JP2006307892A - Toroidal type continuously variable transmission - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a toroidal type continuously variable transmission capable of preventing damage of spline, effectively preventing inclination of a disk and improving durability of the disk and a power roller. <P>SOLUTION: This toroidal type continuously variable transmission is provided with a plurality of grooves 202 and a rollable power transmission member 204 arranged between the grooves 202 on an input shaft 1 and a second input side disk 2B positioned separately from a pressing device 12 to prevent relative rotation and relative motion in an axial direction thereof. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、自動車や各種産業機械の変速機などに利用可能なトロイダル型無段変速機に関する。   The present invention relates to a toroidal continuously variable transmission that can be used for transmissions of automobiles and various industrial machines.

例えば自動車用変速機として用いるダブルキャビティ式トロイダル型無段変速機は、図５及び図６に示すように構成されている。図５に示すように、ケーシング５０の内側には入力軸（中心軸）１が回転自在に支持されており、この入力軸１の外周には、２つの入力側ディスク２，２と２つの出力側ディスク３，３とが取り付けられている。また、入力軸１の中間部の外周には出力歯車４が回転自在に支持されている。この出力歯車４の中心部に設けられた円筒状のフランジ部４ａ，４ａには、出力側ディスク３，３がスプライン結合によって連結されている。   For example, a double-cavity toroidal continuously variable transmission used as a transmission for an automobile is configured as shown in FIGS. As shown in FIG. 5, an input shaft (center shaft) 1 is rotatably supported inside the casing 50, and two input side disks 2, 2 and two outputs are provided on the outer periphery of the input shaft 1. Side disks 3 and 3 are attached. An output gear 4 is rotatably supported on the outer periphery of the intermediate portion of the input shaft 1. Output side disks 3 and 3 are connected to cylindrical flange portions 4a and 4a provided at the center of the output gear 4 by spline coupling.

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

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

図５中右側に位置する入力側ディスク２の内周面２ｃには、段差部２ｂが設けられ、この段差部２ｂに、入力軸１の外周面１ａに設けられた段差部１ｂが突き当てられるとともに、入力側ディスク２の背面（図５の右面）がローディングナット９に突き当てられている。これによって、入力側ディスク２の入力軸１に対する軸線Ｏ方向の変位が実質的に阻止されている。また、カム板７と入力軸１の鍔部１ｄとの間には、皿ばね８が設けられており、この皿ばね８は、各ディスク２，２，３，３の凹面２ａ，２ａ，３ａ，３ａとパワーローラ１１，１１の周面１１ａ，１１ａとの当接部に押圧力を付与する。   A step 2b is provided on the inner peripheral surface 2c of the input side disk 2 located on the right side in FIG. 5, and the step 1b provided on the outer peripheral surface 1a of the input shaft 1 is abutted against the step 2b. At the same time, the back surface (right surface in FIG. 5) of the input side disk 2 is abutted against the loading nut 9. Thereby, the displacement of the input side disk 2 in the direction of the axis O with respect to the input shaft 1 is substantially prevented. Further, a disc spring 8 is provided between the cam plate 7 and the flange 1d of the input shaft 1, and this disc spring 8 is a concave surface 2a, 2a, 3a of each disk 2, 2, 3, 3. , 3a and the contact surface between the peripheral surfaces 11a and 11a of the power rollers 11 and 11 are applied with a pressing force.

図６は、図５のＡ−Ａ線に沿う断面図である。図６に示すように、ケーシング５０の内側には、入力軸１に対し捻れの位置にある一対の枢軸１４，１４を中心として揺動する一対のトラニオン１５，１５が設けられている。なお、図６においては、入力軸１の図示は省略している。各トラニオン１５，１５は、支持板部１６の長手方向(図６の上下方向)の両端部に、この支持板部１６の内側面側に折れ曲がる状態で形成された一対の折れ曲がり壁部２０，２０を有している。そして、この折れ曲がり壁部２０，２０によって、各トラニオン１５，１５には、パワーローラ１１を収容するための凹状のポケット部Ｐが形成される。また、各折れ曲がり壁部２０，２０の外側面には、各枢軸１４，１４が互いに同心的に設けられている。   6 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. As shown in FIG. 6, a pair of trunnions 15, 15 that swing about a pair of pivots 14, 14 that are twisted with respect to the input shaft 1 are provided inside the casing 50. In addition, illustration of the input shaft 1 is abbreviate | omitted in FIG. Each trunnion 15, 15 is a pair of bent wall portions 20, 20 formed at both ends in the longitudinal direction (vertical direction in FIG. 6) of the support plate portion 16 so as to be bent toward the inner surface side of the support plate portion 16. have. The bent wall portions 20, 20 form concave pocket portions P for accommodating the power rollers 11 in the trunnions 15, 15. Further, the pivot shafts 14 and 14 are concentrically provided on the outer side surfaces of the bent wall portions 20 and 20, respectively.

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

また、各トラニオン１５，１５の枢軸１４，１４はそれぞれ、一対のヨーク２３Ａ，２３Ｂに対して揺動自在および軸方向(図５の上下方向、図６の上下方向)に変位自在に支持されており、各ヨーク２３Ａ，２３Ｂにより、トラニオン１５，１５はその水平方向の移動を規制されている。各ヨーク２３Ａ，２３Ｂは鋼等の金属のプレス加工あるいは鍛造加工により矩形状に形成されている。各ヨーク２３Ａ，２３Ｂの四隅には円形の支持孔１８が４つ設けられており、これら支持孔１８にはそれぞれ、トラニオン１５の両端部に設けた枢軸１４がラジアルニードル軸受３０を介して揺動自在に支持されている。また、ヨーク２３Ａ，２３Ｂの幅方向（図５の左右方向）の中央部には、円形の係止孔１９が設けられており、この係止孔１９の内周面は球状凹面として、球面ポスト６４，６８を内嵌している。すなわち、上側のヨーク２３Ａは、ケーシング５０に固定部材５２を介して支持されている球面ポスト６４によって揺動自在に支持されており、下側のヨーク２３Ａは、球面ポスト６８及びこれを支持するシリンダ３１の上側バルブボディ６１によって揺動自在に支持されている。   The pivot shafts 14 and 14 of the trunnions 15 and 15 are supported so as to be swingable with respect to the pair of yokes 23A and 23B and displaceable in the axial direction (vertical direction in FIG. 5 and vertical direction in FIG. 6). The trunnions 15 and 15 are restricted from moving in the horizontal direction by the yokes 23A and 23B. Each yoke 23A, 23B is formed in a rectangular shape by pressing or forging a metal such as steel. Four circular support holes 18 are provided at the four corners of each of the yokes 23 </ b> A and 23 </ b> B, and the pivot shafts 14 provided at both ends of the trunnion 15 swing through the radial needle bearings 30. It is supported freely. Further, a circular locking hole 19 is provided in the central portion of the yokes 23A and 23B in the width direction (the left-right direction in FIG. 5). 64 and 68 are fitted inside. That is, the upper yoke 23A is swingably supported by the spherical post 64 supported by the casing 50 via the fixing member 52, and the lower yoke 23A is composed of the spherical post 68 and the cylinder supporting the same. 31 is supported by the upper valve body 61 so as to be swingable.

なお、各トラニオン１５，１５に設けられた各変位軸２３，２３は、入力軸１に対し、互いに１８０度反対側の位置に設けられている。また、これらの各変位軸２３，２３の先端部２３ｂが基端部２３ａに対して偏心している方向は、両ディスク２，２，３，３の回転方向に対して同方向(図６で上下逆方向)となっている。また、偏心方向は、入力軸１の配設方向に対して略直交する方向となっている。したがって、各パワーローラ１１，１１は、入力軸１の長手方向に若干変位できるように支持される。その結果、押圧装置１２が発生するスラスト荷重に基づく各構成部材の弾性変形等に起因して、各パワーローラ１１，１１が入力軸１の軸方向に変位する傾向となった場合でも、各構成部材に無理な力が加わらず、この変位が吸収される。   The displacement shafts 23 and 23 provided in the trunnions 15 and 15 are provided at positions 180 degrees opposite to the input shaft 1. Further, the direction in which the distal end portion 23b of each of the displacement shafts 23, 23 is eccentric with respect to the base end portion 23a is the same direction as the rotational direction of both the disks 2, 2, 3, 3 (in FIG. (Reverse direction). Further, the eccentric direction is a direction substantially orthogonal to the direction in which the input shaft 1 is disposed. Accordingly, the power rollers 11 and 11 are supported so that they can be slightly displaced in the longitudinal direction of the input shaft 1. As a result, even if each power roller 11, 11 tends to be displaced in the axial direction of the input shaft 1 due to elastic deformation of each component member based on the thrust load generated by the pressing device 12, each component This displacement is absorbed without applying an excessive force to the member.

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

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

さらに、各トラニオン１５，１５の一端部(図６の下端部)にはそれぞれ駆動ロッド（トラニオン軸）２９，２９が設けられており、各駆動ロッド２９，２９の中間部外周面に駆動ピストン（油圧ピストン）３３，３３が固設されている。そして、これら各駆動ピストン３３，３３はそれぞれ、上側バルブボディ６１と下側バルブボディ６２とによって構成された駆動シリンダ３１内に油密に嵌装されている。これら各駆動ピストン３３，３３と駆動シリンダ３１とで、各トラニオン１５，１５を、これらトラニオン１５，１５の枢軸１４，１４の軸方向に変位させる駆動装置３２を構成している。   Further, driving rods (trunnion shafts) 29 and 29 are provided at one end portions (lower end portions in FIG. 6) of the trunnions 15 and 15, respectively, and driving pistons ( Hydraulic pistons) 33, 33 are fixed. Each of these drive pistons 33 and 33 is oil-tightly fitted in a drive cylinder 31 constituted by an upper valve body 61 and a lower valve body 62. The drive pistons 33 and 33 and the drive cylinder 31 constitute a drive device 32 that displaces the trunnions 15 and 15 in the axial direction of the pivots 14 and 14 of the trunnions 15 and 15.

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

入力軸１と出力歯車４との間の回転速度比を変える場合には、一対の駆動ピストン３３，３３を互いに逆方向に変位させる。これら各駆動ピストン３３，３３の変位に伴って、一対のトラニオン１５，１５が互いに逆方向に変位する。例えば、図６の左側のパワーローラ１１が同図の下側に、同図の右側のパワーローラ１１が同図の上側にそれぞれ変位する。その結果、これら各パワーローラ１１，１１の周面１１ａ，１１ａと各入力側ディスク２，２および各出力側ディスク３，３の内側面２ａ，２ａ，３ａ，３ａとの当接部に作用する接線方向の力の向きが変化する。そして、この力の向きの変化に伴って、各トラニオン１５，１５が、ヨーク２３Ａ，２３Ｂに枢支された枢軸１４，１４を中心として、互いに逆方向に揺動する。   When changing the rotational speed ratio between the input shaft 1 and the output gear 4, the pair of drive pistons 33, 33 are displaced in opposite directions. As the drive pistons 33 and 33 are displaced, the pair of trunnions 15 and 15 are displaced in directions opposite to each other. For example, the power roller 11 on the left side in FIG. 6 is displaced to the lower side in the figure, and the power roller 11 on the right side in the figure is displaced to the upper side in the figure. As a result, the peripheral surfaces 11a and 11a of the power rollers 11 and 11 act on contact portions of the input side disks 2 and 2 and the inner side surfaces 2a, 2a, 3a and 3a of the output side disks 3 and 3, respectively. The direction of the tangential force changes. As the force changes, the trunnions 15 and 15 swing in opposite directions around the pivots 14 and 14 pivotally supported by the yokes 23A and 23B.

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

ところで、このようなトロイダル型無段変速機は、前述したように、入力側ディスク２と出力側ディスク３との間にパワーローラ１１を配置して動力の伝達を行なうものである。また、これらのディスク２，３とパワーローラ１１との間は油膜の剪断力により動力の伝達（トラクションドライブ）を行なうことができる。このトラクションドライブのためには、接触点の法線方向に押し付け荷重を与える必要がある。その法線方向の荷重を発生させるために、入力軸上にローディングカム（あるいは油圧ローディング）を配置し入力トルク等に応じて推力を発生させることができる押圧装置１２を設けている。そして、前記推力を打ち消すことができるものがダブルキャビティ式であり、推力を受ける軸受が必要なくなるため、効率向上に有利である。   By the way, in such a toroidal type continuously variable transmission, the power roller 11 is disposed between the input side disk 2 and the output side disk 3 to transmit power as described above. Further, power transmission (traction drive) can be performed between these disks 2 and 3 and the power roller 11 by the shearing force of the oil film. For this traction drive, it is necessary to apply a pressing load in the normal direction of the contact point. In order to generate a load in the normal direction, a pressing cam 12 is provided that can generate a thrust according to an input torque or the like by placing a loading cam (or hydraulic loading) on the input shaft. And what can cancel the said thrust is a double cavity type | mold, and since the bearing which receives a thrust becomes unnecessary, it is advantageous to efficiency improvement.

なお、押圧装置１２に伴う構造として、押圧装置１２から離れて位置する入力側ディスク（図５中の右側の入力側ディスク）２と入力軸１との間にボールスプラインを配置した構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。これは、前記入力側ディスク２の背面に配置される皿バネのストローク分だけ移動する必要があり（入力軸１と入力側ディスク２とが相対的に移動するため）、転がり要素が必要になるからである。また、押圧装置１２として油圧ローディングを用いる場合には、押圧装置１２から離れて位置する入力側ディスク（図５中の右側の入力側ディスク）２がインローおよびスプラインにより入力軸１から動力の伝達を受ける構造も知られている（例えば、特許文献２参照）。これは、特許文献１と異なり、前記入力側ディスク２と入力軸２とが相対的に移動しないことによるものである（そのため、転がり機構が不要である）。また、押圧装置１２がローディングカムの場合には、入力側ディスク２と入力軸１とが軸方向に移動不可能に固定される構造も知られている（例えば、特許文献３参照）。   As a structure associated with the pressing device 12, a structure is known in which a ball spline is disposed between the input side disc 2 (the right side input side disc in FIG. 5) 2 and the input shaft 1 which are located away from the pressing device 12. (For example, refer to Patent Document 1). This needs to move by the stroke of the disc spring arranged on the back surface of the input side disk 2 (because the input shaft 1 and the input side disk 2 move relatively), and a rolling element is required. Because. When hydraulic loading is used as the pressing device 12, the input side disk 2 (the right side input side disk in FIG. 5) 2 located away from the pressing device 12 transmits power from the input shaft 1 by the inlay and the spline. A receiving structure is also known (see, for example, Patent Document 2). This is because, unlike Patent Document 1, the input side disk 2 and the input shaft 2 do not move relative to each other (therefore, no rolling mechanism is required). Further, when the pressing device 12 is a loading cam, a structure in which the input side disk 2 and the input shaft 1 are fixed so as not to move in the axial direction is also known (see, for example, Patent Document 3).

押圧装置１２により発生する前記推力は最大で１０トン程度となることもあり、ディスク２，３とパワーローラ１１との接触点にも大きな押し付け荷重が作用することになる。これにより、ディスク２，３が大きく変形する。この変形の態様は、内径全体が楕円に変形し、ディスクが倒れるような形となる（例えば、特許文献４の図９および特許文献５の図３参照）。そのため、ディスクの背面側の内径が縮まるようになる。   The thrust generated by the pressing device 12 may be about 10 tons at the maximum, and a large pressing load also acts on the contact point between the disks 2 and 3 and the power roller 11. As a result, the disks 2 and 3 are greatly deformed. The form of this deformation is such that the entire inner diameter is deformed into an ellipse and the disk falls (see, for example, FIG. 9 of Patent Document 4 and FIG. 3 of Patent Document 5). Therefore, the inner diameter on the back side of the disk is reduced.

特開平９−３１０７４１号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-310741 特開２００１−１２５７３号公報JP 2001-12573 A 特開２００３−１３０１６２号公報JP 2003-130162 A 特開２０００−１９３０５８号公報JP 2000-193058 A 特開２００３−２１２１１号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2003-21111

こうしたことから、通常、ディスクの背面側にスプラインを設け且つ背面から離れて位置する部位にインロー部を設けることが多く、ディスクの変形によりスプライン歯が不均一な荷重を受けてしまう。そのため、スプラインが破損してしまう虞があり、最悪の場合には、動力の伝達が不可能になる。トルクの伝達を目的としていることから、スプラインは長い方が良いが、その場合には、インロー部が短くなってしまい、ディスクの倒れが大きくなってしまう。したがって、スプラインの耐久性はもとより、ディスクのトラクション面等の損傷も問題になる。一方、インロー部とスプライン部とを逆に配置すると、加工性や組立性が悪くなる。   For this reason, a spline is usually provided on the back side of the disk and an inlay portion is provided at a position located away from the back, and the spline teeth are subjected to a non-uniform load due to the deformation of the disk. Therefore, the spline may be damaged, and in the worst case, transmission of power becomes impossible. Since the purpose is to transmit torque, a longer spline is better. However, in that case, the spigot portion is shortened, and the tilt of the disk is increased. Therefore, not only the durability of the spline but also damage to the traction surface of the disk becomes a problem. On the other hand, if the spigot part and the spline part are arranged in reverse, the workability and the assemblability deteriorate.

本発明は、前記事情に鑑みて為されたもので、スプラインの破損を防止できるとともに、ディスクの倒れを効果的に防止でき、ディスクおよびパワーローラの耐久性を上げることができるトロイダル型無段変速機を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and is a toroidal continuously variable transmission that can prevent spline breakage, effectively prevent the disk from collapsing, and increase the durability of the disk and the power roller. The purpose is to provide a machine.

前記目的を達成するために、請求項１に記載のトロイダル型無段変速機は、動力源からの回転力を伝える駆動軸と、駆動軸から回転力を受ける入力軸に結合され且つ入力軸と一体で回転する一対の入力側ディスクと、これらの各入力側ディスクとの間に設けられたパワーローラを介して入力側ディスクの回転力を所定の変速比で受ける一対の出力側ディスクと、前記一対の入力側ディスクのうちの一方の第１の入力側ディスクと駆動軸との間に配置され且つ駆動軸の回転力に応じて入力側ディスクをパワーローラに対して押圧する押圧装置とを備えて成るトロイダル型無段変速機において、前記押圧装置から離れて位置する第２の入力側ディスクと前記入力軸とにはそれぞれ、これらの相対的な回転を防止し且つ軸方向の相対的な移動を防止するように複数の溝とこれらの溝間に配置される転動可能な動力伝達部材とが設けられていることを特徴とする。   To achieve the above object, a toroidal continuously variable transmission according to claim 1 is connected to a drive shaft for transmitting a rotational force from a power source, an input shaft receiving the rotational force from the drive shaft, and an input shaft. A pair of input-side discs that rotate integrally, and a pair of output-side discs that receive the rotational force of the input-side discs at a predetermined gear ratio via a power roller provided between each of these input-side discs; A pressing device disposed between one of the pair of input side discs and the drive shaft and pressing the input side disc against the power roller according to the rotational force of the drive shaft; In the toroidal-type continuously variable transmission, the second input side disk and the input shaft, which are located away from the pressing device, respectively prevent the relative rotation and the relative movement in the axial direction. Prevent Characterized in that the rollable power transmission member disposed between the plurality of grooves and the grooves on so that is provided.

この請求項１に記載された発明においては、転動可能な動力伝達部材により入力軸から第２の入力側ディスクに動力を伝達することができ、前記溝以外がインロー部となるため、入力側ディスクの倒れを規制して、スプライン部が存在する場合には、スプライン部の破損を防止することができる。また、インロー部を長くすることが可能になるため、入力側ディスクの倒れを効果的に防止することができる。したがって、入力側ディスクおよびパワーローラの耐久性を上げることができる。   In the first aspect of the present invention, power can be transmitted from the input shaft to the second input side disk by the power transmission member capable of rolling, and the portion other than the groove serves as an inlay portion. When the disc falls and the spline portion is present, the spline portion can be prevented from being damaged. In addition, since the inlay portion can be lengthened, it is possible to effectively prevent the input side disk from falling. Therefore, durability of the input side disk and the power roller can be increased.

また、請求項２に記載のトロイダル型無段変速機は、請求項１に記載の発明において、前記溝間に配置される前記動力伝達部材がローラであり、このローラの両端にクラウニングが施されていることを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the toroidal-type continuously variable transmission according to the first aspect, the power transmission member disposed between the grooves is a roller, and crowning is applied to both ends of the roller. It is characterized by.

この請求項２に記載された発明においては、溝間にローラが配置されることにより、動力伝達部分を長く確保することができるため、溝全体で荷重を受けることができ、過大面圧を抑えることができる。また、ローラの両端にクラウニングが施されているため、入力側ディスクの変形により倒れが生じても、ローラの所謂「かじり」を防止することができ、結果的に、ローラや入力側ディスク等の破損を防ぐことができる。   In the invention described in claim 2, since the roller is disposed between the grooves, the power transmission portion can be secured long, so that the load can be received in the entire groove and the excessive surface pressure is suppressed. be able to. In addition, since both ends of the roller are crowned, so-called "galling" of the roller can be prevented even if the input side disk is tilted due to deformation of the input side disk. Damage can be prevented.

本発明のトロイダル型無段変速機によれば、押圧装置から離れて位置する第２の入力側ディスクと入力軸とにそれぞれ、これらの相対的な回転を防止し且つ軸方向の相対的な移動を防止するように複数の溝とこれらの溝間に配置される転動可能な動力伝達部材とが設けられているので、転動可能な動力伝達部材により入力軸から第２の入力側ディスクに動力を伝達することができ、また、前記溝以外がインロー部となるので、入力側ディスクの倒れを規制して、スプライン部が存在する場合には、スプライン部の破損を防止することができる。また、インロー部を長くすることが可能になるので、入力側ディスクの倒れを効果的に防止することができる。したがって、入力側ディスクおよびパワーローラの耐久性を上げることができる。   According to the toroidal type continuously variable transmission of the present invention, the second input side disk and the input shaft, which are located away from the pressing device, are prevented from rotating relative to each other and are relatively moved in the axial direction. Are provided with a plurality of grooves and a rollable power transmission member disposed between the grooves, so that the rollable power transmission member can move the input shaft to the second input side disk. Power can be transmitted, and since the portion other than the groove serves as an inlay portion, the input-side disk can be prevented from falling, and when the spline portion exists, the spline portion can be prevented from being damaged. In addition, since the inlay portion can be lengthened, it is possible to effectively prevent the input side disk from falling. Therefore, durability of the input side disk and the power roller can be increased.

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、本発明の特徴は、入力軸と入力側ディスクとの動力伝達構造にあり、その他の構成および作用は前述した従来の構成および作用と同様であるため、以下においては、本発明の特徴部分についてのみ言及し、それ以外の部分については、図５および図６と同一の符号を付して簡潔に説明するに留める。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The feature of the present invention lies in the power transmission structure between the input shaft and the input side disk, and the other configurations and operations are the same as the conventional configurations and operations described above. Only the above will be referred to, and the other parts will be simply described with the same reference numerals as those in FIGS.

図１に示すように、本実施形態のトロイダル型無段変速機は、例えば自動車用変速機として用いるダブルキャビティ式のものであり、ケーシング５０の内側に入力軸１が回転自在に支持されている。この入力軸１の外周には、２つの入力側ディスク２Ａ，２Ｂと２つの出力側ディスク３，３とが取り付けられている。また、入力軸１の中間部の外周には出力歯車４が回転自在に支持されている。この出力歯車４の中心部に設けられた円筒状のフランジ部４ａ，４ａには、出力側ディスク３，３が連結されている。   As shown in FIG. 1, the toroidal type continuously variable transmission according to the present embodiment is of a double cavity type used as, for example, an automobile transmission, and an input shaft 1 is rotatably supported inside a casing 50. . Two input side disks 2A and 2B and two output side disks 3 and 3 are attached to the outer periphery of the input shaft 1. An output gear 4 is rotatably supported on the outer periphery of the intermediate portion of the input shaft 1. Output side disks 3 and 3 are connected to cylindrical flange portions 4 a and 4 a provided at the center of the output gear 4.

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

出力側ディスク３，３は、入力軸１との間に介在されたニードル軸受５，５によって、入力軸１の軸線Ｏを中心に回転自在に支持されている。また、図中左側の第１の入力側ディスク２Ａは、入力軸１にボールスプライン６を介して支持され、図中右側の第２の入力側ディスク２Ｂは、入力軸１にローラ（動力伝達部材）２０４を介して結合されており、これら入力側ディスク２Ａ，２Ｂは入力軸１と共に回転するようになっている。また、入力側ディスク２Ａ，２Ｂの内側面（凹面）２ａ，２ａと出力ディスク３，３の内側面（凹面）３ａ，３ａとの間には、パワーローラ１１が回転自在に挟持されている。   The output side disks 3 and 3 are supported by needle bearings 5 and 5 interposed between the input shaft 1 so as to be rotatable about the axis O of the input shaft 1. Further, the first input disk 2A on the left side in the figure is supported by the input shaft 1 via a ball spline 6, and the second input disk 2B on the right side in the figure has a roller (power transmission member) on the input shaft 1. ) 204, and these input side disks 2 </ b> A and 2 </ b> B rotate with the input shaft 1. Further, the power roller 11 is rotatably held between the inner side surfaces (concave surfaces) 2a, 2a of the input side disks 2A, 2B and the inner side surfaces (concave surfaces) 3a, 3a of the output disks 3, 3.

第２の入力側ディスク２Ｂの背面はローディングナット９に突き当てられている。これによって、入力側ディスク２の入力軸１に対する軸線Ｏ方向の変位が実質的に阻止されている。また、カム板７と入力軸１の鍔部１ｄとの間には、皿ばね８が設けられており、この皿ばね８は、各ディスク２，２，３，３の凹面２ａ，２ａ，３ａ，３ａとパワーローラ１１，１１の周面１１ａ，１１ａとの当接部に押圧力を付与する。   The back surface of the second input side disk 2B is abutted against the loading nut 9. Thereby, the displacement of the input side disk 2 in the direction of the axis O with respect to the input shaft 1 is substantially prevented. Further, a disc spring 8 is provided between the cam plate 7 and the flange 1d of the input shaft 1, and this disc spring 8 is a concave surface 2a, 2a, 3a of each disk 2, 2, 3, 3. , 3a and the contact surface between the peripheral surfaces 11a and 11a of the power rollers 11 and 11 are applied with a pressing force.

入力軸１と第２の入力側ディスク２Ｂとの動力伝達構造について詳しく説明すると、押圧装置１２から離れて位置する第２の入力側ディスク２Ｂと入力軸１とにはそれぞれ、これらの相対的な回転を防止し且つ軸方向の相対的な移動を防止するように複数の溝２０２（図３参照）とこれらの溝２０２間に配置される転動可能な動力伝達部材２０４とが設けられている。転動可能な動力伝達部材２０４としては、図１に示すようなローラ以外に、図２に示すようなボール（球）を挙げることができる。また、動力伝達部材２０４としてローラを用いる場合には、図４に示すようにローラ２０４の両端にクラウニング２１０が施される。   The power transmission structure between the input shaft 1 and the second input side disk 2B will be described in detail. The second input side disk 2B and the input shaft 1 that are located away from the pressing device 12 are respectively connected to each other. A plurality of grooves 202 (see FIG. 3) and a rollable power transmission member 204 disposed between the grooves 202 are provided so as to prevent rotation and prevent relative movement in the axial direction. . As the rollable power transmission member 204, a ball (sphere) as shown in FIG. 2 can be cited in addition to the roller as shown in FIG. When a roller is used as the power transmission member 204, crowning 210 is applied to both ends of the roller 204 as shown in FIG.

このように、本実施形態においては、転動可能な動力伝達部材２０４により入力軸１から第２の入力側ディスク２Ｂに動力を伝達することができ、溝２０２以外がインロー部となるため、入力側ディスク２Ｂの倒れを規制して、スプライン部が存在する場合には、スプライン部の破損を防止することができる。また、インロー部を長くすることが可能になるため、入力側ディスク２Ｂの倒れを効果的に防止することができる。したがって、入力側ディスク２Ｂおよびパワーローラ１１の耐久性を上げることができる。   Thus, in the present embodiment, power can be transmitted from the input shaft 1 to the second input side disk 2B by the rollable power transmission member 204, and the portion other than the groove 202 is an inlay portion. When the side disk 2B is prevented from falling and the spline part is present, the spline part can be prevented from being damaged. Further, since the inlay portion can be lengthened, the input side disk 2B can be effectively prevented from falling. Therefore, durability of the input side disk 2B and the power roller 11 can be improved.

また、本実施形態においては、溝２０２間にローラ２０４が配置されることにより、動力伝達部分を長く確保することができるため、溝２０２全体で荷重を受けることができ、過大面圧を抑えることができる。また、ローラ２０４の両端にクラウニング２１０が施されているため、入力側ディスク２Ｂの変形により倒れが生じても、ローラ２０４の所謂「かじり」を防止することができ、結果的に、ローラ２０４や入力側ディスク２Ｂ等の破損を防ぐことができる。   Further, in the present embodiment, since the roller 204 is disposed between the grooves 202, a long power transmission portion can be secured, so that the entire groove 202 can receive a load and suppress excessive surface pressure. Can do. In addition, since the crowning 210 is provided at both ends of the roller 204, so-called "galling" of the roller 204 can be prevented even when the input side disk 2B is tilted, and as a result, the roller 204 or Damage to the input side disk 2B and the like can be prevented.

本発明は、シングルキャビティ型やダブルキャビティ型などの様々なトロイダル型無段変速機に適用することができる。   The present invention can be applied to various toroidal type continuously variable transmissions such as a single cavity type and a double cavity type.

本発明の実施の形態に係るトロイダル型無段変速機の要部断面図である。It is principal part sectional drawing of the toroidal type continuously variable transmission which concerns on embodiment of this invention. 図１の変形例に係るトロイダル型無段変速機の要部断面図である。It is principal part sectional drawing of the toroidal type continuously variable transmission which concerns on the modification of FIG. 第２の入力側ディスクと入力軸との結合部の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of the joint part of the 2nd input side disk and an input axis. 動力伝達部材としてのローラの側面図である。It is a side view of the roller as a power transmission member. 従来から知られているトロイダル型無段変速機の具体的構造の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the specific structure of the toroidal type continuously variable transmission conventionally known. 図５のＡ−Ａ線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the AA line of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

１ 入力軸
２Ａ，２Ｂ 入力側ディスク
３ 出力側ディスク
１１ パワーローラ
１２ 押圧装置
２０２ 溝
２０４ 動力伝達部材 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Input shaft 2A, 2B Input side disk 3 Output side disk 11 Power roller 12 Pressing device 202 Groove | channel 204 Power transmission member

Claims (2)

動力源からの回転力を伝える駆動軸と、駆動軸から回転力を受ける入力軸に結合され且つ入力軸と一体で回転する一対の入力側ディスクと、これらの各入力側ディスクとの間に設けられたパワーローラを介して入力側ディスクの回転力を所定の変速比で受ける一対の出力側ディスクと、前記一対の入力側ディスクのうちの一方の第１の入力側ディスクと駆動軸との間に配置され且つ駆動軸の回転力に応じて入力側ディスクをパワーローラに対して押圧する押圧装置とを備えて成るトロイダル型無段変速機において、
前記押圧装置から離れて位置する第２の入力側ディスクと前記入力軸とにはそれぞれ、これらの相対的な回転を防止し且つ軸方向の相対的な移動を防止するように複数の溝とこれらの溝間に配置される転動可能な動力伝達部材とが設けられていることを特徴とするトロイダル型無段変速機。 Provided between the drive shaft for transmitting the rotational force from the power source, a pair of input side disks coupled to the input shaft that receives the rotational force from the drive shaft and rotating integrally with the input shaft, and each of these input side disks A pair of output-side disks that receive the rotational force of the input-side disk at a predetermined speed ratio via the power roller provided, and between the first input-side disk and the drive shaft of one of the pair of input-side disks. And a toroidal continuously variable transmission comprising a pressing device that presses the input side disk against the power roller in accordance with the rotational force of the drive shaft,
The second input disk and the input shaft, which are located away from the pressing device, respectively have a plurality of grooves and these so as to prevent their relative rotation and their relative movement in the axial direction. And a rollable power transmission member disposed between the grooves. 前記溝間に配置される前記動力伝達部材がローラであり、このローラの両端にクラウニングが施されてい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。   2. The toroidal continuously variable transmission according to claim 1, wherein the power transmission member disposed between the grooves is a roller, and crowning is applied to both ends of the roller.
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