JP4079691B2 - Toroidal continuously variable transmission - Google Patents
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】
この発明に係るトロイダル型無段変速機は、自動車用自動変速装置を構成する変速ユニットとして、或はポンプ等の各種産業機械の運転速度を調節する為の変速機として利用する。
【0002】
【従来の技術】
自動車用変速機を構成する変速ユニットの一種としてトロイダル型無段変速機が知られ、一部で実施されている。この様な既に一部で実施されているトロイダル型無段変速機は、従来から特開平2−283949号公報、同8−4869号公報、同8−61453号公報等、多数の公報に記載されて周知であるが、その基本構造に就いて、図3により説明する。この図3に示した構造は、入力部から出力部への動力の伝達を、互いに平行な2系統に分けて行なう、所謂ダブルキャビティ型である。これに対して、動力の伝達を1系統のみで行なう、所謂シングルキャビティ型のトロイダル型無段変速機も、多数の公報に記載されて周知である。
【0003】
図3に示したダブルキャビティ型のトロイダル型無段変速機の場合、請求項に記載した回転軸に相当する入力側回転軸1の中間部基端寄り(図3の左寄り)部分の周囲に、請求項に記載した第一ディスクである入力側ディスク2aを、同じく先端寄り(図3の右寄り)部分の周囲に別の入力側ディスク2bを、それぞれがトロイド曲面である入力側内側面3、3同士を互いに対向させた状態で、それぞれボールスプライン4、4を介して互いに同心に支持している。従って上記両入力側ディスク2a、2bは、上記入力側回転軸1の周囲に、この入力側回転軸1の軸方向の変位自在に、且つ、この入力側回転軸1と同期した回転自在に支持されている。
【0004】
上記各ボールスプライン4、4は、それぞれ上記入力側回転軸1の外周面に形成した雄スプライン溝5、5と上記各入力側ディスク2a、2bの内周面に形成した雌スプライン溝6、6との間にボール7、7を、それぞれ複数個ずつ転動自在に設けて成る。又、この入力側回転軸1の基端部と上記第一ディスクである入力側ディスク2aの外側面との間に、転がり軸受8と、ローディングカム式の押圧装置9とを設けている。そして、この押圧装置9を構成するカム板10を、駆動軸11により回転駆動自在としている。これに対して、上記入力側回転軸1の先端部と上記別の入力側ディスク2bの外側面との間に、ローディングナット12と、大きな弾力を有する皿板ばね13とを設けている。
【0005】
上記入力側回転軸1の中間部は、トロイダル型無段変速機を収納したケーシング内に設けた隔壁部14に設けた通孔15を挿通している。この通孔15の内径側には円筒状のスリーブ16を、1対の転がり軸受17、17により回転自在に支持しており、このスリーブ16の中間部外周面に、出力歯車18を固設している。又、このスリーブ16の両端部で上記隔壁部14の両外側面から突出した部分に、それぞれ出力側ディスク19a、19bを、スプライン係合により、上記スリーブ16と同期した回転自在に支持している。この状態で、それぞれがトロイド曲面である上記各出力側ディスク19a、19bの出力側内側面20、20が、前記各入力側内側面3、3に対向する。又、これら両出力側ディスク19a、19bの内周面のうちで上記スリーブ16の端縁よりも突出した部分と上記入力側回転軸1の中間部外周面との間に、それぞれニードル軸受21、21を設けて、上記各出力側ディスク19a、19bに加わる荷重を支承しつつ、上記入力側回転軸1に対するこれら各出力側ディスク19a、19bの回転及び軸方向変位を自在としている。尚、これら両出力側ディスク19a、19bのうち、上記押圧装置9に近い側(図3の左側)の出力側ディスク19aが、請求項に記載した第二ディスクに相当する。
【0006】
又、上記入力側回転軸1の周囲で上記入力側、出力側両内側面3、20同士の間部分(キャビティ)に、それぞれ複数個(一般的には2個又は3個)ずつのパワーローラ22、22を配置している。これら各パワーローラ22、22はそれぞれ、上記入力側、出力側両内側面3、20に当接する周面を球状凸面とされたもので、請求項に記載した支持部材に対応するトラニオン23、23の内側面部分に、変位軸24、24と、ラジアルニードル軸受25、25と、スラスト玉軸受26、26と、スラストニードル軸受27、27とにより、回転及び若干の揺動変位自在に支持されている。即ち、上記各変位軸24、24は基半部と先半部とが互いに偏心した偏心軸であり、このうちの基半部を上記各トラニオン23、23の中間部に、図示しない別のラジアルニードル軸受により、揺動変位自在に支持している。
【0007】
上記各パワーローラ22、22は、この様な変位軸24、24の先半部に、上記ラジアルニードル軸受25、25と上記スラスト玉軸受26、26とにより、回転自在に支持している。又、構成各部材の弾性変形に基づく、上記入力側回転軸1の軸方向に関する上記各パワーローラ22、22の変位を、上記別のラジアルニードル軸受と上記各スラストニードル軸受27、27とにより、自在としている。更に、上記各トラニオン23、23は、(図3で表裏方向の)両端部に設けた枢軸により、図3の時計方向及び反時計方向の変位自在に支持すると共に、図示しないアクチュエータにより、上記枢軸の軸方向(図3の表裏方向)に変位させられる様にしている。
【0008】
上述の様に構成するトロイダル型無段変速機の運転時には、前記駆動軸11により前記第一ディスクに相当する入力側ディスク2aを、前記押圧装置9を介して回転駆動する。この押圧装置9は、軸方向の推力を発生させつつ上記入力側ディスク2aを回転駆動するので、上記入力側ディスク2aを含む1対の入力側ディスク2a、2bが、前記各出力側ディスク19a、19bに向け押圧されつつ、互いに同期して回転する。この結果、上記各入力側ディスク2a、2bの回転が、上記各パワーローラ22、22を介して上記各出力側ディスク19a、19bに伝わり、前記スリーブ16を介してこれら各出力側ディスク19a、19bと結合された、前記出力歯車18が回転する。
【0009】
運転時には上記押圧装置9が発生する推力により、上記各パワーローラ22、22の周面と上記入力側、出力側両内側面3、20との各当接部の面圧が確保される。又、この面圧は、上記駆動軸11から上記出力歯車18に伝達する動力(トルク)が大きくなる程高くなる。この為、トルク変化に関わらず、良好な伝達効率を得られる。又、伝達すべきトルクが0若しくは僅少の場合にも、上記押圧装置9の内径側に設けた予圧ばね28により、上記各当接部の面圧を或る程度確保する。従って、上記各当接部でのトルク伝達は、起動直後から、過大な滑りを伴う事なく、円滑に行なわれる。
【0010】
上記駆動軸11とこの出力歯車18との間の変速比を変える場合には、図示しないアクチュエータにより上記各トラニオン23、23を、図3の表裏方向に変位させる。この場合、図3の上半部のトラニオン23、23と下半部のトラニオン23、23とは、互いに逆方向に、同じ量だけ変位させる。この変位に伴って、上記各パワーローラ22、22の周面と上記入力側、出力側両内側面3、20との当接部の接線方向に加わる力の向きが変化する。そして、この接線方向の力によって、上記各トラニオン23、23が、それぞれの両端部に設けた枢軸を中心として揺動する。この揺動に伴って、上記各パワーローラ22、22の周面と上記入力側、出力側両内側面3、20との当接部の、これら両内側面3、20の径方向に関する位置が変化する。これら各当接部が、上記入力側内側面3の径方向外側に、上記出力側内側面20の径方向内側に、それぞれ変化する程、上記変速比は増速側に変化する。これに対して、上記各当接部が、上記入力側内側面3の径方向内側に、上記出力側内側面20の径方向外側に、それぞれ変化する程、上記変速比は減速側に変化する。
【0011】
上述した従来構造の場合、各パワーローラ22、22の周面と入力側、出力側両内側面3、20との各当接部の面圧を確保する為の押圧装置9として、機械式のローディングカム装置を使用していた。この様な機械式の押圧装置9の場合には、伝達すべきトルクに応じて上記面圧を調節できる反面、他の要素によりこの面圧を調節する事はできない。これに対して、トロイダル型無段変速機の伝達効率や耐久性をより一層向上させる為には、例えば、トラクションオイルの粘度変化に結び付く温度変化によって上記面圧を変化させる事が考えられる。更には、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た無段変速装置の実現には、上記面圧を、トルク以外の要素も加えて調節する事が必要になる。
【0012】
例えば特公昭47−962号公報には、入力軸の外周面に固定したシリンダ筒に入力側ディスクを油密に内嵌し、これらシリンダ筒と入力側ディスクとをキー係合すると共に、これらシリンダ筒と入力側ディスクとの間に予圧ばねを設けた構造が記載されている。この様な構造によれば、上記シリンダ筒内に導入する油圧を変える事により、入力側、出力側各ディスクの内側面と各パワーローラの外周面との当接部の面圧を、伝達すべきトルク以外の要素を勘案して変えられる。従って、トロイダル型無段変速機の伝達効率や耐久性をより一層向上させる制御が可能になるものと考えられる。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
上述した特公昭47−962号公報に記載された構造を含め、従来から知られている、油圧式の押圧装置を組み込んだトロイダル型無段変速機の場合、予圧ばねをシリンダ筒内に設置している為、押圧装置の組立完了後にこの予圧ばねの状態を確認できない。一方、トロイダル型無段変速機の基本構造によっては、伝達性能や耐久性能等の性能をより一層向上させる為に、予圧ばねの圧縮量を厳密に規制しなければならない場合が考えられる。そして、この様な場合には、上記押圧装置の組立完了後に、上記予圧ばねの状態を確認する必要があり、好ましくは、この予圧ばねの圧縮状態を容易に調節できる構造である事が求められる。
本発明のトロイダル型無段変速機は、この様な事情に鑑みて、押圧装置の組立完了後の状態で、予圧ばねの状態を確認自在な構造を実現すべく発明したものである。
【0014】
【課題を解決するための手段】
本発明のトロイダル型無段変速機は、回転軸と、第一ディスクと、第二ディスクと、複数個の支持部材と、複数本の変位軸と、複数個のパワーローラと、油圧式の押圧装置とを備える。
このうちの第一ディスクは、上記回転軸の周囲に、この回転軸の軸方向の変位を自在として支持されている。
又、上記第二ディスクは、上記第一ディスクと同心に配置されて、この第一ディスクとは独立した回転を自在とされている。
又、上記各支持部材は、上記第一、第二両ディスク同士の間に設けられ、これら両ディスクの中心軸に対し捩れの位置にある枢軸を中心として揺動する。
又、上記各変位軸は、上記各支持部材毎に1本ずつ設けられている。
又、上記各パワーローラは、上記各支持部材毎に1個ずつ設けられ、上記各変位軸に回転自在に支持された状態で、上記両ディスクの内側面同士の間に挟持されている。
又、上記押圧装置は、上記回転軸と上記第一ディスクとの間に設けられており、圧油の送り込みによって、この第一ディスクを上記第二ディスクに向け押圧する。
【0015】
特に、本発明のトロイダル型無段変速機に於いては、上記押圧装置は、内径側シリンダ環と、外径側シリンダ環と、予圧ばねとを備える。
このうちの内径側シリンダ環は、上記回転軸の外周面に、油密に外嵌支持されている。又、この内径側シリンダ環は、この回転軸に外嵌自在な内径側円筒部の一端部から円輪部を、径方向外方に連続する状態で形成し、更にこの円輪部の外周縁部から外径側円筒部を、上記内径側円筒部と逆方向に連続する状態で形成する事により、断面クランク型で全体を円環状に形成して成るものであって、上記内径側円筒部を上記回転軸に油密に外嵌している。
又、上記外径側シリンダ環は、上記内径側シリンダ環と上記第一ディスクとの間に掛け渡されている。この為に、上記外径側シリンダ環の内周縁は上記内径側シリンダ環の外径側円筒部の外周面に、軸方向の移動を可能な状態で油密に外嵌支持されている。更に、上記外径側シリンダ環の外周縁部に上記第一ディスクの側に折れ曲がる状態で形成されたシリンダ筒部がこの第一ディスクに、軸方向の相対移動を可能な状態で油密に外嵌されている。そして、この第一ディスクと上記内径側、外径側両シリンダ環とにより囲まれたシリンダ空間内に、圧油を給排自在としている。
又、上記予圧ばねは、上記外径側シリンダ環を上記第一ディスクに向け押圧する為のものである。この為に上記予圧ばねは、上記内径側シリンダ環の外径側円筒部の外周面に内周縁部を支持された状態で、上記外径側シリンダ環のうちで上記第一ディスクと反対側面を押圧している。
【0016】
更に、上記内径側シリンダ環は、上記回転軸の外周面に形成した係止凹溝に係止したコッタによって、上記第一ディスクから離れる方向に変位する事を阻止されている。そして、上記内径側シリンダ環に係止された抑え環の内周縁を上記コッタの外周縁に当接若しくは近接対向させて、このコッタの内周縁部が係止凹溝から抜け出るのを防止している。
【0017】
【作用】
上述の様に構成する本発明のトロイダル型無段変速機の場合には、シリンダ空間内に導入する油圧を変える事により、第一ディスクを第二ディスクに向け押圧するスラスト荷重を、伝達トルクとは独立して任意に調節できる。又、押圧装置の組立を完了した状態で予圧ばねを、外部から目視できるので、この予圧ばねの圧縮量を厳密に規制できる。
又、本発明の場合には、コッタの厚さ寸法を変えて、上記押圧装置の非作動状態で上記第一ディスクが第二ディスクから離れる方向に変位できる軸方向長さを調節する事により、これら両ディスクの内側面と各パワーローラの周面との当接状態を適正に規制できる。
【0018】
【発明の実施の形態】
図1〜2は、本発明の実施の形態の1例を示している。尚、本例の特徴は、第一ディスクの内側面である入力側ディスク2a、2bの入力側内側面3、3及び第二ディスクの内側面である出力側ディスク19c、19dの出力側内側面20、20と、各パワーローラ22、22の周面29、29との当接部の面圧を確保する為に使用する油圧式の押圧装置30の構造を工夫した点にある。その他の部分の構成及び作用は、前述の図3に示した従来構造と同様であるから、同等部分に関する図示並びに説明は、省略若しくは簡略にし、以下、本発明の特徴部分を中心に説明する。
【0019】
本例のトロイダル型無段変速機に組み込む上記押圧装置30は、内径側シリンダ環31と、外径側シリンダ環32と、予圧ばね33とを備える。
このうちの内径側シリンダ環31は、請求項に記載した回転軸である入力側回転軸1aの外周面先端寄り(図1の右端寄り)部分に、第一ディスクである入力側ディスク2bから離れる方向への移動を阻止された状態で、油密に外嵌支持されている。
【0020】
この為に本例の場合には、上記内径側シリンダ環31を、断面クランク型で全体を円環状に形成している。即ち、この内径側シリンダ環31は、上記入力側回転軸1aにがたつきなく外嵌自在な内径側円筒部34の一端部(図1〜2の右端部)から円輪部35を、径方向外方に連続する状態で形成している。そして、この円輪部35の外周縁部から外径側円筒部36を、上記内径側円筒部34と逆方向に連続する状態で形成している。更に、この外径側円筒部36の先半部(図1〜2の右半部)外周面に、外向フランジ状の係止鍔部37を形成している。上記入力側回転軸1aの外周面で上記内径側円筒部34の内周面に対向する部分には1対の係止凹溝38、38を、軸方向に離隔した状態で形成している。そして、これら両係止凹溝38、38に係止したOリング39、39を、これら両係止凹溝38、38の底面と上記内径側円筒部34の内周面との間で弾性的に圧縮している。
【0021】
又、上記入力側回転軸1aの外周面で、上記内径側円筒部34に関して先端側(図1〜2の右端側)に隣接する部分に、別の係止凹溝40を形成している。そして、この係止凹溝40内にコッタ41の内径側半部を係止すると共に、このコッタ41の片側面(図1〜2の左側面)を上記円輪部35の片側面(図1〜2の右側面)に当接させて、上記内径側シリンダ環31が前記入力側ディスク2bから離れる方向に移動する事を阻止している。又、この内径側シリンダ環31のうちで上記外径側円筒部36に抑え環42を内嵌すると共に、この抑え環42の内周縁を上記コッタ41の外周縁に当接若しくは近接対向させて、このコッタ41の内周縁部が上記係止凹溝40から抜け出るのを防止している。即ち、このコッタ41は、それぞれが半円弧形である1対の素子を組み合わせる事により円環状としている。従って、何らの対策も施さない場合には、上記両素子同士が互いに離れる方向に不用意に変位して、上記コッタ41の内周縁部が上記係止凹溝40から抜け出る。そこで本例の場合には、上記抑え環42により上記両素子同士が互いに離れる方向に変位する事を防止している。又、上記外径側円筒部36の内周面開口部近傍に係止した止め輪43により、上記抑え環42が上記外径側円筒部36内から不用意に抜け出る事を防止している。
【0022】
更に、図示の例では、上記抑え環42の一部に、この抑え環42を軸方向に貫通する複数のねじ孔44、44を形成している。これら各ねじ孔44、44は、この抑え環42を上記外径側円筒部36内から抜き取る場合に使用する。即ち、分解・修理等の為、上記抑え環42を上記外径側円筒部36内から抜き取る場合には、上記止め輪43を外した状態で、上記各ねじ孔44、44に図示しないボルトを螺合し、このボルトの先端面を上記円輪部35の片側面に突き当てる。そして、この反作用として、上記抑え環42を上記外径側円筒部36の開口側に変位させ、この外径側円筒部36内から抜き出す。尚、この外径側円筒部36に対する上記抑え環42の嵌合強度が低い場合には、上記ボルトの先端部を上記各ねじ孔44、44に螺合させた状態で、このボルトを手掛かりとして上記止め輪42を上記外径側円筒部36から抜き取るだけの作業でも良い。
【0023】
又、前記外径側シリンダ環32は、前記内径側シリンダ環31と前記入力側ディスク2bとの間に掛け渡されている。即ち、上記外径側シリンダ環32の内周縁は上記内径側シリンダ環31を構成する外径側円筒部36の基半部(図1〜2の左半部)外周面に、軸方向の移動を可能な状態で油密に外嵌支持している。この為に本例の場合には、上記外径側円筒部36の基半部外周面に形成した係止凹溝45に係止したシールリング46を、上記外径側シリンダ環32の内周縁に摺接させている。
【0024】
更に、この外径側シリンダ環32の外周縁部にシリンダ筒部47を、上記入力側ディスク2bの側(図1〜2の左側)に折れ曲がる状態で形成している。そして上記シリンダ筒部47を上記入力側ディスク2bに、軸方向の相対移動を可能な状態で油密に外嵌している。この為に本例の場合には、上記入力側ディスク2bの外周面に形成した係止凹溝48に係止したシールリング49を、上記シリンダ筒部47の内周面に摺接させている。
【0025】
そして、上記入力側ディスク2bと、上記内径側シリンダ環31と、上記外径側両シリンダ環32により囲まれたシリンダ空間50内に、圧油を給排自在としている。この為に本例の場合には、上記内径側シリンダ環31の内周縁部に設けた前記内径側円筒部34の一部で前記1対のOリング39、39の間部分に、上記内径側シリンダ環31の内外両周面同士を連通させる通油孔51を形成している。そして、この通油孔51を、前記入力側回転軸1aの中心部に設けた通油路52を介して、図示しない油圧源に通じさせている。
【0026】
又、前記予圧ばね33は、上記外径側シリンダ環32を上記入力側ディスク2bに向け押圧する為のものである。この為に、皿板ばねである上記予圧ばね33は、上記内径側シリンダ環31の外周面に形成した前記係止鍔部37に内周縁部を支持された状態で、上記外径側シリンダ環32のうちで上記入力側ディスク2bと反対側面を押圧している。
【0027】
上述の様な構成を有する本例の場合には、前記コッタ41の軸方向に関する厚さ寸法を変える事により、前記押圧装置30の非作動状態で上記入力側ディスク2bが、第二ディスクである出力側ディスク19dから離れる方向に変位できる軸方向長さ△Lを調節可能としている。この様に、前記押圧装置30の非作動状態で上記入力側ディスク2bが出力側ディスク19dから離れる方向に変位できる様にする理由は、次の通りである。
【0028】
トロイダル型無段変速機の構成各部材に製造誤差や組み付け誤差が全く存在しなければ、変速比を変えるべく、トラニオン23をその両端部に設けた枢軸を中心に揺動変位させ、このトラニオン23に支持したパワーローラ22の周面29と入力側ディスク2bの入力側内側面3との当接位置を変化させた場合でも、この入力側ディスク2bを軸方向に変位させる必要はない。但し、上記各誤差を完全に0にする事は殆ど不可能である為、変速比変更に伴って上記入力側ディスク2bを軸方向に変位させる様に構成する必要がある。従って、本例の構造を採用する場合、上記押圧装置30の非作動状態で、前記外径側シリンダ環32と前記係止鍔部37との間には、上記△Lなる隙間を介在させる必要がある。
【0029】
但し、この隙間の大きさ△Lが過大になると、上記押圧装置30の発生する押圧力が前記予圧ばね33の弾力を上回った状態での、前記内径側シリンダ環31に対する上記外径側シリンダ環32の変位量が過大になる。そして、シールリング46がこの外径側シリンダ環32の内周面のうちで、このシールリング46を摺接させるべき部分から外れ、当該部分のシール性が不良になる可能性がある。更に、上記押圧力が大きくなり、上記入力側ディスク2bの弾性変形量が大きくなった場合には、この弾性変形分を補償すべく、上記押圧装置30がこの入力側ディスク2bを上記出力側ディスク19dに向け変位させる。この場合に、上記△Lが過大であると、前記シールリング49が前記シリンダ筒47の内周面のうちで、このシールリング49を摺接させるべき部分から外れ、当該部分のシール性が不良になる可能性がある。上記各シールリング46、49を摺接させるべき部分の軸方向長さを大きくする事は、各部の干渉を防止しつつ小型・軽量化を図る上から難しい。これらの事を考慮すると、上記△Lなる値は、0.1mm単位の微小量に、高精度で規制する必要がある。
【0030】
そこで、本例の場合には、次述する様に各部の寸法を測定しつつ、前記コッタ41として適切な厚さT41を有するものを選択使用して、上記隙間の大きさ△Lを規制する。この△Lを規制する為に、先ず、適切に選択した基準面(例えばトロイダル型無段変速機を収納するケーシングの内面)から上記外径側シリンダ環32の外径寄り部分までの距離L1 と、同じく上記係止鍔部37までの距離L2 とを測定する。又、この係止鍔部37の厚さT37、並びに、上記外径側シリンダ環32の外径寄り部分と内径寄り部分との段差L32を予め測定しておく。上記隙間△Lの値は、これら各測定値から、次式で求められる。
△L=(L1 −L32)−(L2 +T37)
【0031】
上記各測定値のうち、基準面から上記係止鍔部37までの距離L2 は、上記コッタ41の厚さT41に応じて変わる。これに対して、上記基準面から上記外径側シリンダ環32の外径寄り部分までの距離L1 は、上記コッタ41の厚さT41を多少変えた場合でも変化しない。この理由は、上記外径側シリンダ環32が、前記予圧ばね33により弾性的に押圧されている為である。そこで、適切な厚さT41を有するコッタ41を選択使用する事で、上記隙間△Lの値を適正値に規制する。
【0032】
上述の様に構成する本例のトロイダル型無段変速機の場合には、前記シリンダ空間50内に導入する油圧を変える事により、前記入力側ディスク2bを前記出力側ディスク19dに向け押圧するスラスト荷重を、伝達トルクとは独立して任意に調節できる。この為、トロイダル型無段変速機の伝達効率や耐久性をより一層向上させる制御が可能になる。又、前記押圧装置30の組立を完了した状態で上記予圧ばね33を、外部から目視できるので、この予圧ばね33の圧縮量を厳密に規制できる。更に、上記入力側ディスク2bの後退量を適正に規制できる。
【0033】
【発明の効果】
本発明は、以上に述べた通り構成され作用するので、押圧装置に関連する部分の軸方向寸法を厳密に規制する事ができて、この押圧装置を組み込んだトロイダル型無段変速機の、伝達効率、耐久性を中心とした性能の向上を図れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の1例を示す断面図。
【図2】図1のA部拡大図。
【図3】従来から広く知られているトロイダル型無段変速機の基本構成の1例を示す、図1と円周方向に関する位相が90度ずれた部分に関する断面図。
【符号の説明】
1、1a 入力側回転軸
2a、2b 入力側ディスク
3 入力側内側面
4 ボールスプライン
5 雄スプライン溝
6 雌スプライン溝
7 ボール
8 転がり軸受
9 押圧装置
10 カム板
11 駆動軸
12 ローディングナット
13 皿板ばね
14 隔壁部
15 通孔
16 スリーブ
17 転がり軸受
18 出力歯車
19a、19b、19c、19d 出力側ディスク
20 出力側内側面
21 ニードル軸受
22 パワーローラ
23 トラニオン
24 変位軸
25 ラジアルニードル軸受
26 スラスト玉軸受
27 スラストニードル軸受
28 予圧ばね
29 周面
30 押圧装置
31 内径側シリンダ環
32 外径側シリンダ環
33 予圧ばね
34 内径側円筒部
35 円輪部
36 外径側円筒部
37 係止鍔部
38 係止凹溝
39 0リング
40 係止凹溝
41 コッタ
42 抑え環
43 止め輪
44 ねじ孔
45 係止凹溝
46 シールリング
47 シリンダ筒部
48 係止凹溝
49 シールリング
50 シリンダ空間
51 通油孔
52 通油路[0001]
[Industrial application fields]
The toroidal continuously variable transmission according to the present invention is used as a transmission unit constituting an automatic transmission for an automobile or as a transmission for adjusting the operating speed of various industrial machines such as a pump.
[0002]
[Prior art]
A toroidal-type continuously variable transmission is known as a type of transmission unit that constitutes a transmission for an automobile, and is partially implemented. Such toroidal type continuously variable transmissions already implemented in part have been described in many publications such as JP-A-2-283949, JP-A-8-4869, and JP-A-8-61453. As is well known, the basic structure will be described with reference to FIG. The structure shown in FIG. 3 is a so-called double cavity type in which the transmission of power from the input unit to the output unit is divided into two parallel systems. On the other hand, so-called single-cavity toroidal continuously variable transmissions that transmit power by only one system are also well-known in many publications.
[0003]
In the case of the double-cavity toroidal-type continuously variable transmission shown in FIG. 3, around the intermediate portion proximal end (left side in FIG. 3) of the input side
[0004]
The ball splines 4 and 4 are respectively
[0005]
The intermediate portion of the input
[0006]
In addition, a plurality (generally two or three) of power rollers are provided in the space (cavity) between the input-side and output-side
[0007]
The
[0008]
During operation of the toroidal-type continuously variable transmission configured as described above, the
[0009]
During operation, the thrust generated by the pressing device 9 secures the surface pressure of each contact portion between the peripheral surface of each of the
[0010]
When changing the gear ratio between the
[0011]
In the case of the above-described conventional structure, a mechanical device is used as the pressing device 9 for ensuring the surface pressure of each contact portion between the peripheral surface of each
[0012]
For example, in Japanese Patent Publication No. 47-962, an input side disk is oil-tightly fitted in a cylinder cylinder fixed to the outer peripheral surface of an input shaft, and the cylinder cylinder and the input side disk are key-engaged. A structure in which a preload spring is provided between the cylinder and the input side disk is described. According to such a structure, the surface pressure of the contact portion between the inner surface of each disk on the input side and the output side and the outer peripheral surface of each power roller is transmitted by changing the hydraulic pressure introduced into the cylinder cylinder. It can be changed in consideration of factors other than power torque. Therefore, it is considered that control that further improves the transmission efficiency and durability of the toroidal-type continuously variable transmission is possible.
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
In the case of a toroidal type continuously variable transmission incorporating a hydraulic pressing device, including the structure described in Japanese Patent Publication No. 47-962 described above, a preload spring is installed in the cylinder cylinder. Therefore, the state of the preload spring cannot be confirmed after the assembly of the pressing device is completed. On the other hand, depending on the basic structure of the toroidal continuously variable transmission, there may be a case where the compression amount of the preload spring must be strictly regulated in order to further improve the performance such as transmission performance and durability performance. In such a case, after the assembly of the pressing device, it is necessary to check the state of the preload spring, and it is preferable that the preload spring has a structure that can easily adjust the compression state. .
In view of such circumstances, the toroidal continuously variable transmission of the present invention has been invented to realize a structure in which the state of the preload spring can be confirmed after the assembly of the pressing device is completed.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
A toroidal type continuously variable transmission according to the present invention includes a rotary shaft, a first disk, a second disk, a plurality of support members, a plurality of displacement shafts, a plurality of power rollers, and a hydraulic press. Device.
Of these, the first disk is supported around the rotating shaft so that the axial displacement of the rotating shaft is free.
The second disk is disposed concentrically with the first disk, and is rotatable independently of the first disk.
Each of the support members is provided between the first and second disks, and swings about a pivot that is in a twisted position with respect to the central axes of the two disks.
One displacement shaft is provided for each support member.
Each of the power rollers is provided for each of the support members, and is sandwiched between the inner surfaces of the two disks while being rotatably supported by the displacement shafts.
The pressing device is provided between the rotating shaft and the first disk, and presses the first disk toward the second disk by feeding pressure oil.
[0015]
In particular, in the toroidal type continuously variable transmission of the present invention, the pressing device includes an inner diameter side cylinder ring, an outer diameter side cylinder ring, and a preload spring.
Of these, the inner diameter side cylinder ring isOil tight on the outer surfaceThe outer fitting is supported.Further, the inner diameter side cylinder ring is formed such that an annular portion is formed in a radially continuous manner from one end portion of the inner diameter side cylindrical portion that can be fitted onto the rotating shaft, and further, the outer peripheral edge of the annular portion. The outer diameter side cylindrical portion is formed in a state continuous with the inner diameter side cylindrical portion in the opposite direction to the inner diameter side cylindrical portion. Is oil-tightly fitted on the rotating shaft.
The outer diameter side cylinder ring is stretched between the inner diameter side cylinder ring and the first disk. Therefore, the inner peripheral edge of the outer diameter side cylinder ring is the same as the inner diameter side cylinder ring.Of the outer cylinderThe outer peripheral surface is supported in an oil-tight manner so as to be movable in the axial direction. Further, a cylinder cylinder portion formed in a state of being bent toward the first disk at the outer peripheral edge of the outer diameter side cylinder ring is oil-tightly attached to the first disk in a state where relative movement in the axial direction is possible. It is fitted. Then, pressure oil can be freely supplied and discharged into a cylinder space surrounded by the first disk and the inner and outer cylinder rings.
The preload spring is for pressing the outer diameter side cylinder ring against the first disk. For this purpose, the preload spring is connected to the inner diameter side cylinder ring.Inner peripheral edge on the outer peripheral surface of the outer cylindrical portionIs supported, the side opposite to the first disk is pressed in the outer diameter side cylinder ring.
[0016]
Furthermore,The inner diameter side cylinder ring is prevented from being displaced in a direction away from the first disk by a cotter locked in a locking groove formed on the outer peripheral surface of the rotating shaft. Then, the inner peripheral edge of the retaining ring locked to the inner diameter side cylinder ring is brought into contact with or close to the outer peripheral edge of the cotter to prevent the inner peripheral edge of the cotter from coming out of the locking groove.is doing.
[0017]
[Action]
In the case of the toroidal type continuously variable transmission of the present invention configured as described above, the thrust load that presses the first disk toward the second disk by changing the hydraulic pressure introduced into the cylinder space is defined as the transmission torque. Can be arbitrarily adjusted independently. In addition, since the preload spring can be viewed from the outside after the assembly of the pressing device, the amount of compression of the preload spring can be strictly regulated.
or,In the case of the present invention, Cotter thickness dimensionchangeAdjusting the axial length that allows the first disc to be displaced away from the second disc when the pressing device is inactiveBy doingThe contact state between the inner side surfaces of these discs and the peripheral surface of each power roller can be properly regulated.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
1 and 2 show an example of an embodiment of the present invention. The feature of this example is that the
[0019]
The
Among these, the inner diameter
[0020]
For this reason, in the case of this example, the inner diameter
[0021]
Further, another locking
[0022]
Further, in the illustrated example, a plurality of screw holes 44, 44 penetrating the holding
[0023]
The outer diameter side cylinder ring 32 is stretched between the inner diameter
[0024]
Further, a
[0025]
The pressure oil can be supplied and discharged freely in a
[0026]
The preload spring 33 is for pressing the outer diameter side cylinder ring 32 toward the
[0027]
In the case of this example having the above-described configuration, the input-
[0028]
If there is no manufacturing error or assembly error in each component of the toroidal-type continuously variable transmission, the
[0029]
However, when the size ΔL of the gap becomes excessive, the outer diameter side cylinder ring with respect to the inner diameter
[0030]
Therefore, in the case of this example, the thickness T suitable for the
ΔL = (L1 -L32)-(L2 + T37)
[0031]
Among the measured values, the distance L from the reference surface to the
[0032]
In the case of the toroidal type continuously variable transmission of this example configured as described above, the thrust for pressing the
[0033]
【The invention's effect】
Since the present invention is configured and operates as described above, the axial dimension of the portion related to the pressing device can be strictly regulated, and the transmission of the toroidal type continuously variable transmission incorporating this pressing device can be performed. Improve performance with a focus on efficiency and durability.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged view of a portion A in FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view of a portion where a phase in the circumferential direction is shifted by 90 degrees from FIG. 1, showing an example of a basic configuration of a conventionally known toroidal continuously variable transmission.
[Explanation of symbols]
1, 1a Rotating shaft on the input side
2a, 2b Input side disk
3 Input side inner surface
4 Ball spline
5 Male spline groove
6 Female spline groove
7 balls
8 Rolling bearing
9 Pressing device
10 Cam plate
11 Drive shaft
12 Loading nut
13 Disc spring
14 Bulkhead
15 through holes
16 sleeve
17 Rolling bearing
18 Output gear
19a, 19b, 19c, 19d Output side disk
20 Output side inner surface
21 Needle bearing
22 Power Roller
23 Trunnion
24 Displacement axis
25 radial needle bearings
26 Thrust ball bearing
27 Thrust Needle Bearing
28 Preload spring
29 circumference
30 Pressing device
31 Inner diameter side cylinder ring
32 Outer diameter side cylinder ring
33 Preload spring
34 Inner diameter side cylindrical part
35 torus
36 Outer diameter side cylindrical part
37 Locking collar
38 Locking groove
39 0 ring
40 Locking groove
41 cotters
42 Retaining ring
43 Retaining Ring
44 Screw hole
45 Locking groove
46 Seal Ring
47 Cylinder cylinder
48 Locking groove
49 Seal ring
50 cylinder space
51 Oil passage hole
52 Oil passage
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