CN104776182B - 无级变速器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种无级变速器，通过对输入到连接杆轴承的滚动体的负荷进行分散而降低最大负荷，能够提高连接杆轴承的耐久性。连接杆(15)形成为：在输入到旋转盘(6)的负荷成为峰值负荷时，在通过输入侧支点(P3)和输出侧支点(P4)的直线上，向旋转盘(6)施加最大的负荷矢量。旋转盘(6)位于与最大的负荷矢量对应的区域，形成在旋转盘(6)的旋转中心轴线方向上贯通的镂空孔(6c)。

Description

无级变速器

技术领域

本发明涉及使用曲柄连杆机构的四杆机构型的无级变速器。

背景技术

以往，公知有如下的四杆机构型的无级变速器，该四杆机构型无级变速器具有：输入轴，来自发动机等主驱动源(行驶用驱动源)的驱动力被传递至该输入轴；输出轴，其与输入轴的旋转中心轴线平行地配置；以及多个曲柄连杆机构(例如，参照专利文献1)。

在专利文献1所述的无级变速器中，曲柄连杆机构具有：旋转半径调节机构，其设置有能够以输入轴的旋转中心轴线为中心旋转的旋转部，并能够自如调节该旋转部的旋转半径；设置有摆动端部的摆动连杆，其摆动自如地轴支承在输出轴上；以及连接杆，其一端部与旋转半径调节机构的旋转部旋转自如地连接，其另一端部与摆动连杆的摆动端部连结。

在摆动连杆与输出轴之间，设置有作为单向旋转阻止机构的单向离合器，该单向离合器在摆动连杆以输出轴为中心要向一侧旋转时将摆动连杆相对于输出轴固定，在摆动连杆要向另一侧旋转时使摆动连杆相对于输出轴空转。

旋转半径调节机构由如下部分构成：圆盘状的旋转部，其具有从中心偏心地穿设的贯通孔；内齿轮，其安装在旋转部的贯通孔的内周面上；第1小齿轮，其固定于输入轴并与内齿轮啮合；行星架，其来自副驱动源(调节用驱动源)的驱动力被传递至该行星架；以及2个第2小齿轮，它们与内齿轮啮合，分别由行星架能够自如自转和自如公转地轴支承。第1小齿轮与2个第2小齿轮被配置成以它们的中心轴线为顶点的三角形为正三角形。

另外，旋转半径调节机构除了专利文献1所示的结构，还有的由如下部分构成：圆盘状的凸轮部，其以相对于输入轴偏心的状态与输入轴一体地旋转；旋转部，其能够以相对于该凸轮部偏心的状态自如旋转，并连接杆旋转自如地外套于该旋转部；小齿轮轴，其在轴向上具有多个小齿轮；以及副驱动源，其使小齿轮轴旋转。

在该旋转半径调节机构中，在利用主驱动源旋转的输入轴与利用副驱动源旋转的行星架的旋转速度相同的情况下，维持了旋转部的中心相对于输入轴的旋转中心轴线的偏心量，旋转半径调节机构的旋转半径也维持为恒定。另一方面，在输入轴与行星架的旋转速度不同的情况下，旋转部的中心相对于输入轴的旋转中心轴线的偏心量变化，旋转半径调节机构的旋转半径也变化。

因此，在该旋转半径调节机构中，通过使其旋转半径变化，而使摆动连杆的摆动端部的振幅变化，进而使变速比变化，对相对于输入轴的旋转速度的输出轴旋转速度进行控制。

并且，在该旋转半径调节机构中，将以3个小齿轮的中心为顶点的正三角形的中心与输入轴的旋转中心轴线之间的距离设定为和该正三角形的中心与旋转部的中心之间的距离相等。

因此，该旋转半径调节机构能够使输入轴的旋转中心轴线与旋转部的中心重合而使偏心量为“0”。在偏心量为“0”的情况下，即使在输入轴旋转的情况下，摆动连杆的摆动端部的振幅也变为“0”，输出轴成为不旋转的状态。

并且，在该旋转半径调节机构中，由行星架与第2小齿轮构成凸轮部，向凸轮部传递来自副驱动源的驱动力。该凸轮部设定为每个旋转半径调节机构、即每个曲柄连杆机构中各自的相位不同，利用多个凸轮部绕输入轴的周向一圈。

因此，通过外套于各旋转半径调节机构的连接杆，能够使各摆动连杆依次向输出轴传递转矩，使输出轴平滑旋转。

并且，在旋转半径调节机构的旋转部与外套于该旋转部上的连接杆之间通常配置有具有滚动体的连接杆轴承。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012-1048号公报

发明内容

在这样构成的无级变速器中，摆动连杆在向一侧旋转时向输出轴传递转矩(驱动力)，在向另一侧旋转时不向输出轴传递转矩。

并且，由于连接杆轴承配置在旋转部与连接杆之间，因此，连接杆轴承的耐久性被在旋转部旋转时从连接杆输入到旋转部的负荷的大小所左右。

本发明是鉴于以上的方面而完成的，其目的在于，提供一种无级变速器，该无级变速器能够通过对输入到连接杆轴承的滚动体的负荷进行分散而降低最大负荷，提高连接杆轴承的耐久性。

为了达成上述目的，本发明提供一种无级变速器，其特征在于，所述无级变速器具有：输入轴，行驶用驱动源的驱动力被传递至该输入轴；输出轴，其与输入轴的旋转中心轴线平行地配置；曲柄连杆机构，其具有旋转半径调节机构、摆动连杆和连接杆，所述旋转半径调节机构设置有能够以输入轴的旋转中心轴线为中心旋转的旋转部，并能够自如调节该旋转部的旋转半径，所述摆动连杆摆动自如地轴支承于输出轴且设置有摆动端部，所述连接杆的一端部旋转自如地与旋转半径调节机构的旋转部连接，所述连接杆的另一端部与摆动连杆的摆动端部连结，所述曲柄连杆机构将输入轴的旋转运动转换为摆动连杆的摆动运动；单向旋转阻止机构，其在摆动连杆相对于输出轴要向一侧旋转时将摆动连杆固定，在摆动连杆要向另一侧旋转时使摆动连杆空转；以及连接杆轴承，其配置在连接杆与旋转部之间，具有多个滚动体，连接杆形成为：在旋转部成为从该连接杆输入到该旋转部的负荷为峰值负荷的旋转相位时，在通过旋转半径调节机构与该连接杆之间的连结点以及摆动连杆的摆动端部与该连接杆之间的连结点的直线上，向该旋转部施加最大的负荷矢量，旋转部形成有镂空部，所述镂空部位于与最大的负荷矢量对应的区域，并在该旋转部的旋转中心轴线方向上贯通。

这里，峰值负荷指的是，在将旋转部的旋转半径固定为规定的值的状态下，在旋转部旋转1周期间，从连接杆输入到旋转部的最大的负荷。

本发明的无级变速器的连接杆形成为：在旋转部成为从该连接杆向该旋转部输入的负荷为峰值负荷的旋转相位时，在通过旋转半径调节机构与该连接杆之间的连结点以及摆动连杆的摆动端部与该连接杆之间的连结点的直线上，向该旋转部施加最大的负荷矢量。

并且，本发明的无级变速器的旋转部在与最大的负荷矢量对应的区域上以在该旋转部的旋转中心轴线方向上贯通的方式形成有镂空部。

通过该镂空部，旋转部从连接杆承受的负荷被分散。因此，也分散了传递到配置在连接杆与旋转部之间的连接杆轴承的负荷，降低了输入到轴承的各滚动体的最大负荷。

因此，根据本发明的无级变速器，与以往的无级变速器相比，由于在向旋转部输入峰值负荷时降低了输入到连接杆轴承的滚动体的最大负荷，因此，能够提高连接杆轴承的耐久性。

并且，根据本发明的无级变速器，通过形成镂空部，与以往的无级变速器相比，能够实现旋转部的轻量化。

并且，在本发明的无级变速器中，优选其搭载在车辆上，且旋转相位为传递到输出轴的转矩达到最大的旋转半径时的旋转相位。

从连接杆输入到旋转部的负荷成为峰值负荷的旋转部的旋转相位随着旋转部的旋转半径的变化而变化。即，旋转部针对每个旋转半径而存在成为峰值负荷的旋转相位(下面，称为“峰值相位”。)以及与该峰值相位对应的峰值负荷。

并且，传递到输出轴的转矩越大，输入到旋转部的峰值负荷越大。

此外，传递到输出轴的转矩的最大值由搭载无级变速器的车辆的特性等(例如，轮胎的打滑极限特性)确定。并且，通过该特性等，在旋转部的旋转半径为一定值以下(即，变速比为一定值以上)的情况下，传递到输出轴的转矩成为恒定值，并且，成为最大值。

因此，在旋转部的旋转半径为一定值以下(即，变速比为一定值以上)的情况下，峰值负荷保持最大的峰值负荷(下面，称为“最大峰值负荷”)不变。

因此，如果构成为用于形成镂空部的旋转相位为传递到输出轴的转矩达到最大的旋转半径时的旋转相位，则与以往的无级变速器相比，至少在输入到旋转部的峰值负荷为最大峰值负荷的情况下，传递到连接杆轴承的负荷被分散，降低了输入到滚动体的最大负荷。

其结果为，不损害旋转部的强度和无级变速器的组装的简易度等，就能够比以往的无级变速器进一步提高连接杆轴承的耐久性。

并且，在本发明的无级变速器中，优选其搭载在车辆上，并具有多个曲柄连杆机构，旋转相位为传递到输出轴的转矩达到最大、变速比成为最小值的旋转半径时的旋转相位。

无级变速器具备多个曲柄连杆机构，在传递到输出轴的转矩为恒定值的情况下，由于旋转部的旋转半径越大(变速比越小)，每一个曲柄连杆机构所分担的转矩越大，因此，输入到每一个旋转部的峰值负荷也越大。

因此，如果构成为用于形成镂空部的旋转相位为传递到输出轴的转矩达到最大、变速比成为最小值的旋转半径时的旋转相位，则即使在具备多个曲柄连杆机构的情况下，与以往的无级变速器相比，也至少在输入到1个旋转部的峰值负荷成为最大峰值负荷的情况下，输入到连接杆轴承的滚动体的负荷被分散，降低了输入到滚动体的最大负荷。

其结果为，即使在具备多个曲柄连杆机构的情况下，不损害旋转部的强度和无级变速器的组装的简易度等，就能够比以往的无级变速器进一步提高连接杆轴承的耐久性。

并且，在本发明的无级变速器中，单向旋转阻止机构构成为：在摆动端部相对于输出轴要以远离输入轴的方式旋转时将摆动连杆固定，在摆动端部要以接近输入轴的方式旋转时使摆动连杆空转，在该情况下，由于与最大的负荷矢量对应的区域存在于比旋转半径调节机构与连接杆之间的连结点离摆动连杆的摆动端部与连接杆之间的连结点近的区域，因此，优选在该区域中形成有镂空部。

并且，在本发明的无级变速器中，单向旋转阻止机构构成为：摆动端部相对于输出轴要以接近输入轴的方式旋转时将摆动连杆固定，在摆动端部要以远离输入轴的方式旋转时使摆动连杆空转，在该情况下，由于与最大的负荷矢量对应的区域存在于比旋转半径调节机构与连接杆之间的连结点离摆动连杆的摆动端部与连接杆之间的连结点远的区域，因此，优选在该区域中形成镂有空部。

附图说明

图1是示出本发明的无级变速器的第1实施方式的局部剖视图。

图2是示出图1的无级变速器的曲柄连杆机构的侧视图。

图3A至图3D是示出图1的无级变速器的曲柄连杆机构的输入侧支点的旋转半径的变化的说明图，图3A示出旋转半径最大的情况，图3B示出旋转半径为中的情况，图3C示出旋转半径小的情况，图3D示出旋转半径为“0”的情况。

图4A至图4D是示出图1的无级变速器的曲柄连杆机构的相对于输入侧支点的旋转半径的变化的、输出侧支点的摆动范围的变化的说明图，图4A示出摆动范围最大的情况，图4B示出摆动范围为中的情况，图4C示出摆动范围小的情况，图4D示出摆动范围为“0”情况。

图5是示出图1的无级变速器的相对于旋转盘的旋转相位的、从连接杆输入到旋转盘的负荷的大小的变化的图表。

图6示出图1的无级变速器的相对于旋转盘的旋转半径的变化的、传递到输出轴的转矩的变化的图表。

图7A至图7B是示出图1的无级变速器的相对于旋转盘的旋转相位的、传递到输出轴的转矩的变化的图表，图7A示出旋转盘的旋转半径为图6所示的图表中的R1a时的状态，图7B示出旋转盘的旋转半径为图6所示的图表中的R1b时的状态。

图8是示出图1的无级变速器的旋转盘的镂空孔的位置和形状的侧视图。

图9是示出本发明的无级变速器的第2实施方式的曲柄连杆机构与该曲柄连杆机构的旋转盘的镂空孔的位置及形状的侧视图。

图10是示出本发明的无级变速器的第1实施方式的变形例的旋转盘的镂空孔的位置及形状的侧视图。

标号说明

1A、1B：无级变速器；2：输入部；3：输出轴；4：旋转半径调节机构；5：凸轮盘(凸轮部)；5a：贯通孔；5b：切口孔；6：旋转盘(旋转部)；6a：收容孔；6b：内齿；6c、6d、6e、7：小齿轮轴；7a：小齿轮；7b：小齿轮轴承；8：差动机构；14a：旋转轴；9：太阳齿轮；10：第1齿圈；11：第2齿圈；12：阶梯小齿轮；12a：大径部；12b：小径部；13：行星架；14：致动器(调节用驱动源(副驱动源))；15：连接杆；15a：输入侧环状部；15b：输出侧环状部；16：连接杆轴承；17A、17B：单向离合器(单向旋转阻止机构)；18：摆动连杆；18a：摆动端部；18b：突片；18c：***孔；19：连接销；20：曲柄连杆机构；21：变速器壳；21a：一端壁部；21b：另一端壁部；21c：周壁部；22：轴承；50：贯插孔；ENG：发动机(行驶用驱动源(主驱动源))；h：变速比；P1：输入轴的旋转中心轴线；P2：凸轮盘5的中心；P3：旋转盘6的中心(输入侧支点)；P4：连接销19的中心(输出侧支点)；P5：输出轴3的旋转中心轴线；Rx：P1与P2之间的距离；Ry：P2与P3之间的距离；R1：P1与P3之间的距离(偏心量，旋转盘6的中心(输入侧支点P3)的旋转半径)；R2：P4与P5之间的距离(摆动连杆18的长度)；v：从连接杆15输入到旋转盘6的最大的负荷矢量；θ1：旋转半径调节机构4的相位；θ2：摆动连杆18的摆动范围。

具体实施方式

下面，参照附图，对本发明的无级变速器的实施方式进行说明。本实施方式的无级变速器是四杆机构型的无级变速器，是能够使变速比h(h＝输入轴的旋转速度/输出轴的旋转速度)无限大(∞)而使输出轴的旋转速度为“0”的变速器，是所谓的IVT(InfinityVariable Transmission)的一种。

并且，本实施方式是将无级变速器搭载到车辆上的情况下的实施方式，但是，本发明的无级变速器也能够搭载到船舶等其他的交通工具或无人机。

【第1实施方式】

参照图1～图8对第1实施方式的无级变速器1A进行说明。

首先，参照图1和图2，对本实施方式的无级变速器1A的结构进行说明。

如图1所示，本实施方式的无级变速器1A具有：输入部2；输出轴3，其与输入部2的旋转中心轴线P1平行地配置；6个旋转半径调节机构4，它们设置在输入部2的旋转中心轴线P1上。

通过将来自作为主驱动源的发动机ENG(行驶用驱动源)的驱动力传递至输入部2，该输入部2以旋转中心轴线P1为中心旋转。另外，除了内燃机之外，也可以使用电动机等作为主驱动源。

输出轴3经由省略图示的差动齿轮使旋转动力向车辆的驱动轮(省略图示)传递。另外，也可以设置传动轴代替差动齿轮。

旋转半径调节机构4具有：设置在输入部2的旋转中心轴线P1上的凸轮盘5(凸轮部)；以及旋转自如地外套在凸轮盘5上的旋转盘6(旋转部)。

凸轮盘5为圆盘状，其以相对于输入部2的旋转中心轴线P1偏心的状态以能够与输入部2一体旋转的方式以2个为1组进行设置。各1组的凸轮盘5被设定为各自相位相差60°，配置为利用6组凸轮盘5绕输入部2的旋转中心轴线P1的周向一圈。

凸轮盘5上形成有在输入部2的旋转中心轴线P1方向上贯通、且在相对于凸轮盘5的中心P2偏心的位置上穿设的贯通孔5a。并且，凸轮盘5在隔着输入部2的旋转中心轴线P1与凸轮盘5的中心P2相反侧的区域形成有切口孔5b，该切口孔5b使凸轮盘5的外周面与贯通孔5a的内周面连通。

2个1组的凸轮盘5之间利用螺栓(省略图示)而相固定。并且，2个1组的凸轮盘5的一方与相邻的旋转半径调节机构4所具有的其他2个1组的凸轮盘5的另一方一体地形成，构成一体型凸轮部。并且，凸轮盘5中的位于最接近发动机ENG的位置上的凸轮盘5与输入部2一体地形成。这样，利用输入部2与多个凸轮盘5构成输入轴(凸轮轴)。

另外，2个1组的凸轮盘5之间也可以不用螺栓而利用其他的手段相固定。并且，一体型凸轮部可以通过一体成型而形成，也可以焊接2个凸轮盘5而使其一体化。并且，作为使位于最接近发动机ENG的位置上的凸轮盘5与输入部2一体地形成的方法，可以通过一体成型来形成，也可以焊接凸轮部5与输入部2而使其一体化。

如图2所示，旋转盘6为在从其中心P3偏心的位置设置有收容孔6a的圆盘状，旋转盘6设置为能够相对于输入部2的旋转中心轴线P1旋转。在其收容孔6a中，旋转自如地嵌入有各1组的凸轮盘5。并且，如图1所示，旋转盘6的收容孔6a中，在处于1组的凸轮盘5之间的位置设置有内齿6b。

并且，旋转盘6的收容孔6a相对于凸轮盘5偏心，且使从输入部2的旋转中心轴线P1到凸轮盘5的中心P2(收容孔6a的中心)之间的距离Rx与从凸轮盘5的中心P2到旋转盘6的中心P3之间的距离Ry相同。

由输入部2与多个凸轮盘5构成的输入轴具备通过使凸轮盘5的贯通孔5a连通而构成的贯插孔50。由此，输入轴成为与发动机ENG相反侧的一端开口而另一端封闭的中空轴形状。

在贯插孔50中与旋转中心轴线P1同心地配置有小齿轮轴7，该小齿轮轴7相对于输入轴旋转自如。

小齿轮轴7在与旋转盘6的内齿6b对应的位置具有小齿轮7a。并且，小齿轮轴7设置有在输入部2的旋转中心轴线P1方向上位于相邻的小齿轮7a之间的小齿轮轴承7b。经由该小齿轮轴承7b，小齿轮轴7支承输入轴。

小齿轮7a与小齿轮轴7的轴部形成为一体。小齿轮7a经由凸轮盘5的切口孔5b而与旋转盘6的内齿6b啮合。另外，小齿轮7a也可以与小齿轮轴7分体构成，利用花键结合而与小齿轮轴7连结。在本实施方式中，简称为小齿轮7a时，定义为包含小齿轮轴7。

并且，小齿轮轴7与由行星齿轮机构等构成的差动机构8连接。

如图1所示，差动机构8例如构成为行星齿轮机构，具有：太阳齿轮9；与由输入部2和多个凸轮盘5构成的输入轴连结的第1齿圈10；与小齿轮轴7连结的第2齿圈11；以及将阶梯小齿轮12轴支承为能够自转且能够公转的行星架13，其中，所述阶梯小齿轮12由与太阳齿轮9及第1齿圈10啮合的大径部12a、以及与第2齿圈11啮合的小径部12b构成。

来自作为小齿轮轴7用的副驱动源的致动器14(调节用驱动源)的驱动力被传递至太阳齿轮9。因此，经由差动机构8，致动器14的驱动力也传递向小齿轮7a。

在使小齿轮轴7的旋转速度与输入部2的旋转速度相同的情况下，太阳齿轮9与第1齿圈10以同一速度旋转。其结果为，太阳齿轮9、第1齿圈10、第2齿圈11以及行星架13这4个要素成为不能相对旋转的锁定状态，与第2齿圈11连结的小齿轮轴7与输入部2以同一速度旋转。

在使小齿轮轴7的旋转速度比输入部2的旋转速度慢的情况下，当设太阳齿轮9的转速为Ns、第1齿圈10的转速为NR1、太阳齿轮9与第1齿圈10的齿数比(第1齿圈10的齿数/太阳齿轮9的齿数)为j时，行星架13的转速成为(j·NR1+Ns)/(j+1)。并且，当设太阳齿轮9与第2齿圈11的齿数比(第2齿圈11的齿数/太阳齿轮9的齿数)×(阶梯小齿轮12的大径部12a的齿数/小径部12b的齿数)为k时，第2齿圈11的转速成为{j(k+1)NR1+(k-j)Ns}/{k(j+1)}。

即，在输入部2的旋转速度与小齿轮轴7的旋转速度之间存在差的情况下，借助于经由与小齿轮轴7的小齿轮7a啮合的旋转盘6的内齿6b而传递来的来自致动器14的驱动力，旋转盘6以凸轮盘5的中心P2为中心绕凸轮盘5的周缘旋转。

另外，如图2所示，旋转盘6相对于凸轮盘5偏心，且从输入部2的旋转中心轴线P1到凸轮盘5的中心P2之间的距离Rx与从凸轮盘5的中心P2到旋转盘6的中心P3之间的距离Ry相同。

因此，也能够使旋转盘6的中心P3位于与输入部2的旋转中心轴线P1相同的线上，使输入部2的旋转中心轴线P1与旋转盘6的中心P3之间的距离(旋转半径调节机构4的旋转半径)，即，偏心量R1为“0”。

在旋转盘6的周缘上旋转自如地连接有连接杆15，该连接杆15的一(输入部2侧)端部具有大径的输入侧环状部15a，另一(输出轴3侧)端部具有直径比输入侧环状部15a的直径小的输出侧环状部15b。

连接杆15的输入侧环状部15a经由连接杆轴承16旋转自如地外套在旋转盘6上，其中，所述连接杆轴承16由以2个为1组的球轴承构成，该2个球轴承在轴向上并列。

6个摆动连杆18经由单向离合器17A(单向旋转阻止机构)与连接杆15地对应摆动自如地轴支承在输出轴3上。

单向离合器17A设置在摆动连杆18与输出轴3之间，在摆动连杆18以输出轴3的旋转中心轴线P5为中心相对于输出轴3要向一侧相对旋转的情况下，单向离合器17A将摆动连杆18相对于输出轴3固定(固定状态)，在摆动连杆18要向另一侧相对旋转的情况下，单向离合器17A使摆动连杆18相对于输出轴3空转(空转状态)。

摆动连杆18形成为环状，在其下方设置有与连接杆15的输出侧环状部15b连结的摆动端部18a。在摆动端部18a上设置有突出的一对突片18b，突片18b从轴向夹持输出侧环状部15b。在一对突片18b上穿设有与输出侧环状部15b的内径对应的***孔18c。

通过向***孔18c和输出侧环状部15b***作为摆动轴的连接销19，连接杆15与摆动连杆18被能够相对旋转地连结。

在本实施方式的无级变速器1A中，由具有上述结构的旋转半径调节机构4、摆动连杆18以及连接杆15构成曲柄连杆机构20。

曲柄连杆机构20和单向离合器17被收纳在变速器壳21中。在该变速器壳21的下方，润滑油形成了油洼。

并且，摆动连杆18配置为使其摆动端部18a浸没于在变速器壳21的下方积存的润滑油的油洼中。

因此，在曲柄连杆机构20的驱动时，能够利用油洼润滑摆动端部18a，并且，通过摆动连杆18的摆动运动而扬起油洼中的润滑油，能够润滑无级变速器1A的其他部件。

并且，变速器壳21由如下部分构成：一端壁部21a，其被固定在发动机ENG上；另一端壁部21b，其与一端壁部21a对置配置；周壁部21c，其隔着间隔对曲柄连杆机构20和单向离合器17A进行覆盖，并连结一端壁部21a的外缘与另一端壁部21b的外缘。

在一端壁部21a与另一端壁部21b形成有用于轴支承输入轴的开口部和用于轴支承输出轴3的开口部，在这些开口部上嵌合有轴承22。

另外，在本实施方式中，对具备6个曲柄连杆机构20的情况进行了说明。但是，本发明的无级变速器中的曲柄连杆机构的数量不限于该数量，例如，也可以具有5个以下的曲柄连杆机构，也可以具有7个以上的曲柄连杆机构。

并且，在本实施方式中，对如下情况进行了说明：由输入部2与多个凸轮盘5构成输入轴，输入轴具备通过使凸轮盘5的贯通孔5a相连而构成的贯插孔50。但是，本发明的无级变速器中的输入轴不仅限于这样构成的结构。

例如，可以使输入部构成为具有一端开口的贯插孔的中空轴状，在圆盘状的凸轮盘形成比本实施方式的贯通孔大的贯通孔以便能够将输入部贯穿***，使凸轮盘与构成为中空轴状的输入部的外周面花键结合。

该情况下，由中空轴构成的输入部与凸轮盘的切口孔对应地设置有切口孔。并且，***到输入部内的小齿轮经由输入部的切口孔和凸轮盘的切口孔而与旋转盘的内齿啮合。

并且，在本实施方式中，对使用单向离合器17作为单向旋转阻止机构的情况进行了说明。但是，本发明的无级变速器中的单向旋转阻止机构不仅限于单向离合器，例如，也可以使用双向离合器，该双向离合器构成为能够自如切换可从摆动连杆向输出轴传递转矩的摆动连杆的相对于输出轴的旋转方向。

接着，参照图1～图4D，对本实施方式的无级变速器的曲柄连杆机构20进行说明。

如图1所示，本实施方式的无级变速器1A合计具有6个曲柄连杆机构20(四杆机构)。如图2所示，曲柄连杆机构20由连接杆15、摆动连杆18、以及具有旋转盘6并能够自如调节其旋转半径的旋转半径调节机构4构成。通过该曲柄连杆机构20，将输入轴的旋转运动转换为摆动连杆18的摆动运动。

在该曲柄连杆机构20中，在旋转半径调节机构4的旋转盘6的中心P3(输入侧支点)的旋转半径(偏心量R1)不为“0”的情况下，当使输入部2与小齿轮轴7以同一速度旋转时，各连接杆15一边改变相位，一边在输入部2与输出轴3之间交替进行将摆动端部18a推向输出轴3侧和拉向输入部2侧的动作并重复该交替动作，使摆动连杆18摆动。

并且，由于在摆动连杆18与输出轴3之间设置有单向离合器17A，因此，通过连接杆15而使摆动连杆18相对于输出轴3向推入方向侧旋转、即摆动端部18a相对于输出轴3以远离输入部2的方式旋转、并且以超过输出轴3的旋转速度的速度旋转时，摆动连杆18相对于输出轴3固定，将转矩传递到输出轴3。

另一方面，在摆动连杆18相对于输出轴3向拉伸方向侧旋转、即摆动端部18a相对于输出轴3以接近输入部2的方式旋转时，摆动连杆18相对于输出轴3空转，不向输出轴3传递转矩。

在本实施方式的无级变速器1A中，6个曲柄连杆机构20的旋转半径调节机构4由于分别以每个相差60度相位的方式进行配置，因此，输出轴3利用6个曲柄连杆机构20依次旋转。

图3A至图3D是示出使旋转半径调节机构4的旋转盘6的中心P3(输入侧支点)的旋转半径(偏心量R1)变化的状态下的小齿轮轴7与旋转盘6之间的位置关系的图。

图3A示出使偏心量R1为“最大”的状态，小齿轮轴7与旋转盘6位于使输入部2的旋转中心轴线P1、凸轮盘5的中心P2与旋转盘6的中心P3在一直线上并列的位置。该情况下的变速比h成为最小。

图3B示出使偏心量R1为比图3A小的“中”的状态，图3C示出使偏心量R1为比图3B还小的“小”的状态。变速比h在图3B中成为比图3A的变速比h大的“中”，在图3C中成为比图3B的变速比h大的“大”。

图3D示出使偏心量R1为“0”的状态，输入部2的旋转中心轴线P1与旋转盘6的中心P3位于同心的位置。该情况的变速比h成为无限大(∞)。

图4A至图4D是示出旋转半径调节机构4的旋转盘6的中心P3(输入侧支点)的旋转半径(偏心量R1)与摆动连杆18的摆动运动的摆动范围θ2之间的关系的图。

图4A示出偏心量R1为图3A的“最大”的情况(变速比h为“最小”的情况)，图4B示出偏心量R1为图3B的“中”的情况(变速比h为“中”的情况)，图4C示出偏心量R1为图3C的“小”的情况(变速比h为“大”的情况)，图4D示出偏心量R1为图3D的“0”的情况(变速比h为无限大“∞”的情况)。

这里，R2是摆动连杆18的长度。更具体而言，R2是从输出轴3的旋转中心轴线P5到连接杆15和摆动端部18a之间的连结点、即连接销19的中心(输出侧支点P4)的距离。并且，θ1是旋转半径调节机构4的旋转盘6的相位。

从该图4可以知晓，随着偏心量R1变小，摆动连杆18的摆动范围θ2变窄，在偏心量R1变为“0”的情况下，摆动连杆18不摆动。

图5是示出旋转盘6的旋转半径(偏心量R1)被固定为规定的值的状态下的、相对于旋转半径调节机构4的旋转盘6的旋转相位θ1的、从连接杆15输入到旋转盘6的负荷的大小的变化的图表。

从该图5也可以知晓，在旋转盘6的旋转半径(偏心量R1)被维持为恒定的状态下，在旋转盘6旋转1圈的期间中，从连接杆15输入到旋转盘6的负荷在某个规定的旋转相位(峰值相位θp)成为最大的负荷(峰值负荷Np)。

与该峰值负荷Np对应的峰值相位θp随着旋转盘6的旋转半径(偏心量R1)的变化而变化。即，旋转盘6针对每个旋转半径(偏心量R1)而存在峰值相位θp以及与该峰值相位θp对应的峰值负荷Np。

并且，传递到输出轴3的转矩越大，输入到旋转盘6的峰值负荷Np越大。

图6是示出将本实施方式的无级变速器1A用于一般车辆等的情况下的、相对于旋转盘6的旋转半径(偏心量R1)的变化的、传递到输出轴3的转矩的变化的图表。

在仅考虑无级变速器1A所具备的曲柄连杆机构20的构造的情况下，旋转盘6的旋转半径(偏心量R1)越小(变速比h越大)，传递到输出轴3的转矩越大。

但是，实际上，根据搭载无级变速器1A的车辆的特性等，成为如图6所示的图表。

具体而言，在偏心量R1为规定的值(在图6中为R1b)以下(变速比h为一定值以上)的情况下，传递到输出轴3的转矩成为由该车辆的驱动轮的摩擦系数等确定的打滑极限值，在偏心量R1超过R1b的情况下，伴随偏心量R1的增加，传递到输出轴3的转矩降低。

即，在旋转盘6的旋转半径(偏心量R1)为一定值以下(变速比h为一定值以上)的情况下，传递到输出轴3的转矩成为恒定值且成为最大值。

因此，在旋转盘6的旋转半径(偏心量R1)为一定值以下(变速比h为一定值以上)的情况下，随着传递到输出轴3的转矩而变化的峰值负荷Np保持最大的峰值负荷(下面，称为“最大峰值负荷”)不变。

另一方面，即使在旋转盘6的旋转半径(偏心量R1)为一定值以下(变速比h为一定值以上)的情况下，对应于旋转盘6的旋转半径(偏心量R1)，达到其峰值负荷Np的峰值相位θp也会变化。

并且，由于本实施方式的无级变速器1A具备多个曲柄连杆机构20，因此，在图6中，即使在传递到输出轴3的转矩为打滑极限值(最大值)的情况下，分担传递到该输出轴3的转矩的曲柄连杆机构20的数量也不是始终相同。

具体而言，在偏心量R1为接近0的R1a的情况下，如图7A所示，在某时间点，分担传递到输出轴3的转矩的曲柄连杆机构20的数量为4个。

但是，在偏心量R1比R1a(参照图6)大、为传递到输出轴3的转矩即将开始减少之前的R1b的情况下，如图7B所示，分担与图7A同一大小的转矩的曲柄连杆机构20的数量为3个。

即，由于本实施方式的无级变速器1A具备多个曲柄连杆机构20，因此，在传递到输出轴3的转矩的大小为恒定值(在这里为最大值)的情况下，旋转盘6的旋转半径(偏心量R1)越大(变速比h越小)，每一个曲柄连杆机构20所分担的转矩变得越大，输入到每一个旋转盘6的峰值负荷Np也变得越大。

因此，在本实施方式的无级变速器1A中，在偏心量R1成为传递到输出轴3的转矩即将开始减少之前的R1b时，被输入到每一个旋转盘6的峰值负荷Np成为最大。

接着，参照图8，对本实施方式的无级变速器1A的旋转盘6的镂空孔6c(镂空部)详细地进行说明。

如图8所示，在本实施方式的曲柄连杆机构20所具有的旋转半径调节机构4的旋转盘6上，形成有在旋转盘6的旋转中心轴线方向(即，输入轴的旋转中心轴线P1方向)上贯通的镂空孔6c。

并且，该镂空孔6c形成为：在成为了从连接杆15输入的负荷达到峰值负荷Np的旋转相位(峰值相位θp)时，该镂空孔6c位于旋转盘6的与从连接杆15输入到旋转盘6的负荷矢量中的最大的负荷矢量(图8中的矢量v)对应的区域。

通过该镂空孔6c，旋转盘6从连接杆15承受的负荷被分散。因此，传递到配置在连接杆15与旋转盘6之间的连接杆轴承16的负荷也被分散，降低了输入到连接杆轴承16的各滚动体的最大负荷。

因此，根据本实施方式的无级变速器1A，与以往的无级变速器相比，由于在向旋转盘6输入峰值负荷Np时，输入到连接杆轴承16的滚动体的最大负荷降低，因此，连接杆轴承16的耐久性提高。

并且，根据本实施方式的无级变速器1A，形成了镂空孔6c，由此，与以往的无级变速器相比，使旋转盘6得以轻量化。

并且，在本实施方式的无级变速器1A中，如上所述，在旋转盘6的旋转半径(偏心量R1)为一定值以下(变速比h为一定值以上)的情况下(在图6中，在偏心量R1为R1b以下的情况下)，随着传递到输出轴3的转矩而变化的峰值负荷Np保持最大峰值负荷不变。

因此，在本实施方式的无级变速器1A中，构成为使用于确定形成镂空孔6c的区域的旋转盘6的旋转相位至少包含为车辆能够输出最大转矩的旋转半径(偏心量R1)时的旋转相位。

即，在本实施方式的无级变速器1A中，至少以包含所有与输入到旋转盘6的峰值负荷Np成为最大峰值负荷的一定范围的旋转相位对应的一定范围的区域的方式，在旋转盘6上形成镂空孔6c。

由于这样构成，因此，在本实施方式的无级变速器1A中，与以往的无级变速器相比，至少在输入到旋转盘6的峰值负荷Np成为最大峰值负荷的情况下(在图6中偏心量R1为R1b以下的情况下)，输入到连接杆轴承16的滚动体的负荷被分散，降低了输入到滚动体的最大负荷。

并且，在本实施方式的无级变速器1A中，由于具备多个曲柄连杆机构，因此，如上所述，在偏心量R1为传递到输出轴3的转矩即将开始减少之前的R1b时，输入到每一个旋转盘6的峰值负荷Np成为最大。

因此，在本实施方式的无级变速器1A中，旋转盘6中的与最大峰值负荷的最大的负荷矢量对应的区域是旋转盘6的偏心量R1为传递到输出轴3的转矩即将开始减少之前的R1b时的与峰值负荷Np的最大负荷矢量对应的区域。

因此，在本实施方式的无级变速器1A中，构成为使用于确定形成镂空孔6c的区域的旋转盘6的旋转相位至少包含为车辆能够输出最大转矩、且变速比h达到最小值的旋转半径(偏心量R1)时的旋转相位。

即，在本实施方式的无级变速器1A中，以至少包含输入到各个旋转盘6的负荷的合计为最大的旋转半径(偏心量R1)时的与输入到每一个曲柄连杆机构20的旋转盘6的峰值负荷成为最大的旋转相位对应的区域的方式，在旋转盘6上形成镂空孔6c。

由于这样构成，因此，在本实施方式的无级变速器1A中，与以往的无级变速器相比，至少在输入到1个旋转盘6的峰值负荷成为最大峰值负荷的情况下(在图6中偏心量R1成为R1b的情况下)，输入到连接杆轴承16的滚动体的负荷被分散，降低了输入到滚动体的最大负荷。

并且，镂空孔6c形成在这样的区域：在将旋转盘6的旋转半径(偏心量R1)调节成使传递到输出轴3的转矩最大的状态下，该区域位于通过作为旋转半径调节机构4与连接杆15之间的连结点的输入侧支点P3、以及作为摆动连杆18的摆动端部18a与连接杆15之间的连结点的输出侧支点P4的直线上。

这是因为本实施方式的无级变速器1A所具有的连接杆15构成为在通过输入侧支点P3与输出侧支点P4的直线上，向旋转盘6输入最大的负荷矢量。即，在该直线上，存在旋转盘6的与从连接杆15输入的最大的负荷矢量对应的区域。

并且，镂空孔6c形成在旋转盘6的这样的区域，该区域比作为旋转半径调节机构4与连杆15之间的连结点的输入侧支点P3离作为摆动连杆18的摆动端部18a与连杆15之间的连结点的输出侧支点P4近。

这是因为，如上所述，本实施方式的无级变速器1A具备单向离合器17A，该单向离合器17A构成为在摆动端部18a相对于输出轴3要以远离输入部2的方式旋转时将摆动连杆18固定，在摆动端部18a要以接近输入部2的方式旋转时使摆动连杆18空转。

即，由于具备这样的单向离合器17A，因此，在本实施方式的无级变速器1A中，旋转盘6的与从连接杆15输入的最大的负荷矢量对应的区域存在于比输入侧支点P3更接近输出侧支点P4的区域。

【第2实施方式】

参照图9，对本实施方式的无级变速器1B进行说明。但是，对于本实施方式的无级变速器1B的结构中的与第1实施方式的无级变速器1A同样的结构标注相同标号，并且省略对其说明。

如图9所示，本实施方式的无级变速器1B在摆动连杆18与输出轴3之间设置有单向离合器17B。

因此，在通过连接杆15使摆动连杆18相对于输出轴3向拉伸方向侧旋转、即摆动端部18a相对于输出轴3以接近输入部2的方式旋转时，摆动连杆18相对于输出轴3被固定，将转矩传递到输出轴3。

另一方面，在摆动连杆18相对于输出轴3向推入方向侧旋转、即摆动端部18a相对于输出轴3以远离输入部2的方式旋转时，摆动连杆18相对于输出轴3空转，不向输出轴3传递转矩。

由于具备这样的单向离合器17B，因此，在本实施方式的无级变速器1B中，旋转盘6的与从连接杆15输入的最大的负荷矢量对应的区域存在于比作为旋转半径调节机构4与连接杆15之间的连结点的输入侧支点P3离作为摆动连杆18的摆动端部18a与连接杆15之间的连结点的输出侧支点P4远的区域。

因此，在本实施方式的无级变速器1B中，镂空孔6d形成在比输入侧支点P3离输出侧支点P4远的区域。

并且，即使是在这样的位置上形成有镂空孔6d的本实施方式的无级变速器1B，也能够得到与第1实施方式的无级变速器1A同样的作用效果。

以上，对图示的实施方式进行了说明，但是，本发明不仅限于这样的方式。

例如，在上述实施方式中，以包含通过输入侧支点P3与输出侧支点P4的直线上的区域的方式形成了镂空孔6c、6d。但是，本发明的镂空未必一定以包含这样的区域的方式进行镂空。

在上述实施方式中，以包含这样的区域的方式进行镂空是因为从连接杆15输入到旋转盘6的负荷的最大负荷矢量与上述直线一致。因此，在连接杆的形状不同的情况下，应该进行镂空的区域也发生变化。

并且，在上述实施方式中，通过使旋转盘6镂空而形成镂空孔6c、6d。但是，本发明的镂空部，未必一定为镂空孔，即留下旋转部的缘部的形状，也可以是镂空到旋转部的缘部的切口。

并且，在上述实施方式中，如图8和图9所示，镂空孔6c、6d的形状成为椭圆形。但是，本发明的镂空部的形状不仅限于这种形状。例如，如图10所示的第1实施方式的无级变速器1A的变形例所示，也可以形成镂空部使其成为考虑了旋转盘6的形状的形状的镂空孔6e。

Claims (5)

1.一种无级变速器，其特征在于，所述无级变速器具有：

输入轴，行驶用驱动源的驱动力被传递至该输入轴；

输出轴，其与所述输入轴的旋转中心轴线平行地配置；

曲柄连杆机构，其具有旋转半径调节机构、摆动连杆和连接杆，所述旋转半径调节机构设置有能够以所述输入轴的旋转中心轴线为中心旋转的旋转部，并能够自如调节该旋转部的旋转半径，所述摆动连杆摆动自如地轴支承于所述输出轴且设置有摆动端部，所述连接杆的一端部旋转自如地与所述旋转半径调节机构的所述旋转部连接，所述连接杆的另一端部与摆动连杆的摆动端部连结，所述曲柄连杆机构将所述输入轴的旋转运动转换为所述摆动连杆的摆动运动；

单向旋转阻止机构，其在所述摆动连杆相对于所述输出轴要向一侧旋转时将所述摆动连杆固定，在所述摆动连杆要向另一侧旋转时使所述摆动连杆空转；以及

连接杆轴承，其配置在所述连接杆与所述旋转部之间，具有多个滚动体，

所述连接杆形成为：在所述旋转部成为从该连接杆输入到该旋转部的负荷为峰值负荷的旋转相位时，在通过输入侧支点以及输出侧支点的直线上，向该旋转部施加最大的负荷矢量，所述输入侧支点为所述旋转半径调节机构的所述旋转部的中心，所述输出侧支点为连结所述摆动连杆的所述摆动端部与所述连接杆的销的中心，

所述旋转部形成有镂空部，所述镂空部位于与所述最大的负荷矢量对应的区域，并在该旋转部的旋转中心轴线方向上贯通。

2.根据权利要求1所述的无级变速器，其特征在于，

所述无级变速器搭载在车辆上，

所述旋转相位是成为传递到所述输出轴的转矩达到最大时的所述旋转半径时的旋转相位。

3.根据权利要求2所述的无级变速器，其特征在于，

所述无级变速器搭载在车辆上，并具有多个所述曲柄连杆机构，

所述旋转相位是成为传递到所述输出轴的转矩达到最大、变速比成为最小值时的所述旋转半径时的旋转相位。

4.根据权利要求1～3中的任意一项所述的无级变速器，其特征在于，

所述单向旋转阻止机构在所述摆动端部相对于所述输出轴要以远离所述输入轴的方式旋转时将所述摆动连杆固定，在所述摆动端部要以接近所述输入轴的方式旋转时使所述摆动连杆空转，

所述区域为比所述输入侧支点离所述输出侧支点近的区域。

5.根据权利要求1～3中的任意一项所述的无级变速器，其特征在于，

所述单向旋转阻止机构在所述摆动端部相对于所述输出轴要以接近所述输入轴的方式旋转时将所述摆动连杆固定，在所述摆动端部要以远离所述输入轴的方式旋转时使所述摆动连杆空转，

所述区域为比所述输入侧支点离所述输出侧支点远的区域。