JP2008249117A - Toroidal type continuously variable transmission - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動車や作業車輌等に搭載される無段変速機に用いて好適なトロイダル式無段変速装置に係り、詳しくは、パワーローラを移動制御することにより両ディスクに対する該パワーローラの傾斜角度を制御し、両ディスクとパワーローラとの接触半径を変更して無段変速を可能にするトロイダル式無段変速装置に関する。 The present invention relates to a toroidal-type continuously variable transmission suitable for use in a continuously variable transmission mounted on an automobile, a work vehicle or the like, and more specifically, the inclination of the power roller with respect to both disks by controlling the movement of the power roller. The present invention relates to a toroidal continuously variable transmission that controls the angle and changes the contact radius between both disks and the power roller to enable continuously variable transmission.
近年、自動車や作業車輌等に搭載される無段変速機に用いられるトロイダル式無段変速装置の開発が進められている。トロイダル式無段変速装置は、入力ディスクと出力ディスクとそれら両ディスクに挟持されたパワーローラとによって構成されており、パワーローラの傾斜に基づく両ディスクとの接触位置(接触半径)により変速比が得られる。このようなトロイダル式無段変速装置としては、パワーローラの回転中心を油圧サーボに連結されたリンク機構等により両ディスクの面方向に対して移動制御することで、自律的にパワーローラの傾斜角度が変化し、これによって変速比の変更が行われるものが提案されている(特許文献1参照)。 In recent years, development of a toroidal continuously variable transmission used for a continuously variable transmission mounted on an automobile, a working vehicle, or the like has been promoted. A toroidal-type continuously variable transmission is composed of an input disk, an output disk, and a power roller sandwiched between the two disks, and the gear ratio varies depending on the contact position (contact radius) with both disks based on the inclination of the power roller. can get. In such a toroidal-type continuously variable transmission, the inclination angle of the power roller is autonomously controlled by controlling the movement of the rotation center of the power roller with respect to the surface direction of both disks by a link mechanism connected to a hydraulic servo. Has been proposed, and the gear ratio is thereby changed (see Patent Document 1).
この特許文献1のトロイダル式無段変速装置を図5乃至図7に沿って簡単に説明する。図5(a)、(b)に示すように、トロイダル式無段変速装置は、入力ディスク111と出力ディスク112とそれら両ディスク111,112に挟持されたパワーローラ113とによって構成されている。該パワーローラ113は、キャリッジ116により軸Pを中心に回転自在に支持されており、該キャリッジ116はその一端部にて油圧サーボ115のピストンに連結されている。上記パワーローラ113は、入力ディスク111の回転に基づき軸Pを中心にω1方向に回転し、この回転に基づいて出力ディスク112がω3方向に回転される。このとき、パワーローラ113には、入力ディスク111からトルク伝達される際にトラクション力F11が作用し、パワーローラ113から出力ディスク112にトルク伝達される際には、反力としてのトラクション力F12が作用する。そして、これらパワーローラ113に作用するトラクション力F11,F12は、上記油圧サーボ115の押圧駆動によりキャリッジ116に作用するリアクション力F13とつりあっている。
The toroidal continuously variable transmission of Patent Document 1 will be briefly described with reference to FIGS. As shown in FIGS. 5A and 5B, the toroidal-type continuously variable transmission device includes an
例えば上記油圧サーボ115の制御によりリアクション力F13を弱くすると、図6(a)、(b)に示すように、力のつりあいのバランスが崩れパワーローラ113の位置が油圧サーボ115側へ移動する。すると、図6(b)に示すように、出力ディスク112とパワーローラ113との接触部117において、パワーローラ113の速度ベクトルV´rは変らないが、出力ディスク112の速度ベクトルV´dは、該接触部117の接線方向となるので、該出力ディスク112の速度ベクトルV´dとパワーローラ113の速度ベクトルV´rとは平行ではなくなる。さらに、接触部117においては、速度ベクトルV´dと速度ベクトルV´rとの差の方向と同じ方向のトラクション力F14が生じ、該トラクション力F14がパワーローラ113に作用する。
For example, when the reaction force F13 is weakened by the control of the
一方、パワーローラ113と入力ディスク111との間にも同様の作用が生じ、トラクション力F14とは逆向きの力がパワーローラ113に対して作用する。これらパワーローラ113と入力ディスク111との間に生じるトラクション力及びトラクション力F14の作用により、図7(a)、(b)に示すように、パワーローラ113の軸Pはチルトされ、つまり入力ディスク111に対する出力ディスク112の変速比(接触半径)が自律的に変化する。なお、キャリッジ116は、入力ディスク111及び出力ディスク112と平行な面に対してキャスター角βを有しているので、パワーローラ113と両ディスク111,112の接触部における速度ベクトルが平行となる傾斜角で安定する。これにより、油圧サーボにより押圧制御することでパワーローラの位置を移動制御することにより、無段に変速させることを可能としている。
On the other hand, a similar action occurs between the
ところで、上記特許文献1のトロイダル式無段変速装置は、入力ディスク111と出力ディスク112との間において、例えば3つのパワーローラが配置されており、それら3つのパワーローラのそれぞれに、油圧サーボやパワーローラを連結するリンク機構等が必要であり、その構成が複雑となってしまうと共に、特に径方向に肥大化してしまうものであった。
By the way, in the toroidal type continuously variable transmission of Patent Document 1 described above, for example, three power rollers are arranged between the
そこで、パワーローラの位置の移動制御を可能とするものとして、パワーローラの内周側に配置されたサンギヤと、該パワーローラの外周側に配置されたリングギヤと、それらサンギヤとリングギヤとに噛合すると共に、該パワーローラを傾斜自在かつ回転自在に支持する回転軸を組合わせたプラネットギヤとによって構成されたローラ位置制御装置を備え、該サンギヤと該リングギヤとを回転駆動制御することによってパワーローラの位置の移動制御を可能にするトロイダル式無段変速装置が提案されている(特許文献2参照)。 Therefore, the position control of the position of the power roller is made possible so that the sun gear disposed on the inner peripheral side of the power roller, the ring gear disposed on the outer peripheral side of the power roller, and the sun gear and the ring gear mesh with each other. And a roller position control device composed of a planet gear combined with a rotating shaft that supports the power roller in a tiltable and rotatable manner, and controls the rotation of the sun gear and the ring gear to control the rotation of the power roller. A toroidal continuously variable transmission that enables position movement control has been proposed (see Patent Document 2).
この特許文献2のトロイダル式無段変速装置を図8に沿って簡単に説明する。図8(a)に示すように、パワーローラ123には、入力ディスク(不図示)から出力ディスク122にトルク伝達する際に生じるトラクション力F1が作用し、このトラクション力F1はサンギヤ125及びリングギヤ126によって受けるリアクション力F2,F3とつりあっている。
The toroidal continuously variable transmission of Patent Document 2 will be briefly described with reference to FIG. As shown in FIG. 8A, a traction force F1 generated when torque is transmitted from an input disk (not shown) to the
ここで、図8(b)に示すように、例えばプラネットギヤ127が平行移動するようにサンギヤ125とリングギヤ126とをω4方向に回転駆動制御すると、パワーローラ123の位置も移動する。該パワーローラ123の位置が移動すると、図8(c)に示すように、上述と同様に(図6(b)参照)、出力ディスク122とパワーローラ123との接触部において接線方向とずれたトラクション力が生じ、パワーローラ123に作用する。また、入力ディスクとパワーローラ123との接触部においても接線方向とずれたトラクション力が生じ、パワーローラ123に作用する。そして、プラネットギヤ127に対して傾斜自在に支持されたパワーローラ123は、回転軸がチルトされ、つまり入力ディスクに対する出力ディスク122の変速比(接触半径)が自律的に変化する。なお、パワーローラ123を回転自在に支持するプラネットギヤ127の支持軸は、該パワーローラの回転中心に対してオフセットされて配置されており、これが上述と同様なキャスター角となる。従って、特許文献2のものは、サンギヤ及びリングギヤを回転駆動制御することによって、特許文献1のものと同様なパワーローラの位置の移動制御を可能とし、無段に変速させることを可能としている。
Here, as shown in FIG. 8B, for example, when the
上記特許文献2のトロイダル式無段変速装置においては、サンギヤ及びリングギヤが、パワーローラに作用するトラクション力の反力を受けつつプラネットギヤを回転駆動しており、大きな駆動力が必要となっていた。このため、サンギヤ及びリングギヤを回転駆動するための油圧サーボなどの制御装置においては、大きな駆動力を発生させるために、該制御装置が肥大化し、コンパクト化を妨げてしまう虞があった。 In the toroidal-type continuously variable transmission of Patent Document 2, the sun gear and the ring gear rotate the planet gear while receiving the reaction force of the traction force acting on the power roller, and a large driving force is required. . For this reason, in a control device such as a hydraulic servo for rotationally driving the sun gear and the ring gear, there is a possibility that the control device is enlarged to prevent compactness in order to generate a large driving force.
また、例えばキャスター角は大きいほど、パワーローラの傾斜角度を変更するためのプラネットギヤ(パワーローラ)の移動量が大きくなるが、リングギヤとの干渉を避けるためパワーローラの移動量を大きくすることができず、つまりキャスター角を大きくすることができない。そのため、プラネットギヤにおけるキャスター角の製造誤差の影響が大きくなってしまい、パワーローラ(プラネットギヤ)の移動に伴うパワーローラの傾斜角度にばらつきが生じ易く、パワーローラの傾斜角度の不一致に起因して、伝達効率に悪影響を与える虞があった。 For example, the larger the caster angle, the larger the amount of movement of the planet gear (power roller) for changing the tilt angle of the power roller. However, the amount of movement of the power roller may be increased to avoid interference with the ring gear. It is not possible, that is, the caster angle cannot be increased. Therefore, the influence of the manufacturing error of the caster angle in the planet gear becomes large, and the inclination angle of the power roller easily varies with the movement of the power roller (planet gear), which is caused by the mismatch of the inclination angle of the power roller. There is a risk of adversely affecting the transmission efficiency.
さらに、上述のようにプラネットギヤの移動量は大きくすることができないので、例えば上記特許文献2のもののようにサンギヤ及びリングギヤを回転駆動することによりプラネットギヤを移動させるものにあっては、サンギヤとプラネットギヤとの間の噛合い移動量、リングギヤとプラネットギヤとの間の噛合い移動量が僅かであり、各ギヤのピッチ誤差の影響を大きく受けてしまい、プラネットギヤ(パワーローラ)の移動量にも誤差が生じ易いという問題があった。このようにプラネットギヤ(パワーローラ)の移動量に誤差が生じると、上述と同様に、パワーローラ(プラネットギヤ)の移動に伴うパワーローラの傾斜角度にばらつきが生じ易く、伝達効率に悪影響を与える虞があった。 Further, since the amount of movement of the planet gear cannot be increased as described above, the sun gear and the ring gear that are moved by rotating the sun gear and the ring gear as in the above-mentioned Patent Document 2, for example, The amount of meshing movement between the planet gears and the amount of meshing movement between the ring gears and the planet gears are very small and are greatly affected by the pitch error of each gear, and the amount of movement of the planet gears (power rollers). There is also a problem that errors are likely to occur. If an error occurs in the amount of movement of the planet gear (power roller) as described above, the inclination angle of the power roller tends to vary with the movement of the power roller (planet gear), and the transmission efficiency is adversely affected. There was a fear.
そこで本発明は、パワーローラを移動制御させる駆動力を低減すると共に、パワーローラの傾斜角度のばらつきを低減することが可能なトロイダル式無段変速装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a toroidal continuously variable transmission capable of reducing the driving force for controlling the movement of the power roller and reducing variations in the inclination angle of the power roller.
請求項1に係る本発明は、入力ディスク(11A,11B)及び出力ディスク(12)からなる両ディスクに挟持されるパワーローラ(14A,14B)と、
前記両ディスク(11A,11B,12)間の内周側に配設されたサンギヤ(25A,25B)と、
前記両ディスク(11A,11B,12)間の外周側に配設されたリングギヤ(26A,26B)と、
前記パワーローラ(14A,14B)の回転中心に設けられ、前記パワーローラ(14A,14B)を回転自在にかつ前記両ディスク(11A,11B,12)に対して傾斜自在に支持する回転傾斜支持部(31A,31B)と、
前記回転傾斜支持部(31A,31B)を支持する支持軸(32A,32B)を有し、かつ前記支持軸(32A,32B)の一端側が前記サンギヤ(25A,25B)に噛合すると共に他端側が前記リングギヤ(26A,26B)に噛合するプラネットギヤ(33A,33B)と、を備え、
前記両ディスク(11A,11B,12)間にて前記プラネットギヤ(33A,33B)を介して前記回転傾斜支持部(31A,31B)を移動制御することにより前記パワーローラ(14A,14B)の傾斜角度を制御し、前記両ディスク(11A,11B,12)と前記パワーローラ(14A,14B)との接触半径を変更して前記入力ディスク(11A,11B)に対する前記出力ディスク(12)の変速比を制御することで、無段変速制御を可能にするトロイダル式無段変速装置(1)において、
前記リングギヤ(26A,26B)の回転を固定し、前記サンギヤ(25A,25B)を回転制御することにより前記プラネットギヤ(33A,33B)の支持軸(32A,32B)の角度変更を行って、前記回転傾斜支持部(31A,31B)を移動制御することで、前記無段変速制御を行う、
ことを特徴とするトロイダル式無段変速装置(1)にある。
The present invention according to claim 1 includes a power roller (14A, 14B) sandwiched between both an input disk (11A, 11B) and an output disk (12);
A sun gear (25A, 25B) disposed on the inner peripheral side between the two disks (11A, 11B, 12);
A ring gear (26A, 26B) disposed on the outer peripheral side between the two disks (11A, 11B, 12);
A rotation / inclination support portion provided at the center of rotation of the power rollers (14A, 14B) and rotatably supporting the power rollers (14A, 14B) with respect to the disks (11A, 11B, 12). (31A, 31B),
It has a support shaft (32A, 32B) that supports the rotary tilt support portion (31A, 31B), and one end side of the support shaft (32A, 32B) meshes with the sun gear (25A, 25B) and the other end side thereof Planet gears (33A, 33B) meshing with the ring gears (26A, 26B),
Inclination of the power rollers (14A, 14B) is achieved by controlling the movement of the rotation / inclination support portions (31A, 31B) between the disks (11A, 11B, 12) via the planet gears (33A, 33B). The gear ratio of the output disk (12) with respect to the input disk (11A, 11B) is controlled by changing the contact radius between the disks (11A, 11B, 12) and the power roller (14A, 14B) by controlling the angle. In the toroidal-type continuously variable transmission (1) that enables continuously variable transmission control by controlling
The rotation of the ring gears (26A, 26B) is fixed, and the angle of the support shafts (32A, 32B) of the planet gears (33A, 33B) is changed by controlling the rotation of the sun gears (25A, 25B). The stepless speed change control is performed by controlling the movement of the rotating and tilting support portions (31A, 31B).
The toroidal-type continuously variable transmission (1) is characterized in that.
請求項2に係る本発明は、前記支持軸(32A,32B)は、前記回転中心に対してキャスター角を存するように前記回転傾斜支持部(31A,31B)を支持してなり、
前記キャスター角に応じて前記パワーローラ(14A,14B)が前記両ディスク(11A,11B,12)の回転方向へ自律的に傾斜するフルトロイダル式からなる、
ことを特徴とする請求項1に記載のトロイダル式無段変速装置(1)にある。
The present invention according to claim 2 is configured such that the support shaft (32A, 32B) supports the rotation inclination support portion (31A, 31B) so as to have a caster angle with respect to the rotation center.
According to the caster angle, the power roller (14A, 14B) has a full toroidal type in which the two disks (11A, 11B, 12) autonomously tilt in the rotational direction.
The toroidal-type continuously variable transmission (1) according to claim 1, wherein:
なお、上記カッコ内の符号は、図面と対照するためのものであるが、これは、発明の理解を容易にするための便宜的なものであり、特許請求の範囲の構成に何等影響を及ぼすものではない。 In addition, although the code | symbol in the said parenthesis is for contrast with drawing, this is for convenience for making an understanding of invention easy, and has no influence on the structure of a claim. It is not a thing.
請求項1に係る本発明によると、リングギヤの回転を固定し、サンギヤを回転制御することによりプラネットギヤの支持軸の角度変更を行って、回転傾斜支持部を移動制御することで、無段変速制御を行うので、固定されたリングギヤによってパワーローラに作用するトラクション力の反力の一部を支持させることができ、回転傾斜支持部を移動制御するための駆動力を低減させることができて、油圧サーボなどの制御装置を小型化することができてコンパクト化を図ることができる。 According to the first aspect of the present invention, the rotation of the ring gear is fixed, the angle of the support shaft of the planet gear is changed by controlling the rotation of the sun gear, and the rotation and tilt support portion is moved and controlled, thereby continuously variable transmission. Since the control is performed, a part of the reaction force of the traction force acting on the power roller can be supported by the fixed ring gear, and the driving force for controlling the movement of the rotating and tilting support portion can be reduced. A control device such as a hydraulic servo can be reduced in size and can be reduced in size.
また、リングギヤの回転を固定してサンギヤの回転制御だけによってプラネットギヤの移動制御を行うので、例えばサンギヤ及びリングギヤの両方を回転駆動することによりプラネットギヤを移動制御する場合に比して、サンギヤとプラネットギヤとの間の噛合い移動量を大きくすることができる。これにより、各ギヤのピッチ誤差の影響を小さくすることができ、パワーローラ(プラネットギヤ)の移動に伴うパワーローラの傾斜角度のばらつきを低減することができて、伝達効率の向上を図ることができる。 Further, since the rotation of the planetary gear is controlled only by the rotation control of the sun gear while fixing the rotation of the ring gear, the sun gear and the gear are compared with the case where the movement of the planetary gear is controlled by rotating both the sun gear and the ring gear, for example. The amount of meshing movement with the planet gear can be increased. As a result, the influence of the pitch error of each gear can be reduced, variation in the inclination angle of the power roller accompanying the movement of the power roller (planet gear) can be reduced, and transmission efficiency can be improved. it can.
請求項2に係る本発明によると、リングギヤの回転を固定してサンギヤを回転制御することによってプラネットギヤの支持軸の角度変更を行うので、プラネットギヤの移動量が少なくてもパワーローラの傾斜が起り易く、つまりプラネットギヤの移動に対するパワーローラの傾斜の感度が高くなるので、その分、キャスター角を大きくしても、リングギヤとの干渉を防止することができる。これにより、キャスター角を大きくすることができるので、キャスター角の製造誤差の影響を小さくすることができ、パワーローラの傾斜角度のばらつきを低減することができて、伝達効率の向上を図ることができる。 According to the second aspect of the present invention, since the angle of the support shaft of the planet gear is changed by fixing the rotation of the ring gear and controlling the rotation of the sun gear, the power roller can be inclined even if the amount of movement of the planet gear is small. Since it is easy to occur, that is, the sensitivity of the inclination of the power roller with respect to the movement of the planet gear is increased, interference with the ring gear can be prevented even if the caster angle is increased accordingly. As a result, since the caster angle can be increased, it is possible to reduce the influence of the manufacturing error of the caster angle, to reduce the variation in the tilt angle of the power roller, and to improve the transmission efficiency. it can.
以下、本発明の実施の形態を図1乃至図4に沿って説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
本発明の実施の形態に係るトロイダル式無段変速装置(以下、単にバリエータとする)1は、図1に示すように、フルトロイダル式の無段変速装置であって、入力軸2上に連結された入力ディスク11A,11Bと、外周側において出力ギヤ16を有する出力ディスク12と、2個の入力ディスク11A,11B及び1個の出力ディスク12の間に挟持されるパワーローラ14A,14Bを有する、詳しくは後述するパワーローラユニット5A,5Bと、を備えている。入力ディスク11A,11B及び出力ディスク12は、それぞれ対向するように円形の一部を形成する円弧状の凹溝を有しており、2列のパワーローラを挟んでダブルキャビティ13A,13Bを構成して、入力ディスク同士のスラスト力を打消す構成からなる。
A toroidal continuously variable transmission (hereinafter simply referred to as a variator) 1 according to an embodiment of the present invention is a full toroidal continuously variable transmission as shown in FIG.
パワーローラ14A,14Bは、環状のダブルキャビティ13A,13Bにおける周方向の略々均等な位置に複数個(例えば1つのキャビティに3個)配置されており、ローラ位置制御装置4によって、パワーローラ14A,14Bの回転軸が傾斜自在に、かつパワーローラ14A,14Bの中心位置が上記両ディスク11A,11B,12と平行な面上において移動制御される。また、入力ディスク11A,11Bの間は、油圧サーボ8により閉ループ的に押圧され、パワーローラ14A,14Bを挟持すると共に、その挟持圧が油圧により制御される。そして、上記ローラ位置制御装置4による移動制御と入力ディスク11A,11Bの挟持圧とにより、パワーローラ14A,14Bが自律的に傾斜することで、入力ディスク11A,11Bと出力ディスク12との接触半径が変更されて、無段に連続して変速する。なお、本バリエータ1にあっては、入力ディスク11A,11Bに対して出力ディスク12が反転するので、速度比は−(マイナス)になる。
A plurality of
上記ローラ位置制御装置4は、パワーローラ14A,14Bのそれぞれ内周側にあって入力軸2に回転自在に支持されて配置されたサンギヤ25A,25Bと、該パワーローラ14A,14Bのそれぞれ外周側に配置され、ミッションケース(不図示)に対して固定されたリングギヤ26A,26Bと、上記パワーローラユニット5A,5Bとによって構成されている。
The roller position control device 4 includes sun gears 25A and 25B disposed on the inner peripheral sides of the
該パワーローラユニット5A,5Bは同様な構成からなり、図2に示すように、該パワーローラユニット5A(5B)は、パワーローラ14A(14B)を回転中心qを中心としてω1方向に回転自在かつω2方向に傾斜自在に支持する回転傾斜支持部31A(31B)と、支持軸32A(32B)上において回転傾斜支持部31A(31B)を支持すると共に、内周側(例えば図中下方側)がサンギヤ25A(25B)に噛合し、かつ外周側(例えば図中上方側)がリングギヤ26A(26B)に噛合するプラネットギヤ33A(33B)とによって構成されている。
The
該プラネットギヤ33A(33B)は、環状ギヤから、上記パワーローラ14A(14B)の可動範囲を切欠いた側面視扇状に形成されており、中心部分に回転傾斜支持部31A(31B)を固定支持している。また、該プラネットギヤ33A(33B)の支持軸32A(32B)は、パワーローラ14A(14B)の回転中心q(即ち回転傾斜支持部31A(31B)の中心)に対してオフセットされた位置にあり、これにより、キャスター角を存するように構成されている。
The
ついで、バリエータ1の作用について図3に沿って説明する。 Next, the operation of the variator 1 will be described with reference to FIG.
車輌に搭載されたバリエータ1においては、エンジン出力軸に連結されている入力軸2の回転が、バリエータ1の入力ディスク11A,11Bに伝達される。上記パワーローラ14A,14Bは、上記入力ディスク11A,11Bの回転に基づき回転し、この回転に基づいて図3(a)に示すように出力ディスク12がω3方向に回転される。すると、キャビティ13A内において、パワーローラ14Aには、入力ディスク11Aから出力ディスク12にトルク伝達される際に生じるトラクション力F1が作用し、このトラクション力F1はサンギヤ25A及びリングギヤ26Aによって受けるリアクション力F2,F3とつりあっている。上述したようにリングギヤ26Aはミッションケース(不図示)に対して固定されており、トラクション力の反力F2は、該ミッションケースが受けている。
In the variator 1 mounted on the vehicle, the rotation of the input shaft 2 connected to the engine output shaft is transmitted to the
この状態から、例えば上記サンギヤ25Aをリアクション力F3に逆らう方向となるω4方向に回転駆動すると、図3(b)に示すように、パワーローラユニット5Aは、プラネットギヤ33Aと共にサンギヤ25Aとは逆向きの回転(自転)をしながら、つまりプラネットギヤ33Aの支持軸32Aの角度を変更しながら、該サンギヤ25Aの回転方向側に移動する。すると、出力ディスク12とパワーローラ14Aとの接触部17において、パワーローラ14Aの速度ベクトルVrは出力ディスク12の接線方向よりも内周側を向き、出力ディスク12の速度ベクトルVdは該出力ディスク12の接線方向となるので、該出力ディスク12の速度ベクトルVdとパワーローラ14Aの速度ベクトルVrとは平行ではなくなる。さらに、接触部17においては、速度ベクトルVdと速度ベクトルVrとの差の方向と同じ方向のトラクション力F4が生じ、該トラクション力F4がパワーローラ14Aに作用する。
From this state, for example, when the
一方、パワーローラ14Aと入力ディスク11Aとの間にも同様の作用が生じ、トラクション力F4とは逆向きのトラクション力がパワーローラ14Aに対して作用する。これらパワーローラ14Aと入力ディスク11Aとの間に生じるトラクション力及びトラクション力F4の作用により、図3(c)に示すように、パワーローラ14Aの回転軸は回転傾斜支持部31Aにおいてチルトされ、つまり入力ディスク11Aに対する出力ディスク12の変速比(接触半径)が自律的に変化する。
On the other hand, a similar action occurs between the
なお、以上の説明においては、キャビティ13A内における1つのパワーローラ14Aを例として説明したが、これらの作用がキャビティ13A内において、3つのパワーローラ14Aに同時に働き、またキャビティ13B内においても同様に3つのパワーローラ14Bに作用することにより、変速動作が行われる。そして、このように無段に変速された回転は、出力ディスク12の出力ギヤ16より出力される。
In the above description, one
以上説明したバリエータ1にあっては、上記パワーローラユニット5A,5Bが、プラネットギヤ33A,33Bと共にサンギヤ25A,25Bとは逆向きの回転(自転)をしながら移動し、パワーローラ14A,14Bが出力ディスク12の回転方向上流側において外周側を向くように角度変更するため、例えば特許文献2のもののようにサンギヤ及びリングギヤを回転駆動することによりパワーローラが略々平行移動するように変速制御を行うようにしたものに比して、トラクション力が生じやすく、少ない移動量でもパワーローラ14A,14Bの傾斜が起こりやすく感度が高くなっている。これにより、少ない移動量でもパワーローラ14A,14Bの傾斜が起こりやすく感度が高くなっている分、キャスター角を大きくしても、パワーローラ14A,14Bのリングギヤとの干渉を防止することができる。そして、キャスター角が大きくすることができるので、キャスター角の製造誤差の影響を小さくすることができて、パワーローラの傾斜角度のばらつきを低減することができる。
In the variator 1 described above, the
また、本発明に係るバリエータ1においては、ミッションケース(不図示)に固定されたリングギヤ26A,26Bによってパワーローラ14A,14Bに作用する上記リアクション力F2を支持させることができ、回転傾斜支持部31A,31Bを移動制御するための駆動力を低減させることができて、油圧サーボなどの制御装置を小型化することができる。
Further, in the variator 1 according to the present invention, the reaction force F2 acting on the
さらに、バリエータ1においては、リングギヤ26A,26Bを固定してサンギヤ25A,25Bの回転制御だけによってプラネットギヤ33A,33Bの移動制御を行うので、例えばサンギヤ及びリングギヤの両方を回転駆動することによりプラネットギヤを移動制御する場合に比して、サンギヤ25A,25Bとプラネットギヤ33A,33Bとの間の噛合い移動量を大きくすることができる。これにより、各ギヤのピッチ誤差の影響を小さくすることができ、パワーローラ14A,14B(プラネットギヤ33A,33B)の移動に伴うパワーローラ14A,14Bの傾斜角度のばらつきを低減することができる。
Further, in the variator 1, the ring gears 26A and 26B are fixed and the movement of the planet gears 33A and 33B is controlled only by the rotation control of the sun gears 25A and 25B. Therefore, for example, the planet gears are driven by rotating both the sun gear and the ring gear. The amount of meshing movement between the sun gears 25A and 25B and the planet gears 33A and 33B can be increased as compared with the case where the movement control is performed. Thereby, the influence of the pitch error of each gear can be reduced, and variations in the inclination angles of the
ところで、本実施の形態においては、リングギヤ26A,26Bを固定し、サンギヤ25A,25Bによってパワーローラ14A,14Bを制御するように説明したが、サンギヤ25A,25Bを固定し、リングギヤ26A,26Bによってパワーローラ14A,14Bを制御するようにすることも考えられる。しかし、図4(a)、(b)に示すように、リングギヤ26Aを回転駆動すると、パワーローラユニット5Aのパワーローラ14Aは、リングギヤ26Aを固定した場合とは逆向きに自転しながら移動するので、速度ベクトルVdaと速度ベクトルVraとの差の方向と同じ方向のトラクション力F5も逆向きとなってしまう。これは、例えば車輌が急ブレーキなどにより急減速した際に高速ギヤに変速しようとする力となり、変速装置としてのシステムとして成立しない。
In the present embodiment, the ring gears 26A and 26B are fixed and the
なお、サンギヤ25A,25Bを回転駆動する手法としては、例えば入力軸2と出力ディスク12の内周側との間を通してサンギヤ25A,25Bを連結すると共に、キャビティ13A内に3つ配置されたパワーローラ14Aの隙間を介して(該パワーローラ14Aの可動領域と干渉しないように)、例えばリングギヤ26Aに並列配置した環状ギヤとサンギヤ25Aとを連結し、該環状のギヤを、ラックアンドピニオン機構等を用いて油圧サーボにより駆動制御することにより、サンギヤ25A,25Bを回転駆動するように構成することが考えられる。また、これ以外にも、例えばサンギヤ25A,25Bと油圧サーボのピストンとをジョイントを介して連結するようにしたもの等であってもよく、サンギヤ25A,25Bを回転駆動できるものであればどのようなものでも、本発明を適用することができる。
As a method of rotationally driving the sun gears 25A, 25B, for example, the sun gears 25A, 25B are connected through the input shaft 2 and the inner peripheral side of the
1 トロイダル式無段変速装置(バリエータ)
11A,11B 入力ディスク
12 出力ディスク
14A,14B パワーローラ
25A,25B サンギヤ
26A,26B リングギヤ
31A,31B 回転傾斜支持部
32A,32B 支持軸
33A,33B プラネットギヤ
1 Toroidal continuously variable transmission (variator)
11A,
Claims (2)
前記両ディスク間の内周側に配設されたサンギヤと、
前記両ディスク間の外周側に配設されたリングギヤと、
前記パワーローラの回転中心に設けられ、前記パワーローラを回転自在にかつ前記両ディスクに対して傾斜自在に支持する回転傾斜支持部と、
前記回転傾斜支持部を支持する支持軸を有し、かつ前記支持軸の一端側が前記サンギヤに噛合すると共に他端側が前記リングギヤに噛合するプラネットギヤと、を備え、
前記両ディスク間にて前記プラネットギヤを介して前記回転傾斜支持部を移動制御することにより前記パワーローラの傾斜角度を制御し、前記両ディスクと前記パワーローラとの接触半径を変更して前記入力ディスクに対する前記出力ディスクの変速比を制御することで、無段変速制御を可能にするトロイダル式無段変速装置において、
前記リングギヤの回転を固定し、前記サンギヤを回転制御することにより前記プラネットギヤの支持軸の角度変更を行って、前記回転傾斜支持部を移動制御することで、前記無段変速制御を行う、
ことを特徴とするトロイダル式無段変速装置。 A power roller sandwiched between both an input disk and an output disk;
A sun gear disposed on the inner peripheral side between the two disks;
A ring gear disposed on the outer peripheral side between the two disks;
A rotation / inclination support portion that is provided at the rotation center of the power roller and supports the power roller in a freely rotatable manner with respect to the both disks;
A planetary gear that has a support shaft that supports the rotary tilt support portion, and one end side of the support shaft meshes with the sun gear and the other end side meshes with the ring gear;
The rotation angle of the power roller is controlled by controlling the rotation and inclination support portion between the disks via the planet gear, and the input radius is changed by changing the contact radius between the disks and the power roller. In a toroidal continuously variable transmission that enables continuously variable transmission control by controlling the speed ratio of the output disk to the disk,
The rotation of the ring gear is fixed, the angle of the support shaft of the planet gear is changed by controlling the rotation of the sun gear, and the continuously variable transmission control is performed by controlling the movement of the rotating and tilting support portion.
A toroidal continuously variable transmission characterized by that.
前記キャスター角に応じて前記パワーローラが前記両ディスクの回転方向へ自律的に傾斜するフルトロイダル式からなる、
ことを特徴とする請求項1に記載のトロイダル式無段変速装置。 The support shaft is configured to support the rotation and inclination support portion so as to have a caster angle with respect to the rotation center,
According to the caster angle, the power roller is a full toroidal type that autonomously tilts in the rotational direction of the two disks.
The toroidal-type continuously variable transmission according to claim 1.
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