JP2006336864A - バリエータを備えた動力分配形トランスミッション - Google Patents

バリエータを備えた動力分配形トランスミッション Download PDF

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Abstract

【課題】バリエータ１；ブレーキＬ；クラッチＨ；遊星歯車セットからなりそのリングギヤ１７がトランスミッション（ＴＭ）の出力部をなす加算ギヤ２；並びに動力伝達方向に入力軸３と加算ギヤの間に配置された別の遊星歯車セット６；を備え、別の遊星歯車セット６を介してＴＭの入力軸３の動力の一部が加算ギヤに伝達され、バリエータ軸と平行に配置された副軸１０によりバリエータ出力が所定の変速比で加算ギヤに導かれる動力分配形ＴＭにおいて、高速レンジで高いクラッチトルクの発生を回避すること。
【解決手段】低速レンジに動力配分が設けられ、入力軸と加算ギヤの間に配置された遊星歯車セット６のリングギヤ７をハウジングＧと嵌脱自在に結合するブレーキＬの締結によって動力配分が実現され、高速レンジではクラッチＨの締結により加算ギヤのサンギヤ１５が加算ギヤのリングギヤ１７によってロックされる。
【選択図】図１

Description

本発明は、バリエータと、ブレーキと、クラッチと、遊星歯車セットからなり、そのリングギヤがトランスミッションの出力部をなす加算ギヤと、動力伝達方向に入力軸と加算ギヤの間に配置された別の遊星歯車セットとを具備し、別の遊星歯車セットを介してトランスミッションの入力軸の動力の一部が加算ギヤに伝達され、加算ギヤがバリエータと軸平行に配置された副軸を有し、この副軸によってバリエータの出力が所定の変速比で加算ギヤに導かれる動力分配形トランスミッションに関する。
この種のトランスミッションは通常、無段階調整可能な摩擦車形バリエータを具備する。このバリエータはトロイド形接触面を備えた少なくとも２個の円環ディスクを有し、トロイド形接触面の間で転動体が転動する。摩擦車形バリエータは無段階の変速比変化と共に高いトルク容量を有する。
２つの出力レンジで使用できるトランスミッションがドイツ特許公開ＤＥ１９６２９２１３Ａ１で公知である。この公知の摩擦車形トランスミッションの重要な構成部分は、対をなして協働する２つのトロイド形接触面を有する無段階調整可能な摩擦車形バリエータ、副軸及び加算ギヤである。この場合低速レンジ（ＬＯＷ）に動力配分が設けられている。駆動力は駆動軸から変速段を経て副軸に、続いて無段階調整可能なトランスミッション（摩擦車形バリエータ）に導かれ、その出力側は加算ギヤと結合されている。第２の動力経路によって、駆動力は副軸及び変速段を経て加算ギヤに直接導かれ、そこで２つの動力経路の動力が合算され、出力軸に転送される。
この公知のトランスミッションの第２の出力レンジ（ＨＩＧＨ）では駆動力が変速段を経て副軸に、続いて無段階調整可能なトランスミッションに導かれる。この場合は別の動力分は設けられない。
動力配分が設けられ、無段階調整可能なトランスミッション、特に対をなして協働するトロイド形接触面を有するトランスミッション（摩擦車形トランスミッション）が使用される別のトランスミッションが出願人のドイツ特許公開ＤＥ１９７０３５４４Ａ１により公知である。この公知のトランスミッションも所望の動力配分を可能にするために中間軸又は副軸を有する。
バリエータは通常、かみ合い式の動力又はトルク伝達装置より効率が劣るから、オーバドライブの総効率を高めるために、動力がバリエータを流れないギヤが接続される、冒頭に挙げた種類の動力分配形２レンジ・トランスミッションが欧州特許公開ＥＰ１２５３３５０Ａ２により公知である。この場合トランスミッションは２路式トライダルバリエータ、遊星歯車セットを含む加算ギヤ及び逆転ギヤの役割をする遊星歯車セットからなり、これらはこの順序で動力伝達方向に逐次配列されている。
また１個の入力軸と、少なくとも１個の出力軸と、入力軸と出力軸の間の変速比の変更のための機構とからなり、入力軸が発進要素と結合され、発進要素が無段階トランスミッションと結合されている変速装置が出願人のドイツ特許公開ＤＥ１００４３６２３Ａ１により公知である。さらに無段階トランスミッションは後車軸駆動装置のための第１の出力軸及び前車軸駆動装置のための第２の出力軸を有するトランスファと結合されている。この場合変速装置はギヤード・ニュートラル・トランスミッションとして設計された２レンジ・トランスミッションとして構成することができる。この公知のトランスミッションでは運転段階ＨＩＧＨの接続のために、加算ギヤの役割をする遊星歯車セットのサンギヤとリングギヤが互いにロックされ、その場合高いクラッチトルクが発生する欠点が生じる。
ドイツ国特許出願公開公報ＤＥ１９６２９２１３Ａ１ ドイツ国特許出願公開公報ＤＥ１９７０３５４４Ａ１ 欧州特許出願公開公報ＥＰ１２５３３５０Ａ２ ドイツ国特許出願公開公報ＤＥ１００４３６２３Ａ１
本発明の根底にあるのは、バリエータを具備し、高速運転レンジで高いクラッチトルクが回避される動力分配形トランスミッションを提示する課題である。また本発明に基づくトランスミッションは安価に製造することができ、なるべく少ない取付け場所で済むようにしなければならない。
この課題は請求項１の特徴によって解決される。本発明に基づくその他の実施態様と利点は従属請求項で明らかである。
それによればバリエータと、ブレーキと、クラッチと、遊星歯車セットからなる加算ギヤと、動力伝達方向に入力軸と加算ギヤの間に配置された別の遊星歯車セットとを有し、この別の遊星歯車セットによってトランスミッションの入力軸の動力の一部が加算ギヤに伝達され、加算ギヤはバリエータと軸平行に配置された副軸を有し、この副軸を介してバリエータの出力が所定の変速比で加算ギヤに導かれ、低速運転レンジ（ＬＯＷ）に動力配分が設けられ、入力軸と加算ギヤの間に配置された遊星歯車セットのリングギヤとハウジングを嵌脱自在に結合するブレーキの締結によって動力配分が実現される。高速運転レンジ（ＨＩＧＨ）では本発明に基づきクラッチの締結によって加算ギヤのサンギヤが加算ギヤのリングギヤによってロックされる。
遊星歯車セットはマイナス遊星歯車セットとして形成することが好ましい。またバリエータ出力の変速比を生じるために、動力伝達方向にバリエータ出力部と加算ギヤの間にとりわけ合計５個の平歯車を有する２つの平歯車段か、或いはチェーン段及び平歯車対を設けることができる。これらはそれぞれ動力伝達方向に副軸（１０）の前後に配置されている。
特に有利な実施形態の枠内で本発明に基づくトランスミッションはギヤード・ニュートラル・トランスミッション（出力部の停止時に有限な入力回転数が可能になる）として設計されており、無段階トランスミッションの調整が前進後退間の切換えを引き受けるから、逆転装置及び後退用のその他のシフト要素の必要がない。ギヤード・ニュートラル式設計によって、補助発進クラッチが不要であるという利点がある。
バリエータはとりわけベルトドライブ式バリエータ又は摩擦車式バリエータとして形成することができる。
次に添付の図に基づいて本発明を詳しく例示する。
図１及び２に示したトランスミッションは２組のバリエータディスク対４、５と、遊星歯車セットからなる加算ギヤ２と、動力伝達方向に入力軸３と加算ギヤ２の間に配置された別の遊星歯車セット６とを有する２路式摩擦車バリエータを具備する。遊星歯車セット６のリングギヤ７はブレーキＬによってハウジングＧに連結することができる。この場合入力軸３は一方ではバリエータ１と、他方では遊星歯車セット６のサンギヤ８と結合される。９は遊星歯車セット６のプラネットキャリアを示す。プラネットキャリア９は加算ギヤ２の遊星歯車セットのプラネットキャリア１６と結合されている。
またトランスミッションはバリエータ１と軸平行に配置された副軸１０を有する。図１に示すように、この副軸１０を介してバリエータ１の出力が第１の平歯車段１１及び第２の平歯車段１２により所定の変速比で加算ギヤ２へ導かれる。
第２の平歯車段の代わりに、バリエータ・ディスク４、５の間に配置されたベルト又はチェーン駆動装置１３及び２個の平歯車からなる平歯車段１４によって所定の変速比を実現することができる。この実施形態は図２の主題である。
加算ギヤ２はバリエータ１と同軸に配置されている。この場合図１の実施例では加算ギヤ２の遊星歯車セットのサンギヤ１５は平歯車段１２、副軸１０及び平歯車段１１を介してバリエータ１の出力部と結合されている。図２の実施例では加算ギヤ２の遊星歯車セットのサンギヤ（太陽歯車）１５が平歯車段１４、副軸１０及びベルト又はチェーン駆動装置１３を介してバリエータ１の出力部と結合される。加算ギヤ２の遊星歯車セットのプラネットキャリア１６は遊星歯車セット６のプラネットキャリア６と結合され、加算ギヤ２の出力はリングギヤ１７によって行われ、クラッチＨを締結することによって、リングギヤ１７をサンギヤでロックすることができる。
低速運転レンジ（ＬＯＷ）に動力配分が設けられ、ブレーキＬが締結されると、動力が一方では入力軸３から遊星歯車セット６のサンギヤ８及びプラネットキャリア９を経て加算ギヤ２の遊星歯車セットのプラネットキャリア１６に、他方ではバリエータ１から副軸１０を経て加算ギヤ２の遊星歯車セットのサンギヤ１５に伝達される。本発明によれば、全動力がリングギヤ１７を経て出力軸１８に伝達される。
高速運転レンジ（ＨＩＧＨ）ではクラッチＨが締結され、それによってサンギヤ１５がリングギヤ１７によってロックされる。動力はバリエータ１から副軸１０を経て加算ギヤ２の遊星歯車セットのサンギヤ１５に伝達され、出力はリングギヤ１７により入力部と同じ回転方向で行われる。
種々の平歯車又は遊星歯車変速比によって約０．２ないし０．９の間で可変のオーバドライブを実現することができる。レンジの切換えは関与するシフト要素の同期回転数で行われ、駆動力の急落なしで経過する利点がある。このことは快適性の向上に寄与する。こうして変速比の変化のないレンジ切換えを実現することができる。クラッチＨ及びブレーキＬは多板式シフト要素として、又は効率の向上のためにかみ合い式又は同期式シフト要素として形成することができる。
本発明に基づくトランスミッションの構造、特に部材の単独及び相互の空間的配列はいずれも、特許請求の範囲に示されたトランスミッションの機能に影響を及ぼさない限り、これらの構成が図又は明細書に明示されていなくても、この特許請求の範囲の保護範囲に技術的に有意義に含まれることはもちろんである。
本発明に基づく動力分配形トランスミッションの第１の好ましい実施形態の概略図を示す。 本発明に基づく動力分配形トランスミッションの別の好ましい実施形態の概略図を示す。
符号の説明
１ バリエータ
２ 加算ギヤ
３ 入力軸
４ バリエータ・ディスク対
５ バリエータ・ディスク対
６ 遊星歯車セット
７ リングギヤ
８ サンギヤ
９ プラネットキャリア
１０ 副軸
１１ 平歯車段
１２ 平歯車段
１３ 鎖車駆動装置
１４ 平歯車段
１５ サンギヤ
１６ プラネットキャリア
１７ リングギヤ
１８ 出力軸
Ｌ ブレーキ
Ｈ クラッチ
Ｇ ハウジング

Claims (9)

  1. 動力分配形トランスミッションであって、バリエータと、ブレーキと、クラッチと、遊星歯車セットからなりそのリングギヤがトランスミッションの出力部をなす加算ギヤと、動力伝達方向に入力軸と加算ギヤの間に配置された別の遊星歯車セットと、を備え、当該別の遊星歯車セットを介してトランスミッションの入力軸の動力の一部が加算ギヤに伝達され、加算ギヤがバリエータと軸平行に配置された副軸を有し、この副軸によってバリエータの出力が所定の変速比で加算ギヤに導かれる動力分配形トランスミッションにおいて、
    低速運転レンジ（ＬＯＷ）に動力配分が設けられ、入力軸（３）と加算ギヤ（２）の間に配置された遊星歯車セット（６）のリングギヤ（７）とハウジング（Ｇ）とを嵌脱自在に結合するブレーキ（Ｌ）の締結によって動力配分が実現され、高速運転レンジ（ＨＩＧＨ）ではクラッチ（Ｈ）の締結によって加算ギヤ（２）のサンギヤ（１５）が加算ギヤのリングギヤ（１７）によりロックされることを特徴とする動力分配形トランスミッション。
  2. 遊星歯車セット（６）及び加算ギヤ（２）の遊星歯車セットがマイナス遊星歯車セットとして形成されていることを特徴とする請求項１に記載の動力分配形トランスミッション。
  3. ギヤード・ニュートラル・トランスミッションとして設計されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の動力分配形トランスミッション。
  4. バリエータがベルトドライブ式バリエータ又は摩擦車形バリエータとして形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の動力分配形トランスミッション。
  5. 入力軸（３）が一方でバリエータ（１）と他方で遊星歯車セット（６）のサンギヤ（８）と結合され、遊星歯車セット（６）のプラネットキャリアが加算ギヤ（２）の遊星歯車セットのプラネットキャリア（１６）と結合され、低速運転レンジ（ＬＯＷ）でブレーキ（Ｌ）が締結されると、動力が一方では入力軸（３）から遊星歯車セット（６）のサンギヤ（８）及びプラネットキャリア（９）を経て加算ギヤ（２）の遊星歯車セットのプラネットキャリア（１６）に、他方ではバリエータ（１）から副軸（１０）を経て加算ギヤ（２）の遊星歯車セットのサンギヤ（１５）に伝達され、高速運転レンジ（ＨＩＧＨ）でクラッチ（Ｈ）が締結され、それによってサンギヤ（１５）が加算ギヤ（２）の遊星歯車セットのリングギヤ（１７）によってロックされ、動力がバリエータ（１）から副軸（１０）を経てサンギヤ（１５）に伝達されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の動力分配形トランスミッション。
  6. 全動力が加算ギヤ（２）の遊星歯車セットのリングギヤ（１７）を経て出力軸（１８）に伝達され、その際高速運転レンジ（ＨＩＧＨ）では出力部が入力部と同じ回転方向を有することを特徴とする請求項５に記載の動力分配形トランスミッション。
  7. バリエータ出力の所定の変速比を生じるために、動力伝達方向にバリエータ出力部と加算ギヤ（２）の間に２つの平歯車段（１１、１２）か又はチェーン段（１３）及び平歯車対（１４）が設けられ、それぞれ動力伝達方向に副軸（１０）の前後に配置されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の動力分配形トランスミッション。
  8. 種々の平歯車又は遊星歯車変速比によって約０．２ないし０．９で可変のオーバドライブが実現されることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の動力分配形トランスミッション。
  9. クラッチ（Ｈ）及びブレーキ（Ｌ）が多板式シフト要素として、又は効率の向上のためにかみ合い式又は同期式シフト要素として形成されていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の動力分配形トランスミッション。
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