CN105370830A - 无级变速器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种无级变速器，其具备：输入轴，其被传递驱动源的驱动力；输出轴，其被配置成与输入轴平行；多个曲柄连杆机构，它们具有能够以输入轴为中心旋转并且自由地调节旋转半径的旋转半径调节机构、以及枢转支承于输出轴的摆杆，并将输入轴的旋转运动转换为摆杆的摆动运动；以及单向旋转阻止机构，其当摆杆欲以输出轴为中心向一侧旋转时相对于输出轴固定摆杆，当摆杆欲向另一侧旋转时使摆杆相对于输出轴空转，其中，在摆杆的外周的一部分设有相对于周向倾斜的隆起部，设有配置在摆杆的外周侧的多个检测部，它们检测至包含隆起部的摆杆的外周面为止的距离，由多个检测部中的任意两个检测部分别检测出的值的差随着摆杆的摆动运动而连续变化。

Description

无级变速器

技术领域

本发明涉及一种曲柄式无级变速器。

背景技术

专利文献1公开了这样的无级变速器和该无级变速器的控制装置：该无级变速器具有多个曲柄式变速单元，所述曲柄式变速单元将与发动机连接的输入轴的旋转转换为连杆的往复运动，并利用单向离合器将连杆的往复运动转换成输出轴的旋转运动。

专利文献1公开的无级变速器的各变速单元由以下部件构成：偏心地设于输入轴上的固定盘；以及以旋转自如的方式偏心地设于该固定盘上的摆动盘。并且，在摆杆与输出轴之间设有单向离合器。当摆杆欲相对于输出轴向一侧相对旋转时，单向离合器将摆杆固定于输出轴；当摆杆欲向另一侧相对旋转时，单向离合器使摆杆相对于输出轴空转。

在输入轴中，插入有小齿轮轴，并且在与固定盘的偏心方向对置的位置形成有切孔，小齿轮轴从该切孔露出。在摆动盘上设有接受输出轴和固定盘的接受孔。在形成该接受孔的摆动盘的内周面形成有内齿。内齿与从输入轴的切孔露出的小齿轮轴啮合。当使输入轴和小齿轮轴以相同速度旋转时，变速单元中的偏心机构的偏心量被维持。当使输入轴和小齿轮轴的转速不同时，变速单元中的偏心机构的偏心量被改变，变速比发生变化。

当通过使输入轴旋转而使变速单元的偏心机构旋转时，连杆的大径环状部进行旋转运动，与连杆的另一个端部连结的摆杆的摆动端部摆动。由于摆杆经单向离合器设于输出轴，因此，仅在摆杆向一侧旋转时将旋转驱动力(扭矩)传递至输出轴。

在上述说明的无级变速器中，根据旋转驱动小齿轮轴的电动机的旋转轴的相位，改变变速单元中的偏心机构的偏心量。专利文献1公开的控制装置为了估计偏心机构的偏心量，使用了输入轴旋转角传感器和电动机旋转角传感器，输入轴每旋转一次，所述输入轴旋转角传感器产生规定个数的脉冲(输入轴旋转基准脉冲数Ki)，电动机的旋转轴每旋转一次，所述电动机旋转角传感器产生规定个数的脉冲(电动机旋转基准脉冲数Km)。控制装置根据累计输入轴旋转次数Mi(＝Pi/Ki)和累计电动机旋转次数Mm(＝Pm/Km)，使用偏心量估计函数h(Mi，Mm)估计偏心机构的偏心量，所述累计输入轴旋转次数Mi是根据发动机起动之后由输入轴旋转角传感器输出的脉冲的累计值即累计输入轴脉冲Pi而算出的，所述累计电动机旋转次数Mm是根据发动机起动之后由电动机旋转角传感器输出的脉冲的累计值即累计电动机脉冲Pm而算出的。

并且，控制装置根据偏心量的估计值导出传递至输入轴和输出轴的各扭矩(输入输出扭矩)，在此基础上进行与无级变速器的动作相关的各种控制。在基于偏心量的估计值进行的输入扭矩的导出中，使用了图17所示的与偏心量R1、变速比i以及输入扭矩Ti的关系相应的表。关于输出扭矩To，也与输入扭矩Ti同样地使用了与偏心量R1、变速比i以及输出扭矩To的关系相应的表。这些表事先通过实验等确定，并存储于存储器等中。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012-251608号公报

发明内容

发明所要解决的课题

上述说明的专利文献1所述的无级变速器的控制装置在估计偏心机构的偏心量时，使用了输入轴旋转角传感器所产生的脉冲和电动机旋转角传感器所产生的脉冲。输入轴旋转角传感器所产生的脉冲是与输入轴的旋转对应的，但输入轴存在因磨损等引起时效变化的情况。另外，电动机旋转角传感器所产生的脉冲是与旋转驱动小齿轮轴的电动机的旋转对应的，电动机旋转角传感器可谓是产生与小齿轮轴的旋转对应的脉冲的传感器。小齿轮轴与形成于摆动盘的内周面上的内齿啮合，在小齿轮轴与内齿之间设有被称为“齿隙”的间隙。当由于这样的随时间老化或齿隙而使得各传感器所产生的脉冲中含有的误差变大时，偏心量的估计值的精度降低。

无级变速器的控制装置根据偏心量的估计值推导出输入输出扭矩，因此，优选各传感器所产生的脉冲中含有的误差较小。因此，对于上述说明的时效变化，通过使用耐磨性高的材质形成旋转部件、或进行定期的维护等对策，能够实现某种程度的误差减小。另外，对于上述说明的齿隙，通过装配时的设定，能够实现某种程度的误差减小。但是，当没有采取这样的对策时，各传感器所产生的脉冲中含有的误差变大，偏心量的估计值的精度降低。此外，控制装置根据偏心量的估计值推导出的输入输出扭矩的精度也降低。

本发明的目的在于提供一种能够推导出精度高的偏心量的无级变速器。

用于解决课题的手段

为了实现上述目的，第一方面所述发明是一种无级变速器(例如后述的实施方式中的无级变速器1)，其具备：

输入轴(例如后述的实施方式中的输入轴2)，其被传递驱动源(例如后述的实施方式中的内燃机E)的驱动力；

输出轴(例如后述的实施方式中的输出轴3)，其被配置成与所述输入轴平行；

多个曲柄连杆机构(例如后述的实施方式中的曲柄连杆机构20)，它们具有：旋转半径调节机构(例如后述的实施方式中的旋转半径调节机构4)，其能够以所述输入轴为中心旋转，并且自由地调节旋转半径(例如后述的实施方式中的偏心量R1)；以及摆杆(例如后述的实施方式中的摆杆18)，其枢转支承于所述输出轴，所述多个曲柄连杆机构将所述输入轴的旋转运动转换为所述摆杆的摆动运动；以及

单向旋转阻止机构(例如后述的实施方式中的单向离合器17)，当所述摆杆欲以所述输出轴为中心向一侧旋转时，所述单向旋转阻止机构相对于所述输出轴固定所述摆杆，当所述摆杆欲以所述输出轴为中心向另一侧旋转时，所述单向旋转阻止机构使所述摆杆相对于所述输出轴空转，

在所述摆杆的外周的一部分设有相对于周向倾斜的隆起部(例如后述的实施方式中的隆起部28)，

所述无级变速器具备多个检测部(例如后述的实施方式中的间隙传感器35A、35B)，它们配置在所述摆杆的外周侧，检测至包含所述隆起部的所述摆杆的外周面为止的距离，

由所述多个检测部中的任意两个检测部分别检测出的值的差随着所述摆杆的摆动运动而连续变化。

第二方面所述的发明是在第一方面所述的发明中，

由所述任意两个检测部分别检测出的值的差值随着所述摆杆的摆动运动，以所述摆杆的摆动角为最大角度的半值时的所述差值为中心正负对称地增减。

第三方面所述的发明是在第二方面所述的发明中，

由所述任意两个检测部分别检测出的值的和与所述摆杆的摆动运动无关，是固定的。

第四方面所述的发明是在第一至第三的任意一个方面所述的发明中，

所述多个检测部配置在不跨越载荷方向的位置，所述载荷方向是所述曲柄连杆机构经所述摆杆向所述输出轴施加的载荷的方向。

第五方面所述的发明是在第一至第四的任意一个方面所述的发明中，

所述输出轴被轴承枢转支承，

所述检测部配置在接近所述轴承的所述摆杆的外周侧。

第六方面所述的发明是在第一至第五的任意一个方面所述的发明中，

所述多个检测部沿着所述摆杆的周向相对于设于所述摆杆的外周的所述隆起部配置在不同位置。

第七方面所述的发明是在第一至第五的任意一个方面所述的发明中，

所述隆起部具有相对于所述摆杆的周向相位不同的多个隆起部，所述多个隆起部分别在所述输出轴的轴向(例如后述的实施方式中的旋转中心轴线P4)上配置于不同位置，

所述多个检测部分别与所述多个隆起部对应地沿所述轴向排列，并配置在所述摆杆的周向上的同一位置。

第八方面所述的发明是在第一至第七的任意一个方面所述的发明中，

所述任意两个检测部在所述摆杆的周向上配置在关于以下这样的面对称的位置，该面是与所述曲柄连杆机构经所述摆杆向所述输出轴施加的载荷的方向垂直的方向上的、构成于所述输出轴的旋转中心轴线上的面。

发明的效果

根据第一方面的发明，旋转半径调节机构的旋转半径(偏心量)是根据随着摆杆的摆动运动而连续变化的检测值的差来估计的。多个检测部检测至包含隆起部的摆杆的外周面为止的距离，并非检测转速或旋转角这样的旋转部件的旋转状态。因此，多个检测部的检测值中的、因旋转部件的时效变化或齿隙等引起的误差非常小。这样，从多个检测部得到的检测值精度高，因此，能够推导出精度高的旋转半径(偏心量)。

根据第二方面的发明，各检测值的差值随着摆杆的摆动运动，以摆杆的摆动角为最大角度的半值时的该差值为中心正负对称地增减，因此，能够估计摆杆的摆动范围。检测值中含有的误差小，摆动范围的估计值的精度高，因此，能够高精度地推导出与该摆动范围对应的偏心量。

根据第三方面的发明，各检测值的和的半值是固定的，因此，根据该检测值的和的半值能够推导出摆杆的扩管量。检测值中含有的误差小，多个检测部的检测值是接近输出轴的位置的值，因此，能够推导出精度更高的输出扭矩。

根据第四方面的发明，多个检测部设置在远离载荷方向的位置，因此，该检测值尽可能不受到输出轴所受到的形变等的影响。

根据第五方面的发明，设定在输出轴所受到的形变等的影响被轴承抑制的位置的多个检测部的检测值尽可能不受到该形变等的影响。

根据第六方面的发明，将一个隆起部设在摆杆的外周的一部分即可。

根据第七方面的发明，能够按每个检测值来设定各隆起部的形状与检测部的位置的关系。此外，由于多个检测部配置在周向上的同一位置，检测值受到相同的扩管的影响。

根据第八方面的发明，多个检测部设置在远离载荷方向的位置，因此，该检测值最不受到输出轴所受到的形变等的影响。

附图说明

图1是表示包括本实施方式的无级变速器在内的车辆的内部结构的框图。

图2是表示本发明的无级变速器的实施方式的轴向剖视图。

图3是从轴向表示图2所示的无级变速器的旋转半径调节机构、连杆和摆杆的示意图。

图4是表示图2的无级变速器的旋转半径调节机构的旋转半径的变化的示意图。

图5是表示图2的无级变速器的旋转半径调节机构的旋转半径的变化与摆杆的摆动运动的摆动角的关系的示意图，(a)表示旋转半径最大的情况，(b)表示旋转半径中等的情况，(c)表示旋转半径小的情况。

图6是表示图2的无级变速器的与旋转半径调节机构的旋转半径的变化相对应的摆杆的角速度的变化的曲线图。

图7是表示通过图2的无级变速器的曲柄连杆机构使输出轴旋转的状态的曲线图。

图8是表示图2所示的无级变速器的曲柄连杆机构的凸轮盘之间的关系的示意图，(a)表示各凸轮盘的配置关系，(b)表示各凸轮盘的相位的关系，(c)表示各凸轮盘的轴间距离的关系。

图9是表示从轴向观察时的、设在摆杆的环状部上的隆起部与传感器的位置关系的图。

图10是表示在不发生扩管时的无级变速器中最大限度地进行了摆动运动时所得到的2个传感器的检测值的一个例子和与该检测值相关的值的曲线图。

图11是表示在发生扩管时的无级变速器中最大限度地进行了摆动运动时所得到的2个传感器的检测值的一个例子和与该检测值相关的值的曲线图。

图12是表示变形例的无级变速器的轴向剖视图。

图13是表示在不发生扩管时的无级变速器中最大限度地进行了摆动运动时所得到的2个传感器的检测值的其它例子和与该检测值相关的值的曲线图。

图14是表示从轴向观察时的、与图13对应的设在摆杆的环状部上的隆起部与2个传感器的位置关系的图。

图15是表示以下这样的形态的图：配置在相对于周向相位不同的位置的2个隆起部沿轴向并列设置，2个传感器在同一周向位置沿轴向并列配置。

图16是表示在无级变速器中最大限度地进行了摆动运动时所得到的2个传感器的检测值的其它例子和与该检测值相关的值的曲线图。

图17是表示偏心量、变速比、输入扭矩之间的关系的图。

标号说明

1：无级变速器；

2：输入轴；

3：输出轴；

4：旋转半径调节机构；

5：凸轮盘；

6：旋转盘；

6a：接受孔；

6b：内齿；

7：小齿轮轴；

7a：外齿；

8：差动机构；

9：太阳齿轮；

10：第1齿圈；

11：第2齿圈；

12：带阶梯小齿轮；

12a：大径部；

12b：小径部；

13：行星架；

14：调节用驱动源；

14a：旋转轴；

15：连杆；

15a：大径环状部；

15b：小径环状部；

16：连杆轴承；

17：单向离合器；

18：摆杆；

18a：摆动端部；

18b：突片；

18c：贯通孔；

18d：环状部；

19：连结销；

20：曲柄连杆机构；

21：变速器壳体；

21a：一端壁部；

21b：另一端壁部；

21c：周壁部；

22：输入轴轴承；

23：输出轴轴承；

26：中间轴承；

27：中间轴承；

28：隆起部；

31：输入轴转速传感器；

33：输出轴转速传感器；

35A、35B：间隙传感器(传感器)；

50：管理ECU

P1：输入轴2的旋转中心轴线；

P2：凸轮盘5的中心；

P3：旋转盘6的中心；

P4：输出轴3的旋转中心轴线；

P5：连结销19的中心；

Ra：P1与P2的距离；

Rb：P2与P3的距离；

R1：P1与P3的距离(偏心量，旋转半径调节机构4的旋转半径)；

R2：P4与P5的距离(摆杆18的长度)；

θ1：旋转半径调节机构4的相位；

θ2：摆杆18的摆动范围。

具体实施方式

以下，对本发明的无级变速器的实施方式进行说明。

图1是表示包括本实施方式的无级变速器在内的车辆的内部结构的框图。搭载于图1所示的车辆上的无级变速器1将来自内燃机E等驱动源的驱动力经由左右的车轴传递至驱动轮W、W。车辆具备进行无级变速器1的变速比控制等的管理ECU50。

本实施方式的无级变速器1为四节连杆机构型的无级变速器，并且是能够使变速比i(i＝输入轴的转速/输出轴的转速)为无穷大(∞)从而使输出轴的转速为“0”的变速器、即所谓的IVT(InfinityVariableTransmission：无限变速器)的一种。

首先，参照图2和图3对本实施方式的无级变速器1的结构进行说明。

本实施方式的无级变速器1具备输入轴2、输出轴3、输入轴转速传感器31、输出轴转速传感器33以及6个旋转半径调节机构4。此外，无级变速器1收纳于变速器壳体21。变速器壳体21由以下部分形成：一端壁部21a；另一端壁部21b，其与一端壁部21a对置配置并固定于发动机ENG；以及周壁部21c，其连结一端壁部21a的外缘与另一端壁部21b的外缘。在一端壁部21a和另一端壁部21b形成有用于枢转支承输入轴2的输入轴侧开口部和用于枢转支承输出轴3的输出轴侧开口部，在这些输入轴侧开口部和输出轴侧开口部上嵌合有输入轴轴承22和输出轴轴承23。

输入轴2是中空的部件，其通过接受来自内燃机E或电动机等驱动源的旋转驱动力，以输入轴2的旋转中心轴线P1为中心旋转。

输出轴3被配置成与输入轴2平行，且经由差动齿轮D或车轴等将旋转动力传递至车辆的驱动轮W等驱动部。

输入轴转速传感器31检测无级变速器T的输入轴2的每单位时间的转速Nin。表示由输入轴转速传感器31检测出的输入轴2的转速Nin的信号被发送至管理ECU50。

输出轴转速传感器33检测无级变速器T的输出轴3的每单位时间的转速Nout。表示由输出轴转速传感器33检测出的输出轴3的转速Nout的信号被发送至管理ECU50。

旋转半径调节机构4分别设置成以输入轴2的旋转中心轴线P1为中心旋转，旋转半径调节机构4分别具有作为凸轮部的凸轮盘5、作为旋转部的旋转盘6、以及小齿轮轴7。

凸轮盘5是圆盘形状，其以从输入轴2的旋转中心轴线P1偏心且与输入轴2一体地旋转的方式2个1组地设置于输入轴2。各组凸轮盘5配置成由6组凸轮盘5在输入轴2的周向上围成一圈。

旋转盘6是在从其中心偏心的位置设有接受孔6a的圆盘形状，每一个旋转盘6分别通过该接受孔6a以旋转自如的方式外嵌于1组凸轮盘5上。

旋转盘6的接受孔6a的中心形成为：从输入轴2的旋转中心轴线P1至凸轮盘5的中心P2(接受孔6a的中心)的距离Ra与从凸轮盘5的中心P2至旋转盘6的中心P3的距离Rb相同。另外，在旋转盘6的接受孔6a的位于1组凸轮盘5之间的位置，设有内齿6b。

小齿轮轴7在中空的输入轴2内配置成与输入轴2同心，且相对于输入轴2相对旋转自如。另外，在小齿轮轴7的外周设有外齿7a。设于小齿轮轴7的外周的外齿7a与设于旋转盘6的接受孔6a的内周的内齿6b啮合。进而，在小齿轮轴7上连接有差动机构8。

差动机构8构成为行星齿轮机构，其具有：太阳齿轮9；与输入轴2连结的第1齿圈10；与小齿轮轴7连结的第2齿圈11；和行星架13，其将带阶梯小齿轮12枢转支承成能够自由地自转和公转，所述带阶梯小齿轮12由与太阳齿轮9及第1齿圈10啮合的大径部12a和与第2齿圈11啮合的小径部12b构成。另外，差动机构8的太阳齿轮9与由小齿轮轴7用的电动机构成的调节用驱动源14的旋转轴14a连结。

因此，在使调节用驱动源14的转速与输入轴2的转速相同的情况下，太阳齿轮9和第1齿圈10以同一速度旋转，太阳齿轮9、第1齿圈10、第2齿圈11和行星架13这4个构件变为不能相对旋转的锁定状态，与第2齿圈11连结的小齿轮轴7与输入轴2以同一速度旋转。

在使调节用驱动源14的转速比输入轴2的转速慢的情况下，如果设太阳齿轮9的转速为Ns，设第1齿圈10的转速为NR1，设太阳齿轮9与第1齿圈10的传动比(第1齿圈10的齿数/太阳齿轮9的齿数)为j，则行星架13的转速为(j·NR1+Ns)/(j+1)。另外，如果设太阳齿轮9与第2齿圈11的传动比((第2齿圈11的齿数/太阳齿轮9的齿数)×(带阶梯小齿轮12的大径部12a的齿数/小径部12b的齿数))为k，则第2齿圈11的转速为{j(k+1)NR1+(k-j)Ns}/{k(j+1)}。

因此，在使调节用驱动源14的转速比输入轴2的转速慢、且固定有凸轮盘5的输入轴2的转速与小齿轮轴7的转速相同的情况下，旋转盘6与凸轮盘5一体地旋转。另一方面，在输入轴2的转速与小齿轮轴7的转速之间存在差的情况下，旋转盘6以凸轮盘5的中心P2为中心绕凸轮盘5的周缘旋转。

如图3所示，旋转盘6相对于凸轮盘5偏心为：从P1至P2的距离Ra与从P2至P3的距离Rb相等。因此，还能够使旋转盘6的中心P3与输入轴2的旋转中心轴线P1位于同心位置，从而使输入轴2的旋转中心轴线P1与旋转盘6的中心P3之间的距离、即偏心量R1为“0”。

连杆15旋转自如地外嵌于旋转半径调节机构4，具体来说，外嵌于旋转半径调节机构4的旋转盘6的周缘。

连杆15在一个端部具有大径的大径环状部15a，在另一个端部具有直径比大径环状部15a的直径小的小径环状部15b。连杆15的大径环状部15a通过由球轴承构成的连杆轴承16外嵌于旋转盘6。

摆杆18通过作为单向旋转阻止机构的单向离合器17枢转支承于输出轴3。

在以输出轴3的旋转中心轴线P4为中心欲向一侧旋转的情况下，单向离合器17相对于输出轴3固定摆杆18，在欲向另一侧旋转的情况下，单向离合器17相对于输出轴3使摆杆18空转。当利用单向离合器17使摆杆18相对于输出轴3固定而将扭矩传递至输出轴3时，摆杆18被单向离合器17从内径侧推压，其外径微小地增加。以下将此时摆杆18的外径微小地增大的情况称为“扩管”。此外，将扩管时的摆杆18的外径的增大量称为“扩管量”。

在摆杆18上设有摆动端部18a，在摆动端部18a上设有一对突片18b，该一对突片18b形成为能够在轴向上将小径环状部15b夹入。在一对突片18b上贯穿设置有与小径环状部15b的内径对应的贯通孔18c。将连结销19插入贯通孔18c和小径环状部15b，由此将连杆15和摆杆18连结起来。另外，在摆杆18上设有环状部18d。在环状部18d的夹着旋转中心轴线P4而远离摆动端部18a的一侧的一部分上，设有相对于摆杆18的周向倾斜的隆起部28。隆起部28从环状部18d起连续，其外周面向远离输出轴3的方向隆起，形成环状部18d的外周面的一部分。

在本实施方式中，使用了单向离合器17作为单向旋转阻止机构，但是，用于本发明的无级变速器的单向旋转阻止机构不限于此，也可以由构成为能够从摆杆18向输出轴3传递扭矩、并能够自由切换摆杆18相对于输出轴3的旋转方向的双向离合器(Two-wayclutch)构成。

接下来，参照图2～图6对本实施方式的无级变速器1的曲柄连杆机构进行说明。

如图3所示，在本实施方式的无级变速器1中，由旋转半径调节机构4、连杆15、摆杆18构成了曲柄连杆机构20(四节连杆机构)。

利用该曲柄连杆机构20将输入轴2的旋转运动转换为摆杆18的摆动运动。如图2所示，本实施方式的无级变速器1共计具备6个曲柄连杆机构20。

在该曲柄连杆机构20中，如果在旋转半径调节机构4的偏心量R1不为“0”的情况下使输入轴2和小齿轮轴7以相同的速度旋转，则各连杆15每60度地改变相位，同时在输入轴2与输出轴3之间交替地反复向输出轴3侧推压或向输入轴2侧牵引，从而使摆杆18摆动。

并且，由于在摆杆18与输出轴3之间设有单向离合器17，因此，在摆杆18被推压的情况或被牵引的情况中的任意一种情况下，摆杆18被固定，摆杆18的摆动运动的力被传递至输出轴3，从而使得输出轴3旋转，在另一种情况下，摆杆18空转，摆杆18的摆动运动的力没有被传递至输出轴3。6个旋转半径调节机构4分别配置成每60度地改变相位，因此，输出轴3依次通过6个旋转半径调节机构4而旋转。

另外，在本实施方式的无级变速器1中，如图4所示，使旋转半径调节机构4的旋转半径、即偏心量R1调节自如。

图4(a)表示使偏心量R1为“最大”的状态，小齿轮轴7和旋转盘6位于使输入轴2的旋转中心轴线P1、凸轮盘5的中心P2以及旋转盘6的中心P3排列成一条直线的位置。这种情况下的变速比i变为最小。图4(b)表示使偏心量R1成为比图4(a)小的“中等”的状态，图4(c)表示使偏心量R1成为比图4(b)更小的“小”的状态。在图4(b)中，变速比i为比图4(a)的变速比i大的“中等”，在图4(c)中，变速比i为比图4(b)的变速比i大的“大”。图4(d)表示使偏心量R1成为“0”的状态，输入轴2的旋转中心轴线P1与旋转盘6的中心P3位于同心位置。这种情况下的变速比i为无穷大(∞)。

另外，图5是表示本实施方式的旋转半径调节机构4的旋转半径、即偏心量R1的变化与摆杆18的摆动运动的摆动角(摆动范围)的关系的示意图。

图5(a)示出了偏心量R1为图4(a)的“最大”的情况(变速比i为最小的情况)下的、与旋转半径调节机构4的旋转运动相对应的摆杆18的摆动范围θ2，图5(b)示出了偏心量R1为图4(b)的“中等”的情况(变速比i为中等的情况)下的、与旋转半径调节机构4的旋转运动相对应的摆杆18的摆动范围θ2，图5(c)示出了偏心量R1为图4(c)的“小”的情况(变速比i为大的情况)下的、与旋转半径调节机构4的旋转运动相对应的摆杆18的摆动范围θ2。在此，从输出轴3的旋转中心轴线P4至连杆15与摆动端部18a的连结点、即至连结销19的中心P5为止的距离为摆杆18的长度R2。

根据该图5可以明确，随着偏心量R1变小，摆杆18的摆动范围θ2变窄，在偏心量R1变为“0”的情况下，摆杆18不再摆动。

另外，图6是以无级变速器1的旋转半径调节机构4的相位θ1为横轴、并以摆杆18的角速度ω为纵轴，来表示与旋转半径调节机构4的偏心量R1的变化相伴随的角速度ω的变化的关系的图。

根据该图6清楚地可知，偏心量R1越大(变速比i越小)，则摆杆18的角速度ω越大。

图7是表示使6个旋转半径调节机构4旋转时(使输入轴2与小齿轮轴7以同一速度旋转时)的、与旋转半径调节机构4的相位θ1相对的各摆杆18的角速度ω的图。

由图7可知，通过6个曲柄连杆机构20使输出轴3顺利地旋转。

另外，如图2所示，本实施方式的无级变速器1具备6个曲柄连杆机构20。

如图8(a)所示，在本实施方式的无级变速器1中，将这6个曲柄连杆机构20分别具有的旋转半径调节机构4从与发动机相反的一侧、即调节用驱动源(ACT)14侧起依次设为第1～第6旋转半径调节机构4a～4f，将其分别具有的各组凸轮盘5设为第1～第6凸轮盘5a～5f。此外，将6个曲柄连杆机构20分别具有的摆杆18从调节用驱动源14侧起依次设为第1～第6摆杆18A～18F。

并且，如图8(b)所示，第1凸轮盘5a与第2凸轮盘5b的相位错开180°。另外，第2凸轮盘5b与第3凸轮盘5c的相位在图8(b)中绕逆时针错开60°。第3凸轮盘5c与第4凸轮盘5d的相位错开180°。第4凸轮盘5d与第5凸轮盘5e的相位在图8(b)中绕逆时针错开60°。第5凸轮盘5e与第6凸轮盘5f的相位错开180°。

另外，如图8(c)所示，各凸轮盘5a～5f在输入轴2的轴向以等间隔的方式配置。

在本实施方式的无级变速器1中，通过将第1～第6凸轮盘5a～5f的相位、即第1～第6旋转半径调节机构4a～4f的相位与配置设为这样的关系，各旋转半径调节机构4产生的离心力彼此抵消，各旋转半径调节机构4旋转时产生的振动得到抑制。

为了估计上述说明的无级变速器1中的偏心量R1，在本实施方式中检测图5所示的摆杆18的摆动范围θ2。摆杆18的摆动范围θ2与偏心量R1的关系如图5所示。摆动范围θ2越大，则偏心量R1越大。因此，根据无级变速器1的四节连杆机构中的特定关系推导出与摆杆18的摆动范围θ2相应的偏心量R1。

如图9所示，无级变速器1为了检测摆动范围θ2，具备2个间隙传感器35A、35B。间隙传感器(以下仅称“传感器”。)35A、35B非接触地检测至包含隆起部28的摆杆18的外周面为止的距离。传感器35A、35B沿着摆杆18的周向相对于隆起部28配置在不同的位置。在图9所示的例子中，传感器35A、35B在摆杆18的周向上配置在关于面P对称的位置，该面P是与当旋转半径调节机构4的旋转运动转换为摆杆18的摆动运动时输出轴3受到载荷的方向(载荷方向)垂直的方向上的、构成在输出轴3的中心线上的面。其中，传感器35A、35B配置在满足以下这样的条件的位置：从表示载荷方向的虚拟线至传感器35A或传感器35B为止的周向角度为45度以上。这样，传感器35A、35B等分地配置在不跨越载荷方向、并远离表示载荷方向的虚拟线的位置。其结果是，传感器35A、35B的检测值尽可能不受到输出轴3所受到的形变等的影响。

此外，传感器35A被配置于在摆杆18不摆动的状态下检测至隆起部28的最薄的外周面为止的距离的位置。此外，传感器35B被配置于在摆杆18不摆动的状态下检测至隆起部28的最厚的外周面为止的距离的位置。另外，这2个传感器35A、35B的周向的间隔角度α与设于摆杆18的内径侧的单向离合器17的周向的间隔角度β的关系为α≠nβ(n是正整数)。并且，本实施方式的无级变速器1具备6个曲柄连杆机构20，传感器35A、35B相对于与嵌合于变速器壳体21的输入轴轴承22和输出轴轴承23相邻的曲柄连杆机构20的摆杆18中的至少一个而配置。即，图8(a)的示意图所示的第1～第6摆杆18A～18F中，传感器35A、35B相对于第1摆杆18A或第6摆杆18F或这两者而配置。因此，传感器35A、35B的检测值尽可能不受到输出轴3所受到的形变等的影响。

表示这2个传感器35A、35B分别检测出的值的信号被发送至图1所示的管理ECU50。图10是表示在不发生扩管时的无级变速器中最大限度地进行了摆动运动时所得到的2个传感器35A、35B的检测值的一个例子和与该检测值相关的值的曲线图。另外，纵轴表示的值是传感器35A、35B的检测值乘以偏置率而得到的值(偏置检测值)。此外，横轴表示摆杆18的摆动范围θ2[度]。如图10所示，当摆动范围θ2为最大值θmax时的传感器35A的检测值A在+1～-1的范围内被得到，传感器35B的检测值在-1～+1的范围内被得到，传感器35A、35B的各检测值随着摆杆18的摆动运动，以摆杆18的摆动角为0度(摆动中心角度)时的各检测值的平均值(偏置检测值＝0)为中心正负对称地增减。

管理ECU50计算传感器35A的检测值A与传感器35B的检测值B的差值(A-B)。如图10所示，当摆动范围θ2为最大值θmax时的A-B值在+2～-2的范围内被得到，A-B值随着摆杆18的摆动运动，以摆杆18的摆动角为最大角度θmax的半值θmax/2时的A-B值(图10所示的例子中为0)为中心正负对称地增减。因此，管理ECU50根据A-B值在+2起至哪个值为止的范围内被得到，来估计摆杆18的摆动范围θ2。例如，当A-B值在+2～0的范围内被得到时，管理ECU50估计为摆杆18的摆动范围θ2是图10所示的θmax/2[度]。另外，当A-B值仅得到+2的值时，管理ECU50估计为摆杆18的摆动范围θ2是0[度]，即没有进行摆动运动。另外，管理ECU50通过图5所示的无级变速器1的四节连杆机构中的特定关系推导出与所估计的摆杆18的摆动范围θ2相应的偏心量R1。并且，管理ECU50根据偏心量R1和无级变速器1的变速比i(＝Nin/Nout)，通过基于图17所示的曲线图的映射推导出输入扭矩。

在参照图10的上述说明中，以下面的情况为前提，即当利用单向离合器17使摆杆18相对于输出轴3固定而将扭矩传递至输出轴3时，摆杆18不发生扩管，但实际上会发生扩管。图11是表示在发生扩管时的无级变速器中最大限度地进行了摆动运动时所得到的2个传感器35A、35B的检测值的一个例子和与该检测值相关的值的曲线图。纵轴和横轴与图10相同。如图11所示，摆动范围θ2为最大值θmax时的传感器35A的检测值A在+0.75～-1.25的范围内被得到，传感器35B的检测值B在-1.25～+0.75的范围内被得到。因此，即使在图11所示的情况下，A-B值也与图10所示的情况同样地在+2～-2的范围内被得到，A-B值随着摆杆18的摆动运动，以摆杆18的摆动角为最大角度θmax的半值θmax/2时的A-B值(图11所示的例子中为0)为中心正负对称地增减。因此，即使在发生扩管的情况下，管理ECU50也能够根据A-B值在+2起至哪个值为止的范围内被得到，来估计摆杆18的摆动范围θ2。

除了上述说明的摆动范围θ2的估计处理，管理ECU50还计算传感器35A的检测值A与传感器35B的检测值B的和的半值((A+B)/2)。如图10和图11所示，(A+B)/2值与摆动范围θ2无关，为固定的值。但是，当发生扩管时，传感器35A、35B的各检测值整体降低，因此(A+B)/2值也降低。即，由于当扩管量变大时(A+B)/2值也降低，因此，管理ECU50根据(A+B)/2值，通过映射或计算式估计扩管量。扩管量大相当于被传递至输出轴3的输出扭矩大。因此，管理ECU50根据基于(A+B)/2值估计出的扩管量，使用映射或计算式推导出输出扭矩。

如以上所说明的那样，在本实施方式中，偏心量R1是根据摆杆18的摆动范围θ2推导出的，摆杆18的摆动范围θ2是根据传感器35A、35B的检测值的差值估计出的。如上所述，传感器35A、35B检测至包含隆起部28的摆杆18的外周面为止的距离，并非检测转速或旋转角这样的旋转部件的旋转状态。因此，传感器35A、35B的检测值中的、因旋转部件的时效变化或齿隙等引起的误差非常小。这样，从传感器35A、35B得到的检测值精度高，因此，能够推导出精度高的摆动范围θ2，进而能够推导出精度高的偏心量R1。另外，摆杆18的扩管对传感器35A、35B的检测值的影响通过检测值的差而抵消，因此，扩管不影响对摆杆18的摆动范围θ2的估计。

另外，在本实施方式中，根据精度高的偏心量R1推导出输入扭矩，从而能够推导出精度高的输入扭矩。此外，传感器35A、35B的检测值以当摆杆18的摆动角为0度(摆动中心角度)时的各检测值的平均值为中心正负对称地增减，该检测值的和的半值是固定的。输出扭矩是在根据该检测值的和的半值估计出扩管量的基础上，通过扩管量推导出的。如上所述，由传感器35A、35B得到的检测值精度高，传感器35A、35B的检测值是接近输出轴3的位置的值，因此，能够推导出精度更高的输出扭矩。

以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明能够在不脱离其要点的范围内进行各种设计变更。

例如，如图12所示，无级变速器1也可以构成为：在位于输入轴2的大致中央部的凸轮盘5上设置以旋转中心轴线P1为中心的圆筒面7e，经中间轴承26将圆筒面7e以旋转自如的方式支承在从周壁部21c延伸的隔壁部21d。在该情况下，在隔壁部21d的输出轴3侧设有枢转支承输出轴3的中间轴承27，传感器35A、35B相对于与输出轴轴承23或与中间轴承27相邻的摆杆18中的至少一个而配置。

此外，在上述实施方式中，将隆起部28的隆起形状设定为，使得在无级变速器1中最大限度地进行了摆动运动时所得到的传感器35A、35B的各检测值呈正弦波，但也可以如图13所示，将隆起部28的隆起形状设定为，使得传感器35A、35B的各检测值呈直线。如图14所示，在该情况下的隆起部28的侧面为三角形。

另外，不限于对传感器35A、35B分配1个隆起部28的结构，也可以是各传感器检测至包含多个隆起部的摆杆18的外周面为止的距离的结构。在该结构中，如图15所示，在摆杆18的环状部18d的一部分，将配置在周向上相位不同的位置的2个隆起部28沿轴向(输出轴3的旋转中心轴线P4的方向)排列设置。传感器35A、35B在相同的周向位置沿轴向排列配置，传感器35A与一个隆起部28对应地设置，传感器35B与另一个隆起部28对应地设置。在该情况下，能够按每个检测值设定各隆起部的形状与传感器35A、35B的位置关系。此外，由于传感器35A、35B配置在相同的周向位置，检测值受到相同的扩管的影响。

另外，关于传感器35A、35B的检测值，不限于图10和图11所示的各检测值的振幅相同的情况，如图16所示，各检测值的振幅可以彼此不同。但是，由于(A+B)/2值因摆动范围θ2而不同，因此在扩管量的估计中使用系数。

另外，在上述实施方式中，以设有2个传感器35A、35B的结构为例子进行了说明，但也可以设置3个以上的传感器，使用该3个以上的传感器中的2个传感器的检测值来估计摆动范围θ2。

Claims (8)

1.一种无级变速器，其具备：

输入轴，其被传递驱动源的驱动力；

输出轴，其被配置成与所述输入轴平行；

多个曲柄连杆机构，它们具有：旋转半径调节机构，其能够以所述输入轴为中心旋转，并且自由地调节旋转半径；以及摆杆，其枢转支承于所述输出轴，所述多个曲柄连杆机构将所述输入轴的旋转运动转换为所述摆杆的摆动运动；以及

单向旋转阻止机构，当所述摆杆欲以所述输出轴为中心向一侧旋转时，所述单向旋转阻止机构相对于所述输出轴固定所述摆杆，当所述摆杆欲以所述输出轴为中心向另一侧旋转时，所述单向旋转阻止机构使所述摆杆相对于所述输出轴空转，其中，

在所述摆杆的外周的一部分设有相对于周向倾斜的隆起部，

所述无级变速器具备多个检测部，它们配置在所述摆杆的外周侧，检测至包含所述隆起部的所述摆杆的外周面为止的距离，

由所述多个检测部中的任意两个检测部分别检测出的值的差随着所述摆杆的摆动运动而连续变化。

2.根据权利要求1所述的无级变速器，其中，

由所述任意两个检测部分别检测出的值的差值随着所述摆杆的摆动运动，以所述摆杆的摆动角为最大角度的半值时的所述差值为中心正负对称地增减。

3.根据权利要求2所述的无级变速器，其中，

由所述任意两个检测部分别检测出的值的和与所述摆杆的摆动运动无关，是固定的。

4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的无级变速器，其中，

所述多个检测部配置在不跨越载荷方向的位置，所述载荷方向是所述曲柄连杆机构经所述摆杆向所述输出轴施加的载荷的方向。

5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的无级变速器，其中，

所述输出轴被轴承枢转支承，

所述检测部配置在接近所述轴承的所述摆杆的外周侧。

6.根据权利要求1至5中的任意一项所述的无级变速器，其中，

所述多个检测部沿着所述摆杆的周向相对于设于所述摆杆的外周的所述隆起部配置在不同位置。

7.根据权利要求1至5中的任意一项所述的无级变速器，其中，

所述隆起部具有相对于所述摆杆的周向相位不同的多个隆起部，所述多个隆起部分别在所述输出轴的轴向上配置于不同位置，

所述多个检测部分别与所述多个隆起部对应地沿所述轴向排列，并配置在所述摆杆的周向上的同一位置。

8.根据权利要求1至7中的任意一项所述的无级变速器，其中，

所述任意两个检测部在所述摆杆的周向上配置在关于以下这样的面对称的位置，该面是与所述曲柄连杆机构经所述摆杆向所述输出轴施加的载荷的方向垂直的方向上的、构成于所述输出轴的旋转中心轴线上的面。