本發(fā)明涉及裝載于車輛等的變速器。
背景技術(shù):
以往,已知如下的四節(jié)連桿機(jī)構(gòu)型的無(wú)級(jí)變速器,其具有:被傳遞來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)等行駛用驅(qū)動(dòng)源的驅(qū)動(dòng)力的輸入軸;與輸入軸的旋轉(zhuǎn)中心軸線平行地配置的輸出軸;以及多個(gè)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)(例如參照專利文獻(xiàn)1)。
在專利文獻(xiàn)1所記載的無(wú)級(jí)變速器中,曲柄搖桿機(jī)構(gòu)具有:旋轉(zhuǎn)半徑調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu),其以能夠與輸入軸一體地旋轉(zhuǎn)的方式設(shè)置,并自由調(diào)節(jié)該旋轉(zhuǎn)部的旋轉(zhuǎn)半徑;擺桿,其以擺動(dòng)自如的方式軸支于設(shè)有擺動(dòng)端部的輸出軸;以及連桿,其一個(gè)端部旋轉(zhuǎn)自如地與旋轉(zhuǎn)半徑調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)部連接,另一個(gè)端部與擺桿的擺動(dòng)端部連接。
在擺桿與輸出軸之間設(shè)有作為單向旋轉(zhuǎn)阻止機(jī)構(gòu)的單向離合器,當(dāng)擺桿欲以輸出軸為中心而相對(duì)于輸出軸向一側(cè)旋轉(zhuǎn)時(shí),該單向離合器將擺桿相對(duì)于輸出軸固定,當(dāng)擺桿欲相對(duì)于輸出軸向另一側(cè)旋轉(zhuǎn)時(shí),該單向離合器使擺桿相對(duì)于輸出軸空轉(zhuǎn)。
旋轉(zhuǎn)半徑調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)由下述部分構(gòu)成:圓盤形狀的凸輪部,其在相對(duì)于輸入軸偏心的狀態(tài)下與輸入軸成一體地旋轉(zhuǎn);旋轉(zhuǎn)部,其在相對(duì)于該凸輪部偏心的狀態(tài)下自由旋轉(zhuǎn),連桿旋轉(zhuǎn)自如地外嵌于該旋轉(zhuǎn)部;以及小齒輪軸,其沿軸向具有多個(gè)小齒輪。小齒輪軸利用從調(diào)節(jié)用驅(qū)動(dòng)源傳遞的驅(qū)動(dòng)力旋轉(zhuǎn)。
另外,旋轉(zhuǎn)半徑調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)除了專利文獻(xiàn)1所示的部分外,還由以下部分構(gòu)成:圓盤狀的旋轉(zhuǎn)部,其具有從中心偏心地貫穿設(shè)置的貫通孔;內(nèi)齒齒輪,其安裝在旋轉(zhuǎn)部的貫通孔的內(nèi)周面上;第1小齒輪,其固定于輸入軸并與內(nèi)齒齒輪嚙合;行星架,其被傳遞來(lái)自調(diào)節(jié)用驅(qū)動(dòng)源的驅(qū)動(dòng)力;以及兩個(gè)第2小齒輪,它們分別以自轉(zhuǎn)及公轉(zhuǎn)自如的方式軸支于行星架,并與內(nèi)齒齒輪嚙合。該情況下,第1小齒輪和兩個(gè)第2小齒輪配置成以它們的中心軸線為頂點(diǎn)的三角形成為正三角形。
在凸輪部上形成有貫通孔,該貫通孔沿輸入軸的旋轉(zhuǎn)中心軸線方向貫通,貫穿設(shè)置在相對(duì)于凸輪部的中心偏心的位置上。此外,在凸輪部上,在夾著輸入軸的旋轉(zhuǎn)中心軸線并位于與凸輪部的中心相反的一側(cè)的區(qū)域形成有凹孔,該凹孔使凸輪部的外周面與貫通孔的內(nèi)周面連通。并且,相鄰的凸輪部之間構(gòu)成通過(guò)螺栓固定的凸輪部聯(lián)結(jié)體。
凸輪部聯(lián)結(jié)體的軸向一端與輸入部聯(lián)結(jié),由凸輪部聯(lián)結(jié)體與輸入部構(gòu)成凸輪軸(輸入軸)。另外,凸輪軸除了專利文獻(xiàn)1所示的結(jié)構(gòu)之外,還存在如下構(gòu)成的凸輪軸:通過(guò)花鍵結(jié)合等在中空的桿狀的輸入部的外表面安裝凸輪部或凸輪部聯(lián)結(jié)體而構(gòu)成。
各凸輪部的貫通孔相連,由此凸輪部聯(lián)結(jié)體成為中空,其內(nèi)部被插入小齒輪軸。并且,插入凸輪部聯(lián)結(jié)體的小齒輪軸從各凸輪部的凹孔露出。
旋轉(zhuǎn)部設(shè)有容納凸輪軸的容納孔。在該容納孔的內(nèi)周面上形成有內(nèi)齒。該內(nèi)齒與從各凸輪部的凹孔(貫通孔)露出的小齒輪軸嚙合。
凸輪軸與小齒輪軸的旋轉(zhuǎn)速度相同的情況下,在相對(duì)于凸輪部偏心的狀態(tài)下,自由旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)部相對(duì)于凸輪部不相對(duì)旋轉(zhuǎn),因此維持了旋轉(zhuǎn)部的中心(輸入側(cè)支點(diǎn))的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的半徑。另一方面,凸輪軸與小齒輪軸的旋轉(zhuǎn)速度不同的情況下,旋轉(zhuǎn)部相對(duì)于凸輪部相對(duì)旋轉(zhuǎn),輸入側(cè)支點(diǎn)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的半徑(旋轉(zhuǎn)部的旋轉(zhuǎn)半徑)變更,變速比變化。具體而言,旋轉(zhuǎn)部的旋轉(zhuǎn)半徑(偏心量)越大,變速比越小。
在該無(wú)級(jí)變速器中,當(dāng)通過(guò)使凸輪軸旋轉(zhuǎn)來(lái)使旋轉(zhuǎn)部隨著凸輪部旋轉(zhuǎn)時(shí),外嵌于旋轉(zhuǎn)部的連桿的一個(gè)端部進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),與連桿的另一個(gè)端部連接的擺桿擺動(dòng)。并且,擺桿經(jīng)由單向離合器軸支于輸出軸,因此,僅當(dāng)擺桿向一側(cè)旋轉(zhuǎn)時(shí)將旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力(扭矩)傳遞至輸出軸。
此外,凸輪部被設(shè)定成相位各不相同,以多個(gè)凸輪部在輸入軸的旋轉(zhuǎn)中心軸線的周向上繞一圈。因此,利用外嵌于設(shè)在各凸輪部上的旋轉(zhuǎn)部的連桿,各擺桿依次將扭矩傳遞至輸出軸,能夠使輸出軸順暢地旋轉(zhuǎn)。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本特許第5570661號(hào)公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
發(fā)明要解決的課題
在以往的變速器中,在作為變速機(jī)構(gòu)的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的下游側(cè)設(shè)置作為單向旋轉(zhuǎn)阻止機(jī)構(gòu)的單向離合器,因此,變速機(jī)構(gòu)的輸入轉(zhuǎn)速除以輸出轉(zhuǎn)速而求出的變速比比規(guī)定的值(以下稱作“傳遞變速比”。)大的情況下,不向輸出軸傳遞驅(qū)動(dòng)力。
另一方面,為了提高響應(yīng)性,在未向輸出軸傳遞驅(qū)動(dòng)力的狀態(tài)下,當(dāng)作出對(duì)輸出軸的加速要求時(shí),優(yōu)選迅速地對(duì)輸出軸傳遞驅(qū)動(dòng)力。即,優(yōu)選當(dāng)作出加速要求時(shí),能夠使變速比迅速地變化至傳遞變速比以下。
因此,未作出對(duì)輸出軸的加速要求的情況下,先使變速比待機(jī)為稍大于傳遞變速比的值,從而縮短當(dāng)作出加速要求時(shí)用于使變速比變化至傳遞變速比的時(shí)間,進(jìn)行提高響應(yīng)性的控制。
例如,在專利文獻(xiàn)1的無(wú)級(jí)變速器中,變速比根據(jù)旋轉(zhuǎn)半徑調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)部的旋轉(zhuǎn)半徑而變化,因此在發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速固定的情況下,進(jìn)行使旋轉(zhuǎn)半徑比向輸出軸傳遞驅(qū)動(dòng)力的值稍小的控制,使得變速比稍大于傳遞變速比。
但是,以往的變速器中,未作出對(duì)輸出軸的加速要求的情況下,先使變速比待機(jī)為比傳遞變速比稍大的值,則因使車輛急劇減速等理由,輸出軸的旋轉(zhuǎn)速度急劇下降時(shí),可能變速比低于傳遞變速比而相對(duì)于輸出軸發(fā)生無(wú)意的驅(qū)動(dòng)力傳遞。
另一方面,為了不發(fā)生那樣的無(wú)意的驅(qū)動(dòng)力傳遞,將要待機(jī)的變速比設(shè)定為遠(yuǎn)偏離傳遞變速比的值,則可能當(dāng)作出加速要求時(shí)用于使變速比變化至傳遞變速比的時(shí)間延長(zhǎng),響應(yīng)性下降。其結(jié)果是,裝載了該變速器的車輛等的駕駛性能可能下降。
本發(fā)明是鑒于以上問(wèn)題而完成的,目的在于提供能夠防止無(wú)意的驅(qū)動(dòng)力傳遞并具有良好的響應(yīng)性的變速器。
用于解決課題的手段
為了達(dá)到上述目的,本發(fā)明的變速器具有:輸入軸,其被傳遞行駛用驅(qū)動(dòng)源的驅(qū)動(dòng)力而進(jìn)行旋轉(zhuǎn);輸出軸,其將驅(qū)動(dòng)力傳遞至驅(qū)動(dòng)輪;變速機(jī)構(gòu),其將從輸入軸傳遞的旋轉(zhuǎn)速度進(jìn)行變速后輸出,能夠變更變速比;單向旋轉(zhuǎn)阻止機(jī)構(gòu),其在從變速機(jī)構(gòu)輸出的旋轉(zhuǎn)速度超過(guò)了輸出軸的旋轉(zhuǎn)速度時(shí)成為向輸出軸傳遞驅(qū)動(dòng)力的傳遞狀態(tài),在從變速機(jī)構(gòu)輸出的旋轉(zhuǎn)速度為輸出軸的旋轉(zhuǎn)速度以下成為不向輸出軸傳遞驅(qū)動(dòng)力的非傳遞狀態(tài);以及控制部,其控制變速機(jī)構(gòu)的變速比,該變速器的特征在于,控制部構(gòu)成為能夠接收根據(jù)規(guī)定的信息發(fā)送的加速要求及減速要求,將單向旋轉(zhuǎn)阻止機(jī)構(gòu)成為傳遞狀態(tài)的變速機(jī)構(gòu)的變速比作為傳遞變速比,將比傳遞變速比大且被確定為當(dāng)輸出軸的旋轉(zhuǎn)速度以最大減速度下降時(shí)能夠維持非傳遞狀態(tài)的變速比作為第1變速比,將比傳遞變速比大且被確定為當(dāng)作出加速要求時(shí)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)成為傳遞狀態(tài)的變速比作為第2變速比,當(dāng)未作出加速要求且作出了減速要求時(shí),控制部進(jìn)行控制,使得變速比成為第1變速比以上的值,當(dāng)未作出加速要求且未作出減速要求時(shí),控制部進(jìn)行控制,使得變速比成為比傳遞變速比大且在第2變速比以下的值。
在這樣構(gòu)成的本發(fā)明的變速器中,當(dāng)未作出對(duì)輸出軸的加速要求且作出了減速要求時(shí),變速比被控制成被確定為當(dāng)輸出軸的旋轉(zhuǎn)速度以最大減速度下降時(shí)能夠維持非傳遞狀態(tài)的第1變速比以上的值,因此輸出軸的旋轉(zhuǎn)速度急劇地下降時(shí)也不會(huì)發(fā)生無(wú)意的驅(qū)動(dòng)力傳遞。
另一方面,在本發(fā)明的變速器中,當(dāng)未作出對(duì)輸出軸的加速要求且未作出減速要求時(shí),變速比被控制成被確定為當(dāng)作出對(duì)輸出軸的加速要求時(shí)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)達(dá)到傳遞狀態(tài)的第2變速比以下的值,因此實(shí)現(xiàn)了當(dāng)作出加速要求時(shí)迅速地達(dá)到傳遞狀態(tài)的良好的響應(yīng)性。
因此,根據(jù)本發(fā)明的變速器,能夠防止無(wú)意的驅(qū)動(dòng)力傳遞,并且得到良好的響應(yīng)性。
此外,在本發(fā)明的變速器中可以構(gòu)成為:具有向變速機(jī)構(gòu)傳遞驅(qū)動(dòng)力的調(diào)節(jié)用驅(qū)動(dòng)源,變速機(jī)構(gòu)具有:旋轉(zhuǎn)半徑調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu),其設(shè)有被從調(diào)節(jié)用驅(qū)動(dòng)源傳遞驅(qū)動(dòng)力且能夠與輸入軸一體地旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)部,并自由調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)部的旋轉(zhuǎn)半徑;擺桿,其設(shè)有擺動(dòng)端部,并以擺動(dòng)自如的方式被軸支于輸出軸;以及連桿,其一個(gè)端部旋轉(zhuǎn)自如地與旋轉(zhuǎn)半徑調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)部連接,另一個(gè)端部與擺動(dòng)端部連接,變速機(jī)構(gòu)是將輸入軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為擺桿的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)的曲柄搖桿機(jī)構(gòu),單向旋轉(zhuǎn)阻止機(jī)構(gòu)構(gòu)成為:當(dāng)擺桿欲相對(duì)于輸出軸向一側(cè)旋轉(zhuǎn)時(shí),單向旋轉(zhuǎn)阻止機(jī)構(gòu)相對(duì)于輸出軸固定擺桿而成為傳遞狀態(tài),當(dāng)擺桿欲相對(duì)于輸出軸向另一側(cè)旋轉(zhuǎn)時(shí),單向旋轉(zhuǎn)阻止機(jī)構(gòu)使擺桿相對(duì)于輸出軸空轉(zhuǎn),解除傳遞狀態(tài),第1變速比及第2變速比是根據(jù)如下的參數(shù)來(lái)確定的:與從調(diào)節(jié)用驅(qū)動(dòng)源傳遞的驅(qū)動(dòng)力相對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)部的旋轉(zhuǎn)半徑的變化量,以及從接收到控制部的指令開(kāi)始至旋轉(zhuǎn)部的旋轉(zhuǎn)半徑變化為目標(biāo)旋轉(zhuǎn)半徑為止的響應(yīng)時(shí)間。
此外,在本發(fā)明的變速器中優(yōu)選為:當(dāng)未作出加速要求且作出了減速要求時(shí),控制部進(jìn)行控制,使得變速比成為第1變速比以上且接近于第2變速比的值,當(dāng)未作出加速要求且未作出減速要求時(shí),控制部進(jìn)行控制,使得變速比成為與第2變速比一致的值。
根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu),即使在優(yōu)先防止無(wú)意的傳遞的狀態(tài)下也在能夠防止無(wú)意的傳遞的范圍內(nèi)使響應(yīng)時(shí)間大致均等,因此能夠提高裝載了該變速器的車輛等的駕駛性能。
附圖說(shuō)明
圖1是示出第1實(shí)施方式的無(wú)級(jí)變速器的一部分的剖視圖。
圖2是從軸向示出圖1的無(wú)級(jí)變速器的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)的說(shuō)明圖。
圖3是示出圖1的無(wú)級(jí)變速器的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的輸入側(cè)支點(diǎn)的旋轉(zhuǎn)半徑變化的說(shuō)明圖,3A示出旋轉(zhuǎn)半徑為“最大”的情況,3B示出旋轉(zhuǎn)半徑為“中等”的情況,3C示出旋轉(zhuǎn)半徑為“較小”的情況,3D示出旋轉(zhuǎn)半徑為“0”的情況。
圖4是示出與圖1的無(wú)級(jí)變速器的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的輸入側(cè)支點(diǎn)的旋轉(zhuǎn)半徑變化相對(duì)應(yīng)的輸出側(cè)支點(diǎn)的擺動(dòng)范圍的變化的說(shuō)明圖,4A示出擺動(dòng)范圍為“最大”的情況,4B示出擺動(dòng)范圍為“中等”的情況,4C示出擺動(dòng)范圍為“較小”的情況,4D示出擺動(dòng)范圍為“0”的情況。
圖5是示出與圖1的無(wú)級(jí)變速器的旋轉(zhuǎn)半徑調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的小齒輪軸的相位相對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)盤的偏心量的曲線圖。
圖6是示出與圖1的無(wú)級(jí)變速器的發(fā)動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度的變化相對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)半徑調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)盤的偏心量的變化量的變化的曲線圖。
圖7是示出與圖1的無(wú)級(jí)變速器的輸出軸的旋轉(zhuǎn)速度相對(duì)應(yīng)的傳遞變速比、第1變速比、第2變速比的曲線圖。
圖8是示出圖1的無(wú)級(jí)變速器的單向離合器為非傳遞狀態(tài)時(shí)控制部進(jìn)行的處理的流程圖。
具體實(shí)施方式
以下,參照附圖說(shuō)明本發(fā)明的無(wú)級(jí)變速器的實(shí)施方式。本實(shí)施方式的無(wú)級(jí)變速器是四節(jié)連桿機(jī)構(gòu)型的無(wú)級(jí)變速器,是能夠使變速比h(h=輸入軸的旋轉(zhuǎn)速度/輸出軸的旋轉(zhuǎn)速度)無(wú)窮大(∞)而使輸出軸的旋轉(zhuǎn)速度為“0”的變速器、即所謂的IVT(Infinity Variable Transmission:無(wú)級(jí)變速器)的一種。此外,本實(shí)施方式是將無(wú)級(jí)變速器裝配在車輛上的情況下的實(shí)施方式,但本發(fā)明的無(wú)級(jí)變速器也能夠裝配于船舶等其他交通工具或無(wú)人機(jī)。
如圖1所示,本實(shí)施方式的無(wú)級(jí)變速器1具有:輸入軸2;輸出軸3,其與輸入軸2的旋轉(zhuǎn)中心軸線P1平行地配置;6個(gè)旋轉(zhuǎn)半徑調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)4,它們?cè)O(shè)在輸入軸2的旋轉(zhuǎn)中心軸線P1上;以及控制部(未圖示),其接收根據(jù)規(guī)定的信息發(fā)送的對(duì)輸出軸3的加速要求及減速要求(例如、油門踏板及制動(dòng)踏板的接通(ON)或斷開(kāi)(OFF)),并控制旋轉(zhuǎn)半徑調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)4的偏心量R1(后述的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)20(變速機(jī)構(gòu))的變速比i)。
輸入軸2因被傳遞來(lái)自行駛用驅(qū)動(dòng)源即發(fā)動(dòng)機(jī)ENG的驅(qū)動(dòng)力而以旋轉(zhuǎn)中心軸線P1為中心旋轉(zhuǎn)。另外,除了內(nèi)燃機(jī),還可以使用電動(dòng)機(jī)等作為行駛用驅(qū)動(dòng)源。
輸出軸3經(jīng)由省略圖示的差速器使旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力傳遞至車輛的驅(qū)動(dòng)輪(圖示省略)。另外,也可以設(shè)置傳動(dòng)軸來(lái)代替差速器。
旋轉(zhuǎn)半徑調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)4具有:設(shè)在輸入軸2的旋轉(zhuǎn)中心軸線P1上的凸輪盤5、以及旋轉(zhuǎn)自如地外嵌于凸輪盤5的旋轉(zhuǎn)盤6(旋轉(zhuǎn)部)。
凸輪盤5為圓盤狀,在相對(duì)于輸入軸2的旋轉(zhuǎn)中心軸線P1偏心的狀態(tài)下,以能夠與輸入軸2一體地旋轉(zhuǎn)的方式兩個(gè)一組地設(shè)置。每一組凸輪盤5分別設(shè)定成相位相差60°,并且配置成以6組凸輪盤5在輸入軸2的旋轉(zhuǎn)中心軸線P1的周向上繞一圈。
凸輪盤5上形成有貫通孔5a,該貫通孔5a沿輸入軸2的旋轉(zhuǎn)中心軸線P1方向貫通,貫穿設(shè)置在相對(duì)于凸輪盤5的中心P2偏心的位置上。此外,在凸輪盤5上,在夾著輸入軸2的旋轉(zhuǎn)中心軸線P1并位于與凸輪盤5的中心P2相反的一側(cè)的區(qū)域形成有凹孔5b,該凹孔5b使凸輪盤5的外周面與貫通孔5a的內(nèi)周面連通。
兩個(gè)一組的凸輪盤5之間通過(guò)螺栓(省略圖示)固定。此外,兩個(gè)一組的凸輪盤5中的一個(gè)與相鄰的旋轉(zhuǎn)半徑調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)4具有的其他兩個(gè)一組的凸輪盤5中的另一個(gè)一體地形成,從而構(gòu)成一體型凸輪部。此外,凸輪盤5中位于最接近發(fā)動(dòng)機(jī)ENG的位置的凸輪盤5與輸入端部2a一體地形成。由此,由輸入端部2a和多個(gè)凸輪盤5構(gòu)成輸入軸2(凸輪軸)。
另外,兩個(gè)一組的凸輪盤5之間可以不通過(guò)螺栓而是通過(guò)其他手段固定。此外,一體型凸輪部可以通過(guò)一體成型形成,也可以焊接兩個(gè)凸輪盤5來(lái)實(shí)現(xiàn)一體化。此外,作為使位于最接近發(fā)動(dòng)機(jī)ENG的位置的凸輪盤5與輸入軸2一體地形成的方法,可以通過(guò)一體成型形成,也可以焊接凸輪盤5與輸入端部2a來(lái)實(shí)現(xiàn)一體化。
如圖2所示,旋轉(zhuǎn)盤6為在相對(duì)于其中心P3偏心的位置上設(shè)有容納孔6a的圓盤狀,并設(shè)置成能夠相對(duì)于輸入軸2的旋轉(zhuǎn)中心軸線P1旋轉(zhuǎn)。每一組的凸輪盤5以旋轉(zhuǎn)自如的方式嵌入該容納孔6a中。此外,如圖1所示,在旋轉(zhuǎn)盤6的容納孔6a中,在為一組凸輪盤5之間的位置上設(shè)有內(nèi)齒6b。
此外,旋轉(zhuǎn)盤6的容納孔6a相對(duì)于凸輪盤5偏心,使得從輸入部2的旋轉(zhuǎn)中心軸線P1至凸輪盤5的中心P2(容納孔6a的中心)的距離Ra與從凸輪盤5的中心P2至旋轉(zhuǎn)盤6的中心P3的距離Rb相同。
由輸入端部2a和多個(gè)凸輪盤5構(gòu)成的輸入軸2具有通過(guò)凸輪盤5的貫通孔5a相連而構(gòu)成的貫穿插入孔。由此,輸入軸2構(gòu)成為與發(fā)動(dòng)機(jī)ENG相反的一側(cè)的一端開(kāi)口而另一端封閉的中空軸形狀。
小齒輪軸7與旋轉(zhuǎn)中心軸線P1同心地配置在貫穿插入孔中,使得能夠自由地與輸入軸相對(duì)旋轉(zhuǎn)。
小齒輪軸7在與旋轉(zhuǎn)盤6的內(nèi)齒6b對(duì)應(yīng)的位置上具有外齒7a。此外,小齒輪軸7使小齒輪軸承7b位于輸入軸2的旋轉(zhuǎn)中心軸線P1方向上相鄰的小齒輪7a之間設(shè)置。小齒輪軸7借助該小齒輪軸承7b支承輸入軸。
小齒輪7a與小齒輪軸7的軸部一體地形成。小齒輪7a經(jīng)凸輪盤5的凹孔5b與旋轉(zhuǎn)盤6的內(nèi)齒6b嚙合。另外,小齒輪7a還可以與小齒輪軸7分體地構(gòu)成,并通過(guò)花鍵結(jié)合與小齒輪軸7聯(lián)結(jié)。在本實(shí)施方式中,僅稱小齒輪7a時(shí)定義為包括小齒輪軸7。
此外,小齒輪軸7上連接有由行星齒輪機(jī)構(gòu)等構(gòu)成的差速器8。
如圖1所示,差速器8例如構(gòu)成為行星齒輪機(jī)構(gòu),其具有:太陽(yáng)齒輪9;與由輸入端部2a和多個(gè)凸輪盤5構(gòu)成的輸入軸2聯(lián)結(jié)的第1齒圈10;與小齒輪軸7聯(lián)結(jié)的第2齒圈11;以及行星架13,其以自轉(zhuǎn)及共轉(zhuǎn)自如的方式軸支階梯小齒輪12,該階梯小齒輪12由與太陽(yáng)齒輪9及第1齒圈10嚙合的大徑部12a和與第2齒圈11嚙合的小徑部12b構(gòu)成。
太陽(yáng)齒輪9與小齒輪軸7用的致動(dòng)器14(調(diào)節(jié)用驅(qū)動(dòng)源)的旋轉(zhuǎn)軸14a聯(lián)結(jié),被從該致動(dòng)器14傳遞驅(qū)動(dòng)力。因此,小齒輪7a經(jīng)由差速器8被傳遞致動(dòng)器14的驅(qū)動(dòng)力。
在小齒輪軸7的旋轉(zhuǎn)速度與輸入軸2的旋轉(zhuǎn)速度相同的情況下,太陽(yáng)齒輪9與第1齒圈10以相同速度旋轉(zhuǎn)。其結(jié)果是,太陽(yáng)齒輪9、第1齒圈10、第2齒圈11以及行星架13這四個(gè)要素成為不能相對(duì)旋轉(zhuǎn)的鎖定狀態(tài),與第2齒圈11聯(lián)結(jié)的小齒輪軸7以與輸入軸2相同的速度旋轉(zhuǎn)。
在使小齒輪軸7的旋轉(zhuǎn)速度比輸入軸2的旋轉(zhuǎn)速度慢的情況下,設(shè)太陽(yáng)齒輪9的轉(zhuǎn)速為Ns、第1齒圈10的轉(zhuǎn)速為NR1、太陽(yáng)齒輪9與第1齒圈10的傳動(dòng)比(第1齒圈10的齒數(shù)/太陽(yáng)齒輪9的齒數(shù))為j,則行星架13的轉(zhuǎn)速為(j·NR1+Ns)/(j+1)。此外,設(shè)太陽(yáng)齒輪9與第2齒圈11的傳動(dòng)比((第2齒圈11的齒數(shù)/太陽(yáng)齒輪9的齒數(shù))×(階梯小齒輪12的大徑部12a的齒數(shù)/小徑部12b的齒數(shù)))為k,則第2齒圈11的轉(zhuǎn)速為{j(k+1)NR1+(k-j)Ns}/{k(j+1)}。
即,在輸入軸2的旋轉(zhuǎn)速度與小齒輪軸7的旋轉(zhuǎn)速度存在差距的情況下,通過(guò)經(jīng)由與小齒輪軸7的小齒輪7a嚙合的旋轉(zhuǎn)盤6的內(nèi)齒6b傳遞的來(lái)自致動(dòng)器14的驅(qū)動(dòng)力,旋轉(zhuǎn)盤6以凸輪盤5的中心P2為中心沿凸輪盤5的周緣旋轉(zhuǎn)。
另外,如圖2所示,旋轉(zhuǎn)盤6相對(duì)于凸輪盤5偏心,使得從輸入軸2的旋轉(zhuǎn)中心軸線P1至凸輪盤5的中心P2的距離Ra與從凸輪盤5的中心P2至旋轉(zhuǎn)盤6的中心P3的距離Rb相同。
因此,能夠使旋轉(zhuǎn)盤6的中心P3與輸入軸2的旋轉(zhuǎn)中心軸線P1位于同一線上,從而使輸入軸2的旋轉(zhuǎn)中心軸線P1與旋轉(zhuǎn)盤6的中心P3之間的距離(旋轉(zhuǎn)半徑調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)4的旋轉(zhuǎn)半徑)、即偏心量R1為“0”。
在旋轉(zhuǎn)盤6的周緣上以旋轉(zhuǎn)自如的方式連接有連桿15,該連桿15在一個(gè)(輸入軸2側(cè))端部上具有大徑的輸入側(cè)環(huán)狀部15a,在另一個(gè)(輸出軸3)端部上具有直徑比輸入側(cè)環(huán)狀部15a的直徑小的輸出側(cè)環(huán)狀部15b。
連桿15的輸入側(cè)環(huán)狀部15a經(jīng)由兩個(gè)沿軸向排列的兩個(gè)一組的滾珠軸承構(gòu)成的連桿軸承16,以旋轉(zhuǎn)自如的方式外嵌于旋轉(zhuǎn)盤6。
輸出軸3上經(jīng)由單向離合器17(單向旋轉(zhuǎn)阻止機(jī)構(gòu))與連桿15對(duì)應(yīng)地,以自由擺動(dòng)的方式軸支有6個(gè)擺桿18。
單向離合器17設(shè)在擺桿18與輸出軸3之間,當(dāng)擺桿18欲以輸出軸3的旋轉(zhuǎn)中心軸線P5為中心相對(duì)于輸出軸3向一側(cè)相對(duì)旋轉(zhuǎn)的情況下,相對(duì)于輸出軸3固定擺桿18,將驅(qū)動(dòng)力傳遞至輸出軸3(傳遞狀態(tài)),向另一側(cè)相對(duì)旋轉(zhuǎn)的情況下,使擺桿18相對(duì)于輸出軸3空轉(zhuǎn),從而不將驅(qū)動(dòng)力傳遞至輸出軸3(非傳遞狀態(tài))。
擺桿18形成為環(huán)狀,在其下方設(shè)有與連桿15的輸出側(cè)環(huán)狀部15b聯(lián)結(jié)的擺動(dòng)端部18a。在擺動(dòng)端部18a上以從軸向夾入輸出側(cè)環(huán)狀部15b的方式設(shè)有突出的一對(duì)突片18b。在一對(duì)突片18b上貫穿設(shè)置有與輸出側(cè)環(huán)狀部15b的內(nèi)徑對(duì)應(yīng)的插入孔18c。
在插入孔18c及輸出側(cè)環(huán)狀部15b中插入作為擺動(dòng)軸的聯(lián)結(jié)銷19,由此連桿15與擺桿18以能夠相對(duì)旋轉(zhuǎn)的方式連接。
此外,在擺桿18上設(shè)有環(huán)狀部18d。環(huán)狀部18d借助單向離合器17以能夠擺動(dòng)的方式外嵌于輸出軸3。
本實(shí)施方式的無(wú)級(jí)變速器1中,由具有上述那樣的結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)半徑調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)4、擺桿18以及連桿15構(gòu)成曲柄搖桿機(jī)構(gòu)20(變速機(jī)構(gòu))。
曲柄搖桿機(jī)構(gòu)20及單向離合器17收納在變速器殼體21內(nèi)。在該變速器殼體21的下方,潤(rùn)滑油形成油池。并且,擺桿18配置成其擺動(dòng)端部18a浸沒(méi)在變速器殼體21的下方積存的潤(rùn)滑油的油池。
因此,當(dāng)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)20驅(qū)動(dòng)時(shí),在油池中潤(rùn)滑擺動(dòng)端部18a,并且利用擺桿18的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)揚(yáng)起油池的潤(rùn)滑油,從而能夠潤(rùn)滑無(wú)級(jí)變速器1的其他部件。
此外、變速器殼體21由如下部分形成:固定于發(fā)動(dòng)機(jī)ENG的一端壁部21a;與一端壁部21a對(duì)置地配置的另一端壁部21b;以及周壁部21c,其隔著間隔地覆蓋曲柄搖桿機(jī)構(gòu)20及單向離合器17,并聯(lián)結(jié)一端壁部21a的外緣與另一端壁部21b的外緣。
在一端壁部21a另一端壁部21b上形成用于軸支輸出軸3的開(kāi)口部,該輸出軸3用于軸支輸入軸,在這些開(kāi)口部上嵌合有軸承22。
另外,本實(shí)施方式中,對(duì)具有6個(gè)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)20的無(wú)級(jí)變速器進(jìn)行了說(shuō)明。但是,本發(fā)明的無(wú)級(jí)變速器中的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的數(shù)量不限于該數(shù)量,例如可以具有5個(gè)以下的曲柄搖桿機(jī)構(gòu),也可以具有7個(gè)以上的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。
此外,本實(shí)施方式中,對(duì)下述情況進(jìn)行了說(shuō)明:由輸入端部2a和多個(gè)凸輪盤5構(gòu)成輸入軸2,輸入軸2具有通過(guò)凸輪盤5的貫通孔5a相連而構(gòu)成的貫穿插入孔。但是,本發(fā)明的無(wú)級(jí)變速器中的輸入軸不限于如此構(gòu)成。
例如,還可以使輸入軸2構(gòu)成為一端開(kāi)口、具有貫穿插入孔的中空軸狀,使貫穿插入孔形成得比本實(shí)施方式的大,使得能夠?qū)⑤斎胼S2貫穿插入圓盤狀的凸輪盤,并使凸輪盤與構(gòu)成為中空軸狀的輸入部的外周面花鍵結(jié)合。
該情況下,在由中空軸構(gòu)成的輸入部上與凸輪盤的凹孔對(duì)應(yīng)地設(shè)有凹孔。并且,插入輸入部?jī)?nèi)的小齒輪經(jīng)由輸入部的凹孔和凸輪盤的凹孔與旋轉(zhuǎn)盤的內(nèi)齒嚙合。
此外,本實(shí)施方式中,對(duì)使用單向離合器17作為單向旋轉(zhuǎn)阻止機(jī)構(gòu)的情況進(jìn)行了說(shuō)明。但是,本發(fā)明的無(wú)級(jí)變速器中的單向旋轉(zhuǎn)阻止機(jī)構(gòu)不限于單向離合器,例如可以使用雙向離合器,該雙向離合器構(gòu)成為自由切換能夠從擺桿向輸出軸傳遞扭矩的擺桿的與輸出軸相對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)方向。
接下來(lái),參照?qǐng)D1~圖4,對(duì)本實(shí)施方式的無(wú)級(jí)變速器1的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)20進(jìn)行說(shuō)明。
如圖1所示,本實(shí)施方式的無(wú)級(jí)變速器1共計(jì)具有6個(gè)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)20(四節(jié)連桿機(jī)構(gòu))。如圖2所示,曲柄搖桿機(jī)構(gòu)20由連桿15、擺桿18以及具有旋轉(zhuǎn)盤6且自由調(diào)節(jié)其旋轉(zhuǎn)半徑的旋轉(zhuǎn)半徑調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)4構(gòu)成。通過(guò)該曲柄搖桿機(jī)構(gòu)20使得輸入軸2的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為擺桿18的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)。
該曲柄搖桿機(jī)構(gòu)20中,旋轉(zhuǎn)半徑調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)4的旋轉(zhuǎn)盤6的中心P3(輸入側(cè)支點(diǎn))的旋轉(zhuǎn)半徑(偏心量R1)不為“0”的情況下,使輸入軸2與小齒輪軸7以相同速度旋轉(zhuǎn),則各連桿15一邊改變相位,一邊在輸入軸2與輸出軸3之間交替地反復(fù)將擺動(dòng)端部18a向輸出軸3側(cè)推壓、向輸入軸2側(cè)牽引,從而使擺桿18擺動(dòng)。
并且,在擺桿18與輸出軸3之間設(shè)有單向離合器17,因此通過(guò)連桿15使得擺桿18相對(duì)于輸出軸3向一側(cè)以超過(guò)輸出軸3的旋轉(zhuǎn)速度的速度旋轉(zhuǎn)時(shí),擺桿18相對(duì)于輸出軸3固定,從而將扭矩傳遞至輸出軸3。另一方面,擺桿18相對(duì)于輸出軸3向另一側(cè)旋轉(zhuǎn)時(shí),擺桿18相對(duì)于輸出軸3空轉(zhuǎn),不向輸出軸3傳遞扭矩。
即,當(dāng)從曲柄搖桿機(jī)構(gòu)20(變速機(jī)構(gòu))輸出的旋轉(zhuǎn)速度(擺桿20的擺動(dòng)速度)超過(guò)了輸出軸3的旋轉(zhuǎn)速度時(shí),單向離合器17處于向輸出軸2傳遞驅(qū)動(dòng)力的傳遞狀態(tài),當(dāng)從曲柄搖桿機(jī)構(gòu)20輸出的旋轉(zhuǎn)速度為輸出軸3的旋轉(zhuǎn)速度以下時(shí),單向離合器17處于不向輸出軸3傳遞驅(qū)動(dòng)力的非傳遞狀態(tài)。
本實(shí)施方式的無(wú)級(jí)變速器1中,6個(gè)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)20的旋轉(zhuǎn)半徑調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)4分別配置成每60度改變相位,因此輸出軸3通過(guò)6個(gè)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)20依次旋轉(zhuǎn)。
圖3是示出使旋轉(zhuǎn)半徑調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)4的旋轉(zhuǎn)盤6的中心P3(輸入側(cè)支點(diǎn))的旋轉(zhuǎn)半徑(偏心量R1)變化的狀態(tài)下的小齒輪軸7與旋轉(zhuǎn)盤6之間的位置關(guān)系的圖。
圖3A示出設(shè)置偏心量R1為“最大”的狀態(tài),小齒輪軸7和旋轉(zhuǎn)盤6位于使得輸入軸2的旋轉(zhuǎn)中心軸線P1、凸輪盤5的中心P2以及旋轉(zhuǎn)盤6的中心P3排列成一條直線的位置。該情況下的變速比h成為“最小”。
圖3B示出設(shè)置偏心量R1為比圖3A小的“中等”的狀態(tài),圖3C示出設(shè)置偏心量R1為比圖3B更小的“較小”的狀態(tài)。在圖3B中,變速比h為比圖3A的變速比h大的“中等”,在圖3C中,變速比h為比圖3B的變速比h大的“較大”。
圖3D示出設(shè)置偏心量R1為“0”的狀態(tài),輸入軸2的旋轉(zhuǎn)中心軸線P1與旋轉(zhuǎn)盤6的中心P3位于相同圓心。該情況下的變速比h成為“無(wú)窮大(∞)”。
圖4是示出旋轉(zhuǎn)半徑調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)4的旋轉(zhuǎn)盤6的中心P3(輸入側(cè)支點(diǎn))的旋轉(zhuǎn)半徑(偏心量R1)與擺桿18的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)的擺動(dòng)范圍θ2之間的關(guān)系的圖。
圖4A示出偏心量R1為圖3A的“最大”的情況下(變速比h為“最小”的情況下)的擺動(dòng)范圍θ2,圖4B示出偏心量R1為圖3B的“中等”的情況下(變速比h為“中等”的情況下)的擺動(dòng)范圍θ2,圖4C示出偏心量R1為圖3C的“較小”的情況下(變速比h為“較大”的情況下)的擺動(dòng)范圍θ2,圖4D示出偏心量R1為圖3D的“0”的情況下(變速比h為“無(wú)窮大(∞)”的情況下)的擺動(dòng)范圍θ2。
此處,R2是擺桿18的長(zhǎng)度。更具體而言,R2是從輸出軸3的旋轉(zhuǎn)中心軸線P5至連桿15與擺動(dòng)端部18a的聯(lián)結(jié)點(diǎn)、即聯(lián)結(jié)銷19的中心(輸出側(cè)支點(diǎn)P4)的距離。此外,θ1是旋轉(zhuǎn)半徑調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)4的旋轉(zhuǎn)盤6的相位。
根據(jù)該圖4可以明確,隨著偏心量R1減小,擺桿18的擺動(dòng)范圍θ2變窄,在偏心量R1變?yōu)椤?”的情況下,擺桿18不再擺動(dòng)。
接下來(lái),參照?qǐng)D5~圖7,對(duì)本實(shí)施方式的無(wú)級(jí)變速器1的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)20(變速機(jī)構(gòu))的變速比i進(jìn)行說(shuō)明。
圖5是示出由致動(dòng)器14驅(qū)動(dòng)的小齒輪軸7的相位θ3和因小齒輪軸7的驅(qū)動(dòng)而旋轉(zhuǎn)的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)20的旋轉(zhuǎn)半徑調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)4的旋轉(zhuǎn)盤6的偏心量R1的曲線圖。
如圖5所示,本實(shí)施方式的無(wú)級(jí)變速器1中,小齒輪軸7的相位θ3越増大,旋轉(zhuǎn)盤6的偏心量R1也増大。但是,即使相位θ3的變化量(即從致動(dòng)器14傳遞的驅(qū)動(dòng)力)相同,變化前的相位θ3的值越大,偏心量R1的變化量也越小。
圖6是示出無(wú)級(jí)變速器1的與發(fā)動(dòng)機(jī)ENG的旋轉(zhuǎn)速度的變化相對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)半徑調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)4的旋轉(zhuǎn)盤6的偏心量R1的變化量的變化的曲線圖。
如圖6所示,從發(fā)動(dòng)機(jī)ENG對(duì)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)20(變速機(jī)構(gòu))輸入的轉(zhuǎn)速固定的情況下,成為單向離合器17向輸出軸3傳遞驅(qū)動(dòng)力的傳遞狀態(tài)的旋轉(zhuǎn)盤6的偏心量(以下將該偏心量稱作“傳遞偏心量”。)由輸出軸3的旋轉(zhuǎn)速度決定。當(dāng)旋轉(zhuǎn)盤6的偏心量R1達(dá)到傳遞偏心量以上時(shí),擺桿18通過(guò)單向離合器17固定于輸出軸3,驅(qū)動(dòng)力被傳遞至輸出軸3。
另外,擺桿18的擺動(dòng)速度(即曲柄搖桿機(jī)構(gòu)20的輸出旋轉(zhuǎn)速度)與旋轉(zhuǎn)盤6的偏心量R1成正比。此外,曲柄搖桿機(jī)構(gòu)20的變速比i是曲柄搖桿機(jī)構(gòu)20的輸入旋轉(zhuǎn)速度(輸入軸2的旋轉(zhuǎn)速度)除以輸出旋轉(zhuǎn)速度來(lái)求出的。因此,在輸入旋轉(zhuǎn)速度固定的情況下,旋轉(zhuǎn)盤6的偏心量R1越大,曲柄搖桿機(jī)構(gòu)20的變速比i越小。
因此,在曲柄搖桿機(jī)構(gòu)20中,發(fā)動(dòng)機(jī)ENG的旋轉(zhuǎn)速度(輸入旋轉(zhuǎn)速度)固定的情況下,當(dāng)變速比i達(dá)到與傳遞偏心量對(duì)應(yīng)的變速比(以下將該變速比稱作“傳遞變速比”。)以下時(shí),驅(qū)動(dòng)力被傳遞至輸出軸3。
圖7是示出如下偏心量的曲線圖:發(fā)動(dòng)機(jī)ENG的旋轉(zhuǎn)速度固定的情況下的、輸出軸3的旋轉(zhuǎn)速度相對(duì)應(yīng)的傳遞偏心量(傳遞變速比);被確定為輸出軸3的旋轉(zhuǎn)速度以最大減速度下降時(shí)也能夠維持使擺桿18相對(duì)于輸出軸3空轉(zhuǎn)而不向輸出軸3傳遞驅(qū)動(dòng)力的狀態(tài)、即非傳遞狀態(tài)的第1偏心量(第1變速比);以及被確定為比傳遞偏心量小(比傳遞變速比大)且作出對(duì)輸出軸3的加速要求時(shí)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)成為傳遞狀態(tài)的第2偏心量(第2變速比)。
第1偏心量(第1變速比)在發(fā)動(dòng)機(jī)ENG的旋轉(zhuǎn)速度固定的情況下根據(jù)如下參數(shù)確定:輸出軸3的最大減速度;與小齒輪軸7的相位θ3的變位量相對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)盤6的偏心量R1的變化量(參照?qǐng)D5);以及從接收到控制部的指令開(kāi)始至旋轉(zhuǎn)盤6的偏心量R1變化為目標(biāo)偏心量(目標(biāo)旋轉(zhuǎn)半徑)為止的響應(yīng)時(shí)間(例如,實(shí)際偏心量R1變化為目標(biāo)偏心量所需要的時(shí)間加上直至致動(dòng)器14進(jìn)行驅(qū)動(dòng)為止的無(wú)用時(shí)間而得的時(shí)間)。另外,最大減速度是由安裝了無(wú)級(jí)變速器1的車輛的制動(dòng)器、輪胎的性能等確定的值。
例如如圖7的曲線圖中間隔大的虛線所示,該第1偏心量(第1變速比)在輸出軸3的轉(zhuǎn)速接近“0”的區(qū)域內(nèi)為“0”(變速比為“無(wú)窮大(∞)”),在除此以外的區(qū)域內(nèi),與偏心量R1相應(yīng)地以比傳遞偏心量的増大量稍大的増大量増大。
第2偏心量(第2變速比)在發(fā)動(dòng)機(jī)ENG的旋轉(zhuǎn)速度固定的情況下是根據(jù)如下參數(shù)確定的:任意確定的規(guī)定時(shí)間(例如200msec);與小齒輪軸7的相位θ3的變位量相對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)盤6的偏心量R1的變化量(參照?qǐng)D5);以及從收到控制部的指令開(kāi)始至旋轉(zhuǎn)盤6的偏心量R1變化為目標(biāo)偏心量為止的響應(yīng)時(shí)間。
例如如圖7的曲線圖中間隔小的虛線所示,該第2偏心量(第2變速比)在輸出軸3的轉(zhuǎn)速接近“0”的區(qū)域內(nèi)為“0”(變速比為“無(wú)窮大(∞)”),在除此以外的區(qū)域內(nèi),與偏心量R1相應(yīng)地以比傳遞偏心量的増大量稍大的増大量増大。此外,第2偏心量的増大量比第1偏心量的増大量大,而且第2偏心量為“0”的區(qū)域比第1偏心量為“0”的區(qū)域大。
另外,圖7中所示的第1偏心量(第1變速比)及第2偏心量(第2變速比)為一例。第1變速比大于傳遞變速比,且如果是輸出軸3的旋轉(zhuǎn)速度以最大減速度下降時(shí)能維持非傳遞狀態(tài)的值,則可以是與圖7中所示的值不同的值。第2變速比大于傳遞變速比,且如果是作出對(duì)輸出軸的加速要求時(shí)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)成為傳遞狀態(tài)的值,則可以是與圖7中所示的值不同的值。
接下來(lái),參照?qǐng)D8對(duì)如下處理進(jìn)行說(shuō)明:當(dāng)輸入軸2的旋轉(zhuǎn)速度固定、單向離合器17為非傳遞狀態(tài)時(shí),本實(shí)施方式的無(wú)級(jí)變速器1的旋轉(zhuǎn)半徑調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)4的控制部在決定待機(jī)偏心量R1(變速比i)之前進(jìn)行的處理。
在控制旋轉(zhuǎn)半徑調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)4的驅(qū)動(dòng)的控制部中具有:檢測(cè)旋轉(zhuǎn)半徑調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)4的輸入側(cè)的旋轉(zhuǎn)速度(即輸入軸2的旋轉(zhuǎn)速度)的輸入側(cè)旋轉(zhuǎn)速度傳感器;檢測(cè)輸出側(cè)的旋轉(zhuǎn)速度(即擺桿18的擺動(dòng)速度)的輸出側(cè)旋轉(zhuǎn)速度傳感器;檢測(cè)與油門踏板的操作量相應(yīng)的節(jié)氣門開(kāi)度的油門開(kāi)度傳感器;以及檢測(cè)制動(dòng)踏板的操作量的制動(dòng)器傳感器。
首先,控制部根據(jù)油門開(kāi)度傳感器的輸出信號(hào),判斷油門踏板是否斷開(kāi)(即是否是未作出對(duì)輸出軸3的加速要求的慣性行駛)(圖8/步驟1)。
在油門踏板斷開(kāi)的情況下(圖8/步驟1中為“是”的情況下),控制部判斷在該時(shí)刻的輸出軸3的旋轉(zhuǎn)速度下,是否存在滿足比傳遞偏心量小、第1偏心量以下、第2偏心量以上這三個(gè)條件的偏心量R1(大于傳遞變速比、第1變速比以上、第2變速比以下的變速比i)(圖8/步驟2)。
在偏心量R1(變速比i)均滿足三個(gè)條件的情況下,因使車輛急劇減速等理由,輸出軸3的旋轉(zhuǎn)速度急劇下降時(shí)也不會(huì)對(duì)輸出軸產(chǎn)生無(wú)意的驅(qū)動(dòng)力傳遞。此外,對(duì)輸出軸3作出加速要求時(shí)(油門踏板接通時(shí)),能夠使偏心量R1(變速比i)迅速地變化至傳遞偏心量(傳遞變速比)。
在存在均滿足三個(gè)條件的偏心量R1(變速比i)的情況下(圖8/步驟2中為“是”的情況下),控制部決定其最大值(變速比i的最小值)作為待機(jī)偏心量R1(變速比i),并對(duì)致動(dòng)器14輸出用于使小齒輪軸7驅(qū)動(dòng)的信號(hào),使得小齒輪軸7的相位θ3成為與該偏心量R1(變速比i)對(duì)應(yīng)的值(圖8/步驟3)。
不存在均滿足三個(gè)條件的偏心量R1的情況下(圖8/步驟2中為“否”的情況下),控制部判斷制動(dòng)踏板是否接通(即是否對(duì)輸出軸3作出減速要求)(圖8/步驟4)。
在制動(dòng)踏板接通的情況下(圖8/步驟4中為“是”的情況下),控制部對(duì)致動(dòng)器14輸出用于使小齒輪軸7驅(qū)動(dòng)的信號(hào),使得小齒輪軸7的相位θ3的值成為與在該時(shí)刻的輸出軸3的旋轉(zhuǎn)速度下滿足比傳遞偏心量小、第1偏心量以下這兩個(gè)條件的偏心量R1對(duì)應(yīng)的值(圖8/步驟5)。
在偏心量R1滿足這兩個(gè)條件的情況下(即不考慮第2偏心量、僅考慮傳遞偏心量及第1偏心量作為用于決定待機(jī)偏心量R1的條件的情況下),作出加速要求時(shí)的響應(yīng)性存在下降一些的情況,但因使車輛急劇減速等理由,輸出軸3的旋轉(zhuǎn)速度急劇下降時(shí),也不會(huì)對(duì)輸出軸3產(chǎn)生無(wú)意的驅(qū)動(dòng)力傳遞。
具體而言,控制部在該情況下進(jìn)行控制,使得偏心量R1成為第1偏心量以下且接近第2偏心量的值(使變速比i成為第1變速比以上且接近第2變速比的值)。這是由于在優(yōu)先防止無(wú)意的傳遞的狀態(tài)下也在能夠?qū)崿F(xiàn)防止無(wú)意的傳遞的范圍內(nèi)使響應(yīng)時(shí)間幾乎均等。
另外,不存在滿足兩個(gè)條件的偏心量R1的情況理論上是不存在的。但是,控制部判斷為不存在滿足這兩個(gè)條件的偏心量R1的情況下,控制部對(duì)致動(dòng)器14輸出用于使小齒輪軸7驅(qū)動(dòng)的信號(hào),使得小齒輪軸7的相位θ3的值成為與不能傳遞驅(qū)動(dòng)力的偏心量R1=0對(duì)應(yīng)的值。這是為了確保安全性。
制動(dòng)踏板斷開(kāi)的情況下(圖8/步驟4中為“否”的情況下),控制部對(duì)致動(dòng)器14輸出使小齒輪軸7驅(qū)動(dòng)的信號(hào)(圖8/步驟6),使得小齒輪軸7的相位θ3的值成為在該時(shí)刻的輸出軸3的旋轉(zhuǎn)速度下與第2偏心量對(duì)應(yīng)的值(即,使得變速比i與第2變速比一致)。
偏心量R1與第2偏心量一致的情況下(即不考慮第1偏心量、僅考慮傳遞偏心量及第2偏心量作為用于確定待機(jī)偏心量R1的條件的情況下),實(shí)現(xiàn)了作出加速要求時(shí)迅速地成為傳遞狀態(tài)這樣極為良好的響應(yīng)性。并且,響應(yīng)時(shí)間也均等。
另外,不存在滿足比傳遞偏心量小、第2偏心量以上這兩個(gè)條件的偏心量R1的情況理論上是不存在的。但是,控制部判斷為不存在滿足這兩個(gè)條件的偏心量R1的情況下,控制部對(duì)致動(dòng)器14輸出用于使小齒輪軸7驅(qū)動(dòng)的信號(hào),使得小齒輪軸7的相位θ3的值成為與不能傳遞驅(qū)動(dòng)力的偏心量R1=0對(duì)應(yīng)的值。這是為了確保安全性。
另外,油門踏板接通的情況下(圖8/步驟1中為“否”的情況下),控制部對(duì)致動(dòng)器14輸出用于與油門開(kāi)度相應(yīng)地使旋轉(zhuǎn)半徑調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)4驅(qū)動(dòng)的信號(hào)(圖8/步驟7)。
根據(jù)進(jìn)行這樣的控制的本實(shí)施方式的無(wú)級(jí)變速器1,能夠防止無(wú)意的驅(qū)動(dòng)力傳遞,并且得到良好的響應(yīng)性。
以上,對(duì)圖示的實(shí)施方式進(jìn)行了說(shuō)明,但本發(fā)明并不限于這樣的實(shí)施方式。
例如,上述實(shí)施方式中,對(duì)將本發(fā)明應(yīng)用于無(wú)級(jí)變速器的情況進(jìn)行了說(shuō)明,但本發(fā)明也能夠應(yīng)用于無(wú)級(jí)變速器以外的變速器。
此外,在上述實(shí)施方式中,當(dāng)未作出對(duì)輸出軸3的加速要求且作出了減速要求時(shí),控制部進(jìn)行控制,使得變速比i成為第1變速比以上且接近第2變速比的值,并且當(dāng)未作出加速要求且未作出減速要求時(shí),控制部進(jìn)行控制,使得變速比i成為與第2變速比一致的值(圖8/步驟5及步驟6)。
進(jìn)行這樣的控制是為了通過(guò)使響應(yīng)時(shí)間幾乎均等來(lái)提高裝載了變速器的車輛等的駕駛性能。
但是,本發(fā)明不限于這樣的結(jié)構(gòu),至少控制部進(jìn)行如下控制即可:當(dāng)未作出加速要求且作出對(duì)輸出軸的減速要求時(shí),使變速比成為第1變速比以上的值,當(dāng)未作出加速要求且未作出減速要求時(shí),使變速比成為比傳遞變速比大且在第2變速比以下的值。
如果進(jìn)行這樣的控制,則變速機(jī)構(gòu)能夠防止無(wú)意的驅(qū)動(dòng)力傳遞,并能實(shí)現(xiàn)良好的響應(yīng)性。
符號(hào)說(shuō)明
1無(wú)級(jí)變速器;2輸入軸;2a輸入端部;3輸出軸;4旋轉(zhuǎn)半徑調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu);5凸輪盤;5a貫通孔;5b凹孔;6旋轉(zhuǎn)盤(旋轉(zhuǎn)部);6a容納孔;6b內(nèi)齒;7小齒輪軸;7a小齒輪;7b小齒輪軸承;8差速器;14a旋轉(zhuǎn)軸;9太陽(yáng)齒輪;10第1齒圈;11第2齒圈;12階梯小齒輪;12a大徑部;12b小徑部;13行星架;14致動(dòng)器(調(diào)節(jié)用驅(qū)動(dòng)源);15連桿;15a輸入側(cè)環(huán)狀部;15b輸出側(cè)環(huán)狀部;16連桿軸承;17單向離合器(單向旋轉(zhuǎn)阻止機(jī)構(gòu));18擺桿;18a擺動(dòng)端部;18b突片;18c插入孔;19聯(lián)結(jié)銷;20曲柄搖桿機(jī)構(gòu)(變速機(jī)構(gòu));21變速器殼體;21a一端壁部;21b另一端壁部;21c周壁部;22軸承;ENG發(fā)動(dòng)機(jī)(行駛用驅(qū)動(dòng)源);h無(wú)級(jí)變速器1的變速比;i旋轉(zhuǎn)半徑調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)4(變速機(jī)構(gòu))的變速比;P1輸入軸2的旋轉(zhuǎn)中心軸線;P2凸輪盤5的中心;P3旋轉(zhuǎn)盤6的中心(輸入側(cè)支點(diǎn));P4聯(lián)結(jié)銷19的中心(輸出側(cè)支點(diǎn));P5輸出軸3的旋轉(zhuǎn)中心軸線;Ra P1與P2之間的距離;Rb P2與P3之間的距離;R1P1與P3之間的距離(偏心量、旋轉(zhuǎn)盤6的中心(輸入側(cè)支點(diǎn)P3)的旋轉(zhuǎn)半徑);R2P4與P5之間的距離(擺桿18的長(zhǎng)度);θ1旋轉(zhuǎn)盤6的相位;θ2擺桿18的擺動(dòng)范圍;θ3小齒輪軸7的相位。