JP6364961B2 - Toroidal continuously variable transmission - Google Patents
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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4および図5に示すように構成されている。図4に示すように、ケーシング50の内側には入力軸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(伝達歯車)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。
入力軸1は、図4中左側に位置する入力側ディスク2とカム板(ローディングカム)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。
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. 4, the
The
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4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4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ととも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;トラクション面とも言う)2a,2aと出力ディスク3,3の内側面(凹面;トラクション面とも言う)3a,3aとの間には、パワーローラ11(図5参照)が回転自在に挟持されている。
The
図4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4の右面)は、入力軸1の外周面に形成されたネジ部に螺合された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(予圧)を付与する。
A
図5は、図4のA−A線に沿う断面図である。図5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5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5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。
FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. As shown in FIG. 5, a pair of
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
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)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の内周面は円筒面として、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23Bは、球面ポスト68およびこれを支持する駆動シリンダ31の上側シリンダボディ61によって揺動自在に支持されている。
The
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5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
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(スラスト軸受)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(以下、転動体という)26,26と、これら各転動体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
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
さらに、各トラニオン15,15の一端部(図5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、上側シリンダボディ61と下側シリンダボディ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, drive rods (trunnion shafts) 29 and 29 are provided at one end portions (lower end portions in FIG. 5) of the
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、さら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
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5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(傾転)する。
When changing the rotational speed ratio between the
As a result, the
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およ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
前記のようなトロイダル型無段変速機では、出力側ディスク3とは別体の出力歯車(伝達歯車)4によって動力を伝達するようになっているが、例えば特許文献1や図6に示すように、出力側ディスク3,3を一体的に構成した一体型の出力側ディスク3Aの外周面に、動力伝達用の歯車(外周歯車)4Aを設ける場合もある。
なお、図6に示すトロイダル型無段変速機において、前記図4に示すトロイダル無段変速機と共通構成部分には同一符号を付してその説明を省略ないし簡略化する。
In the toroidal type continuously variable transmission as described above, power is transmitted by an output gear (transmission gear) 4 that is separate from the
In the toroidal-type continuously variable transmission shown in FIG. 6, the same components as those in the toroidal continuously variable transmission shown in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted or simplified.
このようなトロイダル型無段変速機は、例えば、ケーシングに収容する前の段階で、前述の入力軸1、入力側ディスク2,2、出力側ディスク3A、外周歯車4A、上下のヨーク23A,23B、トラニオン、パワーローラ11、駆動装置32、油圧式の押圧装置80、固定部材52(アッパープレート)等が一体に組み立てられてバリエータモジュール43とされ、このバリエータモジュール43をケーシング内に収容して取り付けるようになっている。
Such a toroidal continuously variable transmission is, for example, in the stage before being housed in the casing, the
このようなバリエータモジュール43においては、駆動装置32の駆動シリンダ31を構成する上側シリンダボディ61および下側シリンダボディ62に固定される下側の球面ポスト68と、アッパープレート52に固定される上側の球面ポスト64とが上下に一体に接合された柱状ポスト69とされ、バリエータモジュール43において一対の柱状ポスト69がアッパープレート52と、駆動シリンダ31のシリンダボディ(上側シリンダボディ61および下側シリンダボディ62)を接続した状態となっている。
In such a
また、柱状ポスト69の上下の中央部分を入力軸1が貫通した状態となっている。この入力軸1に一対の入力側ディスク2,2、出力側ディスク3A、押圧装置80等が支持されている。
出力側ディスク3Aは、ラジアルニードル軸受(ラジアル軸受)35を介して入力軸1に相対回転自在に支持されている。
また、前記一対の柱状ポスト69の間に、出力側ディスク3Aが配置され、この出力側ディスク3Aの軸方向両端に出力側ディスク3Aを軸方向に位置決めするとともに軸回りに回転可能に支持するスラスト軸受60が設けられている。すなわち、柱状ポスト69と、出力側ディスク3Aの小径側端部との間にスラスト玉軸受(スラスト軸受)60が配置され、出力側ディスク3Aの入力軸1の軸方向に沿った位置が規制されるとともに、出力側ディスク3Aの軸回りの回転を許容している。
Further, the
The
Further, an
このように出力側ディスク(内側ディスク)3Aの回転支持は、ラジアル軸受35とスラスト軸受60によって行われている。
一方、前記動力伝達用の歯車(外周歯車)4Aには図示しないカウンタギヤが噛み合う構造となっているが、このギヤの噛み合い位置が出力側ディスク3Aの外周部にあるため、トルク(動力)が伝達されたときに、出力側ディスク3Aにモーメント荷重が作用して、当該出力側ディスク3Aが入力軸1に対して傾くことがある。この場合、スラスト軸受60に過大な荷重が入力され寿命が低下する虞がある。つまり、出力側ディスク3Aが傾くと、図7に示すように、当該出力側ディスク3Aは入力軸1を中心として旋回するように動くため、スラスト軸受60に矢印Aで示す部分に荷重が集中し、スラスト軸受60の耐久性が低下する虞がある。
Thus, the rotation support of the output side disk (inner disk) 3 </ b> A is performed by the
On the other hand, the power transmission gear (outer peripheral gear) 4A has a structure in which a counter gear (not shown) is engaged, but since the engagement position of this gear is in the outer peripheral portion of the
本発明は、前記事情に鑑みてなされたもので、外周面を動力伝達用の外周歯車が設けられた内側ディスクの軸方向両端に設けられたスラスト軸受の耐久性を向上させ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 circumstances described above, and is a toroidal type that can improve the durability of thrust bearings provided on both ends in the axial direction of the inner disk provided with outer peripheral gears for power transmission. An object is to provide a continuously variable transmission.
前記目的を達成するために、本発明のトロイダル型無段変速機は、軸と、この軸に支持された一対の外側ディスクと、当該一対の外側ディスク間に配置されるとともに前記軸にラジアル軸受を介して相対回転可能に支持され、外周面に動力伝達用の外周歯車を有する内側ディスクと、前記外側ディスクと前記内側ディスクとの間に挟持されたパワーローラとを備えたトロイダル型無段変速機において、 前記内側ディスクの軸方向両端に、当該内側ディスクを軸方向に位置決めするとともに軸回りに回転可能に支持するスラスト軸受が設けられ、 前記外周歯車によって内側ディスクに作用するモーメント荷重のうち、前記ラジアル軸受が分担する分担荷重を、前記スラスト軸受が分担する分担荷重より大きく設定し、前記軸と前記ラジアル軸受との間の径方向の隙間および前記ラジアル軸受と前記内側ディスクの内径面との間の径方向の隙間の合計隙間であるラジアル軸受側隙間を、前記スラスト軸受を支持する支持部材と前記スラスト軸受との間の径方向の隙間であるスラスト軸受側隙間より小さく設定したことを特徴とする。 To achieve the above object, a toroidal-type continuously variable transmission according to the present invention includes a shaft, a pair of outer disks supported by the shaft, and a radial bearing disposed on the shaft while being disposed between the pair of outer disks. A toroidal-type continuously variable transmission comprising an inner disk having an outer peripheral gear for power transmission on an outer peripheral surface, and a power roller sandwiched between the outer disk and the inner disk. In the machine, at both axial ends of the inner disk, there are provided thrust bearings for positioning the inner disk in the axial direction and supporting the inner disk so as to be rotatable about the axis, and among the moment loads acting on the inner disk by the outer peripheral gear, wherein the shared load of the radial bearing is shared, is set larger than the shared load of the thrust bearing is shared, the said shaft radial axis A radial bearing side clearance, and a radial bearing side clearance, which is a total clearance of the radial clearance between the radial bearing and the inner diameter surface of the inner disk, and a support member for supporting the thrust bearing and the thrust bearing It is characterized by being set smaller than the thrust bearing side clearance which is a radial clearance between and.
本発明においては、トルク(動力)が伝達されたときに外周歯車によって内側ディスクに作用するモーメント荷重のうち、ラジアル軸受が分担する分担荷重を、スラスト軸受が分担する分担荷重より大きく設定しているので、モーメント荷重の大部分をラジアル軸受によって分担することができる。したがって、内側ディスクにモーメント荷重が作用することによる、当該内側ディスクの傾きに対する支持剛性を高めることができる。
よって、従来のようにスラスト軸受に局所的に荷重が集中することがないので、スラスト軸受の耐久性を向上させることができ、当該スラスト軸受の寿命を向上させることができる。
In the present invention, of the moment load acting on the inner disk by the outer peripheral gear when torque (power) is transmitted, the shared load shared by the radial bearing is set larger than the shared load shared by the thrust bearing. Therefore, most of the moment load can be shared by the radial bearing. Therefore, the support rigidity with respect to the inclination of the inner disk due to the moment load acting on the inner disk can be increased.
Therefore, since the load is not concentrated locally on the thrust bearing as in the conventional case, the durability of the thrust bearing can be improved, and the life of the thrust bearing can be improved.
また、本発明の前記構成では、前記軸と前記ラジアル軸受との間の径方向の隙間および前記ラジアル軸受と前記内側ディスクの内径面との間の径方向の隙間の合計隙間であるラジアル軸受側隙間が、前記スラスト軸受を支持する支持部材と前記スラスト軸受との間の径方向の隙間であるスラスト軸受側隙間より小さく設定されている。 In the above configuration of the present invention, the radial bearing side is a total clearance of the radial gap between the shaft and the radial bearing and the radial gap between the radial bearing and the inner diameter surface of the inner disk. The clearance is set to be smaller than the thrust bearing-side clearance, which is a radial clearance between the support member that supports the thrust bearing and the thrust bearing .
このような構成によれば、ラジアル軸受側隙間をスラスト軸受側隙間より小さく設定したので、内側ディスクが傾くに伴ってスラスト軸受が移動した場合に、この移動をスラスト軸受側隙間において許容することができる。したがって、スラスト軸受に過大な荷重が入力されるのを抑制することができる。よって、従来のようにスラスト軸受に局所的に荷重が集中することがないので、スラスト軸受の耐久性を向上させることができ、当該スラスト軸受の寿命を向上させることができる。 According to such a configuration, since the radial bearing side clearance is set smaller than the thrust bearing side clearance, when the thrust bearing moves as the inner disk tilts, this movement can be allowed in the thrust bearing side clearance. it can. Therefore, it is possible to suppress an excessive load from being input to the thrust bearing. Therefore, since the load is not concentrated locally on the thrust bearing as in the conventional case, the durability of the thrust bearing can be improved, and the life of the thrust bearing can be improved.
また、本発明の前記構成において、前記支持部材と前記スラスト軸受との間に軸方向の隙間を設け、この隙間に弾性部材を挿入してもよい。 In the configuration of the present invention, an axial gap may be provided between the support member and the thrust bearing, and an elastic member may be inserted into the gap.
このような構成によれば、支持部材とスラスト軸受との間に軸方向の隙間を設け、この隙間に弾性部材を挿入したので、内側ディスクにモーメント荷重が作用することより、当該内側ディスクが傾いた場合に、スラスト軸受の移動をある程度(弾性部材の弾性的な縮みの分)許容できる。したがって、スラスト軸受に局所的に荷重が集中することがないので、スラスト軸受の耐久性を向上させることができ、当該スラスト軸受の寿命を向上させることができる。 According to such a configuration, since the axial gap is provided between the support member and the thrust bearing, and the elastic member is inserted into the gap, the inner disk is inclined due to the moment load acting on the inner disk. In this case, the thrust bearing can be allowed to move to some extent (the amount of elastic contraction of the elastic member). Therefore, since the load is not concentrated locally on the thrust bearing, the durability of the thrust bearing can be improved, and the life of the thrust bearing can be improved.
本発明によれば、モーメント荷重の大部分をラジアル軸受によって分担することができ、従来のようにスラスト軸受に局所的に荷重が集中することがないので、スラスト軸受の耐久性を向上させることができ、当該スラスト軸受の寿命を向上させることができる。 According to the present invention, most of the moment load can be shared by the radial bearing, and the load is not locally concentrated on the thrust bearing as in the prior art, so that the durability of the thrust bearing can be improved. The life of the thrust bearing can be improved.
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、本実施形態のトロイダル型無段変速機の特徴は、外周歯車4Aによって出力側ディスク(内側ディスク)3Aに作用するモーメント荷重のうち、ラジアル軸受35が分担する分担荷重を、スラスト軸受60が分担する分担荷重より大きく設定した点にあり、その他の構成および作用は上述した図6に示す従来のトロイダル型無段変速機構成および作用と略同様であるため、以下においては、本実施の形態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 toroidal type continuously variable transmission according to the present embodiment is characterized in that the thrust bearing 60 shares the shared load shared by the
図1に示す本実施の形態のトロイダル型無段変速機は、図6に示す従来のトロイダル型無段変速機と同様に、入力軸(軸)1、入力側ディスク(外側ディスク)2,2、出力側ディスク(内側ディスク)3A、当該出力側ディスク3Aの外周面に設けられた外周歯車4A、上下のヨーク23A,23B、トラニオン、パワーローラ11、駆動装置32、油圧式の押圧装置80、固定部材52(アッパープレート)等が一体に組み立てられてバリエータモジュール43とされ、このバリエータモジュール43を図示しないケーシング内に収容して取り付けるようになっている。
The toroidal type continuously variable transmission according to the present embodiment shown in FIG. 1 is similar to the conventional toroidal type continuously variable transmission shown in FIG. , Output side disk (inner disk) 3A, outer
押圧装置80は、入力軸1の右端部に結合される第1のシリンダ部81と、入力側ディスク2に設けられた第2のシリンダ部82と、環状の第1のピストン部(油圧ピストン)83と、環状の第2のピストン部(油圧ピストン)84とを備えている。
The
第1のシリンダ部81の内面と、第1のピストン部83と、入力軸1の外周面の一部とによって囲まれた空間は、第1の油圧室85を構成している。
また、第2のシリンダ部82の内周面と、第2のピストン部84と、入力側ディスク2の背面2dと、入力軸1の外周面の一部とによって囲まれた空間は、第2の油圧室(油室)90を構成している。
A space surrounded by the inner surface of the
In addition, the space surrounded by the inner peripheral surface of the
また、第1の油圧室85を一部利用して、第1のピストン部83と第1のシリンダ部81との間には、予圧を付与するための皿バネ94が介挿され、第1のシリンダ部81に対して、入力軸1に沿って移動自在な第1のピストン部83を入力側ディスク2に向かって付勢している。
In addition, a
このような押圧装置80では、前記第1の油圧室85と第2の油圧室90とに、所定圧の圧油を送り込む。そして、これら両油圧室85,90内に、これら両油圧室85,90の軸方向寸法が増大する方向の力を惹起させる。
第1の油圧室85に圧油が送り込まれると、第1のピストン部83が図1中左側(入力側ディスク2側)に押圧され、これによって、入力側ディスク2の背面に一体に形成された第2のシリンダ部82を介して当該入力側ディスク2が左側に押圧される。
In such a
When the pressure oil is fed into the first
一方、第2の油圧室90に圧油が送り込まれると、第2のピストン部84は図1中右側への移動が規制されているので、入力側ディスク2が左側に押圧される。
このように両油圧室85,90で発生した力は、何れも、入力側ディスク2を出力側ディスク3A側に向け押圧する。
On the other hand, when the pressure oil is fed into the second
The forces generated in both the
前記出力側ディスク(内側ディスク)3Aは、ラジアルニードル軸受(ラジアル軸受)35を介して入力軸(軸)1に支持されているので、出力側ディスク3Aの外周面に設けられた動力伝達用の外周歯車4Aにかかるギヤ反力(ラジアル力)は、基本的にラジアルニードル軸受35を介して入力軸(軸)1が受けることになる。
しかし、上述したように、トルク(動力)が伝達されたときに、出力側ディスク3Aにモーメント荷重が作用して、出力側ディスク3Aが入力軸1に対して傾くことがある。この場合、スラスト軸受60にも荷重が入力されることになる。
Since the output side disk (inner disk) 3A is supported by the input shaft (shaft) 1 via a radial needle bearing (radial bearing) 35, it is used for power transmission provided on the outer peripheral surface of the
However, as described above, when torque (power) is transmitted, a moment load acts on the
そこで、本実施の形態では、図2に示すように、入力軸1とラジアル軸受35との間の径方向の隙間S1およびラジアル軸受35と出力側ディスク3Aの内径面との間の径方向の隙間S2の合計隙間であるラジアル軸受側隙間を、図6に示す従来のラジアル軸受側隙間より小さく設定している。
このようにすると、外周歯車4Aによって出力側ディスク(内側ディスク)3Aに作用するモーメント荷重のうち、ラジアル軸受35が分担する分担荷重を、スラスト軸受60が分担する分担荷重より大きく設定することができる。
すなわち、前記外周歯車4Aにカウンタギヤが噛み合うことによって、トルク(動力)が伝達されたときに、出力側ディスク3Aにモーメント荷重が作用して、当該出力側ディスク3Aが入力軸1に対して傾くことがあるが、これは従来の前記隙間S1および隙間S2の合計隙間(ラジアル軸受側隙間)が大きい場合に起こり得る事象である。なぜなら、この合計隙間(ラジアル軸受側隙間)が大きいと、出力側ディスク3Aの傾き(傾き角度)が大きくなるからである。このように、出力側ディスク3Aの傾きが大きくなると、モーメント荷重の多くがスラスト軸受60に作用し、その結果、スラスト軸受60に過大な荷重が入力され寿命が低下する虞がある。
Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 2, the radial gap S1 between the
If it does in this way, among the moment load which acts on the output side disk (inner disk) 3A by the outer
That is, when the counter gear is engaged with the outer
そこで、本実施の形態では、上述したように、ラジアル軸受側隙間を、従来のラジアル軸受側隙間より小さく設定することによって、出力側ディスク3Aの傾きを従来に比して小さくしている。これによって前記モーメント荷重の大部分をラジアル軸受で負担できるようになり、前記モーメント荷重のうち、ラジアル軸受35が分担する分担荷重を、スラスト軸受60が分担する分担荷重より大きく設定することができる。
したがって、出力側ディスク3Aにモーメント荷重が作用することよる、当該出力側ディスク3Aの傾きに対する支持剛性を高めることができる。
よって、従来のようにスラスト軸受に局所的に荷重が集中することがないので、スラスト軸受の耐久性を向上させることができ、当該スラスト軸受60の寿命を向上させることができる。
Therefore, in the present embodiment, as described above, the radial bearing side clearance is set smaller than the conventional radial bearing side clearance, so that the inclination of the
Therefore, the support rigidity with respect to the inclination of the
Therefore, since the load is not concentrated locally on the thrust bearing as in the conventional case, the durability of the thrust bearing can be improved, and the life of the
また、本実施の形態では、前記ラジアル軸受側隙間を、スラスト軸受60を支持する支持部材である柱状ポスト69とスラスト軸受60との間の径方向の隙間であるスラスト軸受側隙間より小さく設定している。
すなわち、図3に示すように、柱状ポスト69の上下方向略中央部に、入力軸1の外側において当該入力軸1と同軸に円筒内周面69aとこの円筒内周面69aから径方向内側に突出するフランジ部69bが設けられている。そして、円筒内周面69aとフランジ部69bとに、スラスト軸受60の一方の軌道輪60aが係合されている。
また、円筒内周面69aと軌道輪60aとの間の径方向の隙間であるスラスト軸受側隙間S3は前記ラジアル軸受側隙間(S1+S2)より大きく設定されている。つまり、ラジアル軸受側隙間(S1+S2)をスラスト軸受側隙間S3より小さく設定している。
In the present embodiment, the radial bearing side clearance is set to be smaller than the thrust bearing side clearance, which is a radial clearance between the
That is, as shown in FIG. 3, a cylindrical inner
A thrust bearing side clearance S3, which is a radial clearance between the cylindrical inner
このようにすると、出力側ディスク3Aが傾くに伴ってスラスト軸受60の他方の軌道輪60b、すなわち出力側ディスク3Aの小径側端部に係合している軌道輪60bが移動した場合に、前記スラスト軸受側隙間S3において一方の軌道輪60bの移動を許容することができる。したがって、スラスト軸受60に過大な荷重が入力されるのを抑制することができるので、この点においてもスラスト軸受60の寿命を向上させることができる。
In this way, when the
さらに、本実施の形態では、柱状ポスト69とスラスト軸受60との間に軸方向の隙間を設け、この隙間に弾性部材70を挿入している。
すなわち、図3に示すように、スラスト軸受60の一方の軌道輪60aと柱状ポスト69のフランジ部69bとの間には軸方向の隙間が設けられ、この隙間に円環状のウエィブワッシャ等の弾性部材70が挿入されている。
Further, in the present embodiment, an axial gap is provided between the
That is, as shown in FIG. 3, an axial gap is provided between one of the bearing rings 60a of the
このようにすると、出力側ディスク3Aにモーメント荷重が作用することより、当該出力側ディスク3Aが傾いた場合に、スラスト軸受60の移動を弾性部材70の弾性的な縮みの分だけ許容できる。したがって、スラスト軸受60に局所的に荷重が集中することがないので、この点においてもスラスト軸受60の耐久性を向上させることができ、当該スラスト軸受60の寿命を向上させることができる。
In this way, the moment load acts on the
なお、本実施の形態では、動力伝達用の外周歯車4Aが設けられた出力側ディスク(内側ディスク)3Aを入力軸1で支持する場合を例にとって説明したが、トロイダル型無段変速機では、入力側ディスクと出力側ディスクの入出力関係を逆にする場合もある。したがって、本発明は、入力側ディスク2と出力側ディスク3Aとを入れ替えた場合にも適用できる。また、本発明はフルトロイダル型無段変速機にも適用することができる。
In this embodiment, the case where the output side disk (inner disk) 3A provided with the outer
1 入力軸(軸)
2 入力側ディスク(外側ディスク)
3A 出力側ディスク(内側ディスク)
4A 外周歯車
11 パワーローラ
35 ラジアル軸受
60 スラスト軸受
S1,S2 ラジアル軸受側隙間
S3 スラスト軸受側隙間
70 弾性部材
1 Input shaft (axis)
2 Input disc (outer disc)
3A Output disk (inner disk)
Claims (2)
前記内側ディスクの軸方向両端に、当該内側ディスクを軸方向に位置決めするとともに軸回りに回転可能に支持するスラスト軸受が設けられ、
前記外周歯車によって内側ディスクに作用するモーメント荷重のうち、前記ラジアル軸受が分担する分担荷重を、前記スラスト軸受が分担する分担荷重より大きく設定し、
前記軸と前記ラジアル軸受との間の径方向の隙間および前記ラジアル軸受と前記内側ディスクの内径面との間の径方向の隙間の合計隙間であるラジアル軸受側隙間を、前記スラスト軸受を支持する支持部材と前記スラスト軸受との間の径方向の隙間であるスラスト軸受側隙間より小さく設定したことを特徴とするトロイダル型無段変速機。 A shaft, a pair of outer disks supported by the shaft, and an outer peripheral gear disposed between the pair of outer disks and supported by the shaft so as to be capable of relative rotation via a radial bearing. In a toroidal continuously variable transmission comprising an inner disk having a power roller sandwiched between the outer disk and the inner disk,
At both axial ends of the inner disk, there are provided thrust bearings for positioning the inner disk in the axial direction and supporting the inner disk rotatably about the axis,
Of the moment load acting on the inner disk by the outer peripheral gear, the shared load shared by the radial bearing is set larger than the shared load shared by the thrust bearing ,
The radial bearing side clearance, which is the total clearance of the radial clearance between the shaft and the radial bearing and the radial clearance between the radial bearing and the inner diameter surface of the inner disk, supports the thrust bearing. A toroidal continuously variable transmission, characterized in that it is set to be smaller than a thrust bearing side gap which is a radial gap between a support member and the thrust bearing .
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