JP2016003753A - Toroidal continuously variable transmission - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、自動車用変速装置として、又はポンプ等の各種産業用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、トロイダル型無段変速機の改良に関する。 The present invention relates to an improvement in a toroidal continuously variable transmission that is used as a transmission for an automobile or as a transmission for adjusting the operating speed of various industrial machines such as a pump.
自動車用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、特許文献１〜４等の多くの刊行物に記載されると共に一部で実施されていて周知である。又、トロイダル型無段変速機と遊星歯車機構とを組み合わせて変速比の調整幅を広くする構造も、特許文献５等、やはり多くの刊行物に記載されて、従来から広く知られている。
The use of a toroidal continuously variable transmission as a transmission for an automobile is described in many publications such as Patent Documents 1 to 4 and partially implemented, and is well known. Further, a structure in which a toroidal type continuously variable transmission and a planetary gear mechanism are combined to widen the adjustment range of the gear ratio is also described in many publications such as
図７は、これら各特許文献に記載されて従来から広く知られているトロイダル型無段変速機の第１例を示している。この従来構造の第１例の場合、入力回転軸１の軸方向両端寄り部分の周囲に１対の入力側ディスク２ａ、２ｂを、それぞれがトロイド曲面である軸方向内側面同士を互いに対向させた状態で、遠近動可能に、且つ、前記入力回転軸１と同期した回転を可能に支持している。又、この入力回転軸１の軸方向中間部周囲に、出力筒３を、この入力回転軸１に対する相対回転を可能に支持している。又、この出力筒３の外周面には、軸方向中央部に出力歯車４を固設すると共に、軸方向両端部に１対の出力側ディスク５、５を、スプライン係合により、前記出力筒３と同期した回転を可能に支持している。又、この状態で、それぞれがトロイド曲面である、前記両出力側ディスク５、５の軸方向内側面を、前記両入力側ディスク２ａ、２ｂの軸方向内側面に対向させている。
FIG. 7 shows a first example of a toroidal-type continuously variable transmission described in these patent documents and widely known in the past. In the case of the first example of this conventional structure, a pair of input-
又、前記両入力側ディスク２ａ、２ｂと前記両出力側ディスク５、５との間に、それぞれの外周面を部分球状凸面とした、複数個のパワーローラ６、６を挟持している。これら各パワーローラ６、６は、それぞれトラニオン７、７に回転自在に支持されており、前記両入力側ディスク２ａ、２ｂの回転に伴って回転しつつ、これら両入力側ディスク２ａ、２ｂから前記両出力側ディスク５、５に動力を伝達する。即ち、トロイダル型無段変速機の運転時には、駆動軸８により一方（図７の左方）の入力側ディスク２ａを、押圧装置９（図示の構造はローディングカム式の押圧装置）を介して回転駆動する。この結果、前記入力回転軸１の軸方向両端部に支持された１対の入力側ディスク２ａ、２ｂが、互いに近づく方向に押圧されつつ同期して回転する。そして、この回転が、前記各パワーローラ６、６を介して前記両出力側ディスク５、５に伝わり、前記出力歯車４から取り出される。尚、前記各トラニオン７、７が、特許請求の範囲に記載した支持部材に相当する。
Further, a plurality of
又、前記入力回転軸１の軸方向両端部近傍で、前記両入力側ディスク２ａ、２ｂを軸方向両側から挟む位置に、それぞれ予圧ばね１０ａ、１０ｂを設けている。そして、前記押圧装置９の非作動時（駆動軸８の停止時）にも、前記各パワーローラ６、６の外周面と、前記入力側、出力側各ディスク２ａ、２ｂ、５の軸方向内側面との転がり接触部（トラクション部）の面圧を、必要最低限だけは確保する様にしている。従って、これら各転がり接触部は、トロイダル型無段変速機の運転開始直後から、過大な滑りを生じる事なく、動力伝達を開始する。尚、必要最低限の面圧を確保する為の弾力は、前記押圧装置９の内径側に配置した予圧ばね１０ａにより得る。前記入力回転軸１の先端部に螺着したローディングナット１１と入力側ディスク２ｂの軸方向外側面との間に配置した予圧ばね１０ｂは、前記押圧装置９の急な作動時に加わる衝撃を緩和するものであり、省略する事もできる。設ける場合には、十分に（大きなトルクを伝達する際にも完全に押し潰されない程度に）大きな弾力を持たせる。
Also,
上述の様なトロイダル型無段変速機の場合、必要最低限の面圧を確保する為に、前記予圧ばね１０ａの弾力を調整する作業が面倒になる。即ち、前記従来構造の第１例の場合、この予圧ばね１０ａの弾力を調整するには、前記入力回転軸１の先端部に螺着したローディングナット１１の締め付け量を変更する必要がある為、前記予圧ばね１０ａの弾力を調整する作業が面倒になる。
In the case of the toroidal-type continuously variable transmission as described above, the work of adjusting the elasticity of the
これに対し、特許文献６〜７等には、ローディングナットに代えてコッタと呼ばれる係止環を用いた構造が記載されている。図８〜１１は、この様な係止環を組み込んだ従来構造の第２例を示している。この従来構造の第２例の場合、入力側ディスク２ｂの中心部にスプライン孔１２を形成し、このスプライン孔１２と、入力回転軸１ａの先端寄り部分の外周面に形成したスプライン軸部１３とをスプライン係合している。又、この入力回転軸１ａの先端部外周面で、このスプライン軸部１３から軸方向に外れた部分に、全周に亙って係止凹溝１４を形成し、この係止凹溝１４に複数（２〜４個）の部分円弧状の素子から成る係止環１５の径方向内半部を係止している。そして、この係止環１５の軸方向内側面（図８〜９の左側面）のうちの径方向外端部を、入力側ディスク２ｂの軸方向外側面のうちの径方向内端部に当接させる。押圧装置９（図示の構造は油圧式の押圧装置）の非作動時に、各パワーローラ６、６（図７参照）の外周面と入力、出力側各ディスク２ａ、２ｂ、５ａの軸方向内側面との、転がり接触部の面圧を必要最低限確保する為の予圧ばね１０ａの弾力の調整は、前記係止環１５として適正な軸方向厚さ寸法を有するものを選択する事により図る。又、前記入力回転軸１ａの先端部に断面Ｌ字形の抑え環１６を外嵌し、前記係止環１５を径方向外方から覆う事により、この係止環１５（を構成する各素子）が前記係止凹溝１４から抜け出るのを防止している。この様な抑え環１６は、前記入力回転軸１ａの先端部に係止した止め輪１７により軸方向の変位を阻止する。以上の様な構成により、前記入力側ディスク２ｂを前記入力回転軸１ａに、この入力回転軸１ａと同期した回転を可能に支持している。
尚、前記従来構造の第２例の場合、出力側ディスク５ａとして一体型のものを使用する事により、トロイダル型無段変速機全体としての小型・軽量化を図っている。但し、この部分の構造及び作用に就いては、本発明の要旨とは関係しない為、詳しい説明は省略する。
On the other hand,
In the case of the second example of the conventional structure, the use of an integral
上述の様な従来構造の第２例に係るトロイダル型無段変速機の場合、運転時に、前記入力回転軸１ａの先端側に設けられた入力側ディスク２ｂは、前記押圧装置９が発生する推力に基づき前記各パワーローラ６、６から受ける力に基づいて、図１２に誇張して示す様に、この入力側ディスク２ｂの外径寄り部分が前記係止環１５側に近づく方向（軸方向及び径方向）に弾性変形する。即ち、運転時に前記推力に基づき前記入力側ディスク２ｂに加わる力は、トロイダル型無段変速機の運転時に最大で数十ｋＮ〜百数十ｋＮ（数ｔＦ〜十数ｔＦ）程度となり、この様な力に基づく入力側ディスク２ｂの軸方向に関する弾性変形量は、コンマ数ｍｍ（１０分の数ｍｍ）程度と無視できない量となる。そして、この様に前記入力側ディスク２ｂが弾性変形すると、この入力側ディスク２ｂの軸方向外側面と前記係止環１５の軸方向内側面とが断続的に繰り返し当接する事で互いに擦れ合い、当該部分でフレッチング摩耗が生じる可能性がある。特に、前記入力側ディスク２ｂが弾性変形する円周方向位置は、前記各パワーローラ６、６により押し付けられる部分が変化するのに伴って常に変化する。この為、擦れ合いの周波数は相当に高く（例えば百数十Ｈｚに）なり、フレッチング摩耗発生の面からは厳しい条件となる。この様なフレッチング摩耗は、係止環１５の割れ等の損傷の起点となったり、発生した摩耗粉が潤滑油（トラクションオイル）を汚染し、各部の潤滑状態を不良にする可能性があり、好ましくない。
In the case of the toroidal type continuously variable transmission according to the second example of the conventional structure as described above, the
本発明は、上述の様な事情に鑑みて、外側ディスクと係止環との間でフレッチング摩耗が発生するのを有効に防止できる構造を実現すべく発明したものである。 The present invention has been invented to realize a structure capable of effectively preventing fretting wear from occurring between the outer disk and the locking ring in view of the circumstances as described above.
本発明のトロイダル型無段変速機は何れも、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、これら各支持部材と同数のパワーローラと、押圧装置と、係止環と、抑え環とを備える。
このうちの回転軸は、先端部外周面に係止凹溝を設けている。
又、前記両外側ディスクは、それぞれが断面円弧形のトロイド曲面である互いの軸方向片側面同士を対向させた状態で、前記回転軸と同期した回転を可能にこの回転軸に支持されている。
又、前記内側ディスクは、前記回転軸の軸方向中間部周囲に、断面円弧形である軸方向両側面を前記両外側ディスクの軸方向片側面に対向させた状態で、前記回転軸に対する相対回転を可能に支持されたものであり、一体型に構成されているか、又は１対の素子を結合する事により構成されている。
又、前記各支持部材は、軸方向に関して前記内側ディスクの軸方向両側面と前記両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、前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可能に設けられている。
又、前記各パワーローラは、前記各支持部材に回転自在に支持されたもので、部分球状凸面であるそれぞれの外周面を、前記内側ディスクの軸方向両側面と前記両外側ディスクの軸方向片側面とに当接させている。
又、前記押圧装置は、前記回転軸と、前記両外側ディスクのうちの一方の外側ディスクとの間に設けられ、この一方の外側ディスクを、これら両外側ディスクのうちの他方の外側ディスクに向け押圧する。この様な押圧装置としては、ローディングカム式又は油圧式の押圧装置を使用する事ができる。
又、前記係止環は、複数（例えば２〜４個）の部分円弧状の素子を組み合わせる事により、全体を円環状に構成したものであって、前記回転軸の外周面に形成した係止凹溝に係止され、この係止環の軸方向片側面（のうち係止凹溝から径方向外方に露出した部分）を、軸方向に関して対向する、前記他方の外側ディスクの軸方向他側面に当接させる。これにより、この他方の外側ディスクが前記一方の外側ディスクから離れる方向に変位するのを阻止する。
更に、前記抑え環は、前記回転軸の先端部で、前記係止環の軸方向他側面に隣接する部分に外嵌固定された状態で、前記係止環を径方向外方から覆うものである。
Each of the toroidal type continuously variable transmissions of the present invention includes a rotating shaft, a pair of outer disks, an inner disk, a plurality of support members, the same number of power rollers as each of these support members, and a pressing device. A locking ring and a retaining ring are provided.
Among these, the rotating shaft is provided with a locking groove on the outer peripheral surface of the tip.
The both outer disks are supported by the rotating shaft so as to be able to rotate in synchronism with the rotating shaft in a state in which the respective one side surfaces in the axial direction, each of which is a toroidal curved surface having an arc cross section, are opposed to each other. Yes.
In addition, the inner disk has a relative arc relative to the rotating shaft in a state in which both axial side surfaces having a circular arc cross section are opposed to one axial side surface of both outer disks around the axial middle portion of the rotating shaft. It is supported so as to be able to rotate, and is configured as an integral type or by combining a pair of elements.
Further, each of the supporting members is pivoted at a position twisted with respect to the rotating shaft, and a plurality of each of the supporting members is disposed between the axial side surfaces of the inner disk and the axial side surfaces of the outer disks. Oscillating displacement about the center is provided.
Each of the power rollers is rotatably supported by each of the supporting members, and each outer peripheral surface, which is a partially spherical convex surface, is formed on both axial sides of the inner disk and axial pieces of the outer disks. It is in contact with the side.
The pressing device is provided between the rotating shaft and one outer disk of the two outer disks, and the one outer disk faces the other outer disk of the two outer disks. Press. As such a pressing device, a loading cam type or a hydraulic pressing device can be used.
In addition, the locking ring is configured by combining a plurality of (for example, 2 to 4) partial arc-shaped elements so as to form a ring shape as a whole, and the locking ring formed on the outer peripheral surface of the rotating shaft. Axial one side of the other outer disk that is locked in the concave groove and that faces one side in the axial direction of the locking ring (a portion exposed radially outward from the locking groove). Make contact with the side. This prevents the other outer disk from being displaced in a direction away from the one outer disk.
Furthermore, the holding ring covers the locking ring from the outer side in the radial direction in a state where the locking ring is fitted and fixed to a portion adjacent to the other axial side surface of the locking ring at the tip of the rotating shaft. is there.
特に本発明のトロイダル型無段変速機のうち、請求項１に記載したトロイダル型無段変速機の場合には、前記係止環の内周面と前記係止凹溝の底面との間部分、及び、この係止環の外周面と前記抑え環の内周面との間部分を何れも、微小隙間を持たせた隙間嵌めで嵌合している、又は、締め代をゼロ以上として嵌合している。
尚、前記微小隙間の大きさは、例えば前記係止凹溝の底面の外径寸法をｄ１とした場合に、この外径寸法ｄ１の０．３％以下の大きさの隙間を言う。
好ましくは、前記係止環の内周面と前記係止凹溝の底面との嵌合部と、この係止環の外周面と前記抑え環の内周面との嵌合部との何れか一方の嵌合部に関する締め代をゼロとし、他方の嵌合部に関する締め代をゼロよりも大きくする｛締り嵌めにより嵌合（圧入）する｝。
より好ましくは、前記係止環の内周面と前記係止凹溝の底面との嵌合部と、この係止環の外周面と前記抑え環の内周面との嵌合部との両方の嵌合部に関して、締め代をゼロよりも大きくする｛締り嵌めにより嵌合（圧入）する｝。
Particularly, in the toroidal type continuously variable transmission according to claim 1 of the toroidal type continuously variable transmission of the present invention, a portion between the inner peripheral surface of the locking ring and the bottom surface of the locking groove is provided. And, the portion between the outer peripheral surface of the locking ring and the inner peripheral surface of the restraining ring is fitted with a gap fit with a minute gap, or the tightening margin is set to zero or more. Match.
Note that the size of the minute gap refers to a gap having a size of 0.3% or less of the outer diameter dimension d1 when the outer diameter dimension of the bottom surface of the locking groove is d1, for example.
Preferably, any one of a fitting portion between the inner circumferential surface of the locking ring and the bottom surface of the locking groove, and a fitting portion between the outer circumferential surface of the locking ring and the inner circumferential surface of the restraining ring. The tightening allowance for one fitting portion is set to zero, and the tightening allowance for the other fitting portion is made larger than zero {fitting (press-fit) by interference fitting}.
More preferably, both the fitting portion between the inner circumferential surface of the locking ring and the bottom surface of the locking groove, and the fitting portion between the outer circumferential surface of the locking ring and the inner circumferential surface of the restraining ring With respect to the fitting portion, the fastening allowance is made larger than zero {fitting by press fitting (press-fit)}.
これに対し、請求項２に記載したトロイダル型無段変速機の場合には、前記他方の外側ディスクの一部を、前記抑え環に外嵌している。
そして、この抑え環の内周面と前記回転軸の先端部外周面との間部分、及び、この抑え環の外周面と前記他方の外側ディスクの内周面との間部分を何れも、微小隙間を持たせた隙間嵌めで嵌合している、又は、締め代をゼロ以上として嵌合している。
尚、前記微小隙間の大きさは、例えば前記回転軸の先端部外周面の外径寸法をｄ２とした場合に、この外径寸法ｄ２の０．３％以下の大きさの隙間を言う。
好ましくは、前記抑え環の内周面と前記回転軸の先端部外周面との嵌合部と、この抑え環の外周面と前記他方の外側ディスクの内周面との嵌合部との何れか一方の嵌合部に関する締め代をゼロとし、他方の嵌合部に関する締め代をゼロよりも大きくする｛締り嵌めにより嵌合（圧入）する｝。
より好ましくは、前記抑え環の内周面と前記回転軸の先端部外周面との嵌合部と、この抑え環の外周面と前記他方の外側ディスクの内周面との嵌合部との両方の嵌合部に関して、締め代をゼロよりも大きくする｛締り嵌めにより嵌合（圧入）する｝。
On the other hand, in the case of the toroidal continuously variable transmission according to claim 2, a part of the other outer disk is externally fitted to the holding ring.
A portion between the inner peripheral surface of the holding ring and the outer peripheral surface of the tip end of the rotating shaft and a portion between the outer peripheral surface of the holding ring and the inner peripheral surface of the other outer disk are both minute. They are fitted with a gap fit with a gap, or are fitted with a tightening margin of zero or more.
Note that the size of the minute gap refers to a gap having a size of 0.3% or less of the outer diameter d2 when the outer diameter of the outer peripheral surface of the tip end portion of the rotating shaft is d2.
Preferably, any one of a fitting portion between the inner circumferential surface of the holding ring and the outer circumferential surface of the tip end portion of the rotating shaft, and a fitting portion between the outer circumferential surface of the holding ring and the inner circumferential surface of the other outer disk. The tightening allowance for one of the fitting portions is set to zero, and the tightening allowance for the other fitting portion is set to be larger than zero {fitting (press-fit) by an interference fit}.
More preferably, a fitting portion between the inner circumferential surface of the holding ring and the outer circumferential surface of the tip end portion of the rotating shaft, and a fitting portion between the outer circumferential surface of the holding ring and the inner circumferential surface of the other outer disk. For both fitting parts, the tightening margin is set to be larger than zero {fitting by press fitting (press-fit)}.
上述の様に構成する、本発明のトロイダル型無段変速機によれば、外側ディスクと係止環との間でフレッチング摩耗が発生するのを有効に防止できる。
即ち、本発明の場合には、係止環の内外両周面と係止凹溝の底面及び抑え環の内周面との間部分を何れも、微小隙間を持たせた隙間嵌めで嵌合するか、又は、締め代をゼロ以上として嵌合する（請求項１に記載した発明の場合）。或いは、抑え環の内外両周面と前記回転軸の先端部外周面及び（他方の）外側ディスクの内周面との間部分を何れも、微小隙間を持たせた隙間嵌めで嵌合するか、又は、締め代をゼロ以上として嵌合する（請求項２に記載した発明の場合）。この為、本発明によれば、前記外側ディスクが弾性変形する事に対する、前記係止環による支持剛性を向上する事ができるか（請求項１に記載した発明の場合）、又は、前記外側ディスクの弾性変形を、前記係止環に加えて、前記抑え環によっても支承できる（請求項２に記載した発明の場合）。従って、本発明によれば、前記外側ディスクの弾性変形（倒れ）を効果的に抑制する事ができ、この外側ディスクと前記係止環との相対変位量を小さくできる。この結果、これら外側ディスクと係止環との間で、フレッチング摩耗が発生する事を効果的に防止できる。
According to the toroidal-type continuously variable transmission of the present invention configured as described above, it is possible to effectively prevent fretting wear from occurring between the outer disk and the locking ring.
That is, in the case of the present invention, both the inner and outer peripheral surfaces of the locking ring and the bottom surface of the locking groove and the inner peripheral surface of the retaining ring are fitted with a clearance fit with a minute gap. Or fitting with a tightening margin of zero or more (in the case of the invention described in claim 1). Alternatively, whether both the inner and outer peripheral surfaces of the retaining ring and the outer peripheral surface of the tip end of the rotating shaft and the inner peripheral surface of the (other) outer disk are fitted with a clearance fit with a minute clearance. Or, the tightening allowance is set to zero or more (in the case of the invention described in claim 2). For this reason, according to the present invention, can the support rigidity by the locking ring be improved against the elastic deformation of the outer disk (in the case of the invention described in claim 1), or the outer disk In addition to the locking ring, the elastic deformation can be supported by the holding ring (in the case of the invention described in claim 2). Therefore, according to the present invention, the elastic deformation (falling) of the outer disk can be effectively suppressed, and the relative displacement between the outer disk and the locking ring can be reduced. As a result, it is possible to effectively prevent fretting wear from occurring between the outer disk and the locking ring.
［実施の形態の第１例］
図１は、本発明の実施の形態の第１例を示している。尚、本例を含めて、本発明のトロイダル型無段変速機の特徴は、入力側ディスク２ｂと係止環１５ａとの間でフレッチング摩耗が発生するのを抑制する為の構造にある。その他の部分の構造及び作用は、前述の図８〜１１に示した構造を含め、従来から知られているトロイダル型無段変速機と同様であるから、同等部分に関する図示及び説明は省略又は簡略にし、以下、本例の特徴部分を中心に説明する。
[First example of embodiment]
FIG. 1 shows a first example of an embodiment of the present invention. The feature of the toroidal type continuously variable transmission of the present invention including this example is a structure for suppressing the occurrence of fretting wear between the
本例の場合、入力回転軸１ａの先端部外周面で、前記入力側ディスク２ｂをスプライン係合させるスプライン軸部１３から軸方向に外れた部分（先端側に隣接した部分）に、断面略矩形状の係止凹溝１４ａを全周に亙り形成している。そして、この係止凹溝１４ａに、複数（例えば２〜４個）の部分円弧状の素子から成る、コッタと呼ばれる係止環１５ａの径方向内半部を係止している。そして、この係止環１５ａの軸方向内側面（図１の左側面）のうち、前記係止凹溝１４ａから径方向外方に露出した径方向外端部を、前記入力側ディスク２ｂの軸方向外側面のうちの径方向内端部に当接させている（突き当てている）。尚、前記係止環１５ａの軸方向に関する厚さ寸法は、前記係止凹溝１４ａの軸方向に関する幅寸法よりも僅かに小さい。又、前記入力回転軸１ａの先端部で、前記係止環１５ａの軸方向外側面に隣接する部分に、断面Ｌ字形の抑え環１６を外嵌している。そして、この抑え環１６により、前記係止環１５ａを径方向外方から覆って、この係止環１５ａ（を構成する各素子）が前記係止凹溝１４ａから抜け出るのを防止している。又、前記入力回転軸１ａの先端部に、止め輪１７を係止する事により、前記抑え環１６の軸方向変位を阻止している。尚、前記入力側ディスク２ｂが、特許請求の範囲に記載した他方の外側ディスクに相当し、この入力側ディスク２ｂの軸方向外側面が、特許請求の範囲に記載した他方の外側ディスクの軸方向他側面に相当する。
In the case of this example, the outer peripheral surface of the distal end portion of the
特に本例の場合には、上述の様に、前記係止環１５ａ及び前記抑え環１６を組み付けた状態で、この係止環１５ａの内周面と前記係止凹溝１４ａの底部（外周面）との間部分を、微小隙間を持たせた隙間嵌めで嵌合するか、又は、締め代をゼロ以上として嵌合すると共に、前記係止環１５ａの外周面と前記抑え環１６の内周面との間部分を、微小隙間を持たせた隙間嵌めで嵌合するか、又は、締め代をゼロ以上として嵌合している。図示の例では、前記係止凹溝１４ａの底部に、前記係止環１５ａの内周面を締め代（圧入代）を有する状態で圧入すると共に、この係止環１５ａの外周面に、前記抑え環１６の内周面を締め代を有する状態で圧入している。即ち、トロイダル型無段変速機の組み立て時に、前記係止環１５ａ（を構成する各素子）を前記係止凹溝１４ａに係止し、この係止環１５ａの内周面とこの係止凹溝１４ａの底部とを当接乃至近接対向させた状態では、この係止環１５ａの外径寸法は、前記抑え環１６の軸方向内端部（内半部）の内径寸法よりも僅かに大きい。そして、この係止環１５ａの外周面にこの抑え環１６の内周面を締め代（圧入代）を有する状態で圧入する事により、これら係止環１５ａの外周面と抑え環１６の内周面との間部分に加え、この係止環１５ａの内周面と前記係止凹溝１４ａの底部との間部分を、締め代を持たせた状態で嵌合している。尚、前記係止環１５ａの内周面と前記係止凹溝１４ａの底部との間部分、又は、この係止環１５ａの外周面と前記抑え環１６の内周面との間部分を、微小隙間を持たせた隙間嵌めにより嵌合する場合の微小隙間の大きさは、例えば前記係止凹溝１４ａの底部の外径寸法をｄ１とした場合に、この外径寸法ｄ１の０．３％以下の大きさの隙間を言う。
In particular, in the case of this example, as described above, with the locking ring 15a and the holding
上述の様に構成する本例のトロイダル型無段変速機によれば、前記入力側ディスク２ｂと前記係止環１５ａとの間でフレッチング摩耗が発生するのを有効に防止できる。
即ち、本例の場合には、前記係止環１５ａの内外両周面と前記係止凹溝１４ａの底部及び前記抑え環１６の内周面とを何れも、微小隙間を持たせた隙間嵌めで嵌合するか、又は、締め代をゼロ以上として嵌合している。この為、前記入力側ディスク２ｂが弾性変形する事に対する前記係止環１５ａによる支持剛性を向上できる。従って、この入力側ディスク２ｂの弾性変形（倒れ）を抑制する事ができ、この入力側ディスク２ｂと前記係止環１５ａとの相対変位量を小さくできる。この結果、これら入力側ディスク２ｂと係止環１５ａとの間で、フレッチング摩耗が発生する事を効果的に防止できる。
その他の構成及び作用効果に就いては、前述した従来構造の場合と同様である。
According to the toroidal type continuously variable transmission of this example configured as described above, it is possible to effectively prevent fretting wear from occurring between the
That is, in the case of this example, both the inner and outer peripheral surfaces of the locking ring 15a, the bottom of the locking
Other configurations and operational effects are the same as those of the conventional structure described above.
［実施の形態の第２例］
図２は、本発明の実施の形態の第２例を示している。本例の場合にも、入力回転軸１ａの先端部で、係止環１５の軸方向外側面に隣接する部分に、断面Ｌ字形の抑え環１６ａを外嵌している。特に本例の場合には、この抑え環１６ａの内周面と前記入力回転軸１ａの先端部外周面との間部分を、微小隙間を持たせた隙間嵌めで嵌合するか、又は、締め代をゼロ以上として嵌合している。又、入力側ディスク２ｃの軸方向外側面の径方向内端寄り部分に、軸方向に突出する状態で、円筒状の支持環部１８を設けている。そして、この支持環部１８の内周面と前記抑え環１６ａの外周面との間部分を、微小隙間を持たせた隙間嵌めで嵌合するか、又は、締め代をゼロ以上として嵌合している。尚、図示の例では、前記入力回転軸１ａの先端部外周面に、前記抑え環１６ａの内周面を締め代（圧入代）を有する状態で圧入すると共に、この抑え環１６ａの外周面に、前記支持環部１８の内周面を締め代を有する状態で圧入している。又、前記抑え環１６ａの内周面と前記入力回転軸１ａの先端部外周面との間部分、又は、前記支持環部１８の内周面と前記抑え環１６ａの外周面との間部分を、微小隙間を持たせた隙間嵌めにより嵌合する場合の微小隙間の大きさは、例えば前記入力回転軸１ａの先端部外周面の外径寸法をｄ２とした場合に、この外径寸法ｄ２の０．３％以下の大きさの隙間を言う。
[Second Example of Embodiment]
FIG. 2 shows a second example of the embodiment of the present invention. Also in the case of this example, a retaining
以上の様な構成を有する本例のトロイダル型無段変速機の場合にも、前記入力側ディスク２ｃと前記係止環１５との間でフレッチング摩耗が発生するのを有効に防止できる。
即ち、本例の場合には、前記抑え環１６ａの内外両周面と前記入力回転軸１ａの先端部外周面及び前記支持環部１８の内周面とを何れも、微小隙間を持たせた隙間嵌めで嵌合するか、又は、締め代をゼロ以上として嵌合している。この為、前記入力側ディスク２ｃの弾性変形を、前記係止環１５に加えて、前記抑え環１６ａによっても支承できる（抑え環１６ａは径方向内方に向いた力を支承できる）。従って、前記入力側ディスク２ｃの弾性変形（倒れ）を抑制する事ができ、この入力側ディスク２ｃと前記係止環１５との相対変位量を小さくできる。この結果、これら入力側ディスク２ｃと係止環１５との間で、フレッチング摩耗が発生する事を効果的に防止できる。
その他の構成及び作用効果に就いては、前述した従来構造の場合と同様である。
Also in the case of the toroidal type continuously variable transmission of this example having the above-described configuration, it is possible to effectively prevent fretting wear from occurring between the
That is, in the case of this example, both the inner and outer peripheral surfaces of the restraining
Other configurations and operational effects are the same as those of the conventional structure described above.
［実施の形態の第３例］
図３は、本発明の実施の形態の第３例を示している。本例の場合には、フレッチング摩耗の発生をより効果的に抑制すべく、前述した実施の形態の第１例の構造を更に工夫している。即ち、本例の場合には、係止環１５ｂの軸方向内側面の径方向外端部に、軸方向に突出する状態で、係合筒部１９を全周に亙り形成している。又、この係合筒部１９の外周面を、先端側に向かう程外径寸法が小さくなる方向に傾斜したテーパ形状としている。一方、入力側ディスク２ｄの軸方向外側面の径方向内端部には、軸方向に凹んだ係合凹溝２０を全周に亙り形成している。又、この係合凹溝２０の底面（内周面）を、開口部に向かう程内径寸法が大きくなる方向に傾斜させると共に、その傾斜角度を前記係合筒部１９の外周面の傾斜角度と同じとしている。本例の場合には、前記係止環１５ｂを、入力回転軸１ａの先端部外周面に形成した係止凹溝１４ａに係止した状態で、前記係合筒部１９を前記係合凹溝２０に係合している。そして、この係合筒部１９の外周面を前記係合凹溝２０の底面に全周に亙り当接させると共に、この係合筒部１９の先端面（軸方向内側面）をこの係合凹溝２０の軸方向側面（軸方向外側面）に全周に亙り当接させている。
[Third example of embodiment]
FIG. 3 shows a third example of the embodiment of the present invention. In the case of this example, the structure of the first example of the above-described embodiment is further devised in order to more effectively suppress the occurrence of fretting wear. That is, in the case of this example, the
以上の様な構成を有する本例の場合には、前記入力側ディスク２ｄの弾性変形（径方向内方に向いた力）を、前記係合筒部１９の外周面（テーパ面）により効果的に支承する事ができる。従って、前記入力側ディスク２ｄの弾性変形を効果的に抑制できる。この結果、この入力側ディスク２ｄと前記係止環１５ｂとの相対変位量を小さくできて、これら入力側ディスク２ｄと係止環１５ｂとの間で、フレッチング摩耗が発生する事を効果的に防止できる。
その他の構成及び作用効果に就いては、前記実施の形態の第１例の場合と同様である。
In the case of this example having the above-described configuration, the elastic deformation (force directed inward in the radial direction) of the
About another structure and an effect, it is the same as that of the case of the 1st example of the said embodiment.
［実施の形態の第４例］
図４は、本発明の実施の形態の第４例を示している。本例の場合にも、フレッチング摩耗の発生をより効果的に抑制すべく、前述した実施の形態の第１例の構造を更に工夫している。即ち、本例の場合には、係止環１５ｃの外径寸法を、この実施の形態の第１例の構造で使用した係止環１５ａ（図１参照）の外径寸法よりも大きくしている。具体的には、この係止環１５ａに比べて、本例の係止環１５ｃの径方向に関する幅寸法を２倍程度に大きくして、図４に斜格子模様で示した部分の分だけ断面積を増やしている。又、これに伴って、前記係止環１５ａを径方向外方から覆う状態で設けた、抑え環１６ｂの外径寸法を、前記実施の形態の第１例の場合に比べて大きくしている。
[Fourth Example of Embodiment]
FIG. 4 shows a fourth example of the embodiment of the present invention. Also in this example, the structure of the first example of the above-described embodiment is further devised in order to more effectively suppress the occurrence of fretting wear. That is, in the case of this example, the outer diameter size of the
以上の様な構成を有する本例の場合には、前記係止環１５ｃの断面積を、前記実施の形態の第１例の場合に比べて大きくできる為、断面二次モーメント｛Ｉ＝（１／１２）ｂｈ3 ｝が大きくなり、曲げ応力｛σ＝（Ｍ／Ｉ）ｙ、Ｍ：曲げモーメント｝を小さくできる。この為、前記係止環１５ｃを曲げ変形しにくくできる。従って、前記入力側ディスク２ｂの弾性変形（倒れ）を効果的に抑制する事ができ、この入力側ディスク２ｂと前記係止環１５ｃとの相対変位量を小さくできる。この結果、これら入力側ディスク２ｂと係止環１５ｃとの間で、フレッチング摩耗が発生する事を効果的に防止できる。
その他の構成及び作用効果に就いては、前記実施の形態の第１例の場合と同様である。
In the case of this example having the above-described configuration, the sectional area of the
About another structure and an effect, it is the same as that of the case of the 1st example of the said embodiment.
［実施の形態の第５例］
図５は、本発明の実施の形態の第５例を示している。本例の場合にも、フレッチング摩耗の発生をより効果的に抑制すべく、前述した実施の形態の第１例の構造を更に工夫している。即ち、本例の場合には、係止環１５ｄとして、軸方向に関する厚さ寸法が、係止凹溝１４ａの軸方向に関する幅寸法よりも十分に小さいものを使用している。そして、前記係止環１５ｄの軸方向内側面と入力側ディスク２ｂの軸方向外側面との間で挟持する様に、円輪状のスペーサ２１を前記係止凹溝１４ａに係止している。このスペーサ２１は、前記係止環１５ｄよりも摩擦係数の低い合成樹脂製であり、その径方向内半部が前記係止凹溝１４ａに係止された状態で、その径方向外半部が前記係止環１５ｄの軸方向内側面と前記入力側ディスク２ｂの軸方向外側面との間で挟持されている。尚、スペーサ２１に使用可能な合成樹脂としては、例えばフェノール、ポリアミド、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリイミド等を使用する事ができ、これらに強化材として、ガラス繊維、カーボン繊維、アラミド繊維等を添加する事ができる。
[Fifth Example of Embodiment]
FIG. 5 shows a fifth example of the embodiment of the present invention. Also in this example, the structure of the first example of the above-described embodiment is further devised in order to more effectively suppress the occurrence of fretting wear. That is, in the case of this example, as the
以上の様な構成を有する本例の場合には、前記スペーサ２１を、前記係止環１５ｄの軸方向内側面と前記入力側ディスク２ｂの軸方向外側面との間に介在させている為、これら係止環１５ｄの軸方向内側面と入力側ディスク２ｂの軸方向外側面とが直接擦れ合う事を防止できる。この為、これら入力側ディスク２ｂと係止環１５ｄとの間で、フレッチング摩耗が発生する事を防止できる。
その他の構成及び作用効果に就いては、前記実施の形態の第１例の場合と同様である。
In the case of this example having the above configuration, the
About another structure and an effect, it is the same as that of the case of the 1st example of the said embodiment.
［実施の形態の第６例］
図６は、本発明の実施の形態の第６例を示している。本例の場合にも、フレッチング摩耗の発生をより効果的に抑制すべく、前述した実施の形態の第１例の構造を更に工夫している。即ち、本例の場合には、係止環１５ｅとして、その表面（全表面）に皮膜２２を形成したものを使用している。具体的には、この係止環１５ｅの表面に、潤滑性を向上させるべく、表面処理を施して、二硫化モリブデン、ＰＴＦＥ等の固体潤滑剤の固体潤滑膜を形成したり、無電解ニッケルメッキにより構成される硬質皮膜を形成したりしている。
[Sixth Example of Embodiment]
FIG. 6 shows a sixth example of the embodiment of the present invention. Also in this example, the structure of the first example of the above-described embodiment is further devised in order to more effectively suppress the occurrence of fretting wear. That is, in the case of this example, as the
以上の様な構成を有する本例の場合には、前記係止環１５ｅの表面に、固体潤滑膜や硬質皮膜等の潤滑性向上の為の皮膜２２を形成している為、この係止環１５ｅの軸方向内側面を、前記皮膜２２を介して、入力側ディスク２ｂの軸方向外側面に突き当てる事ができる。この為、前記係止環１５ｅの軸方向内側面を直接当接させる（金属接触させる）場合に比べて、フレッチング摩耗が発生するのを有効に防止できる。
尚、前記皮膜２２は、前記係止環１５ｅの表面のうち、軸方向内側面にのみ形成する事も可能である。
その他の構成及び作用効果に就いては、前記実施の形態の第１例の場合と同様である。
In the case of this example having the above-described configuration, a
In addition, the said film |
About another structure and an effect, it is the same as that of the case of the 1st example of the said embodiment.
［参考例の第１例〜第４例］
本発明に関連する参考例に就いて以下説明する。尚、本参考例は、図面に表れる構造は、前述した実施の形態の第３例〜第６例の構造と同じである為、図示は省略するが、これら実施の形態の第３例〜第６例の構造とは異なり、係止環１５ａ（１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ、１５ｅ）の内周面と係止凹溝１４ａの底面との間部分と、この係止環１５ａ（１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ、１５ｅ）の外周面と抑え環１６ａ（１６ｂ）の内周面との間部分とのうち、少なくとも一方の間部分を、比較的大きな隙間を持たせた隙間嵌めにより嵌合している。尚、この比較的大きな隙間とは、例えば係止凹溝１４ａの底部の外径寸法ｄ１の０．３％よりも大きな隙間を言う。
[First to fourth examples of reference examples]
Reference examples related to the present invention will be described below. In this reference example, the structure shown in the drawings is the same as the structure of the third to sixth examples of the above-described embodiment, and therefore the illustration is omitted, but the third to fourth examples of these embodiments are omitted. Unlike the structure of the six examples, the portion between the inner peripheral surface of the locking ring 15a (15b, 15c, 15d, 15e) and the bottom surface of the locking
参考例の第１例の場合には、実施の形態の第３例の構造と同様に、係止環１５ｂに設けた係合筒部１９の外周面をテーパ面とする事で、フレッチング摩耗の防止を図っている。同様に、参考例の第２例の場合には、実施の形態の第４例の構造と同様に、係止環１５ｃの外径寸法を大きくする事で、フレッチング摩耗の防止を図っている。又、参考例の第３例の場合には、実施の形態の第５例の構造と同様に、係止環１５ｄの軸方向内側面と入力側ディスク２ｂの軸方向外側面との間に、合成樹脂製のスペーサ２１を介在させる事で、フレッチング摩耗の防止を図っている。更に、参考例の第４例の場合には、係止環１５ｅの表面（全表面）に固体潤滑被膜等の皮膜２２を形成する事で、フレッチング摩耗の防止を図っている。又、参考例の第１例〜第４例のその他の部分の構造に就いては、前述した実施の形態の第１例及び従来構造の場合と同様である。
In the case of the first example of the reference example, similar to the structure of the third example of the embodiment, the outer peripheral surface of the
本発明は、図示の様なハーフトロイダル型のトロイダル型無段変速機に限らず、フルトロイダル型のトロイダル型無段変速機にも適用できる。又、前述した実施の形態の各例及び参考例の各例の構造は、適宜組み合わせて実施する事ができる。 The present invention can be applied not only to the toroidal type continuously variable transmission of the half toroidal type as shown, but also to the toroidal type continuously variable transmission of the full toroidal type. Further, the structures of the examples of the embodiment and the examples of the reference example can be implemented in appropriate combination.
１、１ａ 入力回転軸
２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ 入力側ディスク
３ 出力筒
４ 出力歯車
５、５ａ 出力側ディスク
６ パワーローラ
７ トラニオン
８ 駆動軸
９ 押圧装置
１０ａ、１０ｂ 予圧ばね
１１ ローディングナット
１２ スプライン孔
１３ スプライン軸部
１４、１４ａ 係止凹溝
１５、１５ａ〜１５ｅ 係止環
１６、１６ａ、１６ｂ 抑え環
１７ 止め輪
１８ 支持環部
１９ 係合筒部
２０ 係合凹溝
２１ スペーサ
２２ 皮膜
DESCRIPTION OF
Claims (2)
このうちの回転軸は、先端部外周面に係止凹溝が設けられており、
前記両外側ディスクは、それぞれが断面円弧形のトロイド曲面である互いの軸方向片側面同士を対向させた状態で、前記回転軸と同期した回転を可能にこの回転軸に支持されており、
前記内側ディスクは、前記回転軸の軸方向中間部周囲に、断面円弧形のトロイド曲面である軸方向両側面を前記両外側ディスクの軸方向片側面に対向させた状態で、前記回転軸に対しこの回転軸に対する相対回転を可能に支持されており、
前記各支持部材は、軸方向に関して前記内側ディスクの軸方向両側面と前記両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、前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可能に設けられており、
前記各パワーローラは、前記各支持部材に回転自在に支持され、部分球状凸面であるそれぞれの外周面を、前記内側ディスクの軸方向両側面と前記両外側ディスクの軸方向片側面とに当接させており、
前記押圧装置は、前記回転軸と、前記両外側ディスクのうちの一方の外側ディスクとの間に設けられ、この一方の外側ディスクを、これら両外側ディスクのうちの他方の外側ディスクに向けて押圧するものであり、
前記係止環は、前記係止凹溝に係止され、その軸方向片側面を、軸方向に関して対向する前記他方の外側ディスクの軸方向他側面に当接させる事で、この他方の外側ディスクが前記一方の外側ディスクから離れる方向に変位するのを阻止するものであり、
前記抑え環は、前記回転軸の先端部に外嵌された状態で、前記係止環を径方向外方から覆うものである、トロイダル型無段変速機に於いて、
前記係止環の内周面と前記係止凹溝の底面との間部分、及び、この係止環の外周面と前記抑え環の内周面との間部分が何れも、微小隙間を持たせた隙間嵌めで嵌合している、又は、締め代をゼロ以上として嵌合している、事を特徴とするトロイダル型無段変速機。 A rotation shaft, a pair of outer disks, an inner disk, a plurality of support members, the same number of power rollers as each of the support members, a pressing device, a locking ring, and a restraining ring;
Of these, the rotating shaft is provided with a locking groove on the outer peripheral surface of the tip,
The both outer disks are supported by the rotating shaft so as to be able to rotate in synchronization with the rotating shaft in a state in which the respective one side surfaces in the axial direction facing each other are toroidal curved surfaces each having a circular arc cross section.
The inner disk is disposed around the rotating shaft in a state where both axial side surfaces, which are toroidal curved surfaces having an arcuate cross section, are opposed to one axial side surface of the outer disks, around an axial middle portion of the rotating shaft. On the other hand, it is supported so that it can rotate relative to this rotation axis.
Each of the supporting members is centered on a pivot that is twisted with respect to the rotating shaft, and a plurality of each of the supporting members is located between the axially opposite side surfaces of the inner disk and the axially one side surface of the outer disks. Is provided so that the swing displacement can be
Each of the power rollers is rotatably supported by each of the support members, and the outer peripheral surfaces which are partially spherical convex surfaces are in contact with both axial side surfaces of the inner disk and axial side surfaces of the outer disks. Let
The pressing device is provided between the rotating shaft and one outer disk of the two outer disks, and presses the one outer disk toward the other outer disk of the two outer disks. Is what
The locking ring is locked in the locking groove, and one side surface in the axial direction thereof is brought into contact with the other side surface in the axial direction of the other outer disk facing in the axial direction. Is prevented from moving away from the one outer disk,
In the toroidal continuously variable transmission, the retaining ring covers the locking ring from the outside in the radial direction in a state of being fitted on the tip of the rotating shaft.
The portion between the inner peripheral surface of the locking ring and the bottom surface of the locking groove and the portion between the outer peripheral surface of the locking ring and the inner peripheral surface of the holding ring have a minute gap. A toroidal-type continuously variable transmission that is fitted with a closed clearance fit, or is fitted with a tightening margin of zero or more.
このうちの回転軸は、先端部外周面に係止凹溝が設けられており、
前記両外側ディスクは、それぞれが断面円弧形のトロイド曲面である互いの軸方向片側面同士を対向させた状態で、前記回転軸と同期した回転を可能にこの回転軸に支持されており、
前記内側ディスクは、前記回転軸の軸方向中間部周囲に、断面円弧形のトロイド曲面である軸方向両側面を前記両外側ディスクの軸方向片側面に対向させた状態で、前記回転軸に対しこの回転軸に対する相対回転を可能に支持されており、
前記各支持部材は、軸方向に関して前記内側ディスクの軸方向両側面と前記両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、前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可能に設けられており、
前記各パワーローラは、前記各支持部材に回転自在に支持され、部分球状凸面であるそれぞれの外周面を、前記内側ディスクの軸方向両側面と前記両外側ディスクの軸方向片側面とに当接させており、
前記押圧装置は、前記回転軸と、前記両外側ディスクのうちの一方の外側ディスクとの間に設けられ、この一方の外側ディスクを、これら両外側ディスクのうちの他方の外側ディスクに向けて押圧するものであり、
前記係止環は、前記係止凹溝に係止され、その軸方向片側面を、軸方向に関して対向する前記他方の外側ディスクの軸方向他側面に当接させる事で、この他方の外側ディスクが前記一方の外側ディスクから離れる方向に変位するのを阻止するものであり、
前記抑え環は、前記回転軸の先端部に外嵌された状態で、前記係止環を径方向外方から覆うものである、トロイダル型無段変速機に於いて、
前記他方の外側ディスクの一部が前記抑え環に外嵌されており、
この抑え環の内周面と前記回転軸の先端部外周面との間部分、及び、この抑え環の外周面と前記他方のディスクの内周面との間部分が何れも、微小隙間を持たせた隙間嵌めで嵌合している、又は、締め代をゼロ以上として嵌合している、事を特徴とするトロイダル型無段変速機。 A rotation shaft, a pair of outer disks, an inner disk, a plurality of support members, the same number of power rollers as each of the support members, a pressing device, a locking ring, and a restraining ring;
Of these, the rotating shaft is provided with a locking groove on the outer peripheral surface of the tip,
The both outer disks are supported by the rotating shaft so as to be able to rotate in synchronization with the rotating shaft in a state in which the respective one side surfaces in the axial direction facing each other are toroidal curved surfaces each having a circular arc cross section.
The inner disk is disposed around the rotating shaft in a state where both axial side surfaces, which are toroidal curved surfaces having an arcuate cross section, are opposed to one axial side surface of the outer disks, around an axial middle portion of the rotating shaft. On the other hand, it is supported so that it can rotate relative to this rotation axis.
Each of the supporting members is centered on a pivot that is twisted with respect to the rotating shaft, and a plurality of each of the supporting members is located between the axially opposite side surfaces of the inner disk and the axially one side surface of the outer disks. Is provided so that the swing displacement can be
Each of the power rollers is rotatably supported by each of the support members, and the outer peripheral surfaces which are partially spherical convex surfaces are in contact with both axial side surfaces of the inner disk and axial side surfaces of the outer disks. Let
The pressing device is provided between the rotating shaft and one outer disk of the two outer disks, and presses the one outer disk toward the other outer disk of the two outer disks. Is what
The locking ring is locked in the locking groove, and one side surface in the axial direction thereof is brought into contact with the other side surface in the axial direction of the other outer disk facing in the axial direction. Is prevented from moving away from the one outer disk,
In the toroidal continuously variable transmission, the retaining ring covers the locking ring from the outside in the radial direction in a state of being fitted on the tip of the rotating shaft.
A portion of the other outer disk is externally fitted to the restraining ring;
A portion between the inner peripheral surface of the retaining ring and the outer peripheral surface of the tip end of the rotating shaft and a portion between the outer peripheral surface of the retaining ring and the inner peripheral surface of the other disk have a minute gap. A toroidal-type continuously variable transmission that is fitted with a closed clearance fit, or is fitted with a tightening margin of zero or more.
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