JP6471637B2 - Continuously variable transmission - Google Patents
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Description
本発明は、無段変速機構の出力を有段で副変速する無段変速装置に関する。 The present invention relates to a continuously variable transmission that performs stepwise sub-shifting of an output of a continuously variable transmission mechanism.
自動車等の車両に搭載された無段変速装置においては、省燃費と発進性能を確保するために変速比幅を拡大することが要求されている。 In a continuously variable transmission mounted on a vehicle such as an automobile, it is required to increase a gear ratio range in order to ensure fuel saving and start performance.
従来、この種の無段変速装置としては、無段変速機構の出力を有段で副変速するようにしたものが知られている(特許文献1参照)。特許文献1に記載の無段変速装置は、ベルト式の無段変速機構と、有段変速を行う副変速機構とを備え、無段変速機構の出力を副変速機構でさらに変速するようになっている。これにより、特許文献1に記載の無段変速装置は、変速比幅を拡大することができる。
Conventionally, as this type of continuously variable transmission device, one in which the output of a continuously variable transmission mechanism is stepped and sub-shifted is known (see Patent Document 1). The continuously variable transmission described in
ここで、無段変速機構はベルトとプーリの間で滑りが生じるため、無段変速機構は有段変速機構より効率が低い。 Here, since the continuously variable transmission mechanism slips between the belt and the pulley, the continuously variable transmission mechanism is less efficient than the stepped transmission mechanism.
しかしながら、従来の有段変速する副変速機構を備えた無段変速装置にあっては、無段変速機構の効率が副変速機構の効率に掛け合わされるため、無段変速装置の全体としての効率が悪化していた。 However, in a conventional continuously variable transmission having a sub-transmission mechanism that performs a stepped transmission, the efficiency of the continuously variable transmission mechanism is multiplied by the efficiency of the sub-transmission mechanism. Was getting worse.
これに対し、無段変速機構ではプーリへのベルトの巻掛け半径が小さいときに効率の低下が著しいため、プーリ経を増大させてプーリへのベルトの巻掛け半径を大きくすることで無段変速機構の効率を向上することが考えられる。しかし、この場合はプーリ経が増大することにより無段変速装置が大型化してしまう。 On the other hand, in the continuously variable transmission mechanism, the efficiency is greatly reduced when the belt winding radius on the pulley is small. Therefore, the continuously variable transmission is increased by increasing the pulley winding length to increase the belt winding radius on the pulley. It is conceivable to improve the efficiency of the mechanism. However, in this case, the continuously variable transmission increases in size due to an increase in the pulley length.
本発明は、上記のような問題点に着目してなされたものであり、装置を大型化することなく、変速比幅を拡大しつつ効率を向上させることができる無段変速装置を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made paying attention to the above-described problems, and provides a continuously variable transmission that can improve efficiency without increasing the size of the device while increasing the gear ratio range. It is intended.
本発明は、無段変速機構と、一端側が駆動源に連結されて前記駆動源により回転駆動されるとともに他端側が前記無段変速機構の入力側に連結された入力軸と、前記無段変速機構の出力側に一端側が連結された出力軸と、を備える無段変速装置であって、遊星歯車機構と、低速カウンタ軸と、高速カウンタ軸と、動力取出部材と、を備え、前記遊星歯車機構は、サンギヤと、内周にリング内周ギヤが形成されたリングギヤと、前記リングギヤと連結された第2出力ギヤと、前記サンギヤと前記リング内周ギヤに噛合うピニオンギヤと、前記ピニオンギヤを回転可能に支持するキャリアとを有し、前記入力軸の他端側が前記キャリアに連結され、前記出力軸の他端側が前記サンギヤと連結され、前記出力軸は、前記入力軸と同軸上に配置されるとともに、第1出力ギヤを備え、前記無段変速機構は、前記入力軸と前記出力軸との間に配置され、前記遊星歯車機構は、前記入力軸と前記出力軸との間に、前記入力軸および前記出力軸と同軸上に配置され、前記低速カウンタ軸は、低速従動ギヤと、低速出力ギヤと、低速シフト装置とを有し、前記低速従動ギヤは、前記低速カウンタ軸に遊転自在に設けられるとともに、前記第1出力ギヤと噛み合い、前記低速出力ギヤは、前記低速カウンタ軸と一体回転するように設けられ、前記低速シフト装置は、前記低速従動ギヤを前記低速カウンタ軸に対して締結状態または解放状態に切り替えるように作動し、前記高速カウンタ軸は、高速従動ギヤと、後退速従動ギヤと、高速出力ギヤと、高速シフト装置と、後退速シフト装置とを有し、前記高速従動ギヤは、前記高速カウンタ軸に遊転自在に設けられるとともに、前記第2出力ギヤと噛み合い、前記後退速従動ギヤは、前記高速カウンタ軸に遊転自在に設けられるとともに、前記低速従動ギヤと噛み合い、前記高速出力ギヤは、前記高速カウンタ軸と一体回転するように設けられ、前記高速シフト装置は、前記高速従動ギヤを前記高速カウンタ軸に対して締結状態または解放状態に切り替えるように作動し、前記後退速シフト装置は、前記後退速従動ギヤを前記高速カウンタ軸に対して締結状態または解放状態に切り替えるように作動し、前記動力取出部材は、前記低速出力ギヤおよび前記高速出力ギヤに噛み合い、前記低速シフト装置、前記高速シフト装置および前記後退速シフト装置を作動させることで、前記低速出力ギヤまたは前記高速出力ギヤの何れかから前記動力取出部材に動力を取り出すことを特徴とする。 The present invention includes a continuously variable transmission mechanism, an input shaft having one end connected to a drive source and driven to rotate by the drive source, and the other end connected to an input side of the continuously variable transmission mechanism, and the continuously variable transmission. A continuously variable transmission comprising: an output shaft having one end connected to the output side of the mechanism, comprising: a planetary gear mechanism; a low-speed counter shaft; a high-speed counter shaft; and a power take-out member; The mechanism includes a sun gear, a ring gear having a ring inner peripheral gear formed on the inner periphery, a second output gear coupled to the ring gear, a pinion gear meshing with the sun gear and the ring inner peripheral gear, and the pinion gear rotating The other end side of the input shaft is connected to the carrier, the other end side of the output shaft is connected to the sun gear, and the output shaft is arranged coaxially with the input shaft. Ru Both include a first output gear, the continuously variable transmission mechanism is disposed between the input shaft and the output shaft, and the planetary gear mechanism is disposed between the input shaft and the output shaft. The low-speed counter shaft has a low-speed driven gear, a low-speed output gear, and a low-speed shift device, and the low-speed driven gear is freely rotatable on the low-speed counter shaft. And the low-speed output gear is provided so as to rotate integrally with the low-speed counter shaft, and the low-speed shift device has the low-speed driven gear with respect to the low-speed counter shaft. The high-speed counter shaft operates to switch to a fastening state or a released state, and has a high-speed driven gear, a reverse speed driven gear, a high-speed output gear, a high-speed shift device, and a reverse speed shift device, A high-speed driven gear is provided on the high-speed counter shaft so as to be freely rotatable, and meshes with the second output gear, and the reverse-speed driven gear is provided on the high-speed counter shaft so as to be freely rotatable, and the low-speed driven gear is provided. The high-speed output gear is provided to rotate integrally with the high-speed counter shaft, and the high-speed shift device operates to switch the high-speed driven gear to a fastened state or a released state with respect to the high-speed counter shaft. The reverse speed shift device operates to switch the reverse speed driven gear to a fastened state or a released state with respect to the high speed countershaft, and the power takeout member is connected to the low speed output gear and the high speed output gear. By engaging the low speed shift device, the high speed shift device and the reverse speed shift device, the low speed output gear or Is characterized in that power is taken out from any of the high-speed output gears to the power take-out member.
このように上記の本発明によれば、低速出力ギヤからは無段変速機構の変速比に応じた出力を取出すことができ、高速出力ギヤからは無段変速機構の変速比に応じて遊星歯車機構に動力循環された出力を取り出すことができるため、効率を向上させることができる。 As described above, according to the present invention, an output corresponding to the gear ratio of the continuously variable transmission mechanism can be taken out from the low speed output gear, and the planetary gear according to the gear ratio of the continuously variable transmission mechanism from the high speed output gear. Since the output power-circulated by the mechanism can be taken out, the efficiency can be improved.
また、低速出力ギヤまたは高速出力ギヤの何れかの動力を選択的に取り出すことにより、無段変速装置の変速比幅を広げることができる。 Further, by selectively taking out the power of either the low speed output gear or the high speed output gear, the speed ratio width of the continuously variable transmission can be increased.
また、無段変速機構の出力を低速カウンタ軸と高速カウンタ軸とに分けたことにより、低速カウンタ軸と高速カウンタ軸とを同軸上に配置した場合と比較して、無段変速装置の全長を短くすることができるため、装置が大型化するのを回避できる。この結果、装置を大型化することなく、変速比幅を拡大しつつ効率を向上させることができる。 In addition, by dividing the output of the continuously variable transmission mechanism into a low speed counter shaft and a high speed counter shaft, the overall length of the continuously variable transmission can be increased compared to the case where the low speed counter shaft and the high speed counter shaft are arranged coaxially. Since it can be shortened, it is possible to avoid an increase in size of the apparatus. As a result, the efficiency can be improved while increasing the gear ratio range without increasing the size of the apparatus.
(第1実施形態)
以下、本発明に係る無段変速装置の実施形態について、図面を用いて説明する。図1〜図5は、本発明の第1実施形態の無段変速装置を説明する図である。この第1実施形態は、FF(Front engine Front drive)車に搭載される無段変速装置に本発明を適用した例を示す。
(First embodiment)
Hereinafter, embodiments of a continuously variable transmission according to the present invention will be described with reference to the drawings. 1-5 is a figure explaining the continuously variable transmission of 1st Embodiment of this invention. The first embodiment shows an example in which the present invention is applied to a continuously variable transmission mounted on a front engine front drive (FF) vehicle.
まず、構成を説明する。図1、図2において、自動車等の車両100には、駆動源としてのエンジン105と、無段変速装置101と、左右の駆動輪106R、106Lが搭載されている。車両100は、FF(Front engine Front drive)車として構成されており、エンジン105、無段変速装置101、および左右の駆動輪106R、106Lが車両前部に配置されている。これにより、車両100は、車両前部に配置されたエンジン105によって、車両前部に配置された駆動輪106R、106Lを駆動して走行する。
First, the configuration will be described. 1 and 2, a
無段変速装置101は、無段変速機構10と、一端側(図2の右端側)がエンジン105に連結されてエンジン105により回転駆動されるとともに他端側(図2の左端側)が無段変速機構10の入力側に連結された入力軸3と、無段変速機構10の出力側に一端側(図2の左端側)が連結された出力軸4と、を備えている。
The continuously
エンジン105のクランク軸1と無段変速装置101の入力軸3との間には、発進デバイス2が設けられている。発進デバイス2は、乾式クラッチまたはトルクコンバータからなり、エンジン105と無段変速装置101との間の動力伝達を断続する。エンジン105の出力は、クランク軸1から発進デバイス2を介して入力軸3に伝達される。
A
無段変速機構10は、入力ディスク11、出力ディスク12およびローラ13を備えており、入力軸と出力軸が同軸にあるトラクションドライブ無段変速機構として構成されている。入力ディスク11は、出力ディスク12よりもエンジン105から遠い側に配置されており、出力ディスク12と対向している。入力軸3の他端側は、出力ディスク12を貫通して入力ディスク11に固定されている。ローラ13は、入力ディスク11と出力ディスク12に挟まれており、図示しないアクチュエータによってその傾斜角度が変更される。
The continuously
このように構成された無段変速機構10は、ローラ13の傾斜角度を変化させることによって、入力ディスク11の回転に対して出力ディスク12の回転が減速する減速状態から、入力ディスク11の回転に対して出力ディスク12の回転が増速する増速状態に無段階に変速する。
The continuously
また、無段変速装置101は、遊星歯車機構20と、低速カウンタ軸30と、高速カウンタ軸40と、ディファレンシャル装置50と、を備えている。
The continuously
遊星歯車機構20は、サンギヤ21と、内周にリング内周ギヤ24が形成されたリングギヤ26と、リングギヤ26と連結された第2出力ギヤ25と、サンギヤ21とリング内周ギヤ24に噛合うピニオンギヤ22と、ピニオンギヤ22を回転可能に支持するキャリア23とを有している。
The
入力軸3の他端側はキャリア23に連結されている。出力軸4の他端側(右端側)はサンギヤ21と連結されている。出力軸4は、入力軸3と同軸上に配置されるとともに、第1出力ギヤ5を備えている。本実施形態では、出力軸4は、入力軸3と同軸上に、入力軸3の外周側に配置されている。
The other end side of the
無段変速機構10は、入力軸3と出力軸4との間に配置されている。遊星歯車機構20は、入力軸3と出力軸4との間に、入力軸3および出力軸4と同軸上に配置されている。
The continuously
低速カウンタ軸30は、低速従動ギヤ31と、低速出力ギヤ32と、低速シフト装置S1とを有している。低速従動ギヤ31は、低速カウンタ軸30に遊転自在に設けられるとともに、第1出力ギヤ5と噛み合っている。
The low
低速出力ギヤ32は、低速カウンタ軸30と一体回転するように設けられている。低速シフト装置S1は、低速従動ギヤ31を低速カウンタ軸30に対して締結状態または解放状態に切り替えるように作動する。
The low
高速カウンタ軸40は、高速従動ギヤ41と、後退速従動ギヤ42と、高速出力ギヤ43と、高速シフト装置S2と、後退速シフト装置SRとを有している。高速従動ギヤ41は、高速カウンタ軸40に遊転自在に設けられるとともに、第2出力ギヤ25と噛み合っている。
The high-
また、後退速従動ギヤ42は、高速カウンタ軸40に遊転自在に設けられるとともに、低速従動ギヤ31と噛み合っている。高速出力ギヤ43は、高速カウンタ軸40と一体回転するように設けられている。
Further, the reverse speed driven
また、高速シフト装置S2は、高速従動ギヤ41を高速カウンタ軸40に対して締結状態または解放状態に切り替えるように作動する。後退速シフト装置SRは、後退速従動ギヤ42を高速カウンタ軸40に対して締結状態または解放状態に切り替えるように作動する。
Further, the high speed shift device S2 operates to switch the high speed driven
ディファレンシャル装置50は、ファイナル従動ギヤ51と、このファイナル従動ギヤ51を収納するディファレンシャルケース52とを備えており、ファイナル従動ギヤ51は、低速出力ギヤ32および高速出力ギヤ43に噛み合っている。ファイナル従動ギヤ51は、本発明における動力取出部材を構成する。
The
ディファレンシャル装置50は、ファイナル従動ギヤ51によって低速出力ギヤ32もしくは高速出力ギヤ43からディファレンシャルケース52に伝達された動力を、左右の駆動輪106L、106Rに差動回転可能に伝達する。
The
無段変速装置101は、低速シフト装置S1、高速シフト装置S2もしくは後退速シフト装置SRを作動させることで、低速出力ギヤ32または高速出力ギヤ43の何れかからファイナル従動ギヤ51に動力を取り出す。
The continuously
具体的には、低速シフト装置S1、高速シフト装置S2、後退速シフト装置SRをそれぞれ締結状態、解放状態、解放状態にすることで、低速出力ギヤ32からファイナル従動ギヤ51に車両前進方向の動力を取り出す。
Specifically, the power in the vehicle forward direction is transferred from the low
また、低速シフト装置S1、高速シフト装置S2、後退速シフト装置SRをそれぞれ解放状態、締結状態、解放状態にすることで、高速出力ギヤ43からファイナル従動ギヤ51に車両前進方の動力を取り出す。
Further, the low-speed shift device S1, the high-speed shift device S2, and the reverse speed shift device SR are set in the released state, the engaged state, and the released state, respectively, thereby extracting the power in the vehicle forward direction from the high-
また、低速シフト装置S1、高速シフト装置S2、後退速シフト装置SRをそれぞれ解放状態、解放状態、締結状態にすることで、高速出力ギヤ43からファイナル従動ギヤ51に車両後退方向の動力を取り出す。
Further, the low-speed shift device S1, the high-speed shift device S2, and the reverse speed shift device SR are set in the released state, the released state, and the engaged state, respectively, thereby extracting the power in the vehicle reverse direction from the high-
以下、低速出力ギヤ32からファイナル従動ギヤ51に車両前進方向の動力を取り出す運転状態を低速モードという。また、高速出力ギヤ43からファイナル従動ギヤ51に車両前進方向の動力を取り出す運転モードを高速モードという。
Hereinafter, an operation state in which power in the vehicle forward direction is extracted from the low
上述のように構成された無段変速装置101は、コントロールユニット120に電気的に接続されており、このコントロールユニット120によって制御される。
The continuously
図3において、コントロールユニット120は、CPU、RAM、ROM、入出力インターフェース等を備える図示しないマイクロコンピュータを含んで構成されている。
In FIG. 3, the
コントロールユニット120において、CPUは、RAMの一時記憶機能を利用するとともにROMに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行うようになっている。ROMには、各種制御定数や各種マップ等が予め記憶されている。
In the
コントロールユニット120の入力側には、車両100に設けられたエンジン回転数センサ121、車速センサ122、入力回転数センサ123、出力回転数センサ124、スロットル開度センサ125、無段変速位置センサ126、油温センサ127が接続されている。
On the input side of the
エンジン回転数センサ121は、エンジン105のエンジン回転数、すなわちクランク軸1の回転数を検出し、検出信号をコントロールユニット120に出力する。
The
車速センサ122は、車両100の車速を検出し、検出信号をコントロールユニット120に出力する。車速センサ122は、例えば、駆動輪106R、106Lの回転数を検出し、この回転数に基づいて車速を検出する。
The
入力回転数センサ123は、入力軸3の回転数を入力回転数として検出し、検出信号をコントロールユニット120に出力する。出力回転数センサ124は、出力軸4の回転数を出力回転数として検出し、検出信号をコントロールユニット120に出力する。
The input
スロットル開度センサ125は、図示しないスロットルバルブのスロットル開度を検出し、検出信号をコントロールユニット120に出力する。
The
無段変速位置センサ126は、無段変速機構10のローラ13の傾斜角度を無段変速位置として検出し、検出信号をコントロールユニット120に出力する。
The continuously variable transmission position sensor 126 detects the inclination angle of the
油温センサ127は、無段変速機構10の潤滑油の油温を検出し、検出信号をコントロールユニット120に出力する。
The
一方、コントロールユニット120の出力側には、車両100に設けられた無段変速制御装置128、低速シフト装置S1、高速シフト装置S2、後退速シフト装置SRが電気的に接続されている。
On the other hand, a continuously variable
無段変速制御装置128は、無段変速機構10を油圧で制御するバルブボディからなる。無段変速制御装置128は、コントロールユニット120により電気的に制御される図示しないソレノイドバルブと油圧経路を備えており、ソレノイドバルブにより油圧経路を切替えることで、無段変速機構10の変速比等を変更する。
The continuously variable
コントロールユニット120は、エンジン回転数、車速、入力回転数、出力回転数、スロットル開度、無段変速位置、油温に基づいて、無段変速制御装置128、低速シフト装置S1、高速シフト装置S2、後退速シフト装置SRを制御することで、無段変速装置101の変速比および前進低速モード、前進高速モードまたは後退を変更する。
The
本実施形態では、後退速シフト装置SRは、高速シフト装置S2と一対になって1つの選択摺動式クラッチによってシフト操作される。なお、後退速シフト装置SRと低速シフト装置S1が一対になって1つの選択摺動式クラッチによってシフト操作されてもよい。すなわち、後退速シフト装置SRは、低速シフト装置S1または高速シフト装置S2の何れかと一対になって1つの選択摺動式クラッチによってシフト操作される。 In the present embodiment, the reverse speed shift device SR is paired with the high speed shift device S2 and is shifted by one selective sliding clutch. The reverse speed shift device SR and the low speed shift device S1 may be paired and shifted by one selective sliding clutch. In other words, the reverse speed shift device SR is shifted by one selective sliding clutch paired with either the low speed shift device S1 or the high speed shift device S2.
また、本実施形態では、低速従動ギヤ31を介して動力を伝達する低速モード時の動力伝達経路と、高速従動ギヤ41を介して動力を伝達する高速モード時の動力伝達経路とを切替えるとき、低速シフト装置S1および高速シフト装置S2は、低速従動ギヤ31および高速従動ギヤ41の両方が締結状態となる期間を経過した後、低速従動ギヤ31または高速従動ギヤ41の一方が締結状態となるように作動する。
In the present embodiment, when the power transmission path in the low speed mode for transmitting power via the low speed driven
次に、作用を説明する。無段変速装置101において、発進デバイス2を介してエンジン105から入力軸3に伝達された動力は、入力軸3と同軸上に配置された遊星歯車機構20のキャリア23に伝達され、キャリア23を回転させる。以下、入力軸3からキャリア23への動力伝達経路を第1動力伝達経路という。
Next, the operation will be described. In the continuously
一方、入力軸3に伝達された動力は、入力軸3と同軸に配置された無段変速機構10の入力ディスク11に伝達され、この入力ディスク11を回転させる。以下、入力軸3から無段変速機構10の入力ディスク11への動力伝達経路を第2動力伝達経路という。
On the other hand, the power transmitted to the
無段変速機構10は、ローラ13の傾斜角度を変化させることによって、入力ディスク11の回転に対して出力ディスク12の回転が減速する減速状態から、入力ディスク11の回転に対して出力ディスク12の回転が増速する増速状態に無段階に変速する。
The continuously
無段変速装置101は、コントロールユニット120によって、車両100の状況に応じて、低速モードと高速モードとを切替えて運転される。具体的には、無段変速装置101は、低速カウンタ軸30、高速カウンタ軸40、これらの軸に設けられた各ギヤ、低速シフト装置S1、高速シフト装置S2によって、低速モードまたは高速モードの何れかで副変速を行う。
The continuously
(低速モード)
低速モードでは、低速シフト装置S1によって、低速従動ギヤ31が低速カウンタ軸30に締結される。一方、高速従動ギヤ41は高速カウンタ軸40に対して遊転状態である。
(Low speed mode)
In the low speed mode, the low speed driven
この状態では、第1動力伝達経路において、キャリア23が回転してピニオンギヤ22が公転しても、リングギヤ26と噛み合う高速従動ギヤ41は遊転するのみであるため、リングギヤ26に動力は伝達しない。
In this state, even if the
一方、第2動力伝達経路において、入力ディスク11が回転すると、ローラ13の傾斜角度に応じて出力ディスク12は変速される。そして、出力ディスク12と連結する出力軸4によって、第1出力ギヤ5が回転するとともに、サンギヤ21が回転する。しかし、サンギヤ21へ伝達した動力は、前述のように高速従動ギヤ41は遊転するのみであるため、リングギヤ26に伝達しない。
On the other hand, when the
よって、第2動力伝達経路において、無段変速機構10によって変速された動力は、出力軸4に配置された第1出力ギヤ5にのみ伝達する。
Therefore, in the second power transmission path, the power shifted by the continuously
この低速モードでは、第1出力ギヤ5と噛み合う低速従動ギヤ31から動力を取り出すことができる。低速モードでは、無段変速機構10の変速比がそのまま、無段変速装置101の変速比となる。低速モードでは、無段変速機構10を最大減速状態から最大増速状態にすることで、無段変速装置101としての出力を、減速から増速に変化させることができる。
In this low speed mode, power can be extracted from the low speed driven
(高速モード)
高速モードでは、高速シフト装置S2によって、高速従動ギヤ41が高速カウンタ軸40に締結される。一方、低速従動ギヤ31は、低速カウンタ軸30に対して遊転状態である。
(High speed mode)
In the high speed mode, the high speed driven
この状態では、第1動力伝達経路において、キャリア23が回転してピニオンギヤ22が公転すると、リングギヤ26に動力が伝達する。
In this state, when the
一方、第2動力伝達経路において、入力ディスク11が回転すると、ローラ13の傾斜角度に応じて出力ディスク12は変速される。そして、出力ディスク12と連結する出力軸4によって、第1出力ギヤ5が回転するとともに、サンギヤ21が回転する。さらに、サンギヤ21へ伝達した動力は、遊星歯車機構20に動力循環されて、キャリア23の回転と合成された動力となり、リングギヤ26に伝達する。一方、第1出力ギヤ5へ伝達した動力は、前述のように低速従動ギヤ31は遊転するのみであるため、低速カウンタ軸30に伝達しない。
On the other hand, when the
このように、第2動力伝達経路において、無段変速機構10によって変速された動力は、サンギヤ21にのみ伝達し、遊星歯車機構20に循環および合成される。この高速モードでは、リングギヤ26の第2出力ギヤ25と噛み合う高速従動ギヤ41から動力を取り出すことができる。
As described above, in the second power transmission path, the power shifted by the continuously
また、高速モードでは、無段変速機構10の変速比に応じて、遊星歯車機構20における動力循環量が変化し、無段変速機構10の変速比と遊星歯車機構20での変速比とが組み合わされて、無段変速装置101の変速比となる。
In the high speed mode, the amount of power circulation in the
また、高速モードでは、無段変速機構10を最大増速状態から最大減速状態にすることで、無段変速装置101の出力を、減速から増速へ変化させることができる。
Further, in the high speed mode, by changing the continuously
(車両走行時の動作)
車両100が停止状態から発進するとき、無段変速装置101は、低速モードが選択されて、無段変速機構10は最大減速状態となる。そして、車両100の発進後は、無段変速機構10が最大減速状態から最大増速状態まで変化することで車速が増加する。車速の増加後は、無段変速装置101は、コントロールユニット120によって、車両100の状況に応じて、低速モードから高速モードに切替えられる。
(Operation during vehicle travel)
When the
高速モードでは、遊星歯車機構20によって、リングギヤ26の回転数は、低速モードの最大増速状態のとき、低回転数となり、低速モードの最大減速状態のとき高回転数となるように変速されるため、無段変速機構10が最大増速状態から最大減速状態まで変化することで、車速を増加させることができる。
In the high speed mode, the
図4において、入力軸3の回転数を1000回転としたとき、キャリア23の回転数と入力ディスク11の回転数は1000回転である。無段変速機構10が最大減速状態では出力ディスク12は500回転となり、最大増速状態では出力ディスク12は2000回転となる。すなわち、入力軸3が1000回転であるときに無段変速機構10によって、出力軸4は500回転から2000回転の間で変化する。
In FIG. 4, when the rotation speed of the
このため、本実施形態の低速モードでは、第1出力ギヤ5のみから動力が伝達されるため、入力軸3に入力されるエンジン105からの動力は、無段変速機構10によって、出力軸4が500回転(0.5倍)から2000回転(2.0倍)の間に変速されて低速出力ギヤ32に伝達される。したがって、低速モードでは、4倍(2.0/0.5)の変速比幅を得ることができる。
For this reason, in the low speed mode of the present embodiment, power is transmitted only from the
また、図4において、前述のように入力軸3が1000回転であるときに無段変速機構10によって、出力軸4は500回転から2000回転の間で変速するとき、サンギヤ21も500回転から2000回転の間で変速する。このとき、遊星歯車機構20によって、サンギヤ21が500回転のとき、リングギヤ26は1250回転に変速される。サンギヤ21が2000回転のとき、リングギヤ26は500回転にされる。
In FIG. 4, as described above, when the
このため、本実施形態の高速モードでは、リングギヤ26のみから動力が伝達されるため、入力軸3に入力されるエンジン105からの動力は、無段変速機構10と遊星歯車機構20とによって、リングギヤ26が500回転(0.5倍)からリングギヤ26が1250回転(1.25倍)に変速されて高速出力ギヤ43に伝達される。したがって、高速モードでは、2.5倍(1.25/0.5)の変速比幅を得ることができる。
For this reason, in the high speed mode of the present embodiment, power is transmitted only from the
図5において、無段変速装置101の変速比を変形した例を示す。遊星歯車機構20の変速比を調整することによって、無段変速装置101の変速比幅は、低速モードにおいて低速カウンタ軸30から動力を取り出すときの変速比幅(4.0倍)に、高速モードにおいて高速カウンタ軸40から動力を取り出すときの変速比幅(2.5倍)を乗算した値である10倍(4.0×2.5)とすることができる。
In FIG. 5, the example which changed the gear ratio of the continuously
また、無段変速装置101は、低速モードと高速モードとで、低速カウンタ軸と高速カウンタ軸の回転数を同じにできるため、低速モードと高速モードとの切替時に低速出力ギヤ32と高速出力ギヤ43の両方を締結した後、低速出力ギヤ32または高速出力ギヤ43の何れかを解放することで、変速ショックやトルク抜けのない高品質な変速を行うことができる。
Since the continuously
(後退走行)
後退走行時は、後退速シフト装置SRによって、後退速従動ギヤ42が高速カウンタ軸40に締結される。また、低速出力ギヤ32が低速カウンタ軸30に対して遊転状態であるとともに、高速出力ギヤ43が高速カウンタ軸40に対して遊転状態である。
(Reverse running)
During reverse travel, the reverse speed driven
この状態では、第1動力伝達経路において、キャリア23が回転してピニオンギヤ22が公転しても、リングギヤ26と噛み合う高速従動ギヤ41は遊転するのみであるため、リングギヤ26に動力は伝達しない。
In this state, even if the
一方、第2動力伝達経路において、入力ディスク11が回転すると、ローラ13の傾斜角度に応じて出力ディスク12は変速される。そして、出力ディスク12と連結する出力軸4によって、第1出力ギヤ5が回転するとともに、サンギヤ21が回転する。しかし、サンギヤ21へ伝達した動力は、前述のように高速従動ギヤ41は遊転するのみであるため、リングギヤ26に伝達しない。
On the other hand, when the
このため、無段変速機構10によって変速された動力は、低速モードの場合と同様に、出力軸4に配置された第1出力ギヤ5にのみ伝達される。
Therefore, the power shifted by the continuously
後退走行時は、第1出力ギヤ5と低速従動ギヤ31との噛み合い、および低速従動ギヤ31と後退速従動ギヤ42との噛み合いによって、第1出力ギヤ5の出力が低速従動ギヤ31によって逆方向への回転に変換された後、後退速従動ギヤ42から高速カウンタ軸40に伝達され、車両100が後退走行する。
During reverse travel, the output of the
このように、後退走行時は、低速従動ギヤ31が設けられた低速カウンタ軸30を、いわゆるリバースアイドラ軸として機能させることができ、リバースアイドラ軸を不要にできる。
Thus, during reverse running, the low-
このように本実施形態の無段変速装置101によれば、遊星歯車機構20と、低速カウンタ軸30と、高速カウンタ軸40と、ファイナル従動ギヤ51と、を備え、遊星歯車機構20は、サンギヤ21と、内周にリング内周ギヤ24が形成されるとともに外周に第2出力ギヤ25が形成されたリングギヤ26と、サンギヤ21とリング内周ギヤ24に噛合うピニオンギヤ22と、ピニオンギヤ22を回転可能に支持するキャリア23とを有している。
Thus, according to the continuously
また、入力軸3の他端側がキャリア23に連結され、出力軸4の他端側がサンギヤ21と連結されている。また、出力軸4は、入力軸3と同軸上に配置されるとともに、第1出力ギヤ5を備えている。また、無段変速機構10は、入力軸3と出力軸4との間に配置され、遊星歯車機構20は、入力軸3と出力軸4との間に、入力軸3および出力軸4と同軸上に配置されている。
The other end side of the
また、低速カウンタ軸30は、低速従動ギヤ31と、低速出力ギヤ32と、低速シフト装置S1とを有し、低速従動ギヤ31は、低速カウンタ軸30に遊転自在に設けられるとともに、第1出力ギヤ5と噛み合い、低速出力ギヤ32は、低速カウンタ軸30と一体回転するように設けられ、低速シフト装置S1は、低速従動ギヤ31を低速カウンタ軸30に対して締結状態または解放状態に切り替えるように作動する。
The low-
高速カウンタ軸40は、高速従動ギヤ41と、後退速従動ギヤ42と、高速出力ギヤ43と、高速シフト装置S2と、後退速シフト装置SRとを有している。高速従動ギヤ41は、高速カウンタ軸40に遊転自在に設けられるとともに、第2出力ギヤ25と噛み合い、後退速従動ギヤ42は、高速カウンタ軸40に遊転自在に設けられるとともに、低速従動ギヤ31と噛み合い、高速出力ギヤ43は、高速カウンタ軸40と一体回転するように設けられている。高速シフト装置S2は、高速従動ギヤ41を高速カウンタ軸40に対して締結状態または解放状態に切り替えるように作動する。後退速シフト装置SRは、後退速従動ギヤ42を高速カウンタ軸40に対して締結状態または解放状態に切り替えるように作動する。
The high-
ファイナル従動ギヤ51は、低速出力ギヤ32および高速出力ギヤ43に噛み合っている。そして、無段変速装置101は、低速シフト装置S1、高速シフト装置S2および後退速シフト装置SRを作動させることで、低速出力ギヤ32または高速出力ギヤ43の何れかからファイナル従動ギヤ51に動力を取り出すようになっている。
The final driven
この構成により、無段変速装置101は、低速出力ギヤ32からは無段変速機構10の変速比に応じた出力を取出すことができ、高速出力ギヤ43からは無段変速機構10の変速比に応じて遊星歯車機構20に動力循環された出力を取り出すことができるため、効率を向上させることができる。
With this configuration, the continuously
また、低速出力ギヤ32または高速出力ギヤ43の何れかの動力を選択的に取り出すことにより、無段変速装置101の変速比幅を広げることができる。
Further, by selectively taking out the power of either the low
また、無段変速機構10の出力を低速カウンタ軸30と高速カウンタ軸40とに分けたことにより、低速カウンタ軸30と高速カウンタ軸40とを同軸上に配置した場合と比較して、無段変速装置101の全長を短くすることができるため、装置が大型化するのを回避できる。ここで、無段変速装置101の全長とは、低速カウンタ軸30および高速カウンタ軸40が伸びる方向における無段変速装置101の長さである。
Further, by dividing the output of the continuously
この結果、装置を大型化することなく、変速比幅を拡大しつつ効率を向上させることができる。 As a result, the efficiency can be improved while increasing the gear ratio range without increasing the size of the apparatus.
また、本実施形態の無段変速装置101によれば、後退速シフト装置SRは、低速シフト装置S1または高速シフト装置S2の何れかと一対になって1つの選択摺動式クラッチによってシフト操作される。
Further, according to the continuously
ここで、低速モードと高速モードの切替え時の変速ショックやトルク抜け感を防止するためには、低速シフト装置S1と高速シフト装置S2の両方が連結状態となる構造であることが要求される。 Here, in order to prevent a shift shock and a feeling of torque loss at the time of switching between the low speed mode and the high speed mode, it is required that the low speed shift device S1 and the high speed shift device S2 have a connected structure.
低速シフト装置S1および高速シフト装置S2を油圧クラッチから構成した場合、低速シフト装置S1と高速シフト装置S2は、双方が隣接している場合であっても締結状態と解放状態とに独立して制御できるため、低速シフト装置S1と高速シフト装置S2の両方を締結状態にすることができる。しかし、油圧クラッチは選択摺動式クラッチより大型で構造も複雑になってしまう。 When the low-speed shift device S1 and the high-speed shift device S2 are constituted by hydraulic clutches, the low-speed shift device S1 and the high-speed shift device S2 are controlled independently in the engaged state and the released state even when both are adjacent to each other. Therefore, both the low speed shift device S1 and the high speed shift device S2 can be brought into the fastening state. However, the hydraulic clutch is larger and more complicated in structure than the selective sliding clutch.
一方、低速シフト装置S1および高速シフト装置S2を選択摺動式クラッチから構成することで小型かつ構造を簡単にできるが、低速シフト装置S1と高速シフト装置S2が一対になってシフト操作される構造の選択摺動式クラッチでは、低速シフト装置S1または高速シフト装置S2の一方しか締結状態にできない。 On the other hand, although the low-speed shift device S1 and the high-speed shift device S2 are configured by a selective sliding clutch, the size and the structure can be simplified. In the selective sliding clutch, only one of the low speed shift device S1 and the high speed shift device S2 can be engaged.
そこで、本実施形態では、低速シフト装置S1と高速シフト装置S2が一対とならないようにし、後退速シフト装置SRは、低速シフト装置S1または高速シフト装置S2の何れかと一対になって1つの選択摺動式クラッチによってシフト操作されるようにした上で、低速シフト装置S1および高速シフト装置S2を選択摺動式クラッチから構成している。 Therefore, in this embodiment, the low-speed shift device S1 and the high-speed shift device S2 are not paired, and the reverse speed shift device SR is paired with either the low-speed shift device S1 or the high-speed shift device S2. The shift operation is performed by the dynamic clutch, and the low speed shift device S1 and the high speed shift device S2 are constituted by selective sliding clutches.
この構成により、油圧クラッチではなく、小型で構造が簡単な選択摺動式クラッチにより低速シフト装置S1と高速シフト装置S2のシフト操作が行われるため、無段変速装置101を小型化できる。
With this configuration, the continuously
また、本実施形態の無段変速装置101によれば、無段変速機構10が、入力軸と出力軸が同軸にあるトラクションドライブ無段変速機構からなる。
Further, according to the continuously
この構成により、入力軸と出力軸が同軸にあるトラクションドライブ無段変速機構である無段変速機構10を使用して、無段変速機構10の同軸上の一方側(図2の右側)に、入力側部品である入力軸3と、出力側部品である出力軸4を配置することができるため、無段変速装置101を小型化できる。
With this configuration, using the continuously
また、本実施形態の無段変速装置101によれば、低速従動ギヤ31を介して動力を伝達する動力伝達経路と、高速従動ギヤ41を介して動力を伝達する動力伝達経路とを切替えるとき、低速シフト装置S1および高速シフト装置S2は、低速従動ギヤ31および高速従動ギヤ41の両方が締結状態となる期間を経過した後、低速従動ギヤ31または高速従動ギヤ41の一方が締結状態となるように作動する。
Further, according to the continuously
この構成により、無段変速装置101において、低速カウンタ軸30と高速カウンタ軸40の回転数を同一にした状態で、低速モードと高速モードとの切替過程で、低速従動ギヤ31および高速従動ギヤ41の両方が締結状態となる期間を経過した後、低速従動ギヤ31または高速従動ギヤ41の一方が締結状態にすることができるため、変速時のトルク抜け感および変速ショックを運転者に感じさせない滑らかな変速をすることができる。
With this configuration, in the continuously
(第2実施形態)
第2実施形態の無段変速装置について説明する。第2実施形態の無段変速装置は、第1実施形態の低速カウンタ軸30と高速カウンタ軸40とを1本のカウンタ軸に集約するとともに、後退速アイドラ軸を追加した構成となっている。なお、第1実施形態の無段変速装置101と同様の構成部材には第1実施形態と同じ符号を付して説明を省略する。
(Second Embodiment)
A continuously variable transmission according to a second embodiment will be described. The continuously variable transmission according to the second embodiment has a configuration in which the low-
図6において、車両100は、第1実施形態の無段変速装置101に代えて無段変速装置102を備えている。無段変速装置102は、無段変速機構10と、入力軸3と、出力軸4と、を備えている。
In FIG. 6, the
本実施形態では、無段変速装置102は、遊星歯車機構20と、カウンタ軸230と、後退速アイドラ軸70と、ディファレンシャル装置50と、を備えている。
In the present embodiment, the continuously
カウンタ軸230は、低速従動ギヤ231と、高速従動ギヤ232と、後退速従動ギヤ233と、変速出力ギヤ234と、低速シフト装置2S1と、高速シフト装置2S2と、後退速シフト装置2SRとを有している。
The
低速従動ギヤ231は、カウンタ軸230に遊転自在に設けられるとともに、第1出力ギヤ5と噛合っている。高速従動ギヤ232は、カウンタ軸230に遊転自在に設けられるとともに、第2出力ギヤ25と噛合っている。後退速従動ギヤ233は、カウンタ軸230に遊転自在に設けられている。変速出力ギヤ234は、カウンタ軸230と一体回転するように設けられている。
The low-speed driven
後退速アイドラ軸70は、第1後退速アイドラギヤ71と、第2後退速アイドラギヤ72とを有している。第1後退速アイドラギヤ71は、後退速アイドラ軸70と一体回転するように設けられ、第1出力ギヤ5と噛み合うことで、後退速アイドラ軸70を回転駆動する。第2後退速アイドラギヤ72は、後退速アイドラ軸70と一体回転するように設けられ、後退速従動ギヤ233と噛み合っている。
The reverse speed
低速シフト装置2S1は、低速従動ギヤ231をカウンタ軸230に対して締結状態または解放状態に切り替えるように作動する。高速シフト装置2S2は、高速従動ギヤ232をカウンタ軸230に対して締結状態または解放状態に切り替えるように作動する。後退速シフト装置2SRは、後退速従動ギヤ233をカウンタ軸230に対して締結状態または解放状態に切り替えるように作動する。
The low speed shift device 2S1 operates so that the low speed driven
ディファレンシャル装置50のファイナル従動ギヤ51は、変速出力ギヤ234に噛み合っている。そして、無段変速装置102は、低速シフト装置2S1、高速シフト装置2S2および後退速シフト装置2SRを作動させることで、変速出力ギヤ234からファイナル従動ギヤ51に動力を取り出すようになっている。
The final driven
次に、作用を説明する。本実施形態の無段変速装置102によれば、遊星歯車機構20と、カウンタ軸230と、後退速アイドラ軸70と、動力取出部材としてのファイナル従動ギヤ51と、を備え、遊星歯車機構20は、サンギヤ21と、内周にリング内周ギヤ24が形成されたリングギヤ26と、リングギヤ26と連結された第2出力ギヤ25と、サンギヤ21とリング内周ギヤ24に噛合うピニオンギヤ22と、ピニオンギヤ22を回転可能に支持するキャリア23とを有している。
Next, the operation will be described. According to the continuously
また、入力軸3の他端側(左端側)がキャリア23に連結され、出力軸4の他端側(右端側)がサンギヤ21と連結され、出力軸4は、入力軸3と同軸上に配置されるとともに、第1出力ギヤ5を備え、無段変速機構10は、入力軸3と出力軸4との間に配置される。遊星歯車機構20は、入力軸3と出力軸4との間に、入力軸3および出力軸4と同軸上に配置されている。
The other end side (left end side) of the
また、カウンタ軸230は、低速従動ギヤ231と、高速従動ギヤ232と、後退速従動ギヤ233と、変速出力ギヤ234と、低速シフト装置2S1と、高速シフト装置2S2と、後退速シフト装置2SRとを有している。
The
低速従動ギヤ231は、カウンタ軸230に遊転自在に設けられるとともに、第1出力ギヤ5と噛合い、高速従動ギヤ232は、カウンタ軸230に遊転自在に設けられるとともに、第2出力ギヤ25と噛合い、後退速従動ギヤ233は、カウンタ軸230に遊転自在に設けられ、変速出力ギヤ234は、カウンタ軸230と一体回転するように設けられている。
The low speed driven
後退速アイドラ軸70は、第1後退速アイドラギヤ71と、第2後退速アイドラギヤ72とを有している。第1後退速アイドラギヤ71は、後退速アイドラ軸70と一体回転するように設けられ、第1出力ギヤ5と噛み合うことで、後退速アイドラ軸70を回転駆動し、第2後退速アイドラギヤ72は、後退速アイドラ軸70と一体回転するように設けられ、後退速従動ギヤ233と噛み合っている。
The reverse speed
そして、低速シフト装置2S1は、低速従動ギヤ231をカウンタ軸230に対して締結状態または解放状態に切り替えるように作動する。高速シフト装置2S2は、高速従動ギヤ232をカウンタ軸230に対して締結状態または解放状態に切り替えるように作動する。後退速シフト装置2SRは、後退速従動ギヤ233をカウンタ軸230に対して締結状態または解放状態に切り替えるように作動する。
Then, the low speed shift device 2S1 operates to switch the low speed driven
ファイナル従動ギヤ51は、変速出力ギヤ234に噛み合っている。そして、無段変速装置102は、低速シフト装置2S1、高速シフト装置2S2および後退速シフト装置2SRを作動させることで、変速出力ギヤ234からファイナル従動ギヤ51に動力を取り出すようになっている。
The final driven
このように本実施形態の無段変速装置102によれば、低速従動ギヤ231を介して変速出力ギヤ234から無段変速機構10の変速比に応じた出力を取り出すことができ、高速従動ギヤ232を介して変速出力ギヤ234から無段変速機構10の変速比に応じて遊星歯車機構20に動力循環された出力を取り出すことができるため、効率を向上させることができる。
As described above, according to the continuously
また、低速従動ギヤ231を介した動力または高速従動ギヤ232を介した動力を選択的に取り出すことにより、無段変速装置102の変速比幅を広げることができる。
Further, by selectively taking out the power through the low-speed driven
また、無段変速装置102の出力を1つのカウンタ軸230に集約するとともに後退速アイドラ軸70を設けたことにより、高速カウンタ軸40と低速カウンタ軸30を設けた場合と比較して、後退速アイドラ軸70が必要となる代わりにカウンタ軸230が1本に削減される。
Further, the output of the continuously
これにより、カウンタ軸230の全長はカウンタ軸230を2本設けた場合と比べて若干延長するだけであるため、無段変速装置102の全長を十分に短くすることができる。この結果、カウンタ軸230が2本の場合よりもカウンタ軸230の占有容積を減少できるため、無段変速装置102を小型化できる。
As a result, the total length of the
この結果、装置を大型化することなく、変速比幅を拡大しつつ効率を向上させることができる。 As a result, the efficiency can be improved while increasing the gear ratio range without increasing the size of the apparatus.
また、本実施形態の無段変速装置102によれば、後退速シフト装置2SRは、低速シフト装置2S1または高速シフト装置2S2の何れかと一対になって1つの選択摺動式クラッチによってシフト操作される。
Further, according to the continuously
このため、油圧クラッチではなく、小型で構造が簡単な選択摺動式クラッチにより低速シフト装置2S1と高速シフト装置2S2のシフト操作が行われるため、無段変速装置102を小型化できる。
For this reason, since the shift operation of the low speed shift device 2S1 and the high speed shift device 2S2 is performed not by the hydraulic clutch but by a selective sliding clutch that is small and has a simple structure, the continuously
また、本実施形態の無段変速装置102によれば、無段変速機構10が、入力軸と出力軸が同軸にあるトラクションドライブ無段変速機構からなる。
Further, according to the continuously
この構成により、入力軸と出力軸が同軸にあるトラクションドライブ無段変速機構である無段変速機構10を使用して、この無段変速機構10の同軸上の一方側に、入力側部品である入力軸3と、出力側部品である出力軸4を配置することができるため、無段変速装置102を小型化できる。
With this configuration, the continuously
また、本実施形態の無段変速装置102によれば、低速従動ギヤ231を介して動力を伝達する動力伝達経路と、高速従動ギヤ232を介して動力を伝達する動力伝達経路とを切替えるとき、低速シフト装置2S1および高速シフト装置2S2は、低速従動ギヤ231および高速従動ギヤ232の両方が締結状態となる期間を経過した後、低速従動ギヤ231または高速従動ギヤ232の一方が締結状態となるように作動する。
Further, according to the continuously
この構成により、低速モードと高速モードとの切替過程で、低速従動ギヤ231および高速従動ギヤ232の両方が締結状態となる期間を経過した後、低速従動ギヤ231または高速従動ギヤ232の一方が締結状態となるため、変速時のトルク抜け感および変速ショックを運転者に感じさせない滑らかな変速をすることができる。
With this configuration, in the process of switching between the low speed mode and the high speed mode, after a period in which both the low speed driven
(第3実施形態)
第3実施形態の無段変速装置について説明する。第3実施形態は、FR(Front engine Rear drive)車に搭載される無段変速装置に本発明を適用した例を示す。なお、第1実施形態の無段変速装置101と同様の構成部材には第1実施形態と同じ符号を付して説明を省略する。
(Third embodiment)
A continuously variable transmission according to a third embodiment will be described. 3rd Embodiment shows the example which applied this invention to the continuously variable transmission mounted in a FR (Front engine Rear drive) vehicle. In addition, the same code | symbol as 1st Embodiment is attached | subjected to the component similar to the continuously
図7において、車両100は、FR車として構成されており、エンジン105および無段変速装置103が車両前部に配置され、左右の駆動輪106R、106Lが車両後部に配置されている。これにより、車両100は、車両前部に配置されたエンジン105によって、車両後部に配置された後輪としての駆動輪106R、106Lを駆動して走行する。
In FIG. 7, a
車両100は、第1実施形態の無段変速装置101に代えて無段変速装置103を備えている。無段変速装置103は、無段変速機構10と、一端側(図7の上端側)がエンジン105に連結されてエンジン105により回転駆動されるとともに他端側(図7の下端側)が無段変速機構10の入力側に連結された入力軸3と、無段変速機構10の出力側に一端側(図7の上端側)が連結された出力軸4と、を備えている。また、無段変速装置103は、遊星歯車機構20と、低速カウンタ軸330と、高速カウンタ軸340と、従動ギヤ351と、を備えている。
The
遊星歯車機構20は、サンギヤ21と、内周にリング内周ギヤ24が形成されたリングギヤ26と、リングギヤ26と連結された第2出力ギヤ25と、サンギヤ21とリング内周ギヤ24に噛合うピニオンギヤ22と、ピニオンギヤ22を回転可能に支持するキャリア23とを有している。
The
入力軸3の他端側はキャリア23に連結されている。出力軸4の他端側(図7の下端側)はサンギヤ21と連結されている。出力軸4は、入力軸3と同軸上に配置されるとともに、第1出力ギヤ5を備えている。
The other end side of the
無段変速機構10は、入力軸3と出力軸4との間に配置されている。遊星歯車機構20は、入力軸3と出力軸4との間に、入力軸3および出力軸4と同軸上に配置されている。
The continuously
低速カウンタ軸330は、低速従動ギヤ331と、低速出力ギヤ332と、低速シフト装置3S1とを有している。低速従動ギヤ331は、低速カウンタ軸330に遊転自在に設けられるとともに、第1出力ギヤ5と噛み合っている。低速出力ギヤ332は、低速カウンタ軸330と一体回転するように設けられている。低速シフト装置3S1は、低速従動ギヤ331を低速カウンタ軸330に対して締結状態または解放状態に切り替えるように作動する。
The low-
高速カウンタ軸340は、高速従動ギヤ341と、後退速従動ギヤ342と、高速出力ギヤ343と、高速シフト装置3S2と、後退速シフト装置3SRとを有している。高速従動ギヤ341は、高速カウンタ軸340に遊転自在に設けられるとともに、第2出力ギヤ25と噛み合っている。後退速従動ギヤ342は、高速カウンタ軸340に遊転自在に設けられるとともに、低速従動ギヤ331と噛み合っている。高速出力ギヤ343は、高速カウンタ軸340と一体回転するように設けられている。
The high-
高速シフト装置3S2は、高速従動ギヤ341を高速カウンタ軸340に対して締結状態または解放状態に切り替えるように作動する。後退速シフト装置3SRは、後退速従動ギヤ342を高速カウンタ軸340に対して締結状態または解放状態に切り替えるように作動する。
The high speed shift device 3S2 operates to switch the high speed driven
車両100にはプロペラシャフト107が設けられており、このプロペラシャフト107の一端側に設けられた従動ギヤ351は、低速出力ギヤ332および高速出力ギヤ343に噛み合っている。
The
また、車両100には、無段変速装置103の外部にディファレンシャル装置50が設けられており、プロペラシャフト107に伝達された動力は、ディファレンシャル装置50を介して左右の駆動輪106R、106Lに差動回転可能に伝達される。
Further, the
無段変速装置103は、低速シフト装置3S1、高速シフト装置3S2および後退速シフト装置3SRを作動させることで、低速出力ギヤ332または高速出力ギヤ343の何れかから動力取出部材としての従動ギヤ351に動力を取り出す。
The continuously
このように本実施形態の無段変速装置103によれば、低速出力ギヤ332からは無段変速機構10の変速比に応じた出力を取出すことができ、高速出力ギヤ343からは無段変速機構10の変速比に応じて遊星歯車機構20に動力循環された出力を取り出すことができるため、効率を向上させることができる。
Thus, according to the continuously
また、低速出力ギヤ332または高速出力ギヤ343の何れかの動力を選択的に取り出すことにより、無段変速装置103の変速比幅を広げることができる。
Further, by selectively taking out the power of either the low
また、無段変速機構10の出力を低速カウンタ軸330と高速カウンタ軸340とに分けたことにより、低速カウンタ軸330と高速カウンタ軸340とを同軸上に配置した場合と比較して、無段変速装置103の全長を短くすることができるため、装置が大型化するのを回避できる。
Further, by dividing the output of the continuously
この結果、装置を大型化することなく、変速比幅を拡大しつつ効率を向上させることができる。 As a result, the efficiency can be improved while increasing the gear ratio range without increasing the size of the apparatus.
また、本実施形態の無段変速装置103によれば、後退速シフト装置3SRは、低速シフト装置3S1または高速シフト装置3S2の何れかと一対になって1つの選択摺動式クラッチによってシフト操作される。
Further, according to the continuously
このため、油圧クラッチではなく、小型で構造が簡単な選択摺動式クラッチにより低速シフト装置3S1と高速シフト装置3S2のシフト操作が行われるため、無段変速装置103を小型化できる。
For this reason, since the shift operation of the low speed shift device 3S1 and the high speed shift device 3S2 is performed not by the hydraulic clutch but by a selective sliding clutch that is small and has a simple structure, the continuously
また、本実施形態の無段変速装置103によれば、無段変速機構10が、入力軸と出力軸が同軸にあるトラクションドライブ無段変速機構からなる。
Further, according to the continuously
この構成により、入力軸と出力軸が同軸にあるトラクションドライブ無段変速機構である無段変速機構10を使用して、この無段変速機構10の同軸上の一方側に、入力側部品である入力軸3と、出力側部品である出力軸4を配置することができるため、無段変速装置103を小型化できる。
With this configuration, the continuously
また、本実施形態の無段変速装置103によれば、低速従動ギヤ331を介して動力を伝達する動力伝達経路と、高速従動ギヤ341を介して動力を伝達する動力伝達経路とを切替えるとき、低速シフト装置3S1および高速シフト装置3S2は、低速従動ギヤ331および高速従動ギヤ341の両方が締結状態となる期間を経過した後、低速従動ギヤ331または高速従動ギヤ341の一方が締結状態となるように作動する。
Further, according to the continuously
この構成により、低速モードと高速モードとの切替過程で、低速従動ギヤ331および高速従動ギヤ341の両方が締結状態となる期間を経過した後、低速従動ギヤ331または高速従動ギヤ341の一方が締結状態となるため、変速時のトルク抜け感および変速ショックを運転者に感じさせない滑らかな変速をすることができる。
With this configuration, one of the low-speed driven
1...無段変速装置、3...入力軸、4...出力軸、5...第1出力ギヤ、10...無段変速機構、20...遊星歯車機構、21...サンギヤ、22...ピニオンギヤ、23...キャリア、24...リング内周ギヤ、25...第2出力ギヤ、26...リングギヤ、30,330...低速カウンタ軸、31,231,331...低速従動ギヤ、32,332...低速出力ギヤ、40,340...高速カウンタ軸、41,232,341...高速従動ギヤ、42,233,342...後退速従動ギヤ、43,233、343...高速出力ギヤ、50...ディファレンシャル装置(動力取出部材)、51...ファイナル従動ギヤ(動力取出部材)、52...ディファレンシャルケース、70...後退速アイドラ軸、71...第1後退速アイドラギヤ、72...第2後退速アイドラギヤ、100...車両、101,102,103...無段変速装置、105...エンジン(駆動源)、230...カウンタ軸、234...変速出力ギヤ、351...従動ギヤ(動力取出部材)、S1,2S1,3S1...低速シフト装置、S2,2S2,3S2...高速シフト装置、SR、2SR、3SR...後退速シフト装置
DESCRIPTION OF
Claims (5)
一端側が駆動源に連結されて前記駆動源により回転駆動されるとともに他端側が前記無段変速機構の入力側に連結された入力軸と、
前記無段変速機構の出力側に一端側が連結された出力軸と、を備える無段変速装置であって、
遊星歯車機構と、低速カウンタ軸と、高速カウンタ軸と、動力取出部材と、を備え、
前記遊星歯車機構は、サンギヤと、内周にリング内周ギヤが形成されたリングギヤと、前記リングギヤと連結された第2出力ギヤと、前記サンギヤと前記リング内周ギヤに噛合うピニオンギヤと、前記ピニオンギヤを回転可能に支持するキャリアとを有し、
前記入力軸の他端側が前記キャリアに連結され、
前記出力軸の他端側が前記サンギヤと連結され、
前記出力軸は、前記入力軸と同軸上に配置されるとともに、第1出力ギヤを備え、
前記無段変速機構は、前記入力軸と前記出力軸との間に配置され、
前記遊星歯車機構は、前記入力軸と前記出力軸との間に、前記入力軸および前記出力軸と同軸上に配置され、
前記低速カウンタ軸は、低速従動ギヤと、低速出力ギヤと、低速シフト装置とを有し、
前記低速従動ギヤは、前記低速カウンタ軸に遊転自在に設けられるとともに、前記第1出力ギヤと噛み合い、
前記低速出力ギヤは、前記低速カウンタ軸と一体回転するように設けられ、
前記低速シフト装置は、前記低速従動ギヤを前記低速カウンタ軸に対して締結状態または解放状態に切り替えるように作動し、
前記高速カウンタ軸は、高速従動ギヤと、後退速従動ギヤと、高速出力ギヤと、高速シフト装置と、後退速シフト装置とを有し、
前記高速従動ギヤは、前記高速カウンタ軸に遊転自在に設けられるとともに、前記第2出力ギヤと噛み合い、
前記後退速従動ギヤは、前記高速カウンタ軸に遊転自在に設けられるとともに、前記低速従動ギヤと噛み合い、
前記高速出力ギヤは、前記高速カウンタ軸と一体回転するように設けられ、
前記高速シフト装置は、前記高速従動ギヤを前記高速カウンタ軸に対して締結状態または解放状態に切り替えるように作動し、
前記後退速シフト装置は、前記後退速従動ギヤを前記高速カウンタ軸に対して締結状態または解放状態に切り替えるように作動し、
前記動力取出部材は、前記低速出力ギヤおよび前記高速出力ギヤに噛み合い、
前記低速シフト装置、前記高速シフト装置および前記後退速シフト装置を作動させることで、前記低速出力ギヤまたは前記高速出力ギヤの何れかから前記動力取出部材に動力を取り出すことを特徴とする無段変速装置。 A continuously variable transmission mechanism;
An input shaft having one end connected to a drive source and driven to rotate by the drive source and the other end connected to the input side of the continuously variable transmission mechanism;
An output shaft having one end connected to the output side of the continuously variable transmission mechanism, and a continuously variable transmission,
A planetary gear mechanism, a low-speed counter shaft, a high-speed counter shaft, and a power take-out member;
The planetary gear mechanism includes a sun gear, a ring gear having a ring inner peripheral gear formed on an inner periphery thereof, a second output gear coupled to the ring gear, a pinion gear engaged with the sun gear and the ring inner peripheral gear, A carrier that rotatably supports the pinion gear,
The other end side of the input shaft is connected to the carrier,
The other end side of the output shaft is connected to the sun gear,
The output shaft is disposed coaxially with the input shaft and includes a first output gear,
The continuously variable transmission mechanism is disposed between the input shaft and the output shaft,
The planetary gear mechanism is disposed coaxially with the input shaft and the output shaft between the input shaft and the output shaft,
The low-speed counter shaft has a low-speed driven gear, a low-speed output gear, and a low-speed shift device,
The low-speed driven gear is provided on the low-speed counter shaft so as to be freely rotatable, and meshes with the first output gear,
The low-speed output gear is provided to rotate integrally with the low-speed counter shaft,
The low-speed shift device operates to switch the low-speed driven gear to a fastened state or a released state with respect to the low-speed counter shaft;
The high speed counter shaft has a high speed driven gear, a reverse speed driven gear, a high speed output gear, a high speed shift device, and a reverse speed shift device,
The high-speed driven gear is provided on the high-speed counter shaft so as to be freely rotatable, and meshes with the second output gear.
The reverse speed driven gear is provided on the high speed counter shaft so as to be freely rotatable, and meshes with the low speed driven gear,
The high-speed output gear is provided to rotate integrally with the high-speed counter shaft,
The high-speed shift device operates to switch the high-speed driven gear to a fastened state or a released state with respect to the high-speed counter shaft,
The reverse speed shift device operates to switch the reverse speed driven gear to a fastened state or a released state with respect to the high speed countershaft;
The power take-off member meshes with the low-speed output gear and the high-speed output gear;
A continuously variable transmission characterized in that the low speed shift device, the high speed shift device, and the reverse speed shift device are operated to extract power from the low speed output gear or the high speed output gear to the power extraction member. apparatus.
一端側が駆動源に連結されて前記駆動源により回転駆動されるとともに他端側が前記無段変速機構の入力側に連結された入力軸と、
前記無段変速機構の出力側に一端側が連結された出力軸と、を備える無段変速装置であって、
遊星歯車機構と、カウンタ軸と、後退速アイドラ軸と、動力取出部材と、を備え、
前記遊星歯車機構は、サンギヤと、内周にリング内周ギヤが形成されるとともに外周に第2出力ギヤが形成されたリングギヤと、前記サンギヤと前記リング内周ギヤに噛合うピニオンギヤと、前記ピニオンギヤを回転可能に支持するキャリアとを有し、
前記入力軸の他端側が前記キャリアに連結され、
前記出力軸の他端側が前記サンギヤと連結され、
前記出力軸は、前記入力軸と同軸上に配置されるとともに、第1出力ギヤを備え、
前記無段変速機構は、前記入力軸と前記出力軸との間に配置される。
遊星歯車機構は、前記入力軸と前記出力軸との間に、前記入力軸および前記出力軸と同軸上に配置され、
前記カウンタ軸は、低速従動ギヤと、高速従動ギヤと、後退速従動ギヤと、変速出力ギヤと、低速シフト装置と、高速シフト装置と、後退速シフト装置とを有し、
前記低速従動ギヤは、前記カウンタ軸に遊転自在に設けられるとともに、前記第1出力ギヤと噛合い、
前記高速従動ギヤは、前記カウンタ軸に遊転自在に設けられるとともに、前記第2出力ギヤと噛合い、
前記後退速従動ギヤは、前記カウンタ軸に遊転自在に設けられ、
前記変速出力ギヤは、前記カウンタ軸と一体回転するように設けられ、
前記後退速アイドラ軸は、第1後退速アイドラギヤと、第2後退速アイドラギヤとを有し、
前記第1後退速アイドラギヤは、前記後退速アイドラ軸と一体回転するように設けられ、前記第1出力ギヤと噛み合うことで、前記後退速アイドラ軸を回転駆動し、
前記第2後退速アイドラギヤは、前記後退速アイドラ軸と一体回転するように設けられ、前記後退速従動ギヤと噛み合い、
前記低速シフト装置は、前記低速従動ギヤを前記カウンタ軸に対して締結状態または解放状態に切り替えるように作動し、
前記高速シフト装置は、前記高速従動ギヤを前記カウンタ軸に対して締結状態または解放状態に切り替えるように作動し、
前記後退速シフト装置は、前記後退速従動ギヤを前記カウンタ軸に対して締結状態または解放状態に切り替えるように作動し、
前記動力取出部材は、前記変速出力ギヤに噛み合い、
前記低速シフト装置、前記高速シフト装置および前記後退速シフト装置を作動させることで、前記変速出力ギヤから前記動力取出部材に動力を取り出すことを特徴とする無段変速装置。 A continuously variable transmission mechanism;
An input shaft having one end connected to a drive source and driven to rotate by the drive source and the other end connected to the input side of the continuously variable transmission mechanism;
An output shaft having one end connected to the output side of the continuously variable transmission mechanism, and a continuously variable transmission,
A planetary gear mechanism, a counter shaft, a reverse speed idler shaft, and a power take-out member;
The planetary gear mechanism includes a sun gear, a ring gear having a ring inner peripheral gear formed on the inner periphery and a second output gear formed on the outer periphery, a pinion gear meshing with the sun gear and the ring inner peripheral gear, and the pinion gear A carrier that rotatably supports
The other end side of the input shaft is connected to the carrier,
The other end side of the output shaft is connected to the sun gear,
The output shaft is disposed coaxially with the input shaft and includes a first output gear,
The continuously variable transmission mechanism is disposed between the input shaft and the output shaft.
The planetary gear mechanism is disposed coaxially with the input shaft and the output shaft between the input shaft and the output shaft,
The counter shaft has a low speed driven gear, a high speed driven gear, a reverse speed driven gear, a shift output gear, a low speed shift device, a high speed shift device, and a reverse speed shift device,
The low-speed driven gear is provided on the counter shaft so as to be freely rotatable, and meshes with the first output gear,
The high-speed driven gear is provided on the counter shaft so as to be freely rotatable, and meshes with the second output gear.
The reverse speed driven gear is provided on the counter shaft so as to be freely rotatable.
The transmission output gear is provided to rotate integrally with the counter shaft,
The reverse speed idler shaft has a first reverse speed idler gear and a second reverse speed idler gear;
The first reverse speed idler gear is provided to rotate integrally with the reverse speed idler shaft, and meshes with the first output gear to rotationally drive the reverse speed idler shaft,
The second reverse speed idler gear is provided to rotate integrally with the reverse speed idler shaft, and meshes with the reverse speed driven gear;
The low-speed shift device operates to switch the low-speed driven gear to an engaged state or a released state with respect to the counter shaft;
The high-speed shift device operates to switch the high-speed driven gear to a fastening state or a releasing state with respect to the counter shaft,
The reverse speed shift device operates to switch the reverse speed driven gear to an engaged state or a released state with respect to the counter shaft,
The power takeout member meshes with the speed change output gear,
A continuously variable transmission, wherein the low speed shift device, the high speed shift device, and the reverse speed shift device are operated to extract power from the transmission output gear to the power extraction member.
前記低速シフト装置および前記高速シフト装置は、前記低速従動ギヤおよび前記高速従動ギヤの両方が締結状態となる期間を経過した後、前記低速従動ギヤまたは前記高速従動ギヤの一方が締結状態となるように作動することを特徴とする請求項1から請求項4の何れか1項に記載の無段変速装置。 When switching between a power transmission path for transmitting power via the low-speed driven gear and a power transmission path for transmitting power via the high-speed driven gear,
The low-speed shift device and the high-speed shift device may be configured such that one of the low-speed driven gear and the high-speed driven gear is engaged after both the low-speed driven gear and the high-speed driven gear are in the engaged state. The continuously variable transmission according to any one of claims 1 to 4, wherein the continuously variable transmission operates.
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