JP2010510465A - Continuously variable transmission - Google Patents
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Abstract
本明細書に開示されているのは、無段変速装置である。前記無段変速装置には、入力軸が回転可能に装着されて動力を入力するハウジングと、前記入力軸から伝達された動力を外部に出力するか、または外部から負荷を受ける出力部と、前記入力軸と前記出力部との間に設けられて前記入力軸または前記出力部から伝達された動力トルクを変換するトルク変換部と、前記出力部と前記トルク変換部間に配置されて、回転力を前記出力部に伝達するか、またはその上下往復運動によって前記出力部から負荷を受ける前記トルク変換部に偏心連結されるリンク装置と、が含まれる。 What is disclosed in this specification is a continuously variable transmission. The continuously variable transmission includes a housing in which an input shaft is rotatably mounted to input power, an output unit that outputs power transmitted from the input shaft to the outside or receives a load from the outside, A torque converter provided between the input shaft and the output unit for converting the power torque transmitted from the input shaft or the output unit; and a rotational force disposed between the output unit and the torque converter. Is transmitted to the output unit, or is linked eccentrically to the torque conversion unit that receives a load from the output unit by its vertical reciprocating motion.
Description
本発明は、無段変速装置に関するものであり、特に、出力軸にかかる負荷の増減に応じて瞬間的なトルク出力を自動的に増減できる無段変速装置に関する。 The present invention relates to a continuously variable transmission, and more particularly to a continuously variable transmission that can automatically increase or decrease an instantaneous torque output in accordance with an increase or decrease in load applied to an output shaft.
しかしながら、減速機は、その動力発生器から供給された回転数を減少することによってトルクを出力し、かつそのトルクを増大させるが、出力軸にかけられる負荷が前記出力軸の出力トルクよりも大きいと、逆負荷がモーターやエンジンなどの動力発生器に逆に作用して前記モーターやエンジンの寿命を縮めてしまう。 However, the speed reducer outputs torque by decreasing the number of revolutions supplied from the power generator and increases the torque. When the load applied to the output shaft is larger than the output torque of the output shaft, The reverse load acts on the power generator such as the motor or the engine in reverse, thereby shortening the life of the motor or the engine.
前記出力軸の出力トルクよりも大きい負荷が前記モーターや前記エンジンに逆にかかる場合、所期の出力を前記出力軸に供給することはできない。 When a load larger than the output torque of the output shaft is applied to the motor or the engine, the intended output cannot be supplied to the output shaft.
従って、本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、出力軸にかかる負荷に応じて前記出力軸のトルクを自動的に増減することによって、前記出力軸の負荷が増大されても、出力軸の負荷が動力源に伝達されることを防止できる無段変速装置を提供することが本発明の態様である。 Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and even if the load on the output shaft is increased by automatically increasing or decreasing the torque of the output shaft according to the load applied to the output shaft, It is an aspect of the present invention to provide a continuously variable transmission that can prevent a load on an output shaft from being transmitted to a power source.
また、出力軸にかかる負荷の増減が動力発生器に伝達されることを防止することによって、過負荷または無負荷の場合でも一定速度で駆動動作を行うことができる無段変速装置を提供することが本発明の別の態様である。 Also provided is a continuously variable transmission capable of performing a driving operation at a constant speed even in the case of overload or no load by preventing increase / decrease in load applied to an output shaft from being transmitted to a power generator. Is another embodiment of the present invention.
本発明の態様によれば、上記及び他目的は無段変速装置を提供することで達成することができ、該無段変速装置は、入力軸が回転可能に装着されて動力を入力するハウジングと、前記入力軸から伝達された動力を外部に出力するか、または外部から負荷を受ける出力部と、前記入力軸と前記出力部との間に設けられて前記入力軸または前記出力部から伝達された動力トルクを変換するトルク変換部と、前記出力部と前記トルク変換部間に配置されて、回転力を前記出力部に伝達するか、またはその上下往復運動によって前記出力部から負荷を受ける前記トルク変換部に偏心連結されるリンク装置と、を具備する。 According to an aspect of the present invention, the above and other objects can be achieved by providing a continuously variable transmission, and the continuously variable transmission includes a housing on which an input shaft is rotatably mounted to input power. The power transmitted from the input shaft is output to the outside, or is provided between the input shaft and the output unit, and is transmitted from the input shaft or the output unit, and is provided between the output unit receiving the load from the outside. A torque conversion unit for converting the power torque, and the torque conversion unit disposed between the output unit and the torque conversion unit to transmit a rotational force to the output unit or to receive a load from the output unit by its vertical reciprocating motion. A link device eccentrically connected to the torque converter.
前記無段変速装置は、前記出力軸にかかる負荷に応じて前記出力軸のトルクを自動的に増減して出力軸の負荷が動力源に伝達されることを防止することによって動力源を保護することができる。 The continuously variable transmission protects the power source by automatically increasing or decreasing the torque of the output shaft according to the load applied to the output shaft to prevent the output shaft load from being transmitted to the power source. be able to.
前記無段変速装置は、出力軸にかかる負荷の増減が動力発生器に伝達されることを防止することによって、過負荷または無負荷の場合でも一定速度で駆動動作を行うことができる。 The continuously variable transmission can prevent the increase or decrease of the load applied to the output shaft from being transmitted to the motive power generator, thereby performing a driving operation at a constant speed even in the case of overload or no load.
本発明の前述及び他の目的、特徴及び利点は以下の添付図面を併用して、以下の詳細説明からより明確に理解されるであろう。 The foregoing and other objects, features and advantages of the invention will be more clearly understood from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings in which:
図1は、本発明の実施形態に係る無段変速装置を例示する斜視図であり、 FIG. 1 is a perspective view illustrating a continuously variable transmission according to an embodiment of the invention.
図2は、出力板がハウジングから分離されている図1の無段変速装置を例示する斜視図であり、 FIG. 2 is a perspective view illustrating the continuously variable transmission of FIG. 1 in which the output plate is separated from the housing;
図3は、入力板が前記ハウジングから分離されている図1の無段変速装置を例示する斜視図であり、 FIG. 3 is a perspective view illustrating the continuously variable transmission of FIG. 1 in which an input plate is separated from the housing.
図4は、図1の無段変速装置の分解斜視図であり、 FIG. 4 is an exploded perspective view of the continuously variable transmission of FIG.
図5は、前記ハウジングが分離されている図1の無段変速装置の斜視図であり、 5 is a perspective view of the continuously variable transmission of FIG. 1 in which the housing is separated;
図6は、その下側から見た図1の無段変速装置の斜視図であり、 FIG. 6 is a perspective view of the continuously variable transmission of FIG. 1 viewed from below.
図7は、図5の無段変速装置の分解図であり、 FIG. 7 is an exploded view of the continuously variable transmission of FIG.
図8は、図5の無段変速装置の正面図であり、 FIG. 8 is a front view of the continuously variable transmission of FIG.
図9は、図5の無段変速装置の右側面図であり、 FIG. 9 is a right side view of the continuously variable transmission of FIG.
図10は、図5の無段変速装置の左側面図であり、 FIG. 10 is a left side view of the continuously variable transmission of FIG.
図11は、図5の無段変速装置のレバークランクを例示する斜視図であり、 FIG. 11 is a perspective view illustrating a lever crank of the continuously variable transmission of FIG.
図12は、図5の無段変速装置の駆動体を例示する斜視図であり、 FIG. 12 is a perspective view illustrating a drive body of the continuously variable transmission of FIG.
図13は、図12の駆動体の分解斜視図であり、 FIG. 13 is an exploded perspective view of the driving body of FIG.
図14は、図12の駆動体のI−I線に沿った断面図であり、 FIG. 14 is a cross-sectional view taken along the line II of the driver shown in FIG.
図15は、図11のレバークランクの動作図であり、 FIG. 15 is an operation diagram of the lever crank of FIG.
図16は、図5の無段変速装置の正転逆転の動作図であり、 FIG. 16 is an operation diagram of forward and reverse rotation of the continuously variable transmission of FIG.
図17は、図5の無段変速装置の押圧装置を弾性的に支持する弾性部材を例示する側面図であり、 FIG. 17 is a side view illustrating an elastic member that elastically supports the pressing device of the continuously variable transmission of FIG.
図18は、本発明の別の実施形態に係る無段変速装置を例示する概略図であり、 FIG. 18 is a schematic view illustrating a continuously variable transmission according to another embodiment of the invention.
図19は、図18中に例示された無段変速装置の正面図であり、 FIG. 19 is a front view of the continuously variable transmission illustrated in FIG.
図20は、回転慣性制御装置が分離されている図18の無段変速装置の正面図であり、 20 is a front view of the continuously variable transmission of FIG. 18 in which the rotary inertia control device is separated,
図21は、図19の無段変速装置の平面図であり、 FIG. 21 is a plan view of the continuously variable transmission of FIG.
図22は、図19の無段変速装置の左側面図であり、 22 is a left side view of the continuously variable transmission of FIG.
図23は、図19の無段変速装置のトルク変換部を例示する左側面図であり、さらに、 FIG. 23 is a left side view illustrating a torque converter of the continuously variable transmission of FIG.
図24は、図19の無段変速装置の動力発生器を例示する縦断面図である。 24 is a longitudinal sectional view illustrating a power generator of the continuously variable transmission of FIG.
以下、本発明の好適な実施形態に係る無段変速装置を添付図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, a continuously variable transmission according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図1〜図17で例示したように、本発明で提案した無段変速装置には、入力軸15が回転可能に装着されて動力を入力するハウジング100と、前記入力軸15から伝達された動力を外部に出力するか、または外部から負荷を受ける出力部112と、前記入力軸15と前記出力部112との間に設けられて、前記入力軸15または前記出力部112から伝達された動力トルクを変換するトルク変換部130と、前記出力部112と前記トルク変換部130間に配置され、前記トルク変換部130に偏心連結されて、回転力を前記出力部112に伝達するか、またはその上下往復運動によって前記出力部112から負荷を受けるリンク装置149,150と、が含まれる。
As illustrated in FIGS. 1 to 17, the continuously variable transmission proposed in the present invention includes a
前記無段変速装置では、前記ハウジング100はその内部に設けられる固定板105によって分割され、動力を外部に伝達する前記出力部112の出力軸110が前記固定板105の中央部に係合され、前記トルク変換部130のレバー軸132と回転軸160がそれぞれ前記固定板105の両側に係合される。
In the continuously variable transmission, the
入力板115が前記ハウジング100の片側に設けられて動力部10の入力軸15を回転可能に挿入し、出力板120がその他側に設けられて前記出力軸110を回転可能に挿入する。
An
前記入力軸15はモーターまたはエンジンなどの動力源に連結されて回転動力を伝達する。前記入力軸15は駆動歯車20に設けられて、回転動力を前記トルク変換部130に伝達する。
The
前記トルク変換部130には、前記ハウジング100の固定板105に回転可能に装着されるレバー軸132と、回転動力が前記トルク変換部130から伝達される前記レバー軸132の片側に設けられる歯車部材170と、前記レバー軸132の他側に設けられる円形部材165と、が含まれる。
The
前記トルク変換部130では、前記歯車部材170はその外周面に従動歯車171を含み、前記従動歯車171は駆動歯車20と噛合される。従って、その回転動力を前記入力軸15から前記トルク変換部130に伝達することができる。
In the
第1ラックギア141は前記歯車部材170の内側に移動可能に装着され、前記第1ラックギア141は第1バネ138によって弾性的に支持される。従って、前記第1ラックギア141は、前記第1バネ138によって支持された状態で、前記レバー軸132の中心の外側に移動される。
The
より具体的には、直線溝145が前記歯車部材170の内部に形成され、一対のガイド部材172が前記直線溝145の内側に係合される。従って、前記第1ラックギア141は前記ガイド部材172に摺動自在に係合される。
More specifically, the
前記第1バネ138の片側は、前記第1ラックギア141の内部に形成される支持凹所146に挿入され、その他側は前記歯車部材の内部底面によって支持される。
One side of the
従って、前記第1バネ138は前記第1ラックギア141を半径方向に外方に向かって弾性的に支持する。
Accordingly, the
また、前記円形部材165も前記歯車部材170と同じ構造を有し、前記円形部材165と前記歯車部材170とは、そのピニオンギア135に対して対称に配置される。
The
つまり、第2ラックギア140は前記円形部材165の内側に移動可能に係合され、前記第2ラックギア140は前記第2バネ137によって弾性的に支持される。従って、前記第2ラックギア140は、前記第2バネ137によって支持された状態で、前記レバー軸132の中心の外側に移動される。
That is, the
直線溝145が前記円形部材1645の内部に形成され、一対のガイド部材172aが前記直線溝145の内側に係合される。従って、前記第2ラックギア140は前記ガイド部材172aに摺動自在に係合される。
A
前記第2バネ137の片側は、前記第2ラックギア140の内部に形成された支持凹所に挿入され、その他側は前記円形部材165の内部底面によって支持される。
One side of the
従って、前記第2バネは前記第2ラックギア140を半径方向に外方に向かって弾性的に支持する。
Accordingly, the second spring elastically supports the
前記第1及び第2ラックギア141,140は前記ピニオンギア135によって互いに連結される。つまり、前記第1ラックギア141が引き上げられると、前記第2ラックギア140は前記ピニオンギア135の回転によって下げられ、前記第1ラックギア141が下げられると、前記第2ラックギア140は前記ピニオンギア135の回転によって引き上げられる。
The first and
従って、前記第1及び第2ラックギア141,140は同じ距離だけ前記ピニオンギア135によって移動することができる。
Accordingly, the first and second rack gears 141 and 140 can be moved by the
前記リンク装置149,150の第1及び第2回転板151,152を前記第1及び第2ラックギア141,140の側面とそれぞれ係合することができる第1及び第2回転ピン174,175が前記第1及び第2ラックギア141,140にそれぞれ設けられる。
First and second rotary pins 174 and 175 capable of engaging the first and second
第1及び第2係合凹所148が前記第1及び第2ラックギア141,140の内面にそれぞれ形成され、前記第1及び第2回転ピン174,175は前記係合凹所148にそれぞれ挿入される。
First and second engaging
次いで、前記第1及び第2係合凹所148が前記レバー軸132の中心から偏位されるように形成されることから、前記第1及び第2係合凹所148に挿入された第1及び第2回転ピン174,175も互いに偏位して配置される。
Next, since the first and second engaging
その結果、前記第1及び第2回転ピン174,175に連結されたリンク装置149,150の第1及び第2アーム154,155が上下方向に移動される際、それらは逆位相を持つ。
As a result, when the first and
前記第1及び第2回転ピン174,175とその回転中心との偏心距離を調整するため、調整ネジ176が前記第1及び第2ラックギア140,141の回転ピン174,175に設けられる。
In order to adjust the eccentric distance between the first and second
前記調整ネジ176にはヘッド177が含まれ、調整孔178が前記円形部材165と前記歯車部材170とに形成される。前記調整ネジ176のヘッド177は、六角レンチのようなツールを前記調整孔178に挿入することによって回転できる。
The
従って、前記調整ネジ176が回転されると、前記第1及び第2回転ピン174,175も移動され、前記第1及び第2回転ピン174,175にそれぞれ係合された前記第1及び第2ラックギア140,141の偏心距離も、それらが前記ガイド部材172と172aに沿って移動されるので調整することができる。
Accordingly, when the adjusting
なお、前記リンク装置149,150の第1及び第2アーム154,155は、前記第1及び第2回転ピン174,175にそれぞれ連結され、前記トルク変換部130が駆動されて動力を前記動力出力部112に伝達すると、交互に上下方向に移動される。
The first and
前記リンク装置149,150には、第1レバークランク149と第2レバークランク150とが含まれ、前記第1レバークランク149と前記第2レバークランク150は、同じ構造を有し、かつ互いに対称に配置される。
The
より具体的には、前記第1レバークランク149は、前記第1回転ピン175に連結される第1回転板151と、第1アーム154とを含み、その片側が前記第1回転板151にヒンジ結合され、その他端が前記動力出力部112の回転軸160に連結されて、動力を伝達する。
More specifically, the first lever crank 149 includes a first
前記第1回転板151の片側は前記第1回転ピン174にヒンジ結合され、その他側は前記第1アーム154にヒンジ結合される。
One side of the first
従って、前記第1回転ピン174が円軌跡に沿って回転されると、前記第1アーム154は、前記第1回転板151が前記第1回転ピン174と連携して移動されるにつれて垂直に形成された軌跡に沿って移動される。
Accordingly, when the
前記第1アーム154の片側は前記第1回転板151によって前記第1回転ピン174に連結され、その他側は係合板157によって前記回転軸160に連結される。
One side of the
前記係合板157の前記第1アーム154は、その内部に一方クラッチを含み、前記一方クラッチ158は、前記ハウジング100と回転可能に係合される前記回転軸160の外周面に連結される。
The
また、前記第2レバークランク150も前記第1レバークランク149と同じ構造を有する。つまり、前記第2レバークランク150には第2回転板152と第2アーム155とが含まれる。
Also, the second lever crank 150 has the same structure as the first lever crank 149. That is, the second lever crank 150 includes the second
係合板157aは、前記第2アーム155の他側に設けられ、一方クラッチ158aが設けられる。従って、前記第2アーム155は、前記一方クラッチ158aによって前記回転軸160の外周面に連結される。
The
上述のように、前記第1及び第2レバークランク149,150は、互いに対称に配置される状態で、前記一方クラッチ158,158aによって前記回転軸160に連結される。
As described above, the first and second lever cranks 149 and 150 are coupled to the
前記第1及び第2アーム154,155は、交互に上下方向に移動されるにつれて、前記回転軸160を回転させることができる。
As the first and
つまり、前記第1アーム154が前記トルク変換部130から伝達された動力によって下げられると、前記一方クラッチ158は反時計回り方向に回転され、前記回転軸160もまた反時計回り方向に回転される。
That is, when the
次いで、前記第2アーム155が時計回り方向、すなわち前記第1アーム154とは逆の方向に回転されることから、前記第2アーム155に連結された前記第2一方クラッチ158aは、動力を前記回転軸に伝達することなしに、前記回転軸160に対して時計回り方向に回転される。
Next, since the
一方、前記第1アーム154が引き上げられると、前記一方クラッチ158は、動力を前記回転軸に伝達することなしに、時計回り方向に回転される。
On the other hand, when the
次いで、前記第2アーム155は反時計回り方向、すなわち前記第1アーム154とは逆の方向に回転されることから、前記第2アーム155に連結された前記第2一方クラッチ158aは前記回転軸160を時計回り方向に回転させる。
Next, since the
その必然的結果、前記第1及び第2アーム154,155は、交互に前記回転軸160を回転させることができる。
As a result, the first and
なお、前記回転軸160の回転中に前記出力軸110の負荷が増大すると、前記回転軸160は、前記第1及び第2アーム154,155によってその負荷を前記トルク変換部130に逆方向に伝達する。
When the load on the
次いで、前記トルク変換部130は前記第1及び第2レバークランク149,150を動作させるための瞬間的なトルクを増大させる。
Next, the
さらに、その増大トルクは前記第1及び第2ラックギア141,140に伝達されるので、前記第1及び第2ラックギア141,140は前記第1及び第2バネ137,138をそれぞれ押圧する。
Furthermore, since the increased torque is transmitted to the first and second rack gears 141 and 140, the first and second rack gears 141 and 140 press the first and
従って、前記第1及び第2ラックギア141,140は、前記ガイド部材172に沿って前記レバー軸132の回転中心に向かって移動されて、その増大負荷を吸収する。
Accordingly, the first and second rack gears 141 and 140 are moved along the
前記出力軸110の負荷がさらに増大する場合、前記第1及び第2ラックギア140,141の第1及び第2回転ピン174,175は前記レバー軸132の中心回転に移動されて、その偏心距離を零(ゼロ)にする。
When the load on the
従って、前記第1及び第2回転板151,152が前記レバー軸132の中心回転と同一線上に位置付けられることから、前記レバー軸132が回転されるの際でも、前記第1及び第2回転板151,152は回転されず、前記動力部10への負荷に影響を及ぼさない。
Accordingly, since the first and second
一方、前記回転軸160の負荷が常態に戻るか、または減少すると、前記第1及び第2レバークランク149,150を動作させることができる瞬間的なトルクも減少することから、前記第1及び第2ラックギア140,141は前記バネ137,138の弾性力によってその元の位置に戻る。
On the other hand, when the load on the
従って、前記トルク変換部130は正常状態で駆動動作を行うことができる。
Accordingly, the
なお、前記第1及び第2アーム154,155は好ましくは炭素鋼から形成されることから、前記第1及び第2アーム154,155の端部からその他端に動力を伝達するために十分な強度を維持することができる。さらに、複数の貫通孔156が前記第1及び第2アーム154,155に形成されて、その重量を軽減する。
Since the first and
前記第1及び第2レバークランク149,150の第1及び第2アーム154,155が互いに対称に配置されることから、前記第1及び第2アーム154,155の運動によって生じる振動を相殺できる。
Since the first and
つまり、前記レバークランク149,150が移動されると、前記第1及び第2アーム154,155は、前記ハウジングの両側で変動することから、前記ハウジング100に対して前記第1及び第2アーム154,155の慣性モーメントのバランスをとって、その慣性モーメントの偏中に起因する振動の発生を防止できるように、互いに対称に配置される必要がある。
That is, when the lever cranks 149 and 150 are moved, the first and
なお、前記出力部112には、前記ハウジング100内に回転可能に設けられ、前記リンク装置149,150と連携して回転される回転軸160と、前記第1及び第2アーム154,155の端部にそれぞれ設けられて、一方向に回転力を前記回転軸160に伝達する第1及び第2一方クラッチ158,158aと、前記回転軸160から伝達された回転動力を外部に出力する出力軸110と、前記回転軸160と前記出力軸110との間に設けられて、前記出力軸の回転方向を正方向または逆方向に変換する方向変換部材180,185と、が含まれる。
The
前記方向変換部材180,185のそれぞれには、前記回転軸160の回転歯車161と噛合されて、その回転動力を前記出力軸110に選択的に伝達する媒介歯車180と、前記出力軸110と移動可能に係合され、前記回転軸160または前記媒介歯車180と選択的に噛合されて、前記出力軸110の回転方向を変換させる変換歯車185と、が含まれる。
Each of the
前記媒介歯車180には、前記回転軸160の回転歯車161と常時噛合されるフロントギア182と、前記フロントギア182の後側に連結され、前記出力軸110の変換歯車185と噛合されるリアギア183と、が含まれる。
The
従って、前記変換歯車185が前記回転歯車161と噛合されるように前記出力軸110に沿って正方向に移動すると、反時計回り方向に回転された前記回転歯車161の回転動力が前記変換歯車185に伝達されることから、前記変換歯車185は時計回り方向に回転されて、前記出力軸110を正方向に回転させ、次いで、前記フロントギア182は前記回転歯車161と噛合され、空転状態になる。
Accordingly, when the
一方、前記変換歯車185が前記媒介歯車180のリアギアに連結されるように、前記出力軸110に沿って後方向に移動すると、反時計回り方向に回転された前記回転歯車161の回転動力が前記フロントギア182に伝達されることから、前記フロントギア182は、時計回り方向に回転される。さらに、前記フロントギア182が時計回り方向に回転されると、前記リアギア183もまた時計回り方向に回転されることから、前記変換歯車185を反時計回り方向に(逆方向に)回転させることができる。
On the other hand, when the
上述のように、前記変換歯車185が前記出力軸110に沿って前後方向に移動されるにつれて、前記出力軸110は正方向または逆方向に回転される。
As described above, as the
さらに、押圧装置192は前記ハウジング110の外部に設けられて、前記変換歯車185を前後方向に移動させる。
Further, the
前記押圧装置192には、前記ハウジング100に回転可能に装着される水平軸193と、前記水平軸193の片側に垂直に装着される垂直板194と、前記水平軸193の他側に連結されるつまみ195と、前記垂直板194に連結されて、前記変換歯車185を前後方向に移動させる円形体190と、が含まれる。
The
前記つまみ195は、容易に回転されるように前記ハウジング100の外側に配置され、前記水平軸193は、前記つまみ195を回転させることによって回転され、前記水平軸193に連結された前記垂直板194もまた回転される。前記垂直板194が回転されると、前記円形体は前後方向に移動される。
The
次いで、前記円形体190が、前記変換歯車185に形成された凹所187に挿入される。
Next, the
従って、前記つまみ195が押されたり、引かれたりすると、前記円形体190は前記凹所187の内壁を圧迫して、前記変換歯車185を前後方向に移動させる。
Therefore, when the
なお、図17で例示したように、前記つまみ195を前後方向により容易に移動させるように、弾性部材196が前記押圧装置192に設けられる。
As illustrated in FIG. 17, an
前記弾性部材196には、前記入力軸15に係合された前記円形体190の前側に設けられる第1弾性体197と、前記円形体190の後側に設けられる第2弾性体198と、が含まれる。
The
前記第1弾性体197は正方向に前記変換歯車185を弾性的に支持し、前記第2弾性体198は後方向に前記弾性部材196を弾性的に支持する。
The first
従って、方向変換のために前記つまみ195が正方向に押されると、前記第1弾性体197の弾性力によって前記変換歯車185を容易に正方向に移動させることができる。
Therefore, when the
一方、前記つまみ195が後方向に押されると、前記第2弾性体198の弾性力によって前記変換歯車185を容易に後方向に移動させることができる。
On the other hand, when the
このように、前記押圧装置192が前記弾性部材196によって弾性的に支持されることから、前記出力軸110の正回転と逆回転の変換を容易に達成することができる。
As described above, since the
図18〜図24は本発明の別の実施形態に係る無段変速装置を例示する。この実施形態に係る無段変速装置は前述の装置と同様の構造を有し、同じ要素の詳細な説明は繰り返して行わない。 18 to 24 illustrate a continuously variable transmission according to another embodiment of the present invention. The continuously variable transmission according to this embodiment has the same structure as the above-described device, and detailed description of the same elements will not be repeated.
図18〜24で例示したように、本発明のこの実施形態で提案した無段変速装置には、入力軸202が回転可能に装着されて動力を入力するハウジング242と、前記入力軸202から伝達された動力を外部に出力するか、または外部から負荷を受ける出力部240と、前記入力軸202と前記出力部240との間に設けられて、前記入力軸202または前記出力部240から伝達された動力トルクを変換するトルク変換部210と、前記出力部240と前記トルク変換部210間に配置され、前記トルク変換部210に偏心連結されて、回転力を前記出力部240に伝達するか、またはその上下往復運動によって前記出力部240から負荷を受けるリンク装置270と、が含まれる。
As illustrated in FIGS. 18 to 24, the continuously variable transmission proposed in this embodiment of the present invention has a
前記無段変速装置では、前記トルク変換部210は、モーターやエンジンなどの動力部300の動力を外部に伝達する前記入力軸202に連結される。
In the continuously variable transmission, the
前記入力軸202の偏心半径が外部からかけられた負荷によって変えられるにつれて、外部伝達されるトルクを調整する回転ピン217は前記入力軸202に連結される。前記回転ピン217は、前記入力軸202の前側にバネ215によって弾性的に支持され、外部負荷がかかると、その偏心距離は前記入力軸202の半径方向に調整される。
As the eccentric radius of the
ここで、前記弾性装置は、前記回転ピン217ならびに前記バネ215を支持する弾性部材であってもよい。例えば、弾性的に圧縮可能であり、前記回転ピン217をその元の位置に戻すことができるエアシリンダを前記弾性装置として採用してもよい。
Here, the elastic device may be an elastic member that supports the
前記トルク変換部210は回転されるように前記動力部300の入力軸202に連結され、それに沿って前記回転ピン217が摺動され、かつ前記バネ215が配置される直線通路は前記トルク変換部210の前側に形成される。
The
傾斜環状フランジ222は前記直線通路218の外側に設けられ、前記環状フランジ222は円筒状のトルク変換ハウジング220に連結される。
The inclined
前記環状フランジ222の内周壁によって支持されるローラー125が前記トルク変換部210の片側に設けられ、前記回転ピン217によって支持される押圧ピン230がその他側に設けられる。
A roller 125 supported by the inner peripheral wall of the
次いで、前記回転ピン217の中心線と前記トルク変換ハウジング220間の距離は、前記トルク変換ハウジング220を直線的に移動させ、かつ前記押圧ピン230を前記環状フランジ222で押圧することによって調整することができる。
Next, the distance between the center line of the
前記トルク変換部210では、前記トルク変換ハウジング220が前記入力軸202の前側に移動されると、前記ローラーは、前記環状フランジ222の傾斜した内周壁に沿って前記環状フランジ222の後側に移動される。
In the
次いで、前記押圧ピン230が押圧されて前記押圧ピン230が前記回転ピン217を圧迫するにつれて、前記バネ215は圧縮されて前記回転ピン217の偏心距離を減少させるので、前記回転ピン217は前記入力軸202中心線に近接する。
Next, as the
従って、前記トルク変換ハウジング220の固定後に前記回転ピン217の偏心半径を前記入力軸202に対して固定することができる。
Accordingly, the eccentric radius of the
次いで、その外部負荷が連続的に増大すると、前記回転ピン217は前記トルク変換ハウジング220の直線通路218の位置に最大限に移動される必要があり、前記回転ピン217の前記入力軸202の中心線からの偏心距離が零(ゼロ)になることがら、前記回転ピン217は前記入力軸202と前記リンク装置270との間でのみ回転される。
Next, when the external load continuously increases, the
従って、前記リンク装置270のアーム272を上下方向に移動できないので、前記リンク装置270を介して前記動力出力部240に伝達される出力は存在せず、前記入力軸202を介して前記動力部に伝達される外部負荷が零(ゼロ)になり、それによって、その連続的に増大する外部負荷の前記動力部200への影響を防止し、前記動力部200を過負荷から保護する。
Accordingly, since the
さらに、前記トルク変換ハウジング220には回転慣性制御装置が含まれて、前記入力軸202の中心線に対する質量分布の偏中を均一に調整する。
Further, the
つまり、バランスウエイト236が前記トルク変換ハウジング220の直線通路に配置されるので、その偏心距離を、前記回転ピンの摺動に対応して前記入力軸202の中心線の反対側で調整することができる。
That is, since the
前記バランスウエイト236は前記回転ピン217の質量分布の偏中を均一にさせて、前記入力軸202の高速回転中に前記回転ピン217に起因する前記トルク変換ハウジング220の振動の発生を防止し、前記入力軸202の振動の発生を防止し、それによって前記入力軸202のベアリングの破損を防止する。
The
次いで、前記バランスウエイト236を、前記トルク変換ハウジング220または軟質直線部材の水平運動によって回転される巻き取りローラー237に巻装されたワイヤー238に連結することも可能である。
Then, the
つまり、前記バランスウエイト236は、巻き取りローラー237の一下側に配置されて前記巻き取りローラー237に巻装された前記ワイヤー238の片側に連結され、前記ワイヤー238の他端238aは前記前記巻き取りローラー237の他の下側に配置される前記押圧ピン230の下端部に連結される。
That is, the
従って、前記押圧ピンは、下方に移動されるように前記トルク変換ハウジング220の環状フランジ222の内面によって押圧され、前記押圧ピン230の移動によって前記回転ピン217が前記トルク変換ハウジング220の中心線に接近して前記入力軸202からのその偏心距離を減少すると、前記ワイヤー238の他端238aは、前記押圧ピン230が下げられにつれて下方に移動され、前記ワイヤー238の片側に連結された前記バランスウエイト236は上方に移動され、それによって前記トルク変換ハウジング220の中心線からの前記バランスウエイト236の偏心距離を減少する。
Accordingly, the pressing pin is pressed by the inner surface of the
なお、前記トルク変換ハウジング220が前記入力軸202の後側に移動されるにつれて、前記ローラー125は、前記環状フランジ222の傾斜内周壁に沿って前記環状フランジ222の前側に移動される。さらに、前記押圧ピン230は、前記バネ215の弾性力がかかる前記回転ピン217の押圧動作によって前記入力軸202の半径方向に緩められ、それによって前記入力軸202からの前記回転ピン217の偏心距離を増大させる。
As the
つまり、前記押圧ピン230が上方に移動されるように前記トルク変換ハウジング220の環状フランジ222の内面から緩められると、前記回転ピン217は前記トルク変換ハウジング220の中心線から間隔を置くようになる。次いで、前記ワイヤー238の他端238aが上方に移動されることから、前記バランスウエイトが懸架される前記巻き取りローラー237からの前記ワイヤー238の長さは増加され、前記バランスウエイト236は、前記回転ピン217に対応して前記トルク変換ハウジング220の中心線から遠ざかるようになる。
That is, when the
上述のように、前記バランスウエイト236が連結される前記ワイヤー238は、前記入力軸から前記押圧ピン230によって調整される前記回転ピン217の偏心距離を調整することによって前記巻き取りローラー237に巻装または巻装解除されることから、前記バランスウエイト236の前記入力軸202からの偏心距離を自動的に調整することができる。
As described above, the
前記リンク装置270には、その一端が前記動力出力部の従動軸245に固定されて上下往復運動中に前記従動軸245を正方向または逆方向に回転させるアーム272が含まれる。
The
前記リンク装置270の一端は前記トルク変換ハウジング220の回転中心の周囲を公転する前記回転ピン217に連結され、その他端は前記アーム272に連結される。
One end of the
次いで、前記回転ピン217が前記トルク変換ハウジング220の回転によって回転されるにつれて、前記回転ピン217に係合される前記回転板275は、前記回転ピン217とともに前記トルク変換ハウジング220回転中心の周りを公転し、また、前記回転ピン217の周りも回転される。
Next, as the
従って、前記回転ピン217に連結される前記アーム272の連結部分272aは、前記トルク変換ハウジング220の上下側に往復運動される。前記従動軸245に固定された前記アームの固定部分272bは、正方向または逆方向に回転されるように前記従動軸245に固定され、前記従動軸245は、前記アーム272の固定部分272bが正方向または逆方向に回転されるにつれて正逆方向に回転される。
Accordingly, the connecting portion 272 a of the
次いで、前記動力部300の回転動力が前記リンク装置270によって前記従動軸245に伝達される機構は4節リンクに関連するレバークランク機構と同様である。
Next, the mechanism by which the rotational power of the
つまり、前記レバークランク機構には、固定ベースとしての第1リンクと、その一端が前記第1リンクに係合される第2リンクと、その一端が前記第2リンクの他端に係合される第3リンクであって、空間に存在することを特徴とする第3リンクと、その一端が前記第2リンクの他端に係合される第4リンクであって、その他端が前記第2リンクの係合部分から間隔をおいて配置され、前記第1リンクが前記第1リンクに係合されることを特徴とする第4リンクと、が含まれる。 That is, the lever crank mechanism has a first link as a fixed base, a second link whose one end is engaged with the first link, and one end engaged with the other end of the second link. The third link is a third link that exists in the space, and a fourth link having one end engaged with the other end of the second link, and the other end being the second link. And a fourth link characterized in that the first link is engaged with the first link.
前記レバークランク機構では、前記ベースの片側に設けられた前記第2リンクは前記ベース内で回転され、前記第3リンクによって前記第2リンクに連結された前記第4リンクは変動される。 In the lever crank mechanism, the second link provided on one side of the base is rotated in the base, and the fourth link connected to the second link is changed by the third link.
従って、前記第1リンクは、前記トルク変換ハウジング220の固定部分と、前記従動軸245の固定部分であり、前記第2リンクは前記トルク変換ハウジング220と前記回転ピン217とに対応し、前記第3リンクは前記回転板275に対応し、前記第4リンクは前記アーム272に対応する。
Accordingly, the first link is a fixed portion of the
前記リンク装置270が4節リンクを有する前記レバークランク機構と同様の機構を有するので、前記回転板275は、取り除くことも、前記アーム272に形成できる摺動通路に係合されるリンク機構と置換することも可能である。
Since the
次いで、前記摺動通路は前記アーム272の端部に直線的に形成され、前記回転ピン217の端部は前記摺動通路に連結される。
Next, the sliding passage is linearly formed at the end of the
なお、前記出力部240には、前記動力部200に固定されるケース242が含まれる。前記ケースでは、前記従動軸245と前記出力軸250とは前記入力軸202に平行に配置され、上部軸260が前記従動軸245と前記出力軸250との間に配置される。
The
前記従動軸245には一方クラッチ249が含まれているため一方向に空転され、前記従動軸245とともに他方向に回転される。第1及び第2クラッチ歯247,248は前記従動軸245の外周に装着される。
Since the driven
前記第1クラッチ歯247は前記従動軸245の左側に位置付けられ、前記トルク変換部210から前記従動軸245に伝達される前記従動軸245の時計回りの回転によって前記従動軸245とともに回転される。さらに、前記従動軸245は、前記一方クラッチ249によって反時計回り方向に空転できる。
The first
前記第2クラッチ歯248は前記従動軸245の右側に位置付けられ、前記第1クラッチ歯247とは対照的に、前記従動軸245に伝達される前記従動軸245の反時計回りの回転によって前記従動軸245とともに回転される。さらに、前記従動軸245は、前記一方クラッチ249によって時計回り方向に空転できる。
The second
次いで、前記クラッチベアリング249は軸に対して一方向に回転され、前記軸とともに他方向に回転される。
Next, the
前記ケース242には、空転して前記第1クラッチ歯247と噛合されるように前記出力軸250に結合された回転歯252と、前記第2クラッチ歯248と噛合または分離されるように前記出力軸250から摺動される可動歯255と、前記上部軸260に固定され、その左側が前記回転歯252と噛合され、その右側が前記第2クラッチ歯248と噛合される固定歯262と、が設けられる。
In the
次いで、前記可動歯255が、前記出力軸250とともに回転されるか、または前記出力軸250から摺動されるように前記出力軸250に設けられる。
Next, the
前記可動歯255の移動装置263は前記可動歯255の片側を固定するが、かかる固定は前記可動歯255を回転させることができるリング部材265によって可能とされる。次いで、前記リング部材265は前記リング部材265を移動させるためのハンドル167を含むことができる。
The moving device 263 of the
ここで、前記可動歯255が前記出力軸250に沿って移動される構造には、さまざまな構造形式でも、前記リング部材265や前記ハンドル267などの簡単な構造形式を適用できる。例えば、その構造は、リニアモータ、シリンダー、及びステッピングモーターなどのアクチュエータによって自動的に実現できる。
Here, simple structures such as the
次いで、前記可動歯255は、前記固定歯262と噛合されるように前記出力軸250の左側に移動され、前記第2クラッチ歯248と噛合されるように右側に移動され、前記第2クラッチ歯248は、回転されるようにの固定歯262左側と噛合される。
Next, the
以下、本発明の第2実施形態に係る無段変速装置の動作を詳細に説明する。 Hereinafter, the operation of the continuously variable transmission according to the second embodiment of the present invention will be described in detail.
まず、動力源を前記動力部300に供給することによって前記軸が回転される場合、前記動力部300の回転動力は前記トルク変換部210を回転させ、前記トルク変換部210の回転ピン217は前記トルク変換部210の中心線から偏心して回転され、前記回転板275は前記回転ピン217の回転によって回転される。
First, when the shaft is rotated by supplying a power source to the
従って、前記アーム272は上下方向に往復運動されて、前記従動軸245を正方向または逆方向に回転させる。
Accordingly, the
次いで、前記従動軸245が、前記アーム272によって時計回り方向、すなわち正方向に回転されると、前記第1クラッチ歯247は、前記従動軸245の時計回りの回転によって前記従動軸245とともに回転される。
Next, when the driven
前記第1クラッチ歯247の回転は、前記ベアリングによって、前記出力軸250に係合された前記回転歯252を反時計回り方向、すなわち逆方向に空転させ、前記回転歯252の回転は、前記上部軸260の固定歯262を正方向に回転させる。
The rotation of the first
ここで、前記固定歯262は、前記従動軸245の第2クラッチ歯248と噛合されることから、前記第2クラッチ歯248を逆方向に回転させる。
Here, since the fixed
次いで、前記第2クラッチ歯248の逆回転は、前記従動軸245が回転されない空転動作となり、前記第2クラッチ歯248はその回転動力を前記出力軸250に伝達し、かつ、前記出力軸250の左端部に位置付けられた前記可動歯255と噛合される。
Next, the reverse rotation of the second
従って、前記可動歯255は正方向に回転され、前記可動歯255の正方向回転は前記出力軸250を正方向に回転させる。
Accordingly, the
一方、前記従動軸245が前記アーム272によって反時計回り方向、すなわち逆方向に回転されると、前記従動軸245の第1クラッチ歯247は空転され、前記第2クラッチ歯248は前記従動軸245とともに逆方向に回転される。
On the other hand, when the driven
次いで、前記第2クラッチ歯248が前記出力軸250の可動歯255と噛合されることから、前記可動歯255は正方向に回転され、前記出力軸250は正方向に回転される。
Next, since the second
前記第2クラッチ歯248の逆回転動力は前記固定歯262に伝達されて、前記固定歯262を正方向に回転させる。さらに、前記固定歯262は前記回転歯252を逆方向に回転させ、前記回転歯252は前記第1クラッチ歯247を正方向に回転させる。
The reverse rotation power of the second
従って、前記第1クラッチ歯247の正方向回転は前記従動軸245のクラッチベアリング249によって空転される。
Accordingly, the forward rotation of the first
上記説明は、前記可動歯255が前記出力軸250の右端部に位置付けられる事例に関するものであり、前記アーム272の上下往復運動による前記従動軸245の正逆回転によって、前記出力軸250が正方向に回転される出力に関するものである。
The above description relates to a case where the
一方、前記可動歯255が前記出力軸250の右端部から右側に移動されると、前記可動歯255は前記第2クラッチ歯248から分離され、かつ前記固定歯262の左側部と噛合される。従って、前記出力軸250は、前記アーム272のために、前記従動軸245の正方向回転によって逆方向に回転させることができる。
On the other hand, when the
つまり、前記従動軸245は正方向に回転され、前記第1クラッチ歯247は正方向に回転され、次いで、前記回転歯252は前記第1クラッチ歯247によって逆方向に回転される。
That is, the driven
前記固定歯262は前記回転歯252によって正方向に回転され、前記可動歯255は前記固定歯262によって逆方向に回転され、前記出力軸250は前記可動歯255によって逆方向に回転される。
The fixed
なお、前記第2クラッチ248は、前記固定歯262と噛合されることから、前記固定歯262の正方向回転によって逆方向に回転される。次いで、前記第2クラッチ歯248の逆回転は、前記従動軸245に対して空転動作となることから、前記従動軸245の正方向回転に影響を及ぼさない。
The
さらに、前記従動軸245が前記アーム272によって逆方向に回転されると、前記第1クラッチ歯247は空転し、前記第2クラッチ歯248は前記従動軸245とともに逆方向に回転される。
Further, when the driven
従って、前記固定歯262は前記第2クラッチ歯248によって正方向に回転され、前記可動歯255は前記第2クラッチ歯248によって逆方向に回転され、さらに、前記出力軸250は前記可動歯255によって逆方向に回転される。
Accordingly, the fixed
次いで、前記固定歯262の正方向回転は前記回転歯252を逆方向に回転させ、前記第1クラッチ歯247は前記回転歯252によって正方向に回転される。
Next, the forward rotation of the fixed
従って、前記第1クラッチ歯247の正方向回転は前記従動軸245での空転動作となることから、前記従動軸245の逆回転に影響を及ぼさない。
Accordingly, the forward rotation of the first
上述のように、前記出力軸250の正回転と逆回転は前記可動歯255の位置によって選択的に変換でき、前記動力部300の動力は前記出力軸250を介して外部に伝達される。
As described above, the forward rotation and the reverse rotation of the
なお、前記出力軸250が動力を工業用機械に伝達すると、工業用機械動作の初期段階で変換された負荷、または工業用機械自体にかかった負荷の変換による負荷は、前記出力軸250にかけられる。
When the
次いで、前記出力軸250の負荷が増大するにつれて、その回転動力を前記出力軸250に伝達する前記従動軸245の負荷は増大し、前記従動軸を正方向と逆方向に回転させる前記アーム272に伝達される負荷もまた増大する。
Next, as the load on the
さらに、前記アーム272の負荷が増大するにつれて、前記アーム272に連結された前記回転板275に伝達される負荷も増大する。
Further, as the load on the
前記回転板275の負荷が増大するにつれて、前記回転板275に係合された前記回転ピン217の負荷は増大し、前記回転ピン217の負荷が増大するにつれて、前記回転ピン217は前記バネによって支持され、前記偏心配置されたトルク変換ハウジング220の負荷は増大する。
As the load on the
前記トルク変換ハウジング220の負荷が増大するにつれて、前記トルク変換ハウジング220を回転させる前記入力軸202の負荷も増大することから、前記入力軸202回転させる前記動力部300の負荷は増大する。
As the load on the
次いで、前記回転板275で増大した負荷は前記動力部にそのまま伝達されず、前記トルク変換ハウジング220の中心線から半径方向に移動することができる前記回転ピン217を押圧する力としてかかる。
Next, the increased load on the
従って、前記回転ピン217は前記バネを前記トルク変換ハウジング220の中心線に移動させ、前記バネ215を圧縮する。
Accordingly, the
つまり、前記回転ピン217は、前記バネ215を圧縮しながら前記動力部300の入力軸202の中心線に向かって移動され、前記入力軸202の中心線からの前記回転ピン217の偏心距離は減少される。
That is, the
従って、前記動力部300の入力軸202に伝達された前記回転ピン217の瞬間的なトルクは減少され、前記動力部300の負荷は増大されず、常態を維持する。
Accordingly, the instantaneous torque of the
ことから前記出力軸250の負荷が増大後、前記動力部300の入力軸202によって前記回転ピン217にかけられた瞬間的なトルクは減少され、前記動力部300の負荷は増大せず、前記回転ピン217の回転速度は減少されず、常態を維持する。
Therefore, after the load on the
さらに、前記回転ピン217の回転半径が減少されることから、前記アーム272の上下方向の変位は減少される。
Further, since the rotation radius of the
上述のように、前記出力軸250の負荷を増大させ、かつ前記回転ピン217の回転半径を変えることによってモーターの過負荷を防止する原理は回転エネルギー普遍の法則に関する原理であって、前記回転ピン217の回転半径は前記出力軸250の負荷を増大させることによって減少され、前記従動軸245の正逆回転角度と前記出力軸250の出力回転速度は前記アーム272の変位を減少することによって減少されて、前記出力軸250の瞬間的なトルクを増大させる。
As described above, the principle of preventing overload of the motor by increasing the load of the
ここで、前記動力部200の動力と前記動力部300で生成された出力とに対応する回転エネルギーは、前記回転ピン217の位置変更が前記トルク変換部210で調整されるために、前記アーム272の負荷と変位の変換によって変換されない。
Here, the rotational energy corresponding to the power of the
従って、前記出力軸250の負荷が増大すると前記出力軸250の回転速度は減少され、前記出力軸250の出力トルクは増大し、さらに、前記出力軸250の負荷が減少されると前記出力軸250の回転速度は増大し、前記出力軸250の出力トルクは減少される。
Accordingly, when the load on the
つまり、前記出力軸250の負荷が過負荷に変換される際にも、前記動力部300の出力トルクを増大させる過負荷が前記動力部300に伝達されないことから、前記動力部300の安全動作を確保することができる。
That is, even when the load of the
本発明は無段変速装置に関し、特に、出力軸にかかる負荷の増減に応じて瞬間的なトルク出力を自動的に増減できる無段変速装置に関する。 The present invention relates to a continuously variable transmission, and more particularly to a continuously variable transmission that can automatically increase or decrease an instantaneous torque output in accordance with an increase or decrease in a load applied to an output shaft.
本発明は無段変速装置に関し、特に、出力軸にかかる負荷の増減に応じて瞬間的なトルク出力を自動的に増減できる無段変速装置に関する。本発明の好適な実施形態は例示的な目的で開示したものであって、当業者であれば、添付の特許請求の範囲で開示した本発明の範囲および真の趣旨から逸脱することなく種々の変更、付加および代替を行い得ることを理解されるであろう。 The present invention relates to a continuously variable transmission, and more particularly to a continuously variable transmission that can automatically increase or decrease an instantaneous torque output in accordance with an increase or decrease in a load applied to an output shaft. The preferred embodiments of the present invention have been disclosed for illustrative purposes, and those skilled in the art will recognize that various embodiments can be made without departing from the scope and true spirit of the invention as disclosed in the appended claims. It will be understood that changes, additions and substitutions may be made.
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