JP6111207B2 - Continuously variable transmission - Google Patents
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Description
本発明は、てこクランク機構を用いた四節リンク機構型の無段変速機に関する。 The present invention relates to a continuously variable transmission of a four-bar linkage mechanism type using a lever crank mechanism.
従来、エンジン等の主駆動源(走行用駆動源)からの駆動力が伝達される入力軸と、入力軸の回転中心軸線と平行に配置された出力軸と、複数のてこクランク機構とを備える四節リンク機構型の無段変速機が知られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, an input shaft to which driving force from a main drive source (driving drive source) such as an engine is transmitted, an output shaft arranged in parallel with the rotation center axis of the input shaft, and a plurality of lever crank mechanisms are provided. A four-link mechanism type continuously variable transmission is known (for example, see Patent Document 1).
特許文献1に記載の無段変速機において、てこクランク機構は、入力軸の回転中心軸線を中心として回転可能な回転部が設けられ、その回転部の回転半径を調節自在な回転半径調節機構と、揺動端部が設けられ出力軸に揺動自在に軸支された揺動リンクと、一方の端部が回転半径調節機構の回転部に回転自在に接続し、他方の端部が揺動リンクの揺動端部に連結されたコネクティングロッドとを有している。 In the continuously variable transmission described in Patent Document 1, the lever crank mechanism is provided with a rotating portion that is rotatable about the rotation center axis of the input shaft, and a rotating radius adjusting mechanism that can adjust the rotating radius of the rotating portion; , A swing link provided with a swing end and pivotally supported by the output shaft, one end rotatably connected to the rotating portion of the turning radius adjusting mechanism, and the other end swinged And a connecting rod connected to the rocking end of the link.
揺動リンクと出力軸との間には、揺動リンクが、出力軸を中心として、一方側に回転しようとするときに出力軸に対して揺動リンクを固定し、他方側に回転しようとするときに出力軸に対して揺動リンクを空転させる一方向回転阻止機構としてのワンウェイクラッチが設けられている。 Between the swing link and the output shaft, when the swing link tries to rotate to one side around the output shaft, the swing link is fixed to the output shaft and tries to rotate to the other side. A one-way clutch is provided as a one-way rotation preventing mechanism that idles the swing link with respect to the output shaft.
回転半径調節機構は、中心から偏心して穿設された貫通孔を有する円盤状の回転部と、回転部の貫通孔の内周面に取り付けられた内歯ギヤと、入力軸に固定され内歯ギヤに噛合する第1ピニオンと、副駆動源(調節用駆動源)からの駆動力が伝達されるキャリアと、それぞれがキャリアによって自転及び公転自在に軸支され、内歯ギヤに噛合する2個の第2ピニオンとで構成されている。第1ピニオンと2つの第2ピニオンは、それらの中心軸線を頂点とする三角形が正三角形になるように配置されている。 The turning radius adjusting mechanism includes a disc-shaped rotating part having a through hole formed eccentrically from the center, an internal gear attached to the inner peripheral surface of the through hole of the rotating part, and an internal tooth fixed to the input shaft. The first pinion meshing with the gear, the carrier to which the driving force from the auxiliary driving source (adjusting driving source) is transmitted, and each of which is pivotally supported by the carrier so as to rotate and revolve, and mesh with the internal gear. And the second pinion. The first pinion and the two second pinions are arranged so that a triangle whose apex is the central axis thereof is an equilateral triangle.
なお、回転半径調節機構は、特許文献1に示される構成のものの他、入力軸に対して偏心した状態で入力軸と一体的に回転する円盤状のカム部と、このカム部に対して偏心した状態で回転自在であり、コネクティングロッドが回転自在に外嵌している回転部と、複数のピニオンを軸方向に備えるピニオンシャフトと、ピニオンシャフトを回転させる副駆動源とで構成されたものもある。 In addition to the one having the configuration shown in Patent Document 1, the turning radius adjusting mechanism is a disc-shaped cam portion that rotates integrally with the input shaft while being eccentric with respect to the input shaft, and is eccentric with respect to the cam portion. In some cases, a rotating part in which the connecting rod is rotatably fitted, a pinion shaft having a plurality of pinions in the axial direction, and a sub drive source for rotating the pinion shaft is there.
この回転半径調節機構は、主駆動源で回転する入力軸と副駆動源で回転するキャリアの回転速度が同一の場合は、入力軸の回転中心軸線に対する回転部の中心の偏心量が維持され、回転半径調節機構の回転半径も一定のまま維持される。一方、入力軸とキャリアの回転速度が異なる場合は、入力軸の回転中心軸線に対する回転部の中心の偏心量が変化し、回転半径調節機構の回転半径も変化する。 In this turning radius adjusting mechanism, when the rotational speed of the input shaft rotated by the main drive source and the rotation speed of the carrier rotated by the sub drive source are the same, the eccentric amount of the center of the rotating portion with respect to the rotation center axis of the input shaft is maintained, The turning radius of the turning radius adjusting mechanism is also kept constant. On the other hand, when the rotational speeds of the input shaft and the carrier are different, the amount of eccentricity of the center of the rotating portion with respect to the rotational center axis of the input shaft changes, and the rotational radius of the rotational radius adjusting mechanism also changes.
したがって、この回転半径調節機構は、その回転半径を変化させることによって、揺動リンクの揺動端部の振れ幅、ひいては変速比を変化させ、入力軸の回転速度に対する出力軸の回転速度を制御する。 Therefore, this turning radius adjustment mechanism controls the rotation speed of the output shaft relative to the rotation speed of the input shaft by changing the turning radius, thereby changing the swing width of the swing end of the swing link and thus the gear ratio. To do.
また、この回転半径調節機構では、3つのピニオンの中心を頂点とする正三角形の中心と入力軸の回転中心軸線との距離を、この正三角形の中心と回転部の中心との距離と等しく設定している。 In addition, in this turning radius adjustment mechanism, the distance between the center of the equilateral triangle whose apex is the center of the three pinions and the rotational center axis of the input shaft is set equal to the distance between the center of the equilateral triangle and the center of the rotating part. doing.
そのため、この回転半径調節機構は、入力軸の回転中心軸線と回転部の中心とを重ね合わせて偏心量を「0」にすることができる。偏心量が「0」の場合には、入力軸が回転している場合であっても揺動リンクの揺動端部の振れ幅が「0」となり、出力軸が回転しない状態になる。 Therefore, this turning radius adjusting mechanism can make the eccentric amount “0” by superimposing the rotation center axis of the input shaft and the center of the rotating portion. When the amount of eccentricity is “0”, even if the input shaft is rotating, the swing width of the swing end of the swing link is “0”, and the output shaft is not rotated.
さらに、この回転半径調節機構では、キャリアと第2ピニオンとでカム部が構成され、カム部に副駆動源からの駆動力が伝達される。そのカム部は、回転半径調節機構ごとに、すなわち、てこクランク機構ごとにそれぞれ位相が異なるように設定され、複数のカム部で入力軸の周方向を一回りするようになっている。 Further, in this turning radius adjusting mechanism, a cam portion is constituted by the carrier and the second pinion, and the driving force from the sub drive source is transmitted to the cam portion. The cam portion is set to have a different phase for each turning radius adjustment mechanism, that is, for each lever crank mechanism, and the cam portion makes a round in the circumferential direction of the input shaft.
そのため、各回転半径調節機構に外嵌したコネクティングロッドによって、各揺動リンクが順にトルクを出力軸に伝達し、出力軸をスムーズに回転させることができるようになっている。 For this reason, the connecting rods externally fitted to the respective turning radius adjusting mechanisms allow the respective oscillating links to transmit torque to the output shaft in order so that the output shaft can be smoothly rotated.
また、回転半径調節機構の回転部と、その回転部に外嵌するコネクティングロッドとの間には、通常、転動体を有するコネクティングロッド軸受が配置されている。 In addition, a connecting rod bearing having a rolling element is usually disposed between the rotating portion of the turning radius adjusting mechanism and the connecting rod fitted around the rotating portion.
このように構成された無段変速機では、揺動リンクが、一方側に回転するときには出力軸にトルク(駆動力)を伝達し、他方側に回転するときには出力軸にトルクを伝達しない。 In the continuously variable transmission configured as described above, when the swing link rotates to one side, torque (driving force) is transmitted to the output shaft, and when it rotates to the other side, torque is not transmitted to the output shaft.
そして、コネクティングロッド軸受の耐久性は、コネクティングロッド軸受が回転部とコネクティングロッドの間に配置されているので、回転部の回転時にコネクティングロッドから回転部に入力される荷重の大きさに左右される。 The durability of the connecting rod bearing depends on the magnitude of the load input from the connecting rod to the rotating portion when the rotating portion rotates because the connecting rod bearing is disposed between the rotating portion and the connecting rod. .
本発明は以上の点に鑑みてなされたものであり、コネクティングロッド軸受の転動体に入力される荷重を分散することによって最大荷重を低減し、コネクティングロッド軸受の耐久性を向上させることができる無段変速機を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and it is possible to reduce the maximum load by dispersing the load input to the rolling elements of the connecting rod bearing, and to improve the durability of the connecting rod bearing. An object is to provide a step transmission.
上記目的を達成するために、本発明の無段変速機は、走行用駆動源の駆動力が伝達される入力軸と、入力軸の回転中心軸線と平行に配置された出力軸と、入力軸の回転中心軸線を中心として回転可能な回転部が設けられその回転部の回転半径を調節自在な回転半径調節機構、揺動端部が設けられ出力軸に揺動自在に軸支された揺動リンク、及び、一方の端部が回転半径調節機構の回転部に回転自在に接続し、他方の端部が揺動リンクの揺動端部に連結されたコネクティングロッドを有し、入力軸の回転運動を揺動リンクの揺動運動に変換する複数のてこクランク機構と、揺動端部が、出力軸に対して、入力軸から離れるように回転するときに揺動リンクを固定し、入力軸に近づくように回転するときに揺動リンクを空転させる一方向回転阻止機構と、コネクティングロッドと回転部との間に配置され、複数の転動体を有するコネクティングロッド軸受とを備え、車両に搭載される無段変速機であって、コネクティングロッドは、回転部がそのコネクティングロッドからその回転部に入力される荷重がピーク荷重になる回転位相になった際に、回転半径調節機構とそのコネクティングロッドとの連結点及び揺動リンクの揺動端部とそのコネクティングロッドとの連結点を通る直線上で、その回転部に最大の荷重ベクトルを加えるように形成され、回転部は、最大の荷重ベクトルに対応する領域に位置させて、その回転部の回転中心軸線方向に貫通するように肉抜き部が形成され、回転位相は、少なくとも、車両が最大トルクを出力し、変速比が最小値になる回転半径であるときの回転位相であり、領域は、回転半径調節機構とコネクティングロッドとの連結点よりも揺動リンクの揺動端部とコネクティングロッドとの連結点に近い領域であることを特徴とする。
また、上記目的を達成するために、本発明の無段変速機は、走行用駆動源の駆動力が伝達される入力軸と、入力軸の回転中心軸線と平行に配置された出力軸と、入力軸の回転中心軸線を中心として回転可能な回転部が設けられその回転部の回転半径を調節自在な回転半径調節機構、揺動端部が設けられ出力軸に揺動自在に軸支された揺動リンク、及び、一方の端部が回転半径調節機構の回転部に回転自在に接続し、他方の端部が揺動リンクの揺動端部に連結されたコネクティングロッドを有し、入力軸の回転運動を揺動リンクの揺動運動に変換する複数のてこクランク機構と、揺動端部が、出力軸に対して、入力軸に近づくように回転するときに揺動リンクを固定し、入力軸から離れるように回転するときに揺動リンクを空転させる一方向回転阻止機構と、コネクティングロッドと回転部との間に配置され、複数の転動体を有するコネクティングロッド軸受とを備え、車両に搭載される無段変速機であって、コネクティングロッドは、回転部がそのコネクティングロッドからその回転部に入力される荷重がピーク荷重になる回転位相になった際に、回転半径調節機構とそのコネクティングロッドとの連結点及び揺動リンクの揺動端部とそのコネクティングロッドとの連結点を通る直線上で、その回転部に最大の荷重ベクトルを加えるように形成され、回転部は、最大の荷重ベクトルに対応する領域に位置させて、その回転部の回転中心軸線方向に貫通するように肉抜き部が形成され、回転位相は、少なくとも、車両が最大トルクを出力し、変速比が最小値になる回転半径であるときの回転位相であり、領域は、回転半径調節機構とコネクティングロッドとの連結点よりも揺動リンクの揺動端部とコネクティングロッドとの連結点から遠い領域であることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a continuously variable transmission according to the present invention includes an input shaft to which a driving force of a traveling drive source is transmitted, an output shaft disposed in parallel with the rotation center axis of the input shaft, and an input shaft. Rotation radius adjusting mechanism that can be rotated about the rotation center axis of the shaft and the rotation radius of the rotation portion can be adjusted, and a swing end that is swingably supported by the output shaft The link and one end are rotatably connected to the rotating part of the turning radius adjusting mechanism, and the other end has a connecting rod connected to the swinging end of the swinging link, and the input shaft rotates. A plurality of lever crank mechanisms that convert motion into swing motion of the swing link, and the swing link is fixed when the swing end rotates away from the input shaft relative to the output shaft. unidirectional rotation prevention for idling the swing links when rotating so as to approach the And structure, is arranged between the rotating part and the connecting rod, and a connecting rod bearing having a plurality of rolling elements, a continuously variable transmission installed in a vehicle, connecting rod, the rotating part is the connecting When the rotational phase at which the load input from the rod to the rotating part reaches the peak load is reached, the connection point between the turning radius adjusting mechanism and the connecting rod and the swing end of the swing link and the connecting rod It is formed so that the maximum load vector is applied to the rotating part on a straight line passing through the connection point. The rotating part is positioned in the area corresponding to the maximum load vector and penetrates in the direction of the rotation center axis of the rotating part. lightening portion is formed so as to, rotational phase, at least, rotate when the vehicle outputs a maximum torque, a rotation radius of the gear ratio becomes the minimum value A phase region is characterized regions der Rukoto close to the connecting point between the oscillating end portion and the connecting rod of the swing link than the connecting point between the rotation radius adjustment mechanism and the connecting rod.
In order to achieve the above object, a continuously variable transmission according to the present invention includes an input shaft to which a driving force of a traveling drive source is transmitted, an output shaft disposed in parallel to the rotation center axis of the input shaft, A rotating part that can rotate about the axis of rotation of the input shaft is provided, a rotating radius adjusting mechanism that can adjust the rotating radius of the rotating part, and a swinging end part that is swingably supported by the output shaft. The swing link and one end portion is rotatably connected to the rotation portion of the turning radius adjusting mechanism, and the other end portion is connected to the swing end portion of the swing link, and has an input shaft. A plurality of lever crank mechanisms that convert the rotational motion of the swing link into a swing motion of the swing link, and the swing link is fixed when the swing end rotates relative to the output shaft so as to approach the input shaft, One-way rotation that causes the swing link to idle when rotating away from the input shaft A continuously variable transmission mounted on a vehicle, comprising a blocking mechanism, a connecting rod bearing having a plurality of rolling elements arranged between a connecting rod and a rotating part, wherein the rotating part has a rotating part When the rotational phase at which the load input from the connecting rod to the rotating part reaches the peak load is reached, the connection point between the turning radius adjusting mechanism and the connecting rod, the swing end of the swing link, and the connecting rod It is formed so that the maximum load vector is applied to the rotating part on a straight line passing through the connecting point, and the rotating part is positioned in a region corresponding to the maximum load vector in the direction of the rotation center axis of the rotating part. When the lightening part is formed so as to penetrate, and the rotational phase is at least the rotational radius at which the vehicle outputs the maximum torque and the gear ratio becomes the minimum value A rotational phase region is characterized by than the connecting point between the rotation radius adjustment mechanism and the connecting rod is a region far from the connecting point between the oscillating end portion and the connecting rod of the swing link.
ここで、ピーク荷重とは、回転部の回転半径が所定の値に固定された状態で、回転部が1回転する間に、コネクティングロッドから回転部に入力される最大の荷重のことをいう。 Here, the peak load refers to the maximum load input from the connecting rod to the rotating part while the rotating part makes one rotation in a state where the rotating radius of the rotating part is fixed to a predetermined value.
本発明の無段変速機のコネクティングロッドは、回転部がそのコネクティングロッドからその回転部に入力される荷重がピーク荷重になる回転位相になった際に、回転半径調節機構とそのコネクティングロッドとの連結点及び揺動リンクの揺動端部とそのコネクティングロッドとの連結点を通る直線上で、その回転部に最大の荷重ベクトルを加えるように形成されている。 The connecting rod of the continuously variable transmission according to the present invention is configured such that when the rotating part reaches a rotational phase where the load input from the connecting rod to the rotating part reaches a peak load, the rotating radius adjusting mechanism and the connecting rod A maximum load vector is applied to the rotating portion on a straight line passing through the connecting point and the connecting point between the swing end of the swing link and the connecting rod.
そして、本発明の無段変速機の回転部は、最大の荷重ベクトルに対応する領域に、その回転部の回転中心軸線方向に貫通するように肉抜き部が形成されている。 The rotating portion of the continuously variable transmission according to the present invention is formed with a lightening portion in a region corresponding to the maximum load vector so as to penetrate in the rotation center axis direction of the rotating portion.
この肉抜き部によって、回転部がコネクティングロッドから受ける荷重が分散される。そのため、コネクティングロッドと回転部との間に配置されているコネクティングロッド軸受に伝達される荷重も分散され、軸受の各転動体に入力される最大荷重が低減される。 The load that the rotating part receives from the connecting rod is dispersed by the lightening part. Therefore, the load transmitted to the connecting rod bearing disposed between the connecting rod and the rotating part is also dispersed, and the maximum load input to each rolling element of the bearing is reduced.
したがって、本発明の無段変速機によれば、従来の無段変速機に比べて、回転部にピーク荷重が入力された際にコネクティングロッド軸受の転動体に入力される最大荷重が低減されるので、コネクティングロッド軸受の耐久性を向上させることができる。 Therefore, according to the continuously variable transmission of the present invention, the maximum load input to the rolling element of the connecting rod bearing when the peak load is input to the rotating portion is reduced as compared with the conventional continuously variable transmission. Therefore, the durability of the connecting rod bearing can be improved.
また、本発明の無段変速機によれば、肉抜き部を形成したことにより、従来の無段変速機に比べて、回転部の軽量化を図ることができる。 In addition, according to the continuously variable transmission of the present invention, since the lightening portion is formed, the weight of the rotating portion can be reduced as compared with the conventional continuously variable transmission.
また、本発明の無段変速機は、車両に搭載され、ピーク荷重になる回転位相は、少なくとも、車両が最大トルクを出力できる回転半径であるときの回転位相である。 Further, a continuously variable transmission of the present invention is mounted on a vehicle, the rotational phase of a peak load, at least, Ru rotational phase der when the vehicle is turning radius that can output the maximum torque.
コネクティングロッドから回転部に入力される荷重がピーク荷重になる回転部の回転位相は、回転部の回転半径の変化に応じて変化する。すなわち、回転部には、回転半径ごとに、ピーク荷重になる回転位相(以下、「ピーク位相」という。)、及び、そのピーク位相に対応したピーク荷重が存在する。 The rotational phase of the rotating part at which the load input from the connecting rod to the rotating part becomes a peak load changes according to the change in the rotation radius of the rotating part. In other words, the rotating portion has a rotational phase (hereinafter referred to as “peak phase”) that becomes a peak load and a peak load corresponding to the peak phase for each radius of rotation.
また、回転部に入力されるピーク荷重は、出力軸に伝達されるトルクが大きくなるほど、大きくなる。 Further, the peak load input to the rotating portion increases as the torque transmitted to the output shaft increases.
さらに、出力軸に伝達されるトルクの最大値は、無段変速機が搭載される車両の特性等(例えば、タイヤのスリップ限界特性)によって定まる。そして、その特性等によって、回転部の回転半径が一定値以下(すなわち、変速比が一定値以上)の場合には、出力軸に伝達されるトルクは一定値、且つ、最大値になる。 Furthermore, the maximum value of the torque transmitted to the output shaft is determined by the characteristics of the vehicle on which the continuously variable transmission is mounted (for example, the tire slip limit characteristics). Then, due to the characteristics or the like, when the rotation radius of the rotating portion is equal to or smaller than a certain value (that is, the gear ratio is equal to or larger than a certain value), the torque transmitted to the output shaft becomes a certain value and a maximum value.
したがって、回転部の回転半径が一定値以下(すなわち、変速比が一定値以上)の場合には、ピーク荷重は最大のピーク荷重(以下、「最大ピーク荷重」という。)のまま変化しない。 Therefore, when the rotation radius of the rotating portion is equal to or smaller than a certain value (that is, the gear ratio is equal to or larger than a certain value), the peak load remains the maximum peak load (hereinafter referred to as “maximum peak load”).
そこで、肉抜き部を形成するための回転位相に、少なくとも、車両が最大トルクを出力できる回転半径であるときの回転位相を含むように構成すれば、従来の無段変速機に比べて、少なくとも、回転部に入力されるピーク荷重が最大ピーク荷重になる場合には、コネクティングロッド軸受に伝達される荷重が分散され、転動体に入力される最大荷重が低減される。 Therefore, if it is configured to include at least the rotational phase when the vehicle has a rotational radius that can output the maximum torque, the rotational phase for forming the thinned portion is at least as compared with the conventional continuously variable transmission. When the peak load input to the rotating portion becomes the maximum peak load, the load transmitted to the connecting rod bearing is dispersed, and the maximum load input to the rolling element is reduced.
また、本発明の無段変速機は、車両に搭載され、てこクランク機構を複数備え、回転位相は、少なくとも、車両が最大トルクを出力し、変速比が最小値になる回転半径であるときの回転位相である。 The continuously variable transmission according to the present invention is mounted on a vehicle and includes a plurality of lever crank mechanisms, and the rotational phase is at least a rotational radius at which the vehicle outputs a maximum torque and a speed ratio becomes a minimum value. Ru rotation phase der.
無段変速機がてこクランク機構を複数備えており、出力軸に伝達されるトルクが一定値である場合には、回転部の回転半径が大きいほど(変速比が小さいほど)、1つ当たりのてこクランク機構が分担するトルクは大きくなるので、1つ当たりの回転部に入力されるピーク荷重も大きくなる。 When the continuously variable transmission has a plurality of lever crank mechanisms and the torque transmitted to the output shaft is a constant value, the larger the rotation radius of the rotating part (the smaller the gear ratio), the more Since the torque shared by the lever crank mechanism is increased, the peak load input to each rotating portion is also increased.
そこで、肉抜き部を形成するための回転位相に、少なくとも、車両が最大トルクを出力し、変速比が最小値になる回転半径であるときの回転位相を含むように構成すれば、てこクランク機構を複数備えている場合であっても、従来の無段変速機に比べて、少なくとも、1つの回転部に入力されるピーク荷重が最大ピーク荷重になる場合には、コネクティングロッド軸受の転動体に入力される荷重が分散され、転動体に入力される最大荷重が低減される。 Therefore, if the rotational phase for forming the thinned portion is configured to include at least the rotational phase when the vehicle outputs the maximum torque and has the rotational radius at which the speed ratio becomes the minimum value, the lever crank mechanism Even when a plurality of motors are provided, compared to conventional continuously variable transmissions, if at least the peak load input to one rotating part is the maximum peak load, the rolling element of the connecting rod bearing The input load is dispersed, and the maximum load input to the rolling elements is reduced.
その結果、てこクランク機構を複数備えている場合であっても、回転部の強度や無段変速機の組立の容易性等を損なうことなく、コネクティングロッド軸受の耐久性を、従来の無段変速機よりも向上させることができるようになる。 As a result, even if multiple lever crank mechanisms are provided, the durability of the connecting rod bearing can be improved without compromising the strength of the rotating part and the ease of assembly of the continuously variable transmission. It becomes possible to improve more than the machine.
以下、図面を参照して、本発明の無段変速機の実施形態を説明する。本実施形態の無段変速機は、四節リンク機構型の無段変速機であり、変速比h(h=入力軸の回転速度/出力軸の回転速度)を無限大(∞)にして出力軸の回転速度を「0」にできる変速機、いわゆるIVT(Infinity Variable Transmission)の一種である。 Hereinafter, embodiments of a continuously variable transmission according to the present invention will be described with reference to the drawings. The continuously variable transmission of the present embodiment is a four-bar linkage type continuously variable transmission, and outputs with a gear ratio h (h = rotational speed of the input shaft / rotational speed of the output shaft) set to infinity (∞). This is a kind of transmission that can make the rotational speed of the shaft "0", so-called IVT (Infinity Variable Transmission).
また、本実施形態は、無段変速機を車両に搭載した場合の実施形態であるが、本発明の無段変速機は、船舶等、他の乗り物や無人機にも搭載し得るものである。 Although this embodiment is an embodiment in the case where the continuously variable transmission is mounted on a vehicle, the continuously variable transmission of the present invention can be mounted on other vehicles and unmanned vehicles such as ships. .
[第1実施形態]
図1〜図8を参照して、第1実施形態の無段変速機1Aについて説明する。
[First Embodiment]
A continuously variable transmission 1A according to the first embodiment will be described with reference to FIGS.
まず、図1及び図2を参照して、本実施形態の無段変速機1Aの構成について説明する。 First, with reference to FIG.1 and FIG.2, the structure of 1 A of continuously variable transmission of this embodiment is demonstrated.
本実施形態の無段変速機1Aは、図1に示すように、入力部2と、入力部2の回転中心軸線P1と平行に配置された出力軸3と、入力部2の回転中心軸線P1上に設けられた6個の回転半径調節機構4とを備える。 As shown in FIG. 1, the continuously variable transmission 1 </ b> A of the present embodiment includes an input unit 2, an output shaft 3 arranged in parallel with the rotation center axis P <b> 1 of the input unit 2, and a rotation center axis P <b> 1 of the input unit 2. And six turning radius adjusting mechanisms 4 provided on the top.
入力部2は、主駆動源であるエンジンENG(走行用駆動源)からの駆動力が伝達されることで回転中心軸線P1を中心に回転する。なお、主駆動源としては、内燃機関の他、電動機等を用いてもよい。 The input unit 2 rotates around the rotation center axis P <b> 1 by transmitting a driving force from an engine ENG (traveling drive source) that is a main drive source. In addition, as a main drive source, you may use an electric motor other than an internal combustion engine.
出力軸3は、図示省略したデファレンシャルギヤを介して車両の駆動輪(図示省略)に回転動力を伝達させる。なお、デファレンシャルギヤの代わりにプロペラシャフトを設けてもよい。 The output shaft 3 transmits rotational power to drive wheels (not shown) of the vehicle via a differential gear (not shown). A propeller shaft may be provided instead of the differential gear.
回転半径調節機構4は、入力部2の回転中心軸線P1上に設けられたカムディスク5(カム部)と、カムディスク5に回転自在に外嵌している回転ディスク6(回転部)とを有する。 The turning radius adjusting mechanism 4 includes a cam disk 5 (cam part) provided on the rotation center axis P <b> 1 of the input unit 2 and a rotating disk 6 (rotating part) that is rotatably fitted on the cam disk 5. Have.
カムディスク5は、円盤状であり、入力部2の回転中心軸線P1に対して偏心した状態で、入力部2と一体的に回転可能に、2個1組で設けられている。各1組のカムディスク5は、それぞれ位相が60°異なるように設定され、6組のカムディスク5で入力部2の回転中心軸線P1の周方向を一回りするように配置されている。 The cam disks 5 have a disk shape, and are provided in pairs so that they can rotate integrally with the input unit 2 while being eccentric with respect to the rotation center axis P1 of the input unit 2. Each set of cam disks 5 is set so as to have a phase difference of 60 °, and is arranged so that the six sets of cam disks 5 make a round in the circumferential direction of the rotation center axis P1 of the input unit 2.
カムディスク5には、入力部2の回転中心軸線P1方向に貫通し、カムディスク5の中心P2に対して偏心した位置に穿設された貫通孔5aが形成されている。また、カムディスク5には、入力部2の回転中心軸線P1を挟んでカムディスク5の中心P2と反対側となる領域に、カムディスク5の外周面と貫通孔5aの内周面とを連通させる切欠孔5bが形成されている。 The cam disk 5 is formed with a through hole 5 a that penetrates in the direction of the rotation center axis P <b> 1 of the input unit 2 and is formed at a position eccentric with respect to the center P <b> 2 of the cam disk 5. Further, the cam disk 5 communicates with the outer peripheral surface of the cam disk 5 and the inner peripheral surface of the through hole 5a in a region opposite to the center P2 of the cam disk 5 across the rotation center axis P1 of the input portion 2. A notch hole 5b is formed.
2個1組のカムディスク5同士はボルト(図示省略)で固定されている。また、2個1組のカムディスク5の一方は、隣接する回転半径調節機構4が有する他の2個1組のカムディスク5の他方と一体的に形成され、一体型カム部を構成している。また、カムディスク5のうち、最もエンジンENGに近い位置にあるカムディスク5は、入力部2と一体的に形成されている。このようにして、入力部2と複数のカムディスク5とで、入力軸(カムシャフト)が構成されることとなる。 A set of two cam disks 5 is fixed with bolts (not shown). Further, one of the two cam disks 5 is formed integrally with the other of the other two cam disks 5 of the adjacent turning radius adjusting mechanism 4 to form an integral cam portion. Yes. The cam disk 5 located closest to the engine ENG among the cam disks 5 is formed integrally with the input unit 2. In this way, the input unit 2 and the plurality of cam disks 5 constitute an input shaft (camshaft).
なお、2個1組のカムディスク5同士は、ボルトではなく、他の手段で固定してもよい。また、一体型カム部は、一体成型で形成してもよく、2つのカムディスク5を溶接して一体化してもよい。また、最もエンジンENGに近い位置にあるカムディスク5と入力部2とを一体的に形成する方法としては、一体成型で形成してもよく、カムディスク5と入力部2とを溶接して一体化してもよい。 The two cam disks 5 may be fixed by other means instead of bolts. The integral cam portion may be formed by integral molding, or may be integrated by welding two cam disks 5. In addition, as a method of integrally forming the cam disk 5 and the input portion 2 that are closest to the engine ENG, the cam disc 5 and the input portion 2 may be integrally formed. May be used.
回転ディスク6は、図2に示すように、その中心P3から偏心した位置に受入孔6aが設けられた円盤状であり、入力部2の回転中心軸線P1に対して回転可能に設けられている。その受入孔6aには、各1組のカムディスク5が、回転自在に嵌め込まれている。また、回転ディスク6の受入孔6aには、図1に示すように、1組のカムディスク5の間となる位置に、内歯6bが設けられている。 As shown in FIG. 2, the rotary disk 6 has a disk shape in which a receiving hole 6 a is provided at a position eccentric from the center P <b> 3, and is provided to be rotatable with respect to the rotation center axis P <b> 1 of the input unit 2. . A set of cam disks 5 is rotatably fitted in the receiving holes 6a. Further, as shown in FIG. 1, an internal tooth 6 b is provided in the receiving hole 6 a of the rotating disk 6 at a position between the pair of cam disks 5.
また、回転ディスク6の受入孔6aは、入力部2の回転中心軸線P1からカムディスク5の中心P2(受入孔6aの中心)までの距離Rxとカムディスク5の中心P2から回転ディスク6の中心P3までの距離Ryとが同一となるように、カムディスク5に対して偏心している。 Further, the receiving hole 6a of the rotating disk 6 has a distance Rx from the rotation center axis P1 of the input portion 2 to the center P2 of the cam disk 5 (center of the receiving hole 6a) and the center P2 of the cam disk 5 to the center of the rotating disk 6. The cam disk 5 is eccentric so that the distance Ry to P3 is the same.
入力部2と複数のカムディスク5によって構成された入力軸は、カムディスク5の貫通孔5aが連なることによって構成される挿通孔50を備えている。これにより、入力軸は、エンジンENGとは反対側の一方端が開口し他方端が閉塞した中空軸形状となっている。 The input shaft configured by the input unit 2 and the plurality of cam disks 5 includes an insertion hole 50 configured by connecting through holes 5 a of the cam disk 5. Thereby, the input shaft has a hollow shaft shape in which one end opposite to the engine ENG is open and the other end is closed.
挿通孔50には、回転中心軸線P1と同心に、ピニオンシャフト7が入力軸と相対回転自在となるように配置されている。 In the insertion hole 50, the pinion shaft 7 is arranged concentrically with the rotation center axis P1 so as to be rotatable relative to the input shaft.
ピニオンシャフト7は、回転ディスク6の内歯6bと対応する位置にピニオン7aを有している。また、ピニオンシャフト7は、入力部2の回転中心軸線P1方向において隣接するピニオン7aの間に位置させてピニオン軸受7bが設けられている。このピニオン軸受7bを介して、ピニオンシャフト7は、入力軸を支えている。 The pinion shaft 7 has a pinion 7 a at a position corresponding to the internal teeth 6 b of the rotary disk 6. Further, the pinion shaft 7 is positioned between adjacent pinions 7 a in the direction of the rotation center axis P <b> 1 of the input unit 2, and a pinion bearing 7 b is provided. The pinion shaft 7 supports the input shaft via the pinion bearing 7b.
ピニオン7aは、ピニオンシャフト7のシャフト部と一体に形成されている。ピニオン7aは、カムディスク5の切欠孔5bを介して、回転ディスク6の内歯6bと噛合する。なお、ピニオン7aは、ピニオンシャフト7と別体に構成して、ピニオンシャフト7にスプライン結合で連結させてもよい。本実施形態においては、単にピニオン7aというときは、ピニオンシャフト7を含むものとして定義する。 The pinion 7 a is formed integrally with the shaft portion of the pinion shaft 7. The pinion 7 a meshes with the internal teeth 6 b of the rotating disk 6 through the notch hole 5 b of the cam disk 5. The pinion 7a may be configured separately from the pinion shaft 7 and connected to the pinion shaft 7 by spline coupling. In the present embodiment, the term “pinion 7 a” is defined as including the pinion shaft 7.
また、ピニオンシャフト7は、遊星歯車機構などで構成される差動機構8が接続されている。 The pinion shaft 7 is connected to a differential mechanism 8 constituted by a planetary gear mechanism or the like.
差動機構8は、図1に示すように、例えば、遊星歯車機構として構成され、サンギヤ9と、入力部2と複数のカムディスク5によって構成された入力軸に連結された第1リングギヤ10と、ピニオンシャフト7に連結された第2リングギヤ11と、サンギヤ9及び第1リングギヤ10と噛合する大径部12aと、第2リングギヤ11と噛合する小径部12bとからなる段付ピニオン12を自転及び公転自在に軸支するキャリア13とを有している。 As shown in FIG. 1, the differential mechanism 8 is configured as a planetary gear mechanism, for example, and includes a sun gear 9, a first ring gear 10 connected to an input shaft configured by the input unit 2 and a plurality of cam disks 5. A stepped pinion 12 comprising a second ring gear 11 connected to the pinion shaft 7, a large diameter portion 12 a meshing with the sun gear 9 and the first ring gear 10, and a small diameter portion 12 b meshing with the second ring gear 11 is rotated and rotated. It has a carrier 13 that is pivotably supported.
サンギヤ9は、ピニオンシャフト7用の副駆動源であるアクチュエータ14(調節用駆動源)からの駆動力が伝達される。したがって、ピニオン7aにも、差動機構8を介して、アクチュエータ14の駆動力が伝達される。 The sun gear 9 is transmitted with driving force from an actuator 14 (adjusting drive source) which is a sub drive source for the pinion shaft 7. Therefore, the driving force of the actuator 14 is also transmitted to the pinion 7 a via the differential mechanism 8.
ピニオンシャフト7の回転速度を入力部2の回転速度と同一にした場合、サンギヤ9と第1リングギヤ10とが同一速度で回転することとなる。その結果、サンギヤ9、第1リングギヤ10、第2リングギヤ11及びキャリア13の4個の要素が相対回転不能なロック状態となって、第2リングギヤ11と連結するピニオンシャフト7が入力部2と同一速度で回転する。 When the rotation speed of the pinion shaft 7 is the same as the rotation speed of the input unit 2, the sun gear 9 and the first ring gear 10 rotate at the same speed. As a result, the four elements of the sun gear 9, the first ring gear 10, the second ring gear 11, and the carrier 13 are locked so that they cannot rotate relative to each other, and the pinion shaft 7 connected to the second ring gear 11 is the same as the input unit 2. Rotates at speed.
ピニオンシャフト7の回転速度を入力部2の回転速度よりも遅くした場合、サンギヤ9の回転数をNs、第1リングギヤ10の回転数をNR1、サンギヤ9と第1リングギヤ10のギヤ比(第1リングギヤ10の歯数/サンギヤ9の歯数)をjとすると、キャリア13の回転数が(j・NR1+Ns)/(j+1)となる。また、サンギヤ9と第2リングギヤ11のギヤ比((第2リングギヤ11の歯数/サンギヤ9の歯数)×(段付ピニオン12の大径部12aの歯数/小径部12bの歯数))をkとすると、第2リングギヤ11の回転数が{j(k+1)NR1+(k−j)Ns}/{k(j+1)}となる。 When the rotational speed of the pinion shaft 7 is made slower than the rotational speed of the input unit 2, the rotational speed of the sun gear 9 is Ns, the rotational speed of the first ring gear 10 is NR1, and the gear ratio between the sun gear 9 and the first ring gear 10 (first When j is the number of teeth of the ring gear 10 / the number of teeth of the sun gear 9, the number of rotations of the carrier 13 is (j · NR1 + Ns) / (j + 1). The gear ratio between the sun gear 9 and the second ring gear 11 ((number of teeth of the second ring gear 11 / number of teeth of the sun gear 9) × (number of teeth of the large diameter portion 12a of the stepped pinion 12 / number of teeth of the small diameter portion 12b). ) Is k, the rotation speed of the second ring gear 11 is {j (k + 1) NR1 + (k−j) Ns} / {k (j + 1)}.
すなわち、入力部2の回転速度とピニオンシャフト7の回転速度とに差がある場合、ピニオンシャフト7のピニオン7aと噛合する回転ディスク6の内歯6bを介して伝達されたアクチュエータ14からの駆動力により、回転ディスク6は、カムディスク5の中心P2を中心にカムディスク5の周縁を回転する。 That is, when there is a difference between the rotational speed of the input unit 2 and the rotational speed of the pinion shaft 7, the driving force transmitted from the actuator 14 transmitted through the internal teeth 6 b of the rotating disk 6 that meshes with the pinion 7 a of the pinion shaft 7. Thus, the rotating disk 6 rotates the periphery of the cam disk 5 around the center P2 of the cam disk 5.
ところで、図2に示すように、回転ディスク6は、カムディスク5に対して、入力部2の回転中心軸線P1からカムディスク5の中心P2までの距離Rxと、カムディスク5の中心P2から回転ディスク6の中心P3までの距離Ryとが同一となるように偏心している。 Incidentally, as shown in FIG. 2, the rotating disk 6 rotates with respect to the cam disk 5 from the rotation center axis P <b> 1 of the input unit 2 to the center P <b> 2 of the cam disk 5 and the center P <b> 2 of the cam disk 5. It is eccentric so that the distance Ry to the center P3 of the disk 6 is the same.
そのため、回転ディスク6の中心P3を入力部2の回転中心軸線P1と同一線上に位置させて、入力部2の回転中心軸線P1と回転ディスク6の中心P3との距離(回転半径調節機構4の回転半径)、すなわち、偏心量R1を「0」にすることもできる。 Therefore, the center P3 of the rotary disk 6 is positioned on the same line as the rotation center axis P1 of the input unit 2, and the distance between the rotation center axis P1 of the input unit 2 and the center P3 of the rotary disk 6 (of the rotation radius adjusting mechanism 4). The rotation radius), that is, the eccentricity R1 can be set to “0”.
回転ディスク6の周縁には、一方(入力部2側)の端部に大径の入力側環状部15aを有し、他方(出力軸3)の端部に入力側環状部15aの径よりも小径の出力側環状部15bを有するコネクティングロッド15が、回転自在に接続している。 At the periphery of the rotary disk 6, there is a large-diameter input-side annular portion 15 a at one end (on the input portion 2 side), and at the other end (output shaft 3), the diameter of the input-side annular portion 15 a is larger. A connecting rod 15 having a small-diameter output-side annular portion 15b is rotatably connected.
コネクティングロッド15の入力側環状部15aは、軸方向に2個並べた2個1組のボールベアリングからなるコネクティングロッド軸受16を介して、回転ディスク6に回転自在に外嵌している。 The input side annular portion 15a of the connecting rod 15 is rotatably fitted to the rotary disk 6 via connecting rod bearings 16 each consisting of a set of two ball bearings arranged in the axial direction.
出力軸3には、ワンウェイクラッチ17A(一方向回転阻止機構)を介して、6個の揺動リンク18が、コネクティングロッド15に対応させて揺動自在に軸支されている。 Six swing links 18 are pivotally supported on the output shaft 3 in correspondence with the connecting rod 15 via a one-way clutch 17A (one-way rotation prevention mechanism).
ワンウェイクラッチ17Aは、揺動リンク18と出力軸3との間に設けられ、揺動リンク18が出力軸3の回転中心軸線P5を中心として出力軸3に対して一方側に相対回転しようとする場合には、出力軸3に対して揺動リンク18を固定し(固定状態)、他方側に相対回転しようとする場合には、出力軸3に対して揺動リンク18を空転させる(空転状態)。 The one-way clutch 17 </ b> A is provided between the swing link 18 and the output shaft 3, and the swing link 18 tends to rotate relative to the output shaft 3 on one side about the rotation center axis P <b> 5 of the output shaft 3. In this case, the swing link 18 is fixed to the output shaft 3 (fixed state), and the swing link 18 is idled with respect to the output shaft 3 (idle state) when relative rotation is to be made on the other side. ).
揺動リンク18は、環状に形成されており、その下方には、コネクティングロッド15の出力側環状部15bに連結される揺動端部18aが設けられている。揺動端部18aには、出力側環状部15bを軸方向から挟み込むように突出した一対の突片18bが設けられている。一対の突片18bには、出力側環状部15bの内径に対応する差込孔18cが穿設されている。 The swing link 18 is formed in an annular shape, and a swing end portion 18 a connected to the output-side annular portion 15 b of the connecting rod 15 is provided below the swing link 18. The swing end portion 18a is provided with a pair of projecting pieces 18b projecting so as to sandwich the output-side annular portion 15b from the axial direction. The pair of projecting pieces 18b are provided with insertion holes 18c corresponding to the inner diameter of the output-side annular portion 15b.
差込孔18c及び出力側環状部15bに、揺動軸としての連結ピン19が挿入されることによって、コネクティングロッド15と揺動リンク18とが、相対回転可能に連結される。 The connecting rod 15 and the swing link 18 are connected so as to be relatively rotatable by inserting a connecting pin 19 as a swing shaft into the insertion hole 18c and the output side annular portion 15b.
本実施形態の無段変速機1Aでは、上記のような構成を有する回転半径調節機構4と、揺動リンク18と、コネクティングロッド15とによって、てこクランク機構20が構成されている。 In the continuously variable transmission 1A of the present embodiment, a lever crank mechanism 20 is configured by the turning radius adjusting mechanism 4, the swing link 18, and the connecting rod 15 having the above-described configuration.
てこクランク機構20及びワンウェイクラッチ17は、変速機ケース21に収納されている。この変速機ケース21の下方には、潤滑油が油溜を形成している。 The lever crank mechanism 20 and the one-way clutch 17 are housed in a transmission case 21. Below the transmission case 21, lubricating oil forms an oil reservoir.
そして、揺動リンク18は、その揺動端部18aが変速機ケース21の下方に溜まった潤滑油の油溜に油没するように配置されている。 The swing link 18 is disposed such that the swing end portion 18a is immersed in an oil reservoir of lubricating oil collected below the transmission case 21.
そのため、てこクランク機構20の駆動時には、揺動端部18aを油溜で潤滑するとともに、揺動リンク18の揺動運動により、油溜の潤滑油を掻き揚げて、無段変速機1Aの他の部品を潤滑させることができるようになっている。 Therefore, when the lever crank mechanism 20 is driven, the oscillating end 18a is lubricated by the oil reservoir, and the lubricating oil in the oil reservoir is lifted up by the oscillating motion of the oscillating link 18, so that the other of the continuously variable transmission 1A. The parts can be lubricated.
また、変速機ケース21は、エンジンENGに固定されている一端壁部21aと、一端壁部21aに対向して配置されている他端壁部21bと、てこクランク機構20及びワンウェイクラッチ17Aを間隔を存して覆い、一端壁部21aの外縁と他端壁部21bの外縁とを連結する周壁部21cとによって形成されている。 Further, the transmission case 21 is spaced from the one end wall portion 21a fixed to the engine ENG, the other end wall portion 21b disposed opposite to the one end wall portion 21a, the lever crank mechanism 20 and the one-way clutch 17A. And is formed by a peripheral wall portion 21c that connects the outer edge of the one end wall portion 21a and the outer edge of the other end wall portion 21b.
一端壁部21aと他端壁部21bには、入力軸を軸支するための開口部と、出力軸3を軸支するための開口部が形成されており、それらの開口部には、軸受22が嵌合されている。 An opening for supporting the input shaft and an opening for supporting the output shaft 3 are formed in the one end wall portion 21a and the other end wall portion 21b. 22 is fitted.
なお、本実施形態においては、6個のてこクランク機構20を備えたものを説明した。しかし、本発明の無段変速機におけるてこクランク機構の数は、その数に限られず、例えば、5個以下のてこクランク機構を備えていてもよいし、7個以上のてこクランク機構を備えていてもよい。 In the present embodiment, the one provided with the six lever crank mechanisms 20 has been described. However, the number of lever crank mechanisms in the continuously variable transmission of the present invention is not limited to that number. For example, five or less lever crank mechanisms may be provided, or seven or more lever crank mechanisms may be provided. May be.
また、本実施形態においては、入力部2と複数のカムディスク5によって入力軸を構成し、入力軸がカムディスク5の貫通孔5aが連なることによって構成される挿通孔50を備えるものを説明した。しかし、本発明の無段変速機における入力軸はこのように構成されたものに限られない。 Further, in the present embodiment, the input shaft 2 and the plurality of cam disks 5 constitute an input shaft, and the input shaft is provided with the insertion hole 50 configured by connecting the through holes 5 a of the cam disk 5. . However, the input shaft in the continuously variable transmission of the present invention is not limited to that configured as described above.
例えば、入力部を一端が開口するように挿通孔を有する中空軸状に構成し、円盤状のカムディスクに入力部を挿通できるように貫通孔を本実施形態のものよりも大きく形成して、カムディスクを中空軸状に構成された入力部の外周面にスプライン結合させてもよい。 For example, the input part is configured in a hollow shaft shape having an insertion hole so that one end is opened, and the through hole is formed to be larger than that of the present embodiment so that the input part can be inserted into a disc-shaped cam disk. The cam disk may be splined to the outer peripheral surface of the input portion configured in a hollow shaft shape.
この場合、中空軸からなる入力部には、カムディスクの切欠孔に対応させて切欠孔が設けられる。そして、入力部内に挿入されるピニオンは、入力部の切欠孔及びカムディスクの切欠孔を介して、回転ディスクの内歯と噛合する。 In this case, the input portion formed of the hollow shaft is provided with a notch hole corresponding to the notch hole of the cam disk. Then, the pinion inserted into the input part meshes with the internal teeth of the rotating disk via the notch hole of the input part and the notch hole of the cam disk.
また、本実施形態においては、一方向回転阻止機構としてワンウェイクラッチ17を用いたものを説明した。しかし、本発明の無段変速機における一方向回転阻止機構はワンウェイクラッチに限らず、例えば、揺動リンクから出力軸にトルクを伝達可能な揺動リンクの出力軸に対する回転方向を切換自在に構成されるツーウェイクラッチを用いてもよい。 Further, in the present embodiment, the one-way rotation prevention mechanism using the one-way clutch 17 has been described. However, the one-way rotation prevention mechanism in the continuously variable transmission of the present invention is not limited to the one-way clutch, and for example, the rotation direction of the swing link capable of transmitting torque from the swing link to the output shaft can be switched. A two-way clutch may be used.
次に、図1〜図4を参照して、本実施形態の無段変速機のてこクランク機構20について説明する。 Next, the lever crank mechanism 20 of the continuously variable transmission according to this embodiment will be described with reference to FIGS.
本実施形態の無段変速機1Aは、図1に示すように、合計6個のてこクランク機構20(四節リンク機構)を備えている。てこクランク機構20は、図2に示すように、コネクティングロッド15と、揺動リンク18と、回転ディスク6を有しその回転半径を調節自在な回転半径調節機構4とで構成されている。このてこクランク機構20によって、入力軸の回転運動が、揺動リンク18の揺動運動に変換される。 As shown in FIG. 1, the continuously variable transmission 1A of the present embodiment includes a total of six lever crank mechanisms 20 (four-bar linkage mechanisms). As shown in FIG. 2, the lever crank mechanism 20 includes a connecting rod 15, a swing link 18, and a rotating radius adjusting mechanism 4 having a rotating disk 6 and having an adjustable rotating radius. The lever crank mechanism 20 converts the rotational motion of the input shaft into the swing motion of the swing link 18.
このてこクランク機構20では、回転半径調節機構4の回転ディスク6の中心P3(入力側支点)の回転半径(偏心量R1)が、「0」でない場合、入力部2とピニオンシャフト7とを同一速度で回転させると、各コネクティングロッド15が、位相を変えながら、入力部2と出力軸3との間で、揺動端部18aを、出力軸3側に押したり、入力部2側に引いたりを交互に繰り返して、揺動リンク18を揺動させる。 In this lever crank mechanism 20, when the rotation radius (eccentricity R1) of the center P3 (input side fulcrum) of the rotary disk 6 of the rotation radius adjusting mechanism 4 is not "0", the input unit 2 and the pinion shaft 7 are the same. When rotating at a speed, each connecting rod 15 pushes the swing end 18a between the input unit 2 and the output shaft 3 toward the output shaft 3 or pulls it toward the input unit 2 while changing the phase. The rocking link 18 is rocked by alternately repeating.
そして、揺動リンク18と出力軸3との間にはワンウェイクラッチ17Aが設けられているので、コネクティングロッド15によって、揺動リンク18が出力軸3に対して押し方向側に回転する、すなわち、揺動端部18aが出力軸3に対して入力部2から離れるように回転し、且つ、出力軸3の回転速度を超える速度で回転するときには、揺動リンク18が出力軸3に対して固定され、出力軸3にトルクを伝達する。 Since the one-way clutch 17A is provided between the swing link 18 and the output shaft 3, the swing link 18 is rotated in the push direction with respect to the output shaft 3 by the connecting rod 15, that is, When the oscillating end 18a rotates away from the input unit 2 with respect to the output shaft 3 and rotates at a speed exceeding the rotational speed of the output shaft 3, the oscillating link 18 is fixed to the output shaft 3. Then, torque is transmitted to the output shaft 3.
一方、揺動リンク18が出力軸3に対して引っ張り方向側に回転する、すなわち、揺動端部18aが出力軸3に対して入力部2に近づくように回転するときには、揺動リンク18が出力軸3に対して空回りし、出力軸3にトルクを伝達しない。 On the other hand, when the swing link 18 rotates in the pulling direction side with respect to the output shaft 3, that is, when the swing end portion 18 a rotates so as to approach the input portion 2 with respect to the output shaft 3, the swing link 18 is It idles with respect to the output shaft 3 and does not transmit torque to the output shaft 3.
本実施形態の無段変速機1Aでは、6個のてこクランク機構20の回転半径調節機構4が、それぞれ60度ずつ位相を変えて配置されているので、出力軸3は、6個のてこクランク機構20で順に回転させられる。 In the continuously variable transmission 1A of the present embodiment, the rotational radius adjusting mechanisms 4 of the six lever crank mechanisms 20 are arranged by changing the phase by 60 degrees, so that the output shaft 3 has six lever cranks. The mechanism 20 is rotated in order.
図3は、回転半径調節機構4の回転ディスク6の中心P3(入力側支点)の回転半径(偏心量R1)を変化させた状態のピニオンシャフト7と回転ディスク6との位置関係を示す図である。 FIG. 3 is a diagram showing the positional relationship between the pinion shaft 7 and the rotating disk 6 in a state where the rotating radius (the eccentric amount R1) of the center P3 (input side fulcrum) of the rotating disk 6 of the rotating radius adjusting mechanism 4 is changed. is there.
図3Aは、偏心量R1を「最大」とした状態を示し、入力部2の回転中心軸線P1とカムディスク5の中心P2と回転ディスク6の中心P3とが一直線に並ぶように、ピニオンシャフト7と回転ディスク6とが位置する。この場合の変速比hは最小となる。 FIG. 3A shows a state in which the amount of eccentricity R1 is set to “maximum”, and the pinion shaft 7 so that the rotation center axis P1 of the input unit 2, the center P2 of the cam disk 5, and the center P3 of the rotation disk 6 are aligned. And the rotating disk 6 are positioned. In this case, the gear ratio h is minimized.
図3Bは、偏心量R1を図3Aよりも小さい「中」とした状態を示し、図3Cは、偏心量R1を図3Bよりも更に小さい「小」とした状態を示している。変速比hは、図3Bでは図3Aの変速比hよりも大きい「中」となり、図3Cでは図3Bの変速比hよりも大きい「大」となる。 FIG. 3B shows a state in which the eccentric amount R1 is set to “medium” which is smaller than that in FIG. 3A, and FIG. 3C shows a state in which the eccentric amount R1 is set to be “small” which is further smaller than that in FIG. The gear ratio h is “medium” which is larger than the gear ratio h in FIG. 3A in FIG. 3B and “large” which is larger than the gear ratio h in FIG. 3B in FIG.
図3Dは、偏心量R1を「0」とした状態を示し、入力部2の回転中心軸線P1と、回転ディスク6の中心P3とが同心に位置する。この場合の変速比hは無限大(∞)となる。 FIG. 3D shows a state where the amount of eccentricity R1 is “0”, and the rotation center axis P1 of the input unit 2 and the center P3 of the rotary disk 6 are located concentrically. In this case, the gear ratio h is infinite (∞).
図4は、回転半径調節機構4の回転ディスク6の中心P3(入力側支点)の回転半径(偏心量R1)と、揺動リンク18の揺動運動の揺動範囲θ2との関係を示す図である。 FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the rotation radius (eccentricity R1) of the center P3 (input side fulcrum) of the rotary disk 6 of the rotary radius adjusting mechanism 4 and the swing range θ2 of the swing motion of the swing link 18. It is.
図4Aは、偏心量R1が図3Aの「最大」である場合(変速比hが「最小」である場合)、図4Bは、偏心量R1が図3Bの「中」である場合(変速比hが「中」である場合)、図4Cは、偏心量R1が図3Cの「小」である場合(変速比hが「大」である場合)、図4Dは、偏心量R1が図3Dの「0」である場合(変速比hが無限大「∞」である場合)を示す。 4A shows the case where the eccentric amount R1 is “maximum” in FIG. 3A (when the gear ratio h is “minimum”), and FIG. 4B shows the case where the eccentric amount R1 is “medium” in FIG. 4C shows the case where the eccentric amount R1 is “small” in FIG. 3C (when the gear ratio h is “large”), FIG. 4D shows the amount of eccentricity R1 shown in FIG. "0" (when the gear ratio h is infinite "∞").
ここで、R2は、揺動リンク18の長さである。より具体的には、R2は、出力軸3の回転中心軸線P5からコネクティングロッド15と揺動端部18aとの連結点、すなわち、連結ピン19の中心(出力側支点P4)までの距離である。また、θ1は、回転半径調節機構4の回転ディスク6の位相である。 Here, R2 is the length of the swing link 18. More specifically, R2 is the distance from the rotation center axis P5 of the output shaft 3 to the connection point between the connecting rod 15 and the swinging end 18a, that is, the center of the connection pin 19 (output-side fulcrum P4). . Θ1 is the phase of the rotating disk 6 of the turning radius adjusting mechanism 4.
この図4から明らかなように、偏心量R1が小さくなるにつれ、揺動リンク18の揺動範囲θ2が狭くなり、偏心量R1が「0」になった場合には、揺動リンク18は揺動しなくなる。 As is apparent from FIG. 4, as the eccentric amount R1 becomes smaller, the swing range θ2 of the swing link 18 becomes narrower, and when the eccentric amount R1 becomes “0”, the swing link 18 swings. Stops moving.
図5は、回転ディスク6の回転半径(偏心量R1)が所定の値に固定された状態における、回転半径調節機構4の回転ディスク6の回転位相θ1に対する、コネクティングロッド15から回転ディスク6に入力される荷重の大きさの変化を示すグラフである。 FIG. 5 shows an input from the connecting rod 15 to the rotating disk 6 with respect to the rotational phase θ1 of the rotating disk 6 of the rotating radius adjusting mechanism 4 in a state where the rotating radius (eccentricity R1) of the rotating disk 6 is fixed to a predetermined value. It is a graph which shows the change of the magnitude | size of applied load.
この図5からも明らかなように、回転ディスク6の回転半径(偏心量R1)が一定に維持された状態では、回転ディスク6が1回転する間に、コネクティングロッド15から回転ディスク6に入力される荷重は、ある所定の回転位相(ピーク位相θp)において、最大の荷重(ピーク荷重Np)になる。 As can be seen from FIG. 5, in a state where the rotational radius (eccentricity R1) of the rotating disk 6 is kept constant, the rotating disk 6 is inputted to the rotating disk 6 from the connecting rod 15 during one rotation. The maximum load (peak load Np) is obtained at a predetermined rotation phase (peak phase θp).
このピーク荷重Npに対応するピーク位相θpは、回転ディスク6の回転半径(偏心量R1)の変化に応じて変化する。すなわち、回転ディスク6には、回転半径(偏心量R1)ごとに、ピーク位相θp、及び、そのピーク位相θpに対応したピーク荷重Npが存在する。 The peak phase θp corresponding to the peak load Np changes according to the change in the rotation radius (eccentricity R1) of the rotary disk 6. That is, the rotating disk 6 has a peak phase θp and a peak load Np corresponding to the peak phase θp for each rotation radius (eccentricity R1).
また、回転ディスク6に入力されるピーク荷重Npは、出力軸3に伝達されるトルクが大きくなるほど、大きくなる。 Further, the peak load Np input to the rotating disk 6 increases as the torque transmitted to the output shaft 3 increases.
図6は、本実施形態の無段変速機1Aを一般的な車両等に用いた場合における、回転ディスク6の回転半径(偏心量R1)の変化に対する、出力軸3に伝達されるトルクの変化を示すグラフである。 FIG. 6 shows a change in torque transmitted to the output shaft 3 with respect to a change in the rotation radius (eccentricity R1) of the rotary disk 6 when the continuously variable transmission 1A of the present embodiment is used in a general vehicle or the like. It is a graph which shows.
出力軸3に伝達されるトルクは、無段変速機1Aが備えるてこクランク機構20の構造のみを考慮した場合には、回転ディスク6の回転半径(偏心量R1)が小さくなるほど(変速比hが大きくなるほど)、大きくなる。 When only the structure of the lever crank mechanism 20 provided in the continuously variable transmission 1A is considered, the torque transmitted to the output shaft 3 decreases as the rotational radius (eccentricity R1) of the rotary disk 6 decreases (the transmission ratio h becomes smaller). The bigger it is, the bigger it becomes.
しかし、実際には、無段変速機1Aを搭載する車両の特性などにより、図6に示すグラフのようになる。 However, actually, the graph shown in FIG. 6 is obtained depending on the characteristics of the vehicle on which the continuously variable transmission 1A is mounted.
具体的には、出力軸3に伝達されるトルクは、偏心量R1が所定の値(図6においてはR1b)以下(変速比hが一定値以上)の場合には、その車両の駆動輪の摩擦係数等によって定まるスリップ限界値となり、偏心量R1がR1bを超える場合には、偏心量R1の増加に伴って出力軸3に伝達されるトルクが低下していく。 Specifically, the torque transmitted to the output shaft 3 is equal to or less than the predetermined value (R1b in FIG. 6) or less (the gear ratio h is a certain value or more) when the eccentricity R1 is a predetermined value (R1b in FIG. 6). When the slip limit value is determined by the friction coefficient and the eccentric amount R1 exceeds R1b, the torque transmitted to the output shaft 3 decreases as the eccentric amount R1 increases.
すなわち、出力軸3に伝達されるトルクは、回転ディスク6の回転半径(偏心量R1)が一定値以下(変速比hが一定値以上)の場合には、一定値、且つ、最大値になる。 That is, the torque transmitted to the output shaft 3 has a constant value and a maximum value when the rotational radius (eccentricity R1) of the rotary disk 6 is not more than a certain value (the gear ratio h is not less than a certain value). .
そのため、回転ディスク6の回転半径(偏心量R1)が一定値以下(変速比hが一定値以上)の場合には、出力軸3に伝達されるトルクに応じて変化するピーク荷重Npは、最大のピーク荷重(以下、「最大ピーク荷重」という。)のまま変化しない。 Therefore, when the rotational radius (eccentricity R1) of the rotating disk 6 is not more than a certain value (the transmission ratio h is not less than a certain value), the peak load Np that changes according to the torque transmitted to the output shaft 3 is the maximum. The peak load (hereinafter referred to as “maximum peak load”) remains unchanged.
一方、回転ディスク6の回転半径(偏心量R1)が一定値以下(変速比hが一定値以上)の場合であっても、回転ディスク6の回転半径(偏心量R1)に応じてそのピーク荷重Npになるピーク位相θpは変化する。 On the other hand, even if the rotation radius (eccentricity R1) of the rotating disk 6 is not more than a certain value (gear ratio h is not less than a certain value), the peak load depends on the rotating radius (eccentricity R1) of the rotating disk 6. The peak phase θp that becomes Np changes.
また、本実施形態の無段変速機1Aはてこクランク機構20を複数備えているので、図6において、出力軸3に伝達されるトルクがスリップ限界値(最大値)である場合であっても、その出力軸3に伝達されるトルクを分担するてこクランク機構20の数は、常に同一にはならない。 Further, since the continuously variable transmission 1A of the present embodiment includes a plurality of lever crank mechanisms 20, even if the torque transmitted to the output shaft 3 is the slip limit value (maximum value) in FIG. The number of lever crank mechanisms 20 that share the torque transmitted to the output shaft 3 is not always the same.
具体的には、偏心量R1が0に近いR1aである場合、図7Aに示すように、ある時点において、出力軸3に伝達されるトルクを分担するてこクランク機構20の数は4つである。 Specifically, when the eccentric amount R1 is R1a close to 0, as shown in FIG. 7A, the number of lever crank mechanisms 20 that share the torque transmitted to the output shaft 3 is four at a certain point in time. .
しかし、偏心量R1がR1a(図6参照)よりも大きく、出力軸3に伝達されるトルクが減少し始める直前のR1bである場合、図7Bに示すように、図7Aと同一の大きさのトルクを分担するてこクランク機構20の数は3つである。 However, when the eccentric amount R1 is larger than R1a (see FIG. 6) and is R1b just before the torque transmitted to the output shaft 3 starts to decrease, as shown in FIG. 7B, the magnitude is the same as FIG. 7A. The number of the lever crank mechanisms 20 that share the torque is three.
すなわち、本実施形態の無段変速機1Aはてこクランク機構20を複数備えているので、出力軸3に伝達されるトルクの大きさが一定値(ここでは最大値)である場合には、回転ディスク6の回転半径(偏心量R1)が大きいほど(変速比hが小さいほど)、1つ当たりのてこクランク機構20が分担するトルクは大きくなり、1つ当たりの回転ディスク6に入力されるピーク荷重Npも大きくなる。 That is, since the continuously variable transmission 1A of the present embodiment includes a plurality of lever crank mechanisms 20, the rotation is performed when the magnitude of torque transmitted to the output shaft 3 is a constant value (here, the maximum value). The larger the rotation radius (eccentricity R1) of the disk 6 (the smaller the gear ratio h), the larger the torque that the lever crank mechanism 20 shares, and the peak input to the rotating disk 6 per one. The load Np also increases.
したがって、本実施形態の無段変速機1Aでは、偏心量R1が出力軸3に伝達されるトルクが減少し始める直前のR1bになったときに、1つ当たりの回転ディスク6に入力されるピーク荷重Npは、最大になる。 Therefore, in the continuously variable transmission 1A of the present embodiment, when the amount of eccentricity R1 becomes R1b immediately before the torque transmitted to the output shaft 3 starts to decrease, the peak input to the rotating disk 6 per unit The load Np is maximized.
次に、図8を参照して、本実施形態の無段変速機1Aの回転ディスク6の肉抜き孔6c(肉抜き部)について詳細に説明する。 Next, with reference to FIG. 8, a detailed description will be given of the lightening hole 6c (thickening part) of the rotary disk 6 of the continuously variable transmission 1A of the present embodiment.
図8に示すように、本実施形態のてこクランク機構20が有する回転半径調節機構4の回転ディスク6には、回転ディスク6の回転中心軸線方向(すなわち、入力軸の回転中心軸線P1方向)に貫通する肉抜き孔6cが形成されている。 As shown in FIG. 8, the rotating disk 6 of the turning radius adjusting mechanism 4 of the lever crank mechanism 20 of the present embodiment has a rotating center axis direction of the rotating disk 6 (that is, a rotating center axis line P1 direction of the input shaft). A through hole 6c is formed therethrough.
そして、この肉抜き孔6cは、コネクティングロッド15から入力される荷重がピーク荷重Npになる回転位相(ピーク位相θp)になった際に、コネクティングロッド15から回転ディスク6に入力される荷重ベクトルのうち、最大の荷重ベクトル(図8における矢印v)に対応する回転ディスク6の領域に位置するように形成されている。 Then, when the load input from the connecting rod 15 reaches the rotational phase (peak phase θp) at which the load input from the connecting rod 15 reaches the peak phase Np, the lightening hole 6c is used for the load vector input from the connecting rod 15 to the rotary disk 6. Of these, it is formed so as to be located in the region of the rotating disk 6 corresponding to the maximum load vector (arrow v in FIG. 8).
この肉抜き孔6cによって、回転ディスク6がコネクティングロッド15から受ける荷重が分散される。そのため、コネクティングロッド15と回転ディスク6との間に配置されているコネクティングロッド軸受16に伝達される荷重も分散され、コネクティングロッド軸受16の各転動体に入力される最大荷重が低減される。 The load that the rotating disk 6 receives from the connecting rod 15 is dispersed by the lightening holes 6c. Therefore, the load transmitted to the connecting rod bearing 16 disposed between the connecting rod 15 and the rotating disk 6 is also dispersed, and the maximum load input to each rolling element of the connecting rod bearing 16 is reduced.
したがって、本実施形態の無段変速機1Aによれば、従来の無段変速機に比べて、回転ディスク6にピーク荷重Npが入力された際にコネクティングロッド軸受16の転動体に入力される最大荷重が低減されるので、コネクティングロッド軸受16の耐久性が向上している。 Therefore, according to the continuously variable transmission 1A of the present embodiment, the maximum input to the rolling element of the connecting rod bearing 16 when the peak load Np is input to the rotating disk 6 is greater than that of the conventional continuously variable transmission. Since the load is reduced, the durability of the connecting rod bearing 16 is improved.
また、本実施形態の無段変速機1Aによれば、肉抜き孔6cを形成したことにより、従来の無段変速機に比べて、回転ディスク6が軽量化されている。 Further, according to the continuously variable transmission 1A of the present embodiment, the rotation disk 6 is lighter than the conventional continuously variable transmission by forming the lightening hole 6c.
また、本実施形態の無段変速機1Aでは、上記のように、回転ディスク6の回転半径(偏心量R1)が一定値以下(変速比hが一定値以上)の場合(図6において、偏心量R1がR1b以下になる場合)には、出力軸3に伝達されるトルクに応じて変化するピーク荷重Npは、最大ピーク荷重のまま変化しない。 Further, in the continuously variable transmission 1A of the present embodiment, as described above, when the rotational radius (the eccentric amount R1) of the rotary disk 6 is equal to or smaller than a certain value (the gear ratio h is equal to or larger than a certain value) (in FIG. When the amount R1 is equal to or less than R1b), the peak load Np that changes according to the torque transmitted to the output shaft 3 remains unchanged at the maximum peak load.
そこで、本実施形態の無段変速機1Aにおいては、肉抜き孔6cを形成する領域を定めるための回転ディスク6の回転位相に、少なくとも、車両が最大トルクを出力できる回転半径(偏心量R1)であるときの回転位相を含むように構成している。 Therefore, in the continuously variable transmission 1A of the present embodiment, at least the turning radius (eccentric amount R1) at which the vehicle can output the maximum torque in the rotational phase of the rotating disk 6 for defining the region in which the hole 6c is formed. It is configured to include the rotational phase when.
すなわち、本実施形態の無段変速機1Aにおいては、少なくとも、回転ディスク6に入力されるピーク荷重Npが最大ピーク荷重になる一定範囲の回転位相に対応する一定範囲の領域を全て含むように、回転ディスク6に肉抜き孔6cを形成している。 That is, in the continuously variable transmission 1A of the present embodiment, at least the range of a certain range corresponding to the certain range of rotation phase in which the peak load Np input to the rotating disk 6 becomes the maximum peak load is included. A hollow hole 6 c is formed in the rotary disk 6.
このように構成しているので、本実施形態の無段変速機1Aでは、従来の無段変速機に比べて、少なくとも、回転ディスク6に入力されるピーク荷重Npが最大ピーク荷重になる場合(図6において偏心量R1がR1b以下になる場合)には、コネクティングロッド軸受16の転動体に入力される荷重が分散され、転動体に入力される最大荷重が低減されている。 With this configuration, in the continuously variable transmission 1A of the present embodiment, at least the peak load Np input to the rotary disk 6 becomes the maximum peak load as compared with the conventional continuously variable transmission ( In FIG. 6, when the eccentric amount R1 is equal to or less than R1b), the load input to the rolling elements of the connecting rod bearing 16 is dispersed, and the maximum load input to the rolling elements is reduced.
また、本実施形態の無段変速機1Aでは、てこクランク機構を複数備えているので、上記のように、偏心量R1が出力軸3に伝達されるトルクが減少し始める直前のR1bになったときに、1つ当たりの回転ディスク6に入力されるピーク荷重Npは、最大になる。 Further, since the continuously variable transmission 1A of the present embodiment includes a plurality of lever crank mechanisms, the eccentric amount R1 becomes R1b immediately before the torque transmitted to the output shaft 3 starts to decrease as described above. Sometimes, the peak load Np input to the rotating disk 6 per unit becomes maximum.
したがって、本実施形態の無段変速機1Aでは、回転ディスク6における最大ピーク荷重の最大の荷重ベクトルに対応する領域は、偏心量R1が出力軸3に伝達されるトルクが減少し始める直前のR1bになったときの、ピーク荷重Npの最大の荷重ベクトルに対応する回転ディスク6の領域になる。 Therefore, in the continuously variable transmission 1A of the present embodiment, the region corresponding to the maximum load vector of the maximum peak load in the rotary disk 6 is R1b immediately before the torque at which the eccentricity R1 is transmitted to the output shaft 3 starts to decrease. Becomes the area of the rotating disk 6 corresponding to the maximum load vector of the peak load Np.
そこで、本実施形態の無段変速機1Aにおいては、肉抜き孔6cを形成する領域を定めるための回転ディスク6の回転位相に、少なくとも、車両が最大トルクを出力でき、且つ、変速比hが最小値になる回転半径(偏心量R1)であるときの回転位相を含むように構成している。 Therefore, in the continuously variable transmission 1A of the present embodiment, at least the vehicle can output the maximum torque in the rotational phase of the rotary disk 6 for defining the region where the hole 6c is formed, and the speed ratio h is It is configured to include the rotational phase when the rotational radius (eccentricity R1) is the minimum value.
すなわち、本実施形態の無段変速機1Aにおいては、少なくとも、各々の回転ディスク6に入力される荷重の合計が最大になる回転半径(偏心量R1)のうち、1つ当たりのてこクランク機構20の回転ディスク6に入力されるピーク荷重が最大になる回転位相に対応する領域を含むように、回転ディスク6に肉抜き孔6cを形成している。 In other words, in the continuously variable transmission 1A of the present embodiment, at least one lever crank mechanism 20 among the rotation radii (eccentricity R1) that maximizes the total load input to each rotary disk 6. A hollow hole 6c is formed in the rotary disk 6 so as to include a region corresponding to the rotational phase at which the peak load input to the rotary disk 6 becomes maximum.
このように構成しているので、本実施形態の無段変速機1Aでは、従来の無段変速機に比べて、少なくとも、1つの回転ディスク6に入力されるピーク荷重が最大ピーク荷重になる場合(図6において偏心量R1がR1bになる場合)には、コネクティングロッド軸受16の転動体に入力される荷重が分散され、転動体に入力される最大荷重が低減されている。 With this configuration, in the continuously variable transmission 1A of the present embodiment, at least the peak load input to one rotating disk 6 is the maximum peak load, compared to the conventional continuously variable transmission. When the eccentric amount R1 is R1b in FIG. 6, the load input to the rolling elements of the connecting rod bearing 16 is dispersed, and the maximum load input to the rolling elements is reduced.
また、肉抜き孔6cは、出力軸3に伝達されるトルクが最大になるように回転ディスク6の回転半径(偏心量R1)が調節された状態で、回転半径調節機構4とコネクティングロッド15との連結点である入力側支点P3、及び、揺動リンク18の揺動端部18aとコネクティングロッド15との連結点である出力側支点P4を通る直線上に位置する領域に形成されている。 Further, the lightening hole 6c is formed with the rotation radius adjusting mechanism 4 and the connecting rod 15 in a state where the rotation radius (eccentricity R1) of the rotary disk 6 is adjusted so that the torque transmitted to the output shaft 3 is maximized. Are formed in a region located on a straight line passing through the input side fulcrum P3, which is a connection point of the sway, and the output side fulcrum P4, which is a connection point between the swing end 18a of the swing link 18 and the connecting rod 15.
これは、本実施形態の無段変速機1Aの有するコネクティングロッド15が、入力側支点P3と出力側支点P4とを通る直線上において、最大の荷重ベクトルを回転ディスク6に入力するように構成されているためである。すなわち、その直線上において、コネクティングロッド15から入力される最大の荷重ベクトルに対応する回転ディスク6の領域が存在するためである。 This is configured such that the connecting rod 15 of the continuously variable transmission 1A of the present embodiment inputs the maximum load vector to the rotary disk 6 on a straight line passing through the input side fulcrum P3 and the output side fulcrum P4. This is because. That is, there is an area of the rotating disk 6 corresponding to the maximum load vector input from the connecting rod 15 on the straight line.
また、肉抜き孔6cは、回転半径調節機構4とコネクティングロッド15との連結点である入力側支点P3よりも、揺動リンク18の揺動端部18aとコネクティングロッド15との連結点である出力側支点P4に近い回転ディスク6の領域に形成されている。 Further, the lightening hole 6 c is a connection point between the swing end 18 a of the swing link 18 and the connecting rod 15 rather than the input side fulcrum P 3 that is a connection point between the turning radius adjusting mechanism 4 and the connecting rod 15. It is formed in the area of the rotating disk 6 near the output side fulcrum P4.
これは、上記のように、本実施形態の無段変速機1Aが、揺動端部18aが、出力軸3に対して、入力部2から離れるように回転するときに揺動リンク18を固定し、入力部2に近づくように回転するときに揺動リンク18を空転させるように構成されたワンウェイクラッチ17Aを備えているためである。 As described above, the continuously variable transmission 1A of the present embodiment fixes the swing link 18 when the swing end 18a rotates away from the input unit 2 with respect to the output shaft 3. This is because the one-way clutch 17 </ b> A configured to idle the swing link 18 when rotating so as to approach the input unit 2 is provided.
すなわち、このようなワンウェイクラッチ17Aを備えているので、本実施形態の無段変速機1Aでは、コネクティングロッド15から入力される最大の荷重ベクトルに対応する回転ディスク6の領域は、入力側支点P3よりも、出力側支点P4に近い領域に存在するためである。 That is, since such a one-way clutch 17A is provided, in the continuously variable transmission 1A of the present embodiment, the region of the rotary disk 6 corresponding to the maximum load vector input from the connecting rod 15 is the input side fulcrum P3. This is because it exists in a region closer to the output side fulcrum P4.
[第2実施形態]
図9を参照して、本実施形態の無段変速機1Bについて説明する。ただし、本実施形態の無段変速機1Bの構成のうち、第1実施形態の無段変速機1Aと同様の構成については同じ符号を付すとともに、それらについての説明は省略する。
[Second Embodiment]
With reference to FIG. 9, the continuously variable transmission 1B of the present embodiment will be described. However, among the configurations of the continuously variable transmission 1B of the present embodiment, the same components as those of the continuously variable transmission 1A of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.
図9に示すように、本実施形態の無段変速機1Bには、揺動リンク18と出力軸3との間にワンウェイクラッチ17Bが設けられている。 As shown in FIG. 9, the continuously variable transmission 1 </ b> B of the present embodiment is provided with a one-way clutch 17 </ b> B between the swing link 18 and the output shaft 3.
そのため、コネクティングロッド15によって、揺動リンク18が出力軸3に対して引っ張り方向側に回転する、すなわち、揺動端部18aが出力軸3に対して入力部2に近づくように回転するときには、揺動リンク18が出力軸3に対して固定され、出力軸3にトルクを伝達する。 Therefore, when the swinging link 18 is rotated in the pulling direction side with respect to the output shaft 3 by the connecting rod 15, that is, when the swinging end portion 18 a is rotated so as to approach the input unit 2 with respect to the output shaft 3, The swing link 18 is fixed to the output shaft 3 and transmits torque to the output shaft 3.
一方、揺動リンク18が出力軸3に対して押し方向側に回転する、すなわち、揺動端部18aが出力軸3に対して入力部2から離れるように回転するときには、揺動リンク18が出力軸3に対して空回りし、出力軸3にトルクを伝達しない。 On the other hand, when the swing link 18 rotates in the pushing direction with respect to the output shaft 3, that is, when the swing end 18 a rotates away from the input unit 2 with respect to the output shaft 3, the swing link 18 is It idles with respect to the output shaft 3 and does not transmit torque to the output shaft 3.
このようなワンウェイクラッチ17Bを備えているので、本実施形態の無段変速機1Bでは、コネクティングロッド15から入力される最大の荷重ベクトルに対応する回転ディスク6の領域は、回転半径調節機構4とコネクティングロッド15との連結点である入力側支点P3よりも、揺動リンク18の揺動端部18aとコネクティングロッド15との連結点である出力側支点P4から遠い領域に存在する。 Since such a one-way clutch 17B is provided, in the continuously variable transmission 1B of the present embodiment, the region of the rotating disk 6 corresponding to the maximum load vector input from the connecting rod 15 is It exists in the area | region far from the output side fulcrum P4 which is a connection point of the rocking | fluctuation end part 18a of the rocking | fluctuation link 18, and the connecting rod 15 rather than the input side fulcrum P3 which is a connection point with the connecting rod 15. FIG.
そこで、本実施形態の無段変速機1Bでは、肉抜き孔6dが、入力側支点P3よりも出力側支点P4から遠い領域に形成されている。 Therefore, in the continuously variable transmission 1B of the present embodiment, the lightening hole 6d is formed in a region farther from the output side fulcrum P4 than the input side fulcrum P3.
そして、このような位置に肉抜き孔6dが形成されている本実施形態の無段変速機1Bにおいても、第1実施形態の無段変速機1Aと同様の作用効果を得ることができる。 In the continuously variable transmission 1B of the present embodiment in which the hole 6d is formed at such a position, the same operational effects as those of the continuously variable transmission 1A of the first embodiment can be obtained.
以上、図示の実施形態について説明したが、本発明はこのような形態に限られるものではない。 Although the illustrated embodiment has been described above, the present invention is not limited to such a form.
例えば、上記実施形態においては、入力側支点P3と出力側支点P4とを通る直線上の領域を含むように、肉抜き孔6c,6dが形成されている。しかし、本発明の肉抜きは、必ずしも、そのような領域を含むように肉抜きを行う必要はない。 For example, in the above embodiment, the lightening holes 6c and 6d are formed so as to include a region on a straight line passing through the input side fulcrum P3 and the output side fulcrum P4. However, it is not always necessary to perform the lightening of the present invention so as to include such a region.
上記実施形態において、そのような領域を含むように肉抜きを行っているのは、コネクティングロッド15から回転ディスク6に入力される荷重の最大荷重ベクトルがその直線と一致しているためである。そのため、コネクティングロッドの形状が異なる場合には、肉抜きを行うべき領域も変化することになる。 In the above-described embodiment, the reason why the lightening is performed so as to include such a region is that the maximum load vector of the load input from the connecting rod 15 to the rotary disk 6 matches the straight line. Therefore, when the shape of the connecting rod is different, the region where the meat should be removed also changes.
また、上記実施形態においては、回転ディスク6を肉抜きすることによって、肉抜き孔6c,6dを形成している。しかし、本発明の肉抜き部は、必ずしも肉抜き孔、すなわち、回転部の縁部を残した形状とする必要はなく、回転部の縁部まで肉抜きをした切欠きとしてもよい。 In the above embodiment, the hollow holes 6c and 6d are formed by thinning the rotating disk 6. However, the lightening part of the present invention does not necessarily have a shape that leaves a lightening hole, that is, the edge of the rotating part, and may be a notch that is lightened to the edge of the rotating part.
また、上記実施形態においては、図8及び図9に示したように、肉抜き孔6c,6dの形状が、楕円形になっている。しかし、本発明の肉抜き部の形状は、このような形状に限定されるものではない。例えば、図10に示す第1実施形態の無段変速機1Aの変形例のように、回転ディスク6の形状を考慮した形状の肉抜き孔6eとなるように肉抜き部を形成してもよい。 Moreover, in the said embodiment, as shown in FIG.8 and FIG.9, the shape of the lightening holes 6c and 6d is an ellipse. However, the shape of the lightening portion of the present invention is not limited to such a shape. For example, as in the modification of the continuously variable transmission 1A of the first embodiment shown in FIG. 10, the lightening portion may be formed so as to be a lightening hole 6e having a shape that takes the shape of the rotary disk 6 into consideration. .
1A,1B…無段変速機、2…入力部、3…出力軸、4…回転半径調節機構、5…カムディスク(カム部)、5a…貫通孔、5b…切欠孔、6…回転ディスク(回転部)、6a…受入孔、6b…内歯、6c,6d,6e7…ピニオンシャフト、7a…ピニオン、7b…ピニオン軸受、8…差動機構、14a…回転軸、9…サンギヤ、10…第1リングギヤ、11…第2リングギヤ、12…段付ピニオン、12a…大径部、12b…小径部、13…キャリア、14…アクチュエータ(調節用駆動源(副駆動源))、15…コネクティングロッド、15a…入力側環状部、15b…出力側環状部、16…コネクティングロッド軸受、17A,17B…ワンウェイクラッチ(一方向回転阻止機構)、18…揺動リンク、18a…揺動端部、18b…突片、18c…差込孔、19…連結ピン、20…てこクランク機構、21…変速機ケース、21a…一端壁部、21b…他端壁部、21c…周壁部、22…軸受、50…挿通孔、ENG…エンジン(走行用駆動源(主駆動源))、h…変速比、P1…入力軸の回転中心軸線、P2…カムディスク5の中心、P3…回転ディスク6の中心(入力側支点)、P4…連結ピン19の中心(出力側支点)、P5…出力軸3の回転中心軸線、Rx…P1とP2の距離、Ry…P2とP3の距離、R1…P1とP3の距離(偏心量,回転ディスク6の中心(入力側支点P3)の回転半径)、R2…P4とP5の距離(揺動リンク18の長さ)、v…コネクティングロッド15から回転ディスク6に入力される最大の荷重ベクトル、θ1…回転半径調節機構4の位相、θ2…揺動リンク18の揺動範囲。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1A, 1B ... Continuously variable transmission, 2 ... Input part, 3 ... Output shaft, 4 ... Turning radius adjustment mechanism, 5 ... Cam disk (cam part), 5a ... Through-hole, 5b ... Notch hole, 6 ... Rotating disk ( Rotating part), 6a ... receiving hole, 6b ... internal teeth, 6c, 6d, 6e7 ... pinion shaft, 7a ... pinion, 7b ... pinion bearing, 8 ... differential mechanism, 14a ... rotating shaft, 9 ... sun gear, 10 ... first DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ring gear, 11 ... 2nd ring gear, 12 ... Stepped pinion, 12a ... Large diameter part, 12b ... Small diameter part, 13 ... Carrier, 14 ... Actuator (drive source for adjustment (sub drive source)), 15 ... Connecting rod, 15a ... Input side annular portion, 15b ... Output side annular portion, 16 ... Connecting rod bearing, 17A, 17B ... One-way clutch (one-way rotation prevention mechanism), 18 ... Oscillating link, 18a ... Oscillating end, 18b ... One piece, 18c ... insertion hole, 19 ... connecting pin, 20 ... lever crank mechanism, 21 ... transmission case, 21a ... one end wall part, 21b ... other end wall part, 21c ... peripheral wall part, 22 ... bearing, 50 ... insertion Hole, ENG ... engine (driving drive source (main drive source)), h ... speed ratio, P1 ... rotation center axis of input shaft, P2 ... center of cam disk 5, P3 ... center of rotation disk 6 (input side fulcrum) ), P4... The center of the connecting pin 19 (output fulcrum), P5... The rotation axis of the output shaft 3, Rx... P1 and P2, Ry... P2 and P3, R1. Amount, rotation radius of the center of the rotary disk 6 (input side fulcrum P3), R2... Distance between P4 and P5 (length of the swing link 18), v... Maximum input to the rotary disk 6 from the connecting rod 15 Load vector, θ1 ... turning radius adjustment mechanism 4 , Θ2... Oscillating range of the oscillating link 18.
Claims (2)
前記入力軸の回転中心軸線と平行に配置された出力軸と、
前記入力軸の回転中心軸線を中心として回転可能な回転部が設けられ該回転部の回転半径を調節自在な回転半径調節機構、揺動端部が設けられ前記出力軸に揺動自在に軸支された揺動リンク、及び、一方の端部が前記回転半径調節機構の前記回転部に回転自在に接続し、他方の端部が揺動リンクの揺動端部に連結されたコネクティングロッドを有し、前記入力軸の回転運動を前記揺動リンクの揺動運動に変換する複数のてこクランク機構と、
前記揺動端部が、前記出力軸に対して、前記入力軸から離れるように回転するときに前記揺動リンクを固定し、前記入力軸に近づくように回転するときに前記揺動リンクを空転させる一方向回転阻止機構と、
前記コネクティングロッドと前記回転部との間に配置され、複数の転動体を有するコネクティングロッド軸受とを備え、
車両に搭載される無段変速機であって、
前記コネクティングロッドは、前記回転部が該コネクティングロッドから該回転部に入力される荷重がピーク荷重になる回転位相になった際に、前記回転半径調節機構と該コネクティングロッドとの連結点及び前記揺動リンクの前記揺動端部と該コネクティングロッドとの連結点を通る直線上で、該回転部に最大の荷重ベクトルを加えるように形成され、
前記回転部は、前記最大の荷重ベクトルに対応する領域に位置させて、該回転部の回転中心軸線方向に貫通するように肉抜き部が形成され、
前記回転位相は、少なくとも、前記車両が最大トルクを出力し、変速比が最小値になる前記回転半径であるときの回転位相であり、
前記領域は、前記回転半径調節機構と前記コネクティングロッドとの連結点よりも前記揺動リンクの前記揺動端部と前記コネクティングロッドとの連結点に近い領域であることを特徴とする無段変速機。 An input shaft to which the driving force of the driving source for traveling is transmitted;
An output shaft disposed parallel to the rotation center axis of the input shaft;
A rotating portion that is rotatable about the rotation center axis of the input shaft is provided, a rotating radius adjusting mechanism that can adjust the rotating radius of the rotating portion, and a swing end portion are provided, and the output shaft is swingably supported by the output shaft. And a connecting rod having one end rotatably connected to the rotating part of the turning radius adjusting mechanism and the other end connected to the swinging end of the swing link. A plurality of lever crank mechanisms for converting the rotational motion of the input shaft into the swing motion of the swing link;
The swing link is fixed when the swing end rotates away from the input shaft with respect to the output shaft, and the swing link is idled when rotated so as to approach the input shaft. A one-way rotation prevention mechanism
A connecting rod bearing disposed between the connecting rod and the rotating part and having a plurality of rolling elements ;
A continuously variable transmission mounted on a vehicle ,
The connecting rod has a connection point between the turning radius adjusting mechanism and the connecting rod and the swing when the rotating portion is in a rotation phase in which a load input from the connecting rod to the rotating portion becomes a peak load. Formed so as to apply a maximum load vector to the rotating portion on a straight line passing through a connecting point between the swinging end portion of the moving link and the connecting rod;
The rotating portion is positioned in a region corresponding to the maximum load vector, and a lightening portion is formed so as to penetrate in the rotation center axis direction of the rotating portion ,
The rotational phase is at least the rotational phase when the vehicle outputs the maximum torque and the rotational radius at which the speed ratio becomes the minimum value,
The area is continuously variable than connection point between the rotation radius adjusting mechanism and the connecting rod, characterized in region der Rukoto close to the connecting point between the connecting rod and the swing end of the swing link transmission.
前記入力軸の回転中心軸線と平行に配置された出力軸と、
前記入力軸の回転中心軸線を中心として回転可能な回転部が設けられ該回転部の回転半径を調節自在な回転半径調節機構、揺動端部が設けられ前記出力軸に揺動自在に軸支された揺動リンク、及び、一方の端部が前記回転半径調節機構の前記回転部に回転自在に接続し、他方の端部が揺動リンクの揺動端部に連結されたコネクティングロッドを有し、前記入力軸の回転運動を前記揺動リンクの揺動運動に変換する複数のてこクランク機構と、
前記揺動端部が、前記出力軸に対して、前記入力軸に近づくように回転するときに前記揺動リンクを固定し、前記入力軸から離れるように回転するときに前記揺動リンクを空転させる一方向回転阻止機構と、
前記コネクティングロッドと前記回転部との間に配置され、複数の転動体を有するコネクティングロッド軸受とを備え、
車両に搭載される無段変速機であって、
前記コネクティングロッドは、前記回転部が該コネクティングロッドから該回転部に入力される荷重がピーク荷重になる回転位相になった際に、前記回転半径調節機構と該コネクティングロッドとの連結点及び前記揺動リンクの前記揺動端部と該コネクティングロッドとの連結点を通る直線上で、該回転部に最大の荷重ベクトルを加えるように形成され、
前記回転部は、前記最大の荷重ベクトルに対応する領域に位置させて、該回転部の回転中心軸線方向に貫通するように肉抜き部が形成され、
前記回転位相は、少なくとも、前記車両が最大トルクを出力し、変速比が最小値になる前記回転半径であるときの回転位相であり、
前記領域は、前記回転半径調節機構と前記コネクティングロッドとの連結点よりも前記揺動リンクの前記揺動端部と前記コネクティングロッドとの連結点から遠い領域であることを特徴とする無段変速機。 An input shaft to which the driving force of the driving source for traveling is transmitted;
An output shaft disposed parallel to the rotation center axis of the input shaft;
A rotating portion that is rotatable about the rotation center axis of the input shaft is provided, a rotating radius adjusting mechanism that can adjust the rotating radius of the rotating portion, and a swing end portion are provided, and the output shaft is swingably supported by the output shaft. And a connecting rod having one end rotatably connected to the rotating part of the turning radius adjusting mechanism and the other end connected to the swinging end of the swing link. A plurality of lever crank mechanisms for converting the rotational motion of the input shaft into the swing motion of the swing link;
When the swing end rotates relative to the output shaft so as to approach the input shaft, the swing link is fixed, and when the swing end rotates away from the input shaft, the swing link is idled. A one-way rotation prevention mechanism
A connecting rod bearing disposed between the connecting rod and the rotating part and having a plurality of rolling elements;
A continuously variable transmission that is mounted on a vehicle,
The connecting rod has a connection point between the turning radius adjusting mechanism and the connecting rod and the swing when the rotating portion is in a rotation phase in which a load input from the connecting rod to the rotating portion becomes a peak load. Formed so as to apply a maximum load vector to the rotating portion on a straight line passing through a connecting point between the swinging end portion of the moving link and the connecting rod;
The rotating portion is positioned in a region corresponding to the maximum load vector, and a lightening portion is formed so as to penetrate in the rotation center axis direction of the rotating portion,
Before Machinery transposition phase, at least, the vehicle output the maximum torque, Ri rotational phase der when the gear ratio is the rotation radius becomes the minimum value,
The area is continuously variable, characterized in distant regions der Rukoto from the connection point between the oscillating end portion and the connecting rod of the swing link than the connecting point between the radius of rotation adjusting mechanism and the connecting rod transmission.
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