JP2005265019A - Transmission - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、遊星歯車機構によって構成された前後進切り換え機構を備えた変速機に関するものである。 The present invention relates to a transmission provided with a forward / reverse switching mechanism constituted by a planetary gear mechanism.
一般に、車両の走行状態に応じた最適の条件でエンジンを運転することを目的として、変速比を無段階(連続的)に制御することのできる無段変速機がある。その無段変速機の一例として、ベルト式無段変速機が挙げられる。このベルト式無段変速機は、平行に配置された2つの回転部材と、各回転部材に別々に取り付けたプライマリプーリおよびセカンダリプーリとを有している。このプライマリプーリおよびセカンダリプーリは、共に、固定シーブと可動シーブとを組み合わせて構成されており、固定シーブと可動シーブとの間にV字形状の溝が形成されている。 In general, there is a continuously variable transmission that can control a gear ratio steplessly (continuously) for the purpose of operating an engine under optimum conditions according to the running state of the vehicle. An example of the continuously variable transmission is a belt type continuously variable transmission. This belt-type continuously variable transmission has two rotating members arranged in parallel, and a primary pulley and a secondary pulley separately attached to each rotating member. Both the primary pulley and the secondary pulley are configured by combining a fixed sheave and a movable sheave, and a V-shaped groove is formed between the fixed sheave and the movable sheave.
また、プライマリプーリの溝およびセカンダリプーリの溝にベルトが巻き掛けられているとともに、プライマリプーリのベルト支持部材およびセカンダリプーリのベルト支持部材に軸線方向の押圧力を作用させる油圧室が別個に設けられている。そして、各油圧室の油圧を別個に制御するすることによって各プーリの溝幅が調整されると、各プーリの溝幅の変化により、各プーリに対するベルトの巻き掛け半径が変化する。すなわち、プライマリシャフトとセカンダリシャフトとの回転速度の比、すなわち変速比が制御される。また、このベルトの巻き掛け半径の制御により、ベルトの張力が変化し、プライマリプーリとセカンダリプーリとの間で伝達されるトルクが調整される。 In addition, a belt is wound around the groove of the primary pulley and the groove of the secondary pulley, and a hydraulic chamber for applying an axial pressing force to the belt support member of the primary pulley and the belt support member of the secondary pulley is separately provided. ing. When the groove width of each pulley is adjusted by separately controlling the hydraulic pressure in each hydraulic chamber, the belt wrapping radius with respect to each pulley changes due to the change in the groove width of each pulley. That is, the rotation speed ratio between the primary shaft and the secondary shaft, that is, the gear ratio is controlled. Further, by controlling the belt winding radius, the belt tension changes, and the torque transmitted between the primary pulley and the secondary pulley is adjusted.
ところで、上記のようなベルト式無段変速機においては、エンジンの回転方向が一方向に限られているため、そのエンジンの回転方向を、車両を前進させる方向の回転方向と車両を後進させる方向の回転方向とに選択的に切り換える前後進切り換え機構が設けられている。そして、その前後進切り換え機構が、ダブルピニオン形式の遊星歯車機構およびフォワードクラッチならびにリバースブレーキによって構成されているベルト式無段変速機の一例が、特許文献1に記載されている。 By the way, in the belt type continuously variable transmission as described above, the rotation direction of the engine is limited to one direction. A forward / reverse switching mechanism for selectively switching between the rotation directions is provided. An example of a belt-type continuously variable transmission in which the forward / reverse switching mechanism is constituted by a double pinion type planetary gear mechanism, a forward clutch, and a reverse brake is described in Patent Document 1.
図5は、この発明の比較例として、特許文献1に記載されている前後進切り換え機構の概略を示すスケルトン図である。この前後進切り換え機構は、ダブルピニオン形式の遊星歯車機構PDを有している。この遊星歯車機構PDは、後述するインプットシャフト(11)のベルト式無段変速機(9)側の端部に設けられたサンギヤ501と、このサンギヤ501の外周側に、サンギヤ501と同心状に配置されたリングギヤ502と、サンギヤ501に噛み合わされたピニオンギヤ503と、このピニオンギヤ503およびリングギヤ502に噛み合わされたピニオンギヤ504と、ピニオンギヤ503,504を自転可能に保持し、かつ、ピニオンギヤ503,504を、サンギヤ501の周囲で一体的に公転可能な状態で保持したキャリヤ505とを有している。そして、このキャリヤ505と、後述するベルト式無段変速機(9)のプライマリシャフト(25)とが連結されている。また、キャリヤ505とインプットシャフト(11)との間の動力伝達経路を接続・遮断するフォワードクラッチCLが設けられている。さらに、後述するトランスアクスルケース(5)側には、リングギヤ502の回転・固定を制御するリバースブレーキBRが、トランスアクスルケース(5)に固定されるように設けられている。そして、前記のリングギヤ502とキャリヤ505とには、それぞれ、リバースブレーキBRによって固定・解放される固定部材506と、フォワードクラッチCLによって係合・解放される係合部材507とが設けられている。
FIG. 5 is a skeleton diagram showing an outline of a forward / reverse switching mechanism described in Patent Document 1 as a comparative example of the present invention. This forward / reverse switching mechanism has a double pinion type planetary gear mechanism PD. The planetary gear mechanism PD includes a
この特許文献1に記載されているベルト式無段変速機では、前進の場合には、フォワードクラッチCLが係合され、かつリバースブレーキBRが解放されて、遊星歯車機構PDのサンギヤ501と一体回転するインプットシャフト(11)と、遊星歯車機構PDのキャリヤ505と一体回転するプライマリシャフト(25)とが直結状態になり、エンジンのトルクが、インプットシャフト(11)すなわちサンギヤ501とキャリヤ505とを経由して、プライマリシャフト(25)に伝達される。これに対して、後進の場合には、フォワードクラッチCLが解放され、かつリバースブレーキBRが係合されて、遊星歯車機構PDのリングギヤ502の回転が固定される。すると、インプットシャフト(11)すなわちサンギヤ501の回転に伴って、キャリヤ505がそのサンギヤの回転方向とは逆の方向に回転する。すなわち、エンジンのトルクが、インプットシャフト(11)すなわちサンギヤ501とキャリヤ505とを経由して、前進の場合とは逆方向の回転となって、プライマリシャフト(25)に伝達される。
In the belt type continuously variable transmission described in Patent Document 1, in the case of forward movement, the forward clutch CL is engaged and the reverse brake BR is released, so that the
なお、上記の前後進切り換え機構に用いられている係合装置(すなわちフォワードクラッチおよびリバースブレーキ)は、油圧により制御される油圧式の摩擦クラッチ(もしくはブレーキ)であるが、油圧を用いない機械式のかみあいクラッチが使用される場合もある。そのような車両の変速機に使用される機械式のかみあいクラッチの一例として、収容凹部の底部とその収容凹部に収容される係合片の内面とに、互いに回動可能に嵌合係止する係止部を設けた一方向クラッチが、特許文献2に記載されている。
上記の特許文献1に記載されているベルト式無段変速機の前後進切り換え機構は、フォワードクラッチおよびリバースブレーキの二組の油圧式摩擦係合装置が、遊星歯車機構の各回転要素を係合(もしくは固定)・解放することによって、エンジンの回転方向を切り換えて、車両の前後進の切り換えをおこなうように構成されている。すなわち、前進の場合には、遊星歯車機構のサンギヤとキャリヤが一体回転するように、フォワードクラッチが係合され、後進の場合には、遊星歯車機構のリングギヤの回転が固定されるように、リバースブレーキが係合される。 The forward / reverse switching mechanism of the belt-type continuously variable transmission described in Patent Document 1 described above includes two sets of hydraulic friction engagement devices, a forward clutch and a reverse brake, that engage each rotating element of the planetary gear mechanism. (Or fixed) / released, the direction of rotation of the engine is switched to switch the vehicle forward and backward. That is, in the case of forward movement, the forward clutch is engaged so that the sun gear and the carrier of the planetary gear mechanism rotate integrally, and in the case of reverse movement, the reverse rotation is performed so that the rotation of the ring gear of the planetary gear mechanism is fixed. The brake is engaged.
このように、特許文献1に記載されているベルト式無段変速機の前後進切り換え機構では、前後進の切り換えをおこなうために、二組の油圧式摩擦係合装置を、それぞれ異なった遊星歯車機構の回転要素の係合・解放ができるように、別々に設けることが必要とされるため、遊星歯車機構の軸方向に大きなスペースを確保しなければならなくなる。その結果、変速機の体格が大きくなってしまい、変速機の小型化を阻害する要因となっていた。 As described above, in the forward / reverse switching mechanism of the belt-type continuously variable transmission described in Patent Document 1, in order to perform forward / reverse switching, two sets of hydraulic friction engagement devices are connected to different planetary gears. Since it is necessary to provide them separately so that the rotating elements of the mechanism can be engaged and released, it is necessary to secure a large space in the axial direction of the planetary gear mechanism. As a result, the physique of the transmission becomes large, which has been a factor that hinders downsizing of the transmission.
この発明は、上記の事情を背景としてなされたものであり、遊星歯車機構の要素同士、または要素と周辺部材とを連結・解放する係合制御機構の構成を簡単にすることによって、小型化された変速機を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made against the background described above, and has been downsized by simplifying the configuration of the engagement control mechanism for connecting and releasing the elements of the planetary gear mechanism or the elements and peripheral members. It is an object to provide a transmission.
上記の目的を達成するために、請求項1の発明は、差動回転可能に取り付けられた第1要素および第2要素および第3要素を備えた遊星歯車機構と、前記遊星歯車機構の第1要素と相対回転可能に配置された周辺部材と、前記遊星歯車機構における第1要素と連結・解放する場合の連結対象として、前記遊星歯車機構における第2要素または第3要素のいずれか一方、または前記周辺部材のいずれかを選択的に変更することの可能な複数の係合制御機構とが設けられた変速機において、前記遊星歯車機構における第1要素としての機能と、複数の係合制御機構の構成要素としての機能とを兼備する共用部材が設けられていることを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, the invention of claim 1 is directed to a planetary gear mechanism including a first element, a second element, and a third element that are mounted so as to be differentially rotatable, and a first of the planetary gear mechanisms. As a connection object in the case of connecting / releasing with a peripheral member arranged to rotate relative to the element and the first element in the planetary gear mechanism, either the second element or the third element in the planetary gear mechanism, or A transmission provided with a plurality of engagement control mechanisms capable of selectively changing any of the peripheral members, a function as a first element in the planetary gear mechanism, and a plurality of engagement control mechanisms A common member having a function as a constituent element is provided.
また、請求項2の発明は、請求項1の発明において、前記複数の係合制御機構の構成要素には、前記遊星歯車機構における第2要素または第3要素のいずれか一方、および前記周辺部材に設けられた第1連結部材と、前記共用部材に形成された第2連結部材と、前記第1連結部材または第2連結部材の一方に設けられた凹部と、前記第1連結部材または第2連結部材の他方に設けられ、かつ、前記遊星歯車機構の軸線方向に動作可能な係合部材と、この係合部材を遊星歯車機構の少なくとも軸線方向に押圧する押圧部材とが含まれるとともに、各係合制御機構は、前記第1連結部材と第2連結部材とを前記軸線方向に相対移動させることにより、前記係合部材を前記凹部に進入させて、前記遊星歯車機構の第1要素と、選択された連結対象とを連結する構成を有していることを特徴とするものである。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the constituent elements of the plurality of engagement control mechanisms include one of the second element and the third element in the planetary gear mechanism, and the peripheral member. A first connecting member provided on the second connecting member, a second connecting member formed on the shared member, a recess provided on one of the first connecting member or the second connecting member, and the first connecting member or the second connecting member. An engaging member provided on the other of the connecting members and operable in the axial direction of the planetary gear mechanism; and a pressing member that presses the engaging member in at least the axial direction of the planetary gear mechanism. The engagement control mechanism moves the first connection member and the second connection member relative to each other in the axial direction, thereby causing the engagement member to enter the recess, and the first element of the planetary gear mechanism, With the selected consolidation target And it is characterized in that it has a structure to be consolidated.
さらに、請求項3の発明は、請求項2の発明において、前記各係合制御機構は、前記遊星歯車機構における第1要素と他の要素とを解放する場合、または遊星歯車機構における第1要素と周辺部材とを解放する場合に、前記第1連結部材または第2連結部材から、前記係合部材が前記軸線方向に突出する量を制限する制限部材を有していることを特徴とするものである。
Further, the invention of
またさらに、請求項4の発明は、請求項2または3の発明において、前記各係合制御機構は、前記遊星歯車機構の第1要素と、選択された連結対象とを連結する場合に、前記係合部材と前記遊星歯車機構の軸線と直交する平面とを実質的に平行な状態、もしくは前記係合部材が前記平面に対して所定の角度だけ傾いた状態にする構成を有していることを特徴とするものである。
Furthermore, the invention of claim 4 is the invention of
そして、請求項5の発明は、請求項1の発明において、前記遊星歯車機構は、同軸上に配置されたサンギヤおよびリングギヤと、このサンギヤに噛合された第1ピニオンギヤと、前記リングギヤおよび第1ピニオンギヤに噛合された第2ピニオンギヤと、前記第1ピニオンギヤおよび第2ピニオンギヤを一体的に公転可能に支持するキャリヤとを有するダブルピニオン式の遊星歯車機構であり、前記リングギヤが前記第1要素に該当し、前記サンギヤが第2要素に該当し、前記キャリヤが第3要素に該当するとともに、前記遊星歯車機構は、車両の動力源のトルクが前記サンギヤに入力され、かつ、前記キャリヤから出力されたトルクが駆動輪に伝達される構成を有しているとともに、前記係合制御機構は、車両が前進する場合に、前記リングギヤと前記サンギヤとを連結する構成を有しており、前記遊星歯車機構を構成する各ギヤは、前記動力源のトルクが、前記遊星歯車機構のサンギヤに入力され、かつ、前記キャリヤから出力される場合に、前記遊星歯車機構を構成する各ギヤの噛み合い力に基づいて、前記リングギヤを前記遊星歯車機構の軸線方向に付勢するスラスト力を生じさせるヘリカルギヤであることを特徴とするものである。 According to a fifth aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the planetary gear mechanism includes a sun gear and a ring gear arranged coaxially, a first pinion gear meshed with the sun gear, the ring gear and the first pinion gear. A pinion type planetary gear mechanism having a second pinion gear meshed with each other and a carrier that integrally supports the first pinion gear and the second pinion gear so that they can revolve, and the ring gear corresponds to the first element. The sun gear corresponds to a second element, the carrier corresponds to a third element, and the planetary gear mechanism is configured such that a torque of a power source of a vehicle is input to the sun gear and output from the carrier. Is transmitted to the drive wheel, and the engagement control mechanism is configured to transmit the link when the vehicle moves forward. A gear and the sun gear are connected to each other, and each of the gears constituting the planetary gear mechanism is configured such that the torque of the power source is input to the sun gear of the planetary gear mechanism and output from the carrier. A helical gear that generates a thrust force that biases the ring gear in the axial direction of the planetary gear mechanism based on the meshing force of each gear constituting the planetary gear mechanism. .
請求項1の発明によれば、例えばクラッチやブレーキなどの係合制御機構の構成要素と、遊星歯車機構の第1要素とが、一つの部材(すなわち共用部材)により共用化されることによって、変速機を小型化することができる。 According to the invention of claim 1, for example, the component of the engagement control mechanism such as the clutch and the brake and the first element of the planetary gear mechanism are shared by one member (that is, a common member), The transmission can be reduced in size.
また、請求項2の発明によれば、請求項1の発明と同様の効果を得られる他に、共用部材に形成された係合制御機構の第2連結部材が、その第2連結部材と係合制御機構の第1連結部材との間を移動することによって、係合制御機構の係合・解放状態を容易に制御することができる。
According to the invention of
さらに、請求項3の発明によれば、請求項2の発明と同様の効果を得られる他に、係合制御機構が解放される場合に、係合部材の軸線方向における係合の相手部材側への突出量が制限部材により制限されるため、係合部材と凹部との係合状態が解放され易くなり、係合制御機構を確実に解放することができる。
Furthermore, according to the invention of
またさらに、請求項4の発明によれば、請求項2または3の発明と同様の効果を得られる他に、係合制御機構が係合されている際に、前記動力源からのトルクが伝達される場合は、係合制御機構の連結部分が互いに離反しようとする方向の力を低減することができる。そのため、係合制御機構の係合時に連結部分の係合を保持するために外部から作用させる反力を少なくすることができる。
Furthermore, according to the invention of claim 4, in addition to obtaining the same effect as that of the invention of
そして、請求項5の発明によれば、請求項1の発明と同様の効果を得られる他に、走行頻度の高い車両の前進時に、動力源の動力を利用してリングギヤもしくはキャリヤと入力軸と一体回転する係合制御機構の構成要素との係合をアシストすることができる。 According to the fifth aspect of the invention, in addition to the same effect as the first aspect of the invention, the ring gear or the carrier and the input shaft are utilized by using the power of the power source when the vehicle with high traveling frequency moves forward. The engagement with the components of the engagement control mechanism that rotates integrally can be assisted.
つぎに、この発明を図面を参照しながら具体的に説明する。図12は、この発明を適用したFF車(フロントエンジンフロントドライブ;エンジン前置き前輪駆動車)のスケルトン図である。図12において、1は車両の動力源としてのエンジンであり、このエンジン1としては内燃機関、具体的にはガソリンエンジン、ディーゼルエンジン、LPGエンジンなどが用いられる。そして、エンジン1のクランクシャフト2が車両の幅方向に配置されている。なお、以下の説明においては、エンジン1として便宜上、ガソリンエンジンを用いた場合について説明する。
Next, the present invention will be specifically described with reference to the drawings. FIG. 12 is a skeleton diagram of an FF vehicle (front engine front drive; front-wheel drive vehicle in front of the engine) to which the present invention is applied. In FIG. 12, reference numeral 1 denotes an engine as a power source of the vehicle. As the engine 1, an internal combustion engine, specifically, a gasoline engine, a diesel engine, an LPG engine, or the like is used. The
また前記エンジン1の出力側には、トランスアクスル3が設けられている。このトランスアクスル3は、エンジン1の後端側に取り付けられたトランスアクスルハウジング4と、トランスアクスルハウジング4におけるエンジン1とは反対側の開口端に取り付けられたトランスアクスルケース5と、トランスアクスルケース5におけるトランスアクスルハウジング4とは反対側の開口端に取り付けられたトランスアクスルリヤカバー6とを有している。
A
トランスアクスルハウジング4の内部には、トルクコンバータ7が設けられており、トランスアクスルケース5およびトランスアクスルリヤカバー6の内部には、前後進切り換え機構8およびベルト式無段変速機(CVT)9とならびに最終減速機10が設けられている。まず、トルクコンバータ7の構成について説明する。トランスアクスルハウジング4の内部には、クランクシャフト2と同一の軸線を中心として回転可能なインプットシャフト11が設けられており、インプットシャフト11におけるエンジン1側の端部にはタービンランナ12が取り付けられている。
A
一方、クランクシャフト2の後端にはドライブプレート13を介してフロントカバー14が連結されており、フロントカバー14にはポンプインペラ15が接続されている。このタービンランナ12とポンプインペラ15とは対向して配置され、タービンランナ12およびポンプインペラ15の内側にはステータ16が設けられている。ステータ16には一方向クラッチ17を介して中空軸18が接続されている。この中空軸18の内部にインプットシャフト11が設けられている。また、インプットシャフト11におけるフロントカバー14側の端部には、ダンパ機構19を介してロックアップクラッチ20が設けられている。上記のように構成されたフロントカバー14およびポンプインペラ15などにより形成されたケーシング(図示せず)内に、作動流体としてのオイルが供給されている。
On the other hand, a front cover 14 is connected to the rear end of the
上記構成により、エンジン1の動力(トルク)がクランクシャフト2からフロントカバー14に伝達される。この時、ロックアップクラッチ20が解放されている場合は、ポンプインペラ15のトルクが流体によりタービンランナ12に伝達され、ついでインプットシャフト11に伝達される。なお、ポンプインペラ15からタービンランナ12に伝達されるトルクを、ステータ16により増幅することもできる。一方、ロックアップクラッチ20が係合されている場合は、フロントカバー14のトルクが機械的にインプットシャフト11に伝達される。
With the above configuration, power (torque) of the engine 1 is transmitted from the
前記トルクコンバータ7と前後進切り換え機構8との間には、オイルポンプ21が設けられている。このオイルポンプ21のロータ22と、ポンプインペラ15とが円筒形状のハブ23により接続されている。また、オイルポンプ21のボデー24は、トランスアクスルケース5側に固定されている。さらに、ハブ23と中空軸18とがスプライン嵌合されている。この構成により、エンジン1の動力がポンプインペラ15を介してロータ22に伝達され、オイルポンプ21を駆動することができる。
An
前記前後進切り換え機構8は、インプットシャフト11とベルト式無段変速機9との間の動力伝達経路に設けられている。この前後進切り換え機構8は、エンジン1の回転方向が一方向に限られていることに伴って採用されている機構であって、入力されたトルクをそのまま出力し、また反転して出力するように構成されている。この発明では、このような変速機に備えられる前後進切り換え機構の構成を簡素化し、あるいは前後進切り換え機構を構成するクラッチ機構などの構成を改良することによって、変速機の小型化を実現できるように構成されている。それらに関しての詳細な説明は後述する。
The forward /
前記ベルト式無段変速機9は、インプットシャフト11と同心状に配置されたプライマリシャフト(言い換えれば駆動側シャフト)25と、プライマリシャフト25と相互に平行に配置されたセカンダリシャフト(言い換えればカウンタシャフト、もしくは従動側シャフト)26とを有している。このプライマリシャフト25にはプライマリプーリ27が設けられており、セカンダリシャフト26側にはセカンダリプーリ28が設けられている。プライマリプーリ27は、プライマリシャフト25の外周に一体的に形成された固定シーブ29と、プライマリシャフト25の軸線方向に移動できるように構成された可動シーブ30とを有している。そして、固定シーブ29と可動シーブ30との対向面間にV字形状の溝31が形成されている。
The belt type continuously
また、この可動シーブ30をプライマリシャフト25の軸線方向に動作させることにより、可動シーブ30と固定シーブ29とを接近・離隔させる油圧アクチュエータ32が設けられている。一方、セカンダリプーリ28は、セカンダリシャフト26の外周に一体的に形成された固定シーブ33と、セカンダリシャフト26の軸線方向に移動できるように構成された可動シーブ34とを有している。そして、固定シーブ33と可動シーブ34との対向面間にV字形状の溝35が形成されている。また、この可動シーブ34をセカンダリシャフト26の軸線方向に動作させることにより、可動シーブ34と固定シーブ33とを接近・離隔させる油圧アクチュエータ36が設けられている。さらに、上記構成のプライマリプーリ27の溝31およびセカンダリプーリ28の溝35に対して、ベルト37が巻き掛けられている。
Further, a
このように、ベルト式無段変速機9は、互いに平行に配置された入力部材としてのプライマリプーリ27と出力部材としてのセカンダリプーリ28とのそれぞれが、固定シーブ29,33と、油圧アクチュエータ32,36によって軸線方向に前後動させられる可動シーブ30,34とによって構成されている。したがって各プーリ27,28の溝幅が、可動シーブ30,34を軸線方向に移動させることにより変化し、それに伴って各プーリ27,28に巻掛けた伝動部材としてのベルト37の巻掛け半径(プーリ27,28の有効径)が連続的に変化し、変速比が無段階に変化するようになっている。
As described above, the belt-type continuously
なお、セカンダリプーリ28における油圧アクチュエータ36には、ベルト式無段変速機9に入力されるトルクに応じた油圧(ライン圧もしくはその補正圧)が供給されている。したがって、セカンダリプーリ28における各シーブ33,34がベルト37を挟み付けることにより、ベルト37に張力が付与され、各プーリ27,28とベルト37との挟圧力(接触圧力)が確保されるようになっている。言い換えれば、挟圧力に応じたトルク容量が設定される。これに対してプライマリプーリ27における油圧アクチュエータ32には、設定するべき変速比に応じた圧油が供給され、目標とする変速比に応じた溝幅(有効径)に設定するようになっている。
The
そして、前記ベルト式無段変速機9の入力部材であるプライマリプーリ27が、前後進切り換え機構8における出力要素であるキャリヤもしくはサンギヤ(ともに後述する)に連結され、前記ベルト式無段変速機9の出力部材であるセカンダリプーリ28が、ギヤ対38および最終減速機10に連結され、さらにその最終減速機10が駆動輪39に連結されている。
A
前述したように、この発明に係る変速機では、変速機に備えられる前後進切り換え機構8の構成、特に、前後進切り換え機構8を構成する遊星歯車機構の各回転要素と、フォワードクラッチCLやリバースブレーキBRなどの係合装置との構成を改良することによって、変速機の小型化を図ることができるように構成されている。その前後進切り換え機構8の実施例を順次説明する。
As described above, in the transmission according to the present invention, the configuration of the forward /
この発明の実施例1を図1に基づいて説明する。この実施例1は、請求項1,5の発明に対応する実施例である。 図1は、図12の前後進切り換え機構8の概略構成を示すスケルトン図である。この実施例1の前後進切り換え機構8は、前述の従来の構成による前後進切り換え機構と同様に、ダブルピニオン形式の遊星歯車機構PDを有している。この遊星歯車機構PDは、ベルト式無段変速機9のプライマリシャフト25の前後進切り換え機構8側の端部に設けられたサンギヤ101と、このサンギヤ101の外周側に、サンギヤ101と同心状に配置されたリングギヤ102と、サンギヤ101に噛み合わされたピニオンギヤ103と、このピニオンギヤ103およびリングギヤ102に噛み合わされたピニオンギヤ104と、ピニオンギヤ103,104を自転可能に保持し、かつ、ピニオンギヤ103,104を、サンギヤ101の周囲で一体的に公転可能な状態で保持したキャリヤ105とを有している。
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The first embodiment corresponds to the first and fifth aspects of the invention. FIG. 1 is a skeleton diagram showing a schematic configuration of the forward /
そして、このキャリヤ105とインプットシャフト11とが連結され、サンギヤ101とベルト式無段変速機9のプライマリシャフト25とが連結されている。また、リングギヤ102の回転・固定を制御するリバースブレーキBRが、トランスアクスルケース5に設けられている。さらに、リングギヤ102と、キャリヤ105およびインプットシャフト11との間の動力伝達経路を接続・遮断するフォワードクラッチCLが設けられている。そして、前記のリングギヤ102には、リバースブレーキBRによって固定・解放される固定部材とフォワードクラッチCLによって係合・解放される係合部材とが一体化された係合・固定部材106が設けられている。
The
この実施例1の前後進切り換え機構8においては、前進ポジションが選択された場合は、フォワードクラッチCLが係合され、かつ、リバースブレーキBRが解放されて、リングギヤ102と、キャリヤ105すなわちインプットシャフト11とが一体回転する。リングギヤ102とキャリヤ105とが一体回転することによって、サンギヤ101すなわちプライマリシャフト25も、それらリングギヤ102およびキャリヤ105と一体回転する。すなわち、インプットシャフト11とプライマリシャフト25とが直結状態になる。この状態においては、エンジン1のトルク(言い換えれば動力)が、トルクコンバータ7を経由してインプットシャフト11に伝達されると、インプットシャフト11、リングギヤ102、キャリヤ105、サンギヤ101ならびにプライマリシャフト25が一体回転する。プライマリシャフト25のトルクは、前述の図12に示すように、プライマリプーリ27およびベルト37ならびにセカンダリプーリ28を経由してセカンダリシャフト26に伝達される。そして、セカンダリシャフト26に伝達されたトルクは、ギヤ対38および最終減速機10を経由して駆動輪39に伝達される。
In the forward /
これに対して、後進ポジションが選択された場合は、フォワードクラッチCLが解放され、かつ、リバースブレーキBRが係合されて、リングギヤ102が固定される。すると、インプットシャフト11の回転にともなって、リングギヤ102を反力要素としてキャリヤ105が回転し、サンギヤ101がインプットシャフト11の回転方向とは逆の方向に回転する。その結果、プライマリシャフト25、セカンダリシャフト26などの回転部材が、前進ポジションの場合とは逆方向に回転して車両が後退する。
On the other hand, when the reverse position is selected, the forward clutch CL is released and the reverse brake BR is engaged, and the
続いて、この発明の実施例2を図2に基づいて説明する。この実施例2は、上記の実施例1と同様に、請求項1,5の発明に対応する実施例である。図2は、図12の前後進切り換え機構8の概略構成を示すスケルトン図である。この実施例2の前後進切り換え機構8は、前述の比較例および実施例1の構成による前後進切り換え機構と同様に、ダブルピニオン形式の遊星歯車機構PDを有している。この遊星歯車機構PDは、インプットシャフト11のベルト式無段変速機9側の端部に設けられたサンギヤ201と、このサンギヤ201の外周側に、サンギヤ201と同心状に配置されたリングギヤ202と、サンギヤ201に噛み合わされたピニオンギヤ203と、このピニオンギヤ203およびリングギヤ202に噛み合わされたピニオンギヤ204と、ピニオンギヤ203,204を自転可能に保持し、かつ、ピニオンギヤ203,204を、サンギヤ201の周囲で一体的に公転可能な状態で保持したキャリヤ205とを有している。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The second embodiment is an embodiment corresponding to the first and fifth aspects of the invention as in the first embodiment. FIG. 2 is a skeleton diagram showing a schematic configuration of the forward /
そして、このキャリヤ205とベルト式無段変速機9のプライマリシャフト25とが連結され、サンギヤ201とインプットシャフト11とが連結されている。また、リングギヤ202の回転・固定を制御するリバースブレーキBRが、トランスアクスルケース5に設けられている。さらに、リングギヤ202と、サンギヤ201すなわちインプットシャフト11との間の動力伝達経路を接続・遮断するフォワードクラッチCLが設けられている。そして、前記のリングギヤ202には、リバースブレーキBRによって固定・解放される固定部材とフォワードクラッチCLによって係合・解放される係合部材とが一体化された係合・固定部材206が設けられている。
The
この実施例2の前後進切り換え機構8においては、前進ポジションが選択された場合は、フォワードクラッチCLが係合され、かつ、リバースブレーキBRが解放されて、リングギヤ202と、サンギヤ201すなわちインプットシャフト11とが一体回転する。リングギヤ202とサンギヤ201とが一体回転することによって、キャリヤ205すなわちプライマリシャフト25も、それらリングギヤ202およびサンギヤ201と一体回転する。すなわち、インプットシャフト11とプライマリシャフト25とが直結状態になる。
In the forward /
これに対して、後進ポジションが選択された場合は、フォワードクラッチCLが解放され、かつ、リバースブレーキBRが係合されて、リングギヤ202が固定される。すると、インプットシャフト11の回転にともなってサンギヤ201が回転し、リングギヤ202を反力要素としてキャリヤ205がインプットシャフト11の回転方向とは逆の方向に回転する。その結果、プライマリシャフト25、セカンダリシャフト26などの回転部材が、前進ポジションの場合とは逆方向に回転して車両が後退する。
On the other hand, when the reverse position is selected, the forward clutch CL is released and the reverse brake BR is engaged, and the
図6は、図2に示した実施例2の前後進切り換え機構8の具体的な構成を示す、遊星歯車機構PDの軸線と平行な平面における断面図である。前記リングギヤ202の外周には、前記係合・固定部材206に相当する可動部材601が取り付けられている。この可動部材601は、軸線を中心とする環状に構成され、可動部材601とリングギヤ202とが、例えばスプラインなどによって連結されていて、可動部材601が、軸方向(図6の左右方向)に滑動し、かつ可動部材601とリングギヤ202との間で動力伝達がおこなうことができるように構成されている。また、可動部材601の両端面には、後述する係合部(606)と嵌合する凹部603と、後述する係合部(607)と嵌合する凹部604とが、同一円周上に形成されている。そして、可動部材601を軸方向(図6の左右方向)に相対移動させるための、シフトフォーク605が備えられていて、シフトポジション(例えば、ドライブ(D/前進)ポジション、リバース(R/後進)ポジション、ニュートラル(N)ポジション)の選択に応じて動作するように構成されている。
FIG. 6 is a cross-sectional view in a plane parallel to the axis of the planetary gear mechanism PD, showing a specific configuration of the forward /
また、この実施例2の前後進切り換え機構8を構成しているダブルピニオン形式の遊星歯車機構PDの各歯車、すなわち、サンギヤ201、リングギヤ202、ピニオンギヤ203、ピニオンギヤ204は、いずれもヘリカルギヤで形成されている。そしてそれらのヘリカルギヤは、エンジン1から前後進切り換え機構8に車両を前進させる回転方向のトルクが入力した際に、リングギヤ202をフォワードクラッチCL側(図6の右側)へ近づける方向の軸力がリングギヤ202に作用するように、それぞれの歯のねじれ方向が設定されている。
The gears of the double pinion type planetary gear mechanism PD constituting the forward /
前記インプットシャフト11から外側へ突出した突出部602が形成されており、この突出部602には、環状のプレート602Aが固定されていて、このプレート602Aには、前記可動部材601の凹部603と嵌合する係合部606が複数設けられている。これらの係合部606と凹部603とにより、フォワードクラッチCLが構成されている。そしてDポジションが選択された場合には、可動部材601が軸方向(図6の左右方向)において突出部602側(図6の右側)へ移動された場合に互いに嵌合し、その結果フォワードクラッチCLが係合状態となり、可動部材601すなわちリングギヤ202と、サンギヤ201すなわちインプットシャフト11との間の動力伝達経路が接続される。なお凹部604と係合部607とによりリバースブレーキBRが構成され、Dポジションの場合は、凹部604と後述の係合部(607)とは嵌合することはなく、リバースブレーキBRは解放状態となる。
A projecting
一方、トランスアクスルケース5には、環状のプレート5Aが固定されていて、そのプレート5Aには、前記の可動部材601の凹部604と嵌合する係合部607が固定されている。これらの係合部606,607は、共に同一円周上に複数設けられている。そして、Rポジションが選択されると、これらの係合部607と凹部604とが互いに嵌合し、その結果リバースブレーキBRが係合状態となり、可動部材601すなわちリングギヤ202の回転が防止される。なおRポジションの場合には、凹部603と前述のフォワードクラッチCLに設けられている係合部606とは嵌合することはなく、フォワードクラッチCLは解放状態となる。
On the other hand, an
なお、プレート5Aとプレート602Aの内径は同一に設定され、同心状に設けられている。前記可動部材601の内周には、軸線方向の両側に突出する鍔部608A,608Bが形成されている。鍔部608A,608Bは環状に構成され、その外径はプレート5A,602Aの内径未満に設定されている。可動部材601がこのような鍔部608を備えることによって、可動部材601が軸方向(図6の左右方向)において相対移動し、その可動部材601の凹部603もしくは凹部604が、係合部606もしくは係合部607と嵌合される際に、鍔部608Aとプレート602Aとが接触するか、または鍔部608Bとプレート5Aとが接触して可動部材601が調芯されるため、係合部606もしくは係合部607との嵌合を容易におこなうことができる。
The inner diameters of the
このように、この実施例2に示す可動部材601は、軸方向に滑動可能であり、かつ可動部材601とリングギヤ202との間での動力伝達が可能なように構成されている。したがって、この実施例2に示す構成による可動部材601を設けたリングギヤ202は、前後進切り換え機構8を構成する遊星歯車機構PDの一回転要素(リングギヤ)としての機能と、その遊星歯車機構PDの各要素の係合・解放状態を制御するフォワードクラッチCLあるいはリバースブレーキBRの構成要素の一部としての機能との両方を備えている。言い換えれば、この実施例2に示すリングギヤ202のような構成とすることによって、従来はそれぞれ別々の部材により構成されていた、遊星歯車機構PDの一回転要素およびフォワードクラッチCLの構成要素の一部ならびにリバースブレーキBRの構成要素の一部を、一つの部材すなわち可動部材601によって共用化することができる。
As described above, the
なお、図7は、図6に示す可動部材601を設けたリングギヤ202の構成の別の実施形態の一例を示す、遊星歯車機構PDの軸線と平行な平面における断面図である。図6の(a)は、可動部材601とリングギヤ202とのはめ合い部分において、可動部材601側に、溝部701と、例えば環状の弾性部材702と、その弾性部材702を収納して配置する収納部703などの構成によって、可動部材601とリングギヤ202とのはめ合い部分にラチェット動作による位置決め機構を備えた構成を示したものである。また、図6の(b)は、前記弾性部材702による位置決め機構を、ボール704と、例えば圧縮コイルばねなどの弾性体705とによって構成した例を示したものである。このように、可動部材601とリングギヤ202とのはめ合い部分に、例えば上記に示すようなラチェット動作による位置決め機構を備えることによって、可動部材601が軸方向に相対移動されてフォワードクラッチCLあるいはリバースブレーキBRに係合・解放される場合の位置決めが容易になり、その結果フォワードクラッチCLあるいはリバースブレーキBRの係合・解放動作を安定しておこなうことができる。
7 is a cross-sectional view in a plane parallel to the axis of the planetary gear mechanism PD, showing an example of another embodiment of the configuration of the
また、この実施例2に示すリングギヤ202は、遊星歯車機構PDの他の回転要素(すなわちサンギヤ201、ピニオンギヤ203,204)と共に、車両の前進時にリングギヤ202をフォワードクラッチCL側(図6の右側)へ近づける方向の軸力が作用するヘリカルギヤによって形成されている。したがって、車両の前進時に、フォワードクラッチCLの構成要素の一部としてフォワードクラッチCLの他の構成要素と係合されるリングギヤ202には、リングギヤ202をフォワードクラッチCLへ押圧する方向へエンジン1のトルクによる軸力が作用することになる。そのため、車両の前進時にリングギヤ202をフォワードクラッチCL側に移動して押圧するために作用させる力に対して、エンジン1の動力によるヘリカルギヤに作用する軸力を付加することができる。その結果、リングギヤ202をフォワードクラッチCL側に移動して押圧するために作用させる力がより小さな力で済むことになり、装置の簡素化や小型化が可能になる。
Further, the
なお、図示していないが、前述の実施例1(図1)の前後進切り換え機構8を構成しているダブルピニオン形式の遊星歯車機構PDの各歯車、すなわち、サンギヤ101、リングギヤ102、ピニオンギヤ103、ピニオンギヤ104は、いずれも、上記の図2に示す実施例2の場合と同様の、ヘリカルギヤで形成することができる。また、図2の実施例2では、サンギヤ201とインプットシャフト11とが連結されている構成であるのに対して、図1の実施例1では、キャリヤ105とインプットシャフト11とが連結されている構成であることの他は、図1の実施例1に、上記の図6、図7で示す構成を適用することができる。その結果、前述の実施例1においても、上記の実施例2で述べた理由と同じ理由により、実施例2と同じ作用・効果を得ることが可能である。
Although not shown, each gear of the planetary gear mechanism PD of the double pinion type constituting the forward /
次に、この発明の実施例3を図3に基づいて説明する。この実施例3は、請求項1,5の発明に対応する実施例である。図3は、実施例3の前後進切り換え機構8の構成を示すスケルトン図である。この実施例3の前後進切り換え機構8は、シングルピニオン形式の遊星歯車機構PSを有している。この遊星歯車機構PSは、ベルト式無段変速機9のプライマリシャフト25の前後進切り換え機構8側の端部に設けられたサンギヤ301と、このサンギヤ301の外周側に、サンギヤ301と同心状に配置されたリングギヤ302と、これらのサンギヤ301およびリングギヤ302に噛み合わされたピニオンギヤ303と、このピニオンギヤ303を自転可能に保持し、かつ、ピニオンギヤ303を、サンギヤ301の周囲で一体的に公転可能な状態で保持したキャリヤ304とを有している。
Next,
そして、リングギヤ302とインプットシャフト11とが連結され、サンギヤ301とベルト式無段変速機9のプライマリシャフト25とが連結されている。また、キャリヤ304の回転・固定を制御するリバースブレーキBRが、トランスアクスルケース5に固定されるように設けられている。さらに、キャリヤ304と、リングギヤ302およびインプットシャフト11との間の動力伝達経路を接続・遮断するフォワードクラッチCLが設けられている。そして、前記のキャリヤ304には、リバースブレーキBRによって固定・解放される固定部材とフォワードクラッチCLによって係合・解放される係合部材とが一体化された係合・固定部材305が設けられている。
The
この実施例3の前後進切り換え機構8においては、前進ポジションが選択された場合は、フォワードクラッチCLが係合され、かつ、リバースブレーキBRが解放されて、キャリヤ304と、リングギヤ302すなわちインプットシャフト11とが一体回転する。キャリヤ304とリングギヤ302とが一体回転することによって、サンギヤ301すなわちプライマリシャフト25も、それらキャリヤ304およびリングギヤ302と一体回転する。すなわち、インプットシャフト11とプライマリシャフト25とが直結状態になる。この状態においては、エンジン1のトルク(言い換えれば動力)が、トルクコンバータ7を経由してインプットシャフト11に伝達されると、インプットシャフト11、リングギヤ302、キャリヤ304、サンギヤ301ならびにプライマリシャフト25が一体回転する。プライマリシャフト25のトルクは、前述の図12に示すように、プライマリプーリ27およびベルト37ならびにセカンダリプーリ28を経由してセカンダリシャフト26に伝達される。そして、セカンダリシャフト26に伝達されたトルクは、ギヤ対38および最終減速機10を経由して駆動輪39に伝達される。
In the forward /
これに対して、後進ポジションが選択された場合は、フォワードクラッチCLが解放され、かつ、リバースブレーキBRが係合されて、キャリヤ304が固定される。すると、インプットシャフト11の回転にともなってリングギヤ302が回転し、サンギヤ301がインプットシャフト11の回転方向とは逆の方向に回転する。その結果、プライマリシャフト25、セカンダリシャフト26などの回転部材が、前進ポジションの場合とは逆方向に回転して車両が後退する。
On the other hand, when the reverse position is selected, the forward clutch CL is released and the reverse brake BR is engaged, so that the
続いて、この発明の実施例4を図4に基づいて説明する。この実施例4は、上記の実施例3と同様に、請求項1,5の発明に対応する実施例である。図4は、実施例4の前後進切り換え機構8の構成を示すスケルトン図である。この実施例4の前後進切り換え機構8は、上記の実施例3の構成による前後進切り換え機構と同様に、シングルピニオン形式の遊星歯車機構PSを有している。この遊星歯車機構PSは、インプットシャフト11のベルト式無段変速機9側の端部に設けられたサンギヤ401と、このサンギヤ401の外周側に、サンギヤ401と同心状に配置されたリングギヤ402と、これらのサンギヤ401およびリングギヤ402に噛み合わされたピニオンギヤ403と、このピニオンギヤ403を自転可能に保持し、かつ、ピニオンギヤ403を、サンギヤ401の周囲で一体的に公転可能な状態で保持したキャリヤ404とを有している。
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The fourth embodiment is an embodiment corresponding to the first and fifth aspects of the invention as in the third embodiment. FIG. 4 is a skeleton diagram showing the configuration of the forward /
そして、リングギヤ402とベルト式無段変速機9のプライマリシャフト25とが連結され、サンギヤ401とインプットシャフト11とが連結されている。また、キャリヤ404の回転・固定を制御するリバースブレーキBRが、トランスアクスルケース5に固定されるように設けられている。さらに、キャリヤ404と、サンギヤ401すなわちインプットシャフト11との間の動力伝達経路を接続・遮断するフォワードクラッチCLが設けられている。そして、前記のキャリヤ404には、リバースブレーキBRによって固定・解放される固定部材とフォワードクラッチCLによって係合・解放される係合部材とが一体化された係合・固定部材405が設けられている。
The
この実施例4の前後進切り換え機構8においては、前進ポジションが選択された場合は、フォワードクラッチCLが係合され、かつ、リバースブレーキBRが解放されて、キャリヤ404と、サンギヤ401すなわちインプットシャフト11とが一体回転する。キャリヤ404とサンギヤ401とが一体回転することによって、リングギヤ402すなわちプライマリシャフト25も、それらキャリヤ404およびサンギヤ401と一体回転する。すなわち、インプットシャフト11とプライマリシャフト25とが直結状態になる。
In the forward /
これに対して、後進ポジションが選択された場合は、フォワードクラッチCLが解放され、かつ、リバースブレーキBRが係合されて、キャリヤ404が固定される。すると、インプットシャフト11の回転にともなってサンギヤ401が回転し、リングギヤ402がインプットシャフト11の回転方向とは逆の方向に回転する。その結果、プライマリシャフト25、セカンダリシャフト26などの回転部材が、前進ポジションの場合とは逆方向に回転して車両が後退する。
On the other hand, when the reverse position is selected, the forward clutch CL is disengaged and the reverse brake BR is engaged, so that the
なお、図示していないが、上記の実施例3および実施例4の前後進切り換え機構8を構成しているシングルピニオン形式の遊星歯車機構PSの各歯車、すなわち、サンギヤ301,401、リングギヤ302,402、ピニオンギヤ303,403は、いずれも、前述の実施例1,2の場合と同様に、ヘリカルギヤで形成することができる。その場合、それらのヘリカルギヤは、前後進切り換え機構8に車両を前進させる回転方向のトルクが入力した際に、キャリヤ304,404をフォワードクラッチCL側へ近づける方向の軸力がリングギヤ303,403に作用するように、それぞれの歯のねじれ方向が設定される。その結果、車両の前進時にキャリヤ304,404をフォワードクラッチCL側に移動して押圧するために作用させる力に、エンジン1の動力によるヘリカルギヤに作用する軸力を付加することができる。また、実施例3および実施例4においても、遊星歯車機構の形式がダブルピニオン形式からシングルピニオン形式に変わり、また遊星歯車機構の各回転要素とインプットシャフト11とプライマリシャフト25との連結関係が変わる他は、前述の図6,7に示すような、可動部材601、フォワードクラッチCL、リバースブレーキBRなどの構成を適用することができる。その結果、実施例3および実施例4においても、前述の実施例2で述べた理由と同じ理由により、実施例2と同じ作用・効果を得ることが可能である。
Although not shown, the gears of the single-pinion type planetary gear mechanism PS constituting the forward /
このように、実施例1ないし実施例4の前後進切り換え機構8では、リバースブレーキBRによって固定・解放される固定部材と、フォワードクラッチCLによって係合・解放される係合部材とが一体化されて、係合・固定部材106,206,305,405としてリングギヤ102,202、もしくはキャリヤ304,404に設けられている。そのため、フォワードクラッチCLとリバースブレーキBRとが、固定部材506と係合部材507との複数の部材をそれぞれ別個に係合・解放するように構成されている前述の図5の比較例の場合と比べて、前後進切り換え機構8の要素もしくは部材の構成を簡素化することができる。また、車両の前進時に、リングギヤ102,202もしくはキャリヤ304,404、すなわち係合・固定部材106,206,305,405が、フォワードクラッチCL側へ移動される方向へ軸力が作用するようなヘリカルギヤにより、前後進切り換え機構8を構成する遊星歯車機構PD,PSの各歯車を形成することによって、装置を簡素化あるいは小型化することができる。その結果、それらの部材、装置等が配置されるためのスペースを縮減することができ、ベルト式無段変速機9の小型化を図ることができる。
Thus, in the forward /
ここで、上記の実施例1ないし実施例4の構成と、請求項1,5の発明の構成との対応関係を説明すれば、遊星歯車機構PDのリングギヤ102,202および遊星歯車機構PSのキャリヤ304,404が、この発明の「遊星歯車機構の第1要素」に相当し、プレート5A,608Aが、この発明の「周辺部材」に相当する。また、フォワードクラッチCLとリバースブレーキBRとが、この発明の「複数の係合制御機構」に相当し、係合・固定部材106,206,305,405と、可動部材601とが、この発明の「共用部材」に相当する。
Here, the correspondence between the configurations of the first to fourth embodiments and the configurations of the inventions of
次に、この発明の実施例5を図8および図9に基づいて説明する。この実施例5は、請求項2および請求項3に対応する実施例である。図8は、前述の遊星歯車機構PD,PSの一要素である係合・固定部材に形成された凹部と、フォワードクラッチCLおよびリバースブレーキBRに備えられた係合部とが嵌合することによって係合される係合制御機構の具体的な構成を示す、遊星歯車機構PD,PSの軸線と平行な平面における断面図である。なお、図8の(a)は係合制御機構が解放状態の場合、図8の(b)は係合制御機構が係合状態の場合を示している。図8において、801は第1連結部材であり、具体的には上述の実施例1ないし4における、フォワードクラッチCLあるいはリバースブレーキBRの一部に相当する。802は第2連結部材であり、具体的には上述の実施例1ないし4における、リングギヤ102,202(もしくは係合・固定部材206)の一部、あるいはキャリヤ304,404の一部に相当する。すなわち、この第1連結部材801と第2連結部材802とが係合・解放されることによって、係合制御機構が係合状態と解放状態とに制御される。
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The fifth embodiment is an embodiment corresponding to
第1連結部材801には、例えばねじりコイルばねなどの弾性部材で形成される押圧部材803によって、軸方向(図8の左右方向)において第1連結部材801側から第2連結部材802側へ押圧される係合片(すなわち係合部材)804が備えられている。また、係合制御機構が解放状態の場合に、係合片804の、軸方向(図8の左右方向)における第2連結部材802側への突出量を制限する制限部材805が備えられている。一方、第2連結部材802には、第1連結部材801と第2連結部材802とが係合もしくは固定される場合、すなわち係合制御機構が係合状態の場合に、係合片804と嵌合する凹部806が形成されている。
The first connecting
このように構成された係合制御機構においては、係合制御機構が解放状態の場合に、制限部材805によって、押圧部材803の付勢力により第2連結部材802側へ押圧される係合片804の突出量が制限される。言い換えれば、制限部材805によって規定された量だけ係合片804が突出することになる。そのため、係合片804と第2連結部材802の凹部806との係合状態が解放され易くなり、係合制御機構を確実に解放することができる。
In the engagement control mechanism configured as described above, when the engagement control mechanism is in the released state, the
また、図9は、上記の係合制御機構の係合部分の詳細を説明するための、遊星歯車機構PD,PSの軸線と平行な平面における断面図である。図9の(a)は係合制御機構が完全に係合された状態を示し、図9の(b)は係合制御機構が係合状態から解放状態への切り換えが開始された状態を示している。係合制御機構が係合状態の場合に、互いに嵌合し合う係合片804と凹部806とは、それらが嵌合された際に互いに接触する部分である係合片804の接触部901と、凹部806の接触部902とを有している。この接触部901,902は、軸線方向(図9の左右方向)に対して所定の角度を持った形状となっていて、係合片804が凹部806へ嵌合した際に楔効果を得ることができるように形成されている。そのため、係合片804と凹部806とが所定の位置もしくは状態で嵌合されて係合制御機構が完全係合状態となった場合には、係合片804と凹部806、すなわち第1連結部材801と第2連結部材802とが互いに離反しようとする力を低減することができる。
FIG. 9 is a cross-sectional view in a plane parallel to the axis of the planetary gear mechanisms PD and PS for explaining details of the engagement portion of the above-described engagement control mechanism. 9A shows a state in which the engagement control mechanism is completely engaged, and FIG. 9B shows a state in which the engagement control mechanism has started switching from the engaged state to the released state. ing. When the engagement control mechanism is in the engaged state, the
さらに、図9の(b)に示すような第1連結部材801と第2連結部材802との係合が解放される際には、押圧部材803により付勢される係合片804が、前記の接触部901と反対側の端部もしくはその付近を回転軸として、接触部901が第1連結部材801側と第2連結部材802側との間を往復するように回転移動することによって、第1連結部材801と第2連結部材802との間にトルクが作用している場合でも、それらの係合を容易に解放することが可能になる。
Further, when the engagement between the first connecting
次に、この発明の実施例6を図10aないし図10dに基づいて説明する。この実施例6は、請求項4に対応する実施例である。図10aないし図10dは、前述の図8と同様、係合制御機構の具体的な構成を示す、遊星歯車機構PD,PSの軸線と平行な平面における断面図であって、図10a,10cは係合制御機構が解放状態の場合、図10b,10dは係合制御機構が係合状態の場合を示している。図10aないし図10dにおいて、1001は第1連結部材であり、具体的には前述の実施例1ないし4における、フォワードクラッチCLあるいはリバースブレーキBRの一部に相当する。1002は第2連結部材であり、具体的には前述の実施例1ないし4における、リングギヤ102,202(もしくは係合・固定部材206)の一部、あるいはキャリヤ304,404の一部に相当する。すなわち、この第1連結部材1001と第2連結部材1002とが係合・解放されることによって、係合制御機構が係合状態と解放状態とに制御される。
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 10a to 10d. The sixth embodiment corresponds to the fourth aspect. 10a to 10d are sectional views in a plane parallel to the axes of the planetary gear mechanisms PD and PS showing the specific configuration of the engagement control mechanism, similar to FIG. 8 described above, and FIGS. When the engagement control mechanism is in the released state, FIGS. 10b and 10d show the case where the engagement control mechanism is in the engaged state. 10a to 10d,
第1連結部材1001には、押圧部材1003によって、軸方向(図10aないし図10dの左右方向)において第1連結部材1001側から第2連結部材1002側へ押圧される係合片(すなわち係合部材)1004が備えられている。また、係合制御機構が解放状態の場合に、係合片1004の第2連結部材1002側への突出を制限する制限部材1005が備えられている。さらに、第1連結部材1001には、係合制御機構が係合状態の場合に、前記の係合片1004と共に後述の第2連結部材1002の凹部(1008)と嵌合する凸部1006が形成されている。なお、前記の係合片1004は、後述の凹部(1008)と嵌合された際に、凹部(1008)の所定部分(後述の接触部(1009))と互いに接触する部分である接触部1007を有している。
The first connecting
一方、第2連結部材1002には、係合制御機構が係合状態の場合に、係合片1004および凸部1006と嵌合する凹部1008が形成されている。その凹部1008は、前述の係合片1004および凸部1006と嵌合された際に、係合片1004の接触部1007と互いに接触する部分である接触部1009を有している。また、前記凹部1008の、係合片1004および凸部1006と凹部1008とが嵌合された際に凹部1008の係合片1004と対向する側の所定部分には、凹部1008の最深部から接触部1009側へ向けて凹部1008の深さが浅くなるように、平面もしくは曲面により形成される斜面部1010が形成されている。
On the other hand, the second connecting
このように構成された係合制御機構においては、係合制御機構が係合状態となる場合には、係合片1004および凸部1006と凹部1008とが嵌合する際に、係合片1004の接触部1007側の所定部分が、第2連結部材1002の端面1011を摺動する。そして、第1連結部材1001の係合片1004が、第2連結部材1002の凹部1008の位置まで相対回転すると、押圧部材1003により付勢されている係合片1004は瞬時に凹部1008へ入り込む。すると第1連結部材1001と第2連結部材1002とは互いに結合可能な位相で同期する。このとき、さらに第1連結部材1001と第2連結部材1002とを近づける力を付与することによって、第1連結部材1001に設けられている係合片1004および凸部1006と第2連結部材1002に設けられている凹部1008とが互いに嵌合を完了し、その結果係合制御機構が係合状態となる。
In the engagement control mechanism configured as described above, when the engagement control mechanism is in the engaged state, the
図10bは、上記の係合制御機構が、係合片1004および凸部1006と凹部1008とが最終的に所定の位置で嵌合を完了し、係合制御機構が係合状態となった場合を示す図である。係合状態における係合片1004は、第1連結部材1001の端面1012と第2連結部材1002の端面1011との接触により形成される平面に、ほぼ平行な姿勢となって凹部1008に嵌合される。そのため、係合制御機構が係合状態で第1連結部材1001と第2連結部材1002との間で動力の伝達がある場合においても、係合片1004と凹部1008、すなわち第1連結部材1001と第2連結部材1002とが互いに離反しようとする力を低減することができる。なお、図10aは、上記の図10bに示す係合制御機構の解放状態を示す図である。
FIG. 10B shows a case where the engagement control mechanism is engaged with the
また、上記の図10a,10bで示す係合制御機構が、係合状態における係合片1004が、端面1012と端面1011との接触により形成される平面にほぼ平行な姿勢となって凹部1008に嵌合されるのに対して、図10dは、係合状態において第1連結部材1001と第2連結部材1002との間に動力の伝達がない時に、係合片1004の厚さ方向の中心線が、端面1012と端面1011との接触により形成される平面に対して所定の角度αを持った姿勢となって凹部1008に嵌合される場合を示す図である。
Further, in the engagement control mechanism shown in FIGS. 10a and 10b, the
この図10dに示す係合制御機構では、動力非伝達時における係合片1004が、端面1012と端面1011との接触により形成される平面に対して所定の角度αを持った姿勢、となって凹部1008に嵌合される。具体的には、第2連結部材1002の凹部1008に嵌合される係合片1004の接触部1007側が、端面1012と端面1011との接触により形成される平面を基準として所定の角度αだけ、第1連結部材1001方向(図10dの左方向)に傾いた姿勢となって凹部1008に嵌合される。
In the engagement control mechanism shown in FIG. 10d, the
このような係合状態の時に、第1連結部材1001と第2連結部材1002との間で動力の伝達があると、すなわち係合片1004にトルクが作用すると、係合片1004には、係合片1004の接触部1007側をさらに第1連結部材1001方向(図10dの左方向)に傾けようとする力が発生する。すなわち、係合片1004と凹部1008などとの間にはそれらが互いに近づく方向の力が発生する。そのため、係合制御機構が係合状態で第1連結部材1001と第2連結部材1002との間で動力の伝達がある場合においても、係合片1004と凹部1008、すなわち第1連結部材1001と第2連結部材1002とが互いに離反しようとする力をさらに低減することができる。なお、図10cは、上記の図10dに示す係合制御機構の解放状態を示す図である。
When power is transmitted between the first connecting
続いて、この発明の実施例7を図11に基づいて説明する。この実施例7は、上記の実施例6と同様に、請求項4に対応する実施例である。図11は、前述の図8、図10aないし図10dと同様、係合制御機構の具体的な構成を示す、遊星歯車機構PD,PSの軸線と平行な平面における断面図である。図11に示す係合制御機構は、上記の図10aないし図10dに示す実施例6の係合制御機構に対して、係合片1004とは逆向きの、すなわちトルクの伝達方向が逆向きの係合片を設けることによって、係合制御機構が、係合状態時に駆動・被駆動の両方向のトルクを伝達することができるようにしたものである。
Next, a seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The seventh embodiment is an embodiment corresponding to claim 4 as in the sixth embodiment. FIG. 11 is a cross-sectional view in a plane parallel to the axis of the planetary gear mechanisms PD and PS, showing a specific configuration of the engagement control mechanism, similar to FIGS. 8 and 10a to 10d described above. The engagement control mechanism shown in FIG. 11 is opposite to the
図11において、図10aないし図10dの構成と同じ構成については、図10aないし図10dと同じ符号を付してその構成の説明を省略する。1101は結合片であり、図10aないし図10dの係合片1004と同様に、押圧部材1003によって、軸方向(図11の左右方向)において第1連結部材1001側から第2連結部材1002側へ押圧されるように、第1連結部材1001に配置されている。そして、この係合片1101と第1連結部材1001および第2連結部材1002の回転方向において反対向きに配置された係合片1102が備えられている。すなわち、この係合片1102は、前記の係合片1101とは逆向きのトルクを伝達することができる部材である。
11, the same components as those in FIGS. 10a to 10d are denoted by the same reference numerals as those in FIGS. 10a to 10d, and the description of the components is omitted.
したがって、このように構成された係合制御機構においては、係合片1101と、その係合片1101のトルクの伝達方向が逆向きである係合片1102とを設けることによって、係合制御機構が、係合状態時に駆動・被駆動の両方向のトルクを伝達することができる。
Therefore, in the engagement control mechanism configured as described above, the engagement control mechanism is provided by providing the
なお、この図11では、係合片1101と係合片1102とが互いに隣り合った位置に配置している例を示しているが、この例以外の配置であってもよい。また、連結部材1001に配置する係合片1101と係合片1102との数量に関しては、それらの数量が同数であっても良く、あるいは同数でなくともよい。例えば、この実施例のような係合制御機構にトルクが伝達される場合、一般に駆動側の方が被駆動側よりもトルクが大きくなるため、駆動側の係合片の数量を被駆動側の係合片の数量よりも多く設定することで、効率的に駆動・被駆動の両方向のトルクを伝達するための係合片を配置することができる。
11 shows an example in which the
ここで、上記の実施例5ないし実施例7の構成と、請求項2,3,4の発明の構成との対応関係を説明すれば、第1連結部材801,1001が、この発明の「第1連結部材」に相当し、第2連結部材802,1002が、この発明の「第2連結部材」に相当する。また、凹部806,1008が、この発明の「凹部」に相当し、係合片804,1004,1101,1102、および凸部1006が、この発明の「係合部材」に相当する。そして、押圧部材803,1003が、この発明の「押圧部材」に相当し、制限部材805,1005が、この発明の「制限部材」に相当する。
Here, the correspondence between the configurations of the fifth to seventh embodiments described above and the configurations of the inventions of
なお、この発明は上記の具体例に限定されないのであって、具体例では、ベルト式無段変速機を対象とする制御装置を例に取って説明したが、この発明は、トロイダル型無段変速機などの他の形式の無段変速機を対象とする制御装置にも適用することができる。また、この発明で対象とする車両の駆動装置は、図12に示す構成のものに限定されない。さらに、上記の具体例では、遊星歯車機構が、クラッチおよびブレーキの制御により前後進切り換え機構を構成している例を示しているが、遊星歯車機構が、クラッチおよびブレーキの制御により変速機としての機能を果たす場合にも適用することができる。 The present invention is not limited to the above specific example. In the specific example, the control device for the belt type continuously variable transmission has been described as an example. However, the present invention is not limited to the toroidal continuously variable transmission. The present invention can also be applied to a control device that targets another type of continuously variable transmission such as a machine. Further, the vehicle drive device targeted by the present invention is not limited to the one shown in FIG. Furthermore, in the above specific example, the planetary gear mechanism is configured as a forward / reverse switching mechanism by controlling the clutch and the brake. However, the planetary gear mechanism is used as a transmission by controlling the clutch and the brake. It can also be applied when performing functions.
8…前後進切り換え機構、 11…インプットシャフト、 25…プライマリシャフト、 106…係合・固定部材、 PD…遊星歯車機構、 CL…フォワードクラッチ、 BR…リバースブレーキ。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記遊星歯車機構における第1要素としての機能と、複数の係合制御機構の構成要素としての機能とを兼備する共用部材が設けられていることを特徴とする変速機。 A planetary gear mechanism including a first element, a second element, and a third element that are attached to be differentially rotatable, a peripheral member that is arranged to be rotatable relative to the first element of the planetary gear mechanism, and the planetary gear. It is possible to selectively change either the second element or the third element in the planetary gear mechanism or any one of the peripheral members as a connection target when connecting / releasing with the first element in the mechanism. In a transmission provided with a plurality of engagement control mechanisms,
A transmission comprising a common member having both a function as a first element in the planetary gear mechanism and a function as a component of a plurality of engagement control mechanisms.
各係合制御機構は、前記第1連結部材と第2連結部材とを前記軸線方向に相対移動させることにより、前記係合部材を前記凹部に進入させて、前記遊星歯車機構の第1要素と、選択された連結対象とを連結する構成を有していることを特徴とする請求項1に記載の変速機。 The components of the plurality of engagement control mechanisms are formed on the shared member and the first connection member provided on one of the second element and the third element in the planetary gear mechanism and the peripheral member. A second connecting member, a recess provided in one of the first connecting member or the second connecting member, an axis of the planetary gear mechanism provided in the other of the first connecting member or the second connecting member. An engagement member operable in a direction, and a pressing member that presses the engagement member in at least the axial direction of the planetary gear mechanism,
Each engagement control mechanism moves the first connecting member and the second connecting member relative to each other in the axial direction, thereby causing the engaging member to enter the recess, and the first element of the planetary gear mechanism The transmission according to claim 1, wherein the transmission is configured to connect the selected connection target.
前記遊星歯車機構は、車両の動力源のトルクが前記サンギヤに入力され、かつ、前記キャリヤから出力されたトルクが駆動輪に伝達される構成を有しているとともに、
前記係合制御機構は、車両が前進する場合に、前記リングギヤと前記サンギヤとを連結する構成を有しており、
前記遊星歯車機構を構成する各ギヤは、前記動力源のトルクが、前記遊星歯車機構のサンギヤに入力され、かつ、前記キャリヤから出力される場合に、前記遊星歯車機構を構成する各ギヤの噛み合い力に基づいて、前記リングギヤを前記遊星歯車機構の軸線方向に付勢するスラスト力を生じさせるヘリカルギヤであることを特徴とする請求項1に記載の変速機。 The planetary gear mechanism includes a coaxially arranged sun gear and ring gear, a first pinion gear meshed with the sun gear, a second pinion gear meshed with the ring gear and the first pinion gear, the first pinion gear and the second pinion gear. A planetary gear mechanism of a double pinion type having a carrier that integrally supports the pinion gear so as to be able to revolve, wherein the ring gear corresponds to the first element, the sun gear corresponds to the second element, and the carrier corresponds to the third element. As well as elements
The planetary gear mechanism has a configuration in which torque of a vehicle power source is input to the sun gear, and torque output from the carrier is transmitted to drive wheels.
The engagement control mechanism has a configuration for connecting the ring gear and the sun gear when the vehicle moves forward,
Each of the gears constituting the planetary gear mechanism engages with the gears constituting the planetary gear mechanism when the torque of the power source is input to the sun gear of the planetary gear mechanism and output from the carrier. The transmission according to claim 1, wherein the transmission is a helical gear that generates a thrust force that biases the ring gear in an axial direction of the planetary gear mechanism based on a force.
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JP2015137740A (en) * | 2014-01-23 | 2015-07-30 | 本田技研工業株式会社 | transmission |
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