本發(fā)明涉及具備沿軸向并列設(shè)置的6個傳遞單元的車輛用動力傳遞裝置,該車輛用動力傳遞裝置將與驅(qū)動源連接的輸入軸的旋轉(zhuǎn)傳遞至與驅(qū)動輪連接的輸出軸。
背景技術(shù):
根據(jù)以下專利文獻1,公知這樣的無級變速器:將與發(fā)動機連接的輸入軸的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換為多個連桿的相位互異的往復運動,并利用多個單向離合器將所述多個連桿的往復運動轉(zhuǎn)換成輸出軸的旋轉(zhuǎn)運動。
現(xiàn)有技術(shù)文獻
專利文獻
專利文獻1:日本特表2005-502543號公報
技術(shù)實現(xiàn)要素:
發(fā)明所要解決的課題
此外,上述專利文獻1所記載的無級變速器具備沿軸向并列設(shè)置的多個傳遞單元,這些傳遞單元的偏心盤以彼此不同的相位在輸入軸的周圍偏心旋轉(zhuǎn),因此存在以下問題:周期性的偏載荷施加于支承輸入軸的兩端部的軸承上,從而導致振動。
從多個傳遞單元對支承輸入軸的兩端部的軸承施加的總偏載荷根據(jù)多個傳遞單元的偏心盤的相位和軸承與傳遞單元之間的距離而變化,因此認為:如果根據(jù)偏心盤的相位適當?shù)卮_定多個傳遞單元的軸向的位置,則存在減小對軸承施加的總偏載荷的余地。
本發(fā)明是鑒于前述的情況而完成的,其目的在于減小車輛用動力傳遞裝置的振動,該車輛用動力傳遞裝置具備6個以不同相位間歇地傳遞驅(qū)動力的傳遞單元。
用于解決課題的手段
為了達到上述目的,本發(fā)明是一種車輛用動力傳遞裝置,其中,將與驅(qū)動源連接 的輸入軸的旋轉(zhuǎn)傳遞至輸出軸的6個傳遞單元沿軸向并列設(shè)置在所述輸入軸與所述輸出軸之間,所述6個傳遞單元中的相鄰的傳遞單元之間的五個間隔、以及支承所述輸入軸的兩端的2個軸承和與它們相鄰的2個所述傳遞單元之間的兩個間隔中,至少一個間隔與其他的間隔不同,所述傳遞單元分別具備:輸入側(cè)支點,其與所述輸入軸一同偏心旋轉(zhuǎn);單向離合器,其與所述輸出軸連接;輸出側(cè)支點,其設(shè)置于所述單向離合器的外部件上;以及連桿,其兩端連接于所述輸入側(cè)支點和所述輸出側(cè)支點,并進行往復運動,所述6個傳遞單元的所述輸入側(cè)支點距離所述輸入軸的軸線的偏心量相同,將所述6個傳遞單元從軸向一端側(cè)向另一端側(cè)依次設(shè)為#1單元、#2單元、#3單元、#4單元、#5單元、#6單元時,#6單元的相位相對于#1單元的相位、#2單元的相位相對于#6單元的相位、#4單元的相位相對于#2單元的相位、#3單元的相位相對于#4單元的相位、#5單元的相位相對于#3單元的相位、#1單元的相位相對于#5單元的相位分別沿相同方向偏移60°,所述車輛用動力傳遞裝置的第1特征在于,#1單元與#2單元的間隔、和#4單元與#5單元的間隔相同,且#2單元與#3單元的間隔、和#5單元與#6單元的間隔相同。
本發(fā)明是一種車輛用動力傳遞裝置,其中,將與驅(qū)動源連接的輸入軸的旋轉(zhuǎn)傳遞至輸出軸的6個傳遞單元沿軸向并列設(shè)置在所述輸入軸與所述輸出軸之間,所述6個傳遞單元中的相鄰的傳遞單元之間的五個間隔、以及支承所述輸入軸的兩端的2個軸承和與它們相鄰的2個所述傳遞單元之間的兩個間隔中,至少一個間隔與其他的間隔不同,所述傳遞單元分別具備:輸入側(cè)支點,其與所述輸入軸一同偏心旋轉(zhuǎn);單向離合器,其與所述輸出軸連接;輸出側(cè)支點,其設(shè)置于所述單向離合器的外部件上;以及連桿,其兩端連接于所述輸入側(cè)支點和所述輸出側(cè)支點,并進行往復運動,所述6個傳遞單元的所述輸入側(cè)支點距離所述輸入軸的軸線的偏心量相同,將所述6個傳遞單元從軸向一端側(cè)向另一端側(cè)依次設(shè)為#1單元、#2單元、#3單元、#4單元、#5單元、#6單元時,#4單元的相位相對于#1單元的相位、#5單元的相位相對于#4單元的相位、#2單元的相位相對于#5單元的相位、#3單元的相位相對于#2單元的相位、#6單元的相位相對于#3單元的相位、#1單元的相位相對于#6單元的相位分別沿相同方向偏移60°,所述車輛用動力傳遞裝置的第2特征在于,#1單元與#2單元的間隔、#3單元與#4單元的間隔、以及#5單元與#6單元的間隔相同。
并且本發(fā)明在第1或第2特征的結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,第3特征在于,所述傳遞單元通過使所述輸入側(cè)支點距離所述輸入軸的軸線的偏心量變化,而使所述輸入軸的旋轉(zhuǎn)變速并傳遞至所述輸出軸。
另外,實施方式的偏心盤19對應于本發(fā)明的輸入側(cè)支點,實施方式的球軸承21、22對應于本發(fā)明的軸承,實施方式的銷37對應于本發(fā)明的輸出側(cè)支點,實施方式的發(fā)動機E對應于本發(fā)明的驅(qū)動源。
發(fā)明的效果
根據(jù)本發(fā)明的第1特征,當與驅(qū)動源連接的輸入軸旋轉(zhuǎn)時,各傳遞單元的輸入側(cè)支點偏心旋轉(zhuǎn),當一端與輸入側(cè)支點連接的連桿進行往復運動時,輸出軸經(jīng)由與連桿的另一端連接的單向離合器而旋轉(zhuǎn)。各傳遞單元的輸入側(cè)支點偏心旋轉(zhuǎn)時,離心力引起的載荷作用于輸入軸的兩端的軸承上,導致振動,但是,將配置在輸入軸的兩端的軸承間的6個傳遞單元從軸向一端側(cè)向另一端側(cè)依次設(shè)為#1單元、#2單元、#3單元、#4單元、#5單元、#6單元時,#6單元的相位相對于#1單元的相位、#2單元的相位相對于#6單元的相位、#4單元的相位相對于#2單元的相位、#3單元的相位相對于#4單元的相位、#5單元的相位相對于#3單元的相位、#1單元的相位相對于#5單元的相位分別沿相同方向偏移60°,并且#1單元與#2單元的間隔、和#4單元與#5單元的間隔相同,且#2單元與#3單元的間隔、和#5單元與#6單元的間隔相同,因此由各傳遞單元產(chǎn)生的載荷相互抵消,從而能夠?qū)⒆饔糜谳斎胼S的兩端的軸承上的載荷抑制在最小限度,減小振動。
根據(jù)本發(fā)明的第2特征,當與驅(qū)動源連接的輸入軸旋轉(zhuǎn)時,各傳遞單元的輸入側(cè)支點偏心旋轉(zhuǎn),當一端與輸入側(cè)支點連接的連桿進行往復運動時,輸出軸經(jīng)由與連桿的另一端連接的單向離合器而旋轉(zhuǎn)。各傳遞單元的輸入側(cè)支點偏心旋轉(zhuǎn)時,離心力引起的載荷作用于輸入軸的兩端的軸承上,導致振動,但是,將配置在輸入軸的兩端的軸承間的6個傳遞單元從軸向一端側(cè)向另一端側(cè)依次設(shè)為#1單元、#2單元、#3單元、#4單元、#5單元、#6單元時,#4單元的相位相對于#1單元的相位、#5單元的相位相對于#4單元的相位、#2單元的相位相對于#5單元的相位、#3單元的相位相對于#2單元的相位、#6單元的相位相對于#3單元的相位、#1單元的相位相對于#6單元的相位分別沿相同方向偏移60°,并且#1單元與#2單元的間隔、#3單元與#4單元的間隔、以及#5單元與#6單元的間隔相同,因此由各傳遞 單元產(chǎn)生的載荷相互抵消,從而能夠?qū)⒆饔糜谳斎胼S的兩端的軸承上的載荷抑制在最小限度,減小振動。
并且根據(jù)本發(fā)明的第3特征,傳遞單元通過使輸入側(cè)支點距離輸入軸的軸線的偏心量變化,而使輸入軸的旋轉(zhuǎn)變速并傳遞至輸出軸,因此能夠變更車輛用動力傳遞裝置的傳動比。
附圖說明
圖1是第1實施方式的無級變速器的整體立體圖。(第1實施方式)
圖2是無級變速器的主要部位的局部剖視立體圖。(第1實施方式)
圖3是沿圖1的3-3線的剖視圖。(第1實施方式)
圖4是圖3的4部的放大圖。(第1實施方式)
圖5是沿圖3的5-5線的剖視圖。(第1實施方式)
圖6是示出偏心盤的形狀的圖。(第1實施方式)
圖7是示出偏心盤的偏心量與變速比之間的關(guān)系的圖。(第1實施方式)
圖8是示出OD變速比和GN變速比時的偏心盤的狀態(tài)的圖。(第1實施方式)
圖9是示出6個傳遞單元的編號的定義的圖。(第1實施方式)
圖10是說明作用于支承輸入軸的兩端部的軸承上的載荷的圖。(第1實施方式)
圖11是說明第2實施方式的作用于支承輸入軸的兩端部的軸承上的載荷的圖。(第2實施方式)
標號說明
12:輸入軸;
13:輸出軸;
14:傳遞單元;
19:偏心盤(輸入側(cè)支點);
21:球軸承(軸承);
22:球軸承(軸承);
33:連桿;
36:單向離合器;
37:銷(輸出側(cè)支點);
38:外部件;
E:發(fā)動機(驅(qū)動源);
L:輸入軸的軸線;
ε:偏心量。
具體實施方式
下面,參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明。
第1實施方式
對于本發(fā)明的第1實施方式,參照圖1~圖10進行說明,首先,如圖1~圖5所示,輸入軸12和輸出軸13相互平行地支承于汽車用的無級變速器T的變速箱體11的一對側(cè)壁11a、11b上,與發(fā)動機E連接的輸入軸12的旋轉(zhuǎn)經(jīng)6個傳遞單元14…、輸出軸13以及差速器D傳遞至驅(qū)動輪。與輸入軸12共有軸線L的變速軸15經(jīng)7個滾針軸承16…以能夠相對旋轉(zhuǎn)的方式嵌合于形成為中空的輸入軸12的內(nèi)部。6個傳遞單元14…的結(jié)構(gòu)實質(zhì)上是相同的結(jié)構(gòu),因此,下面以一個傳遞單元14為代表對結(jié)構(gòu)進行說明。
傳遞單元14具備在變速軸15的外周面上設(shè)置的小齒輪17,該小齒輪17從形成于輸入軸12上的開口12a露出。沿軸線L方向分割成兩部分的圓板狀的偏心凸輪18以夾住小齒輪17的方式花鍵結(jié)合于輸入軸12的外周。偏心凸輪18的中心O1相對于輸入軸12的軸線L以距離d的量偏心。另外,6個傳遞單元14…的6個偏心凸輪18…的偏心方向的相位彼此錯開60°。
在圓板狀的偏心盤19的軸線L方向兩端面形成的一對偏心凹部19a、19a經(jīng)一對滾針軸承20、20旋轉(zhuǎn)自如地支承于偏心凸輪18的外周面。偏心凹部19a、19a的中心O1(即偏心凸輪18的中心O1)相對于偏心盤19的中心O2以距離d的量偏移。即,輸入軸12的軸線L與偏心凸輪18的中心O1之間的距離d和偏心凸輪18的中心O1與偏心盤19的中心O2之間的距離d相同。
在沿軸線L方向分割成兩部分的偏心凸輪18的分割面上,與該偏心凸輪18的中心O1同軸地設(shè)有一對新月狀的引導部18a、18a,形成為使偏心盤19的一對偏心凹部19a、19a的底部之間連通的齒圈19b的齒尖以能夠滑動的方式與偏心凸輪18的引導部18a、18a的外周面抵接。并且,變速軸15的小齒輪17通過輸入軸12的開口 12a與偏心盤19的齒圈19b嚙合。
輸入軸12的右端側(cè)經(jīng)由球軸承21直接支承于變速箱體11的右側(cè)的側(cè)壁11a。另外,一體地設(shè)置于位于輸入軸12的左端側(cè)的1個偏心凸輪18上的筒狀部18b經(jīng)球軸承22支承于變速箱體11的左側(cè)的側(cè)壁11b,與該偏心凸輪18的內(nèi)周花鍵結(jié)合的輸入軸12的左端側(cè)間接地支承于變速箱體11。
使變速軸15相對于輸入軸12相對旋轉(zhuǎn)來變更無級變速器T的變速比的變速致動器23具備:電動馬達24,其以馬達軸24a與軸線L同軸的方式支承于變速箱體11;以及行星齒輪機構(gòu)25,其與電動馬達24連接。行星齒輪機構(gòu)25具備:行星架27,其經(jīng)由滾針軸承26旋轉(zhuǎn)自如地支承于電動馬達24;太陽齒輪28,其固定于馬達軸24a;多個雙聯(lián)小齒輪29…,它們旋轉(zhuǎn)自如地支承于行星架27;第1齒圈30,其與中空的輸入軸12的軸端(嚴格來說,是所述1個偏心凸輪18的筒狀部18b)花鍵結(jié)合;以及第2齒圈31,其與變速軸15的軸端花鍵結(jié)合。各雙聯(lián)小齒輪29具備大徑的第1小齒輪29a和小徑的第2小齒輪29b,第1小齒輪29a與太陽齒輪28以及第1齒圈30嚙合,第2小齒輪29b與第2齒圈31嚙合。
在偏心盤19的外周,經(jīng)由滾柱軸承32以相對旋轉(zhuǎn)自如的方式支承有連桿33的一端側(cè)的環(huán)狀部33a。
輸出軸13通過一對球軸承34、35支承于變速箱體11的一對側(cè)壁11a、11b,在其外周設(shè)有單向離合器36。單向離合器36具備:環(huán)狀的外部件38,其通過銷37樞軸支承于連桿33的桿部33b的前端;內(nèi)部件39,其配置在外部件38的內(nèi)部且固定于輸出軸13;以及多個輥41…,它們配置于在外部件38的內(nèi)周的圓弧面與內(nèi)部件39的外周的平面之間形成的楔狀的空間內(nèi),且被多個彈簧40…施力。
如圖6和圖8所示,由于偏心凹部19a、19a的中心O1(即偏心凸輪18的中心O1)相對于偏心盤19的中心O2偏移距離d,因此,偏心盤19的外周與偏心凹部19a、19a的內(nèi)周之間的間隔在圓周方向上變得不均勻,在該間隔較大的部分形成有新月狀的減重凹部19c、19c。
如圖9所示,6個傳遞單元14…從輸入軸12和輸出軸13的左端側(cè)(變速致動器23側(cè))向右端側(cè)(發(fā)動機E和差速器D側(cè))被命名為#1單元、#2單元、#3單元、#4單元、#5單元、#6單元。
圖10(A)是從軸線L方向觀察輸入軸12的示意圖。被圓圈包圍的#1~#6示 出了各傳遞單元14的相位(偏心盤19的中心O2相對于軸線L的相位),#6單元的相位相對于#1單元的相位、#2單元的相位相對于#6單元的相位、#4單元的相位相對于#2單元的相位、#3單元的相位相對于#4單元的相位、#5單元的相位相對于#3單元的相位、#1單元的相位相對于#5單元的相位分別沿相同方向偏移60°。
圖10(B)是沿圖10(A)的B-B線的截面、圖10(C)是沿圖10(A)的C-C線的截面,均為沿相對于軸線L垂直的方向觀察輸入軸12的示意圖。左側(cè)的球軸承22與#1單元的間隔為x1,#1單元與#2單元的間隔為x2,#2單元與#3單元的間隔為x3,#3單元與#4單元的間隔為x4,#4單元與#5單元的間隔為x5,#5單元與#6單元的間隔為x6,#6單元與右側(cè)的球軸承21的間隔為x7。并且左右的球軸承22、21間的距離為L(=x1+x2+x3+x4+x5+x6+x7)。
接下來,對無級變速器T的一個傳遞單元14的作用進行說明。
由圖5和圖7(A)~圖7(D)可知,當偏心盤19的中心O2相對于輸入軸12的軸線L偏心時,如果輸入軸12通過發(fā)動機E而旋轉(zhuǎn),則連桿33的環(huán)狀部33a繞軸線L進行偏心旋轉(zhuǎn),由此,連桿33的桿部33b進行往復運動。
其結(jié)果是,當連桿33在往復運動的過程中被向圖中左側(cè)牽引時,被彈簧40…施力的輥41…嚙入外部件38和內(nèi)部件39之間的楔狀的空間,從而外部件38和內(nèi)部件39經(jīng)輥41…結(jié)合,由此,單向離合器36接合,連桿33的移動被傳遞至輸出軸13。相反,當連桿33在往復運動的過程中被向圖中右側(cè)推壓時,輥41…一邊壓縮彈簧40…一邊被從外部件38和內(nèi)部件39之間的楔狀的空間擠出,外部件38和內(nèi)部件39相互打滑,由此,單向離合器36解除接合,連桿33的移動沒有被傳遞至輸出軸13。
這樣,在輸入軸12旋轉(zhuǎn)一圈的期間,輸入軸12的旋轉(zhuǎn)被向輸出軸13傳遞規(guī)定時間,因此,當輸入軸12連續(xù)旋轉(zhuǎn)時,輸出軸13間歇地旋轉(zhuǎn)。6個傳遞單元14…的偏心盤19…的偏心量ε全部相同,但偏心方向的相位彼此偏移60°,因此6個傳遞單元14…交替地將輸入軸12的旋轉(zhuǎn)傳遞至輸出軸13,由此輸出軸13連續(xù)地旋轉(zhuǎn)。
此時,偏心盤19的偏心量ε越大,則連桿33的往復行程越大,輸出軸13的1次的旋轉(zhuǎn)角增大,無級變速器T的變速比減小。相反,偏心盤19的偏心量ε越小,則連桿33的往復行程越小,輸出軸13的1次的旋轉(zhuǎn)角減小,無級變速器T的變速比增大。并且,當偏心盤19的偏心量ε變?yōu)榱銜r,即使輸入軸12旋轉(zhuǎn),連桿33也停止移動,因此,輸出軸13不旋轉(zhuǎn),無級變速器T的變速比成為最大(無限大)。
當變速軸15相對于輸入軸12不進行相對旋轉(zhuǎn)時,即輸入軸12和變速軸15以同一速度旋轉(zhuǎn)時,無級變速器T的變速比維持固定。為了使輸入軸12和變速軸15以同一速度旋轉(zhuǎn),只要以與輸入軸12相同的速度驅(qū)動電動馬達24旋轉(zhuǎn)即可。其理由在于,行星齒輪機構(gòu)25的第1齒圈30與輸入軸12連接并以與該輸入軸12相同的速度旋轉(zhuǎn),但是,如果以與此相同的速度驅(qū)動電動馬達24,則太陽齒輪28和第1齒圈30以同一速度旋轉(zhuǎn),因此行星齒輪機構(gòu)25成為鎖定狀態(tài),整體上一體地旋轉(zhuǎn)。其結(jié)果是,與一體地旋轉(zhuǎn)的第1齒圈30及第2齒圈31連接的輸入軸12和變速軸15實現(xiàn)一體化,以相同的速度旋轉(zhuǎn),而不進行相對旋轉(zhuǎn)。
如果相對于輸入軸12的轉(zhuǎn)速使電動馬達24的轉(zhuǎn)速增速或減速,則與輸入軸12結(jié)合的第1齒圈30和與電動馬達24連接的太陽齒輪28相對旋轉(zhuǎn),因此,行星架27相對于第1齒圈30相對旋轉(zhuǎn)。此時,相互嚙合的第1齒圈30與第1小齒輪29a的齒數(shù)比、和相互嚙合的第2齒圈31與第2小齒輪29b的齒數(shù)比稍微不同,因此,與第1齒圈30連接的輸入軸12和與第2齒圈31連接的變速軸15相對旋轉(zhuǎn)。
這樣,當變速軸15相對于輸入軸12相對旋轉(zhuǎn)時,齒圈19b與各傳遞單元14的小齒輪17嚙合的偏心盤19的偏心凹部19a、19a被與輸入軸12成一體的偏心凸輪18的引導部18a、18a引導而旋轉(zhuǎn),從而偏心盤19的中心O2相對于輸入軸12的軸線L的偏心量ε變化。
圖7(A)示出了變速比最小的超傳動比狀態(tài)(變速比:OD),此時偏心盤19的中心O2相對于輸入軸12的軸線L的偏心量ε是與從輸入軸12的軸線L至偏心凸輪18的中心O1的距離d和從偏心凸輪18的中心O1至偏心盤19的中心O2的距離d之和、即2d相等的最大值。當變速軸15相對于輸入軸12相對旋轉(zhuǎn)時,偏心盤19相對于與輸入軸12成一體的偏心凸輪18相對旋轉(zhuǎn),由此,如圖7(B)和圖7(C)所示,偏心盤19的中心O2相對于輸入軸12的軸線L的偏心量ε從最大值2d逐漸減小,從而變速比增加。當變速軸15相對于輸入軸12進一步相對旋轉(zhuǎn)時,偏心盤19相對于與輸入軸12成一體的偏心凸輪18進一步相對旋轉(zhuǎn),由此,如圖7(D)所示,最后偏心盤19的中心O2與輸入軸12的軸線L重合,偏心量ε變?yōu)榱?,變速比成為最?無限大)的空檔狀態(tài)(變速比:GN),對輸出軸13的動力傳遞被切斷。
接著,對伴隨輸入軸12的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的離心力引起的載荷進行考察。
在圖10(A)和圖10(B)中,當輸入軸12旋轉(zhuǎn)時,各傳遞單元14的偏心盤 19上作用有朝向徑向外側(cè)的離心力引起的載荷F。若以向上的載荷為正,以向下的載荷為負,則#1單元產(chǎn)生的載荷為F(向上),#4單元產(chǎn)生的載荷為-F(向下)。#2單元和#3單元的相位相對于水平方向向下傾斜30°,因此其載荷的上下方向的分量分別為-F×sin30°=-F/2(向下)。#5單元和#6單元的相位相對于水平方向向上傾斜30°,因此其載荷的上下方向的分量分別為F×sin30°=F/2(向上)。
并且如圖10(A)和圖10(C)所示,#1單元和#4單元產(chǎn)生的水平方向的載荷為0,#2單元和#6單元產(chǎn)生的水平方向向后的載荷為#3單元和#5單元產(chǎn)生的水平方向向前的載荷為
#1單元與左側(cè)的球軸承22的距離為x1,#1單元與右側(cè)的球軸承21的距離為x2+x3+x4+x5+x6+x7,因此,#1單元的向上的載荷F以x2+x3+x4+x5+x6+x7/L的比率被分配至左側(cè)的球軸承22,以x1/L的比率被分配至右側(cè)的球軸承21,結(jié)果,左側(cè)的球軸承22上施加有(x2+x3+x4+x5+x6+x7)/L×F的載荷,右側(cè)的球軸承22上施加有x1/L×F的載荷。
#2單元與左側(cè)的球軸承22的距離為x1+x2,#2單元與右側(cè)的球軸承21的距離為x3+x4+x5+x6+x7,因此#2單元的向下的載荷-F/2以x3+x4+x5+x6+x7/L的比率被分配至左側(cè)的球軸承22,以x1+x2/L的比率被分配至右側(cè)的球軸承21,結(jié)果,左側(cè)的球軸承22上施加有-(x3+x4+x5+x6+x7)/L×(F/2)的載荷,右側(cè)的球軸承21上施加有-(x1+x2)/L×(F/2)的載荷。
由此,通過#1~#6單元對左側(cè)的球軸承22作用的上下方向的載荷如下計算:
#1單元:(x2+x3+x4+x5+x6+x7)/L×F
#2單元:(x3+x4+x5+x6+x7)/L×(-F/2)
#3單元:(x4+x5+x6+x7)/L×(-F/2)
#4單元:(x5+x6+x7)/L×(-F)
#5單元:(x6+x7)/L×(F/2)
#6單元:x7/L×(F/2)
這6個載荷合計為
(2x2+x3-2x5-x6)/2L×F …(1)。
同樣地,通過#1~#6單元對右側(cè)的球軸承21作用的上下方向的載荷如下計算:
#1單元:(x1)/L×F
#2單元:(x1+x2)/L×(-F/2)
#3單元:(x1+x2+x3)/L×(-F/2)
#4單元:(x1+x2+x3+x4)/L×(-F)
#5單元:(x1+x2+x3+x4+x5)/L×(F/2)
#6單元:(x1+x2+x3+x4+x5+x6)/L×(F/2)
這6個載荷合計為
(-2x2-x3+2x5+x6)/2L×F …(2)。
接著,通過#1~#6單元對左側(cè)的球軸承22作用的前后方向的載荷如下計算:
#1單元:0
#2單元:
#3單元:
#4單元:0
#5單元:
#6單元:
這6個載荷合計為
同樣地,通過#1~#6單元對右側(cè)的球軸承21作用的前后方向的載荷如下計算:
#1單元:0
#2單元:
#3單元:
#4單元:0
#5單元:
#6單元:
這6個載荷合計為
從(1)式~(4)式可以明確,如果設(shè)定為x2=x5且x3=x6,則無論x1、x4以及x7的大小,通過#1~#6單元對左側(cè)的球軸承22和右側(cè)的球軸承21施加的上下方向的載荷以及前后方向的載荷相互抵消,均為0。
如上所述,根據(jù)本實施方式,僅將6個傳遞單元14…的偏心盤19…的偏心方向 設(shè)定為規(guī)定的方向,且將6個傳遞單元14…之間的間隔設(shè)定為規(guī)定的大小,就能夠?qū)⒂捎谧饔糜谄谋P19…的離心力而輸入到支承輸入軸12的兩端部的球軸承21、22上的總載荷抑制在最小限度,從而減小輸入軸12產(chǎn)生的振動。
第2實施方式
參照圖11對本發(fā)明的第2實施方式進行說明,對于與上述第1實施方式對應的部分,僅標記相同的參照標號進行圖示,省略詳細的說明。
圖11(A)是從軸線L方向觀察輸入軸12的示意圖。被圓圈包圍的#1~#6示出了各傳遞單元14的相位(偏心盤19的中心O2相對于軸線L的相位),#4單元的相位相對于#1單元的相位、#5單元的相位相對于#4單元的相位、#2單元的相位相對于#5單元的相位、#3單元的相位相對于#2單元的相位、#6單元的相位相對于#3單元的相位、#1單元的相位相對于#6單元的相位分別沿相同方向偏移60°。
在圖11(A)和圖11(B)中,當輸入軸12旋轉(zhuǎn)時,各傳遞單元14的偏心盤19上作用有朝向徑向外側(cè)的離心力引起的載荷F。若以向上的載荷為正,以向下的載荷為負,則#1單元產(chǎn)生的載荷為F(向上),#2單元產(chǎn)生的載荷為-F(向下)。#3單元和#5單元的相位相對于水平方向向下傾斜30°,因此其載荷的上下方向的分量分別為-F×sin30°=-F/2(向下)。#4單元和#6單元的相位相對于水平方向向上傾斜30°,因此其載荷的上下方向的分量分別為F×sin30°=F/2(向上)。
并且如圖11(A)和圖11(C)所示,#1單元和#2單元產(chǎn)生的水平方向的載荷為0,#3單元和#6單元產(chǎn)生的水平方向向后的載荷為#4單元和#5單元產(chǎn)生的水平方向向前的載荷為
#1單元與左側(cè)的球軸承22的距離為x1,#1單元與右側(cè)的球軸承21的距離為x2+x3+x4+x5+x6+x7,因此,#1單元的向上的載荷F以x2+x3+x4+x5+x6+x7/L的比率被分配至左側(cè)的球軸承22,以x1/L的比率被分配至右側(cè)的球軸承21,結(jié)果,左側(cè)的球軸承22上施加有(x2+x3+x4+x5+x6+x7)/L×F的載荷,右側(cè)的球軸承22上施加有x1/L×F的載荷。
#2單元與左側(cè)的球軸承22的距離為x1+x2,#2單元與右側(cè)的球軸承21的距離為x3+x4+x5+x6+x7,因此#2單元的向下的載荷-F以x3+x4+x5+x6+x7/L的比率被分配至左側(cè)的球軸承22,以x1+x2/L的比率被分配至右側(cè)的球軸承21,結(jié)果,左側(cè)的球軸承22上施加有-(x3+x4+x5+x6+x7)/L×F的載荷,右側(cè)的球軸承21上施加有 -(x1+x2)/L×F的載荷。
由此,通過#1~#6單元對左側(cè)的球軸承22作用的上下方向的載荷如下計算:
#1單元:(x2+x3+x4+x5+x6+x7)/L×F
#2單元:(x3+x4+x5+x6+x7)/L×(-F)
#3單元:(x4+x5+x6+x7)/L×(-F/2)
#4單元:(x5+x6+x7)/L×(F/2)
#5單元:(x6+x7)/L×(-F/2)
#6單元:x7/L×(F/2)
這6個載荷合計為
(2x2-x4-x6)/2L×F …(5)。
同樣地,通過#1~#6單元對右側(cè)的球軸承21作用的上下方向的載荷如下計算:
#1單元:(x1)/L×F
#2單元:(x1+x2)/L×(-F)
#3單元:(x1+x2+x3)/L×(-F/2)
#4單元:(x1+x2+x3+x4)/L×(F/2)
#5單元:(x1+x2+x3+x4+x5)/L×(-F/2)
#6單元:(x1+x2+x3+x4+x5+x6)/L×(F/2)
這6個載荷合計為
(-2x2+x4+x6)/2L×F …(6)。
接著,通過#1~#6單元對左側(cè)的球軸承22作用的前后方向的載荷如下計算:
#1單元:0
#2單元:0
#3單元:
#4單元:
#5單元:
#6單元:
這6個載荷合計為
同樣地,通過#1~#6單元對右側(cè)的球軸承21作用的前后方向的載荷如下計算:
#1單元:0
#2單元:0
#3單元:
#4單元:
#5單元:
#6單元:
這6個載荷合計為
從(5)式~(8)式可以明確,如果設(shè)定為x2=x4=x6,則無論x1、x3、x5以及x7的大小,通過#1~#6單元對左側(cè)的球軸承22和右側(cè)的球軸承21施加的上下方向的載荷以及前后方向的載荷相互抵消,均為0。
通過該第2實施方式也能夠起到與上述第1實施方式相同的效果。
以上,對本發(fā)明的實施方式進行了說明,但本發(fā)明能夠在不脫離其主旨的范圍內(nèi)進行各種設(shè)計變更。
例如,本發(fā)明的驅(qū)動源并不限定于實施方式的發(fā)動機E,也可以是電動馬達等其他的驅(qū)動源。
此外,本發(fā)明的傳遞單元14未必必須具有變速功能,具有驅(qū)動力的傳遞功能即可。
另外,實施方式中利用球軸承21、22支承輸入軸12的兩端,但可以使用球軸承21、22以外的任意軸承。