JP3701774B2

JP3701774B2 - Continuously variable transmission

Info

Publication number: JP3701774B2
Application number: JP16258897A
Authority: JP
Inventors: 善昭塚田; 一彦中村
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1997-06-19
Filing date: 1997-06-19
Publication date: 2005-10-05
Anticipated expiration: 2017-06-19
Also published as: JPH116552A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、駆動回転部材及び従動回転部材を変速回転部材に接触させるとともに、その接触部を移動させることにより駆動回転部材から従動回転部材への動力伝達と変速とを行う無段変速機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
かかる無段変速機は、例えば特公昭４７−４４７号公報に記載されているように既に知られている。この種の無段変速機は、駆動回転部材が接触する円錐状の第１摩擦伝達面及び従動回転部材が接触する円錐状の第２摩擦伝達面から構成された変速回転部材を備えてなり、駆動回転部材の接触部を第１摩擦伝達面の底面側に移動させるとともに従動回転部材の接触部を第２摩擦伝達面の頂点側に移動させることにより変速比をＬＯＷ側に変化させ、また駆動回転部材の接触部を第１摩擦伝達面の頂点側に移動させるとともに従動回転部材の接触部を第２摩擦伝達面の底面側に移動させることにより変速比をＴＯＰ側に変化させるようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような無段変速機では変速比のレンジに制限があり、充分な変速比のレンジを確保することが難しく、そのために自動発進クラッチを別途設ける必要があった。
【０００４】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、無段変速機の変速比のレンジを拡大し、自動発進機能まで実現することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明は、ケーシングと、ケーシング内に設けた変速機主軸に回転自在に支持された駆動回転部材と、変速機主軸に支持された従動回転部材と、変速機主軸に沿って移動自在なキャリアと、変速機主軸の軸線を中心線とする円錐母線に沿うようにキャリアに支持された支持軸と、前記支持軸に回転自在に支持され、該支持軸の軸線に対して傾斜し且つ互いに傾斜方向を反対にした第１、第２母線を該軸線回りに回転させて形成した第１摩擦伝達面及び第２摩擦伝達面が、それぞれ前記駆動回転部材及び従動回転部材に接触する変速回転部材とを備えてなり、それら接触部を前記第１、第２母線に沿って移動させることにより変速を行う無段変速機において、ケーシングに対するキャリアの変速機主軸回りの回転速度を制御するキャリア回転制御手段を設けたことを特徴とする。
【０００６】
上記構成によれば、キャリアをケーシングに固定して回転速度をゼロに設定すると、変速回転部材と駆動回転部材及び従動回転部材との接触部の移動による通常の変速が行われる。またキャリアの自由回転が可能な状態、キャリアの自由回転に制動力を加えた状態、キャリアを積極的に回転駆動する状態を切り換えることにより、接触部の移動による変速比の制御に加えて更にきめ細かい変速比の制御が可能となり、変速比のレンジを拡大することができる。このことは自動発進機能を実現できることを意味する。つまりキャリアが自由回転可能な状態から徐々に回転を止めていけば自動発進が可能となる。
【０００７】
また請求項２に記載された発明は、請求項１の構成に加えて、前記キャリア回転制御手段が、キャリアからケーシングへのトルク伝達を制御するブレーキであることを特徴とする。
【０００８】
上記構成によれば、キャリアを所定速度で自由回転させて無段変速機の変速比のレンジを増加方向に向けて拡大することができる。
【０００９】
また請求項３に記載された発明は、請求項１の構成に加えて、前記キャリア回転制御手段が、ケーシングに対してキャリアを回転駆動するアクチュエータであることを特徴とする。
【００１０】
上記構成によれば、キャリアを積極的に回転させて無段変速機の変速比のレンジを増加方向及び減少方向に向けて拡大することができるだけでなく、キャリア回転制御手段の駆動力で従動回転部材を駆動することもできる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
【００１２】
図１〜図５は本発明の第１実施例を示すもので、図１は車両用パワーユニットの縦断面図、図２は図１の要部拡大図、図３は図２の要部拡大図（ＬＯＷレシオ）、図４は図２の要部拡大図（ＴＯＰレシオ）、図５は図２の５−５線断面図である。
【００１３】
図１に示すように、このパワーユニットＰは自動二輪車に搭載されるものであって、エンジンＥ及び無段変速機Ｔを収納するケーシング１を備える。ケーシング１は、センターケーシング２と、センターケーシング２の左側面に結合される左ケーシング３と、センターケーシング２の右側面に結合される右ケーシング４とに３分割される。センターケーシング２及び左ケーシング３に一対のボールベアリング５，５を介して支持されたクランクシャフト６は、同じくセンターケーシング２及び左ケーシング３に支持されたシリンダブロック７に摺動自在に嵌合するピストン８にコネクティングロッド９を介して連接される。
【００１４】
クランクシャフト６の左端には発電機１０が設けられており、この発電機１０は左ケーシング３の左側面に結合された発電機カバー１１により覆われる。右ケーシング４の内部に延出するクランクシャフト６の右端にドライブギヤ１２が固定される。
【００１５】
図２を併せて参照すると明らかなように、無段変速機Ｔの変速機主軸２１には前記ドライブギヤ１２に噛合するドリブンギヤ２５が固定される。ドリブンギヤ２５は変速機主軸２１にスプライン結合された内側ギヤ半体２６と、この内側ギヤ半体２６に複数個のゴムダンパー２８…を介して僅かに相対回転し得るように結合されて前記ドライブギヤ１２に噛合する外側ギヤ半体２７とから構成される。ドライブギヤ１２からドリブンギヤ２５を経て変速機主軸２１に伝達されるエンジントルクが変動したとき、前記ゴムダンパー２８…の変形によりショックの発生が軽減される。
【００１６】
変速機主軸２１の外周には、半径方向外側を向く摩擦接触面を備えた駆動回転部材２９がスプライン結合されるとともに、半径方向内側を向く摩擦接触面を備えた従動回転部材３０がニードルベアリング２２を介して相対回転自在に支持される。概略円錐状に形成されたキャリア第１半体３１が変速機主軸２１の外周にニードルベアリング２３を介して相対回転可能且つ軸方向摺動可能に支持され、このキャリア第１半体３１に概略カップ状のキャリア第２半体３２が結合される。キャリア第２半体３２の外周にはギヤ３２₁が形成される。
【００１７】
図１及び図２から明らかなように、センターケーシング２に固定したカバー部材５０に電磁ブレーキよりなるキャリア回転制御手段３５が支持される。センターケーシング２及びカバー部材５０間に支持した増速軸４２に第１増速ギヤ４３及び第２増速ギヤ４４が設けられており、キャリア第２半体３２のギヤ３２₁が第１増速ギヤ４３に噛み合うとともに、キャリア回転制御手段３５の回転軸に設けた第３増速ギヤ４５が第２増速ギヤ４４に噛み合っている。このように、キャリア第２半体３２のギヤ３２₁の回転を増速してキャリア回転制御手段３５に伝達するので、小容量のキャリア回転制御手段３５によって大きな制動力を発生させることができる。
【００１８】
而して、キャリア回転制御手段３５に対する通電を遮断して回転軸３６の制動を解除すると、両キャリア半体３１，３２は変速機主軸２１回りに自由に回転することができる。またキャリア回転制御手段３５に通電して回転軸３６を制動すると、両キャリア半体３１，３２の変速機主軸２１回りの回転に制動力を与え、或いは両キャリア半体３１，３２をケーシング１に対して回転不能に固定することができる。尚、両キャリア半体３１，３２の回転が制動或いは拘束されても、その軸線Ｌ方向の移動は可能である。
【００１９】
図３及び図４から明らかなように、キャリア第１半体３１に形成された複数の窓孔３１₁…を横切るように複数の支持軸３７…が架設されており、各支持軸３７にニードルベアリング３８，３８を介して変速回転部材３９が回転自在且つ軸方向摺動自在に支持される。支持軸３７…は変速機主軸２１の軸線Ｌを中心線とする円錐母線上に配置されている。各変速回転部材３９は底面を共有する円錐状の第１摩擦伝達面４０及び第２摩擦伝達面４１から構成されており、第１摩擦伝達面４０は駆動回転部材２９に第１接触部Ｐ₁において当接するとともに、第２摩擦伝達面４１は従動回転部材３０に第２接触部Ｐ₂において当接する。
【００２０】
図２に示すように、キャリア第２半体３２の内部に、変速機主軸２１の回転数に応じて両キャリア半体３１，３２を軸方向に摺動させて無段変速機Ｔの変速比を変更する遠心機構５１が設けられる。遠心機構５１は、変速機主軸２１に固定された固定カム部材５２と、変速機主軸２１に軸方向摺動自在に支持されて前記固定カム部材５２と一体に回転する可動カム部材５３と、固定カム部材５２のカム面５２₁及び可動カム部材５３のカム面５３₁間に配置された複数の遠心ウエイト５４…とから構成される。可動カム部材５３とキャリア第２半体３２とをボールベアリング５５で結合することにより、両者は相対回転を許容された状態で軸方向に一体に移動する。
【００２１】
変速機主軸２１の右端近傍はセンターケーシング２に固定したカバー部材５０にボールベアリング５６を介して支持されており、そのカバー部材５０とキャリア第２半体３２との間に縮設したスプリング５７の弾発力で、キャリア第１半体３１及びキャリア第２半体３２は左方向に付勢される。従って、変速機主軸２１の回転数が増加すると遠心力で遠心ウエイト５４…が半径方向外側に移動して両カム面５２₁，５３₁を押圧するため、可動カム部材５３がスプリング５７の弾発力に抗して右方向に移動し、この可動カム部材５３にボールベアリング５５を介して接続されたキャリア第２半体３２がキャリア第１半体３１と共に右方向に移動する。
【００２２】
図３及び図４に示すように、変速比が何れの状態でも変速機主軸２１の軸線Ｌから測った駆動回転部材２９の第１接触部Ｐ₁の距離Ａは一定値となり、支持軸３７から測った駆動回転部材２９の第１接触部Ｐ₁の距離Ｂは可変値（Ｂ_L，Ｂ_T）となる。また、支持軸３７から測った従動回転部材３０の第２接触部Ｐ₂の距離Ｃは可変値（Ｃ_L，Ｃ_T）となり、変速機主軸２１の軸線Ｌから測った従動回転部材３０の第２接触部Ｐ₂の距離Ｄは一定値となる。
【００２３】
駆動回転部材２９の回転数をＮ_DRとし、従動回転部材３０の回転数をＮ_DNとして変速比ＲをＲ＝Ｎ_DR／Ｎ_DNで定義すると、変速比Ｒは、
Ｒ＝Ｎ_DR／Ｎ_DN＝（Ｂ／Ａ）×（Ｄ／Ｃ）
により与えられる。
【００２４】
図１及び図２から明らかなように、変速機主軸２１の外周にボールベアリング５８を介して相対回転自在に支持された出力ギヤ５９の右端と、前記従動回転部材３０の左端との間に調圧カム機構６０が設けられる。図５から明らかなように、調圧カム機構６０は、出力ギヤ５９の右端に形成した複数の凹部５９₁…と従動回転部材３０の左端に形成した複数の凹部３０₁…との間にボール６１…を挟持したものであり、出力ギヤ５９と従動回転部材３０とに間には従動回転部材３０を右方向に付勢する予荷重を与えるように皿バネ６２が介装される。従動回転部材３０にトルクが作用して出力ギヤ５９との間に相対回転が生じると、調圧カム機構６０により従動回転部材３０が出力ギヤ５９から離反する方向（右方向）に付勢される。
【００２５】
第３減速ギヤ６３が、左ケーシング３との間に配置したボールベアリング６４、変速機主軸２１との間に配置したニードルベアリング６５及び出力ギヤ５９との間に配置したボールベアリング６６によって回転自在に支持される。左ケーシング３及び中央ケーシング２にボールベアリング６７及びニードルベアリング６８を介して減速軸６９が支持されており、減速軸６９に設けた第１減速ギヤ７０及び第２減速ギヤ７１がそれぞれ前記出力ギヤ５９及び第３減速ギヤ６３に噛合する。左ケーシング３から外部に突出する第３減速ギヤ６３の軸部先端に、無端チェーン７２を巻き掛けた駆動スプロケット７３が設けられる。従って、変速機主軸２１の回転は出力ギヤ５９、第１減速ギヤ７０、第２減速ギヤ７１、第３減速ギヤ６３、駆動スプロケット７３及び無端チェーン７２を介して駆動輪に伝達される。
【００２６】
次に、キャリア回転制御手段３５により両キャリア半体３１，３２の回転を拘束したときの作用を説明する。
【００２７】
図３に示すように、エンジンＥの低速回転時にはドライブギヤ１２により駆動されるドリブンギヤ２５の回転数が低いため、遠心機構５１の遠心ウエイト５４…に作用する遠心力も小さくなり、両キャリア半体３１，３２はスプリング５７の弾発力で左方向に移動する。キャリア第１半体３１が左方向に移動すると、駆動回転部材２９の第１接触部Ｐ₁が第１摩擦伝達部材４０の底面側に移動して距離Ｂは最大値Ｂ_Lに増加するとともに、従動回転部材３０の第２接触部Ｐ₂が第２摩擦伝達面４１の頂点側に移動して距離Ｃが最小値Ｃ_Lに減少する。
【００２８】
このとき、前記距離Ａ，Ｄは一定値であるため、距離Ｂが最大値Ｂ_Lに増加し、距離Ｃが最小値Ｃ_Lに減少すると、前記変速比Ｒが大きくなってＬＯＷレシオに変速される。
【００２９】
一方、図４に示すように、エンジンＥの高速回転時にはドライブギヤ１２により駆動されるドリブンギヤ２５の回転数が高いため、遠心機構５１の遠心ウエイト５４…に作用する遠心力も大きくなり、両キャリア半体３１，３２は遠心力で半径方向外側に移動する遠心ウエイト５４…の作用でスプリング５７の弾発力に抗して右方向に移動する。キャリア第１半体３１が右方向に移動すると、駆動回転部材２９の第１接触部Ｐ₁が第１摩擦伝達面４０の頂点側に移動して距離Ｂが最小値Ｂ_Tに減少するとともに、従動回転部材３０の第２接触部Ｐ₂が第２摩擦伝達面４１の底面側に移動して距離Ｃが最大値Ｃ_Tに増加する。
【００３０】
このとき、前記距離Ａ，Ｄは一定値であるため、距離Ｂが最小値Ｂ_Tに減少し、距離Ｃが最大値Ｃ_Tに増加すると、前記変速比Ｒが小さくなってＴＯＰレシオに変速される。
【００３１】
上述のようにして、車両の走行中に駆動回転部材２９の回転は変速回転部材３９…を介して従動回転部材３０に所定の変速比Ｒで伝達され、更に従動回転部材３０の回転は調圧カム機構６０を介して出力ギヤ５９に伝達される。このとき、従動回転部材３０に作用するトルクで出力ギヤ５９との間に相対回転が生じると、調圧カム機構６０により従動回転部材３０が出力ギヤ５９から離反する方向に付勢される。この付勢力は皿バネ６２による付勢力と協働して、駆動回転部材２９の第１接触部Ｐ₁を第１摩擦伝達面４０に圧接する面圧と、従動回転部材３０の第２接触部Ｐ₂を第２摩擦伝達面４１に圧接する面圧とを発生させる。
【００３２】
次に、キャリア回転制御手段３５に対する通電を解除或いは弱めて両キャリア半体３１，３２を回転可能にしたときの作用を説明する。
【００３３】
車両の発進時に予めキャリア回転制御手段３５に対する通電を解除しておき、両キャリア半体３１，３２がケーシング１に対して自由に回転できる状態にしておく。エンジンＥのクランクシャフト６の回転がドライブギヤ１２及びドリブンギヤ２５を介して変速機主軸２１に伝達されたとき、仮に両キャリア半体３１，３２が回転不能に固定されていれば、変速機主軸２１のトルクは駆動回転部材２９、変速回転部材３９及び従動回転部材３０を経て車輪に伝達されるが、実際にはキャリア回転制御手段３５に対する通電が解除されているため、両キャリア半体３１，３２が空転して従動回転部材３０にトルクが伝達されることはない。即ち、無段変速機Ｔの変速比は無限大の状態になる。
【００３４】
この状態からキャリア回転制御手段３５に対する通電量を次第に増加させ、両キャリア半体３１，３２の回転に制動力を加えていくと、その回転数の低下に伴って変速比が無限大から減少する。そして両キャリア半体３１，３２がケーシング１に回転不能に固定されたとき、変速比は図３に示すＬＯＷの状態になる。このように、車両の発進時に両キャリア半体３１，３２を自由に回転し得る状態からケーシング１に回転不能に固定された状態へと移行させることにより、変速比を無限大からからＬＯＷまで変化させてスムーズな発進を可能にすることができる。両キャリア半体３１，３２の回転を上述のように制御することにより、自動発進クラッチを廃止しても発進が可能になる。またキャリア回転制御手段３５による制動力を予め所定値に設定しておけば、無段変速機Ｔに過剰なトルクが入力したときに両キャリア半体３１，３２をケーシング１に対してスリップさせ、トルクリミッターとして機能させることもできる。
【００３５】
本実施例では自動遠心クラッチよりなる自動発進クラッチを用いていないので、エンジンブレーキを作動させたときにエンジン回転数がアイドル回転数に近づいてもエンジンＥと車輪との接続が保たれる。従って、自動遠心クラッチが係合解除した後に継続してエンジンブレーキを作動させるために従来必要であった一方向クラッチを廃止することができる。
【００３６】
次に、本発明の第２実施例を説明する。
【００３７】
第１実施例のキャリア回転制御手段３５は、キャリア第１半体３１及びキャリア第２半体３２の回転を制動する電磁ブレーキから構成されているのに対し、第２実施例のキャリア回転制御手段３５は、キャリア第１半体３１及びキャリア第２半体３２を回転駆動する電気モータ等のアクチュエータから構成されている。キャリア回転制御手段３５に通電すると回転軸３６が回転し、その回転がギヤ３６₁，３２₁を介してキャリア第２半体３２に伝達され、キャリア第２半体３２をキャリア第１半体３１と一体で回転させる。キャリア回転制御手段３５にはブレーキ装置が付設されており、両キャリア半体３１，３２をケーシング１に回転不能に拘束することもできる。
【００３８】
而して、キャリア回転制御手段３５で両キャリア半体３１，３２を従動回転部材３２と同方向に駆動してやれば、従動回転部材３２の回転数が増加して変速比が小さい側にシフトし、逆にキャリア回転制御手段３５で両キャリア半体３１，３２を従動回転部材３２と逆方向に駆動してやれば、従動回転部材３２の回転数が減少して変速比が大きい側にシフトする。このように、遠心機構５１による変速制御にキャリア回転制御手段３５による変速制御を組み合わせることにより、無段変速機Ｔの変速比を一層きめ細かく制御することができる。勿論、両キャリア半体３１，３２をケーシング１に拘束すれば、遠心機構５１による前記ＬＯＷ状態とＴＯＰ状態との間の通常の変速が可能である。
【００３９】
またエンジンＥが停止した状態でも、キャリア回転制御手段３５で両キャリア半体３１，３２を正転方向又は逆転方向に駆動すれば、車両を前進走行又は後進走行させることができるため、車両を押して移動させる際の取り回しが容易になる。
【００４０】
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００４１】
例えば、実施例ではキャリア回転制御手段３５として電磁ブレーキ及び電気モータを例示したが、それを油圧ブレーキ及び油圧アクチュエータに置き換えることも可能である。
【００４２】
【発明の効果】
以上のように請求項１に記載された発明によれば、ケーシングに対するキャリアの変速機主軸回りの回転速度を制御するキャリア回転制御手段を設けたので、キャリアをケーシングに固定して回転速度をゼロに設定して変速回転部材と駆動、受動回転部材との接触部の移動による通常の変速を行えるのは勿論のこと、キャリアに制動力や駆動力を加えて更にきめ細かい変速比の制御を行って変速比のレンジを拡大することができる。またキャリアが自由回転可能な状態から徐々に回転を止めていけば、変速比が無限大の状態から次第に減少するので車両の自動発進が可能となる。
【００４３】
また請求項２に記載された発明によれば、前記キャリア回転制御手段が、キャリアからケーシングへのトルク伝達を制御するブレーキであるので、キャリアを所定速度で自由回転させて無段変速機の変速比のレンジを増加方向に向けて拡大することができる。
【００４４】
また請求項３に記載された発明によれば前記キャリア回転制御手段が、ケーシングに対してキャリアを回転駆動するアクチュエータであるので、キャリアを積極的に回転させて無段変速機の変速比のレンジを増加方向及び減少方向に向けて拡大することができるだけでなく、キャリア回転制御手段の駆動力で従動回転部材を駆動することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】車両用パワーユニットの縦断面図
【図２】図１の要部拡大図
【図３】図２の要部拡大図（ＬＯＷレシオ）
【図４】図２の要部拡大図（ＴＯＰレシオ）
【図５】図２の５−５線断面図
【符号の説明】
１ケーシング
２１変速機主軸
２９駆動回転部材
３０従動回転部材
３１キャリア第１半体（キャリア）
３２キャリア第２半体（キャリア）
３５キャリア回転制御手段
３７支持軸
３９変速回転部材
４０第１摩擦伝達面
４１第２摩擦伝達面[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a continuously variable transmission in which a drive rotation member and a driven rotation member are brought into contact with a transmission rotation member, and power is transmitted from the drive rotation member to the driven rotation member and a shift is performed by moving the contact portion.
[0002]
[Prior art]
Such a continuously variable transmission is already known as described in, for example, Japanese Patent Publication No. 47-447. This type of continuously variable transmission includes a variable speed rotation member that includes a conical first friction transmission surface that contacts a drive rotation member and a conical second friction transmission surface that contacts a driven rotation member. The gear ratio is changed to the LOW side by moving the contact portion of the drive rotating member to the bottom surface side of the first friction transmission surface and moving the contact portion of the driven rotation member to the apex side of the second friction transmission surface. The gear ratio is changed to the TOP side by moving the contact portion of the rotating member toward the top side of the first friction transmission surface and moving the contact portion of the driven rotation member toward the bottom surface side of the second friction transmission surface. Yes.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in such a continuously variable transmission, there is a limitation on the range of the gear ratio, and it is difficult to ensure a sufficient gear ratio range. For this reason, it is necessary to provide an automatic start clutch separately.
[0004]
The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object of the present invention is to realize an automatic start function by expanding the range of the gear ratio of a continuously variable transmission.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention described in claim 1 includes a casing, a drive rotation member rotatably supported by a transmission main shaft provided in the casing, and a driven rotation supported by the transmission main shaft. A member, a carrier that is movable along the transmission main shaft, a support shaft that is supported by the carrier so as to follow a conical generatrix centered on the axis of the transmission main shaft, and is rotatably supported by the support shaft; A first friction transmission surface and a second friction transmission surface formed by rotating first and second bus bars that are inclined with respect to the axis of the support shaft and whose inclination directions are opposite to each other are rotated about the axis. In the continuously variable transmission that performs a shift by moving the contact portions along the first and second buses, the carrier shifts with respect to the casing. Characterized in that a carrier rotation control means for controlling the rotational speed of the spindle rotation.
[0006]
According to the above configuration, when the carrier is fixed to the casing and the rotation speed is set to zero, a normal shift is performed by movement of the contact portion between the shift rotation member, the drive rotation member, and the driven rotation member. In addition to the control of the gear ratio by movement of the contact part, finer control is possible by switching between a state where the carrier can freely rotate, a state where a braking force is applied to the free rotation of the carrier, and a state where the carrier is actively rotated. The gear ratio can be controlled, and the gear ratio range can be expanded. This means that an automatic start function can be realized. In other words, if the carrier gradually stops from a state in which the carrier can freely rotate, automatic starting becomes possible.
[0007]
According to a second aspect of the present invention, in addition to the structure of the first aspect, the carrier rotation control means is a brake for controlling torque transmission from the carrier to the casing.
[0008]
According to the above configuration, the range of the gear ratio of the continuously variable transmission can be increased in the increasing direction by freely rotating the carrier at a predetermined speed.
[0009]
According to a third aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first aspect, the carrier rotation control means is an actuator that rotationally drives the carrier with respect to the casing.
[0010]
According to the above configuration, not only can the carrier be actively rotated to increase the range of the gear ratio of the continuously variable transmission in the increasing direction and the decreasing direction, but also the driven rotation by the driving force of the carrier rotation control means. The member can also be driven.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described based on examples of the present invention shown in the accompanying drawings.
[0012]
1 to 5 show a first embodiment of the present invention. FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a power unit for a vehicle, FIG. 2 is an enlarged view of a main part of FIG. 1, and FIG. 3 is an enlarged view of a main part of FIG. (LOW ratio), FIG. 4 is an enlarged view of the main part (TOP ratio) of FIG. 2, and FIG. 5 is a sectional view taken along line 5-5 of FIG.
[0013]
As shown in FIG. 1, the power unit P is mounted on a motorcycle and includes a casing 1 that houses an engine E and a continuously variable transmission T. The casing 1 is divided into three parts: a center casing 2, a left casing 3 coupled to the left side surface of the center casing 2, and a right casing 4 coupled to the right side surface of the center casing 2. A crankshaft 6 supported on the center casing 2 and the left casing 3 via a pair of ball bearings 5, 5 is slidably fitted to a cylinder block 7 supported on the center casing 2 and the left casing 3. 8 is connected via a connecting rod 9.
[0014]
A generator 10 is provided at the left end of the crankshaft 6, and the generator 10 is covered with a generator cover 11 coupled to the left side surface of the left casing 3. A drive gear 12 is fixed to the right end of the crankshaft 6 extending into the right casing 4.
[0015]
As is apparent from FIG. 2, a driven gear 25 that meshes with the drive gear 12 is fixed to the transmission main shaft 21 of the continuously variable transmission T. The driven gear 25 is connected to the transmission main shaft 21 by spline coupling with the inner gear half 26 and the inner gear half 26 via a plurality of rubber dampers 28 so as to be slightly rotatable relative to each other. 12 and an outer gear half body 27 that meshes with the outer gear 12. When the engine torque transmitted from the drive gear 12 through the driven gear 25 to the transmission main shaft 21 fluctuates, the occurrence of shock is reduced by the deformation of the rubber dampers 28.
[0016]
A drive rotation member 29 having a friction contact surface facing radially outward is splined to the outer periphery of the transmission main shaft 21, and a driven rotation member 30 having a friction contact surface facing radially inner is a needle bearing 22. It is supported so that relative rotation is possible. A carrier first half 31 formed in a substantially conical shape is supported on the outer periphery of the transmission main shaft 21 via a needle bearing 23 so as to be relatively rotatable and slidable in the axial direction. A carrier-like second half 32 is joined. A gear 32 ₁ is formed on the outer periphery of the carrier second half 32.
[0017]
As is apparent from FIGS. 1 and 2, the carrier rotation control means 35 including an electromagnetic brake is supported on the cover member 50 fixed to the center casing 2. A speed increasing shaft 42 supported between the center casing 2 and the cover member 50 is provided with a first speed increasing gear 43 and a second speed increasing gear 44, and the gear 32 ₁ of the carrier second half 32 is the first speed increasing. The third speed increasing gear 45 provided on the rotating shaft of the carrier rotation control means 35 is engaged with the second speed increasing gear 44 while meshing with the gear 43. Thus, since the rotation of the gear 32 ₁ of the carrier second half 32 is accelerated and transmitted to the carrier rotation control means 35, a large braking force can be generated by the carrier rotation control means 35 with a small capacity.
[0018]
Thus, when the energization of the carrier rotation control means 35 is interrupted and the braking of the rotating shaft 36 is released, both the carrier halves 31 and 32 can freely rotate around the transmission main shaft 21. When the carrier rotation control means 35 is energized to brake the rotating shaft 36, a braking force is applied to the rotation of the two carrier halves 31, 32 around the transmission main shaft 21, or the two carrier halves 31, 32 are applied to the casing 1. On the other hand, it can be fixed so as not to rotate. In addition, even if rotation of both the carrier half bodies 31 and 32 is braked or restrained, the movement in the axis L direction is possible.
[0019]
3 and as is clear from FIG. 4, the carrier first half 31 a plurality of window holes 31 ₁ ... are laid a plurality of support shafts 37 ... across the formed, needle support shafts 37 A variable speed rotation member 39 is supported via bearings 38 and 38 so as to be rotatable and slidable in the axial direction. The support shafts 37 are arranged on a conical generatrix whose center line is the axis L of the transmission main shaft 21. Each variable speed rotation member 39 is composed of a conical first friction transmission surface 40 and a second friction transmission surface 41 sharing a bottom surface, and the first friction transmission surface 40 is connected to the drive rotation member 29 in the first contact portion P _1. in addition to contact, the second friction transmission surface 41 abuts the second contact portion P ₂ in the driven rotary member 30.
[0020]
As shown in FIG. 2, both the carrier halves 31 and 32 are slid in the axial direction in the carrier second half 32 in accordance with the rotational speed of the transmission main shaft 21 to change the gear ratio of the continuously variable transmission T. A centrifugal mechanism 51 is provided for changing the above. The centrifugal mechanism 51 includes a fixed cam member 52 fixed to the transmission main shaft 21, a movable cam member 53 supported by the transmission main shaft 21 so as to be slidable in the axial direction, and rotating integrally with the fixed cam member 52, and a fixed cam member 52. composed of a plurality of centrifugal weights 54 ... and which is disposed between the cam surfaces 53 ₁ of the cam surfaces 52 ₁ and the movable cam member 53 of the cam member 52. By connecting the movable cam member 53 and the carrier second half 32 with the ball bearing 55, both move integrally in the axial direction in a state where relative rotation is allowed.
[0021]
The vicinity of the right end of the transmission main shaft 21 is supported by a cover member 50 fixed to the center casing 2 via a ball bearing 56, and a spring 57 is provided between the cover member 50 and the carrier second half 32. The carrier first half 31 and the carrier second half 32 are biased leftward by the elastic force. Therefore, when the rotational speed of the transmission main shaft 21 increases, the centrifugal weights 54... Move radially outward by the centrifugal force and press both cam surfaces 52 ₁ , 53 _1. The carrier second half 32 connected to the movable cam member 53 via a ball bearing 55 moves together with the carrier first half 31 to the right.
[0022]
As shown in FIGS. 3 and 4, the distance A of the first contact portion P ₁ of the drive rotating member 29 measured from the axis L of the transmission main shaft 21 is a constant value regardless of the gear ratio, The measured distance B of the first contact portion P ₁ of the drive rotation member 29 is a variable value (B _L , B _T ). Further, the distance C of the second contact portion P ₂ of the driven rotation member 30 measured from the support shaft 37 becomes a variable value (C _L , C _T ), and the first rotation of the driven rotation member 30 measured from the axis L of the transmission main shaft 21. The distance D between the two contact portions P ₂ is a constant value.
[0023]
When the rotational speed of the driving rotation member 29 and N _DR, the gear ratio R defined by R = N _DR / N _DN rotational speed of the driven rotary member 30 as N _DN, the transmission gear ratio R is
R = N _DR / N _DN = (B / A) × (D / C)
Given by.
[0024]
As is apparent from FIGS. 1 and 2, adjustment is made between the right end of the output gear 59 supported on the outer periphery of the transmission main shaft 21 via a ball bearing 58 and the left end of the driven rotation member 30. A pressure cam mechanism 60 is provided. As is apparent from FIG. 5, the pressure adjusting cam mechanism 60 has a ball between a plurality of recesses 59 ₁ formed at the right end of the output gear 59 and a plurality of recesses 30 ₁ formed at the left end of the driven rotating member 30. 61 is sandwiched, and a disc spring 62 is interposed between the output gear 59 and the driven rotating member 30 so as to apply a preload for urging the driven rotating member 30 in the right direction. When torque is applied to the driven rotating member 30 to cause relative rotation with the output gear 59, the pressure adjusting cam mechanism 60 biases the driven rotating member 30 in the direction away from the output gear 59 (right direction). .
[0025]
The third reduction gear 63 is rotatable by a ball bearing 64 disposed between the left casing 3, a needle bearing 65 disposed between the transmission main shaft 21 and a ball bearing 66 disposed between the output gear 59. Supported. A reduction shaft 69 is supported on the left casing 3 and the central casing 2 via a ball bearing 67 and a needle bearing 68, and a first reduction gear 70 and a second reduction gear 71 provided on the reduction shaft 69 are respectively connected to the output gear 59. And meshes with the third reduction gear 63. A drive sprocket 73 around which an endless chain 72 is wound is provided at the tip of the shaft portion of the third reduction gear 63 projecting outward from the left casing 3. Accordingly, the rotation of the transmission main shaft 21 is transmitted to the drive wheels via the output gear 59, the first reduction gear 70, the second reduction gear 71, the third reduction gear 63, the drive sprocket 73, and the endless chain 72.
[0026]
Next, the operation when the rotation of the carrier halves 31 and 32 is restrained by the carrier rotation control means 35 will be described.
[0027]
As shown in FIG. 3, since the rotational speed of the driven gear 25 driven by the drive gear 12 is low when the engine E rotates at a low speed, the centrifugal force acting on the centrifugal weights 54 of the centrifugal mechanism 51 becomes small, and both carrier halves 31 , 32 move to the left by the elastic force of the spring 57. When the first half 31 carriers move to the left, together with the first contact portion P ₁ of the driving rotary member 29 is the distance moved to the bottom side of the first friction transmission member 40 B is increased to the maximum value B _L, distance second contact portion P ₂ of the driven rotary member 30 is moved to the apex side of the second friction transmission surface 41 C is reduced to a minimum value C _L.
[0028]
At this time, since the distances A and D are constant values, when the distance B increases to the maximum value B _L and the distance C decreases to the minimum value C _L , the gear ratio R increases and the gear ratio is shifted to the LOW ratio. The
[0029]
On the other hand, as shown in FIG. 4, since the rotational speed of the driven gear 25 driven by the drive gear 12 is high when the engine E rotates at high speed, the centrifugal force acting on the centrifugal weights 54 of the centrifugal mechanism 51 also increases, and both carrier half The bodies 31 and 32 move to the right against the elastic force of the spring 57 by the action of the centrifugal weights 54. When the carrier first half 31 moves to the right, the first contact portion P ₁ of the drive rotating member 29 moves to the apex side of the first friction transmission surface 40 and the distance B decreases to the minimum value B _T. distance second contact portion P ₂ of the driven rotary member 30 is moved to the bottom side of the second friction transmission surface 41 C is increased to the maximum value C _T.
[0030]
At this time, since the distances A and D are constant values, when the distance B decreases to the minimum value B _T and the distance C increases to the maximum value C _T , the speed ratio R decreases and the gear ratio is shifted to the TOP ratio. The
[0031]
As described above, the rotation of the drive rotation member 29 is transmitted to the driven rotation member 30 at a predetermined speed ratio R through the transmission rotation member 39... While the vehicle is running, and the rotation of the driven rotation member 30 is regulated. It is transmitted to the output gear 59 via the cam mechanism 60. At this time, when relative rotation occurs between the output gear 59 and the torque acting on the driven rotation member 30, the driven rotation member 30 is biased in a direction away from the output gear 59 by the pressure adjusting cam mechanism 60. This urging force cooperates with the urging force by the disc spring 62, and the surface pressure that presses the first contact portion P ₁ of the drive rotation member 29 against the first friction transmission surface 40 and the second contact portion of the driven rotation member 30. A surface pressure that presses P ₂ against the second frictional transmission surface 41 is generated.
[0032]
Next, the operation when both the carrier halves 31 and 32 can be rotated by releasing or weakening the energization to the carrier rotation control means 35 will be described.
[0033]
When the vehicle is started, the carrier rotation control means 35 is de-energized in advance so that both carrier halves 31 and 32 can rotate freely with respect to the casing 1. If the rotation of the crankshaft 6 of the engine E is transmitted to the transmission main shaft 21 via the drive gear 12 and the driven gear 25, if both carrier halves 31 and 32 are fixed so as not to rotate, the transmission main shaft 21 Is transmitted to the wheels via the drive rotation member 29, the transmission rotation member 39, and the driven rotation member 30, but in reality, the carrier rotation control means 35 is de-energized, so both carrier halves 31, 32 Will not idle and torque will not be transmitted to the driven rotary member 30. That is, the transmission ratio of the continuously variable transmission T is infinite.
[0034]
If the energization amount to the carrier rotation control means 35 is gradually increased from this state and a braking force is applied to the rotation of both the carrier halves 31 and 32, the gear ratio decreases from infinity as the rotation speed decreases. . When both the carrier halves 31 and 32 are fixed to the casing 1 so as not to rotate, the transmission gear ratio becomes the LOW state shown in FIG. In this way, the gear ratio is changed from infinity to LOW by shifting the carrier halves 31 and 32 from the state where they can freely rotate to the state where they are fixed to the casing 1 so as not to rotate. It is possible to make a smooth start. By controlling the rotation of both carrier halves 31 and 32 as described above, it is possible to start even if the automatic start clutch is eliminated. If the braking force by the carrier rotation control means 35 is set to a predetermined value in advance, both carrier halves 31 and 32 are slipped with respect to the casing 1 when excessive torque is input to the continuously variable transmission T. It can also function as a torque limiter.
[0035]
In the present embodiment, since an automatic starting clutch comprising an automatic centrifugal clutch is not used, the connection between the engine E and the wheel is maintained even when the engine speed approaches the idle speed when the engine brake is operated. Accordingly, the one-way clutch that has been conventionally required to continuously operate the engine brake after the automatic centrifugal clutch is disengaged can be eliminated.
[0036]
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
[0037]
The carrier rotation control means 35 of the first embodiment is composed of an electromagnetic brake that brakes the rotation of the carrier first half 31 and the carrier second half 32, whereas the carrier rotation control means of the second embodiment. Reference numeral 35 denotes an actuator such as an electric motor that rotationally drives the carrier first half 31 and the carrier second half 32. When the carrier rotation control means 35 is energized, the rotation shaft 36 is rotated, and the rotation is transmitted to the carrier second half 32 via gears 36 ₁ and 32 ₁ , and the carrier second half 32 is transferred to the carrier first half 31. And rotate together. The carrier rotation control means 35 is provided with a brake device, and both carrier halves 31 and 32 can be restrained to the casing 1 so as not to rotate.
[0038]
Thus, if both carrier halves 31 and 32 are driven in the same direction as the driven rotation member 32 by the carrier rotation control means 35, the number of rotations of the driven rotation member 32 increases and the gear ratio is shifted to a smaller side. Conversely, if both carrier halves 31 and 32 are driven in the direction opposite to the driven rotation member 32 by the carrier rotation control means 35, the number of rotations of the driven rotation member 32 decreases and the gear ratio is shifted to the larger side. Thus, by combining the shift control by the centrifugal mechanism 51 with the shift control by the carrier rotation control means 35, the gear ratio of the continuously variable transmission T can be controlled more finely. Of course, if both the carrier halves 31 and 32 are constrained to the casing 1, a normal shift between the LOW state and the TOP state by the centrifugal mechanism 51 is possible.
[0039]
Even when the engine E is stopped, if both the carrier halves 31 and 32 are driven in the forward direction or the reverse direction by the carrier rotation control means 35, the vehicle can be moved forward or backward. Easy handling when moving.
[0040]
As mentioned above, although the Example of this invention was explained in full detail, this invention can perform a various design change in the range which does not deviate from the summary.
[0041]
For example, in the embodiment, an electromagnetic brake and an electric motor are exemplified as the carrier rotation control means 35, but it can be replaced with a hydraulic brake and a hydraulic actuator.
[0042]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, since the carrier rotation control means for controlling the rotational speed of the carrier around the transmission main shaft with respect to the casing is provided, the carrier is fixed to the casing and the rotational speed is made zero. In addition to being able to perform normal gear shifting by moving the contact portion between the variable speed rotation member and the drive and passive rotation member, the braking force and driving force are applied to the carrier to further control the gear ratio. The range of the gear ratio can be expanded. If the carrier is gradually stopped from a state where it can freely rotate, the gear ratio gradually decreases from an infinite state, so that the vehicle can be started automatically.
[0043]
According to the invention described in claim 2, since the carrier rotation control means is a brake for controlling torque transmission from the carrier to the casing, the carrier is freely rotated at a predetermined speed to change the speed of the continuously variable transmission. The ratio range can be expanded in the increasing direction.
[0044]
According to the third aspect of the present invention, since the carrier rotation control means is an actuator that drives the carrier to rotate with respect to the casing, the carrier is actively rotated to change the speed ratio range of the continuously variable transmission. Can be expanded in the increasing direction and decreasing direction, and the driven rotating member can be driven by the driving force of the carrier rotation control means.
[Brief description of the drawings]
1 is a longitudinal sectional view of a power unit for a vehicle. FIG. 2 is an enlarged view of a main part of FIG. 1. FIG. 3 is an enlarged view of a main part of FIG.
4 is an enlarged view of the main part of FIG. 2 (TOP ratio).
FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line 5-5 of FIG.
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Casing 21 Transmission main axis | shaft 29 Drive rotation member 30 Driven rotation member 31 Carrier 1st half body (carrier)
32 Carrier second half (carrier)
35 Carrier rotation control means 37 Support shaft 39 Variable speed rotation member 40 First friction transmission surface 41 Second friction transmission surface

Claims

A casing (1);
A drive rotation member (29) rotatably supported by a transmission main shaft (21) provided in the casing (1);
A driven rotating member (30) supported by the transmission main shaft (21);
Carriers (31, 32) movable along the transmission main shaft (21);
A support shaft (37) supported by the carrier (31, 32) so as to be along a conical generatrix centered on the axis of the transmission main shaft (21);
The first and second bus bars, which are rotatably supported by the support shaft (37) and are inclined with respect to the axis of the support shaft (37) and have opposite inclination directions, are formed by rotating around the axis. A variable speed rotation member (39) in which the first friction transmission surface (40) and the second friction transmission surface (41) are in contact with the drive rotation member (29) and the driven rotation member (30), respectively;
In a continuously variable transmission that changes speed by moving the contact portions along the first and second busbars,
A continuously variable transmission comprising carrier rotation control means (35) for controlling the rotational speed of the carrier (31, 32) around the transmission main shaft (21) with respect to the casing (1).

The continuously variable transmission according to claim 1, characterized in that the carrier rotation control means (35) is a brake for controlling torque transmission from the carrier (31, 32) to the casing (1).

The continuously variable transmission according to claim 1, wherein the carrier rotation control means (35) is an actuator that rotationally drives the carrier (31, 32) with respect to the casing (1).