JP5825684B2 - Power transmission device for vehicle - Google Patents
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Description
本発明は、駆動源に接続された入力軸の回転を駆動輪に接続された出力軸に変速して伝達する無段変速機が、前記入力軸の軸線からの偏心量が可変であって該入力軸と共に回転する入力側支点と、前記出力軸に接続されたワンウェイクラッチと、前記ワンウェイクラッチの入力部材に設けられた出力側支点と、前記入力側支点および前記出力側支点に両端を接続されて往復運動するコネクティングロッドと、前記入力側支点の偏心量を変更する変速アクチュエータとを備える車両用動力伝達装置に関する。 The present invention provides a continuously variable transmission that shifts and transmits rotation of an input shaft connected to a drive source to an output shaft connected to a drive wheel, and the amount of eccentricity from the axis of the input shaft is variable. An input side fulcrum that rotates together with the input shaft, a one-way clutch connected to the output shaft, an output-side fulcrum provided on an input member of the one-way clutch, and both ends connected to the input-side fulcrum and the output-side fulcrum The present invention relates to a vehicle power transmission device including a connecting rod that reciprocally moves and a speed change actuator that changes an eccentric amount of the input side fulcrum.
エンジンに接続された入力軸の回転を複数のコネクティングロッドの相互に位相が異なる往復運動に変換し、前記複数のコネクティングロッドの往復運動を複数の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無段変速機を備えた車両用動力伝達装置が、下記特許文献1により公知である。 Continuously converting the rotation of the input shaft connected to the engine into a reciprocating motion of a plurality of connecting rods having mutually different phases, and converting the reciprocating motion of the plurality of connecting rods into a rotating motion of an output shaft by a plurality of one-way clutches. A vehicle power transmission device including a transmission is known from Patent Document 1 below.
ところで、上記特許文献1に記載された無段変速機はワンウェイクラッチを介装した不可逆的な動力伝達経路を有するため、駆動輪側(出力軸側)からエンジン側(入力軸側)に駆動力を逆伝達することができず、車両の減速時にエンジンブレーキを使用できないという問題がある。 Incidentally, since the continuously variable transmission described in Patent Document 1 has an irreversible power transmission path with a one-way clutch, the driving force is shifted from the drive wheel side (output shaft side) to the engine side (input shaft side). Cannot be transmitted in reverse, and the engine brake cannot be used when the vehicle decelerates.
また無段変速機の入力軸にオイルポンプを接続した場合、車両の減速時にエンジンをフュエルカットすると、上述した理由で駆動輪側からエンジン側に駆動力を逆伝達することができず、入力軸に接続したオイルポンプを駆動できないという問題がある。この問題を回避するために、無段変速機の出力軸にオイルポンプを接続すると、車両の停止時にエンジンを駆動しても、出力軸が回転しないためにオイルポンプを駆動できないという問題がある。 Also, when an oil pump is connected to the input shaft of a continuously variable transmission, if the engine is fuel cut when the vehicle is decelerated, the driving force cannot be transmitted back from the drive wheel side to the engine side for the reason described above. There is a problem that the oil pump connected to can not be driven. In order to avoid this problem, when an oil pump is connected to the output shaft of the continuously variable transmission, there is a problem that even if the engine is driven when the vehicle is stopped, the oil pump cannot be driven because the output shaft does not rotate.
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、入力軸から出力軸にワンウェイクラッチを介して駆動力を伝達する無段変速機を備えた車両用動力伝達装置において、エンジンブレーキや回生制動を可能にするとともに、車両の走行状態に関わらずにオイルポンプを駆動できるようにすることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances. In a vehicle power transmission device including a continuously variable transmission that transmits driving force from an input shaft to an output shaft via a one-way clutch, engine braking and regenerative braking are performed. An object of the present invention is to enable the oil pump to be driven regardless of the traveling state of the vehicle.
上記目的を達成するために、請求項1に記載された発明によれば、駆動源に接続された入力軸の回転を駆動輪に接続された出力軸に変速して伝達する無段変速機が、前記入力軸の軸線からの偏心量が可変であって該入力軸と共に回転する入力側支点と、前記出力軸に接続されたワンウェイクラッチと、前記ワンウェイクラッチの入力部材に設けられた出力側支点と、前記入力側支点および前記出力側支点に両端を接続されて往復運動するコネクティングロッドと、前記入力側支点の偏心量を変更する変速アクチュエータとを備える車両用動力伝達装置であって、オイルポンプと、第1要素、第2要素および第3要素を含む遊星歯車機構と、前記第1要素および前記第3要素間に配置された係合手段とを備え、前記第1要素は前記入力軸に接続され、前記第2要素は前記オイルポンプに接続され、前記第3要素は前記出力軸に接続され、前記係合手段は前記第3要素の回転数が前記第1要素の回転数を上回ったときに係合することを特徴とする車両用動力伝達装置が提案される。 To achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, there is provided a continuously variable transmission that shifts and transmits the rotation of the input shaft connected to the drive source to the output shaft connected to the drive wheel. An input side fulcrum whose amount of eccentricity from the axis of the input shaft is variable and rotates together with the input shaft, a one-way clutch connected to the output shaft, and an output-side fulcrum provided on an input member of the one-way clutch An oil pump comprising: a connecting rod that is connected to both ends of the input-side fulcrum and the output-side fulcrum and reciprocates; and a transmission actuator that changes an eccentric amount of the input-side fulcrum. And a planetary gear mechanism including a first element, a second element, and a third element, and engagement means disposed between the first element and the third element, the first element being connected to the input shaft Connection The second element is connected to the oil pump, the third element is connected to the output shaft, and the engaging means is configured such that the rotational speed of the third element exceeds the rotational speed of the first element. A vehicular power transmission device is proposed, which is characterized by being engaged with the vehicle.
また請求項2に記載された発明によれば、請求項1の構成に加えて、前記遊星歯車機構はシングルピニオン型であり、前記第1要素がリングギヤであり、前記第2要素がキャリヤであり、前記第3要素がサンギヤであることを特徴とする車両用動力伝達装置が提案される。
According to the invention described in
また請求項3に記載された発明によれば、請求項1の構成に加えて、前記遊星歯車機構はシングルピニオン型であり、前記第1要素がサンギヤであり、前記第2要素がキャリヤであり、前記第3要素がリングギヤであることを特徴とする車両用動力伝達装置が提案される。
According to the invention described in
また請求項4に記載された発明によれば、請求項1の構成に加えて、前記遊星歯車機構はダブルピニオン型であり、前記第1要素がキャリヤであり、前記第2要素がリングギヤであり、前記第3要素がサンギヤであることを特徴とする車両用動力伝達装置が提案される。 According to a fourth aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first aspect, the planetary gear mechanism is a double pinion type, the first element is a carrier, and the second element is a ring gear. A vehicle power transmission device is proposed in which the third element is a sun gear.
また請求項5に記載された発明によれば、請求項1の構成に加えて、前記遊星歯車機構はダブルピニオン型であり、前記第1要素がサンギヤであり、前記第2要素がリングギヤであり、前記第3要素がキャリヤであることを特徴とする車両用動力伝達装置が提案される。 According to the invention described in claim 5, in addition to the structure of claim 1, the planetary gear mechanism is a double pinion type, the first element is a sun gear, and the second element is a ring gear. A vehicle power transmission device is proposed in which the third element is a carrier.
また請求項6に記載された発明によれば、請求項1〜請求項5の何れか1項の構成に加えて、前記入力軸および前記出力軸間に配置された中間軸を備え、前記遊星歯車機構および前記オイルポンプは前記中間軸上に配置されることを特徴とする車両用動力伝達装置が提案される。
According to the invention described in
また請求項7に記載された発明によれば、請求項6の構成に加えて、前記入力軸および前記出力軸を結ぶ平面よりも下方に前記中間軸およびオイルパンを備えることを特徴とする車両用動力伝達装置が提案される。 According to the seventh aspect of the invention, in addition to the configuration of the sixth aspect, the vehicle includes the intermediate shaft and the oil pan below a plane connecting the input shaft and the output shaft. A power transmission device is proposed.
また請求項8に記載された発明によれば、請求項1〜請求項7の何れか1項の構成に加えて、前記係合手段の係合中に車速センサで検出した車速が所定値以下になった場合には、前記係合手段を強制的に係合解除することを特徴とする車両用動力伝達装置が提案される。 According to the invention described in claim 8, in addition to the configuration of any one of claims 1 to 7, the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor during engagement of the engaging means is equal to or less than a predetermined value. In such a case, a vehicle power transmission device is proposed in which the engagement means is forcibly released from engagement.
尚、実施の形態の偏心ディスク18は本発明の入力側支点に対応し、実施の形態のピン19cは本発明の出力側支点に対応し、実施の形態のアウター部材22は本発明の入力部材に対応し、実施の形態のエンジンEは本発明の駆動源に対応する。
The
請求項1の構成によれば、駆動源に接続された入力軸が回転すると入力側支点が偏心回転し、入力側支点に一端を接続されたコネクティングロッドが往復運動すると、コネクティングロッドの他端が接続されたワンウェイクラッチを介して出力軸が回転する。変速アクチュエータで入力軸に対する入力側支点の偏心量を変化させると、コネクティングロッドの往復ストロークが変化することで、出力軸の回転角が変化してレシオが変更される。オイルポンプと、第1要素、第2要素および第3要素を含む遊星歯車機構と、第1要素および第3要素間に配置された係合手段とを備え、第1要素は入力軸に接続され、第2要素はオイルポンプに接続され、第3要素は出力軸に接続され、係合手段は第3要素の回転数が第1要素の回転数を上回ったときに係合するので、車両の減速時に係合手段が係合して無段変速機を介さずに駆動輪側(出力軸側)から駆動源側(入力軸側)に駆動力を逆伝達することで、エンジンブレーキや回生制動を可能にすることができる。しかも車両の加速時、クルーズ時および停止時には係合手段が係合解除し、駆動源の駆動力で遊星歯車機構を介してオイルポンプを駆動するとともに、車両の減速時には係合手段が係合して遊星歯車機構がロック状態になり、駆動輪から駆動源に逆伝達される駆動力で遊星歯車機構と一体にオイルポンプを駆動することができる。 According to the configuration of claim 1, when the input shaft connected to the drive source rotates, the input side fulcrum rotates eccentrically, and when the connecting rod having one end connected to the input side fulcrum reciprocates, the other end of the connecting rod is The output shaft rotates through the connected one-way clutch. When the eccentric amount of the input side fulcrum with respect to the input shaft is changed by the speed change actuator, the reciprocating stroke of the connecting rod changes, whereby the rotation angle of the output shaft changes and the ratio is changed. An oil pump, a planetary gear mechanism including a first element, a second element, and a third element, and an engaging means disposed between the first element and the third element, the first element being connected to the input shaft The second element is connected to the oil pump, the third element is connected to the output shaft, and the engaging means is engaged when the rotational speed of the third element exceeds the rotational speed of the first element, so that the vehicle Engagement means engages during deceleration to reversely transmit the driving force from the drive wheel side (output shaft side) to the drive source side (input shaft side) without going through the continuously variable transmission, thereby enabling engine braking and regenerative braking. Can be made possible. In addition, the engaging means is disengaged when the vehicle is accelerating, cruising and stopping, and the oil pump is driven via the planetary gear mechanism by the driving force of the drive source, and the engaging means is engaged when the vehicle is decelerated. Thus, the planetary gear mechanism is locked, and the oil pump can be driven integrally with the planetary gear mechanism by the driving force transmitted back from the driving wheel to the driving source.
また請求項2の構成によれば、遊星歯車機構はシングルピニオン型であり、第1要素がリングギヤであり、第2要素がキャリヤであり、第3要素がサンギヤであるので、入力軸の駆動力あるいは出力軸の駆動力の何れでオイルポンプを駆動する場合でも、オイルポンプを所定の回転方向に駆動することができる。しかもオイルポンプの回転数(キャリヤの回転数)は、サンギヤの回転数(出力軸の回転数)よりもリングギヤの回転数(入力軸の回転数)の影響を受け易くなるため、オイルポンプの吐出量を駆動源の回転数の変化に対して遅滞なく追従させることができる。 According to the second aspect of the present invention, the planetary gear mechanism is a single pinion type, the first element is a ring gear, the second element is a carrier, and the third element is a sun gear. Alternatively, the oil pump can be driven in a predetermined rotation direction when the oil pump is driven by any driving force of the output shaft. In addition, the number of rotations of the oil pump (the number of rotations of the carrier) is more susceptible to the number of rotations of the ring gear (the number of rotations of the input shaft) than the number of rotations of the sun gear (the number of rotations of the output shaft). The amount can follow the change in the rotational speed of the drive source without delay.
また請求項3の構成によれば、遊星歯車機構はシングルピニオン型であり、第1要素がサンギヤであり、第2要素がキャリヤであり、第3要素がリングギヤであるので、入力軸の駆動力あるいは出力軸の駆動力の何れでオイルポンプを駆動する場合でも、オイルポンプを所定の回転方向に駆動することができる。しかもオイルポンプの回転数(キャリヤの回転数)は、サンギヤの回転数(入力軸の回転数)よりもリングギヤの回転数(出力軸の回転数)の影響を受け易くなり、出力軸の回転数変動は車体の慣性が大きいために駆動源の回転数変動に比べて小さくなるため、オイルポンプの回転数変動を小さく抑えて吐出効率を高めることができる。 According to the third aspect of the present invention, the planetary gear mechanism is a single pinion type, the first element is a sun gear, the second element is a carrier, and the third element is a ring gear. Alternatively, the oil pump can be driven in a predetermined rotation direction when the oil pump is driven by any driving force of the output shaft. Moreover, the number of rotations of the oil pump (the number of rotations of the carrier) is more susceptible to the number of rotations of the ring gear (the number of rotations of the output shaft) than the number of rotations of the sun gear (the number of rotations of the input shaft). Since the fluctuation is smaller than the rotation speed fluctuation of the drive source due to the large inertia of the vehicle body, it is possible to suppress the fluctuation in the rotation speed of the oil pump and increase the discharge efficiency.
また請求項4の構成によれば、遊星歯車機構はダブルピニオン型であり、第1要素がキャリヤであり、第2要素がリングギヤであり、第3要素がサンギヤであるので、入力軸の駆動力あるいは出力軸の駆動力の何れでオイルポンプを駆動する場合でも、オイルポンプを所定の回転方向に駆動することができる。しかもオイルポンプの回転数(リングギヤの回転数)は、サンギヤの回転数(出力軸の回転数)よりもキャリヤの回転数(入力軸の回転数)の影響を受け易くなるため、オイルポンプの吐出量を駆動源の回転数の変化に対して遅滞なく追従させることができる。 According to the fourth aspect of the present invention, the planetary gear mechanism is a double pinion type, the first element is a carrier, the second element is a ring gear, and the third element is a sun gear. Alternatively, the oil pump can be driven in a predetermined rotation direction when the oil pump is driven by any driving force of the output shaft. In addition, the number of rotations of the oil pump (the number of rotations of the ring gear) is more susceptible to the number of rotations of the carrier (the number of rotations of the input shaft) than the number of rotations of the sun gear (the number of rotations of the output shaft). The amount can follow the change in the rotational speed of the drive source without delay.
また請求項5の構成によれば、遊星歯車機構はダブルピニオン型であり、第1要素がサンギヤであり、第2要素がリングギヤであり、第3要素がキャリヤであるので、入力軸の駆動力あるいは出力軸の駆動力の何れでオイルポンプを駆動する場合でも、オイルポンプを所定の回転方向に駆動することができる。しかもオイルポンプの回転数(リングギヤの回転数)は、サンギヤの回転数(入力軸の回転数)よりもキャリヤの回転数(出力軸の回転数)の影響を受け易くなり、出力軸の回転数変動は車体の慣性が大きいために駆動源の回転数変動に比べて小さくなるため、オイルポンプの回転数変動を小さく抑えて吐出効率を高めることができる。 According to the fifth aspect of the present invention, the planetary gear mechanism is a double pinion type, the first element is a sun gear, the second element is a ring gear, and the third element is a carrier. Alternatively, the oil pump can be driven in a predetermined rotation direction when the oil pump is driven by any driving force of the output shaft. Moreover, the rotational speed of the oil pump (the rotational speed of the ring gear) is more susceptible to the rotational speed of the carrier (the rotational speed of the output shaft) than the rotational speed of the sun gear (the rotational speed of the input shaft). Since the fluctuation is smaller than the rotation speed fluctuation of the drive source due to the large inertia of the vehicle body, it is possible to suppress the fluctuation in the rotation speed of the oil pump and increase the discharge efficiency.
また請求項6の構成によれば、入力軸および出力軸間に配置された中間軸を備え、遊星歯車機構およびオイルポンプは中間軸上に配置されるので、オイルポンプが出力軸と干渉するのを回避することができる。
According to the configuration of
また請求項7の構成によれば、入力軸および出力軸を結ぶ平面よりも下方に中間軸およびオイルパンを備えるので、オイルパンからのオイルポンプの高さを最小限に抑えてポンプ効率を高めることができる。 According to the seventh aspect of the invention, since the intermediate shaft and the oil pan are provided below the plane connecting the input shaft and the output shaft, the height of the oil pump from the oil pan is minimized and the pump efficiency is increased. be able to.
また請求項8の構成によれば、係合手段の係合中に車速センサで検出した車速が所定値以下になった場合には、係合手段を強制的に係合解除するので、駆動輪から逆伝達される駆動力で駆動源が低速で駆動されて振動が発生するのを防止することができる。 According to the eighth aspect of the present invention, the engagement means is forcibly released when the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor during engagement of the engagement means falls below a predetermined value. Therefore, it is possible to prevent the vibration from being generated by driving the drive source at a low speed by the driving force transmitted in reverse.
以下、図1〜図7に基づいて本発明の第1の実施の形態を説明する。 Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図1に示すように、エンジンEの駆動力を左右の車軸10,10を介して駆動輪W,Wに伝達する車両用動力伝達装置は、無段変速機Tと、ディファレンシャルギヤDと、オイルポンプ駆動機構Pとを備える。本実施の形態の無段変速機Tは同一構造を有する複数個(実施の形態では4個)の変速ユニットU…を軸方向に重ね合わせたもので、それらの変速ユニットU…は平行に配置された共通の入力軸11および共通の出力軸12を備えており、入力軸11の回転が減速または増速されて出力軸12に伝達される。
As shown in FIG. 1, the vehicle power transmission device for transmitting the driving force of the engine E to the drive wheels W, W via the left and
以下、代表として一つの変速ユニットUの構造を説明する。 Hereinafter, the structure of one transmission unit U will be described as a representative.
図2〜図4に示すように、エンジンEに接続されて回転する入力軸11は、例えば電動モータよりなる変速アクチュエータ14の中空の回転軸14aの内部を相対回転自在に貫通する。変速アクチュエータ14のロータ14bは回転軸14aに固定されており、ステータ14cはケーシングに固定される。変速アクチュエータ14の回転軸14aは、入力軸11と同速度で回転可能であり、かつ入力軸11に対して異なる速度で相対回転可能である。
As shown in FIGS. 2 to 4, the
変速アクチュエータ14の回転軸14aを貫通した入力軸11には第1ピニオン15が固定されており、この第1ピニオン15を跨ぐように変速アクチュエータ14の回転軸14aにクランク状のキャリヤ16が接続される。第1ピニオン15と同径の2個の第2ピニオン17,17が、第1ピニオン15と協働して正三角形を構成する位置にそれぞれピニオンピン16a,16aを介して支持されており、これら第1ピニオン15および第2ピニオン17,17に、円板形の偏心ディスク18の内部に偏心して形成されたリングギヤ18aが噛合する。偏心ディスク18の外周面に、コネクティングロッド19のロッド部19aの一端に設けたリング部19bがボールベアリング20を介して相対回転自在に嵌合する。
A
出力軸12の外周に設けられたワンウェイクラッチ21は、コネクティングロッド19のロッド部19aにピン19cを介して枢支されたリング状のアウター部材22と、アウター部材22の内部に配置されて出力軸12に固定されたインナー部材23と、アウター部材22の内周の円弧面とインナー部材23の外周の平面との間に形成された楔状の空間に配置されてスプリング24…で付勢されたローラ25…とを備える。
A one-way clutch 21 provided on the outer periphery of the
図2から明らかなように、4個の変速ユニットU…はクランク状のキャリヤ16を共有しているが、キャリヤ16に第2ピニオン17,17を介して支持される偏心ディスク18の位相は各々の変速ユニットUで90°ずつ異なっている。例えば、図2において、左端の変速ユニットUの偏心ディスク18は入力軸11に対して図中上方に変位し、左から3番目の変速ユニットUの偏心ディスク18は入力軸11に対して図中下方に変位し、左から2番目および4番目の変速ユニットU,Uの偏心ディスク18,18は上下方向中間に位置している。
As is apparent from FIG. 2, the four transmission units U... Share the crank-shaped
次に、図1に基づいてオイルポンプ駆動機構Pの構造を説明する。 Next, the structure of the oil pump drive mechanism P will be described with reference to FIG.
オイルポンプ駆動機構Pは、入力軸11および出力軸12間に平行に配置された中間軸13を備えており、中間軸13の軸線上にシングルピニオン型の遊星歯車機構31およびオイルポンプ32が配置される。遊星歯車機構31は、第1要素としてのリングギヤ33と、第2要素としてのキャリヤ34と、第3要素としてのサンギヤ35とを備えており、キャリヤ34に支持した複数のピニオン36がリングギヤ33およびサンギヤ35に同時に噛合する。
The oil pump drive mechanism P includes an
入力軸11に固設した入力側駆動スプロケット37と、リングギヤ33と一体のスリーブ38に固設した入力側従動スプロケット39とが入力側無端チェーン40を介して接続され、また出力軸12に固設した出力側駆動スプロケット41と、サンギヤ35と一体の中間軸13に固設した出力側従動スプロケット42とが出力側無端チェーン43を介して接続される。オイルポンプ32のポンプ軸44はキャリヤ34に直結される。
An input
スリーブ38および中間軸13間にワンウェイクラッチ45が配置されており、エンジンEの駆動力で車両が走行するとき、即ち、無段変速機Tの入力軸11側から出力軸12側に駆動力が伝達されるとき、ワンウェイクラッチ45が係合解除して遊星歯車機構31は差動機能を発揮する。逆に、減速時に車両が慣性で走行するとき、即ち、駆動輪W,Wに接続された出力軸12側からエンジンEに接続された入力軸11側に駆動力が逆伝達されるとき、ワンウェイクラッチ45が係合して遊星歯車機構31はロック状態になる。
1図7に示すように、無段変速機Tの入力軸11に対して出力軸12は僅かに下方に位置しており、中間軸13は入力軸11および出力軸12の間であって、入力軸11および出力軸12を結ぶ平面pの下方に位置している。無段変速機Tの底部に配置されたオイルパン46はオイルポンプ32と同軸の中間軸13の直下に位置している。
A one-way clutch 45 is arranged between the
As shown in FIG. 7, the
次に、上記構成を備えた本発明の実施の形態の作用を説明する。 Next, the operation of the embodiment of the present invention having the above configuration will be described.
先ず、無段変速機Tの一つの変速ユニットUの作用を説明する。変速アクチュエータ14の回転軸14aを入力軸11に対して相対回転させると、入力軸11の軸線L1まわりにキャリヤ16が回転する。このとき、キャリヤ16の中心O、つまり第1ピニオン15および2個の第2ピニオン17,17が成す正三角形の中心は入力軸11の軸線L1まわりに回転する。
First, the operation of one transmission unit U of the continuously variable transmission T will be described. When the
図3および図5は、キャリヤ16の中心Oが第1ピニオン15(つまり入力軸11)に対して出力軸12と反対側にある状態を示しており、このとき入力軸11に対する偏心ディスク18の偏心量が最大になって無段変速機TのレシオはTOP状態になる。図4および図6は、キャリヤ16の中心Oが第1ピニオン15(つまり入力軸11)に対して出力軸12と同じ側にある状態を示しており、このとき入力軸11に対する偏心ディスク18の偏心量が最小になって無段変速機TのレシオはLOW状態になる。
3 and 5 show a state in which the center O of the
図5に示すTOP状態で、エンジンEで入力軸11を回転させるとともに、入力軸11と同速度で変速アクチュエータ14の回転軸14aを回転させると、入力軸11、回転軸14a、キャリヤ16、第1ピニオン15、2個の第2ピニオン17,17および偏心ディスク18が一体になった状態で、入力軸11を中心に反時計方向(矢印A参照)に偏心回転する。図5(A)から図5(B)を経て図5(C)の状態へと回転する間に、偏心ディスク18の外周にリング部19bをボールベアリング20を介して相対回転自在に支持されたコネクティングロッド19は、そのロッド部19aの先端にピン19cで枢支されたアウター部材22を反時計方向(矢印B参照)に回転させる。図5(A)および図5(C)は、アウター部材22の前記矢印B方向の回転の両端を示している。
In the TOP state shown in FIG. 5, when the
このようにしてアウター部材22が矢印B方向に回転すると、ワンウェイクラッチ21のアウター部材22およびインナー部材23間の楔状の空間にローラ25…が噛み込み、アウター部材22の回転がインナー部材23を介して出力軸12に伝達されるため、出力軸12は反時計方向(矢印C参照)に回転する。
When the
入力軸11および第1ピニオン15が更に回転すると、第1ピニオン15および第2ピニオン17,17にリングギヤ18aを噛合させた偏心ディスク18が反時計方向(矢印A参照)に偏心回転する。図5(C)から図5(D)を経て図5(A)の状態へと回転する間に、偏心ディスク18の外周にリング部19bをボールベアリング20を介して相対回転自在に支持されたコネクティングロッド19は、そのロッド部19aの先端にピン19cで枢支されたアウター部材22を時計方向(矢印B′参照)に回転させる。図5(C)および図5(A)は、アウター部材22の前記矢印B′方向の回転の両端を示している。
When the
このようにしてアウター部材22が矢印B′方向に回転すると、アウター部材22とインナー部材23との間の楔状の空間からローラ25…がスプリング24…を圧縮しながら押し出されることで、アウター部材22がインナー部材23に対してスリップして出力軸12は回転しない。
Thus, when the
以上のように、アウター部材22が往復回転したとき、アウター部材22の回転方向が反時計方向(矢印B参照)のときだけ出力軸12が反時計方向(矢印C参照)に回転するため、出力軸12は間欠回転することになる。
As described above, when the
図6は、LOW状態で無段変速機Tを運転するときの作用を示すものである。このとき、入力軸11の位置は偏心ディスク18の中心に一致しているので、入力軸11に対する偏心ディスク18の偏心量はゼロになる。この状態でエンジンEで入力軸11を回転させるとともに、入力軸11と同速度で変速アクチュエータ14の回転軸14aを回転させると、入力軸11、回転軸14a、キャリヤ16、第1ピニオン15、2個の第2ピニオン17,17および偏心ディスク18が一体になった状態で、入力軸11を中心に反時計方向(矢印A参照)に偏心回転する。しかしながら、偏心ディスク18の偏心量がゼロであるため、コネクティングロッド19の往復運動のストロークもゼロになり、出力軸12は回転しない。
FIG. 6 shows the operation when the continuously variable transmission T is operated in the LOW state. At this time, since the position of the
従って、変速アクチュエータ14を駆動してキャリヤ16の位置を図3のTOP状態と図4のLOW状態との間に設定すれば、無限大レシオおよび所定レシオ間の任意のレシオでの運転が可能になる。
Therefore, if the
無段変速機Tは、並置された4個の変速ユニットU…の偏心ディスク18…の位相が相互に90°ずつずれているため、4個の変速ユニットU…が交互に駆動力を伝達することで、つまり4個のワンウェイクラッチ21…の何れかが必ず係合状態にあることで、出力軸12を連続回転させることができる。
In the continuously variable transmission T, the phases of the
次に、オイルポンプ駆動機構Pの作用を説明する。 Next, the operation of the oil pump drive mechanism P will be described.
エンジンEの駆動力で車両が走行しているとき、遊星歯車機構31の第1要素であるリングギヤ33には、入力軸11→入力側駆動スプロケット37→入力側無端チェーン40→入力側従動スプロケット39→スリーブ38の経路で駆動力が伝達され、遊星歯車機構31の第3要素であるサンギヤ35には、出力軸12→出力側駆動スプロケット41→出力側無端チェーン43→出力側従動スプロケット42→中間軸13の経路で駆動力が伝達される。車両の走行中に無段変速機Tのレシオは変化するが、リングギヤ33の回転数がサンギヤ35の回転数を必ず上回るように、無段変速機Tのレシオと、入力側駆動スプロケット37および入力側従動スプロケット39間のレシオと、出力側駆動スプロケット41および出力側従動スプロケット42間のレシオとが設定されているため、ワンウェイクラッチ45は係合解除して遊星歯車機構31は差動機能を発揮する。その結果、図1の速度線図(A)に示すように、第2要素であるキャリヤ34がリングギヤ33の回転数およびサンギヤ35の回転数に応じた回転数で回転することで、オイルポンプ32を駆動することができる。
When the vehicle is running with the driving force of the engine E, the
このとき、図1の速度線図(A)から明らかなように、オイルポンプ32の回転数(キャリヤ34の回転数)は、サンギヤ35の回転数(出力軸12の回転数)よりもリングギヤ33の回転数(エンジン回転数)の影響を受け易くなるため、本実施の形態によれば、オイルポンプ32の吐出量をエンジン回転数の変化に対して遅滞なく追従させることができる。
At this time, as apparent from the velocity diagram (A) of FIG. 1, the rotation speed of the oil pump 32 (the rotation speed of the carrier 34) is larger than the rotation speed of the sun gear 35 (the rotation speed of the output shaft 12). Therefore, according to the present embodiment, the discharge amount of the
また無段変速機Tのレシオを無限大にし、入力軸11が回転して出力軸12が停止した状態で車両が停止しているときでも、図1の速度線図(B)に示すように、入力軸11に接続されたリングギヤ33の回転数に応じた回転数でオイルポンプ32に接続されたキャリヤ34が回転することで、オイルポンプ32を駆動することができる。
Further, even when the ratio of the continuously variable transmission T is infinite and the vehicle is stopped with the
ところで、この種の無段変速機Tはコネクティングロッド19…の駆動力がワンウェイクラッチ21…を介して出力軸12に伝達される構造であるため、車両の減速時に出力軸12側から入力軸11側に駆動力を逆伝達することができず、よってエンジンブレーキを作動させることができない問題がある。
By the way, this type of continuously variable transmission T has a structure in which the driving force of the connecting
しかしながら、本実施の形態によれば、運転者がアクセルペダルを戻して車両が減速状態に入ると、駆動輪W,Wに接続されたサンギヤ35の回転数が、エンジンEに接続されたリングギヤ33の回転数を上回るため、ワンウェイクラッチ45が係合してサンギヤ35およびリングギヤ33が一体化されることで遊星歯車機構31はロック状態になる。その結果、駆動輪W,Wから出力軸12に伝達される駆動力でオイルポンプ32が駆動されるとともに、出力軸12の駆動力が入力軸11を介してエンジンEに伝達されることで、エンジンブレーキが作動する。
However, according to the present embodiment, when the driver returns the accelerator pedal and the vehicle enters a decelerating state, the rotation speed of the
以上のように、本実施の形態によれば、車両の加速時、クルーズ時および停止時には入力軸11から伝達される駆動力でオイルポンプ32を駆動し、車両の減速時には出力軸12から伝達される駆動力でオイルポンプ32を駆動することができるので、オイルポンプ32を駆動するための特別の電動モータ等が不要になる。また上記何れの場合にも、オイルポンプ32の回転方向は変化しないので、オイルポンプ32の機能を支障なく発揮させることができる。しかも車両の減速時にオイルポンプ駆動機構Pを利用して出力軸12側から入力軸11側に駆動力を逆伝達することで、エンジンブレーキを支障なく作動させることができる。
As described above, according to the present embodiment, the
また入力軸11および出力軸12を結ぶ平面pよりも下方に中間軸13およびオイルパン46を備えるので(図7参照)、中間軸13上に配置されたオイルポンプ32とオイルパン46との間の高さを最小限に抑えることができる。これにより、オイルポンプ32がオイルパン46からオイルを容易に汲み上げることを可能にしてポンプ効率を高めることができる。
Further, since the
次に、図8に基づいて本発明の第2の実施の形態を説明する。 Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
第2の実施の形態は、オイルポンプ駆動機構Pの構造が第1の実施の形態と異なっている。即ち、第1の実施の形態では遊星歯車機構31がシングルピニオン型のものであったが、第2の実施の形態は遊星歯車機構31がダブルピニオン型のものであり、第1要素であるキャリヤ47がスリーブ38を介して入力側従動スプロケット39に接続され、第2要素であるリングギヤ48がオイルポンプ32に接続され、第3要素であるサンギヤ49が中間軸13を介して出力側従動スプロケット42に接続される。
The second embodiment differs from the first embodiment in the structure of the oil pump drive mechanism P. That is, in the first embodiment, the
この第2の実施の形態によっても、上述した第1の実施の形態と同様の作用効果を達成することができるだけでなく、図8の速度線図(A)から明らかなように、オイルポンプ32の回転数(リングギヤ48の回転数)は、サンギヤ49の回転数(出力軸12の回転数)よりもキャリヤ47の回転数(エンジン回転数)の影響を受け易くなるため、本実施の形態によれば、オイルポンプ32の吐出量をエンジン回転数の変化に対して遅滞なく追従させることができる。
According to the second embodiment, not only can the effects similar to those of the first embodiment described above be achieved, but as is apparent from the velocity diagram (A) of FIG. Is more susceptible to the rotational speed of the carrier 47 (engine rotational speed) than the rotational speed of the sun gear 49 (rotational speed of the output shaft 12). According to this, the discharge amount of the
次に、図9に基づいて本発明の第3の実施の形態を説明する。 Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
第3の実施の形態は第1の実施の形態の変形であり、第1の実施の形態ではエンジンEのクランクシャフト11が遊星歯車機構31のリングギヤ33に接続され、無段変速機Tの出力軸12が遊星歯車機構31のサンギヤ35に接続されていたが、第3の実施の形態では上記接続関係が逆になり、エンジンEのクランクシャフト11が遊星歯車機構31のサンギヤ35に接続され、無段変速機Tの出力軸12が遊星歯車機構31のリングギヤ33に接続される。
The third embodiment is a modification of the first embodiment. In the first embodiment, the
その結果、図9(A)の速度線図から明らかなように、オイルポンプ32の回転数(キャリヤ34の回転数)は、サンギヤ35の回転数(エンジン回転数)よりもリングギヤ33の回転数(出力軸12の回転数)の影響を受け易くなる。駆動輪W,Wに接続された出力軸12の回転数変動は、車体の慣性が大きいためにエンジン回転数の変動に比べて小さくなり、よって本実施の形態によれば、オイルポンプ32の回転数変動を小さく抑えて吐出効率を高めることができる。本実施の形態のその他の作用効果は、第1の実施の形態と同じである。
As a result, as is apparent from the velocity diagram of FIG. 9A, the rotational speed of the oil pump 32 (the rotational speed of the carrier 34) is higher than the rotational speed of the sun gear 35 (engine rotational speed). It becomes easy to be influenced by (the rotational speed of the output shaft 12). The rotation speed fluctuation of the
次に、図10に基づいて本発明の第4の実施の形態を説明する。 Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
第4の実施の形態は第2の実施の形態の変形であり、第2の実施の形態ではエンジンEのクランクシャフト11が遊星歯車機構31のキャリヤ47に接続され、無段変速機Tの出力軸12が遊星歯車機構31のサンギヤ49に接続されていたが、第4の実施の形態では上記接続関係が逆になり、エンジンEのクランクシャフト11が遊星歯車機構31のサンギヤ49に接続され、無段変速機Tの出力軸12が遊星歯車機構31のキャリヤ47に接続される。
The fourth embodiment is a modification of the second embodiment. In the second embodiment, the
その結果、図10(A)の速度線図から明らかなように、オイルポンプ32の回転数(リングギヤ48の回転数)は、サンギヤ49の回転数(エンジン回転数)よりもキャリヤ47の回転数(出力軸12の回転数)の影響を受け易くなる。駆動輪W,Wに接続された出力軸12の回転数変動は、車体の慣性が大きいためにエンジン回転数の変動に比べて小さくなり、よって本実施の形態によれば、オイルポンプ32の回転数変動を小さく抑えて吐出効率を高めることができる。本実施の形態のその他の作用効果は、第2の実施の形態と同じである。
As a result, as is apparent from the velocity diagram of FIG. 10A, the rotation speed of the oil pump 32 (the rotation speed of the ring gear 48) is higher than the rotation speed of the sun gear 49 (engine rotation speed). It becomes easy to be influenced by (the rotational speed of the output shaft 12). The rotation speed fluctuation of the
次に、図11に基づいて本発明の第5の実施の形態を説明する。 Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
第5の実施の形態は上述した第1の実施の形態の変形であり、第1の実施の形態の中間軸13を廃止して遊星歯車機構31を出力軸12上に配置したものである。
The fifth embodiment is a modification of the above-described first embodiment, and the
従って、遊星歯車機構31の第3要素であるサンギヤ35は出力軸12に固設され、また出力側駆動スプロケット41、出力側従動スプロケット42および出力側無端チェーン43は廃止される。第1の実施の形態と同様に、オイルポンプ32は遊星歯車機構31の第2要素であるキャリヤ34により駆動されるが、オイルポンプ32が出力軸12と干渉するのを回避するために、オイルポンプ32を出力軸12に対して偏心した位置に配置するとともに、キャリヤ34に設けた駆動ギヤ50とポンプ軸44に設けた従動ギヤ51とを噛合させている。
Therefore, the
第5の実施の形態によれば、出力側駆動スプロケット41、出力側従動スプロケット42および出力側無端チェーン43が不要になるが、駆動ギヤ50および従動ギヤ51が新たに必要になる。第3の実施の形態のその他の作用効果は、第1の実施の形態と同じである。
According to the fifth embodiment, the output-
次に、図12に基づいて本発明の第6の実施の形態を説明する。 Next, a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
上記各実施の形態で説明したように、車両の減速時にはフュエルカット制御によりエンジンEがアイドリングストップされ、ワンウェイクラッチ45が係合することで駆動輪W,Wの駆動力がエンジンEに逆伝達されるため、エンジンブレーキ状態にあるエンジン回転数は車速の低下に応じて低下する。エンジン回転数が低下すると、エンジンのフリクションの変動が大きくなって不快な振動が発生する虞があるため、以下のような制御を行うことで上記振動の発生を防止する。
As described in the above embodiments, when the vehicle is decelerated, the engine E is idling stopped by the fuel cut control, and the driving force of the driving wheels W and W is transmitted back to the engine E by engaging the one-
即ち、車両の減速中に車速センサで検出した車速が所定値(例えば、5km/h〜10km/h)以下になると(ステップS1)、係合状態にあるワンウェイクラッチ45を強制的に係合解除する(ステップS2)。これにより、駆動輪W,Wの駆動力がアイドリングストップ中のエンジンEに逆伝達されることが防止され、エンジンのフリクションの変動による不快な振動の発生を防止することができる。 That is, when the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor during deceleration of the vehicle becomes a predetermined value (for example, 5 km / h to 10 km / h) or less (step S1), the engaged one-way clutch 45 is forcibly released. (Step S2). As a result, the driving force of the driving wheels W, W is prevented from being transmitted back to the engine E during idling stop, and unpleasant vibrations due to fluctuations in engine friction can be prevented.
ワンウェイクラッチ45を強制的に係合解除するには、ワンウェイクラッチ45自体に係合解除機構を設けても良いし、駆動輪W,Wからワンウェイクラッチ45を介してエンジンEに至る動力伝達経路に駆動力の伝達を遮断するクラッチ機構を設けても良い。
In order to forcibly disengage the one-way clutch 45, the one-way clutch 45 itself may be provided with a disengagement mechanism, or in a power transmission path from the drive wheels W, W to the engine E via the one-
以上、本発明の実施の形態を説明したが、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。 The embodiments of the present invention have been described above, but various design changes can be made without departing from the scope of the present invention.
例えば、本発明の駆動源は実施の形態のエンジンEに限定されず、電動モータであっても良い。この場合、車両の減速時にエンジンブレーキの代わりに電動モータを回生制動することができる。 For example, the drive source of the present invention is not limited to the engine E of the embodiment, and may be an electric motor. In this case, the electric motor can be regeneratively braked instead of the engine brake when the vehicle is decelerated.
また実施の形態では入力軸11および出力軸12と遊星歯車機構31とを無端チェーン40,43で接続しているが、ギヤ等の任意の伝動手段で接続することができる。
In the embodiment, the
11 入力軸
12 出力軸
13 中間軸
14 変速アクチュエータ
18 偏心ディスク(入力側支点)
19 コネクティングロッド
19c ピン(出力側支点)
21 ワンウェイクラッチ
22 アウター部材(入力部材)
31 遊星歯車機構
32 オイルポンプ
33 リングギヤ(第1要素あるいは第3要素)
34 キャリヤ(第2要素)
35 サンギヤ(第3要素あるいは第1要素)
45 ワンウェイクラッチ(係合手段)
46 オイルパン
47 キャリヤ(第1要素あるいは第3要素)
48 リングギヤ(第2要素)
49 サンギヤ(第3要素あるいは第1要素)
E エンジン(駆動源)
T 無段変速機
W 駆動輪
p 平面
11
19
21 One-way clutch 22 Outer member (input member)
31
34 Carrier (second element)
35 Sun gear (3rd or 1st element)
45 One-way clutch (engagement means)
46
48 Ring gear (second element)
49 Sun gear (third or first element)
E Engine (drive source)
T continuously variable transmission W drive wheel p plane
Claims (8)
前記入力軸(11)の軸線からの偏心量が可変であって該入力軸(11)と共に回転する入力側支点(18)と、
前記出力軸(12)に接続されたワンウェイクラッチ(21)と、
前記ワンウェイクラッチ(21)の入力部材(22)に設けられた出力側支点(19c)と、
前記入力側支点(18)および前記出力側支点(19c)に両端を接続されて往復運動するコネクティングロッド(19)と、
前記入力側支点(18)の偏心量を変更する変速アクチュエータ(14)とを備える車両用動力伝達装置であって、
オイルポンプ(32)と、第1要素、第2要素および第3要素を含む遊星歯車機構(31)と、前記第1要素および前記第3要素間に配置された係合手段(45)とを備え、
前記第1要素は前記入力軸(11)に接続され、前記第2要素は前記オイルポンプ(32)に接続され、前記第3要素は前記出力軸(12)に接続され、前記係合手段(45)は前記第3要素の回転数が前記第1要素の回転数を上回ったときに係合することを特徴とする車両用動力伝達装置。 A continuously variable transmission (T) that shifts and transmits the rotation of the input shaft (11) connected to the drive source (E) to the output shaft (12) connected to the drive wheels (W),
An input side fulcrum (18) that is variable in eccentricity from the axis of the input shaft (11) and rotates together with the input shaft (11);
A one-way clutch (21) connected to the output shaft (12);
An output fulcrum (19c) provided on an input member (22) of the one-way clutch (21);
A connecting rod (19) reciprocatingly connected at both ends to the input side fulcrum (18) and the output side fulcrum (19c);
A vehicular power transmission device including a speed change actuator (14) for changing an eccentric amount of the input side fulcrum (18),
An oil pump (32), a planetary gear mechanism (31) including a first element, a second element, and a third element; and an engagement means (45) disposed between the first element and the third element. Prepared,
The first element is connected to the input shaft (11), the second element is connected to the oil pump (32), the third element is connected to the output shaft (12), and the engaging means ( 45) A vehicle power transmission device that engages when the rotational speed of the third element exceeds the rotational speed of the first element.
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