JP2004144139A - 変速機 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ベルト式無段変速機構CVTおよびLOW回転伝達機構GTを並列に備え、無段変速機構が、メインシャフト17上に配設されたドライブプーリ30と、カウンタシャフト18上に配設されたドリブンプーリ35と、両プーリ間に掛け渡された金属ベルト34と、ドライブプーリ幅を可変設定するドライブプーリシリンダ33と、ドリブンプーリ幅を可変設定するドリブンプーリピストン38とから構成される。メインシャフト17上において、ドライブプーリを中央にして左側にドライブプーリシリンダ33が配設されるとともに、右側に前後進切換機構60が配設される。また、カウンタシャフト18上において、ドリブンプーリを中央にして左側にLOWクラッチ46が配設されるとともに、右側にドリブンプーリピストン38が配設される。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、入力軸と出力軸との間に無段変速機構と有段回転伝達機構とを並列に有して構成された変速機に関する。
【0002】
【従来の技術】
このように無段変速機構と有段回転伝達機構(ギヤ列からなる回転伝達機構)とを並列に有して構成された変速機は従来から知られている(例えば、特許文献1および特許文献2参照)。例えば、特許文献1に開示の変速機は、エンジンからの入力を受けるトルクコンバータと、このトルクコンバータに繋がる変速機入力軸から変速機出力軸までの間に並列に配設された減速歯車列(ギヤ式回転伝達機構すなわち有段回転伝達機構)およびベルト式無段変速機構とを有して構成される。この変速機においては、変速機入力軸上に、減速歯車列による動力伝達を行わせるための第1油圧クラッチとベルト式無段変速機構による動力伝達を行わせるための第2油圧クラッチとが配設され、変速機出力軸上には前後進切換用遊星歯車装置が配設されている。なお、特許文献2にも同様な構成の変速機が開示されている(図1および図2参照)。
【0003】
このような構成の変速機において、減速歯車列の変速比はベルト式無段変速機構の最低変速比より低速段側となるように設定されており、車両の発進時には第1油圧クラッチを係合させて減速歯車列を介してエンジンの回転駆動力を車輪に伝達して、車両を発進させ、その後に第1油圧クラッチを解放して第2油圧クラッチを係合させてベルト式無段変速機による動力伝達に切り換え、無段階の変速制御を行って車両をスムーズに発進させ且つ走行させる制御を行わせるように構成されている。
【0004】
また、特許文献2の図3には、減速歯車列が低速用歯車列および高速用歯車列を並列に設けて構成されており、低速用歯車列は無段変速機構の最低変速比より低速段側の変速比に設定され、高速用歯車列は無段変速機構の最高変速比より高速段側の変速比に設定されている。この変速機では、車両の発進時には低速用歯車列により動力伝達を行わせ、その後に無段変速機構による動力伝達機構に切り換えて変速制御を行い、無段変速機構の変速比が最高変速比に至った後に高速用歯車列による動力伝達を行わせるようになっている。
【0005】
【特許文献1】特公昭63−14228号公報
【特許文献2】特開2002−48213号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
このように無段変速機構と有段回転伝達機構とを並列に有して構成される変速機は、例えば、入出力軸間にベルト式無段変速機構を設けるとともに、この無段変速機構の側方に有段回転伝達機構を構成するギヤ列を配設し、さらに、前後進切換機構や発進クラッチ(油圧クラッチ)を設ける必要がある。このため、変速機を構成するシャフトの数を多くして多軸化を図る必要が生じたり、変速機の軸方向寸法を大きくする必要が生じたりして、変速機が大型化、重量化するおそれがあるという問題がある。
【0007】
本発明はこのような問題に鑑みたもので、無段変速機構と有段回転伝達機構とを並列に有して構成される変速機を、できるかぎり小型、コンパクト化し、軽量化することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
このような目的達成のため、本発明に係る変速機は、駆動源から入力軸(例えば、実施形態におけるメインシャフト17)に入力された入力回転駆動力を出力軸(例えば、実施形態におけるカウンタシャフト18)に伝達する無段変速機構(例えば、実施形態におけるベルト式無段変速機構CVT)と有段回転伝達機構(例えば、実施形態におけるLOW回転伝達機構GT)とを並列に備えて構成され、無段変速機構が、入力軸上に配設されたプーリ幅可変のドライブプーリと、出力軸上に配設されたプーリ幅可変のドリブンプーリと、ドライブプーリおよびドリブンプーリ間に掛け渡された無端ベルト(例えば、実施形態における金属ベルト34)と、ドライブプーリの軸方向側部に配設されてドライブプーリ幅を可変設定するドライブプーリアクチュエータ(例えば、実施形態におけるドライブプーリシリンダ33およびドライブプーリ油室33a)と、ドリブンプーリの軸方向側部に配設されてドリブンプーリ幅を可変設定するドリブンプーリアクチュエータ(例えば、実施形態におけるドリブンプーリピストン38およびドリブンプーリ油室38a)とから構成される。さらに、無段変速機構内に配設された前後進切換機構と、有段回転伝達機構による動力伝達経路を確立する摩擦係合手段(例えば、実施形態におけるLOWクラッチ46)とを備え、入力軸上において、ドライブプーリを中央にして軸方向一方側にドライブプーリアクチュエータが配設されるとともに、軸方向他方側に前後進切換機構および摩擦係合手段のうちのいずれか一方が配設され、出力軸上において、ドリブンプーリを中央にして軸方向一方側に前後進切換機構および摩擦係合手段のうちの他方が配設されるとともに、軸方向他方側にドリブンプーリアクチュエータが配設される。
【0009】
このような構成の本発明に係る変速機によれば、無段変速機構がドライブおよびドリブンプーリ間に無端ベルトを掛け渡してなるベルト式無段変速機構から構成されているため、ドライブおよびドリブンプーリはそれぞれ入出力軸に配設されるとともに軸方向に重なる位置関係(同一軸方向位置となる関係)に配設される。その上で、ドライブプーリアクチュエータは入力軸上においてドライブプーリに対して軸方向一方側に配設され、ドリブンプーリアクチュエータは出力軸上においてドリブンプーリに対して軸方向他方側に配設される。このため、入力軸上においてドライブプーリの軸方向他方側にスペースが発生し、出力軸上においてドリブンプーリの軸方向一方側にスペースが発生することになるが、本発明に係る変速機ではこれらスペースに前後進切換機構および摩擦係合手段が配設される。この結果、変速機全体の軸方向寸法が大きくなるのを抑えることができ、変速機を小型コンパクト化することができる。さらに、入力軸および出力軸の上にドライブおよびドリブンプーリと、前後進切換機構と、摩擦係合手段とをすべて効率良く配設することができ、変速機を多軸化する必要がないので、変速機の小型化、軽量化を図ることができる。
【0010】
なお、有段回転伝達機構が、入力軸上に配設されたドライブギヤ(例えば、実施形態におけるLOWドライブギヤ41)と、出力軸上に配設されたドリブンギヤ(例えば、実施形態におけるLOWドリブンギヤ45)と、ドライブギヤおよびドリブンギヤと噛合して配設されたアイドルギヤ(例えば、実施形態におけるLOWアイドルギヤ42)と構成され、ドライブギヤおよびドリブンギヤのいずれか一方が入力軸および出力軸のいずれか一方の上に回転自在に配設されるとともに摩擦係合手段により上記いずれか一方の軸と係脱自在となるように構成するのが好ましい。このように一列のギヤ列により有段回転伝達機構を構成することにより、このギヤ列をベルト式無段変速機構の側部にコンパクトに配設でき、変速機を小型、コンパクト化するのが容易である。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態について説明する。本発明の好ましい実施形態に係る変速機を図1〜図5に示しており、図1に全体断面を示し、図2に動力伝達機構構成を示し、図3〜図5にそれぞれ図1における変速機メインシャフト17の中心軸S1より上側の部分、この中心軸S1から変速機カウンタシャフト18の中心軸S2までの間の部分およびこの中心軸S2より下側の部分を拡大して示している。
【0012】
この変速機TMは、コンバータケース12、中央ケース14、左ケース15およびカバー16からなるケーシング11内に変速機構を配設して構成される。ケーシング11内には、メインシャフト17およびカウンタシャフト18がそれぞれベアリングにより回転自在に支持され、互いに平行に延びて配設されている。コンバータケース12内にはトルクコンバータ20が配設されており、メインシャフト17の右端部がトルクコンバータ20内に突入している。コンバータケース12はエンジンのハウジングの出力軸端部に結合されており、トルクコンバータ20のポンプインペラ22は駆動プレート21を介してエンジン出力軸(クランク軸)19に結合されている。
【0013】
トルクコンバータ20は上記ポンプインペラ22に加えてタービンランナー23およびステータ24を有し、タービンランナー23はメインシャフト17の端部にスプライン結合され、ステータ24はケーシング11に固定されている。ポンプインペラ22に結合されるとともにタービンランナー23を囲んで配設されたサイドカバー25の内面側にロックアップクラッチ26が配設されている。ロックアップクラッチ26は、タービンランナー23のボス23aの外周面に摺動自在に支持された円盤状のピストン27を備えており、ピストン27の外周部にサイドカバー25の壁面に当接して摩擦係合可能な摩擦ライニング28が貼り付けられている。
【0014】
ロックアップクラッチ26においては、ポンプインペラ22、タービンランナー23およびステータ24が配設されるコンバータ内部空間内の油圧がピストン27を図における右方に押圧するように作用し、ピストン27とサイドカバー25とに過囲まれたロックアップ油室空間27a内の油圧がピストン27を左方に押圧するように作用する。メインシャフト17に軸方向に延びて形成された軸孔27bを介して供給されるロックアップ制御油圧がロックアップ油圧空間27aに供給される。これにより、コンバータ内部空間内の油圧とのバランスに応じてピストン27の摩擦ライニング28をサイドカバー25の内周面に当接させる制御が行われ、ロックアップクラッチの係合制御が行なわれる。
【0015】
一方、メインシャフト17とカウンタシャフト18とに跨って、ベルト式無段変速機構CVTと有段(一段)のLOW回転伝達機構GTとが並列に並んで配設されている。
【0016】
ベルト式無段変速機構CVTは、メインシャフト17に支持されたドライブプーリ30と、カウンタシャフト18に支持されたドリブンプーリ35と、ドライブプーリ30およびドリブンプーリ35間に巻き掛けられた金属ベルト34とを備える。ドライブプーリ30は、メインシャフト17の上に相対回転自在に配設された固定側プーリ半体31と、固定側プーリ半体31に対して近接・離反するように軸方向に移動可能に配設された可動側プーリ半体32とを備え、ドリブンプーリ35は、カウンタシャフト18の上に結合して配設された固定側プーリ半体36と、固定側プーリ半体36に対して近接・離反するように軸方向に移動可能に配設された可動側プーリ半体37とを備える。
【0017】
メインシャフト17の上には、ドライブプーリ30に隣接してシングルピニオン型のプラネタリギヤ機構を用いた前後進切換機構60が設けられている。この前後進切換機構60は、メインシャフト17に結合されたサンギヤ61と、サンギヤ61の外周を離間して囲むようにメインシャフト17上に回転自在に配設されたリングギヤ62と、メインシャフト17に相対回転自在に支持されたキャリア63と、キャリア63に回転自在に支持されてサンギヤ61およびリングギヤ62に同時に噛合する複数のプラネタリギヤ64とを備える。また、リングギヤ62はドライブプーリ30と結合されており、このように結合されたリングギヤ62およびドライブプーリ30が、湿式多板型のフォワードクラッチ65を介してサンギヤ61(およびメインシャフト17)と係脱可能となっている。また、キャリア63は湿式多板型のリバースブレーキ66によりケーシング11と係脱されて固定保持可能となっている。
【0018】
車両の前進走行時にフォワードクラッチ65が係合され、メインシャフト17と一体回転するサンギヤ61とリングギヤ62およびドライブプーリ30とが連結され、メインシャフト17とドライブプーリ30とが一体回転する、すなわちメインシャフト17の回転がそのままドライブプーリ30に伝達される。
【0019】
車両の後進走行時にはリバースブレーキ66が係合され、キャリア63がケーシング11と結合されて固定保持される。このため、メインシャフト17と結合されたサンギヤ61の回転がプラネタリギヤ機構内において減速されるとともに方向が逆転されてリングギヤ62に伝達され、リングギヤ62はメインシャフト17より低速で且つ逆方向に回転され、この回転がリングギヤ62と結合されたドライブプーリ30に伝達される。
【0020】
以上のようにしてドライブプーリ30が前進側(メインシャフト17と同一の回転方向側)もしくは後進側(メインシャフト17と反対の回転方向側)に回転駆動され、この回転が金属ベルト34を介してドリブンプーリ31に伝達される。このようにしてベルト式無段変速機構CVTによる回転動力伝達が行われるときに、その変速比を無段階に変速する制御が行われる。この無段変速制御は、ドライブプーリ30の可動側プーリ半体32およびドリブンプーリ35の可動側プーリ半体37を軸方向に移動させることにより行われる。
【0021】
このため、ドライブプーリ30の可動側プーリ半体32の側面に対向してドライブプーリシリンダ33が取り付けられており、可動側プーリ半体32の側部に形成されたドライブプーリピストン部32aがドライブプーリシリンダ33と摺動自在に嵌合し、内部にドライブプーリ油室33aが形成されている。また、ドリブンプーリ35の可動側プーリ半体37の側面に対向してドリブンプーリピストン38が取り付けられており、可動側プーリ半体37の側部に形成されたドリブンプーリシリンダ部37aにドリブンプーリピストン38が摺動自在に勘合し、内部にドリブンプーリ油室38aが形成されている。そして、後述する油圧制御バルブHVからドライブプーリ油室33aおよびドリブンプーリ油室38a内にプーリ制御油圧を供給し、ドライブプーリ30の可動側プーリ半体32およびドリブンプーリ35の可動側プーリ半体37を軸方向に移動させて変速比を無段階に変速する制御が行われる。
【0022】
LOW回転伝達機構GTは、メインシャフト17の左端に結合配設されたLOWドライブギヤ41と、ケーシング11に回転自在に支持されてLOWドライブギヤ41と噛合するLOWアイドルギヤ42と、カウンタシャフト18の左端に回転自在に配設されてLOWアイドルギヤ42と噛合するLOWドリブンギヤ45とから構成される。LOWドリブンギヤ45はワンウエイクラッチ44および湿式多板型のLOWクラッチ46を直列に介してカウンタシャフト18と連結される。このため、LOWクラッチ46の係脱制御によりLOW回転伝達機構GTを介した動力伝達制御が可能であり、且つ、LOWクラッチ46を係合させた状態でもワンウエイクラッチ44の作用により前進方向の駆動回転のみがLOWドリブンギヤ45からカウンタシャフト18に伝達される。
【0023】
以上の構成から分かるように、前後進切換機構60および無段変速機構CVTによりメインシャフト17からカウンタシャフト18への動力伝達経路が形成されるとともに、LOW回転伝達機構GTによってもメインシャフト17からカウンタシャフト18への動力伝達経路が形成され、これら二つの動力伝達経路は並列に形成されている。なお、LOW回転伝達機構GTの変速比(ギヤレシオ)R(GT)は、無段変速機構CVTの最低速変速比R(LOW)より低速の変速比に設定されている。
【0024】
カウンタシャフト18の右端部にはファイナルドライブギヤ47が結合配置されており、このファイナルドライブギヤ47はケーシング11に回転自在に支持されたリダクションシャフト48に結合配置された第1リダクションギヤ49に噛合し、リダクションシャフト48に結合配置された第2リダクションギヤ50がディファレンシャル機構51のディファレンシャルボックス52に結合配置されたファィナルドリブンギヤ53に噛合する。ディファレンシャル機構51は周知のもので、ディファレンシャルボックス52内に設けたピニオンシャフト54により相対回転自在に支持したディファレンシャルピニオン55,55と、ディファレンシャルボックス52に挿入された左右の車軸56L,56Rに固定されてディファレンシャルピニオン55,55に噛合するディファレンシャルサイドギヤ57,57とで構成される。この構成から分かるように、カウンタシャフト18の回転は上記構成のギヤ列を介して左右の車軸56L,56Rに伝達されるが、この回転伝達機構をファイナル回転伝達機構FGと称する。
【0025】
上記変速機TMの構成において、前後進切換機構60と、ベルト式無段変速機構CVTと、LOW回転伝達機構GTとの配置関係に特徴を有しており、この配置関係を、図1〜図5を参照して説明する。ベルト式無段変速機構CVTはドライブプーリ30とドリブンプーリ35と間に金属ベルト34を掛け渡して構成され、ドライブプーリ30およびドリブンプーリ35はメインシャフト17およびカウンタシャフト18上に軸方向に重なる位置関係(同一軸方向位置となる関係)を有して配設される。その上で、ドライブプーリ30のプーリ幅を可変設定するためのドライブプーリシリンダ33がドライブプーリ30の左側に配設され、ドリブンプーリ35のプーリ幅を可変設定するためのドリブンプーリピストン38がドリブンプーリ35の右側に配設されている。そして、メインシャフト17上においてドライブプーリ30の右側(すなわち、ドライブプーリ30を中央にしてドライブプーリシリンダ33の反対側)に前後進切換機構60が配設され、カウンタシャフト18上においてドリブンプーリ35の左側(すなわち、ドリブンプーリ35を中央にしてドリブンプーリピストン38の半体側)にLOWクラッチ46が配設されている。
【0026】
以上のような位置関係となるように、ドライブプーリ30、ドリブンプーリ35、前後進切換機構60およびLOWクラッチ46を配設すれば、ケーシング11の内部にこれらを効率よく配設することができ、変速機全体の軸方向寸法が大きくなるのを抑えることができる。さらに、このようにメインシャフト17およびカウンタシャフト18が必要となるだけであり、変速機を多軸化する必要がないので、変速機の小型化、軽量化を図ることができる。
【0027】
【発進走行制御】
以上のように構成された変速機TMの作動、すなわち、車両の発進、走行制御の実施例について、図6に示す制御装置を参照して説明する。
【0028】
まず、図6の制御装置の構成について説明する。この制御装置は、上記変速機TMにおけるLOWクラッチ46、フォワードクラッチ65、リバースブレーキ66、ドライブプーリ油室33aおよびドリブンプーリ油室38aへの制御油圧の調圧および供給制御を行う油圧制御バルブHVと、この油圧制御バルブHVの作動を制御するコントロールユニットECUとを備える。具体的には、油圧制御バルブHVを構成するソレノイドバルブの通電作動制御をコントロールユニットECUからの制御信号に基づいて行わせるようになっている。このような制御信号出力制御のため、コントロールユニットECUには、エンジン回転センサ71からのエンジン回転信号Ne、メインシャフト回転センサ72からのメインシャフト回転信号Nm、カウンタシャフト回転センサ73からのカウンタシャフト回転信号Nc、ドライブプーリ回転センサ74からのドライブプーリ回転信号ND、シフトポジションセンサ77からのシフトポジション信号Spが送られる。カウンタシャフト回転信号Ncは車速信号でも良い。シフトポジションセンサ77は運転席においてドライバーが操作するシフトレバーの操作位置を検出するもので、例えば、シフトレバーがR(リバース),N(ニュートラル),D(ドライブ)レンジ位置に操作されると、これに対応してR,N,Dポジション信号がコントロールユニットECUに送られる。
【0029】
【中立停止制御】
運転者がシフトレバーをNレンジ位置に操作したときに行われる中立停止制御をまず説明する。このときには、LOWクラッチ46、フォワードクラッチ65、リバースブレーキ66への制御油圧をほぼ零にしてこれらをすべて解放し、無段変速機構CVTの変速比が予め決められた所定の変速比(例えば、最も低速の変速比)となるようにドライブプーリ油室33aおよびドリブンプーリ油室38aへの制御油圧の供給制御が行われる。これにより、無段変速機構CVTは所定変速比の状態で前後進切換機構60において動力伝達が遮断され、且つLOW回転伝達機構GTはLOWクラッチ46において動力伝達が遮断され、変速機TMは中立状態となる。
【0030】
【前進発進制御】
次に、車両の前進発進制御についてまず説明する。この制御は、車両が停止し且つシフトレバーがN(ニュートラル)レンジ位置にあるときから、ドライバーがシフトレバーをD(ドライブ)レンジ位置に操作したときに行われる。Nレンジ位置からDレンジ位置へのシフトレバー操作が行われるとこれがシフトポジションセンサ77により検出され、Dポジション信号がコントロールユニットECUに送られる。この信号を受けたコントロールユニットECUは、まずフォワードクラッチ65を緩やかに係合させるような比較的低圧の油圧(最大係合制御油圧より低圧の係合制御油圧)をフォワードクラッチ65に供給するように油圧制御バルブHVの作動を制御する。
【0031】
この結果、エンジンEの回転駆動力がトルクコンバータ20、前後進切換機構60、無段変速機構CVTおよびファイナル回転伝達機構FGを介して車輪に伝達される状態、すなわちインギヤ状態となる。ここで、LOW回転伝達機構GTの変速比(ギヤレシオ)R(GT)は、無段変速機構CVTの最低速変速比R(LOW)より低速の変速比に設定されており、且つフォワードクラッチ65は比較的低圧の油圧で緩やかに係合されるため、車輪には小さなトルクが緩やかに伝達され、インギヤに伴うショックの発生がない。なお、インギヤショックの発生防止のためには、無段変速機構CVTの変速比を最低速度変速比R(LOW)より高速側の所定変速比にするのが好ましい。但し、この後の走行制御にスムーズに移行することを考えれば、インギヤショックの発生を抑制するに必要な範囲内の変速比で、できる限り低速側の所定の変速比に設定するのが好ましい。この所定変速比は、車両の特性(例えば、車両重量)や、使用条件(例えば、変速機油温)に合わせて最適な値が設定される。
【0032】
このようにしてフォワードクラッチ65を緩やかに係合させてインギヤ制御を開始した後、コントロールユニットECUは、速やかにフォワードクラッチ65を解放させ、LOWクラッチ46の係合制御に移行するように、油圧制御バルブHVの作動を制御する。すなわち、フォワードクラッチ65はショックなくスムーズにインギヤを行わせるためのものでしかなく、実際の発進制御はLOWクラッチ46を係合させて行う。なお、このようにフォワードクラッチ65を解放させてLOWクラッチ46の係合制御に移行するタイミングは、タイマーにより予め設定されている。もしくは、カウンタシャフト18の回転変化を検出して、この移行タイミングを決めるようにしても良い。
【0033】
以上のように、シフトレバーがN(ニュートラル)レンジ位置からD(ドライブ)レンジ位置に操作されたときには、まずフォワードクラッチ65を緩やかに係合させて変速比が比較的高速側に設定された無段変速機構CVTを介してインギヤ状態に移行させ、この後、すみやかにLOWクラッチ46の係合制御に移行して発進制御を行わせる。このようにいわゆる「スクウォート制御」と称される制御を行うようになっており、ショックの無いインギヤ制御を行わせてスムーズな発進制御が可能である。
【0034】
以上のようにしてLOWクラッチ46の係合制御に移行すると、エンジンEの回転駆動力はLOW回転伝達機構GTを介して最も低速側の変速比R(GT)で車輪に伝達される。なお、このときアクセルペダルが踏み込まれていないときにはエンジンはアイドリング状態で、いわゆるクリープトルクが車輪に伝達されるようにLOWクラッチ46の係合制御が行われる。この後、アクセルペダルが踏み込まれると、LOWクラッチ46がさらに係合され、エンジン出力が最低速変速比R(GT)で車輪に伝達され、車両が発進する。
【0035】
【車両の前進走行制御】
このようにして車両が発進した後、走行速度の上昇に合わせてLOWクラッチ46が係合のままフォワードクラッチ65が係合され、無段変速機構CVTによる動力伝達に移行する。そして、無段変速機構CVTの変速比を、例えば、アクセル開度と車速に応じて無段階に変速させる制御を行って車両の走行制御がなされる。例えば、実ドライブプーリ回転数NDRaを目標ドライブプーリ回転数NDRoに一致させるような変速制御が行われる。
【0036】
【車両の後進発進および走行制御】
一方、車両を後進方向に発進させて走行させる制御は、リバースブレーキ66の係合制御により行われる。上述したように、リバースブレーキ66を係合させるとキャリア63が固定保持され、メインシャフト17と結合されたサンギヤ61の回転がプラネタリギヤ機構内において減速されるとともに方向が逆転されてリングギヤ62に伝達され、リングギヤ62と結合されたドライブプーリ30に伝達される。そして、この回転駆動力が無段変速機構CVTからファイナル回転伝達機構FGを介して車輪に伝達され、後進方向への発進および走行制御が行われる。ここで、無段変速機構CVTの最低変速比R(LOW)はLOW回転伝達機構GTの変速比R(GT)より高速側の変速比である。しかしながら、後進走行時にはメインシャフト17の回転がプラネタリギヤ機構60において減速されてドライブプーリ30に伝達される。このため、後進時の全体としての変速比は、前進発進時でのLOW回転伝達機構GTを介した変速比R(GT)とほぼ等しい変速比となり、後進発進時にも前進発進と同等の発進トルクを車輪に伝達する。
【0037】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、無段変速機構と有段回転伝達機構と並列に備えて変速機が構成され、この無段変速機構がドライブおよびドリブンプーリ間に無端ベルトを掛け渡してなるベルト式無段変速機構から構成されており、ドライブおよびドリブンプーリはそれぞれ入出力軸に配設されるとともに軸方向に重なる位置関係(同一軸方向位置となる関係)に配設され、その上で、ドライブプーリアクチュエータは入力軸上においてドライブプーリに対して軸方向一方側に配設され、ドリブンプーリアクチュエータは出力軸上においてドリブンプーリに対して軸方向他方側に配設される。このため、入力軸上においてドライブプーリの軸方向他方側にスペースが発生し、出力軸上においてドリブンプーリの軸方向一方側にスペースが発生することになるが、本発明に係る変速機ではこれらスペースに前後進切換機構および摩擦係合手段が配設されており、これにより変速機全体の軸方向寸法が大きくなるのを抑えることができ、変速機を小型コンパクト化することができる。さらに、入力軸および出力軸の上にドライブおよびドリブンプーリと、前後進切換機構と、摩擦係合手段とをすべて効率良く配設することができ、変速機を多軸化する必要がないので、変速機の小型化、軽量化を図ることができる。
【0038】
なお、有段回転伝達機構が、入力軸上に配設されたドライブギヤと、出力軸上に配設されたドリブンギヤと、ドライブギヤおよびドリブンギヤと噛合して配設されたアイドルギヤと構成され、ドライブギヤおよびドリブンギヤのいずれか一方が入力軸および出力軸のいずれか一方の上に回転自在に配設されるとともに摩擦係合手段により上記いずれか一方の軸と係脱自在となるように構成するのが好ましい。このように一列のギヤ列により有段回転伝達機構を構成することにより、このギヤ列をベルト式無段変速機構の側部にコンパクトに配設でき、変速機を小型、コンパクト化するのが容易である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の好ましい実施形態に係る車両用変速機の内部動力伝達機構構造を示す全体断面図である。
【図2】上記車両用変速機の動力伝達経路構成を示すスケルトン図である。
【図3】上記車両用変速機のメインシャフト中心軸より上側の部分を拡大して示す部分断面図である。
【図4】上記車両用変速機のメインシャフト中心軸とカウンタシャフト中心軸との間の部分を拡大して示す部分断面図である。
【図5】上記車両用変速機のカウンタシャフト中心軸より下側の部分を拡大して示す部分断面図である。
【図6】上記車両用変速機の制御装置構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
TM 変速機
CVT 無段変速機構
GT LOW回転伝達機構
17 メインシャフト
18 カウンタシャフト
41 LOWドライブギヤ
42 LOWアイドルギヤ
45 LOWドリブンギヤ
46 LOWクラッチ
60 前後進切換機構
65 フォワードクラッチ
66 リバースクラッチ
Claims (2)
- 駆動源から入力軸に入力された入力回転駆動力を出力軸に伝達する無段変速機構と有段回転伝達機構とを並列に備えた変速機において、
前記無段変速機構が、前記入力軸上に配設されたプーリ幅可変のドライブプーリと、前記出力軸上に配設されたプーリ幅可変のドリブンプーリと、前記ドライブプーリおよび前記ドリブンプーリ間に掛け渡された無端ベルトと、前記ドライブプーリの軸方向側部に配設されてドライブプーリ幅を可変設定するドライブプーリアクチュエータと、前記ドリブンプーリの軸方向側部に配設されてドリブンプーリ幅を可変設定するドリブンプーリアクチュエータとからなり、
前記無段変速機構内に配設された前後進切換機構と、前記有段回転伝達機構による動力伝達経路を確立する摩擦係合手段とを備え、
前記入力軸上において、前記ドライブプーリを中央にして軸方向一方側に前記ドライブプーリアクチュエータが配設されるとともに、軸方向他方側に前記前後進切換機構および前記摩擦係合手段のうちのいずれか一方が配設され、
前記出力軸上において、前記ドリブンプーリを中央にして軸方向一方側に前記前後進切換機構および前記摩擦係合手段のうちの他方が配設されるとともに、軸方向他方側に前記ドリブンプーリアクチュエータが配設されて構成されたことを特徴とする変速機。 - 前記有段回転伝達機構が、前記入力軸上に配設されたドライブギヤと、前記出力軸上に配設されたドリブンギヤと、前記ドライブギヤおよび前記ドリブンギヤと噛合して配設されたアイドルギヤとからなり、
前記ドライブギヤおよび前記ドリブンギヤのいずれか一方が前記入力軸および前記出力軸のいずれか一方の上に回転自在に配設されるとともに前記摩擦係合手段により前記いずれか一方の軸と係脱自在となっていることを特徴とする請求項1に記載の変速機。
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