CN103968026B

CN103968026B - 车辆用动力传递装置

Info

Publication number: CN103968026B
Application number: CN201310693672.0A
Authority: CN
Inventors: 西村优史
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2013-02-05
Filing date: 2013-12-17
Publication date: 2017-01-11
Anticipated expiration: 2033-12-17
Also published as: JP6011971B2; CN103968026A; JP2014152808A

Abstract

本发明提供车辆用动力传递装置。将车辆用动力传递装置的连杆的重量增加抑制在最小的限度，同时确保压入该连杆的大端部的轴承的圆度。在连杆（19）的连结部（19c）形成有贯穿轴向两个表面的贯穿孔（19d），大端部（19a）的外周面（Pb）的中心（Ob）相对于内周面（Pa）的中心（Oa）向小端部（19b）侧偏心，贯穿孔的面对大端部的内缘部（Ea）是与外周面共同具有中心的圆弧，因此，通过防止大端部的刚性在圆周方向上急剧变化，能够使压入反作用力在圆周方向上平缓地变化从而提高轴承（20）的圆度。而且，与使大端部整体上形成为厚壁来提高轴承的圆度的情况相比，能够将连杆的重量和尺寸的增加抑制在最小限度。

Description

车辆用动力传递装置

技术领域

本发明涉及具备曲轴式无级变速器的车辆用动力传递装置，所述曲轴式无级变速器经往复运动的连杆和单向离合器从输入轴向输出轴传递驱动力。

背景技术

根据下述专利文献1公知这样的车辆用动力传递装置：将连杆的大端部与偏心盘连接，所述偏心盘和连接于发动机的输入轴一体地旋转，并且将连杆的小端部经单向离合器与输出轴连接，利用单向离合器将因偏心盘的偏心旋转而产生的连杆的往复运动转换为输出轴的一个方向的旋转运动。

专利文献1：日本特表2005-502543号公报

可是，在上述现有的车辆用动力传递装置中，将球轴承的内圈压入设于输入轴的偏心盘的外周面，将连杆的大端部的内周面压入该球轴承的外圈。由于连杆具有连结大端部和小端部的连结部，因此，连杆的大端部的刚性在圆周方向上不固定，与连结部连接的部分的刚性局部地变高。因此，在将连杆的大端部压入球轴承的外圈时，与大端部的刚性较高的部分接触的外圈承受较大的压入反作用力，与大端部的刚性较低的部分接触的外圈承受较小的压入反作用力，由于该压入反作用力的差使得球轴承变形从而导致圆度降低，从而存在球轴承的摩擦增加或耐久性降低这样的问题。

为了避免这样的问题，只要使连杆的大端部的壁厚整体增加以提高刚性即可，但是，如果这样做，会存在连杆的重量和尺寸增加这样的问题。

发明内容

本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于将车辆用动力传递装置的连杆的重量增加抑制在最小的限度，同时确保压入该连杆的大端部的轴承的圆度。

为了实现上述目的，根据技术方案1所述的发明，提供一种车辆用动力传递装置，该车辆用动力传递装置具备：输入轴，其与驱动源连接；输出轴，其与所述输入轴平行地配置；摆动链节，其以能够摆动的方式支承于所述输出轴；单向离合器，其配置在所述输出轴和所述摆动链节之间，在该摆动链节向一个方向摆动时所述单向离合器接合，在该摆动链节向另一个方向摆动时所述单向离合器解除接合；偏心盘，其与所述输入轴一体地偏心旋转；变速致动器，其变更所述偏心盘的偏心量；和连杆，其连接所述偏心盘和所述摆动链节，所述车辆用动力传递装置的特征在于，所述连杆具备：环状的大端部，其被压入到在所述偏心盘的外周面上设置的轴承；小端部，其与所述摆动链节连接；和连结部，其连结所述大端部和所述小端部，在所述连结部形成有贯穿轴向两个表面的贯穿孔，所述大端部的外周面的中心相对于内周面的中心向所述小端部侧偏心，所述贯穿孔的面对所述大端部的内缘部是与所述外周面共同具有中心的圆弧。

另外，根据技术方案2所述的发明，提供一种车辆用动力传递装置，其特征在于，在技术方案1的结构的基础上，所述贯穿孔的内缘部的半径比所述大端部的外周面的半径小。

另外，根据技术方案3所述的发明，提供一种车辆用动力传递装置，其特征在于，在技术方案1或技术方案2的结构的基础上，所述贯穿孔的外缘部与所述大端部的外周面呈切线状连接。

并且，实施方式的球轴承20对应于本发明的轴承，实施方式的发动机E对应于本发明的驱动源。

根据技术方案1的结构，当与驱动源连接的输入轴旋转时，大端部连接至与输入轴一体地偏心旋转的偏心盘的连杆进行往复运动，与连杆的小端部连接的摆动链节进行往复摆动。当摆动链节向一个方向摆动时，单向离合器接合，当摆动链节向另一个方向摆动时，单向离合器解除接合，因此，连杆的往复运动被转换成输出轴的一个方向的旋转运动。当通过变速致动器变更偏心盘的偏心量时，连杆的往复运动的行程发生变化而使得摆动链节的摆动角变化，因此，输入轴的旋转变速后被传递至输出轴。

连杆具备：环状的大端部，其被压入到在偏心盘的外周面上设置的轴承；小端部，其与摆动链节连接；和连结部，其连结大端部和小端部，因此，连杆的大端部的刚性在与连结部连接的部分处局部变高，在将连杆的大端部压入轴承时，存在这样的可能性：由于压入反作用力的不均衡使得轴承挠曲，从而导致圆度下降。

而且，在连杆的连结部形成有贯穿轴向两个表面的贯穿孔，大端部的外周面的中心相对于内周面的中心向小端部侧偏心，贯穿孔的面对大端部的内缘部是与外周面共同具有中心的圆弧，因此，通过防止大端部的刚性在圆周方向上急剧变化，能够使压入反作用力在圆周方向上平缓地变化从而提高轴承的圆度。而且，与使大端部整体上形成为厚壁来提高轴承的圆度的情况相比，能够将连杆的重量和尺寸的增加抑制在最小限度。

另外，根据技术方案2的结构，由于贯穿孔的内缘部的半径比大端部的外周面的半径小，因此，通过缩小贯穿孔的内缘部的半径，能够降低在与连结部连接的部分处变得过大的大端部的刚性，能够使大端部的刚性在圆周方向上均匀从而进一步提高轴承的圆度。

另外，根据技术方案3的结构，由于贯穿孔的外缘部与大端部的外周面呈切线状连接，因此，能够将连杆的在大端部和连结部连接的部分处的壁厚的变化抑制为最小限度，能够使轴承从大端部承受的压入反作用力在圆周方向上更加均匀，从而进一步提高轴承的圆度。

附图说明

图1是车辆用动力传递装置的概略图。

图2是图1的2部的详细图。

图3是沿图2的3-3线的剖视图(最高(TOP)状态)。

图4是沿图2的3-3线的剖视图(最低(LOW)状态)。

图5是最高状态下的作用说明图。

图6是最低状态下的作用说明图。

图7是示出连杆的形状的图。

图8是比较实施方式和比较例1～3的大端部的圆度的图。

图9是比较实施方式和比较例4的大端部的圆度的图。

图10是比较实施方式和比较例5的图。

标号说明

11：输入轴；

12：输出轴；

13：摆动链节；

14：变速致动器；

18：偏心盘；

19：连杆；

19a：大端部；

19b：小端部；

19c：连结部；

19d：贯穿孔；

20：球轴承(轴承)；

21：单向离合器；

E：发动机(驱动源)；

Ea：贯穿孔的内缘部；

Eb：连结部的外缘部；

Oa：大端部的内周面的中心；

Ob：大端部的外周面的中心；

Pa：大端部的内周面；

Pb：大端部的外周面；

Rb：大端部的外周面的半径；

Rc：贯穿孔的内缘部的半径。

具体实施方式

下面，基于图1～图10对本发明的实施方式进行说明。

如图1所示，将发动机E的驱动力经左右的车轴10、10传递至驱动轮W、W的车辆用动力传递装置具备曲轴式无级变速器T和差速器D。

接下来，基于图2～图6对无级变速器T的结构进行说明。

如图2和图3所示，本实施方式的无级变速器T是将具有相同结构的多个(在实施方式中为4个)动力传递单元U沿轴向重叠而成的，这些动力传递单元U具备平行地配置的共用的输入轴11和共用的输出轴12，输入轴11的旋转在被减速或加速后传递至输出轴12。

以下，作为代表，对一个动力传递单元U的结构进行说明。与发动机E连接而旋转的输入轴11以相对旋转自如的方式贯穿电动马达这样的变速致动器14的中空的旋转轴14a的内部。变速致动器14的转子14b固定于旋转轴14a，定子14c固定于壳体。变速致动器14的旋转轴14a能够以与输入轴11相同的速度旋转，并且能够相对于输入轴11以不同的速度相对旋转。

在贯穿变速致动器14的旋转轴14a的输入轴11上固定有第1小齿轮15，曲轴状的行星架16以跨越该第1小齿轮15的方式连接于变速致动器14的旋转轴14a。直径与第1小齿轮15相同的2个第2小齿轮17、17分别经小齿轮销16a、16a被支承在与第1小齿轮15协作构成为正三角形的位置，齿圈18a与这些第1小齿轮15和第2小齿轮17、17啮合，所述齿圈18a偏心地形成于圆板形的偏心盘18的内部。

连杆19具备大端部19a、小端部19b、和连结大端部19a与小端部19b的连结部19c。大端部19a经球轴承20以相对旋转自如的方式嵌合于偏心盘18的外周，小端部19b经销26枢轴支承于摆动链节13，所述摆动链节13以能够摆动的方式支承于输出轴12的外周。

配置在输出轴12和摆动链节13之间的单向离合器21具备：环状的外部件22，其被压入摆动链节13的内周面；内部件23，其配置于外部件22的内部且固定于输出轴12；以及辊25，它们配置于在外部件22和内部件23之间形成的楔状的空间，且被啮合弹簧24施力。

根据图2可以清楚地知道，4个动力传递单元U共同具有曲轴状的行星架16，经第2小齿轮17、17支承于行星架16的偏心盘18的相位在各个动力传递单元U分别相差90°。例如，在图2中，左端的动力传递单元U的偏心盘18相对于输入轴11向图中上方移位，从左开始的第3个动力传递单元U的偏心盘18相对于输入轴11向图中下方移位，从左开始的第2个和第4个动力传递单元U、U的偏心盘18、18位于上下方向的中间。

在图1～图6中示意性地示出了连杆19的形状，但是，基于图7对连杆19的实际形状进行说明。

连杆19的大端部19a具备半径Ra的内周面Pa和比Ra大的半径Rb的外周面Pb，外周面Pb的中心Ob相对于内周面Pa的中心Oa以距离a的量向小端部19b侧偏倚。因此，大端部19a的径向的壁厚在圆周方向上不均匀，壁厚在远离小端部19b的一侧变小，壁厚在靠近小端部19b的一侧变大。

在三角形状的连结部19c的中央，形成有三角形状的贯穿孔19d，所述贯穿孔19d贯穿连杆19的轴向两个面，贯穿孔19d面向大端部19a的内缘部Ea由与大端部19a的外周面Pb共同具有中心Ob的半径Rc的圆弧构成。贯穿孔19d的内缘部Ea的半径Rc设定得比大端部19a的外周面Pb的半径Rb小距离b的量。

连结部19c具备2个外缘部Eb、Eb，这2个外缘部Eb、Eb从小端部19b侧朝向大端部19a侧一边相互扩展开一边延伸，外缘部Eb、Eb与大端部19a的外周面Pb呈切线状连接。

接下来，对具备上述结构的本发明的实施方式的作用进行说明。

首先，对无级变速器T的一个动力传递单元U的作用进行说明。如果使变速致动器14的旋转轴14a相对于输入轴11相对旋转，则行星架16绕输入轴11的轴线L1旋转。此时，行星架16的中心O、即第1小齿轮15和两个第2小齿轮17、17所构成的正三角形的中心绕输入轴11的轴线L1旋转。

图3和图5示出了行星架16的中心O相对于第1小齿轮15(即输入轴11)位于与输出轴12相反的一侧的状态，此时，偏心盘18的相对于输入轴11的偏心量变为最大，无级变速器T的变速比成为最高状态。图4和图6示出了行星架16的中心O相对于第1小齿轮15(即输入轴11)位于与输出轴12相同的一侧的状态，此时，偏心盘18的相对于输入轴11的偏心量变为最小，无级变速器T的变速比成为最低状态。

在图5所示的最高状态下，如果通过发动机E使输入轴11旋转并以与输入轴11相同的速度使变速致动器14的旋转轴14a旋转，则输入轴11、旋转轴14a、行星架16、第1小齿轮15、两个第2小齿轮17、17以及偏心盘18在成为一体的状态下以输入轴11为中心绕逆时针方向(参照箭头A)进行偏心旋转。在从图5的(A)经过图5的(B)向图5的(C)的状态旋转的期间，大端部19a经球轴承20相对旋转自如地支承于偏心盘18的外周的连杆19使摆动链节13绕逆时针方向(参照箭头B)摆动，所述摆动链节13经销26枢轴支承于连杆19的小端部19b。图5的(A)和图5的(C)示出了摆动链节13向所述箭头B方向摆动的两端。

这样，当摆动链节13向箭头B方向摆动时，辊25啮入单向离合器21的外部件22与内部件23之间的楔状的空间，从而将外部件22的旋转经由内部件23传递至输出轴12，因此，输出轴12绕逆时针方向(参照箭头C)旋转。

如果输入轴11和第1小齿轮15进一步旋转，则齿圈18a与第1小齿轮15和第2小齿轮17、17啮合的偏心盘18绕逆时针方向(参照箭头A)进行偏心旋转。在从图5的(C)经过图5的(D)向图5的(A)的状态旋转的期间，大端部19a经球轴承20相对旋转自如地支承于偏心盘18的外周的连杆19使摆动链节13绕顺时针方向(参照箭头B')摆动，所述摆动链节13经销26枢轴支承于连杆19的小端部19b。图5的(C)和图5的(A)示出了摆动链节13向所述箭头B'方向摆动的两端。

这样，当摆动链节13向箭头B'方向摆动时，辊25一边压缩啮合弹簧24一边被从外部件22与内部件23之间的楔状的空间推出，由此使得外部件22相对于内部件23打滑，从而输出轴12不旋转。

如以上那样，当摆动链节13往复摆动时，只有当摆动链节13的摆动方向为逆时针方向(参照箭头B)时输出轴12才绕逆时针方向(参照箭头C)旋转，因此，输出轴12间歇旋转。

图6是示出在最低状态下运转无级变速器T时的作用的图。此时，由于输入轴11的位置与偏心盘18的中心一致，因此偏心盘18相对于输入轴11的偏心量为零。如果在该状态下通过发动机E使输入轴11旋转并以与输入轴11相同的速度使变速致动器14的旋转轴14a旋转，则输入轴11、旋转轴14a、行星架16、第1小齿轮15、两个第2小齿轮17、17以及偏心盘18在成为一体的状态下以输入轴11为中心绕逆时针方向(参照箭头A)进行偏心旋转。可是，由于偏心盘18的偏心量为零，因此连杆19的往复运动的行程也为零，输出轴12不旋转。

因此，如果驱动变速致动器14将行星架16的位置设定在图3的最高状态与图4的最低状态之间，则能够实现零变速比与预定变速比之间的任意变速比下的运转。

在无级变速器T中，并列设置的4个动力传递单元U的偏心盘18的相位互相错开90°，因此，4个动力传递单元U交替地传递驱动力，即4个单向离合器21中的任意一个必然处于接合状态，由此能够使输出轴12连续旋转。

可是，在将球轴承20的外周面压入连杆19的大端部19a的内周面Pa时，球轴承20从大端部19a的内周面Pa受到朝向径向内侧的压入反作用力而变形。此时，如果朝向径向内侧的压入反作用力在圆周方向上均匀，则可以确保压入后的球轴承20的圆度，但实际上大端部19a的刚性在圆周方向上不均匀，在大端部19a和连结部19c连接的部分的附近，刚性局部升高，因此，存在球轴承20因压入载荷而变形从而导致圆度降低这样的问题。

图8的比较例1是使内周面Pa的中心Oa和外周面Pb的中心Ob一致并且使外周面Pb的半径Rb和内缘部Ea的半径Rc相同的比较例，大端部19a的壁厚为了实现小型化和轻量化而设定得较小，其重量为422g。

在比较例1中，大端部19a的壁厚较薄，而且大端部19a和连结部19c连接的部分的刚性局部升高，因此，该部分的压入反作用力局部增加而导致球轴承20向径向内侧变形，由此导致圆度恶化至52.5μm。圆度是指球轴承20的滚珠的滚动轨迹的最大半径和最小半径的差，在正圆的情况下，圆度为0μm，数值越大，表示圆度越差。

比较例2是使比较例1的大端部19a的壁厚增加的比较例，其他与比较例1相同。在比较例2中，通过使大端部19a的壁厚增加，重量增加至918g，并且，大端部19a的外周面Pb的半径R2也增加。可是，由于壁厚的增加使得大端部19a的刚性在整体上提高，缓解了刚性在大端部19a和连结部19c连接的部分处急剧变化这一情况，因此圆度大幅减小而成为12.5μm。

比较例3是相对于比较例2的大端部19a的内周面Pa的中心Oa使外周面Pb的中心Ob向小端部19b侧偏移的比较例，重量成为比较例1和比较例2的中间的640g。由于大端部19a和连结部19c连接的部分处的壁厚增加而使得刚性的急剧变化进一步缓和，因此圆度进一步减小而成为9.5μm。可是，在比较例3中，在大端部19a和连结部19c连接的部分处，刚性的不均衡依然残存，因此圆度受损。

在实施方式中，将比较例3的贯穿孔19d的内缘部Ea的半径Rc设定得比外周面Pb的半径Rb小，使得大端部19a面对内缘部Ea的部分的刚性局部降低。由此，实施方式的连杆19的重量被抑制在625g，并且，圆度提高至比比较例1～比较例3中的任意一个都好的3.8。

图9是用于说明贯穿孔19d的效果的图，在图9的(B)所示的比较例4中，与实施方式的贯穿孔19d相当的部分没有贯穿，而是被薄壁的腹板19e堵塞。可知，由于该腹板19e使得面对贯穿孔19d的内缘部Ea的大端部19a的刚性显著提高，圆度大幅恶化。另一方面，在图9的(A)所示的实施方式中可知，通过形成贯穿孔19d，面对贯穿孔19d的内缘部Ea的大端部19a的刚性降低，圆度大幅改善。

图10是用于说明连结部19c的外缘部Eb、Eb的效果的图，在图10的(B)所示的比较例5中，连结部19c的外缘部Eb、Eb不是与大端部19a的外周面Pb呈切线状连接，而是交叉地连接。其结果是，存在这样的问题：大端部19a的壁厚在交叉部附近急剧变化，由于由此导致的刚性的急剧变化，使得圆度恶化。另一方面，在图10的(A)所示的实施方式中，连结部19c的外缘部Eb、Eb与大端部19a的外周面Pb呈切线状连接，因此，防止了大端部19a的壁厚在交叉部附近急剧变化，从而改善了圆度。

如以上那样，根据本实施方式，能够在将连杆19的重量增加抑制在最小限度的同时使大端部19a的刚性在圆周方向上均匀，能够确保压入大端部19a的球轴承20的圆度并实现摩擦的降低和耐久性的提高。

以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明能够在不脱离其要点的范围内进行各种设计变更。

例如，本发明的轴承并不限定于实施方式的球轴承20，可以是滚针轴承、滚柱轴承、滑动轴承等任意的轴承。

另外，本发明的驱动源并不限定于实施方式的发动机E，也可以是电动发电机等任意的驱动源。

Claims

1.一种车辆用动力传递装置，其具备：

输入轴(11)，其与驱动源(E)连接；

输出轴(12)，其与所述输入轴(11)平行地配置；

摆动链节(13)，其以能够摆动的方式支承于所述输出轴(12)；

单向离合器(21)，其配置在所述输出轴(12)和所述摆动链节(13)之间，在该摆动链节(13)向一个方向摆动时所述单向离合器(21)接合，在该摆动链节(13)向另一个方向摆动时所述单向离合器(21)解除接合；

偏心盘(18)，其与所述输入轴(11)一体地偏心旋转；

变速致动器(14)，其变更所述偏心盘(18)的偏心量；和

连杆(19)，其连接所述偏心盘(18)和所述摆动链节(13)，

所述车辆用动力传递装置的特征在于，

所述连杆(19)具备：环状的大端部(19a)，其被压入到在所述偏心盘(18)的外周面上设置的轴承(20)；小端部(19b)，其与所述摆动链节(13)连接；和连结部(19c)，其连结所述大端部(19a)和所述小端部(19b)，

在所述连结部(19c)形成有贯穿轴向两个表面的贯穿孔(19d)，所述大端部(19a)的外周面(Pb)的中心(Ob)相对于内周面(Pa)的中心(Oa)向所述小端部(19b)侧偏心，所述贯穿孔(19d)的面对所述大端部(19a)的内缘部(Ea)是与所述大端部(19a)的外周面(Pb)共同具有中心(Ob)的圆弧，

所述大端部(19a)的径向的壁厚在圆周方向上不均匀，所述壁厚在远离所述小端部(19b)的一侧变小，所述壁厚在靠近所述小端部(19b)的一侧变大。

2.根据权利要求1所述的车辆用动力传递装置，其特征在于，

所述贯穿孔(19d)的内缘部(Ea)的半径(Rc)比所述大端部(19a)的外周面(Pb)的半径(Rb)小。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的车辆用动力传递装置，其特征在于，

所述贯穿孔(19d)的外缘部(Eb)与所述大端部(19a)的外周面(Pb)呈切线状连接。