JP2015209899A - Continuously variable transmission - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、回転運動を揺動運動に変換する運動変換機構を備える無段変速機に関する。 The present invention relates to a continuously variable transmission including a motion conversion mechanism that converts rotational motion into swing motion.
従来、車両に設けられたエンジン等の駆動源からの駆動力が伝達される入力軸と、入力軸と平行に配置された出力軸と、入力軸に設けられた複数の回転半径調節機構と、出力軸に揺動自在に軸支される複数の揺動リンクと、一方の端部に回転半径調節機構に回転自在に外嵌される入力側環状部を有し、他方の端部が揺動リンクの揺動端部に連結されるコネクティングロッドとを備える四節リンク機構型の無段変速機が知られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, an input shaft to which driving force from a driving source such as an engine provided in a vehicle is transmitted, an output shaft arranged in parallel with the input shaft, and a plurality of turning radius adjustment mechanisms provided on the input shaft, A plurality of oscillating links that are pivotally supported by the output shaft, an input side annular portion that is rotatably fitted to the rotation radius adjusting mechanism at one end, and the other end is oscillated. A four-bar link mechanism type continuously variable transmission is known that includes a connecting rod connected to a rocking end of a link (see, for example, Patent Document 1).
特許文献1のものでは、各回転半径調節機構は、入力軸の回転中心軸線に対して偏心して設けられた円板状のカム部と、このカム部に偏心して回転自在に設けられた回転部と、複数のピニオンを軸方向に一体に備えるピニオンシャフトとからなる。また、揺動リンクと出力軸との間には、第1ワンウェイクラッチが設けられている。第1ワンウェイクラッチは、揺動リンクが出力軸に対して一方側に相対回転しようとするときに、出力軸に揺動リンクを固定し、他方側に相対回転しようとするときに、出力軸に対して揺動リンクを空転させる。
In
カム部連結体は、各カム部の貫通孔が連なることにより、中空となっており、その内部にはピニオンシャフトが挿入される。挿入されたピニオンシャフトは各カム部の切欠孔から露出している。回転部にはカムシャフトを受け入れる受入孔が設けられている。この受入孔を形成する回転部の内周面には内歯が形成されている。 The cam part connection body is hollow by connecting through holes of the cam parts, and a pinion shaft is inserted into the inside. The inserted pinion shaft is exposed from the notch hole of each cam portion. The rotating part is provided with a receiving hole for receiving the camshaft. Internal teeth are formed on the inner peripheral surface of the rotating part that forms the receiving hole.
内歯は、カムシャフトの切欠孔から露出するピニオンシャフトと噛合する。入力軸とピニオンシャフトとを同一速度で回転させると、回転半径調節機構の入力軸側の回転運動の半径が維持される。入力軸とピニオンシャフトの回転速度を異ならせると、回転半径調節機構の入力軸側の回転運動の半径が変更されて、変速比が変化する。 The internal teeth mesh with the pinion shaft exposed from the notch hole of the camshaft. When the input shaft and the pinion shaft are rotated at the same speed, the radius of rotational motion on the input shaft side of the rotational radius adjusting mechanism is maintained. When the rotational speeds of the input shaft and the pinion shaft are made different, the radius of the rotational motion on the input shaft side of the rotational radius adjusting mechanism is changed, and the gear ratio is changed.
入力軸を回転させることにより回転半径調節機構を回転させると、コネクティングロッドの入力側環状部が回転運動して、コネクティングロッドの他方の端部と連結される揺動リンクの揺動端部が揺動する。即ち、回転半径調節機構、コネクティングロッド、及び揺動リンクで、てこクランク機構(運動変換機構)が構成される。揺動リンクは、第1ワンウェイクラッチを介して出力軸に設けられているため、一方側に回転するときのみ出力軸に回転駆動力(トルク)を伝達する。 When the rotation radius adjustment mechanism is rotated by rotating the input shaft, the input-side annular portion of the connecting rod rotates, and the swing end of the swing link connected to the other end of the connecting rod swings. Move. That is, a lever crank mechanism (motion conversion mechanism) is configured by the turning radius adjusting mechanism, the connecting rod, and the swing link. Since the swing link is provided on the output shaft via the first one-way clutch, the rotational drive force (torque) is transmitted to the output shaft only when rotating to one side.
各回転半径調節機構のカム部の偏心方向は、夫々位相を異ならせて入力軸周りを一周するように設定されている。従って、各回転半径調節機構に外嵌されたコネクティングロッドによって、揺動リンクが順にトルクを出力軸に伝達するため、出力軸をスムーズに回転させることができる。 The eccentric direction of the cam portion of each turning radius adjusting mechanism is set so as to make a round around the input shaft with different phases. Therefore, the connecting rod that is externally fitted to each turning radius adjusting mechanism causes the swing link to transmit torque to the output shaft in order, so that the output shaft can be smoothly rotated.
また、上記の如く構成される四節リンク機構型の無段変速機では、エンジンブレーキがきかない。また、駆動輪の回転力を利用して走行用駆動源を回し、例えば、フューエルカットによる燃費向上や、電動機を発電機として用いる回生を行うことができない。このため、エンジンブレーキを利かせるための、又は駆動輪の回転力を利用して走行用駆動源を回すための、第2ワンウェイクラッチを有する出力減速機構を備えるものも知られている(例えば、特許文献2)。 Further, in the four-bar linkage type continuously variable transmission configured as described above, engine braking is not possible. Moreover, the driving source for driving is rotated using the rotational force of the driving wheel, and for example, fuel consumption cannot be improved by fuel cut or regeneration using the electric motor as a generator cannot be performed. For this reason, what is equipped with the output deceleration mechanism which has a 2nd one-way clutch for using an engine brake or turning a driving source for driving using the rotational force of a driving wheel is also known (for example, Patent Document 2).
従来の無段変速機では、出力減速機構の作動又は停止を切り換えられるために、出力減速機構専用の駆動源が設けられている。このため、出力減速機構専用の駆動源を設けた分だけ、無段変速機が大型化する虞があり、また、製造コストが嵩む恐れがある。 In a conventional continuously variable transmission, a drive source dedicated to the output speed reduction mechanism is provided in order to switch the operation or stop of the output speed reduction mechanism. For this reason, there is a risk that the continuously variable transmission will be increased in size by the amount of the drive source dedicated to the output speed reduction mechanism, and the manufacturing cost may increase.
本発明は、以上の点に鑑み、出力減速機構専用の駆動源を必要としない無段変速機を提供することを目的とする。 In view of the above, an object of the present invention is to provide a continuously variable transmission that does not require a drive source dedicated to an output speed reduction mechanism.
[1]上記目的を達成するため、本発明は、
走行用駆動源の駆動力が伝達される入力軸と、
該入力軸に平行に設けられた出力軸と、
前記入力軸と共に回転する回転部と前記出力軸に設けられた揺動部とを有し、前記回転部の回転運動を前記揺動部の揺動運動に変換する運動変換機構と、
前記出力軸に対して前記揺動部が一方へ相対的に回転しようとするときに前記出力軸に前記揺動部を固定し、前記出力軸に対して前記揺動部が他方へ相対的に回転しようとするときに前記出力軸に対して前記揺動部を空転させる一方向回転阻止機構と、
調節用駆動源の駆動力が伝達されるピニオンを有し、該ピニオンと前記入力軸との相対的な位相を調節することで前記回転部の回転半径を調節可能な回転半径調節機構と、
前記出力軸の回転数を前記入力軸の駆動力を利用して減速可能な出力減速機構とを備え、
回転部の回転半径を変更することで変速比を変更する無段変速機であって、
前記出力減速機構は、
前記入力軸に設けられた第1プーリと、
前記出力軸に設けられた第2プーリと、
前記第1プーリと前記第2プーリとに巻き掛けられ、前記第1プーリと前記第2プーリとの間で動力伝達可能な帯状体と、
第1から第3の3つの回転要素を備える差動機構とを備え、
前記第1回転要素に前記ピニオンを連結し、
前記第2回転要素に前記入力軸を連結し、
前記第3回転要素に前記第1プーリの側面に設けられたカム面に当接する当接部を設け、
前記ピニオンと前記入力軸との相対的な位相の変化により、前記カム面によって、第1プーリの幅が変更されることを特徴とする。
[1] In order to achieve the above object, the present invention provides:
An input shaft to which the driving force of the driving source for traveling is transmitted;
An output shaft provided parallel to the input shaft;
A motion converting mechanism that has a rotating portion that rotates together with the input shaft and a swinging portion provided on the output shaft, and that converts the rotational motion of the rotating portion into the swinging motion of the swinging portion;
The swinging portion is fixed to the output shaft when the swinging portion is about to rotate relative to the output shaft, and the swinging portion is relatively positioned relative to the output shaft. A one-way rotation prevention mechanism that idles the rocking portion with respect to the output shaft when attempting to rotate;
A rotation radius adjusting mechanism having a pinion to which the driving force of the adjustment drive source is transmitted, and capable of adjusting the rotation radius of the rotating portion by adjusting a relative phase between the pinion and the input shaft;
An output speed reduction mechanism capable of decelerating the rotational speed of the output shaft using the driving force of the input shaft;
A continuously variable transmission that changes a gear ratio by changing a rotation radius of a rotating part,
The output deceleration mechanism is
A first pulley provided on the input shaft;
A second pulley provided on the output shaft;
A belt-like body wound around the first pulley and the second pulley and capable of transmitting power between the first pulley and the second pulley;
A differential mechanism comprising first to third three rotating elements;
Connecting the pinion to the first rotating element;
Connecting the input shaft to the second rotating element;
The third rotating element is provided with a contact portion that contacts a cam surface provided on a side surface of the first pulley,
A width of the first pulley is changed by the cam surface by a change in a relative phase between the pinion and the input shaft.
本発明によれば、調節用駆動源による回転半径の調節によって、出力減速機構の作動又は停止を切り換えることができる。従って、出力減速機構専用の駆動源を必要としないコンパクトな無段変速機を製造することができる。 According to the present invention, the operation or stop of the output speed reduction mechanism can be switched by adjusting the rotation radius by the adjustment drive source. Therefore, a compact continuously variable transmission that does not require a drive source dedicated to the output speed reduction mechanism can be manufactured.
[2]また、本発明においては、第1プーリには、回転部の回転半径が最大のときに、当接部を第1プーリに係止させる最大側係止部が設けられ、差動機構は、当接部が最大側係止部に係止される回転方向が車両が後進走行するときの回転方向である逆転方向となるように構成されることが好ましい。 [2] In the present invention, the first pulley is provided with a maximum side locking portion that locks the contact portion with the first pulley when the rotation radius of the rotating portion is maximum, and the differential mechanism Is preferably configured so that the rotation direction in which the contact portion is locked to the maximum-side locking portion is the reverse rotation direction that is the rotation direction when the vehicle travels backward.
かかる構成によれば、調節用駆動源の駆動力を用いて、車両の後進走行を行うことができる。 According to such a configuration, the vehicle can travel backward using the driving force of the adjusting drive source.
[3]また、本発明においては、第1プーリには、回転部の回転半径が最小のときに、当接部を第1プーリに係止させる最小側係止部が設けられ、差動機構は、当接部が最小側係止部に係止される回転方向が車両が前進走行するときの回転方向である正転方向となるように構成されることが好ましい。かかる構成によれば、例えば、回転部の回転半径が「0」のときなど、回転半径が所定半径以下のときには、調節用駆動源の駆動力を用いて走行用駆動源を始動させることができる。 [3] In the present invention, the first pulley is provided with a minimum-side locking portion that locks the contact portion with the first pulley when the rotation radius of the rotating portion is minimum, and the differential mechanism Is preferably configured such that the rotation direction in which the contact portion is locked to the minimum-side locking portion is the forward rotation direction that is the rotation direction when the vehicle travels forward. According to such a configuration, for example, when the rotation radius is equal to or less than a predetermined radius, such as when the rotation radius of the rotation unit is “0”, the travel drive source can be started using the drive force of the adjustment drive source. .
[4]また、本発明においては、カム面の回転部の回転半径が最小となる側の部分に平坦部が設けられ、この平坦部により、回転半径が所定値以下の場合には、第1プーリの幅が広がらずに一定となるように構成することが好ましい。かかる構成によれば、変速比を無限大として、出力軸の回転を「0」とする無限大レシオを設定することができる。 [4] In the present invention, a flat portion is provided in a portion where the rotation radius of the rotation portion of the cam surface is the smallest, and when the rotation radius is equal to or less than a predetermined value due to the flat portion, the first portion is provided. It is preferable that the pulley is configured to be constant without widening. According to this configuration, it is possible to set an infinite ratio in which the transmission ratio is infinite and the output shaft rotation is “0”.
本発明の実施形態の無段変速機は、四節リンク機構からなる運動変換機構を備え、変速比h(h=入力軸の回転速度/出力軸の回転速度)を無限大(∞)にして出力軸の回転速度を「0」にできる変速機、所謂IVT(Infinity Variable Transmission)の一種である。 A continuously variable transmission according to an embodiment of the present invention includes a motion conversion mechanism including a four-bar linkage mechanism, and a transmission gear ratio h (h = rotational speed of an input shaft / rotational speed of an output shaft) is set to infinity (∞). It is a kind of transmission that can make the rotation speed of the output shaft "0", so-called IVT (Infinity Variable Transmission).
図1及び図2を参照して、四節リンク機構型の無段変速機1は、内燃機関であるエンジンや電動機等の走行用駆動源ENGからの回転駆動力を受けることで回転中心軸線P1を中心に回転する入力軸2と、回転中心軸線P1に平行に配置され、デファレンシャルギヤDFを介して車両の駆動輪(図示省略)に回転動力を伝達させる出力軸3と、回転中心軸線P1上に設けられた6つの回転半径調節機構4とを備える。なお、デファレンシャルギヤDFの代わりにプロペラシャフトを設けてもよい。
Referring to FIGS. 1 and 2, a continuously
図2に示すように、各回転半径調節機構4は、カム部としてのカムディスク5と、回転部としての回転ディスク6とを備える。カムディスク5は、円盤状であり、回転中心軸線P1から偏心されると共に、1つの回転半径調節機構4に対して2個1組となるように、各回転半径調節機構4に設けられている。また、カムディスク5には、回転中心軸線P1の方向に貫通する貫通孔5aが設けられている。また、カムディスク5には、回転中心軸線P1に対して偏心する方向とは逆の方向に開口し、カムディスク5の外周面と貫通孔5aを構成する内周面とを連通させる切欠孔5bが設けられている。
As shown in FIG. 2, each turning radius adjusting mechanism 4 includes a cam disk 5 as a cam part and a
各1組のカムディスク5は、夫々位相を60度異ならせて、6組のカムディスク5で回転中心軸線P1の周方向を一回りするように配置されている。 Each set of cam disks 5 is arranged so as to make a round in the circumferential direction of the rotation center axis P <b> 1 with six sets of cam disks 5 with a phase difference of 60 degrees.
カムディスク5は、隣接する回転半径調節機構4のカムディスク5と一体的に形成されて一体型カム部5cが構成されている。この一体型カム部5cは、一体成型で形成してもよく、または、2つのカム部を溶接して一体化してもよい。各回転半径調節機構4の2個1組のカムディスク5同士はボルト(図示省略)で固定されている。回転中心軸線P1上の最も走行用駆動源側に位置するカムディスク5は入力端部2aと一体的に形成されている。このようにして、入力端部2aとカムディスク5とで入力軸2(カムシャフト)が構成されることとなる。
The cam disk 5 is formed integrally with the cam disk 5 of the adjacent turning radius adjusting mechanism 4 to constitute an integrated cam portion 5c. The integrated cam portion 5c may be formed by integral molding, or may be integrated by welding two cam portions. A pair of cam disks 5 of each turning radius adjusting mechanism 4 are fixed by bolts (not shown). The cam disk 5 located closest to the driving source for traveling on the rotation center axis P1 is formed integrally with the
入力軸2(カムシャフト)は、カムディスク5の貫通孔5aが連なることによって構成される挿通孔60を備える。これにより、入力軸2(カムシャフト)は、走行用駆動源ENGとは反対側の一方端が開口し他方端が閉塞した中空軸形状に構成される。このカムディスク5と入力端部2aとを一体的に形成する方法としては、一体成型を用いてもよく、また、カムディスク5と入力端部2aとを溶接して一体化してもよい。
The input shaft 2 (camshaft) includes an
また、各1組のカムディスク5には、カムディスク5を受け入れる受入孔6aを備える円盤状の回転ディスク6が偏心された状態で回転自在に外嵌されている。
Each set of cam disks 5 is rotatably fitted with a disk-shaped
図3に示すように、回転ディスク6は、カムディスク5の中心点をP2、回転ディスク6の中心点をP3として、回転中心軸線P1と中心点P2の距離Laと、中心点P2と中心点P3の距離Lbとが同一となるように、カムディスク5に対して偏心している。
As shown in FIG. 3, the
回転ディスク6の受入孔6aには、1組のカムディスク5の間に位置させて内歯6bが設けられている。
The receiving
入力軸2の挿通孔60には、回転中心軸線P1と同心に、且つ、回転ディスク6の内歯6bと対応する個所に位置させて、ピニオン70が入力軸2(カムシャフト)と相対回転自在となるように配置されている。ピニオン70は、ピニオンシャフト72と一体に形成されている。なお、ピニオン70は、ピニオンシャフト72と別体に構成して、ピニオン70をピニオンシャフト72にスプライン結合で連結させてもよい。本実施形態においては、単にピニオン70というときは、ピニオンシャフト72を含むものとして定義する。
In the
ピニオン70は、カムディスク5の切欠孔5bを介して、回転ディスク6の内歯6bと噛合する。ピニオンシャフト72には、隣接するピニオン70の間に位置させて軸受74が設けられている。この軸受74を介して、ピニオンシャフト72は、入力軸2(カムシャフト)を支えている。ピニオンシャフト72には、減速機構8が接続されている。ピニオン70には、減速機構8を介して調節用駆動源14の駆動力が伝達される。
The
図6に示すように、減速機構8は、遊星歯車機構で構成されている。
As shown in FIG. 6, the
図3に示すように、回転ディスク6は、カムディスク5に対して距離Laと距離Lbとが同一となるように偏心されているため、回転ディスク6の中心点P3を回転中心軸線P1と同一軸線上に位置するようにして、回転中心軸線P1と中心点P3との距離、即ち偏心量R1を「0」とすることもできる。
As shown in FIG. 3, the
回転ディスク6の周縁には、一方の端部に大径の入力側環状部15aを備え、他方の端部に入力側環状部15aの径よりも小径の出力側環状部15bを備えるコネクティングロッド15の入力側環状部15aが、ローラベアリングからなるコンロッド軸受16を介して回転自在に外嵌されている。なお、コンロッド軸受16は、ボールベアリングを軸方向に2個並べて2個一組で構成してもよい。出力軸3には、第1ワンウェイクラッチ17を介して、揺動リンク18がコネクティングロッド15に対応させて6個設けられている。
On the periphery of the
第1ワンウェイクラッチ17は、揺動リンク18と出力軸3との間に設けられ、揺動リンク18が出力軸3に対して一方側に相対回転しようとするときに揺動リンク18を出力軸3に固定し、他方側に相対回転しようとするときに出力軸3に対して揺動リンク18を空転させる。
The first one-way clutch 17 is provided between the
揺動リンク18は、環状に形成されており、その下方には、コネクティングロッド15の出力側環状部15bに連結される揺動端部18aが設けられている。揺動端部18aには、出力側環状部15bを軸方向で挟み込むように突出した一対の突片18bが設けられている。一対の突片18bには、出力側環状部15bの内径に対応する差込孔18cが穿設されている。差込孔18c及び出力側環状部15bには、連結ピン19が挿入されている。これにより、コネクティングロッド15と揺動リンク18とが連結される。
The
本実施形態においては、揺動リンク18の揺動端部18aが、ケース80の下方に溜まった潤滑油の油溜に油没するように、揺動端部18aを出力軸3の下方に配置されている。これにより、揺動端部18aを油溜で潤滑できると共に、揺動リンク18の揺動運動により、油溜の潤滑油を掻き揚げて、無段変速機1の他の部品を潤滑させることができる。
In the present embodiment, the
なお、実施形態の説明において、変速比は、入力軸の回転速度/出力軸の回転速度と定義する。 In the description of the embodiment, the gear ratio is defined as the rotational speed of the input shaft / the rotational speed of the output shaft.
図4は、回転半径調節機構4の回転ディスク6の回転半径としての偏心量R1を変化させた状態のピニオンシャフト72と回転ディスク6との位置関係を示す。図4Aは偏心量R1を「最大」とした状態を示しており、回転中心軸線P1と、カムディスク5の中心点P2と、回転ディスク6の中心点P3とが一直線に並ぶように、ピニオンシャフト72と回転ディスク6とが位置する。このときの変速比hは最小となる。
FIG. 4 shows the positional relationship between the
図4Bは偏心量R1を図4Aよりも小さい「中」とした状態を示しており、図4Cは偏心量R1を図4Bよりも更に小さい「小」とした状態を示している。変速比hは、図4Bでは図4Aの変速比hよりも大きい「中」となり、図4Cでは図4Bの変速比hよりも大きい「大」となる。 4B shows a state in which the eccentric amount R1 is set to “medium” which is smaller than that in FIG. 4A, and FIG. 4C shows a state in which the eccentric amount R1 is set to “small” which is further smaller than that in FIG. 4B. The gear ratio h is “medium” which is larger than the gear ratio h in FIG. 4A in FIG. 4B, and “large” which is larger than the gear ratio h in FIG. 4B in FIG.
図4Dは偏心量R1を「0」とした状態を示しており、回転中心軸線P1と、回転ディスク6の中心点P3とが同心に位置する。このときの変速比hは無限大(∞)となる。第1実施形態の無段変速機1は、回転半径調節機構4で偏心量R1を変えることにより、入力軸2側の回転運動の半径を調節自在としている。
FIG. 4D shows a state where the amount of eccentricity R1 is “0”, and the rotation center axis P1 and the center point P3 of the
図5は、回転半径調節機構4の偏心量R1(回転半径)を変化させた場合の揺動リンク18の揺動範囲の変化を示している。図5Aは、偏心量R1が最大のときの揺動リンク18の揺動範囲を示し、図5Bは、偏心量R1が中のときの揺動リンク18の揺動範囲を示し、図5Cは、偏心量R1が小のときの揺動リンク18の揺動範囲を示している。図5から偏心量R1が小さくなるにつれて揺動範囲が狭くなることが分かる。そして、偏心量R1が「0」になると、揺動リンク18は揺動しなくなる。
FIG. 5 shows a change in the swing range of the
本実施形態においては、回転半径調節機構4と、コネクティングロッド15と、揺動リンク18とで、てこクランク機構20(四節リンク機構)が構成される。そして、てこクランク機構20によって、入力軸2の回転運動が揺動リンク18の揺動運動に変換される。本実施形態の無段変速機1は合計6個のてこクランク機構20を備えている。
In the present embodiment, the turning radius adjusting mechanism 4, the connecting
偏心量R1が「0」でないときに、入力軸2を回転させると共に、ピニオンシャフト72を入力軸2と同一速度で回転させると、各コネクティングロッド15が60度ずつ位相を変えながら、偏心量R1に基づき入力軸2と出力軸3との間で出力軸3側に押したり、入力軸2側に引いたりを交互に繰り返して揺動する。
When the
コネクティングロッド15の出力側環状部15bは、出力軸3に第1ワンウェイクラッチ17を介して設けられた揺動リンク18に連結されているため、揺動リンク18がコネクティングロッド15によって押し引きされて揺動すると、揺動リンク18が押し方向側又は引張り方向側の何れか一方に揺動リンク18が回転するときだけ、出力軸3が回転し、揺動リンク18が他方に回転するときには、出力軸3に揺動リンク18の揺動運動の力が伝達されず、揺動リンク18が空回りする。各回転半径調節機構4は、60度毎に位相を変えて配置されているため、出力軸3は各回転半径調節機構4で順に回転させられる。
Since the output side
また、本実施形態の無段変速機1は、調節用駆動源14を制御する制御部ECUを備えている。制御部ECUは、CPUやメモリ等により構成された電子ユニットであり、メモリに保持された制御プログラムをCPUで実行することにより、調節用駆動源14を制御して、回転半径調節機構4の偏心量R1を調節する機能を果たす。
Further, the continuously
減速機構8は、図6にスケルトン図で示すように、第1から第3の3つの遊星歯車機構PGS1〜PGS3で構成されている。第1遊星歯車機構PGS1は、サンギヤSaと、リングギヤRaと、サンギヤSa及びリングギヤRaと噛合するプラネタリギヤPaを自転及び公転自在に軸支するキャリアCaとからなるシングルピニオン型で構成される。
As shown in the skeleton diagram in FIG. 6, the
図7の上段に第1遊星歯車機構PGS1のサンギヤSa、キャリアCa、リングギヤRaの3つの単式要素の回転速度を直線で表すことができる共線図を示す。第1遊星歯車機構PGS1の3つの単式要素を共線図での並び順に一方から、本実施形態においては、図8の右側から順に、第1単式要素、第2単式要素、第3単式要素とすると、第1単式要素はサンギヤSa、第2単式要素はキャリアCa、第3単式要素はリングギヤRaとなる。 The upper part of FIG. 7 shows a collinear diagram that can represent the rotational speeds of the three single elements of the sun gear Sa, the carrier Ca, and the ring gear Ra of the first planetary gear mechanism PGS1 with straight lines. The three single elements of the first planetary gear mechanism PGS1 are arranged from one side in the alignment order in the collinear diagram, and in this embodiment, in order from the right side of FIG. 8, the first single element, the second single element, and the third single element Then, the first single element is the sun gear Sa, the second single element is the carrier Ca, and the third single element is the ring gear Ra.
共線図において、第1遊星歯車機構PGS1のギヤ比(リングギヤの歯数/サンギヤの歯数)をiとして、サンギヤSa(第1単式要素)とキャリアCa(第2単式要素)との間の間隔と、キャリアCa(第2単式要素)とリングギヤRa(第3単式要素)との間の間隔との比は、i:1となるように設定される。本実施形態においては、第1遊星歯車機構PGS1のギヤ比iは、2.00に設定されている。なお、図7及び図8の共線図において、下端の横線は回転速度が「0」であることを示し、破線は走行用駆動源の動力が伝達される入力軸2の回転速度と同一の「N1」であることを示している。
In the nomograph, the gear ratio of the first planetary gear mechanism PGS1 (the number of teeth of the ring gear / the number of teeth of the sun gear) is i, and between the sun gear Sa (first single element) and the carrier Ca (second single element). The ratio between the distance and the distance between the carrier Ca (second single element) and the ring gear Ra (third single element) is set to be i: 1. In the present embodiment, the gear ratio i of the first planetary gear mechanism PGS1 is set to 2.00. 7 and 8, the horizontal line at the lower end indicates that the rotational speed is “0”, and the broken line is the same as the rotational speed of the
第2遊星歯車機構PGS2は、サンギヤSbと、リングギヤRbと、サンギヤSb及びリングギヤRbと噛合するプラネタリギヤPbを自転及び公転自在に軸支するキャリアCbとからなるシングルピニオン型で構成される。 The second planetary gear mechanism PGS2 is configured as a single pinion type including a sun gear Sb, a ring gear Rb, and a carrier Cb that pivotally supports a planetary gear Pb that meshes with the sun gear Sb and the ring gear Rb.
図7の中段に第2遊星歯車機構PGS2のサンギヤSb、キャリアCb、リングギヤRbの3つの単式要素の回転速度を直線で表すことができる共線図を示す。第2遊星歯車機構PGS2の3つの単式要素を共線図での並び順に一方から、本実施形態においては、図7の右側から順に、第4単式要素、第5単式要素、第6単式要素とすると、第4単式要素はサンギヤSb、第5単式要素はキャリアCb、第6単式要素はリングギヤRbとなる。 The collinear diagram that can represent the rotational speeds of the three single elements of the sun gear Sb, the carrier Cb, and the ring gear Rb of the second planetary gear mechanism PGS2 in the middle of FIG. The three single elements of the second planetary gear mechanism PGS2 are arranged from one side in the alignment order in the collinear diagram, and in the present embodiment, in order from the right side in FIG. 7, the fourth single element, the fifth single element, and the sixth single element Then, the fourth single element is the sun gear Sb, the fifth single element is the carrier Cb, and the sixth single element is the ring gear Rb.
共線図において、第2遊星歯車機構PGS2のギヤ比(リングギヤの歯数/サンギヤの歯数)をjとして、サンギヤSb(第4単式要素)とキャリアCb(第5単式要素)との間の間隔と、キャリアCb(第5単式要素)とリングギヤRb(第6単式要素)との間の間隔との比は、j:1となるように設定される。本実施形態においては、第2遊星歯車機構PGS2のギヤ比jは、2.00に設定されている。 In the collinear diagram, j is the gear ratio of the second planetary gear mechanism PGS2 (the number of teeth of the ring gear / the number of teeth of the sun gear), and between the sun gear Sb (fourth single element) and the carrier Cb (fifth single element). The ratio between the distance and the distance between the carrier Cb (fifth single element) and the ring gear Rb (sixth single element) is set to be j: 1. In the present embodiment, the gear ratio j of the second planetary gear mechanism PGS2 is set to 2.00.
第3遊星歯車機構PGS3は、サンギヤScと、リングギヤRcと、サンギヤScに大径部Pc1が噛合し、リングギヤRcに小径部Pc2が噛合する段付きプラネタリギヤPcを自転及び公転自在に軸支するキャリアCcとからなるシングルピニオン型で構成される。 The third planetary gear mechanism PGS3 includes a sun gear Sc, a ring gear Rc, and a carrier that pivotally supports a stepped planetary gear Pc in which the large-diameter portion Pc1 meshes with the sun gear Sc and the small-diameter portion Pc2 meshes with the ring gear Rc. It is comprised by the single pinion type | mold which consists of Cc.
図7の下段に第3遊星歯車機構PGS3のサンギヤSc、キャリアCc、リングギヤRcの3つの単式要素の回転速度を直線で表すことができる共線図を示す。第3遊星歯車機構PGS3の3つの単式要素を共線図での並び順に一方から、本実施形態においては、図7の右側から順に、第7単式要素、第8単式要素、第9単式要素とすると、第7単式要素はサンギヤSc、第8単式要素はキャリアCc、第9単式要素はリングギヤRcとなる。 The lower part of FIG. 7 shows a collinear diagram in which the rotation speeds of the three single elements of the sun gear Sc, the carrier Cc, and the ring gear Rc of the third planetary gear mechanism PGS3 can be represented by straight lines. Three single element elements of the third planetary gear mechanism PGS3 are arranged from one side in the alignment order in the collinear diagram, and in this embodiment, in order from the right side of FIG. 7, the seventh single element, the eighth single element, the ninth single element and Then, the seventh single element is the sun gear Sc, the eighth single element is the carrier Cc, and the ninth single element is the ring gear Rc.
共線図において、第3遊星歯車機構PGS3のギヤ比((リングギヤの歯数/サンギヤの歯数)×(段付きプラネタリギヤPcの大径部Pc1の歯数/小径部Pc2の歯数))をkとして、サンギヤSc(第7単式要素)とキャリアCc(第8単式要素)との間の間隔と、キャリアCc(第8単式要素)とリングギヤRc(第9単式要素)との間の間隔との比は、k:1となるように設定される。 In the nomograph, the gear ratio of the third planetary gear mechanism PGS3 ((the number of teeth of the ring gear / the number of teeth of the sun gear) × (the number of teeth of the large diameter portion Pc1 of the stepped planetary gear Pc / the number of teeth of the small diameter portion Pc2)). k, a distance between the sun gear Sc (seventh single element) and the carrier Cc (eight single element), and a distance between the carrier Cc (eight single element) and the ring gear Rc (ninth single element) Is set to be k: 1.
第3遊星歯車機構PGS3のギヤ比kは、調節用駆動源14の駆動力を用いて第1遊星歯車機構PGS1のサンギヤSa(第1単式要素)を回転させたときに、ピニオン70と連結する第3遊星歯車機構PGS3のキャリアCc(第8単式要素)の回転速度が、サンギヤSa(第1単式要素)の回転速度に対して所望の回転速度となるように、適宜設定される。
The gear ratio k of the third planetary gear mechanism PGS3 is connected to the
キャリアCa(第2単式要素)はキャリアCb(第5単式要素)に連結され、キャリアCa(第2単式要素)とキャリアCb(第5単式要素)とで第1連結体Ca−Cbが構成される。リングギヤRa(第3単式要素)はリングギヤRc(第9単式要素)に連結され、リングギヤRa(第3単式要素)とリングギヤRc(第9単式要素)とで第2連結体Ra−Rcが構成される。リングギヤRb(第6単式要素)はサンギヤSc(第7単式要素)に連結され、リングギヤRb(第6単式要素)とサンギヤSc(第7単式要素)とで第3連結体Rb−Scが構成される。 The carrier Ca (second single element) is connected to the carrier Cb (fifth single element), and the carrier Ca (second single element) and the carrier Cb (fifth single element) constitute the first connected body Ca-Cb. The The ring gear Ra (third single element) is connected to the ring gear Rc (9th single element), and the ring gear Ra (third single element) and the ring gear Rc (9th single element) constitute a second connected body Ra-Rc. The The ring gear Rb (sixth single element) is coupled to the sun gear Sc (seventh single element), and the ring gear Rb (sixth single element) and the sun gear Sc (seventh single element) constitute the third coupling body Rb-Sc. The
第2連結体Ra−Rcは、入力端部2a及びカムディスク5で構成される入力軸2を介して走行用駆動源からの動力が伝達される第1入力要素である。サンギヤSa(第1単式要素)には、調節用駆動源14の駆動力が、調節用駆動源14の回転軸に設けられた調節用ピニオン14aに噛合する第1中間ギヤG1aと、この第1中間ギヤG1aに噛合する第2中間ギヤG1bとからなる第1ギヤ列G1を介して伝達される。従って、サンギヤSa(第1単式要素)は、調節用駆動源14の駆動力が第1ギヤ列G1を介して伝達される第2入力要素である。キャリアCc(第8単式要素)は、伝達部たるピニオン70に連結される伝達要素である。なお、第1ギヤ列G1を省略して、調節用駆動源14の駆動力を直接サンギヤSa(第1単式要素)に伝達させてもよい。
The second coupling body Ra-Rc is a first input element to which power from the travel drive source is transmitted via the
サンギヤSb(第4単式要素)には、固定機構としてのブレーキB1が設けられている。ブレーキB1は、サンギヤSb(第4単式要素)を無段変速機1や減速機構8、調節用駆動源14等のケース80に固定して回転不能とする固定状態と、この固定を解除する開放状態とに切換自在に構成されている。本実施形態においては、ブレーキB1は常に固定状態とされている。従って、ブレーキB1を省略して、サンギヤSb(第4単式要素)を直接ケース80に固定させてもよい。
The sun gear Sb (fourth single element) is provided with a brake B1 as a fixing mechanism. The brake B1 fixes the sun gear Sb (fourth single element) to the
入力軸2に接続された入力軸2の回転速度とピニオンシャフト72の回転速度とが同一である場合には、回転ディスク6はカムディスク5と共に一体に回転する。入力軸2の回転速度とピニオンシャフト72の回転速度とに差がある場合には、回転ディスク6はカムディスク5の中心点P2を中心にカムディスク5の周縁を回転する。
When the rotational speed of the
図3に示すように、回転ディスク6は、カムディスク5に対して距離Laと距離Lbとが同一となるように偏心されているため、回転ディスク6の中心点P3を回転中心軸線P1と同一軸線上に位置するようにして、回転中心軸線P1と中心点P3との距離、即ち偏心量R1を「0」とすることもできる。
As shown in FIG. 3, the
図8は、変速比hが一定に維持される状態の共線図を示したものである。図8の下段に示された第3遊星歯車機構PGS3の共線図において、入力軸2と連結された第2連結体Ra−Rcの回転速度が、ピニオン70が連結された第3遊星歯車機構PGS3のキャリアCc(第8単式要素)の回転速度と同一の「N1」であるとき、即ち、変速比hが一定に維持されるとき、図8の上段に示された第1遊星歯車機構PGS1の共線図において、調節用駆動源14が連結された第1遊星歯車機構PGS1のサンギヤSaの回転速度が「0」となることが分かる。
FIG. 8 shows an alignment chart in a state in which the speed ratio h is maintained constant. In the collinear diagram of the third planetary gear mechanism PGS3 shown in the lower part of FIG. 8, the rotational speed of the second connecting body Ra-Rc connected to the
従って、本実施形態の無段変速機1によれば、変速比hが一定であるときには、調節用駆動源14の駆動力が伝達される第2入力要素たるサンギヤSa(第1単式要素)を回転させる必要はなく、第2入力要素たるサンギヤSa(第1単式要素)の回転数が「0」となるように制御すればいいことが分かる。なお、図7の共線図は、変速比hを変更している状態を示したものである。
Therefore, according to the continuously
また、本実施形態の無段変速機1は、走行用駆動源ENGの回転負荷を利用してエンジンブレーキを効かせて出力軸3の回転速度を減速させるための、又は駆動輪の回転力を利用して走行用駆動源を回すための、出力減速機構100を備える。なお、走行用駆動源を電動機で構成する場合には、電動機を発電機として用いて回生を行うように出力減速機構を用いることもできる。
Further, the continuously
図1に示すように、出力減速機構100は、入力軸2に固定された第1プーリ101と、出力軸3に回転自在に軸支された第2プーリ102と、両プーリ101,102に巻き掛けられたベルト又はチェーンからなる帯状体103と、出力軸3に設けられた第2ワンウェイクラッチ104と、差動機構105とを備える。
As shown in FIG. 1, the output
第2ワンウェイクラッチ104は、第2プーリ102と出力軸3との間に設けられ、第2プーリ102が出力軸3に対して一方側に相対回転しようとするときに第2プーリ102が空転し、他方側に相対回転しようとするときに出力軸3に対して第2プーリ102が固定されるように構成される。
The second one-
第2プーリ102は、回転軸方向への移動が阻止されたフィックスプーリ102aと、フィックスプーリ102aに対して回転軸方向へ移動自在なスライドプーリ102bとで構成される。スライドプーリ102bは、コイルスプリングからなる付勢部材102cでフィックスプーリ102a側に付勢されている。
The
この付勢部材102cの付勢力により、第2プーリ102には幅が狭まる方向への力が働き、第2プーリ102における帯状態103の巻付け径が増加する方向への力が第2プーリ102に働いている。
Due to the urging force of the urging
第1プーリ101は、回転軸方向への移動が阻止されたフィックスプーリ101aと、フィックスプーリ101aに対して回転軸方向へ移動自在なスライドプーリ101bとで構成される。差動機構105はスライドプーリ101bに隣接させて配置されている。
The
差動機構105は、サンギヤ201と、リングギヤ203と、サンギヤ201及びリングギヤ203と噛合するプラネタリギヤ205を自転及び公転自在に軸支するキャリア207とからなるシングルピニオン型の遊星歯車機構で構成される。サンギヤはピニオン70と連結され、キャリア207は入力軸2に連結されている。リングギヤ203の外周には、転動体軸209aに回転自在に軸支されたローラからなる転動体209(図10参照)が周方向に等間隔で3つ設けられている。
The
図11Aに断面で示すように、第1プーリ101のスライドプーリ101bの差動機構105側の面には、転動体209と当接するカム面101cが形成されている。図11Bはカム面101cを展開した状態で示している。このカム面101cにより偏心量R1(回転半径)が最大のときには、転動体209とカム面101cとにより、スライドプーリ101bがフィックスプーリ101aに向かって回転軸方向に摺動し第1プーリ101の巻付け径が大きくなる。このとき、第2プーリ102の巻付け径は、第1プーリ101の巻付け径の増加と比例して付勢部材102cの付勢力に抗して減少する。
As shown in a cross section in FIG. 11A, a cam surface 101c that contacts the rolling
また、スライドプーリ101bには、偏心量R1(回転半径)が最大のときに転動体209(当接部)と係合する最大側ストッパ101dが設けられている。この最大側ストッパ101dにより、調節用駆動源14を回転させれば、図7に示すように、リングギヤ203が逆回転する。
The
リングギヤ203が逆回転すると、両プーリ101、102も逆回転し、第2ワンウェイクラッチ104も前進時と異なり回転方向が逆転するため、噛合うこととなる。従って、調節用駆動源14の駆動力を用いて、転動体209を最大側ストッパ101dに係合させれば、出力減速機構100によって後進走行を行うことができる。
When the
また、カム面101cには、偏心量R1(回転半径)が所定値以下となったときに、それ以上第1プーリ101の幅を増加させないように平坦な面として形成された平坦部101eが設けられている。出力減速機構100は帯状体103の巻き掛け半径を0にすることはできない。このため、偏心量R1が所定値以下となったときは、平坦部101eにより第1プーリ101側の巻き掛け半径が一定となるように構成している。
Further, the cam surface 101c is provided with a
また、スライドプーリ101bには、偏心量R1(回転半径)が最小のときに転動体209(当接部)と係合する最小側ストッパ101fが設けられている。これにより、無段変速機1を無限大レシオ(ギヤニュートラル状態)として、調節用駆動源14の駆動力を用いて転動体209と最小側ストッパ101fとを係合させた状態で内燃機関からなる走行用駆動源ENGを始動させることができる。
The
図12は、ピニオン70の回転角度を横軸として、回転ディスク6の偏心量R1(回転半径)の変化を示したグラフである。カム面101cもこの曲線にそうような傾斜面に形成される。なお、図12の横線は、平坦部101eの位置を示すものである。
FIG. 12 is a graph showing changes in the eccentric amount R1 (rotation radius) of the
本実施形態の出力減速機構100は、調節用駆動源14の駆動力を用いて出力減速機構100の変速比(入力軸2の回転速度/出力軸3の回転速度)を連続的に変更することができる。
The output
図13は、出力減速機構100の変速比を小さくする(高速側へ変更する)ときの、第1から第3の遊星歯車機構PGS1〜PGS3、及び差動機構105の各要素の回転速度を示したものである。なお、図13から図17において、縦軸の回転速度は縮尺の変化を分かり易くするために所定の回転速度で走行用駆動源ENGが回転しているときの仮の速度で示したものであり、本発明の各要素の回転速度はこの数値に限定されない。図13から図17の縦軸の回転速度は走行用駆動源ENGの回転数や、遊星歯車機構PGS1〜PGS3のギヤ比i,j,k等に応じて適宜変化する。
FIG. 13 shows the rotation speeds of the elements of the first to third planetary gear mechanisms PGS1 to PGS3 and the
また、図13から図17の横軸は、各遊星歯車機構PGS1〜PGS3の各要素の回転速度が直線で表せるように、各要素間を各遊星歯車機構PGS1〜PGS3のギヤ比i,j,k(リングギヤの歯数/サンギヤの歯数)に対応する間隔で配置したものである。 In addition, the horizontal axes of FIGS. 13 to 17 indicate the gear ratios i, j, and p of the planetary gear mechanisms PGS1 to PGS3 so that the rotational speeds of the elements of the planetary gear mechanisms PGS1 to PGS3 can be represented by straight lines. These are arranged at intervals corresponding to k (number of teeth of ring gear / number of teeth of sun gear).
また、図13から図17において、「A」は調節用駆動源14の調節用ピニオン14aの回転速度、「C」は第2中間ギヤG1b(図6参照)の回転速度、「D」は第1遊星歯車機構PGS1のサンギヤSaの回転速度、「Ca1」は第1連結体Ca−Cbの回転速度、「F」はリングギヤRaの回転速度、「G」はサンギヤSbの回転速度、「I」はリングギヤRbの回転速度、「J」はサンギヤScの回転速度、「Ca2」はキャリアCcの回転速度、「M」はリングギヤRcの回転速度、「α」は差動機構105のサンギヤ201の回転速度、「Ca3」はキャリア207の回転速度、「β」はリングギヤ203の回転速度を示している。
Further, in FIGS. 13 to 17, “A” is the rotation speed of the
図14は、図13の差動機構105の部分を拡大して示している。
FIG. 14 is an enlarged view of the
図15は、出力減速機構100の変速比を大きくする(低速側へ変更する)ときの、第1から第3の遊星歯車機構PGS1〜PGS3、及び差動機構105の各要素の回転速度を示したものである。
FIG. 15 shows the rotational speeds of the elements of the first to third planetary gear mechanisms PGS1 to PGS3 and the
図16は、図15の差動機構105の部分を拡大して示している。
FIG. 16 shows an enlarged portion of the
図17は、出力減速機構100の変速比を一定に維持するときの、第1から第3の遊星歯車機構PGS1〜PGS3、及び差動機構105の各要素の回転速度を示したものである。
FIG. 17 shows the rotational speeds of the elements of the first to third planetary gear mechanisms PGS1 to PGS3 and the
本実施形態の無段変速機1では、出力減速機構100を作動させて、エンジンブレーキを効かせたい場合、または、駆動輪の回転力を利用して走行用駆動源ENGを回転させ、フューエルカットにより燃費向上を図りたい場合には、第2ワンウェイクラッチ104を作動させれば、第2プーリ102が出力軸3に固定され、出力減速機構100により、エンジンブレーキが効かされ、又は燃費の向上を図ることができる。
In the continuously
なお、本実施形態においては、入力端部2aとカムディスク5とで入力軸2を構成し、入力軸2が、カムディスク5の貫通孔5aが連なることによって構成される挿通孔60を備えるものを説明した。しかしながら、本発明の入力軸はこれに限らず、例えば、入力軸を一端が開口するように挿通孔を有する中空軸状に構成し、円盤状のカムディスクに入力軸を挿通できるように貫通孔を第1実施形態のものよりも大きく形成して、カムディスクを中空軸状に構成された入力軸の外周面にスプライン結合させてもよい。
In this embodiment, the
この場合、中空軸からなる入力軸には、カムディスクの切欠孔に対応させて切欠孔が設けられる。そして、入力軸内に挿入されるピニオンは、入力軸の切欠孔及びカムディスクの切欠孔を介して、回転ディスクの内歯と噛合する。 In this case, the input shaft formed of a hollow shaft is provided with a notch hole corresponding to the notch hole of the cam disk. The pinion inserted into the input shaft meshes with the internal teeth of the rotating disk via the notch hole of the input shaft and the notch hole of the cam disk.
また、本実施形態の無段変速機1においては、第1から第3の遊星歯車機構PGS1〜PGS3として、シングルピニオン型の遊星歯車機構で構成されたものを説明した。しかしながら、本発明の第1から第3の遊星歯車機構はこれに限らない。例えば、シングルピニオン型と比較して伝達効率が劣るものの、本発明の遊星歯車機構を、サンギヤと、リングギヤと、互いに噛合すると共に一方がサンギヤに噛合し、他方がリングギヤに噛合する一対のプラネタリギヤを自転及び公転自在に軸支するキャリアとからなるダブルピニオン型の遊星歯車機構で構成することもできる。
In the continuously
この場合、第1遊星歯車機構の共線図における並び順に、第1遊星歯車機構のサンギヤとキャリアとの一方が第1単式要素、第1遊星歯車機構のリングギヤが第2単式要素、第1遊星歯車機構のサンギヤとキャリアとの他方が第3単式要素となる。そして、第1遊星歯車機構のサンギヤが第1単式要素、キャリアが第3単式要素の場合には、第1遊星歯車機構のサンギヤとリングギヤとの間の間隔と、リングギヤとキャリアとの間の間隔との比が、本実施形態で説明したi:1となるように、第1遊星歯車機構のギヤ比を設定すればよい。第2遊星歯車機構及び第3遊星歯車機構についても同様である。 In this case, one of the sun gear and the carrier of the first planetary gear mechanism is the first single element, the ring gear of the first planetary gear mechanism is the second single element, and the first planetary gear in the alignment order of the first planetary gear mechanism. The other of the sun gear and the carrier of the gear mechanism is the third single element. When the sun gear of the first planetary gear mechanism is the first single element and the carrier is the third single element, the distance between the sun gear and the ring gear of the first planetary gear mechanism and the distance between the ring gear and the carrier. The gear ratio of the first planetary gear mechanism may be set so that the ratio of the first planetary gear mechanism is equal to i: 1 described in the present embodiment. The same applies to the second planetary gear mechanism and the third planetary gear mechanism.
また、第1と第2の両実施形態においては、入力部として、入力端部2aとカムディスク5とで入力軸2(カムシャフト)を構成し、入力軸2が、カムディスク5の貫通孔5aが連なることによって構成される挿通孔60を備えるものを説明した。しかしながら、本発明の入力部はこれに限らず、例えば、入力部を、一端が開口するように挿通孔を有する中空軸状の入力軸と、円盤状の複数のカムディスクとで構成し、カムディスクに入力軸を挿通できるように貫通孔を第1実施形態の貫通孔よりも大きく形成して、カムディスクを入力軸の外周面にスプライン結合させて構成しもよい。
In both the first and second embodiments, the
この場合、中空軸からなる入力軸には、カムディスクの切欠孔に対応させて切欠孔が設けられる。そして、入力軸内に挿入されるピニオンは、入力軸の切欠孔及びカムディスクの切欠孔を介して、回転ディスクの内歯と噛合する。 In this case, the input shaft formed of a hollow shaft is provided with a notch hole corresponding to the notch hole of the cam disk. The pinion inserted into the input shaft meshes with the internal teeth of the rotating disk via the notch hole of the input shaft and the notch hole of the cam disk.
また、第1と第2の両実施形態においては、一方向回転阻止機構として、一方向クラッチ17を用いているが、本発明の一方向回転阻止機構は、これに限らず、揺動リンク18から出力軸3にトルクを伝達可能な揺動リンク18の出力軸3に対する回転方向を切換自在に構成される二方向クラッチ(ツーウェイクラッチ)で構成してもよい。
In both the first and second embodiments, the one-way clutch 17 is used as the one-way rotation prevention mechanism. However, the one-way rotation prevention mechanism of the present invention is not limited to this, and the
また、本実施形態においては、サンギヤSb(第4単式要素)に、固定機構としてのブレーキB1が設けられたものを説明した。しかしながら、本発明の無段変速機の構成はこれに限らない。例えば、固定機構としてのブレーキを用いることなく、サンギヤSb(第4単式要素)を直接ケース80に連結させて固定させてもよい。
In the present embodiment, the sun gear Sb (fourth single element) is provided with the brake B1 as the fixing mechanism. However, the configuration of the continuously variable transmission of the present invention is not limited to this. For example, the sun gear Sb (fourth single element) may be directly connected to the
また、本実施形態においては、入力部を入力軸2、伝達部をピニオン70として説明したが、本発明の入力部及び伝達部はこれに限らない。たとえば、入力部をピニオン70及びピニオンシャフト72で構成し、伝達部を入力軸2で構成してもよい。
In the present embodiment, the input unit is described as the
1 無段変速機
2 入力軸
3 出力軸
4 回転半径調節機構
5 カムディスク(カム部)
5a 貫通孔
5b 切欠孔
5c 一体型カム部
6 回転ディスク(回転部)
6a 受入孔(内周部)
6b 内歯
8 減速機構(遊星歯車機構)
14 調節用駆動源(電動機)
15 コネクティングロッド
15a 入力側環状部
15b 出力側環状部
16 コンロッド軸受
17 第1ワンウェイクラッチ
18 揺動リンク
18a 揺動端部
18b 突片
18c 差込孔
19 連結ピン
20 てこクランク機構(四節リンク機構)
60 挿通孔
70 ピニオン
72 ピニオンシャフト
74 軸受
80 ケース
100 出力減速機構
101 第1プーリ
101a フィックスプーリ
101b スライドプーリ
101c カム面
101d 最大側ストッパ(最大側係止部)
101e 平坦部
101f 最小側ストッパ(最小側係止部)
102 第2プーリ
102a フィックスプーリ
102b スライドプーリ
102c 付勢部材
103 帯状体
104 第2ワンウェイクラッチ
105 差動機構
201 サンギヤ
203 リングギヤ
205 プラネタリギヤ
207 キャリア
209 転動体(当接部)
P1 回転中心軸線
P2 カムディスクの中心点
P3 回転ディスクの中心点
La P1とP2の距離
Lb P2とP3の距離
R1 偏心量(P1とP3の距離)
ENG 走行用駆動源
DESCRIPTION OF
5a Through-
6a Receiving hole (inner circumference)
14 Driving source for adjustment (electric motor)
15 connecting
60
101e
102 Second pulley 102a Fixed pulley
P1 Rotation center axis P2 Cam disc center point P3 Rotation disc center point La Distance between P1 and P2 Lb Distance between P2 and P3 R1 Eccentricity (distance between P1 and P3)
ENG Driving power source
Claims (4)
該入力軸に平行に設けられた出力軸と、
前記入力軸と共に回転する回転部と前記出力軸に設けられた揺動部とを有し、前記回転部の回転運動を前記揺動部の揺動運動に変換する運動変換機構と、
前記出力軸に対して前記揺動部が一方へ相対的に回転しようとするときに前記出力軸に前記揺動部を固定し、前記出力軸に対して前記揺動部が他方へ相対的に回転しようとするときに前記出力軸に対して前記揺動部を空転させる一方向回転阻止機構と、
調節用駆動源の駆動力が伝達されるピニオンを有し、該ピニオンと前記入力軸との相対的な位相を調節することで前記回転部の回転半径を調節可能な回転半径調節機構と、
前記出力軸の回転数を前記入力軸の駆動力を利用して減速可能な出力減速機構とを備え、
回転部の回転半径を変更することで変速比を変更する無段変速機であって、
前記出力減速機構は、
前記入力軸に設けられた第1プーリと、
前記出力軸に設けられた第2プーリと、
前記第1プーリと前記第2プーリとに巻き掛けられ、前記第1プーリと前記第2プーリとの間で動力伝達可能な帯状体と、
第1から第3の3つの回転要素を備える差動機構とを備え、
前記第1回転要素に前記ピニオンを連結し、
前記第2回転要素に前記入力軸を連結し、
前記第3回転要素に前記第1プーリの側面に設けられたカム面に当接する当接部を設け、
前記ピニオンと前記入力軸との相対的な位相の変化により、前記カム面によって、第1プーリの幅が変更されることを特徴とする無段変速機。 An input shaft to which the driving force of the driving source for traveling is transmitted;
An output shaft provided parallel to the input shaft;
A motion converting mechanism that has a rotating portion that rotates together with the input shaft and a swinging portion provided on the output shaft, and that converts the rotational motion of the rotating portion into the swinging motion of the swinging portion;
The swinging portion is fixed to the output shaft when the swinging portion is about to rotate relative to the output shaft, and the swinging portion is relatively positioned relative to the output shaft. A one-way rotation prevention mechanism that idles the rocking portion with respect to the output shaft when attempting to rotate;
A rotation radius adjusting mechanism having a pinion to which the driving force of the adjustment drive source is transmitted, and capable of adjusting the rotation radius of the rotating portion by adjusting a relative phase between the pinion and the input shaft;
An output speed reduction mechanism capable of decelerating the rotational speed of the output shaft using the driving force of the input shaft;
A continuously variable transmission that changes a gear ratio by changing a rotation radius of a rotating part,
The output deceleration mechanism is
A first pulley provided on the input shaft;
A second pulley provided on the output shaft;
A belt-like body wound around the first pulley and the second pulley and capable of transmitting power between the first pulley and the second pulley;
A differential mechanism comprising first to third three rotating elements;
Connecting the pinion to the first rotating element;
Connecting the input shaft to the second rotating element;
The third rotating element is provided with a contact portion that contacts a cam surface provided on a side surface of the first pulley,
The continuously variable transmission according to claim 1, wherein a width of the first pulley is changed by the cam surface by a change in a relative phase between the pinion and the input shaft.
前記第1プーリには、前記回転部の前記回転半径が最大のときに、前記当接部を前記第1プーリに係止させる最大側係止部が設けられ、
前記差動機構は、前記当接部が前記最大側係止部に係止される回転方向が車両が後進走行するときの回転方向である逆転方向となるように構成されることを特徴とする無段変速機。 The continuously variable transmission according to claim 1,
The first pulley is provided with a maximum locking portion that locks the contact portion with the first pulley when the rotation radius of the rotating portion is maximum.
The differential mechanism is configured such that a rotation direction in which the contact portion is locked to the maximum-side locking portion is a reverse rotation direction that is a rotation direction when the vehicle travels backward. Continuously variable transmission.
前記第1プーリには、前記回転部の前記回転半径が最小のときに、前記当接部を前記第1プーリに係止させる最小側係止部が設けられ、
前記差動機構は、前記当接部が前記最小側係止部に係止される回転方向が車両が前進走行するときの回転方向である正転方向となるように構成されることを特徴とする無段変速機。 The continuously variable transmission according to claim 1 or 2,
The first pulley is provided with a minimum-side locking portion that locks the contact portion with the first pulley when the rotation radius of the rotating portion is minimum,
The differential mechanism is configured so that a rotation direction in which the contact portion is locked to the minimum-side locking portion is a forward rotation direction that is a rotation direction when the vehicle travels forward. Continuously variable transmission.
前記カム面の前記回転部の前記回転半径が最小となる側の部分に平坦部が設けられ、
該平坦部により、前記回転半径が所定値以下の場合には、前記第1プーリの幅が広がらずに一定となることを特徴とする無段変速機。 The continuously variable transmission according to any one of claims 1 to 3,
A flat portion is provided on a portion of the cam surface on the side where the rotation radius of the rotating portion is minimized,
The continuously variable transmission according to claim 1, wherein, when the turning radius is equal to or less than a predetermined value, the flat portion makes the width of the first pulley constant without increasing.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2014091312A JP2015209899A (en) | 2014-04-25 | 2014-04-25 | Continuously variable transmission |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN108412982A (en) * | 2018-05-11 | 2018-08-17 | 中国人民解放军陆军军事交通学院 | A kind of novel combination type non-circular gear infinitely variable speed transmission |
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-
2014
- 2014-04-25 JP JP2014091312A patent/JP2015209899A/en not_active Withdrawn
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