JP6087320B2 - Continuously variable transmission - Google Patents
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Description
本発明は、運動変換機構によって回転部の回転運動を揺動部の揺動運動に変換して、一方向回転阻止機構を介して動力を伝達し、回転半径調節機構で回転部の回転半径を変更して変速する無段変速機に関する。 The present invention converts the rotational motion of the rotating portion into the swinging motion of the oscillating portion by the motion converting mechanism, transmits power through the one-way rotation prevention mechanism, and reduces the rotational radius of the rotating portion by the rotational radius adjusting mechanism. The present invention relates to a continuously variable transmission that changes speed.
従来、車両に設けられたエンジン等の駆動源からの駆動力が伝達されて回転する入力部としてのカム部連結体と、カム部連結体の回転中心軸線と平行に配置された出力軸と、カム部連結体に設けられた複数の回転半径調節機構と、出力軸に揺動自在に軸支される複数の揺動部と、一方の端部に回転半径調節機構に回転自在に外嵌される入力側環状部を有し、他方の端部が揺動リンクの揺動端部に連結されるコネクティングロッドとを備える四節リンク機構型の無段変速機が知られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, a cam portion coupling body as an input portion that rotates by transmitting a driving force from a driving source such as an engine provided in a vehicle, and an output shaft that is arranged in parallel with the rotation center axis of the cam portion coupling body, A plurality of turning radius adjusting mechanisms provided on the cam portion coupling body, a plurality of turning portions pivotally supported by the output shaft, and a rotation radius adjusting mechanism that is rotatably fitted at one end. There is known a four-bar link mechanism type continuously variable transmission having an input-side annular portion and a connecting rod connected to the swing end of the swing link at the other end (for example, a patent Reference 1).
特許文献1のものでは、各回転半径調節機構は、入力軸の回転中心軸線に対して偏心して設けられた円板状のカム部と、このカム部に偏心して回転自在に設けられた回転部と、複数のピニオンを軸方向に一体に備えるピニオンシャフトとからなる。また、揺動部と出力軸との間には、ワンウェイクラッチで構成された一方向回転阻止機構が設けられている。一方向回転阻止機構は、揺動部が出力軸に対して一方側に相対回転しようとするときに、出力軸に揺動部を固定し、他方側に相対回転しようとするときに、出力軸に対して揺動部を空転させる。 In Patent Document 1, each turning radius adjusting mechanism includes a disc-shaped cam portion provided eccentrically with respect to the rotation center axis of the input shaft, and a rotating portion provided eccentrically on the cam portion and rotatably provided. And a pinion shaft provided integrally with a plurality of pinions in the axial direction. In addition, a one-way rotation prevention mechanism constituted by a one-way clutch is provided between the swinging portion and the output shaft. The one-way rotation prevention mechanism fixes the swinging portion to the output shaft when the swinging portion attempts to rotate relative to the output shaft, and causes the output shaft to rotate relative to the other side. Oscillates the rocking part.
カム部連結体は、各カム部の貫通孔が連なることにより、中空となっており、その内部にはピニオンシャフトが挿入される。挿入されたピニオンシャフトは各カム部の切欠部から露出している。回転部にはカム部連結体を受け入れる受入孔が設けられている。この受入孔を形成する回転部の内周面には内歯が形成されている。 The cam part connection body is hollow by connecting through holes of the cam parts, and a pinion shaft is inserted into the inside. The inserted pinion shaft is exposed from the notch portion of each cam portion. The rotating part is provided with a receiving hole for receiving the cam part connecting body. Internal teeth are formed on the inner peripheral surface of the rotating part that forms the receiving hole.
内歯は、カム部連結体の切欠部から露出するピニオンと噛合する。カム部連結体とピニオンとを同一速度で回転させると、回転部の回転半径が維持される。カム部連結体とピニオンとの回転速度を異ならせると、回転部の回転半径が変更されて、変速比が変化する。 The internal teeth mesh with the pinion exposed from the notch portion of the cam portion coupling body. When the cam unit coupling body and the pinion are rotated at the same speed, the rotation radius of the rotating unit is maintained. If the rotational speeds of the cam unit coupling body and the pinion are made different, the rotation radius of the rotating unit is changed, and the gear ratio is changed.
カム部連結体を回転させて、回転部を回転させると、コネクティングロッドの入力側環状部が回転運動して、コネクティングロッドの他方の端部と連結される揺動部の揺動端部が揺動する。即ち、回転半径調節機構(カム部、回転部、ピニオン)、コネクティングロッド、及び揺動部で、てこクランク機構(運動変換機構)が構成される。揺動部は、一方向回転阻止機構を介して出力軸に設けられているため、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。 When the connecting part of the cam part is rotated and the rotating part is rotated, the input side annular part of the connecting rod rotates and the swinging end part of the swinging part connected to the other end of the connecting rod swings. Move. That is, a lever crank mechanism (motion conversion mechanism) is configured by the turning radius adjusting mechanism (cam portion, rotating portion, pinion), connecting rod, and swinging portion. Since the oscillating portion is provided on the output shaft via the one-way rotation prevention mechanism, the oscillating portion transmits the rotational driving force (torque) to the output shaft only when rotating to one side.
各回転半径調節機構のカム部の偏心方向は、夫々位相を異ならせてカム部連結体の回転中心軸線周りを一周するように設定されている。従って、各回転部に外嵌されたコネクティングロッドによって、各揺動部が一方向回転阻止機構を介して順にトルクを出力軸に伝達するため、出力軸をスムーズに回転させることができる。 The eccentric direction of the cam part of each turning radius adjusting mechanism is set so as to make a round around the rotation center axis of the cam part connecting body with different phases. Accordingly, the connecting rods externally fitted to the rotating parts cause the swinging parts to sequentially transmit torque to the output shaft via the one-way rotation preventing mechanism, so that the output shaft can be smoothly rotated.
従来の無段変速機の回転半径調節機構では、カム部の偏心方向とは反対側の部分に切欠部が設けられている。そして、この切欠部から露出するピニオンが回転部に設けられた内歯と噛み合う。しかしながら、カム部には、ピニオンを受け入れる受入孔が設けられており、カム部は偏心方向側の剛性に対して反対側の剛性が比較的低い。また、この剛性が低い偏心方向とは反対側の部分に切欠部が設けられているため、さらに剛性が低下しており、カム連結体全体としても剛性が低いという問題がある。 In the conventional turning radius adjusting mechanism of a continuously variable transmission, a notch is provided in a portion of the cam portion opposite to the eccentric direction. And the pinion exposed from this notch part meshes with the internal tooth provided in the rotation part. However, the cam portion is provided with a receiving hole for receiving a pinion, and the cam portion has relatively low rigidity on the opposite side to the rigidity on the eccentric direction side. In addition, since the notch is provided in the portion opposite to the eccentric direction where the rigidity is low, the rigidity is further lowered, and there is a problem that the rigidity of the cam coupling body as a whole is low.
本発明は、以上の点に鑑み、カム連結体の剛性を向上させた無段変速機を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a continuously variable transmission in which the rigidity of a cam coupling body is improved in view of the above points.
[1]上記目的を達成するため、本発明は、
走行用駆動源の駆動力が伝達されて回転する入力部と、
該入力部の回転中心軸線に平行に設けられた出力軸と、
前記入力部と共に回転する回転部と前記出力軸に設けられた揺動部とを有し、前記回転部の回転運動を前記揺動部の揺動運動に変換する運動変換機構と、
前記出力軸に対して前記揺動部が一方へ相対的に回転しようとするときに前記出力軸に前記揺動部を固定し、前記出力軸に対して前記揺動部が他方へ相対的に回転しようとするときに前記出力軸に対して前記揺動部を空転させる一方向回転阻止機構と、
調節用駆動源の駆動力が伝達されて回転する伝達部と、前記回転中心軸線と同心のピニオンと、前記回転中心軸線に対して偏心して配置されるカム部とを有し、該カム部は前記ピニオンを挿入するための貫通孔を有し、前記ピニオンと前記カム部との相対的な位相を調節することで前記回転部の回転半径を調節可能な回転半径調節機構とを備え、
回転部の回転半径を変更することで変速比を変更する無段変速機であって、
前記回転部には、前記カム部に対して偏心した状態で受け入れる受入孔が設けられ、
前記受入孔には内歯が設けられ、
前記カム部には、前記ピニオン及び前記内歯と噛合する中間ギヤが設けられ、
前記中間ギヤは、前記カム部の偏心方向に直交するとともに前記ピニオンの回転中心を通る直線を境界線として、該境界線に対して前記カム部の偏心方向側に設けられた切欠部を介して前記内歯と噛合することを特徴とする。
[1] In order to achieve the above object, the present invention provides:
An input unit that is rotated by the driving force of the driving source for traveling;
An output shaft provided parallel to the rotation center axis of the input unit;
A motion conversion mechanism that has a rotating portion that rotates together with the input portion and a swinging portion provided on the output shaft, and that converts the rotational motion of the rotating portion into the swinging motion of the swinging portion;
The swinging portion is fixed to the output shaft when the swinging portion is about to rotate relative to the output shaft, and the swinging portion is relatively positioned relative to the output shaft. A one-way rotation prevention mechanism that idles the rocking portion with respect to the output shaft when attempting to rotate;
A transmission portion that rotates by transmitting the driving force of the adjusting drive source; a pinion that is concentric with the rotation center axis; and a cam portion that is arranged eccentrically with respect to the rotation center axis. A rotation radius adjusting mechanism having a through hole for inserting the pinion, and capable of adjusting a rotation radius of the rotating portion by adjusting a relative phase between the pinion and the cam portion;
A continuously variable transmission that changes a gear ratio by changing a rotation radius of a rotating part,
The rotating part is provided with a receiving hole that is received in an eccentric state with respect to the cam part,
The receiving hole is provided with internal teeth,
The cam portion is provided with an intermediate gear that meshes with the pinion and the internal teeth,
The intermediate gear has a straight line passing through the rotation center of the pinion and perpendicular to the eccentric direction of the cam portion, and a notch portion provided on the eccentric direction side of the cam portion with respect to the boundary line. It meshes with the internal teeth.
本発明によれば、カム部の偏心方向側に設けられた切欠部を介してピニオンと内歯とが中間ギヤを介して噛み合う。従って、本発明のカム部は、カム部の比較的剛性の低い偏心方向とは反対側の部分に切欠部を設けていた従来のカム部よりも剛性を高めることができ、カム部を連結したカム部連結体の全体的な剛性も向上させることができる。 According to the present invention, the pinion and the internal teeth mesh with each other through the intermediate gear through the notch portion provided on the eccentric direction side of the cam portion. Therefore, the cam portion of the present invention can be more rigid than the conventional cam portion in which the cam portion is provided with a notch portion on the opposite side to the eccentric direction where the rigidity is relatively low, and the cam portion is connected. The overall rigidity of the cam portion coupling body can also be improved.
[2]また、本発明においては、中間ギヤの中心には、カム部を連結するボルトが挿通されることが好ましい。かかる構成によれば、中間ギヤの中心を有効活用して、ボルトの配置自由度を向上させると共に、切欠部の部分にボルトを配置することができるため、カム連結体の剛性を向上させることができる。 [2] In the present invention, it is preferable that a bolt connecting the cam portion is inserted through the center of the intermediate gear. According to such a configuration, the center of the intermediate gear can be effectively used to improve the degree of freedom in arranging the bolts, and the bolt can be arranged in the notch portion, so that the rigidity of the cam coupling body can be improved. it can.
[3]また、本発明においては、中間ギヤの中心が、ピニオンの回転中心からカム部の偏心方向に延びる直線上に位置するように、中間ギヤを配置することができる。 [3] In the present invention, the intermediate gear can be arranged so that the center of the intermediate gear is located on a straight line extending from the rotation center of the pinion in the eccentric direction of the cam portion.
本発明の実施形態の無段変速機は、四節リンク機構からなる運動変換機構を備え、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、所謂IVT(Infinity Variable Transmission)の一種である。 A continuously variable transmission according to an embodiment of the present invention includes a motion conversion mechanism including a four-bar linkage mechanism, and a transmission gear ratio h (h = rotational speed of an input shaft / rotational speed of an output shaft) is set to infinity (∞). It is a kind of transmission that can make the rotation speed of the output shaft "0", so-called IVT (Infinity Variable Transmission).
図1を参照して、四節リンク機構型の無段変速機1は、内燃機関であるエンジンや電動機等の走行用駆動源(図示省略)からの駆動力を受けることで回転中心軸線P1を中心に回転する入力部としての入力軸2と、回転中心軸線P1に平行に配置され、デファレンシャルギヤ(図示省略)を介して車両の駆動輪(図示省略)に回転動力を伝達させる出力軸3と、回転中心軸線P1上に設けられた6つの回転半径調節機構4とを備える。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。 Referring to FIG. 1, a continuously variable transmission 1 of a four-bar linkage mechanism type receives a driving force from a traveling drive source (not shown) such as an engine or an electric motor that is an internal combustion engine, so that a rotation center axis P1 is obtained. An input shaft 2 serving as an input portion that rotates about the center, and an output shaft 3 that is arranged in parallel to the rotation center axis P1 and that transmits rotational power to drive wheels (not shown) of the vehicle via a differential gear (not shown). And six turning radius adjusting mechanisms 4 provided on the rotation center axis P1. A propeller shaft may be provided instead of the differential gear.
図2から図4に示すように、各回転半径調節機構4は、カム部としてのカムディスク5と、回転部としての回転ディスク6とを備える。カムディスク5は、円盤状であり、回転中心軸線P1から偏心されると共に、1つの回転半径調節機構4に対して2個1組となるように、各回転半径調節機構4に設けられている。また、カムディスク5には、回転中心軸線P1の方向に貫通する貫通孔5aが設けられている。また、カムディスク5には、回転中心軸線P1に対して偏心する方向に開口し、カムディスク5の外周面と貫通孔5aを構成する内周面とを連通させる切欠孔5bが設けられている。 As shown in FIGS. 2 to 4, each turning radius adjusting mechanism 4 includes a cam disk 5 as a cam part and a rotating disk 6 as a rotating part. The cam disks 5 have a disk shape, are eccentric from the rotation center axis P <b> 1, and are provided in each rotation radius adjustment mechanism 4 so as to form one set with respect to one rotation radius adjustment mechanism 4. . The cam disk 5 is provided with a through hole 5a penetrating in the direction of the rotation center axis P1. Further, the cam disk 5 is provided with a notch hole 5b that opens in a direction eccentric to the rotation center axis P1 and communicates the outer peripheral surface of the cam disk 5 with the inner peripheral surface constituting the through hole 5a. .
各1組のカムディスク5は、夫々位相を60度異ならせて、6組のカムディスク5で回転中心軸線P1の周方向を一回りするように配置されている。 Each set of cam disks 5 is arranged so as to make a round in the circumferential direction of the rotation center axis P <b> 1 with six sets of cam disks 5 with a phase difference of 60 degrees.
カムディスク5は、隣接する回転半径調節機構4のカムディスク5と一体的に形成されて一体型カム部5cが構成されている。この一体型カム部5cは、一体成型で形成してもよく、または、2つのカム部を溶接して一体化してもよい。各回転半径調節機構4の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。回転中心軸線P1上の最も走行用駆動源側に位置するカムディスク5は入力端部2aと一体的に形成されている。このようにして、入力端部2aとカムディスク5とで入力軸2(カムシャフト)が構成されることとなる。 The cam disk 5 is formed integrally with the cam disk 5 of the adjacent turning radius adjusting mechanism 4 to constitute an integrated cam portion 5c. The integrated cam portion 5c may be formed by integral molding, or may be integrated by welding two cam portions. A pair of cam disks 5 of each turning radius adjusting mechanism 4 are fixed by bolts (not shown). The cam disk 5 located closest to the driving source for traveling on the rotation center axis P1 is formed integrally with the input end 2a. In this way, the input shaft 2 (camshaft) is configured by the input end 2a and the cam disk 5.
入力軸2(カムシャフト)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60を備える。これにより、入力軸2(カムシャフト)は、走行用駆動源とは反対側(図1では左側)の一方端が開口し他方端が閉塞した中空軸形状に構成される。このカムディスク5と入力端部2aとを一体的に形成する方法としては、一体成型を用いてもよく、また、カムディスク5と入力端部2aとを溶接して一体化してもよい。 The input shaft 2 (camshaft) includes an insertion hole 60 formed by connecting the through holes 5 a of the cam disk 5. Thereby, the input shaft 2 (camshaft) is formed in a hollow shaft shape in which one end on the opposite side (left side in FIG. 1) to the driving source for driving is open and the other end is closed. As a method for integrally forming the cam disk 5 and the input end 2a, integral molding may be used, or the cam disk 5 and the input end 2a may be integrated by welding.
円盤状の回転ディスク6には、偏心した状態でカムディスク5を受け入れる受入孔6aが設けられている。換言すれば、各1組のカムディスク5には、円盤状の回転ディスク6が偏心された状態で回転自在に外嵌されている。 The disc-shaped rotating disk 6 is provided with a receiving hole 6a for receiving the cam disk 5 in an eccentric state. In other words, a disc-shaped rotating disk 6 is rotatably fitted on each set of cam disks 5 in an eccentric state.
図2に示すように、回転ディスク6は、カムディスク5の中心点をP2、回転ディスク6の中心点をP3として、回転中心軸線P1と中心点P2の距離Laと、中心点P2と中心点P3の距離Lb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。 As shown in FIG. 2, the rotating disk 6 has a cam disk 5 center point P2 and a rotating disk 6 center point P3, a distance La between the rotation center axis P1 and the center point P2, and a center point P2 and a center point. It is eccentric with respect to the cam disk 5 so that the distance Lb of P3 is the same.
回転ディスク6の受入孔6aには、1組のカムディスク5の間に位置させて内歯6bが設けられている。 The receiving hole 6 a of the rotating disk 6 is provided with internal teeth 6 b that are positioned between the pair of cam disks 5.
入力軸2の挿通孔60には、回転中心軸線P1と同心に、且つ、回転ディスク6の内歯6bと対応する個所に位置させて、ピニオン70が入力軸2と相対回転自在となるように配置されている。ピニオン70は、ピニオンシャフト72と一体に形成されている。なお、ピニオン70は、ピニオンシャフト72と別体に構成して、ピニオン70をピニオンシャフト72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70というときは、ピニオンシャフト72を含むものとして定義する。また、本実施形態においては、ピニオン70が本発明の伝達部に相当する。 In the insertion hole 60 of the input shaft 2, the pinion 70 is positioned concentrically with the rotation center axis P 1 and at a position corresponding to the inner teeth 6 b of the rotating disk 6 so that the pinion 70 can rotate relative to the input shaft 2. Has been placed. The pinion 70 is formed integrally with the pinion shaft 72. The pinion 70 may be configured separately from the pinion shaft 72, and the pinion 70 may be connected to the pinion shaft 72 by spline coupling. In the present embodiment, the term “pinion 70” is defined as including the pinion shaft 72. In the present embodiment, the pinion 70 corresponds to the transmission unit of the present invention.
切欠孔5bには、ピニオン70と、回転ディスク6の内歯6bとに噛合する中間ギヤ100が回転自在に設けられている。換言すれば、ピニオン70は、中間ギヤ100を介して内歯6bと噛合する。ピニオンシャフト72には、隣接するピニオン70の間に位置させて軸受74が設けられている。この軸受74を介して、ピニオンシャフト72は、入力軸2を支えている。ピニオンシャフト72には、減速機構8が接続されている。ピニオン70には、減速機構8を介して調節用駆動源14の駆動力が伝達される。 An intermediate gear 100 that meshes with the pinion 70 and the internal teeth 6b of the rotary disk 6 is rotatably provided in the cutout hole 5b. In other words, the pinion 70 meshes with the internal teeth 6b via the intermediate gear 100. The pinion shaft 72 is provided with a bearing 74 positioned between the adjacent pinions 70. The pinion shaft 72 supports the input shaft 2 through the bearing 74. The speed reduction mechanism 8 is connected to the pinion shaft 72. The driving force of the adjusting drive source 14 is transmitted to the pinion 70 via the speed reduction mechanism 8.
図2に示すように、回転ディスク6は、カムディスク5に対して距離Laと距離Lbとが同一となるように偏心されているため、回転ディスク6の中心点P3を回転中心軸線P1と同一軸線上に位置するようにして、回転中心軸線P1と中心点P3との距離、即ち偏心量R1を「0」とすることもできる。 As shown in FIG. 2, the rotating disk 6 is eccentric with respect to the cam disk 5 so that the distance La and the distance Lb are the same, so that the center point P3 of the rotating disk 6 is the same as the rotation center axis P1. The distance between the rotation center axis P1 and the center point P3, that is, the eccentric amount R1 can be set to “0” so as to be positioned on the axis.
無段変速機1は、一方の端部に大径の入力側環状部15aを有し、他方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を備える。 The continuously variable transmission 1 has a connecting rod 15 having an input-side annular portion 15a having a large diameter at one end and an output-side annular portion 15b having a smaller diameter than the diameter of the input-side annular portion 15a at the other end. Is provided.
回転ディスク6の周縁には、コネクティングロッド15の入力側環状部15aが、ローラベアリングからなるコンロッド軸受16を介して回転自在に外嵌されている。なお、コンロッド軸受16は、ボールベアリングを軸方向に2個並べて2個一組で構成してもよい。出力軸3には、ワンウェイクラッチ17を介して、揺動リンク18がコネクティングロッド15に対応させて6個設けられている。 An input side annular portion 15a of the connecting rod 15 is externally fitted to the periphery of the rotary disk 6 via a connecting rod bearing 16 formed of a roller bearing. In addition, the connecting rod bearing 16 may comprise two ball bearings arranged in the axial direction as a set. Six swing links 18 corresponding to the connecting rod 15 are provided on the output shaft 3 via a one-way clutch 17.
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に対して一方側に相対回転しようとするときに揺動リンク18を出力軸3に固定し、他方側に相対回転しようとするときに出力軸3に対して揺動リンク18を空転させる。 The one-way clutch 17 is provided between the swing link 18 and the output shaft 3. When the swing link 18 is about to rotate relative to the output shaft 3 in one direction, the swing link 18 is connected to the output shaft 3. The rocking link 18 is idled with respect to the output shaft 3 when it is fixed and tries to rotate relative to the other side.
揺動リンク18は、環状に形成されており、その下方には、コネクティングロッド15の出力側環状部15bに連結される揺動端部18aが設けられている。揺動端部18aには、出力側環状部15bを軸方向で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。差込孔18c及び出力側環状部15bには、連結ピン19が挿入されている。これにより、コネクティングロッド15と揺動リンク18とが連結される。 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 protruding pieces 18b protruding so as to sandwich the output-side annular portion 15b in 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. A connecting pin 19 is inserted into the insertion hole 18c and the output side annular portion 15b. Thereby, the connecting rod 15 and the swing link 18 are connected.
本実施形態においては、揺動リンク18の揺動端部18aが、ケース80の下方に溜まった潤滑油の油溜に油没するように、揺動端部18aを出力軸3の下方に配置されている。これにより、揺動端部18aを油溜で潤滑できると共に、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1の他の部品を潤滑させることができる。 In the present embodiment, the oscillating end 18a is disposed below the output shaft 3 so that the oscillating end 18a of the oscillating link 18 is immersed in the oil reservoir of lubricating oil collected below the case 80. Has been. As a result, the oscillating end 18a can be lubricated with the oil reservoir, and the lubricating oil in the oil reservoir can be lifted by the oscillating motion of the oscillating link 18 to lubricate other components of the continuously variable transmission 1. it can.
なお、実施形態の説明において、変速比は、入力軸の回転速度/出力軸の回転速度と定義する。 In the description of the embodiment, the gear ratio is defined as the rotational speed of the input shaft / the rotational speed of the output shaft.
図5は、回転半径調節機構4の回転ディスク6の回転半径としての偏心量R1を変化させた状態のピニオンシャフト72と回転ディスク6との位置関係を示す。図5Aは偏心量R1を「最大」とした状態を示しており、回転中心軸線P1と、カムディスク5の中心点P2と、回転ディスク6の中心点P3とが一直線に並ぶように、ピニオンシャフト72と回転ディスク6とが位置する。このときの変速比hは最小となる。 FIG. 5 shows the positional relationship between the pinion shaft 72 and the rotating disk 6 in a state where the eccentric amount R1 as the rotating radius of the rotating disk 6 of the rotating radius adjusting mechanism 4 is changed. FIG. 5A shows a state in which the eccentric amount R1 is “maximum”, and the pinion shaft is such that the rotation center axis P1, the center point P2 of the cam disk 5, and the center point P3 of the rotation disk 6 are aligned. 72 and the rotary disk 6 are located. At this time, the gear ratio h is minimized.
図5Bは偏心量R1を図5Aよりも小さい「中」とした状態を示しており、図5Cは偏心量R1を図5B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5Bでは図5Aの変速比hよりも大きい「中」となり、図5Cでは図5Bの変速比hよりも大きい「大」となる。 FIG. 5B shows a state in which the eccentric amount R1 is set to “medium” which is smaller than that in FIG. 5A, and FIG. 5C shows a state in which the eccentric amount R1 is set to “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. 5A in FIG. 5B and “large” which is larger than the gear ratio h in FIG. 5B in FIG.
図5Dは偏心量R1を「0」とした状態を示しており、回転中心軸線P1と、回転ディスク6の中心点P3とが同心に位置する。このときの変速比hは無限大(∞)となる。第1実施形態の無段変速機1は、回転半径調節機構4で偏心量R1を変えることにより、入力軸2側の回転運動の半径を調節自在としている。図5から明らかなように、回転半径調節機構4は、ピニオン70とカムディスク5との相対的な基地を調節することで回転ディスク6の偏心量R1(回転半径)を調節する。 FIG. 5D shows a state where the amount of eccentricity R1 is “0”, and the rotation center axis P1 and the center point P3 of the rotating disk 6 are located concentrically. The gear ratio h at this time is infinite (∞). In the continuously variable transmission 1 of the first embodiment, the radius of rotational motion on the input shaft 2 side can be adjusted by changing the amount of eccentricity R1 by the rotational radius adjusting mechanism 4. As apparent from FIG. 5, the turning radius adjusting mechanism 4 adjusts the eccentric amount R <b> 1 (turning radius) of the rotating disk 6 by adjusting the relative base of the pinion 70 and the cam disk 5.
図6は、回転半径調節機構4の偏心量R1(回転半径)を変化させた場合の揺動リンク18の揺動範囲の変化を示している。図6Aは、偏心量R1が最大のときの揺動リンク18の揺動範囲を示し、図6Bは、偏心量R1が中のときの揺動リンク18の揺動範囲を示し、図6Cは、偏心量R1が小のときの揺動リンク18の揺動範囲を示している。図6から偏心量R1が小さくなるにつれて揺動範囲が狭くなることが分かる。そして、偏心量R1が「0」になると、揺動リンク18は揺動しなくなる。 FIG. 6 shows a change in the swing range of the swing link 18 when the eccentric amount R1 (rotation radius) of the turning radius adjusting mechanism 4 is changed. 6A shows the swing range of the swing link 18 when the eccentric amount R1 is the maximum, FIG. 6B shows the swing range of the swing link 18 when the eccentric amount R1 is medium, and FIG. The swing range of the swing link 18 when the eccentric amount R1 is small is shown. It can be seen from FIG. 6 that the swing range becomes narrower as the eccentric amount R1 becomes smaller. When the eccentric amount R1 becomes “0”, the swing link 18 does not swing.
本実施形態においては、回転半径調節機構4と、コネクティングロッド15と、揺動リンク18とで、てこクランク機構20(運動変換機構)が構成される。そして、てこクランク機構20によって、入力軸2の回転運動が揺動リンク18の揺動運動に変換される。本実施形態の無段変速機1は合計6個のてこクランク機構20を備えている。 In the present embodiment, the turning radius adjusting mechanism 4, the connecting rod 15, and the swing link 18 constitute a lever crank mechanism 20 (motion conversion mechanism). Then, the lever crank mechanism 20 converts the rotational motion of the input shaft 2 into the swing motion of the swing link 18. The continuously variable transmission 1 of this embodiment includes a total of six lever crank mechanisms 20.
偏心量R1が「0」でないときに、入力軸2を回転させると共に、ピニオンシャフト72を入力軸2と同一速度で回転させると、各コネクティングロッド15が60度ずつ位相を変えながら、偏心量R1に基づき入力軸2と出力軸3との間で出力軸3側に押したり、入力軸2側に引いたりを交互に繰り返して揺動する。 When the input shaft 2 is rotated and the pinion shaft 72 is rotated at the same speed as the input shaft 2 when the eccentric amount R1 is not “0”, each connecting rod 15 changes its phase by 60 degrees, and the eccentric amount R1. On the basis of this, it is repeatedly swung between the input shaft 2 and the output shaft 3 by alternately pushing to the output shaft 3 side or pulling to the input shaft 2 side.
コネクティングロッド15の出力側環状部15bは、出力軸3にワンウェイクラッチ17を介して設けられた揺動リンク18に連結されているため、揺動リンク18がコネクティングロッド15によって押し引きされて揺動すると、揺動リンク18が押し方向側又は引張り方向側の何れか一方に揺動リンク18が回転するときだけ、出力軸3が回転し、揺動リンク18が他方に回転するときには、出力軸3に揺動リンク18の揺動運動の力が伝達されず、揺動リンク18が空回りする。各回転半径調節機構4は、60度毎に位相を変えて配置されているため、出力軸3は各回転半径調節機構4で順に回転させられる。 Since the output side annular portion 15b of the connecting rod 15 is connected to a swing link 18 provided on the output shaft 3 via a one-way clutch 17, the swing link 18 is pushed and pulled by the connecting rod 15 to swing. Then, the output shaft 3 rotates only when the swing link 18 rotates in either the pushing direction side or the pulling direction side, and the output shaft 3 rotates when the swing link 18 rotates in the other direction. Thus, the force of the swing motion of the swing link 18 is not transmitted to the swing link 18, and the swing link 18 is idled. Since each turning radius adjusting mechanism 4 is arranged with a phase changed every 60 degrees, the output shaft 3 is rotated in turn by each turning radius adjusting mechanism 4.
また、本実施形態の無段変速機1は、調節用駆動源14を制御する制御部ECUを備えている。制御部ECUは、CPUやメモリ等により構成された電子ユニットであり、メモリに保持された制御プログラムをCPUで実行することにより、調節用駆動源14を制御して、回転半径調節機構4の偏心量R1を調節する機能を果たす。 Further, the continuously variable transmission 1 of the present embodiment includes a control unit ECU that controls the adjustment drive source 14. The control unit ECU is an electronic unit composed of a CPU, a memory, and the like, and controls the adjustment drive source 14 by executing a control program held in the memory by the CPU, so that the eccentricity of the turning radius adjustment mechanism 4 is controlled. Serves to regulate the amount R1.
入力軸2に接続された入力軸2の回転速度とピニオンシャフト72の回転速度とが同一である場合には、回転ディスク6はカムディスク5と共に一体に回転する。入力軸2の回転速度とピニオンシャフト72の回転速度とに差がある場合には、回転ディスク6はカムディスク5の中心点P2を中心にカムディスク5の周縁を回転する。 When the rotational speed of the input shaft 2 connected to the input shaft 2 and the rotational speed of the pinion shaft 72 are the same, the rotating disk 6 rotates together with the cam disk 5. When there is a difference between the rotational speed of the input shaft 2 and the rotational speed of the pinion shaft 72, the rotating disk 6 rotates the periphery of the cam disk 5 around the center point P <b> 2 of the cam disk 5.
図2に示すように、回転ディスク6は、カムディスク5に対して距離Laと距離Lbとが同一となるように偏心されているため、回転ディスク6の中心点P3を回転中心軸線P1と同一軸線上に位置するようにして、回転中心軸線P1と中心点P3との距離、即ち偏心量R1を「0」とすることもできる。 As shown in FIG. 2, the rotating disk 6 is eccentric with respect to the cam disk 5 so that the distance La and the distance Lb are the same, so that the center point P3 of the rotating disk 6 is the same as the rotation center axis P1. The distance between the rotation center axis P1 and the center point P3, that is, the eccentric amount R1 can be set to “0” so as to be positioned on the axis.
本実施形態の無段変速機1によれば、カムディスク5の偏心方向側Lyに設けられた切欠部としての切欠孔5bを介してピニオン70と内歯6bとが中間ギヤ100を介して噛み合う。従って、本実施形態のカム部としてのカムディスク5は、カムディスク5の比較的剛性の低い偏心方向とは反対側の部分に切欠部を設けていた従来のカムディスクよりも剛性を高めることができ、カムディスク5を連結したカム部連結体(カムシャフト)としての入力軸2の全体的な剛性も向上させることができる。 According to the continuously variable transmission 1 of the present embodiment, the pinion 70 and the internal teeth 6b mesh with each other via the intermediate gear 100 via the notch hole 5b as a notch provided in the eccentric direction side Ly of the cam disk 5. . Therefore, the cam disk 5 as the cam portion of the present embodiment can have higher rigidity than the conventional cam disk in which the cam disk 5 is provided with a notch portion on the opposite side to the eccentric direction where the rigidity is relatively low. In addition, it is possible to improve the overall rigidity of the input shaft 2 as a cam portion connecting body (camshaft) to which the cam disk 5 is connected.
また、本実施形態の無段変速機1においては、中間ギヤ100の中心には、一組のカムディスク5を連結するボルト102が挿通される。これにより、中間ギヤ100の中心を有効活用して、ボルト102の配置自由度を向上させると共に、切欠孔5bの部分にボルト102を配置することができるため、カム連結体(カムシャフト)としての入力軸2の剛性を向上させることができる。 In the continuously variable transmission 1 of the present embodiment, a bolt 102 that connects a set of cam disks 5 is inserted through the center of the intermediate gear 100. Thus, the center of the intermediate gear 100 can be effectively used to improve the freedom of arrangement of the bolts 102 and the bolts 102 can be arranged in the notch holes 5b. The rigidity of the input shaft 2 can be improved.
また、本実施形態の無段変速機1においては、中間ギヤ100の中心が、ピニオン70の回転中心からカムディスク5の偏心方向に延びる直線上に位置するように、中間ギヤ100を配置している。 Further, in the continuously variable transmission 1 of the present embodiment, the intermediate gear 100 is disposed so that the center of the intermediate gear 100 is located on a straight line extending from the rotation center of the pinion 70 in the eccentric direction of the cam disk 5. Yes.
図7及び図8は、参考例として、カムディスク5の偏心方向とは反対側に切欠部としての切欠孔5bを設けて、切欠孔5bを介してピニオン70と内歯6bとが噛み合うものを示している。このように切欠部としての切欠孔5bを偏心方向とは反対側の部分に位置させると、カムディスク5及びカム部連結体(カムシャフト)としての入力軸2の剛性が低くなってしまうという問題がある。 7 and 8 show, as a reference example, a notch hole 5b as a notch portion provided on the side opposite to the eccentric direction of the cam disk 5, and the pinion 70 and the internal teeth 6b mesh with each other via the notch hole 5b. Show. Thus, if the notch hole 5b as the notch portion is positioned on the opposite side to the eccentric direction, the rigidity of the cam disk 5 and the input shaft 2 as the cam portion coupling body (camshaft) is lowered. There is.
なお、本実施形態においては、中間ギヤ100の中心が、ピニオン70の回転中心からカムディスク5の偏心方向に延びる直線上に位置するように、中間ギヤ100を配置している。しかしながら、本発明の無段変速機は、これに限らず、中間ギヤは、カム部の偏心方向Lyに直交するとともにピニオンの回転中心を通る直線を境界線Lxとして、境界線Lxに対してカム部の偏心方向側に設けられた切欠部を介して内歯と噛合するように配置されていればよい。 In the present embodiment, the intermediate gear 100 is arranged so that the center of the intermediate gear 100 is located on a straight line extending from the rotation center of the pinion 70 in the eccentric direction of the cam disk 5. However, the continuously variable transmission of the present invention is not limited to this, and the intermediate gear is cammed with respect to the boundary line Lx, with the straight line passing through the rotation center of the pinion being orthogonal to the eccentric direction Ly of the cam portion. What is necessary is just to arrange | position so that it may mesh with an internal tooth via the notch part provided in the eccentric direction side of the part.
また、本実施形態においては、入力部として、入力端部2aとカムディスク5とで入力軸2(カムシャフト)を構成し、入力軸2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60を備えるものを説明した。しかしながら、本発明の入力部はこれに限らず、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の入力軸と、円盤状の複数のカムディスクとで構成し、カムディスクに入力軸を挿通できるように貫通孔を第1実施形態の貫通孔よりも大きく形成して、カムディスクを入力軸の外周面にスプライン結合させて構成しもよい。 In the present embodiment, the input end 2a and the cam disk 5 constitute the input shaft 2 (camshaft) as the input portion, and the input shaft 2 is configured by the continuous through hole 5a of the cam disc 5. The thing provided with the insertion hole 60 to be described was demonstrated. However, the input unit of the present invention is not limited to this, and for example, the input unit is configured by a hollow shaft-shaped input shaft having an insertion hole so that one end is opened, and a plurality of disk-shaped cam disks. A through hole may be formed larger than the through hole of the first embodiment so that the input shaft can be inserted into the disk, and the cam disk may be splined to the outer peripheral surface of the input shaft.
この場合、中空軸からなる入力軸には、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、入力軸内に挿入されるピニオンは、入力軸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 shaft formed of a hollow shaft is provided with a notch hole corresponding to the notch hole of the cam disk. The pinion inserted into the input shaft meshes with the internal teeth of the rotating disk via the notch hole of the input shaft and the notch hole of the cam disk.
また、本実施形態においては、一方向回転阻止機構として、ワンウェイクラッチ17を用いているが、本発明の一方向回転阻止機構は、これに限らず、揺動リンク18から出力軸3にトルクを伝達可能な揺動リンク18の出力軸3に対する回転方向を切換自在に構成される二方向クラッチ(ツーウェイクラッチ)で構成してもよい。 In the present embodiment, the one-way clutch 17 is used as the one-way rotation prevention mechanism. However, the one-way rotation prevention mechanism of the present invention is not limited to this, and torque is applied from the swing link 18 to the output shaft 3. You may comprise with the two-way clutch (two-way clutch) comprised so that the rotation direction with respect to the output shaft 3 of the rocking | fluctuation link 18 which can be transmitted is switchable.
また、本実施形態においては、入力部を入力軸2、伝達部をピニオン70として説明したが、本発明の入力部及び伝達部はこれに限らない。たとえば、入力部をピニオン70及びピニオンシャフト72で構成し、伝達部を入力軸2で構成してもよい。 In the present embodiment, the input unit is described as the input shaft 2 and the transmission unit is the pinion 70. However, the input unit and the transmission unit of the present invention are not limited thereto. For example, the input unit may be configured by the pinion 70 and the pinion shaft 72, and the transmission unit may be configured by the input shaft 2.
また、本実施形態においては、運動変換機構として、てこクランク機構20を用いて説明した。しかしながら、本発明の運動変換機構は、これに限らず、回転部の回転運動を揺動部の揺動運動に変換できるものであれば、他の構成であってもよい。 Moreover, in this embodiment, the lever crank mechanism 20 was demonstrated as a motion conversion mechanism. However, the motion conversion mechanism of the present invention is not limited to this, and may have other configurations as long as it can convert the rotational motion of the rotating portion into the swinging motion of the swinging portion.
1 無段変速機
2 入力軸(入力部)
3 出力軸
4 回転半径調節機構
5 カムディスク(カム部)
5a 貫通孔
5b 切欠孔
5c 一体型カム部
6 回転ディスク(回転部)
6a 受入孔(内周部)
6b 内歯
8 減速機構(遊星歯車機構)
14 調節用駆動源(電動機)
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 コンロッド軸受
17 ワンウェイクラッチ
18 揺動リンク
18a 揺動端部
18b 突片
18c 差込孔
19 連結ピン
20 てこクランク機構(運動変換機構)
60 挿通孔
70 ピニオン(伝達部)
72 ピニオンシャフト
74 軸受
80 ケース
100 中間ギヤ
102 ボルト
P1 回転中心軸線
P2 カムディスクの中心点
P3 回転ディスクの中心点
La P1とP2の距離
Lb P2とP3の距離
R1 偏心量(P1とP3の距離)
1 Continuously variable transmission 2 Input shaft (input unit)
3 Output shaft 4 Turning radius adjustment mechanism 5 Cam disc (cam part)
5a Through-hole 5b Notch hole 5c Integrated cam part 6 Rotating disk (rotating part)
6a Receiving hole (inner circumference)
6b Internal gear 8 Reduction mechanism (Planetary gear mechanism)
14 Driving source for adjustment (electric motor)
15 Connecting rod 15a Input side annular portion 15b Output side annular portion 16 Connecting rod bearing 17 One-way clutch 18 Oscillating link 18a Oscillating end portion 18b Projection piece 18c Insertion hole 19 Connecting pin 20 Lever crank mechanism (motion conversion mechanism)
60 Insertion hole 70 Pinion (Transmission part)
72 Pinion shaft 74 Bearing 80 Case 100 Intermediate gear 102 Bolt P1 Rotation center axis P2 Center point P3 of the cam disk Distance Lb between the center points La P1 and P2 of the rotation disk R1 Distance R1 between P2 and P3 Eccentricity (distance between P1 and P3)
Claims (3)
該入力部の回転中心軸線に平行に設けられた出力軸と、
前記入力部と共に回転する回転部と前記出力軸に設けられた揺動部とを有し、前記回転部の回転運動を前記揺動部の揺動運動に変換する運動変換機構と、
前記出力軸に対して前記揺動部が一方へ相対的に回転しようとするときに前記出力軸に前記揺動部を固定し、前記出力軸に対して前記揺動部が他方へ相対的に回転しようとするときに前記出力軸に対して前記揺動部を空転させる一方向回転阻止機構と、
調節用駆動源の駆動力が伝達されて回転する伝達部と、前記回転中心軸線と同心のピニオンと、前記回転中心軸線に対して偏心して配置されるカム部とを有し、該カム部は前記ピニオンを挿入するための貫通孔を有し、前記ピニオンと前記カム部との相対的な位相を調節することで前記回転部の回転半径を調節可能な回転半径調節機構とを備え、
回転部の回転半径を変更することで変速比を変更する無段変速機であって、
前記回転部には、前記カム部に対して偏心した状態で受け入れる受入孔が設けられ、
前記受入孔には内歯が設けられ、
前記カム部には、前記ピニオン及び前記内歯と噛合する中間ギヤが設けられ、
前記中間ギヤは、前記カム部の偏心方向に直交するとともに前記ピニオンの回転中心を通る直線を境界線として、該境界線に対して前記カム部の偏心方向側に設けられた切欠部を介して前記内歯と噛合することを特徴とする無段変速機。 An input unit that is rotated by the driving force of the driving source for traveling;
An output shaft provided parallel to the rotation center axis of the input unit;
A motion conversion mechanism that has a rotating portion that rotates together with the input portion and a swinging portion provided on the output shaft, and that converts the rotational motion of the rotating portion into the swinging motion of the swinging portion;
The swinging portion is fixed to the output shaft when the swinging portion is about to rotate relative to the output shaft, and the swinging portion is relatively positioned relative to the output shaft. A one-way rotation prevention mechanism that idles the rocking portion with respect to the output shaft when attempting to rotate;
A transmission portion that rotates by transmitting the driving force of the adjusting drive source; a pinion that is concentric with the rotation center axis; and a cam portion that is arranged eccentrically with respect to the rotation center axis. A rotation radius adjusting mechanism having a through hole for inserting the pinion, and capable of adjusting a rotation radius of the rotating portion by adjusting a relative phase between the pinion and the cam portion;
A continuously variable transmission that changes a gear ratio by changing a rotation radius of a rotating part,
The rotating part is provided with a receiving hole that is received in an eccentric state with respect to the cam part,
The receiving hole is provided with internal teeth,
The cam portion is provided with an intermediate gear that meshes with the pinion and the internal teeth,
The intermediate gear has a straight line passing through the rotation center of the pinion and perpendicular to the eccentric direction of the cam portion, and a notch portion provided on the eccentric direction side of the cam portion with respect to the boundary line. A continuously variable transmission that meshes with the internal teeth.
前記中間ギヤの中心には、前記カム部を連結するボルトが挿通されることを特徴とする無段変速機。 The continuously variable transmission according to claim 1,
A continuously variable transmission, wherein a bolt connecting the cam portion is inserted through the center of the intermediate gear.
前記中間ギヤは、その中心が前記ピニオンの回転中心から前記カム部の偏心方向に延びる直線上に位置するように、配置されることを特徴とする無段変速機。 The continuously variable transmission according to claim 1 or 2,
The continuously variable transmission is characterized in that the intermediate gear is arranged so that the center thereof is located on a straight line extending from the rotation center of the pinion in the eccentric direction of the cam portion.
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