And a plurality of power rollers 6, 6. The pair of input-side disks 4a and 4b are connected to each other concentrically and synchronously freely via the input shaft 3a. The output-side disk 5 is provided between the input-side disks 4a and 4b, concentrically with the input-side disks 4a and 4b, and freely rotates relative to the input-side disks 4a and 4b. Supported. Further, each of the power rollers 6, 6 is sandwiched between the both sides of the output side disk 5 in the axial direction and one side of the input side disks 4a, 4b in the axial direction. I have. The power is transmitted from the input disks 4a and 4b to the output disk 5 while rotating with the rotation of the input disks 4a and 4b.
[0018]
In the case of this example, as shown in FIG. 3, the trunnions 30, which support the power rollers 6, 6 and correspond to the supporting members described in the claims, are provided at both ends in the length direction. The distal ends of the pair of bent wall portions 31 are connected to each other by connecting members 32. Such a connecting member 32 is provided so as to straddle the power roller 6, and with its both end faces abutting against the respective inner side faces of the bent wall portions 31, 31 of the trunnion 30, the screws 33, 33, the trunnions 30 are connected and fixed to the trunnions 30, 30, respectively. In the case of the present example in which such connecting members 32, 32 are provided, the bending stiffness of the trunnions 30, 30 can be improved, and the trunnions 30, 30 can be hardly elastically deformed. As a result, based on the deformation of each of the trunnions 30, 30, the inclination of the support shaft 34 that supports the respective base halves at the middle portions of the respective trunnions 30, 30 is prevented, and the first half of the support shaft 34 is prevented. The shift of the positions of the power rollers 6, 6 supported by the above can be suppressed, so that the shifting operation can be stabilized. In the case of this example, the support shaft 34 and the outer ring constituting the thrust ball bearing 35 that rotatably supports the power roller 6 are formed integrally.
[0019]
Further, in the case of this example, both ends in the axial direction of the output side disk 5 are rotatably supported by a pair of rolling bearings such as a pair of thrust angular ball bearings 36,36. For this reason, in the case of this example, a pair of columns 40, 40 is provided inside the casing 38 via the actuator body 39. These columns 40, 40 support a pair of support plates 37a, 37b that freely pivot and axially displace pivots 86, 86 provided at both ends of the trunnions 30, 30, respectively. belongs to. Each of the columns 40, 40 is formed by connecting a pair of support posts 41a, 41b provided concentrically to each other on a radially opposite side with respect to the input shaft 3a by an annular support ring 42. Become. The input shaft 3a is inserted through the inside of the support ring portion 42.
[0020]
The lower ends of the columns 40 are fixed to the upper surface of the actuator body 39 by a plurality of bolts 43, respectively, in a state where the mounting position and the mounting direction are regulated. To this end, recesses 44, 44 are formed on the upper surface of the actuator body 39 so that the lower ends of the columns 40, 40 can be fitted inside without looseness. In addition, a plurality of screw holes that are open at the lower end surface are formed at the lower end of each of the columns 40, 40. With the lower ends of the struts 40, 40 fitted in the recesses 44, 44, the actuator body 39 is inserted from below, screwed into the screw holes, and further tightened. The actuator body 39 is fixed at a predetermined position on the upper surface of the actuator body 39 by bolts 43.
[0021]
On the other hand, the upper ends of the columns 40, 40 are fixed to the lower surface of the connecting plate 45 by bolts 46, respectively, in a state where the mounting position is regulated. For this reason, concave portions 47, 47 are formed on the lower surface of the connecting plate 45 so that the upper ends of the columns 40, 40 can be fitted inside without looseness. Further, at the upper end of each of the columns 40, 40, one screw hole is formed, which is opened at the center of the upper end surface. With the upper ends of the struts 40, 40 fitted in the recesses 47, 47, the connecting plate 45 is inserted from above and screwed into the screw holes, and further tightened. The connecting plate 45 is fixed at a predetermined position on the lower surface thereof by bolts 46, 46.
[0022]
As described above, the pair of columns 40, 40 are connected and fixed between the upper surface of the actuator body 39 and the lower surface of the connection plate 45 so as to be positioned and bridged. In this state, of the support posts 41a, 41b provided near both ends of the columns 40, 40, the lower support post 41a, 41a is located directly above the upper surface of the actuator body 39. I do. Then, the support holes 48a, 48a formed in the lower support plate 37a of the pair of support plates 37a, 37b are formed in the support post portions 41a, 41a of the both columns 40, 40 without looseness. It is fitting. The upper support posts 41b, 41b are located immediately below the lower surface of the connecting plate 45. The support holes 48b, 48b formed in the upper support plate 37b of the pair of support plates 37a, 37b are fitted to the support post portions 41b, 41b of the both columns 40, 40 without looseness. are doing.
[0023]
In the illustrated example, projections 49a, 49b, 49c (FIG. 4) functioning as stoppers for limiting the inclination angles of the trunnions 30, 30 are provided on the lower support plate 37a. ing. That is, both ends of the support plate 37a in the width direction (front and back directions in FIGS. 1 and 2; left and right directions in FIG. 3) are located at both ends in the front and rear direction (left and right directions in FIGS. The convex portions 49a, 49b, and 49c are formed at three positions with the portion. These convex portions 49a, 49b, 49c prevent the respective trunnions 30, 30 from being excessively inclined about the pivots 86, 86 provided at both ends thereof. The circumferential surfaces of the power rollers 6, 6 supported by the trunnions 30, 30 extend from the side surfaces of the input-side disks 4a, 4b or the output-side disks 5 in the radial direction of the disks 4a, 4b, 5, respectively. Prevent it from coming off.
[0024]
The actuator body 39 of the actuator body 39 and the connecting plate 45 connected to each other by the pair of columns 40, 40 is fixed to a lower portion of the casing 38. For this purpose, steps 50a and 50b are provided near the opening at the lower end of the inner surface of the casing 38, and bolt insertion holes are provided at both ends of the actuator body 39 near both ends in the width direction (front and back directions in FIGS. 51, 51 (FIG. 4) are formed respectively. When the actuator body 39 is fixed in the casing 38, portions of the actuator body 39 near both ends in the upper surface width direction are abutted against the step portions 50a and 50b. Then, bolts (not shown) inserted through the respective bolt insertion holes 51, 51 from below are screwed into the screw holes opened in the respective step portions 50a, 50b and further tightened.
[0025]
On the other hand, the connection plate 45 is installed in the casing 38 in a state where the position in the length direction (the left-right direction in FIGS. 1 and 2 and the front-back direction in FIG. 3) and the width direction is regulated. In order to perform this position regulation, positioning concave portions 53a and 53b are formed in opposing portions of the upper surface of the connecting plate 45 and the lower surface of the top plate portion 52 of the casing 38, respectively. Each of the positioning recesses 53a and 53b has a circular planar shape. In a state where the actuator body 39 is fixed in the casing 38, between the positioning recesses 53a, 53a formed on the upper surface of the connecting plate 45 and the positioning recesses 53b, 53b formed on the lower surface of the top plate portion 52. And cylindrical positioning sleeves 54, 54. With this structure, the upper and lower ends of the pair of columns 40, 40 are supported and fixed to the casing 38 while being positioned.
[0026]
Thus, it is provided at the intermediate portion of the pair of columns 40, 40 fixed at a predetermined position in the casing 38, and is provided between the side surfaces of the input side disks 4a, 4b and the output side disk 5 respectively. The output side disk 5 is rotatably supported by the support ring portions 42, 42 located at the center of each existing cavity (space). For this reason, each of these support ring portions 42, 42 and both ends in the axial direction of the output side disk 5, that is, the output side surfaces 87 provided on the both side surfaces in the axial direction of the output side disk 5, and the inner diameter side portion than the 87. The thrust angular ball bearings 36, 36 are provided between them. In the case of the illustrated example, a short cylindrical ridge portion 56 is formed on a portion closer to the inner diameter of the outer side surfaces (side surfaces opposite to each other) of the pair of races 55a, 55b constituting the respective thrust angular ball bearings 36, 36. 56 (FIG. 2) are formed over the entire circumference.
[0027]
Then, by fitting these ridges 56, 56 into the support ring portions 42, 42 and the end of the output side disk 5 without looseness, the thrust angular ball bearings 36, 36 are formed. Positioning in the radial direction is attempted. In addition, shims 57, 57 (FIG. 2) are sandwiched between the outer surfaces of the raceways 55a, 55a and the support ring portions 42, 42, and the axial direction of the thrust angular ball bearings 36, 36 is held. Positioning is planned. In this state, a desired preload is applied to each of the thrust angular ball bearings 36, 36. Therefore, the output-side disk 5 is rotatably supported between the columns 40, 40 provided in pairs in the respective cavities, with positioning in the radial and axial directions.
[0028]
In the case of the continuously variable transmission shown in the figure, the base end (the left end in FIG. 1) of the input shaft 3a is connected to a crankshaft of an engine (not shown) via a drive shaft 58 and a torsion damper 59. The input shaft 3a is driven to rotate by a shaft. Further, an appropriate surface for a rolling contact portion (traction portion) between one axial side surface of each of the input side disks 4a and 4b and both axial side surfaces of the output side disk 5 and the peripheral surface of each of the power rollers 6 and 6. As the pressing device 60 for applying pressure, a hydraulic pressing device is used. The pressing device 60 and hydraulic actuators 61 and 61 for displacing the trunnions 30 and 30 for shifting by a hydraulic source (not shown) such as a gear pump, and a low-speed clutch 62 and a high-speed clutch 63 which will be described later. Pressure oil can be freely supplied to the hydraulic cylinder for disconnecting and connecting.
[0029]
Further, the base end (the left end in FIGS. 1 and 2) of the hollow rotary shaft 14a is spline-engaged with the output side disk 5. The hollow rotary shaft 14a is inserted into the input disk 4b farther from the engine (the right side in FIGS. 1 and 2) so that the rotational force of the output disk 5 can be taken out. Further, a portion for projecting the first planetary gear type transmission unit 25 at the tip of the hollow rotary shaft 14a (the right end in FIGS. 1 and 2) protruding from the outer surface of the input disk 4b is provided. One sun gear 64 is fixed.
[0030]
On the other hand, a carrier 7a is provided between the input disk 4b and a portion protruding from the hollow rotary shaft 14a at the tip (the right end in FIGS. 1 and 2) of the input shaft 3a. The input side disk 4b and the input shaft 3a rotate in synchronization with each other. The first and second planetary gear type transmission units 25, each of which is a double pinion type, are provided at circumferentially equally spaced positions (generally at three to four positions) on both axial side surfaces of the carrier 7a. The planetary gears 65 to 67 for constituting 26 are rotatably supported. Of these planetary gears 65 to 67, the planetary gear 65 closer to the input side disk 4b on the inner diameter side is the first planetary gear described in the claims, and the planetary gear 66 similarly to the output shaft 21a is the second planetary gear 66. Each corresponds to a planetary gear. In addition, the planet gear 67 provided near the outer diameter and having a long axial dimension is not only the first planet gear but also the second planet gear. Further, a first ring gear 68 corresponding to the ring gear described in the claims is rotatably supported around one half (the right half in FIGS. 1 and 2) of the carrier 7a. The outer peripheral surface of the first ring gear 68 is a simple cylindrical surface whose diameter does not change in the axial direction.
[0031]
Of the planetary gears 65 to 67, the planetary gear 65 provided on the inner side in the radial direction of the carrier 7a near the toroidal type continuously variable transmission 1a (leftward in FIGS. 1 and 2) is the first sun gear 64 Are engaged. Further, a planetary gear 66 provided on the side remote from the toroidal type continuously variable transmission 1a (on the right side in FIGS. 1 and 2) in the radial direction of the carrier 7a is a base end portion of the transmission shaft 29 (FIG. 1). (The left end). Further, the remaining planetary gear 67 provided on the outer side in the radial direction of the carrier 7a has a larger axial dimension than the planetary gears 65 and 66 provided on the inner side, and meshes with both the gears 65 and 66. ing. Further, the remaining planetary gear 67 and the first ring gear 68 are meshed. In addition, instead of making the radially outward planetary gears independent of each other between the first and second planetary gear type transmission units 25 and 26, a structure in which a wide ring gear meshes with both planetary gears is also adopted. It is possible.
[0032]
On the other hand, a second carrier 70 for constituting the third planetary gear type transmission unit 27 is fixedly connected to a base end (the left end in FIG. 1) of the output shaft 21a. The second carrier 70 and the first ring gear 68 are connected via the low-speed clutch 62. Further, a third sun gear 71 is fixed to a portion near the tip of the transmission shaft 29 (near the right end in FIGS. 1 and 2). A second ring gear 72 is disposed around the third sun gear 71, and the high-speed clutch 63 is provided between the second ring gear 72 and a fixed portion such as the casing 38. Further, a plurality of sets of planetary gears 73 and 74 arranged between the second ring gear 72 and the third sun gear 71 are rotatably supported by the second carrier 70. These planetary gears 73 and 74 mesh with each other, and the planetary gear 73 provided on the inner side in the radial direction of the second carrier 70 is provided on the third sun gear 71, and the planetary gear 74 provided on the outer side is provided on the third carrier 71. The two ring gears 72 mesh with each other.
[0033]
Among the planetary gear type transmissions 28 comprising the first to third stage planetary gear type transmission units 25 to 27 as described above, the first and second stage planetary gear type transmissions 25 and 26 are The casing 38 is housed in a main casing portion 75 (corresponding to a casing described in claims). On the other hand, the remaining third-stage planetary gear type transmission unit 27 is housed in an auxiliary casing portion 76 fixedly connected to the rear end of the casing 38. A front end opening edge of the auxiliary casing portion 76 and a rear end opening edge of the main casing portion 75 abut against an outer peripheral portion of a partition plate 77 having an L-shaped cross section and formed entirely in an annular shape. And is fixed via.
[0034]
The planetary gear type transmission 28 is axially mounted on the rear end of the main casing 75, that is, on the side opposite to the toroidal type continuously variable transmission 1a with respect to the installation position of the planetary gear type transmission 28 as a reference. An opening 78 into which an insertion can be made is provided. The inner peripheral surface of the opening 78 is a cylindrical surface having an inner diameter slightly larger than the outer diameter of the first ring gear 68. The central axis of the opening 78 is the same as the toroidal type continuously variable transmission 1a and the first ring gear 68 of the first and second stage planetary gear type transmissions 25 and 26. In a state where the member is assembled at a predetermined position of the main casing portion 75, a center axis (= the input shaft 3a and the hollow rotary shaft) of the first sun gear 64 constituting the first stage planetary gear type transmission 25 is formed. 14a). Accordingly, the members of the toroidal type continuously variable transmission 1a and the first and second stage planetary gear type transmissions 25 and 26 other than the first ring gear 68 are fixed to the main casing 75 by a predetermined amount. If the first ring gear 68 is fitted into the opening 78 in the assembled state, the central axis of the first ring gear 68 coincides with the central axis of the first sun gear 64.
[0035]
On the other hand, in the inner peripheral surface of the main casing part 75, the first ring gear 68 and the planet gear 67 on the outer diameter side are meshed with each other until the assembly is completed. A portion located around the periphery of the toroidal-type continuously variable transmission 1a, which is slightly closer to the toroidal type continuously variable transmission 1a than the opening 78, has a slightly larger inner diameter than the opening 78. Therefore, in a state where the first ring gear 68 and the planet gear 67 on the outer diameter side are meshed with each other until the assembly is completed, the outer peripheral surface of the first ring gear 68 and the inner peripheral surface of the main casing portion 75 are in contact with each other. Never touch.
[0036]
In the case of the continuously variable transmission of the present embodiment configured as described above, the power transmitted from the input shaft 3a to the integrated output-side disk 5 via the pair of input-side disks 4a and 4b and the respective power rollers 6 and 6. Is taken out through the hollow rotary shaft 14a. When the low speed clutch 62 is connected and the high speed clutch 63 is disconnected, the rotational speed of the input shaft 3a is kept constant by changing the speed ratio of the toroidal type continuously variable transmission 1a. The rotation speed of the output shaft 21a can be freely changed to forward rotation and reverse rotation with the stop state interposed therebetween. That is, in this state, the differential component between the carrier 7a rotating in the forward direction together with the input shaft 3a and the first sun gear 64 rotating in the opposite direction together with the hollow rotating shaft 14a is divided into the first ring gear 68. Is transmitted to the output shaft 21a via the low speed clutch 62 and the second carrier 70. In this state, the output shaft 21a is stopped by setting the speed ratio of the toroidal type continuously variable transmission 1a to a predetermined value, and the speed ratio of the toroidal type continuously variable transmission 1a is increased from the predetermined value. The output shaft 21a can be rotated in the direction of moving the vehicle backward by changing the output shaft 21a to the side. On the other hand, by changing the speed ratio of the toroidal-type continuously variable transmission 1a from the predetermined value to the deceleration side, the output shaft 21a is rotated in a direction for moving the vehicle forward.
[0037]
Further, when the connection of the low-speed clutch 62 is disconnected and the high-speed clutch 63 is connected, the output shaft 21a is rotated in a direction in which the vehicle moves forward. That is, in this state, the carrier 7a rotates in the forward direction together with the input shaft 3a and the first sun gear 64 rotates in the opposite direction to the carrier 7a together with the hollow rotating shaft 14a according to the differential components. The rotation of the planetary gear 65 of the first planetary gear type transmission unit 25 is transmitted to the planetary gear 66 of the second planetary gear type transmission unit 26 via another planetary gear 67, and the second sun gear 69 , The transmission shaft 29 is rotated. The third sun gear 71 provided at the distal end of the transmission shaft 29 meshes with the second ring gear 72 and the planet gears 73 and 74 constituting the third planetary gear type transmission unit 27 together with the sun gear 71. , The second carrier 70 and the output shaft 21a coupled to the second carrier 70 are rotated in the forward direction. In this state, the rotational speed of the output shaft 21a can be increased as the speed ratio of the toroidal type continuously variable transmission 1a is changed to a speed increasing side.
[0038]
FIG. 10 shows an example of the relationship between the speed ratio (reduction ratio) of the toroidal type continuously variable transmission 1a and the speed ratio of the entire continuously variable transmission. The vertical axis of FIG. 10 shows the gear ratio of the toroidal-type continuously variable transmission 1a, and the horizontal axis shows that the input shaft 3a is driven at a constant speed (5600 min. ^-1 ) Indicates the theoretical vehicle speed (km / h) when the vehicle is rotated. As is apparent from FIG. 10, the speed ratio of the toroidal type continuously variable transmission 1a is set to about 0.6 in a state where the low-speed clutch 62 is connected and the high-speed clutch 63 is disconnected. Thus, the output shaft 21a can be stopped while the input shaft 3a is being rotated. Further, by changing the gear ratio of the toroidal type continuously variable transmission 1a at about 0.6, the vehicle can be moved forward or backward. Further, when the speed ratio of the toroidal type continuously variable transmission 1a is about 2.2 to 2.3, the low-speed clutch 62 is disconnected, and the high-speed clutch 63 is connected. The speed of the vehicle can be increased by changing the speed ratio of the continuously variable transmission 1a to the speed increasing side.
[0039]
When assembling the continuously variable transmission configured and operated as described above, the toroidal type continuously variable transmission 1a and the first and second stage planetary gear type transmission units 25 and 26 are housed in the casing 38. Prior to this, as shown in FIG. That is, the output side disk 5 and the hollow rotary shaft 14a can be rotatably supported by the pair of columns 40, 40 (see FIGS. 1 to 3) having their lower ends connected and fixed to the actuator body 39. Also, a plurality of trunnions 30, 30 and power rollers 6, 6 are formed by a pair of upper and lower support plates 37a, 37b externally fitted to and supported by support posts 41a, 41b provided at the upper and lower ends of both columns 40, 40. At a predetermined position. Further, the pressing device 60, the pair of input-side disks 4a and 4b, the first-stage and second-stage planetary gear type transmission units 25 and 26, etc. are inserted into the input shaft 3a through which the hollow rotary shaft 14a is inserted. Assemble.
[0040]
Therefore, before the main parts of the toroidal-type continuously variable transmission 1a and the first-stage and second-stage planetary gear-type transmission units 25 and 26 constituting the continuously variable transmission are assembled in the casing 38, The module 79 can be assembled outside the casing 38 to be a main part of the continuously variable transmission as shown in FIG. The assembling work of the module 79 can be performed in a wide space without being disturbed by the casing 38, and the assembling work is facilitated. Further, after assembling the module 79 and before storing it in the casing 38, the operating state of the module 79 can be confirmed. If the operating state is poor, disassembly and reassembly can be easily performed in a wide space outside the casing 38.
[0041]
On the other hand, when the operating state of the module 79 is proper, the module 79 is placed in the main casing portion 75 constituting the casing 38 with the connecting plate 45 facing upward. Insert from the lower end opening of the part 75. The cylindrical positioning sleeves 54, 54 are bridged between the positioning recesses 53a, 53a formed on the upper surface of the connection plate 45 and the positioning recesses 53b, 53b formed on the lower surface of the top plate 52, and The portions of the actuator body 39 near both ends in the width direction of the upper surface abut against the step portions 50a and 50b. Then, bolts (not shown) inserted through the bolt insertion holes 51, 51 of the actuator body 39 from below are screwed into the screw holes opened in the step portions 50a, 50b and further tightened, as shown on the left side of FIG. Thus, the module 79 is assembled in the main casing 75.
[0042]
When the module 79 is assembled in the main casing 75 in this manner, components not included in the module 79, such as the third-stage planetary gear type transmission unit 27, are replaced with the main casing 75. Assemble to. For this purpose, a second module 81 as shown on the right side of FIG. 6 is assembled outside the main casing 75 in advance. The second module 71 is arranged around the intermediate portion of the transmission shaft 29 provided with the second sun gear 69 and the third sun gear 71 at both ends in order from the second sun gear 69 side. One ring gear 68, the low-speed clutch 62, and the partition plate 77 are externally fitted and supported. Regarding such a second module 81, as in the case of the module 79, the components described above are assembled in a wide place outside the main casing portion 75, and the operation is confirmed in advance.
[0043]
The second module 81 assembled outside the main casing portion 75 in this manner, the first ring gear 68 is first inserted through the opening 78 into the main casing 75 as shown in FIGS. And insert it. As described above, when the first ring 68 is inserted into the opening 78, the center axis of the first ring gear 68 and the first sun gear 64 constituting the first stage planetary gear type transmission 25 are formed. And the central axis of Therefore, if the first ring gear 68 is inserted into the opening 68 while slightly rotating, first, as shown in FIG. 7, the first ring gear 68 and the outer diameter side planetary gear 67 Begins to mesh. When the second module 81 is further inserted into the main casing 75 while slightly rotating the transmission shaft 29, as shown in FIG. 8, the second sun gear 69 is connected to the second stage planetary gear. It starts to mesh with the planet gear 66 on the inner diameter side that constitutes the gear type transmission unit 26. From this state, the second module 81 is inserted into the main casing 75, and as shown in FIG. The components of the module 81 and the components of the module 79 are combined in an appropriate positional relationship. Further, in this state, a gap is generated between the outer peripheral surface of the first ring gear 68 and the inner peripheral surface of the main casing portion 75, and these two peripheral surfaces do not rub against each other.
[0044]
As described above, when the module 79 and the second module 81 are assembled to the main casing portion 75, the components of the third-stage planetary gear type transmission unit 27, the high-speed clutch 63 The output shaft 21a is mounted outside the partition plate 77. The components of the third-stage planetary gear type transmission unit 27, the high-speed clutch 63, and the output shaft 21a are also assembled in a wide place in advance and assembled in the auxiliary casing portion 76 to form a third module. Therefore, the work of assembling the constituent members of the third-stage planetary gear type transmission unit 27, the high-speed clutch 63, and the output shaft 21a outside the partition plate 77 is performed by placing the third module outside the partition plate 77. It can be easily done by assembling. The lower end opening of the casing 38 is closed by an oil pan 80 after these series of assembling operations.
[0045]
In the illustrated example, oil supply nozzles 83 for supplying lubricating oil (traction oil) to the traction portion are provided above the columns 40, 40. These lubrication nozzles 83, 83 are provided with the lubricating lubrication through the positioning recesses 53a, 53b and the center holes of the bolts 46, 46 from the lubrication passages provided in the top plate 52 and the connecting plate 45. Pump in oil. Oil supply passages 84, 84 (FIG. 3) for feeding lubricating oil to the rolling bearings for the power rollers 6, 6 are provided inside the trunnions 30, 30 and provided in the top plate 52. The lubricating oil can be freely fed from the oil supply passages to the oil supply passages 84, 84 in the trunnions 30, 30, respectively. At the same time, oil supply plugs 85, 85 (FIG. 3) for feeding the lubricating oil toward the oil supply passages 84, 84 are provided on the lower surface of the connection plate 45, and the module 79 is incorporated into the casing 38. Accordingly, the oil supply passages on the connecting plate 45 side and the oil supply passages 84 on the trunnions 30, 30 communicate with each other. In the case of this example, radial irregularities are provided on the outer peripheral edge of the output-side disk 5 and the outer peripheral edge of the pressing device 60 at equal intervals in the circumferential direction, and the rotation of the output-side disk 5 and the input-side disks 4a and 4b is performed. The speed can be detected freely.
[0046]
【The invention's effect】
Since the present invention is configured and operates as described above, it is possible to reduce the cost of the continuously variable transmission combining the toroidal type continuously variable transmission and the planetary gear type transmission by facilitating the assembling work, and to perform the repair work. Can also be easily done.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating an example of an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged view of a portion A in FIG.
FIG. 3 is an enlarged sectional view taken along the line BB of FIG. 1;
FIG. 4 is a perspective view of a module including a toroidal-type continuously variable transmission.
FIG. 5 is a perspective view of a main casing portion of the casing as viewed from below.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a state before the combination of the main casing portion incorporating the module and the second module.
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a state of an initial stage of the combination work.
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a state in the final stage.
FIG. 9 is a sectional view showing a completed state in the same manner.
FIG. 10 is a diagram showing the relationship between the speed ratio of a toroidal type continuously variable transmission and the speed ratio (vehicle speed) of the entire continuously variable transmission.
FIG. 11 is a schematic sectional view showing an example of a basic configuration of a conventionally known continuously variable transmission.
[Explanation of symbols]
1,1a toroidal type continuously variable transmission
2 planetary gear type transmission
3, 3a input shaft
4a, 4b Input side disk
5 Output side disk
6 Power roller
7, 7a carrier
8 planetary gear
9 planetary gear
10 First transmission shaft
11 Sun gear
12 Sun gear
13 Second transmission shaft
14, 14a Hollow rotating shaft
15 Sun Gear
16 planetary gear
17 Ring gear
18 Second Career
19 planetary gear
20 planetary gear
21, 21a Output shaft
22 Second ring gear
23 Low speed clutch
24 High speed clutch
25 First stage planetary gear type transmission unit
26 Second stage planetary gear type transmission unit
27 Third stage planetary gear type transmission unit
28 planetary gear type transmission
29 Transmission shaft
30 trunnion
31 Bent wall
32 connecting members
33 screw
34 support shaft
35 Thrust ball bearing
36 Thrust angular contact ball bearing
37a, 37b Support plate
38 Casing
39 Actuator body
40 columns
41a, 41b Support post part
42 Support ring
43 volts
44 recess
45 Connecting plate
46 volts
47 recess
48a, 48b Support holes
49a, 49b, 49c convex part
50a, 50b step
51 Bolt insertion hole
52 Top plate
53a, 53b Positioning recess
54 sleeve
55a, 55b race
56 Ridge
57 shim plate
58 Drive shaft
59 Torsion damper
60 Pressing device
61 Actuator
62 Low speed clutch
63 High speed clutch
64 1st sun gear
65 planetary gear
66 planetary gear
67 planetary gear
68 First ring gear
69 Second sun gear
70 Second Career
71 Third Sun Gear
72 Second ring gear
73 planetary gear
74 planetary gear
75 Main casing
76 Auxiliary casing
77 Partition
78 opening
79 modules
80 oil pan
81 Second module
83 Refueling nozzle
84 Refueling passage
85 Lubrication plug
86 Axis
87 Output side

Claims

ケーシング内にトロイダル型無段変速機と遊星歯車式変速機とを、互いの間での動力の伝達を自在に組み合わせた状態で収納すると共に、上記トロイダル型無段変速機の中心部に第一回転軸を配設し、上記遊星歯車式変速機の中心部に第二回転軸を接続して成り、
このうちのトロイダル型無段変速機は、上記ケーシング内に回転自在に支持された上記第一回転軸と、それぞれが断面円弧形である互いの軸方向片側面同士を対向させた状態でこの第一回転軸と同期した回転を自在として支持された１対の外側ディスクと、この第一回転軸の中間部周囲に、断面円弧形である軸方向両側面を上記各外側ディスクの軸方向片側面に対向させた状態で、上記第一回転軸に対する相対回転を自在に支持された内側ディスクと、軸方向に関してこの内側ディスクの軸方向両側面と上記各外側ディスクの軸方向片側面との間位置にそれぞれ複数個ずつ、上記回転軸に対し捩れの位置にある枢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、上記内側ディスクの軸方向両側面と各外側ディスクの軸方向片側面とに当接させたパワーローラと、上記１対の外側ディスクのうちの上記第二回転軸側の外側ディスクの内周面と上記第一回転軸の外周面との間に配設されて、この第二回転軸と反対側の端部を上記内側ディスクに回転伝達自在に接続すると共にこの第二回転軸の側の端部をこの第二回転軸の側の外側ディスクの外側面から突出させた円管状の中空回転軸とを備えたものであり、
上記遊星歯車式変速機は、上記トロイダル型無段変速機側に設けられた第一段の遊星歯車式変速ユニットと、上記第二回転軸側に設けられた第二段の遊星歯車式変速ユニットとを互いに同軸に、動力の伝達自在に組み合わせて成るものであり、
このうちの第一段の遊星歯車式変速ユニットは、上記中空回転軸の上記第二回転軸側の端部にこの中空回転軸と同期した回転を自在に設けられた第一太陽歯車と、上記第一回転軸と上記第二回転軸側の外側ディスクとの間に掛け渡されたキャリアと、このキャリアのうちでこの外側ディスクの側に回転自在に支持されて上記第一太陽歯車と噛合した複数の第一遊星歯車とを備えたものであり、
上記第二段の遊星歯車式変速ユニットは、上記第二回転軸のうちで上記トロイダル型無段変速機の側の端部にこの第二回転軸と同期した回転を自在に支持された第二太陽歯車と、上記キャリアのうちで上記外側ディスクと反対の側に回転自在に支持されて上記第二太陽歯車と噛合した複数の第二遊星歯車と、これら第二太陽歯車及び各第二遊星歯車の周囲にこの第二太陽歯車と同心に、且つ、回転自在に支持されたリング歯車とを備え、このリング歯車を、上記各第一遊星歯車と上記各第二遊星歯車とのうちの少なくとも一方の遊星歯車と噛合させたものであり、
上記ケーシングは、上記遊星歯車式変速機の設置位置を基準として、上記トロイダル型無段変速機と反対側に、この遊星歯車式変速機を軸方向に挿入可能な開口部が設けられており、この開口部の内周面は、上記リング歯車を内嵌する事でこのリング歯車の中心軸と上記第一太陽歯車の中心軸とが一致する形状及び寸法とされており、上記ケーシングの内周面のうちで、上記リング歯車と上記各第一遊星歯車と上記各第二遊星歯車とのうちの少なくとも一方とを組立完了状態にまで噛合させた状態で上記リング歯車の周囲に位置する部分は、このリング歯車の外周面と接触しない形状及び寸法とされている
無段変速装置。A toroidal-type continuously variable transmission and a planetary gear type transmission are housed in a casing in a state where power transmission between them is freely combined with each other. A rotating shaft is provided, and a second rotating shaft is connected to the center of the planetary gear type transmission,
The toroidal-type continuously variable transmission includes the first rotating shaft rotatably supported in the casing, and the first rotating shaft, which has an arc-shaped cross section, and is opposed to each other in one axial direction. A pair of outer disks supported so as to be freely rotatable in synchronization with the first rotating shaft, and a pair of outer side disks having an arc-shaped cross section around an intermediate portion of the first rotating shaft in an axial direction of each of the outer disks; In a state where the inner disk is opposed to one side surface, the inner disk supported so as to be able to freely rotate relative to the first rotation axis, the axial side surfaces of the inner disk and the axial one side surface of each of the outer disks in the axial direction. A plurality of support members provided at each of the intermediate positions, each of which is provided with a swinging displacement centered on a pivot located at a position twisted with respect to the rotation shaft, and each of the support members is rotatably supported, and has a spherical convex surface. Each lap A power roller contacting both axial sides of the inner disk and one axial side of each outer disk; and an inner periphery of the outer disk on the second rotating shaft side of the pair of outer disks. Surface and an outer peripheral surface of the first rotating shaft, an end opposite to the second rotating shaft is connected to the inner disk so as to be able to transmit rotation, and a second rotating shaft side is connected. A hollow hollow rotary shaft having an end protruding from the outer surface of the outer disk on the side of the second rotary shaft,
The planetary gear type transmission includes a first stage planetary gear type transmission unit provided on the toroidal type continuously variable transmission side and a second stage planetary gear type transmission unit provided on the second rotation shaft side. And are coaxially combined with each other so that power can be transmitted freely.
Among them, the first stage planetary gear type transmission unit has a first sun gear provided at the end of the hollow rotary shaft on the side of the second rotary shaft so as to freely rotate in synchronization with the hollow rotary shaft, A carrier extending between the first rotating shaft and the outer disk on the second rotating shaft side, and among the carriers, rotatably supported on the outer disk side and meshed with the first sun gear; A plurality of first planetary gears,
The second-stage planetary gear type transmission unit has a second rotation shaft, the second end of which is on the side of the toroidal-type continuously variable transmission that is freely supported for rotation in synchronization with the second rotation shaft. A sun gear, a plurality of second planetary gears rotatably supported on the side of the carrier opposite to the outer disk and meshed with the second sun gear, the second sun gear and each second planetary gear; Around the periphery of the second sun gear, and a rotatably supported ring gear, the ring gear, at least one of the first planetary gears and the second planetary gears Meshed with the planetary gear of
The casing is provided with an opening through which the planetary gear type transmission can be inserted in the axial direction on the side opposite to the toroidal-type continuously variable transmission with respect to the installation position of the planetary gear type transmission, The inner peripheral surface of the opening is shaped and dimensioned so that the central axis of the ring gear and the central axis of the first sun gear coincide with each other by fitting the ring gear therein. Of the surfaces, a portion located around the ring gear in a state in which at least one of the ring gear, each of the first planetary gears, and each of the second planetary gears is meshed until the assembly is completed, A continuously variable transmission having a shape and dimensions that do not make contact with the outer peripheral surface of the ring gear.

リング歯車と第二太陽歯車を備えた第二回転軸とが、ケーシング内への組み付けに先だって組み合わされたモジュールとされている、請求項１に記載した無段変速装置。The continuously variable transmission according to claim 1, wherein the ring gear and the second rotating shaft including the second sun gear are combined as a module before being assembled in the casing.

内側ディスクの軸方向両側面と各外側ディスクの軸方向片側面との間に設けられ、それぞれの中間部に支持環部を有する１対の支柱を備え、この支持環部に第一回転軸を挿通した状態でこれら両支柱の両端部をケーシングに対し支持固定すると共に、これら両支柱の支持環部に上記内側ディスクの軸方向両端部を回転自在に支持した、請求項１〜２の何れかに記載した無段変速装置。A pair of struts are provided between the axially opposite side surfaces of the inner disk and the axially one side surface of each of the outer disks, and each have a support ring at an intermediate portion thereof. 3. An end portion of the inner disk which is rotatably supported on both ends of the inner disk in a state where both ends of the inner disk are supported and fixed to the casing in a state where the inner disk is inserted. The continuously variable transmission described in (1).

第一回転軸と、１対の外側ディスクと、内側ディスクと、複数個の支持部材と、これら各支持部材の両端部に設けられた枢軸を揺動及び軸方向の変位自在に支持する為の複数の支持板と、上記各支持部材に回転自在に支持された複数のパワーローラと、上記内側ディスクの両端部を回転自在に支持する為の１対の支柱と、上記各支持部材を上記各枢軸の軸方向に変位させる複数のアクチュエータとを、これら各アクチュエータの本体部分を収納するアクチュエータボディーに、ケーシング内に組み込む以前に組み付けている、請求項３に記載した無段変速装置。A first rotating shaft, a pair of outer disks, an inner disk, a plurality of support members, and a pivot shaft provided at both ends of each of the support members for swinging and axial displacement. A plurality of support plates, a plurality of power rollers rotatably supported by the support members, a pair of columns for rotatably supporting both ends of the inner disk, and the support members 4. The continuously variable transmission according to claim 3, wherein the plurality of actuators displaced in the axial direction of the pivot are assembled to an actuator body accommodating the main body of each of the actuators before being incorporated in the casing.

ケーシングのうちで車両への搭載状態で下側となる部分に開口が設けられており、予めアクチュエータボディーに組み付けた、第一回転軸と、１対の外側ディスクと、内側ディスクと、複数個の支持部材と、複数の支持板と、複数のパワーローラと、複数のアクチュエータと、１対の支柱とを、上記開口を通じて上記ケーシング内に収納し、上記アクチュエータボディーを上記ケーシングに結合固定している、請求項４に記載した無段変速装置。An opening is provided in a lower portion of the casing when mounted on a vehicle, and a first rotating shaft, a pair of outer disks, an inner disk, and a plurality of A support member, a plurality of support plates, a plurality of power rollers, a plurality of actuators, and a pair of columns are housed in the casing through the opening, and the actuator body is fixedly connected to the casing. 5. The continuously variable transmission according to claim 4.

リング歯車と、第二回転軸のうちでトロイダル型無段変速機と反対側部分の周囲に設けた第三段の遊星歯車式変速ユニット構成する部材とを、動力の伝達状態を断接する為のクラッチを介して結合している、請求項１〜５の何れかに記載した無段変速装置。A ring gear and a member constituting a third stage planetary gear type transmission unit provided around a portion of the second rotary shaft opposite to the toroidal-type continuously variable transmission, for disconnecting and connecting a power transmission state. The continuously variable transmission according to any one of claims 1 to 5, wherein the continuously variable transmission is connected via a clutch.

第三段の遊星歯車式変速ユニットは、第二回転軸のうちでトロイダル型無段変速機と反対側の端部にこの第二回転軸と同期した回転を自在に支持された第三太陽歯車と、この第二回転軸に関して第一回転軸と反対側に、これら第一、第二回転軸と同心に、且つ、これら第一、第二回転軸に対する相対回転を自在に支持された第三回転軸と、この第三回転軸に支持された第二キャリアに支持されて上記第三太陽歯車と噛合した複数の第三遊星歯車と、上記第三太陽歯車の周囲に回転自在に支持されてこれら各第三遊星歯車と噛合した第二リング歯車とを備えたものであり、ケーシングの開口部の外側に結合固定された補助ケーシング部と、この補助ケーシング部と上記第二リング歯車との間に、接続時にこの第二リング歯車の回転を阻止する第二クラッチを設けた、請求項６に記載した無段変速装置。The third stage planetary gear type transmission unit has a third sun gear, which is rotatably supported at the end of the second rotation shaft opposite to the toroidal type continuously variable transmission so as to freely rotate in synchronization with the second rotation shaft. A third rotating shaft concentrically with the first and second rotating shafts on the opposite side to the first rotating shaft with respect to the second rotating shaft and freely rotatable relative to the first and second rotating shafts; A rotating shaft, a plurality of third planetary gears supported by the second carrier supported by the third rotating shaft and meshing with the third sun gear, and rotatably supported around the third sun gear; A second ring gear meshed with each of the third planetary gears, and an auxiliary casing portion fixedly coupled to the outside of the opening of the casing; and an auxiliary casing portion and the second ring gear. The second ring gear prevents rotation of the second ring gear during connection. Provided clutch continuously variable transmission according to claim 6.

請求項１〜７の何れかに記載した無段変速装置を組み立てる際に、ケーシング内の所定位置にトロイダル型無段変速機を組み付けると共に、遊星歯車式変速機を構成する第一太陽歯車と、キャリアと、第一、第二遊星歯車とを組み合わせた後、第二太陽歯車を備えた第二回転軸とリング歯車とを、ケーシング内への組み付けに先だって組み合わせてモジュールとし、このモジュールを構成する上記リング歯車の外周面を、上記ケーシングの開口部の内周面に内嵌しつつ、上記モジュールを軸方向に移動させる事によりこのケーシング内に挿入し、上記リング歯車と、上記各第一遊星歯車と上記各第二遊星歯車とのうちの少なくとも一方の遊星歯車とを、上記第二太陽歯車と上記各第二遊星歯車とを、それぞれ噛合させる、無段変速装置の組立方法。When assembling the continuously variable transmission according to any one of claims 1 to 7, together with the toroidal-type continuously variable transmission at a predetermined position in the casing, and a first sun gear constituting a planetary gear type transmission, After assembling the carrier and the first and second planetary gears, the second rotating shaft provided with the second sun gear and the ring gear are combined into a module prior to assembling in the casing to form a module. The module is inserted into the casing by moving the module in the axial direction while fitting the outer peripheral surface of the ring gear into the inner peripheral surface of the opening of the casing, and the ring gear and each of the first planets are inserted into the casing. Assembling a continuously variable transmission that meshes the gear and at least one of the second planetary gears with the second sun gear and each of the second planetary gears. Law.