CN105723120A - 无级变速器 - Google Patents
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Abstract
无级变速器(1)的曲柄连杆机构(20)具备自由地调节凸轮轴(51)侧的旋转运动的半径的旋转半径调节机构(4)。旋转半径调节机构(4)具备:在相对于旋转中心轴线(P1)偏心的状态下旋转的凸轮盘(5);在相对于凸轮盘(5)偏心的状态下旋转自如的旋转盘(6);以及小齿轮轴(7)。凸轮盘(5)在1个旋转半径调节机构(4)中构成为1组,相邻的旋转半径调节机构(4)的凸轮盘(5)是以跨越相邻的旋转半径调节机构(4)的方式互相构成为一体的一体型凸轮部(5c)。
Description
技术领域
本发明涉及使用摆曲柄连杆机构的四节连杆机构型的无级变速器。
背景技术
以往,已知具备下述部分的四节连杆机构型无级变速器:输入轴,其被传递来自设置于车辆的发动机等驱动源的驱动力;输出轴,其与输入轴平行地配置;多个旋转半径调节机构,它们设置于输入轴;多个摆杆,它们被摆动自如地轴支承于输出轴;以及连杆,该连杆在一个端部具有旋转自如地外嵌于旋转半径调节机构的输入侧环状部,该连杆的另一个端部与摆杆的摆动端部连结(例如,参照日本特表2005-502543号公报)。
在专利文献1的技术中,各旋转半径调节机构由下述部分构成:偏心地设置于输入轴上的圆板状的凸轮部;偏心且旋转自如地设置于该凸轮部上的旋转部;以及小齿轮轴。另外,在摆杆与输出轴之间设置有单向离合器。单向离合器在摆杆相对于输出轴欲向一侧相对旋转时将摆杆固定于输出轴,并且在摆杆相对于输出轴欲向另一侧相对旋转时使摆杆相对于输出轴空转。
各凸轮部具备:贯穿孔,其沿输入轴的轴向贯穿;和切孔,其被设置在与相对于输入轴的偏心方向对置的位置,使凸轮部的外周面和贯穿孔连通。另外,切孔被设置成从凸轮部的轴向的一个端面至另一个端面。相邻的凸轮部彼此通过螺栓固定,由此构成凸轮部连结体。凸轮部连结体的轴向一端与输入轴连结,通过凸轮部连结体和输入轴构成了凸轮轴。
凸轮部连结体由于各凸轮部的贯穿孔连通而成为中空,在其内部插入有小齿轮轴。插入的小齿轮轴从各凸轮部的切孔露出。在旋转部设置有容纳凸轮轴的容纳孔。在旋转部的形成该容纳孔的内周面形成有内齿。
内齿与从凸轮轴的切孔露出的小齿轮轴啮合。在使输入轴和小齿轮轴以同一速度旋转时,旋转半径调节机构的输入轴侧的旋转运动的半径被维持。在使输入轴和小齿轮轴的转速不同时,旋转半径调节机构的输入轴侧的旋转运动的半径被变更,变速比发生变化。
当通过使输入轴旋转来使旋转半径调节机构旋转时,连杆的输入侧环状部进行旋转运动,摆杆的与连杆的另一个端部连结的摆动端部进行摆动。即,旋转半径调节机构、连杆以及摆杆构成了曲柄连杆机构。摆杆经由单向离合器设置于输出轴,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。
各旋转半径调节机构的凸轮部的偏心方向以各自的相位不同地绕输入轴一周的方式设定。因此,通过外嵌于各旋转半径调节机构的连杆,摆杆依次将扭矩传递至输出轴,因此能够使输出轴顺畅地旋转。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特表2005-502543号公报
发明内容
发明要解决的课题
在以往的四节连杆机构型的无级变速器中,相邻的旋转半径调节机构的凸轮部彼此通过螺栓固定。因此,在凸轮部彼此重合的面积较少的情况下,无法利用螺栓将凸轮部彼此固定在一起。或者,即使利用小径的螺栓进行固定,也无法获得凸轮部彼此需要的连结强度。从而,存在相邻的凸轮部彼此的相位的设定自由度较低这样的问题。
因此,可以考虑使所有的凸轮部一体成型,沿径向分割旋转部,以将凸轮部夹入其中的方式利用螺栓连结分割开的旋转部。可是,由于在旋转部的内周面形成有内齿,因此,如果沿径向分割旋转部,则内齿的精度会降低。
本发明鉴于以上的问题,目的在于提供一种不会使内齿的精度降低且能够提高相邻的凸轮部彼此的相位的设定自由度的无级变速器。
用于解决课题的手段
[1]为了达成上述目的,本发明是一种无级变速器,其具备:输入部,其被传递来自行驶用驱动源的驱动力;输出轴,其被配置成与所述输入部的旋转中心轴线平行;多个曲柄连杆机构,它们具有被摆动自如地支承于所述输出轴上的摆杆,将所述输入部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,其在该摆杆欲相对于所述输出轴向一侧进行相对旋转时将该摆杆固定于所述输出轴,并在该摆杆欲相对于所述输出轴向另一侧进行相对旋转时使该摆杆相对于所述输出轴空转,所述曲柄连杆机构具备:调节用驱动源;旋转半径调节机构,其利用该调节用驱动源的驱动力自由地调节所述输入部侧的旋转运动的半径;以及连杆,其连结该旋转半径调节机构和所述摆杆,所述无级变速器的特征在于,所述旋转半径调节机构具备:凸轮部,其在相对于所述输入部的旋转中心轴线偏心的状态下与所述输入部一体地旋转;旋转部,其在相对于所述凸轮部偏心的状态下旋转自如;以及小齿轮,其被传递所述调节用驱动源的驱动力,所述凸轮部由多个部件构成,沿轴向相邻的所述旋转半径调节机构的所述凸轮部是以跨越相邻的所述旋转半径调节机构的方式互相构成为一体的一体型凸轮部。
根据本发明,沿轴向相邻的旋转半径调节机构的凸轮部是以跨越相邻的旋转半径调节机构的方式互相构成为一体的一体型凸轮部,并且,各旋转半径调节机构的凸轮部由多个部件构成。因此,相邻的旋转半径调节机构的相邻的凸轮部彼此构成为一体,1个旋转半径调节机构的凸轮部由多个部件构成,且能够分割,因此,凸轮部的连结能够在各旋转半径调节机构内进行,无需进行相邻的旋转半径调节机构之间的凸轮部的连结。由此,不会使内齿的精度降低,且能够提高相邻的凸轮部彼此的设定自由度。
[2]另外,在本发明中,一体型凸轮部在下述这样的部分处非常有效:相邻的旋转半径调节机构的凸轮部相重合的面积小于根据利用螺栓进行连结时的强度而设定的规定的面积。
[3]另外,在本发明中也可以形成为:在一体型凸轮部中设置有内螺纹部、和供与内螺纹部螺合的螺栓的外螺纹部贯穿插入的贯穿插入孔,相邻的一体型凸轮部彼此通过与内螺纹部螺合的螺栓连结,多个一体型凸轮部中的至少一个是双面内螺纹型凸轮部,双面内螺纹型凸轮部具备从轴向一侧与螺栓螺合的内螺纹部、和从轴向另一侧与螺栓螺合的内螺纹部。
[4]另外,在本发明中,双面内螺纹型凸轮部能够应用于这样的部分:相邻的旋转半径调节机构的凸轮部相重合的面积在根据利用螺栓进行连结时的强度而设定的规定的面积以上。
在此,虽然在相邻的旋转半径调节机构的凸轮部相重合的面积全部都小于规定的面积时也是可以的,但是,只要有1个规定的面积以上的部分,则相反地,相邻的旋转半径调节机构的凸轮部彼此不重合的部分的面积变小,存在着配置螺栓的头部的空间消失的情况、或者无法使用足够粗(直径、强度)的螺栓而导致凸轮轴的强度降低的可能。
根据本发明,即使在具有相邻的旋转半径调节机构的凸轮部相重合的面积在规定的面积以上、且相邻的旋转半径调节机构的凸轮部彼此不重合的部分较小的一体型凸轮部的情况下,也可以将该一体型凸轮部形成为上述的双面内螺纹型凸轮部。由此,无需在相邻的旋转半径调节机构的凸轮部彼此不重合的部分配置螺栓的头部,能够利用适当的螺栓将相邻的凸轮部彼此连结,能够防止凸轮轴的强度降低。
[5]另外,本发明能够应用于这样的无级变速器:设置有6个曲柄连杆机构,6个旋转半径调节机构的凸轮部的相位之间的间隔从输入部的旋转中心轴线的一方起被设定为120°、120°、-60°、120°、120°。
[6]另外,本发明能够应用于这样的无级变速器:设置有6个曲柄连杆机构,6个旋转半径调节机构的凸轮部的相位之间的间隔从输入部的旋转中心轴线的一方起被设定为180°、60°、180°、60°、180°。
附图说明
图1是示出本发明的无级变速器的第1实施方式的立体图。
图2是将第1实施方式的无级变速器的一部分切掉并示出的立体图。
图3是示出第1实施方式的无级变速器的剖视图。
图4是将图3的一部分放大后示出的剖视图。
图5是从轴向示出第1实施方式的无级变速器的剖视图。
图6A是从轴向示出第1实施方式的旋转部的说明图。图6B是沿图6A中的B-B线切断的剖视图。
图7是示出第1实施方式的旋转半径调节机构的旋转半径(偏心量)的变化的说明图,图7A示出了偏心量为最大时的情况,图7B示出了偏心量为中等时的情况,图7C示出了偏心量为较小时的情况,图7D示出了偏心量为“0”时的情况。
图8A是将图7A放大后示出的说明图,图8B是将与图7D相同的状态放大后示出的说明图。
图9A是示意性地示出无级变速器的说明图。图9B是示出凸轮部的相位的说明图。图9C是示出各凸轮部的轴间距离的关系的说明图。
图10A是示出相邻的凸轮部的相位差为60°时的、凸轮部彼此重合的部分的说明图。图10B是示出相邻的凸轮部的相位差为120°时的、凸轮部彼此重合的部分的说明图。图10C是示出相邻的凸轮部的相位差为180°时的、凸轮部彼此重合的部分的说明图。
图11A是示出第2实施方式的凸轮部的相位的说明图。图11B是示出第2实施方式的各凸轮部的轴间距离的关系的说明图。
图12是将第2实施方式的凸轮轴分解并示出的立体图。
图13是示出第2实施方式的凸轮轴的说明图。
图14A是示出利用螺栓在第2实施方式的双面内螺纹型凸轮部上连结相邻的凸轮部的状态的说明图,图14B是从轴向示出第2实施方式的双面内螺纹型凸轮部的说明图。
图15A是示出相邻的凸轮部的相位差较大的状态的说明图,图15B是从轴向示出图15A的说明图。
图16A是示出相邻的凸轮部的相位差较小的状态的说明图,图16B是从轴向示出图16A的说明图。
图17是将第3实施方式的无级变速器的一部分切掉并示出的立体图。
图18是示出第3实施方式的无级变速器的剖视图。
图19是将图18的一部分放大后示出的剖视图。
图20是示出作为用于与本发明的实施方式进行比较的比较例的以往的凸轮部的说明图。
具体实施方式
以下,对本发明的四节连杆机构型的无级变速器的实施方式进行说明。第1实施方式的无级变速器是能够使变速比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。
参照图1至图5,第1实施方式的四节连杆机构型无级变速器1具备:输入部2,其接受来自发动机(内燃机)或电动机等行驶用驱动源的旋转驱动力,由此以旋转中心轴线P1为中心旋转;输出轴3,其被配置成与旋转中心轴线P1平行,经由图外的差速器或传动轴等将旋转动力传递至车辆的驱动轮;以及6个旋转半径调节机构4,它们被设置于输入部2。
各旋转半径调节机构4具备:作为凸轮部的凸轮盘5;和作为旋转部的旋转盘6。凸轮盘5是圆盘状,凸轮盘5从旋转中心轴线P1偏心,并且,凸轮盘5以对1个旋转半径调节机构4来说为2个1组的方式设置于各旋转半径调节机构4。另外,在凸轮盘5上设置有沿旋转中心轴线P1的方向贯穿的贯穿孔5a。另外,在凸轮盘5上设置有切孔5b,该切孔5b向与凸轮盘5相对于旋转中心轴线P1偏心的方向相反的方向开口,并且使凸轮盘5的外周面和贯穿孔5a连通。
每1组凸轮盘5以相位分别相差60度从而以6组凸轮盘5绕输入部2的周向一周的方式配置(参照图9B)。如图9A所示,将6个旋转半径调节机构4从与发动机相反的一侧依次定义为第1~第6旋转半径调节机构#1~#6,如图9A~图9C所示,将第1~第6旋转半径调节机构#1~#6的每1组的凸轮盘5从与发动机相反的一侧依次定义为第1~第6凸轮盘对C1~C6。
此时,第1凸轮盘对C1和第2凸轮盘对C2的相位被配置成错开180°。另外,第2凸轮盘对C2和第3凸轮盘对C3的相位被配置成绕图9B中的逆时针方向错开60°。第3凸轮盘对C3和第4凸轮盘对C4的相位被配置成错开180°。第4凸轮盘对C4和第5凸轮盘对C5的相位被配置成绕图9B中的逆时针方向错开60°。第5凸轮盘对C5和第6凸轮盘对的相位被配置成错开180°。另外,各凸轮盘对C1~C6被配置成:在凸轮轴51的端部处支承凸轮轴51的轴承51a之间,各凸轮盘对C1~C6隔开作为规定的间隔X的等间隔。通过像这样配置凸轮盘5,能够抵消在各凸轮盘5上产生的离心力,从而抑制与凸轮轴51的旋转相伴随的振动。
凸轮盘5与相邻的旋转半径调节机构4的凸轮盘5形成为一体,从而构成了一体型凸轮部5c。该一体型凸轮部5c可以通过一体成型而形成,或者也可以是对2个凸轮部进行焊接而成为一体。分别构成第1至第6凸轮盘对C1~C6的1组凸轮盘5彼此通过螺栓B(参照图10)固定。由此构成凸轮轴51。
由于凸轮盘5的贯穿孔5a相连,凸轮轴51构成为与发动机相反一侧的一端开口的中空形状,位于发动机侧的另一端的凸轮盘5与输入部2形成为一体。即,位于发动机侧的端部的凸轮盘5与输入部2形成为一体。作为使该凸轮盘5与输入部2形成为一体的方法,可以采用一体成型,另外,也可以将凸轮盘5和输入部2焊接在一起而实现一体化。
另外,具备容纳凸轮盘5的容纳孔6a(参照图6A、B)的圆盘状的旋转盘6以偏心的状态旋转自如地外嵌于每1组凸轮盘5。
如图5所示,旋转盘6以下述方式相对于凸轮盘5偏心:设凸轮盘5的中心点为P2,设旋转盘6的中心点为P3,旋转中心轴线P1与中心点P2之间的距离Ra和中心点P2与中心点P3之间的距离Rb相等。
在旋转盘6的容纳孔6a中,以位于1组凸轮盘5之间的方式设置有内齿6b。
在凸轮轴51内,以与凸轮轴51相对旋转自如的方式配置有小齿轮轴7,该小齿轮轴7被配置成与旋转中心轴线P1同心,且在与旋转盘6的内齿6b对应的部位具备外齿7a。小齿轮轴7的外齿7a经由凸轮盘5的切孔5b与旋转盘6的内齿6b啮合。第1实施方式的小齿轮轴7相当于本发明的小齿轮。
在小齿轮轴7上连接有差动机构8。差动机构8由行星齿轮机构构成,该差动机构8具备:太阳齿轮9;连结于凸轮轴51上的第1齿圈10;连结于小齿轮轴7上的第2齿圈11;和行星架13,其将带阶梯小齿轮12轴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。
在太阳齿轮9上连结有调节用驱动源14的旋转轴14a,该调节用驱动源14由小齿轮轴7用的电动机构成。如果使调节用驱动源14的转速与输入部2的转速相同,则太阳齿轮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个构件成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与输入部2以同一速度旋转。
如果使调节用驱动源14的转速比输入部2的转速慢,设太阳齿轮9的转数为Ns,设第1齿圈10的转数为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的转数为(j·NR1+Ns)/(j+1)。并且,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的转数为{j(k+1)NR1+(k-j)Ns}/{k(j+1)}。
在与凸轮轴51连接的输入部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。在输入部2的转速与小齿轮轴7的转速之间存在差异的情况下,旋转盘6以凸轮盘5的中心点P2为中心绕凸轮盘5的周缘旋转。
如图5所示,由于旋转盘6相对于凸轮盘5以距离Ra和距离Rb相等的方式偏心,因此,能够使旋转盘6的中心点P3位于与旋转中心轴线P1相同的轴线上,从而使旋转中心轴线P1与中心点P3之间的距离、即偏心量R1为“0”。
在一个端部具备大径的大径环状部15a且在另一个端部具备比大径环状部15a的直径小的小径环状部15b的连杆15的大径环状部15a通过由滚柱轴承构成的连杆轴承16旋转自如地外嵌在旋转盘6的周缘。并且,连杆轴承16也可以是沿轴向排列2个球轴承而构成为2个一组。在输出轴3上,摆杆18经由作为单向旋转阻止机构的单向离合器17与连杆15相对应地设置有6个。
作为单向旋转阻止机构的单向离合器17被设置在摆杆18与输出轴3之间,该单向离合器17在摆杆18相对于输出轴3欲向一侧相对旋转时将摆杆18固定于输出轴3,并在摆杆18相对于输出轴3欲向另一侧相对旋转时使摆杆18相对于输出轴3空转。摆杆18在处于通过单向离合器17而相对于输出轴3空转的状态时,相对于输出轴3摆动自如。
摆杆18形成为环状,在其上方设置有与连杆15的小径环状部15b连结的摆动端部18a。在摆动端部18a设有一对突片18b,该一对突片18b以在轴向上将小径环状部15b夹入的方式突出。在一对突片18b上贯穿设置有与小径环状部15b的内径对应的贯穿孔18c。在贯穿孔18c和小径环状部15b中插入有连结销19。由此,连杆15和摆杆18被连结在一起。
图7表示使旋转半径调节机构4的偏心量R1发生变化的状态下的小齿轮轴7与旋转盘6之间的位置关系。图7A示出了使偏心量R1“最大”的状态,小齿轮轴7和旋转盘6处于旋转中心轴线P1、凸轮盘5的中心点P2、旋转盘6的中心点P3排列成一条直线的位置。此时的变速比i最小。
图7B示出了使偏心量R1为比图7A小的“中等”的状态,图7C示出了使偏心量R1为比图7B更小的“小”的状态。在图7B中,变速比i为比图7A的变速比i大的“中等”,在图7C中,变速比i为比图7B的变速比i大的“大”。图7D示出了使偏心量R1为“0”的状态,旋转中心轴线P1和旋转盘6的中心点P3位于同心的位置。此时的变速比i变为无穷大(∞)。第1实施方式的无级变速器1通过旋转半径调节机构4改变偏心量R1,由此自由地调节输入部2侧的旋转运动的半径。
在第1实施方式中,旋转半径调节机构4、连杆15和摆杆18构成了曲柄连杆机构20(四节连杆机构)。并且,利用曲柄连杆机构20将输入部2的旋转运动转换为摆杆18的摆动运动。第1实施方式的无级变速器1共计具备6个曲柄连杆机构20。如果在偏心量R1不是“0”时使输入部2旋转、并使小齿轮轴7与输入部2以同一速度旋转,则各连杆15每隔60度地改变相位,同时基于偏心量R1在输入部2与输出轴3之间交替地反复向输出轴3侧推压或向输入部2侧牵引而进行摆动。
连杆15的小径环状部15b与摆杆18连结,该摆杆18经由单向离合器17设置于输出轴3,因此,如果摆杆18被连杆15推拉而摆动,则只有在摆杆18向推压方向侧或拉伸方向侧的任意一侧旋转时,输出轴3才旋转,在摆杆18向另一侧旋转时,摆杆18的摆动运动的力没有被传递至输出轴3,摆杆18空转。各旋转半径调节机构4被配置成每60度地改变相位,因此,输出轴3通过各旋转半径调节机构4依次旋转。
根据第1实施方式的无级变速器1,沿旋转中心轴线P1的轴向相邻的旋转半径调节机构4的凸轮盘5是以跨越相邻的旋转半径调节机构4的方式互相构成为一体的一体型凸轮部5c,并且,各旋转半径调节机构4的凸轮盘5由多个部件、即由一对凸轮盘5构成的凸轮盘对构成。
因此,相邻的旋转半径调节机构4的相邻的凸轮盘5彼此构成为一体,1个旋转半径调节机构4的凸轮盘5由2个部件构成,且能够分割。
因此,凸轮盘5的连结能够在相邻的凸轮盘5彼此重合的面积较大的各旋转半径调节机构4内进行,在相邻的凸轮盘5彼此重合的面积较小的、相邻的旋转半径调节机构4之间,无需进行凸轮盘5的连结。
在图10中示出了相邻的旋转半径调节机构4之间的凸轮盘5彼此重合的面积的变化。图10A是以阴影线示出相邻的凸轮盘5彼此的相位相差60°的情况下的重合的面积部分的图。图10B是以阴影线示出相邻的凸轮盘5彼此的相位相差120°的情况下的重合的面积部分的图。图10C是以阴影线示出相邻的凸轮盘5彼此的相位相差180°的情况下的重合的面积部分的图。
根据图10可知,在图10A的相位差为60°时,能够利用3根螺栓B进行连结,与此相对,在图10B的相位差为120°时,仅能够使用1个相同的螺栓B,在图10C的相位差为180°时,连1个相同的螺栓B也无法使用。
根据第1实施方式的无级变速器1,不会如沿径向分割旋转盘6的情况那样使内齿6b的精度降低。另外,根据第1实施方式的无级变速器1,相邻的旋转半径调节机构4之间的凸轮盘5构成为一体地形成的一体型凸轮部5c。因此,即使图10C所示的相位差是180°、即无法利用螺栓B进行连结的相位差,也能够进行设定,从而能够提高相邻的凸轮盘5彼此的设定自由度。
并且,在第1实施方式中,对下述情况进行了说明:将作为凸轮部的凸轮盘5与相邻的凸轮盘5之间的相位的间隔从作为旋转中心轴线的一方的调节用驱动源14侧起依次设定为180°、60°、180°、60°、180°。可是,本发明的凸轮部与相邻的凸轮部之间的相位的间隔并不限于此。例如,如图11所示的第2实施方式这样,也可以将相邻的凸轮部彼此之间的相位的间隔从旋转中心轴线的一方起设定为120°、120°、-60°(300°)、120°、120°。通过第2实施方式的凸轮轴,也能够使在各凸轮部产生的离心力抵消,从而能够起到抑制与凸轮轴的旋转相伴随的振动这样的效果。
图12是将第2实施方式的凸轮轴51分解后示出的立体图。图13是从侧面示出第2实施方式的凸轮轴51的说明图。如在图14中放大示出的这样,在第2实施方式的凸轮轴51中,存在相邻的旋转半径调节机构4的凸轮盘5的相位差为60°的部分。具体来说,是位于第3凸轮盘对C3与第4凸轮盘对C4之间的一体型凸轮部,这相当于本发明的双面内螺纹型凸轮部。以下,将该一体型凸轮部定义为双面内螺纹型凸轮部5d。
在双面内螺纹型凸轮部5d中,从轴向一方(发动机侧)贯穿设置有第1内螺纹部71。另外,在双面内螺纹型凸轮部5d中,从轴向另一方(调节用驱动源侧)贯穿设置有第2内螺纹部72。
并且,第2实施方式的凸轮轴51构成为:面对双面内螺纹型凸轮部5d,从凸轮轴51的两端螺入螺栓,从而将相邻的一体型凸轮部5c彼此连结。
在此,在是相位差较大且相邻的面积小于规定的面积的相邻的旋转半径调节机构4的凸轮盘5的情况下,如图15所示,由于不重合的部分的面积较大,因此充分地存在螺栓B的头部的配置空间。
可是,在是相位差较小且相邻的面积在规定的面积以上的相邻的旋转半径调节机构4的凸轮盘5的情况下,如图16所示,不重合的部分的面积较小,螺栓B的头部的配置空间不足。
在第2实施方式的无级变速器1中,通过设置上述的双面内螺纹型凸轮部5d,即使是相位差较小且重合的面积在规定的面积以上的双面内螺纹型凸轮部5d,也能够通过螺栓B进行连结而无需考虑螺栓B的头部的配置空间。因此,能够在不使凸轮轴51的刚性降低的情况下适当地通过螺栓B连结凸轮盘而构成凸轮轴51。
并且,图20是将如以往的凸轮轴51那样不具备一体型凸轮部的结构作为比较例进行示出的图。在不具备一体型凸轮部的情况下,各凸轮盘5是分体的,因此,可以明白不会产生螺栓B的头部的配置空间的问题。
另外,如图17至图19所示的第3实施方式,也可以是:通过一端开口的中空轴构成输入部2’,将贯穿孔5a贯穿设置得比第1实施方式的贯穿孔大,以便能够将输入部2’贯穿插入圆盘状的凸轮盘5中,并且使凸轮盘5与由中空轴构成的输入部2’的外周面进行花键结合。
在第3实施方式的无级变速器1中,在由中空轴构成的输入部2’上,与凸轮盘5’的切孔5b相对应地设置有切孔2a’。并且,插入输入部2’内的小齿轮轴7经由输入部2’的切孔2a’和凸轮盘5’的切孔5b与旋转盘6的内齿6b啮合。
另外,在第1~第3实施方式的无级变速器1中,图10A的相位差为60°时的、相邻的旋转半径调节机构的凸轮部相重合的面积相当于本发明中的“根据利用螺栓进行连结时的强度而设定的规定的面积”。
因此,在第1实施方式中,对下述情况进行了说明:在相邻的旋转半径调节机构之间相邻的凸轮盘5全都构成为一体地形成的一体型凸轮部5c,但是,本发明的无级变速器并不限于此。例如,如图9B所示,在第1实施方式的无级变速器中,在相位差为60°的第2凸轮盘对C2与第3凸轮盘对C3之间相邻的凸轮盘5彼此、以及在第4凸轮盘对C4与第5凸轮盘对C5之间相邻的凸轮盘5彼此也可以如图10A所示那样通过螺栓进行连结。这是因为,在相位差为60°的情况下,凸轮盘彼此重合的面积不是小于规定的面积,而是在规定的面积以上。
并且,本发明的“规定的面积”根据凸轮部的材质、强度、大小等发生变化,是通过实验等预先求取是否能够得到凸轮轴所要求的强度而被设定的。
另外,在第1实施方式中,作为单向旋转阻止机构,使用了单向离合器17,但是,本发明的单向旋转阻止机构并不限于此,也可以由可将扭矩从摆杆18传递至输出轴3的、构成为能够自由地切换摆杆18相对于输出轴3的旋转方向的双向离合器(双向式离合器)构成。
标号说明
1:无级变速器;
2:输入部(第1实施方式);
2’:输入部(第3实施方式);
2a’:切孔(第3实施方式);
3:输出轴;
4:旋转半径调节机构;
5:凸轮盘(第1实施方式的凸轮部);
5’:凸轮盘(第3实施方式的凸轮部);
5a:贯穿孔;
5b:切孔;
5c:一体型凸轮部;
5d:双面内螺纹型凸轮部(第2实施方式);
6:旋转盘(旋转部);
6a:容纳孔(内周部);
6b:内齿;
7:小齿轮轴(小齿轮);
7a:外齿;
8:差动机构(行星齿轮机构);
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(电动机);
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(单向旋转阻止机构);18:摆杆;
18a:摆动端部;
18b:突片;
18c:贯穿孔;
19:连结销;
20:曲柄连杆机构(四节连杆机构);
51:凸轮轴;
51a:轴承;
71:第1内螺纹部;
72:第2内螺纹部;
P1:旋转中心轴线;
P2:凸轮盘的中心点;
P3:旋转盘的中心点;
Ra:P1与P2之间的距离;
Rb:P2与P3之间的距离;
R1:偏心量(P1与P3之间的距离);
θ1:旋转半径调节机构的旋转角度;
θ2:摆动范围;
#1:第1旋转半径调节机构;
#2:第2旋转半径调节机构;
#3:第3旋转半径调节机构;
#4:第4旋转半径调节机构;
#5:第5旋转半径调节机构;
#6:第6旋转半径调节机构;
C1:第1凸轮盘对;
C2:第2凸轮盘对;
C3:第3凸轮盘对;
C4:第4凸轮盘对;
C5:第5凸轮盘对;
C6:第6凸轮盘对。
Claims (8)
1.一种无级变速器,其具备:
输入部,其被传递来自行驶用驱动源的驱动力;
输出轴,其被配置成与所述输入部的旋转中心轴线平行;
多个曲柄连杆机构,它们具有被摆动自如地支承于所述输出轴上的摆杆,将所述输入部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,其在该摆杆欲相对于所述输出轴向一侧进行相对旋转时将该摆杆固定于所述输出轴,并在该摆杆欲相对于所述输出轴向另一侧进行相对旋转时使该摆杆相对于所述输出轴空转,
所述曲柄连杆机构具备:调节用驱动源;旋转半径调节机构,其利用该调节用驱动源的驱动力自由地调节所述输入部侧的旋转运动的半径;以及连杆,其连结该旋转半径调节机构和所述摆杆,
所述无级变速器的特征在于,
所述旋转半径调节机构具备:
凸轮部,其在相对于所述输入部的旋转中心轴线偏心的状态下与所述输入部一体地旋转;
旋转部,其在相对于所述凸轮部偏心的状态下旋转自如;以及
小齿轮,其被传递所述调节用驱动源的驱动力,
所述凸轮部由多个部件构成,
沿轴向相邻的所述旋转半径调节机构的所述凸轮部是以跨越相邻的所述旋转半径调节机构的方式互相构成为一体的一体型凸轮部。
2.根据权利要求1所述的无级变速器,其特征在于,
关于所述一体型凸轮部,相邻的所述旋转半径调节机构的凸轮部相重合的面积小于根据利用螺栓进行连结时的强度而设定的规定的面积。
3.根据权利要求1所述的无级变速器,其特征在于,
在所述一体型凸轮部中设置有内螺纹部、和供与该内螺纹部螺合的螺栓的外螺纹部贯穿插入的贯穿插入孔,
相邻的所述一体型凸轮部彼此通过与所述内螺纹部螺合的螺栓连结,
多个所述一体型凸轮部中的至少一个是双面内螺纹型凸轮部,该双面内螺纹型凸轮部具备从轴向一侧与所述螺栓螺合的所述内螺纹部、和从轴向另一侧与所述螺栓螺合的所述内螺纹部。
4.根据权利要求3所述的无级变速器,其特征在于,
关于所述双面内螺纹型凸轮部,相邻的所述旋转半径调节机构的凸轮部相重合的面积在根据利用所述螺栓进行连结时的强度而设定的规定的面积以上。
5.根据权利要求4所述的无级变速器,其特征在于,
所述无级变速器具备6个所述曲柄连杆机构,
6个所述旋转半径调节机构的凸轮部的相位之间的间隔从所述输入部的旋转中心轴线的一方起被设定为120°、120°、-60°、120°、120°。
6.根据权利要求4所述的无级变速器,其特征在于,
所述无级变速器具备6个所述曲柄连杆机构,
6个所述旋转半径调节机构的凸轮部的相位之间的间隔从所述输入部的旋转中心轴线的一方起被设定为180°、60°、180°、60°、180°。
7.根据权利要求1所述的无级变速器,其特征在于,
所述无级变速器具备6个所述曲柄连杆机构,
6个所述旋转半径调节机构的凸轮部的相位之间的间隔从所述输入部的旋转中心轴线的一方起被设定为120°、120°、-60°、120°、120°。
8.根据权利要求1所述的无级变速器,其特征在于,
所述无级变速器具备6个所述曲柄连杆机构,
6个所述旋转半径调节机构的凸轮部的相位之间的间隔从所述输入部的旋转中心轴线的一方起被设定为180°、60°、180°、60°、180°。
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