JP2014508905A - Transmission - Google Patents
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Abstract
本発明は、入力軸回動軸線を備えた入力軸と、入力軸に対応配置されている調整可能な偏心体駆動装置と、出力軸回動軸線を備えた出力軸と、出力軸に対応配置されているフリーホイール装置と、偏心体駆動装置及びフリーホイール装置を、最小の長さと最大の長さとの間で調整可能な少なくとも1つの第1のレバー、少なくとも1つの駆動ロッド及び不動の長さを備えた少なくとも1つの第2のレバーでもって駆動接続する結合装置とを有し、効率の改良及び/又は耐久性を高めるために、第1のレバーの最大長さが、第2のレバーの長さに相当する、特に内燃機関駆動式の自動車のパワートレイン用の無段階式の伝動装置に関する。 The present invention relates to an input shaft provided with an input shaft rotation axis, an adjustable eccentric drive device arranged corresponding to the input shaft, an output shaft provided with an output shaft rotation axis, and arranged corresponding to the output shaft. The freewheel device, the eccentric drive device and the freewheel device being adjustable between a minimum length and a maximum length, at least one first lever, at least one drive rod and a fixed length A coupling device for driving connection with at least one second lever with a maximum length of the first lever of the second lever for improved efficiency and / or increased durability The present invention relates to a continuously variable transmission for a power train of an automobile driven by an internal combustion engine, which corresponds to a length.
Description
本発明は、入力軸回動軸線を備えた入力軸と、この入力軸に対応配置されている調整可能な偏心体駆動装置と、出力軸回動軸線を備えた出力軸と、この出力軸に対応配置されているフリーホイール装置と、偏心体駆動装置及びフリーホイール装置を、最小の長さと最大の長さとの間で調整可能な少なくとも1つの第1のレバー、少なくとも1つの駆動ロッド及び固定の長さを備えた少なくとも1つの第2のレバーでもって駆動接続する結合装置とを有する、特に内燃機関駆動式の自動車のパワートレイン用の無段階式の伝動装置に関する。 The present invention relates to an input shaft having an input shaft rotation axis, an adjustable eccentric body driving device arranged corresponding to the input shaft, an output shaft having an output shaft rotation axis, and an output shaft Correspondingly arranged freewheel device, eccentric drive and freewheel device with at least one first lever, at least one drive rod and fixed adjustable between a minimum length and a maximum length The present invention relates to a continuously variable transmission for a powertrain of an automobile driven by an internal combustion engine, in particular, having a coupling device that is driven and connected by at least one second lever having a length.
独国特許出願公開第10243535号明細書において、無段階式の伝動装置が公知になっている。この伝動装置は、駆動形式に応じて互いに結合されている少なくとも1つの駆動軸と被動軸とを備え、連結装置といった結合エレメントを介して少なくとも互いに結合されている、駆動軸に設けられている少なくとも1つの偏心体駆動装置と、被動軸に設けられている少なくとも1つのフリーホイール装置とを使用する。この伝動装置において、偏心体駆動装置は、駆動軸の回動軸線に対して偏心的に配置されている案内領域を有する。この案内領域において偏心体構成部材が回動可能に支承されていて、この偏心体構成部材においてまた、特に簡単かつ経済的に製造可能である無段階式の伝動装置を提供するために、結合エレメントが回動可能に支承されている。さらに、伝動装置の設計上の態様により、伝動装置の簡潔な構造が可能になるが、それでもやはり大きな出力が伝達可能になっていて、その結果、自動車のパワートレインにおける伝動装置の使用が可能である。さらに所定の構造が、往復する伝動装置部分若しくは機械部分に基づく自由な慣性力(freie Massenkraefte)若しくは自由なモーメント(freie Momente)を簡単に防ぐ、伝動装置の運動力学及び動力学を保証するようになっている。さらに伝動装置は、自動車の省エネルギ運転を可能にするようになっている。
In
本発明の根底にある目的は、冒頭で述べた形式の伝動装置における効率を改良し、かつ/又は耐久性を向上させることである。 The object underlying the present invention is to improve the efficiency and / or improve the durability in a transmission of the type mentioned at the outset.
上記目的は、入力軸回動軸線を備えた入力軸と、この入力軸に対応配置されている調整可能な偏心体駆動装置と、出力軸回動軸線を備えた出力軸と、この出力軸に対応配置されているフリーホイール装置と、偏心体駆動装置及びフリーホイール装置を、最小の長さと最大の長さとの間で調整可能な少なくとも1つの第1のレバー、少なくとも1つの駆動ロッド及び固定の長さを備えた少なくとも1つの第2のレバーでもって駆動接続するための結合装置とを有し、第1のレバーの最大の長さが第2のレバーの長さに相当する、特に内燃機関運転型の自動車のパワートレイン用の無段階式の伝動装置でもって達成される。 The object is to provide an input shaft with an input shaft rotation axis, an adjustable eccentric drive device arranged corresponding to the input shaft, an output shaft with an output shaft rotation axis, and an output shaft. Correspondingly arranged freewheel device, eccentric drive and freewheel device with at least one first lever, at least one drive rod and fixed adjustable between a minimum length and a maximum length A coupling device for driving connection with at least one second lever having a length, in particular the maximum length of the first lever corresponds to the length of the second lever, in particular an internal combustion engine This is achieved with a continuously variable transmission for the powertrain of a driving vehicle.
無段階式の伝動装置(英語:Continuously Variable Transmission, CVT)により、無段階式に調節可能な変速が可能になる。無段階式の伝動装置は、入力軸及び出力軸の回転数の比率、つまり変速比が所定の範囲において多くの数値を占めることができる、一様に変速する伝動装置である。この伝動装置は、出力軸の静止状態又は回動方向反転を含むこともできる。無段階式の伝動装置は、自動車のパワートレインにおいて、内燃機関と駆動ホイールとの間に配置されていてよい。伝動装置の入力軸は内燃機関の出力軸、特にクランク軸に駆動接続されていてよい。伝動装置の出力軸は、駆動ホイールに駆動接続されていてよい。 Infinitely variable transmissions (English: Continuously Variable Transmission, CVT) enable infinitely adjustable shifting. The continuously variable transmission device is a transmission device that shifts uniformly, in which the ratio of the rotation speeds of the input shaft and the output shaft, that is, the gear ratio can occupy many values within a predetermined range. The transmission can also include a stationary state of the output shaft or a reversal of the rotational direction. The continuously variable transmission may be disposed between the internal combustion engine and the drive wheel in the automobile powertrain. The input shaft of the transmission may be drivingly connected to the output shaft of the internal combustion engine, in particular the crankshaft. The output shaft of the transmission may be drivingly connected to the drive wheel.
第1のレバーはクランクであってよい。第1のレバーの長さは、偏心体駆動装置により調整可能であってよい。第2のレバーはクランクであってよい。第2のレバーは固定の長さを有していてよい。第2のレバーの長さは、第1のレバーのその最大の長さに一致していてよい。第1のレバーが最大の長さを有していない別の調整位置において、第2のレバーの長さは、第1のレバーの長さよりも大きくてよい。駆動ロッドは連結装置或いは連結棒であってよい。駆動は入力軸を起点にして、第1のレバー、少なくとも1つの駆動ロッド及び第2のレバーを介して出力軸へと行われる。駆動ロッドは、伝動装置の運転時に、組み合わされた並進及び回転運動を実施することができる。駆動ロッドは、伝動装置の運転時に、旋回運動を実施することができる。駆動ロッドは、回転運動を揺動運動へと切り換えるために働くことができる。駆動ロッドは、回転運動の伝達のために働くことができる。 The first lever may be a crank. The length of the first lever may be adjustable by an eccentric body driving device. The second lever may be a crank. The second lever may have a fixed length. The length of the second lever may correspond to its maximum length of the first lever. In another adjustment position where the first lever does not have a maximum length, the length of the second lever may be greater than the length of the first lever. The drive rod may be a coupling device or a coupling rod. Driving is performed from the input shaft to the output shaft through the first lever, at least one drive rod and the second lever. The drive rod can perform a combined translational and rotational movement during operation of the transmission. The drive rod can perform a swiveling motion during operation of the transmission. The drive rod can serve to switch the rotational movement to a rocking movement. The drive rod can serve for transmission of rotational movement.
フリーホイール装置は、伝動装置の運転時に、往復運動を実施することができる。フリーホイール装置は、伝動装置の運転時に、方向切換えを伴わない運動を実施することができる。伝動装置は、複数の駆動ロッドを有することができる。複数の駆動ロッドは、ペアになって配置されていてよい。フリーホイール装置は、少なくとも1つのフリーホイールを有することができる。フリーホイール装置は、複数のフリーホイールを有することができる。フリーホイール装置は、フリーホイールの周速度が、出力軸の周速度よりも高いと、出力軸を連行することができる。複数のフリーホイールは、出力軸を時間的にずらして連行することができる。複数のフリーホイールは、出力軸を時間的に重なりあって連行することができる。複数のフリーホイールは出力軸を同時に連行することができる。複数のフリーホイールは、出力軸の連行を伴わずに同時に自由走行する(frei laufen)ことができる。同時に、第1のフリーホイールが出力軸を連行することができ、第2のフリーホイールが入力軸の連行を伴わずに自由走行することができる。 The freewheel device can reciprocate during operation of the transmission. The freewheel device can perform a motion without switching the direction when the transmission is operated. The transmission can have a plurality of drive rods. The plurality of drive rods may be arranged in pairs. The freewheeling device can have at least one freewheel. The freewheel device can have a plurality of freewheels. The freewheel device can entrain the output shaft when the peripheral speed of the freewheel is higher than the peripheral speed of the output shaft. The plurality of freewheels can be accompanied by shifting the output shaft in time. The plurality of freewheels can be accompanied by overlapping the output shafts in time. Multiple freewheels can simultaneously entrain the output shaft. The plurality of freewheels can be free-run simultaneously (frei laufen) without accompanying the output shaft. At the same time, the first free wheel can be driven along the output shaft, and the second free wheel can travel freely without being accompanied by the input shaft.
フリーホイールは締付けころ型フリーホイールであってよい。フリーホイールは、星形内側部材(Innenstern)を有していてよい。フリーホイールは締付けころを有していてよい。フリーホイールは外輪を有していてよい。フリーホイールは切換え可能であってよい。 The freewheel may be a clamped roller type freewheel. The freewheel may have a star-shaped inner member. The freewheel may have clamping rollers. The freewheel may have an outer ring. The freewheel may be switchable.
偏心体駆動装置は、回動可能な偏心体エレメントを有していてよい。この偏心体エレメントは、入力軸に対して相対的に回動可能であってよい。偏心体エレメントは、内側歯列を有していてよい。偏心体エレメントの内側歯列の歯先円は、偏心体エレメントの回動可能な支承のために働くことができる。偏心体駆動装置は、ピニオン軸を有していてよい。このピニオン軸は、外側歯列を有していてよい。ピニオン軸の外側歯列の歯先円は、ピニオン軸の回動可能な支承のために働くことができる。ピニオン軸の外側歯列は、偏心体エレメントの内側歯列に噛み合うことができる。ピニオン軸の回動は、偏心体エレメントの回動をもたらすことができる。ピニオン軸の回動若しくは偏心体エレメントの回動は、第1のレバーの伸長又は短縮をもたらすことができる。 The eccentric body drive device may have a rotatable eccentric body element. The eccentric element may be rotatable relative to the input shaft. The eccentric body element may have an inner dentition. The addendum circle of the inner dentition of the eccentric body element can serve for the pivotable support of the eccentric body element. The eccentric body drive device may have a pinion shaft. The pinion shaft may have an outer dentition. The addendum circle of the outer tooth row of the pinion shaft can serve for the pivotable bearing of the pinion shaft. The outer dentition of the pinion shaft can mesh with the inner dentition of the eccentric element. The rotation of the pinion shaft can bring about the rotation of the eccentric element. The rotation of the pinion shaft or the rotation of the eccentric body element can bring about the extension or shortening of the first lever.
本発明に係る伝動装置によって、第1のレバーの長さが最大の場合、第1のレバーの回動運動は、第2のレバーの回動運動に変換することができる。したがって、フリーホイール装置において、回動方向切換えを伴わない周回する回動運動を形成することができる。荷重切換えを省くことができる。揺動運動を省くことができる。フリーホイール装置における連行状態とフリーホイール状態との間の切換えを省くことができる。フリーホイール装置を比較的長い時間区分に亘って、連行状態及び/又はフリーホイール状態において運転することができる。偏心体駆動装置の操作は簡略化されている。偏心体駆動装置への負荷は減じられている。 With the transmission device according to the present invention, when the length of the first lever is the maximum, the turning motion of the first lever can be converted into the turning motion of the second lever. Therefore, in the free wheel device, it is possible to form a rotating motion that circulates without switching the rotation direction. Load switching can be omitted. Oscillating motion can be omitted. Switching between the entrained state and the freewheel state in the freewheel device can be omitted. The freewheeling device can be operated in entrained and / or freewheeling conditions over a relatively long period of time. The operation of the eccentric drive unit is simplified. The load on the eccentric drive is reduced.
伝動装置の変速比iは、∞≧i≧1の間において調整可能であってよい。伝動装置の変速比iがi=∞の場合、入力軸から出力軸への運動伝達は行われない。伝動装置の変速比iがi=1の場合、入力軸から出力軸への最大の運動伝達が行われる。出力軸は、入力軸と同じ回転数又は入力軸より低い回転数で駆動することができる。 The transmission gear ratio i may be adjustable between ∞ ≧ i ≧ 1. When the transmission gear ratio i is i = ∞, motion transmission from the input shaft to the output shaft is not performed. When the transmission gear ratio i is i = 1, the maximum motion transmission from the input shaft to the output shaft is performed. The output shaft can be driven at the same rotational speed as the input shaft or at a lower rotational speed than the input shaft.
駆動ロッドは、偏心体駆動装置側の第1の駆動ロッド回動軸線と、偏心体駆動装置側の第1の駆動ロッドアイと、フリーホイール装置側の第2の駆動ロッド回動軸線と、フリーホイール装置側の第2の駆動ロッドアイとを有することができ、第1のレバーは、入力軸回動軸線と第1の駆動ロッド回動軸線との間に形成することができ、第2のレバーは、出力軸回動軸線と第2の駆動ロッド回動軸線との間に形成することができる。 The drive rod includes a first drive rod rotation axis on the eccentric body drive device side, a first drive rod eye on the eccentric body drive device side, a second drive rod rotation axis on the free wheel device side, and a free wheel. A second drive rod eye on the device side, the first lever can be formed between the input shaft pivot axis and the first drive rod pivot axis, and the second lever The output shaft rotation axis and the second drive rod rotation axis can be formed.
出力軸回動軸線及び第2の駆動ロッド回動軸線は、第2の駆動ロッドアイの半径方向内側に配置されていてよい。第2の駆動ロッドアイは、半径方向外側からフリーホイール装置を取り囲むことができる。したがって、フリーホイール装置を回転式に周回駆動するためには、構造的な前提条件が与えられている。したがって、第2のレバーは、従来公知の構造の場合よりも決定的に短く構成されていてよい。フリーホイール装置の半径方向の寸法は制限されていない。したがって調整可能な第1のレバーは、同様に短く構成されていてよい。第1のレバーの調整領域は小さくなっていてよい。第1のレバーは、より小さな最大の長さを有することができる。偏心体駆動装置は、より小さく構成されていてよい。必要な構成スペースを減じることができる。重量を減じることができる。 The output shaft rotation axis and the second drive rod rotation axis may be disposed radially inward of the second drive rod eye. The second drive rod eye can surround the freewheel device from the radially outer side. Therefore, in order to rotationally drive the freewheel device, structural preconditions are given. Therefore, the second lever may be configured to be decisively shorter than the conventionally known structure. The radial dimensions of the freewheel device are not limited. Therefore, the adjustable first lever may be similarly short. The adjustment area of the first lever may be small. The first lever can have a smaller maximum length. The eccentric body driving device may be configured to be smaller. The required configuration space can be reduced. Can reduce weight.
フリーホイール装置は、第2の駆動ロッドアイの半径方向内側に配置されていてよい。第2の駆動ロッドアイは、フリーホイール装置よりも大きな直径を有することができる。 The freewheel device may be arranged radially inward of the second drive rod eye. The second drive rod eye can have a larger diameter than the freewheel device.
第2の駆動ロッドアイとフリーホイール装置との間に、偏心体エレメントが配置されていてよい。したがって第2の駆動ロッドアイとフリーホイール装置との間に、所定の偏心量が付与されている。第2の駆動ロッド回動軸線は、フリーホイール装置の回動軸線から離間されていてよい。フリーホイール装置の回動軸線は、出力軸回動軸線に一致してよい。第2の駆動ロッド回動軸線とフリーホイール装置の回動軸線との間隔は、第2のレバーを形成することができる。偏心体エレメントと共に第2のレバーは形成されていてよい。したがって第2のレバーは、公知の構造と比べて小さな長さを有することができる。 An eccentric element may be disposed between the second drive rod eye and the freewheel device. Therefore, a predetermined amount of eccentricity is given between the second drive rod eye and the free wheel device. The second drive rod rotation axis may be spaced from the rotation axis of the freewheel device. The rotation axis of the freewheel device may coincide with the output shaft rotation axis. The distance between the second drive rod rotation axis and the rotation axis of the freewheel device can form a second lever. The second lever may be formed together with the eccentric element. Thus, the second lever can have a small length compared to known structures.
偏心体エレメントは、外輪郭と内輪郭とを有することができ、外輪郭は第2の駆動ロッドアイに対応配置されていてよく、内輪郭はフリーホイール装置に対応配置されていてよい。外輪郭は円筒形状を有することができる。内輪郭は円筒形状を有することができる。偏心体エレメントの外輪郭は、第2の駆動ロッドアイの内輪郭に当接していてよい。偏心体エレメントの内輪郭は、フリーホイール装置の外輪郭、特にフリーホイールの外輪に当接していてよい。 The eccentric element may have an outer contour and an inner contour, the outer contour may be arranged corresponding to the second drive rod eye, and the inner contour may be arranged corresponding to the freewheel device. The outer contour can have a cylindrical shape. The inner contour can have a cylindrical shape. The outer contour of the eccentric element may be in contact with the inner contour of the second drive rod eye. The inner contour of the eccentric element may be in contact with the outer contour of the freewheel device, in particular the outer wheel of the freewheel.
伝動装置の変速比iがi=1の場合、第2の駆動ロッド回動軸線は、出力軸回動軸線を中心に周回することができる。伝動装置の変速比iがi=1の場合、第2の駆動ロッド回動軸線は、出力軸回動軸線を中心に第1の方向において周回することができ、第1の回動方向において出力軸の連行を行うことができる。伝動装置の変速比iがi=1の場合、第2の駆動ロッド軸線は、出力軸回動軸線を中心に第2の回動方向において周回することができ、第2の回動方向において、出力軸の連行を伴わないフリーホイール状態を実現することができる。フリーホイール装置は、複数のフリーホイールを有することができる。複数のフリーホイールの第1のフリーホイールは、第1の回動方向において周回することができる。複数のフリーホイールの第2のフリーホイールは、第2の回動方向において周回することができる。第1のフリーホイールは、第1の回動方向において周回することができ、これと同時に第2のフリーホイールは第2の回動方向に周回することができる。 When the transmission gear ratio i is i = 1, the second drive rod rotation axis can go around the output shaft rotation axis. When the transmission gear ratio i is i = 1, the second drive rod rotation axis can circulate in the first direction around the output shaft rotation axis and output in the first rotation direction. Axis can be entrained. When the transmission gear ratio i is i = 1, the second drive rod axis can circulate in the second rotation direction around the output shaft rotation axis, and in the second rotation direction, It is possible to realize a free wheel state without accompanying the output shaft. The freewheel device can have a plurality of freewheels. The first free wheel of the plurality of free wheels can circulate in the first rotation direction. The second free wheel of the plurality of free wheels can circulate in the second rotation direction. The first free wheel can circulate in the first rotation direction, and at the same time, the second free wheel can circulate in the second rotation direction.
したがって要約しかつ換言すれば、本発明によりとりわけ、変速比を拡大させたクランクバリエータがもたらされる。このクランクバリエータにおいては、クランク機構と、特別構成(Sonderkonfiguration)との、幾何学的でかつ運動力学的な基本的な関係が、拡大されている。これにより、オーバドライブの変速領域おける効率のよい特別構成への移行が行われるので、一群のクランクにおける重要な効率改良が可能になる。この改良は、公知のクランクバリエータは、原理に制限されてオーバドライブにおいては低い効率値を有しているので、まさに上記領域において極めて役に立つ。 Therefore, in summary and in other words, the present invention provides, inter alia, a crank variator with an increased transmission ratio. In this crank variator, the basic geometric and kinematic relationship between the crank mechanism and the special configuration (Sonderkonfiguration) has been expanded. As a result, a shift to a special configuration with high efficiency in the overdrive speed change region is made, so that significant efficiency improvement in a group of cranks is possible. This improvement is very useful in this area, as known crank variators are limited in principle and have low efficiency values in overdrive.
特別構成への移行時に、駆動側の偏心体半径は、被動側の偏心体半径の大きさを達成するまで調整することができる。さらに、駆動及び被動は同じ回転数で運転することができ、駆動側の偏心体半径は再び縮小される。このことを可能にするために、駆動側の偏心体半径の設定されている調整領域を調整することが必要になり得る。フリーホイールは一度締め付けられ、高サイクル数で運転することはもはやできない。このことはフリーホイール全体の耐用期間を改良し、ひいては全システムの頑健性を改良する。個々の被動レバーの慣性力は、クランク機構の特異な位置(singulaere Position)を通過することをもたらす。 During the transition to the special configuration, the eccentric radius on the drive side can be adjusted until the magnitude of the eccentric radius on the driven side is achieved. Furthermore, the drive and the driven can be operated at the same rotational speed, and the eccentric radius of the drive side is reduced again. In order to make this possible, it may be necessary to adjust the adjustment region in which the eccentric radius on the drive side is set. The freewheel is tightened once and can no longer be operated at high cycles. This improves the overall service life of the freewheel and thus the overall system robustness. The inertial forces of the individual driven levers result in passing through a singulaere position of the crank mechanism.
本発明に基づいて構成された複数クランクバリエータ、例えば6クランクシステムの幾つかの特殊性は、設計時に考慮されていてよい。変速比1の場合のバリエータの特別構成においては、複数クランクバリエータの全ての連結装置は力を伝達しない。各構成要素の位置に応じて、クランク機構の「+」又は「−」構成若しくはコンフィギュレーション(Konfiguration)が実現される。フリーホイール状態が繰り返される「−」構成を備えた機構は、力を伝達しない。特別構成から離れた後に、被動側のレバーは、軸線間隔平面の上側及び/又は軸線間隔平面の下側に位置することができる。この構成において、駆動及び被動側の連結装置軸受は、各クランク機構構成に応じて牽引だけでなく惰行についても要求される。このことは、軸受設計時に考慮されていてよい。
Some peculiarities of a multi-crank variator constructed according to the present invention, for example a six-crank system, may be taken into account during design. In the special configuration of the variator in the case of the
オーバドライブ特別状態におけるフリーホイール外輪の360°の回転を実現するために、被動側の偏心体の原理を使用することができる。この構造的な解決により、変速比1でもって、機構の特別構成への移行を可能にする。特別構成において被動装置はもはや旋回するのではなく、被動軸線を中心に回るように回転する。 In order to achieve 360 ° rotation of the freewheel outer ring in the overdrive special state, the principle of the eccentric body on the driven side can be used. This structural solution allows the mechanism to be shifted to a special configuration with a gear ratio of 1. In a special configuration, the driven device no longer pivots, but rotates around the driven axis.
駆動側においては、構造に関する根本的な変更は必要とならない。しかしながら設計の基本条件に応じて、調整範囲を調整することができる。二次側の連結装置力導入の適切な構造原理により、比較的小さな被動側の半径を実現することができる。相応に、駆動側の調整範囲を減じることもできる。これにより、調整ユニット及び駆動軸を小さくかつ軽量に構成することができ、効率は全運転点において高めることができる。駆動軸のアンバランスも小さくなる。 On the drive side, no fundamental changes in structure are required. However, the adjustment range can be adjusted according to the basic design conditions. A relatively small driven-side radius can be realized by an appropriate structural principle of the introduction of the secondary-side coupling device force. Accordingly, the adjustment range on the drive side can be reduced accordingly. Thereby, an adjustment unit and a drive shaft can be comprised small and lightweight, and efficiency can be improved in all the operating points. The drive shaft unbalance is also reduced.
以下に、本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。この説明から、別の特徴及び利点が明らかになる。この実施の形態の具体的な特徴は、本発明の共通の特徴であってよい。他の特徴に結び付けられた上記実施の形態の特徴は、本発明の個別の特徴であってもよい。 Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. From this description, other features and advantages will become apparent. Specific features of this embodiment may be common features of the present invention. Features of the above embodiments linked to other features may be individual features of the present invention.
図1に、被動軸の連行が行われるフリーホイール側の第1の回動方向110における、調整可能な駆動クランク102と、連結装置104と、被動クランク106と、フリーホイール108とを備えたクランクCVTのクランクバリエータ100を示す。この実施の形態において、駆動クランク102と被動クランク106とは同じ長さを有する。
FIG. 1 shows a crank provided with an adjustable drive crank 102, a
クランクCVTは、入力軸回動軸線を備えた入力軸と、出力軸回動軸線を備えた出力軸とを有する。入力軸回動軸線及び出力軸回動軸線は、互いに平行に延在している。 The crank CVT has an input shaft having an input shaft rotation axis and an output shaft having an output shaft rotation axis. The input shaft rotation axis and the output shaft rotation axis extend in parallel to each other.
入力軸はクランク軸として形成されている。入力軸はオフセット部を有する。入力軸は、入力軸回動軸線に対して同心的な軸部分を有する。入力軸は、軸部分に対して半径方向にずらされたクランク部分を有する。入力軸は中央の孔を有する。この孔は、軸部分において半径方向真ん中で入力軸回動軸線に沿って延在している。クランク部分において孔は、半径方向外側に開口している。この孔には、外側歯列を備えたピニオン軸が配置されている。ピニオン軸は孔内において、その外側歯列の歯先円でもって回動可能に支承されている。ピニオン軸は、孔において入力軸に対して相対的に回動可能である。 The input shaft is formed as a crankshaft. The input shaft has an offset portion. The input shaft has a shaft portion concentric with the input shaft rotation axis. The input shaft has a crank portion that is radially displaced with respect to the shaft portion. The input shaft has a central hole. This hole extends along the input shaft rotation axis in the radial center of the shaft portion. In the crank portion, the hole opens radially outward. A pinion shaft having an outer dentition is disposed in the hole. The pinion shaft is rotatably supported in the hole by the tip circle of the outer dentition. The pinion shaft is rotatable relative to the input shaft in the hole.
入力軸のクランク部分に、偏心体エレメントが配置されている。この偏心体エレメントは、クランク部分に対して相対的に回動可能である。偏心体エレメントは、偏心体軸線を有する。この偏心体軸線及び入力軸回動軸線は、互いに平行に延在している。偏心体軸線及び入力軸回動軸線は、互いに間隔を有している。偏心体軸線及び入力軸回動軸線が互いに間隔を持って、駆動クランク102は形成されている。偏心体エレメントは、内側歯列を有する。偏心体エレメントは、その内側歯列の歯先円でもってクランク部分に回動可能に支承されている。偏心体エレメントは、クランク部分に対して相対的に回動可能である。ピニオン軸の外側歯列は、偏心体エレメントの内側歯列と噛み合う。 An eccentric element is disposed in the crank portion of the input shaft. The eccentric element can be rotated relative to the crank portion. The eccentric body element has an eccentric body axis. The eccentric body axis and the input shaft rotation axis extend in parallel to each other. The eccentric body axis and the input shaft rotation axis are spaced from each other. The drive crank 102 is formed such that the eccentric body axis and the input shaft rotation axis are spaced apart from each other. The eccentric body element has an inner dentition. The eccentric element is rotatably supported on the crank portion by a tip circle of its inner tooth row. The eccentric body element is rotatable relative to the crank portion. The outer dentition of the pinion shaft meshes with the inner dentition of the eccentric body element.
入力軸に対するピニオン軸の相対的な回動は、クランク部分に対する偏心体エレメントの相対的な回動をもたらし、ひいては駆動クランク102の長さの変化をもたらす。ピニオン軸及び偏心体エレメントは、偏心体駆動装置の部分である。 Relative rotation of the pinion shaft relative to the input shaft results in relative rotation of the eccentric body element relative to the crank portion, which in turn results in a change in the length of the drive crank 102. The pinion shaft and the eccentric body element are part of the eccentric body driving device.
偏心体駆動装置は、2つの終端位置の間で調整可能である。第1の終端位置において、駆動クランク102は最小の長さを有する。第1の終端位置において駆動クランク102は長さ零を有する。第1の終端位置において、クランクCVTは、i=∞の変速比iを有する。第2の終端位置において、駆動クランク102は最大の長さを有する。第2の終端位置においてクランクCVTは、i=1の変速比iを有する。この変速比はオーバドライブ変速比である。オーバドライブ変速比は、この関係において極めて長い変速比である。図1に、第2の終端位置における偏心体駆動装置を示す。 The eccentric drive is adjustable between two end positions. In the first end position, the drive crank 102 has a minimum length. In the first end position, the drive crank 102 has a length of zero. At the first end position, the crank CVT has a gear ratio i of i = ∞. In the second end position, the drive crank 102 has a maximum length. At the second end position, the crank CVT has a gear ratio i of i = 1. This transmission ratio is an overdrive transmission ratio. The overdrive transmission ratio is an extremely long transmission ratio in this relation. FIG. 1 shows the eccentric body driving device at the second terminal position.
偏心体エレメントには連結装置104が配置されている。この連結装置104は、偏心体エレメントにおいて、偏心体駆動装置側の連結装置軸線を中心に回動可能に配置されている。偏心体駆動装置側の連結装置軸線は、偏心体エレメントの偏心体軸線に一致する。連結装置104は、偏心体駆動装置側の連結装置アイを有する。偏心体エレメントは外側半径を有する。連結装置104の連結装置アイは、偏心体エレメントの外側半径に回動可能に支承されている。連結装置は、偏心体エレメントにおいて転がり軸受によって支承されている。
A connecting
出力軸に、複数のフリーホイール108を備えたフリーホイール装置が配置されている。これらのフリーホイール108は、星形内側部材、外輪及び星形内側部材と外輪との間で有効な締付けころを備えた締付けころ型フリーホイールである。星形内側部材は、軸線方向においてフリーホイール装置の全てのフリーホイール108に亘って延びている。星形内側部材は出力軸を形成する、及び/又は出力軸に駆動接続されている。フリーホイール108は、出力軸回動軸線に対して同心的に配置されている。出力軸回動軸線は、フリーホイール108の回動軸線に一致する。 A freewheel device including a plurality of freewheels 108 is disposed on the output shaft. These free wheels 108 are clamping roller type free wheels having a star-shaped inner member, an outer ring, and a clamping roller effective between the star-shaped inner member and the outer ring. The star-shaped inner member extends across all freewheels 108 of the freewheeling device in the axial direction. The star-shaped inner member forms an output shaft and / or is drivingly connected to the output shaft. The free wheel 108 is disposed concentrically with respect to the output shaft rotation axis. The output shaft rotation axis coincides with the rotation axis of the freewheel 108.
フリーホイール108の外輪は、偏心体エレメント内に収容されている。偏心体エレメントは、外側半径軸線を備えた外側半径と、内側半径軸線を備えた内側半径とを有する。内側半径は、外側半径に対して半径方向にずらされて配置されている。内側半径軸線は、出力軸回動軸線及びフリーホイール108の回動軸線に一致する。内側半径軸線及び外側半径軸線は、互いに平行に延在する。内側半径軸線及び外側半径軸線は、互いに固定の間隔を有する。内側半径軸線及び外側半径軸線の間隔を伴って、被動クランク106は形成されている。 The outer ring of the free wheel 108 is accommodated in the eccentric body element. The eccentric element has an outer radius with an outer radial axis and an inner radius with an inner radial axis. The inner radius is arranged to be shifted in the radial direction with respect to the outer radius. The inner radius axis coincides with the output axis rotation axis and the rotation axis of the freewheel 108. The inner radial axis and the outer radial axis extend parallel to each other. The inner radial axis and the outer radial axis have a fixed spacing from each other. The driven crank 106 is formed with an interval between the inner radial axis and the outer radial axis.
連結装置104は、フリーホイール装置側の連結装置アイを有する。連結装置104は、偏心体駆動装置側の連結装置アイと、フリーホイール装置側の連結装置アイを堅固に互いに結合するコネクティングロッドを有する。連結装置104は夫々、連結装置のコネクティングロッド及び連結装置アイと一体に構成されている。連結装置104は、被動側の偏心体エレメントに配置されている。連結装置104のフリーホイール装置側の連結装置アイは、被動側の偏心体エレメントに配置されている。連結装置104は、被動側の偏心体エレメントにおいて、フリーホイール装置側の連結装置軸線を中心に回動可能に配置されている。フリーホイール装置側の連結装置軸線は、被動側の偏心体エレメントの外側半径軸線に合致する。連結装置104のフリーホイール装置側の連結装置アイは、被動側の偏心体エレメントの外側半径において回動可能に支承されている。連結装置軸線及び偏心体軸線は、互いに所定の間隔を有する。連結装置104は、被動側の偏心体エレメントにおいて、転がり軸受、この実施の形態においては玉軸受又はころ軸受によって支承されている。
The connecting
フリーホイール装置側の連結装置アイは、偏心体駆動装置側の連結装置アイよりも大きな直径を有する。フリーホイール装置側の連結装置アイは、フリーホイール108の外輪よりも大きな直径を有する。フリーホイール装置側の連結装置アイは、フリーホイール108に対して偏心的に配置されている。フリーホイール装置側の連結装置アイは、フリーホイール108の外輪に比べて、フリーホイール装置側の連結装置回動軸線が、フリーホイール108の星形内側部材の半径方向内側に配置されているように大きな直径と、フリーホイール108に対して、フリーホイール装置側の連結装置軸線が、フリーホイール108の星形内側部材の半径方向内側に配置されているような偏心量を有する。 The connecting device eye on the freewheel device side has a larger diameter than the connecting device eye on the eccentric body drive device side. The connecting device eye on the freewheel device side has a larger diameter than the outer ring of the freewheel 108. The connecting device eye on the freewheel device side is arranged eccentrically with respect to the freewheel 108. The connecting device eye on the freewheel device side is arranged so that the connecting device rotation axis on the freewheel device side is arranged radially inward of the star-shaped inner member of the freewheel 108 compared to the outer ring of the freewheel 108. With respect to the large diameter and the freewheel 108, the coupling device axis on the freewheel device side has an eccentric amount that is disposed radially inward of the star-shaped inner member of the freewheel 108.
駆動クランク102及び被動クランク106は、図1に記載の位置において同じ長さを有する。入力軸が回転する場合に、連結装置104の駆動クランク側の端部は、矢印方向112に対応して回転駆動される。駆動運動は、連結装置104により、連結装置104の被動側の端部に伝達される。駆動クランク102及び被動クランク106は同じ長さを有するので、被動クランク106は同様に回転運動を実施する。連結装置104の被動側の端部でもって、フリーホイール108は操作される。
The drive crank 102 and the driven crank 106 have the same length at the positions shown in FIG. When the input shaft rotates, the end portion on the drive crank side of the
図1に示したクランク状態においては、駆動クランク102及び被動クランク106は、駆動クランク102の回動軸線114及び被動クランク106の回動軸線116を通る軸線の同じ側に設けられている。したがって、被動クランク106は、駆動クランク102と同じ回動方向110を有する。被動クランク106のこの回動方向110において、フリーホイール108は被動クランク106によって、被動クランク106が駆動力を出力軸に伝達する連行方向において操作される。このクランク状態は、「+」構成(コンフィギュレーション)とも称呼できる。
In the crank state shown in FIG. 1, the drive crank 102 and the driven crank 106 are provided on the same side of the axis passing through the
図2に、被動軸の連行を伴わないフリーホイール状態が行われる第2のフリーホイール側の回動方向210における、調整可能な駆動クランク202と、連結装置204と、被動クランク206と、フリーホイール208とを備えたクランクバリエータ200を示し、この実施の形態において、駆動クランク202及び被動クランク206は同じ長さを有する。
FIG. 2 shows an adjustable drive crank 202, a coupling device 204, a driven
図2に示したクランク状態において、駆動クランク202及び被動クランク206は、駆動クランク202の回動軸線212及び被動クランク206の回動軸線214を通る軸線の異なる側に設けられている。したがって、被動クランク206は、駆動クランク202とは逆方向の回動方向210を有する。被動クランク206の上記回動方向210において、フリーホイール208は、被動クランク206によって、被動クランク206が駆動力を出力軸に伝達しないフリーホイール方向に操作される。上記クランク状態は、「−」構成(コンフィギュレーション)とも称呼できる。その他の点については、特に図1及び付属の記載が参照される。
In the crank state shown in FIG. 2, the drive crank 202 and the driven crank 206 are provided on different sides of the axis passing through the
図3に、駆動クランク302,304,306,308,310,312及び被動クランク314,316,318,320,322,324が同じ長さを有する特別位置への移行時の、クランクバリエータのレバー/連結装置配置300を示す。駆動クランクは夫々、被動クランクに連結装置により駆動接続されている。したがって各駆動クランクは、付属の被動クランクを有する。駆動クランク302は、被動クランク314に駆動接続されている。被動クランク304は、被動クランク316に駆動接続されている。駆動クランク306は、被動クランク318に駆動接続されている。駆動クランク308は、被動クランク320に駆動接続されている。駆動クランク310は、被動クランク322に駆動接続されている。駆動クランク312は、被動クランク324に駆動接続されている。
FIG. 3 shows that the crank variator lever /
図示の特別位置への移行は、駆動クランク302,304,306,308,310,312が、被動クランク314,316,318,320,322,324よりも小さな長さを有する通常位置を起点にして、偏心体駆動装置の適切な調整により行われる。この実施の形態において、クランクバリエータのレバー/連結装置配置300は、周方向に均等に分配された6つの駆動クランク302,304,306,308,310,312を有する。したがって駆動側の回動軸線326においては、隣合う駆動クランクの間に夫々60°の角度がもたらされる。被動クランク314,316,318,320,322,324は、特別位置への移行時に、例えば図3に示した位置にあってよい。この実施の形態において、3つの被動クランク314,316,318は、「+」構成を有することができ、3つの被動クランク320,322,324は、「−」構成を有することができる。入力軸の駆動は、「+」構成を有する被動クランク314,316,318によってのみ行われる。その他の点については、特に図1及び図2並びに付属の記載が参照される。
The transition to the special position shown in the drawing is based on the normal position where the drive cranks 302, 304, 306, 308, 310, 312 have smaller lengths than the driven
図4に、特異位置の通過後の、駆動クランク402,404,406,408,410,412及び被動クランク414,416,418,420,422,424が同じ長さを有する特別位置における、クランクバリエータのレバー/連結装置配置400を示す。特異位置は、被動クランク414,416,418,420,422,424が、往復運動から回転運動に移行する位置である。次いで被動クランク414,416,418,420,422,424の変更した状態をもたらすことができる。いずれにしても、所属の駆動クランクと共に、駆動クランクの回動軸線426及び被動クランクの回動軸線428を通る軸線430の同じ側にある被動クランクは「+」構成を有する。軸線430の別の側にある付属の駆動クランクを有する被動クランクは「−」構成を有する。この実施の形態において、被動クランク414,418,422は「+」構成を有し、被動クランク416,420,424は「−」構成を有する。その他の点については、特に図1、図2及び図3並びに付属の記載が参照される。
FIG. 4 shows a crank variator in a special position where the drive cranks 402, 404, 406, 408, 410, 412 and the driven
図5に、駆動クランク502,504,506,508,510,512が、被動クランク514,516,518,520,522,524よりも小さな長さを有する通常位置へ戻った後の、クランクバリエータのレバー/連結装置配置500を示す。図示の通常位置への移行は、駆動クランク502,504,506,508,510,512と被動クランク514,516,518,520,522,524とが同じ長さを有する特別位置を起点にして、偏心体駆動装置の適切な調整により行われる。図5に示したように、被動クランク516,518,522が「+」構成を有し、被動クランク514,520,524が「−」構成を有する、被動クランク514,516,518,520,522,524の変化した状態をもたらすことができる。その他の点については、特に図1、図2、図3及び図4並びに所属の説明が参照される。 FIG. 5 shows the crank variator after the drive cranks 502, 504, 506, 508, 510, 512 have returned to their normal positions having a length less than the driven cranks 514, 516, 518, 520, 522, 524. A lever / coupler arrangement 500 is shown. The transition to the normal position shown in the drawing starts from a special position where the drive cranks 502, 504, 506, 508, 510, 512 and the driven cranks 514, 516, 518, 520, 522, 524 have the same length, This is performed by appropriate adjustment of the eccentric body driving device. As shown in FIG. 5, the driven cranks 516, 518, 522 have a “+” configuration, and the driven cranks 514, 520, 524 have a “−” configuration. , 524 changed states. Regarding other points, reference is made in particular to FIGS. 1, 2, 3 and 4 and the description of affiliation.
図6に、所定のクランクバリエータの変速比推移602に関するグラフ600を示す。変速比推移602は、時間tに亘って変化する変速比iでもって表される。変速比iの変化は、偏心体駆動装置の適切な調整によりもたらされる。高い又は短い変速比を起点にして、変速比は減じられるか又は延長される。この実施の形態において、良好な効率を持つ領域604を出発して、後続の領域606においては、効率は減じられている。変速比i≒3.5の下側においては、効率がさらに減じられている領域608が続く。この領域608は、特別位置610への切換えが行われることにより迅速に通過される。特別位置610において、変速比i=1が調節されている。特別位置610において効率は良好である。したがって、オーバドライブ変速は良好な効率でもって行われる。その他の点については、特に図1、図2、図3、図4及び図5並びに付属の記載が参照される。
FIG. 6 shows a graph 600 relating to a
図7に、クランクバリエータの変速比iと、効率ηとの関係を示すグラフ700を示す。変速比iが変化するに伴い、効率推移702がもたらされる。変速比iの変化は、偏心体駆動装置の適切な調整によりもたらされる。高い又は短時間の変速比を起点にして、変速比が減少するか又は延長する場合、まず効率ηは減じられていく。所定の領域704において効率ηは、まだ良好とランク付けできる。後続の領域706において効率ηは減じられている。さらに後続の領域708において、効率ηはさらに減じられている。変速比i=1の場合に、特別位置710への切換えが行われる。特別位置710への切換えと共に、効率は、減じられた効率712から急激に良好な効率714に上昇する。したがって、オーバドライブ変速比は、良好な効率でもって行うことができる。その他の点において、特に図1、図2、図3、図4、図5及び図6並びに付属の記載が参照される。
FIG. 7 shows a graph 700 showing the relationship between the transmission ratio i of the crank variator and the efficiency η. As the speed ratio i changes, an
100 クランクバリエータ
102 駆動クランク
104 連結装置
106 被動クランク
108 フリーホイール
110 回動方向
112 矢印方向
114 回動軸線
116 回動軸線
200 クランクバリエータ
202 駆動クランク
204 連結装置
206 被動クランク
208 フリーホイール
210 回動方向
212 回動軸線
214 回動軸線
300 レバー/連結装置配置
302 駆動クランク
304 駆動クランク
306 駆動クランク
308 駆動クランク
310 駆動クランク
312 駆動クランク
314 被動クランク
316 被動クランク
318 被動クランク
320 被動クランク
322 被動クランク
324 被動クランク
326 回動軸線
400 レバー/連結装置配置
402 駆動クランク
404 駆動クランク
406 駆動クランク
408 駆動クランク
410 駆動クランク
412 駆動クランク
416 被動クランク
418 被動クランク
420 被動クランク
422 被動クランク
424 被動クランク
426 回動軸線
428 回動軸線
430 軸線
500 レバー/連結装置配置
502 駆動クランク
504 駆動クランク
506 駆動クランク
508 駆動クランク
510 駆動クランク
512 駆動クランク
514 被動クランク
516 被動クランク
518 被動クランク
520 被動クランク
522 被動クランク
524 被動クランク
600 グラフ
602 変速比推移
604 領域
608 領域
610 特別位置
700 グラフ
702 効率推移
704 領域
706 領域
708 領域
710 特別位置
712 効率
714 効率
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記第1のレバー(102,202,302,304,306,308,310,312,402,404,406,408,410,412,502,504,508,510,512)の最大の長さは、前記第2のレバー(106,206,314,316,318,320,322,324,414,416,418,420,422,424,514,516,518,520,522,524)の長さに相当することを特徴とする、伝動装置。 An input shaft provided with an input shaft rotation axis, an adjustable eccentric drive device arranged corresponding to the input shaft, an output shaft equipped with an output shaft rotation axis, and arranged corresponding to the output shaft The freewheel device (108, 208) and the eccentric drive and freewheel device (108, 208) at least one first lever (102) adjustable between a minimum length and a maximum length. 202, 302, 304, 306, 308, 310, 312, 402, 404, 406, 408, 410, 412, 502, 504, 508, 510, 512), at least one drive rod (104, 204) and fixed. At least one second lever (106, 206, 314, 316, 318, 320, 322, 324, 414, 416, 418, 420, 22, 424, 514, 516, 518, 520, 522, 524), in particular, a continuously variable transmission (100, 200) for a powertrain of an automobile driven by an internal combustion engine Because
The maximum length of the first lever (102, 202, 302, 304, 306, 308, 310, 312, 402, 404, 406, 408, 410, 412, 502, 504, 508, 510, 512) is The length of the second lever (106, 206, 314, 316, 318, 320, 322, 324, 414, 416, 418, 420, 422, 424, 514, 516, 518, 520, 522, 524) A transmission device characterized by being equivalent to
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