JP3495790B2 - 車両用無段変速装置 - Google Patents
車両用無段変速装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、車両用無段変速装置に
関するものである。
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の車両用無段変速装置としては、特
開平４−２７７３５７号公報及び特開平４−３００４４
８号公報に示されるものがある。これらに示される車両
用無段変速装置はともに、減速装置が設けられている第
１の動力伝達経路（ロー・モード）と、無段変速機が設
けられている第２の動力伝達経路（ハイ・モード）と、
を有しており、第１の動力伝達経路と第２の動力伝達経
路との切換えは、経路切換クラッチ（又はクラッチ）に
より行われる。
開平４−２７７３５７号公報及び特開平４−３００４４
８号公報に示されるものがある。これらに示される車両
用無段変速装置はともに、減速装置が設けられている第
１の動力伝達経路（ロー・モード）と、無段変速機が設
けられている第２の動力伝達経路（ハイ・モード）と、
を有しており、第１の動力伝達経路と第２の動力伝達経
路との切換えは、経路切換クラッチ（又はクラッチ）に
より行われる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の車両用無段変速装置では、特開平４−２７７３５７
号公報及び特開平４−３００４４８号公報に示されるも
のもともに、ロー・モードとハイ・モードとの切換え
は、まず、経路切換クラッチのロー・モードのクラッチ
を切断し、次いで、ハイ・モードのクラッチを接続する
ことにより行われる。このため、経路切換クラッチの切
換えタイミングが難しく、切換時に変速ショックが発生
することがあるという問題がある。本発明は、このよう
な課題を解決するためのものである。
来の車両用無段変速装置では、特開平４−２７７３５７
号公報及び特開平４−３００４４８号公報に示されるも
のもともに、ロー・モードとハイ・モードとの切換え
は、まず、経路切換クラッチのロー・モードのクラッチ
を切断し、次いで、ハイ・モードのクラッチを接続する
ことにより行われる。このため、経路切換クラッチの切
換えタイミングが難しく、切換時に変速ショックが発生
することがあるという問題がある。本発明は、このよう
な課題を解決するためのものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の本発明
は、トルクコンバータのタービンランナが前後進切換装
置の前進クラッチ及びギア要素を正転方向にのみ駆動可
能なように作用する一方向クラッチを設け、トルクコン
バータ、一方向クラッチ、前後進切換装置及び減速装置
の順に動力が伝達される第１の動力伝達経路と、ダン
パ、直結クラッチ及び無段変速機構の順に動力が伝達さ
れる第２の動力伝達経路と、第１の動力伝達経路と、第
２の動力伝達経路と、に動力が分割されて伝達される第
３の動力伝達経路と、を切換可能に構成することによ
り、上記課題を解決する。すなわち、本発明の車両用無
段変速装置は、入力軸（１２）と、トルクコンバータ
（１４）と、前後進切換装置（１８）（９２）と、減速
装置（２６）と、直結クラッチ（３８）と、無段変速機
構（４０）（８０）と、ダンパ（３６）と、を有する、
ものにおいて、上記トルクコンバータ（１４）のタービ
ンランナ（１４ｂ）が上記前後進切換装置（１８）（９
２）の前進クラッチ（２０）（９４）、及び前後進切換
装置（１８）（９２）のギア要素（２２ａ）（９０ａ）
を正転方向にのみ駆動可能なように作用する一方向クラ
ッチ（１６）が設けられており、トルクコンバータ（１
４）、一方向クラッチ（１６）、前後進切換装置（１
８）（９２）、及び上記減速装置（２６）の順に動力が
伝達される第１の動力伝達経路と、上記ダンパ（３
６）、上記直結クラッチ（３８）及び上記無段変速機構
（４０）（８０）の順に動力が伝達される第２の動力伝
達経路と、第１の動力伝達経路と、第２の動力伝達経路
と、に動力が分割されて伝達される第３の動力伝達経路
と、を切換可能に構成されており、発進後、ロー・モー
ドからハイ・モードへ切換えるときには、無段変速機構
の変速比を制御して、入力軸の回転数と、無段変速機構
の入力メンバーの回転数と、を同期させ、直結クラッチ
を締結させる、ことを特徴とする。また、請求項２記載
の本発明のように、上記無段変速機構は、摩擦車式無段
変速機構（４０）とすることができる。また、請求項３
記載の本発明のように、上記無段変速機構は、Ｖベルト
式無段変速機構（８０）とすることもできる。また、請
求項４記載の本発明のように、上記前後進切換装置（１
８）は、ダブルピニオン型遊星歯車機構（２２）と、前
進クラッチ（２０）と、後退ブレーキ（２４）と、を有
しており、車両の前進時は、前進クラッチ（２０）を介
してサンギア（２２ａ）とキャリア（２２ｂ）とが締結
され、車両の後退時は、後退ブレーキ（２４）とリング
ギア（２２ｃ）とが締結されるように構成されているも
のとすることができる。また、請求項５記載の本発明の
ように、上記前後進切換装置（９２）は、単純遊星歯車
機構（９０）と、前進クラッチ（９４）と、後退ブレー
キ（９６）と、を有しており、車両の前進時は、前進ク
ラッチ（９４）を介してサンギア（９０ａ）とキャリア
（９０ｂ）とが締結され、車両の後退時は、後退ブレー
キ（９６）とキャリア（９０ｂ）とが締結されるように
構成されているものとすることもできる。なお、上記か
っこ内の符号は、後述する実施例の対応する部材を示
す。
は、トルクコンバータのタービンランナが前後進切換装
置の前進クラッチ及びギア要素を正転方向にのみ駆動可
能なように作用する一方向クラッチを設け、トルクコン
バータ、一方向クラッチ、前後進切換装置及び減速装置
の順に動力が伝達される第１の動力伝達経路と、ダン
パ、直結クラッチ及び無段変速機構の順に動力が伝達さ
れる第２の動力伝達経路と、第１の動力伝達経路と、第
２の動力伝達経路と、に動力が分割されて伝達される第
３の動力伝達経路と、を切換可能に構成することによ
り、上記課題を解決する。すなわち、本発明の車両用無
段変速装置は、入力軸（１２）と、トルクコンバータ
（１４）と、前後進切換装置（１８）（９２）と、減速
装置（２６）と、直結クラッチ（３８）と、無段変速機
構（４０）（８０）と、ダンパ（３６）と、を有する、
ものにおいて、上記トルクコンバータ（１４）のタービ
ンランナ（１４ｂ）が上記前後進切換装置（１８）（９
２）の前進クラッチ（２０）（９４）、及び前後進切換
装置（１８）（９２）のギア要素（２２ａ）（９０ａ）
を正転方向にのみ駆動可能なように作用する一方向クラ
ッチ（１６）が設けられており、トルクコンバータ（１
４）、一方向クラッチ（１６）、前後進切換装置（１
８）（９２）、及び上記減速装置（２６）の順に動力が
伝達される第１の動力伝達経路と、上記ダンパ（３
６）、上記直結クラッチ（３８）及び上記無段変速機構
（４０）（８０）の順に動力が伝達される第２の動力伝
達経路と、第１の動力伝達経路と、第２の動力伝達経路
と、に動力が分割されて伝達される第３の動力伝達経路
と、を切換可能に構成されており、発進後、ロー・モー
ドからハイ・モードへ切換えるときには、無段変速機構
の変速比を制御して、入力軸の回転数と、無段変速機構
の入力メンバーの回転数と、を同期させ、直結クラッチ
を締結させる、ことを特徴とする。また、請求項２記載
の本発明のように、上記無段変速機構は、摩擦車式無段
変速機構（４０）とすることができる。また、請求項３
記載の本発明のように、上記無段変速機構は、Ｖベルト
式無段変速機構（８０）とすることもできる。また、請
求項４記載の本発明のように、上記前後進切換装置（１
８）は、ダブルピニオン型遊星歯車機構（２２）と、前
進クラッチ（２０）と、後退ブレーキ（２４）と、を有
しており、車両の前進時は、前進クラッチ（２０）を介
してサンギア（２２ａ）とキャリア（２２ｂ）とが締結
され、車両の後退時は、後退ブレーキ（２４）とリング
ギア（２２ｃ）とが締結されるように構成されているも
のとすることができる。また、請求項５記載の本発明の
ように、上記前後進切換装置（９２）は、単純遊星歯車
機構（９０）と、前進クラッチ（９４）と、後退ブレー
キ（９６）と、を有しており、車両の前進時は、前進ク
ラッチ（９４）を介してサンギア（９０ａ）とキャリア
（９０ｂ）とが締結され、車両の後退時は、後退ブレー
キ（９６）とキャリア（９０ｂ）とが締結されるように
構成されているものとすることもできる。なお、上記か
っこ内の符号は、後述する実施例の対応する部材を示
す。
【０００５】
【作用】本発明の車両用無段変速装置は、前進クラッチ
２０を締結し、後退ブレーキ２４及び直結クラッチ３８
を解放することにより、第１の動力伝達経路で車両を発
進させる。発進後、ロー・モードからハイ・モードへ切
換えるときには、無段変速機構４０の変速比を制御し
て、入力軸１２の回転数と、無段変速機構４０の入力メ
ンバーの回転数と、を同期させ、直結クラッチ３８を締
結させる。これにより、第３の動力伝達経路に切換えら
れるが、動力は直結クラッチ３８を通らず、すべて第１
の動力伝達経路で伝達される。したがって、動力伝達経
路の切換えにより、変速ショックが発生するということ
がない。
２０を締結し、後退ブレーキ２４及び直結クラッチ３８
を解放することにより、第１の動力伝達経路で車両を発
進させる。発進後、ロー・モードからハイ・モードへ切
換えるときには、無段変速機構４０の変速比を制御し
て、入力軸１２の回転数と、無段変速機構４０の入力メ
ンバーの回転数と、を同期させ、直結クラッチ３８を締
結させる。これにより、第３の動力伝達経路に切換えら
れるが、動力は直結クラッチ３８を通らず、すべて第１
の動力伝達経路で伝達される。したがって、動力伝達経
路の切換えにより、変速ショックが発生するということ
がない。
【０００６】
【実施例】図１に第１実施例を示す。エンジン１０には
入力軸１２が連結されており、これにトルクコンバータ
１４が連結されている。これにより、エンジン１０の回
転力は入力軸１２を介してトルクコンバータ１４に入力
される。トルクコンバータ１４は、ポンプインペラ１４
ａ、タービンランナ１４ｂ及びステータ１４ｃを有して
いる。タービンランナ１４ｂは、正転方向にのみ駆動可
能な一方向クラッチ１６を介して前後進切換装置１８の
前進クラッチ２０及びサンギア２２ａ（ギア要素）に連
結されている。前後進切換装置１８は、ダブルピニオン
型遊星歯車機構２２、上述の前進クラッチ２０及び後退
ブレーキ２４からなる。ダブルピニオン型遊星歯車機構
２２は、上述のサンギア２２ａ、キャリア２２ｂ及びリ
ングギア２２ｃを有する。前進クラッチ２０は、キャリ
ア２２ｂに連結されており、後退ブレーキ２４は、リン
グギア２２ｃに連結されている。キャリア２２ｂは、減
速装置２６のギア２８及び第１アイドラギア３０を介し
て、副軸（カウンタ軸）３２に取付けられたギア３４に
連結されている。入力軸１２には、ダンパ３６を介して
直結クラッチ３８が連結されている。直結クラッチ３８
は、これの下流側に設けられる摩擦車式無段変速機構
（無段変速機構）４０の推力カム装置４２に連結されて
いる。摩擦車式無段変速機構４０は、入力ディスク４４
及び４６と、出力ディスク４８及び５０と、両ディスク
に摩擦接触するように配置される摩擦ローラ５２及び５
４と、上述の推力カム装置４２と、を有している。入力
ディスク４４及び４６、及び出力ディスク４８及び５０
に対する摩擦ローラ５２及び５４の接触状態を変えるこ
とにより、入力ディスク４４及び４６と出力ディスク４
８及び５０との回転速度比を連続的に変えることができ
る。入力ディスク４４及び４６は、これに回転を伝達可
能に入力軸１２が連結されているとともに、推力カム装
置４２により出力ディスク４８及び５０方向への推力が
それぞれ加えられる。出力ディスク４８及び５０は、出
力ギア５６と一体回転可能に連結されている。出力ギア
５６は、副軸３２に一体回転するように取付けられてい
るギア５８にかみ合わされている。副軸３２には、ギア
６０も一体回転するように取付けられており、ギア６０
は、第２アイドラギア６２及びギア６４を介して出力軸
６６に連結されている。
入力軸１２が連結されており、これにトルクコンバータ
１４が連結されている。これにより、エンジン１０の回
転力は入力軸１２を介してトルクコンバータ１４に入力
される。トルクコンバータ１４は、ポンプインペラ１４
ａ、タービンランナ１４ｂ及びステータ１４ｃを有して
いる。タービンランナ１４ｂは、正転方向にのみ駆動可
能な一方向クラッチ１６を介して前後進切換装置１８の
前進クラッチ２０及びサンギア２２ａ（ギア要素）に連
結されている。前後進切換装置１８は、ダブルピニオン
型遊星歯車機構２２、上述の前進クラッチ２０及び後退
ブレーキ２４からなる。ダブルピニオン型遊星歯車機構
２２は、上述のサンギア２２ａ、キャリア２２ｂ及びリ
ングギア２２ｃを有する。前進クラッチ２０は、キャリ
ア２２ｂに連結されており、後退ブレーキ２４は、リン
グギア２２ｃに連結されている。キャリア２２ｂは、減
速装置２６のギア２８及び第１アイドラギア３０を介し
て、副軸（カウンタ軸）３２に取付けられたギア３４に
連結されている。入力軸１２には、ダンパ３６を介して
直結クラッチ３８が連結されている。直結クラッチ３８
は、これの下流側に設けられる摩擦車式無段変速機構
（無段変速機構）４０の推力カム装置４２に連結されて
いる。摩擦車式無段変速機構４０は、入力ディスク４４
及び４６と、出力ディスク４８及び５０と、両ディスク
に摩擦接触するように配置される摩擦ローラ５２及び５
４と、上述の推力カム装置４２と、を有している。入力
ディスク４４及び４６、及び出力ディスク４８及び５０
に対する摩擦ローラ５２及び５４の接触状態を変えるこ
とにより、入力ディスク４４及び４６と出力ディスク４
８及び５０との回転速度比を連続的に変えることができ
る。入力ディスク４４及び４６は、これに回転を伝達可
能に入力軸１２が連結されているとともに、推力カム装
置４２により出力ディスク４８及び５０方向への推力が
それぞれ加えられる。出力ディスク４８及び５０は、出
力ギア５６と一体回転可能に連結されている。出力ギア
５６は、副軸３２に一体回転するように取付けられてい
るギア５８にかみ合わされている。副軸３２には、ギア
６０も一体回転するように取付けられており、ギア６０
は、第２アイドラギア６２及びギア６４を介して出力軸
６６に連結されている。
【０００７】次に、上記第１実施例の作動について説明
する。この車両用無段変速装置においては、３つの動力
伝達経路が構成される。第１の動力伝達経路では、前進
クラッチ２０を締結し、後退ブレーキ２４及び直結クラ
ッチ３８を解放することにより、エンジン１０の動力
が、入力軸１２、トルクコンバータ１４、前後進切換装
置１８、減速装置２６、副軸３２、ギア６０、第２アイ
ドラギア６２、ギア６４、及び出力軸６６の順に伝達さ
れる（ロー・モード）。次に、第２の動力伝達経路で
は、前進クラッチ２０及び直結クラッチ３８を締結し、
後退ブレーキ２４を解放することにより、エンジン１０
の動力が、入力軸１２、ダンパ３６、直結クラッチ３
８、摩擦車式無段変速機構４０、出力ギア５６、ギア５
８、副軸３２、ギア６０、第２アイドラギア６２、ギア
６４、及び出力軸６６の順に伝達される（ハイ・モー
ド、スプリット・モード）。次に、第３の動力伝達経路
では、前進クラッチ２０及び直結クラッチ３８を締結
し、後退ブレーキ２４を解放するとともに、スプリット
比が１より小さい場合に、エンジン１０の動力が、第１
の動力伝達経路と第２の動力伝達経路とに分割されて伝
達される（ハイ・モード、スプリット・モード）。次
に、後退時では、前進クラッチ２０及び直結クラッチ３
８を解放し、後退ブレーキ２４を締結することにより、
エンジン１０の動力は、トルクコンバータ１４、前後進
切換装置１８、減速装置２６、副軸３２、ギア６０、第
２アイドラギア６２、ギア６４、及び出力軸６６の順に
逆回転動力として伝達される。なお、スプリット比＝摩
擦車式無段変速機構４０を通るトルク／入力トルクであ
る。
する。この車両用無段変速装置においては、３つの動力
伝達経路が構成される。第１の動力伝達経路では、前進
クラッチ２０を締結し、後退ブレーキ２４及び直結クラ
ッチ３８を解放することにより、エンジン１０の動力
が、入力軸１２、トルクコンバータ１４、前後進切換装
置１８、減速装置２６、副軸３２、ギア６０、第２アイ
ドラギア６２、ギア６４、及び出力軸６６の順に伝達さ
れる（ロー・モード）。次に、第２の動力伝達経路で
は、前進クラッチ２０及び直結クラッチ３８を締結し、
後退ブレーキ２４を解放することにより、エンジン１０
の動力が、入力軸１２、ダンパ３６、直結クラッチ３
８、摩擦車式無段変速機構４０、出力ギア５６、ギア５
８、副軸３２、ギア６０、第２アイドラギア６２、ギア
６４、及び出力軸６６の順に伝達される（ハイ・モー
ド、スプリット・モード）。次に、第３の動力伝達経路
では、前進クラッチ２０及び直結クラッチ３８を締結
し、後退ブレーキ２４を解放するとともに、スプリット
比が１より小さい場合に、エンジン１０の動力が、第１
の動力伝達経路と第２の動力伝達経路とに分割されて伝
達される（ハイ・モード、スプリット・モード）。次
に、後退時では、前進クラッチ２０及び直結クラッチ３
８を解放し、後退ブレーキ２４を締結することにより、
エンジン１０の動力は、トルクコンバータ１４、前後進
切換装置１８、減速装置２６、副軸３２、ギア６０、第
２アイドラギア６２、ギア６４、及び出力軸６６の順に
逆回転動力として伝達される。なお、スプリット比＝摩
擦車式無段変速機構４０を通るトルク／入力トルクであ
る。
【０００８】上記作動を実際の運転に則して説明する。
車両を前進させる場合は、トルクコンバータ１４を使用
し、ロー・モードで発進させる。発進後、摩擦車式無段
変速機構４０の変速比を制御して、入力軸１２の回転数
と、摩擦車式無段変速機構４０の入力ディスク４４及び
４６の回転数と、を同期させ、直結クラッチ３８を締結
させることにより、ハイ・モードに切換える。このと
き、エンジン１０の動力は直結クラッチ３８を通らず、
すべてトルクコンバータ１４、前後進切換装置１８及び
減速装置２６を通って副軸３２に伝達される（すなわ
ち、スプリット比＝０）。したがって、動力伝達経路の
切換えにより、変速ショックが発生するということがな
い。ハイ・モードへの切換え後は、摩擦車式無段変速機
構４０の変速比を増加させていく。摩擦車式無段変速機
構４０の変速比を増加させていくにつれて、トルクコン
バータ１４の速度比が増加し、トルクコンバータ１４を
通る動力が減少するとともに、摩擦車式無段変速機構４
０を通る動力が増加する（すなわち、スプリット比が増
大する）。摩擦車式無段変速機構４０の変速比を増加さ
せていき、トルクコンバータ１４の速度比が１になる
と、それ以上摩擦車式無段変速機構４０の変速比を増加
させても、前後進切換装置１８の一方向クラッチ１６の
作用により、タービンランナ１４ｂは、ポンプインペラ
１４ａに引きずられて回転するだけで、ポンプインペラ
１４ａよりも高速で回転しないようになる。すなわち、
エンジン１０の動力は、トルクコンバータ１４をまった
く通らずに、すべて摩擦車式無段変速機構４０を通る状
態で作動する（すなわち、スプリット比＝１）。なお、
スプリット比が１以下の場合においては、トルクコンバ
ータ１４の速度比は、摩擦車式無段変速機構４０の変速
比によって一義的に決まる。また、摩擦車式無段変速機
構４０の変速比を、これと直結クラッチ３８とを同期さ
せた状態よりも小さくすると、スプリット比は負の値に
なる。このため、出力軸６６への出力の一部は、摩擦車
式無段変速機構４０の出力ディスク４８及び５０、入力
ディスク４４及び４６、直結クラッチ３８、ダンパ３
６、及びトルクコンバータ１４のポンプインペラ１４ａ
の順に循環する。これにより、エンジン１０の回転数が
増加するとともに、トルクコンバータ１４の速度比が減
少する。なお、変速は、摩擦車式無段変速機構４０の可
能な範囲内でオーバドライブまで行うことができる。
車両を前進させる場合は、トルクコンバータ１４を使用
し、ロー・モードで発進させる。発進後、摩擦車式無段
変速機構４０の変速比を制御して、入力軸１２の回転数
と、摩擦車式無段変速機構４０の入力ディスク４４及び
４６の回転数と、を同期させ、直結クラッチ３８を締結
させることにより、ハイ・モードに切換える。このと
き、エンジン１０の動力は直結クラッチ３８を通らず、
すべてトルクコンバータ１４、前後進切換装置１８及び
減速装置２６を通って副軸３２に伝達される（すなわ
ち、スプリット比＝０）。したがって、動力伝達経路の
切換えにより、変速ショックが発生するということがな
い。ハイ・モードへの切換え後は、摩擦車式無段変速機
構４０の変速比を増加させていく。摩擦車式無段変速機
構４０の変速比を増加させていくにつれて、トルクコン
バータ１４の速度比が増加し、トルクコンバータ１４を
通る動力が減少するとともに、摩擦車式無段変速機構４
０を通る動力が増加する（すなわち、スプリット比が増
大する）。摩擦車式無段変速機構４０の変速比を増加さ
せていき、トルクコンバータ１４の速度比が１になる
と、それ以上摩擦車式無段変速機構４０の変速比を増加
させても、前後進切換装置１８の一方向クラッチ１６の
作用により、タービンランナ１４ｂは、ポンプインペラ
１４ａに引きずられて回転するだけで、ポンプインペラ
１４ａよりも高速で回転しないようになる。すなわち、
エンジン１０の動力は、トルクコンバータ１４をまった
く通らずに、すべて摩擦車式無段変速機構４０を通る状
態で作動する（すなわち、スプリット比＝１）。なお、
スプリット比が１以下の場合においては、トルクコンバ
ータ１４の速度比は、摩擦車式無段変速機構４０の変速
比によって一義的に決まる。また、摩擦車式無段変速機
構４０の変速比を、これと直結クラッチ３８とを同期さ
せた状態よりも小さくすると、スプリット比は負の値に
なる。このため、出力軸６６への出力の一部は、摩擦車
式無段変速機構４０の出力ディスク４８及び５０、入力
ディスク４４及び４６、直結クラッチ３８、ダンパ３
６、及びトルクコンバータ１４のポンプインペラ１４ａ
の順に循環する。これにより、エンジン１０の回転数が
増加するとともに、トルクコンバータ１４の速度比が減
少する。なお、変速は、摩擦車式無段変速機構４０の可
能な範囲内でオーバドライブまで行うことができる。
【０００９】図２に本発明の第２実施例を示す。これ
は、第１実施例の摩擦車式無段変速機構４０に代えて、
Ｖベルト式無段変速機構（無段変速機構）８０を用いた
ものであり、下記以外の構成は、部材の配置を若干変更
した以外は第１実施例と同様である。Ｖベルト式無段変
速機構８０は入力プーリ８０ａ、出力プーリ８０ｂ及び
両プーリ間に掛け渡されているベルト８２から構成され
ている。Ｖベルト式無段変速機構８０の入力プーリ８０
ａは、直結クラッチ３８に連結されており、出力プーリ
８０ｂは、副軸３２に取付けられている。副軸３２のギ
ア６０は、第２アイドラギア６２を介して出力軸６６に
連結されている。
は、第１実施例の摩擦車式無段変速機構４０に代えて、
Ｖベルト式無段変速機構（無段変速機構）８０を用いた
ものであり、下記以外の構成は、部材の配置を若干変更
した以外は第１実施例と同様である。Ｖベルト式無段変
速機構８０は入力プーリ８０ａ、出力プーリ８０ｂ及び
両プーリ間に掛け渡されているベルト８２から構成され
ている。Ｖベルト式無段変速機構８０の入力プーリ８０
ａは、直結クラッチ３８に連結されており、出力プーリ
８０ｂは、副軸３２に取付けられている。副軸３２のギ
ア６０は、第２アイドラギア６２を介して出力軸６６に
連結されている。
【００１０】次に、第２実施例の作動について説明す
る。第２実施例も第１実施例と同様に、３つの動力伝達
経路が構成される。第１の動力伝達経路では、前進クラ
ッチ２０を締結し、後退ブレーキ２４及び直結クラッチ
３８を解放することにより、エンジン１０の動力が、ト
ルクコンバータ１４、前後進切換装置１８、減速装置２
６、副軸３２、ギア６０、第２アイドラギア６２、及び
出力軸６６の順に伝達される（ロー・モード）。次に、
第２の動力伝達経路では、前進クラッチ２０及び直結ク
ラッチ３８を締結し、後退ブレーキ２４を解放すること
により、エンジン１０の動力が、入力軸１２、ダンパ３
６、直結クラッチ３８、Ｖベルト式無段変速機構８０、
副軸３２、ギア６０、第２アイドラギア６２、及び出力
軸６６の順に伝達される（ハイ・モード、スプリット・
モード）。次に、第３の動力伝達経路では、前進クラッ
チ２０及び直結クラッチ３８を締結し、後退ブレーキ２
４を解放するとともに、スプリット比が１より小さい場
合に、エンジン１０の動力が、第１の動力伝達経路と第
２の動力伝達経路とに分割されて伝達される（ハイ・モ
ード、スプリット・モード）。次に、後退時では、前進
クラッチ２０及び直結クラッチ３８を解放し、後退ブレ
ーキ２４を締結する。これにより、エンジン１０の動力
は、トルクコンバータ１４、前後進切換装置１８、減速
装置２６、副軸３２、ギア６０、第２アイドラギア６
２、及び出力軸６６の順に逆回転動力として伝達され
る。なお、スプリット比＝Ｖベルト式無段変速機構８０
を通るトルク／入力トルクである。
る。第２実施例も第１実施例と同様に、３つの動力伝達
経路が構成される。第１の動力伝達経路では、前進クラ
ッチ２０を締結し、後退ブレーキ２４及び直結クラッチ
３８を解放することにより、エンジン１０の動力が、ト
ルクコンバータ１４、前後進切換装置１８、減速装置２
６、副軸３２、ギア６０、第２アイドラギア６２、及び
出力軸６６の順に伝達される（ロー・モード）。次に、
第２の動力伝達経路では、前進クラッチ２０及び直結ク
ラッチ３８を締結し、後退ブレーキ２４を解放すること
により、エンジン１０の動力が、入力軸１２、ダンパ３
６、直結クラッチ３８、Ｖベルト式無段変速機構８０、
副軸３２、ギア６０、第２アイドラギア６２、及び出力
軸６６の順に伝達される（ハイ・モード、スプリット・
モード）。次に、第３の動力伝達経路では、前進クラッ
チ２０及び直結クラッチ３８を締結し、後退ブレーキ２
４を解放するとともに、スプリット比が１より小さい場
合に、エンジン１０の動力が、第１の動力伝達経路と第
２の動力伝達経路とに分割されて伝達される（ハイ・モ
ード、スプリット・モード）。次に、後退時では、前進
クラッチ２０及び直結クラッチ３８を解放し、後退ブレ
ーキ２４を締結する。これにより、エンジン１０の動力
は、トルクコンバータ１４、前後進切換装置１８、減速
装置２６、副軸３２、ギア６０、第２アイドラギア６
２、及び出力軸６６の順に逆回転動力として伝達され
る。なお、スプリット比＝Ｖベルト式無段変速機構８０
を通るトルク／入力トルクである。
【００１１】上記作動を実際の運転に則して説明する。
車両を前進させる場合は、トルクコンバータ１４を使用
し、ロー・モードで発進させる。発進後、Ｖベルト式無
段変速機構８０の変速比を制御して、入力軸１２の回転
数とＶベルト式無段変速機構８０の入力プーリ８０ａの
回転数とを同期させ、直結クラッチ３８を締結させるこ
とにより、ハイ・モードに切換える。このとき、エンジ
ン１０の動力は直結クラッチ３８を通らず、すべてトル
クコンバータ１４、前後進切換装置１８及び減速装置２
６を通って副軸３２に伝達される（すなわち、スプリッ
ト比＝０）。したがって、動力伝達経路の切換えによ
り、変速ショックが発生するということがない。ハイ・
モードへの切換え後は、Ｖベルト式無段変速機構８０の
変速比を増加させていく。Ｖベルト式無段変速機構８０
の変速比を増加させていくにつれて、トルクコンバータ
１４の速度比が増加し、トルクコンバータ１４を通る動
力が減少するとともに、Ｖベルト式無段変速機構８０を
通る動力が増加する（すなわち、スプリット比が増大す
る）。Ｖベルト式無段変速機構８０の変速比を増加させ
ていき、トルクコンバータ１４の速度比が１になると、
それ以上Ｖベルト式無段変速機構８０の変速比を増加さ
せても、前後進切換装置１８の一方向クラッチ１６の作
用により、タービンランナ１４ｂは、ポンプインペラ１
４ａに引きずられて回転するだけで、ポンプインペラ１
４ａよりも高速で回転しないようになる。すなわち、動
力はまったくトルクコンバータ１４を通らずに、すべて
Ｖベルト式無段変速機構８０を通る状態で作動する（す
なわち、スプリット比＝１）。なお、スプリット比が１
以下の場合は、トルクコンバータ１４の速度比は、Ｖベ
ルト式無段変速機構８０の変速比によって一義的に決ま
る。Ｖベルト式無段変速機構８０の変速比を、これと直
結クラッチ３８とを同期させた状態よりも小さくする
と、スプリット比は負の値になり、出力軸６６への出力
の一部は、Ｖベルト式無段変速機構８０の出力プーリ８
０ｂ、入力プーリ８０ａ、直結クラッチ３８、ダンパ３
６、及びトルクコンバータ１４のポンプインペラ１４ａ
の順に循環する。これにより、エンジン１０の回転数が
増加するとともに、トルクコンバータ１４の速度比が減
少する。なお、変速は、Ｖベルト式無段変速機構８０の
可能な範囲内でオーバドライブまで行うことができる。
車両を前進させる場合は、トルクコンバータ１４を使用
し、ロー・モードで発進させる。発進後、Ｖベルト式無
段変速機構８０の変速比を制御して、入力軸１２の回転
数とＶベルト式無段変速機構８０の入力プーリ８０ａの
回転数とを同期させ、直結クラッチ３８を締結させるこ
とにより、ハイ・モードに切換える。このとき、エンジ
ン１０の動力は直結クラッチ３８を通らず、すべてトル
クコンバータ１４、前後進切換装置１８及び減速装置２
６を通って副軸３２に伝達される（すなわち、スプリッ
ト比＝０）。したがって、動力伝達経路の切換えによ
り、変速ショックが発生するということがない。ハイ・
モードへの切換え後は、Ｖベルト式無段変速機構８０の
変速比を増加させていく。Ｖベルト式無段変速機構８０
の変速比を増加させていくにつれて、トルクコンバータ
１４の速度比が増加し、トルクコンバータ１４を通る動
力が減少するとともに、Ｖベルト式無段変速機構８０を
通る動力が増加する（すなわち、スプリット比が増大す
る）。Ｖベルト式無段変速機構８０の変速比を増加させ
ていき、トルクコンバータ１４の速度比が１になると、
それ以上Ｖベルト式無段変速機構８０の変速比を増加さ
せても、前後進切換装置１８の一方向クラッチ１６の作
用により、タービンランナ１４ｂは、ポンプインペラ１
４ａに引きずられて回転するだけで、ポンプインペラ１
４ａよりも高速で回転しないようになる。すなわち、動
力はまったくトルクコンバータ１４を通らずに、すべて
Ｖベルト式無段変速機構８０を通る状態で作動する（す
なわち、スプリット比＝１）。なお、スプリット比が１
以下の場合は、トルクコンバータ１４の速度比は、Ｖベ
ルト式無段変速機構８０の変速比によって一義的に決ま
る。Ｖベルト式無段変速機構８０の変速比を、これと直
結クラッチ３８とを同期させた状態よりも小さくする
と、スプリット比は負の値になり、出力軸６６への出力
の一部は、Ｖベルト式無段変速機構８０の出力プーリ８
０ｂ、入力プーリ８０ａ、直結クラッチ３８、ダンパ３
６、及びトルクコンバータ１４のポンプインペラ１４ａ
の順に循環する。これにより、エンジン１０の回転数が
増加するとともに、トルクコンバータ１４の速度比が減
少する。なお、変速は、Ｖベルト式無段変速機構８０の
可能な範囲内でオーバドライブまで行うことができる。
【００１２】図３に本発明の第３実施例を示す。これ
は、第１実施例のダブルピニオン型遊星歯車機構２２を
使用した前後進切換装置１８の代わりに、単純遊星歯車
機構９０を使用した前後進切換装置９２にしたものであ
り、その他の構造は、第１実施例と同様である。第１実
施例と異なる部分のみを以下に説明する。トルクコンバ
ータ１４のタービンランナ１４ｂは、一方向クラッチ１
６を介してサンギア９０ａ及び前進クラッチ９４に連結
されている。キャリア９０ｂは、前進クラッチ９４及び
後退ブレーキ９６に連結されている。リングギア９０ｃ
は、減速装置２６のギア２８及び第１アイドラギア３０
を介してギア３４に連結されている。第３実施例の作動
及び効果は、第１実施例とまったく同じであるので、説
明を省略する。
は、第１実施例のダブルピニオン型遊星歯車機構２２を
使用した前後進切換装置１８の代わりに、単純遊星歯車
機構９０を使用した前後進切換装置９２にしたものであ
り、その他の構造は、第１実施例と同様である。第１実
施例と異なる部分のみを以下に説明する。トルクコンバ
ータ１４のタービンランナ１４ｂは、一方向クラッチ１
６を介してサンギア９０ａ及び前進クラッチ９４に連結
されている。キャリア９０ｂは、前進クラッチ９４及び
後退ブレーキ９６に連結されている。リングギア９０ｃ
は、減速装置２６のギア２８及び第１アイドラギア３０
を介してギア３４に連結されている。第３実施例の作動
及び効果は、第１実施例とまったく同じであるので、説
明を省略する。
【００１３】
【発明の効果】本発明によれば、車両を発進させる場合
は、前進クラッチを締結し、後退ブレーキ及び直結クラ
ッチを解放することにより、第１の動力伝達経路で行わ
せる。発進後、ロー・モードからハイ・モードへ切換え
るときには、無段変速機構の変速比を制御して、入力軸
の回転数と、無段変速機構の入力メンバーの回転数と、
を同期させ、直結クラッチを締結させる。これにより、
第３の動力伝達経路に切換えられるが、動力は直結クラ
ッチを通らず、すべて、第１の動力伝達経路で伝達され
る。したがって、動力伝達経路の切換えにより、変速シ
ョックが発生するということがない。また、ハイ・モー
ドをスプリットタイプにしたことにより、次のような効
果が得られる。すなわち、ハイ・モードでの急加速時な
どのように大きなパワーが必要なときには、スプリット
比を１より小さくして、無段変速機構を通る動力を減少
させることができるため、無段変速機構の容量を小さく
することができるので、耐久性を向上させることができ
る。また、上記のように大きなパワーが必要なときに、
スプリット比を負にして、動力循環を行い、出力を増加
させることもできる。また、ハイ・モードでの加速時に
は、スプリット比を１より小さくし、トルクコンバータ
を通る動力割合を大きくすることによって、エンジンの
振動が無段変速機構に伝達されないようにすることがで
きるので、直結クラッチに連結するダンパを簡単な構造
のものにすることができる。
は、前進クラッチを締結し、後退ブレーキ及び直結クラ
ッチを解放することにより、第１の動力伝達経路で行わ
せる。発進後、ロー・モードからハイ・モードへ切換え
るときには、無段変速機構の変速比を制御して、入力軸
の回転数と、無段変速機構の入力メンバーの回転数と、
を同期させ、直結クラッチを締結させる。これにより、
第３の動力伝達経路に切換えられるが、動力は直結クラ
ッチを通らず、すべて、第１の動力伝達経路で伝達され
る。したがって、動力伝達経路の切換えにより、変速シ
ョックが発生するということがない。また、ハイ・モー
ドをスプリットタイプにしたことにより、次のような効
果が得られる。すなわち、ハイ・モードでの急加速時な
どのように大きなパワーが必要なときには、スプリット
比を１より小さくして、無段変速機構を通る動力を減少
させることができるため、無段変速機構の容量を小さく
することができるので、耐久性を向上させることができ
る。また、上記のように大きなパワーが必要なときに、
スプリット比を負にして、動力循環を行い、出力を増加
させることもできる。また、ハイ・モードでの加速時に
は、スプリット比を１より小さくし、トルクコンバータ
を通る動力割合を大きくすることによって、エンジンの
振動が無段変速機構に伝達されないようにすることがで
きるので、直結クラッチに連結するダンパを簡単な構造
のものにすることができる。
【図１】本発明の第１実施例を示す図である。
【図２】本発明の第２実施例を示す図である。
【図３】本発明の第３実施例を示す図である。
１２ 入力軸
１４ トルクコンバータ
１６ 一方向クラッチ
１８、９２ 前後進切換装置
２０、９４ 前進クラッチ
２２ ダブルピニオン型遊星歯車装置
２２ａ、９０ａ サンギア（ギア要素）
２２ｂ、９０ｂ キャリア
２２ｃ リングギア
２４、９６ 後退ブレーキ
２６ 減速装置
３６ ダンパ
３８ 直結クラッチ
４０ 摩擦車式無段変速機構（無段変速機構）
８０ Ｖベルト式無段変速機構（無段変速機構）
９０ 単純遊星歯車機構
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
F16H 37/02 - 37/10
F16H 47/06,47/08
Claims (5)
- 【請求項１】 入力軸（１２）と、トルクコンバータ
（１４）と、前後進切換装置（１８）（９２）と、減速
装置（２６）と、直結クラッチ（３８）と、無段変速機
構（４０）（８０）と、ダンパ（３６）と、を有する、 車両用無段変速装置において、 上記トルクコンバータ（１４）のタービンランナ（１４
ｂ）が上記前後進切換装置（１８）（９２）の前進クラ
ッチ（２０）（９４）、及び前後進切換装置（１８）
（９２）のギア要素（２２ａ）（９０ａ）を正転方向に
のみ駆動可能なように作用する一方向クラッチ（１６）
が設けられており、 トルクコンバータ（１４）、一方向クラッチ（１６）、
前後進切換装置（１８）（９２）、及び上記減速装置
（２６）の順に動力が伝達される第１の動力伝達経路
と、 上記ダンパ（３６）、上記直結クラッチ（３８）及び上
記無段変速機構（４０）（８０）の順に動力が伝達され
る第２の動力伝達経路と、 第１の動力伝達経路と、第２の動力伝達経路と、に動力
が分割されて伝達される第３の動力伝達経路と、 を切換可能に構成されており、 発進後、ロー・モードからハイ・モードへ切換えるとき
には、無段変速機構の変速比を制御して、入力軸の回転
数と、無段変速機構の入力メンバーの回転数と、を同期
させ、直結クラッチを締結させる ことを特徴とする車両
用無段変速装置。 - 【請求項２】 上記無段変速機構は、摩擦車式無段変速
機構（４０）である、 請求項１記載の車両用無段変速装置。 - 【請求項３】 上記無段変速機構は、Ｖベルト式無段変
速機構（８０）である、 請求項１記載の車両用無段変速装置。 - 【請求項４】 上記前後進切換装置（１８）は、ダブル
ピニオン型遊星歯車機構（２２）と、前進クラッチ（２
０）と、後退ブレーキ（２４）と、を有しており、 車両の前進時は、前進クラッチ（２０）を介してサンギ
ア（２２ａ）とキャリア（２２ｂ）とが締結され、車両
の後退時は、後退ブレーキ（２４）とリングギア（２２
ｃ）とが締結されるように構成されている、 請求項１、２又は３記載の車両用無段変速装置。 - 【請求項５】 上記前後進切換装置（９２）は、単純遊
星歯車機構（９０）と、前進クラッチ（９４）と、後退
ブレーキ（９６）と、を有しており、 車両の前進時は、前進クラッチ（９４）を介してサンギ
ア（９０ａ）とキャリア（９０ｂ）とが締結され、車両
の後退時は、後退ブレーキ（９６）とキャリア（９０
ｂ）とが締結されるように構成されている、 請求項１、２又は３記載の車両用無段変速装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19587994A JP3495790B2 (ja) | 1994-07-27 | 1994-07-27 | 車両用無段変速装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19587994A JP3495790B2 (ja) | 1994-07-27 | 1994-07-27 | 車両用無段変速装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0842662A JPH0842662A (ja) | 1996-02-16 |
| JP3495790B2 true JP3495790B2 (ja) | 2004-02-09 |
Family
ID=16348513
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19587994A Expired - Lifetime JP3495790B2 (ja) | 1994-07-27 | 1994-07-27 | 車両用無段変速装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3495790B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107304796A (zh) * | 2016-04-24 | 2017-10-31 | 熵零技术逻辑工程院集团股份有限公司 | 一种变速机构 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3447892B2 (ja) * | 1996-05-23 | 2003-09-16 | ジヤトコ株式会社 | 摩擦車式無段変速機 |
| US9523417B2 (en) * | 2012-05-23 | 2016-12-20 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Vehicle power transmission device |
| JP2020122559A (ja) * | 2019-01-31 | 2020-08-13 | トヨタ自動車株式会社 | 車両用動力伝達装置 |
-
1994
- 1994-07-27 JP JP19587994A patent/JP3495790B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107304796A (zh) * | 2016-04-24 | 2017-10-31 | 熵零技术逻辑工程院集团股份有限公司 | 一种变速机构 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0842662A (ja) | 1996-02-16 |
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