JPH102399A - 無段変速機を有する動力伝達装置 - Google Patents

無段変速機を有する動力伝達装置

Info

Publication number
JPH102399A
JPH102399A JP8152483A JP15248396A JPH102399A JP H102399 A JPH102399 A JP H102399A JP 8152483 A JP8152483 A JP 8152483A JP 15248396 A JP15248396 A JP 15248396A JP H102399 A JPH102399 A JP H102399A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
torque converter
torque
impeller
engine
power
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP8152483A
Other languages
English (en)
Inventor
Takao Fukunaga
孝男 福永
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Exedy Corp
Original Assignee
Exedy Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Exedy Corp filed Critical Exedy Corp
Priority to JP8152483A priority Critical patent/JPH102399A/ja
Priority to US08/870,590 priority patent/US5884535A/en
Priority to DE19725111A priority patent/DE19725111A1/de
Priority to FR9707350A priority patent/FR2749906A1/fr
Publication of JPH102399A publication Critical patent/JPH102399A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H37/00Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00
    • F16H37/02Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings
    • F16H37/021Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings toothed gearing combined with continuous variable friction gearing
    • F16H37/022Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings toothed gearing combined with continuous variable friction gearing the toothed gearing having orbital motion
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H41/00Rotary fluid gearing of the hydrokinetic type
    • F16H41/24Details
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H47/00Combinations of mechanical gearing with fluid clutches or fluid gearing
    • F16H47/06Combinations of mechanical gearing with fluid clutches or fluid gearing the fluid gearing being of the hydrokinetic type
    • F16H47/065Combinations of mechanical gearing with fluid clutches or fluid gearing the fluid gearing being of the hydrokinetic type the mechanical gearing being of the friction or endless flexible member type
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00Machine element or mechanism
    • Y10T74/19Gearing
    • Y10T74/19149Gearing with fluid drive

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Fluid Gearings (AREA)
  • Control Of Transmission Device (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 CVT装置とトルクコンバータとの組み合わ
せに係る動力伝達装置において、AT装置とトルクコン
バータの組み合わせに係る動力伝達装置と同等の性能を
有し、かつ小型化を可能にする。 【解決手段】 この動力伝達装置は、最大トルクTkg
f−mのエンジンからの動力を出力側装置に伝達するた
めの装置であり、トルクコンバータ1と変速装置3とを
有している。トルクコンバータ1は、エンジンからの動
力が入力されるインペラ5、インペラ5に対向して配置
されたタービン6及びインペラ5及びタービン6の間に
配置されたステータ7を有し、トーラスの外径Dmmがエ
ンジントルクTに対して、 D=2.5T+(170〜183) の範囲にある。変速装置3は、無段変速機16を有し、
トルクコンバータ1からの出力を変速して出力する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、動力伝達装置、特
に、変速装置に無段変速機を有する動力伝達装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】自動車用の動力伝達装置として、機械式
クラッチ装置と歯車列を有する変速装置の組み合わせか
らなる装置と、トルクコンバータと歯車列を有する自動
変速装置(以下、AT装置と記す)の組み合わせからな
る装置と、各種自動クラッチ装置とベルト・プーリ式の
無断変速機を有する変速装置(以下、CVT装置と記
す)の組み合わせからなる装置とが従来から提供されて
いる。
【0003】特にCVT装置については、無段階に変速
比が選択でき、さらに最近はトルク伝達容量の高いベル
トの開発も進んでいることから、その可能性が見直され
てきている。従来のCVT装置を用いた動力伝達装置で
は、エンジンとCVT装置との間は電磁クラッチ装置等
の自動クラッチ装置によって連結されている。しかし電
磁クラッチ装置等の自動クラッチ装置ではクリープ現象
が生じないこと等の欠点を有しているため、運転性を向
上させるために、CVT装置とトルクコンバータとを組
み合わせて使用することも行われている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】CVT装置にトルクコ
ンバータを組み合わせて使用する場合、トルクコンバー
タの容量(サイズ)は、AT装置にトルクコンバータを
装着する場合と同様に考えることができる。すなわち、
まず、装着されるエンジンの性能を十分に発揮できるよ
うにエンジンのトルク特性から必要な容量係数を求め
る。この容量係数Cは、 C=Ti/Ni2 Ti:入力トルク Ni:入力回転数 で表され、ある回転で入力し得るトルクを示すものであ
る。また、容量係数は、流路の代表寸法(トーラスの外
径D)の5乗に比例する関係があるので、 C=Ti/Ni2 =K×D5 で表される。ここで、Kはトルクコンバータの型式、構
造、作動流体の性質及び速度比によって決まる係数であ
る。一般的にこのような関係から、流路外径の概算値を
求め、トルクコンバータのサイズが決定される。
【0005】CVT装置は、AT装置と比較して装置全
体の寸法を小型化することができる。したがって、CV
T装置に組み合わされるトルクコンバータも小型化の要
望が強い。本発明の課題は、CVT装置とトルクコンバ
ータとの組み合わせに係る動力伝達装置において、AT
装置とトルクコンバータの組み合わせに係る動力伝達装
置と同等の性能を有し、かつ小型化を可能にすることに
ある。
【0006】
【課題を解決するための手段】ここで、本発明の構成の
基本的な原理を説明する。AT装置とCVT装置とを比
較した場合、両者の変速比の幅に違いがある。したがっ
て、AT装置にトルクコンバータを装着する場合と同様
に考えてそのサイズを決定したのでは、必要以上にトル
クコンバータのサイズが大きくなってしまう。以下にそ
の理由を詳細に説明する。
【0007】一般的なAT装置の変速比の一例を示す
と、 最大変速比(1速)=2.840−−−最小変速比(4速)=0.697 である。一方、CVT装置の変速比の一例を示すと、 最大変速比=2.503 −−−−− 最小変速比=0.497 である。これらから、それぞれの変速比の幅を求める
と、以下のようになる。
【0008】 AT装置の変速比幅 :2.840/0.697=4.075 CVT装置の変速比幅:2.503/0.497=5.036 以上のように、CVT装置の変速比幅は、AT装置のそ
れに比較して一般的に広く設定されている。ここで、ト
ルクコンバータの性能を代表するストールトルク比を考
慮すると、AT装置に装着されるトルクコンバータのス
トールトルク比は、一般に2.0〜2.2である。AT
装置が装着された車両の牽引力とCVT装置が装着され
た車両の牽引力とを同じにする場合、前記の変速比の幅
がワイド化されている分だけストールトルク比が小さく
てもよいことになる。
【0009】すなわち、CVT装置に組み合わされるト
ルクコンバータのストールトルク比は、 (2.0〜2.2)×4.075/5.036=1.6
〜1.8 にすれば、AT装置とトルクコンバータとの組み合わせ
に係る動力伝達装置と同様の性能が得られることにな
る。
【0010】以上は、一例により具体的な数値を挙げた
が、一般的には、AT装置に比較してCVT装置では、
ストールトルク比を20〜25%低く設定することが可
能である。ここで、出力軸トルク係数(出力軸トルクを
回転数の2乗で除したもの)Toは、 To=Cs×ts 但し、Cs:ストール時の容量係数 ts:ストール時のトルク比 で表されるので、出力軸トルク係数To(牽引力に対
応)を同じにする場合、ストールトルク比を20〜25
%低くできるということは、言い換えれば、容量係数C
sを20〜25%高く設定できるということである。ま
た、入力軸トルク係数(入力軸トルクを回転数の2乗で
除したもの)Tiは、 Ti=Cs×D5 但し、D:トルクコンバータサイズ(トーラス外径) で表されるので、AT装置用トルクコンバータサイズを
Da、CVT装置用トルクコンバータサイズをDcとし
た場合、両者を同様のエンジンに装着するとすると、 (1.20〜1.25)Cs×Dc5 =Cs×Da5 となり、したがって、 Dc={Da5 /(1.20〜1.25)}1/5 となる。
【0011】以上をエンジントルクTkgf−mとDa
mm又はDcmmとの関係で表現すると、 Da=2.5T+(185〜198) Dc=2.5T+(170〜183) となる。
【0012】そこで本発明の請求項1に係る動力伝達装
置は、最大トルクTkgf−mのエンジンからの動力を
出力側装置に伝達するための装置であり、トルクコンバ
ータと変速装置とを有している。トルクコンバータは、
エンジンからの動力が入力されるインペラ、インペラに
対向して配置されたタービン及びインペラ及びタービン
の間に配置されたステータを有し、トーラスの外径Dmm
がエンジントルクTに対して、 D=2.5T+(170〜183) の範囲にある。変速装置は、無段変速機を有し、トルク
コンバータからの出力を変速して出力する。
【0013】この装置では、無断変速装置を有する変速
装置に対して必要十分なサイズのトルクコンバータによ
り動力を伝達でき、無断変速機を採用した変速装置と併
せて、装置全体を小型かつ軽量にできる。請求項2に係
る動力伝達装置は、エンジンからの動力を出力側装置に
伝達するための動力伝達装置であって、トルクコンバー
タと変速装置とを有している。トルクコンバータは、エ
ンジンからの動力が入力されるインペラ、インペラに対
向して配置されたタービン及びインペラ及びタービンの
間に配置されたステータを有し、ストールトルク比が
1.6〜1.8である。変速装置は、無段変速機を有
し、トルクコンバータからの出力を変速して出力する。
【0014】この装置では、無断変速機を使用するの
で、ストールトルク比が1.6〜1.8であり、一般的
にAT装置とともに車両に使用されるトルクコンバータ
のストールトルク比よりも低い。このため、容量係数を
逆に高くでき、AT装置とともに使用されるトルクコン
バータに比較して、同じトルク性能を有するエンジンに
装着する場合に小型かつ軽量のトルクコンバータとな
る。
【0015】請求項3に係る動力伝達装置は、請求項1
又は2の装置において、無段変速機の最小変速比と最大
変速比の比率は5以上である。
【0016】
【発明の実施の形態】図1は本発明の一実施形態による
動力伝達装置の模式図である。この動力伝達装置は、エ
ンジンに装着されるトルクコンバータ1と、トルクコン
バータ1の出力をディファレンシャル装置2に伝達する
ための変速装置3とを有している。
【0017】トルクコンバータ1は、インペラ5、ター
ビン6及びステータ7からなり動力を作動流体を介して
伝達するトルクコンバータ本体8と、エンジン側の動力
を変速装置3に直接伝達するためのロックアップクラッ
チ装置10とを有している。インペラ5はエンジン側の
部材の固定されたフロントカバー11に連結されてい
る。タービン6はインペラ5と対向するように配置され
ており、作動流体を介してインペラ5から動力が伝達さ
れる。また、ステータ7は、インペラ5とタービン6と
の間に配置されており、ワンウェイクラッチ12を介し
てハウジングに固定されている。
【0018】変速装置3は、入力軸14と、入力軸14
に連結された前後進切換用のクラッチ部15と、無断変
速機16と、出力側歯車列17とを有している。前後進
切換用のクラッチ部15は、遊星歯車列20と、前進用
クラッチ21と、後進用クラッチ22と、駆動軸23と
を有している。遊星歯車列20は、出力軸23に連結さ
れたサンギア25と、サンギア25に噛み合う第1遊星
ギア26aと、第1遊星ギア26aに噛み合う第2遊星
ギア26bと、遊星ギア26bに噛み合うリングギア2
7とを有している。第1及び第2遊星ギア26a,26
bは、入力軸14に連結されたキャリア28に支持され
ている。前進用クラッチ21はキャリア28と出力軸2
3とを接続あるいは切断するように、また後進用クラッ
チ22はリングギア27の回転を禁止あるいは許容する
ように設けられている。
【0019】無断変速機16は、入力側プーリ装置30
と、出力側プーリ装置31と、両プーリ装置30、31
を連結するベルト32とを有している。入力側プーリ装
置30は、駆動軸23に固定された固定プーリ32と、
固定プーリ32に対して接近離反自在に配置された可動
プーリ33とを有している。また、出力側プーリ装置3
1は、出力軸35に固定された固定プーリ36と、固定
プーリ36に対して接近離反自在に配置された可動プー
リ37とを有している。そして、この無断変速機16で
は、各可動プーリ33,37を移動させることにより、
最小変速比と最大変速比との間の幅を5以上にすること
が可能である。
【0020】出力側歯車列17は、出力軸35に固定さ
れた出力ギア40と、カウンタ軸41に固定された第1
中間ギア42及び第2中間ギア43とを有している。第
1中間ギア42は出力ギア40に噛み合い、第2中間ギ
ア43はディファレンシャル装置2の入力ギア44に噛
み合っている。このような動力伝達装置において、トル
クコンバータ本体1のトーラスの外径Dmmは、この動力
伝達装置が装着されるエンジンの最大トルクTkgf−
mに対して、 D=2.5T+(170〜183)−−−−(1) の関係になるように設定されている。また、このトルク
コンバータ本体1のストールトルク比は、1.6〜1.
8のものが使用される。
【0021】このトーラス外径Dmmは、従来のAT装置
用トルクコンバータのサイズに比較して小型化されてい
る。この関係を図2に示している。図2に示すように、
従来のAT装置用トルクコンバータについては、領域A
に示すような範囲でトルクコンバータのサイズを決定し
ている。これを一般式で表すと、 D=2.5T+(185〜198)−−−−(2) 程度になる。これに対して、CVT装置用のトルクコン
バータサイズは、一般式では上述の式(1)のように表
され、これを図2に示すと、領域Cの範囲となる。
【0022】このように、AT装置用トルクコンバータ
に比較してCVT装置用トルクコンバータのサイズが小
型化できるのは、先に詳しく説明したが、CVT装置の
変速比幅は、AT装置のそれに比較して一般的に広く
(5以上)設定されており、AT装置が装着された車両
の牽引力とCVT装置が装着された車両の牽引力とを同
じにする場合、前記の変速比の幅がワイド化されている
分だけストールトルク比が小さくてもよいことに起因し
ている。
【0023】このため、CVT装置のトルクコンバータ
のストールトルク比は、1.6〜1.8とすることがで
き、サイズも前述のように小型化が可能となる。ここ
で、具体的な数値で比較すると、例えば、 1)エンジン(最大)トルクが12kgf−mの場合、
AT装置用トルクコンバータとしては、一般的に、トー
ラス外径がφ215〜235mm(式(2)にしたがった
計算上では、φ215〜228mm)のものが使用され
る。これに対して、CVT装置用トルクコンバータとし
ては、トーラス外径φ200〜215mm(式(1)にし
たがった計算上では、φ200〜213mm)のものを使
用することにより、AT装置とトーラス外径がφ215
〜235mmのトルクコンバータの組み合わせの装置と同
様の性能を得ることができる。
【0024】また、 2)エンジントルクが18kgf−mの場合、AT装置
用トルクコンバータとしては、一般的に、トーラス外径
がφ230〜245mm(式(2)にしたがった計算上で
は、φ230〜243mm)のものが使用される。これに
対して、CVT装置用トルクコンバータとしては、トー
ラス外径φ215〜230mm(式(1)にしたがった計
算上では、φ215〜228mm)のものを使用すること
により、AT装置とトーラス外径がφ230〜245mm
のトルクコンバータの組み合わせの装置と同様の性能を
得ることができる。
【0025】
【発明の効果】以上のように、本発明では、無断変速機
を有する変速装置を含む動力伝達装置において、従来の
AT装置用トルクコンバータのサイズに比較して小型の
トルクコンバータが装着され、装置全体を小型かつ軽量
化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態が採用された動力伝達装置
の模式図。
【図2】エンジントルクとトルクコンバータサイズとの
関係を示す図。
【符号の説明】
1 トルクコンバータ 3 変速装置 5 インペラ 6 タービン 7 ステータ 8 トルクコンバータ本体 16 無断変速機

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】最大トルクTkgf−mのエンジンからの
    動力を出力側装置に伝達するための動力伝達装置であっ
    て、 前記エンジンからの動力が入力されるインペラ、前記イ
    ンペラに対向して配置されたタービン及び前記インペラ
    及びタービンの間に配置されたステータを有し、トーラ
    スの外径Dmmが前記エンジントルクTに対して、 D=2.5T+(170〜183) の範囲にあるトルクコンバータと、 無段変速機を有し、前記トルクコンバータからの出力を
    変速して出力する変速装置と、を備えた動力伝達装置。
  2. 【請求項2】エンジンからの動力を出力側装置に伝達す
    るための動力伝達装置であって、 前記エンジンからの動力が入力されるインペラ、前記イ
    ンペラに対向して配置されたタービン及び前記インペラ
    及びタービンの間に配置されたステータを有し、ストー
    ルトルク比が1.6〜1.8であるトルクコンバータ
    と、 無段変速機を有し、前記トルクコンバータからの出力を
    変速して出力する変速装置と、を備えた動力伝達装置。
  3. 【請求項3】前記無段変速機の最小変速比と最大変速比
    の比率は5以上である、請求項1又は2に記載の動力伝
    達装置。
JP8152483A 1996-06-13 1996-06-13 無段変速機を有する動力伝達装置 Pending JPH102399A (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8152483A JPH102399A (ja) 1996-06-13 1996-06-13 無段変速機を有する動力伝達装置
US08/870,590 US5884535A (en) 1996-06-13 1997-06-06 Power transmission device with continuous speed control
DE19725111A DE19725111A1 (de) 1996-06-13 1997-06-13 Getriebe mit stufenlos änderbarer Übersetzung
FR9707350A FR2749906A1 (fr) 1996-06-13 1997-06-13 Dispositif de transmission de puissance a regulation de vitesse continue

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8152483A JPH102399A (ja) 1996-06-13 1996-06-13 無段変速機を有する動力伝達装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH102399A true JPH102399A (ja) 1998-01-06

Family

ID=15541483

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP8152483A Pending JPH102399A (ja) 1996-06-13 1996-06-13 無段変速機を有する動力伝達装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5884535A (ja)
JP (1) JPH102399A (ja)
DE (1) DE19725111A1 (ja)
FR (1) FR2749906A1 (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4160298B2 (ja) * 2001-12-26 2008-10-01 ジヤトコ株式会社 トルクコンバータ
US9347537B2 (en) * 2014-09-04 2016-05-24 Gm Global Technology Operations, Llc Multi-mode continuously variable transmission with selectable transfer gears
US9482329B2 (en) * 2015-01-08 2016-11-01 GM Global Technology Operations LLC Multi-mode transmission for vehicle powertrain system
EP3978782B1 (en) * 2020-08-03 2024-05-29 Jiangsu University Gear-dual-ring-hydraulic composite transmission device

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1984004144A1 (en) * 1983-04-13 1984-10-25 Zahnradfabrik Friedrichshafen Continuously variable combined transmission
JPS60116959A (ja) * 1983-11-28 1985-06-24 Toyota Central Res & Dev Lab Inc 車輛用無段変速装置
JPS62159854A (ja) * 1985-12-30 1987-07-15 Aisin Warner Ltd 流体トルクコンバ−タ
NL8800246A (nl) * 1988-02-02 1989-09-01 Doornes Transmissie Bv Continu variabele transmissie voorzien van een koppelomvormer.
JP2554084Y2 (ja) * 1991-08-14 1997-11-12 株式会社エクセディ 多段トルクコンバータ装置

Also Published As

Publication number Publication date
DE19725111A1 (de) 1997-12-18
FR2749906A1 (fr) 1997-12-19
US5884535A (en) 1999-03-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4644820A (en) Geared-neutral continuously variable transmission
GB2144814A (en) Driving device including continuously variable transmission
US5853343A (en) Dual mode continually variable transmission
US6106428A (en) Compact dual mode continually variable transmission
EP0322574A2 (en) Continually variable transmission having torque regeneration operating mode
EP1391636B1 (en) Power transmission system in vehicle
JPH01188759A (ja) 伝動装置とその操作方法
US4852427A (en) Transmission
US6561942B2 (en) Dual mode variable ratio transmission
JPS622066A (ja) 変速機
JPS5965659A (ja) 動力伝達装置
EP0943839B1 (en) Dual mode continuously variable transmission for a all wheel drive vehicle
US20080242468A1 (en) Power-Split Transmission
US4633736A (en) Vehicular continuously variable transmission
JPH102399A (ja) 無段変速機を有する動力伝達装置
JPH06331000A (ja) 車両用無段変速装置
JP3934305B2 (ja) 無段変速機を有する動力伝達装置
JP2000230626A (ja) 無段変速機用ロックアップ装置付きトルクコンバータとトルクコンバータを備えた動力伝達装置
JPH048660B2 (ja)
US5253548A (en) Vehicle transmission incorporating multi-stage torque converter
JPH0660672B2 (ja) 車両用無段変速装置
JPH0522096B2 (ja)
JPH0324933Y2 (ja)
JPS6060359A (ja) 車両用無段変速装置
JPH0379586B2 (ja)