JP6132804B2 - Driving force transmission device - 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を備えた駆動力伝達装置に関する。 The present invention relates to a driving force transmission device including 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有する四節リンク機構型の無段変速機を備えた駆動力伝達装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, an input shaft to which driving force from a main drive source (traveling drive source) such as an engine is transmitted, an output shaft arranged in parallel with a rotation center axis of the input shaft, and a plurality of lever crank mechanisms are provided. A driving force transmission device including a four-bar linkage type continuously variable transmission is known (see, for example, 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され、他方の端部が揺動リンクの揺動端部に接続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 on the output shaft, one end rotatably connected to the rotating portion of the turning radius adjusting mechanism, and the other end swinging 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、出力軸に対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、出力軸に対して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, the swing link is fixed to the output shaft when the swing link is about to rotate to the one side with respect to the output shaft. A one-way clutch is provided as a one-way rotation prevention mechanism that idles the swing link with respect to the output shaft when attempting to rotate to the other side with respect to the shaft.
回転半径調節機構は、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で構成されている。ピニオンシャフトは、副駆動源(調節用駆動源)から伝達された駆動力によって回転する。 The turning radius adjustment mechanism is a disc-shaped cam part that rotates integrally with the input shaft while being eccentric with respect to the input shaft, and is rotatable while being eccentric with respect to the cam part, and the connecting rod is rotatable. And a pinion shaft provided with a plurality of pinions in the axial direction. The pinion shaft is rotated by the driving force transmitted from the auxiliary driving source (adjusting driving source).
なお、回転半径調節機構は、特許文献1に示されるものの他、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たものもある。この場合、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。 In addition to the one shown in Patent Document 1, the turning radius adjusting mechanism includes a disk-like rotating part having a through hole that is formed by being eccentric from the center, and an inner surface attached to the inner peripheral surface of the through hole of the rotating part. A toothed gear, a first pinion fixed to the input shaft and meshed with the internal gear, a carrier to which a driving force from the auxiliary driving source (adjusting driving source) is transmitted, and a shaft that can rotate and revolve by the carrier. Some of them are composed of two second pinions that are supported and mesh with the internal gear. In this case, 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.
カム部には、入力軸の回転中心軸線方向に貫通し、カム部の中心に対して偏心した位置に穿設された貫通孔が形成されている。また、カム部には、入力軸の回転中心軸線を挟んでカム部の中心と反対側となる領域に、カム部の外周面と貫通孔の内周面とを連通させる切欠孔が形成されている。そして、隣接するカム部同士は、ボルトで固定されてカム部連結体を構成している。 The cam portion is formed with a through-hole penetrating in the direction of the rotation center axis of the input shaft and drilled at a position eccentric with respect to the center of the cam portion. The cam portion has a notch hole that communicates the outer peripheral surface of the cam portion and the inner peripheral surface of the through hole in a region opposite to the center of the cam portion across the rotation center axis of the input shaft. Yes. Adjacent cam portions are fixed with bolts to form a cam portion coupling body.
カム部連結体は、その軸方向一端に入力部が連結され、カム部連結体と入力部とで、カムシャフト(入力軸)が構成される。なお、カムシャフトは、特許文献1に示される構成のものの他、中空の棒状の入力部の外面に、カム部又はカム部連結体をスプライン結合等で取り付けて構成したものもある。 The cam portion coupling body has an input portion coupled to one axial end thereof, and the cam portion coupling body and the input portion constitute a cam shaft (input shaft). In addition to the configuration shown in Patent Document 1, the camshaft may be configured by attaching a cam portion or a cam portion coupling body to the outer surface of a hollow rod-like input portion by spline coupling or the like.
カム部連結体は、各カム部の貫通孔が連なることによって中空となっており、内部にピニオンシャフトが挿入される。そして、カム部連結体に挿入されたピニオンシャフトは、各カム部の切欠孔から露出する。 The cam part coupling body is hollow by connecting through holes of the cam parts, and a pinion shaft is inserted therein. And the pinion shaft inserted in the cam part coupling body is exposed from the notch hole of each cam part.
回転部は、カムシャフトを受け入れる受入孔が設けられている。その受入孔の内周面には内歯が形成されている。その内歯は、各カム部の切欠(貫通孔)から露出しているピニオンシャフトと噛合する。 The rotating part is provided with a receiving hole for receiving the camshaft. Internal teeth are formed on the inner peripheral surface of the receiving hole. The internal teeth mesh with the pinion shaft exposed from the notch (through hole) of each cam portion.
カムシャフトとピニオンシャフトの回転速度が同一の場合には、カム部に対して偏心した状態で回転自在な回転部がカム部に対して相対回転しないので、回転部の中心(入力側支点)の回転運動の半径が維持される。一方、カムシャフトとピニオンシャフトの回転速度が異なる場合には、回転部がカム部に対して相対回転し、入力側支点の回転運動の半径が変更されて、変速比が変化する。 When the rotational speeds of the camshaft and the pinion shaft are the same, the rotating part that is rotatable relative to the cam part does not rotate relative to the cam part, so the center of the rotating part (input side fulcrum) The radius of rotational motion is maintained. On the other hand, when the rotational speeds of the camshaft and the pinion shaft are different, the rotating portion rotates relative to the cam portion, the radius of the rotational movement of the input side fulcrum is changed, and the gear ratio changes.
この無段変速機では、カムシャフトを回転させることによって、カム部とともに回転部を回転させると、回転部に外嵌しているコネクティングロッドの一方の端部が回転運動して、コネクティングロッドの他方の端部と接続されている揺動リンクが揺動する。そして、揺動リンクは、ワンウェイクラッチを介して出力軸に軸支されているので、一方側に回転するときのみ出力軸に回転駆動力(トルク)を伝達する。 In this continuously variable transmission, when the rotating portion is rotated together with the cam portion by rotating the camshaft, one end of the connecting rod that is externally fitted to the rotating portion rotates, and the other end of the connecting rod The swing link connected to the end of the swings. And since the rocking | fluctuation link is pivotally supported by the output shaft via the one-way clutch, only when rotating to one side, rotational drive force (torque) is transmitted to an output shaft.
また、カム部は、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回転中心軸線の周方向を一回りするようになっている。そのため、各カム部に設けられた回転部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。 In addition, the cam portions are set so as to have different phases, and the plurality of cam portions make a round in the circumferential direction of the rotation center axis of the input shaft. For this reason, the connecting rods externally fitted to the rotating portions provided in the respective cam portions allow the respective swing links to transmit torque to the output shaft in order so that the output shaft can be smoothly rotated.
また、出力軸は、てこクランク機構から出力軸の回転中心軸線方向において離れた位置に配置された駆動力伝達部材(デファレンシャルギヤ等)に、接続されている。出力軸は、その駆動力伝達部材を介して、駆動輪にトルクを伝達する。 The output shaft is connected to a driving force transmission member (a differential gear or the like) disposed at a position away from the lever crank mechanism in the direction of the rotation center axis of the output shaft. The output shaft transmits torque to the drive wheels via the drive force transmission member.
ところで、特許文献1に記載の駆動力伝達装置の無段変速機では、てこクランク機構から出力軸にトルクが伝達される際に、出力軸に捩れや撓みが生じることがある。そのような捩れや撓みが生じると、伝達される駆動力が不安定になるおそれがある。 By the way, in the continuously variable transmission of the driving force transmission device described in Patent Document 1, when torque is transmitted from the lever crank mechanism to the output shaft, the output shaft may be twisted or bent. If such twisting or bending occurs, the transmitted driving force may become unstable.
本発明は以上の点に鑑みてなされたものであり、出力軸に捩れや撓みが生じても、伝達される駆動力の安定化を図ることができる駆動力伝達装置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 an object of the present invention is to provide a driving force transmission device capable of stabilizing the transmitted driving force even if the output shaft is twisted or bent. To do.
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、出力軸から駆動力が伝達され、駆動輪に駆動力を伝達する駆動力伝達部材と、入力軸と一体的に回転可能な回転部を含み回転部の回転半径を調節自在な回転半径調節機構、及び、出力軸に軸支された揺動リンクを有し、入力軸の回転運動を揺動リンクの揺動運動に変換するてこクランク機構と、揺動リンクが出力軸に対して一方側に回転するときに出力軸に対して揺動リンクを固定し、揺動リンクが出力軸に対して他方側に回転するときに出力軸に対して揺動リンクを空転させる第1一方向回転阻止機構とを備え、回転部の回転半径を変化させることによって、変速比が変化する駆動力伝達装置であって、出力軸が駆動力伝達部材に対して一方側に回転するときに駆動力伝達部材に対して出力軸を固定し、出力軸が駆動力伝達部材に対して他方側に回転するときに駆動力伝達部材に対して出力軸を空転させる第2一方向回転阻止機構と、出力軸と駆動力伝達部材との間に、出力軸の回転中心軸線方向で、第2一方向回転阻止機構を挟むようにして配置された一対の軸受と、を備え、出力軸又は駆動力伝達部材の一方の端部には、出力軸又は駆動力伝達部材の他方の端部が挿入され、第2一方向回転阻止機構は、出力軸又は駆動力伝達部材の一方と一体的に運動する内側部材と、出力軸又は駆動力伝達部材の他方と一体的に運動する外側部材と、一対の軸受の間に配置され、出力軸と一体的に運動する内側部材又は外側部材の運動に連動して転動する複数の転動体とを有し、内側部材の外周面又は外側部材の内周面には、出力軸から駆動力伝達部材に駆動力を伝達する際に転動体が当接する複数のカム面が形成されてい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 travel drive source is transmitted, an output shaft disposed in parallel with the rotation center axis of the input shaft, and an output shaft. A driving force transmitting member that transmits the driving force to the driving wheel, a rotating radius adjusting mechanism that includes a rotating portion that can rotate integrally with the input shaft, and that can adjust the rotating radius of the rotating portion; and A lever crank mechanism that has a swing link supported on the output shaft and converts the rotational motion of the input shaft to the swing motion of the swing link; and when the swing link rotates to one side with respect to the output shaft And a first unidirectional rotation preventing mechanism that idles the swing link with respect to the output shaft when the swing link rotates to the other side with respect to the output shaft. , By changing the rotation radius of the rotating part, The apparatus is configured to fix the output shaft with respect to the driving force transmission member when the output shaft rotates to one side with respect to the driving force transmission member, and to rotate the output shaft to the other side with respect to the driving force transmission member. Sometimes, the second one-way rotation prevention mechanism that idles the output shaft relative to the driving force transmission member, and the second one-way rotation prevention between the output shaft and the driving force transmission member in the direction of the rotation center axis of the output shaft. A pair of bearings arranged so as to sandwich the mechanism, and the other end portion of the output shaft or the driving force transmission member is inserted into one end portion of the output shaft or the driving force transmission member in the second one direction The rotation prevention mechanism is disposed between an inner member that moves integrally with one of the output shaft or the driving force transmission member, an outer member that moves integrally with the other of the output shaft or the driving force transmission member, and the pair of bearings. Movement of the inner member or the outer member that moves integrally with the output shaft A plurality of rolling elements that roll in conjunction with each other, and the rolling elements abut on the outer peripheral surface of the inner member or the inner peripheral surface of the outer member when driving force is transmitted from the output shaft to the driving force transmitting member. A plurality of cam surfaces are formed.
このように、本発明の駆動力伝達装置は、てこクランク機構から駆動力が伝達される出力軸とその出力軸から駆動力が伝達される駆動力伝達部材との間に第2一方向回転阻止機構及び一対の軸受を備えている。 As described above, the driving force transmission device of the present invention prevents the second one-way rotation between the output shaft to which the driving force is transmitted from the lever crank mechanism and the driving force transmission member to which the driving force is transmitted from the output shaft. A mechanism and a pair of bearings are provided.
そのため、てこクランク機構から駆動力が伝達された際に生じる出力軸の捩れや撓みに起因して、駆動力伝達部材に対する出力軸の回転が不安定になった場合であっても、その不安定な回転の影響は、第2一方向回転阻止機構によって遮断され、駆動力伝達部材には伝達されない。 Therefore, even if the rotation of the output shaft relative to the driving force transmission member becomes unstable due to the twisting or bending of the output shaft that occurs when the driving force is transmitted from the lever crank mechanism, the instability The influence of the simple rotation is blocked by the second one-way rotation prevention mechanism and is not transmitted to the driving force transmission member.
また、一対の軸受を備えているので、出力軸に捩れや撓みが生じても、出力軸と駆動力伝達部材との間に設けられた第2一方向回転阻止機構の配置スペースが大きく変化することはない。そのため、第2一方向回転阻止機構による出力軸と駆動力伝達部材との固定・空転の切り替えが安定して行われる。 In addition, since the pair of bearings are provided, even if the output shaft is twisted or bent, the arrangement space of the second one-way rotation prevention mechanism provided between the output shaft and the driving force transmission member changes greatly. There is nothing. Therefore, switching between fixing and idling of the output shaft and the driving force transmission member by the second one-way rotation prevention mechanism is stably performed.
したがって、本発明によれば、出力軸に捩れや撓みが生じても、伝達されるトルクの安定化を図ることができる。 Therefore, according to the present invention, it is possible to stabilize the transmitted torque even if the output shaft is twisted or bent.
また、本発明の駆動力伝達装置においては、転動体は、円柱状のローラであり、転動体の両端部は、端面側ほど径が小さくなるように形成されていることが好ましい。 In the driving force transmission device of the present invention, it is preferable that the rolling element is a cylindrical roller, and that both end portions of the rolling element are formed so that the diameter becomes smaller toward the end face side.
第2一方向回転阻止機構の転動体が円柱状のローラである場合、出力軸に撓みが生じると、ローラが配置されている出力軸の端部にも曲げモーメントが加わるので、ローラが、出力軸とともに、駆動力伝達部材に対して傾いてしまうおそれがある。そのような場合には、ローラの端部に荷重が集中したり、ローラが出力軸と駆動力伝達部材との間で斜めに噛み込まれてしまったりするおそれがある。 When the rolling element of the second one-way rotation prevention mechanism is a cylindrical roller, if the output shaft bends, a bending moment is also applied to the end of the output shaft where the roller is disposed. Along with the shaft, the drive force transmission member may be inclined. In such a case, there is a possibility that the load is concentrated on the end portion of the roller, or that the roller is bitten obliquely between the output shaft and the driving force transmission member.
そこで、ローラの両端部の形状を、端面側ほど径が小さくなる形状にすれば、荷重の集中による破損や不正な噛み込みが生じにくくなり、さらに伝達されるトルクの安定化を図り易くなる。 Therefore, if the shape of the both end portions of the roller is such that the diameter becomes smaller toward the end surface side, it becomes difficult to cause breakage due to concentration of loads and improper biting, and it becomes easier to stabilize the transmitted torque.
また、本発明の駆動力伝達装置においては、出力軸の端部には、駆動力伝達部材の端部が挿入され、出力軸の駆動力伝達部材に対向する面には、複数のカム面が形成されていることが好ましい。 In the driving force transmission device of the present invention, the end of the driving force transmission member is inserted into the end of the output shaft, and a plurality of cam surfaces are provided on the surface of the output shaft facing the driving force transmission member. Preferably it is formed.
一方向回転阻止機構の外側部材又は内側部材は、内周面又は外周面にカム面が形成されている場合、全領域にわたって肉厚が一定とはならず、肉厚が厚い部分が存在することになる。また、その肉厚が厚い部分の肉厚は、カム面が形成されない場合の最大肉厚よりも、厚くすることができる。 When the cam member is formed on the inner or outer peripheral surface of the outer member or inner member of the one-way rotation prevention mechanism, the wall thickness is not constant over the entire area, and there is a thick part. become. Moreover, the thickness of the thick part can be made thicker than the maximum thickness when the cam surface is not formed.
したがって、出力軸を内側部材又は外側部材にした場合には、出力軸の外周面又は内周面にカム面を設けるようにすれば、カム面を形成しない場合に比べ、出力軸に肉厚が厚い領域を形成することができる。その結果、出力軸の剛性が向上させることができるので、出力軸に捩れや撓みが生じにくくなり、さらに伝達されるトルクの安定化を図り易くなる。 Therefore, when the output shaft is an inner member or an outer member, if the cam surface is provided on the outer peripheral surface or the inner peripheral surface of the output shaft, the wall thickness of the output shaft is larger than when the cam surface is not formed. Thick regions can be formed. As a result, the rigidity of the output shaft can be improved, so that the output shaft is less likely to be twisted or bent, and the transmitted torque can be more easily stabilized.
また、本発明の駆動力伝達装置においては、てこクランク機構を複数備え、複数のてこクランク機構は、出力軸の回転中心軸線方向に並んで配置され、出力軸は、揺動リンクから駆動力が伝達される筒状の外側出力軸部材と、外側出力軸部材に挿入された柱状の内側出力軸部材とを有し、内側出力軸部材は、外側出力軸部材に対して相対回転しないように外側出力軸部材の内周面の一部分に接続されるとともに、一方の端部が駆動力伝達部材に駆動力を伝達するように接続され、外側出力軸部材と内側出力軸部材との接続部は、複数のてこクランク機構が配置されている領域内に位置していることが好ましい。 The driving force transmission device of the present invention includes a plurality of lever crank mechanisms, the plurality of lever crank mechanisms are arranged side by side in the direction of the rotation center axis of the output shaft, and the output shaft receives driving force from the swing link. It has a cylindrical outer output shaft member to be transmitted and a columnar inner output shaft member inserted into the outer output shaft member, and the inner output shaft member is outside so as not to rotate relative to the outer output shaft member. While being connected to a part of the inner peripheral surface of the output shaft member, one end is connected so as to transmit the driving force to the driving force transmitting member, and the connecting portion between the outer output shaft member and the inner output shaft member is: It is preferable that it is located in the area | region where the some lever crank mechanism is arrange | positioned.
無段変速機が出力軸の回転中心軸線方向に並んで配置された複数のてこクランク機構を備えている場合、各てこクランク機構から出力軸に伝達されるトルクによって出力軸に生じる捩れの量は、各てこクランク機構の揺動リンクからトルクが伝達される部材とその部材からトルクが伝達される部材との接続位置から各てこクランク機構までの距離に応じて変化する。 When the continuously variable transmission includes a plurality of lever crank mechanisms arranged side by side in the direction of the rotation center axis of the output shaft, the amount of twist generated in the output shaft by the torque transmitted from each lever crank mechanism to the output shaft is The distance varies from the connection position between the member to which torque is transmitted from the swing link of each lever crank mechanism and the member to which torque is transmitted from the member to each lever crank mechanism.
この接続位置は、通常の出力軸を用いた場合には、出力軸と駆動力伝達部材との接続位置であるが、出力軸を上記のような内側出力軸部材と外側出力軸部材とによって構成した場合には、その接続部が接続位置となる。そして、内側出力軸部材と外側出力軸部材との接続部は、通常の出力軸と駆動力伝達部材との接続位置に比べ、各てこクランク機構から近い位置にすることができる。 This connection position is a connection position between the output shaft and the driving force transmission member when a normal output shaft is used. The output shaft is configured by the inner output shaft member and the outer output shaft member as described above. In that case, the connecting portion becomes the connecting position. And the connection part of an inner side output shaft member and an outer side output shaft member can be made into the position close | similar to each lever crank mechanism compared with the connection position of a normal output shaft and a driving force transmission member.
したがって、出力軸を上記のような内側出力軸部材と外側出力軸部材とによって構成した場合には、出力軸の捩れの量が抑えられるので、さらに伝達されるトルクの安定化を図り易くなる。 Therefore, when the output shaft is constituted by the inner output shaft member and the outer output shaft member as described above, the amount of twisting of the output shaft can be suppressed, so that the transmitted torque can be further stabilized.
また、本発明の駆動力伝達装置においては、出力軸は、第1一方向回転阻止機構に接続された第1出力軸部材と、第2一方向回転阻止機構に接続された第2出力軸部材とを有し、第1出力軸部材と第2出力軸部材とは、所定のクリアランスをもつように接続されていることが好ましい。 In the driving force transmission device of the present invention, the output shaft includes a first output shaft member connected to the first one-way rotation prevention mechanism and a second output shaft member connected to the second one-way rotation prevention mechanism. It is preferable that the first output shaft member and the second output shaft member are connected so as to have a predetermined clearance.
このように、出力軸を捩れや撓みが生じる第1出力軸部材と第1出力軸部材から駆動力が伝達される第2出力軸部材とに分け、それらを所定のクリアランスをもつように接続にすれば、その接合部のクリアランスによって、捩れや撓みによる影響が吸収される。その結果、さらに伝達されるトルクの安定化を図り易くなる。 As described above, the output shaft is divided into the first output shaft member in which torsion and deflection occur and the second output shaft member to which the driving force is transmitted from the first output shaft member, and these are connected so as to have a predetermined clearance. Then, the influence of twisting or bending is absorbed by the clearance of the joint. As a result, the transmitted torque can be further stabilized.
以下、図面を参照して、本発明の駆動力伝達装置の実施形態を説明する。本実施形態の駆動力伝達装置の無段変速機は、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。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。 Hereinafter, an embodiment of a driving force transmission device of the present invention will be described with reference to the drawings. The continuously variable transmission of the driving force transmission device of the present embodiment is a four-bar linkage type continuously variable transmission, and the gear ratio h (h = rotational speed of the input shaft / rotational speed of the output shaft) is infinite ( ∞), which is a type of transmission capable of setting the rotation speed of the output shaft to “0”, so-called IVT (Infinity Variable Transmission). 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)に回転駆動力を伝達させる。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 a rotational driving force to driving 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 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.
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. Thus, 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)の回転軸14aに連結されており、そのアクチュエータ14から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 connected to a rotation shaft 14 a of an actuator 14 (adjustment drive source) that is a sub drive source for the pinion shaft 7, and a driving force is transmitted from the actuator 14. 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、第1ワンウェイクラッチ17(第1一方向回転阻止機構)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 first one-way clutch 17 (first one-way rotation prevention mechanism).
第1ワンウェイクラッチ17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 first one-way clutch 17 is provided between the swing link 18 and the output shaft 3, and the swing link 18 is 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 when the relative rotation to the other side is intended, the swing link 18 is idled with respect to the output shaft 3 ( Idle state).
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、相対回転可能に接続される。 By inserting the connecting pin 19 as a swing shaft into the insertion hole 18c and the output side annular portion 15b, the connecting rod 15 and the swing link 18 are connected so as to be relatively rotatable.
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及び第1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 first 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及び第1ワンウェイクラッチ17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。 The transmission case 21 includes one end wall 21a fixed to the engine ENG, the other end wall 21b disposed to face the one end wall 21a, the lever crank mechanism 20 and the first one-way clutch 17. Are formed with 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、それぞれ、入力軸軸受22と、出力軸軸受23が嵌合されている。 The one end wall portion 21a and the other end wall portion 21b are formed with an opening portion for supporting the input shaft and an opening portion for supporting the output shaft 3, respectively. The input shaft bearing 22 and the output shaft bearing 23 are 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、第1一方向回転阻止機構として第1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第1一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。 In the present embodiment, the first one-way clutch 17 is used as the first one-way rotation prevention mechanism. However, the first 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 that can transmit torque from the swing link to the output shaft can be switched. A two-way clutch configured as follows 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との間には第1ワンウェイクラッチ17が設けられている。 A first one-way clutch 17 is provided between the swing link 18 and the output shaft 3.
第1ワンウェイクラッチ17は、揺動リンク18の筒状の環状部18d、環状部18dに挿入された出力軸3、複数の保持室を形成する保持器17a、環状部18dの運動に連動して転動する複数のローラ17b(第1転動体)、及び、ローラ17bを保持器17aに向かって周方向に付勢するバネ17cを有している。保持器17aは、環状部18d出力軸3との間に配置されている。ローラ17bは、複数の保持室内に1つずつ配置されている。 The first one-way clutch 17 is linked to the movement of the cylindrical annular portion 18d of the swing link 18, the output shaft 3 inserted into the annular portion 18d, the cage 17a forming a plurality of holding chambers, and the annular portion 18d. A plurality of rollers 17b (first rolling elements) that roll and a spring 17c that urges the rollers 17b in the circumferential direction toward the cage 17a are provided. The cage 17a is disposed between the annular portion 18d and the output shaft 3. One roller 17b is arranged in each of the plurality of holding chambers.
また、出力軸3の第1ワンウェイクラッチが配置されている領域に対応する領域の外周面には、カム面3a(第1カム面)が形成されている。 A cam surface 3a (first cam surface) is formed on the outer peripheral surface of the region corresponding to the region where the first one-way clutch of the output shaft 3 is disposed.
このように構成された第1ワンウェイクラッチ17を備えているので、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に対して一方側に、出力軸3の回転速度を超える速度で回転するときには、ローラ17bが出力軸3の外周面に形成されたカム面3aと環状部18dの内周面との間に噛み込まれて、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。一方、揺動リンク18が出力軸3に対して他方側に回転するときには、噛み合いが解除されて、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。 Since the first one-way clutch 17 configured as described above is provided, the connecting rod 15 causes the swing link 18 to rotate to the one side with respect to the output shaft 3 at a speed exceeding the rotational speed of the output shaft 3. The roller 17b is engaged between the cam surface 3a formed on the outer peripheral surface of the output shaft 3 and the inner peripheral surface of the annular portion 18d, and the swing link 18 is fixed to the output shaft 3, and the output shaft Torque is transmitted to 3. On the other hand, when the swing link 18 rotates to the other side with respect to the output shaft 3, the meshing is released, and the swing link 18 idles with respect to the output shaft 3, and torque is not transmitted 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 “minimum”.
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 “infinity (∞)”.
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. Is “0” (when the gear ratio h is “infinity (∞)”).
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.
次に、図5〜図8を参照して、本実施形態の無段変速機1Aの出力軸3とデファレンシャルギヤ24(駆動力伝達部材)との接続部について詳細に説明する。 Next, with reference to FIG. 5 to FIG. 8, the connecting portion between the output shaft 3 and the differential gear 24 (driving force transmission member) of the continuously variable transmission 1 </ b> A of the present embodiment will be described in detail.
図5に示すように、デファレンシャルギヤ24は、変速機ケース21に連設されたデフケース25の内部に配置されている。 As shown in FIG. 5, the differential gear 24 is disposed inside a differential case 25 connected to the transmission case 21.
デファレンシャルギヤ24は、出力軸3からトルクが伝達される中空のデフ軸部材24aと、デフ軸部材24aの内部に配置され、出力軸3の回転中心軸線P5に直交するように延びる直交軸24bと、直交軸24bの軸線方向で対向するように配置され、直交軸24bに対して回転自在な一対のベベルギヤ24cと、互いに対向するとともに、一対のベベルギヤ24cに各々が噛合する一対のサイドギヤ24dとを有している。 The differential gear 24 includes a hollow differential shaft member 24a to which torque is transmitted from the output shaft 3, and an orthogonal shaft 24b that is disposed inside the differential shaft member 24a and extends perpendicular to the rotation center axis P5 of the output shaft 3. A pair of bevel gears 24c that are arranged so as to face each other in the axial direction of the orthogonal shaft 24b and are rotatable with respect to the orthogonal shaft 24b, and a pair of side gears 24d that face each other and mesh with the pair of bevel gears 24c. Have.
デフ軸部材24aは、ギヤ軸受26を介して、デフケース25に、出力軸3の回転中心軸線P5を中心として、回転自在に支持されている。 The differential shaft member 24a is supported by the differential case 25 via a gear bearing 26 so as to be rotatable about the rotation center axis P5 of the output shaft 3.
一対のサイドギヤ24dのうち、一方側(図面右側)のサイドギヤ24dには、出力軸3の回転中心軸線P5方向の一方側に延びる一方側ドライブシャフト27が接続されている、この一方側ドライブシャフト27を介して、一方側の駆動輪(不図示)にトルクが伝達される。 One side drive shaft 27 extending to one side in the direction of the rotation center axis P5 of the output shaft 3 is connected to one side (right side in the drawing) of the pair of side gears 24d. Torque is transmitted to one of the drive wheels (not shown) via the.
一対のサイドギヤ24dのうち、他方側(図面左側)のサイドギヤ24dには、出力軸3の中を通って、出力軸3の回転中心軸線P5方向の他方側に延びる他方側ドライブシャフト28が接続されている。この他方側ドライブシャフト28を介して、他方側の駆動輪(不図示)にトルクが伝達される。 Of the pair of side gears 24d, the other side (the left side of the drawing) side gear 24d is connected to the other side drive shaft 28 that passes through the output shaft 3 and extends to the other side in the direction of the rotation center axis P5 of the output shaft 3. ing. Torque is transmitted to the other drive wheel (not shown) via the other drive shaft 28.
出力軸3とデファレンシャルギヤ24のデフ軸部材24aとの間には、第2ワンウェイクラッチ29(第2一方向回転阻止機構)と、第2ワンウェイクラッチ29を挟むように配置された一対の間隔保持用軸受30とが設けられている。 A pair of gaps arranged between the output shaft 3 and the differential shaft member 24a of the differential gear 24 so as to sandwich the second one-way clutch 29 (second one-way rotation prevention mechanism) and the second one-way clutch 29 are held. A bearing 30 is provided.
第2ワンウェイクラッチ29は、デフ軸部材24aを外側部材とし、出力軸3を内側部材としている。また、第2ワンウェイクラッチ29は、複数の保持室を形成する保持器(不図示)、出力軸3の運動に連動して転動する複数のローラ29a(第2転動体)、及び、ローラ29aを保持器に向かって周方向に付勢するバネ(不図示)を有している。保持器は、デフ軸部材24aと出力軸3との間に配置されている。ローラ29aは、複数の保持室内に1つずつ配置されている。 The second one-way clutch 29 uses the differential shaft member 24a as an outer member and the output shaft 3 as an inner member. The second one-way clutch 29 includes a cage (not shown) that forms a plurality of holding chambers, a plurality of rollers 29a (second rolling elements) that roll in conjunction with the movement of the output shaft 3, and a roller 29a. And a spring (not shown) that urges the retainer in the circumferential direction toward the cage. The cage is disposed between the differential shaft member 24 a and the output shaft 3. One roller 29a is arranged in each of the plurality of holding chambers.
内側部材である出力軸3は、デファレンシャルギヤ24側の端部の外周面の第2ワンウェイクラッチ29が設けられる領域にカム面3b(第2カム面)が形成されている。 The output shaft 3 that is an inner member has a cam surface 3b (second cam surface) formed in a region where the second one-way clutch 29 is provided on the outer peripheral surface of the end portion on the differential gear 24 side.
第2転動体であるローラ29aは、円柱状のローラであり、その両端部は、端面側ほど径が小さくなるように形成されている。そのため、出力軸3に撓みが生じ、ローラ29aが配置されている領域にも曲げモーメントが加わり、ローラ29aがデファレンシャルギヤ24のデフ軸部材24aに対して傾いた姿勢になってしまっても、ローラ29aの両端部に荷重が集中して破損が生じたり、ローラ29aが出力軸3とデフ軸部材24aとの間で斜めに噛み込まれてしまったりすることがない。 The roller 29a which is a 2nd rolling element is a cylindrical roller, The both ends are formed so that a diameter may become so small that an end surface side. Therefore, even if the output shaft 3 is bent, a bending moment is also applied to the region where the roller 29a is disposed, and the roller 29a is inclined with respect to the differential shaft member 24a of the differential gear 24, the roller There is no possibility that the load concentrates on both end portions of 29a and damage occurs, and the roller 29a is not caught obliquely between the output shaft 3 and the differential shaft member 24a.
このように構成された第2ワンウェイクラッチ29は、出力軸3がデファレンシャルギヤ24のデフ軸部材24aに対して一方側に回転するときには、出力軸3をデフ軸部材24aに対して固定し、デフ軸部材24aにトルクを伝達する。一方、出力軸3がデフ軸部材24aに対して他方側に回転するときには、出力軸3をデフ軸部材24aに対して空回りさせ、デフ軸部材24aにトルクを伝達しない。 When the output shaft 3 rotates to one side with respect to the differential shaft member 24a of the differential gear 24, the second one-way clutch 29 configured as described above fixes the output shaft 3 to the differential shaft member 24a, Torque is transmitted to the shaft member 24a. On the other hand, when the output shaft 3 rotates to the other side with respect to the differential shaft member 24a, the output shaft 3 is idled with respect to the differential shaft member 24a, and torque is not transmitted to the differential shaft member 24a.
そのため、てこクランク機構20からトルクが伝達された際に生じる出力軸3の捩れや撓みに起因して、デファレンシャルギヤ24のデフ軸部材24aに対する出力軸3の回転が不安定になった場合であっても、その不安定な回転の影響は、第2ワンウェイクラッチ29によって遮断され、デフ軸部材24aには伝達されない。 Therefore, the rotation of the output shaft 3 with respect to the differential shaft member 24a of the differential gear 24 becomes unstable due to torsion or deflection of the output shaft 3 that occurs when torque is transmitted from the lever crank mechanism 20. However, the influence of the unstable rotation is interrupted by the second one-way clutch 29 and is not transmitted to the differential shaft member 24a.
間隔保持用軸受30は、出力軸3とデフ軸部材24aとの間の第2ワンウェイクラッチ29の配置スペースを一定に保持している。すなわち、出力軸3に捩れや撓みが生じた場合であっても、第2ワンウェイクラッチ29の配置スペースが大きく変化することはない。 The interval holding bearing 30 keeps the arrangement space of the second one-way clutch 29 between the output shaft 3 and the differential shaft member 24a constant. That is, even when the output shaft 3 is twisted or bent, the arrangement space of the second one-way clutch 29 does not change greatly.
そのため、出力軸3に捩れや撓みが生じた場合であっても、第2ワンウェイクラッチ29による出力軸3とデフ軸部材24aとの固定・空転の切り替えは安定して行われる。 For this reason, even when the output shaft 3 is twisted or bent, the switching between fixing and idling of the output shaft 3 and the differential shaft member 24a by the second one-way clutch 29 is performed stably.
また、出力軸3は、第1ワンウェイクラッチ17を介してトルクが伝達される第1出力軸部材3cと、デファレンシャルギヤ24のデフ軸部材24aに第2ワンウェイクラッチ29を介してトルクを伝達する第2出力軸部材3dとによって構成されている。 The output shaft 3 transmits torque to the first output shaft member 3 c to which torque is transmitted via the first one-way clutch 17 and to the differential shaft member 24 a of the differential gear 24 via the second one-way clutch 29. 2 output shaft member 3d.
図6に示すように、第1出力軸部材3cの第2出力軸部材3d側の端面、及び、第2出力軸部材3dの第1出力軸部材3c側の端面には、互いに対応するように凹部と凸部が形成されている。この凹部と凸部とは、所定のクリアランスをもつように嵌合する。そのため、出力軸3に捩れや撓みが生じた場合であっても、その接合部のクリアランスによって、捩れや撓みによる影響が吸収される。 As shown in FIG. 6, the end face of the first output shaft member 3 c on the second output shaft member 3 d side and the end face of the second output shaft member 3 d on the first output shaft member 3 c side correspond to each other. A concave portion and a convex portion are formed. The concave portion and the convex portion are fitted so as to have a predetermined clearance. Therefore, even when the output shaft 3 is twisted or bent, the influence of the twist or the deflection is absorbed by the clearance of the joint portion.
以上説明した本実施形態の駆動力伝達装置によれば、出力軸3に捩れや撓みが生じても、構成部材に過剰な負荷が加わることのないので、伝達されるトルクの安定化を図ることができる。 According to the driving force transmission device of the present embodiment described above, even if the output shaft 3 is twisted or bent, an excessive load is not applied to the constituent members, so that the transmitted torque is stabilized. Can do.
なお、出力軸3とデファレンシャルギヤ24のデフ軸部材24aとの接合部は、図5に示した形状に限定されるものではない。 The joint between the output shaft 3 and the differential shaft member 24a of the differential gear 24 is not limited to the shape shown in FIG.
例えば、図7に示す第1実施形態の第1変形例のように、出力軸3を、デファレンシャルギヤ24側の端部の外周面に外歯を設けた第1出力軸部材3eと、その外歯に噛合する内歯が設けられた筒状の第2出力軸部材3fとによって構成してもよい。 For example, as in the first modified example of the first embodiment shown in FIG. 7, the output shaft 3 includes a first output shaft member 3e provided with external teeth on the outer peripheral surface of the differential gear 24 side end, You may comprise by the cylindrical 2nd output-shaft member 3f provided with the internal tooth which meshes | engages with a tooth | gear.
また、図8に示す第1実施形態の第2変形例のように、出力軸3に、デファレンシャルギヤ24のデフ軸部材24eを挿入する構成にしてもよい。この場合には、例えば、出力軸3を、デファレンシャルギヤ24側の端部の外周面に外歯を設けた第1出力軸部材3gと、その外歯に噛合する内歯が設けられた環状の領域及びデファレンシャルギヤ24側の径の大きい筒状の領域を有する第2出力軸部材3hとを備えた構成にすればよい。 Moreover, you may make it the structure which inserts the differential shaft member 24e of the differential gear 24 in the output shaft 3, like the 2nd modification of 1st Embodiment shown in FIG. In this case, for example, the output shaft 3 is formed into a first output shaft member 3g having external teeth on the outer peripheral surface of the end portion on the differential gear 24 side, and an annular shape provided with internal teeth that mesh with the external teeth. What is necessary is just to set it as the structure provided with the 2nd output-shaft member 3h which has a cylindrical area | region with a large diameter by the area | region and the differential gear 24 side.
[第2実施形態]
図9〜図12を参照して、本実施形態の駆動力伝達装置について説明する。ただし、本実施形態の無段変速機は、第1実施形態の駆動力伝達と、出力軸及びデファレンシャルギヤの構成のみが異なるので、それらについてのみ詳細に説明する。また、第1実施形態の駆動力伝達装置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 FIGS. 9-12, the driving force transmission apparatus of this embodiment is demonstrated. However, the continuously variable transmission of the present embodiment is different only in the driving force transmission of the first embodiment and the configuration of the output shaft and the differential gear, and only these will be described in detail. Moreover, while the same code | symbol is attached | subjected about the structure similar to the driving force transmission apparatus of 1st Embodiment, description about them is abbreviate | omitted.
まず、図9及び図10を用いて、本実施形態の駆動力伝達装置の無段変速機1Bの出力軸3のてこクランク機構20と接続される領域の構成について詳細に説明する。 First, the configuration of the region connected to the lever crank mechanism 20 of the output shaft 3 of the continuously variable transmission 1B of the driving force transmission device of the present embodiment will be described in detail with reference to FIGS.
図9に示すように、出力軸3は、筒状の外側出力軸部材3iと、その外側出力軸部材3iに挿入された筒状の内側出力軸部材3jとを有している。なお、この筒状の内側出力軸部材3jの内部には、デファレンシャルギヤから動力が伝達される他方側ドライブシャフト28(図10参照)が挿入されている。 As shown in FIG. 9, the output shaft 3 has a cylindrical outer output shaft member 3i and a cylindrical inner output shaft member 3j inserted into the outer output shaft member 3i. The other side drive shaft 28 (see FIG. 10) to which power is transmitted from the differential gear is inserted into the cylindrical inner output shaft member 3j.
外側出力軸部材3iには、6つのてこクランク機構20の揺動リンク18から、第1ワンウェイクラッチ17を介して、トルクが伝達される。この外側出力軸部材3iは、変速機ケース21の一端壁部21a及び他端壁部21bに取り付けられた出力軸軸受23によって、回転可能に支持されている。 Torque is transmitted to the outer output shaft member 3 i from the swing links 18 of the six lever crank mechanisms 20 via the first one-way clutch 17. The outer output shaft member 3 i is rotatably supported by an output shaft bearing 23 attached to the one end wall portion 21 a and the other end wall portion 21 b of the transmission case 21.
内側出力軸部材3jは、外側出力軸部材3iに対して相対回転しないように、その外側出力軸部材3iの内周面の一部分に設けられた接続部3kで接続されるとともに、一方(図9における右側)の端部がデファレンシャルギヤ24(図10参照)にトルクを伝達するように接続されている。 The inner output shaft member 3j is connected by a connecting portion 3k provided on a part of the inner peripheral surface of the outer output shaft member 3i so as not to rotate relative to the outer output shaft member 3i, and one side (FIG. 9). Is connected so as to transmit torque to the differential gear 24 (see FIG. 10).
ところで、本実施形態の駆動力伝達装置の無段変速機1Bは、各てこクランク機構20と出力軸3との間に、第1ワンウェイクラッチ17が設けられている。 By the way, in the continuously variable transmission 1B of the driving force transmission device of the present embodiment, the first one-way clutch 17 is provided between each lever crank mechanism 20 and the output shaft 3.
その各てこクランク機構20から出力軸3に伝達されるトルクによって出力軸3に生じる捩れの量は、各てこクランク機構20の揺動リンク18からトルクが伝達される部材とその部材からトルクが伝達される部材との接続位置(本実施形態の外側出力軸部材3iと内側出力軸部材3jとの接続部3k)から各てこクランク機構20までの距離に応じて変化する。 The amount of torsion generated in the output shaft 3 by the torque transmitted from each lever crank mechanism 20 to the output shaft 3 is a member to which torque is transmitted from the swing link 18 of each lever crank mechanism 20 and torque is transmitted from the member. It changes according to the distance from each connecting position (the connecting portion 3k between the outer output shaft member 3i and the inner output shaft member 3j of this embodiment) to each lever crank mechanism 20.
この接続位置は、通常の出力軸を用いた場合には、出力軸とデファレンシャルギヤ等の駆動力伝達部材との接続位置であるが、本実施形態の無段変速機1Bでは、接続部3kがその接続位置となる。そして、接続部3kは、通常の出力軸と駆動力伝達部材との接続位置に比べ、各てこクランク機構20から近い位置になっている。そのため、本実施形態の駆動力伝達部材の無段変速機1Bでは、発生する出力軸3の捩れの量が少ない。 This connection position is a connection position between the output shaft and a driving force transmission member such as a differential gear when a normal output shaft is used. In the continuously variable transmission 1B of the present embodiment, the connection portion 3k is This is the connection position. The connecting portion 3k is closer to each lever crank mechanism 20 than the connection position between the normal output shaft and the driving force transmission member. Therefore, in the continuously variable transmission 1B of the driving force transmission member of the present embodiment, the amount of twisting of the output shaft 3 that occurs is small.
また、本実施形態の駆動力伝達装置では、出力軸3の内側出力軸部材3jは、外側出力軸部材3iに接続される第1内側出力軸部材3lと、デファレンシャルギヤ24のデフ軸部材24aに接続される第2内側出力軸部材3mとによって構成されている。 In the driving force transmission device of the present embodiment, the inner output shaft member 3j of the output shaft 3 is connected to the first inner output shaft member 3l connected to the outer output shaft member 3i and the differential shaft member 24a of the differential gear 24. The second inner output shaft member 3m is connected.
図10に示すように、第1内側出力軸部材3lの第2内側出力軸部材3m側の端面、及び、第2内側出力軸部材3mの第1内側出力軸部材3l側の端面には、互いに対応するように凹部と凸部が形成されている。この凹部と凸部とは、所定のクリアランスをもつように嵌合する。そのため、出力軸3に捩れや撓みが生じた場合であっても、この接合部のクリアランスによって、捩れや撓みによる影響が吸収される。 As shown in FIG. 10, the end surface of the first inner output shaft member 3l on the second inner output shaft member 3m side and the end surface of the second inner output shaft member 3m on the first inner output shaft member 3l side are mutually connected. A concave portion and a convex portion are formed so as to correspond. The concave portion and the convex portion are fitted so as to have a predetermined clearance. Therefore, even when the output shaft 3 is twisted or bent, the effect of the twist or the deflection is absorbed by the clearance of the joint portion.
次に、図10〜図12を参照して、本実施形態の無段変速機1Bの出力軸3と駆動力伝達部材であるデファレンシャルギヤ24(駆動力伝達部材)との接続部について詳細に説明する。 Next, with reference to FIGS. 10 to 12, a connection portion between the output shaft 3 of the continuously variable transmission 1 </ b> B of the present embodiment and a differential gear 24 (a driving force transmission member) that is a driving force transmission member will be described in detail. To do.
本実施形態の駆動力伝達装置では、第2ワンウェイクラッチ29(第2一方向回転阻止機構)及び第2ワンウェイクラッチ29を挟むように配置された一対の間隔保持用軸受30は、出力軸3の内側出力軸部材3jの第2内側出力軸部材3mとデファレンシャルギヤ24のデフ軸部材24aとの間に設けられている。 In the driving force transmission device of the present embodiment, the pair of spacing holding bearings 30 arranged so as to sandwich the second one-way clutch 29 (second one-way rotation prevention mechanism) and the second one-way clutch 29 are provided on the output shaft 3. It is provided between the second inner output shaft member 3m of the inner output shaft member 3j and the differential shaft member 24a of the differential gear 24.
第2ワンウェイクラッチ29は、デフ軸部材24aを外側部材とし、第2内側出力軸部材3mを内側部材としている。また、第2ワンウェイクラッチ29は、複数の保持室を形成する保持器(不図示)、第2内側出力軸部材3mの運動に連動して転動する複数のローラ29a、及び、ローラ29aを保持器に向かって周方向に付勢するバネ(不図示)を有している。保持器は、デフ軸部材24aと第2内側出力軸部材3mとの間に配置されている。ローラ29aは、複数の保持室内に1つずつ配置されている。 In the second one-way clutch 29, the differential shaft member 24a is an outer member, and the second inner output shaft member 3m is an inner member. The second one-way clutch 29 holds a cage (not shown) that forms a plurality of holding chambers, a plurality of rollers 29a that roll in conjunction with the movement of the second inner output shaft member 3m, and the rollers 29a. A spring (not shown) that urges the container in the circumferential direction. The cage is disposed between the differential shaft member 24a and the second inner output shaft member 3m. One roller 29a is arranged in each of the plurality of holding chambers.
このように構成された第2ワンウェイクラッチ29は、内側出力軸部材3jがデファレンシャルギヤ24のデフ軸部材24aに対して一方側に回転するときには、内側出力軸部材3jをデフ軸部材24aに対して固定し、デフ軸部材24aにトルクを伝達する。一方、内側出力軸部材3jがデフ軸部材24aに対して他方側に回転するときには、内側出力軸部材3jをデフ軸部材24aに対して空回りさせ、デフ軸部材24aにトルクを伝達しない。 When the inner output shaft member 3j rotates to one side with respect to the differential shaft member 24a of the differential gear 24, the second one-way clutch 29 configured in this manner moves the inner output shaft member 3j relative to the differential shaft member 24a. The torque is transmitted to the differential shaft member 24a. On the other hand, when the inner output shaft member 3j rotates to the other side with respect to the differential shaft member 24a, the inner output shaft member 3j rotates idly with respect to the differential shaft member 24a, and torque is not transmitted to the differential shaft member 24a.
そのため、てこクランク機構20からトルクが伝達された際に生じる出力軸3の捩れや撓みに起因して、デファレンシャルギヤ24のデフ軸部材24aに対する出力軸3の回転が不安定になった場合であっても、その不安定な回転の影響は、第2ワンウェイクラッチ29によって遮断され、デフ軸部材24aには伝達されない。その結果、出力軸3や、出力軸3に接続された部材に過剰な負荷が加わることがない。 Therefore, the rotation of the output shaft 3 with respect to the differential shaft member 24a of the differential gear 24 becomes unstable due to torsion or deflection of the output shaft 3 that occurs when torque is transmitted from the lever crank mechanism 20. However, the influence of the unstable rotation is interrupted by the second one-way clutch 29 and is not transmitted to the differential shaft member 24a. As a result, an excessive load is not applied to the output shaft 3 and the members connected to the output shaft 3.
なお、内側出力軸部材3jとデファレンシャルギヤ24のデフ軸部材24aとの接合部は、図10に示した形状に限定されるものではない。 The joint portion between the inner output shaft member 3j and the differential shaft member 24a of the differential gear 24 is not limited to the shape shown in FIG.
例えば、図11に示す第2実施形態の第2変形例のように、内側出力軸部材3jを、デファレンシャルギヤ24側の端部の外周面に外歯を設けた第1内側出力軸部材3nと、その外歯に噛合する内歯が設けられた筒状の第2内側出力軸部材3oとによって構成してもよい。 For example, as in the second modification of the second embodiment shown in FIG. 11, the inner output shaft member 3j is replaced with a first inner output shaft member 3n provided with external teeth on the outer peripheral surface of the end portion on the differential gear 24 side. A cylindrical second inner output shaft member 3o provided with inner teeth meshing with the outer teeth may be used.
また、図12に示す第2実施形態の第2変形例のように、内側出力軸部材3jに、デファレンシャルギヤ24のデフ軸部材24eを挿入する構成にしてもよい。この場合には、例えば、内側出力軸部材3jを、デファレンシャルギヤ24側の端部の外周面に外歯を設けた第1内側出力軸部材3pと、その外歯に噛合する内歯が設けられた環状の領域及びデファレンシャルギヤ24側の径の大きい筒状の領域を有する第2内側出力軸部材3qとを備えた構成にすればよい。 Moreover, you may make it the structure which inserts the differential shaft member 24e of the differential gear 24 in the inner side output shaft member 3j like the 2nd modification of 2nd Embodiment shown in FIG. In this case, for example, the inner output shaft member 3j is provided with a first inner output shaft member 3p having outer teeth on the outer peripheral surface of the end portion on the differential gear 24 side, and inner teeth that mesh with the outer teeth. What is necessary is just to make it the structure provided with the 2nd inner side output-shaft member 3q which has an annular area | region and a cylindrical area | region with a large diameter by the side of the differential gear 24. FIG.
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、第2一方向回転阻止機構として、ローラ29aを有する第2ワンウェイクラッチ29を用いている。しかし、本発明の第2一方向回転阻止機構は、そのような構成に限定されるものではなく、出力軸が、駆動力伝達部材に対して通常とは逆方向に回転した際に、その回転によって伝達される駆動力を遮断できるものであればよい。例えば、出力軸と駆動力伝達部材との間に挟み込むように配置する環状のワンウェイクラッチを用いてもよい。 For example, in the above embodiment, the second one-way clutch 29 having the roller 29a is used as the second one-way rotation prevention mechanism. However, the second one-way rotation prevention mechanism of the present invention is not limited to such a configuration. When the output shaft rotates in the direction opposite to the normal direction with respect to the driving force transmission member, the rotation is prevented. Any device can be used as long as it can block the driving force transmitted by. For example, an annular one-way clutch arranged so as to be sandwiched between the output shaft and the driving force transmission member may be used.
また、上記実施形態においては、第2ワンウェイクラッチ29のカム面3b(第2カム面)を、出力軸3に形成している。しかし、本発明の第2カム面はそのような構成に限定されるものではなく、第2カム面を駆動力伝達部材に形成してもよい。 In the above embodiment, the cam surface 3 b (second cam surface) of the second one-way clutch 29 is formed on the output shaft 3. However, the second cam surface of the present invention is not limited to such a configuration, and the second cam surface may be formed on the driving force transmission member.
また、上記実施形態においては、出力軸3は、複数の部材によって構成されている。しかし、本発明の出力軸はこのような構成に限定されるものではなく、1つの部材で構成してもよい。その場合には、接合部のクリアランスによってトルク変動を抑制する効果を得ることはできないが、部品点数を削減し、製造コストを低減することができる。 Moreover, in the said embodiment, the output shaft 3 is comprised by the several member. However, the output shaft of the present invention is not limited to such a configuration, and may be configured with a single member. In that case, although the effect of suppressing torque fluctuation cannot be obtained by the clearance of the joint portion, the number of parts can be reduced and the manufacturing cost can be reduced.
また、上記実施形態においては、出力軸3を複数の部材で構成し、接合部において出力軸の捩れや撓みによる影響を吸収させる場合、それらの部材の端面に凹部及び凸部を形成して、その凹部と凸部とを互いに噛み合わせることによってすきま嵌めを形成している。しかし、本発明の出力軸の構成部材の接合方法はそのような方法に限定されるものではなく、クリアランスをもった接合部が構成される接合方法であれば、他の接合方法であってもよい。 Further, in the above embodiment, when the output shaft 3 is constituted by a plurality of members and the influence of twisting or bending of the output shaft is absorbed in the joint portion, a concave portion and a convex portion are formed on the end surfaces of these members, A clearance fit is formed by engaging the concave and convex portions with each other. However, the method of joining the constituent members of the output shaft of the present invention is not limited to such a method, and any other joining method can be used as long as it is a joining method in which a joint having a clearance is formed. Good.
1…無段変速機、2…入力部、3…出力軸、3a…カム面(第1カム面)、3b…カム面(第2カム面)、3c,3e,3g…第1出力軸部材、3d,3f,3h…第2出力軸部材、3i…外側出力軸部材、3j…内側出力軸部材、3k…接合部、3l,3n,3p…第1内側出力軸部材、3m,3o,3q…第2内側出力軸部材、4…回転半径調節機構、5…カムディスク、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、7…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、17…第1ワンウェイクラッチ(第1一方向回転阻止機構)、17a…保持器、17b…ローラ(第1転動体)、17c…バネ、18…揺動リンク、18a…揺動端部、18b…突片、18c…差込孔、18d…環状部(外側部材)、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…入力軸軸受、23…出力軸軸受、24…デファレンシャルギヤ、24a,24e…デフ軸部材、24b…直交軸、24c…ベベルギヤ、24d…サイドギヤ、25…デフケース、26…ギヤ軸受、27…一方側ドライブシャフト、28…他方側ドライブシャフト、29…第2ワンウェイクラッチ(第2一方向回転阻止機構)、29a…ローラ、30…間隔保持用軸受、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)、θ1…回転ディスク6の位相、θ2…揺動リンク18の揺動範囲。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Continuously variable transmission, 2 ... Input part, 3 ... Output shaft, 3a ... Cam surface (1st cam surface), 3b ... Cam surface (2nd cam surface), 3c, 3e, 3g ... 1st output shaft member 3d, 3f, 3h ... second output shaft member, 3i ... outer output shaft member, 3j ... inner output shaft member, 3k ... joint, 3l, 3n, 3p ... first inner output shaft member, 3m, 3o, 3q 2nd inner output shaft member, 4 ... turning radius adjusting mechanism, 5 ... cam disk, 5a ... through hole, 5b ... notch hole, 6 ... rotating disk (rotating part), 6a ... receiving hole, 6b ... internal teeth, 7 DESCRIPTION OF SYMBOLS Pinion shaft, 7a ... Pinion, 7b ... Pinion bearing, 8 ... Differential mechanism, 14a ... Rotating shaft, 9 ... Sun gear, 10 ... First ring gear, 11 ... Second ring gear, 12 ... Stepped pinion, 12a ... Large diameter Part, 12b ... small diameter part, 13 ... carrier, 14 ... actuator (drive for adjustment) (Sub drive source)), 15 ... connecting rod, 15a ... input side annular portion, 15b ... output side annular portion, 16 ... connecting rod bearing, 17 ... first one-way clutch (first one-way rotation prevention mechanism), 17a ... Cage, 17b ... roller (first rolling element), 17c ... spring, 18 ... oscillation link, 18a ... oscillation end, 18b ... projection piece, 18c ... insertion hole, 18d ... annular part (outer member), DESCRIPTION OF SYMBOLS 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 ... Input shaft bearing, 23 ... Output shaft bearing, 24 ... Differential Gears, 24a, 24e ... differential shaft members, 24b ... orthogonal shafts, 24c ... bevel gears, 24d ... side gears, 25 ... differential cases, 26 ... gear bearings, 27 ... one side drive shaft, 28 ... other Drive shaft, 29 ... second one-way clutch (second one-way rotation prevention mechanism), 29a ... roller, 30 ... interval holding bearing, 50 ... insertion hole, ENG ... engine (driving drive source (main drive source)), h: Transmission ratio, P1 ... Rotation center axis of input shaft, P2 ... Center of cam disk 5, P3 ... Center of rotation disk 6 (input side fulcrum), P4 ... Center of connection pin 19 (output fulcrum), P5 ... Rotation center axis of output shaft 3, Rx... P1 and P2 distance, Ry... P2 and P3 distance, R1... P1 and P3 distance (eccentricity, rotation radius of rotation disk 6 center (input side fulcrum P3)) , R2... Distance between P4 and P5 (length of the swing link 18), .theta.1... Phase of the rotating disk 6, .theta.2.
Claims (5)
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、
前記出力軸から駆動力が伝達され、駆動輪に駆動力を伝達する駆動力伝達部材と、
前記入力軸と一体的に回転可能な回転部を含み前記回転部の回転半径を調節自在な回転半径調節機構、及び、前記出力軸に軸支された揺動リンクを有し、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てこクランク機構と、
前記揺動リンクが前記出力軸に対して一方側に回転するときに前記出力軸に対して前記揺動リンクを固定し、前記揺動リンクが前記出力軸に対して他方側に回転するときに前記出力軸に対して前記揺動リンクを空転させる第1一方向回転阻止機構と
を備え、
前記回転部の前記回転半径を変化させることによって、変速比が変化する駆動力伝達装置であって、
前記出力軸が前記駆動力伝達部材に対して一方側に回転するときに前記駆動力伝達部材に対して前記出力軸を固定し、前記出力軸が前記駆動力伝達部材に対して他方側に回転するときに前記駆動力伝達部材に対して前記出力軸を空転させる第2一方向回転阻止機構と、
前記出力軸と前記駆動力伝達部材との間に、前記出力軸の回転中心軸線方向で、前記第2一方向回転阻止機構を挟むようにして配置された一対の軸受と、
を備え、
前記出力軸又は前記駆動力伝達部材の一方の端部には、前記出力軸又は前記駆動力伝達部材の他方の端部が挿入され、
前記第2一方向回転阻止機構は、前記出力軸又は前記駆動力伝達部材の一方と一体的に運動する内側部材と、前記出力軸又は前記駆動力伝達部材の他方と一体的に運動する外側部材と、前記一対の軸受の間に配置され、前記出力軸と一体的に運動する前記内側部材又は前記外側部材の運動に連動して転動する複数の転動体とを有し、
前記内側部材の外周面又は前記外側部材の内周面には、前記出力軸から前記駆動力伝達部材に駆動力を伝達する際に前記転動体が当接する複数のカム面が形成されていることを特徴とする駆動力伝達装置。 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 driving force transmitting member for transmitting a driving force from the output shaft and transmitting the driving force to the driving wheels;
A rotation radius adjustment mechanism that includes a rotation portion that can rotate integrally with the input shaft and that can adjust the rotation radius of the rotation portion; and a swing link that is pivotally supported by the output shaft; A lever crank mechanism for converting a rotary motion into a swing motion of the swing link;
When the swing link rotates to one side with respect to the output shaft, the swing link is fixed to the output shaft, and when the swing link rotates to the other side with respect to the output shaft A first one-way rotation prevention mechanism that idles the swing link with respect to the output shaft,
A driving force transmission device in which a gear ratio is changed by changing the turning radius of the rotating part,
When the output shaft rotates to one side with respect to the driving force transmission member, the output shaft is fixed to the driving force transmission member, and the output shaft rotates to the other side with respect to the driving force transmission member A second one-way rotation prevention mechanism that idles the output shaft with respect to the driving force transmission member when
A pair of bearings disposed between the output shaft and the driving force transmission member so as to sandwich the second one-way rotation prevention mechanism in the rotation center axis direction of the output shaft;
With
The other end of the output shaft or the driving force transmission member is inserted into one end of the output shaft or the driving force transmission member,
The second one-way rotation preventing mechanism includes an inner member that moves integrally with one of the output shaft or the driving force transmission member, and an outer member that moves integrally with the other of the output shaft or the driving force transmission member. And a plurality of rolling elements that are arranged between the pair of bearings and roll in conjunction with the movement of the inner member or the outer member that moves integrally with the output shaft,
The outer peripheral surface of the inner member or the inner peripheral surface of the outer member is formed with a plurality of cam surfaces with which the rolling elements abut when the driving force is transmitted from the output shaft to the driving force transmitting member. A driving force transmission device characterized by the above.
前記転動体は、円柱状のローラであり、
前記転動体の両端部は、端面側ほど径が小さくなるように形成されていることを特徴とする駆動力伝達装置。 The driving force transmission device according to claim 1,
The rolling element is a cylindrical roller,
The both ends of the said rolling element are formed so that a diameter may become so small that an end surface side, The driving force transmission device characterized by the above-mentioned.
前記出力軸の端部には、前記駆動力伝達部材の端部が挿入され、
前記出力軸の前記駆動力伝達部材に対向する面には、複数の前記カム面が形成されていることを特徴とする駆動力伝達装置。 The driving force transmission device according to claim 2,
An end of the driving force transmission member is inserted into an end of the output shaft,
A drive force transmission device , wherein a plurality of the cam surfaces are formed on a surface of the output shaft facing the drive force transmission member.
前記てこクランク機構を複数備え、
複数の前記てこクランク機構は、前記出力軸の回転中心軸線方向に並んで配置され、
前記出力軸は、前記揺動リンクから駆動力が伝達される筒状の外側出力軸部材と、前記外側出力軸部材に挿入された柱状の内側出力軸部材とを有し、
前記内側出力軸部材は、前記外側出力軸部材に対して相対回転しないように前記外側出力軸部材の内周面の一部分に接続されるとともに、一方の端部が前記駆動力伝達部材に駆動力を伝達するように接続され、
前記外側出力軸部材と前記内側出力軸部材との接続部は、複数の前記てこクランク機構が配置されている領域内に位置していることを特徴とする駆動力伝達装置。 The driving force transmission device according to claim 1 or 2,
A plurality of lever crank mechanisms;
The plurality of lever crank mechanisms are arranged side by side in the rotation center axis direction of the output shaft,
The output shaft has a cylindrical outer output shaft member to which a driving force is transmitted from the swing link, and a columnar inner output shaft member inserted into the outer output shaft member,
The inner output shaft member is connected to a part of the inner peripheral surface of the outer output shaft member so that it does not rotate relative to the outer output shaft member, and one end of the inner output shaft member is driven to the driving force transmission member. Connected to communicate
The driving force transmission device, wherein a connection portion between the outer output shaft member and the inner output shaft member is located in a region where a plurality of the lever crank mechanisms are arranged.
前記出力軸は、前記第1一方向回転阻止機構に接続された第1出力軸部材と、前記第2一方向回転阻止機構に接続された第2出力軸部材とを有し、
前記第1出力軸部材と前記第2出力軸部材とは、所定のクリアランスをもつように接続されていることを特徴とする駆動力伝達装置。 The driving force transmission device according to any one of claims 1 to 4,
The output shaft has a first output shaft member connected to the first one-way rotation prevention mechanism, and a second output shaft member connected to the second one-way rotation prevention mechanism,
The driving force transmission device, wherein the first output shaft member and the second output shaft member are connected so as to have a predetermined clearance.
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