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1、(10)申请公布号 CN 104235298 A (43)申请公布日 2014.12.24 CN 104235298 A (21)申请号 201410252741.9 (22)申请日 2014.06.09 2013-124203 2013.06.12 JP 2014-052719 2014.03.14 JP F16H 21/28(2006.01) (71)申请人 本田技研工业株式会社 地址 日本东京都 (72)发明人 西村优史 (74)专利代理机构 北京三友知识产权代理有限 公司 11127 代理人 李辉 黄纶伟 (54) 发明名称 无级变速器 (57) 摘要 本发明提供一种无级变速器, 其能。
2、够高精度 地控制变速比和传递至输出轴的扭矩。无级变 速器 (1) 具备 : 距离传感器 (23), 其用于检测至 摆杆 (18) 的被检测部 (18e) 的距离 (x), 该摆杆 (18) 以能够旋转的方式轴支承于输出轴 (3) ; 和 ECU(24), 其基于距离传感器 (23) 检测出的值来 计算摆杆 (18) 的相位 (), 并基于该相位 () 来计算旋转盘 (6) 的旋转半径。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 11 页 附图 7 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书11页 附图7页 (10)申请公。
3、布号 CN 104235298 A CN 104235298 A 1/1 页 2 1. 一种无级变速器, 其具备 : 输入轴, 所述输入轴被传递行驶用驱动源的驱动力 ; 输出轴, 所述输出轴被配置成与所述输入轴的旋转中心轴线平行 ; 曲柄摇杆机构, 所述曲柄摇杆机构具有旋转半径调节机构、 摆杆和连杆, 将所述输入轴 的旋转运动转换成所述摆杆的摆动运动, 其中, 所述旋转半径调节机构设置有能够与所述 输入轴一体地旋转的旋转部, 且能够自由地调节所述旋转部的旋转半径, 所述摆杆设置有 摆动端部, 且摆动自如地轴支承于所述输出轴, 所述连杆的一端部旋转自如地与所述旋转 半径调节机构的所述旋转部连接,。
4、 所述连杆的另一端部与所述摆动端部连结 ; 单向旋转阻止机构, 当所述摆杆欲向一侧旋转时, 所述单向旋转阻止机构将所述摆杆 相对于所述输出轴固定, 当所述摆杆欲向另一侧旋转时, 所述单向旋转阻止机构使所述摆 杆相对于所述输出轴空转 ; 和 变速器壳体, 所述变速器壳体将所述输入轴和所述输出轴支承成能够自由旋转, 并收 纳所述曲柄摇杆机构和所述单向旋转阻止机构, 所述摆杆具有轴支承于所述输出轴的环状部, 通过使所述旋转部的所述旋转半径变化, 来使变速比变化, 所述无级变速器的特征在于, 所述无级变速器具备 : 相位检测部, 所述相位检测部检测所述摆杆的相位 ; 和 控制部, 所述控制部基于所述相。
5、位检测部检测出的值来计算所述旋转部的旋转半径。 2. 根据权利要求 1 所述的无级变速器, 其特征在于, 在所述摆杆的外周面具备被检测部件, 所述相位检测部具有 : 距离传感器, 所述距离传感器固定于所述变速器壳体, 用于检测 至所述被检测部件的距离 ; 和相位计算部, 所述相位计算部基于所述距离传感器检测出的 值来计算所述摆杆的相位, 所述被检测部件的所述距离传感器侧的表面的形状是从所述距离传感器侧的表面至 所述距离传感器的距离根据所述摆杆的相位而变化的形状。 3. 根据权利要求 2 所述的无级变速器, 其特征在于, 在所述摆杆的所述环状部的外周面具备多个安装销, 多个所述安装销以向所述环状。
6、部 的径向外侧延伸的方式设置, 所述被检测部件以能够滑动的方式安装于多个所述安装销。 4. 根据权利要求 3 所述的无级变速器, 其特征在于, 所述被检测部件被安装在夹着所述环状部的中心与形成有所述摆动端部的位置相反 的位置。 5. 根据权利要求 2 4 中的任意一项所述的无级变速器, 其特征在于, 所述被检测部件的所述距离传感器侧的表面的形状是从所述距离传感器侧的表面至 所述距离传感器的距离的变化率相对于摆杆的相位的变化固定的形状。 6. 根据权利要求 2 5 中的任意一项所述的无级变速器, 其特征在于, 所述被检测部件朝向所述摆杆的所述环状部的周向延伸, 其中心角比所述摆杆的最大 摆动范围。
7、大。 权 利 要 求 书 CN 104235298 A 2 1/11 页 3 无级变速器 技术领域 0001 本发明涉及使用曲柄摇杆机构的四节连杆机构型的无级变速器。 背景技术 0002 以往, 已知具备下述部分的四节连杆机构型的无级变速器 : 输入轴, 其被传递来自 发动机等主驱动源(行驶用驱动源)的驱动力 ; 输出轴, 其被配置成与输入轴的旋转中心轴 线平行 ; 和多个曲柄摇杆机构 ( 例如, 参照专利文献 1)。 0003 在专利文献 1 所记载的无级变速器中, 曲柄摇杆机构具有 : 旋转半径调节机构, 其 设置有能够与输入轴一体地旋转的旋转部, 且能够自由地调节该旋转部的旋转半径 ; 。
8、摆杆, 其设置有摆动端部, 且摆动自如地轴支承于输出轴 ; 和连杆, 其一个端部旋转自如地与旋转 半径调节机构的旋转部连接, 其另一个端部与摆杆的摆动端部连结。 0004 在摆杆与输出轴之间设有作为单向旋转阻止机构的单向离合器, 当摆杆欲以输出 轴为中心向一侧旋转时, 该单向离合器将摆杆相对于输出轴固定, 当摆杆欲向另一侧旋转 时, 该单向离合器使摆杆相对于输出轴空转。 0005 旋转半径调节机构由下述部分构成 : 圆盘状的凸轮部, 其在相对于输入轴偏心的 状态下与输入轴一体地旋转 ; 旋转部, 其在相对于该凸轮部偏心的状态下旋转自如, 连杆旋 转自如地外嵌于该旋转部 ; 和小齿轮轴, 其在轴。
9、向具备多个小齿轮。 小齿轮轴借助从副驱动 源 ( 调节用驱动源 ) 传递来的驱动力而旋转。 0006 另外, 旋转半径调节机构除了专利文献 1 所示的旋转半径调节机构之外, 还存在 由以下部分构成的旋转半径调节机构 : 圆盘状的旋转部, 其具有相对于中心偏心地贯穿设 置的贯穿孔 ; 内齿轮, 其安装于旋转部的贯穿孔的内周面 ; 第 1 小齿轮, 其固定于输入轴, 并 与内齿轮啮合 ; 行星架, 其被传递来自副驱动源 ( 调节用驱动源 ) 的驱动力 ; 以及 2 个第 2 小齿轮, 它们分别被行星架轴支承成能够自由地自转和公转, 并与内齿轮啮合。在该情况 下, 第 1 小齿轮和 2 个第 2 小。
10、齿轮被配置成以它们的中心轴线为顶点的三角形为正三角形。 0007 在凸轮部形成有贯穿孔, 该贯穿孔沿输入轴的旋转中心轴线方向贯穿, 并且贯穿 设置在相对于凸轮部的中心偏心的位置。 此外, 在凸轮部, 在夹着输入轴的旋转中心轴线与 凸轮部的中心相反的一侧的区域形成有切孔, 该切孔使凸轮部的外周面与贯穿孔的内周面 连通。并且, 相邻的凸轮部彼此被螺栓固定而构成凸轮部连结体。 0008 凸轮部连结体在其轴向一端连结有输入部, 由凸轮部连结体和输入部构成凸轮轴 ( 输入轴 )。另外, 凸轮轴除了专利文献 1 所示的结构之外, 还存在在中空棒状的输入部的 外表面通过花键结合等安装凸轮部或凸轮部连结体而构。
11、成的结构。 0009 凸轮部连结体通过将各凸轮部的贯穿孔相连而形成为中空, 并且在内部插入有小 齿轮轴。并且, 插入到凸轮部连结体中的小齿轮轴从各凸轮部的切孔中露出。 0010 旋转部设有接受凸轮轴的接受孔。在该接受孔的内周面形成有内齿。该内齿与从 各凸轮部的切孔 ( 贯穿孔 ) 露出的小齿轮轴啮合。 0011 在凸轮轴和小齿轮轴的转速相同的情况下, 在相对于凸轮部偏心的状态下旋转自 说 明 书 CN 104235298 A 3 2/11 页 4 如的旋转部与凸轮部不相对旋转, 因此旋转部的中心 ( 输入侧支点 ) 的旋转运动的半径被 维持。另一方面, 在凸轮轴和小齿轮轴的转速不同的情况下, 。
12、旋转部与凸轮部相对旋转, 输 入侧支点的旋转运动的半径被变更, 从而变速比变化。 0012 在该无级变速器中, 当通过使凸轮轴旋转来使旋转部与凸轮部一起旋转时, 外嵌 于旋转部的连杆的一个端部进行旋转运动, 与连杆的另一个端部连结的摆杆摆动。 并且, 由 于摆杆经单向离合器轴支承于输出轴, 因此, 摆杆仅在向一侧旋转时才将旋转驱动力 ( 扭 矩 ) 传递至输出轴。 0013 另外, 凸轮部被设定成相位各不相同, 以多个凸轮部在输入轴的旋转中心轴线的 周向上围成一圈。 因此, 利用外嵌于在各凸轮部设置的旋转部的连杆, 各摆杆依次将扭矩传 递至输出轴, 从而能够使输出轴顺畅地旋转。 0014 另外。
13、, 在该无级变速器中, 对输入轴的累计旋转圈数和小齿轮轴的累计旋转圈数 进行计数, 并利用它们的差来推算旋转半径调节机构的旋转部的旋转半径, 并基于该旋转 半径对变速比和传递至输出轴的扭矩进行控制。 0015 专利文献 1 : 日本特开 2012-251608 号公报 0016 在现有的无级变速器中, 根据从作为输入轴侧构成部件的输入轴和小齿轮轴的转 速推算出的旋转部的旋转半径, 对变速比和传递至输出轴的扭矩进行控制。 0017 可是, 当连结摆杆与旋转半径调节机构的旋转部、 将旋转部的旋转运动转换成摆 杆的摆动运动的连杆产生扭转或挠曲时, 这样推算出的旋转半径有可能不是对于从输入输 出轴之间。
14、的转速求出的实际变速比和传递至输出轴的扭矩的控制具有实效的值。 0018 其结果是, 在现有的无级变速器中, 有可能无法高精度地对实际变速比和传递至 输出轴的扭矩进行控制。 发明内容 0019 本发明是鉴于以上的问题而完成的, 其目的在于提供一种能够高精度地控制实际 变速比和传递至输出轴的扭矩的无级变速器。 0020 为了达成上述目的, 本发明的无级变速器具备 : 输入轴, 所述输入轴被传递行驶用 驱动源的驱动力 ; 输出轴, 所述输出轴被配置成与输入轴的旋转中心轴线平行 ; 曲柄摇杆 机构, 所述曲柄摇杆机构具有旋转半径调节机构、 摆杆和连杆, 将输入轴的旋转运动转换成 摆杆的摆动运动, 其。
15、中, 所述旋转半径调节机构设置有能够与输入轴一体地旋转的旋转部, 且能够自由地调节旋转部的旋转半径, 所述摆杆设置有摆动端部, 且摆动自如地轴支承于 输出轴, 所述连杆的一端部旋转自如地与旋转半径调节机构的旋转部连接, 所述连杆的另 一端部与摆动端部连结 ; 单向旋转阻止机构, 当摆杆欲向一侧旋转时, 所述单向旋转阻止机 构将摆杆相对于输出轴固定, 当摆杆欲向另一侧旋转时, 所述单向旋转阻止机构使摆杆相 对于输出轴空转 ; 和变速器壳体, 所述变速器壳体将输入轴和输出轴支承成能够自由旋转, 并收纳曲柄摇杆机构和单向旋转阻止机构, 摆杆具有与连杆连结的摆动端部、 和轴支承于 输出轴的环状部, 通。
16、过使旋转部的旋转半径变化, 来使变速比变化, 所述无级变速器的特征 在于, 所述无级变速器具备 : 相位检测部, 所述相位检测部检测摆杆的相位 ; 和控制部, 所 述控制部基于相位检测部检测出的值来计算旋转部的旋转半径。 0021 这样, 在本发明的无级变速器中, 基于轴支承于输出轴的摆杆的相位来推算旋转 说 明 书 CN 104235298 A 4 3/11 页 5 部的旋转半径, 其中扭矩从曲柄摇杆机构最终被传递至该输出轴。 因此, 在本发明的无级变 速器中, 即使在将旋转部的旋转运动转换成摆杆的摆动运动的连杆产生扭转或挠曲的情况 下, 推算出的旋转半径的值也是对于变速比和传递至输出轴的扭。
17、矩的控制具有实效的值。 0022 因此, 根据本发明的无级变速器, 通过使用这样求出的旋转部的旋转半径来进行 控制, 能够高精度地控制传递至输出轴的扭矩和变速比。 0023 此外, 在本发明的无级变速器中, 优选的是, 在摆杆的外周面具备被检测部件, 相 位检测部具有 : 距离传感器, 所述距离传感器固定于变速器壳体, 用于检测至被检测部件的 距离 ; 和相位计算部, 所述相位计算部基于距离传感器检测出的值来计算摆杆的相位, 被检 测部件的距离传感器侧的表面的形状是从距离传感器侧的表面至距离传感器的距离根据 摆杆的相位而变化的形状。 0024 这样, 如果在摆杆的外周面具备被检测部件, 则能够。
18、利用距离传感器 ( 间隙传感 器 ) 来计算摆杆的相位。 0025 此外, 在本发明的无级变速器中, 优选的是, 在相位检测部由被检测部件和距离传 感器构成的情况下, 在摆杆的环状部的外周面具备多个安装销, 多个安装销以向环状部的 径向外侧延伸的方式设置, 被检测部件以能够滑动的方式安装于多个安装销。 0026 在扭矩传递至输出轴的状态下, 由于从连杆或单向旋转阻止机构施加的载荷等, 摆杆的环状部的直径大小有可能变化。 0027 当像这样摆杆的环状部的直径发生变化时, 即使是摆杆的相位不发生变化的状 态, 设置于摆杆的外周面的被检测部件与距离传感器之间的距离也会变化, 从而计算出的 摆杆的相位。
19、产生误差, 有可能无法高精度地推算旋转部的旋转半径。 0028 因此, 如果将被检测部件以能够滑动的方式安装于向环状部的径向延伸的多个安 装销, 即使摆杆的环状部的直径发生变化, 被检测部件也相对于安装在环状部上的安装销 滑动, 被检测部件的形状或位置不会发生变化。 其结果是, 即使摆杆的环状部的直径发生变 化, 也能够高精度地推算出摆杆的相位和旋转部的旋转半径。 0029 另外, 在本发明的无级变速器中, 优选的是, 在被检测部件通过安装销安装于摆杆 的情况下, 被检测部件被安装在夹着环状部的中心与形成有摆动端部的位置相反的位置。 0030 对于摆杆, 由于形成有摆动端部的位置的刚性最高, 。
20、因此, 在该位置的附近, 环状 部的直径的变化不固定。 因此, 如果将安装销安装在这样的位置, 在环状部的直径发生变化 的情况下, 被检测部件相对于安装销的滑动无法顺畅地进行, 存在被检测部件的形状或位 置略微变化这样的担忧。 0031 因此, 如果将被检测部件通过安装销安装于环状部的直径变化固定的区域 ( 即, 夹着环状部的中心与形成有摆动端部的位置相反的位置 ), 则不容易发生被检测部件的形 状或位置的变化。 因此, 距离传感器能够高精度地检测至被检测部件的距离, 能够高精度地 推算出摆杆的相位和旋转部的旋转半径。 0032 另外, 在本发明的无级变速器中, 优选的是, 在相位检测部由被检。
21、测部件和距离传 感器构成的情况下, 被检测部件的距离传感器侧的表面的形状为从距离传感器侧的表面至 距离传感器的距离的变化率相对于摆杆的相位的变化固定的形状。 0033 例如, 在使被检测部件的距离传感器侧的表面的形状形成为以从环状部的中心偏 心的位置为中心的圆弧的情况下, 被检测部件与距离传感器之间的距离相对于摆杆的相位 说 明 书 CN 104235298 A 5 4/11 页 6 呈曲线变化。因此, 在摆杆的相位中存在该距离的变化率较小的范围。 0034 可是, 如上所述, 如果使被检测部件的距离传感器侧的表面的形状形成为从该表 面至距离传感器的距离的变化率相对于摆杆的相位的变化固定的形状。
22、, 则在摆杆的相位的 整个范围内, 被检测部件与距离传感器之间的距离的变化率固定, 能够高精度地推算出摆 杆的相位和旋转部的旋转半径。 0035 另外, 在本发明的无级变速器中, 优选的是, 在相位检测部由被检测部件和距离传 感器构成的情况下, 被检测部件朝向摆杆的环状部的周向延伸, 其中心角比摆杆的最大摆 动范围大。 0036 如果这样构成被检测部件, 则无论摆杆的相位是什么值, 被检测部件都与距离传 感器对置, 因此距离传感器始终能够检测出至被检测部件的距离, 并推算出旋转部的旋转 半径。 附图说明 0037 图 1 是示出本发明的第 1 实施方式的无级变速器的一部分的剖视图。 0038 。
23、图 2 是从轴向示出图 1 的无级变速器的曲柄摇杆机构的结构的说明图。 0039 图 3A 3D 是示出图 1 的无级变速器的曲柄摇杆机构的输入侧支点的旋转半径的 变化的说明图, 图 3A 示出了旋转半径为 “最大” 的情况, 图 3B 示出了旋转半径为 “中” 的情 况, 图 3C 示出了旋转半径为 “小” 的情况, 图 3D 示出了旋转半径为 “0” 的情况。 0040 图 4A 4D 是示出图 1 的无级变速器的曲柄摇杆机构的与输入侧支点的旋转半径 的变化相对的输出侧支点的摆动范围的变化的说明图, 图 4A 示出了摆动范围为 “最大” 的 情况, 图 4B 示出了摆动范围为 “中” 的情。
24、况, 图 4C 示出了摆动范围为 “小” 的情况, 图 4D 示 出了摆动范围为 “0” 的情况。 0041 图 5 是从轴向示出图 1 的无级变速器的摆杆和被检测部件的形状的说明图。 0042 图6是示出图1的无级变速器的从被检测部件的距离传感器侧的表面至距离传感 器的距离、 与摆杆的相位之间的关系的曲线图。 0043 图 7A、 7B 是示出本发明的第 2 实施方式的无级变速器的摆杆和被检测部件的形 状、 以及摆杆直径的变化的示意图, 图 7A 表示摆杆的直径产生变化前的状态, 图 7B 表示摆 杆的直径产生变化后的状态。 0044 标号说明 0045 1 : 无级变速器 ; 2 : 输入。
25、部 ; 3 : 输出轴 ; 4 : 旋转半径调节机构 ; 5 : 凸轮盘 ; 5a : 贯穿 孔 ; 5b : 切孔 ; 6 : 旋转盘 ( 旋转部 ) ; 6a : 接受孔 ; 6b : 内齿 ; 7 : 小齿轮轴 ; 7a : 小齿轮 ; 7b : 小 齿轮轴承 ; 8 : 差动机构 ; 14a : 旋转轴 ; 9 : 太阳齿轮 ; 10 : 第1齿圈 ; 11 : 第2齿圈 ; 12 : 带阶梯 小齿轮 ; 12a : 大径部 ; 12b : 小径部 ; 13 : 行星架 ; 14 : 致动器 ( 调节用驱动源 ( 副驱动源 ) ; 15 : 连杆 ; 15a : 输入侧环状部 ; 15。
26、b : 输出侧环状部 ; 16 : 连杆轴承 ; 17 : 单向离合器 ( 单向旋 转阻止机构 ) ; 18 : 摆杆 ; 18a : 摆动端部 ; 18b : 突片 ; 18c : 插入孔 ; 18d : 环状部 ; 18e : 被检测 部(被检测部件) ; 19 : 连结销 ; 20 : 曲柄摇杆机构 ; 21 : 变速器壳体 ; 21a : 一端壁部 ; 21b : 另 一端壁部 ; 21c : 周壁部 ; 22 : 轴承 ; 23 : 距离传感器 ; 24 : ECU ; 25 : 安装销 ; 26 : 被检测部件 ; 50 : 贯插孔 ; ENG : 发动机 ( 行驶用驱动源 ( 主。
27、驱动源 ) ; h : 变速比 ; P1 : 输入轴的旋转中心 轴线 ; P2 : 凸轮盘 5 的中心 ; P3 : 旋转盘 6 的中心 ( 输入侧支点 ) ; P4 : 连结销 19 的中心 ( 输 说 明 书 CN 104235298 A 6 5/11 页 7 出侧支点 ) ; P5 : 输出轴 3 的旋转中心轴线 ; Rx : P1 与 P2 之间的距离 ; Ry : P2 与 P3 之间的距 离 ; R1 : P1与P3之间的距离(偏心量、 旋转盘6的中心(输入侧支点P3)的旋转半径) ; R2 : P4 与 P5 之间的距离 ( 摆杆 18 的长度 ) ; 1 : 旋转盘 6 的相位。
28、 ; 2 : 摆杆 18 的摆动范围 ; : 摆杆的相位 ; x : 从被检测部件 22 的外周面至距离传感器 23 的距离。 具体实施方式 0046 以下, 参照附图, 对本发明的无级变速器的实施方式进行说明。 本实施方式的无级 变速器为四节连杆机构型的无级变速器, 并且是能够使变速比 h(h 输入轴的转速 / 输出 轴的转速 ) 为无穷大 ( ) 从而使输出轴的转速为 “0” 的变速器、 即所谓的 IVT(Infi nity Variable Transmission : 无限变速器 ) 的一种。此外, 本实施方式是将无级变速器搭载于 车辆的情况下的实施方式, 但本发明的无级变速器也能够搭。
29、载于船舶等其它搭乘工具或无 人机。 0047 第 1 实施方式 0048 参照图 1 图 6, 对第 1 实施方式的无级变速器进行说明。 0049 首先, 参照图 1 和图 2 对本实施方式的无级变速器 1 的结构进行说明。 0050 如图 1 所示, 本实施方式的无级变速器 1 具备 : 输入部 2 ; 输出轴 3, 其配置成与输 入部 2 的旋转中心轴线 P1 平行 ; 和 6 个旋转半径调节机构 4, 它们设置在输入部 2 的旋转 中心轴线 P1 上。 0051 输入部 2 被传递来自作为主驱动源的发动机 ENG( 行驶用驱动源 ) 的驱动力, 由此 以旋转中心轴线 P1 为中心旋转。并。
30、且, 作为主驱动源, 除了内燃机之外, 也可以使用电动机 等。 0052 输出轴 3 经省略了图示的差速器齿轮将旋转动力传递至车辆的驱动轮 ( 省略图 示 )。并且, 也可以设置传动轴来代替差速器齿轮。 0053 旋转半径调节机构 4 具备 : 凸轮盘 5, 其设置在输入部 2 的旋转中心轴线 P1 上 ; 和 旋转盘 6( 旋转部 ), 其旋转自如地外嵌于凸轮盘 5。 0054 凸轮盘 5 是圆盘状, 凸轮盘 5 在相对于输入部 2 的旋转中心轴线 P1 偏心的状态下 2 个为 1 组地设置成能够与输入部 2 一体地旋转。各组凸轮盘 5 被设定为分别使相位错开 60 度, 并且被配置成以 6。
31、 组凸轮盘 5 在输入部 2 的旋转中心轴线 P1 的周向上围成一圈。 0055 在凸轮盘 5 上形成有贯穿孔 5a, 该贯穿孔 5a 沿输入部 2 的旋转中心轴线 P1 方向 贯穿, 并且贯穿设置在相对于凸轮盘 5 的中心 P2 偏心的位置。此外, 在凸轮盘 5 上, 在夹着 输入部 2 的旋转中心轴线 P1 与凸轮盘 5 的中心 P2 相反的一侧的区域形成有切孔 5b, 该切 孔 5b 使凸轮盘 5 的外周面和贯穿孔 5a 的内周面连通。 0056 2 个为 1 组的凸轮盘 5 彼此通过螺栓 ( 省略图示 ) 固定。此外, 2 个为 1 组的凸轮 盘 5 中的一方与相邻的旋转半径调节机构 。
32、4 所具有的其它的 2 个为 1 组的凸轮盘 5 中的另 一方形成为一体而构成一体型凸轮部。此外, 凸轮盘 5 中的位于最靠近发动机 ENG 的位置 的凸轮盘 5 与输入部 2 形成为一体。这样, 由输入部 2 和多个凸轮盘 5 构成了输入轴 ( 凸 轮轴 )。 0057 并且, 2 个为 1 组的凸轮盘 5 彼此也可以通过其它手段而不是螺栓来固定。此外, 一体型凸轮部可以通过一体成型而形成, 也可以是将 2 个凸轮盘 5 焊接在一起来实现一体 说 明 书 CN 104235298 A 7 6/11 页 8 化。此外, 作为使位于最靠近发动机 ENG 的位置的凸轮盘 5 与输入部 2 形成为一。
33、体的方法, 可以通过一体成型来形成, 也可以将凸轮盘 5 与输入部 2 焊接在一起来实现一体化。 0058 如图 2 所示, 旋转盘 6 是在从其中心 P3 偏心的位置设有接受孔 6a 的圆盘状, 其被 设置成能够相对于输入部 2 的旋转中心轴线 P1 旋转。各组凸轮盘 5 旋转自如地嵌入该接 受孔 6a 中。另外, 在旋转盘 6 的接受孔 6a 中, 如图 1 所示, 在位于 1 组凸轮盘 5 之间的位 置, 设有内齿 6b。 0059 另外, 旋转盘 6 的接受孔 6a 相对于凸轮盘 5 偏心为 : 从输入部 2 的旋转中心轴线 P1 至凸轮盘 5 的中心 P2( 接受孔 6a 的中心 )。
34、 的距离 Rx 和从凸轮盘 5 的中心 P2 至旋转盘 6 的中心 P3 的距离 Ry 相同。 0060 由输入部2和多个凸轮盘5构成的输入轴具有贯插孔50, 该贯插孔50通过将凸轮 盘 5 的贯穿孔 5a 相连而构成。由此, 输入轴构成为与发动机 ENG 相反的一侧的一端开口而 另一端封闭的中空轴形状。 0061 在贯插孔 50 中, 小齿轮轴 7 与旋转中心轴线 P1 同心地配置成能够与输入轴自由 地相对旋转。 0062 小齿轮轴 7 在与旋转盘 6 的内齿 6b 对应的位置具有小齿轮 7a。并且, 小齿轮轴 7 设置有小齿轮轴承 7b, 该小齿轮轴承 7b 在输入部 2 的旋转中心轴线 。
35、P1 方向上位于相邻的 小齿轮 7a 之间。小齿轮轴 7 经该小齿轮轴承 7b 支承输入轴。 0063 小齿轮 7a 与小齿轮轴 7 的轴部形成为一体。小齿轮 7a 经凸轮盘 5 的切孔 5b 与 旋转盘 6 的内齿 6b 啮合。另外, 小齿轮 7a 可以与小齿轮轴 7 分体地构成, 并通过花键结合 与小齿轮轴 7 连结。在本实施方式中, 在单单称为小齿轮 7a 时, 定义为包含小齿轮轴 7。 0064 此外, 小齿轮轴 7 与由行星齿轮机构等构成的差动机构 8 连接。 0065 如图1所示, 差动机构8例如构成为行星齿轮机构, 其具有 : 太阳齿轮9 ; 与由输入 部 2 和多个凸轮盘 5 。
36、构成的输入轴连结的第 1 齿圈 10 ; 与小齿轮轴 7 连结的第 2 齿圈 11 ; 和行星架13, 其将带阶梯小齿轮12轴支承成能够自由地自转和公转, 所述带阶梯小齿轮12 由与太阳齿轮9及第1齿圈10啮合的大径部12a和与第2齿圈11啮合的小径部12b构成。 0066 太阳齿轮 9 与作为小齿轮轴 7 用的副驱动源的致动器 14( 调节用驱动源 ) 的旋转 轴 14a 连结, 驱动力被从该致动器 14 传递至太阳齿轮 9。因此, 小齿轮 7a 也经由差动机构 8 被传递了致动器 14 的驱动力。 0067 在使小齿轮轴 7 的转速和输入部 2 的转速相同的情况下, 太阳齿轮 9 和第 1。
37、 齿圈 10 以相同的速度旋转。其结果是, 太阳齿轮 9、 第 1 齿圈 10、 第 2 齿圈 11 和行星架 13 这 4 个构件成为不能相对旋转的锁定状态, 与第 2 齿圈 11 连结的小齿轮轴 7 以和输入部 2 相同 的速度旋转。 0068 在使小齿轮轴 7 的转速比输入部 2 的转速慢的情况下, 如果设太阳齿轮 9 的转速 为 Ns, 设第 1 齿圈 10 的转速为 NR1, 设太阳齿轮 9 与第 1 齿圈 10 的传动比 ( 第 1 齿圈 10 的齿数 / 太阳齿轮 9 的齿数 ) 为 j, 则行星架 13 的转速为 (j NR1+Ns)/(j+1)。另外, 如果 设太阳齿轮 9 。
38、与第 2 齿圈 11 的传动比 ( 第 2 齿圈 11 的齿数 / 太阳齿轮 9 的齿数 )( 带 阶梯小齿轮 12 的大径部 12a 的齿数 / 小径部 12b 的齿数 ) 为 k, 则第 2 齿圈 11 的转速为 j(k+1)NR1+(k-j)Ns/k(j+1)。 0069 即, 在输入部2的转速与小齿轮轴7的转速之间存在差的情况下, 借助于经由与小 说 明 书 CN 104235298 A 8 7/11 页 9 齿轮轴 7 的小齿轮 7a 啮合的旋转盘 6 的内齿 6b 传递的来自致动器 14 的驱动力, 旋转盘 6 以凸轮盘 5 的中心 P2 为中心绕凸轮盘 5 的周缘旋转。 0070。
39、 然而, 如图 2 所示, 旋转盘 6 相对于凸轮盘 5 偏心为 : 从输入部 2 的旋转中心轴线 P1 至凸轮盘 5 的中心 P2 的距离 Rx 和从凸轮盘 5 的中心 P2 至旋转盘 6 的中心 P3 的距离 Ry 相同。 0071 因此, 能够使旋转盘 6 的中心 P3 与输入部 2 的旋转中心轴线 P1 位于同一直线上, 从而使输入部 2 的旋转中心轴线 P1 与旋转盘 6 的中心 P3 之间的距离 ( 旋转半径调节机构 4 的旋转半径 )、 即偏心量 R1 为 “0” 。 0072 在旋转盘 6 的周缘旋转自如地连接有连杆 15, 该连杆 15 在一个 ( 输入部 2 侧 ) 端 部。
40、具有大径的输入侧环状部 15a, 在另一个 ( 输出轴 3) 端部具有直径比输入侧环状部 15a 的直径小的输出侧环状部 15b。 0073 连杆 15 的输入侧环状部 15a 通过两两沿轴向排列的 2 个为 1 组的由球轴承构成 的连杆轴承 16 而旋转自如地外嵌于旋转盘 6。 0074 6 个摆杆 18 通过单向离合器 17( 单向旋转阻止机构 ) 与连杆 15 对应地以摆动自 如的方式轴支承于输出轴 3。 0075 单向离合器 17 设置在摆杆 18 与输出轴 3 之间, 在摆杆 18 以输出轴 3 的旋转中心 轴线 P5 为中心相对于输出轴 3 欲向一侧相对旋转的情况下, 单向离合器 。
41、17 将摆杆 18 相对 于输出轴 3 固定 ( 固定状态 ), 在摆杆 18 欲向另一侧相对旋转的情况下, 单向离合器 17 使 摆杆 18 相对于输出轴 3 空转 ( 空转状态 )。 0076 在摆杆 18 上设有与连杆 15 的输出侧环状部 15b 连结的摆动端部 18a。在摆动端 部 18a 上设有一对突片 18b, 该一对突片 18b 以从轴向夹住输出侧环状部 15b 的方式突出。 在一对突片 18b 上贯穿设置有与输出侧环状部 15b 的内径对应的插入孔 18c。 0077 通过将作为摆动轴的连结销 19 插入到插入孔 18c 和输出侧环状部 15b 中, 由此将 连杆 15 和摆。
42、杆 18 连结成能够相对旋转。 0078 此外, 在摆杆 18 上设置有环状部 18d。环状部 18d 经由单向离合器 17 以能够摆动 的方式外嵌于输出轴 3。 0079 在本实施方式的无级变速器 1 中, 由具有上述那样的结构的旋转半径调节机构 4、 摆杆 18 和连杆 15 构成了曲柄摇杆机构 20。 0080 曲柄摇杆机构 20 和单向离合器 17 被收纳于变速器壳体 21。在该变速器壳体 21 的下方, 润滑油形成油池。 0081 并且, 摆杆 18 被配置成其摆动端部 18a 没于贮存在变速器壳体 21 的下方的润滑 油的油池中。 0082 因此, 在驱动曲柄摇杆机构20时, 摆动。
43、端部18a在油池中被润滑, 并且通过摆杆18 的摆动运动, 将油池中的润滑油搅起, 从而能够使无级变速器 1 的其它部件润滑。 0083 此外, 变速器壳体 21 由以下部分形成 : 一端壁部 21a, 其固定于发动机 ENG ; 另一 端壁部21b, 其配置成与一端壁部21a对置 ; 和周壁部21c, 其以存在间隔的方式覆盖曲柄摇 杆机构 20 和单向离合器 17, 并且将一端壁部 21a 的外缘和另一端壁部 21b 的外缘连结起 来。 0084 在一端壁部 21a 和另一端壁部 21b, 形成有用于轴支承输入轴的开口部、 和用于轴 说 明 书 CN 104235298 A 9 8/11 页。
44、 10 支承输出轴 3 的开口部, 在这些开口部中嵌合有轴承 22。 0085 并且, 在本实施方式中, 对具备 6 个曲柄摇杆机构 20 的情况进行了说明。但是, 本 发明的无级变速器中的曲柄摇杆机构的数量并不限定于该数量, 例如可以具备 5 个以下的 曲柄摇杆机构, 也可以具备 7 个以上的曲柄摇杆机构。 0086 此外, 在本实施方式中, 对下述情况进行了说明 : 由输入部 2 和多个凸轮盘 5 构成 输入轴, 输入轴具备贯插孔 50, 该贯插孔 50 通过将凸轮盘 5 的贯穿孔 5a 相连而构成。可 是, 本发明的无级变速器中的输入轴并不限定于像这样构成。 0087 例如也可以是 : 。
45、使输入部以一端开口的方式构成为具有贯插孔的中空轴状, 使贯 穿孔形成得比本实施方式的贯穿孔大, 以便能够将输入部贯插于圆盘状的凸轮盘, 并使凸 轮盘花键结合于构成为中空轴状的输入部的外周面。 0088 在这种情况下, 在由中空轴构成的输入部上, 与凸轮盘的切孔相对应地设置切孔。 并且, 插入输入部内的小齿轮经输入部的切孔和凸轮盘的切孔与旋转盘的内齿啮合。 0089 另外, 在本实施方式中, 说明了使用单向离合器 17 作为单向旋转阻止机构的情 况, 但是, 在本发明的无级变速器中的单向旋转阻止机构并不限于单向离合器, 例如, 也可 以使用下述这样的双向离合器 : 其构成为能够自由地切换摆杆相对。
46、于输出轴的旋转方向, 并能够将扭矩从摆杆传递至输出轴。 0090 接下来, 参照图 1 图 4 对本实施方式的无级变速器的曲柄摇杆机构 20 进行说 明。 0091 如图 1 所示, 本实施方式的无级变速器 1 共计具备 6 个曲柄摇杆机构 20( 四节连 杆机构 )。如图 2 所示, 曲柄摇杆机构 20 由连杆 15、 摆杆 18 和具有旋转盘 6 且能够自由调 节其旋转半径的旋转半径调节机构 4 构成。利用该曲柄摇杆机构 20 将输入轴的旋转运动 转换为摆杆 18 的摆动运动。 0092 在该曲柄摇杆机构 20 中, 如果在旋转半径调节机构 4 的旋转盘 6 的中心 P3( 输入 侧支点 。
47、) 的旋转半径 ( 偏心量 R1) 不为 “0” 的情况下使输入部 2 和小齿轮轴 7 以相同的速 度旋转, 则各连杆 15 一边改变相位, 一边在输入部 2 与输出轴 3 之间交替地反复向输出轴 3 侧推压或向输入部 2 侧牵引摆动端部 18a, 从而使摆杆 18 摆动。 0093 并且, 在摆杆18和输出轴3之间设有单向离合器17, 因此在摆杆18借助于连杆15 而相对于输出轴 3 向一侧以超过输出轴 3 的旋转速度的速度旋转时, 摆杆 18 相对于输出轴 3 被固定, 扭矩被传递至输出轴 3。另一方面, 在摆杆 18 相对于输出轴 3 向另一侧旋转时, 摆杆 18 相对于输出轴 3 空转。
48、, 扭矩没有被传递至输出轴 3。 0094 在本实施方式的无级变速器 1 中, 6 个曲柄摇杆机构 20 的旋转半径调节机构 4 分 别配置成每 60 度地改变相位, 因此, 输出轴 3 依次通过 6 个曲柄摇杆机构 20 而旋转。 0095 图 3A 3D 是示出使旋转半径调节机构 4 的旋转盘 6 的中心 P3( 输入侧支点 ) 的 旋转半径 ( 偏心量 R1) 变化的状态下的小齿轮轴 7 与旋转盘 6 的位置关系的图。 0096 图 3A 示出了使偏心量 R1 为 “最大” 的状态, 小齿轮轴 7 和旋转盘 6 位于使输入部 2的旋转中心轴线P1、 凸轮盘5的中心P2和旋转盘6的中心P3。
49、排列成一条直线的位置。 这 种情况下的变速比 h 变为 “最小” 。 0097 图 3B 示出了使偏心量 R1 为比图 3A 小的 “中” 的状态, 图 3C 示出了使偏心量 R1 为比图 3B 更小的 “小” 的状态。在图 3B 中, 变速比 h 为比图 3A 的变速比 h 大的 “中” , 在图 说 明 书 CN 104235298 A 10 9/11 页 11 3C 中, 变速比 h 为比图 3B 的变速比 h 大的 “大” 。 0098 图 3D 示出了使偏心量 R1 为 “0” 的状态, 输入部 2 的旋转中心轴线 P1 和旋转盘 6 的中心 P3 位于同心的位置。这种情况下的变速比 h 变为 “无穷大 ( )” 。 0099 另外, 图 4A 4D 是示出旋转半径调节机构 4 的旋转盘 6 的中心 P3(。