JP4687702B2 - 無段変速機 - Google Patents
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- F16H37/084—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts, i.e. with two or more internal power paths at least one power path being a continuously variable transmission, i.e. CVT
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Description
更に、第1遊星歯車機構においては、中空駆動軸に一体的に連結された第1サンギヤと入力軸に連結された第1キャリヤとに対して入力があり、その入力に対して、2つのクラッチの選択的な締結により、第1キャリヤに回転自在に支持されており第1サンギヤに噛み合うダブルピニオンに構成された第1ピニオン、又は第1ピニオンに噛み合う第1リングギヤを介して、それぞれの回転が出力軸に取り出されるので、第1遊星歯車機構の構造が極めて有効に活用され、第1遊星歯車機構においてはトロイダル変速機構側からの入力を受けて、トロイダル変速機構側とは反対側(後流側)へと出力され、したがって、スペース的に効率の良い配置が得られる。
I:トロイダル型無段変速機全体の速度比
ICVT :トロイダル変速機構の速度比
Z1 :第1サンギヤの歯数
Z2 :歯車27の歯数
Z3 :第2サンギヤの歯数
Z4 :第1遊星ギヤ20の歯数
Z5 :第1リングギヤの歯数
Z6 :歯車21の歯数
Z7 :第2リングギヤ37の歯数
ローレンジを選択した場合には、第1サンギヤ17での回転数wS1は、次の式で与えられる。
wS1=ICVT ×wi
出力回転数wO は、第1リングギヤ25の回転数と同じであるから、
wO =(Z1 /Z5 )×wS1+(1−Z1 /Z5 )×wi
=〔(ICVT ×(Z1 /Z5 )+1−Z1 /Z5 〕×wi
この発明によるローレンジにおけるトロイダル型無段変速機の速度比IL は、
IL =wO /wi =ICVT ×(Z1 /Z5 )+1−Z1 /Z5 ・・・(1)
となる。
wS3=I0 ×wS1+(1−I0 )×wi
=(I0 ×ICVT +1−I0 )×wi
ここでI0 =(Z6 ×Z1 )/(Z2 ×Z4 )である。
出力回転数wO と、第2サンギヤ28の回転数wS3との間には、次の関係式がある。
(1−Z3 /Z7 )×wO =−(Z3 /Z7 )×wS3
したがって、wO は次の式で求められる。
wO =−〔(Z3 /Z7 )/(1−Z3 /Z7 )〕×(I0 ×ICVT +1−I0 )×wi この発明によるハイレンジにおけるトロイダル型無段変速機の速度比IH は、
IH =wO /wi =−〔(Z3 /Z7 )/(1−Z3 /Z7 )〕
×(I0 ×ICVT +1−I0 )・・・(2)
となる。
図2では、縦軸に無段変速機の速度比I(T/Mレシオ)、横軸にトロイダル変速機構の速度比ICVT が取られている。図2及び表1から明らかなように、この発明によるトロイダル型無段変速機は、従来のトロイダル型無段変速機に比べて、大きな変速比を得ることができる。
上記実施例においては、第1遊星歯車機構16を第1キャリヤ18の第1サンギヤ17側に設けたが、第1キャリヤ18のステップギヤ19の他方の歯車21側に設けても同様の作用を得ることができる。また、上記実施例において遊星歯車機構30として、第3遊星ギヤ33と第4遊星ギヤ35とを有するダブルピニオン式の遊星歯車機構30を採用しているが、第2遊星歯車機構をシングルピニオン式の遊星歯車機構とし、トルクを第1リングギヤ25、第2リングギヤ37、及び出力軸40を経由した伝達としても、遊星歯車機構30と同様の作用を得ることができる。
2 第1入力ディスク
3 第1出力ディスク
4 第2入力ディスク
5 第2出力ディスク
6 第1パワーローラ
7 第2パワーローラ
8,9 トロイダル変速部
12 傾転軸
13 ケース
15 中空駆動軸
16 第1遊星歯車機構
17 第1サンギヤ
18 第1キャリヤ
19 ステップギヤ
20 第1遊星ギヤ
23 第2遊星ギヤ
25 第1リングギヤ
26 ステップギヤ
28 第2サンギヤ
30 第2遊星歯車機構
31,32 第2キャリヤ
33 第3遊星ギヤ
35 第4遊星ギヤ
37 第2リングギヤ
38 第1クラッチ(ローレンジ用)
39 第2クラッチ(ハイレンジ用)
40 出力軸
Claims (5)
- 入力軸と共に回転する入力ディスク、該入力ディスクに対向して配置され前記入力軸に対して回転自在に支持された出力ディスク、及び前記入力ディスクと前記出力ディスクとの間に配置され且つ固定のケースに対して傾転可能に支持されたパワーローラを有する少なくとも一組のトロイダル変速部から成るトロイダル変速機構と、
前記出力ディスクに一体に連結され前記入力軸に対して回転自在に嵌合する中空駆動軸と、
前記中空駆動軸に一体的に連結された第1サンギヤ、前記入力軸に連結された第1キャリヤ、当該第1キャリヤに回転自在に支持されており前記第1サンギヤに噛み合う第1ピニオン、及び前記第1ピニオンに噛み合う第1リングギヤを備える第1遊星歯車機構と、 少なくとも2つのクラッチと、を具備し、
前記第1遊星歯車機構の前記第1ピニオンは、前記第1サンギヤに噛み合う第1遊星ギヤと、前記第1遊星ギヤ及び前記第1リングギヤに噛み合う第2遊星ギヤとから成るダブルピニオンであり、
前記少なくとも2つのクラッチのうち、第1のクラッチを締結して、前記第1リングギヤの回転が前記出力軸に取り出され、第2のクラッチを締結して、前記第1遊星歯車機構の前記第1遊星ギヤの回転が出力軸に取り出されること
から成る無段変速機。 - 前記第1遊星歯車機構の前記第1ピニオンと前記第1リングギヤとは、前記2つのクラッチと第2遊星歯車機構との組み合わせを介して前記出力軸に連結されており、
前記第2遊星歯車機構は、前記第1リングギヤからの前記回転と前記第1ピニオンからの前記回転とを、いずれかを回転逆にして前記出力軸に出力すること
から成る請求項1に記載の無段変速機。 - 前記第1リングギヤの回転が前記第1のクラッチを介して前記出力軸と連結されるときには、変速レンジは前記出力軸の回転速度がゼロとなるニュートラルな変速状態を含むローレンジであり、
前記第1ピニオンの回転が前記第2のクラッチを介して前記出力軸と連結されるときには、変速レンジは前記第1キャリヤと前記第1ピニオンとからトルクが伝達されるハイレンジであること
からなる請求項2に記載の無段変速機。 - 第2遊星歯車機構は、前記第1ピニオンの回転が伝達される第2サンギヤ、前記第2サンギヤに噛み合う第2ピニオン、前記第2ピニオンを回転自在に支持する第2キャリヤ、及び前記第2ピニオンに噛み合う第2リングギヤから成る一段の遊星歯車機構であり、
前記変速レンジが前記ハイレンジであるときには、前記第2のクラッチは前記第2リングギヤの回転を固定するクラッチであること
からなる請求項3に記載の無段変速機。 - 前記トロイダル変速機構は、前記出力ディスクが背中合わせに連結された二組の前記トロイダル変速部から成り、
前記入力軸は、前方の前記トロイダル変速部の前記入力ディスクとの間にローディングカム式の押圧機構が設けられていると共に、後方の前記トロイダル変速部の前記入力ディスクとは一体的に連結されており、
前記入力軸と前記第1キャリヤとは一体的に連結されていること
からなる請求項1に記載の無段変速機。
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