JP5586600B2 - 自動車用の無段変速式の伝動装置のための駆動装置 - Google Patents

Description

本発明は、無段変速式の伝動装置のための駆動装置、特に自動車用のクランクＣＶＴのための駆動装置に関する。

独国特許出願公開第１０２４３５３５Ａ１号明細書には、自動車用の無段変速式の伝動装置が記載されており、該伝動装置は、実質的に駆動軸と被動軸とを含んでおり、駆動軸と被動軸とは互いに平行に配置されて、伝動装置ケーシング内に回転可能に支承されている。両方の軸は、駆動軸に設けられた偏心装置及び被動軸に配置されたフリーホイール装置を介して互いに連結されている。偏心装置（偏心体装置）は、複数の偏心ユニットから成っており、偏心ユニット（偏心体ユニット）は、軸線方向に並べて駆動軸に配置されている。フリーホイール装置は、複数のフリーホイールユニットから成っており、該フリーホイールユニットは、軸線方向に並べて被動軸に配置されている。

各偏心ユニットの形成のために、駆動軸は、その回転軸線に対して偏心的（離心的）に配置された案内領域を有しており、該案内領域の外周面に偏心構成部分が回動可能に支承されている。偏心構成部分（偏心体構成部分）には、無段変速式の伝動装置をクランクＣＶＴ(Continuous-Variable-Transmission)として形成する場合に、連接棒が回転可能に支承されている。

各偏心構成部分は、それぞれ駆動軸の案内領域の受容のための切欠き部を有しており、該切欠き部には内周歯列が全周にわたって形成されている。内周歯列は、偏心構成部分が内周歯列でもって案内領域にセンタリングされるように、案内領域の外周面に合わせて構成されている。

駆動軸若しくはその案内領域は、駆動軸の回転軸線の方向に延びる切欠き部を有しており、該切欠き部に調節軸が回転可能若しくは回動可能に配置されている。調節軸は外周歯列を有しており、該外周歯列は偏心構成部分の内周歯列とかみ合っている。調節軸は、外周歯列の歯の歯先円を画定する区分でもって、駆動軸の切欠き部内に支承されている。案内領域は、その切欠き部が所定の角度範囲にわたって開放されるように、三日月形に形成されており、切欠き部を開放する角度範囲では、調節軸の外周歯列が、案内領域の外側の周面から半径方向に突出することができ、偏心構成部分の内周歯列とのかみ合いが可能になっている。

ディスク状に形成された案内領域の円筒状の周面を基準とする、該案内領域の中心軸線は、駆動軸の回転軸線に対して所定の距離にわたって偏心的に配置されている。偏心構成部分の円筒状の周面を基準とする、該偏心構成部分の中心軸線は、該偏心構成部分の中心軸線と駆動軸の回転軸線との間の偏心量を、案内領域の中心軸線と駆動軸の回転軸線との間の偏心量の二倍の大きさにする距離にわたって、案内領域の中心軸線に対して偏心的に配置されている。

駆動軸の切欠き部内での調節軸の回動により、偏心ユニットの偏心構成部分は、対応する案内領域の中心軸線を中心として回動させられ、これにより、偏心構成部分の中心軸線は、案内領域の中心軸線の周りを移動し、その結果、偏心構成部分の中心軸線と駆動軸の回転軸線との間の偏心量の値は変化させられることになる。

調節軸は、公知の無段階式のクランクＣＶＴ（クランク式ＣＶＴ）においては、一般的に支承部なしにわずかな遊びで駆動軸内に挿入されている。問題は、たわみやすい駆動軸を荷重下で調節軸に支持していることにあり、駆動軸の軸線方向の切欠き部内における調節軸の締め付けによる金属摩擦に起因した高い作動モーメントが発生している。このような高い作動モーメントは、調節の際に調節軸を駆動するための電動式の駆動部における電流需要量を増大することになる。

たわみやすい駆動軸のたわみは、本出願人の、同日付け特許出願の特許出願明細書に記載の発明の形態によれば、伝動装置ケーシング内に外側の領域で支承される駆動軸を、該駆動軸の中間の領域で付加的に伝動装置ケーシングに対して支承することにより最小限度にされている。更に、駆動軸の外側の支承部間には、互いに軸線方向で離間されたシリンダー状の補強領域が設けられている。付加的な支承部の配置に基づき、軸線方向の構成スペースが必要とされている。

従って、本発明の課題は、自動車用の無段変速式の伝動装置のための駆動装置を改良して、軸線方向の付加的な構成スペースを必要とすることなしに、駆動軸のたわみを著しく減少させ、若しくは避けるようにすることである。

前記課題を解決するために、無段変速式の伝動装置のため、特に自動車用のクランクＣＶＴのための駆動装置において、設けられている駆動軸の端部領域は、伝動装置ケーシング内に回転可能に支承されている。駆動軸は切欠き部を有し、切欠き部内に調節軸が回動可能に配置されるようになっており、調節軸の回動により、駆動軸に配置された偏心装置の偏心構成部分が、案内領域に対して無段階に調節されるようになっている。駆動軸は、その中間の領域に、少なくとも１つのシリンダー状及び円板状又はディスク状の補強領域を有している。調節軸は少なくとも１つの周溝、若しくは互いに軸線方向で離間された複数の周溝を有しており、周溝は、調節軸が駆動軸の切欠き部内に組み込まれた状態で、補強領域と整列されている。周溝内には、転動体が、一方では周溝の、内側のレース面として用いられる底面に支えられ、かつ他方では補強領域の、外側のレース面として用いられる内側の円筒状の面に支えられる状態で、配置されている。

本発明に係る駆動装置の主な利点として、駆動軸の切欠き部内への調節軸のほぼ摩擦のない支承が可能であり、駆動軸の中間の補強領域の内側の円筒状の面（内周円筒面）が、転がり軸受のためのレース面として用いられる。特に有利には、調節軸の摩擦のない支承を達成するために、調節軸の軸線方向の中間の領域に複数の補強領域が、互いに離間して配置されており、調節軸は、補強領域に対応して複数の周溝を有している。

本発明の特に有利な形態によれば、各転がり軸受の転動体は、各環状の保持器内に保持されており、保持器は、有利には１つの部位で開口部分によって分断されている。このような構成により、周溝内への転動体の特に簡単かつ迅速な組み付けが可能である。

調節軸は、偏心構成部分の調節のために、調節軸の軸線の方向に延びる歯から成る外周歯列を有しており、外周歯列は、周溝の領域で分断されている。駆動軸は、本発明に係る有利な形態によれば、クランクＣＶＴの構成部分であり、駆動軸の回転は、駆動軸に配置された偏心装置及び連接棒を介して、駆動軸に対して平行に伝動装置ケーシング内に支承された被動軸のフリーホイールユニットに伝達されるようになっており、偏心装置は、駆動軸上に、互いに軸線方向で離間された複数の偏心構成部分を含んでおり、偏心構成部分は、駆動軸の回転軸線に対して偏心的に配置された案内領域の受容のための各切欠き部を有しており、特に有利には、それぞれ隣接の２つの前記補強領域間に各偏心構成部分が配置されている。

次に、本発明を図示の実施の形態に基づき詳細に説明する。

公知のクランクＣＶＴの駆動軸の縦断面図であり、駆動軸は、軸線方向で互いに離間されたたわみ防止のための複数の補強領域を有しており、駆動軸の切欠き部内に調節軸が配置されており、調節軸の周溝内には、転がり軸受が補強領域の内周面と周溝の底面とに支えられた状態で配置されている。 図１の装置の斜視図である。 本発明に係る駆動装置の調節軸の斜視図であり、転がり軸受は周溝の、レース軌道として用いられる底面を見えるようにするために、描かれていない。 図３の、周溝内に配置された転がり軸受を備える調節軸を示す図である。 フレキシブルな保持器を有する転がり軸受の斜視図である。 調節軸を斜視図で示しており、補強領域の内周面に接触している転がり軸受が部分的に見えている。 図４の調節軸のＶＩＩ−ＶＩＩ線により示す方向で見た端面図である。 図６の駆動装置のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線により示す方向で見た端面図である。

以下の説明は本発明の理解のために役立つものである。駆動軸を調節軸上に小さい構成スペース及び小さい摩擦で支承することは、駆動軸の中央の領域に配置されたシリンダー状の補強領域を活用して、調節軸に対する駆動軸の内側の支承部を補強領域の内周面に形成する試みにより達成されるものである。

図１において、無段階式の伝動装置の駆動軸は符号１で示されている。駆動軸１の軸線方向の切欠き部３内に、調節軸２が、後で詳細に説明するように、配置され若しくは支承されている。駆動軸１の外側の端部領域は、公知の形式で伝動装置ケーシング内に軸受（図示省略）を用いて回転可能に支承されている。駆動軸１の対応する部位は図１に符号Ｌで示してある。

駆動軸１は、既に述べてある補強領域４を有しており、該補強領域４は、駆動軸１の軸線方向で互いに離間された状態で、駆動軸１の中間の領域に配置されていて、駆動軸１の強度を高めるために寄与するものである。補強領域４は、それぞれ、駆動軸１の回転軸線に対して同軸に配置されたシリンダー状の円板の形を有している。尚、補強領域４は種々の数で設けられてよいものである。調節軸の中間の領域に補強領域を１つだけしか設けないことも考えられる。補強領域４間には、既に述べてありまた図面から明らかなように、偏心装置の偏心構成部分１４が設けられている。

調節軸２は、補強領域４の数及び間隔に対応して、互いに軸線方向で離間された複数の周溝５を有しており、該周溝内には転がり軸受６が配置されており、該転がり軸受は、有利には図５に示してある実施の形態で構成されている。周溝５は、調節軸２を図１に示してあるように駆動軸１の切欠き部３内に挿入した状態では、特に図１から見て取れるように、補強領域４と整列されている。特に図１から見て取れるように、転がり軸受６の転動体９は、一方では周溝５の、内側のレース面として用いられる底面８に接触し、かつ他方では補強領域４の、外側のレース面として用いられる内側の円筒状の面１３に接触している。

図３は、調節軸２を示しており、調節軸２の、歯が軸線方向に延びる外周歯列７は、偏心構成部分の内周歯列とかみ合うようになっている。軸線方向に延びる歯から成る軸線方向の外周歯列７は、周溝５の領域で分断されている。

図４に示してあるように、転がり軸受６は、調節軸２を駆動軸１の切欠き部３内に組み込む前に、周溝５内に装着される。

図５は、有利な実施の形態の転がり軸受６を示しており、該転がり軸受は、転動体９がフレキシブルな保持器１０内に保持されているので、分解されることなく一体構造で周溝５内に装着されるようになっている。保持器１０は、切れ目若しくは開口部分１１で分断されていて、従って、周溝５内への転がり軸受６の簡単かつ迅速な組み込みのために、開き広げられるようになっている。

別の実施の形態では、図５の転がり軸受６の代わりに、保持器を備えることなく互いに密接に配列された転動体から成る転動体全周配列式の軸受の配置も考えられる。

１ 駆動軸、 ２ 調節軸、 ３ 穴、 ４ 補強領域、 ５ 周溝、 ６ 転がり軸受、 ７ 外周歯列、 ８ 底面、 ９ 転動体、 １０ 保持器、 １１ 開口部分、 １２ 回転軸線、 １３ 面、 １４ 偏心構成部分

Claims (8)

1. 無段変速式の伝動装置のための駆動装置であって、
   駆動軸（１）を有しており、該駆動軸の端部領域は、伝動装置ケーシング内に回転可能に支承されており、
   前記駆動軸は切欠き部（３）を有しており、該切欠き部内に調節軸（２）が前記駆動軸（１）に対して回動可能に配置されるようになっており、該調節軸の回動により、前記駆動軸（１）に配置された偏心装置の偏心構成部分（１４）が無段階に調節されるようになっている形式のものにおいて、
   前記駆動軸（１）は、その中間の領域に、少なくとも１つのシリンダー状及び円板状の補強領域（４）を有しており、
   前記調節軸（２）は少なくとも１つの周溝（５）を有しており、該周溝は、前記調節軸（２）が前記駆動軸（１）の前記切欠き部（３）内に組み込まれた状態で、前記補強領域（４）と整列されており、
   前記周溝（５）内には、転動体（９）が、一方では前記周溝（５）の、内側のレース面として用いられる底面（８）に支えられ、かつ他方では前記補強領域（４）の、外側のレース面として用いられる内側の円筒状の面（１３）に支えられる状態で、配置されていることを特徴とする、無段変速式の伝動装置のための駆動装置。
2. 前記駆動軸（１）は、その中間の領域に、軸線方向で互いに離間された複数の前記補強領域（４）を有しており、前記調節軸（２）は、前記補強領域（４）の数に相当する数の前記周溝（５）を有している請求項１に記載の駆動装置。
3. 前記転動体（９）は、環状の保持器（１０）内に保持されている請求項１又は２に記載の駆動装置。
4. 前記環状の保持器（１０）は、１つの部位で開口部分（１１）によって分断されている請求項３に記載の駆動装置。
5. 前記調節軸（２）は、前記偏心構成部分の調節のために前記調節軸（２）の軸線方向に延びる歯から成る外周歯列（７）を有しており、該外周歯列（７）は、前記周溝（５）の領域で分断されている請求項１〜４のいずれか１項に記載の駆動装置。
6. 前記駆動軸（１）は、クランクＣＶＴの構成部分であり、前記駆動軸（１）の回転は、該駆動軸（１）に配置された偏心装置及び連接棒を介して、前記駆動軸（１）に対して平行に前記伝動装置ケーシング内に支承された被動軸のフリーホイールユニットに伝達されるようになっており、前記偏心装置は、該駆動軸（１）上に、互いに軸線方向で離間された複数の偏心構成部分（１４）を含んでおり、該偏心構成部分は、駆動軸の回転軸線に対して偏心的に配置された案内領域の受容のための切欠き部を有しており、前記偏心構成部分の内周歯列は、前記調節軸（２）の前記外周歯列（７）とかみ合っている請求項５に記載の駆動装置。
7. 前記各偏心構成部分（１４）は、隣接の２つの前記補強領域（４）間に配置されている請求項６に記載の駆動装置。
8. 無段変速式の伝動装置のための駆動装置は、自動車用のクランクＣＶＴのための駆動装置である請求項１〜７のいずれか１項に記載の駆動装置。

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