JP5695516B2 - Continuously variable transmission - Google Patents
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Description
本発明は、入力軸によりコネクティングロッドの一端部を偏心回転させ、コネクティングロッドの他端部がワンウェイクラッチを介して接続された出力軸を間欠回転させるとともに、コネクティングロッドの一端部の偏心量を変化させることで変速比を変更する無段変速機に関する。 The present invention is made eccentric rotating one end of the connecting rod by the input shaft, with the other end of the connecting rod causes the intermittently rotating output shaft connected through the Wan'u E Ikuratchi, the eccentricity of the one end of the connecting rod The present invention relates to a continuously variable transmission that changes a gear ratio by changing the speed ratio.
駆動源に接続された入力軸と、入力軸の外周に偏心状態で相対回転可能に支持された偏心ディスクと、入力軸の内部に同軸に嵌合する変速軸と、入力軸および変速軸を相対回転させる変速アクチュエータと、出力軸の外周に設けられたワンウェイクラッチと、偏心ディスクおよびワンウェイクラッチ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を備え、入力軸の回転をコネクティングロッドおよびワンウェイクラッチを介して出力軸に間欠的に伝達するとともに、変速アクチュエータで入力軸および変速軸を相対回転させることで偏心ディスクの偏心量を変化させて変速比を変更する無段変速機が、下記特許文献1により公知である。 The input shaft connected to the drive source, the eccentric disk supported on the outer periphery of the input shaft so as to be rotatable relative to each other, the transmission shaft fitted coaxially inside the input shaft, and the input shaft and the transmission shaft are relative to each other. a shift actuator for rotating the one-way clutch provided on the outer periphery of the output shaft, the eccentric disc and Wan'u E Ikuratchi to be connected at both ends and a connecting rod for reciprocating the connecting rod the rotation of the input shaft and Wan'u E Ikuratchi A continuously variable transmission that changes the gear ratio by changing the eccentric amount of the eccentric disc by intermittently transmitting to the output shaft via the transmission and by rotating the input shaft and the transmission shaft relative to each other with a transmission actuator is disclosed in the following patent document: 1 is known.
この無段変速機の変速アクチュエータは、ロータおよびステータの一方が変速軸に接続されて他方が入力軸に接続された電動モータで構成されており、ステータに対してロータを回転させると入力軸および変速軸が相対回転して変速比が変更される。その際に電動モータのロータおよびステータは入力軸と共に回転するため、電動モータ自体を入力軸に接続されたエンジンのトルク変動を緩和するフライホイールとして機能させることができ、これにより変速アクチュエータに加わるトルク変動を小さくして変速比の制御性を高めることができる。 The transmission actuator of the continuously variable transmission is composed of an electric motor in which one of the rotor and the stator is connected to the transmission shaft and the other is connected to the input shaft. When the rotor is rotated with respect to the stator, the input shaft and The transmission shaft is relatively rotated to change the transmission ratio. At this time, since the rotor and stator of the electric motor rotate together with the input shaft, the electric motor itself can function as a flywheel that relaxes the torque fluctuation of the engine connected to the input shaft, and thus the torque applied to the speed change actuator. The controllability of the gear ratio can be improved by reducing the fluctuation.
しかしながら上記従来のものは、電動モータの質量だけでは充分なフライホイール効果を得ることが難しく、しかも電動モータのロータおよびステータの相対回転数がそのまま入力軸および変速軸の相対回転数になるため、入力軸および変速軸を微妙に相対回転させて変速比をきめ細かく制御することが難しいという問題があった。 However, in the above conventional one, it is difficult to obtain a sufficient flywheel effect only with the mass of the electric motor, and the relative rotational speeds of the rotor and stator of the electric motor become the relative rotational speeds of the input shaft and the transmission shaft as they are. There is a problem that it is difficult to finely control the speed ratio by slightly rotating the input shaft and the speed change shaft relative to each other.
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、入力軸および出力軸をコネクティングロッドおよびワンウェイクラッチを介して接続した無段変速機において、変速アクチュエータの慣性二次モーメントを有効利用して駆動源から変速アクチュエータに入力されるトルク変動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 in a continuously variable transmission in which an input shaft and an output shaft are connected via a connecting rod and a one-way clutch, a drive source that effectively utilizes the inertial second moment of the speed change actuator. An object of the present invention is to reduce torque fluctuations input to the speed change actuator.
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、前記入力軸の外周に偏心状態で相対回転可能に支持された偏心ディスクと、前記入力軸の内部に同軸に嵌合する変速軸と、前記入力軸および前記変速軸を相対回転させる変速アクチュエータと、出力軸の外周に設けられたワンウェイクラッチと、前記偏心ディスクおよび前記ワンウェイクラッチ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を備え、前記入力軸の回転を前記コネクティングロッドおよび前記ワンウェイクラッチを介して前記出力軸に間欠的に伝達するとともに、変速アクチュエータで前記入力軸および前記変速軸を相対回転させることで前記偏心ディスクの偏心量を変化させて変速比を変更する無段変速機であって、変速アクチュエータは、モータ軸を有する電動モータと、前記モータ軸の回転が減速されて伝達される減速軸を有する減速機と、前記モータ軸および前記減速軸が前記入力軸の軸線上に位置するように前記電動モータおよび前記減速機を収納するアクチュエータハウジングとを備え、前記アクチュエータハウジングは前記入力軸に接続され、前記減速軸は前記変速軸に接続され、前記減速機は、前記モータ軸の回転が減速して伝達される、前記軸線と中心が一致したリングギヤを内周に有する偏心リングと、前記偏心リングの、前記軸線に対し偏心した円形の外周面に相対回転自在に支持されるサイクロイドギヤと、前記サイクロイドギヤの外周面に形成されたギヤ歯に噛合するようにして前記アクチュエータハウジングに固定される、前記ギヤ歯の数よりも多いピンと、前記サイクロイドギヤの回転を前記減速軸に伝達すべく、該減速軸に植設されて前記サイクロイドギヤの開口に嵌合する出力ピンとを備え、前記減速機の少なくとも前記偏心リング、前記サイクロイドギヤ、前記ピンおよび前記出力ピンは、前記電動モータの外周を囲むように該電動モータの外周面の径方向外側に配置されることを特徴とする無段変速機が提案される。 In order to achieve the above object, according to the invention described in claim 1, an input shaft connected to a drive source, an eccentric disk supported on the outer periphery of the input shaft so as to be relatively rotatable in an eccentric state, a transmission shaft that fits coaxially in the interior of the input shaft, a transmission actuator that relatively rotates the input shaft and the transmission shaft, and the one-way clutch provided on the outer periphery of the output shaft, the eccentric disc and the Wan'u E Ikuratchi and a connecting rod for reciprocating connected at both ends, while intermittently transmitting rotation of the input shaft to the output shaft through the connecting rod and the Wan'u E Ikuratchi, the input shaft with gear actuator and A continuously variable transmission that changes the gear ratio by changing the amount of eccentricity of the eccentric disk by rotating the transmission shaft relatively. The speed change actuator includes an electric motor having a motor shaft, a speed reducer having a speed reduction shaft to which rotation of the motor shaft is decelerated, and the motor shaft and the speed reduction shaft are positioned on an axis of the input shaft. An actuator housing for housing the electric motor and the speed reducer, wherein the actuator housing is connected to the input shaft, the speed reducing shaft is connected to the speed change shaft, and the speed reducer is configured to rotate the motor shaft. An eccentric ring having a ring gear whose inner periphery coincides with the axis, which is transmitted at a reduced speed, and a cycloid gear that is rotatably supported on a circular outer peripheral surface of the eccentric ring that is eccentric with respect to the axis. , Fixed to the actuator housing so as to mesh with gear teeth formed on the outer peripheral surface of the cycloid gear, And the pin more than the number of gear teeth, so as to transmit the rotation of the cycloid gear the reduction shaft, and an output pin to be fitted into the opening of the cycloid gear is implanted in the deceleration shaft, at least of the speed reducer the eccentric ring, the cycloid gear, the pin and the output pin, a continuously variable transmission, characterized in that arranged radially outside the outer peripheral surface of the electric motor so as to surround the outer periphery of the electric motor is proposed Is done.
また請求項2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、前記入力軸の外周に偏心状態で相対回転可能に支持された偏心ディスクと、前記入力軸の内部に同軸に嵌合する変速軸と、前記入力軸および前記変速軸を相対回転させる変速アクチュエータと、出力軸の外周に設けられたワンウェイクラッチと、前記偏心ディスクおよび前記ワンウェイクラッチ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を備え、前記入力軸の回転を前記コネクティングロッドおよび前記ワンウェイクラッチを介して前記出力軸に間欠的に伝達するとともに、変速アクチュエータで前記入力軸および前記変速軸を相対回転させることで前記偏心ディスクの偏心量を変化させて変速比を変更する無段変速機であって、変速アクチュエータは、モータ軸を有する電動モータと、前記モータ軸の回転が減速されて伝達される減速軸を有する減速機と、前記モータ軸および前記減速軸が前記入力軸の軸線上に位置するように前記電動モータおよび前記減速機を収納するアクチュエータハウジングとを備えると共に、前記軸線上で前記減速機の中心に潤滑油供給手段から潤滑油が供給され、前記アクチュエータハウジングは前記入力軸に接続され、前記減速軸は前記変速軸に接続され、前記減速機の少なくとも一部のギヤは前記電動モータの外周を囲むように配置されることを特徴とする無段変速機が提案される。 According to the second aspect of the present invention, the input shaft connected to the drive source, the eccentric disk supported on the outer periphery of the input shaft so as to be relatively rotatable in an eccentric state, and coaxial within the input shaft A transmission shaft that is fitted to the transmission shaft, a transmission actuator that relatively rotates the input shaft and the transmission shaft, a one-way clutch provided on the outer periphery of the output shaft, and a reciprocating motion with both ends connected to the eccentric disk and the one-way clutch. A connecting rod that intermittently transmits the rotation of the input shaft to the output shaft via the connecting rod and the one-way clutch, and by causing the input shaft and the speed change shaft to rotate relative to each other by a speed change actuator. A continuously variable transmission that changes the gear ratio by changing the amount of eccentricity of the eccentric disk, An electric motor having a motor shaft; a speed reducer having a speed reducing shaft to which rotation of the motor shaft is decelerated; and the electric motor so that the motor shaft and the speed reducing shaft are positioned on an axis of the input shaft. and with an actuator housing for accommodating the reduction gear, the lubricating oil from the center Jun Namerayu supply means of the reduction gear in axis is supplied, the actuator housing is connected to said input shaft, said reduction shaft is connected to the transmission shaft, at least a portion of the gear of the speed reducer is a continuously variable transmission, wherein Rukoto disposed so as to surround the outer periphery of the electric motor is proposed.
尚、実施の形態のエンジンEは本発明の駆動源に対応し、実施の形態の変速軸15の油路15aは本発明の潤滑油供給手段に対応し、実施の形態のサイクロイドギヤ42は本発明のギヤに対応し、実施の形態の出力部材43の筒状部43aは本発明の減速軸に対応する。
The engine E of the embodiment corresponds to the drive source of the present invention, the
請求項1,2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、入力軸の外周に支持された偏心ディスクが偏心状態で回転する。偏心ディスク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間欠回転する。変速アクチュエータで入力軸の内部に同軸に嵌合する変速軸で偏心ディスクを回転させると、入力軸に対する偏心ディスクの偏心量が変化して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、出力軸の間欠回転角が変化して変速比が変更される。 According to the first and second aspects, when the input shaft connected to the drive source rotates, the eccentric disk supported on the outer periphery of the input shaft rotates in an eccentric state. When connecting rod having one end connected to the eccentric disc reciprocates, the output shaft via the Wan'u E Ikuratchi other end of the connecting rod is connected to intermittent rotation. When the eccentric disk is rotated by the speed change shaft that is coaxially fitted inside the input shaft by the speed change actuator, the eccentric amount of the eccentric disk with respect to the input shaft changes and the reciprocating stroke of the connecting rod changes. The gear ratio is changed by changing the rotation angle.
変速アクチュエータは、モータ軸を有する電動モータと、モータ軸の回転が減速されて伝達される減速軸を有する減速機と、モータ軸および減速軸が入力軸の軸線上に位置するように電動モータおよび減速機を収納するアクチュエータハウジングとを備えるので、電動モータを駆動するとアクチュエータハウジングに対して減速軸が相対回転し、アクチュエータハウジングに接続された入力軸と減速軸に接続された変速軸とが相対回転して偏心ディスクの偏心量が変化する。 The speed change actuator includes an electric motor having a motor shaft, a speed reducer having a speed reduction shaft that transmits the rotation of the motor shaft by being decelerated, an electric motor and a motor shaft so that the motor shaft and the speed reduction shaft are positioned on the axis of the input shaft. Since it includes an actuator housing that houses the speed reducer, when the electric motor is driven, the speed reducing shaft rotates relative to the actuator housing, and the input shaft connected to the actuator housing and the speed changing shaft connected to the speed reducing shaft rotate relative to each other. As a result, the eccentric amount of the eccentric disk changes.
電動モータの回転を減速機で減速して変速軸に伝達するので、入力軸および変速軸をきめ細かく相対回転させて変速比の制御精度を高めることができるだけでなく、電動モータ、減速機およびアクチュエータハウジングを備えるために大きな慣性二次モーメントを有する変速アクチュエータ全体が入力軸および変速軸と一体に回転するので、特別のフライホイールを設けたり、既存のフライホイールの質量を増加させたりすることなく、変速アクチュエータをフライホイールとして機能させて駆動源のトルク変動を抑制することができ、これにより変速アクチュエータに入力されるトルク変動を減少させて変速比の制御精度を高めることができる。そして減速機の少なくとも一部は電動モータの外周を囲むように配置されるので、減速機および電動モータを軸線方向に並置する場合に比べて変速アクチュエータを含む無段変速機の軸線方向の寸法を短縮することができる。 Since the rotation of the electric motor is decelerated by the reduction gear and transmitted to the transmission shaft, the input shaft and the transmission shaft can be finely rotated relative to each other to increase the control accuracy of the transmission ratio, and the electric motor, reduction device, and actuator housing Since the entire speed change actuator having a large moment of inertia to rotate is rotated integrally with the input shaft and the speed change shaft, the speed change can be performed without providing a special flywheel or increasing the mass of the existing flywheel. The actuator can function as a flywheel to suppress the torque fluctuation of the drive source, thereby reducing the torque fluctuation input to the transmission actuator and increasing the control accuracy of the transmission ratio. And since at least a part of the speed reducer is arranged so as to surround the outer periphery of the electric motor, the dimension in the axial direction of the continuously variable transmission including the speed change actuator is smaller than when the speed reducer and the electric motor are juxtaposed in the axial direction. It can be shortened.
特に、請求項2の構成によれば、軸線上で減速機の中心に潤滑油を供給する潤滑油供給手段を備えるので、潤滑油供給手段から供給された潤滑油は減速機の回転に引きずられて回転することで遠心力で径方向外側に飛散し、電動モータの冷却および減速機の潤滑の両方を効率的に行うことができる。 In particular, according to the second aspect of the present invention, since the lubricating oil supply means for supplying the lubricating oil to the center of the reduction gear on the axis is provided, the lubricating oil supplied from the lubricating oil supply means is dragged by the rotation of the reduction gear. By rotating in a rotating manner, it is scattered radially outward by centrifugal force, and both cooling of the electric motor and lubrication of the speed reducer can be performed efficiently.
以下、図1〜図7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〜図5に示すように、自動車用の無段変速機Tのミッションケース11は、フレーム本体51aおよび一対の第1、第2側壁51b,51cを有して上面が開放するフレーム51と、フレーム51の周囲を覆う2分割された上部カバー52および下部カバー53とで構成される。ミッションケース11の第1、第2側壁51b,51cに入力軸12および出力軸13が相互に平行に支持されており、エンジンEに接続された入力軸12の回転が6個の変速ユニット14および出力軸13を介して駆動輪に伝達される。中空に形成された入力軸12の内部に、その入力軸12と軸線Lを共有する変速軸15が7個のニードルベアリング16…を介して相対回転可能に嵌合する。6個の変速ユニット14の構造は実質的に同一構造であるため、以下、一つの変速ユニット14を代表として構造を説明する。
As shown in FIGS. 1 to 5, the
変速ユニット14は変速軸15の外周面に設けられたピニオン17を備えており、このピニオン17は入力軸12に形成した開口12aから露出する。ピニオン17を挟むように、入力軸12の外周に軸線L方向に2分割された円板状の偏心カム18がスプライン結合される。偏心カム18の中心O1は入力軸12の軸線Lに対して距離dだけ偏心している。また6個の変速ユニット14…の6個の偏心カム18…は、その偏心方向の位相が相互に60°ずつずれている。
The
偏心カム18の外周面には、円板状の偏心ディスク19の軸線L方向両端面に形成した一対の偏心凹部19a,19aが、一対のニードルベアリング20,20を介して回転自在に支持される。偏心ディスク19の中心O2に対して偏心凹部19a,19aの中心O1(つまり偏心カム18の中心O1)は距離dだけずれている。即ち、入力軸12の軸線Lおよび偏心カム18の中心O1間の距離dと、偏心カム18の中心O1および偏心ディスク19の中心O2間の距離dとは同一である。
On the outer peripheral surface of the
軸線L方向に2分割された偏心カム18の割り面には、その偏心カム18の中心O1と同軸に一対の三日月状のガイド部18a,18aが設けられており、偏心ディスク19の一対の偏心凹部19a,19aの底部間を連通させるように形成されたリングギヤ19bの歯先が、偏心カム18のガイド部18a,18aの外周面に摺動可能に当接する。そして変速軸15のピニオン17が、入力軸12の開口12aを通して偏心ディスク19のリングギヤ19bに噛合する。
A pair of crescent-
入力軸12の一端側はボールベアリング21を介してミッションケース11の第1側壁51bに直接支持される。また入力軸12の他端側に位置する1個の偏心カム18に一体に設けた筒状部18bが、ボールベアリング22を介してミッションケース11の第2側壁51cに支持されており、その偏心カム18の内周にスプライン結合された入力軸12の他端側は、ミッションケース11に間接的に支持される。
One end side of the
図4および図6に示すように、入力軸12に対して変速軸15を相対回転させて無段変速機Tの変速比を変更する変速アクチュエータ23は、アクチュエータハウジング24の内部で軸線L上の同軸に配置された電動モータ25および減速機26を備える。アクチュエータハウジング24は2分割された第1、第2ハウジング半体24a,24bを備えており、第1、第2ハウジング半体24a,24b間に例えば24本のピン27…が円周方向に等間隔で架設される。電動モータ25は第1ハウジング半体24aに固定された環状のステータ25aと、軸線L上に回転自在に支持されたモータ軸25bと、モータ軸25bに固定されてステータ25aに対して相対回転するロータ25cとを備える。
As shown in FIGS. 4 and 6, the
減速機26は、電動モータ25のモータ軸25bに固定されたサンギヤ28と、第1ハウジング半体24aに120°間隔で固定した3本のピニオンピン29…に回転自在に支持されてサンギヤ28に噛合する3個のピニオン30…と、ピニオン30…に噛合するリングギヤ31aを内周に有してする偏心リング31と、前記ピン27…と、後述するサイクロイドギヤ42および出力ピン44…とを備える。偏心リング31の径方向の肉厚は円周方向に不均一であり、その内周のリングギヤ31aの中心が軸線Lに一致しているのに対し、その円形の外周面の中心O3は軸線Lから偏心量αだけ偏心している。
The
偏心リング31の外周面にはニードルベアリング32を介して環状のサイクロイドギヤ42が相対回転自在に支持される。サイクロイドギヤ42の外周面にはサイクロイド曲線よりなる23個のギヤ歯42a…が形成されており、それらの23個のギヤ歯42a…はアクチュエータハウジング24に固設された24本のピン27…に噛合する。図6に示す状態では、偏心リング31が軸線Lに対して上側に偏心しているためにサイクロイドギヤ42も上側に偏心しており、軸線Lの上側ではサイクロイドギヤ42のギヤ歯42aの谷にピン27が当接し、軸線Lの下側ではサイクロイドギヤ42のギヤ歯42aの山にピン27が当接している。
An
アクチュエータハウジング24の内部には円板状の出力部材43が第2ハウジング半体24bに沿うように配置されており、その出力部材43には例えば8個の出力ピン44…が円周方向に等間隔に植設される。一方、サイクロイドギヤ42には出力ピン44…と同数の8個の円形の開口42b…が円周方向に等間隔で形成されており、これらの開口42b…に出力ピン44…が嵌合する。軸線Lと同軸に配置された出力部材43に対してサイクロイドギヤ42は偏心しているため、サイクロイドギヤ42の開口42b…に対して出力部材43の出力ピン44…は偏心しており、出力ピン44…は開口42b…の内周面の何れかの位置に当接する。
A disc-shaped
そしてアクチュエータハウジング24の第2ハウジング半体24bの中心に突設した筒状部24cが中空の入力軸12の軸端(厳密には、前記1個の偏心カム18の筒状部18b)にスプライン結合され、出力部材43の中心に突設した筒状部43aが変速軸15の軸端にスプライン結合される。
A
従って、電動モータ25を停止状態にすれば、変速アクチュエータ23全体がロック状態になってアクチュエータハウジング24および出力部材43は一体に回転し、入力軸12および変速軸15は相対回転することはない。
Therefore, when the
電動モータ25を駆動してモータ軸25bが回転すると、サンギヤ28の回転がピニオン30…を介してリングギヤ31aに減速して伝達され、リングギヤ31aを有する偏心リング31が回転する。偏心リング31の外周にニードルベアリング32を介して支持されたサイクロイドギヤ42が偏心回転すると、その外周に設けたギヤ歯42a…の数が、それらに噛合するピン27…の数よりも1個だけ少ないため、サイクロイドギヤ42は1回偏心回転する毎にピン27…の1ピッチ分だけ軸線Lまわりに回転する。このサイクロイドギヤ42の回転は、開口42b…の内周面に当接する出力ピン44…から出力部材43に伝達され、出力部材43は電動モータ25の回転数に対して大きく減速されて回転する。
When the
このようにして出力部材43がアクチュエータハウジング24に対してゆっくりと相対回転すると、アクチュエータハウジング24の筒状部24cにスプライン結合された入力軸12と、出力部材43の筒状部43aにスプライン結合された変速軸15とが相対回転することになる。
When the
図4に示すように、変速軸15の内部には図示せぬオイルポンプに連なる油路15aが形成されており、この油路15aの先端は軸線L上で減速機26の中心部に開口する。また減速機26のサンギヤ28およびピニオン30…は電動モータ25の一側面に配置されるが、減速機26の偏心リング31、サイクロイドギヤ42、ピン27…および出力ピン44…は電動モータ25の外周面の径方向外側に配置されるため、電動モータ25および減速機26を軸線L方向に並置する場合に比べて、変速アクチュエータ23を含む無段変速機Tの軸線L方向の寸法を小型化することができる。
As shown in FIG. 4, an
図2〜図5に示すように、偏心ディスク19の外周には、ニードルベアリング32を介してコネクティングロッド33の一端側の環状部33aが相対回転自在に支持される。出力軸13はミッションケース11の第1、第2側壁51b,51cに一対のボールベアリング34,35で支持されており、その外周にはワンウェイクラッチ36が設けられる。ワンウェイクラッチ36は、コネクティングロッド33のロッド部33bの先端にピン37を介して枢支されたリング状のアウター部材38と、アウター部材38の内部に配置されて出力軸13に固定されたインナー部材39と、アウター部材38の内周の円弧面とインナー部材39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複数個のスプリング40…で付勢された複数個のローラ41…とを備える。
As shown in FIGS. 2 to 5, an
次に、無段変速機Tの一つの変速ユニット14の作用を説明する。
Next, the operation of one
図5および図7(A)〜図7(D)から明らかなように、入力軸12の軸線Lに対して偏心ディスク19の中心O2が偏心しているとき、エンジンEによって入力軸12が回転するとコネクティングロッド33の環状部33aが軸線Lまわりに偏心回転することで、コネクティングロッド33のロッド部33bが往復運動する。その結果、コネクティングロッド33のロッド部33bにピン37で接続されたワンウェイクラッチ36のアウター部材38が所定角度範囲で往復回転し、アウター部材38が一方向に回転したときにローラ41…が楔状の空間に噛み込んでインナー部材39に回転が伝達され、アウター部材38が他方向に回転したときにローラ41…がスリップしてインナー部材39への回転の伝達が遮断される。
As is clear from FIGS. 5 and 7A to 7D, when the
このようにして、入力軸12が1回転する間に、入力軸12の回転が所定時間だけ出力軸13に伝達されるため、入力軸12が連続回転すると出力軸13は間欠回転する。6個の変速ユニット14…の偏心ディスク19…の偏心方向の位相が相互に60°ずつずれているため、6個の変速ユニット14…が入力軸12の回転を交互に出力軸13に伝達することで、出力軸13は連続的に回転する。
Thus, since the rotation of the
このとき、偏心ディスク19の偏心量εが大きいほど、コネクティングロッド33の往復ストロークが大きくなって出力軸13の1回の回転角が増加し、無段変速機Tの変速比が小さくなる。逆に、偏心ディスク19の偏心量εが小さいほど、コネクティングロッド33の往復ストロークが小さくなって出力軸13の1回の回転角が減少し、無段変速機Tの変速比が大きくなる。そして偏心ディスク19の偏心量εがゼロになると、入力軸12が回転してもコネクティングロッド33が移動を停止するために出力軸13は回転せず、無段変速機Tの変速比が最大(無限大)になる。
At this time, as the eccentric amount ε of the
変速アクチュエータ23を駆動して入力軸12に対して変速軸15を相対回転させると、各変速ユニット14のピニオン17にリングギヤ19bを噛合させた偏心ディスク19の偏心凹部19a,19aが、入力軸12と一体の偏心カム18のガイド部18a,18aに案内されて回転し、入力軸12の軸線Lに対する偏心ディスク19の中心O2の偏心量εが変化する。
When the
図7(A)は変速比が最小の状態(変速比:TD)を示すもので、このとき入力軸12の軸線Lに対する偏心ディスク19の中心O2の偏心量εは、入力軸12の軸線Lから偏心カム18の中心O1までの距離dと、偏心カム18の中心O1から偏心ディスク19の中心O2までの距離dとの和である2dに等しい最大値になる。入力軸12に対して変速軸15が相対回転すると、入力軸12と一体の偏心カム18に対して偏心ディスク19が相対回転することで、図7(B)および図7(C)に示すように、入力軸12の軸線Lに対する偏心ディスク19の中心O2の偏心量εは最大値の2dから次第に減少して変速比が増加する。入力軸12に対して変速軸15が更に相対回転すると、入力軸12と一体の偏心カム18に対して偏心ディスク19が更に相対回転することで、図7(D)に示すように、ついには入力軸12の軸線Lに偏心ディスク19の中心O2が重なり合って偏心量εがゼロになり、変速比が最大(無限大)の状態(変速比:UD)になって出力軸13に対する動力伝達が遮断される。
FIG. 7A shows a state where the speed ratio is minimum (speed ratio: TD). At this time, the eccentric amount ε of the center O2 of the
以上のように、本実施の形態によれば、電動モータ25の回転を減速機26で減速して変速軸15に伝達するので、入力軸12および変速軸15をきめ細かく相対回転させて変速比の制御精度を高めることができるだけでなく、電動モータ25、減速機26およびアクチュエータハウジング24を備えるために大きな慣性二次モーメントを有する変速アクチュエータ23全体が入力軸12および変速軸15と一体に回転するので、特別のフライホイールを設けたり、既存のフライホイールの質量を増加させたりすることなく、変速アクチュエータ23をフライホイールとして機能させてエンジンEのトルク変動を抑制することができ、これにより変速アクチュエータ23に入力されるトルク変動を減少させて変速比の制御精度を高めることができる。
As described above, according to the present embodiment, since the rotation of the
また減速機26の少なくとも一部は電動モータ25の外周を囲むように配置されるので、減速機26および電動モータ25を軸線L方向に並置する場合に比べて変速アクチュエータ23を含む無段変速機Tの軸線L方向の寸法を短縮することができる。
Further, since at least a part of the
また入力軸12の軸線L上で変速軸15の油路15aから減速機26の中心にオイルを供給するので、油路15aから供給されたオイルは減速機26の回転に引きずられて回転することで遠心力で径方向外側に飛散し、電動モータ25の冷却および減速機26の潤滑の両方を効率的に行うことができる。
Further, since oil is supplied from the
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、電動モータ等の他の駆動源であっても良い。 For example, the drive source of the present invention is not limited to the engine E of the embodiment, and may be another drive source such as an electric motor.
また減速機26の構造は実施の形態に限定されず、遊星歯車機構等の任意の構造のものを採用することができる。
Moreover, the structure of the
12 入力軸
13 出力軸
15 変速軸
15a 変速軸の油路(潤滑油供給手段)
19 偏心ディスク
23 変速アクチュエータ
24 アクチュエータハウジング
25 電動モータ
25b モータ軸
26 減速機
27 ピン
31 偏心リング
31a リングギヤ
33 コネクティングロッド
36 ワンウェイクラッチ
42 サイクロイドギヤ(ギヤ)
42a ギヤ歯
42b 開口
43a 出力部材の筒状部(減速軸)
44 出力ピン
E エンジン(駆動源)
L 入力軸の軸線
ε 偏心ディスクの偏心量
12
19
27 pins
31 eccentric ring
42 cycloid gear (gear)
42a gear teeth
42b opening 43a cylindrical portion of output member (deceleration shaft)
44 output pin E engine (drive source)
L Input shaft axis ε Eccentric disc eccentricity
Claims (2)
前記入力軸(12)の外周に偏心状態で相対回転可能に支持された偏心ディスク(19)と、
前記入力軸(12)の内部に同軸に嵌合する変速軸(15)と、
前記入力軸(12)および前記変速軸(15)を相対回転させる変速アクチュエータ(23)と、
出力軸(13)の外周に設けられたワンウェイクラッチ(36)と、
前記偏心ディスク(19)および前記ワンウェイクラッチ(36)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(33)とを備え、
前記入力軸(12)の回転を前記コネクティングロッド(33)および前記ワンウェイクラッチ(36)を介して前記出力軸(13)に間欠的に伝達するとともに、変速アクチュエータ(23)で前記入力軸(12)および前記変速軸(15)を相対回転させることで前記偏心ディスク(19)の偏心量(ε)を変化させて変速比を変更する無段変速機であって、
変速アクチュエータ(23)は、モータ軸(25b)を有する電動モータ(25)と、前記モータ軸(25b)の回転が減速されて伝達される減速軸(43a)を有する減速機(26)と、前記モータ軸(25b)および前記減速軸(43a)が前記入力軸(12)の軸線(L)上に位置するように前記電動モータ(25)および前記減速機(26)を収納するアクチュエータハウジング(24)とを備え、
前記アクチュエータハウジング(24)は前記入力軸(12)に接続され、前記減速軸(43a)は前記変速軸(15)に接続され、
前記減速機(26)は、前記モータ軸(25b)の回転が減速して伝達される、前記軸線(L)と中心が一致したリングギヤ(31a)を内周に有する偏心リング(31)と、前記偏心リング(31)の、前記軸線(L)に対し偏心した円形の外周面に相対回転自在に支持されるサイクロイドギヤ(42)と、前記サイクロイドギヤ(42)の外周面に形成されたギヤ歯(42a)に噛合するようにして前記アクチュエータハウジング(24)に固定される、前記ギヤ歯(42a)の数よりも多いピン(27)と、前記サイクロイドギヤ(42)の回転を前記減速軸(43a)に伝達すべく、該減速軸(43a)に植設されて前記サイクロイドギヤ(42)の開口(42b)に嵌合する出力ピン(44)とを備え、
前記減速機(26)の少なくとも前記偏心リング(31)、前記サイクロイドギヤ(42)、前記ピン(27)および前記出力ピン(44)は、前記電動モータ(25)の外周を囲むように該電動モータ(25)の外周面の径方向外側に配置されることを特徴とする無段変速機。 An input shaft (12) connected to the drive source (E);
An eccentric disk (19) supported on the outer periphery of the input shaft (12) so as to be relatively rotatable in an eccentric state;
A transmission shaft (15) coaxially fitted inside the input shaft (12);
A speed change actuator (23) for relatively rotating the input shaft (12) and the speed change shaft (15);
A one-way clutch (36) provided on the outer periphery of the output shaft (13);
And a said eccentric disk (19) and said Wan'u connecting rod (33) that E in Ikuratchi (36) is connected at both ends to reciprocate,
While transmitting the rotation of the input shaft (12) the connecting rod (33) and said Wan'u E Ikuratchi (36) to intermittently said output shaft (13) through said input shaft with gear actuator (23) ( 12) and a continuously variable transmission that changes the gear ratio by changing the eccentric amount (ε) of the eccentric disk (19) by relatively rotating the transmission shaft (15),
The speed change actuator (23) includes an electric motor (25) having a motor shaft (25b), a speed reducer (26) having a speed reducing shaft (43a) to which the rotation of the motor shaft (25b) is reduced and transmitted. Actuator housing that houses the electric motor (25) and the speed reducer (26) so that the motor shaft (25b) and the speed reduction shaft (43a) are positioned on the axis (L) of the input shaft (12). 24)
The actuator housing (24) is connected to the input shaft (12), the deceleration shaft (43a) is connected to the transmission shaft (15),
The speed reducer (26) is an eccentric ring (31) having a ring gear (31a) centered on the axis (L), the rotation of the motor shaft (25b) being transmitted at a reduced speed, A cycloid gear (42) that is rotatably supported on a circular outer circumferential surface eccentric to the axis (L) of the eccentric ring (31), and a gear formed on the outer circumferential surface of the cycloid gear (42). More pins (27) than the number of gear teeth (42a) fixed to the actuator housing (24) so as to mesh with the teeth (42a), and the rotation of the cycloid gear (42) to reduce the speed reduction shaft An output pin (44) fitted in the opening (42b) of the cycloid gear (42) so as to be transmitted to (43a).
At least the eccentric ring (31), the cycloid gear (42), the pin (27), and the output pin (44) of the speed reducer (26) are electrically driven so as to surround the outer periphery of the electric motor (25). A continuously variable transmission, characterized in that the continuously variable transmission is disposed radially outside the outer peripheral surface of the motor (25) .
前記入力軸(12)の外周に偏心状態で相対回転可能に支持された偏心ディスク(19)と、
前記入力軸(12)の内部に同軸に嵌合する変速軸(15)と、
前記入力軸(12)および前記変速軸(15)を相対回転させる変速アクチュエータ(23)と、
出力軸(13)の外周に設けられたワンウェイクラッチ(36)と、
前記偏心ディスク(19)および前記ワンウェイクラッチ(36)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(33)とを備え、
前記入力軸(12)の回転を前記コネクティングロッド(33)および前記ワンウェイクラッチ(36)を介して前記出力軸(13)に間欠的に伝達するとともに、変速アクチュエータ(23)で前記入力軸(12)および前記変速軸(15)を相対回転させることで前記偏心ディスク(19)の偏心量(ε)を変化させて変速比を変更する無段変速機であって、
変速アクチュエータ(23)は、モータ軸(25b)を有する電動モータ(25)と、前記モータ軸(25b)の回転が減速されて伝達される減速軸(43a)を有する減速機(26)と、前記モータ軸(25b)および前記減速軸(43a)が前記入力軸(12)の軸線(L)上に位置するように前記電動モータ(25)および前記減速機(26)を収納するアクチュエータハウジング(24)とを備えると共に、前記軸線(L)上で前記減速機(26)の中心に潤滑油供給手段(15a)から潤滑油が供給され、
前記アクチュエータハウジング(24)は前記入力軸(12)に接続され、前記減速軸(43a)は前記変速軸(15)に接続され、前記減速機(26)の少なくとも一部のギヤ(42)は前記電動モータ(25)の外周を囲むように配置されることを特徴とする無段変速機。 An input shaft (12) connected to the drive source (E);
An eccentric disk (19) supported on the outer periphery of the input shaft (12) so as to be relatively rotatable in an eccentric state;
A transmission shaft (15) coaxially fitted inside the input shaft (12);
A speed change actuator (23) for relatively rotating the input shaft (12) and the speed change shaft (15);
A one-way clutch (36) provided on the outer periphery of the output shaft (13);
A connecting rod (33) reciprocatingly connected to both ends of the eccentric disk (19) and the one-way clutch (36);
The rotation of the input shaft (12) is intermittently transmitted to the output shaft (13) via the connecting rod (33) and the one-way clutch (36), and the input shaft (12) is transmitted by a speed change actuator (23). ) And the transmission shaft (15) are rotated relative to each other to change the eccentric amount (ε) of the eccentric disk (19) to change the transmission ratio,
The speed change actuator (23) includes an electric motor (25) having a motor shaft (25b), a speed reducer (26) having a speed reducing shaft (43a) to which the rotation of the motor shaft (25b) is reduced and transmitted. Actuator housing that houses the electric motor (25) and the speed reducer (26) so that the motor shaft (25b) and the speed reduction shaft (43a) are positioned on the axis (L) of the input shaft (12). provided with a 24) and the lubricating oil is supplied from the axis (L) on by the speed reducer (center Jun Namerayu supply means 26) (15a),
The actuator housing (24) is connected to the input shaft (12), the speed reduction shaft (43a) is connected to the speed change shaft (15), and at least a part of the gear (42) of the speed reducer (26) CVT is disposed so as to surround the outer periphery you wherein Rukoto of the electric motor (25).
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