JP2024097392A

JP2024097392A - Toroidal type continuously variable transmission

Info

Publication number: JP2024097392A
Application number: JP2023000807A
Authority: JP
Inventors: 健西村; Takeshi Nishimura; 隆朗加藤木; Takaaki Katogi
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2023-01-06
Filing date: 2023-01-06
Publication date: 2024-07-19

Abstract

A toroidal type continuously variable transmission is provided that can suppress wear in areas at risk of wear due to skew forces generated in roller bearings.
[Solution] The device comprises a shaft 1A, a first disk 3 and a second disk 2 which are rotatably mounted on the shaft 1A concentrically with each other and integrally with the shaft 1A with their respective inner surfaces facing each other, a power roller 11 sandwiched between these disks, and a roller bearing 70 which is mounted between the shaft 1A and the second disk 2, and a barrel-shaped convex R-shaped surface 71f is formed on the outer diameter portion of a roller 71 of the roller bearing 70, and a concave R-shaped surface 1f with which the convex R-shaped surface 71f engages is formed on the outer diameter surface of the shaft 1A.
[Selected figure] Figure 3

Description

本発明は、自動車、航空機の発電機または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 type continuously variable transmission that can be used in generators for automobiles and aircraft, or transmissions for 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７および図８に示すように構成されている。図７に示すように、ケーシング４９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（スリーブ）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７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４９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 type continuously variable transmission used as an automobile transmission is constructed as shown in Figures 7 and 8. As shown in Figure 7, an input shaft 1 is rotatably supported inside a casing 49, and two input side discs 2, 2 and two output side discs 3, 3 are attached to the outer periphery of this input shaft 1. An output gear (transmission gear) 4 is rotatably supported on the outer periphery of a middle part of the input shaft 1. The output side discs 3, 3 are connected to cylindrical flanges (sleeves) 4a, 4a provided at the center of this output gear 4 by spline coupling.
The input shaft 1 is rotated by a drive shaft 22 via a loading cam type pressing device 12 provided between the input side disk 2 located on the left side in Fig. 7 and a cam plate (loading cam) 7. The output gear 4 is supported in a casing 49 via a partition wall 13 formed by joining two members, which allows the output gear 4 to rotate about the axis O of the input shaft 1 while preventing it from displacing in the direction of the axis O.

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７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７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８参照）が回転自在に挟持されている。 The output side disks 3, 3 are supported rotatably around the axis O of the input shaft 1 by needle bearings 5, 5 interposed between them and the input shaft 1. The input side disk 2 on the left side in FIG. 7 is supported on the input shaft 1 via a ball spline 6, and the input side disk 2 on the right side in FIG. 7 is splined to the input shaft 1, so that these input side disks 2 rotate together with the input shaft 1. A power roller 11 (see FIG. 8) is rotatably sandwiched between the inner surfaces (concave surfaces; also called traction surfaces) 2a, 2a of the input side disks 2, 2 and the inner surfaces (concave surfaces; also called traction surfaces) 3a, 3a of the output disks 3, 3.

図７中右側に位置する入力側ディスク２の内周面（内径面）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７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。 The inner peripheral surface (inner diameter surface) 2c of the input side disk 2 located on the right side in FIG. 7 is provided with a step portion 2b, and the step portion 1b provided on the outer peripheral surface 1a of the input shaft 1 abuts against this step portion 2b, and the back surface (right surface in FIG. 7) of the input side disk 2 abuts against a loading nut 9 screwed into a threaded portion formed on the outer peripheral surface of the input shaft 1. This essentially prevents the input side disk 2 from displacing in the direction of the axis O relative to the input shaft 1. In addition, a disc spring 8 is provided between the cam plate 7 and the flange portion 1d of the input shaft 1, and this disc spring 8 applies a pressing force (preload) to the abutting portion between the concave surfaces 2a, 2a, 3a, 3a of each disk 2, 2, 3, 3 and the peripheral surfaces 11a, 11a of the power rollers 11, 11.

図８は、図７のＡ－Ａ線に沿う断面図である。図８に示すように、ケーシング４９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８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８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。 Figure 8 is a cross-sectional view taken along line A-A in Figure 7. As shown in Figure 8, a pair of trunnions 15, 15 are provided inside the casing 49, which swing about a pair of pivots 14, 14 that are in a twisted position relative to the input shaft 1. Note that the input shaft 1 is not shown in Figure 8. Each trunnion 15, 15 has a pair of bent walls 20, 20 formed at both ends of the support plate 16 in the longitudinal direction (vertical direction in Figure 8) in a state where the support plate 16 is bent toward the inner surface side of the support plate 16. The bent walls 20, 20 form a concave pocket P in each trunnion 15, 15 for accommodating the power roller 11. The pivots 14, 14 are provided concentrically with each other on the outer surfaces of the bent walls 20, 20.

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 in the center of the support plate portion 16, and the base end 23a of the displacement shaft 23 is supported in this circular hole 21. The inclination angle of the displacement shaft 23 supported in the center of each trunnion 15 can be adjusted by swinging each trunnion 15 about each pivot 14. The power rollers 11 are rotatably supported around the tip 23b of the displacement shaft 23 protruding from the inner surface of each trunnion 15, and each power roller 11 is sandwiched between the input side disks 2 and the output side disks 3. The base end 23a and tip 23b of each displacement shaft 23 are eccentric to each other.

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８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８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４９に固定部材５２を介して支持されている球面ポスト６４によって揺動自在に支持されており、下側のヨーク２３Ｂは、球面ポスト６８およびこれを支持する駆動シリンダ３１の上側シリンダボディ５６によって揺動自在に支持されている。 The pivots 14, 14 of each trunnion 15, 15 are supported by a pair of yokes 23A, 23B so as to be freely swingable and displaceable in the axial direction (up and down direction in FIG. 8), and the horizontal movement of the trunnions 15, 15 is restricted by the yokes 23A, 23B. Each yoke 23A, 23B is formed into 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 yoke 23A, 23B, and the pivots 14 provided at both ends of the trunnion 15 are supported in a swingable manner via radial needle bearings 30 in each of the support holes 18. A circular locking hole 19 is provided at the center of the width direction (left and right direction in FIG. 8) of the yokes 23A, 23B, and the inner peripheral surface of the locking hole 19 is a cylindrical surface, and the spherical posts 64, 68 are fitted inside. That is, the upper yoke 23A is supported so as to be freely swingable by a spherical post 64 that is supported on the casing 49 via a fixed member 52, and the lower yoke 23B is supported so as to be freely swingable by a spherical post 68 and the upper cylinder body 56 of the drive cylinder 31 that supports it.

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８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, 23 provided on each trunnion 15, 15 are provided at positions 180 degrees opposite each other with respect to the input shaft 1. The direction in which the tip end 23b of each of these displacement shafts 23, 23 is eccentric with respect to the base end 23a is the same direction as the direction of rotation of both disks 2, 2, 3, 3 (upside down in FIG. 8). The eccentric direction is approximately perpendicular to the direction in which the input shaft 1 is arranged. Therefore, each power roller 11, 11 is supported so that it 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 based on the thrust load generated by the pressing device 12, this displacement is absorbed without applying excessive force to each component.

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。 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, which is a thrust rolling bearing, and a thrust needle bearing 25 are provided in this order from the outer surface side of the power roller 11. Of these, the thrust ball bearing 24 supports the thrust load applied to each power roller 11 while allowing each power roller 11 to rotate. Each thrust ball bearing 24 is composed of a plurality of balls (hereinafter referred to as rolling elements) 26, 26, an annular cage 27 that holds each of the rolling elements 26, 26 so that they can roll freely, and an annular outer ring 28. The inner ring raceway of each thrust ball bearing 24 is formed on the outer surface (large end surface) of each power roller 11, and the outer ring raceway is formed on the inner 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 bearings 25 are 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 thrust needle bearings 25 support the thrust load applied from the power rollers 11 to each outer ring 28, while allowing the power rollers 11 and the outer ring 28 to oscillate around the base end portion 23a of each displacement shaft 23.

さらに、各トラニオン１５，１５の一端部（図８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５６と下側シリンダボディ５７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。 Furthermore, a drive rod (trunnion shaft) 29, 29 is provided at one end of each trunnion 15, 15 (lower end in FIG. 8), and a drive piston (hydraulic piston) 33, 33 is fixed to the outer peripheral surface of the middle part of each drive rod 29, 29. Each of these drive pistons 33, 33 is oil-tightly fitted into a drive cylinder 31 composed of an upper cylinder body 56 and a lower cylinder body 57. Each of these drive pistons 33, 33 and the drive cylinder 31 constitute a drive device 32 that displaces each of the trunnions 15, 15 in the axial direction of the pivots 14, 14 of the trunnions 15, 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 a toroidal type continuously variable transmission configured in this manner, the rotation of the input shaft 1 is transmitted to each of the input side disks 2, 2 via a pressing device 12. The rotation of these input side disks 2, 2 is then transmitted to each of the output side disks 3, 3 via a pair of power rollers 11, 11, and the rotation of each of the output side disks 3, 3 is further extracted by the output gear 4.

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８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. With the displacement of each of the drive pistons 33, 33, the pair of trunnions 15, 15 are displaced in opposite directions. For example, the power roller 11 on the left side of Fig. 8 is displaced downward in the figure, and the power roller 11 on the right side of the figure is displaced upward in the figure.
As a result, the direction of the tangential force acting on the contact portions between the peripheral surfaces 11a, 11a of the power rollers 11, 11 and the inner surfaces 2a, 2a, 3a, 3a of the input disks 2, 2 and the output disks 3, 3 changes. Then, with the change in the direction of the force, the trunnions 15, 15 swing (tilt) in opposite directions to each other about the pivots 14, 14 pivotally supported by the yokes 23A, 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 circumferential surface 11a, 11a of each power roller 11, 11 and each inner surface 2a, 3a changes, and the rotational speed ratio between the input shaft 1 and the output gear 4 changes. In addition, 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, each power roller 11, 11 and the outer rings 28, 28 attached to each power roller 11, 11 rotate slightly around the base end 23a, 23a of each displacement shaft 23, 23. Since thrust needle bearings 25, 25 are present between the outer surface of each outer ring 28, 28 and the inner surface of the support plate portion 16 that constitutes each trunnion 15, 15, the rotation is performed smoothly. Therefore, as described above, only a small force is required to change the inclination angle of each displacement shaft 23, 23.

特開２００４－３４７０４７号公報JP 2004-347047 A

ところで、トロイダル型無段変速機では、ディスク（入力側ディスクまたは出力側ディスク）と軸との間にころ軸受またはケージ＆ローラを介在させることによって、軸によってディスクが回転可能に支持されている。ディスクと軸の回転の向きは反対であり、両者の間にある軸受は相対回転を支持する必要がある。高速回転で用いられる航空機向けのトロイダル型無段変速機では、当該軸受の相対回転数は最大３万ｒｐｍ程度となり、軸受の保持器と、軸方向の位置を支持するための相手部品（例えば止め輪）とが接触すると焼き付きや保持器摩耗が懸念され、最終的には保持器破損や止め輪破損性に至る可能性がある。 In a toroidal type continuously variable transmission, a roller bearing or a cage and roller is placed between the disk (input disk or output disk) and the shaft, so that the disk is rotatably supported by the shaft. The disk and the shaft rotate in opposite directions, and the bearing between them must support the relative rotation. In a toroidal type continuously variable transmission for aircraft, which is used at high speeds, the relative rotation speed of the bearing can reach a maximum of about 30,000 rpm, and if the bearing retainer comes into contact with a mating part (such as a retaining ring) that supports the axial position, there is a concern that the retainer may seize or wear out, which may ultimately lead to retainer damage or retainer ring breakage.

軸受の保持器が破損すると、支持しているディスクや軸の振れが大きくなり、トロイダル型無段変速機の非同期が発生し動力伝達不可となる可能性がある。また、保持器破損時に周辺部品に衝撃を与えディスクや軸の割れが発生する可能性がある。
また、軸受の止め輪が破損すると、軸受が軸方向に移動することで本来の軌道面ではない箇所で軸受のころが転動することになり、軸受の早期破損が発生する懸念がある。
ころ軸受はラジアル荷重が発生した際に相手面（軸の外径面やディスクの内径面）に対して傾いている（ころの軸が、ディスクを支持する軸に対して傾いている）と、スキュー力(アキシアル荷重)が発生する。このスキュー力により、ころ軸受の、軸方向の接触部位は摩耗の懸念がある。摩耗懸念部位として、例えばころ軸受が接触する止め輪接触部がある。止め輪の材料および熱処理は、止め輪としての機能を満足するため表面硬さに制約がある。このため、ころ軸受に対して相対的に止め輪の表面硬さが低い場合、止め輪の接触部の摩耗が発生する懸念がある。 If the bearing retainer is damaged, the vibration of the supporting disk and shaft will increase, causing the toroidal type continuously variable transmission to become out of sync and making it impossible to transmit power. In addition, when the retainer is damaged, it may impact surrounding parts, causing the disk or shaft to crack.
Furthermore, if the retaining ring of a bearing breaks, the bearing will move axially, causing the rollers of the bearing to roll in places other than the intended raceway, raising the concern that this could result in premature failure of the bearing.
When a radial load is applied to a roller bearing, if it is tilted relative to the mating surface (the outer diameter surface of the shaft or the inner diameter surface of the disk) (the axis of the roller is tilted relative to the axis supporting the disk), a skew force (axial load) is generated. This skew force may cause wear at the axial contact points of the roller bearing. One example of a wear concern is the contact part of the retaining ring with which the roller bearing comes into contact. The material and heat treatment of the retaining ring have restrictions on the surface hardness in order to satisfy the function of the retaining ring. For this reason, if the surface hardness of the retaining ring is low relative to the roller bearing, there is a concern that wear may occur at the contact point of the retaining ring.

また、図９に示す従来技術では、ころ軸受７０の保持器７２は、ディスク２のスプライン加工された段差部（スプライン部の軸方向端面）２ｄおよびシム７３、止め輪７４で軸方向に支持されている。このようなころ軸受７０にスキュー力が発生すると、保持器７２が段差部２ｄに接触する部位、ころ７１が保持器７２に接触する部位、保持器７２がシム７３に接触する部位、シム７３が止め輪７４に接触する部位、止め輪７３が嵌合溝２ｅに接触する部位等の摩耗が発生する懸念がある。 In the conventional technology shown in FIG. 9, the retainer 72 of the roller bearing 70 is supported in the axial direction by the splined step portion (axial end surface of the spline portion) 2d of the disk 2, a shim 73, and a retaining ring 74. If a skew force occurs in such a roller bearing 70, there is a concern that wear will occur in the area where the retainer 72 contacts the step portion 2d, the area where the rollers 71 contact the retainer 72, the area where the retainer 72 contacts the shim 73, the area where the shim 73 contacts the retaining ring 74, the area where the retaining ring 73 contacts the fitting groove 2e, and other areas.

本発明は、前記事情に鑑みてなされたもので、ころ軸受に発生するスキュー力による摩耗懸念部位の摩耗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している。 The present invention was made in consideration of the above circumstances, and aims to provide a toroidal type continuously variable transmission that can suppress wear in areas susceptible to wear caused by skew forces generated in roller bearings.

前記目的を達成するために、本発明のトロイダル型無段変速機は、軸と、この軸にそれぞれの内側面同士を互いに対向させた状態で互いに同心的にかつ前記軸と一体的に回転可能に設けられた第１ディスクおよび前記軸に対して回転可能に設けられた第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、前記軸と前記第２ディスクとの間に設けられたころ軸受と、を備えたトロイダル型無段変速機において、
前記ころ軸受のコロの外径部に、樽形状の凸Ｒ形状面が形成され、
前記軸の外径面および／または前記第２ディスクの内径面に、前記凸Ｒ形状面が係合する凹Ｒ形状面が形成されていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a toroidal type continuously variable transmission of the present invention comprises a shaft, a first disk and a second disk provided on the shaft so as to be rotatable concentrically with each other and integrally with the shaft with their inner surfaces facing each other, a power roller held between the first disk and the second disk, and a roller bearing provided between the shaft and the second disk,
A barrel-shaped convex R-shaped surface is formed on the outer diameter portion of the roller of the roller bearing,
The present invention is characterized in that a concave R-shaped surface with which the convex R-shaped surface engages is formed on the outer diameter surface of the shaft and/or the inner diameter surface of the second disk.

本発明においては、軸の外径面および／または第２ディスクの内径面に、ころの外径部に形成された凸Ｒ形状面が係合する凹Ｒ形状面が形成されているので、ころに発生するスキュー力を凹Ｒ形状面によって支持することができる。このため、円筒ころ軸受に発生するスキュー力による摩耗懸念部位の摩耗を抑制できる。 In the present invention, a concave R-shaped surface is formed on the outer diameter surface of the shaft and/or the inner diameter surface of the second disk, with which the convex R-shaped surface formed on the outer diameter portion of the roller engages, so that the skew force generated in the roller can be supported by the concave R-shaped surface. This makes it possible to suppress wear in areas at risk of wear due to the skew force generated in the cylindrical roller bearing.

本発明によれば、円筒ころ軸受に発生するスキュー力による摩耗懸念部位の摩耗を抑制できる。 The present invention can suppress wear in areas susceptible to wear caused by skew forces generated in cylindrical roller bearings.

本発明の第１の実施形態に係るトロイダル型無段変速機を示すもので、全体の概略を示す断面図である。1 is a cross-sectional view showing an overall outline of a toroidal type continuously variable transmission according to a first embodiment of the present invention. 同、要部の断面図である。FIG. 同、（ａ）は図２における要部の拡大断面図、（ｂ）はころを変更した場合の要部の拡大断面図である。3A is an enlarged cross-sectional view of the main part in FIG. 2, and FIG. 3B is an enlarged cross-sectional view of the main part when the rollers are changed. 同、軸受の斜視図である。FIG. 本発明の第２の実施形態に係るトロイダル型無段変速機を示すもので、要部の断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view of a main portion of a toroidal type continuously variable transmission according to a second embodiment of the present invention. 同、図５における要部の拡大断面図である。FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view of a main part in FIG. 5 according to the first embodiment. 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。FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a conventional toroidal type continuously variable transmission. 図７におけるＡ－Ａ線に沿う断面図である。8 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 7. 従来の航空機向けのトロイダル型無段変速機の一例を示すもので、要部の拡大断面図である。FIG. 1 is an enlarged cross-sectional view of a main portion of an example of a conventional toroidal type continuously variable transmission for aircraft.

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。
（第１の実施形態）
本実施形態のトロイダル型無段変速機は、航空機用発電機で用いられる変速機であり、航空機のエンジンからの回転数が変動する回転を一定の回転数となるように変速して発電機に出力する。
図１は第１の実施形態に係るトロイダル型無段変速機の全体の概略を示す断面図、図２は同要部の断面図、図３は図２における要部の拡大断面図である。
なお、図７および図８に示す従来技術では、出力側ディスク３を、軸受５を介して入力軸１によって回転可能に支持した場合を例にとって説明したが、本実施形態では、入力側ディスク２をころ軸受７０を介して出力軸１Ａによって回転可能に支持した場合を例にとって説明する。但し、本実施形態のトロイダル型無段変速機と従来のトロイダル型無段変速機では、入力側ディスク２と出力側ディスク３との間に挟持されるパワーローラ１１、入力側ディスク２と出力側ディスク３とのうちの一方のディスク２（３）を他方のディスク３（２）に向けて押圧する押圧装置１２等の他の構成は共通するので、その説明を省略する。また、図１においてハッチングは省略している。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
First Embodiment
The toroidal type continuously variable transmission of this embodiment is a transmission used in an aircraft generator, and changes the rotation speed of the aircraft engine, which varies, to a constant rotation speed and outputs the rotation speed to the generator.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an outline of the entire toroidal type continuously variable transmission according to the first embodiment, FIG. 2 is a cross-sectional view of a main part of the same, and FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of the main part in FIG.
7 and 8, the output side disk 3 is rotatably supported by the input shaft 1 via a bearing 5. In this embodiment, the input side disk 2 is rotatably supported by the output shaft 1A via a roller bearing 70. However, the toroidal type continuously variable transmission of this embodiment and the conventional toroidal type continuously variable transmission have the same configurations as each other, such as the power roller 11 sandwiched between the input side disk 2 and the output side disk 3, and the pressing device 12 that presses one of the input side disk 2 and the output side disk 3, 2(3), against the other disk 3(2), and therefore the description thereof will be omitted. Also, hatching is omitted in FIG. 1.

本実施形態のトロイダル型無段変速機は、上述したように、航空機（の発電機）向けのダブルキャビティ型のハーフトロイダル型無段変速機であり、一方のキャビティ内に配置された入力側ディスク（第２ディスク）２と、出力側ディスク（第１ディスク）３とが、出力軸（軸）１Ａの周りに取り付けられ、他方のキャビティ内に配置された入力側ディスク（第２ディスク）２と、出力側ディスク（第１ディスク）３とが、出力軸（軸）１Ａの周りに取り付けられている。
また、入力側ディスク２は、径方向中央部に断面円形状でかつ軸方向に延在する軸孔２Ａを有しており、この軸孔２Ａに出力軸１Ａが挿通されている。軸孔２Ａの一端は入力側ディスク２の小端面側（図２において、軸方向右側）で開口し、他端は入力側ディスク２の大端面側（図２において、軸方向左側）で開口している。 As described above, the toroidal type continuously variable transmission of this embodiment is a double-cavity half-toroidal type continuously variable transmission for an aircraft (generator), in which the input side disc (second disc) 2 and the output side disc (first disc) 3, which are arranged in one cavity, are attached around the output shaft (shaft) 1A, and the input side disc (second disc) 2 and the output side disc (first disc) 3, which are arranged in the other cavity, are attached around the output shaft (shaft) 1A.
The input side disc 2 has a axial hole 2A that is circular in cross section and extends in the axial direction in its radial center, and the output shaft 1A is inserted through this axial hole 2A. One end of the axial hole 2A opens on the small end face side of the input side disc 2 (the right side in the axial direction in FIG. 2), and the other end opens on the large end face side of the input side disc 2 (the left side in the axial direction in FIG. 2).

出力側ディスク３は出力軸１Ａと一体的に回転可能に設けられ、入力側ディスク２は出力軸１Ａに対してころ軸受７０を介して回転可能に設けられている。入力側ディスク２と出力側ディスク３との間にはパワーローラ１１が設けられ、当該パワーローラ１１は両ディスク２，３の間に挟持されている。
また、本実施形態では、出力側ディスク３を押圧装置１２によって入力側ディスク２に向けて押圧するようになっている。 The output side disk 3 is provided so as to be rotatable integrally with the output shaft 1A, and the input side disk 2 is provided so as to be rotatable relative to the output shaft 1A via a roller bearing 70. A power roller 11 is provided between the input side disk 2 and the output side disk 3, and the power roller 11 is sandwiched between the two disks 2, 3.
In this embodiment, the output side disk 3 is pressed against the input side disk 2 by a pressing device 12 .

また、図１に示すように、一対の入力側ディスク２，２の間には、入力歯車４０が設けられている。入力歯車４０には、例えば、エンジンのタービンの回転軸からの回転力が歯車等を介して伝達される。
この入力歯車４０は、図２に示すように、入力側ディスク２の外側（軸方向外側）に配置された歯車部４１と、この歯車部４１の径方向中央部側（図２において出力軸１Ａ側）の右端部に設けられた円筒状のスリーブ４２とを備えている。このスリーブ４２は入力側ディスク２の軸孔２Ａと同軸に配置され、当該スリーブ４２の先端側略半分が軸孔２Ａに挿入されている。なお、図１に示すように、歯車部４１の径方向中央部側の左端部には、前記スリーブ４２と同様のスリーブ４２が対称的に設けられており、このスリーブ４２は、歯車部４１の左側に配置されている他方のキャビティに設けられた入力側ディスク２の軸孔２Ａに同様にして挿入されている。 1, an input gear 40 is provided between the pair of input side disks 2, 2. For example, a rotational force from a rotating shaft of a turbine of an engine is transmitted to the input gear 40 via gears or the like.
As shown in Fig. 2, the input gear 40 includes a gear portion 41 disposed on the outside (outside in the axial direction) of the input side disk 2, and a cylindrical sleeve 42 provided at the right end of the radial center side (output shaft 1A side in Fig. 2) of the gear portion 41. The sleeve 42 is disposed coaxially with the axial hole 2A of the input side disk 2, and approximately half of the tip side of the sleeve 42 is inserted into the axial hole 2A. As shown in Fig. 1, a sleeve 42 similar to the sleeve 42 is provided symmetrically at the left end of the radial center side of the gear portion 41, and the sleeve 42 is similarly inserted into the axial hole 2A of the input side disk 2 provided in the other cavity disposed to the left of the gear portion 41.

また、図２に示すように、スリーブ４２の先端部の外径面には、径方向に凹凸となる凹凸形状が周方向に沿って延在（連続）し、かつ軸方向に延在するスプライン部４５ａが設けられている。
一方、入力側ディスク２の軸孔２Ａの前記スプライン部４５ａと径方向において対向する内径面には、径方向に凹凸となる凹凸形状が周方向に沿って延在（連続）し、かつ軸方向に延在する内径側スプライン部４５ｂが設けられている。内径側スプライン部４５ｂと前記スプライン部４５ａとは軸方向においてほぼ同長さとなっている。
そして、この内径側スプライン部４５ｂとスリーブ４２の外径側のスプライン部４５ａとがスプライン結合することによって、入力歯車４０の回転が、スリーブ４２を介して入力側ディスク２に伝達され、この入力側ディスク２の回転がパワーローラ１１、出力側ディスク３を介して、出力軸１Ａに伝達される。 As shown in FIG. 2, the outer diameter surface of the tip end of the sleeve 42 is provided with a spline portion 45a that has a radially uneven shape that extends (continuously) along the circumferential direction and also extends in the axial direction.
On the other hand, an inner diameter side spline portion 45b having a radially uneven shape extending (continuously) along the circumferential direction and extending in the axial direction is provided on the inner diameter surface of the axial hole 2A of the input side disk 2 that faces the spline portion 45a in the radial direction. The inner diameter side spline portion 45b and the spline portion 45a have approximately the same length in the axial direction.
Then, by splined engagement between the inner diameter side spline portion 45b and the outer diameter side spline portion 45a of the sleeve 42, the rotation of the input gear 40 is transmitted to the input side disc 2 via the sleeve 42, and the rotation of the input side disc 2 is transmitted to the output shaft 1A via the power roller 11 and the output side disc 3.

図１～図４に示すように、前記ころ軸受７０は、出力軸１Ａと入力側ディスク２との間に設けられ、入力側ディスク２を回転可能に支持している。
また、ころ軸受７０は、出力軸１Ａと入力側ディスク２との間で転動可能な複数の樽形状のころ７１と、これら複数のころ７１を転動可能に保持し、かつ出力軸１Ａに装着される円筒状の保持器７２とを備えている。 As shown in FIGS. 1 to 4, the roller bearing 70 is provided between the output shaft 1A and the input side disk 2, and supports the input side disk 2 rotatably.
In addition, the roller bearing 70 includes a plurality of barrel-shaped rollers 71 that can roll between the output shaft 1A and the input side disk 2, and a cylindrical retainer 72 that holds the plurality of rollers 71 in a rollable state and is attached to the output shaft 1A.

図４に示すように、保持器７２の外周面（外径面）７２ａには、所定の等しい角度間隔をもって複数の保持穴７２ｄが保持器７２の径方向に開口して形成されている。各保持穴７２ｄは、出力軸１Ａと入力側ディスク２との間で転動するころ７１を転動自在に保持できるようになっている。 As shown in FIG. 4, a plurality of retaining holes 72d are formed on the outer peripheral surface (outer diameter surface) 72a of the retainer 72 at equal angular intervals and open in the radial direction of the retainer 72. Each retaining hole 72d is capable of freely holding the rollers 71 that roll between the output shaft 1A and the input side disk 2.

また、図２に示すように、入力側ディスク２の、ころ軸受７０が位置する内径面２ｃには、周方向に延在する嵌合溝２ｅが入力側ディスク２の小端面側に寄せて設けられている。嵌合溝２ｅには、円環板状の止め輪７４の外周部が嵌め込まれ、当該止め輪７４の内周部は内径面２ｃより径方向内方に突出している。
止め輪７４ところ軸受７０の保持器７２の一端面（図２において右端面）との間には円環板状のシム７３が設けられている。シム７３は保持器７２と止め輪７４との間の間隔を調整する部材であり、当該シム７３は保持器７２の一端面と止め輪７４の端面に当接している。また、保持器７２の他端面（図２において左端面）は、入力側ディスク２の内径面２ｃに設けられた段差部（スプライン部の軸方向端面）２ｄに当接されている。このように、ころ軸受７０は、段差部２ｄによって軸方向一方（図２において左方）への移動が規制され、止め輪７４によってシム７３を介して軸方向他方（図２において右方）への移動が規制されている。 2, an inner diameter surface 2c of the input side disk 2 on which the roller bearing 70 is located has a fitting groove 2e extending in the circumferential direction, which is provided toward the small end face of the input side disk 2. The outer periphery of a circular plate-shaped retaining ring 74 is fitted into the fitting groove 2e, and the inner periphery of the retaining ring 74 protrudes radially inward from the inner diameter surface 2c.
Between the retainer 74 and one end face (the right end face in FIG. 2) of the retainer 72 of the roller bearing 70, a shim 73 in the form of an annular plate is provided. The shim 73 is a member for adjusting the gap between the retainer 72 and the retainer ring 74, and the shim 73 abuts against one end face of the retainer 72 and an end face of the retainer ring 74. The other end face (the left end face in FIG. 2) of the retainer 72 abuts against a step portion (the axial end face of the spline portion) 2d provided on the inner diameter surface 2c of the input side disk 2. In this way, the roller bearing 70 is restricted from moving in one axial direction (the left side in FIG. 2) by the step portion 2d, and is restricted from moving in the other axial direction (the right side in FIG. 2) by the retainer ring 74 via the shim 73.

図３（ａ）に示すように、ころ７１は、外径部に凸Ｒ形状面７１ｆを有している。つまり、ころ７１の外径面に、径方向外側に膨らむような樽形状に形成された凸Ｒ形状面７１ｆが形成されている。凸Ｒ形状面７１ｆは断面円弧状に形成されている。
また、図３（ｂ）に示すように、ころ７１をころ８１に変更してもよい。ころ８１は、外径部において、軸方向両端部側に凸Ｒ形状面８１ｆ，８１ｆを有している。当該凸Ｒ形状面８１ｆ，８１ｆは軸方向において離間しており、軸方向中央部に設けられた直線領域８１ａによって滑らかに繋がれている。また、凸Ｒ形状面８１ｆは断面円弧状に形成されている。
なお、ころ８１では、断面円弧状のＲ形状面８１ｆが単一の円弧によって形成されているが、Ｒ形状面を複数の円弧で形成してもよく、さらに対数関数で表される曲線で形成してもよい。
一方、図３（ａ）に示すように、出力軸１Ａの外径面１ｃには、凸Ｒ形状面７１ｆが係合する凹Ｒ形状面１ｆが形成されている。凹Ｒ形状面１ｆは断面円弧状に形成されている。この凹Ｒ形状面１ｆは出力軸１Ａの外径面１ｃに周方向に所定間隔で複数形成されている。
また、図３（ｂ）に示すように、ころ８１に変更した場合、出力軸１Ａの外径面１ｃには、凸Ｒ形状面８１ｆ，８１ｆが係合する凹Ｒ形状面１ｆ，１ｆと、この凹Ｒ形状面１ｆ，１ｆ間に形成されて、前記直線領域８１ａが当接する断面直線状の当接面１ｇが形成されている。 3A, roller 71 has a convex R-shaped surface 71f on its outer diameter portion. That is, convex R-shaped surface 71f formed in a barrel shape that bulges outward in the radial direction is formed on the outer diameter surface of roller 71. Convex R-shaped surface 71f is formed in an arc-shaped cross section.
3B, the roller 71 may be replaced with a roller 81. The roller 81 has convex R-shaped surfaces 81f, 81f on both axial end sides at the outer diameter portion. The convex R-shaped surfaces 81f, 81f are spaced apart from each other in the axial direction and are smoothly connected by a straight region 81a provided in the axial center portion. The convex R-shaped surface 81f is formed to have an arc-shaped cross section.
Although the R-shaped surface 81f of the roller 81 has an arc-shaped cross section formed by a single arc, the R-shaped surface may be formed by a plurality of arcs, or may be formed by a curve expressed by a logarithmic function.
3A, the outer diameter surface 1c of the output shaft 1A is provided with a concave R-shaped surface 1f with which the convex R-shaped surface 71f engages. The concave R-shaped surface 1f is formed to have an arc-shaped cross section. A plurality of concave R-shaped surfaces 1f are formed at predetermined intervals in the circumferential direction on the outer diameter surface 1c of the output shaft 1A.
Furthermore, as shown in FIG. 3(b), when the roller 81 is used, the outer diameter surface 1c of the output shaft 1A is provided with concave R-shaped surfaces 1f, 1f with which the convex R-shaped surfaces 81f, 81f engage, and a cross-sectionally linear abutment surface 1g formed between these concave R-shaped surfaces 1f, 1f with which the linear region 81a abuts.

また、凹Ｒ形状面１ｆは、凸Ｒ形状面７１ｆに対して径方向（出力軸１Ａの径方向）に対向して配置され、凹Ｒ形状面１ｆの曲率半径は、凸Ｒ形状面７１ｆの曲率半径より大きくなっている。したがって、コロ７１の凸Ｒ形状面７１ｆは、出力軸１Ａの凹Ｒ形状面１ｆ内に配置され、出力軸１Ａ側において凹Ｒ形状面１ｆに接している。また、凸Ｒ形状面７１ｆは、入力側ディスク２側において、当該入力側ディスク２の内径面２ｃに接している。つまり、ころ７１は、出力軸１Ａの凹Ｒ形状面１ｆおよび入力側ディスク２の内径面２ｃに転動可能に接している。 The concave R-shaped surface 1f is disposed radially opposite the convex R-shaped surface 71f (in the radial direction of the output shaft 1A), and the radius of curvature of the concave R-shaped surface 1f is greater than the radius of curvature of the convex R-shaped surface 71f. Therefore, the convex R-shaped surface 71f of the roller 71 is disposed within the concave R-shaped surface 1f of the output shaft 1A, and contacts the concave R-shaped surface 1f on the output shaft 1A side. Furthermore, the convex R-shaped surface 71f contacts the inner diameter surface 2c of the input side disk 2 on the input side disk 2 side. In other words, the roller 71 is in rollable contact with the concave R-shaped surface 1f of the output shaft 1A and the inner diameter surface 2c of the input side disk 2.

本実施形態では、ころ軸受７０は、ラジアル荷重が発生した際に相手面（出力軸１Ａの外径面１ｃや入力側ディスク２の内径面２ｃ）に対して傾いている（図３において、ころ７１の軸が、出力軸１Ａや入力側ディスク２の軸に対して紙面と直交する方向に傾いている）と、スキュー力（アキシアル荷重）が発生し（図３参照）、このスキュー力により、ころ軸受７０の、軸方向の接触部位は摩耗の懸念がある。しかし、出力軸１Ａの外径面１ｃに、ころ７１の外径部に形成された凸Ｒ形状面７１ｆが係合する凹Ｒ形状面１ｆが形成されているので、ころ７１に発生するスキュー力を凹Ｒ形状面１ｆによって支持することができる。このため、ころ軸受７０に発生するスキュー力による摩耗懸念部位（保持器７２が段差部２ｄに接触する部位、ころ７１が保持器７２に接触する部位、保持器７２がシム７３に接触する部位、シム７３が止め輪７４に接触する部位、止め輪７３が嵌合溝２ｅに接触する部位等）の摩耗を抑制できる。 In this embodiment, when a radial load is generated, the roller bearing 70 is tilted relative to the mating surface (the outer surface 1c of the output shaft 1A or the inner surface 2c of the input disk 2) (in FIG. 3, the axis of the roller 71 is tilted in a direction perpendicular to the page relative to the axis of the output shaft 1A or the input disk 2), and a skew force (axial load) is generated (see FIG. 3), and there is a concern that the axial contact portion of the roller bearing 70 may wear due to this skew force. However, since the outer surface 1c of the output shaft 1A is formed with a concave R-shaped surface 1f that engages with the convex R-shaped surface 71f formed on the outer diameter portion of the roller 71, the skew force generated in the roller 71 can be supported by the concave R-shaped surface 1f. This makes it possible to suppress wear in areas where wear is a concern due to the skew force generated in the roller bearing 70 (such as the area where the retainer 72 contacts the stepped portion 2d, the area where the rollers 71 contact the retainer 72, the area where the retainer 72 contacts the shim 73, the area where the shim 73 contacts the retaining ring 74, and the area where the retaining ring 73 contacts the fitting groove 2e).

（第２の実施形態）
図５および図６は第２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断面図である。第２の実施形態が第１の実施形態と異なる点は、ころ７１に形成された凸Ｒ形状面７１ｆの相手面となる凹Ｒ形状面を形成した部位であるので、以下ではこの点について説明し、第１の実施形態と同一構成には、同一符号を付してその説明を省略する場合もある。 Second Embodiment
5 and 6 are cross-sectional views showing the main part of a toroidal type continuously variable transmission according to the second embodiment. The second embodiment differs from the first embodiment in the portion where the concave R-shaped surface that is the mating surface of the convex R-shaped surface 71f formed on the roller 71 is formed, so this point will be described below, and the same components as those in the first embodiment may be assigned the same reference numerals and their description will be omitted.

第２の実施形態では、第１の実施形態と同様に、ころ７１は、外径部に凸Ｒ形状面７１ｆを有している。
一方、第２ディスク２の内径面２ｃには、ころ７１の凸Ｒ形状面７１ｆが係合する凹Ｒ形状面２ｆが形成されている。凹Ｒ形状面２ｆは断面円弧状に形成されている。この凹Ｒ形状面２ｆは第２ディスク２の内径面２ｃに周方向に所定間隔で複数形成されている。
また、凹Ｒ形状面２ｆは、凸Ｒ形状面７１ｆに対して径方向（出力軸１Ａの径方向）に対向して配置され、凹Ｒ形状面２ｆの曲率半径は、凸Ｒ形状面７１ｆの曲率半径より大きくなっている。したがって、コロ７１の凸Ｒ形状面７１ｆは、第２ディスク２の凹Ｒ形状面２ｆ内に配置され、第２ディスク２側において凹Ｒ形状面２ｆに接している。また、凸Ｒ形状面７１ｆは、出力軸１Ａ側において、当該出力軸１Ａの外径面１ｃに接している。つまり、ころ７１は、入力側ディスク２の凹Ｒ形状面２ｆおよび出力軸１Ａの外径面１ｃに転動可能に接している。 In the second embodiment, similarly to the first embodiment, the roller 71 has a convex R-shaped surface 71f on the outer periphery.
On the other hand, a concave R-shaped surface 2f is formed on the inner diameter surface 2c of the second disk 2, with which the convex R-shaped surface 71f of the roller 71 engages. The concave R-shaped surface 2f is formed to have an arc-shaped cross section. A plurality of concave R-shaped surfaces 2f are formed on the inner diameter surface 2c of the second disk 2 at predetermined intervals in the circumferential direction.
The concave R-shaped surface 2f is disposed radially opposite the convex R-shaped surface 71f (in the radial direction of the output shaft 1A), and the radius of curvature of the concave R-shaped surface 2f is greater than the radius of curvature of the convex R-shaped surface 71f. Therefore, the convex R-shaped surface 71f of the roller 71 is disposed within the concave R-shaped surface 2f of the second disk 2, and is in contact with the concave R-shaped surface 2f on the second disk 2 side. The convex R-shaped surface 71f is in contact with the outer diameter surface 1c of the output shaft 1A on the output shaft 1A side. In other words, the roller 71 is in rollable contact with the concave R-shaped surface 2f of the input disk 2 and the outer diameter surface 1c of the output shaft 1A.

本実施形態では、ころ軸受７０は、ラジアル荷重が発生した際に相手面（出力軸１Ａの外径面１ｃや入力側ディスク２の内径面２ｃ）に対して傾いている（図６において、ころ７１の軸が、出力軸１Ａや入力側ディスク２の軸に対して紙面と直交する方向に傾いている）と、スキュー力（アキシアル荷重）が発生し（図６参照）、このスキュー力により、ころ軸受７０の、軸方向の接触部位は摩耗の懸念がある。しかし、第２ディスク２の内径面２ｃに、ころ７１の外径部に形成された凸Ｒ形状面７１ｆが係合する凹Ｒ形状面２ｆが形成されているので、ころ７１に発生するスキュー力を凹Ｒ形状面２ｆによって支持することができる。このため、ころ軸受７０に発生するスキュー力による摩耗懸念部位（保持器７２が段差部２ｄに接触する部位、ころ７１が保持器７２に接触する部位、保持器７２がシム７３に接触する部位、シム７３が止め輪７４に接触する部位、止め輪７３が嵌合溝２ｅに接触する部位等）の摩耗を抑制できる。 In this embodiment, when a radial load is generated, the roller bearing 70 is tilted relative to the mating surface (the outer surface 1c of the output shaft 1A or the inner surface 2c of the input disk 2) (in FIG. 6, the axis of the roller 71 is tilted in a direction perpendicular to the page relative to the axis of the output shaft 1A or the input disk 2), and a skew force (axial load) is generated (see FIG. 6), and there is a concern that the axial contact portion of the roller bearing 70 may wear due to this skew force. However, since the inner surface 2c of the second disk 2 is formed with a concave R-shaped surface 2f that engages with the convex R-shaped surface 71f formed on the outer diameter portion of the roller 71, the skew force generated in the roller 71 can be supported by the concave R-shaped surface 2f. This makes it possible to suppress wear in areas where wear is a concern due to the skew force generated in the roller bearing 70 (such as the area where the retainer 72 contacts the stepped portion 2d, the area where the rollers 71 contact the retainer 72, the area where the retainer 72 contacts the shim 73, the area where the shim 73 contacts the retaining ring 74, and the area where the retaining ring 73 contacts the fitting groove 2e).

なお、第１の実施形態では、出力軸１Ａの外径面１ｃに、ころ７１の凸Ｒ形状面７１ｆが係合する凹Ｒ形状面１ｆを形成し、第２の実施の形態では、第２ディスク２の内径面２ｃに、ころ７１の凸Ｒ形状面７１ｆが係合する凹Ｒ形状面２ｆを形成したが、出力軸１Ａの外径面１ｃに凹Ｒ形状面１ｆを形成するとともに、第２ディスク２の内径面２ｃに、凹Ｒ形状面２ｆを形成してもよい。 In the first embodiment, the outer diameter surface 1c of the output shaft 1A is formed with a concave R-shaped surface 1f with which the convex R-shaped surface 71f of the roller 71 engages, and in the second embodiment, the inner diameter surface 2c of the second disk 2 is formed with a concave R-shaped surface 2f with which the convex R-shaped surface 71f of the roller 71 engages. However, it is also possible to form the concave R-shaped surface 1f on the outer diameter surface 1c of the output shaft 1A and the concave R-shaped surface 2f on the inner diameter surface 2c of the second disk 2.

また、第１および第２の実施形態では、本発明を航空機向けのトロイダル型無段変速機を対象として説明したが、本発明はその他の用途（例えば自動車の変速機用）にも適用できる。
また、第１および第２の実施形態では本発明を、ダブルキャビティ型のハーフトロイダル型無段変速機に適用する場合を例にとって説明したが、これに限ることなく、本発明はダブルキャビティ型のフルトロイダル型無段変速機にも適用でき、さらに、シングルキャビティ型のハーフトロイダル型無段変速機や、シングルキャビティ型のフルトロイダル型無段変速機にも適用できる。 Furthermore, in the first and second embodiments, the present invention has been described with reference to a toroidal type continuously variable transmission for aircraft, but the present invention can also be applied to other applications (for example, automobile transmissions).
In the first and second embodiments, the present invention has been described taking as an example a case where it is applied to a double-cavity half-toroidal continuously variable transmission. However, the present invention is not limited to this, and can also be applied to a double-cavity full-toroidal continuously variable transmission, and further, can also be applied to a single-cavity half-toroidal continuously variable transmission, or a single-cavity full-toroidal continuously variable transmission.

さらに、第１および第２の実施形態では、出力側ディスク３を押圧装置１２によって押圧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を押圧装置１２によって押圧する場合にも適用できる。つまり、図７および図８に示すように、入力軸１と、この入力軸１にボールスプラインによってスプライン結合されて入力軸１と一体で回転する入力側ディスク２と、入力側ディスク２に対向し、かつ入力軸１に対して回転可能に設けられた出力側ディスク３とを備えたトロイダル型無段変速機にも適用できる。 In addition, in the first and second embodiments, the output side disk 3 is pressed by the pressing device 12, but in a toroidal type continuously variable transmission, the input/output relationship between the input side disk and the output side disk may be reversed. Therefore, the present invention can also be applied to a case where the input side disk 2 is pressed by the pressing device 12. In other words, as shown in Figures 7 and 8, the present invention can also be applied to a toroidal type continuously variable transmission that includes an input shaft 1, an input side disk 2 that is splined to the input shaft 1 by a ball spline and rotates integrally with the input shaft 1, and an output side disk 3 that faces the input side disk 2 and is rotatable relative to the input shaft 1.

１Ａ出力軸（軸）
１ｃ外径面
１ｆ凹Ｒ形状面
２入力側ディスク（第２ディスク）
２ｃ内径面
２ｆ凹Ｒ形状面
３出力側ディスク（第１ディスク）
１１パワーローラ
７０ころ軸受
７１，８１ころ
７１ｆ，８１ｆ凸Ｒ形状面
７２保持器 1A output shaft (shaft)
1c Outer diameter surface 1f Concave R-shaped surface 2 Input side disk (second disk)
2c Inner diameter surface 2f Concave R-shaped surface 3 Output side disk (first disk)
11 Power roller 70 Roller bearing 71, 81 Roller 71f, 81f Convex R-shaped surface 72 Cage

Claims

A toroidal type continuously variable transmission comprising: a shaft; a first disk and a second disk rotatably mounted on the shaft, the first disk and the second disk being concentric with each other and rotatable integrally with the shaft with their inner surfaces facing each other; a power roller sandwiched between the first disk and the second disk; and a roller bearing mounted between the shaft and the second disk,
A barrel-shaped convex R-shaped surface is formed on the outer diameter surface of the roller of the roller bearing,
a concave R-shaped surface with which the convex R-shaped surface engages is formed on an outer diameter surface of the shaft and/or an inner diameter surface of the second disk.