JP2004144295A - 動力分岐式変速機 - Google Patents

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Abstract

【課題】　無段階変速機の快適性の利点と小さな所要取付け場所並びに少ない製造費及び保守費とを兼備する変速機を提供する。
【解決手段】　摩擦車変速装置及び加算装置として設計された遊星歯車装置を具備する動力分岐式変速機において、第１の遊星歯車装置（２）及び第３の遊星歯車装置（４）が設けられ、摩擦車変速装置（１）、第１の遊星歯車装置（２）、加算装置として設計された第２の遊星歯車装置（３）及び第３の遊星歯車装置（４）が同軸に動力伝達方向に相前後して配置されている動力分岐式変速機を提案する。
【選択図】　図１

Description

　本発明は摩擦車変速装置を具備する請求項１の上位概念に基づく動力分岐式変速機に関する。
　円環形接触面を備えた少なくとも２個のトロイダルディスクを有し、円環形接触面の間で転動体が転動する無段階調整可能な摩擦車変速装置は先行技術により周知である。この種の摩擦車変速装置は変速比の無段階変更のほかに高いトルク容量を有する。
　２つの動力領域で操作することができる変速機がドイツ国特許公開公報ＤＥ１９６２９２１３Ａ１により周知である。この公知の摩擦変速機の主要な構成部分は、対をなして相互作用する２個の円環形接触面を備えた無段階調整可能な摩擦車変速装置、副軸及び加算装置である。この場合下部領域（ＬＯＷ）に動力分岐が設けられる。駆動動力は入力軸から変速段を経て副軸に、続いて無段階調整可能な変速装置（摩擦車変速装置）に伝達される。この変速装置の出力側は加算装置と結合されている。第２の動力分岐路によって駆動動力が副軸と変速段を経て加算装置に直接伝達され、そこで２つの動力分岐路の動力が加算され、出力軸に転送される。
　この公知の変速機の第２の動力領域（ＨＩＧＨ）では駆動動力が変速段を経て副軸に、続いて無段階調整可能な変速装置に伝達される。この場合別の動力分は設けられていない。
　動力分岐が設けられており、無段階調整可能な変速装置、特に対をなして相互作用する円環形接触面を備えた変速装置（摩擦車変速装置）が使用される別の変速機が出願人のドイツ国特許公開公報ＤＥ１９７０３５４４Ａ１により知られている。この公知の変速機も所望の動力分岐を可能にするために、中間軸又は副軸を有する。該公報記載の変速機では、第１の動力領域で動力が入力軸から摩擦車変速装置を経て出力軸に伝達され、その際遊星歯車装置が単体として回転する。第２の動力領域では動力が一方では摩擦車変速装置を経て遊星歯車装置に、他方では直接に遊星歯車装置に伝達され、その際動力が遊星歯車装置によって加算されて出力軸に伝達される。
　先行技術により設けられる動力分岐用の側軸によって多くの取付け場所が必要になるが、これらの場所は今日他のドライブトレイン部品のために必要なものである。またこのような設計は前部縦置き型には条件付でしか適さない。
ドイツ国特許公開公報ＤＥ１９６２９２１３Ａ１ ドイツ国特許公開公報ＤＥ１９７０３５４４Ａ１
　本発明の根底にあるのは、上記の先行技術から出発して無段階変速機の快適性の利点と、小さな所要取付け場所並びに少ない製造費及び保守費とを兼備する変速機を示す課題である。
　この課題は請求項１の特徴によって解決される。その他の実施形態と利点は従属請求項で明らかである。
　それによれば摩擦車変速装置、第１の遊星歯車装置、第２の遊星歯車装置及び第３の遊星歯車装置からなり、摩擦車変速装置と遊星歯車装置が同軸に配列されている動力分岐式変速機が提案される。
　本発明によれば摩擦車変速装置に伝達された動力は第１の遊星歯車装置により摩擦車変速装置を同軸に貫いて、加算装置として構成された第２の遊星歯車装置に伝達される。続いて動力は出力軸と結合された第３の遊星歯車装置に伝達される。
　この設計によれば側軸が必要でないから極めてコンパクトな構造が得られる。
　次に本発明変速機の好ましい実施形態を示す図に基づいて、発明を詳しく例示する。
　図によれば本発明に係る変速機は摩擦車変速装置１、３個の遊星歯車装置２、３、４、入力軸５、出力軸６及び２個のクラッチＫｖ及びＫｒからなる。
　摩擦車変速装置１の外側トロイダルディスク７、８にエンジン回転数が送られる。これは一方のトロイダルディスク７では直接に、第２のトロイダルディスク８では第１の遊星歯車装置２のプラネットキャリア９を介して行われる。第１の遊星歯車装置２は摩擦車変速装置のディスク対の間に、かつこれと同軸に配置されている。さらに入力軸は第１の遊星歯車装置２のプラネットキャリア９を介して第２の遊星歯車装置３のプラネットキャリア９’と結合されている。
　変速装置１の出力は第１の遊星歯車装置２の太陽歯車１０へ伝達される。第１の遊星歯車装置２の変速比が付与されたこの駆動動力は、続いて第１の遊星歯車装置２のリングギヤ１１を経て変速装置の第２のディスク対を貫いて（動力伝達方向に見て）第２の遊星歯車装置３の太陽歯車１０’ヘと伝達される。第２の遊星歯車装置３で変速装置１の分とエンジン回転数の直接分が加算され、２つのクラッチＫｖ及びＫｒの一方を作動することにより第２の遊星歯車装置のリングギヤ１１’を経て出力軸６に伝達される。
　クラッチＫｖの作動は出力軸６と第２の遊星歯車装置３のリングギヤ１１’を結合させ、その際出力軸６は入力軸と同じ方向に回転する（前進）。後退のためにクラッチＫｒが接続される。その結果第２の遊星歯車装置３のリングギヤ１１’と第３の遊星歯車装置の太陽歯車１０”が結合される。こうして動力が第３の遊星歯車装置４のリングギヤ１１”を経て出力軸６に伝達される。第３の遊星歯車装置４のプラネットキャリア９”はハウジングＧと結合されている。
　摩擦車変速装置の総変速比の代表的な値は５であり、その場合第１の遊星歯車装置２の基準変速比の好ましい値は約−２．０、第２の遊星歯車装置３では約−１．７２、出力側に配置された第３の遊星歯車装置４の基準変速比は約−１．７０である。本発明に基づく変速機は上記の基準変速比で１０．０の極めて高い総変速比を有する。しかし変速機の設計に応じて別の値が可能である。
　本発明に基づく設計によって極めて高い発進変速比が実現されるから、発進要素は必要でない。別の実施形態に関連して、一層コンパクトな構造を得るためにシングルダクト形摩擦車変速装置を使用することができる。
本発明に基づく変速機の好ましい実施形態の概略図である。
符号の説明
１　摩擦車変速装置
２　第１の遊星歯車装置
３　第２の遊星歯車装置
４　第３の遊星歯車装置
５　入力軸
６　出力軸
７　外側トロイダルディスク
８　外側トロイダルディスク
９　プラネットキャリア
９’　プラネットキャリア
９”　プラネットキャリア
１０　太陽歯車
１０’　太陽歯車
１０”　太陽歯車
１１　リングギヤ
１１’　リングギヤ
１１”　リングギヤ
Ｋｖ　クラッチ
Ｋｒ　クラッチ
Ｇ　ハウジング

Claims (7)

  1. 　摩擦車変速装置と、加算装置として設計された遊星歯車装置と、を具備する動力分岐式変速機において、
    　第１の遊星歯車装置（２）及び第３の遊星歯車装置（４）が設けられ、摩擦車変速装置（１）、第１の遊星歯車装置（２）、加算装置として設計された第２の遊星歯車装置（３）及び第３の遊星歯車装置（４）が同軸に動力伝達方向に相前後して配置されていることを特徴とする動力分岐式変速機。
  2. 　摩擦車変速装置（１）に伝達された動力が、第１の遊星歯車装置（２）を経て摩擦車変速装置（１）を同軸に貫き、第２の遊星歯車装置（３）に伝達されることを特徴とする、請求項１に記載の動力分岐式変速機。
  3. 　第３の遊星歯車装置（４）が出力側に配置されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の動力分岐式変速機。
  4. 　第１の遊星歯車装置（２）が摩擦車変速装置（１）のディスク対の間に配置されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の動力分岐式変速機。
  5. 　２個のクラッチ（Ｋｖ、Ｋｒ）を有し、クラッチ（Ｋｖ）が出力軸（６）と第２の遊星歯車装置（３）のリングギヤ（１１’）を嵌脱自在に結合し、クラッチ（Ｋｒ）が第２の遊星歯車装置（３）のリングギヤ（１１’）と第３の遊星歯車装置の太陽歯車（１０”）を嵌脱自在に結合することを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の動力分岐式変速機。
  6. 　摩擦車変速装置（１）の外側トロイダルディスク（７、８）にエンジン回転数が送られ、その際外側トロイダルディスク（７）が直接に、第２のトロイダルディスク（８）が第１の遊星歯車装置（２）のプラネットキャリア（９）を介して、入力軸（５）と結合され、入力軸（５）が第１の遊星歯車装置（２）のプラネットキャリア（９）を介して第２の遊星歯車装置（３）のプラネットキャリア（９’）と結合されることを特徴とする、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の動力分岐式変速機。
  7. 　摩擦車変速装置（１）の出力が、第１の遊星歯車装置（２）の太陽歯車（１０）に伝達され、第１の遊星歯車装置（２）のリングギヤ（１１）を経て、動力伝達方向に見て摩擦車変速装置（１）の第２のディスク対を貫いて第２の遊星歯車装置（３）の太陽歯車（１０’）に伝達され、第２の遊星歯車装置（３）で摩擦車変速装置（１）の分とエンジン回転数の直接分が加算され、２つのクラッチ（Ｋｖ、Ｋｒ）の一方を作動することにより第２の遊星歯車装置のリングギヤ（１１’）を経て出力軸（６）に伝達されることを特徴とする、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の動力分岐式変速機。
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