JP5518061B2 - クランク式ｃｖｔ型伝動装置のための被動装置及びクランク式ｃｖｔ型伝動装置 - Google Patents

Description

本発明は、クランク式ＣＶＴ型伝動装置、及び特にクランク式ＣＶＴ型伝動装置の出力側に配置される被動装置に関する。

クランク式ＣＶＴ型伝動装置は、例えば独国特許出願公開第１０２４３５３３Ａ１号明細書により公知である。該伝動装置において、該伝動装置内で駆動すべき軸を成していて原動機により駆動可能な入力軸上には、複数の偏心体構成部分を有する調節可能な偏心体型駆動装置が設けられており、該偏心体型駆動装置は、連接棒状の連結要素を介して、該伝動装置内で出力軸を成していて駆動される軸に連結されている。駆動される軸は、連結要素の行程の伝達により、連結要素と該軸との間に配置されかつ該軸上に設けられた複数のフリーホイールユニットを用いて駆動されるようになっている。

独国特許出願公開第１０２４３５３３Ａ１号明細書に記載の装置においては、更に、電気機械が設けられており、該電気機械は、クラッチ手段を介して選択的に、専ら伝動装置の駆動側に駆動結合され、若しくは専ら原動機に駆動結合され、或いは被動側及び原動機に駆動結合されるようになっている。伝動装置の被動側は、駆動される軸によって形成され、かつ原動機は内燃機関によって形成される。偏心量の調節、ひいては連結要素の行程量の調節のために、駆動すべき軸は、軸線の方向に延びる切欠き部を有しており、該切欠き部が調節軸を受容している。調節軸は切欠き部内に回動可能に支承されている。調節軸は外周歯列を有しており、該外周歯列の歯は、偏心体構成部分の内周歯列の歯とかみ合っている。調節軸は、その外周歯列の歯先円を画定する区分でもって、駆動すべき軸の切欠き部内にセンタリング若しくは支承されている。駆動すべき軸に対する調節軸の回動により、互いにかみ合う歯列を介して偏心体ユニットの偏心体構成部分は、配設された案内領域を中心として回動若しくは旋回させられる。調節軸の回動により、偏心体構成部分の中心線は１つの円に沿って移動するようになっており、該円の中心点は案内領域の中心点と合致しており、従って、偏心体構成部分の中心線と駆動すべき軸の回転軸線との間の間隔は、減少又は増大されるようになっている。このことは、駆動すべき軸の回転軸線に対する偏心体構成部分の偏心量、ひいては連結要素若しくは連接棒へ伝達される行程量を減少又は増大させることを意味している。

公知のクランク式ＣＶＴ型伝動装置においては、被動側で、連接棒状の連結要素が、フリーホイールユニットの外周リングに設けられたアイ状の膨出部若しくは枢着領域に枢着されており、フリーホイールユニットはその内周リングでもって被動軸に連結されている。枢着領域には、連結要素の一方の端部が配設された軸を中心として旋回可能若しくは回動可能に支承されている。このために、連接棒状の連結要素とフリーホイールの外周リングとの間に軸受が設けられている。

公知のクランク式ＣＶＴ型伝動装置において、駆動すべき軸（駆動軸）と被動軸とは互いに平行である。駆動すべき軸及び被動軸の軸線方向に沿って、偏心体ユニット若しくはフリーホイールユニット及び配設された連接棒状の連結要素とから成る複数のセットが設けられており、各セットにより、トルクが、駆動すべき軸から所定の回転角範囲にわたって被動軸に伝達される。

公知のクランク式ＣＶＴ型伝動装置は、グウグウ(Kollern)と呼ばれる特徴的な響く騒音を発生させている。種々の試みは、一次側の駆動回転数の振動に関する音響強度モジュレーション若しくは音圧モジュレーションである。騒音の要因はクランク式ＣＶＴ型伝動装置の運動にあり、該運動は、周期的に繰り返されて進行する作動経過（動き、速度、加速、力及びモーメント）によって規定されるものである。このような作動経過は、クランク機構に基づき周期的に繰り返される典型的なパターンを有している。

本発明の課題は、クランク式ＣＶＴ型伝動装置のための被動装置、及び被動装置を備えたクランク式ＣＶＴ型伝動装置を提供し、クランク式ＣＶＴ型伝動装置におけるグウグウ騒音を減少させることである。

前記課題は、請求項１に記載の構成を有する、クランク式ＣＶＴ型伝動装置のための被動装置、及び請求項１５に記載の構成を有するクランク式ＣＶＴ型伝動装置によって解決され、つまり、被動装置内に、被動装置の周期的な作動経過を妨げる手段が設けられている。有利な形態が従属請求項に記載してある。

本発明は、周期的な作動経過若しくは運動経過を意図的に変化させ若しくは妨げることにより、典型的なパターンを遮り若しくは妨げて、少なくとも部分的に非周期的な経過（推移若しくは進行）を発生させるという技術思想に基づくものである。このために、クランク式ＣＶＴ型伝動装置内に、有利には被動装置内に設けられる付加的な手段は、周期的な経過を遮るように、或いは周期的な経過を変化させるように構成されている。このような手段は、被動軸の領域での動力伝達運動の、幾何学構造による不規則形成手段である。

本発明により得られる不規則な音響パターンは、騒音不快感若しくは音響負荷の著しい低下につながっていることが明らかになっている。全体の音響レベルは減少させられないものの、一次側の駆動回転数に起因する典型的なグウグウ騒音は、もはや認められなくなっている。つまり、人間の聴覚に不快を与える騒音割合が著しく減少され、或いは排除されている。

幾何学構造による妨げ手段は、有利な形態では、被動軸上における偏心的に配置された１つのフリーホイールであってよい。フリーホイールセットにおいて複数のフリーホイールを偏心的に配置することも可能であり、各フリーホイールの偏心は、互いに同じ角度位置で行われ若しくは互いに異なる角度位置で行われていてよいものである。偏心量を設ける他のあらゆる手段が、同様に用いられるものである。

別の有利な形態によれば、被動軸がそれ自体偏心的に支承されている。偏心は、被動軸の１つの終端支承部にのみ設けられ、或いは、両方の支承部位に設けられている。偏心は、互いに同じ角度位置で行われ若しくは互いに異なる角度位置で行われていてよいものである。被動軸を互いに異なる角度位置で偏心的に支承する場合には、被動軸は揺動することになる。

フリーホイールを被動軸上に偏心的に配置する手段と被動軸自体を偏心的に支承する手段とは、互いに組み合わせても用いられるものである。

グウグウ騒音を減少させる所望の効果を得るために、百分の数ミリメートルから十分の数ミリメートルの極めてわずかな偏心量しか必要としない。偏心量は、例えば０．０１ｍｍ〜３ｍｍ、有利には０．３ｍｍである。

次に、本発明を図示の実施の形態に基づき説明する。

本発明に係る実施の形態の、フリーホイールセットの偏心性を有するクランク式ＣＶＴ型伝動装置を概略的に示す図である。 図１の装置を第２の位置で示す図である。 公知技術に基づくクランク式ＣＶＴ型伝動装置を概略的に示す図である。 公知技術に基づくクランク式ＣＶＴ型伝動装置（図４の上側の部分）及び本発明に係る実施の形態のクランク式ＣＶＴ型伝動装置（図４の下側の部分）の被動モーメントの推移を示す図である。

図１及び図２に概略的に示す本発明に係る実施の形態のクランク式ＣＶＴ型伝動装置１０において、駆動軸１２は、ケーシング１４内に回転可能に支承されている。例えば駆動用原動機としての内燃機関に連結されていてクランク式ＣＶＴ型伝動装置１０の入力部を形成する駆動軸１２には、複数の偏心体ユニットを備える偏心体装置１５が設けられている。駆動軸１２の回転により、偏心体装置１５は、偏心体装置１５に連結された連接棒状の連結要素１６に、行程運動を与えるようになっており、行程の量は偏心体装置１５の偏心体ユニットの偏心量に相当している。これにより、行程運動を行う連結要素１６は、その行程をフリーホイールユニット１８に伝達するようになっており、フリーホイールユニット１８は、被動軸１９の周囲に配置されている。被動軸１９及びフリーホイールユニット１８は、クランク式ＣＶＴ型伝動装置１０の被動装置１１の構成部分である。

図３に示してあるように、被動軸１９が直接にケーシング１４内に回転可能に支承されかつフリーホイールユニット１８が被動軸１９と同軸に配置されているクランク式ＣＶＴ型伝動装置１０の従来技術の装置とは異なり、図１及び図２に概略的に示す本発明に係る装置においては、被動軸１９は、同じくケーシング１４内に回転可能に支承されており、しかしながら、フリーホイールユニット１８は、装置において幾何学的な構成による妨げを達成するために、被動軸１９に対して偏心若しくは離心していて、つまり偏心量ｅを有している。本実施の形態によれば、フリーホイールユニット１８の１つを偏心的に配置することができ、或いはフリーホイールユニット１８の複数（全てを含む）を偏心的に配置することができる。このために、それぞれ別のクランクリンク２０が被動軸１９に設けられていて、被動軸回転数で回転して、従って常に変化する運動を形成するようになっている（図１及び図２、参照）。

１つ若しくは複数のフリーホイールユニット１８の偏心的な配置の代わりに、被動軸１９の偏心的な支承も、別の実施の形態として、或いは周期的な運動経過に影響を及ぼして該周期的な運動経過を妨げる追加的な手段として可能である。

図４は、本発明に係る装置の作用を示しており、図４の上側半部には、図３の従来技術の装置の被動モーメント(Abtriebsmoment)が示されており、周期的なパターンが明確に現れており（パターン周期性が妨げられていない[Musterperiode ungestoert]）、これに対して、図４の下側半部には、図１及び図２に示す装置の被動モーメントが示されており、明らかなように、周期性は存在していない。このことは、不快に感じられるグウグウ騒音がもはや認められなくなっていることを意味している。

図４の下側半部には、本発明に係る駆動装置の被動モーメントの推移が例として描かれている。パターンには、周期性は識別されない。

本発明に係る装置において、偶数の伝達比では周期的なパターンが認められるものの、これはもはや一次側の駆動回転数を反映するものではない。周期的なパターンによる効果を更に減少させるために、本発明の別の形態によれば、伝動装置は、伝動装置制御ユニットを用いて、問題のある伝達比を迅速に通過するように、制御される。

１０ クランク式ＣＶＴ型伝動装置、 １１ 被動装置、 １２ 駆動軸、 １４ ケーシング、 １５ 偏心体装置、 １６ 連結要素、 １８ フリーホイールユニット、 １９ 被動軸、 ２０ クランクリンク

Claims (14)

1. 駆動可能な入力軸（１２）を備えたクランク式ＣＶＴ型伝動装置（１０）のための被動装置（１１）であって、
   前記入力軸（１２）は、複数の偏心体ユニットを有する調節可能な偏心体型駆動装置（１５）を備えており、該偏心体型駆動装置（１５）は、連接棒状の連結要素（１６）を介して前記被動装置に連結されており、該被動装置は、少なくとも１つの被動軸（１９）及び、該被動軸（１９）への前記連結要素（１６）の行程の伝達のための複数のフリーホイールユニット（１８）を含んでいる形式のものにおいて、
   前記フリーホイールユニット（１８）の１つ若しくは複数の回転軸線と前記被動軸（１９）の回転軸線とが、互いに偏心されていることを特徴とする、クランク式ＣＶＴ型伝動装置のための被動装置。
2. 前記複数のフリーホイールユニット（１８）の回転軸線の前記各偏心は、互いに同じ方向に行われている請求項１に記載の被動装置。
3. 前記複数のフリーホイールユニット（１８）の回転軸線の前記各偏心は互いに異なる方向に、かつ互いに同じ偏心値若しくは互いに異なる偏心値で行われている請求項１に記載の被動装置。
4. 前記複数のフリーホイールユニット（１８）の回転軸線の前記各偏心は、同一の偏心量（ｅ）を有している請求項２又は３に記載の被動装置。
5. 前記複数のフリーホイールユニット（１８）の回転軸線の前記各偏心は、互いに異なる偏心量（ｅ）を有している請求項２又は３に記載の被動装置。
6. 前記被動軸（１９）は偏心的に支承されている請求項１から５のいずれか１項に記載の被動装置。
7. 前記被動軸（１９）の１つの主支承部が偏心されている請求項６に記載の被動装置。
8. 前記被動軸（１９）の両方の主支承部が偏心されている請求項６に記載の被動装置。
9. 前記主支承部の偏心は、互いに同じ方向若しくは互いに異なる方向に行われている請求項８に記載の被動装置。
10. 前記主支承部の偏心は、互いに同じ偏心量若しくは互いに異なる偏心量を有している請求項８又は９に記載の被動装置。
11. 前記フリーホイールユニット（１８）の少なくとも１つの回転軸線と前記被動軸（１９）の回転軸線とが、互いに偏心されており、かつ前記被動軸（１９）が偏心的に支承されている請求項１から１０のいずれか１項に記載の被動装置。
12. 前記偏心の前記偏心量は、０．０１ｍｍ〜３ｍｍである請求項１から１１のいずれか１項に記載の被動装置。
13. 前記偏心の前記偏心量は、０．３ｍｍである請求項１から１１のいずれか１項に記載の被動装置。
14. 請求項１から１３のいずれか１項に記載の被動装置（１１）を有しているクランク式ＣＶＴ型伝動装置（１０）。

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