JP2005127431A - Toroidal type continuously variable transmission - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両の変速機として好適なトロイダル型無段変速機に関するものである。 The present invention relates to a toroidal continuously variable transmission suitable as a transmission for a vehicle.
トロイダル型無段変速機では、内輪と、外輪と、その外輪に対して内輪を回転自在に支持する円錐コロ軸受によるパワーローラ軸受とを備えるパワーローラを使用している。 The toroidal-type continuously variable transmission uses a power roller including an inner ring, an outer ring, and a power roller bearing formed by a conical roller bearing that rotatably supports the inner ring with respect to the outer ring.
この場合、内輪及び外輪に対する円錐コロ軸受(パワーローラ軸受)の軌道面のジオメトリが狂うと性能や強度が著しく低下するので、高精度に位置決めする必要がある。そこで、通常は、つば輪を軌道輪(内輪、外輪)に一体成型している。 In this case, if the geometry of the raceway surface of the conical roller bearing (power roller bearing) with respect to the inner ring and the outer ring is deviated, the performance and the strength are remarkably lowered, so that it is necessary to position with high accuracy. Therefore, normally, the collar ring is integrally formed with the raceway ring (inner ring, outer ring).
しかし、損失トルク低減等の性能向上を目的として、つば輪の大つば面に特殊な表面処理を行う場合がある。このような場合には、つば輪と軌道輪とを別部品とし、それぞれ加工した上で嵌合することが提案されている(例えば特許文献1参照)。
ところで、つば輪と軌道輪とを一体成形するものであれば、軌道面と大つば面との位置関係を合わせておけばよい。 By the way, if the collar ring and the race ring are integrally formed, the positional relationship between the raceway surface and the large collar surface may be matched.
しかし、別体型の場合は軌道面と軌道輪の嵌合面との位置関係や、つば輪の嵌合面と大つば面との位置関係もあわせなければならない。とくに大つば面は円錐形状であるため、径と角度の両方をあわせる必要があり高精度な加工は困難である。逆に言えば、従来程度の加工精度で製作した場合には、軌道面と大つば面との位置合わせ精度が低下し、性能や強度が低下する、という問題がある。 However, in the case of a separate type, the positional relationship between the raceway surface and the fitting surface of the raceway and the positional relationship between the fitting surface of the collar ring and the large collar surface must be matched. In particular, since the large brim surface has a conical shape, it is necessary to match both the diameter and the angle, and high-precision machining is difficult. In other words, when manufactured with a processing accuracy of the conventional level, there is a problem that the alignment accuracy between the raceway surface and the large brim surface is lowered, and the performance and strength are lowered.
本発明は、このような従来の問題点に着目してなされたものであり、内輪及び外輪に対するパワーローラ軸受の軌道面と大つば面との位置合わせが容易なトロイダル型無段変速機を提供することを目的としている。 The present invention has been made paying attention to such conventional problems, and provides a toroidal continuously variable transmission in which the alignment of the raceway surface and the large collar surface of the power roller bearing with respect to the inner ring and the outer ring is easy. The purpose is to do.
本発明は以下のような解決手段により前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために本発明の実施形態に対応する符号を付するが、これに限定されるものではない。 The present invention solves the above problems by the following means. In addition, in order to make an understanding easy, although the code | symbol corresponding to embodiment of this invention is attached | subjected, it is not limited to this.
本発明は、入力ディスク(3,4)と、出力ディスク(8)と、入力ディスク及び出力ディスクに挟持されるパワーローラ(10,11)と、パワーローラを傾転可能に支持するトラニオン(14)とを備え、前記パワーローラ(10,11)は、前記入力ディスクの動力を前記出力ディスクに伝達する内輪(30)と、前記トラニオンに支持された外輪(31)と、前記外輪に対して内輪を回転自在に支持するパワーローラ軸受(32)とを有し、前記パワーローラ軸受(32)は、前記内輪に形成された内輪軌道面(32a)と、前記外輪に形成された外輪軌道面(32b)と、前記内輪軌道面及び外輪軌道面に挟持された円錐台形状の転動体(32c)と、前記転動体を案内する大つば面(32d)とを有する、トロイダル型無段変速機において、前記大つば面(32d)は、前記パワーローラ軸受の回転軸と同心に配置されて前記内輪又は前記外輪に結合されているつば輪(35)の内周側に設けられ、そのパワーローラ軸受の回転軸と同心の円筒面によって形成されていることを特徴とする。 The present invention includes an input disk (3, 4), an output disk (8), a power roller (10, 11) sandwiched between the input disk and the output disk, and a trunnion (14) that supports the power roller in a tiltable manner. The power rollers (10, 11) are connected to the inner ring (30) for transmitting the power of the input disk to the output disk, the outer ring (31) supported by the trunnion, and the outer ring. A power roller bearing (32) that rotatably supports the inner ring, and the power roller bearing (32) includes an inner ring raceway surface (32a) formed on the inner ring and an outer ring raceway surface formed on the outer ring. (32b), a toroidal continuously variable transmission having a frustoconical rolling element (32c) sandwiched between the inner ring raceway surface and the outer ring raceway surface, and a large brim surface (32d) for guiding the rolling element. The large collar surface (32d) is disposed concentrically with the rotating shaft of the power roller bearing and is provided on the inner peripheral side of the collar ring (35) coupled to the inner ring or the outer ring, and the power roller It is formed by the cylindrical surface concentric with the rotating shaft of a bearing.
本発明によれば、大つば面を、パワーローラ軸受の回転軸と同心に配置されて内輪又は外輪に結合されているつば輪の内周側に設け、そのパワーローラ軸受の回転軸と同心の円筒面によって形成するようにしたので、内輪軌道面及び外輪軌道面と大つば面との位置合わせを容易にし、位置ズレに起因する性能低下や強度低下を防止することができる。 According to the present invention, the large collar surface is provided concentrically with the rotating shaft of the power roller bearing and is provided on the inner peripheral side of the collar ring coupled to the inner ring or the outer ring, and is concentric with the rotating shaft of the power roller bearing. Since it is formed by the cylindrical surface, alignment of the inner ring raceway surface and the outer ring raceway surface with the large brim surface can be facilitated, and performance degradation and strength degradation due to misalignment can be prevented.
以下、図面等を参照して本発明の実施の形態についてさらに詳しく説明する。
(第1実施形態)
図1は第1実施形態のトロイダル型無段変速機の変速機構を示す概略図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic view showing a transmission mechanism of the toroidal continuously variable transmission according to the first embodiment.
はじめに、この図1を参照しながら構成を説明する。 First, the configuration will be described with reference to FIG.
エンジンからの回転駆動力は、図外のトルクコンバータ及び前後進切換え機構を介して入力軸1に入力される。 The rotational driving force from the engine is input to the input shaft 1 via a torque converter and a forward / reverse switching mechanism that are not shown.
入力軸1と同軸上にトルク伝達軸2が配置され、そのトルク伝達軸2の両端部位置には、第1入力ディスク3と第2入力ディスク4を、軸方向移動可能にスプライン結合している。
A
第1入力ディスク3の背面と入力軸1との間には、入力トルクに応じて軸方向推力を発生するローディングカム機構5を介装している。
Between the back surface of the
第2入力ディスク4の背面とトルク伝達軸2の端部に螺合されたナット6との間には、入力ディスク3,4にプリロードを付与する皿バネ7を介装している。
A disc spring 7 that preloads the
入力ディスク3,4の中間位置には、トルク伝達軸2に遊装した出力ディスク8を配置している。この出力ディスク8は、2つの出力ディスクの背面を互いに合わせて一体結合したもので、出力ディスク8の外周部には出力ギア9を形成している。
An output disk 8 mounted on the
第1入力ディスク3の出力ディスク8側対向面と、第2入力ディスク4の出力ディスク8側対向面と、出力ディスク8の両入力ディスク3,4に対向する対向面には、それぞれトロイド状溝3a,4a,8a,8bを形成している。
Toroidal grooves are formed on the output disk 8 facing surface of the
トロイド状溝3a,8aとの間には、左右2個の第1パワーローラ10,10を油膜剪断力により動力の受け渡しを可能に挟持している。同様に、トロイド状溝4a,8bとの間には、左右2個の第2パワーローラ11,11を油膜剪断力により動力の受け渡しを可能に挟持している。
Between the
そして、第1入力ディスク3と出力ディスク8と第1パワーローラ10,10により第1トロイダル変速部12を構成し、第2入力ディスク4と出力ディスク8と第2パワーローラ11,11により第2トロイダル変速部13を構成している。
The
このような変速機構において、各パワーローラ10,10,11,11は、後述する作動により変速比に応じた傾転角が得られるようにそれぞれ傾転され、入力ディスク3,4の入力回転を無段階(連続的)に変速して出力ディスク8に伝達する。
In such a speed change mechanism, each of the
図2は第1実施形態のトロイダル型無段変速機の変速制御系を示す概略図である。 FIG. 2 is a schematic diagram showing a shift control system of the toroidal continuously variable transmission according to the first embodiment.
第1パワーローラ10,10は、トラニオン14,14の一端に支持されていて、パワーローラ回転軸15,15を中心として回転自在である。トラニオン14,14の他端部には、トラニオン14,14を軸方向に移動させて各パワーローラ10,10を傾転させる油圧アクチュエータとしてのサーボピストン16,16が設けられている。なお、第2パワーローラ11,11も同様に、トラニオンの一端に支持されていて、トラニオンを軸方向に移動させて各パワーローラ11,11を傾転させる油圧アクチュエータとしてのサーボピストンが設けられている。そして、4個のトラニオンは、これらが同期して作動するように図外の同期ワイヤにより連結されている。
The
サーボピストン16,16を作動制御する油圧制御系として、ピストン16a,16aにより画成されるハイ側油室16b,16bに接続されるハイ側油路17と、ロー側油室16c,16cに接続されるロー側油路18と、ハイ側油路17を接続するポート19aとロー側油路18を接続するポート19bを有する変速制御弁19とが設けられている。
As a hydraulic control system for controlling the operation of the
変速制御弁19のライン圧ポート19cには、図外のオイルポンプ及びリリーフ弁を有する油圧源からのライン圧が供給される。
The
変速制御弁19の変速スプール19dは、トラニオン14,14の軸方向及び傾転方向を検知し、変速制御弁19にフィードバックするレバー20及びプリセスカム21と連動するとともに、ステップモータ22により軸方向に変位するように駆動される。
The
ステップモータ22を駆動制御する電子制御系として、CVTコントロールユニット23が設けられ、このCVTコントロールユニット23は、スロットル開度センサ24、エンジン回転センサ25、入力ディスク回転センサ26、出力軸回転センサ(車速センサ)27、インヒビタースイッチ28、油温センサ29等からの入力情報を取り込む。
A
トロイダル型無段変速機は、トラニオン14,14を傾転軸方向(図2の上下方向)に変位し、パワーローラ10,10を傾転させることによって変速比を変える。
The toroidal continuously variable transmission changes the gear ratio by displacing the
つまり、CVTコントロールユニット23からの目標変速比が得られる駆動指令によりステップモータ22を回転させることによって変速スプール19dが変位すると、サーボピストン16,16の一方のサーボピストン室に作動油が導かれ、他方のサーボピストン室から作動油が排出され、トラニオン14,14が傾転軸方向に変位する。
That is, when the
これにより、パワーローラ回転軸15,15がディスク回転中心位置に対してオフセットする。このオフセットによりパワーローラ10,10と入出力ディスク3,8との接触部で発生するサイドスリップ力によりパワーローラ10,10が傾転する。
As a result, the power
この傾転運動及びオフセットは、プリセスカム21及びレバー20を介して変速スプール19dに伝達され、ステップモータ22との釣り合い位置で静止し、所定の傾転角となった時点でトラニオン14,14に与えた変位が元のディスク回転中心位置に戻され、パワーローラ10,10の傾転動作を停止することでなされる。変速比は、パワーローラ10,10の傾転角により決まる。なお、パワーローラ11,11についても同様である。
This tilting motion and offset are transmitted to the
図3は第1実施形態のトロイダル型無段変速機のパワーローラを示す断面図である。 FIG. 3 is a sectional view showing a power roller of the toroidal type continuously variable transmission according to the first embodiment.
パワーローラ10は、第1入力ディスク3の動力を油膜剪断力によって出力ディスク8に伝達する内輪30と、トラニオン14に対し揺動可能又はスライド可能に支持された外輪31と、この外輪31に対して内輪30を回転自在に支持する円錐コロ軸受(パワーローラ軸受)32と、外輪31に固定され内輪30を貫通しているパワーローラシャフト33と、このパワーローラシャフト33に内輪30を回転可能に支持するラジアル軸受34と、外輪31と組み合わせたつば輪35と、を有して構成している。
The
円錐コロ軸受32は、内輪30に形成された内輪軌道面32aと、外輪31に形成された外輪軌道面32bと、これら内外輪軌道面32a,32bに挟持された円錐コロ(転動体)32cと、この円錐コロ32cを案内する大つば面32dと、複数の円錐コロ32cを保持する保持器32eと、有している。
The conical roller bearing 32 includes an inner
大つば面32dは、円筒リング状のつば輪35の内周方向に延設されて形成されている。つば輪35は、内輪30及び外輪31とは別部材であり、このつば輪35は外輪31に対して焼き嵌め等によって組み合わされている。大つば面32dは、つば輪35の内周面35aと平行な円筒面である。内輪30に形成された内輪軌道面32aは円錐面である。
The
以上述べたように、本実施形態では、大つば面32dを単純な円筒面で形成した。したがって、従来の円錐面形状の場合に比べて、大つば面32dのつば輪35に対する位置精度が高くなる。また、大つば面32dの位置ずれによる性能や強度の低下を防止できる。そのうえ、加工費を低減可能である。なお内輪軌道面32aは、従来は平面であるのに対し、本実施形態では円錐面となるが、内輪軌道面32aには大つば等がなく、形状が単純であり、高い精度が必要とされなので、円錐面に形成してもコストへの影響はほとんどない。
As described above, in this embodiment, the
(第2実施形態)
図4は第2実施形態のトロイダル型無段変速機のパワーローラを示す断面図である。
(Second Embodiment)
FIG. 4 is a sectional view showing a power roller of the toroidal type continuously variable transmission according to the second embodiment.
なお以下では前述した第1実施形態と同様の機能を果たす部分には同一の符号を付して重複する説明を適宜省略する。 In the following description, the same reference numerals are given to portions that perform the same functions as those in the first embodiment described above, and repeated descriptions are omitted as appropriate.
第1実施形態では、大つば面32dは、円筒リング状のつば輪35の内周方向に延設されて形成されていたが、本実施形態では、大つば面32dは、円筒リング状のつば輪35の内周面35aに形成されている。すなわち、大つば面32dと、つば輪35の内周面(すなわち外輪31に対する嵌合部)35aとは、同一の円筒面である。
In the first embodiment, the
このようにすれば、大つば面32dとつば輪35の嵌合部とを一度の加工で形成できるので、それぞれを2回に分けて加工する場合に比べて位置精度をさらに向上させることができ、かつ、加工費を低減することもできる。すなわち、つば輪35の嵌合部を大つば面32dと径と中心が等しい円筒面としたので、嵌合部と大つば面32dを一度に加工することが可能となり、位置精度を高めつつ、加工費を低減できるのである。
In this way, since the
以上説明した実施形態に限定されることなく、その技術的思想の範囲内において種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明と均等であることは明白である。 The present invention is not limited to the embodiment described above, and various modifications and changes can be made within the scope of the technical idea, and it is obvious that these are equivalent to the present invention.
例えば、上記実施形態では、つば輪35を外輪31に嵌合するようにしているが、内輪30に設けてもよい。
For example, in the above embodiment, the
3 第1入力ディスク
4 第2入力ディスク
8 出力ディスク
10 第1パワーローラ
11 第2パワーローラ
14 トラニオン
30 内輪
31 外輪
32 円錐コロ軸受(パワーローラ軸受)
32a 内輪軌道面
32b 外輪軌道面
32c 円錐コロ(転動体)
32d 大つば面
33 パワーローラシャフト
34 ラジアル軸受
35 つば輪
35a つば輪内周面
3 First input disk 4 Second input disk 8
32a Inner
32d Large collar surface 33
Claims (2)
前記パワーローラは、
前記入力ディスクの動力を前記出力ディスクに伝達する内輪と、
前記トラニオンに支持された外輪と、
前記外輪に対して内輪を回転自在に支持するパワーローラ軸受と、を有し、
前記パワーローラ軸受は、
前記内輪に形成された内輪軌道面と、
前記外輪に形成された外輪軌道面と、
前記内輪軌道面及び外輪軌道面に挟持された円錐台形状の転動体と、
前記転動体を案内する大つば面と、を有する、
トロイダル型無段変速機において、
前記大つば面は、前記パワーローラ軸受の回転軸と同心に配置されて前記内輪又は前記外輪に結合されているつば輪の内周側に設けられ、そのパワーローラ軸受の回転軸と同心の円筒面によって形成されている、
ことを特徴とするトロイダル型無段変速機。 An input disk, an output disk, a power roller sandwiched between the input disk and the output disk, and a trunnion that supports the power roller in a tiltable manner,
The power roller is
An inner ring for transmitting the power of the input disk to the output disk;
An outer ring supported by the trunnion;
A power roller bearing that rotatably supports the inner ring with respect to the outer ring,
The power roller bearing is
An inner ring raceway surface formed on the inner ring;
An outer ring raceway surface formed on the outer ring;
A frustoconical rolling element sandwiched between the inner ring raceway surface and the outer ring raceway surface;
A large brim surface for guiding the rolling element,
In toroidal type continuously variable transmissions,
The large collar surface is disposed concentrically with the rotating shaft of the power roller bearing and is provided on the inner peripheral side of the collar ring coupled to the inner ring or the outer ring, and is a cylinder concentric with the rotating shaft of the power roller bearing. Formed by a surface,
A toroidal-type continuously variable transmission.
前記大つば面は前記つば輪の内周面である、
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。 The collar ring has a cylindrical shape,
The large collar surface is an inner circumferential surface of the collar ring,
The toroidal continuously variable transmission according to claim 1.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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