JP6492614B2 - Toroidal continuously variable transmission - Google Patents

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３および図４に示すように構成されている。図３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３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 an automobile transmission is configured as shown in FIGS. As shown in FIG. 3, an input shaft 1 is rotatably supported inside the casing 50, and two input side disks 2, 2 and two output side disks 3 are disposed on the outer periphery of the input shaft 1. 3 is attached. An output gear (transmission 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.
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 (loading cam) 7 located on the left side in FIG. It is like that. 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３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３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４参照）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 and rotatable about the axis O of the input shaft 1. Further, the input disc 2 on the left side in FIG. 3 is supported on the input shaft 1 via a ball spline 6, and the input disc 2 on the right side in FIG. 3 is splined to the input shaft 1. The disk 2 rotates with the input shaft 1. A power roller is provided between the inner side surfaces (concave surface; also referred to as a traction surface) 2a and 2a of the input side disks 2 and 2 and the inner side surfaces (concave surface; also referred to as a traction surface) 3a and 3a of the output disks 3 and 3. 11 (see FIG. 4) is rotatably held.

図３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３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 step portion 2b is provided on the inner peripheral surface 2c of the input side disk 2 located on the right side in FIG. 3, and the step portion 1b provided on the outer peripheral surface 1a of the input shaft 1 is abutted against the step portion 2b. At the same time, the back surface (right surface in FIG. 3) of the input side disk 2 is abutted against a loading nut 9 screwed into a screw portion formed on the outer peripheral surface of the input shaft 1. 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 a pressing portion (preload) is applied to a contact portion between the peripheral surfaces 11a and 11a of the power rollers 11 and 11.

図４は、図３のＡ−Ａ線に沿う断面図である。図４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４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４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。   4 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. As shown in FIG. 4, 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 FIG. 4, the input shaft 1 is not shown. Each trunnion 15, 15 has a pair of bent wall portions 20, 20 formed at both ends in the longitudinal direction (vertical direction in FIG. 4) of the support plate portion 16 so as to be bent toward the inner side surface of the support plate portion 16. have. The bent wall portions 20 and 20 form concave pocket portions P for accommodating the power rollers 11 in the trunnions 15 and 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 circular hole 21 is formed at the center of the support plate portion 16, and a base end 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. Each power roller 11 is rotatably supported around the distal end portion 23b of the displacement shaft 23 protruding from the inner surface of each trunnion 15, 15, and each power roller 11, 11 is connected to each input side disk. 2 and 2 and between the output side 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４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４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（シリンダボディ）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 pivot shafts 14 and 14 of the trunnions 15 and 15 are supported so as to be swingable and displaceable in the axial direction (vertical direction in FIG. 4) with respect to the pair of yokes 23A and 23B, respectively. The horizontal movement of the trunnions 15 and 15 is restricted by 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. In addition, a circular locking hole 19 is provided in the central portion of the yokes 23A and 23B in the width direction (left and right direction in FIG. 4). The inner peripheral surface of the locking hole 19 is a cylindrical surface, and is a spherical post. 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 23B is supported by the spherical post 68 and the drive for supporting the same. The upper cylinder body 61 of the cylinder (cylinder body) 31 is swingably supported.

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４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（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 power roller 11 and the inner surface of the support plate portion 16 of the trunnion 15, a thrust ball bearing (thrust bearing) 24 that is a thrust rolling bearing is sequentially formed from the outer surface side of the power roller 11. A thrust needle bearing 25 is provided. 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 such thrust ball bearings 24 includes a plurality of balls (hereinafter referred to as rolling elements) 26, 26, an annular retainer 27 that holds the rolling elements 26, 26 in a freely rolling manner, And an annular outer ring 28. 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４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, driving rods (trunnion shafts) 29 and 29 are provided at one end portions (lower end portions in FIG. 4) of the trunnions 15 and 15, respectively, and a driving piston ( 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 cylinder body 61 and a lower cylinder 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、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 input shaft 1 is transmitted to the input side disks 2 and 2 via the pressing device 12. 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４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 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. 4 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 (tilt) 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 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.

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５および図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３４の外周面に、動力伝達用の歯車（伝達歯車）４を設ける場合もあり、さらに、モジュール化したものが主流にとなってきている。
なお、図５および図６に示すトロイダル型無段変速機において、前記図３および図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 output side disk 3, but for example, Patent Document 1, FIG. 5, and FIG. As shown in FIG. 4, a gear (transmission gear) 4 for power transmission may be provided on the outer peripheral surface of the integrated output side disk 34 in which the output side disks 3 and 3 are integrally formed. Things are becoming mainstream.
In the toroidal type continuously variable transmission shown in FIG. 5 and FIG. 6, the same components as those in the toroidal continuously variable transmission shown in FIG. 3 and FIG. .

トロイダル型無段変速機をモジュール化する場合、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３，３、出力歯車４、上下のヨーク２３Ａ，２３Ｂ、トラニオン１５、パワーローラ１１、駆動装置３２、押圧装置１２、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。また、バリエータモジュール４３を組んだ段階でケーシングに収容する前に、試験的にバリエータモジュール４３を動作（回転）させることが可能になっている。   When modularizing the toroidal-type continuously variable transmission, for example, at the stage before being housed in the casing, the input shaft 1, the input side disks 2, 2, the output side disks 3, 3, the output gear 4, the upper and lower yokes 23A, 23B, trunnion 15, power roller 11, driving device 32, pressing device 12, fixing member 52 (upper plate) and the like are assembled integrally to form a variator module 43. The variator module 43 is accommodated in the casing. It is designed to be attached. In addition, the variator module 43 can be experimentally operated (rotated) before being housed in the casing when the variator module 43 is assembled.

このようなバリエータモジュール４３においては、図６に示すように、パワーローラ１１を支持するトラニオン１５は、駆動装置３２に支持されている。
駆動装置３２は、トラニオン１５を支持して変位させる駆動ピストン３３と、駆動ピストン３３を移動可能に油密に嵌装するシリンダボディ３１とを有する。シリンダボディ３１はシリンダチャンバ３１ａ，３１ａを有しており、このシリンダチャンバ３１ａ，３１ａに駆動ピストン３３，３３が軸方向に移動可能に油密に嵌装されている。
また、駆動装置３２のシリンダボディ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、シリンダボディ３１を接続した状態となっている。 In such a variator module 43, as shown in FIG. 6, the trunnion 15 that supports the power roller 11 is supported by the drive device 32.
The drive device 32 includes a drive piston 33 that supports and displaces the trunnion 15 and a cylinder body 31 that oil-tightly fits the drive piston 33 so as to be movable. The cylinder body 31 has cylinder chambers 31a and 31a, and drive pistons 33 and 33 are fitted in the cylinder chambers 31a and 31a in an oil-tight manner so as to be movable in the axial direction.
Further, a lower spherical post 68 fixed to the upper cylinder body 61 and the lower cylinder body 62 constituting the cylinder body 31 of the driving device 32 and an upper spherical post 64 fixed to the upper plate 52 are vertically moved. In the variator module 43, the pair of columnar posts 69 are in a state where the upper plate 52 and the cylinder body 31 are connected to each other.

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。また、入力軸１に一対の入力側ディスク２，２、出力側ディスク３，３、出力歯車４、押圧装置１２等が支持されている。なお、押圧装置１２は、油圧により圧力を付与する油圧式になっている。   Further, the input shaft 1 penetrates through the upper and lower central portions of the columnar post 69. A pair of input side disks 2 and 2, output side disks 3 and 3, an output gear 4, a pressing device 12 and the like are supported on the input shaft 1. The pressing device 12 is of a hydraulic type that applies pressure by hydraulic pressure.

また、一対の出力側ディスク３，３と出力歯車４は、一対の出力側ディスク３，３の背面同士を接合した状態に、一対の出力側ディスク３，３を一体にするとともに、この一体になった出力側ディスク３，３の外周面に歯を設けて出力歯車４とした一体型の出力側ディスク３４が用いられている。   In addition, the pair of output side disks 3 and 3 and the output gear 4 are integrated with the pair of output side disks 3 and 3 while the back surfaces of the pair of output side disks 3 and 3 are joined together. An integrated output side disk 34 is used in which teeth are provided on the outer peripheral surfaces of the output side disks 3 and 3 to form the output gear 4.

また、柱状ポスト６９は、上側シリンダボディ６１の上面に形成され、かつ、柱状ポスト６９の下端面に形成された凸部が嵌合する凹部（インロー穴部）と、アッパープレート５２の下面に設けられ、柱状ポストの上端面に形成された凸部が嵌合する凹部（インロー穴部）とにより位置決めされる。また、一対の柱状ポスト６９は、その上下の球面ポスト６４，６８が、上下のヨーク２３Ａ，２３Ｂの係止孔に挿入されて嵌合され、これらヨーク２３Ａ，２３Ｂにより、一対の柱状ポスト６９の間隔が規制されている。   Further, the columnar post 69 is formed on the upper surface of the upper cylinder body 61, and is provided on a lower surface of the upper plate 52 and a concave portion (inlet hole portion) into which a convex portion formed on the lower end surface of the columnar post 69 is fitted. And is positioned by a concave portion (inlay hole portion) into which the convex portion formed on the upper end surface of the columnar post fits. Further, the upper and lower spherical posts 64 and 68 of the pair of columnar posts 69 are inserted into the engaging holes of the upper and lower yokes 23A and 23B, and the yokes 23A and 23B are used to form the pair of columnar posts 69. Spacing is regulated.

特開２００４−８４７１２号公報JP 2004-84712 A 特開平８−４８７０号公報JP-A-8-4870

ところで、前記従来のトロイダル型無段変速機では、出力側ディスク３４の外周部の出力歯車がはすば歯車となっており、このはすば歯車に噛み合うギアで動力を伝達するようになっている。このため、動力を伝達する際に、出力側ディスク３４にその軸方向に荷重が作用する。
また、出力側ディスク３４は入力軸１にラジアル軸受を介して支持されるとともに、スラスト軸受６０を介して柱状ポスト６９に支持されている。
したがって、出力側ディスク３４に軸方向（スラスト方向）の荷重が作用すると、この荷重がスラスト軸受６０を介して柱状ポスト６９の上下の略中央部に作用する。この軸方向の荷重は７０００〜１００００Ｎ程度と大きいため、当該荷重によって柱状ポスト６９がその上下方向略中央部を支点として曲げ変形する。柱状ポスト６９に曲げ変形が生じると、その上下端部が互いに近付くため、柱状ポスト６９の上端部が固定されたアッパープレート５２は下方に引張り力を受け、柱状ポスト６９の下端部が固定されたシリンダボディ３１は上方に引張り力を受けることになる。 By the way, in the conventional toroidal-type continuously variable transmission, the output gear on the outer peripheral portion of the output side disk 34 is a helical gear, and power is transmitted by a gear meshing with the helical gear. Yes. For this reason, when power is transmitted, a load acts on the output side disk 34 in the axial direction.
Further, the output side disk 34 is supported by the input shaft 1 via a radial bearing and supported by a columnar post 69 via a thrust bearing 60.
Therefore, when a load in the axial direction (thrust direction) acts on the output side disk 34, this load acts on the upper and lower central portions of the columnar post 69 via the thrust bearing 60. Since the load in the axial direction is as large as about 7000 to 10000 N, the columnar post 69 is bent and deformed with the substantially central portion in the vertical direction as a fulcrum by the load. When bending deformation occurs in the columnar post 69, the upper and lower end portions thereof approach each other. Therefore, the upper plate 52 to which the upper end portion of the columnar post 69 is fixed receives a tensile force downward, and the lower end portion of the columnar post 69 is fixed. The cylinder body 31 receives a tensile force upward.

シリンダボディ３１、柱状ポスト６９およびアッパープレート５２は出力側ディスク３４を支持するだけでなく、出力側ディスク３４の軸方向変位を抑える機能、つまり剛性が必要となる。なぜならば、出力側ディスク３４が軸方向に大きく変位すると、その外周部にある出力歯車４と、この出力歯車４に噛み合っているギアとで生じる音が大きくなるなどの不具合が生じる虞があるからである。   The cylinder body 31, the columnar post 69, and the upper plate 52 need not only support the output side disk 34 but also have a function of suppressing the axial displacement of the output side disk 34, that is, rigidity. This is because if the output side disk 34 is greatly displaced in the axial direction, there is a possibility that a problem such as a loud sound generated by the output gear 4 on the outer peripheral portion and the gear meshing with the output gear 4 may occur. It is.

従来のトロイダル型無段変速機では、一般的にシリンダボディおよびアッパープレートは上下面がほぼ平行な断面形状を有しているので、柱状ポストからの荷重をシリンダボディおよびアッパープレートの曲げ剛性で受けている。このため、曲げ剛性が不足すると、柱状ポストが曲げ変形を起こして、上述したような不具合を生じてしまう。   In conventional toroidal-type continuously variable transmissions, the cylinder body and upper plate generally have a cross-sectional shape in which the upper and lower surfaces are substantially parallel, so the load from the columnar post is received by the bending rigidity of the cylinder body and upper plate. ing. For this reason, when the bending rigidity is insufficient, the columnar post undergoes bending deformation, and the above-described problems occur.

一方、特許文献２に記載のトロイダル型無段変速機では、シリンダボディをメインシリンダボディと、サブシリンダボディとから構成し、サブシリンダボディをメインシリンダボディより剛性の高い材料で形成し、これによって、シリンダボディの剛性低下を防止している。しかし、剛性の高い材料を使用すると、コスト高になるとともに組立にも手間がかかるため、容易に剛性を高めることができない。   On the other hand, in the toroidal type continuously variable transmission described in Patent Document 2, the cylinder body is composed of a main cylinder body and a sub cylinder body, and the sub cylinder body is formed of a material having higher rigidity than the main cylinder body. The cylinder body rigidity is prevented from decreasing. However, if a material having high rigidity is used, the cost is increased and the assembly is troublesome, so that the rigidity cannot be easily increased.

本発明は、前記事情に鑑みてなされたもので、柱状ポストの上下端部を固定する固定部の剛性を容易に高めることにより、柱状ポストの曲げ変形を抑制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 provides a toroidal continuously variable transmission that can suppress bending deformation of a columnar post by easily increasing the rigidity of a fixing portion that fixes the upper and lower ends of the columnar post. The purpose is to do.

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、それぞれの内側面どうしを互いに対向させた状態で互いに同心的にかつ回転自在に設けられた第１ディスクおよび第２ディスクと、これら両ディスクの間に挟持されるパワーローラと、上下端部がそれぞれ上下の固定部にそれぞれ固定された柱状ポストとを備え、前記第２ディスクの外周部に設けられた伝達歯車の反力を前記柱状ポストによって支持するトロイダル型無段変速機において、
前記上下の固定部のうちの少なくもいずれか一方の固定部が、当該固定部の外側部分より前記柱状ポストが固定されている位置側の部分の方が大きくなるような断面形状となっていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a toroidal type continuously variable transmission according to the present invention includes a first disk and a second disk that are concentrically and rotatably provided in a state in which respective inner side surfaces face each other. And a reaction force of a transmission gear provided on the outer peripheral portion of the second disc, comprising a power roller sandwiched between the two discs, and columnar posts having upper and lower ends fixed to the upper and lower fixing portions, respectively. In the toroidal-type continuously variable transmission that supports the columnar post,
At least one of the upper and lower fixing portions has a cross-sectional shape such that the portion on the position side where the columnar post is fixed is larger than the outer portion of the fixing portion. It is characterized by that.

本発明においては、柱状ポストの上下端部が固定される上下の固定部のうちの少なくもいずれか一方の固定部が、当該固定部の外側部分より前記柱状ポストが固定されている位置側の部分の方が大きくなるような断面形状となっているので、固定部の剛性を従来の比して容易に高めて、柱状ポストの曲げ変形を抑制できる。   In the present invention, at least one of the upper and lower fixing parts to which the upper and lower ends of the columnar post are fixed is located on the position side where the columnar post is fixed from the outer part of the fixing part. Since the cross-sectional shape is such that the portion becomes larger, the rigidity of the fixed portion can be easily increased as compared with the conventional case, and bending deformation of the columnar post can be suppressed.

本発明によれば、柱状ポストの上下端部を固定する固定部の剛性を容易に高めることにより、柱状ポストの曲げ変形を抑制できる。   According to the present invention, the bending deformation of the columnar post can be suppressed by easily increasing the rigidity of the fixing portion that fixes the upper and lower ends of the columnar post.

本発明の実施形態に係るトロイダル型無段変速機の要部を示すもので、（ａ）は柱状ポスト、アッパープレートおよびシリンダボディを備えた構造体を示す正面図、（ｂ）はシリンダボディの断面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The principal part of the toroidal type continuously variable transmission which concerns on embodiment of this invention is shown, (a) is a front view which shows the structure provided with the columnar post, the upper plate, and the cylinder body, (b) is a cylinder body. It is sectional drawing. 本発明の実施の形態と従来におけるシリンダボディの変形イメージを説明するための図であり、（ａ）は従来のシリンダボディの変形イメージを示す正面図、（ｂ）は本実施の形態のシリンダボディの変形イメージを示す正面図である。It is a figure for demonstrating the deformation | transformation image of the cylinder body in Embodiment of this invention and the conventional, (a) is a front view which shows the deformation | transformation image of the conventional cylinder body, (b) is the cylinder body of this Embodiment. It is a front view which shows a deformation | transformation image. 従来のトロイダル型無段変速機の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the conventional toroidal type continuously variable transmission. 図３におけるＡ−Ａ線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the AA line in FIG. 従来のトロイダル型無段変速機の他の一例を示すもので、その断面図である。It is a sectional view showing another example of a conventional toroidal type continuously variable transmission. 図６におけるＢ−Ｂ線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the BB line in FIG.

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、柱状ポスト６９の下端部が固定されるシリンダボディ３１の形状および柱状ポスト６９の上端部が固定されるアッパープレート５２Ａの形状にあり、その他の構成および作用は上述した図５および図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 toroidal continuously variable transmission according to the present embodiment is the shape of the cylinder body 31 to which the lower end portion of the columnar post 69 is fixed and the shape of the upper plate 52A to which the upper end portion of the columnar post 69 is fixed. Other configurations and operations are substantially the same as those of the conventional toroidal-type continuously variable transmission configuration and operations shown in FIGS. 5 and 6 described above, and therefore only the features of the present embodiment will be referred to below. Other parts will be described briefly with the same reference numerals as in FIGS.

図１は柱状ポスト６９、アッパープレート（固定部）５２Ａおよびシリンダボディ（固定部）３１を備えた構造体を示すもので、（ａ）は正面図、（ｂ）はシリンダボディ３１の断面図である。
図１（ａ）に示すように、柱状ポスト６９の上下方向中央部には貫通孔６９ａが形成されており、この貫通孔６９ａに図示しない入力軸１（図５および図６参照）が挿通されるようになっている。 FIG. 1 shows a structure including a columnar post 69, an upper plate (fixed portion) 52A, and a cylinder body (fixed portion) 31, wherein (a) is a front view and (b) is a cross-sectional view of the cylinder body 31. is there.
As shown in FIG. 1A, a through hole 69a is formed in the center in the vertical direction of the columnar post 69, and an input shaft 1 (not shown) (see FIGS. 5 and 6) is inserted into the through hole 69a. It has become so.

シリンダボディ３１は、上側シリンダボディ６１Ａと、下側シリンダボディ６２とによって構成されており、上側シリンダボディ６１Ａに柱状ポスト６９の下端部が固定され、アッパープレート５２Ａに柱状ポスト６９の上端部が固定されている。また、上側シリンダボディ６１Ａの端部上面はケースへの取付面６１ｂとなっている。   The cylinder body 31 includes an upper cylinder body 61A and a lower cylinder body 62. The lower end portion of the columnar post 69 is fixed to the upper cylinder body 61A, and the upper end portion of the columnar post 69 is fixed to the upper plate 52A. Has been. Further, the upper surface of the end portion of the upper cylinder body 61A is an attachment surface 61b to the case.

上側シリンダボディ６１Ａの上面は逆Ｖ字形に形成されており、これによって、上側シリンダボディ６１Ａは、図１（ｂ）に示すように、当該上側シリンダボディ６１Ａの外側部分（図１（ｂ）において左右両側部分）より柱状ポスト６９の下端部が固定された位置側の部分（図１（ｂ）において左右中央部分）の方が大きくなるような断面形状となっている。つまり、上側シリンダボディ６１Ａの断面形状が当該上側シリンダボディ６１Ａの外側から柱状ポスト６９の下端部が固定された中央部に向けて徐々に大きくなっている。
したがって、上側シリンダボディ６１Ａと下側シリンダボディ６２とからなるシリンダボディ３１の断面形状は、当該シリンダボディ３１の外側部分より柱状ポスト６９の下端部が固定された位置側の部分の方が大きくなっている。つまり、シリンダボディ３１の断面形状は当該シリンダボディ３１の外側から柱状ポスト６９の下端部が固定された中央部に向けて徐々に大きくなっている。 The upper surface of the upper cylinder body 61A is formed in an inverted V shape, so that the upper cylinder body 61A has an outer portion (see FIG. 1B) of the upper cylinder body 61A as shown in FIG. The cross-sectional shape is such that the portion on the position side where the lower end portion of the columnar post 69 is fixed (the left and right center portion in FIG. 1B) is larger than the left and right side portions. That is, the cross-sectional shape of the upper cylinder body 61A gradually increases from the outer side of the upper cylinder body 61A toward the central portion to which the lower end portion of the columnar post 69 is fixed.
Therefore, the cross-sectional shape of the cylinder body 31 composed of the upper cylinder body 61A and the lower cylinder body 62 is larger in the portion on the position side where the lower end portion of the columnar post 69 is fixed than in the outer portion of the cylinder body 31. ing. That is, the cross-sectional shape of the cylinder body 31 gradually increases from the outside of the cylinder body 31 toward the central portion where the lower end portion of the columnar post 69 is fixed.

なお、シリンダボディ３１は平面視おいて略長方形状となっているが、本実施の形態では長方形の長辺と平行な方向が図１において左右方向となっている。したがって、シリンダボディ３１（上側シリンダボディ６１Ａ）の上面は、長辺方向に沿って逆Ｖ字形の断面形状となっているが、これに代えてまたはこれに加えて、短辺方向に沿って逆Ｖ字形の断面形状としてもよい。   The cylinder body 31 has a substantially rectangular shape in plan view, but in this embodiment, the direction parallel to the long side of the rectangle is the left-right direction in FIG. Therefore, the upper surface of the cylinder body 31 (upper cylinder body 61A) has an inverted V-shaped cross-sectional shape along the long side direction, but instead of or in addition to this, it is reversed along the short side direction. It is good also as V-shaped cross-sectional shape.

このように、本実施の形態では、シリンダボディ３１の上面が逆Ｖ字形に形成されることで、シリンダボディ３１の断面形状が当該シリンダボディ３１の外側から柱状ポスト６９の下端部が固定された中央部に向けて徐々に大きくなっているので、上下方向の剛性を高めることができる。
つまり、図２（ａ）に示すように、従来のシリンダボディ３１では、その上面がほぼ平面形状となっているので、前記柱状ポスト６９から上方に引張り力を受けた場合、この引張り力（荷重）を、シリンダボディ３１の曲げ剛性のみで受けることになる。
これに対し、本実施の形態では、図２（ｂ）に示すように、柱状ポスト６９から上方に引張り力を受けた場合、この引張り力（荷重）をシリンダボディ３１の曲げ剛性と引張り剛性との双方によって受けることができるので、シリンダボディ３１の上下方向の剛性を高めることができる（一般的に剛性は、曲げ剛性よりも引張り剛性の方が高い）。したがって、柱状ポスト６９の曲げ変形を抑制できる。 Thus, in the present embodiment, the upper surface of the cylinder body 31 is formed in an inverted V shape, so that the cross-sectional shape of the cylinder body 31 is fixed to the lower end portion of the columnar post 69 from the outside of the cylinder body 31. Since it gradually increases toward the center, the vertical rigidity can be increased.
That is, as shown in FIG. 2 (a), the conventional cylinder body 31 has a substantially planar upper surface. Therefore, when a tensile force is applied upward from the columnar post 69, this tensile force (load) ) Is received only by the bending rigidity of the cylinder body 31.
On the other hand, in the present embodiment, as shown in FIG. 2B, when a tensile force is received upward from the columnar post 69, this tensile force (load) is converted into the bending rigidity and tensile rigidity of the cylinder body 31. Therefore, the vertical rigidity of the cylinder body 31 can be increased (in general, the tensile rigidity is higher than the bending rigidity). Therefore, the bending deformation of the columnar post 69 can be suppressed.

また、本実施の形態では、アッパープレート５２Ａは、図１に示すように、当該アッパープレート５２Ａの外側部分より柱状ポスト６９の上端部が固定された位置側の部分（中央部分）の方が大きくなるような断面形状となっている。これによって、アッパープレート５２Ａの上下方向の剛性を、従来のアッパープレート５２より高めることができる。
したがって、この点においても柱状ポスト６９の曲げ変形を抑制できる。
なお、本実施の形態において、アッパープレート５２Ａの断面形状をシリンダボディ３１と同様に、アッパープレート５２Ａの断面形状が当該アッパープレート５２Ａの外側から柱状ポスト６９の上端部が固定された中央部に向けて徐々に大きくなるように、当該アッパープレート５２Ａの下面をＶ字形に形成してもよい。 Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 1, the upper plate 52A is larger in the position side portion (center portion) where the upper end portion of the columnar post 69 is fixed than the outer portion of the upper plate 52A. The cross-sectional shape is as follows. Accordingly, the rigidity in the vertical direction of the upper plate 52A can be increased as compared with the conventional upper plate 52.
Therefore, the bending deformation of the columnar post 69 can be suppressed also in this respect.
In the present embodiment, the cross-sectional shape of the upper plate 52A is the same as that of the cylinder body 31, and the cross-sectional shape of the upper plate 52A is directed from the outside of the upper plate 52A to the central portion where the upper end portion of the columnar post 69 is fixed. The lower surface of the upper plate 52A may be formed in a V shape so as to gradually increase.

また、本実施の形態では、柱状ポスト６９の上下端部を固定する対象としてアッパープレート５２Ａおよびシリンダボディ３１を例にとって説明したが、本発明はこれに限ることなく、例えば、柱状ポスト６９を、アッパープレート５２Ａおよびシリンダボディ３１ではなく、直接トランスミッションケースに固定する場合にも適用できる。
また、本実施の形態では、動力伝達用の出力歯車４が設けられた出力側ディスク３４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３４とを入れ替えた場合にも適用できる。 Further, in the present embodiment, the upper plate 52A and the cylinder body 31 are described as examples for fixing the upper and lower ends of the columnar post 69. However, the present invention is not limited to this example. The present invention can also be applied to the case where it is directly fixed to the transmission case instead of the upper plate 52A and the cylinder body 31.
Further, in this embodiment, the case where the output side disk 34 provided with the output gear 4 for power transmission is supported by the input shaft 1 has been described as an example. However, in the toroidal continuously variable transmission, In some cases, the input / output relationship of the output disk is reversed. Therefore, the present invention can also be applied when the input side disk 2 and the output side disk 34 are interchanged.

２ 入力側ディスク（第１ディスク）
４ 出力歯車（伝達歯車）
１１ パワーローラ
３４ 出力側ディスク（第２ディスク）
３１ シリンダボディ（固定部）
５２Ａ アッパープレート（固定部）
６９ 柱状ポスト 2 Input disk (first disk)
4 Output gear (transmission gear)
11 Power roller 34 Output side disk (second disk)
31 Cylinder body (fixed part)
52A Upper plate (fixed part)
69 Column-shaped post

Claims (1)

それぞれの内側面どうしを互いに対向させた状態で互いに同心的にかつ回転自在に設けられた第１ディスクおよび第２ディスクと、これら両ディスクの間に挟持されるパワーローラと、上下端部がそれぞれ上下の固定部にそれぞれ固定された柱状ポストとを備え、前記第２ディスクの外周部に設けられた伝達歯車の反力を前記柱状ポストによって支持するトロイダル型無段変速機において、
下方の前記固定部が、当該固定部の外側部分より前記柱状ポストが固定されている位置側の部分の方が大きくなるような断面形状でかつ、上面が断面逆Ｖ字形に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。 A first disk and a second disk that are concentrically and rotatably provided with the inner surfaces facing each other, a power roller sandwiched between the two disks, and upper and lower ends respectively In a toroidal continuously variable transmission that includes columnar posts fixed to upper and lower fixed portions, and that supports the reaction force of a transmission gear provided on the outer peripheral portion of the second disk by the columnar posts,
The lower fixing portion has a cross-sectional shape such that the portion on the position side where the columnar post is fixed is larger than the outer portion of the fixing portion , and the upper surface is formed in an inverted V-shaped cross section. Toroidal-type continuously variable transmission.

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