无级变速机构的制作方法

文档序号:11919030阅读:281来源:国知局
无级变速机构的制作方法与工艺

本发明涉及曲柄式的无级变速机构,其将与输入轴一起旋转的偏心盘的偏心旋转经由连结部件转换为单向离合器的输入部件的往复摆动,并将输入部件的往复摆动经由单向离合器转换为输出轴的单向的间歇旋转,本发明特别涉及能够无级地变更无级变速器的偏心量的无级变速机构。



背景技术:

在专利文献1中记载有这样的无级变速器:其将与发动机连接的输入轴的旋转转换为连接杆的往复运动,进而将连接杆的往复运动通过单向离合器转换为输出轴的旋转运动。

专利文献1:日本特许第5142234号公报

专利文献1的曲柄式的无级变速机构具备曲轴部件,该曲轴部件具有:多个曲轴轴颈,它们具有共同的中心轴线;和多个曲轴销,它们以不同的相位从曲轴轴颈的中心轴线偏心,并且在该多个曲轴销上分别转动自如地嵌合有偏心盘。各曲轴销向不同的方向偏心,因此,无法将偏心盘从轴向贯穿插入曲轴部件进行组装,各个偏心盘是将沿径向分割成2个的半圆状部件对接并进行螺栓紧固而构成的。如果像这样使偏心盘形成为2个半圆状部件的对接结构,则在大的转矩或载荷作用于无级变速机构时,在2个半圆状部件上作用有互相分离的方向的力而开口,从而可能会对曲轴销所贯通的贯通孔的内径尺寸精度造成不良影响。另外,存在零件数量的增加或装配工时的增大等制作费用升高这样的担忧。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种无级变速机构,其能够使与曲轴销旋转自如地嵌合的偏心盘一体成型,并且从曲轴部件的轴向装配于各曲轴销,能够抑制因偏心盘的开口所引起的供曲轴销贯通的贯通孔的内径尺寸精度降低。

为了达成上述目的,技术方案1所述的发明是无级变速机构(例如,后述的实施方式中的无级变速机构BD),所述无级变速机构具备:输入轴(例如,后述的实施方式中的输入轴151),该输入轴接受从动力源产生的旋转动力而绕输入中心轴线(例如,后述的实施方式中的输入中心轴线O1)旋转;多个偏心盘(例如,后述的实施方式中的偏心盘14),所述多个偏心盘在各自的中心具有第1支点(例如,后述的实施方式中的第1支点O3),各第1支点在该输入中心轴线的周围沿周向以等间隔设置,并且各第1支点相对于所述输入中心轴线的偏心量(例如,后述的实施方式中的偏心量r)能够被变更,所述多个偏心盘在保持该偏心量的同时绕该输入中心轴线与所述输入轴一起旋转,并且,在所述多个偏心盘上分别形成有与所述输入中心轴线平行地延伸的第1贯通孔及第2贯通孔(例如,后述的实施方式中的第1贯通孔14a、第2贯通孔14b);第1曲轴部件(例如,后述的实施方式中的第1曲轴部件16),该第1曲轴部件具有多个第1曲轴销(例如,后述的实施方式中的第1曲轴销16c~16h)和多个第1曲轴轴颈(例如,后述的实施方式中的第1曲轴轴颈16p~16v),所述多个第1曲轴销旋转自如地贯通在所述多个偏心盘上形成的所述第1贯通孔,并且彼此连结,所述多个第1曲轴轴颈分别在从该各第1曲轴销的中心轴线(例如,后述的实施方式中的中心轴线16k)偏移了相等距离的位置处具有中心轴线(例如,后述的实施方式中的中心轴线16b);第2曲轴部件(例如,后述的实施方式中的第2曲轴部件17),该第2曲轴部件具有多个第2曲轴销(例如,后述的实施方式中的第2曲轴销17c~17h)和多个第2曲轴轴颈(例如,后述的实施方式中的第2曲轴轴颈17p~17v),所述多个第2曲轴销旋转自如地贯通在所述多个偏心盘上形成的所述第2贯通孔,并且彼此连结,所述多个第2曲轴轴颈分别在从该各第2曲轴销的中心轴线(例如,后述的实施方式中的中心轴线17k)偏移了相等距离的位置处具有中心轴线(例如,后述的实施方式中的中心轴线17b);单向离合器(例如,后述的实施方式中的单向离合器OWC),该单向离合器具有绕偏离所述输入中心轴线的输出中心轴线(例如,后述的实施方式中的输出中心轴线O2)旋转的输出部件(例如,后述的实施方式中的离合器内部件121)、通过从外部接受旋转方向的动力而绕所述输出中心轴线摆动的输入部件(例如,后述的实施方式中的离合器外部件122)、以及使这些输入部件和输出部件互相成为锁定状态或非锁定状态的接合部件(例如,后述的实施方式中的辊123),当所述输入部件的正向的转速超过所述输出部件的正向的转速时,该 单向离合器将输入到所述输入部件的旋转动力传递至所述输出部件,由此将所述输入部件的摆动运动转换为所述输出部件的旋转运动;多个连结部件(例如,后述的实施方式中的连结部件130),该多个连结部件各自的一端(例如,后述的实施方式中的环部131)以所述第1支点为中心旋转自如地连结在各所述偏心盘的外周,该多个连结部件各自的另一端(例如,后述的实施方式中的末端132)转动自如地连结于在所述单向离合器的输入部件上的偏离所述输出中心轴线的位置处设置的第2支点(例如,后述的实施方式中的第2支点O4),由此,将从所述输入轴施加于所述偏心盘的旋转运动作为所述单向离合器的输入部件的摆动运动传递至该输入部件;以及变速比可变机构(例如,后述的实施方式中的变速比可变机构112),该变速比可变机构具备致动器(例如,后述的实施方式中的致动器180),所述致动器使所述第1曲轴销和所述第2曲轴销分别以所述第1及第2曲轴轴颈为中心同步地旋转,来调节所述第1支点相对于所述输入中心轴线的偏心量,由此变更从所述偏心盘传递至所述单向离合器的输入部件的摆动运动的摆动角度,由此,所述变速比可变机构变更在输入到所述输入轴的旋转动力经由所述偏心盘和所述连结部件被作为旋转动力传递至所述单向离合器的输出部件时的变速比,并且,由于能够将所述偏心量设定为零,从而能够将变速比设定为无穷大,其中,所述多个第1曲轴销的外径(例如,后述的实施方式中的外径D1)全都相等或者在轴向上从一侧朝向另一侧变大,所述多个第2曲轴销的外径(例如,后述的实施方式中的外径D3)全都相等或者在轴向上从一侧朝向另一侧变大,所述多个第1曲轴轴颈分别被设置成:沿轴向对所述第1曲轴轴颈进行投影所得到的投影部分(例如,后述的实施方式中的投影部分N1)位于与该第1曲轴轴颈连接的所述第1曲轴销的轮廓(例如,后述的实施方式中的轮廓N2)内,所述多个第2曲轴轴颈分别被设置成:沿轴向对所述第2曲轴轴颈进行投影所得到的投影部分(例如,后述的实施方式中的投影部分N1)位于与该第2曲轴轴颈连接的所述第2曲轴销的轮廓(例如,后述的实施方式中的轮廓N2)内,所述多个偏心盘的轴向宽度(例如,后述的实施方式中的轴向宽度L1)分别比所述第1曲轴轴颈和所述第2曲轴轴颈的轴向长度(例如,后述的实施方式中的轴向长度L2)小。

另外,关于技术方案2所述的发明,在技术方案1所述的发明中,在所述偏心盘上形成的所述第1贯通孔和所述第2贯通孔不连通。

根据技术方案1所述的发明,多个第1曲轴销的外径全都相等或者在轴向上从一 侧朝向另一侧变大,多个第1曲轴轴颈分别被设置成沿轴向对第1曲轴轴颈进行投影所得到的投影部分位于与该第1曲轴轴颈连接的第1曲轴销的轮廓内,并且,多个第2曲轴销的外径全都相等或者在轴向上从一侧朝向另一侧变大,多个第2曲轴轴颈分别被设置成沿轴向对第2曲轴轴颈进行投影所得到的投影部分位于与该第2曲轴轴颈连接的第2曲轴销的轮廓内。另外,由于偏心盘的轴向宽度比第1及第2曲轴轴颈的轴向长度小,因此,能够将没有沿径向进行分割而是一体成型的偏心盘从第1及第2曲轴部件的一侧朝向另一侧依次插入进行装配。因此,能够防止因偏心盘的开口所引起的供曲轴销贯通的贯通孔的内径尺寸精度的降低,能够防止偏心量的变化,由此能够抑制对变速比造成的影响。另外,由于偏心盘一体成型,因此能够削减零件数量。

根据技术方案2所述的发明,形成于偏心盘上的第1及第2贯通孔不连通,因此能够提高偏心盘的刚性,从而能够更可靠地防止偏心盘的偏心量的变化。

附图说明

图1是示出参考例的无级变速机构的剖视图。

图2是图1所示的无级变速机构的侧视图。

图3是示出无级变速机构的主要部分的立体图。

图4是无级变速机构中的各曲轴部件的侧视图。

图5是示出无级变速机构中的2种偏心盘的侧视图。

图6是示出构成无级变速机构的各偏心盘与各曲轴销之间的位置关系的说明图。

图7是每隔60°旋转角度地示出无级变速机构中的偏心盘在偏心量固定的状态下绕输入中心轴线旋转时的变化的作用图。

图8是每隔各曲轴部件的45°旋转角度地示出使无级变速机构中的偏心盘的偏心量变更的状态的说明图。

图9示出了无级变速机构的各偏心量下的各偏心盘与各曲轴销之间的位置关系,其中(a)是示出偏心量r为“零”的状态的图,(b)是示出偏心量r为“中等”的状态的图,(c)是示出偏心量r为“大”的状态的图。

图10是示出无级变速机构的四节连杆机构的原理图。

图11是示出无级变速机构的偏心盘的偏心量不同的情况下的单向离合器外部件的摆动量的变化的作用图,其中(a)是示出偏心量r较大的“大”的状态的图,(b) 是示出偏心量r为比(a)的情况小的“中等”的状态的图,(c)是示出偏心量r为比(b)的情况小的“小”的状态的图。

图12是示出在无级变速机构中使与输入轴一起等速旋转的偏心盘的偏心量r(变速比i)变化为“大”、“中等”、“小”的情况下的、输入轴的旋转角度θ与单向离合器的输入部件的摆动角速度ω2之间的关系的图。

图13是用于说明在无级变速机构中当利用多个连结部件从输入侧(输入轴或偏心盘)向输出侧(单向离合器的输出部件)传递动力时的输出的导出原理的图。

图14是示出本发明的无级变速机构的剖视图。

图15是示出将偏心盘装配于曲轴部件的状态的立体剖视图。

图16是对偏心盘相对于曲轴部件的装配进行说明的立体图。

图17是曲轴部件和偏心盘的俯视图。

图18的(a)是图17的右侧视图,(b)是沿图17中的XVIII‐XVIII线的剖视图。

图19是在偏心盘的偏心量为零的状态下装配的曲轴部件和偏心盘的立体图。

标号说明

14:偏心盘;

14a:第1贯通孔;

14b:第2贯通孔;

16:第1曲轴部件;

16b:第1曲轴轴颈的中心轴线;

16c~16h:第1曲轴销;

16k:各第1曲轴销的中心轴线;

16p~16v:第1曲轴轴颈;

17:第2曲轴部件;

17b:第2曲轴轴颈的中心轴线;

17c~17h:第2曲轴销;

17k:各第2曲轴销的中心轴线;

17p~17v:第2曲轴轴颈;

112:变速比可变机构;

121:离合器内部件(输出部件);

122:离合器外部件(输入部件);

123:辊(接合部件);

130:连结部件;

131:环部(一端);

132:末端(另一端);

151:输入轴;

180:致动器;

BD′:无级变速机构;

D1:第1曲轴销的外径;

D2:第1曲轴轴颈的外径;

D3:第2曲轴销的外径;

D4:第2曲轴轴颈的外径;

D5:第1贯通孔的孔径(第1贯通孔的直径);

D6:第2贯通孔的孔径(第2贯通孔的直径);

L1:偏心盘的轴向宽度;

L2:第1及第2曲轴轴颈的轴向长度;

N1:投影部分;

N2:轮廓;

O1:输入中心轴线;

O2:输出中心轴线;

O3:第1支点;

O4:第2支点;

OWC:单向离合器;

r:偏心量。

具体实施方式

首先,参照图1至图13,对具有与本发明的无级变速机构相同的基本结构的参考例进行说明。

参考例的无级变速机构是被称作IVT(Infinity Variable Transmission=在不使用离合器的情况下使变速比无穷大从而能够使输出旋转为零的方式的变速机构)的变速机构的一种,其由下述这样的无级变速机构BD构成:该无级变速机构BD能够无级地变更变速比i,并且能够将变速比的最大值设定为无穷大(∞)。

如图1所示,无级变速机构BD具备:输入轴151,其与发动机等驱动源的输出轴S连结,通过接受驱动源的旋转动力而绕输入中心轴线O1旋转;多个(在本实施方式中为6个)偏心盘104(以下,也将6个偏心盘分别称作104A~104F),它们经由第1及第2曲轴部件106、107与输入轴151一体旋转;与偏心盘104的数量相同的连结部件130,它们用于将输入侧和输出侧连接起来;以及单向离合器OWC,其设置在输出侧。

还一并如图2、图3和图5所示,多个偏心盘104分别形成为以第1支点O3为中心的圆形形状,各第1支点O3以沿周向等间隔地位于输入中心轴线O1的周围的方式配置。并且,多个偏心盘104分别在保持着偏心量r的状态下,随着输入轴151的旋转而绕输入中心轴线O1进行偏心旋转。另外,多个偏心盘104构成为能够变更各第1支点O3相对于输入中心轴线O1的偏心量r。而且,在多个偏心盘104上分别形成有与输入中心轴线O1平行地延伸的2个贯通孔104a、104b。

如图1~图4所示,第1曲轴部件106具有:多个第1曲轴销106c~106h,它们分别借助滑动轴承155旋转自如地贯穿在形成于多个偏心盘104上的2个贯通孔104a、104b中的一个贯通孔104a内,并且它们彼此连结;和多个第1曲轴轴颈106p、106q、106r,它们在从各第1曲轴销106c~106h的中心轴线106k偏移相等距离的位置处具有中心轴线106b。

第2曲轴部件107也同样地具有:多个第2曲轴销107c~107h,它们分别经由滑动轴承155旋转自如地贯穿在形成于多个偏心盘104上的另一个贯通孔104b内,并且它们彼此连结;和多个第2曲轴轴颈107p、107q、107r,它们在从各第2曲轴销107c~107h的中心轴线107b偏移相等距离的位置处具有中心轴线107k。

从而,这些第1及第2曲轴部件106、107的各第1及第2曲轴销106c~106h、107c~107h的各中心轴线106k、107k、和各第1及第2曲轴轴颈106p、106q、106r、107p、107q、107r的中心轴线106b、107b在安装于无级变速机构BD的状态下被配置成与输入中心轴线O1平行。

另外,各第1及第2曲轴部件106、107的各第1及第2曲轴销106c~106h、107c~107h以使得它们的各中心轴线106k、107k以曲轴轴颈106p、106q、106r、107p、107q、107r的中心轴线106b、107b为中心在圆周方向上间隔规定的角度(在本实施方式中为60°)的方式分别被结合。

并且,在图3中,省略了第1、第2曲轴轴颈106q、107q进行图示。

另外,如图5所示,各第1及第2曲轴销106c~106h、107c~107h所贯通的各偏心盘104的2个贯通孔104a、104b形成为:2个贯通孔104a、104b彼此相邻地排列,并且贯通孔104a、104b的中间点M从第1支点O3偏移。另外,各偏心盘104的2个贯通孔104a、104b分别形成为:多个偏心盘104的贯通孔104a、104b的中间点M以第1支点O3为中心在圆周方向间隔规定的角度(在本实施方式中为60°)。

具体来说,本实施方式的6个偏心盘104中,供第1及第2曲轴销106c、107c贯通的偏心盘104A、和供第1及第2曲轴销106f、107f贯通的偏心盘104D由下述这样的结构构成:连接贯通孔104a、104b的中心104e、104f的线位于通过第1支点O3的线上。另外,供第1及第2曲轴销106d、107d贯通的偏心盘104B、供第1及第2曲轴销106e、107e贯通的偏心盘104C、供第1及第2曲轴销106g、107g贯通的偏心盘104E、以及供第1及第2曲轴销106h、107h贯通的偏心盘104F由下述这样的结构构成:连接中间点M和第1支点O3的线以60°与连接2个贯通孔104a、104b的中心104e、104f的线交叉。

因此,如果以输入中心轴线O1为中心分别示出偏心量r下的各偏心盘104A~104F,则各偏心盘104A~104F具有图6所示这样的位置关系。即,在使成为各偏心盘104A~104F的中心的第1支点O3相对于输入中心轴线O1的偏心量r相同的状态下,各第1及第2曲轴销106c~106h、107c~107h处于以中心轴线106b、107b为中心绕顺时针依次旋转了60°的位置,各偏心盘104A~104F也成为以输入中心轴线O1为中心绕顺时针依次旋转了60°的位置关系。

并且,以中心轴线106b、107b为中心结合各第1及第2曲轴销106c~106h、107c~107h的角度、或者形成于各偏心盘104上的各贯通孔104a、104b和第1支点O3之间的关系(例如,连接各贯通孔104a、104b的中间点M和第1支点O3的线、与连接2个贯通孔104a、104b的中心104e、104f的线相交叉的角度)由偏心盘104的个数决定,即,成为360度除以偏心盘104的数量所得到的值。

输入轴151是由下述部分构成的一体成型品:圆筒部151d,其与输出轴S的末端花键结合;和轴颈支承部151h,其具有经由滑动轴承157将第1及第2曲轴部件106、107的曲轴轴颈106p、107p支承成旋转自如的2个贯通孔151a、151b。

另外,位于2个偏心盘104C、104D之间的第1及第2曲轴部件106、107的曲轴轴颈106q、107q借助形成于轴颈支承部件152上的2个第1及第2支承孔152a、152b经由滑动轴承157被支承成旋转自如。

而且,在第1及第2曲轴部件106、107的曲轴轴颈106r、107r上形成有被动齿轮106a、107a,这些被动齿轮106a、107a在致动器180中与和输入中心轴线O1同轴地设置的旋转轴180a的小齿轮180b啮合,并且还与设置在它们的周围的齿圈115啮合。

并且,将2个第1及第2曲轴部件106、107支承成旋转自如的输入轴151及轴颈支承部件152和齿圈115分别经由轴承102、105、103被未图示的变速器的变速器壳体160支承。

2个第1及第2曲轴部件106、107的被动齿轮106a、107a的齿数相同,小齿轮180b借助于致动器180而旋转,由此,2个被动齿轮106a、107a以相同的转速旋转。致动器180由直流马达和减速机构等构成,平常时,使小齿轮180b与输入轴151的旋转同步地旋转。因此,如图7的(a)~(f)所示,第1及第2曲轴部件106、107和偏心盘104以输入中心轴线O1为中心一体地旋转,如图7的(d)所示,如果将偏心盘104的直径设为D,则偏心盘104的最大振幅W为W=D+2·r。并且,图7的(a)~图7的(f)示出了将第1及第2曲轴部件106、107和偏心盘104的旋转角度分别设为α=0°、60°、120°、180°、240°、300°的状态。

另外,以输入轴151和小齿轮180b同步的转速为基准,对小齿轮180b施加比输入轴151的转速大或小的转速,由此使小齿轮180b相对于输入轴151相对旋转。基于该致动器180进行的转速控制例如以下述方式来实现:相对于输入轴151的转速,来控制由减速机构(例如,行星齿轮)的减速比乘以致动器180的转速所得到的小齿轮180b的转速。此时,在小齿轮180b和输入轴151不存在旋转差而实现同步的情况下,偏心量r不发生变化。

因此,通过对小齿轮180b提供大于或小于输入轴151的转速的转速,具有被动齿轮106a、107a的第1及第2曲轴轴颈106r、107r自转,从而,第1曲轴销106c~ 106h及第2曲轴销107c~107h分别以第1及第2曲轴轴颈106r、107r的中心轴线106b、107b为中心同步旋转,来调节第1支点O3相对于输入中心轴线O1的偏心量r。

另外,单向离合器OWC具有:作为输出部件的离合器内部件121,其绕偏离输入中心轴线O1的输出中心轴线O2旋转;作为输入部件的环状的离合器外部件122,其通过从外部接受旋转方向的动力而绕输出中心轴线O2摆动;作为接合部件的多个辊123,其为了将这些离合器外部件122和离合器内部件121互相设置为锁定状态或非锁定状态而被插入离合器外部件122和离合器内部件121之间;以及施力部件126,其对辊123朝向施加锁定状态的方向施力,当离合器外部件122的正向(图2中的箭头RD1所示的方向)的转速超过离合器内部件121的正向的转速时,单向离合器OWC将被输入到离合器外部件122的旋转动力传递至离合器内部件121,由此,能够将离合器外部件122的摆动运动转换成离合器内部件121的旋转运动。

如图1所示,单向离合器OWC的离合器内部件121构成为沿轴向一体地连续的部件,但是,离合器外部件122沿轴向被分割为多个,并且与偏心盘104和连结部件130的数量相应地排列成能够在轴向分别独立地摆动。并且,辊123对应于每个离合器外部件122插入离合器外部件122与离合器内部件121之间。

在环状的各离合器外部件122上的周向的一处部位设有突出部124,在该突出部124上设置有偏离输出中心轴线O2的第2支点O4。并且,在各离合器外部件122的第2支点O4上配置有销125,利用该销125将连结部件130的末端(另一端部)132以旋转自如的方式连结于离合器外部件122。

在连结部件130的一端侧具有环部131,该环部131的圆形开口133的内周借助轴承140以旋转自如的方式嵌合在偏心盘104的外周。因此,像这样连结部件130的一端以旋转自如的方式连结于偏心盘104的外周,并且,连结部件130的另一端以转动自如的方式连结于在单向离合器OWC的离合器外部件122上设置的第2支点O4,由此构成了以输入中心轴线O1、第1支点O3、输出中心轴线O2、第2支点O4这4个节点为转动点的四节连杆机构,从输入轴151经由2个第1及第2曲轴部件106、107被提供给偏心盘104的旋转运动被作为单向离合器OWC的离合器外部件122的摆动运动被传递至该离合器外部件122,该离合器外部件122的摆动运动被转换为离合器内部件121的旋转运动。

此时,利用致动器180,使由2个第1及第2曲轴部件106、107、致动器180 等构成的变速比可变机构112的小齿轮180b动作,由此能够改变偏心盘104的偏心量r。并且,通过变更偏心量r,能够变更单向离合器OWC的离合器外部件122的摆动角度θ2,由此,能够改变离合器内部件121的转速与输入轴151的转速的比(变速比i)。因此,能够变更在输入到输入轴151的旋转动力经由偏心盘104和连结部件130被作为旋转动力传递至单向离合器OWC的离合器内部件121时的变速比,另外,由于能够将偏心量r设定为零,因此能够将变速比设定为无穷大。

参照图8和图9,对以上叙述的无级变速机构BD的变速原理进行说明。

在图8的(a)~(e)中,左侧的图是示出在偏心盘104A中使小齿轮180b相对旋转时的在第1及第2曲轴部件106、107的各转动角度θc下的偏心量的变化的图,右侧的图是将曲轴轴颈106r、107r的中心轴线106b、107b(黑圈)与第1及第2曲轴销106c、107c的中心轴线106k、107k(白圈)之间的位置关系从左侧的图中抽出的图。并且,为了容易理解形状,对第1及第2曲轴销106c、107c施加了阴影,另外,在图8的(b)~(e)中,省略了在图8的(a)中示出的小齿轮180b,以实线圆示出了被动齿轮106a、107a。

如图8的(a)所示,在偏心盘104A中,在第1及第2曲轴部件106、107的转动角度θc=0°时,曲轴轴颈106r、107r的中心轴线106b、107b分别相对于第1及第2曲轴销106c、107c的中心轴线106k、107k处于向上方偏移的位置,与小齿轮180b同轴的输入中心轴线O1和作为偏心盘104A的中心的第1支点O3重合。因此,偏心盘104的中心(第1支点O3)相对于输入中心轴线O1的偏心量r为零,能够将变速比i设定为“无穷大(∞)”。

接下来,如图8的(b)~图8的(d)所示,在第1及第2曲轴部件106、107的转动角度θc=45°、90°、135°时,第1及第2曲轴销106c、107c的中心轴线106k、107k相对于曲轴轴颈106r、107r的中心轴线106b、107b向同一方向转动,偏心盘104的中心(第1支点O3)从输入中心轴线O1逐渐离开,偏心量r逐渐变大。

然后,如图8的(e)所示,在第1及第2曲轴部件106、107的转动角度为θc=180°时,曲轴轴颈106r、107r的中心轴线106b、107b分别相对于第1及第2曲轴销106c、107c的中心轴线106k、107k处于向下方偏移的位置,偏心盘104的中心(第1支点O3)距离输入中心轴线O1最远,偏心量r变为最大,能够实现小的变速比。

图9的(a)~(c)是分别从致动器180侧观察6个偏心盘104A~104F的图, 图9的(a)示出了偏心盘104A~104F的各第1支点O3与输入中心轴线O1一致的、将偏心量r设置为“零”的状态,即,将变速比i设定为无穷大的情况,图9的(b)设定了偏心盘104A~104F的各第1支点O3从输入中心轴线O1离开的、将偏心量r设定为“中等”的状态,即,将变速比i设定为中间的变速比的情况,图9的(c)示出了偏心盘104A~104F的各第1支点O3距离输入中心轴线O1最远的、将偏心量r设定为“大”的状态,即,将变速比i设定为较小变速比的情况。

这样的基于第1及第2曲轴部件106、107的转动角度θc实现的对偏心量r的调整是通过利用未图示的控制单元控制图1所示的致动器180的旋转轴180a的转速来进行的。

如图10所示,在无级变速机构BD中,构成了以输入中心轴线O1、第1支点O3、输出中心轴线O2、第2支点O4这4个节点作为转动点的四节连杆机构,从输入轴151施加至偏心盘104的旋转运动被作为摆动运动传递至单向离合器OWC的离合器外部件122,该离合器外部件122的摆动运动被转换为离合器内部件121的旋转运动。

如图11的(a)所示,在将偏心盘104的偏心量r设定为“大”并使第1支点O3以输入中心轴线O1为中心沿箭头方向旋转的情况下,能够增大单向离合器OWC的离合器外部件122的摆动角度θ2,因此,能够实现较小的变速比i。

如图11的(b)所示,在将偏心盘104的偏心量r设定为“中等”的情况下,能够使单向离合器OWC的离合器外部件122的摆动角度θ2小于图11的(a)的情况下的摆动角度θ2小,因此,能够实现比图11的(a)的情况大的变速比i。

如图11的(c)所示,在将偏心盘104的偏心量r设定为“小”的情况下,能够使单向离合器OWC的离合器外部件122的摆动角度θ2小于图11的(b)的情况下的摆动角度θ2小,因此,能够实现比图11的(b)的情况大的变速比i。

从而,偏心盘104的偏心量r越小,则离合器外部件122的摆动角度θ2越小,而变速比i越大,在使偏心盘104的偏心量r为“零”的情况下,能够使单向离合器OWC的离合器外部件122的摆动角度θ2为“零”,因此能够将变速比i设定为“无穷大(∞)”。

如图10所示,单向离合器OWC的离合器外部件122接受经由连结部件130从偏心盘104施加的动力进行摆动运动。如果使偏心盘104旋转的输入轴151旋转1圈,则单向离合器OWC的离合器外部件122往复摆动1次。如图12所示,与偏心 盘104的偏心量r的值无关,单向离合器OWC的离合器外部件122的摆动周期总是固定。离合器外部件122的摆动角速度ω2由偏心盘104(输入轴151)的旋转角速度ω1和偏心量r确定。

连接输入轴151和单向离合器OWC的多个连结部件130的环部131旋转自如地连结于绕输入中心轴线O1在周向上以等间隔设置的多个偏心盘104,因此,因各偏心盘104的旋转运动而使单向离合器OWC的离合器外部件122产生的摆动运动如图13所示这样以固定的相位依次进行。

此时,动力(转矩)从单向离合器OWC的离合器外部件122朝向离合器内部件121的传递仅在离合器外部件122的正向(图10的箭头RD1方向)的转速超过了离合器内部件121的正向的转速的条件下才进行。即,在单向离合器OWC中,当离合器外部件122的转速变得比离合器内部件121的转速高时,才开始经由辊123发生离合器外部件122与离合器内部件121的啮合(锁定),离合器外部件122的动力被传递至离合器内部件121而产生驱动力。

在基于1个连结部件130实现的驱动结束后,离合器外部件122的转速低于离合器内部件121的转速,并且基于辊123实现的锁定借助于其他连结部件130的驱动力被解除而返回自由的状态(空转状态)。与连结部件130的数量相应地依次进行上述动作,由此将摆动运动转换成一个方向的旋转运动。因此,只有在超过离合器内部件121的转速的时刻的离合器外部件122的动力依次被传递至离合器内部件121,大致平滑地实现了平均的旋转动力被施加至离合器内部件121。

另外,如图11的(a)~(c)所示,在四节连杆机构式的无级变速机构BD中,通过变更偏心盘104的偏心量r,能够确定变速比(变速率)。在这种情况下,通过将偏心量r设定为零,能够将变速比i设定为无穷大(∞),即使在驱动源的输出轴S的旋转过程中,也能够将传递至离合器外部件122的摆动角度θ2设定为零。即,即使驱动源的输出轴S(参照图1)旋转,也能够将单向离合器OWC的离合器内部件121的转速设定为零。

接下来,参照图14~图19,对本发明的实施方式进行说明。并且,本实施方式的无级变速机构BD′的基本结构除了第1及第2曲轴部件和偏心盘的结构、以及轴颈支承部件152的数量不同以外,与参考例的无级变速机构BD相同。因此,以下,还参照作为参考例的结构的图4~图13,主要对与参考例的无级变速机构BD不同的部 分进行说明。因此,对于与参考例的无级变速机构BD相同或等同的部分,标记相同的标号或相当的标号,并简化或省略说明。

如图14~图17所示,本实施方式的第1曲轴部件16具有在周向上以60°间隔配置的多个(在本实施方式中为6个)第1曲轴销16c~16h。各第1曲轴销16c~16h借助以夹着第1曲轴销16c~16h的方式交替配置的多个(在本实施方式中为7个)第1曲轴轴颈16p~16v连结在一起。多个第1曲轴轴颈16p~16v在从各第1曲轴销16c~16h各自的中心轴线16k偏离相等距离的位置处具有中心轴线16b。换而言之,多个第1曲轴销16c~16h以多个第1曲轴轴颈16p~16v的中心轴线16b为中心在周向上等间隔地配置。第1曲轴销16c~16h的外径D1全都相等,或者在轴向上从一侧朝向另一侧逐渐变大。

在位于致动器180侧的第1曲轴轴颈16p上形成有被动齿轮16a,该被动齿轮16a与被设置成和输入中心轴线O1同轴的旋转轴180a的小齿轮180b啮合,并且还与设置在这些部件的周围的齿圈115啮合。位于输出轴S侧的第1曲轴轴颈16v被旋转自如地支承于在输入轴151上形成的贯通孔151a中。

各第1曲轴销16c~16h分别经由滑动轴承155旋转自如地贯通在形成于对应的偏心盘14上的2个第1及第2贯通孔14a、14b中的一个第1贯通孔14a内。并且,在图14~图19中,省略了滑动轴承155。

因此,本实施方式的第1曲轴部件16相当于参考例的无级变速机构的第1曲轴部件106,被动齿轮16a相当于被动齿轮106a,中心轴线16b相当于中心轴线106b,第1曲轴销16c~16h相当于第1曲轴销106c~106h,中心轴线16k相当于中心轴线106k,第1曲轴轴颈16p、16s、16v相当于第1曲轴轴颈106r、106q、106p。本实施方式的第1曲轴轴颈16q、16r、16t、16u是参考例的无级变速机构的第1曲轴部件106所没有的结构。

关于多个第1曲轴轴颈16p~16v,沿轴向对第1曲轴轴颈16p~16v投影所得到的投影部分N1分别位于与第1曲轴轴颈16p~16v连接的第1曲轴销16c~16h的轮廓(外形轮廓)N2内。更具体地进行说明,例如如图18的(b)所示,沿轴向对第1曲轴轴颈16q进行投影所得到的投影部分N1位于与第1曲轴轴颈16q连接的第1曲轴销16c、16d(未图示)的轮廓(外形轮廓)N2内。该关系对于第1曲轴轴颈16p、16r~16v也是相同的。并且,在本实施方式中,示出了第1曲轴销16c~16h的外径 D1全都相等的情况。

第2曲轴部件17与第1曲轴部件16相同,具有在周向上以60°间隔配置的多个(在本实施方式中为6个)第1曲轴销17c~17h。各第2曲轴销17c~17h借助以夹着第2曲轴销17c~17h的方式交替配置的多个(在本实施方式中为7个)第2曲轴轴颈17p~17v连结在一起。多个第2曲轴轴颈17p~17v在从各第2曲轴销17c~17h各自的中心轴线17k偏离相等距离的位置处具有中心轴线17b。换而言之,多个第2曲轴销17c~17h以第2曲轴轴颈17p~17v的中心轴线17b为中心在周向上等间隔地配置。第2曲轴销17c~17h的外径D3全都相等,或者在轴向上从一侧朝向另一侧逐渐变大。

在位于致动器180侧的第2曲轴轴颈17p上形成有被动齿轮17a,该被动齿轮16a与被设置成和输入中心轴线O1同轴的旋转轴180a的小齿轮180b啮合,并且还与设置在这些部件的周围的齿圈115啮合。位于输出轴S侧的第2曲轴轴颈17v被旋转自如地支承于在输入轴151上形成的贯通孔151b中。

各第2曲轴销17c~17h分别经由滑动轴承155旋转自如地贯通在形成于对应的偏心盘14上的2个第1及第2贯通孔14a、14b中的另一个第2贯通孔14b内。并且,在图14~图19中,省略了滑动轴承155。

因此,本实施方式的第2曲轴部件17相当于参考例的无级变速机构的第2曲轴部件107,被动齿轮17a相当于被动齿轮107a,中心轴线17b相当于中心轴线107b,第2曲轴销17c~17h相当于第2曲轴销107c~107h,中心轴线17k相当于中心轴线107k,第2曲轴轴颈17p、17s、17v相当于第2曲轴轴颈107r、107q、107p。本实施方式的第2曲轴轴颈17q、17r、17t、17u是参考例的无级变速机构的第2曲轴部件107所没有的结构。

关于多个第2曲轴轴颈17p~17v,沿轴向对第2曲轴轴颈17p~17v投影所得到的投影部分N1分别位于与第2曲轴轴颈17p~17v连接的第2曲轴销17c~17h的轮廓(外形轮廓)N2内。更具体地进行说明,例如如图18的(b)所示,沿轴向对第2曲轴轴颈17q进行投影所得到的投影部分N1位于与第2曲轴轴颈17q连接的第2曲轴销17c、17d(未图示。)的轮廓(外形轮廓)N2内。该关系对于第2曲轴轴颈17p、17r~17v也是相同的。并且,在本实施方式中,示出了第2曲轴销17c~17h的外径D3全都相等的情况。

本实施方式的第1及第2曲轴销16c~16h、17c~17h的偏心方向和偏心量与参考例的第1及第2曲轴部件106、107的第1及第2曲轴销106c~106h、107c~107h相同。

如图17所示,第1及第2曲轴轴颈16p~16v、17p~17v的轴向长度L2被设定为与后述的偏心盘14的轴向宽度L1相同或比所述轴向宽度L1长。由此,偏心盘14能够在互相对置且相邻的第1及第2曲轴销(例如,16c与16d、17c与17d)间沿径向(与中心轴线16b、17b垂直的方向)移动。

如图14和图15所示,在轴向上,相位相同的第1及第2曲轴部件16、17的第1及第2曲轴轴颈16q~16u、17q~17u分别经由滑动轴承157旋转自如地嵌合于在轴颈支承部件152上形成的第1及第2支承孔152a、152b中。并且,在图14~图19中,省略了滑动轴承157。

多个轴颈支承部件152分别经由轴承105支承于变速器的变速器壳体160。

另外,各偏心盘14经由轴承140嵌合于连结部件130的环部131。

如图18的(a)所示,与参考例的偏心盘104同样地,偏心盘14的第1及第2贯通孔14a、14b形成为平行。但是,本实施方式的偏心盘14具有没有被分割而是形成为一体这样的特征。第1曲轴销106c~106h分别转动自如地嵌合于多个偏心盘14的第1贯通孔14a中。另外,第2曲轴销107c~107h分别转动自如地嵌合于多个偏心盘14的第2贯通孔14b中。

如图18所示,关于本实施方式的第1及第2曲轴部件16、17,如上所述,从轴向观察时,各第1曲轴轴颈16p~16v被配置在第1曲轴销16c~16h的轮廓N2内,各第2曲轴轴颈17p~17v被配置在第2曲轴销17c~17h的轮廓N2内。另外,第1曲轴部件16的第1曲轴销16c~16h的外径D1与各自对应的偏心盘14的第1贯通孔14a的孔径D5大致相同,第2曲轴部件17的第2曲轴销17c~17h的外径D3与各自对应的偏心盘14的第2贯通孔14b的孔径D6大致相同。

由此,能够分别将第1及第2曲轴部件16、17从一端侧插入偏心盘14的第1及第2贯通孔14a、14b中来装配偏心盘14。

具体来说,如图16和图17所示,首先,将第1及第2曲轴部件16、17的第1及第2曲轴销16h、17h贯穿插入至与插入方向最里侧的第1及第2曲轴销16c、17c相对应(嵌合)的偏心盘14的第1及第2贯通孔14a、14b中,使偏心盘14沿轴向 移动至偏心盘14即将与第2号的第1及第2曲轴销16g、17g的侧面(图中为右侧面)抵接为止。此时,偏心盘14在轴向上处于与第1及第2曲轴轴颈16u、17u对应的位置。

接下来,使偏心盘14沿径向移动,使第1及第2贯通孔14a、14b和第1及第2曲轴销16g、17g的轴中心一致。此时,由于第1及第2曲轴轴颈16u、17u的轴向长度L2比偏心盘14的轴向宽度L1长,因此,偏心盘14的径向移动不会受到阻碍。然后,使第1及第2曲轴销16g、17g贯穿插入第1及第2贯通孔14a、14b中,并贯通至偏心盘14即将与第3号的第1及第2曲轴销16f、17f的侧面抵接为止。

以下,同样地使偏心盘14一边交替地沿轴向和径向移动,一边穿过第1及第2曲轴销16f、17f、16e、17e、16d、17d,使该偏心盘14的第1及第2贯通孔14a、14b和插入方向最里侧的第1及第2曲轴销16c、17c嵌合。

接下来,一边使与从里侧开始为第2号的第1及第2曲轴销16d、17d相对应的偏心盘14如上述那样交替地沿径向和轴向移动,一边使第1及第2曲轴部件16、17贯穿插入第1及第2贯通孔14a、14b,使该偏心盘14的第1及第2贯通孔14a、14b和第1及第2曲轴销16d、17d嵌合。

以下相同,使剩余的第1及第2曲轴销16e~16h、17e~17h与各自对应的偏心盘14的第1及第2贯通孔14a、14b嵌合。图19示出了这样的状态:在各偏心盘14的偏心量r为零的状态下,分别将偏心盘14装配于第1及第2曲轴部件16、17的第1及第2曲轴销16c~16h、17c~17h,进而将轴颈支承部件152装配至偏心盘14之间。

这样,能够将没有进行分割而是由单一部件构成的偏心盘14装配至第1及第2曲轴部件16、17,因此,能够提高偏心盘14的支承刚性,从而能够以高精度支承第1及第2曲轴部件16、17。由此,偏心盘104的偏心量r、即变速比的变动降低,能够实现稳定的变速。

并且,在偏心盘14的装配中,如果第1及第2曲轴销16c~16h、17c~17h的外径D1、D3形成为在轴向上从一侧朝向另一侧(从插入方向末端侧朝向里侧)逐渐变大,则位于比与要装配的偏心盘14相对应的第1及第2曲轴销16c~16h、17c~17h靠近前侧的位置的第1及第2曲轴销16c~16h、17c~17h的外径D1、D3变得比该偏心盘14的第1及第2贯通孔14a、14b的孔径D5、D6小,从而使得偏心盘14的 插入变得容易,装配效率提高。

如以上所说明,根据本实施方式的无级变速机构BD,多个第1曲轴销16c~16h的外径D1全都相等或者在轴向上从一侧朝向另一侧变大,多个第1曲轴轴颈16p~16v分别被设置成沿轴向对第1曲轴轴颈16p~16v进行投影所得到的投影部分N1位于与该第1曲轴轴颈16p~16v连接的第1曲轴销16c~16h的轮廓N2内,并且,多个第2曲轴销17c~17h的外径D3全都相等或者在轴向上从一侧朝向另一侧变大,多个第2曲轴轴颈17p~17v分别被设置成沿轴向对第2曲轴轴颈17p~17v进行投影所得到的投影部分N1位于与该第2曲轴轴颈17p~17v连接的第2曲轴销17c~17h的轮廓N2内。另外,由于多个偏心盘14的轴向宽度L1分别比第1曲轴轴颈16p~16v及第2曲轴轴颈17p~17v的轴向长度L2小,因此,能够将没有沿径向进行分割而是一体成型的偏心盘14从第1及第2曲轴部件16、17的一侧朝向另一侧依次插入进行装配。因此,能够防止因偏心盘14的开口所引起的供第1及第2曲轴销16c~16h、17c~17h贯通的第1及第2贯通孔14a、14b的内径尺寸精度的降低,能够防止偏心量r的变化,由此能够抑制对变速比造成的影响。另外,由于偏心盘14一体成型,因此能够削减零件数量。

另外,形成于偏心盘14上的第1及第2贯通孔14a、14b不连通,因此能够提高偏心盘14的刚性,从而能够更可靠地防止偏心盘14的偏心量r的变化。

并且,本发明并不限定于前述的实施方式,能够进行适当的变形、改良等。此外,只要能够实现本发明,上述的各实施方式中的各结构要素的材质、形状、尺寸、数量、配置部位等可以是任意的,并不受限定。

例如,在上述实施方式的偏心盘14中,形成为供第1及第2曲轴销16c~16h、17c~17h贯通的第1及第2贯通孔14a、14b不连通的结构,但是,也可以构成为:使第1及第2贯通孔14a、14b连通而设置供第1及第2曲轴销16c~16h、17c~17h双方贯通的单一的长孔。

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