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JP3940991B2 - Toroidal continuously variable transmission - Google Patents
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JP3940991B2 JP2002033364A JP2002033364A JP3940991B2 JP 3940991 B2 JP3940991 B2 JP 3940991B2 JP 2002033364 A JP2002033364 A JP 2002033364A JP 2002033364 A JP2002033364 A JP 2002033364A JP 3940991 B2 JP3940991 B2 JP 3940991B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車の変速機等に使用されるトロイダル型無段変速機に関する。
【0002】
【従来の技術】
自動車用変速機として、従来、例えば、図3および図4に示すようなトロイダル型無段変速機が知られている。
このトロイダル型無段変速機は、入力軸15と、この入力軸15の外周部にニードル軸受16,16を介して回転自在に支持された入力側ディスク2および出力側ディスク4とを備えている。また、カム板10が入力軸15の端部(図3において左端部)の外周面にスプライン係合され、鍔部17により入力側ディスク2から離間する方向への移動を阻止されている。そして、このカム板10とローラ12,12とにより、入力軸15の回転に基づいて、入力側ディスク2を出力側ディスク4に向けて押圧しつつ回転させる、ローディングカム式の押圧装置9を構成している。
出力側ディスク4には、出力歯車18がキー19,19により結合され、これら出力側ディスク4と出力歯車18とが一体的に回転するようになっている。出力歯車18およびこの出力歯車18と噛合された図示しない歯車等が、出力側ディスク4の回転を取り出す為の動力取り出し手段を構成している。
【0003】
一対のトラニオン6,6の両端部に設けた枢軸5,5は、一対の支持20,20に、揺動自在および軸方向(図3において表裏方向、図4において左右方向)に変位自在に支持されている。一対の支持板20,20は、十分な剛性を有する板状に形成されており、各支持板20,20の中央部に形成された円孔21,21がそれぞれ、ケーシング22の内面およびケーシング22内に設けたシリンダケース23の側面に固設した支持24a,24bに外嵌されることにより、ケーシング22の内側に、揺動自在および各枢軸5,5の軸方向に変位自在に支持されている。また、各支持板20,20の両端部にはそれぞれ、円形の支持孔25,25が形成されており、これらの各支持孔25,25にそれぞれ、トラニオン6,6の両端部に設けた各枢軸5,5が、外輪26,26を備えたラジアルニードル軸受27,27により支持されている。これらの構成により、各トラニオン6,6が、各枢軸5,5を中心として揺動自在およびこれら各枢軸5,5の軸方向に変位自在に、ケーシング22内に支持されている。
【0004】
各トラニオン6,6の中間部に形成された円孔40,40にはそれぞれ、変位軸(トラニオンの中心軸)7,7が支持されている。各変位軸7は、互いに平行でかつ偏心した支持軸部28と枢支軸部29とを備えている。各支持軸部28は、各円孔40の内側に、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、各枢支軸部29の外周部には、パワーローラ8がラジアルニードル軸受31を介して回転自在に支持されている。このパワーローラ8は、入力側ディスク2および出力側ディスク4と接するトラクション面8aを有し、入力側ディスク2と出力側ディスク4との間で傾転軸Oを中心に傾転自在に転接されている。
【0005】
上記一対の変位軸7,7は、入力軸15を中心として、点対象の位置(180度反対側の位置)になるように配置されている。また、これら各変位軸7,7の各枢支軸部29,29が各支持軸部28,28に対し偏心している方向は、入力側、出力側両ディスク2,4の回転方向に関し同方向(図4において左右逆方向)とされている。また、各枢支軸部29,29の軸方向は、入力軸15の軸方向(図3において左右方向、図4において表裏方向)に対しほぼ直交する方向とされている。したがって、各パワーローラ8,8は、入力軸15の軸方向に亙る若干の変位が許容されて支持されている。その結果、構成各部品の寸法精度のばらつき、あるいは動力伝達時の弾性変形等に起因して、各パワーローラ8,8が入力軸15の軸方向に多少変位しても、この変位を吸収でき、構成各部品に無理な力が加わることがない。
【0006】
また、各パワーローラ8,8の外側面と各トラニオン6,6の中間部内側面との間にはそれぞれ、パワーローラ8,8の外側面の側から順に、スラスト玉軸受等のスラスト転がり軸受32,32と、各スラスト転がり軸受32,32の外輪33,33に加わるスラスト荷重を支承するスラストニードル軸受等のスラスト軸受34,34とが設けられている。なお、この場合、パワーローラ8,8の外側面は、スラスト転がり軸受32,32の内輪を形成する。また、スラスト転がり軸受32,32は、各パワーローラ8,8に加わるスラスト方向(図中、上下方向)の荷重を支承しつつ、各パワーローラ8,8の回転を許容している。また、各スラスト軸受34,34は、各パワーローラ8,8から各スラスト転がり軸受32,32の外輪33,33に加わるスラスト荷重を支承しつつ、枢支軸部29,29および外輪33,33が支持軸部28,28を中心に揺動することを許容している。
【0007】
また、各トラニオン6,6の一端部(図4において左端部)にはそれぞれ、駆動ロッド35,35が結合され、各駆動ロッド35,35の中間部外周面には、駆動ピストン36が固設されている。各駆動ピストン36,36はそれぞれ、シリンダケース23内に設けた駆動シリンダ37,37内に油密に嵌装されている。さらに、ケーシング22内に設けた支持壁38と入力軸15との間には、一対の転がり軸受39,39が設けられて、入力軸15がケーシング22内に回転自在に支持されている。
【0008】
このように構成されたトロイダル型無段変速機においては、入力軸15の回転が押圧装置9を介して入力側ディスク2に伝えられる。そして、この入力側ディスク2の回転が、一対のパワーローラ8,8を介して出力側ディスク4に伝達され、さらにこの出力側ディスク4の回転が、出力歯車18より取り出される。
入力軸15と出力歯車18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36,36を互いに逆方向に変位させる。そうすると、これら各駆動ピストン36,36の変位に伴って一対のトラニオン6,6がそれぞれ、逆方向に変位する。例えば、図4において下側のパワーローラ8が同図の右側に、同図の上側のパワーローラ8が同図の左側に、それぞれ変位する。その結果、これら各パワーローラ8,8の周面(トラクション面)8a,8aと入力側ディスク2および出力側ディスク4の内側面2a,4a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6,6が、支持板20,20に枢支された枢軸5,5を中心として、図3において互いに逆方向に揺動する。その結果、各パワーローラ8,8の周面8a,8aと各内側面2a,4aとの当接位置が変化し、入力軸15と出力歯車18との間の回転速度比が変化する。
【0009】
なお、動力伝達時に構成各部品が弾性変形する結果、各パワーローラ8,8が入力軸15の軸方向に変位すると、これら各パワーローラ8,8を枢支している各変位軸7,7が、各支持軸部28,28を中心として僅かに揺動する。この揺動の結果、各スラスト転がり軸受32,32の外輪33,33の外側面と各トラニオン6,6の内側面とが相対変位する。これら外側面と内側面との間には、各スラスト軸受34,34が存在するため、この相対変位に要する力は小さい。したがって、上述のように各変位軸7,7の傾斜角度を変化させるための力が小さくて済む。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
前述したように、トロイダル型無段変速機は、入力側ディスク2と出力側ディスク4との間に挟まれたパワーローラ8によって動力の伝達が行なわれるが、この時、入出力側ディスク2,4とパワーローラ8との間はトラクションドライブであるため、大きな押し付け力を与える必要がある。パワーローラ8は、入力側および出力側の2点で押さえ付けられるため、スラスト転がり軸受32,32の内輪を形成するパワーローラ8,8の内径部のスラスト軸受34側に高い応力が発生する。
【0011】
そのため、このような応力を低い値とすべく、特開2001−289297号公報には、パワーローラ8の前面(外輪33と反対側の面)を塞ぐ構成が開示されている。このように、枢支軸部29が貫通するパワーローラ8の貫通孔の開口を塞げば、パワーローラ8の内径部の変形が抑えられるため、パワーローラ8,8の内径部のスラスト軸受34側で発生する応力を低く抑えることができる。
【0012】
特開2001−289297号公報のようにパワーローラ8の前面(外輪33と反対側の面)を塞ぐ構成では、塞いだ部位の肉厚tが厚ければ厚いほど、パワーローラ8,8の内径部の応力は低くなるが、パワーローラ8を支持するニードル軸受31のキャパシティが小さくなってしまう。これは、ニードル軸受31のキャパシティがコロの長さによって決まってしまうためである。
【0013】
このように、パワーローラ8の前面を塞ぐ構成では、パワーローラ8,8の内径部のスラスト軸受34側で発生する応力を低く抑えることができる一方で、ニードル軸受31の容量が低下してしまい、ニードルの剥離が発生する虞がある。
【0014】
本発明は、前記事情に着目してなされたもので、ニードル軸受のキャパシティの低下を防止しつつ、パワーローラの内径部で発生する応力を低く抑え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。
【0015】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明は、回転力が入力される入力軸と、前記入力軸に結合されて入力軸と一体で回転する入力側ディスクと、前記入力軸に回転可能に支持された出力側ディスクとを備え、前記入力側ディスクの回転力が、入力側ディスクと出力側ディスクとの間に傾転自在に設けられたパワーローラを介して、前記出力側ディスクに所定の変速比で伝達され、前記パワーローラは、前記入力側ディスクと前記出力側ディスクとの間に設けられたトラニオンの中心軸にニードル軸受を介して回転自在に支持されるとともに、トラニオンとの間に設けられた転がり軸受の内輪を形成し、また、パワーローラは、トラニオンの中心軸が挿通するその内孔の開口を塞ぐ底板部を有しているトロイダル型無段変速機において、前記パワーローラの前記内孔の直径をDとし、前記パワーローラの全高をHとし、前記底板部の肉厚をtとした時、0<t/[D・(H−t)]≦0.2が成り立つことを特徴とする。
したがって、上記構成によれば、ニードル軸受のキャパシティの低下を防止しつつ、パワーローラの内径部で発生する応力を低く抑えることができる。
【0016】
【発明の実施の形態】
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、本発明の特徴は、パワーローラの構造形態を改良した点にあり、その他の構成および作用は前述した従来の構成および作用と同様であるため、以下においては、本発明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3および図4と同一の符号を付してその詳細な説明を省略することにする。
【0017】
図1は本発明の一実施形態を示している。図示のように、本実施形態では、図3および図4に示される従来構成における変位軸7の支持軸部28と外輪33とが一体に形成されている。また、パワーローラ8は、枢支軸部29が挿通するその内孔の開口を塞ぐ底板部50を有している。
【0018】
パワーローラ8の内径部のスラスト軸受34側に発生する応力σは、パワーローラ8の内径Dが大きいほど高くなる。また、逆に、底板部50の肉厚tが厚いほど、応力σは低くなる。したがって、以下の式(1)が成り立つ。
σ∝ Qt/[D ・(H−t)] …(1)
ここで、Qは定数、n、m、kはそれぞれ1以上の定数、Hはパワーローラ8の全高である。
【0019】
また、パワーローラ8の内径部(内孔)に挿入されるニードル軸受31のキャパシティCは、以下の式(2)のようになる。
C ∝ Lwα・Zβ・Dwγ …(2)
ここで、Lwはニードル軸受31のコロの長さ、Zはコロの数、Dwはコロの径であり、また、α、β、γは定数である。
【0020】
したがって、式(2)から、コロ径が大きく、また、コロの長さが長いほど、ニードル軸受31のキャパシティCは大きくなる。そのため、Lwを長くするためには、(H−t)を大きくする必要があり、また、Dwを大きくするためには、Dを大きくする必要がある。また、Dを大きくすると、Zも増すことができる。
【0021】
以上のことから、以下の式(3)が成り立つ
C ∝ [D ・(H−t)]/t …(3)
ここで、A,B,Cは定数である。
【0022】
図2のグラフは、t/[D・(H−t)]が応力σに及ぼす影響、および、ニードル軸受31のキャパシティの変化を示している。この図から分かるように、以下の式(4)を満たすことにより、パワーローラ8の内径部に発生する引張応力σの許容限度およびニードル軸受31の許容限度を超えることがなくなる。
0<t/[D・(H−t)]≦0.2 …(4)
【0023】
この場合、0はt=0の時であり、底板部50が無く、パワーローラ8の内孔が完全に貫通穴の場合である。図2のグラフを見ると、底板部50を設けることにより(パワーローラ8の内孔の一端開口を塞ぐことにより)、応力が確実に減少することが分かる。しかし、塞ぐ範囲が広くなると、応力が低下するため、σ/σが大きくなり(σは材料の疲労限度)、ニードル軸受31の寿命が低下する。したがって、図2のグラフにおいて横軸のt/[D・(H−t)]を、軸受31の寿命の伸びが大きい0.2より小さい範囲に規制することによって、すなわち、式(4)を満たすようにすることによって、パワーローラ8の応力を疲労限度未満に抑えることができ、パワーローラ8内のニードル軸受31の寿命を長く確保することができる。
【0024】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ニードル軸受のキャパシティの低下を防止しつつ、パワーローラの内径部で発生する応力を低く抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係るトロイダル型無段変速機の要部断面図である。
【図2】t/[D・(H−t)]が応力σに及ぼす影響、および、ニードル軸受のキャパシティの変化を示すグラフである。
【図3】従来のトロイダル型無段変速機の要部断面図である。
【図4】図3のX−X線に沿う断面図である。
【符号の説明】
6 トラニオン
7 変位軸(中心軸)
8 パワーローラ
31 ニードル軸受
33 スラスト軸受
50 底板部
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a toroidal type continuously variable transmission used for a transmission of an automobile or the like.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, for example, a toroidal continuously variable transmission as shown in FIGS. 3 and 4 is known as a transmission for an automobile.
The toroidal continuously variable transmission includes an input shaft 15 and an input side disk 2 and an output side disk 4 that are rotatably supported on the outer periphery of the input shaft 15 via needle bearings 16 and 16. . Further, the cam plate 10 is spline-engaged with the outer peripheral surface of the end portion (left end portion in FIG. 3) of the input shaft 15, and is prevented from moving in a direction away from the input side disk 2 by the flange portion 17. The cam plate 10 and the rollers 12 and 12 constitute a loading cam type pressing device 9 that rotates the input side disk 2 while pressing it toward the output side disk 4 based on the rotation of the input shaft 15. is doing.
An output gear 18 is coupled to the output side disk 4 by means of keys 19 and 19 so that the output side disk 4 and the output gear 18 rotate integrally. The output gear 18 and a gear (not shown) meshed with the output gear 18 constitute a power take-out means for taking out the rotation of the output side disk 4.
[0003]
The pivots 5 and 5 provided at both ends of the pair of trunnions 6 and 6 are swingable and displaceable in the axial direction (front and back direction in FIG. 3, left and right direction in FIG. 4) on the pair of support plates 20 and 20. It is supported. The pair of support plates 20 and 20 are formed in a plate shape having sufficient rigidity, and the circular holes 21 and 21 formed in the central portions of the support plates 20 and 20 are the inner surface of the casing 22 and the casing 22, respectively. By being externally fitted to support plates 24a and 24b fixed to the side surface of the cylinder case 23 provided in the inside, it is supported inside the casing 22 so as to be swingable and displaceable in the axial directions of the pivots 5 and 5. ing. In addition, circular support holes 25 and 25 are formed at both ends of each of the support plates 20 and 20, and the support holes 25 and 25 are respectively provided at both ends of the trunnions 6 and 6. The pivot shafts 5 and 5 are supported by radial needle bearings 27 and 27 having outer rings 26 and 26. With these configurations, the trunnions 6 and 6 are supported in the casing 22 so as to be swingable about the pivots 5 and 5 and to be displaced in the axial direction of the pivots 5 and 5.
[0004]
Displacement axes (trunnion central axes) 7 and 7 are supported in the circular holes 40 and 40 formed in the intermediate portions of the trunnions 6 and 6, respectively. Each displacement shaft 7 includes a support shaft portion 28 and a pivot shaft portion 29 that are parallel to each other and eccentric. Each support shaft portion 28 is swingably supported inside each circular hole 40 via a radial needle bearing 30. Further, the power roller 8 is rotatably supported on the outer peripheral portion of each pivot shaft portion 29 via a radial needle bearing 31. The power roller 8 has a traction surface 8 a that contacts the input side disk 2 and the output side disk 4, and rolls freely between the input side disk 2 and the output side disk 4 about the tilt axis O. Has been.
[0005]
The pair of displacement shafts 7 and 7 are arranged so as to be point-targeted positions (positions opposite to 180 degrees) with the input shaft 15 as the center. The directions in which the pivot shafts 29 and 29 of the displacement shafts 7 and 7 are eccentric with respect to the support shafts 28 and 28 are the same with respect to the rotational directions of the input side and output side disks 2 and 4. (The left and right direction in FIG. 4). Further, the axial directions of the respective pivot shaft portions 29, 29 are substantially orthogonal to the axial direction of the input shaft 15 (the left-right direction in FIG. 3 and the front-back direction in FIG. 4). Therefore, each power roller 8, 8 is supported with a slight displacement allowed in the axial direction of the input shaft 15. As a result, even if the power rollers 8 and 8 are slightly displaced in the axial direction of the input shaft 15 due to variations in the dimensional accuracy of the constituent parts or elastic deformation during power transmission, this displacement can be absorbed. Unreasonable force is not applied to each component.
[0006]
A thrust rolling bearing 32 such as a thrust ball bearing is arranged between the outer surface of each of the power rollers 8 and 8 and the inner surface of the intermediate portion of each of the trunnions 6 and 6 in order from the outer surface of the power rollers 8 and 8. , 32 and thrust bearings 34, 34 such as thrust needle bearings for supporting a thrust load applied to the outer rings 33, 33 of the respective thrust rolling bearings 32, 32 are provided. In this case, the outer surfaces of the power rollers 8 and 8 form inner rings of the thrust rolling bearings 32 and 32. The thrust rolling bearings 32 and 32 allow the power rollers 8 and 8 to rotate while supporting a load in the thrust direction (vertical direction in the figure) applied to the power rollers 8 and 8. Further, the thrust bearings 34 and 34 support the thrust load applied to the outer rings 33 and 33 of the thrust rolling bearings 32 and 32 from the power rollers 8 and 8 while supporting the pivot shafts 29 and 29 and the outer rings 33 and 33. Swings about the support shafts 28 and 28.
[0007]
Further, driving rods 35 and 35 are respectively coupled to one end portions (the left end portion in FIG. 4) of the trunnions 6 and 6, and a driving piston 36 is fixed to the outer peripheral surface of the intermediate portion of each driving rod 35 and 35. Has been. The drive pistons 36 and 36 are oil-tightly fitted in drive cylinders 37 and 37 provided in the cylinder case 23, respectively. Further, a pair of rolling bearings 39, 39 are provided between the support wall 38 provided in the casing 22 and the input shaft 15, and the input shaft 15 is rotatably supported in the casing 22.
[0008]
In the toroidal type continuously variable transmission configured as described above, the rotation of the input shaft 15 is transmitted to the input side disk 2 via the pressing device 9. Then, the rotation of the input side disk 2 is transmitted to the output side disk 4 via the pair of power rollers 8 and 8, and the rotation of the output side disk 4 is taken out from the output gear 18.
When changing the rotational speed ratio between the input shaft 15 and the output gear 18, the pair of drive pistons 36, 36 are displaced in opposite directions. Then, as the drive pistons 36 and 36 are displaced, the pair of trunnions 6 and 6 are displaced in the opposite directions. For example, in FIG. 4, the lower power roller 8 is displaced to the right in the figure, and the upper power roller 8 is displaced to the left in the figure. As a result, the tangential force acting on the contact portions between the peripheral surfaces (traction surfaces) 8a and 8a of the power rollers 8 and 8 and the inner surfaces 2a and 4a of the input side disk 2 and the output side disk 4 is as follows. The direction changes. As the direction of the force changes, the trunnions 6 and 6 swing in directions opposite to each other in FIG. 3 about the pivots 5 and 5 pivotally supported by the support plates 20 and 20. As a result, the contact position between the peripheral surfaces 8a and 8a of the power rollers 8 and 8 and the inner surfaces 2a and 4a changes, and the rotational speed ratio between the input shaft 15 and the output gear 18 changes.
[0009]
When the power rollers 8 and 8 are displaced in the axial direction of the input shaft 15 as a result of elastic deformation of the constituent parts during power transmission, the displacement shafts 7 and 7 pivotally supporting the power rollers 8 and 8 are used. However, it swings slightly around the support shafts 28 and 28. As a result of this oscillation, the outer surfaces of the outer rings 33, 33 of the thrust rolling bearings 32, 32 and the inner surfaces of the trunnions 6, 6 are relatively displaced. Since the thrust bearings 34 and 34 exist between the outer surface and the inner surface, the force required for this relative displacement is small. Therefore, as described above, the force for changing the inclination angle of each displacement shaft 7, 7 can be small.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, the toroidal type continuously variable transmission transmits power by the power roller 8 sandwiched between the input side disk 2 and the output side disk 4. Since it is a traction drive between 4 and the power roller 8, it is necessary to give a big pressing force. Since the power roller 8 is pressed at two points on the input side and the output side, high stress is generated on the thrust bearing 34 side of the inner diameter portion of the power rollers 8 and 8 forming the inner rings of the thrust rolling bearings 32 and 32.
[0011]
For this reason, Japanese Patent Laid-Open No. 2001-289297 discloses a configuration for closing the front surface of the power roller 8 (the surface opposite to the outer ring 33) in order to make such stress low. Thus, if the opening of the through hole of the power roller 8 through which the pivot shaft 29 penetrates is blocked, the deformation of the inner diameter portion of the power roller 8 can be suppressed, so that the inner diameter portion of the power rollers 8 and 8 is on the thrust bearing 34 side. It is possible to suppress the stress generated in.
[0012]
In the configuration in which the front surface of the power roller 8 (the surface opposite to the outer ring 33) is closed as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2001-289297, the inner diameter of the power rollers 8 and 8 increases as the thickness t of the closed portion increases. However, the capacity of the needle bearing 31 that supports the power roller 8 is reduced. This is because the capacity of the needle bearing 31 is determined by the length of the roller.
[0013]
As described above, in the configuration in which the front surface of the power roller 8 is closed, the stress generated on the thrust bearing 34 side of the inner diameter portion of the power rollers 8 and 8 can be kept low, while the capacity of the needle bearing 31 is reduced. There is a risk that peeling of the needle may occur.
[0014]
The present invention has been made paying attention to the above circumstances, and provides a toroidal type continuously variable transmission that can suppress the stress generated in the inner diameter portion of the power roller while reducing the capacity of the needle bearing. The purpose is to do.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, the present invention provides an input shaft to which rotational force is input, an input side disk coupled to the input shaft and rotating integrally with the input shaft, and rotatably supported by the input shaft. Output side disk, and a rotational speed of the input side disk is set to a predetermined speed ratio on the output side disk via a power roller provided to be tiltable between the input side disk and the output side disk. The power roller is rotatably supported by a central shaft of a trunnion provided between the input side disk and the output side disk via a needle bearing and provided between the trunnion. In the toroidal continuously variable transmission that forms an inner ring of a rolling bearing, and the power roller has a bottom plate portion that closes an opening of the inner hole through which the central shaft of the trunnion is inserted. The diameter of the bore of over La and D 0, the total height of the power rollers and H, when the wall thickness of the bottom plate portion and a t, 0 <t 2 / [ D 0 · (H-t)] ≦ 0.2 is established.
Therefore, according to the said structure, the stress which generate | occur | produces in the internal diameter part of a power roller can be restrained low, preventing the fall of the capacity | capacitance of a needle bearing.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The feature of the present invention lies in the improvement of the structure of the power roller, and the other configurations and operations are the same as the conventional configurations and operations described above. Therefore, only the features of the present invention will be described below. Reference is made to the other portions, and the same reference numerals as those in FIGS. 3 and 4 are given, and detailed description thereof will be omitted.
[0017]
FIG. 1 shows an embodiment of the present invention. As illustrated, in this embodiment, the support shaft portion 28 of the displacement shaft 7 and the outer ring 33 in the conventional configuration shown in FIGS. 3 and 4 are integrally formed. Further, the power roller 8 has a bottom plate portion 50 that closes an opening of the inner hole through which the pivot shaft portion 29 is inserted.
[0018]
The stress σ t generated on the thrust bearing 34 side of the inner diameter portion of the power roller 8 increases as the inner diameter D 0 of the power roller 8 increases. Conversely, as the thicker the wall thickness t of the bottom plate portion 50, the stress sigma t decreases. Therefore, the following formula (1) is established.
σ t Q Qt n / [D 0 m · (H−t) h ] (1)
Here, Q is a constant, n, m, and k are constants of 1 or more, respectively, and H is the total height of the power roller 8.
[0019]
Further, the capacity C of the needle bearing 31 inserted into the inner diameter portion (inner hole) of the power roller 8 is expressed by the following formula (2).
C ∝ Lw α · Z β · Dw γ (2)
Here, Lw is the length of the roller of the needle bearing 31, Z is the number of rollers, Dw is the diameter of the roller, and α, β, and γ are constants.
[0020]
Therefore, from the formula (2), the capacity C of the needle bearing 31 increases as the roller diameter increases and the roller length increases. Therefore, in order to increase the Lw, it is necessary to increase the (H-t), In order to increase the Dw, it is necessary to increase the D 0. Also, increasing the D 0, it is possible to increase also Z.
[0021]
From the above, C ∝ [D 0 B · (H−t) C ] / t A (3) where the following expression (3) holds.
Here, A, B, and C are constants.
[0022]
The graph of FIG. 2 shows the influence of t 2 / [D 0 · (H−t)] on the stress σ t and the change in the capacity of the needle bearing 31. As can be seen from this figure, by satisfying the following expression (4), the allowable limit of the tensile stress σ T generated in the inner diameter portion of the power roller 8 and the allowable limit of the needle bearing 31 are not exceeded.
0 <t 2 / [D 0 · (H−t)] ≦ 0.2 (4)
[0023]
In this case, 0 is when t = 0, and there is no bottom plate portion 50, and the inner hole of the power roller 8 is a completely through hole. It can be seen from the graph of FIG. 2 that the stress is reliably reduced by providing the bottom plate portion 50 (by closing one end opening of the inner hole of the power roller 8). However, as the range to be closed becomes wider, the stress decreases, so σ S / σ T increases (σ S is the fatigue limit of the material), and the life of the needle bearing 31 decreases. Therefore, by limiting t 2 / [D 0 · (H−t)] on the horizontal axis in the graph of FIG. 2 to a range where the life extension of the bearing 31 is large and smaller than 0.2, that is, the equation (4) ), The stress of the power roller 8 can be kept below the fatigue limit, and the life of the needle bearing 31 in the power roller 8 can be ensured long.
[0024]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to suppress the stress generated in the inner diameter portion of the power roller to a low level while preventing a decrease in the capacity of the needle bearing.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a main part of a toroidal continuously variable transmission according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a graph showing the influence of t 2 / [D 0 · (Ht)] on the stress σ t and the change in capacity of the needle bearing.
FIG. 3 is a cross-sectional view of a main part of a conventional toroidal continuously variable transmission.
4 is a cross-sectional view taken along line XX of FIG.
[Explanation of symbols]
6 Trunnion 7 Displacement axis (center axis)
8 Power roller 31 Needle bearing 33 Thrust bearing 50 Bottom plate

Claims (1)

回転力が入力される入力軸と、前記入力軸に結合されて入力軸と一体で回転する入力側ディスクと、前記入力軸に回転可能に支持された出力側ディスクとを備え、前記入力側ディスクの回転力が、入力側ディスクと出力側ディスクとの間に傾転自在に設けられたパワーローラを介して、前記出力側ディスクに所定の変速比で伝達され、前記パワーローラは、前記入力側ディスクと前記出力側ディスクとの間に設けられたトラニオンの中心軸にニードル軸受を介して回転自在に支持されるとともに、トラニオンとの間に設けられた転がり軸受の内輪を形成し、また、パワーローラは、トラニオンの中心軸が挿通するその内孔の開口を塞ぐ底板部を有しているトロイダル型無段変速機において、
前記パワーローラの前記内孔の直径をDとし、前記パワーローラの全高をHとし、前記底板部の肉厚をtとした時、
0<t/[D・(H−t)]≦0.2
が成り立つことを特徴とするトロイダル型無段変速機。
An input shaft that is coupled to the input shaft and rotates integrally with the input shaft; and an output disk that is rotatably supported by the input shaft. Is transmitted to the output side disk at a predetermined speed ratio via a power roller provided so as to be tiltable between the input side disk and the output side disk. A center shaft of a trunnion provided between the disc and the output side disc is rotatably supported via a needle bearing, and forms an inner ring of a rolling bearing provided between the trunnion and power. In the toroidal continuously variable transmission, the roller has a bottom plate portion that closes the opening of the inner hole through which the central shaft of the trunnion is inserted.
When the diameter of the bore of the power roller and D 0, the total height of the power rollers and H, the thickness of the bottom plate portion was t,
0 <t 2 / [D 0 · (H−t)] ≦ 0.2
A toroidal-type continuously variable transmission characterized by
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