JP6080220B2 - 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と、駆動輪に接続された出力軸と、前記入力軸からの偏心量が可変であって該入力軸と一体に回転する偏心部材と、インナー部材を前記出力軸に接続されたワンウェイクラッチと、大端部が前記偏心部材に接続されて小端部が前記ワンウェイクラッチのアウター部材に接続されたコネクティングロッドとを備える車両用動力伝達装置に関する。   The present invention includes an input shaft connected to a drive source, an output shaft connected to a drive wheel, an eccentric member that is variable in eccentricity from the input shaft and rotates integrally with the input shaft, and an inner member The present invention relates to a vehicle power transmission device including a one-way clutch connected to the output shaft, and a connecting rod having a large end connected to the eccentric member and a small end connected to an outer member of the one-way clutch.

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クランク式の無段変速機が、下記特許文献1により公知である。   Crank type that converts the rotation of the input shaft connected to the engine into a reciprocating motion of the plurality of connecting rods having mutually different phases, and converts the reciprocating motion of the plurality of connecting rods into a rotating motion of the output shaft by a plurality of one-way clutches. The continuously variable transmission is known from Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-228561.

特開2012−251611号公報JP 2012-251611 A

ところで、かかるクランク式の無段変速機において、コネクティングロッドが押し方向に移動するときにワンウェイクラッチが係合し、コネクティングロッドが引き方向に移動するときにワンウェイクラッチが係合解除する場合、コネクティングロッドの移動方向が押し方向から引き方向に切り換わる瞬間に偏心ディスクにコネクティングロッドの大端部を支持するベアリングが振動や騒音を発する問題がある。   By the way, in such a crank type continuously variable transmission, when the one-way clutch is engaged when the connecting rod moves in the pushing direction and the one-way clutch is disengaged when the connecting rod moves in the pulling direction, the connecting rod There is a problem that the bearing that supports the large end of the connecting rod on the eccentric disk generates vibration and noise at the moment when the moving direction of the switch is switched from the pushing direction to the pulling direction.

即ち、図9において、横軸は時間を示し、縦軸はコネクティングロッドから出力軸に伝達されるトルクとベアリングが発する振動とを示している。コネクティングロッドが押し方向に移動するとき、A点からトルクが立ち上がり、B点でトルクが最大値になり、D点でコネクティングロッドの移動方向から押し方向から引き方向に切り換わったときに振動が発生することが分かる。   That is, in FIG. 9, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents torque transmitted from the connecting rod to the output shaft and vibration generated by the bearing. When the connecting rod moves in the pushing direction, the torque rises from point A, the torque reaches its maximum value at point B, and vibration occurs when the connecting rod moves from the pushing direction to the pulling direction at point D. I understand that

図10のグラフは、入力軸と一体に回転する偏心ディスクからコネクティングロッドの大端部を支持するベアリングに加わる荷重の方向および大きさを示すグラフである。図10のグラフの原点は、図11の入力軸の軸線に設定される。図10のグラフのX軸の方向は、図11において入力軸の軸線と出力軸の軸線とを結ぶ方向であり、出力軸の軸線側が正である。図10のグラフのY軸は原点を通ってX軸と直交しており、原点の下側つまりコネクティングロッドの小端部が存在する側が負である。   The graph of FIG. 10 is a graph showing the direction and magnitude of the load applied to the bearing that supports the large end portion of the connecting rod from the eccentric disk that rotates integrally with the input shaft. The origin of the graph of FIG. 10 is set to the axis of the input shaft of FIG. The X-axis direction of the graph of FIG. 10 is a direction connecting the axis line of the input shaft and the axis line of the output shaft in FIG. 11, and the axis line side of the output shaft is positive. The Y axis of the graph of FIG. 10 passes through the origin and is orthogonal to the X axis, and the lower side of the origin, that is, the side where the small end of the connecting rod exists is negative.

図10のベクトルVAは、前記A点においてベアリングに加わる荷重のベクトルを、その始点を原点に一致させて描いたものである。ベクトルVB、ベクトルVCおよびベクトルVDは、それぞれ前記B点、前記C点および前記D点においてベアリングに加わる荷重のベクトルを、その始点を原点に一致させて描いたものである。そして8字状のラインは、入力軸が1回転する間にベクトルの終点が描く軌跡である。   A vector VA in FIG. 10 is a vector of a load applied to the bearing at the point A, with the starting point coinciding with the origin. The vector VB, the vector VC, and the vector VD are drawn with the starting point coinciding with the origin at the points B, C, and D, respectively. The 8-shaped line is a locus drawn by the end point of the vector while the input shaft rotates once.

図10において、トルクが抜けるD点においてベクトルの終点の軌跡の接線方向が角度αだけ急変しており、このD点において偏心ディスクからベアリングに加わる荷重の方向が急変して振動が発生すると考えられる。   In FIG. 10, the tangential direction of the locus of the end point of the vector is suddenly changed by an angle α at point D where the torque is lost, and it is considered that the direction of the load applied from the eccentric disk to the bearing suddenly changes at this point D. .

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、クランク式の無段変速機において、偏心部材にコネクティングロッドの大端部を支持するベアリングが発する振動や騒音を低減することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to reduce vibration and noise generated by a bearing that supports a large end portion of a connecting rod on an eccentric member in a crank type continuously variable transmission.

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と、駆動輪に接続された出力軸と、前記入力軸からの偏心量が可変であって該入力軸と一体に回転する偏心部材と、インナー部材を前記出力軸に接続されたワンウェイクラッチと、大端部が前記偏心部材にベアリングを介して支持されて小端部が前記ワンウェイクラッチのアウター部材に接続されたコネクティングロッドと、前記偏心量を車速およびアクセル開度に基づいて算出した規範偏心量に制御する偏心量制御手段とを備え、前記インナー部材に対する前記アウター部材の一方向への揺動により前記ワンウェイクラッチが係合し、前記インナー部材に対する前記アウター部材の他方向への揺動により前記ワンウェイクラッチが係合解除する車両用動力伝達装置であって、前記入力軸の回転数を検出する入力軸回転数検出手段と、前記出力軸の回転数を検出する出力軸回転数検出手段と、前記偏心量を検出する偏心量検出手段と、前記入力軸の位相を検出する入力軸位相検出手段と、前記入力軸の回転数、前記出力軸の回転数、前記偏心量および前記入力軸の位相に基づいて、前記インナー部材に対する前記アウター部材の他方向への揺動が開始するときの前記入力軸の第1位相を算出する第1入力軸位相算出手段と、前記入力軸の回転数、前記出力軸の回転数、前記偏心量および前記入力軸の位相に基づいて、前記第1位相よりも所定位相遅れた第2位相を算出する第2入力軸位相算出手段とを備え、前記偏心量制御手段は、前記入力軸の位相が前記第2位相に達してから前記第1位相に達するまでの間は前記規範偏心量を増加させ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, the input shaft connected to the drive source, the output shaft connected to the drive wheel, and the amount of eccentricity from the input shaft are variable. An eccentric member that rotates integrally with the input shaft, a one-way clutch having an inner member connected to the output shaft, a large end portion supported by the eccentric member via a bearing, and a small end portion that is the one-way clutch. A connecting rod connected to the outer member, and an eccentric amount control means for controlling the eccentric amount to a standard eccentric amount calculated based on a vehicle speed and an accelerator opening, in one direction of the outer member with respect to the inner member A vehicle in which the one-way clutch is engaged by swinging of the outer member and the one-way clutch is disengaged by swinging of the outer member in the other direction with respect to the inner member. A power transmission device for an input, comprising: an input shaft rotational speed detection means for detecting the rotational speed of the input shaft; an output shaft rotational speed detection means for detecting the rotational speed of the output shaft; and an eccentricity amount for detecting the eccentricity amount Based on the detection means, the input shaft phase detection means for detecting the phase of the input shaft, the rotational speed of the input shaft, the rotational speed of the output shaft, the amount of eccentricity, and the phase of the input shaft, A first input shaft phase calculating means for calculating a first phase of the input shaft when the outer member starts swinging in the other direction; a rotational speed of the input shaft; a rotational speed of the output shaft; and the eccentricity. A second input shaft phase calculating means for calculating a second phase delayed by a predetermined phase from the first phase based on the amount and the phase of the input shaft, and the eccentricity control means is configured to output the phase of the input shaft. After the first phase is reached Until reaching phase the normative amount of eccentricity vehicle power transmission apparatus characterized by increasing is proposed.

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、前記入力軸の軸線を原点とし、前記原点から前記出力軸の軸線に向かう方向をX軸の正方向とし、前記X軸と直交する方向であって前記コネクティングロッドの小端部が存在する側をY軸の負方向とするX−Y直交座標系において、前記偏心部材から前記ベアリングに作用する荷重のベクトルの始点を前記原点に一致させ、前記入力軸が1回転する間の前記ベクトルの終点の軌跡を描いたとき、前記軌跡が前記X−Y直交座標系の第4象限から第3象限に移るときの前記入力軸の位相を前記第2位相と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 2, in addition to the configuration of claim 1, the axis of the input shaft is the origin, the direction from the origin to the axis of the output shaft is the positive direction of the X axis, In an XY orthogonal coordinate system in which the direction perpendicular to the X axis and the side where the small end of the connecting rod is present is the negative direction of the Y axis, a vector of a load acting on the bearing from the eccentric member When the start point coincides with the origin and the locus of the end point of the vector during one rotation of the input shaft is drawn, the locus changes from the fourth quadrant to the third quadrant of the XY orthogonal coordinate system. A vehicle power transmission device is proposed in which the phase of the input shaft is the second phase.

尚、実施の形態の偏心ディスク18は本発明の偏心部材に対応し、実施の形態のボールベアリング20は本発明のベアリングに対応し、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 eccentric disk 18 of the embodiment corresponds to the eccentric member of the present invention, the ball bearing 20 of the embodiment corresponds to the bearing of the present invention, and the engine E of the embodiment corresponds to the drive source of the present invention. .

請求項1の構成によれば、入力軸と一体に偏心部材が偏心回転すると、偏心部材に大端部を接続されたコネクティングロッドが往復運動し、コネクティングロッドの小端部にワンウェイクラッチを介して接続された出力軸が間欠回転する。偏心量制御手段が車速およびアクセル開度に基づいて規範偏心量を算出し、偏心ディスクの偏心量を規範偏心量に制御すると、コネクティングロッドの往復運動のストロークが変化して出力軸の間欠回転角が変化することで、入力軸および出力軸間のレシオが変更される。   According to the configuration of the first aspect, when the eccentric member rotates eccentrically integrally with the input shaft, the connecting rod having the large end connected to the eccentric member reciprocates, and the small end of the connecting rod is connected to the small end via the one-way clutch. The connected output shaft rotates intermittently. When the eccentricity control means calculates the reference eccentricity based on the vehicle speed and the accelerator opening and controls the eccentricity of the eccentric disk to the reference eccentricity, the stroke of the reciprocating motion of the connecting rod changes, and the intermittent rotation angle of the output shaft By changing, the ratio between the input shaft and the output shaft is changed.

第1入力軸位相算出手段は、ワンウェイクラッチのインナー部材に対するアウター部材の他方向への揺動が開始するとき(ワンウェイクラッチが係合解除するとき)の入力軸の第1位相を算出し、第2入力軸位相算出手段は、第1位相よりも所定位相遅れた第2位相を算出し、偏心量制御手段は、入力軸の位相が第2位相に達してから第1位相に達するまでの間は規範偏心量を増加させるので、ワンウェイクラッチが係合状態から係合解除状態に切り換わる瞬間にベアリングに加わる荷重が急変するのを防止することで、ベアリングが発生する振動や騒音を低減することができる。   The first input shaft phase calculating means calculates a first phase of the input shaft when the outer member starts swinging in the other direction relative to the inner member of the one-way clutch (when the one-way clutch is disengaged), The two-input shaft phase calculating means calculates a second phase delayed by a predetermined phase from the first phase, and the eccentricity control means is a period from when the phase of the input shaft reaches the second phase until it reaches the first phase. Increases the amount of standard eccentricity, thus reducing the vibration and noise generated by the bearing by preventing sudden changes in the load applied to the bearing at the moment when the one-way clutch switches from the engaged state to the disengaged state. Can do.

また請求項2の構成によれば、偏心部材からベアリングに作用する荷重のベクトルの始点をX−Y直交座標系の原点に一致させ、入力軸が1回転する間のベクトルの終点の軌跡を描いたとき、軌跡がX−Y直交座標系の第4象限から第3象限に移るときの入力軸の位相を第2位相とするので、規範偏心量を増加させるタイミングを適切に設定することができる。   According to the second aspect of the present invention, the starting point of the vector of the load acting on the bearing from the eccentric member is made coincident with the origin of the XY orthogonal coordinate system, and the locus of the end point of the vector during one rotation of the input shaft is drawn. Since the phase of the input shaft when the locus moves from the fourth quadrant of the XY orthogonal coordinate system to the third quadrant is the second phase, the timing for increasing the reference eccentricity can be appropriately set. .

車両用の動力伝達装置のスケルトン図。The skeleton figure of the power transmission device for vehicles. 図1の2部詳細図。FIG. 2 is a detailed view of part 2 of FIG. 1. 図2の3−3線断面図(OD状態)。FIG. 3 is a sectional view taken along line 3-3 in FIG. 2 (OD state). 図2の3−3線断面図(GN状態)。FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line 3-3 in FIG. 2 (GN state). OD状態での作用説明図。The action explanatory view in OD state. GN状態での作用説明図。The operation explanatory view in the GN state. 偏心ディスクの偏心量の制御系のブロック図。The block diagram of the control system of the eccentric amount of an eccentric disk. 振動・騒音の低減制御の作用を説明するフローチャート。The flowchart explaining the effect | action of vibration / noise reduction control. 伝達トルクおよび振動の変化を示すグラフGraph showing changes in transmission torque and vibration ボールベアリングに作用する荷重の変化を示すグラフ。The graph which shows the change of the load which acts on a ball bearing. X−Y直交座標系の定義の説明図。Explanatory drawing of the definition of XY rectangular coordinate system. 伝達トルクおよび偏心ディスクの規範偏心量の変化を示すグラフ。The graph which shows the change of the transmission torque and the standard amount of eccentricity of an eccentric disk. 図10の13部詳細図。FIG. 13 is a detailed view of part 13 in FIG. 10.

以下、図1〜図13に基づいて本発明の実施の形態を説明する。   Hereinafter, embodiments 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、クランク式の無段変速機TとディファレンシャルギヤDとを備える。   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 right axles 10, 10 includes a crank type continuously variable transmission T, a differential gear D, Is provided.

図2および図3に示すように、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 FIGS. 2 and 3, the continuously variable transmission T of the present embodiment is obtained by superimposing a plurality of (four in the embodiment) transmission units U having the same structure in the axial direction. These transmission units U are provided with a common input shaft 11 and a common output shaft 12 arranged in parallel, and the rotation of the input shaft 11 is decelerated or increased and transmitted to the output shaft 12.

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。エンジンEに接続されて回転する入力軸11は、電動モータのような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。   Hereinafter, the structure of one transmission unit U will be described as a representative. The input shaft 11 connected to the engine E and rotates passes through the hollow rotating shaft 14a of the speed change actuator 14 such as an electric motor so as to be relatively rotatable. The rotor 14b of the speed change actuator 14 is fixed to the rotating shaft 14a, and the stator 14c is fixed to the casing. The rotation shaft 14 a of the speed change actuator 14 can rotate at the same speed as the input shaft 11 and can rotate relative to the input shaft 11 at a different speed.

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の一端に設けた大端部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 first pinion 15 is fixed to the input shaft 11 passing through the rotation shaft 14 a of the speed change actuator 14, and a crank-shaped carrier 16 is connected to the rotation shaft 14 a of the speed change actuator 14 so as to straddle the first pinion 15. The Two second pinions 17, 17 having the same diameter as the first pinion 15 are supported via pinion pins 16 a, 16 a at positions forming an equilateral triangle in cooperation with the first pinion 15, respectively. The first pinion 15 and the second pinions 17, 17 mesh with a ring gear 18 a formed eccentrically inside a disc-shaped eccentric disk 18. A large end portion 19 b provided at one end of the rod portion 19 a of the connecting rod 19 is fitted to the outer peripheral surface of the eccentric disk 18 via a ball bearing 20 so as to be relatively rotatable.

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の小端部19cに連結ピン26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。   The one-way clutch 21 provided on the outer periphery of the output shaft 12 is disposed inside the outer member 22 and a ring-shaped outer member 22 pivotally supported by a small end portion 19 c of the connecting rod 19 via a connecting pin 26. Arranged in a wedge-shaped space formed between the inner member 23 fixed to the output shaft 12, the arcuate surface of the outer periphery of the outer member 22 and the outer peripheral plane of the inner member 23, and urged by springs 24. And rollers 25.

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 carrier 16, but the phases of the eccentric discs 18 supported by the carrier 16 via the second pinions 17 and 17 are respectively. The transmission unit U is different by 90 °. For example, in FIG. 2, the eccentric disk 18 of the leftmost transmission unit U is displaced upward in the figure with respect to the input shaft 11, and the eccentric disk 18 of the third transmission unit U from the left is illustrated with respect to the input shaft 11. The eccentric disks 18 and 18 of the second and fourth transmission units U and U from the left are positioned in the middle in the vertical direction.

図7に示すように、偏心ディスク18の偏心量を増減すべく変速アクチュエータ14の作動を制御する電子制御ユニットUは、偏心量制御手段M1と、第1入力軸位相算出手段M2と、第2入力軸位相算出手段M3とを備える。偏心量制御手段M1には、第1入力軸位相算出手段M2および第2入力軸位相算出手段M3が接続されるとともに、車速を検出する車速検出手段Seおよびアクセル開度を検出するアクセル開度検出手段Sfが接続される。また第1入力軸位相算出手段M2および第2入力軸位相算出手段M3には、入力軸11の回転数を検出するパルスセンサよりなる入力軸回転数検出手段Saと、出力軸12の回転数を検出するパルスセンサよりなる出力軸回転数検出手段Sbと、偏心ディスク18の偏心量を検出する位置センサよりなる偏心量検出手段Scと、入力軸11の位相θを検出するロータリエンコーダよりなる入力軸位相検出手段Sdとが各々接続される。   As shown in FIG. 7, the electronic control unit U for controlling the operation of the speed change actuator 14 to increase or decrease the amount of eccentricity of the eccentric disk 18 includes an eccentricity amount control means M1, first input shaft phase calculation means M2, and second Input axis phase calculation means M3. The eccentric amount control means M1 is connected to the first input shaft phase calculation means M2 and the second input shaft phase calculation means M3, and the vehicle speed detection means Se for detecting the vehicle speed and the accelerator opening detection for detecting the accelerator opening. Means Sf is connected. The first input shaft phase calculation means M2 and the second input shaft phase calculation means M3 include the input shaft rotation speed detection means Sa including a pulse sensor that detects the rotation speed of the input shaft 11, and the rotation speed of the output shaft 12. An output shaft rotational speed detection means Sb comprising a pulse sensor for detection, an eccentricity detection means Sc comprising a position sensor for detecting the eccentricity of the eccentric disk 18, and an input shaft comprising a rotary encoder for detecting the phase θ of the input shaft 11 The phase detector Sd is connected to each other.

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 rotation shaft 14 a of the speed change actuator 14 is rotated relative to the input shaft 11, the carrier 16 rotates about the axis L <b> 1 of the input shaft 11. At this time, the center O of the carrier 16, that is, the center of the equilateral triangle formed by the first pinion 15 and the two second pinions 17, 17 rotates around the axis L 1 of the input shaft 11.

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のレシオは最小のOD(オーバードライブ)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のレシオは無限大のGN(ギヤドニュートラル)状態になる。   3 and 5 show a state in which the center O of the carrier 16 is on the opposite side of the output shaft 12 with respect to the first pinion 15 (that is, the input shaft 11). The amount of eccentricity becomes maximum, and the ratio of the continuously variable transmission T becomes the minimum OD (overdrive) state. 4 and 6 show a state in which the center O of the carrier 16 is on the same side as the output shaft 12 with respect to the first pinion 15 (that is, the input shaft 11). At this time, the eccentric disk 18 with respect to the input shaft 11 The amount of eccentricity is minimized and the continuously variable transmission T has an infinite GN (geared neutral) ratio.

図5に示すOD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の外周に大端部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の先端に連結ピン26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 OD state shown in FIG. 5, when the input shaft 11 is rotated by the engine E and the rotation shaft 14 a of the speed change actuator 14 is rotated at the same speed as the input shaft 11, the input shaft 11, the rotation shaft 14 a, the carrier 16, With the one pinion 15, the two second pinions 17 and 17, and the eccentric disk 18 being integrated, the pinion 15 rotates eccentrically around the input shaft 11 (see arrow A). While rotating from the state shown in FIG. 5A to the state shown in FIG. 5C, the large end portion 19b is supported on the outer periphery of the eccentric disk 18 via the ball bearing 20 so as to be relatively rotatable. The connecting rod 19 rotates the outer member 22 pivotally supported by the connecting pin 26 at the tip of the rod portion 19a in the counterclockwise direction (see arrow B). 5A and 5C show both ends of rotation of the outer member 22 in the arrow B direction.

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 outer member 22 rotates in the arrow B direction in this way, the rollers 25... Bite into the wedge-shaped space between the outer member 22 and the inner member 23 of the one-way clutch 21, and the rotation of the outer member 22 passes through the inner member 23. Therefore, the output shaft 12 rotates counterclockwise (see arrow C).

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の外周に大端部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の先端に連結ピン26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 input shaft 11 and the first pinion 15 further rotate, the eccentric disk 18 in which the ring gear 18a is engaged with the first pinion 15 and the second pinion 17, 17 rotates eccentrically in the counterclockwise direction (see arrow A). While rotating from FIG. 5C through FIG. 5D to the state of FIG. 5A, the large end portion 19b is supported on the outer periphery of the eccentric disk 18 via the ball bearing 20 so as to be relatively rotatable. The connecting rod 19 rotates the outer member 22 pivotally supported by the connecting pin 26 at the tip of the rod portion 19a in the clockwise direction (see arrow B ′). FIG. 5C and FIG. 5A show both ends of the rotation of the outer member 22 in the arrow B ′ direction.

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 outer member 22 rotates in the direction of the arrow B ′, the rollers 25 are pushed out from the wedge-shaped space between the outer member 22 and the inner member 23 while compressing the springs 24. Slips with respect to the inner member 23 and the output shaft 12 does not rotate.

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 outer member 22 reciprocates, the output shaft 12 rotates counterclockwise (see arrow C) only when the rotation direction of the outer member 22 is counterclockwise (see arrow B). The shaft 12 rotates intermittently.

図6は、GN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 GN state. At this time, since the position of the input shaft 11 coincides with the center of the eccentric disk 18, the eccentric amount of the eccentric disk 18 with respect to the input shaft 11 becomes zero. In this state, when the input shaft 11 is rotated by the engine E and the rotating shaft 14a of the speed change actuator 14 is rotated at the same speed as the input shaft 11, the input shaft 11, the rotating shaft 14a, the carrier 16, the first pinion 15, 2 In a state where the second pinions 17 and 17 and the eccentric disk 18 are integrated, the input pin 11 is rotated eccentrically in the counterclockwise direction (see arrow A). However, since the eccentric amount of the eccentric disk 18 is zero, the stroke of the reciprocating motion of the connecting rod 19 is also zero, and the output shaft 12 does not rotate.

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OD状態と図4のGN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 speed change actuator 14 is driven and the position of the carrier 16 is set between the OD state of FIG. 3 and the GN state of FIG. 4, operation at an arbitrary ratio between an infinite ratio and a predetermined ratio becomes possible. Become.

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 eccentric disks 18 of the four transmission units U arranged in parallel are shifted from each other by 90 °, so that the four transmission units U alternately transmit the driving force. In other words, any one of the four one-way clutches 21 is always in an engaged state, so that the output shaft 12 can be continuously rotated.

次に、ワンウェイクラッチ21が係合解除するときのボールベアリング20の振動・騒音の抑制制御について説明する。   Next, vibration / noise suppression control of the ball bearing 20 when the one-way clutch 21 is disengaged will be described.

「発明が解決しようとする課題」の欄で説明したように、クランク式の無段変速機Tは、ワンウェイクラッチ21が係合状態から非係合状態に移行するときに、偏心ディスク18およびコネクティングロッド19の大端部19b間に配置されたボールベアリング20に入力する荷重の方向が急変して振動・騒音が発生する問題がある。本実施の形態では、ワンウェイクラッチ21が係合状態から非係合状態に移行するときに、偏心ディスク18の偏心量を一時的に増加させ、ボールベアリング20に入力する荷重の方向の急変を防止することで振動・騒音の発生を抑制する。   As described in the section “Problems to be Solved by the Invention”, the crank type continuously variable transmission T has the eccentric disk 18 and the connecting member when the one-way clutch 21 shifts from the engaged state to the disengaged state. There is a problem that the direction of the load input to the ball bearing 20 disposed between the large end portions 19b of the rod 19 is suddenly changed to generate vibration and noise. In the present embodiment, when the one-way clutch 21 shifts from the engaged state to the non-engaged state, the eccentric amount of the eccentric disk 18 is temporarily increased to prevent a sudden change in the direction of the load input to the ball bearing 20. To suppress the generation of vibration and noise.

図7に示すように、無段変速機Tの通常の変速制御において、偏心量制御手段M1は、車速検出手段Seで検出した車速とアクセル開度検出手段Sfで検出したアクセル開度とに基づいて規範偏心量をマップ検索し、偏心ディスク18の偏心量を規範偏心量に一致するように制御する。これと並行して、偏心量制御手段M1は、ボールベアリング20の振動・騒音を抑制すべく、ワンウェイクラッチ21が係合状態から非係合状態に移行するタイミングに合わせて規範偏心量を一時的に増加させる。   As shown in FIG. 7, in the normal shift control of the continuously variable transmission T, the eccentricity control means M1 is based on the vehicle speed detected by the vehicle speed detection means Se and the accelerator opening detected by the accelerator opening detection means Sf. The map is searched for the reference eccentricity, and the eccentricity of the eccentric disk 18 is controlled to match the reference eccentricity. In parallel with this, the eccentricity control means M1 temporarily sets the reference eccentricity in accordance with the timing at which the one-way clutch 21 shifts from the engaged state to the non-engaged state in order to suppress vibration and noise of the ball bearing 20. Increase to.

即ち、図8のフローチャートのステップS1で、入力軸回転数検出手段Saで入力軸回転数を検出し、出力軸回転数検出手段Sbで出力軸回転数を検出し、偏心量検出手段Scで偏心ディスク18の偏心量を検出し、入力軸位相検出手段Sdで入力軸位相を検出する。続くステップS2で、第1入力軸位相算出手段M2は入力軸回転数、出力軸回転数、偏心量および入力軸位相に基づいて入力軸11の第1位相θ1をマップ検索するとともに、第2入力軸位相算出手段M3は入力軸回転数、出力軸回転数、偏心量および入力軸位相に基づいて入力軸11の第2位相θ2をマップ検索する。   That is, in step S1 of the flowchart of FIG. 8, the input shaft rotational speed detecting means Sa detects the input shaft rotational speed, the output shaft rotational speed detecting means Sb detects the output shaft rotational speed, and the eccentric amount detecting means Sc is eccentric. The eccentric amount of the disk 18 is detected, and the input shaft phase is detected by the input shaft phase detection means Sd. In the subsequent step S2, the first input shaft phase calculating means M2 searches the map for the first phase θ1 of the input shaft 11 based on the input shaft rotation speed, the output shaft rotation speed, the eccentricity amount, and the input shaft phase, and performs the second input. The shaft phase calculation means M3 searches the map for the second phase θ2 of the input shaft 11 based on the input shaft speed, the output shaft speed, the amount of eccentricity, and the input shaft phase.

第1位相θ1は、コネクティングロッド19に作用する押し荷重、つまりボールベアリング20に作用する荷重が抜けるときの入力軸11の位相θであり、図9および図10のD点の位相θに対応する。また第1位相θ1よりも所定位相だけ遅れた第2位相θ2は、図9および図10においてベクトルの終点の軌跡が第4象限から第3象限に移るC点の位相θに対応する。   The first phase θ1 is the phase θ of the input shaft 11 when the pushing load acting on the connecting rod 19, that is, the load acting on the ball bearing 20 is released, and corresponds to the phase θ at point D in FIGS. 9 and 10. . Further, the second phase θ2 delayed by a predetermined phase from the first phase θ1 corresponds to the phase θ at the point C where the locus of the end point of the vector moves from the fourth quadrant to the third quadrant in FIGS.

続くステップS3で、入力軸11の位相θがθ2≦θ<θ1にあるとき、つまりC点およびD点の間にあるとき、ステップS4で、偏心量制御手段M1は規範偏心量を増加させる。図12(A)はコネクティングロッド19が伝達するトルクと、偏心ディスク18の規範偏心量とを示すもので、コネクティングロッド19が押し状態から引き状態に切り換わって伝達トルクがゼロになるときに、偏心量制御手段M1が規範偏心量を三角波状に増加させる。図12(B)は図12(A)の鎖線で囲んだ部分の拡大図であって、規範偏心量を一時的に増加させてトルクの伝達量を一時的に増加させることで、ゼロに向かって減少する伝達トルクの最終段階での落ち込みが緩やかになることが分かる。   In the following step S3, when the phase θ of the input shaft 11 is θ2 ≦ θ <θ1, that is, between the points C and D, the eccentricity control means M1 increases the reference eccentricity in step S4. FIG. 12A shows the torque transmitted by the connecting rod 19 and the reference eccentric amount of the eccentric disk 18. When the connecting rod 19 is switched from the pushed state to the pulled state and the transmitted torque becomes zero, The eccentricity control means M1 increases the reference eccentricity in a triangular wave shape. FIG. 12B is an enlarged view of a portion surrounded by a chain line in FIG. 12A, and the reference eccentricity amount is temporarily increased to temporarily increase the torque transmission amount, thereby moving toward zero. It can be seen that the decrease in the final stage of the transmission torque that decreases is moderate.

そしてステップS5で、入力軸11の位相θが第1位相θ1以上になると、ステップS6で、規範偏心量を元の状態に戻して振動・騒音の抑制制御を終了する。   When the phase θ of the input shaft 11 becomes equal to or larger than the first phase θ1 in step S5, the reference eccentricity is returned to the original state in step S6, and the vibration / noise suppression control is finished.

図13は図10の13部拡大図であり、破線は従来例に対応し、実線は実施の形態に対応する。トルク抜けの直前に偏心ディスク18の偏心量が一時的に増加することで、D点におけるX軸方向荷重(負値)が更に負方向に減少し、Y軸方向荷重(負値)が正方向に増加することで、D点における接線の成す角度が従来のαから実施の形態のα′に減少するため、D点においてボールベアリング20に入力する荷重(ベクトルVD)の急変が抑制されて振動や騒音が減少する。   FIG. 13 is an enlarged view of a portion 13 in FIG. 10. The broken line corresponds to the conventional example, and the solid line corresponds to the embodiment. Immediately before the torque is lost, the eccentric amount of the eccentric disk 18 temporarily increases, so that the X-axis direction load (negative value) at point D further decreases in the negative direction, and the Y-axis direction load (negative value) increases in the positive direction. As a result, the angle formed by the tangent line at point D decreases from the conventional α to α ′ in the embodiment, so that a sudden change in the load (vector VD) input to the ball bearing 20 at point D is suppressed and vibration occurs. And noise is reduced.

また規範偏心量の増加制御を開始する第2位相θ2を、ベクトルの終点の軌跡が第4象限から第3象限に移る瞬間の入力軸の位相θ(図10のC点参照)、つまりボールベアリング20に作用するX軸方向の荷重が正から負に切り換わる瞬間の入力軸の位相θとして設定するので、規範偏心量の増加制御を適切なタイミングで開始することができる。   Further, the second phase θ2 at which the control for increasing the reference eccentricity is started, the phase θ of the input shaft at the moment when the locus of the end point of the vector moves from the fourth quadrant to the third quadrant (see point C in FIG. 10), that is, a ball bearing. 20 is set as the phase θ of the input shaft at the moment when the load in the X-axis direction acting on 20 switches from positive to negative, so that the increase control of the reference eccentricity amount can be started at an appropriate timing.

尚、実施の形態では4個の変速ユニットU…の偏心ディスク18…の偏心量を一斉に変更するため、振動・騒音の低減のために1個の偏心ディスク18の偏心量を増加させると、他の3個の偏心ディスク18…の偏心量も増加してしまうが、偏心量の増加は極めて短時間で終了するため、無段変速機Tのレシオへの影響は無視できる程度である。   In the embodiment, since the amount of eccentricity of the eccentric disks 18 of the four transmission units U ... is changed all at once, if the amount of eccentricity of one eccentric disk 18 is increased in order to reduce vibration and noise, Although the eccentricity of the other three eccentric disks 18 increases, the increase in the eccentricity is completed in a very short time, and therefore the influence on the ratio of the continuously variable transmission T is negligible.

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、実施の形態では振動・騒音の低減のために4個の変速ユニットU…の偏心量を一斉に変化させているが、各変速ユニットUの偏心量を個別に制御すれば無段変速機Tのレシオに対する影響を更に低減することができる。   For example, in the embodiment, the amount of eccentricity of the four transmission units U... Is changed all at once to reduce vibration and noise. However, if the amount of eccentricity of each transmission unit U is individually controlled, the continuously variable transmission. The influence on the ratio of T can be further reduced.

また本発明のベアリングは実施の形態のボールベアリング20に限定されず、ローラベアリングやニードルベアリング等の他種にベアリングであっても良い。   The bearing of the present invention is not limited to the ball bearing 20 of the embodiment, but may be a bearing such as a roller bearing or a needle bearing.

11 入力軸
12 出力軸
18 偏心ディスク(偏心部材)
19 コネクティングロッド
19b 大端部
19c 小端部
20 ボールベアリング(ベアリング)
21 ワンウェイクラッチ
22 アウター部材
23 インナー部材
E エンジン(駆動源)
M1 偏心量制御手段
M2 第1入力軸位相算出手段
M3 第2入力軸位相算出手段
Sa 入力軸回転数検出手段
Sb 出力軸回転数検出手段
Sc 偏心量検出手段
Sd 入力軸位相検出手段
W 駆動輪
θ 入力軸の位相
θ1 入力軸の第1位相
θ2 入力軸の第2位相
11 Input shaft 12 Output shaft 18 Eccentric disc (eccentric member)
19 Connecting rod 19b Large end 19c Small end 20 Ball bearing (bearing)
21 One-way clutch 22 Outer member 23 Inner member E Engine (drive source)
M1 Eccentricity control means M2 First input shaft phase calculation means M3 Second input shaft phase calculation means Sa Input shaft rotational speed detection means Sb Output shaft rotational speed detection means Sc Eccentricity detection means Sd Input shaft phase detection means W Drive wheel θ Input shaft phase θ1 Input shaft first phase θ2 Input shaft second phase

Claims (2)

駆動源(E)に接続された入力軸(11)と、駆動輪(W)に接続された出力軸(12)と、前記入力軸(11)からの偏心量が可変であって該入力軸(11)と一体に回転する偏心部材(18)と、インナー部材(23)を前記出力軸(12)に接続されたワンウェイクラッチ(21)と、大端部(19b)が前記偏心部材(18)にベアリング(20)を介して支持されて小端部(19c)が前記ワンウェイクラッチ(21)のアウター部材(22)に接続されたコネクティングロッド(19)と、前記偏心量を車速およびアクセル開度に基づいて算出した規範偏心量に制御する偏心量制御手段(M1)とを備え、
前記インナー部材(23)に対する前記アウター部材(22)の一方向への揺動により前記ワンウェイクラッチ(21)が係合し、前記インナー部材(23)に対する前記アウター部材(22)の他方向への揺動により前記ワンウェイクラッチ(21)が係合解除する車両用動力伝達装置であって、
前記入力軸(11)の回転数を検出する入力軸回転数検出手段(Sa)と、
前記出力軸(12)の回転数を検出する出力軸回転数検出手段(Sb)と、
前記偏心量を検出する偏心量検出手段(Sc)と、
前記入力軸(11)の位相(θ)を検出する入力軸位相検出手段(Sd)と、
前記入力軸(11)の回転数、前記出力軸(12)の回転数、前記偏心量および前記入力軸(11)の位相(θ)に基づいて、前記インナー部材(23)に対する前記アウター部材(22)の他方向への揺動が開始するときの前記入力軸(11)の第1位相(θ1)を算出する第1入力軸位相算出手段(M2)と、
前記入力軸(11)の回転数、前記出力軸(12)の回転数、前記偏心量および前記入力軸(11)の位相(θ)に基づいて、前記第1位相(θ1)よりも所定位相遅れた第2位相(θ2)を算出する第2入力軸位相算出手段(M3)とを備え、
前記偏心量制御手段(M1)は、前記入力軸(11)の位相(θ)が前記第2位相(θ2)に達してから前記第1位相(θ1)に達するまでの間は前記規範偏心量を増加させることを特徴とする車両用動力伝達装置。
An input shaft (11) connected to the drive source (E), an output shaft (12) connected to the drive wheel (W), and the amount of eccentricity from the input shaft (11) is variable, and the input shaft An eccentric member (18) that rotates integrally with (11), a one-way clutch (21) in which an inner member (23) is connected to the output shaft (12), and a large end (19b) that is connected to the eccentric member (18). ) With a connecting rod (19) supported through a bearing (20) and having a small end (19c) connected to the outer member (22) of the one-way clutch (21). An eccentric amount control means (M1) for controlling the reference eccentric amount calculated based on the degree,
The one-way clutch (21) is engaged by swinging the outer member (22) in one direction with respect to the inner member (23), and the outer member (22) in the other direction with respect to the inner member (23). A vehicle power transmission device in which the one-way clutch (21) is disengaged by swinging,
Input shaft rotational speed detection means (Sa) for detecting the rotational speed of the input shaft (11);
Output shaft rotational speed detection means (Sb) for detecting the rotational speed of the output shaft (12);
An eccentricity detecting means (Sc) for detecting the eccentricity;
Input shaft phase detection means (Sd) for detecting the phase (θ) of the input shaft (11);
Based on the number of rotations of the input shaft (11), the number of rotations of the output shaft (12), the amount of eccentricity, and the phase (θ) of the input shaft (11), the outer member ( 22) first input shaft phase calculating means (M2) for calculating a first phase (θ1) of the input shaft (11) when swinging in the other direction starts;
Based on the number of rotations of the input shaft (11), the number of rotations of the output shaft (12), the amount of eccentricity, and the phase (θ) of the input shaft (11), a predetermined phase more than the first phase (θ1). Second input shaft phase calculating means (M3) for calculating the delayed second phase (θ2),
The eccentricity control means (M1) is configured such that the reference eccentricity amount is from the time when the phase (θ) of the input shaft (11) reaches the second phase (θ2) until the phase reaches the first phase (θ1). A power transmission device for a vehicle characterized in that
前記入力軸(11)の軸線を原点とし、前記原点から前記出力軸(12)の軸線に向かう方向をX軸の正方向とし、前記X軸と直交する方向であって前記コネクティングロッド(19)の小端部(19c)が存在する側をY軸の負方向とするX−Y直交座標系において、前記偏心部材(18)から前記ベアリング(20)に作用する荷重のベクトルの始点を前記原点に一致させ、前記入力軸(11)が1回転する間の前記ベクトルの終点の軌跡を描いたとき、前記軌跡が前記X−Y直交座標系の第4象限から第3象限に移るときの前記入力軸(11)の位相(θ)を前記第2位相(θ2)とすることを特徴とする、請求項1に記載の車両用動力伝達装置。   The axis of the input shaft (11) is the origin, the direction from the origin to the axis of the output shaft (12) is the positive direction of the X axis, and the direction is perpendicular to the X axis and the connecting rod (19) In the XY Cartesian coordinate system in which the side where the small end (19c) is present is the negative direction of the Y axis, the origin of the vector of the load acting on the bearing (20) from the eccentric member (18) is the origin. When the locus of the end point of the vector during one rotation of the input shaft (11) is drawn, the locus when the locus moves from the fourth quadrant to the third quadrant of the XY orthogonal coordinate system. The vehicle power transmission device according to claim 1, wherein the phase (θ) of the input shaft (11) is the second phase (θ2).
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