無段変速機
【課題】 偏心機構を偏心量０の状態に設定できる四節リンク型の無断変速機を提供する。
【解決手段】 無段変速機１において、駆動力が伝達される入力軸２とピニオンシャフト７とを同一速度で回転させることで偏心機構４の偏心量Ｒ１を維持し、入力軸２とピニオンシャフト７の回転速度を異ならせることで偏心量Ｒ１を変更するようにして、変速比ｉを制御する。偏心量Ｒ１の変更のために相対回転位置が変化する２つの部材として、突部６ｄを設けた第１偏心機構４１と、偏心量Ｒ１が０になるときに突部６ｄが当接する凹部６ｅを設けた第２偏心機構４２を備える。
【解決手段】 無段変速機１において、駆動力が伝達される入力軸２とピニオンシャフト７とを同一速度で回転させることで偏心機構４の偏心量Ｒ１を維持し、入力軸２とピニオンシャフト７の回転速度を異ならせることで偏心量Ｒ１を変更するようにして、変速比ｉを制御する。偏心量Ｒ１の変更のために相対回転位置が変化する２つの部材として、突部６ｄを設けた第１偏心機構４１と、偏心量Ｒ１が０になるときに突部６ｄが当接する凹部６ｅを設けた第２偏心機構４２を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、四節リンクの代表的な構造である「てこ・クランク機構」を用いた無段変速機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両に設けられたエンジン等の駆動源からの駆動力が伝達される中空の入力軸と、入力軸と平行に配置された出力軸と、入力軸に設けられた複数の偏心機構と、出力軸に揺動自在に軸支される複数の揺動リンクと、一方の端部に偏心機構に回転自在に外嵌される大径環状部を有し、他方の端部が揺動リンクの揺動端部に連結されるコネクティングロッドとを備える四節リンク型の無段変速機が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１のものでは、各偏心機構は、入力軸に偏心して設けられた固定ディスクと、この固定ディスクに偏心して回転自在に設けられた揺動ディスクからなる。また、揺動リンクと出力軸との間には、一方向クラッチが設けられている。一方向クラッチは、揺動リンクが出力軸に対して一方側に相対回転しようとするときに、出力軸に揺動リンクを固定し、他方側に相対回転しようとするときに、出力軸に対して揺動リンクを空転させる。
【０００４】
入力軸には、ピニオンシャフトが挿入されるとともに、固定ディスクの偏心方向に対向する個所に切欠孔が形成され、この切欠孔からピニオンシャフトが露出している。揺動ディスクには入力軸及び固定ディスクを受け入れる受入孔が設けられている。この受入孔を形成する揺動ディスクの内周面には内歯が形成されている。
【０００５】
内歯は、入力軸の切欠孔から露出するピニオンシャフトと噛合する。入力軸とピニオンシャフトとを同一速度で回転させると、偏心機構の偏心量が維持される。入力軸とピニオンシャフトの回転速度を異ならせると、偏心機構の偏心量が変更されて、変速比が変化する。
【０００６】
入力軸を回転させることにより偏心機構を回転させると、コネクティングロッドの大径環状部が回転運動して、コネクティングロッドの他方の端部と連結される揺動リンクの揺動端部が揺動する。揺動リンクは、一方向クラッチを介して出力軸に設けられているため、一方側に回転するときのみ出力軸に回転駆動力（トルク）を伝達する。
【０００７】
各偏心機構の固定ディスクの偏心方向は、それぞれ位相を異ならせて入力軸周りを一周するように設定されている。従って、各偏心機構に外嵌されたコネクティングロッドによって、揺動リンクが順にトルクを出力軸に伝達するため、出力軸をスムーズに回転させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特表２００５−５０２５４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
このような無段変速機では、上記のように偏心機構の偏心量の変更により変速比が変化するので、無段変速機を適切に制御するためには、偏心量を精度良く検知する必要がある。そのため、偏心機構における揺動ディスクの偏心量の基準として偏心量０の状態を設定することが望ましい。しかしながら、特許文献１に記載された技術では、偏心機構を偏心量０の状態を設定することが考慮されていない。
【００１０】
本発明は、偏心機構を偏心量０の状態に設定できる四節リンク型の無断変速機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、車両の駆動源からの駆動力が伝達される中空の入力軸と、該入力軸と平行に配置された出力軸と、前記入力軸に偏心して設けられた固定ディスク、及び該固定ディスクに対して偏心して回転自在に設けられた揺動ディスクを有する複数の偏心機構と、前記出力軸に揺動自在に軸支される複数の揺動リンクと、該揺動リンクと前記出力軸との間に設けられ、前記出力軸に対して一方側に相対回転しようとするときに前記出力軸に該揺動リンクを固定し、他方側に相対回転しようとするときに前記出力軸に対して該揺動リンクを空転させる一方向回転阻止機構と、一方の端部に前記偏心機構に回転自在に外嵌される大径環状部を有し、他方の端部が前記揺動リンクの揺動端部に連結されるコネクティングロッドと、前記入力軸内に挿入されたピニオンシャフトとを備え、前記入力軸には、前記固定ディスクの偏心方向に対向する個所に切欠孔が形成され、該切欠孔から前記ピニオンシャフトが露出し、前記揺動ディスクには、前記入力軸及び前記固定ディスクを受け入れる受入孔が設けられ、該受入孔を形成する前記揺動ディスクの内周面に内歯が形成され、該内歯は、前記入力軸の切欠孔から露出する前記ピニオンシャフトと噛合し、前記入力軸と前記ピニオンシャフトとを同一速度で回転させることにより、前記偏心機構の偏心量が維持され、前記入力軸と前記ピニオンシャフトの回転速度を異ならせることにより前記偏心機構の偏心量を変更させて、変速比を制御する無段変速機であって、前記偏心機構の偏心量の変更のために相対回転位置が変化する２つの部材を備え、該２つの部材の一方には突部を設け、他方には前記偏心量が０になるときに前記突部が当接する当接部を設けたことを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、偏心機構の偏心量の変更によって相対回転位置が変化する２つの部材のうち、一方に突部を設け、他方に当接部を設ける。突部は当接部に、偏心量が０になるときに当接するため、偏心量が０になったときに同じ方向への回転は阻止される。これにより、偏心量が０の状態を維持できるので、偏心機構を偏心量０の状態に設定できる。
【００１３】
本発明において、前記２つの部材の他方は、前記複数の偏心機構のうちの第１偏心機構であり、前記２つの部材の一方は、前記複数の偏心機構のうち前記第１偏心機構の隣に位置する第２偏心機構であり、前記第２偏心機構には前記突部が前記第１偏心機構に向かって突出して設けられ、前記第１偏心機構には前記当接部が設けられることが好ましい。偏心量の変更によって、複数の偏心機構のそれぞれの相対回転位置が変化する。従って、複数の偏心機構のうち第１偏心機構と、第１偏心機構の隣に位置する第２偏心機構とに、当接部と突部を設けることで、偏心量が０になったときに突部が当接部に当接する。これにより、偏心機構を偏心量０に設定できる。
【００１４】
本発明において、前記ピニオンシャフトを回転駆動するための電動機を備え、前記複数の偏心機構は少なくとも３つの偏心機構から構成され、前記複数の偏心機構のうち最も電動機に近い偏心機構を前記第１偏心機構又は前記第２偏心機構とし、前記最も電動機に近い偏心機構の隣に位置する偏心機構を前記第２偏心機構又は前記第１偏心機構とすることが好ましい。ピニオンシャフトは、電動機によって回転駆動する。従って、電動機に近い偏心機構に、突部と当接部を設けることで、各部材の遊びやギアのバックラッシュなどによる捩れが少なくなる。従って、偏心機構を偏心量０に設定する際の誤差を小さくできる。
【００１５】
本発明において、電動機と、前記入力軸からの回転が入力される第１入力部材、前記電動機からの回転が入力される第２入力部材、及び前記ピニオンシャフトに回転を出力する出力部材を有する差動機構とを備え、前記差動機構は、前記入力軸の回転速度と前記電動機の回転速度とが同一の場合には、前記ピニオンシャフトの回転速度が前記入力軸の回転速度と同一になり、前記入力軸の回転速度と前記電動機の回転速度とが異なる場合には、前記ピニオンシャフトの回転速度が前記入力軸の回転速度と異なるように構成され、前記２つの部材は前記第１入力部材と前記出力部材であることが好ましい。
【００１６】
これにより、入力軸の回転速度と電動機の回転速度とが同一の場合には、ピニオンシャフトの回転速度が入力軸の回転速度と同一になるため、偏心量が維持される。また、入力軸の回転速度と電動機の回転速度とが異なる場合には、ピニオンシャフトの回転速度が入力軸の回転速度と異なるため、偏心量が変化する。
【００１７】
このように偏心量の変化のために、入力軸とピニオンシャフトの相対回転速度が変化する。従って、入力軸から回転が入力される第１入力部材とピニオンシャフトに回転を出力する出力部材との相対回転速度が変化する。換言すると、第１入力部材と出力部材との相対回転位置が変化する。
【００１８】
従って、第１入力部材と出力部材に突部と当接部を設けることで偏心量が０になったときに突部が当接部に当接する。これにより、偏心機構を偏心量０の状態に設定できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１実施形態の無段変速機を示す断面図。
【図２】第１実施形態の偏心機構、コネクティングロッド、揺動リンクを軸方向から示す説明図。
【図３】第１実施形態の偏心機構の偏心量の変化を説明する説明図。
【図４】第１実施形態の偏心機構の偏心量の変化と、揺動リンクの揺動運動の揺動角θ２の関係を示す説明図であり、（ａ）は偏心量が最大、（ｂ）は偏心量が中、（ｃ）は偏心量が小であるときの揺動リンクの揺動運動の揺動角をそれぞれ示している。
【図５】第１実施形態の偏心機構の偏心量の変化に対する、揺動リンクの角速度ω２の変化を示すグラフ。
【図６】第１実施形態の無段変速機において、それぞれ６０度ずつ位相を異ならせた６つの四節リンク機構により、出力軸が回転される状態を示すグラフ。
【図７】（ａ）は突部を設けた第２偏心機構を示し、（ｂ）は（ａ）の突部が当接する凹部を設けた第１偏心機構を示す図。
【図８】（ａ）は偏心量が０でないときの突部と凹部との位置関係を示し、（ｂ）は偏心量が０のときの突部と凹部との位置関係を示す図。
【図９】第２実施形態の無段変速機において、突部と当接部を設けた差動機構を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
［第１実施形態］
以下、本発明の無段変速機の制御装置の実施形態を説明する。第１実施形態の無段変速機は、変速比ｉ（ｉ＝入力軸の回転速度／出力軸の回転速度）を無限大（∞）にして出力軸の回転速度を「０」にできる変速機、所謂インフィニティ・バリアブル・トランスミッション（Infinity Variable Transmission（ＩＶＴ））の一種である。
【００２１】
図１及び図２を参照して、本実施形態の無段変速機１は、図示省略した内燃機関であるエンジンや電動機等の車両用駆動源からの回転動力を受けることで入力中心軸線Ｐ１を中心に回転する中空の入力軸２と、入力軸２に平行に配置され、図外のデファレンシャルギアやプロペラシャフト等を介して車両の駆動輪（図示省略）に回転動力を伝達させる出力軸３と、入力軸２に設けられた６つの偏心機構４とを備える。
【００２２】
各偏心機構４は、固定ディスク５と、揺動ディスク６とで構成される。固定ディスク５は、円盤状であり、入力中心軸線Ｐ１から偏心して入力軸２と一体的に回転するように入力軸２に２個１組でそれぞれ設けられている。各１組の固定ディスク５は、それぞれ位相を６０度異ならせて、６組の固定ディスク５で入力軸２の周方向を一回りするように配置されている。また、各１組の固定ディスク５には、固定ディスク５を受け入れる受入孔６ａを備える円盤状の揺動ディスク６が偏心させて回転自在に外嵌されている。
【００２３】
揺動ディスク６は、固定ディスク５の中心点をＰ２、揺動ディスク６の中心点をＰ３として、入力中心軸線Ｐ１と中心点Ｐ２の距離Ｒａと、中心点Ｐ２と中心点Ｐ３の距離Ｒｂとが同一となるように、固定ディスク５に対して偏心している。
【００２４】
揺動ディスク６の受入孔６ａには、１組の固定ディスク５の間に位置させて内歯６ｂが設けられている。入力軸２には、１組の固定ディスク５の間に位置させて、固定ディスク５の偏心方向に対向する個所に内周面と外周面とを連通させる切欠孔２ａが形成されている。
【００２５】
また、揺動ディスク６の両面には、偏心方向とは反対方向の外周側に、揺動ディスク６の外周に沿うような三日月形状の窪み部６ｃが形成されている。
【００２６】
中空の入力軸２内には、入力軸２と同心に配置され、揺動ディスク６と対応する個所に外歯７ａを備えるピニオンシャフト７が、入力軸２と相対回転自在となるように配置されている。ピニオンシャフト７の外歯７ａは、入力軸２の切欠孔２ａを介して、揺動ディスク６の内歯６ｂと噛合する。
【００２７】
ピニオンシャフト７には、差動機構８が接続されている。差動機構８は、遊星歯車機構で構成されており、サンギア９と、入力軸２に連結された第１リングギア１０と、ピニオンシャフト７に連結された第２リングギア１１と、サンギア９及び第１リングギア１０と噛合する大径部１２ａと、第２リングギア１１と噛合する小径部１２ｂとから成る段付きピニオン１２を自転及び公転自在に軸支するキャリア１３とを備える。
【００２８】
サンギア９には、ピニオンシャフト７を回転駆動するための電動機１４の回転軸１４ａが連結されている。電動機１４の回転軸１４ａの回転速度（以下、「電動機回転速度」という）を入力軸２の回転速度（以下、「入力軸回転速度」という）と同一にすると、サンギア９と第１リングギア１０とが同一速度で回転することとなり、サンギア９、第１リングギア１０、第２リングギア１１及びキャリア１３の４つの要素が相対回転不能なロック状態となって、第２リングギア１１と連結するピニオンシャフト７が入力軸２と同一速度で回転する。
【００２９】
電動機回転速度を入力軸回転速度よりも遅くすると、サンギア９の回転速度、すなわち電動機回転速度をＮｍ、第１リングギア１０の回転速度、すなわち入力軸回転速度をＮｉ、サンギア９と第１リングギア１０のギア比（第１リングギア１０の歯数／サンギア９の歯数）をｊとして、キャリア１３の回転速度が「（ｊ・Ｎｉ＋Ｎｍ）／（ｊ＋１）」となる。
【００３０】
そして、サンギア９と第２リングギア１１のギア比｛（第２リングギア１１の歯数／サンギア９の歯数）×（段付きピニオン１２の大径部１２ａの歯数／小径部１２ｂの歯数）｝をｋとすると、第２リングギア１１の回転速度、すなわちピニオンシャフト７の回転速度（以下、「ピニオンシャフト回転速度」という）Ｎｐが「［（ｋ−ｊ）／｛ｋ・（ｊ＋１）｝］・Ｎｍ＋［｛ｊ・（ｋ＋１）}／{ｋ・（ｊ＋１）｝］・Ｎｉ」となる。
【００３１】
固定ディスク５が固定された入力軸回転速度Ｎｉとピニオンシャフト回転速度Ｎｐとが同一である場合には、揺動ディスク６は固定ディスク５と共に一体に回転する。入力軸回転速度Ｎｉとピニオンシャフト回転速度Ｎｐとに差がある場合には、揺動ディスク６は固定ディスク５の中心点Ｐ２を中心に固定ディスク５の周縁を回転する。
【００３２】
図２に示すように、揺動ディスク６は、固定ディスク５に対して距離Ｒａと距離Ｒｂとが同一となるように偏心されているため、揺動ディスク６の中心点Ｐ３を入力中心軸線Ｐ１と同一軸線上に位置するようにして、入力中心軸線Ｐ１と中心点Ｐ３との距離、すなわち偏心量Ｒ１を「０」とすることもできる。
【００３３】
揺動ディスク６の周縁には、一方の端部に大径の大径環状部１５ａを備え、他方の端部に大径環状部１５ａの径よりも小径の小径環状部１５ｂを備えるコネクティングロッド１５の大径環状部１５ａが、ローラベアリング１６を介して回転自在に外嵌されている。出力軸３には、一方向回転阻止機構としての一方向クラッチ１７を介して、揺動リンク１８がコネクティングロッド１５に対応させて６個設けられている。
【００３４】
揺動リンク１８は、環状に形成されており、その上方には、コネクティングロッド１５の小径環状部１５ｂに連結される揺動端部１８ａが設けられている。揺動端部１８ａには、小径環状部１５ｂを軸方向で挟み込むように突出した一対の突片１８ｂが設けられている。一対の突片１８ｂには、小径環状部１５ｂの内径に対応する貫通孔１８ｃが穿設されている。貫通孔１８ｃ及び小径環状部１５ｂには、連結ピン１９が挿入されている。これにより、コネクティングロッド１５と揺動リンク１８とが連結される。
【００３５】
図３に偏心機構４の偏心量Ｒ１を変化させた状態のピニオンシャフト７と揺動ディスク６との位置関係を示す。図３（ａ）は偏心量Ｒ１を「最大」とした状態を示しており、入力中心軸線Ｐ１と、固定ディスク５の中心点Ｐ２と、揺動ディスク６の中心点Ｐ３とが一直線に並ぶように、ピニオンシャフト７と揺動ディスク６とが位置する。このときの変速比ｉは最小となる。
【００３６】
図３（ｂ）は偏心量Ｒ１を図３（ａ）よりも小さい「中」とした状態を示しており、図３（ｃ）は偏心量Ｒ１を図３（ｂ）よりも更に小さい「小」とした状態を示している。変速比ｉは、図３（ｂ）では図３（ａ）の変速比ｉよりも大きい「中」となり、図３（ｃ）では図３（ｂ）の変速比ｉよりも大きい「大」となる。図３（ｄ）は偏心量Ｒ１を「０」とした状態を示しており、入力中心軸線Ｐ１と、揺動ディスク６の中心点Ｐ３とが同心に位置する。このときの変速比ｉは無限大（∞）となる。
【００３７】
図２に示すように、本実施形態の偏心機構４、コネクティングロッド１５、揺動リンク１８は四節リンク機構２０を構成する。すなわち、本実施形態の無段変速機１は合計６個の四節リンク機構２０を備えている。偏心量Ｒ１が「０」でないときに、入力軸２を回転させると共に、ピニオンシャフト７を入力軸２と同一速度で回転させると、各コネクティングロッド１５が６０度ずつ位相を変えながら、偏心量Ｒ１に基づき入力軸２と出力軸３との間で出力軸３側に押したり、入力軸２側に引いたりを交互に繰り返して揺動する。
【００３８】
コネクティングロッド１５の小径環状部１５ｂは、出力軸３に一方向クラッチ１７を介して設けられた揺動リンク１８に連結されているので、揺動リンク１８がコネクティングロッド１５によって押し引きされて揺動すると、揺動リンク１８が押し方向側又は引張り方向側の何れか一方に回転するときだけ、出力軸３が回転し、揺動リンク１８が他方に回転するときには、出力軸３に揺動リンク１８の揺動運動の力が伝達されずに、揺動リンク１８が空回りする。各偏心機構４は、６０度毎に位相を変えて配置されているため、出力軸３は各偏心機構４で順に回転させられる。
【００３９】
図４（ａ）は偏心量Ｒ１が図３（ａ）の「最大」である場合（変速比ｉが最小である場合）、図４（ｂ）は偏心量Ｒ１が図３（ｂ）の「中」である場合（変速比ｉが中である場合）、図４（ｃ）は偏心量Ｒ１が図３（ｃ）の「小」である場合（変速比ｉが大である場合）の、偏心機構４の回転運動に対する揺動リンク１８の揺動範囲θ２を示している。図４から明らかなように、偏心量Ｒ１が小さくなるにつれ、揺動リンク１８の揺動範囲θ２が狭くなる。尚、偏心量Ｒ１が「０」であるときは、揺動リンク１８は揺動しなくなる。
【００４０】
図５に、無段変速機１の偏心機構４の回転角度θを横軸、揺動リンク１８の角速度ω２を縦軸として、偏心機構４の偏心量Ｒ１の変化に伴う角速度ω２の変化の関係を示す。図５から明らかなように、偏心量Ｒ１が大きい（変速比ｉが小さい）ほど揺動リンク１８の角速度ω２が大きくなることが分かる。
【００４１】
図６は、６０度ずつ位相を異ならせた６つの偏心機構４を回転させたとき（入力軸２とピニオンシャフト７とを同一速度で回転させたとき）の偏心機構４の回転角度θに対する、各揺動リンク１８の角速度ω２を示している。図６から、６つの四節リンク機構２０により出力軸３がスムーズに回転されることが分かる。
【００４２】
ここで、図１に示されるように、６つの偏心機構４のうち、電動機１４から最も近いものを第１偏心機構４１とし、該第１偏心機構４１の隣に位置するものを第２偏心機構４２とする。
【００４３】
第２偏心機構４２には、第１偏心機構４１側の面で三日月形状の窪み部６ｃの内周の中央付近に、突部６ｄが挿着されている。突部６ｄは、円柱形状に形成され、第１偏心機構４１側に向かって突出している。
【００４４】
第１偏心機構４１には、第２偏心機構４２側の面で三日月形状の窪み部６ｃの内周の中央付近に、当接部としての凹部６ｅが形成されている。凹部６ｅは、偏心機構４の偏心量Ｒ１が０になるときに、突部６ｄが当接する当接部として形成されている。
【００４５】
凹部６ｅは、その表面の全面が、突部６ｄの表面に沿うように形成されている。これによって、凹部６ｅに突部６ｄが当接するときに、接触する面積を増加させることで、当接時のトルクを分散させている。
【００４６】
図７（ａ）は、突部６ｄが設けられた第２偏心機構４２を示し、図７（ｂ）は、凹部６ｅが設けられた第１偏心機構４１を示す。三日月形状の窪み部６ｃは、無段変速機１の変速比ｉを変更するとき、すなわち、偏心量Ｒ１が変化するときに、第１偏心機構４１及び第２偏心機構４２の相対回転位置が変わっても、突部６ｄが第１偏心機構４１に接触することを防止できる程度の大きさとなるように形成されている。
【００４７】
図８（ａ）は、偏心量Ｒ１が０より大きいときの第１偏心機構４１と第２偏心機構４２の位置関係、及び突部６ｄと凹部６ｅの位置関係を示し、図８（ｂ）は、偏心量Ｒ１が０のときの第１偏心機構４１と第２偏心機構４２の位置関係、及び突部６ｄと凹部６ｅの位置関係を示す。図８では、第１偏心機構４１を実線で表わし、第２偏心機構４２を破線で表わしている。
【００４８】
図８に示されるように、偏心量Ｒ１が０より大きいときは、突部６ｄは凹部６ｅに当接せず、偏心量Ｒ１が０になったときは、第１偏心機構４１及び第２偏心機構４２の外周が一致し、また、突部６ｄが凹部６ｅに当接している。
【００４９】
以上のように、第１実施形態では、偏心機構４の偏心量Ｒ１が０になるとき、突部６ｄが凹部６ｅに当接するように構成されている。そして、突部６ｄが凹部６ｅに当接することで、同一方向にそれ以上回転しないので、偏心量Ｒ１を０のまま維持できる。従って、第１実施形態の無段変速機１では、偏心機構４の偏心量Ｒ１を０の状態に設定できる。
【００５０】
これにより、例えば車両の停車時に、エンジンを停止することで実行される終了処理において、無段変速機１の変速比ｉを初期状態（例えば、偏心量Ｒ１を０）にできなかった場合であっても、次回の車両の始動時に、突部６ｄを凹部６ｅに当接させることで偏心量Ｒ１を０にしてから、偏心量Ｒ１を変更する制御を開始することで、精度良く変速比ｉの制御ができる。これによって、無段変速機１を適切に制御できる。
【００５１】
偏心量Ｒ１を変更するとき、無段変速機１は、電動機１４の回転速度の制御によって、ピニオンシャフト７の回転速度を、入力軸２の回転速度と異なる回転速度にすることで、各偏心機構４の偏心量Ｒ１が変化する。このとき、図８に示されるように、第１偏心機構４１と第２偏心機構４２との相対回転位置も変化する。従って、第１実施形態では、第１偏心機構４１と第２偏心機構４２が、本発明における「偏心機構の偏心量の変更のために相対回転位置が変化する２つの部材」に相当する。
【００５２】
また、第１実施形態では、当接部としての凹部６ｅを電動機１４に近い第１偏心機構４１に設け、突部６ｄを第１偏心機構の隣に位置する第２偏心機構４２に設けている。これによって、突部６ｄ及び凹部６ｅを第１偏心機構４１及び第２偏心機構４２以外の偏心機構、すなわち、電動機１４から遠い偏心機構に設けた場合に比べて、偏心機構４の偏心量Ｒ１を０に設定する際の誤差を小さくできる。
【００５３】
突部６ｄ及び凹部６ｅを第１偏心機構４１及び第２偏心機構４２以外の偏心機構に設けた場合、電動機１４から遠い分、各部材の遊びや、ギアのバックラッシュなどによる捩れが生じやすくなるので、偏心量Ｒ１が０の状態になった後にピニオンシャフト等が多少回転してしまい、偏心量Ｒ１が０より大きな値になりやすい。
【００５４】
このため、第１実施形態のように、ピニオンシャフトを回転駆動する電動機１４に近い第１偏心機構４１，第２偏心機構４２に凹部６ｅと突部６ｄとを設け、突部６ｄを凹部６ｅに当接させることで捩れを最小にし、偏心機構４の偏心量Ｒ１を０に設定する際の誤差を小さくできる。
【００５５】
なお、第１実施形態においては、突部６ｄを第２偏心機構４２に設け、当接部としての凹部６ｅを第１偏心機構４１に設けているが、突部６ｄを第１偏心機構４１に設け、凹部６ｅを第２偏心機構４２に設けてもよい。これによっても、捩れを最小にし、偏心機構４の偏心量Ｒ１を０に設定できると共に、この際の誤差を小さくできるという効果が得られる。
【００５６】
また、突部６ｄ及び当接部としての凹部６ｅを第１偏心機構４１及び第２偏心機構４２以外の偏心機構に設けてもよい。この場合には、突部６ｄを設けた偏心機構４に隣り合う偏心機構４に、凹部６ｅを設ければよい。これによっても、突部６ｄ及び凹部６ｅを設けない無段変速機に比べて、偏心機構４の偏心量Ｒ１を０に設定できるという効果が得られる。
【００５７】
また、第１実施形態においては、当接部として半円柱形状の凹みの凹部６ｅを形成しているが、これに限らない。例えば、当接部を、突部６ｄのように突出した形状に形成してもよい。この場合には、突部及び当接部の接触する面積を大きくするように、突部及び当接部が形成されるとよい。
【００５８】
また、第１実施形態においては、一方向回転阻止機構として、一方向クラッチ１７を用いているが、本発明の一方向回転阻止機構は、これに限らず、揺動リンク１８から出力軸３にトルクを伝達可能な揺動リンク１８の出力軸３に対する回転方向を切換自在に構成される二方向クラッチ（ツーウェイクラッチ）で構成してもよい。
【００５９】
［第２実施形態］
次に、図９を参照して、第２実施形態の無段変速機１について説明する。第２実施形態の無段変速機１は、突部と当接部を設ける部材が異なる以外は、第１実施形態の無段変速機１と同じ構成である。
【００６０】
この第２実施形態では、入力軸２と第１リングギア１０との連結部に第１突部１０ａを設け、ピニオンシャフト７と第２リングギア１１との連結部に第２突部１１ａを設けている。第１突部１０ａは第２突部１１ａに、偏心機構４の偏心量Ｒ１が０のときに当接するように形成されている。
【００６１】
このように偏心量Ｒ１が０のときに当接することで、同一方向にはそれ以上回転しないので、偏心量Ｒ１を０のまま維持できる。これにより、偏心機構４の偏心量Ｒ１を０に設定できる。
【００６２】
また、第１実施形態のものに比べ、電動機１４により近い位置で第１突部１０ａを第２突部１１ａに当接できるため、偏心機構４の偏心量Ｒ１を０に設定する際の誤差を小さくできるという効果が得られる。
【００６３】
第１実施形態の説明で記載したとおり、偏心量Ｒ１を変更するとき、無段変速機１は、電動機１４の回転速度の制御によって、第２リングギア１１の回転速度すなわちピニオンシャフト７の回転速度を、第１リングギア１０の回転速度すなわち入力軸２の回転速度と異なる回転速度にしている。すなわち、偏心量Ｒ１を変更するときには、第１リングギア１０（入力軸２）と第２リングギア１１（ピニオンシャフト７）との相対回転位置は変化する。
【００６４】
第２実施形態では、第１リングギア１０が本発明における第１入力部材に相当し、サンギア９が本発明における第２入力部材に相当し、第２リングギア１１が本発明における出力部材に相当する。また、第１突部１０ａが突部又は当接部に相当し、第２突部１１ａが当接部又は突部に相当する。
【符号の説明】
【００６５】
１…無段変速機、２…入力軸、２ａ…切欠孔、３…出力軸、４…偏心機構、５…固定ディスク、６…揺動ディスク、６ａ…受入孔、６ｂ…内歯、６ｃ…窪み部、６ｄ…突部、６ｅ…凹部（第１実施形態の当接部）、７…ピニオンシャフト、７ａ…外歯、８…差動機構（遊星歯車機構）、９…サンギア（第２入力部材）、１０…第１リングギア（第１入力部材）、１０ａ…第１突部（第２実施形態の突部又は当接部）、１１…第２リングギア（出力部材）、１１ａ…第２突部（第２実施形態の当接部又は突部）、１２…段付きピニオン、１２ａ…大径部、１２ｂ…小径部、１３…キャリア、１４…駆動源（電動機）、１４ａ…回転軸、１５…コネクティングロッド、１５ａ…大径環状部、１５ｂ…小径環状部、１５ｃ…潤滑油孔、１６…ローラベアリング、１７…一方向クラッチ（一方向回転阻止機構）、１８…揺動リンク、１８ａ…揺動端部、１８ｂ…突片、１８ｃ…貫通孔、１９…連結ピン、２０…四節リンク機構、Ｐ１…入力中心軸線、Ｐ２…固定ディスクの中心点、Ｐ３…揺動ディスクの中心点、Ｒａ…Ｐ１とＰ２の距離、Ｒｂ…Ｐ２とＰ３の距離、Ｒ１…偏心量（Ｐ１とＰ３の距離）、θ２…揺動範囲。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、四節リンクの代表的な構造である「てこ・クランク機構」を用いた無段変速機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両に設けられたエンジン等の駆動源からの駆動力が伝達される中空の入力軸と、入力軸と平行に配置された出力軸と、入力軸に設けられた複数の偏心機構と、出力軸に揺動自在に軸支される複数の揺動リンクと、一方の端部に偏心機構に回転自在に外嵌される大径環状部を有し、他方の端部が揺動リンクの揺動端部に連結されるコネクティングロッドとを備える四節リンク型の無段変速機が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１のものでは、各偏心機構は、入力軸に偏心して設けられた固定ディスクと、この固定ディスクに偏心して回転自在に設けられた揺動ディスクからなる。また、揺動リンクと出力軸との間には、一方向クラッチが設けられている。一方向クラッチは、揺動リンクが出力軸に対して一方側に相対回転しようとするときに、出力軸に揺動リンクを固定し、他方側に相対回転しようとするときに、出力軸に対して揺動リンクを空転させる。
【０００４】
入力軸には、ピニオンシャフトが挿入されるとともに、固定ディスクの偏心方向に対向する個所に切欠孔が形成され、この切欠孔からピニオンシャフトが露出している。揺動ディスクには入力軸及び固定ディスクを受け入れる受入孔が設けられている。この受入孔を形成する揺動ディスクの内周面には内歯が形成されている。
【０００５】
内歯は、入力軸の切欠孔から露出するピニオンシャフトと噛合する。入力軸とピニオンシャフトとを同一速度で回転させると、偏心機構の偏心量が維持される。入力軸とピニオンシャフトの回転速度を異ならせると、偏心機構の偏心量が変更されて、変速比が変化する。
【０００６】
入力軸を回転させることにより偏心機構を回転させると、コネクティングロッドの大径環状部が回転運動して、コネクティングロッドの他方の端部と連結される揺動リンクの揺動端部が揺動する。揺動リンクは、一方向クラッチを介して出力軸に設けられているため、一方側に回転するときのみ出力軸に回転駆動力（トルク）を伝達する。
【０００７】
各偏心機構の固定ディスクの偏心方向は、それぞれ位相を異ならせて入力軸周りを一周するように設定されている。従って、各偏心機構に外嵌されたコネクティングロッドによって、揺動リンクが順にトルクを出力軸に伝達するため、出力軸をスムーズに回転させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特表２００５−５０２５４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
このような無段変速機では、上記のように偏心機構の偏心量の変更により変速比が変化するので、無段変速機を適切に制御するためには、偏心量を精度良く検知する必要がある。そのため、偏心機構における揺動ディスクの偏心量の基準として偏心量０の状態を設定することが望ましい。しかしながら、特許文献１に記載された技術では、偏心機構を偏心量０の状態を設定することが考慮されていない。
【００１０】
本発明は、偏心機構を偏心量０の状態に設定できる四節リンク型の無断変速機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、車両の駆動源からの駆動力が伝達される中空の入力軸と、該入力軸と平行に配置された出力軸と、前記入力軸に偏心して設けられた固定ディスク、及び該固定ディスクに対して偏心して回転自在に設けられた揺動ディスクを有する複数の偏心機構と、前記出力軸に揺動自在に軸支される複数の揺動リンクと、該揺動リンクと前記出力軸との間に設けられ、前記出力軸に対して一方側に相対回転しようとするときに前記出力軸に該揺動リンクを固定し、他方側に相対回転しようとするときに前記出力軸に対して該揺動リンクを空転させる一方向回転阻止機構と、一方の端部に前記偏心機構に回転自在に外嵌される大径環状部を有し、他方の端部が前記揺動リンクの揺動端部に連結されるコネクティングロッドと、前記入力軸内に挿入されたピニオンシャフトとを備え、前記入力軸には、前記固定ディスクの偏心方向に対向する個所に切欠孔が形成され、該切欠孔から前記ピニオンシャフトが露出し、前記揺動ディスクには、前記入力軸及び前記固定ディスクを受け入れる受入孔が設けられ、該受入孔を形成する前記揺動ディスクの内周面に内歯が形成され、該内歯は、前記入力軸の切欠孔から露出する前記ピニオンシャフトと噛合し、前記入力軸と前記ピニオンシャフトとを同一速度で回転させることにより、前記偏心機構の偏心量が維持され、前記入力軸と前記ピニオンシャフトの回転速度を異ならせることにより前記偏心機構の偏心量を変更させて、変速比を制御する無段変速機であって、前記偏心機構の偏心量の変更のために相対回転位置が変化する２つの部材を備え、該２つの部材の一方には突部を設け、他方には前記偏心量が０になるときに前記突部が当接する当接部を設けたことを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、偏心機構の偏心量の変更によって相対回転位置が変化する２つの部材のうち、一方に突部を設け、他方に当接部を設ける。突部は当接部に、偏心量が０になるときに当接するため、偏心量が０になったときに同じ方向への回転は阻止される。これにより、偏心量が０の状態を維持できるので、偏心機構を偏心量０の状態に設定できる。
【００１３】
本発明において、前記２つの部材の他方は、前記複数の偏心機構のうちの第１偏心機構であり、前記２つの部材の一方は、前記複数の偏心機構のうち前記第１偏心機構の隣に位置する第２偏心機構であり、前記第２偏心機構には前記突部が前記第１偏心機構に向かって突出して設けられ、前記第１偏心機構には前記当接部が設けられることが好ましい。偏心量の変更によって、複数の偏心機構のそれぞれの相対回転位置が変化する。従って、複数の偏心機構のうち第１偏心機構と、第１偏心機構の隣に位置する第２偏心機構とに、当接部と突部を設けることで、偏心量が０になったときに突部が当接部に当接する。これにより、偏心機構を偏心量０に設定できる。
【００１４】
本発明において、前記ピニオンシャフトを回転駆動するための電動機を備え、前記複数の偏心機構は少なくとも３つの偏心機構から構成され、前記複数の偏心機構のうち最も電動機に近い偏心機構を前記第１偏心機構又は前記第２偏心機構とし、前記最も電動機に近い偏心機構の隣に位置する偏心機構を前記第２偏心機構又は前記第１偏心機構とすることが好ましい。ピニオンシャフトは、電動機によって回転駆動する。従って、電動機に近い偏心機構に、突部と当接部を設けることで、各部材の遊びやギアのバックラッシュなどによる捩れが少なくなる。従って、偏心機構を偏心量０に設定する際の誤差を小さくできる。
【００１５】
本発明において、電動機と、前記入力軸からの回転が入力される第１入力部材、前記電動機からの回転が入力される第２入力部材、及び前記ピニオンシャフトに回転を出力する出力部材を有する差動機構とを備え、前記差動機構は、前記入力軸の回転速度と前記電動機の回転速度とが同一の場合には、前記ピニオンシャフトの回転速度が前記入力軸の回転速度と同一になり、前記入力軸の回転速度と前記電動機の回転速度とが異なる場合には、前記ピニオンシャフトの回転速度が前記入力軸の回転速度と異なるように構成され、前記２つの部材は前記第１入力部材と前記出力部材であることが好ましい。
【００１６】
これにより、入力軸の回転速度と電動機の回転速度とが同一の場合には、ピニオンシャフトの回転速度が入力軸の回転速度と同一になるため、偏心量が維持される。また、入力軸の回転速度と電動機の回転速度とが異なる場合には、ピニオンシャフトの回転速度が入力軸の回転速度と異なるため、偏心量が変化する。
【００１７】
このように偏心量の変化のために、入力軸とピニオンシャフトの相対回転速度が変化する。従って、入力軸から回転が入力される第１入力部材とピニオンシャフトに回転を出力する出力部材との相対回転速度が変化する。換言すると、第１入力部材と出力部材との相対回転位置が変化する。
【００１８】
従って、第１入力部材と出力部材に突部と当接部を設けることで偏心量が０になったときに突部が当接部に当接する。これにより、偏心機構を偏心量０の状態に設定できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１実施形態の無段変速機を示す断面図。
【図２】第１実施形態の偏心機構、コネクティングロッド、揺動リンクを軸方向から示す説明図。
【図３】第１実施形態の偏心機構の偏心量の変化を説明する説明図。
【図４】第１実施形態の偏心機構の偏心量の変化と、揺動リンクの揺動運動の揺動角θ２の関係を示す説明図であり、（ａ）は偏心量が最大、（ｂ）は偏心量が中、（ｃ）は偏心量が小であるときの揺動リンクの揺動運動の揺動角をそれぞれ示している。
【図５】第１実施形態の偏心機構の偏心量の変化に対する、揺動リンクの角速度ω２の変化を示すグラフ。
【図６】第１実施形態の無段変速機において、それぞれ６０度ずつ位相を異ならせた６つの四節リンク機構により、出力軸が回転される状態を示すグラフ。
【図７】（ａ）は突部を設けた第２偏心機構を示し、（ｂ）は（ａ）の突部が当接する凹部を設けた第１偏心機構を示す図。
【図８】（ａ）は偏心量が０でないときの突部と凹部との位置関係を示し、（ｂ）は偏心量が０のときの突部と凹部との位置関係を示す図。
【図９】第２実施形態の無段変速機において、突部と当接部を設けた差動機構を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
［第１実施形態］
以下、本発明の無段変速機の制御装置の実施形態を説明する。第１実施形態の無段変速機は、変速比ｉ（ｉ＝入力軸の回転速度／出力軸の回転速度）を無限大（∞）にして出力軸の回転速度を「０」にできる変速機、所謂インフィニティ・バリアブル・トランスミッション（Infinity Variable Transmission（ＩＶＴ））の一種である。
【００２１】
図１及び図２を参照して、本実施形態の無段変速機１は、図示省略した内燃機関であるエンジンや電動機等の車両用駆動源からの回転動力を受けることで入力中心軸線Ｐ１を中心に回転する中空の入力軸２と、入力軸２に平行に配置され、図外のデファレンシャルギアやプロペラシャフト等を介して車両の駆動輪（図示省略）に回転動力を伝達させる出力軸３と、入力軸２に設けられた６つの偏心機構４とを備える。
【００２２】
各偏心機構４は、固定ディスク５と、揺動ディスク６とで構成される。固定ディスク５は、円盤状であり、入力中心軸線Ｐ１から偏心して入力軸２と一体的に回転するように入力軸２に２個１組でそれぞれ設けられている。各１組の固定ディスク５は、それぞれ位相を６０度異ならせて、６組の固定ディスク５で入力軸２の周方向を一回りするように配置されている。また、各１組の固定ディスク５には、固定ディスク５を受け入れる受入孔６ａを備える円盤状の揺動ディスク６が偏心させて回転自在に外嵌されている。
【００２３】
揺動ディスク６は、固定ディスク５の中心点をＰ２、揺動ディスク６の中心点をＰ３として、入力中心軸線Ｐ１と中心点Ｐ２の距離Ｒａと、中心点Ｐ２と中心点Ｐ３の距離Ｒｂとが同一となるように、固定ディスク５に対して偏心している。
【００２４】
揺動ディスク６の受入孔６ａには、１組の固定ディスク５の間に位置させて内歯６ｂが設けられている。入力軸２には、１組の固定ディスク５の間に位置させて、固定ディスク５の偏心方向に対向する個所に内周面と外周面とを連通させる切欠孔２ａが形成されている。
【００２５】
また、揺動ディスク６の両面には、偏心方向とは反対方向の外周側に、揺動ディスク６の外周に沿うような三日月形状の窪み部６ｃが形成されている。
【００２６】
中空の入力軸２内には、入力軸２と同心に配置され、揺動ディスク６と対応する個所に外歯７ａを備えるピニオンシャフト７が、入力軸２と相対回転自在となるように配置されている。ピニオンシャフト７の外歯７ａは、入力軸２の切欠孔２ａを介して、揺動ディスク６の内歯６ｂと噛合する。
【００２７】
ピニオンシャフト７には、差動機構８が接続されている。差動機構８は、遊星歯車機構で構成されており、サンギア９と、入力軸２に連結された第１リングギア１０と、ピニオンシャフト７に連結された第２リングギア１１と、サンギア９及び第１リングギア１０と噛合する大径部１２ａと、第２リングギア１１と噛合する小径部１２ｂとから成る段付きピニオン１２を自転及び公転自在に軸支するキャリア１３とを備える。
【００２８】
サンギア９には、ピニオンシャフト７を回転駆動するための電動機１４の回転軸１４ａが連結されている。電動機１４の回転軸１４ａの回転速度（以下、「電動機回転速度」という）を入力軸２の回転速度（以下、「入力軸回転速度」という）と同一にすると、サンギア９と第１リングギア１０とが同一速度で回転することとなり、サンギア９、第１リングギア１０、第２リングギア１１及びキャリア１３の４つの要素が相対回転不能なロック状態となって、第２リングギア１１と連結するピニオンシャフト７が入力軸２と同一速度で回転する。
【００２９】
電動機回転速度を入力軸回転速度よりも遅くすると、サンギア９の回転速度、すなわち電動機回転速度をＮｍ、第１リングギア１０の回転速度、すなわち入力軸回転速度をＮｉ、サンギア９と第１リングギア１０のギア比（第１リングギア１０の歯数／サンギア９の歯数）をｊとして、キャリア１３の回転速度が「（ｊ・Ｎｉ＋Ｎｍ）／（ｊ＋１）」となる。
【００３０】
そして、サンギア９と第２リングギア１１のギア比｛（第２リングギア１１の歯数／サンギア９の歯数）×（段付きピニオン１２の大径部１２ａの歯数／小径部１２ｂの歯数）｝をｋとすると、第２リングギア１１の回転速度、すなわちピニオンシャフト７の回転速度（以下、「ピニオンシャフト回転速度」という）Ｎｐが「［（ｋ−ｊ）／｛ｋ・（ｊ＋１）｝］・Ｎｍ＋［｛ｊ・（ｋ＋１）}／{ｋ・（ｊ＋１）｝］・Ｎｉ」となる。
【００３１】
固定ディスク５が固定された入力軸回転速度Ｎｉとピニオンシャフト回転速度Ｎｐとが同一である場合には、揺動ディスク６は固定ディスク５と共に一体に回転する。入力軸回転速度Ｎｉとピニオンシャフト回転速度Ｎｐとに差がある場合には、揺動ディスク６は固定ディスク５の中心点Ｐ２を中心に固定ディスク５の周縁を回転する。
【００３２】
図２に示すように、揺動ディスク６は、固定ディスク５に対して距離Ｒａと距離Ｒｂとが同一となるように偏心されているため、揺動ディスク６の中心点Ｐ３を入力中心軸線Ｐ１と同一軸線上に位置するようにして、入力中心軸線Ｐ１と中心点Ｐ３との距離、すなわち偏心量Ｒ１を「０」とすることもできる。
【００３３】
揺動ディスク６の周縁には、一方の端部に大径の大径環状部１５ａを備え、他方の端部に大径環状部１５ａの径よりも小径の小径環状部１５ｂを備えるコネクティングロッド１５の大径環状部１５ａが、ローラベアリング１６を介して回転自在に外嵌されている。出力軸３には、一方向回転阻止機構としての一方向クラッチ１７を介して、揺動リンク１８がコネクティングロッド１５に対応させて６個設けられている。
【００３４】
揺動リンク１８は、環状に形成されており、その上方には、コネクティングロッド１５の小径環状部１５ｂに連結される揺動端部１８ａが設けられている。揺動端部１８ａには、小径環状部１５ｂを軸方向で挟み込むように突出した一対の突片１８ｂが設けられている。一対の突片１８ｂには、小径環状部１５ｂの内径に対応する貫通孔１８ｃが穿設されている。貫通孔１８ｃ及び小径環状部１５ｂには、連結ピン１９が挿入されている。これにより、コネクティングロッド１５と揺動リンク１８とが連結される。
【００３５】
図３に偏心機構４の偏心量Ｒ１を変化させた状態のピニオンシャフト７と揺動ディスク６との位置関係を示す。図３（ａ）は偏心量Ｒ１を「最大」とした状態を示しており、入力中心軸線Ｐ１と、固定ディスク５の中心点Ｐ２と、揺動ディスク６の中心点Ｐ３とが一直線に並ぶように、ピニオンシャフト７と揺動ディスク６とが位置する。このときの変速比ｉは最小となる。
【００３６】
図３（ｂ）は偏心量Ｒ１を図３（ａ）よりも小さい「中」とした状態を示しており、図３（ｃ）は偏心量Ｒ１を図３（ｂ）よりも更に小さい「小」とした状態を示している。変速比ｉは、図３（ｂ）では図３（ａ）の変速比ｉよりも大きい「中」となり、図３（ｃ）では図３（ｂ）の変速比ｉよりも大きい「大」となる。図３（ｄ）は偏心量Ｒ１を「０」とした状態を示しており、入力中心軸線Ｐ１と、揺動ディスク６の中心点Ｐ３とが同心に位置する。このときの変速比ｉは無限大（∞）となる。
【００３７】
図２に示すように、本実施形態の偏心機構４、コネクティングロッド１５、揺動リンク１８は四節リンク機構２０を構成する。すなわち、本実施形態の無段変速機１は合計６個の四節リンク機構２０を備えている。偏心量Ｒ１が「０」でないときに、入力軸２を回転させると共に、ピニオンシャフト７を入力軸２と同一速度で回転させると、各コネクティングロッド１５が６０度ずつ位相を変えながら、偏心量Ｒ１に基づき入力軸２と出力軸３との間で出力軸３側に押したり、入力軸２側に引いたりを交互に繰り返して揺動する。
【００３８】
コネクティングロッド１５の小径環状部１５ｂは、出力軸３に一方向クラッチ１７を介して設けられた揺動リンク１８に連結されているので、揺動リンク１８がコネクティングロッド１５によって押し引きされて揺動すると、揺動リンク１８が押し方向側又は引張り方向側の何れか一方に回転するときだけ、出力軸３が回転し、揺動リンク１８が他方に回転するときには、出力軸３に揺動リンク１８の揺動運動の力が伝達されずに、揺動リンク１８が空回りする。各偏心機構４は、６０度毎に位相を変えて配置されているため、出力軸３は各偏心機構４で順に回転させられる。
【００３９】
図４（ａ）は偏心量Ｒ１が図３（ａ）の「最大」である場合（変速比ｉが最小である場合）、図４（ｂ）は偏心量Ｒ１が図３（ｂ）の「中」である場合（変速比ｉが中である場合）、図４（ｃ）は偏心量Ｒ１が図３（ｃ）の「小」である場合（変速比ｉが大である場合）の、偏心機構４の回転運動に対する揺動リンク１８の揺動範囲θ２を示している。図４から明らかなように、偏心量Ｒ１が小さくなるにつれ、揺動リンク１８の揺動範囲θ２が狭くなる。尚、偏心量Ｒ１が「０」であるときは、揺動リンク１８は揺動しなくなる。
【００４０】
図５に、無段変速機１の偏心機構４の回転角度θを横軸、揺動リンク１８の角速度ω２を縦軸として、偏心機構４の偏心量Ｒ１の変化に伴う角速度ω２の変化の関係を示す。図５から明らかなように、偏心量Ｒ１が大きい（変速比ｉが小さい）ほど揺動リンク１８の角速度ω２が大きくなることが分かる。
【００４１】
図６は、６０度ずつ位相を異ならせた６つの偏心機構４を回転させたとき（入力軸２とピニオンシャフト７とを同一速度で回転させたとき）の偏心機構４の回転角度θに対する、各揺動リンク１８の角速度ω２を示している。図６から、６つの四節リンク機構２０により出力軸３がスムーズに回転されることが分かる。
【００４２】
ここで、図１に示されるように、６つの偏心機構４のうち、電動機１４から最も近いものを第１偏心機構４１とし、該第１偏心機構４１の隣に位置するものを第２偏心機構４２とする。
【００４３】
第２偏心機構４２には、第１偏心機構４１側の面で三日月形状の窪み部６ｃの内周の中央付近に、突部６ｄが挿着されている。突部６ｄは、円柱形状に形成され、第１偏心機構４１側に向かって突出している。
【００４４】
第１偏心機構４１には、第２偏心機構４２側の面で三日月形状の窪み部６ｃの内周の中央付近に、当接部としての凹部６ｅが形成されている。凹部６ｅは、偏心機構４の偏心量Ｒ１が０になるときに、突部６ｄが当接する当接部として形成されている。
【００４５】
凹部６ｅは、その表面の全面が、突部６ｄの表面に沿うように形成されている。これによって、凹部６ｅに突部６ｄが当接するときに、接触する面積を増加させることで、当接時のトルクを分散させている。
【００４６】
図７（ａ）は、突部６ｄが設けられた第２偏心機構４２を示し、図７（ｂ）は、凹部６ｅが設けられた第１偏心機構４１を示す。三日月形状の窪み部６ｃは、無段変速機１の変速比ｉを変更するとき、すなわち、偏心量Ｒ１が変化するときに、第１偏心機構４１及び第２偏心機構４２の相対回転位置が変わっても、突部６ｄが第１偏心機構４１に接触することを防止できる程度の大きさとなるように形成されている。
【００４７】
図８（ａ）は、偏心量Ｒ１が０より大きいときの第１偏心機構４１と第２偏心機構４２の位置関係、及び突部６ｄと凹部６ｅの位置関係を示し、図８（ｂ）は、偏心量Ｒ１が０のときの第１偏心機構４１と第２偏心機構４２の位置関係、及び突部６ｄと凹部６ｅの位置関係を示す。図８では、第１偏心機構４１を実線で表わし、第２偏心機構４２を破線で表わしている。
【００４８】
図８に示されるように、偏心量Ｒ１が０より大きいときは、突部６ｄは凹部６ｅに当接せず、偏心量Ｒ１が０になったときは、第１偏心機構４１及び第２偏心機構４２の外周が一致し、また、突部６ｄが凹部６ｅに当接している。
【００４９】
以上のように、第１実施形態では、偏心機構４の偏心量Ｒ１が０になるとき、突部６ｄが凹部６ｅに当接するように構成されている。そして、突部６ｄが凹部６ｅに当接することで、同一方向にそれ以上回転しないので、偏心量Ｒ１を０のまま維持できる。従って、第１実施形態の無段変速機１では、偏心機構４の偏心量Ｒ１を０の状態に設定できる。
【００５０】
これにより、例えば車両の停車時に、エンジンを停止することで実行される終了処理において、無段変速機１の変速比ｉを初期状態（例えば、偏心量Ｒ１を０）にできなかった場合であっても、次回の車両の始動時に、突部６ｄを凹部６ｅに当接させることで偏心量Ｒ１を０にしてから、偏心量Ｒ１を変更する制御を開始することで、精度良く変速比ｉの制御ができる。これによって、無段変速機１を適切に制御できる。
【００５１】
偏心量Ｒ１を変更するとき、無段変速機１は、電動機１４の回転速度の制御によって、ピニオンシャフト７の回転速度を、入力軸２の回転速度と異なる回転速度にすることで、各偏心機構４の偏心量Ｒ１が変化する。このとき、図８に示されるように、第１偏心機構４１と第２偏心機構４２との相対回転位置も変化する。従って、第１実施形態では、第１偏心機構４１と第２偏心機構４２が、本発明における「偏心機構の偏心量の変更のために相対回転位置が変化する２つの部材」に相当する。
【００５２】
また、第１実施形態では、当接部としての凹部６ｅを電動機１４に近い第１偏心機構４１に設け、突部６ｄを第１偏心機構の隣に位置する第２偏心機構４２に設けている。これによって、突部６ｄ及び凹部６ｅを第１偏心機構４１及び第２偏心機構４２以外の偏心機構、すなわち、電動機１４から遠い偏心機構に設けた場合に比べて、偏心機構４の偏心量Ｒ１を０に設定する際の誤差を小さくできる。
【００５３】
突部６ｄ及び凹部６ｅを第１偏心機構４１及び第２偏心機構４２以外の偏心機構に設けた場合、電動機１４から遠い分、各部材の遊びや、ギアのバックラッシュなどによる捩れが生じやすくなるので、偏心量Ｒ１が０の状態になった後にピニオンシャフト等が多少回転してしまい、偏心量Ｒ１が０より大きな値になりやすい。
【００５４】
このため、第１実施形態のように、ピニオンシャフトを回転駆動する電動機１４に近い第１偏心機構４１，第２偏心機構４２に凹部６ｅと突部６ｄとを設け、突部６ｄを凹部６ｅに当接させることで捩れを最小にし、偏心機構４の偏心量Ｒ１を０に設定する際の誤差を小さくできる。
【００５５】
なお、第１実施形態においては、突部６ｄを第２偏心機構４２に設け、当接部としての凹部６ｅを第１偏心機構４１に設けているが、突部６ｄを第１偏心機構４１に設け、凹部６ｅを第２偏心機構４２に設けてもよい。これによっても、捩れを最小にし、偏心機構４の偏心量Ｒ１を０に設定できると共に、この際の誤差を小さくできるという効果が得られる。
【００５６】
また、突部６ｄ及び当接部としての凹部６ｅを第１偏心機構４１及び第２偏心機構４２以外の偏心機構に設けてもよい。この場合には、突部６ｄを設けた偏心機構４に隣り合う偏心機構４に、凹部６ｅを設ければよい。これによっても、突部６ｄ及び凹部６ｅを設けない無段変速機に比べて、偏心機構４の偏心量Ｒ１を０に設定できるという効果が得られる。
【００５７】
また、第１実施形態においては、当接部として半円柱形状の凹みの凹部６ｅを形成しているが、これに限らない。例えば、当接部を、突部６ｄのように突出した形状に形成してもよい。この場合には、突部及び当接部の接触する面積を大きくするように、突部及び当接部が形成されるとよい。
【００５８】
また、第１実施形態においては、一方向回転阻止機構として、一方向クラッチ１７を用いているが、本発明の一方向回転阻止機構は、これに限らず、揺動リンク１８から出力軸３にトルクを伝達可能な揺動リンク１８の出力軸３に対する回転方向を切換自在に構成される二方向クラッチ（ツーウェイクラッチ）で構成してもよい。
【００５９】
［第２実施形態］
次に、図９を参照して、第２実施形態の無段変速機１について説明する。第２実施形態の無段変速機１は、突部と当接部を設ける部材が異なる以外は、第１実施形態の無段変速機１と同じ構成である。
【００６０】
この第２実施形態では、入力軸２と第１リングギア１０との連結部に第１突部１０ａを設け、ピニオンシャフト７と第２リングギア１１との連結部に第２突部１１ａを設けている。第１突部１０ａは第２突部１１ａに、偏心機構４の偏心量Ｒ１が０のときに当接するように形成されている。
【００６１】
このように偏心量Ｒ１が０のときに当接することで、同一方向にはそれ以上回転しないので、偏心量Ｒ１を０のまま維持できる。これにより、偏心機構４の偏心量Ｒ１を０に設定できる。
【００６２】
また、第１実施形態のものに比べ、電動機１４により近い位置で第１突部１０ａを第２突部１１ａに当接できるため、偏心機構４の偏心量Ｒ１を０に設定する際の誤差を小さくできるという効果が得られる。
【００６３】
第１実施形態の説明で記載したとおり、偏心量Ｒ１を変更するとき、無段変速機１は、電動機１４の回転速度の制御によって、第２リングギア１１の回転速度すなわちピニオンシャフト７の回転速度を、第１リングギア１０の回転速度すなわち入力軸２の回転速度と異なる回転速度にしている。すなわち、偏心量Ｒ１を変更するときには、第１リングギア１０（入力軸２）と第２リングギア１１（ピニオンシャフト７）との相対回転位置は変化する。
【００６４】
第２実施形態では、第１リングギア１０が本発明における第１入力部材に相当し、サンギア９が本発明における第２入力部材に相当し、第２リングギア１１が本発明における出力部材に相当する。また、第１突部１０ａが突部又は当接部に相当し、第２突部１１ａが当接部又は突部に相当する。
【符号の説明】
【００６５】
１…無段変速機、２…入力軸、２ａ…切欠孔、３…出力軸、４…偏心機構、５…固定ディスク、６…揺動ディスク、６ａ…受入孔、６ｂ…内歯、６ｃ…窪み部、６ｄ…突部、６ｅ…凹部（第１実施形態の当接部）、７…ピニオンシャフト、７ａ…外歯、８…差動機構（遊星歯車機構）、９…サンギア（第２入力部材）、１０…第１リングギア（第１入力部材）、１０ａ…第１突部（第２実施形態の突部又は当接部）、１１…第２リングギア（出力部材）、１１ａ…第２突部（第２実施形態の当接部又は突部）、１２…段付きピニオン、１２ａ…大径部、１２ｂ…小径部、１３…キャリア、１４…駆動源（電動機）、１４ａ…回転軸、１５…コネクティングロッド、１５ａ…大径環状部、１５ｂ…小径環状部、１５ｃ…潤滑油孔、１６…ローラベアリング、１７…一方向クラッチ（一方向回転阻止機構）、１８…揺動リンク、１８ａ…揺動端部、１８ｂ…突片、１８ｃ…貫通孔、１９…連結ピン、２０…四節リンク機構、Ｐ１…入力中心軸線、Ｐ２…固定ディスクの中心点、Ｐ３…揺動ディスクの中心点、Ｒａ…Ｐ１とＰ２の距離、Ｒｂ…Ｐ２とＰ３の距離、Ｒ１…偏心量（Ｐ１とＰ３の距離）、θ２…揺動範囲。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の駆動源からの駆動力が伝達される中空の入力軸と、
該入力軸と平行に配置された出力軸と、
前記入力軸に偏心して設けられた固定ディスク、及び該固定ディスクに対して偏心して回転自在に設けられた揺動ディスクを有する複数の偏心機構と、
前記出力軸に揺動自在に軸支される複数の揺動リンクと、
該揺動リンクと前記出力軸との間に設けられ、前記出力軸に対して一方側に相対回転しようとするときに前記出力軸に該揺動リンクを固定し、他方側に相対回転しようとするときに前記出力軸に対して該揺動リンクを空転させる一方向回転阻止機構と、
一方の端部に前記偏心機構に回転自在に外嵌される大径環状部を有し、他方の端部が前記揺動リンクの揺動端部に連結されるコネクティングロッドと、
前記入力軸内に挿入されたピニオンシャフトとを備え、
前記入力軸には、前記固定ディスクの偏心方向に対向する個所に切欠孔が形成され、該切欠孔から前記ピニオンシャフトが露出し、
前記揺動ディスクには、前記入力軸及び前記固定ディスクを受け入れる受入孔が設けられ、
該受入孔を形成する前記揺動ディスクの内周面に内歯が形成され、
該内歯は、前記入力軸の切欠孔から露出する前記ピニオンシャフトと噛合し、
前記入力軸と前記ピニオンシャフトとを同一速度で回転させることにより、前記偏心機構の偏心量が維持され、前記入力軸と前記ピニオンシャフトの回転速度を異ならせることにより前記偏心機構の偏心量を変更させて、変速比を制御する無段変速機であって、
前記偏心機構の偏心量の変更のために相対回転位置が変化する２つの部材を備え、
該２つの部材の一方には突部を設け、他方には前記偏心量が０になるときに前記突部が当接する当接部を設けたことを特徴とする無段変速機。
【請求項２】
請求項１に記載の無段変速機において、
前記２つの部材の他方は、前記複数の偏心機構のうちの第１偏心機構であり、前記２つの部材の一方は、前記複数の偏心機構のうち前記第１偏心機構の隣に位置する第２偏心機構であり、
前記第２偏心機構には前記突部が前記第１偏心機構に向かって突出して設けられ、
前記第１偏心機構には前記当接部が設けられることを特徴とする無段変速機。
【請求項３】
請求項２に記載の無段変速機において、
前記ピニオンシャフトを回転駆動するための電動機を備え、
前記複数の偏心機構は少なくとも３つの偏心機構から構成され、
前記複数の偏心機構のうち最も電動機に近い偏心機構を前記第１偏心機構又は前記第２偏心機構とし、
前記最も電動機に近い偏心機構の隣に位置する偏心機構を前記第２偏心機構又は前記第１偏心機構とすることを特徴とする無段変速機。
【請求項４】
請求項１に記載の無段変速機において、
電動機と、
前記入力軸からの回転が入力される第１入力部材、前記電動機からの回転が入力される第２入力部材、及び前記ピニオンシャフトに回転を出力する出力部材を有する差動機構とを備え、
前記差動機構は、前記入力軸の回転速度と前記電動機の回転速度とが同一の場合には、前記ピニオンシャフトの回転速度が前記入力軸の回転速度と同一になり、前記入力軸の回転速度と前記電動機の回転速度とが異なる場合には、前記ピニオンシャフトの回転速度が前記入力軸の回転速度と異なるように構成され、
前記２つの部材は前記第１入力部材と前記出力部材であることを特徴とする無段変速機。
【請求項１】
車両の駆動源からの駆動力が伝達される中空の入力軸と、
該入力軸と平行に配置された出力軸と、
前記入力軸に偏心して設けられた固定ディスク、及び該固定ディスクに対して偏心して回転自在に設けられた揺動ディスクを有する複数の偏心機構と、
前記出力軸に揺動自在に軸支される複数の揺動リンクと、
該揺動リンクと前記出力軸との間に設けられ、前記出力軸に対して一方側に相対回転しようとするときに前記出力軸に該揺動リンクを固定し、他方側に相対回転しようとするときに前記出力軸に対して該揺動リンクを空転させる一方向回転阻止機構と、
一方の端部に前記偏心機構に回転自在に外嵌される大径環状部を有し、他方の端部が前記揺動リンクの揺動端部に連結されるコネクティングロッドと、
前記入力軸内に挿入されたピニオンシャフトとを備え、
前記入力軸には、前記固定ディスクの偏心方向に対向する個所に切欠孔が形成され、該切欠孔から前記ピニオンシャフトが露出し、
前記揺動ディスクには、前記入力軸及び前記固定ディスクを受け入れる受入孔が設けられ、
該受入孔を形成する前記揺動ディスクの内周面に内歯が形成され、
該内歯は、前記入力軸の切欠孔から露出する前記ピニオンシャフトと噛合し、
前記入力軸と前記ピニオンシャフトとを同一速度で回転させることにより、前記偏心機構の偏心量が維持され、前記入力軸と前記ピニオンシャフトの回転速度を異ならせることにより前記偏心機構の偏心量を変更させて、変速比を制御する無段変速機であって、
前記偏心機構の偏心量の変更のために相対回転位置が変化する２つの部材を備え、
該２つの部材の一方には突部を設け、他方には前記偏心量が０になるときに前記突部が当接する当接部を設けたことを特徴とする無段変速機。
【請求項２】
請求項１に記載の無段変速機において、
前記２つの部材の他方は、前記複数の偏心機構のうちの第１偏心機構であり、前記２つの部材の一方は、前記複数の偏心機構のうち前記第１偏心機構の隣に位置する第２偏心機構であり、
前記第２偏心機構には前記突部が前記第１偏心機構に向かって突出して設けられ、
前記第１偏心機構には前記当接部が設けられることを特徴とする無段変速機。
【請求項３】
請求項２に記載の無段変速機において、
前記ピニオンシャフトを回転駆動するための電動機を備え、
前記複数の偏心機構は少なくとも３つの偏心機構から構成され、
前記複数の偏心機構のうち最も電動機に近い偏心機構を前記第１偏心機構又は前記第２偏心機構とし、
前記最も電動機に近い偏心機構の隣に位置する偏心機構を前記第２偏心機構又は前記第１偏心機構とすることを特徴とする無段変速機。
【請求項４】
請求項１に記載の無段変速機において、
電動機と、
前記入力軸からの回転が入力される第１入力部材、前記電動機からの回転が入力される第２入力部材、及び前記ピニオンシャフトに回転を出力する出力部材を有する差動機構とを備え、
前記差動機構は、前記入力軸の回転速度と前記電動機の回転速度とが同一の場合には、前記ピニオンシャフトの回転速度が前記入力軸の回転速度と同一になり、前記入力軸の回転速度と前記電動機の回転速度とが異なる場合には、前記ピニオンシャフトの回転速度が前記入力軸の回転速度と異なるように構成され、
前記２つの部材は前記第１入力部材と前記出力部材であることを特徴とする無段変速機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−２５１６０９（Ｐ２０１２−２５１６０９Ａ）
【公開日】平成２４年１２月２０日（２０１２．１２．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１２５３１５（Ｐ２０１１−１２５３１５）
【出願日】平成２３年６月３日（２０１１．６．３）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月２０日（２０１２．１２．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月３日（２０１１．６．３）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
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