JP6157425B2 - Continuously variable transmission - Google Patents
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Description
本発明は、入力軸により偏心回転する複数の偏心ディスクに接続されて往復運動するコネクティングロッドで複数の揺動部材を往復揺動させ、揺動部材の往復揺動をワンウェイクラッチを介して出力軸の連続回転に変換するとともに、複数の偏心ディスクの偏心量を変化させて揺動部材の往復揺動角を変化させることで変速比を無段階に増減する無段変速機に関する。 According to the present invention, a plurality of rocking members are reciprocally swung by a connecting rod that is reciprocated and connected to a plurality of eccentric disks that are eccentrically rotated by an input shaft, and the reciprocating rocking of the rocking members is performed via a one-way clutch. The present invention relates to a continuously variable transmission that continuously increases and decreases the gear ratio by changing the amount of eccentricity of a plurality of eccentric disks and changing the reciprocating swing angle of the swing member.
かかる無段変速機の一例が、下記特許文献1により公知である。この無段変速機は、相互に平行に配置されて入力軸と一体に回転する第1クランク部材および第2クランク部材を備えており、第1クランク部材および第2クランク部材にそれぞれ設けた第1ピン部および第2ピン部に、偏心ディスクに設けた第1ピン部嵌合孔および第2ピン部嵌合孔を支持し、第1クランク部材および第2クランク部材を入力軸に対して相対回転させることで入力軸線に対する偏心ディスクの偏心量を変化させるようになっている。 An example of such a continuously variable transmission is known from Patent Document 1 below. The continuously variable transmission includes a first crank member and a second crank member that are arranged in parallel to each other and rotate integrally with an input shaft, and the first crank member and the second crank member are provided respectively. The pin portion and the second pin portion support the first pin portion fitting hole and the second pin portion fitting hole provided in the eccentric disk, and the first crank member and the second crank member are rotated relative to the input shaft. By doing so, the amount of eccentricity of the eccentric disk with respect to the input axis is changed.
ところで、上記従来の無段変速機は、偏心ディスクに接続されたコネクティングロッドが一方向に移動して揺動部材を駆動するときにワンウェイクラッチが係合して出力軸に駆動力を伝達するが、コネクティングロッドが伝達する駆動力の反力が偏心ディスクを介して第1、第2クランク部材に加わるため、第1、第2クランク部材に撓みが発生する可能性がある。第1、第2クランク部材に撓みが発生すると第1、第2ピン部が傾くため、その第1、第2ピン部と偏心ディスクの第1、第2ピン部嵌合孔との摺動部の摩擦損失や、偏心ディスクにコネクティングロッドを支持するベアリングの摩擦損失が増加する問題がある。 By the way, in the conventional continuously variable transmission, when the connecting rod connected to the eccentric disk moves in one direction to drive the swinging member, the one-way clutch is engaged and the driving force is transmitted to the output shaft. Since the reaction force of the driving force transmitted by the connecting rod is applied to the first and second crank members via the eccentric disk, the first and second crank members may bend. When the first and second crank members are bent, the first and second pin portions are tilted. Therefore, the sliding portion between the first and second pin portions and the first and second pin portion fitting holes of the eccentric disk. There is a problem that the friction loss of the bearing supporting the connecting rod on the eccentric disk increases.
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、無段変速機の偏心ディスクを偏心量調整可能に支持する第1、第2クランク部材の撓みを抑制することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to suppress the bending of the first and second crank members that support the eccentric disk of the continuously variable transmission so that the eccentric amount can be adjusted.
上記目的を達成するために、請求項1に記載された発明によれば、入力軸線上に配置されて駆動源の駆動力が入力される入力軸と、出力軸線上に配置されて前記入力軸の駆動力が変速されて伝達される出力軸と、前記入力軸と一体に回転する第1クランク部材と、前記入力軸と一体に回転する第2クランク部材と、前記第1、第2クランク部材に支持されて前記入力軸線に対する偏心量が可変である複数の偏心ディスクと、前記出力軸の外周に揺動自在に支持された複数の揺動部材と、前記出力軸および前記複数の揺動部材間に配置された複数のワンウェイクラッチと、前記複数の偏心ディスクおよび前記複数の揺動部材を接続する複数のコネクティングロッドとを備え、前記第1クランク部材は、前記入力軸線に対して偏心する第1軸線上に配置された複数の第1ジャーナル部と、前記複数の第1ジャーナル部に対して偏心する複数の第1ピン部とを備え、前記第2クランク部材は、前記入力軸線に対して偏心する第2軸線上に配置された複数の第2ジャーナル部と、前記複数の第2ジャーナル部に対して偏心する複数の第2ピン部とを備え、前記複数の偏心ディスクは、前記第1ピン部が回転自在に嵌合する第1ピン部嵌合孔と、前記第2ピン部が回転自在に嵌合する第2ピン部嵌合孔とを備え、前記入力軸に対して前記第1、第2クランク部材を相対回転させることで、前記複数の偏心ディスクの偏心量をゼロおよび所定値間で変化させる無段変速機であって、前記第1クランク部材の前記第1ジャーナル部および前記第2クランク部材の前記第2ジャーナル部を支持する複数のジャーナル支持部材を備え、前記複数のジャーナル支持部材は前記複数の偏心ディスクの軸方向端面および前記複数の第1、第2ピン部の軸方向端面の少なくとも一方に相対回転自在に当接し、前記複数の偏心ディスクの軸方向厚さは前記第1、第2ピン部の軸方向厚さよりも大きく、前記複数のジャーナル支持部材は前記複数の偏心ディスクの軸方向端面に相対回転自在に当接することを特徴とする無段変速機が提案される。 In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, an input shaft that is disposed on the input axis and receives the driving force of the drive source, and an input shaft that is disposed on the output axis. An output shaft to which the driving force of the gear is transmitted and transmitted, a first crank member that rotates integrally with the input shaft, a second crank member that rotates integrally with the input shaft, and the first and second crank members A plurality of eccentric discs that are variable in eccentricity with respect to the input axis, a plurality of swing members that are swingably supported on the outer periphery of the output shaft, the output shaft, and the plurality of swing members A plurality of one-way clutches disposed therebetween, and a plurality of connecting rods connecting the plurality of eccentric disks and the plurality of swinging members, wherein the first crank member is eccentric with respect to the input axis. On one axis A plurality of first journal portions arranged; and a plurality of first pin portions that are eccentric with respect to the plurality of first journal portions; and the second crank member is a second eccentric with respect to the input axis. A plurality of second journal portions arranged on an axis; and a plurality of second pin portions that are eccentric with respect to the plurality of second journal portions, wherein the first pin portion of the plurality of eccentric disks rotates. A first pin portion fitting hole that fits freely, and a second pin portion fitting hole that fits the second pin portion rotatably, and the first and second cranks with respect to the input shaft. A continuously variable transmission that changes the eccentric amount of the plurality of eccentric disks between zero and a predetermined value by relatively rotating the members, wherein the first journal portion and the second crank member of the first crank member Of the second journal part Of comprising a journal support member, said plurality of journal support member is abutted relatively rotatably on at least one axial end face of the first, second pin portion axial end surface and of said plurality of said plurality of eccentric disks, The axial thicknesses of the plurality of eccentric disks are larger than the axial thicknesses of the first and second pin portions, and the plurality of journal support members abut against the axial end surfaces of the plurality of eccentric disks in a relatively rotatable manner. A continuously variable transmission is proposed.
また請求項2に記載された発明によれば、入力軸線上に配置されて駆動源の駆動力が入力される入力軸と、出力軸線上に配置されて前記入力軸の駆動力が変速されて伝達される出力軸と、前記入力軸と一体に回転する第1クランク部材と、前記入力軸と一体に回転する第2クランク部材と、前記第1、第2クランク部材に支持されて前記入力軸線に対する偏心量が可変である複数の偏心ディスクと、前記出力軸の外周に揺動自在に支持された複数の揺動部材と、前記出力軸および前記複数の揺動部材間に配置された複数のワンウェイクラッチと、前記複数の偏心ディスクおよび前記複数の揺動部材を接続する複数のコネクティングロッドとを備え、前記第1クランク部材は、前記入力軸線に対して偏心する第1軸線上に配置された複数の第1ジャーナル部と、前記複数の第1ジャーナル部に対して偏心する複数の第1ピン部とを備え、前記第2クランク部材は、前記入力軸線に対して偏心する第2軸線上に配置された複数の第2ジャーナル部と、前記複数の第2ジャーナル部に対して偏心する複数の第2ピン部とを備え、前記複数の偏心ディスクは、前記第1ピン部が回転自在に嵌合する第1ピン部嵌合孔と、前記第2ピン部が回転自在に嵌合する第2ピン部嵌合孔とを備え、前記入力軸に対して前記第1、第2クランク部材を相対回転させることで、前記複数の偏心ディスクの偏心量をゼロおよび所定値間で変化させる無段変速機であって、前記第1クランク部材の前記第1ジャーナル部および前記第2クランク部材の前記第2ジャーナル部を支持する複数のジャーナル支持部材を備え、前記複数のジャーナル支持部材は前記複数の偏心ディスクの軸方向端面および前記複数の第1、第2ピン部の軸方向端面の少なくとも一方に相対回転自在に当接し、前記複数の偏心ディスクの外径は前記複数のジャーナル支持部材の外径に略一致することを特徴とする無段変速機が提案される。 According to the second aspect of the present invention, the input shaft arranged on the input axis and to which the driving force of the driving source is inputted, and arranged on the output axis and the driving force of the input shaft are shifted. The output shaft to be transmitted, the first crank member that rotates integrally with the input shaft, the second crank member that rotates integrally with the input shaft, and the input axis supported by the first and second crank members A plurality of eccentric discs whose amount of eccentricity is variable, a plurality of swinging members swingably supported on the outer periphery of the output shaft, and a plurality of members disposed between the output shaft and the plurality of swinging members A one-way clutch; and a plurality of connecting rods connecting the plurality of eccentric disks and the plurality of swinging members, wherein the first crank member is disposed on a first axis that is eccentric with respect to the input axis. Multiple first A plurality of first pin portions that are eccentric with respect to the plurality of first journal portions, and the second crank member is disposed on a second axis that is eccentric with respect to the input axis. The second journal portion and a plurality of second pin portions that are eccentric with respect to the plurality of second journal portions, wherein the first pin portion is rotatably fitted to the plurality of eccentric discs. A pin portion fitting hole and a second pin portion fitting hole into which the second pin portion is rotatably fitted; and by rotating the first and second crank members relative to the input shaft. A continuously variable transmission for changing the amount of eccentricity of the plurality of eccentric disks between zero and a predetermined value, wherein the first journal portion of the first crank member and the second journal portion of the second crank member are Multiple journal support members to support Wherein the plurality of journal support member axial end surface and the plurality of first of the plurality of eccentric disks, relatively rotatably contact with at least one of the axial end surface of the second pin portion, of the plurality of eccentric disks A continuously variable transmission is proposed in which the outer diameter substantially matches the outer diameter of the plurality of journal support members.
また請求項3に記載された発明によれば、請求項1の構成に加えて、前記複数の偏心ディスクの外径は前記複数のジャーナル支持部材の外径に略一致することを特徴とする無段変速機が提案される。According to the invention described in claim 3, in addition to the configuration of claim 1, the outer diameters of the plurality of eccentric disks substantially coincide with the outer diameters of the plurality of journal support members. A step transmission is proposed.
また請求項4に記載された発明によれば、請求項1〜請求項3の何れか1項の構成に加えて、前記複数のジャーナル支持部材は、前記入力軸線の軸方向両端部に位置する第1端部ジャーナル支持部材および第2端部ジャーナル支持部材と、前記入力軸線の軸方向中間部に位置する中間ジャーナル支持部材とからなり、前記第1、第2端部ジャーナル支持部材は変速機ケースに支持され、前記中間ジャーナル支持部材は前記変速機ケースに支持されないことを特徴とする無段変速機が提案される。According to the invention described in claim 4, in addition to the configuration of any one of claims 1 to 3, the plurality of journal support members are located at both axial ends of the input axis. The first and second end journal support members include a first end journal support member and a second end journal support member, and an intermediate journal support member positioned at an intermediate portion in the axial direction of the input axis, wherein the first and second end journal support members are transmissions. A continuously variable transmission is proposed in which the intermediate journal support member is supported by a case and is not supported by the transmission case.
尚、実施の形態の第1端部ジャーナル支持部材12、第2端部ジャーナル支持部材13および中間ジャーナル支持部材22は本発明のジャーナル支持部材に対応し、実施の形態の第1端部ジャーナル支持部材12は本発明の入力軸に対応し、実施の形態のエンジンEは本発明の駆動源に対応する。
The first end
請求項1の構成によれば、駆動源に接続された入力軸と一体に第1、第2クランク部材が回転すると、第1、第2クランク部材に支持された複数の偏心ディスクが入力軸線回りに偏心回転し、コネクティングロッドが往復運動して揺動部材が往復揺動することで、複数のワンウェイクラッチが間欠的に係合して出力軸が連続回転する。入力軸線に対する偏心ディスクの偏心量を変化させると、コネクティングロッドの往復運動のストロークおよび揺動部材の往復揺動のストロークが変化し、出力軸の1回の間欠回転角が変化することで変速比が無段階に増減する。 According to the configuration of the first aspect, when the first and second crank members rotate integrally with the input shaft connected to the drive source, the plurality of eccentric disks supported by the first and second crank members are rotated around the input axis. When the connecting rod reciprocates and the swinging member swings back and forth, the plurality of one-way clutches are intermittently engaged and the output shaft rotates continuously. When the eccentric amount of the eccentric disk with respect to the input axis is changed, the reciprocating stroke of the connecting rod and the reciprocating stroke of the swing member are changed, and the one-time intermittent rotation angle of the output shaft is changed to change the gear ratio. Increases or decreases steplessly.
第1クランク部材は、入力軸線に対して偏心する第1軸線上に配置された複数の第1ジャーナル部と、複数の第1ジャーナル部に対して偏心する複数の第1ピン部とを備え、第2クランク部材は、入力軸線に対して偏心する第2軸線上に配置された複数の第2ジャーナル部と、複数の第2ジャーナル部に対して偏心する複数の第2ピン部とを備え、複数の偏心ディスクは、第1ピン部が回転自在に嵌合する第1ピン部嵌合孔と第2ピン部が回転自在に嵌合する第2ピン部嵌合孔とを備えるので、入力軸に対して第1、第2クランク部材を相対回転させることで、複数の偏心ディスクの偏心量をゼロおよび所定値間で無段階に変化させることができる。 The first crank member includes a plurality of first journal portions disposed on a first axis that is eccentric with respect to the input axis, and a plurality of first pin portions that are eccentric with respect to the plurality of first journal portions, The second crank member includes a plurality of second journal portions disposed on a second axis that is eccentric with respect to the input axis, and a plurality of second pin portions that are eccentric with respect to the plurality of second journal portions, Since the plurality of eccentric disks include a first pin portion fitting hole in which the first pin portion is rotatably fitted and a second pin portion fitting hole in which the second pin portion is rotatably fitted, the input shaft On the other hand, by rotating the first and second crank members relative to each other, the amount of eccentricity of the plurality of eccentric disks can be changed steplessly between zero and a predetermined value.
第1クランク部材の第1ジャーナル部および第2クランク部材の第2ジャーナル部を支持する複数のジャーナル支持部材を備え、複数のジャーナル支持部材は複数の偏心ディスクの軸方向端面および第1、第2クランク部材の複数の第1、第2ピン部の軸方向端面の少なくとも一方に相対回転自在に当接するので、コネクティングロッドから伝達される駆動反力で第1、第2クランク部材が撓もうとしたとき、ジャーナル支持部材が第1、第2ピン部の傾きを防止することで第1、第2クランク部材の撓みが直接的に抑制され、あるいはジャーナル支持部材が偏心ディスクの傾きを抑制することで第1、第2クランク部材の撓みが間接的に抑制される。 A plurality of journal support members for supporting the first journal portion of the first crank member and the second journal portion of the second crank member, wherein the plurality of journal support members are axial end surfaces of the plurality of eccentric discs and the first and second journals; Since the first and second crank members are in contact with at least one of the axial end surfaces of the plurality of first and second pin portions so as to be relatively rotatable, the first and second crank members try to bend by the driving reaction force transmitted from the connecting rod. When the journal support member prevents the first and second pin portions from tilting, the deflection of the first and second crank members is directly suppressed, or the journal support member suppresses the tilt of the eccentric disk. The bending of the first and second crank members is indirectly suppressed.
また、複数の偏心ディスクの軸方向厚さは第1、第2ピン部の軸方向厚さよりも大きく、複数のジャーナル支持部材は複数の偏心ディスクの軸方向端面に相対回転自在に当接するので、当接部の面積を最小限に抑えて摩擦損失を低減しながら、第1軸線および第2軸線からできるだけ離れた位置でジャーナル支持部材に偏心ディスクを当接させることで第1、第2クランク部材の撓み防止効果を有効に発揮させることができる。Further, the axial thickness of the plurality of eccentric disks is larger than the axial thickness of the first and second pin portions, and the plurality of journal support members abut against the axial end faces of the plurality of eccentric disks in a relatively rotatable manner. The first and second crank members are brought into contact with the journal support member at a position as far as possible from the first axis and the second axis while reducing the friction loss by minimizing the area of the abutting portion. It is possible to effectively exhibit the effect of preventing bending.
また請求項2,3の構成によれば、複数の偏心ディスクの外径は複数のジャーナル支持部材の外径に略一致するので、第1、第2クランク部材の撓み防止効果を充分に発揮させながら、ジャーナル支持部材の外径を最小限に抑えて重量を削減することができる。According to the second and third aspects of the present invention, the outer diameters of the plurality of eccentric disks substantially coincide with the outer diameters of the plurality of journal support members, so that the first and second crank members can be sufficiently prevented from being bent. However, it is possible to reduce the weight by minimizing the outer diameter of the journal support member.
また請求項4の構成によれば、複数のジャーナル支持部材は、入力軸線の軸方向両端部に位置する第1端部ジャーナル支持部材および第2端部ジャーナル支持部材と、入力軸線の軸方向中間部に位置する中間ジャーナル支持部材とからなり、第1、第2端部ジャーナル支持部材は変速機ケースに支持され、中間ジャーナル支持部材は変速機ケースに支持されないので、第1、第2端部ジャーナル支持部材で第1、第2クランク部材を変速機ケースに安定的に支持しながら、中間ジャーナル支持部材を変速機ケースに支持するためのベアリングを不要にして重量の削減および摩擦損失の低減を図ることができる。 According to the fourth aspect of the present invention, the plurality of journal support members include a first end journal support member and a second end journal support member that are positioned at both ends in the axial direction of the input axis, and an axial center between the input axes. The first and second end journal support members are supported by the transmission case, and the intermediate journal support member is not supported by the transmission case. Therefore, the first and second end portions are supported by the transmission case. While the journal support member stably supports the first and second crank members on the transmission case, a bearing for supporting the intermediate journal support member on the transmission case is not required, thereby reducing weight and reducing friction loss. Can be planned .
以下、図1〜図9に基づいて本発明の実施の形態を説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.
図1〜図3および図9に示すように、クランク式無段変速機Tの変速機ケース11の第1側壁11aおよび第2側壁11bには、入力軸線L1上に配置された第1端部ジャーナル支持部材12および第2端部ジャーナル支持部材13がそれぞれボールベアリング14,15を介して回転自在に支持される。第1端部ジャーナル支持部材12は、ボールベアリング14を介して第1側壁11aに支持された円板状のディスク部12aと、ディスク部12aの一端面から入力軸線L1上に突出する円筒状のカップリング部12bとを備えており、カップリング部12bにエンジンEのクランクシャフト16が接続される。第1端部ジャーナル支持部材12のディスク部12aには入力軸線L1を挟むように第1ジャーナル支持孔12cおよび第2ジャーナル支持孔12dが形成される。一方、ボールベアリング15を介して第2側壁11bに支持された円筒状の第2端部ジャーナル支持部材13は、その内周面にリングギヤ13aが形成される。エンジンEのクランクシャフト16に接続されて入力軸線L1まわりに回転する第1端部ジャーナル支持部材12はクランク式無段変速機Tの入力軸を構成する。
As shown in FIGS. 1 to 3 and 9, the
第1端部ジャーナル支持部材12および第2端部ジャーナル支持部材13には第1クランク部材17および第2クランク部材18の両端部が支持される。第1クランク部材17は、その第1軸線L3上に配置された6個の第1ジャーナル部17a〜17fおよび1個の第1従動ピニオン17gを備えるとともに、第1ジャーナル部17a〜17fおよび第1従動ピニオン17g間に挟まれるように配置された6個の第1ピン部17h〜17mを備える。6個の第1ピン部17h〜17mの中心は第1軸線L3に対して一定距離だけ偏心しており、かつ偏心方向が相互に60°ずつずれている。第2軸線L4上に配置された第2クランク部材18は第1クランク部材17と同一形状の部材であり、6個の第2ジャーナル部18a〜18f、1個の第2従動ピニオン18gおよび6個の第2ピン部18h〜18mを備える。
Both ends of the
第1クランク部材17および第2クランク部材18の一端側の第1、第2ジャーナル部17a,18aは、それぞれ第1端部ジャーナル支持部材12の第1ジャーナル支持孔12cおよび第2ジャーナル支持孔12dに回転自在に嵌合する。また第1クランク部材17および第2クランク部材18の他端側の第1、第2従動ピニオン17g,18gは、変速機ケース11の第2側壁11bに支持した電動モータよりなる変速アクチュエータ19の出力軸に設けた駆動ピニオン20と、第2端部ジャーナル支持部材13のリングギヤ13aとに同時に噛合する。従って変速アクチュエータ19を駆動すると、駆動ピニオン20および第1、第2従動ピニオン17g,18gを介して第1クランク部材17および第2クランク部材18が同方向に同角度だけ回転する。
The first and
第1クランク部材17および第2クランク部材18には、6個の偏心ディスク21…が支持される。尚、6個の偏心ディスク21…を区別して説明する必要があるときには、エンジンE側のものから変速アクチュエータ19側のものに向かって順番に、偏心ディスク21A〜21Fと称する場合がある。
Six
6個の偏心ディスク21A〜21Fの間には5個の中間ジャーナル支持部材22…が配置される。中間ジャーナル支持部材22は円形の第1ジャーナル支持孔22aおよび円形の第2ジャーナル支持孔22bが形成された円板状の部材であって、第1、第2クランク部材17,18の第1、第2ジャーナル部17b〜17f,18b〜18fが第1、第2ジャーナル支持孔22a…,22b…にそれぞれ回転自在に嵌合する。第1、第2クランク部材17,18に対する組み付けを可能にするために、中間ジャーナル支持部材22は第1ジャーナル支持孔22aおよび第2ジャーナル支持孔22bを通る割り面で2分割され、図示せぬボルトで一体に締結される。中間ジャーナル支持部材22…の直径および偏心ディスク21A〜21Fの直径は略一致している。
Five intermediate
図4に示すように、偏心ディスク21は中心O1を有する円板状の部材であり、中心O1から偏心する中心O2および中心O3をそれぞれ有する円形の第1、第2ピン部嵌合孔21a,21bが、中間点Mにおいて相互に接するように形成される。6個の偏心ディスク21A〜21Fの形状には2種類あり、2個の偏心ディスク21A,21Dは、第1、第2ピン部嵌合孔21a,21bの中心O2および中心O3を結ぶラインと、偏心ディスク21A,21Dの中心O1および中間点Mを結ぶラインとが相互に重なり合う。一方、残りの4個の偏心ディスク21B,21C,21E,21Fは、前記2本のラインが相互に60゜の角度で交差する。
As shown in FIG. 4, the
図5に示すように、第1、第2クランク部材17,18の第1、第2ピン部17h,18hが偏心ディスク21Aの第1、第2ピン部嵌合孔21a,21bにそれぞれ嵌合し、第1、第2クランク部材17,18の第1、第2ピン部17i,18iが偏心ディスク21Bの第1、第2ピン部嵌合孔21a,21bにそれぞれ嵌合し、第1、第2クランク部材17,18の第1、第2ピン部17j,18jが偏心ディスク21Cの第1、第2ピン部嵌合孔21a,21bにそれぞれ嵌合し、第1、第2クランク部材17,18の第1、第2ピン部17k,18kが偏心ディスク21Dの第1、第2ピン部嵌合孔21a,21bにそれぞれ嵌合し、第1、第2クランク部材17,18の第1、第2ピン部17l,18lが偏心ディスク21Eの第1、第2ピン部嵌合孔21a,21bにそれぞれ嵌合し、第1、第2クランク部材17,18の第1、第2ピン部17m,18mが偏心ディスク21Fの第1、第2ピン部嵌合孔21a,21bにそれぞれ嵌合する。
As shown in FIG. 5, the first and
図6に示すように、第1クランク部材17および第2クランク部材18に組み付けた6個の偏心ディスク21A〜21Fを入力軸線L1方向に見ると、それら偏心ディスク21A〜21Fの中心O1は入力軸線L1に対して一定の偏心量εだけ偏心するとともに、その偏心方向は相互に60°ずつずれている。
As shown in FIG. 6, when the six
図1において、変速アクチュエータ19の出力軸をエンジンEのクランクシャフト16と同速度で回転させると、変速アクチュエータ19に接続された駆動ピニオン20と第2端部ジャーナル支持部材13に設けられたリングギヤ13aとが同速度で回転するため、駆動ピニオン20およびリングギヤ13aに同時に噛合する第1、第2従動ピニオン17g,18gは回転せず、よって第1クランク部材17および第2クランク部材18は一定の位相を保ったまま第1端部ジャーナル支持部材12および第2端部ジャーナル支持部材13と一体に回転する。この場合、入力軸線L1に対する第1クランク部材17の第1ピン部17h〜17mおよび第2クランク部材18の第2ピン部18h〜18mの位置関係は一定に維持され、よって6個の偏心ディスク21A〜21Fは一定の偏心量εを維持したまま第1クランク部材17および第2クランク部材18と一体に回転する。
In FIG. 1, when the output shaft of the
変速アクチュエータ19の出力軸をエンジンEのクランクシャフト16と異なる速度で回転させると、変速アクチュエータ19に接続された駆動ピニオン20と第2端部ジャーナル支持部材13に設けられたリングギヤ13aとが相対回転するため、駆動ピニオン20およびリングギヤ13aに同時に噛合する第1、第2従動ピニオン17g,18gが同方向に所定角度だけ回転し、よって第1クランク部材17および第2クランク部材18は第1端部ジャーナル支持部材12および第2端部ジャーナル支持部材13に対して同方向に相対回転する。
When the output shaft of the
図7は、第1、第2クランク部材17,18の第1、第2ピン部17h,18hの位相と、その第1、第2ピン部17h,18hに第1、第2ピン部嵌合孔21a,21bを支持された偏心ディスク21Aの偏心量εとの関係を示している。
FIG. 7 shows the phases of the first and
図7(A)に示すように、第1、第2クランク部材17,18の回転角θがθ=0°のとき、第1、第2クランク部材17,18の第1、第2軸線L3,L4に対して第1、第2ピン部17h,18hは図中下方に偏倚しており、この状態で入力軸線L1に対する偏心ディスク21Aの偏心量εは最小値のゼロになる。
As shown in FIG. 7A, when the rotation angle θ of the first and second crank
図7(B)に示すように、第1、第2クランク部材17,18の回転角θがθ=45°のとき、第1、第2クランク部材17,18の第1、第2軸線L3,L4に対して第1、第2ピン部17h,18hは図中右下方に偏倚しており、この状態で入力軸線L1に対する偏心ディスク21Aの偏心量εはε1になる。
As shown in FIG. 7B, when the rotation angle θ of the first and second crank
図7(C)に示すように、第1、第2クランク部材17,18の回転角θがθ=90°のとき、第1、第2クランク部材17,18の第1、第2軸線L3,L4に対して第1、第2ピン部17h,18hは図中右方に偏倚しており、この状態で入力軸線L1に対する偏心ディスク21Aの偏心量εはε1よりも大きいε2になる。
As shown in FIG. 7C, when the rotation angle θ of the first and second crank
図7(D)に示すように、第1、第2クランク部材17,18の回転角θがθ=135°のとき、第1、第2クランク部材17,18の第1、第2軸線L3,L4に対して第1、第2ピン部17h,18hは図中右上方に偏倚しており、この状態で入力軸線L1に対する偏心ディスク21Aの偏心量εはε2よりも大きいε3になる。
As shown in FIG. 7D, when the rotation angle θ of the first and second crank
図7(E)に示すように、第1、第2クランク部材17,18の回転角θがθ=180°のとき、第1、第2クランク部材17,18の第1、第2軸線L3,L4に対して第1、第2ピン部17h,18hは図中上方に偏倚しており、この状態で入力軸線L1に対する偏心ディスク21Aの偏心量εは最大値のε4になる。
As shown in FIG. 7E, when the rotation angle θ of the first and second crank
以上のように、変速アクチュエータ19の出力軸をエンジンEのクランクシャフト16と異なる速度で回転させることで、偏心ディスク21Aの偏心量εを最小値のゼロと最大値のε4との間で無段階に変化させることができる。残りの5個の偏心ディスク21B〜21Fの偏心量εも、上記偏心ディスク21Aの偏心量εと同じ大きさを維持しながら、最小値のゼロと最大値のε4との間で無段階に変化する。
As described above, by rotating the output shaft of the
図1および図2に示すように、入力軸線L1と平行な出力軸線L2上に出力軸23が配置されており、出力軸23上に6個のワンウェイクラッチ24…を介して6個の揺動部材25…が揺動自在に支持される。各偏心ディスク21の外周にニードルベアリング26を介してコネクティングロッド27の大端部27aが支持され、コネクティングロッド27の小端部27bが揺動部材25にピン28を介して接続される。
As shown in FIGS. 1 and 2, an
ワンウェイクラッチ24は、出力軸23の外周面で構成されるインナー部材23aと、揺動部材25の内周面で構成されるアウター部材25aとの間に配置された複数のローラ29…と、これらのローラ29…を円周方向一方に付勢する複数のエンゲージスプリング30とを備える。
The one-way clutch 24 includes a plurality of
入力軸線L1に対して偏心ディスク21が偏心回転すると、偏心ディスク21に大端部27aを接続されたコネクティングロッド27が往復移動し、コネクティングロッド27の小端部27bが接続された揺動部材25が出力軸23まわりに往復揺動する。揺動部材25が図2の反時計方向に揺動すると、エンゲージスプリング30…で付勢されたローラ29…がインナー部材23aおよびアウター部材25a間に噛み込んでワンウェイクラッチ24が係合し、出力軸23が所定角度回転する。揺動部材25が図2の時計方向に揺動すると、ローラ29…がエンゲージスプリング30…の弾発力に抗してインナー部材23aおよびアウター部材25a間から押し出され、ワンウェイクラッチ24が係合解除して出力軸23の回転が停止する。
When the
以上のように、コネクティングロッド27が往復運動するとワンウェイクラッチ24が間欠的に係合して出力軸23が間欠的に回転するが、6個のコネクティングロッド27が異なる位相で交互に駆動力を伝達することで、出力軸23は連続的に回転する。
As described above, when the connecting
図8(A)に示すように、偏心ディスク21の偏心量εが大きいときには、コネクティングロッド27の往復運動のストロークが大きくなるために揺動部材25の揺動角δが大きくなり、偏心ディスク21の1回転あたりの出力軸23の間欠回転角が大きくなる。よって、偏心ディスク21の偏心量εが大きいときほど、出力軸回転数に対する入力軸回転数の比である変速比が小さくなる。
As shown in FIG. 8 (A), when the eccentric amount ε of the
図8(B)に示すように、偏心ディスク21の偏心量εが減少すると、コネクティングロッド27の往復運動のストロークが小さくなって揺動部材25の揺動角δが小さくなり、偏心ディスク21の1回転あたりの出力軸23の間欠回転角が小さくなる。よって、偏心ディスク21の偏心量εが小さくなるのに伴って変速比が大きくなる。図8(C)に示すように、偏心ディスク21の偏心量εがゼロになると、コネクティングロッド27が往復運動を停止して揺動部材25が往復揺動を停止するため、出力軸23は回転を停止して変速比が無限大になる。
As shown in FIG. 8B, when the eccentric amount ε of the
以上のように、偏心ディスク21…の偏心量εを最大偏心量とゼロとの間で変化させることで、クランク式無段変速機Tの変速比を最小のOD状態(オーバードライブ状態)と無限大のGN状態(ギヤドニュートラル状態)との間で無段階に変化させることができる。
As described above, by changing the eccentricity ε of the
図9に示すように、偏心ディスク21…の軸方向厚さW1は、第1、第2クランク部材17,18の第1、第2ピン部17h〜17m,18h〜18mの軸方向厚さW2より大きく設定されている。6個の偏心ディスク21…の間に挟まれた5個の中間ジャーナル支持部材22…の軸方向端面は、偏心ディスク21…の軸方向端面に摺動自在に当接し、第1、第2ピン部17h〜17m,18h〜18mの軸方向端面との間に僅かな隙間αを有している。また第1端部ジャーナル支持部材12および第2端部ジャーナル支持部材13の軸方向端面も、それらに対向する偏心ディスク21A,21Fの軸方向端面に摺動自在に当接し、第1、第2ピン部17h,18h,17m,18mの軸方向端面との間に僅かな隙間αを有している。
As shown in FIG. 9, the axial thickness W1 of the
次に、図9に基づいて第1端部ジャーナル支持部材12、第2端部ジャーナル支持部材13および中間ジャーナル支持部材22…の作用を説明する。
Next, the operation of the first end
図2に示すように、本実施の形態のクランク式無段変速機Tは、コネクティングロッド27が矢印A1方向に移動して揺動部材25が矢印A2方向に揺動するとき、つまりコネクティングロッド27に引張荷重が作用するときにワンウェイクラッチ24が係合して駆動力を伝達する。
As shown in FIG. 2, the crank type continuously variable transmission T according to the present embodiment is configured such that the connecting
図9において、6本のコネクティングロッド27…に引張荷重が作用するとき、コネクティングロッド27…に偏心ディスク21A〜21Fを介して接続された第1、第2クランク部材17,18は軸方向両端の第1端部ジャーナル支持部材12および第2端部ジャーナル支持部材13を支点として出力軸23に向けて図中下向きに引っ張られ、太い鎖線で示すように弧状に湾曲しようとする。このようにして第1、第2クランク部材17,18が湾曲すると第1、第2ピン部17h〜17m,18h〜18mが傾くため、変速比を変化させるべく第1、第2クランク部材17,18を回転させたときに、第1、第2ピン部17h〜17m,18h〜18mの外周面と各偏心ディスク21の第1、第2ピン部嵌合孔21a,21bの内周面との摺動部の摩擦損失が増加するだけでなく、偏心ディスク21…も第1、第2ピン部17h〜17m,18h〜18mに引きずられて傾くため、コネクティングロッド27…の大端部27a…を支持するニードルベアリング26…の摩擦損失も増加する可能性がある。
In FIG. 9, when a tensile load acts on the six connecting
しかしながら、本実施の形態によれば、偏心ディスク21…を挟むように配置された第1端部ジャーナル支持部材12、第2端部ジャーナル支持部材13および中間ジャーナル支持部材22…が、偏心ディスク21…の軸方向端面に相対回転自在に当接するため、当接部に発生する面圧で第1、第2クランク部材17,18の撓みが抑制され、第1、第2クランク部材17,18の撓みによる摩擦損失の増加が最小限に抑えられる。
However, according to the present embodiment, the first end
このとき、第1端部ジャーナル支持部材12および第2端部ジャーナル支持部材13は変速機ケース11にボールベアリング14,15を介して支持されているため、第1端部ジャーナル支持部材12および第2端部ジャーナル支持部材13で第1、第2クランク部材17,18を安定的に支持することができ、しかも5個の中間ジャーナル支持部材22…は変速機ケース11に支持されずにフローティング状態にあるため、中間ジャーナル支持部材22…を変速機ケース11に支持するためのベアリングを不要にして重量の削減および摩擦損失の更なる低減を図ることができる。
At this time, since the first end
また偏心ディスク21…の軸方向厚さW1を、第1、第2ピン部17h〜17m,18h〜18mの軸方向厚さW2よりも大きくし、第1、第2ピン部17h〜17m,18h〜18mの軸方向端面が第1端部ジャーナル支持部材12、第2端部ジャーナル支持部材13および中間ジャーナル支持部材22…の軸方向端面に当接しないようにしたので、変速比変更時に当接部の面積を最小限に抑えて摩擦損失を低減することができる。
Further, the axial thickness W1 of the
しかも偏心ディスク21…に対する第1端部ジャーナル支持部材12、第2端部ジャーナル支持部材13および中間ジャーナル支持部材22…の当接部は、第1、第2クランク部材17,18の第1軸線L3および第2軸線L4から大きく離れているため、第1、第2クランク部材17,18の撓み防止効果を有効に発揮させることができる。
Moreover, the abutting portions of the first end
更に、偏心ディスク21…の外径は第1端部ジャーナル支持部材12、第2端部ジャーナル支持部材13および中間ジャーナル支持部材22…の外径に略一致するので、第1、第2クランク部材17,18の撓み防止効果を充分に発揮させながら、第1端部ジャーナル支持部材12、第2端部ジャーナル支持部材13および中間ジャーナル支持部材22…の外径を最小限に抑えて重量を削減することができる。
Further, since the outer diameters of the
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。 The embodiments of the present invention have been described above, but various design changes can be made without departing from the scope of the present invention.
例えば、実施の形態では第1端部ジャーナル支持部材12、第2端部ジャーナル支持部材13および中間ジャーナル支持部材22…が偏心ディスク21…の軸方向端面だけに当接するが、それらを第1、第2クランク部材17,18の第1、第2ピン部17h〜17m,18h〜18mの軸方向端面だけに当接させても良い。
For example, in the embodiment, the first end
このようにすれば、第1端部ジャーナル支持部材12、第2端部ジャーナル支持部材13および中間ジャーナル支持部材22…で第1、第2ピン部17h〜17m,18h〜18mの傾きを抑制して第1、第2クランク部材17,18の撓みを抑制することができ、ひいては偏心ディスク21…の傾きを抑制することができる。
In this way, the first end
勿論、第1端部ジャーナル支持部材12、第2端部ジャーナル支持部材13および中間ジャーナル支持部材22…を、偏心ディスク21…の軸方向端面および第1、第2クランク部材17,18の第1、第2ピン部17h〜17m,18h〜18mの軸方向端面の両方に当接させても良い。
Of course, the first end
また実施の形態ではコネクティングロッド27が引張荷重により駆動力を伝達するようになっているが、圧縮荷重により駆動力を伝達するようにしても良い。
In the embodiment, the connecting
また本発明の駆動源は実施の形態のエンジンEに限定されず、電動モータのような他種の駆動源であっても良い。 The drive source of the present invention is not limited to the engine E of the embodiment, and may be another type of drive source such as an electric motor.
また実施の形態ではクランク式無段変速機Tが6個の偏心ディスク21A〜21Fを備えているが、偏心ディスクの数は6個に限定されるものではない。
In the embodiment, the crank type continuously variable transmission T includes the six
11 変速機ケース
12 第1端部ジャーナル支持部材(入力軸、ジャーナル支持部材)
13 第2端部ジャーナル支持部材(ジャーナル支持部材)
17 第1クランク部材
17a〜17f 第1ジャーナル部
17h〜17m 第1ピン部
18 第2クランク部材
18a〜18f 第2ジャーナル部
18h〜18m 第2ピン部
21 偏心ディスク
21a 第1ピン部嵌合孔
21b 第2ピン部嵌合孔
22 中間ジャーナル支持部材(ジャーナル支持部材)
23 出力軸
24 ワンウェイクラッチ
25 揺動部材
27 コネクティングロッド
E エンジン(駆動源)
L1 入力軸線
L2 出力軸線
L3 第1軸線
L4 第2軸線
W1 偏心ディスクの軸方向厚さ
W2 第1、第2ピン部の軸方向厚さ
ε 偏心ディスクの偏心量
11
13 Second end journal support member (journal support member)
17 1st crank
23
L1 input axis L2 output axis L3 first axis L4 second axis W1 axial thickness W2 of the eccentric disk axial thickness ε of the first and second pin portions ε eccentricity of the eccentric disk
Claims (4)
前記第1クランク部材(17)は、前記入力軸線(L1)に対して偏心する第1軸線上(L3)に配置された複数の第1ジャーナル部(17a〜17f)と、前記複数の第1ジャーナル部(17a〜17f)に対して偏心する複数の第1ピン部(17h〜17m)とを備え、
前記第2クランク部材(18)は、前記入力軸線(L1)に対して偏心する第2軸線(L4)上に配置された複数の第2ジャーナル部(18a〜18f)と、前記複数の第2ジャーナル部(18a〜18f)に対して偏心する複数の第2ピン部(18h〜18m)とを備え、
前記複数の偏心ディスク(21)は、前記第1ピン部(17h〜17m)が回転自在に嵌合する第1ピン部嵌合孔(21a)と、前記第2ピン部(18h〜18m)が回転自在に嵌合する第2ピン部嵌合孔(21b)とを備え、
前記入力軸(12)に対して前記第1、第2クランク部材(17,18)を相対回転させることで、前記複数の偏心ディスク(21)の偏心量(ε)をゼロおよび所定値間で変化させる無段変速機であって、
前記第1クランク部材(17)の前記第1ジャーナル部(17a〜17f)および前記第2クランク部材(18)の前記第2ジャーナル部(18a〜18f)を支持する複数のジャーナル支持部材(12,13,22)を備え、前記複数のジャーナル支持部材(12,13,22)は前記複数の偏心ディスク(21)の軸方向端面および前記複数の第1、第2ピン部(17h〜17m,18h〜18m)の軸方向端面の少なくとも一方に相対回転自在に当接し、
前記複数の偏心ディスク(21)の軸方向厚さ(W1)は前記第1、第2ピン部(17h〜17m,18h〜18m)の軸方向厚さ(W2)よりも大きく、前記複数のジャーナル支持部材(12,13,22)は前記複数の偏心ディスク(21)の軸方向端面に相対回転自在に当接することを特徴とする無段変速機。 An input shaft (12) that is arranged on the input axis (L1) and receives the driving force of the drive source (E), and a driving force of the input shaft (12) that is arranged on the output axis (L2) and changes the speed. Output shaft (23) transmitted, the first crank member (17) rotating integrally with the input shaft (12), and the second crank member (18) rotating integrally with the input shaft (12). A plurality of eccentric disks (21) supported by the first and second crank members (17, 18) and having a variable eccentricity (ε) with respect to the input axis (L1), and the output shaft (23). A plurality of swinging members (25) supported swingably on the outer periphery of the output shaft, a plurality of one-way clutches (24) disposed between the output shaft (23) and the plurality of swinging members (25), The plurality of eccentric disks (21) and the plurality of swing members (25 And a plurality of connecting rods connecting the (27),
The first crank member (17) includes a plurality of first journal portions (17a to 17f) disposed on a first axis (L3) eccentric with respect to the input axis (L1), and the plurality of first A plurality of first pin portions (17h to 17m) eccentric with respect to the journal portions (17a to 17f),
The second crank member (18) includes a plurality of second journal portions (18a to 18f) disposed on a second axis (L4) eccentric with respect to the input axis (L1), and the plurality of second crank members (18). A plurality of second pin portions (18h to 18m) eccentric with respect to the journal portion (18a to 18f),
The plurality of eccentric disks (21) have a first pin portion fitting hole (21a) into which the first pin portions (17h to 17m) are rotatably fitted, and the second pin portions (18h to 18m). A second pin portion fitting hole (21b) that fits rotatably,
By rotating the first and second crank members (17, 18) relative to the input shaft (12), the eccentric amount (ε) of the plurality of eccentric disks (21) is between zero and a predetermined value. A continuously variable transmission,
A plurality of journal support members (12, 12) for supporting the first journal portion (17a-17f) of the first crank member (17) and the second journal portion (18a-18f) of the second crank member (18). 13 and 22), and the plurality of journal support members (12, 13, 22) include axial end surfaces of the plurality of eccentric disks (21) and the plurality of first and second pin portions (17h to 17m, 18h). relatively rotatably contact the at least one axial end face of the ~18m),
An axial thickness (W1) of the plurality of eccentric disks (21) is larger than an axial thickness (W2) of the first and second pin portions (17h to 17m, 18h to 18m), and the plurality of journals The continuously variable transmission, wherein the support members (12, 13, 22) abut against the axial end surfaces of the plurality of eccentric disks (21) in a relatively rotatable manner.
前記第1クランク部材(17)は、前記入力軸線(L1)に対して偏心する第1軸線上(L3)に配置された複数の第1ジャーナル部(17a〜17f)と、前記複数の第1ジャーナル部(17a〜17f)に対して偏心する複数の第1ピン部(17h〜17m)とを備え、
前記第2クランク部材(18)は、前記入力軸線(L1)に対して偏心する第2軸線(L4)上に配置された複数の第2ジャーナル部(18a〜18f)と、前記複数の第2ジャーナル部(18a〜18f)に対して偏心する複数の第2ピン部(18h〜18m)とを備え、
前記複数の偏心ディスク(21)は、前記第1ピン部(17h〜17m)が回転自在に嵌合する第1ピン部嵌合孔(21a)と、前記第2ピン部(18h〜18m)が回転自在に嵌合する第2ピン部嵌合孔(21b)とを備え、
前記入力軸(12)に対して前記第1、第2クランク部材(17,18)を相対回転させることで、前記複数の偏心ディスク(21)の偏心量(ε)をゼロおよび所定値間で変化させる無段変速機であって、
前記第1クランク部材(17)の前記第1ジャーナル部(17a〜17f)および前記第2クランク部材(18)の前記第2ジャーナル部(18a〜18f)を支持する複数のジャーナル支持部材(12,13,22)を備え、前記複数のジャーナル支持部材(12,13,22)は前記複数の偏心ディスク(21)の軸方向端面および前記複数の第1、第2ピン部(17h〜17m,18h〜18m)の軸方向端面の少なくとも一方に相対回転自在に当接し、
前記複数の偏心ディスク(21)の外径は前記複数のジャーナル支持部材(12,13,22)の外径に略一致することを特徴とする無段変速機。 An input shaft (12) that is arranged on the input axis (L1) and receives the driving force of the drive source (E), and a driving force of the input shaft (12) that is arranged on the output axis (L2) and changes the speed. Output shaft (23) transmitted, the first crank member (17) rotating integrally with the input shaft (12), and the second crank member (18) rotating integrally with the input shaft (12). A plurality of eccentric disks (21) supported by the first and second crank members (17, 18) and having a variable eccentricity (ε) with respect to the input axis (L1), and the output shaft (23). A plurality of swinging members (25) supported swingably on the outer periphery of the output shaft, a plurality of one-way clutches (24) disposed between the output shaft (23) and the plurality of swinging members (25), The plurality of eccentric disks (21) and the plurality of swing members (25 And a plurality of connecting rods connecting the (27),
The first crank member (17) includes a plurality of first journal portions (17a to 17f) disposed on a first axis (L3) eccentric with respect to the input axis (L1), and the plurality of first A plurality of first pin portions (17h to 17m) eccentric with respect to the journal portions (17a to 17f),
The second crank member (18) includes a plurality of second journal portions (18a to 18f) disposed on a second axis (L4) eccentric with respect to the input axis (L1), and the plurality of second crank members (18). A plurality of second pin portions (18h to 18m) eccentric with respect to the journal portion (18a to 18f),
The plurality of eccentric disks (21) have a first pin portion fitting hole (21a) into which the first pin portions (17h to 17m) are rotatably fitted, and the second pin portions (18h to 18m). A second pin portion fitting hole (21b) that fits rotatably,
By rotating the first and second crank members (17, 18) relative to the input shaft (12), the eccentric amount (ε) of the plurality of eccentric disks (21) is between zero and a predetermined value. A continuously variable transmission,
A plurality of journal support members (12, 12) for supporting the first journal portion (17a-17f) of the first crank member (17) and the second journal portion (18a-18f) of the second crank member (18). 13 and 22), and the plurality of journal support members (12, 13, 22) include axial end surfaces of the plurality of eccentric disks (21) and the plurality of first and second pin portions (17h to 17m, 18h). ~ 18m) at least one of the axial end faces in a relatively rotatable manner,
Substantially continuously variable transmission you characterized in that matches the outer diameter of the plurality of journal support member (12,13,22) of said plurality of eccentric disks (21).
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