JP2016056849A - Continuously variable transmission mechanism - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、入力軸とともに回転する偏心ディスクの偏心回転を連結部材を介してワンウェイクラッチの入力部材の往復揺動に変換し、入力部材の往復揺動をワンウェイクラッチを介して出力軸の一方向の間欠回転に変換するクランク式の無段変速機構に係り、特に、無段変速機の偏心量を無段階で変更可能な無段変速機構に関する。 The present invention converts the eccentric rotation of the eccentric disk that rotates together with the input shaft into the reciprocating swing of the input member of the one-way clutch through the connecting member, and the reciprocating swing of the input member is unidirectionally output through the one-way clutch. In particular, the present invention relates to a continuously variable transmission mechanism capable of changing the amount of eccentricity of a continuously variable transmission steplessly.
エンジンに接続された入力軸の回転をコネクティングロッドの往復運動に変換し、更に、コネクティングロッドの往復運動をワンウェイ・クラッチによって出力軸の回転運動に変換するようにした無段変速機が、特許文献1に記載されている。 A continuously variable transmission that converts the rotation of the input shaft connected to the engine into the reciprocating motion of the connecting rod, and further converts the reciprocating motion of the connecting rod into the rotational motion of the output shaft by a one-way clutch. 1.
特許文献1のクランク式の無段変速機構は、図20に示すように、第1及び第2クランク部材201,202のクランクジャーナル203,204は、ジャーナル支持部材205に形成された2つの支持孔206,207に嵌合し、回転自在に支持されている。しかし、クランクジャーナル203,204は、クランクピン208,209の輪郭(外形シルエット)内にあり、且つ隣接するクランクピン208,208及び209,209の間に配置されているため、ジャーナル支持部材205を軸方向から挿入して第1及び第2クランク部材201,202に組み付けることができない。このため、ジャーナル支持部材205を径方向に2つに分割した半円状支持部材205A,205Bを、突き合わせてボルト締結した構造としている。
As shown in FIG. 20, the crank type continuously variable transmission mechanism disclosed in
このように、ジャーナル支持部材205を2つの半円状支持部材205A,205Bの突き合わせ構造とすると、第1及び第2クランク部材201,202が入力中心軸線O1を中心として公転したとき、2つの半円状支持部材205A,205Bには、互いに離間する方向の力Fが作用して、支持孔206,207の内径精度に影響を及ぼし、クランクピン208,209が嵌合する偏心ディスク210の偏心量が変化する可能性があった。偏心量の変化は、無段変速機構の変速比に直接大きな影響を及ぼす虞があり、好ましくない。また、ジャーナル支持部材205を2つに分割した半円状支持部材205A,205Bで構成すると、部品点数の増加や、組立て工数の増大など、製作費用が嵩む虞があった。
As described above, when the
本発明の目的は、クランク部材のクランクジャーナルを回転自在に支持するジャーナル支持部材を一体成形し、且つクランク部材に軸方向から組み付け可能として、支持孔の内径精度を高めると共に支持剛性を向上させて、偏心ディスクの偏心量に及ぼす影響を抑制可能な無段変速機構を提供することである。 An object of the present invention is to integrally form a journal support member that rotatably supports a crank journal of a crank member, and to be assembled to the crank member from the axial direction, thereby increasing the accuracy of the inner diameter of the support hole and improving the support rigidity. Another object of the present invention is to provide a continuously variable transmission mechanism capable of suppressing the influence on the eccentric amount of an eccentric disk.
上記の目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、
動力源から発生する回転動力を受けることで入力中心軸線(例えば、後述の実施形態での入力中心軸線O1)の周りを回転する入力軸(例えば、後述の実施形態での入力軸151)と、
該入力中心軸線の周囲で周方向に等間隔に設けられると共に、それぞれが前記入力中心軸線に対する偏心量(例えば、後述の実施形態での偏心量r)を変更可能な各第1支点(例えば、後述の実施形態での第1支点O3)をそれぞれの中心に有して、該偏心量を保ちつつ該入力中心軸線の周りに前記入力軸と共に回転し、且つ、前記入力中心軸線と平行に延びる貫通孔(例えば、後述の実施形態での貫通孔104a,104b)がそれぞれ形成される複数の偏心ディスク(例えば、後述の実施形態での偏心ディスク104)と、
前記複数の偏心ディスクに形成された前記貫通孔を回転自在に貫通すると共に、それぞれ連結される複数の第1クランクピン(例えば、後述の実施形態での第1クランクピン16c〜16h)と、該各第1クランクピンの中心軸線(例えば、後述の実施形態での中心軸線16k)から等しい距離オフセットした位置に中心軸線(例えば、後述の実施形態での中心軸線16b)を有する複数の第1クランクジャーナル(例えば、後述の実施形態での第1クランクジャーナル16p〜16v)を有する第1クランク部材(例えば、後述の実施形態での第1クランク部材16)と、
前記複数の偏心ディスクに形成された前記貫通孔を回転自在に貫通すると共に、それぞれ連結される複数の第2クランクピン(例えば、後述の実施形態での第2クランクピン17c〜17h)と、該各第2クランクピンの中心軸線(例えば、後述の実施形態での中心軸線17k)から等しい距離オフセットした位置に中心軸線(例えば、後述の実施形態での中心軸線17b)を有する複数の第2クランクジャーナル(例えば、後述の実施形態での第2クランクジャーナル17p〜17v)を有する第2クランク部材(例えば、後述の実施形態での第2クランク部材17)と、
前記入力中心軸線から離れた出力中心軸線(例えば、後述の実施形態での出力中心軸線O2)の周りを回転する出力部材(例えば、後述の実施形態でのクラッチインナ121)と、外部から回転方向の動力を受けることで前記出力中心軸線の周りを揺動する入力部材(例えば、後述の実施形態でのクラッチアウタ122)と、これら入力部材および出力部材を互いにロック状態または非ロック状態にする係合部材(例えば、後述の実施形態でのローラ123)とを有し、前記入力部材の正方向の回転速度が前記出力部材の正方向の回転速度を上回ったとき、前記入力部材に入力された回転動力を前記出力部材に伝達し、それにより前記入力部材の揺動運動を前記出力部材の回転運動に変換するワンウェイ・クラッチ(例えば、後述の実施形態でのワンウェイ・クラッチOWC)と、
それぞれ一端(例えば、後述の実施形態でのリング部131)が前記各偏心ディスクの外周に前記第1支点を中心に回転自在に連結され、他端(例えば、後述の実施形態での先端132)が前記ワンウェイ・クラッチの入力部材上の前記出力中心軸線から離間した位置に設けられた第2支点(例えば、後述の実施形態での第2支点O4)に回動自在に連結されることで、前記入力軸から前記偏心ディスクに与えられる回転運動を、前記ワンウェイ・クラッチの入力部材に対し該入力部材の揺動運動として伝える複数の連結部材(例えば、後述の実施形態での連結部材130)と、
前記第1及び第2クランクジャーナルをそれぞれ中心として前記第1クランクピン及び前記第2クランクピンを同期して回転させ、前記入力中心軸線に対する前記第1支点の偏心量を調節することで、前記偏心ディスクから前記ワンウェイ・クラッチの入力部材に伝えられる揺動運動の揺動角度を変更するアクチュエータ(例えば、後述の実施形態でのアクチュエータ180)を備え、それにより、前記入力軸に入力される回転動力が前記偏心ディスクおよび前記連結部材を介して前記ワンウェイ・クラッチの出力部材に回転動力として伝達される際の変速比を変更すると共に、前記偏心量がゼロに設定可能とされることで変速比を無限大に設定する変速比可変機構(例えば、後述の実施形態での変速比可変機構112)と、
を備える無段変速機構(例えば、後述の実施形態での無段変速機構BD′)であって、
前記複数の第1クランクジャーナルの外径(例えば、後述の実施形態での外径D1)は、全て等しいか、若しくは、軸方向において一方側から他方側に向かって大きくなっており、
前記複数の第2クランクジャーナルの外径(例えば、後述の実施形態での外径D1)は、全て等しいか、若しくは、軸方向において一方側から他方側に向かって大きくなっており、
前記複数の第1クランクピンはそれぞれ、前記第1クランクピンを軸方向に沿って投影した投影部分(例えば、後述の実施形態での投影部分N1)が、該第1クランクピンが接続される前記第1クランクジャーナルの輪郭(例えば、後述の実施形態での輪郭N2)内に位置するように設けられ、
前記複数の第2クランクピンはそれぞれ、前記第2クランクピンを軸方向に沿って投影した投影部分(例えば、後述の実施形態での投影部分N1)が、該第2クランクピンが接続される前記第2クランクジャーナルの輪郭(例えば、後述の実施形態での輪郭N2)内に位置するように設けられ、
軸方向において同位相の前記第1クランクジャーナルと前記第2クランクジャーナルとが、該第1クランクジャーナルと該第2クランクジャーナルとを支持する支持孔(例えば、後述の実施形態での第1及び第2支持孔52a,52b)を有し、且つ、単一部材で構成されたジャーナル支持部材(例えば、後述の実施形態でのジャーナル支持部材52)に回転自在に支持され、
前記ジャーナル支持部材は、軸受(例えば、後述の実施形態でのベアリング105)を介して変速機ケース(例えば、後述の実施形態でのミッションケース160)で回転自在に支持される。
In order to achieve the above object, the invention described in
An input shaft (for example, an
The first fulcrum (for example, each of which is provided at equal intervals in the circumferential direction around the input center axis, and each of which can change the amount of eccentricity with respect to the input center axis (for example, the amount of eccentricity r in an embodiment described later) The first fulcrum O3) in the embodiment described later has each center, rotates with the input shaft around the input center axis while maintaining the eccentric amount, and extends in parallel with the input center axis. A plurality of eccentric discs (for example,
A plurality of first crank pins (for example,
A plurality of second crank pins (for example,
An output member (for example, a clutch inner 121 in an embodiment described later) rotating around an output center axis (for example, an output center axis O2 in an embodiment described later) away from the input center axis, and a rotation direction from the outside An input member (for example, a clutch outer 122 in an embodiment to be described later) that swings around the output center axis line by receiving the motive power, and an input member and an output member that are locked or unlocked with respect to each other. And when the rotational speed in the positive direction of the input member exceeds the rotational speed in the positive direction of the output member, the input member is input to the input member. A one-way clutch that transmits rotational power to the output member, thereby converting the swinging motion of the input member into the rotational motion of the output member (for example, an embodiment described later) And of the one-way clutch OWC),
One end (for example, a
The eccentricity of the first fulcrum with respect to the input center axis is adjusted by rotating the first crankpin and the second crankpin synchronously around the first and second crank journals, respectively. An actuator (for example, an
A continuously variable transmission mechanism (for example, a continuously variable transmission mechanism BD ′ in an embodiment described later),
The outer diameters of the plurality of first crank journals (for example, the outer diameter D1 in the embodiment described later) are all equal or increase from one side to the other side in the axial direction,
The outer diameters of the plurality of second crank journals (for example, the outer diameter D1 in the embodiment described later) are all equal or increase from one side to the other side in the axial direction,
Each of the plurality of first crank pins is connected to a projection portion (for example, a projection portion N1 in an embodiment described later) obtained by projecting the first crank pin along the axial direction. It is provided so as to be located within the contour of the first crank journal (for example, the contour N2 in the embodiment described later),
Each of the plurality of second crankpins is connected to a projection portion (for example, a projection portion N1 in an embodiment described later) obtained by projecting the second crankpin along the axial direction. It is provided so as to be located within the contour of the second crank journal (for example, the contour N2 in the embodiment described later),
The first crank journal and the second crank journal having the same phase in the axial direction support holes for supporting the first crank journal and the second crank journal (for example, the first and the first in the embodiments described later). 2
The journal support member is rotatably supported by a transmission case (for example, a
また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、
前記複数の第1クランクピンでは、前記第1クランクジャーナルを挟んで隣り合う2つの一方側ピンと他方側ピンとの関係において、軸方向から見て、前記一方側ピンの中心(例えば、後述の実施形態での中心軸線16k)が、前記一方側ピンと前記他方側ピンとが重なる領域とは異なる領域(例えば、後述の実施形態での領域N3)に位置するように、周方向において前記一方側ピンと前記他方側ピンとの位相差を有する組合せが、少なくとも1つあり、
前記複数の第2クランクピンでは、前記第2クランクジャーナルを挟んで隣り合う2つの一方側ピンと他方側ピンとの関係において、軸方向から見て、前記一方側ピンの中心(例えば、後述の実施形態での中心軸線17k)が、前記一方側ピンと前記他方側ピンとが重なる領域とは異なる領域(例えば、後述の実施形態での領域N3)に位置するように、周方向において前記一方側ピンと前記他方側ピンとの位相差を有する組合せが、少なくとも1つある。
The invention according to claim 2 is the invention according to
In the plurality of first crank pins, the relationship between two one-side pins and the other-side pins adjacent to each other with the first crank journal interposed therebetween is the center of the one-side pin as viewed from the axial direction (for example, an embodiment described later) In the circumferential direction so that the
In the plurality of second crank pins, in the relationship between two one side pins and the other side pin adjacent to each other with the second crank journal interposed therebetween, the center of the one side pin as viewed from the axial direction (for example, an embodiment described later) In the circumferential direction so that the
また、請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の発明において、
前記ジャーナル支持部材は、全ての隣接する前記偏心ディスク間に配置される。
The invention according to claim 3 is the invention according to
The journal support member is disposed between all adjacent eccentric disks.
請求項1に記載の発明によれば、複数の第1クランクジャーナルの外径は、全て等しいか、若しくは、軸方向において一方側から他方側に向かって大きくなっており、複数の第1クランクピンはそれぞれ、第1クランクピンを軸方向に沿って投影した投影部分が、該第1クランクピンが接続される第1クランクジャーナルの輪郭内に位置するように設けられ、且つ、複数の第2クランクジャーナルの外径は、全て等しいか、若しくは、軸方向において一方側から他方側に向かって大きくなっており、複数の第2クランクピンはそれぞれ、第2クランクピンを軸方向に沿って投影した投影部分が、該第2クランクピンが接続される第2クランクジャーナルの輪郭内に位置するように設けられので、第1及び第2クランクジャーナルを回転自在に支持するジャーナル支持部材を軸方向から組み付けることができる。したがって、ジャーナル支持部材を単一部材で構成できるので、支持孔の内径精度を高めると共に支持剛性が向上し、偏心ディスクの偏心量の変化を防止することができ、これにより変速比に及ぼす影響を抑制することができる。また、部品点数を削減することができる。 According to the first aspect of the present invention, the outer diameters of the plurality of first crank journals are all equal or increase from one side to the other side in the axial direction, and the plurality of first crank pins Each of the plurality of second cranks is provided such that a projected portion obtained by projecting the first crank pin along the axial direction is located within the contour of the first crank journal to which the first crank pin is connected. The outer diameters of the journals are all equal or increase from one side to the other side in the axial direction, and each of the plurality of second crank pins is a projection obtained by projecting the second crank pin along the axial direction. Since the portion is provided so as to be located within the outline of the second crank journal to which the second crank pin is connected, the first and second crank journals can be rotated freely. It can assemble the journal support member for lifting the axial direction. Therefore, since the journal support member can be composed of a single member, the inner diameter accuracy of the support hole can be increased, the support rigidity can be improved, and the change in the eccentric amount of the eccentric disk can be prevented, thereby affecting the transmission ratio. Can be suppressed. In addition, the number of parts can be reduced.
請求項2に記載の発明によれば、クランク部材の剛性を確保すると共に、隣接するクランクピン間の周方向の位相差に対する制約をなくして、各クランクピンの位相を自由に設定することができる。 According to the second aspect of the present invention, the rigidity of the crank member can be ensured and the restriction on the circumferential phase difference between the adjacent crank pins can be eliminated, and the phase of each crank pin can be set freely. .
請求項3に記載の発明によれば、第1及び第2クランク部材をより安定して支持することができる。 According to the third aspect of the invention, the first and second crank members can be supported more stably.
先ず、本発明の無段変速機構と同様の基本構造を有する参考例について、図1から図13を参照して説明する。
参考例の無段変速機構は、IVT(Infinity Variable Transmission=クラッチを使用せずに変速比を無限大にして出力回転をゼロにできる方式の変速機構)と呼ばれるものの一種であり、変速比iを無段階に変更できると共に、変速比の最大値を無限大(∞)に設定することのできる、無段変速機構BDにより構成されている。
First, a reference example having the same basic structure as the continuously variable transmission mechanism of the present invention will be described with reference to FIGS.
The continuously variable transmission mechanism of the reference example is a kind of what is called IVT (Infinity Variable Transmission = transmission mechanism of a system in which the transmission ratio can be made infinite without using a clutch and the output rotation can be made zero). The stepless speed change mechanism BD can be changed steplessly and the maximum value of the gear ratio can be set to infinity (∞).
図1に示すように、無段変速機構BDは、エンジン等の駆動源の出力軸Sに連結されて、駆動源の回転動力を受けることで入力中心軸線O1の周りを回転する入力軸151と、第1及び第2クランク部材106,107を介して入力軸151と一体回転する複数(本実施形態では、6枚)の偏心ディスク104(以下、6枚の偏心ディスクをそれぞれ104A〜104Fとも称す)と、入力側と出力側とを結ぶための偏心ディスク104と同数の連結部材130と、出力側に設けられたワンウェイ・クラッチOWCとを備えている。
As shown in FIG. 1, the continuously variable transmission mechanism BD is connected to an output shaft S of a drive source such as an engine, and receives an
図2、図3及び図5にも併せて示すように、複数の偏心ディスク104は、それぞれ第1支点O3を中心とした円形形状に形成されており、各第1支点O3が入力中心軸線O1の周囲で周方向に等間隔に位置するように配置されている。そして、複数の偏心ディスク104は、それぞれに偏心量rを保った状態で、入力中心軸線O1の周りに入力軸151の回転に伴って偏心回転する。また、複数の偏心ディスク104は、各第1支点O3が入力中心軸線O1に対する偏心量rを変更可能となるように構成される。さらに、複数の偏心ディスク104には、入力中心軸線O1と平行に延びる2つの貫通孔104a,104bがそれぞれ形成されている。
As shown in FIGS. 2, 3 and 5, the plurality of
図1〜図4に示すように、第1クランク部材106は、複数の偏心ディスク104に形成された2つの貫通孔104a,104bのうち一方の貫通孔104a内を滑り軸受155を介してそれぞれ回転自在に貫通すると共に、それぞれ連結される複数の第1クランクピン106c〜106hと、各第1クランクピン106c〜106hの中心軸線106kから等しい距離オフセットした位置に中心軸線106bを有する複数の第1クランクジャーナル106p,106q,106rと、を有する。
As shown in FIGS. 1 to 4, the first crank
第2クランク部材107も同様に、複数の偏心ディスク104に形成された他方の貫通孔104b内を滑り軸受155を介してそれぞれ回転自在に貫通すると共に、それぞれ連結される複数の第2クランクピン107c〜107hと、各第2クランクピン107c〜107hの中心軸線107bから等しい距離オフセットした位置に中心軸線107kを有する複数の第2クランクジャーナル107p,107q,107rと、を有する。
Similarly, the second crank
従って、これら第1及び第2クランク部材106,107の各第1及び第2クランクピン106c〜106h,107c〜107hの各中心軸線106k,107k、及び各第1及び第2クランクジャーナル106p,106q,106r、107p,107q,107rの中心軸線106b,107bは、無段変速機構BDに取り付けられた状態で、入力中心軸線O1に対して平行に配置される。
Accordingly, the
また、各第1及び第2クランク部材106,107の各第1及び第2クランクピン106c〜106h,107c〜107hは、これらの各中心軸線106k,107kがクランクジャーナル106p,106q,106r、107p,107q,107rの中心軸線106b,107bを中心として円周方向に所定角度(本実施形態では、60°)間隔となるようにそれぞれ結合されている。
なお、図3では、第1、第2クランクジャーナル106q,107qを省略して図示している。
Further, the first and second crank pins 106c to 106h and 107c to 107h of the first and second crank
In FIG. 3, the first and second crank
また、図5に示すように、各第1及び第2クランクピン106c〜106h,107c〜107hが貫通する各偏心ディスク104の2つの貫通孔104a,104bは、互いに隣接して並ぶと共に、貫通孔104a,104bの中間点Mが第1支点O3からオフセットするように形成されている。また、各偏心ディスク104の2つの貫通孔104a,104bは、複数の偏心ディスク104の貫通孔104a,104bの中間点Mが第1支点O3を中心として円周方向に所定角度(本実施形態では、60°)間隔となるようにそれぞれ形成されている。
Further, as shown in FIG. 5, the two through
具体的に、本実施形態の6つの偏心ディスク104のうち、第1及び第2クランクピン106c,107cが貫通する偏心ディスク104Aと、第1及び第2クランクピン106f,107fが貫通する偏心ディスク104Dとは、貫通孔104a,104bの中心104e,104fを結ぶ線が第1支点O3を通る線上に位置するものによって構成される。また、第1及び第2クランクピン106d,107dが貫通する偏心ディスク104B、第1及び第2クランクピン106e,107eが貫通する偏心ディスク104C、第1及び第2クランクピン106g,107gが貫通する偏心ディスク104E、及び第1及び第2クランクピン106h,107hが貫通する偏心ディスク104Fは、中間点Mと第1支点O3を結ぶ線が2つの貫通孔104a,104bの中心104e,104fを結ぶ線と60°で交差するものによって構成される。
Specifically, out of the six
従って、偏心量rにおける各偏心ディスク104A〜104Fを、入力中心軸線O1を中心として個々に示すと各偏心ディスク104A〜104Fは図6に示すような位置関係を有している。即ち、各偏心ディスク104A〜104Fの中心となる第1支点O3の入力中心軸線O1に対する偏心量rを同一とした状態で、各第1及び第2クランクピン106c〜106h,107c〜107hは中心軸線106b,107bを中心にして時計回りに順に60°ずつ回転した位置となり、各偏心ディスク104A〜104Fも、入力中心軸線O1を中心にして時計回りに順に60°ずつ回転した位置関係となる。
Accordingly, when the
なお、各第1及び第2クランクピン106c〜106h,107c〜107hを中心軸線106b,107bを中心として結合する角度や、各偏心ディスク104に形成される各貫通孔104a,104bと第1支点O3との関係(例えば、各貫通孔104a,104bの中間点Mと第1支点O3を結ぶ線と2つの貫通孔104a,104bの中心104e,104fを結ぶ線とが交差する角度)は、偏心ディスク104の枚数によって決定され、即ち、360度を偏心ディスク104の数で割った値となる。
Note that the angle at which the first and second crank pins 106c to 106h and 107c to 107h are coupled around the
入力軸151は、出力軸Sの先端とスプライン結合される円筒部151dと、第1及び第2クランク部材106,107のクランクジャーナル106p,107pを滑り軸受157を介して回転自在に支持する2つの貫通孔151a,151bを有するジャーナル支持部151hとからなる一体成形品である。
The
また、2つの偏心ディスク104C,104Dとの間に位置する第1及び第2クランク部材106,107のクランクジャーナル106q,107qは、ジャーナル支持部材152に形成された2つの第1及び第2支持孔152a,152bによって滑り軸受157を介して回転自在に支持される。
Further, the
さらに、第1及び第2クランク部材106,107のクランクジャーナル106r,107rには、被動ギヤ106a,107aが形成されており、これら被動ギヤ106a,107aは、アクチュエータ180において、入力中心軸線O1と同軸に設けられた回転軸180aのピニオン180bと噛み合うと共に、これらの周囲に設けられたリングギヤ115とも噛み合う。
Furthermore, driven
そして、2本の第1及び第2クランク部材106,107を回転自在に支持する入力軸151及びジャーナル支持部材152とリングギヤ115とは、それぞれベアリング102,105,103を介して不図示のトランスミッションのミッションケース160に支持されている。
The
2本の第1及び第2クランク部材106,107の被動ギヤ106a,107aの歯数は同一であり、アクチュエータ180によって、ピニオン180bが回転することで、2つの被動ギヤ106a,107aは同一回転速度で回転する。アクチュエータ180は、直流モータおよび減速機構などによって構成され、通常時は、入力軸151の回転と同期させてピニオン180bを回転させる。従って、図7(a)〜(f)に示すように、第1及び第2クランク部材106,107及び偏心ディスク104は、入力中心軸線O1を中心に一体的に回転し、図7(d)に示したように、偏心ディスク104の最大振れ幅Wは、偏心ディスク104の直径をDとすると、W=D+2・rとなる。なお、図7(a)〜図7(f)は第1及び第2クランク部材106,107及び偏心ディスク104の回転角度をそれぞれ、α=0°、60°、120°、180°、240°、300°とした状態を示している。
The number of teeth of the driven
また、入力軸151とピニオン180bが同期する回転数を基準として、ピニオン180bに入力軸151の回転数を上回るか下回るかする回転数を与えることにより、ピニオン180bを入力軸151に対して相対回転させる。このアクチュエータ180による回転数制御は、例えば、アクチュエータ180の回転数に減速機構(例えば、遊星歯車)による減速比をかけることで与えられるピニオン180bの回転数を、入力軸151の回転数に対して制御することで実現できる。この際、ピニオン180bと入力軸151の回転差がなく同期している場合には、偏心量rは変化しない。
Further, with the rotation speed at which the
従って、ピニオン180bに入力軸151の回転数を上回るか下回るかする回転数を与えることにより、被動ギヤ106a,107aを有する第1及び第2クランクジャーナル106r、107rが自転することで、第1及び第2クランクジャーナル106r、107rの中心軸線106b,107bをそれぞれ中心として第1クランクピン106c〜106h及び第2クランクピン107c〜107hが同期して回転し、入力中心軸線O1に対する第1支点O3の偏心量rを調節する。
Therefore, by giving the
また、ワンウェイ・クラッチOWCは、入力中心軸線O1から離れた出力中心軸線O2の周りを回転する出力部材としてのクラッチインナ121と、外部から回転方向の動力を受けることで出力中心軸線O2の回りを揺動する入力部材としてのリング状のクラッチアウタ122と、これらクラッチアウタ122およびクラッチインナ121を互いにロック状態または非ロック状態にするために、クラッチアウタ122とクラッチインナ121の間に挿入された係合部材としての複数のローラ123と、ロック状態を与える方向にローラ123を付勢する付勢部材126と、を有し、クラッチアウタ122の正方向(図2中の矢印RD1で示す方向)の回転速度がクラッチインナ121の正方向の回転速度を上回ったとき、クラッチアウタ122に入力された回転動力をクラッチインナ121に伝達し、それにより、クラッチアウタ122の揺動運動をクラッチインナ121の回転運動に変換することができるようになっている。
The one-way clutch OWC also has a clutch inner 121 as an output member that rotates around an output center axis O2 that is distant from the input center axis O1, and the output center axis O2 by receiving rotational power from the outside. A ring-shaped clutch outer 122 as a swinging input member, and a clutch inserted between the clutch outer 122 and the clutch inner 121 to lock the clutch outer 122 and the clutch inner 121 with each other. It has a plurality of
図1に示すように、ワンウェイ・クラッチOWCのクラッチインナ121は、軸方向に一体に連続した部材として構成されたものであるが、クラッチアウタ122は、軸方向に複数に分割されており、偏心ディスク104および連結部材130の数だけ、軸方向に各々独立して揺動できるように配列されている。そして、ローラ123は、クラッチアウタ122毎に、クラッチアウタ122とクラッチインナ121との間に挿入されている。
As shown in FIG. 1, the
リング状の各クラッチアウタ122上の周方向の1箇所には張り出し部124が設けられており、その張り出し部124には、出力中心軸線O2から離間した第2支点O4が設けられている。そして、各クラッチアウタ122の第2支点O4上にピン125が配置され、このピン125によって、連結部材130の先端(他端部)132がクラッチアウタ122に回転自在に連結されている。
An
連結部材130は、一端側にリング部131を有し、そのリング部131の円形開口133の内周が、ベアリング140を介して、偏心ディスク104の外周に回転自在に嵌合されている。従って、このように連結部材130の一端が偏心ディスク104の外周に回転自在に連結されると共に、連結部材130の他端が、ワンウェイ・クラッチOWCのクラッチアウタ122上に設けられた第2支点O4に回動自在に連結されることにより、入力中心軸線O1、第1支点O3、出力中心軸線O2、第2支点O4の4つの節を回動点とする四節リンク機構が構成されており、入力軸151から2つの第1及び第2クランク部材106,107を介して偏心ディスク104に与えられる回転運動が、ワンウェイ・クラッチOWCのクラッチアウタ122に対して該クラッチアウタ122の揺動運動として伝えられ、そのクラッチアウタ122の揺動運動がクラッチインナ121の回転運動に変換される。
The connecting
その際、2本の第1及び第2クランク部材106,107、アクチュエータ180などにより構成された変速比可変機構112のピニオン180bをアクチュエータ180で動かすことにより、偏心ディスク104の偏心量rを変化させることができる。そして、偏心量rを変更することで、ワンウェイ・クラッチOWCのクラッチアウタ122の揺動角度θ2を変更することができ、それにより、入力軸151の回転数に対するクラッチインナ121の回転数の比(変速比i)を変えることができる。従って、入力軸151に入力される回転動力が偏心ディスク104および連結部材130を介してワンウェイ・クラッチOWCのクラッチインナ121に回転動力として伝達される際の変速比を変更することができ、また、偏心量rがゼロに設定可能とされることで変速比を無限大に設定することができる。
At this time, the eccentric amount r of the
以上に述べた無段変速機構BDの変速原理を図8及び図9を参照して説明する。
図8(a)〜(e)において、左側の図は、偏心ディスク104Aにおいて、ピニオン180bを相対回転させた時の第1及び第2クランク部材106,107の各回動角度θcにおける偏心量の変化を示す図であり、右側の図は、クランクジャーナル106r,107rの中心軸線106b,107b(黒丸)と、第1及び第2クランクピン106c,107cの中心軸線106k,107k(白丸)との位置関係を左側の図から抜き書きした図である。なお、第1及び第2クランクピン106c,107cには、形状の理解を容易にするためにハッチングを施しており、また、図8(b)〜(e)では、図8(a)で示しているピニオン180bを省略し、被動ギヤ106a,107aを実線の円で示している。
The shifting principle of the continuously variable transmission mechanism BD described above will be described with reference to FIGS.
8 (a) to 8 (e), the diagrams on the left side show changes in the amount of eccentricity at each rotation angle θc of the first and second crank
図8(a)に示すように、偏心ディスク104Aにおいて、第1及び第2クランク部材106,107の回動角度θc=0°では、第1及び第2クランクピン106c,107cの中心軸線106k,107kに対して、クランクジャーナル106r,107rの中心軸線106b,107bがそれぞれ上方にオフセットした位置となり、ピニオン180bと同軸の入力中心軸線O1と偏心ディスク104Aの中心である第1支点O3とが重なっている。従って、入力中心軸線O1に対する偏心ディスク104の中心(第1支点O3)の偏心量rはゼロとなり、変速比iを「無限大(∞)」にすることができる。
As shown in FIG. 8A, in the
次に、図8(b)〜図8(d)に示すように、第1及び第2クランク部材106,107の回動角度θc=45°、90°、135°では、第1及び第2クランクピン106c,107cの中心軸線106k,107kがクランクジャーナル106r,107rの中心軸線106b,107bに対して同一方向に回動し、入力中心軸線O1から偏心ディスク104の中心(第1支点O3)が徐々に離れ、偏心量rが徐々に大きくなる。
Next, as shown in FIGS. 8B to 8D, when the rotation angles θc of the first and second crank
そして、図8(e)に示すように、第1及び第2クランク部材106,107の回動角度がθc=180°では、第1及び第2クランクピン106c,107cの中心軸線106k,107kに対して、クランクジャーナル106r,107rの中心軸線106b,107bがそれぞれ下方にオフセットした位置となり、入力中心軸線O1に対する偏心ディスク104の中心(第1支点O3)が最も離れ、偏心量rが最大となり、小さな変速比を実現することができる。
As shown in FIG. 8 (e), when the rotation angle of the first and second crank
図9(a)〜(c)は6枚の偏心ディスク104A〜104Fをそれぞれアクチュエータ180側から見た図であり、図9(a)は、入力中心軸線O1に偏心ディスク104A〜104Fの各第1支点O3が一致した、偏心量rを「ゼロ」にした状態、即ち、変速比iを無限大とした場合を示し、図9(b)は、入力中心軸線O1から偏心ディスク104A〜104Fの各第1支点O3が離れた、偏心量rを「中」にした状態、即ち、変速比iを中間の変速比とした場合を示し、図9(c)は、入力中心軸線O1から偏心ディスク104A〜104Fの各第1支点O3が最も離れた、偏心量rを[大]にした状態、即ち、変速比iを小さな変速比とした場合を示している。
FIGS. 9A to 9C are views of the six
このような第1及び第2クランク部材106,107の回動角度θcによる偏心量rの調整は、図1に示したアクチュエータ180の回転軸180aの回転速度を、不図示の制御手段によって制御することにより行われる。
Such adjustment of the eccentric amount r by the rotation angle θc of the first and second crank
図10に示すように、無段変速機構BDでは、入力中心軸線O1、第1支点O3、出力中心軸線O2、第2支点O4の4つの節を回動点とする四節リンク機構が構成されており、入力軸151から偏心ディスク104に与えられる回転運動が、ワンウェイ・クラッチOWCのクラッチアウタ122に揺動運動として伝えられ、そのクラッチアウタ122の揺動運動がクラッチインナ121の回転運動に変換される。
As shown in FIG. 10, in the continuously variable transmission mechanism BD, a four-bar linkage mechanism having four nodes, that is, an input center axis O1, a first fulcrum O3, an output center axis O2, and a second fulcrum O4, is configured. The rotational motion given to the
図11(a)に示すように、偏心ディスク104の偏心量rを「大」にし、第1支点O3を入力中心軸線O1を中心として矢印方向に回転させた場合は、ワンウェイ・クラッチOWCのクラッチアウタ122の揺動角度θ2を大きくすることができるので、小さな変速比iを実現することができる。
As shown in FIG. 11A, when the eccentric amount r of the
図11(b)に示すように、偏心ディスク104の偏心量rを「中」にした場合は、ワンウェイ・クラッチOWCのクラッチアウタ122の揺動角度θ2を、図11(a)の場合の揺動角度θ2より小さくすることができるので、図11(a)の場合より大きな変速比iを実現することができる。
As shown in FIG. 11B, when the eccentric amount r of the
図11(c)に示すように、偏心ディスク104の偏心量rを「小」にした場合は、ワンウェイ・クラッチOWCのクラッチアウタ122の揺動角度θ2を、図11(b)の場合の揺動角度θ2より小さくすることができるので、図11(b)の場合より大きな変速比iを実現することができる。
As shown in FIG. 11 (c), when the eccentric amount r of the
従って、偏心ディスク104の偏心量rが小さいほどクラッチアウタ122の揺動角度θ2が小さくなる一方、変速比iは大きくなり、偏心ディスク104の偏心量rを「ゼロ」にした場合は、ワンウェイ・クラッチOWCのクラッチアウタ122の揺動角度θ2を「ゼロ」にすることができるので、変速比iを「無限大(∞)」にすることができる。
Therefore, the smaller the eccentric amount r of the
図10に示すように、ワンウェイ・クラッチOWCのクラッチアウタ122は、連結部材130を介して偏心ディスク104から与えられる動力を受けて揺動運動する。偏心ディスク104を回転させる入力軸151が1回転すると、ワンウェイ・クラッチOWCのクラッチアウタ122は、1往復揺動する。図12に示すように、偏心ディスク104の偏心量rの値に関係なく、ワンウェイ・クラッチOWCのクラッチアウタ122の揺動周期は常に一定である。クラッチアウタ122の揺動角速度ω2は、偏心ディスク104(入力軸151)の回転角速度ω1と偏心量rによって決まる。
As shown in FIG. 10, the clutch outer 122 of the one-way clutch OWC receives the power applied from the
入力軸151とワンウェイ・クラッチOWCを繋ぐ複数の連結部材130のリング部131は、入力中心軸線O1の周りに周方向等間隔で設けられた複数の偏心ディスク104に回転自在に連結されているので、各偏心ディスク104の回転運動によりワンウェイ・クラッチOWCのクラッチアウタ122にもたらされる揺動運動は、図13に示すように、一定の位相で順番に起こることになる。
Since the
その際、ワンウェイ・クラッチOWCのクラッチアウタ122からクラッチインナ121への動力(トルク)の伝達は、クラッチアウタ122の正方向(図10の矢印RD1方向)の回転速度がクラッチインナ121の正方向の回転速度を超えた条件でのみ行われる。つまり、ワンウェイ・クラッチOWCでは、クラッチアウタ122の回転速度がクラッチインナ121の回転速度より高くなったときに初めてローラ123を介してクラッチアウタ122とクラッチインナ121との噛み合い(ロック)が発生し、クラッチアウタ122の動力がクラッチインナ121に伝達され、駆動力が発生する。
At that time, transmission of power (torque) from the clutch outer 122 of the one-way clutch OWC to the clutch inner 121 is such that the rotational speed of the clutch outer 122 in the positive direction (the direction of the arrow RD1 in FIG. It is performed only under conditions that exceed the rotational speed. That is, in the one-way clutch OWC, when the rotational speed of the clutch outer 122 becomes higher than the rotational speed of the clutch inner 121, the clutch outer 122 and the clutch inner 121 are meshed (locked) via the
1つの連結部材130による駆動が終了した後は、クラッチアウタ122の回転速度がクラッチインナ121の回転速度より低下すると共に、他の連結部材130の駆動力によってローラ123によるロックが解除されて、フリーな状態(空転状態)に戻る。これが、連結部材130の数だけ順番に行われることで、揺動運動が一方向の回転運動に変換される。そのため、クラッチインナ121の回転速度を超えたタイミングのクラッチアウタ122の動力のみがクラッチインナ121に順番に伝えられ、ほぼ平滑に均された回転動力がクラッチインナ121に与えられることになる。
After the driving by one connecting
また、図11(a)〜(c)に示したように、四節リンク機構式の無段変速機構BDでは、偏心ディスク104の偏心量rを変更することで、変速比(レシオ)を決めることができる。この場合、偏心量rをゼロに設定することで、変速比iを無限大(∞)に設定することができ、駆動源の出力軸Sの回転中にも拘わらず、クラッチアウタ122に伝達される揺動角度θ2をゼロにすることができる。つまり、駆動源の出力軸S(図1参照)が回転していても、ワンウェイ・クラッチOWCのクラッチインナ121の回転数をゼロにすることができる。
Further, as shown in FIGS. 11A to 11C, in the continuously variable transmission mechanism BD of the four-bar linkage mechanism type, the transmission ratio (ratio) is determined by changing the eccentric amount r of the
次に、本発明の実施形態について、図14〜図19を参照して説明する。なお、本実施形態の無段変速機構BD′の基本構造は、第1及び第2クランク部材及びジャーナル支持部材の構成が異なる以外、参考例の無段変速機構BDと同様である。従って、以下では、参考例の構成である図5〜図13も参照しながら、主に参考例の無段変速機構BDと異なる部分について説明する。このため、参考例の無段変速機構BDと同一又は同等部分には同一符号又は相当符号を付して説明を簡略化又は省略する。 Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The basic structure of the continuously variable transmission mechanism BD ′ of the present embodiment is the same as that of the continuously variable transmission mechanism BD of the reference example except that the configurations of the first and second crank members and the journal support member are different. Accordingly, the following description will be made mainly on portions different from the continuously variable transmission mechanism BD of the reference example, with reference to FIGS. For this reason, the same or equivalent parts as those of the continuously variable transmission mechanism BD of the reference example are denoted by the same or corresponding reference numerals, and description thereof is simplified or omitted.
本実施形態の第1クランク部材16は、図14〜図16に示すように、周方向に60°間隔で配置された複数(本実施形態では6個)の第1クランクピン16c〜16hを有する。各第1クランクピン16c〜16hは、第1クランクピン16c〜16hを挟むように交互に配置された複数(本実施形態では7個)の円盤状の第1クランクジャーナル16p〜16vを介して連結されている。複数の第1クランクジャーナル16p〜16vは、各第1クランクピン16c〜16hのそれぞれの中心軸線16kから等しい距離オフセットした位置に中心軸線16bを有する。換言すれば、複数の第1クランクピン16c〜16hは、第1クランクジャーナル16p〜16vの中心軸線16bを中心として周方向において等間隔に配置されている。第1クランクジャーナル16p〜16vの外径D1は、全て等しいか、若しくは、軸方向において一方側から他方側に向かって次第に大きくなっている。
As shown in FIGS. 14 to 16, the
アクチュエータ180側に位置する第1クランクジャーナル16pには、入力中心軸線O1と同軸に設けられた回転軸180aのピニオン180bと噛み合うと共に、これらの周囲に設けられたリングギヤ115とも噛み合う被動ギヤ16aが形成されている。出力軸S側に位置する第1クランクジャーナル16vには、入力軸151に形成された貫通孔151aに回転自在に支持される第1クランクジャーナル突起部16wが突設されている。
The
各第1クランクピン16c〜16hは、対応する偏心ディスク104に形成された2つの貫通孔104a,104bのうち一方の貫通孔104a内を滑り軸受155を介してそれぞれ回転自在に貫通している。なお、図14〜図19において、滑り軸受155は省略するものとする。
Each of the first crank pins 16c to 16h passes through one through
従って、本実施形態の第1クランク部材16は、参考例の無段変速機構の第1クランク部材106に、被動ギヤ16aは被動ギヤ106aに、中心軸線16bは中心軸線106bに、第1クランクピン16c〜16hは第1クランクピン106c〜106hに、中心軸線16kは中心軸線106kに、第1クランクジャーナル16p,16s,16vは第1クランクジャーナル106r、106q、106pに、それぞれ相当する。本実施形態の第1クランクジャーナル16q,16r,16t,16uは、参考例の無段変速機構の第1クランク部材106にはない構成となっている。
Therefore, the
複数の第1クランクピン16c〜16hはそれぞれ、第1クランクピン16c〜16hを軸方向に沿って投影した投影部分N1が、該第1クランクピン16c〜16hが接続される第1クランクジャーナル16p〜16vの輪郭(外形シルエット)N2内に位置している。より具体的に説明すると、例えば、図17に示すように、第1クランクピン16cを軸方向に沿って投影した投影部分N1が、第1クランクピン16cが接続される第1クランクジャーナル16p、16qの輪郭(外形シルエット)N2内に位置している。この関係は、第1クランクピン16d〜16hについても同様である。なお、本実施形態では、第1クランクジャーナル16p〜16vの外径D1が全て等しい場合を例示している。
The plurality of first crank pins 16c to 16h are respectively projected portions N1 obtained by projecting the first crank pins 16c to 16h along the axial direction, and the first crank
第2クランク部材17は、第1クランク部材16と同様に、周方向に60°間隔で配置された複数(本実施形態では6個)の第2クランクピン17c〜17hを有する。各第2クランクピン17c〜17hは、第2クランクピン17c〜17hを挟むように交互に配置された複数(本実施形態では7個)の円盤状の第2クランクジャーナル17p〜17vを介して連結されている。複数の第2クランクジャーナル17p〜17vは、各第2クランクピン17c〜17hのそれぞれの中心軸線17kから等しい距離オフセットした位置に中心軸線17bを有する。換言すれば、複数の第2クランクピン17c〜17hは、第2クランクジャーナル17p〜17vの中心軸線17bを中心として周方向において等間隔に配置されている。第2クランクジャーナル17p〜17vの外径D1は、全て等しいか、若しくは、軸方向において一方側から他方側に向かって次第に大きくなっている。
Similar to the
アクチュエータ180側に位置する第2クランクジャーナル17pには、入力中心軸線O1と同軸に設けられた回転軸180aのピニオン180bと噛み合うと共に、これらの周囲に設けられたリングギヤ115とも噛み合う被動ギヤ17aが形成されている。出力軸S側に位置する第2クランクジャーナル17vには、入力軸151に形成された貫通孔151bに回転自在に支持される第2クランクジャーナル突起部17wが突設されている。
The
各第2クランクピン17c〜17hは、対応する偏心ディスク104に形成された2つの貫通孔104a,104bのうち他方の貫通孔104b内を滑り軸受155を介してそれぞれ回転自在に貫通している。なお、図14〜図19において、滑り軸受155は省略するものとする。
Each of the second crank pins 17c to 17h passes through the other through
従って、本実施形態の第2クランク部材17は、参考例の無段変速機構の第2クランク部材107に、被動ギヤ17aは被動ギヤ107aに、中心軸線17bは中心軸線107bに、第2クランクピン17c〜17hは第2クランクピン107c〜107hに、中心軸線17kは中心軸線107kに、第2クランクジャーナル17p,17s,17vは第2クランクジャーナル107r,107q,107pに、それぞれ相当する。本実施形態の第2クランクジャーナル17q,17r,17t,17uは、参考例の無段変速機構の第2クランク部材107にはない構成となっている。
Accordingly, the second crank
複数の第2クランクピン17c〜17hはそれぞれ、第2クランクピン17c〜17hを軸方向に沿って投影した投影部分N1が、該第2クランクピン17c〜17hが接続される第2クランクジャーナル17p〜17vの輪郭N2内に位置している。より具体的に説明すると、例えば、図17に示すように、第2クランクピン17cを軸方向に沿って投影した投影部分N1が、第2クランクピン17cが接続される第2クランクジャーナル17p、17qの輪郭N2内に位置している。この関係は、第2クランクピン17d〜17hについても同様である。なお、本実施形態では、第2クランクジャーナル17p〜17vの外径D1が全て等しい場合を例示している。
The plurality of second crank pins 17c to 17h are respectively projected portions N1 obtained by projecting the second crank pins 17c to 17h along the axial direction, and the second crank
本実施形態の第1及び第2クランクピン16c〜16h,17c〜17hの偏心方向及び偏心量は、参考例の第1及び第2クランク部材106,107の第1及び第2クランクピン106c〜106h,107c〜107hと同様である。
The eccentric directions and the eccentric amounts of the first and second crank pins 16c to 16h and 17c to 17h of the present embodiment are the same as the first and second crank pins 106c to 106h of the first and second crank
図14及び図15に示すように、全ての隣接する偏心ディスク104間には、それぞれ第1及び第2支持孔52a,52bが形成されたジャーナル支持部材52が設けられ、軸方向において同位相の第1及び第2クランク部材16,17の第1及び第2クランクジャーナル16q〜16u,17q〜17uは、ジャーナル支持部材52に形成された第1及び第2支持孔52a,52bにそれぞれ滑り軸受157を介して回転自在に嵌合している。なお、図14〜図19において、滑り軸受157は省略するものとする。
As shown in FIGS. 14 and 15, a
複数のジャーナル支持部材52は、それぞれベアリング105を介してトランスミッションのミッションケース160に支持されている。本実施形態のジャーナル支持部材52は、参考例のジャーナル支持部材152が径方向に分割形成されているのに対して(図20参照)、単一部材で構成されている点で大きく異なる。
The plurality of
本実施形態の無段変速機構BD′において、第1及び第2クランク部材16,17は、上記したように、軸方向から第1クランクピン16c〜16hを投影したとき、各第1クランクピン16c〜16hが、第1クランクジャーナル16p〜16vの輪郭N2内に配置され、各第2クランクピン17c〜17hが、第2クランクジャーナル17p〜17vの輪郭N2内に配置されている。また、図18に示すように、第1クランク部材16の第1クランクジャーナル16p〜16vの外径D1は、それぞれ対応するジャーナル支持部材52の第1支持孔52aの孔径D3と略同一となっており、第2クランク部材17の第2クランクジャーナル17p〜17vの外径D1は、それぞれ対応するジャーナル支持部材52の第2支持孔52bの孔径D4と略同一となっている。
In the continuously variable transmission mechanism BD ′ of the present embodiment, the first and second crank
これにより、ジャーナル支持部材52の第1及び第2支持孔52a,52bに、それぞれ第1及び第2クランク部材16,17の一端を挿入してジャーナル支持部材52を軸方向に順次スライドさせることで、第1及び第2クランクジャーナル16u〜16q,17u〜17qにジャーナル支持部材52の第1及び第2支持孔52a,52bを嵌合させて組み付けることができる。
As a result, by inserting the ends of the first and second crank
なお、第1及び第2クランクジャーナル16u〜16q,17u〜17qの外径D1が、軸方向において一方側から他方側(挿入方向先端側から奥側)に向かって次第に大きくなるように形成されていれば、挿入されるジャーナル支持部材52に対応する第1及び第2クランクジャーナル16u〜16q,17u〜17qより手前側に位置する第1及び第2クランクジャーナル16u〜16q,17u〜17qの外径D1は、該ジャーナル支持部材52の第1及び第2支持孔52a,52bの孔径D3,D4より小さく、挿入が容易となる。
The outer diameter D1 of the first and second crank
このように本実施形態の無段変速機構BD′では、ジャーナル支持部材52を分割することなく、単一部材で構成することができるので、支持剛性が向上すると共に、第1及び第2クランク部材16,17を高い精度で支持することができる。これにより、偏心ディスク104の偏心量r、即ち、変速比の変動が低減して安定した変速が可能となる。
Thus, in the continuously variable transmission mechanism BD ′ of the present embodiment, the
なお、第1及び第2クランクジャーナル16p〜16v,17p〜17vの外径D1を大きくすると、一般に回転時のすべり速度が増加するため、焼き付きやフリクション増大といったことが懸案される。しかし、本実施形態では、変速動作時のみの作動であり、且つ最大でも数RPS程度の低速回転であるので、トランスミッションの伝達効率に直接影響を与える虞はない。
Note that when the outer diameter D1 of the first and second crank
ところで、クランク部材の剛性や強度は、クランクピンの接続部の断面積が大きく影響する。従来技術では、クランクピン同士が接続部を構成するため接続部の断面積を大きくとるには、隣り合うクランクピンの位相差をできるだけ小さくする必要があり、例えば、6個のクランクピンを設ける場合、隣接するクランクピンの位相差は60°とする必要があり、設計の自由が制限されていた。 Incidentally, the rigidity and strength of the crank member are greatly influenced by the cross-sectional area of the connecting portion of the crank pin. In the prior art, since the crankpins constitute a connecting portion, in order to increase the cross-sectional area of the connecting portion, it is necessary to make the phase difference between adjacent crankpins as small as possible. For example, when six crankpins are provided The phase difference between adjacent crank pins needs to be 60 °, which limits the design freedom.
しかしながら、本実施形態の第1及び第2クランク部材16,17では、図19に示すように、隣接する各第1及び第2クランクピン16c〜16h,17c〜17hの間に大きな外径D1を有する第1及び第2クランクジャーナル16p〜16u,17p〜17uが配置されるため、接続部の断面積が、隣接する第1及び第2クランクピン16c〜16h,17c〜17hの位相差によって制限されることがない。
However, in the first and second crank
即ち、軸方向から見て、軸方向に隣接する一方側ピン(16c,17c)の中心軸線(16k,17k)が、隣接する他方側ピン(16d,17d)と重なる領域とは異なる領域N3に位置していても、一方側ピン(16c,17c)及び他方側ピン(16d,17d)は第1及び第2クランクジャーナル(16q、17q)に接続されるので、第1及び第2クランク部材16,17の剛性を確保することができる。また、これにより、軸方向に隣接する第1及び第2クランクピン16c〜16h,17c〜17hの位相(位相差)を自由に設定することができ、設計の自由が向上する。図19では、第1クランクピン(16c,17c)と第2クランクピン(16d,17d)との関係を例示したが、これに限らず、どの隣接するクランクピン間でこのような関係としてもよく、複数の隣接するクランクピン間でこのような関係としてもよい。
That is, when viewed from the axial direction, the central axis (16k, 17k) of the one side pin (16c, 17c) adjacent in the axial direction is in a region N3 different from the region where the other side pin (16d, 17d) overlaps. Even if they are positioned, the first and second crank
以上説明したように、本実施形態に係る無段変速機構BD′によれば、複数の第1クランクジャーナル16p〜16vの外径D1は、全て等しいか、若しくは、軸方向において一方側から他方側に向かって大きくなっており、複数の第1クランクピン16c〜16hはそれぞれ、第1クランクピン16c〜16hを軸方向に沿って投影した投影部分N1が、該第1クランクピン16c〜16hが接続される第1クランクジャーナル16p〜16vの輪郭N2内に位置するように設けられる。また、同様に、複数の第2クランクジャーナル17p〜17vの外径D1は、全て等しいか、若しくは、軸方向において一方側から他方側に向かって大きくなっており、複数の第2クランクピン17c〜17hはそれぞれ、第2クランクピン17c〜17hを軸方向に沿って投影した投影部分N1が、該第2クランクピン17c〜17hが接続される第2クランクジャーナル17p〜17vの輪郭N2内に位置するように設けられる。したがって、第1及び第2クランクジャーナル16q〜16u,17q〜17uを回転自在に支持するジャーナル支持部材52を軸方向から組み付けることができ、ジャーナル支持部材52を単一部材で構成できる。これにより、第1及び第2支持孔52a,52bの内径精度を高めると共に支持剛性が向上し、偏心ディスク104の偏心量rの変化を防止することができ、変速比に及ぼす影響を抑制することができる。また、部品点数を削減することができる。
As described above, according to the continuously variable transmission mechanism BD ′ according to the present embodiment, the outer diameters D1 of the plurality of
また、複数の第1クランクピン16c〜16hでは、第1クランクジャーナル16q〜16uを挟んで隣り合う2つの一方側ピンと他方側ピンとの関係において、軸方向から見て、一方側ピンの中心軸線16kが、一方側ピンと他方側ピンとが重なる領域とは異なる領域N3に位置するように、周方向における一方側ピンと他方側ピンとの位相差を有する組合せが、少なくとも1つあるように構成することができる。また、同様に、複数の第2クランクピン17c〜17hでは、第2クランクジャーナル17q〜17uを挟んで隣り合う2つの一方側ピンと他方側ピンとの関係において、軸方向から見て、一方側ピンの中心軸線17kが、一方側ピンと他方側ピンとが重なる領域とは異なる領域N3に位置するように、周方向における一方側ピンと他方側ピンとの位相差を有する組合せが、少なくとも1つあるように構成することができる。即ち、本実施形態では、軸方向に隣接する第1及び第2クランクピン16c〜16h,17c〜17h同士が接続部を構成せずに、隣接する第1及び第2クランクピン16c〜16h,17c〜17hはそれぞれ第1及び第2クランクジャーナル16q〜16u,17q〜17uと接続部を構成するので、第1及び第2クランク部材16,17の剛性を確保すると共に、軸方向に隣接する第1及び第2クランクピン16c〜16h,17c〜17h間の周方向の位相差に対する制約をなくして、各第1及び第2クランクピン16c〜16h,17c〜17hの位相を自由に設定することができる。
Further, in the plurality of first crank pins 16c to 16h, the
また、ジャーナル支持部材52は、全ての隣接する偏心ディスク104間に配置されるので、第1及び第2クランク部材16,17をより安定して支持することができる。
Further, since the
尚、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数、配置箇所等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。 In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, A deformation | transformation, improvement, etc. are possible suitably. In addition, the material, shape, dimensions, number, arrangement location, and the like of each component in the above-described embodiment are arbitrary and are not limited as long as the present invention can be achieved.
例えば、上記実施形態では、各ジャーナル支持部材52には、第1及び第2クランクジャーナル16q〜16u,17q〜17uが貫通する2つの第1及び第2支持孔52a,52bが設けられる構成としたが、第1及び第2クランクジャーナル16q〜16u,17q〜17uの両方が貫通する長孔からなる単一の支持孔が設けられる構成としてもよい。
また、ジャーナル支持部材52は、必ずしも、全ての隣接する偏心ディスク104間に配置される必要はない。
さらに、第1及び第2クランクジャーナル16p、16v,17p、17vもジャーナル支持部材52に回転自在に支持され、該ジャーナル支持部材52が、ベアリング105を介してミッションケース160で回転自在に支持されていてもよい。
For example, in the above embodiment, each
Further, the
Further, the first and second crank
16 第1クランク部材
16b 中心軸線
16c〜16h 第1クランクピン
16k 中心軸線
16p〜16v 第1クランクジャーナル
17 第2クランク部材
17b 中心軸線
17c〜17h 第2クランクピン
17k 中心軸線
17p〜17v 第2クランクジャーナル
52 ジャーナル支持部材
52a 第1支持孔(支持孔)
52b 第2支持孔(支持孔)
104,104A〜104F 偏心ディスク
104a,104b 貫通孔
112 変速比可変機構
121 クラッチインナ(出力部材)
122 クラッチアウタ(入力部材)
123 ローラ(係合部材)
130 連結部材
131 リング部(一端)
132 先端(他端)
151 入力軸
105 ベアリング(軸受)
160 ミッションケース(変速機ケース)
180 アクチュエータ
BD′ 無段変速機構
D1 第1及び第2クランクジャーナルの外径
D2 第1及び第2クランクピンの外径
D3 第1支持孔の孔径(第1支持孔の径)
D4 第2支持孔の孔径(第2支持孔の径)
N1 クランクピンの投影部分
N2 クランクジャーナルの輪郭
N3 重なる領域とは異なる領域
O1 入力中心軸線
O2 出力中心軸線
O3 第1支点
O4 第2支点
OWC ワンウェイ・クラッチ
r 偏心量
16 First crank
52b Second support hole (support hole)
104, 104A to
122 Clutch outer (input member)
123 Roller (engagement member)
130 Connecting
132 Tip (other end)
151
160 Mission case (transmission case)
180 Actuator BD 'continuously variable transmission mechanism D1 outer diameter D2 of first and second crank journals outer diameter D3 of first and second crank pins diameter of first support hole (diameter of first support hole)
D4 Diameter of second support hole (diameter of second support hole)
N1 Projection portion of crankpin N2 Outline of crank journal N3 Region different from overlapping region O1 Input center axis O2 Output center axis O3 First fulcrum O4 Second fulcrum OWC One-way clutch r Eccentricity
Claims (3)
該入力中心軸線の周囲で周方向に等間隔に設けられると共に、それぞれが前記入力中心軸線に対する偏心量を変更可能な各第1支点をそれぞれの中心に有して、該偏心量を保ちつつ該入力中心軸線の周りに前記入力軸と共に回転し、且つ、前記入力中心軸線と平行に延びる貫通孔がそれぞれ形成される複数の偏心ディスクと、
前記複数の偏心ディスクに形成された前記貫通孔を回転自在に貫通すると共に、それぞれ連結される複数の第1クランクピンと、該各第1クランクピンの中心軸線から等しい距離オフセットした位置に中心軸線を有する複数の第1クランクジャーナルを有する第1クランク部材と、
前記複数の偏心ディスクに形成された前記貫通孔を回転自在に貫通すると共に、それぞれ連結される複数の第2クランクピンと、該各第2クランクピンの中心軸線から等しい距離オフセットした位置に中心軸線を有する複数の第2クランクジャーナルを有する第2クランク部材と、
前記入力中心軸線から離れた出力中心軸線の周りを回転する出力部材と、外部から回転方向の動力を受けることで前記出力中心軸線の周りを揺動する入力部材と、これら入力部材および出力部材を互いにロック状態または非ロック状態にする係合部材とを有し、前記入力部材の正方向の回転速度が前記出力部材の正方向の回転速度を上回ったとき、前記入力部材に入力された回転動力を前記出力部材に伝達し、それにより前記入力部材の揺動運動を前記出力部材の回転運動に変換するワンウェイ・クラッチと、
それぞれ一端が前記各偏心ディスクの外周に前記第1支点を中心に回転自在に連結され、他端が前記ワンウェイ・クラッチの入力部材上の前記出力中心軸線から離間した位置に設けられた第2支点に回動自在に連結されることで、前記入力軸から前記偏心ディスクに与えられる回転運動を、前記ワンウェイ・クラッチの入力部材に対し該入力部材の揺動運動として伝える複数の連結部材と、
前記第1及び第2クランクジャーナルをそれぞれ中心として前記第1クランクピン及び前記第2クランクピンを同期して回転させ、前記入力中心軸線に対する前記第1支点の偏心量を調節することで、前記偏心ディスクから前記ワンウェイ・クラッチの入力部材に伝えられる揺動運動の揺動角度を変更するアクチュエータを備え、それにより、前記入力軸に入力される回転動力が前記偏心ディスクおよび前記連結部材を介して前記ワンウェイ・クラッチの出力部材に回転動力として伝達される際の変速比を変更すると共に、前記偏心量がゼロに設定可能とされることで変速比を無限大に設定する変速比可変機構と、
を備える無段変速機構であって、
前記複数の第1クランクジャーナルの外径は、全て等しいか、若しくは、軸方向において一方側から他方側に向かって大きくなっており、
前記複数の第2クランクジャーナルの外径は、全て等しいか、若しくは、軸方向において一方側から他方側に向かって大きくなっており、
前記複数の第1クランクピンはそれぞれ、前記第1クランクピンを軸方向に沿って投影した投影部分が、該第1クランクピンが接続される前記第1クランクジャーナルの輪郭内に位置するように設けられ、
前記複数の第2クランクピンはそれぞれ、前記第2クランクピンを軸方向に沿って投影した投影部分が、該第2クランクピンが接続される前記第2クランクジャーナルの輪郭内に位置するように設けられ、
軸方向において同位相の前記第1クランクジャーナルと前記第2クランクジャーナルとが、該第1クランクジャーナルと該第2クランクジャーナルとを支持する支持孔を有し、且つ、単一部材で構成されたジャーナル支持部材に回転自在に支持され、
前記ジャーナル支持部材は、軸受を介して変速機ケースで回転自在に支持される、無段変速機構。 An input shaft that rotates around the input center axis by receiving rotational power generated from a power source;
The first fulcrum that is provided at equal intervals in the circumferential direction around the input center axis and that can change the amount of eccentricity with respect to the input center axis is provided at the center of the input center axis while maintaining the amount of eccentricity. A plurality of eccentric discs each formed with a through hole that rotates around the input center axis along with the input shaft and extends in parallel with the input center axis;
A plurality of first crank pins that are rotatably passed through the through holes formed in the plurality of eccentric disks, and a center axis line at a position offset by an equal distance from the center axis line of each first crank pin. A first crank member having a plurality of first crank journals;
The through holes formed in the plurality of eccentric disks are rotatably passed through, and a plurality of second crank pins connected to each other, and a central axis line at a position offset by an equal distance from the central axis line of each second crank pin. A second crank member having a plurality of second crank journals;
An output member that rotates around an output center axis that is distant from the input center axis, an input member that swings around the output center axis by receiving power in the rotational direction from the outside, and the input member and the output member An engaging member that is locked or unlocked, and the rotational power input to the input member when the rotational speed in the positive direction of the input member exceeds the rotational speed in the positive direction of the output member. A one-way clutch that converts the swinging motion of the input member into the rotational motion of the output member;
A second fulcrum provided with one end rotatably connected to the outer periphery of each eccentric disk around the first fulcrum, and the other end provided at a position separated from the output center axis on the input member of the one-way clutch. A plurality of connecting members that transmit the rotational motion given to the eccentric disk from the input shaft to the input member of the one-way clutch as the swinging motion of the input member,
The eccentricity of the first fulcrum with respect to the input center axis is adjusted by rotating the first crankpin and the second crankpin synchronously around the first and second crank journals, respectively. An actuator for changing the swing angle of the swing motion transmitted from the disk to the input member of the one-way clutch, whereby rotational power input to the input shaft is transmitted via the eccentric disk and the connecting member; A speed ratio variable mechanism that changes the speed ratio when it is transmitted to the output member of the one-way clutch as rotational power, and sets the speed ratio to infinity by allowing the eccentricity to be set to zero,
A continuously variable transmission mechanism comprising:
The outer diameters of the plurality of first crank journals are all equal or increase from one side to the other side in the axial direction,
The outer diameters of the plurality of second crank journals are all equal or increase from one side to the other side in the axial direction,
Each of the plurality of first crank pins is provided such that a projected portion obtained by projecting the first crank pin along the axial direction is located within an outline of the first crank journal to which the first crank pin is connected. And
Each of the plurality of second crank pins is provided such that a projected portion obtained by projecting the second crank pin along the axial direction is located within an outline of the second crank journal to which the second crank pin is connected. And
The first crank journal and the second crank journal having the same phase in the axial direction have a support hole for supporting the first crank journal and the second crank journal, and are constituted by a single member. It is rotatably supported by the journal support member,
The journal support member is a continuously variable transmission mechanism that is rotatably supported by a transmission case via a bearing.
前記複数の第1クランクピンでは、前記第1クランクジャーナルを挟んで隣り合う2つの一方側ピンと他方側ピンとの関係において、軸方向から見て、前記一方側ピンの中心が、前記一方側ピンと前記他方側ピンとが重なる領域とは異なる領域に位置するように、周方向における前記一方側ピンと前記他方側ピンとの位相差を有する組合せが、少なくとも1つあり、
前記複数の第2クランクピンでは、前記第2クランクジャーナルを挟んで隣り合う2つの一方側ピンと他方側ピンとの関係において、軸方向から見て、前記一方側ピンの中心が、前記一方側ピンと前記他方側ピンとが重なる領域とは異なる領域に位置するように、周方向における前記一方側ピンと前記他方側ピンとの位相差を有する組合せが、少なくとも1つある、無段変速機構。 The continuously variable transmission mechanism according to claim 1,
In the plurality of first crank pins, in the relationship between two one-side pins and the other-side pins adjacent to each other with the first crank journal interposed therebetween, the center of the one-side pin is the same as the one-side pin and the above-mentioned when viewed from the axial direction. There is at least one combination having a phase difference between the one side pin and the other side pin in the circumferential direction so as to be located in a region different from the region where the other side pin overlaps,
In the plurality of second crank pins, in the relationship between two one-side pins and the other-side pins adjacent to each other with the second crank journal interposed therebetween, the center of the one-side pin is the same as the one-side pin and the above-mentioned when viewed from the axial direction. A continuously variable transmission mechanism having at least one combination having a phase difference between the one side pin and the other side pin in the circumferential direction so as to be located in a region different from a region where the other side pin overlaps.
前記ジャーナル支持部材は、全ての隣接する前記偏心ディスク間に配置される、無段変速機構。
The continuously variable transmission mechanism according to claim 1 or 2,
The journal support member is a continuously variable transmission mechanism arranged between all adjacent eccentric disks.
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