JP2008106898A - Continuously variable transmission - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、無段変速機に関するものである。 The present invention relates to a continuously variable transmission.
無段変速機において、プライマリプーリ軸、セカンダリプーリ軸、カウンタシャフト軸及びディファレンシャル軸の４軸から構成されるものが知られている。このような４軸構造の無段変速機では、セカンダリ軸とカウンタシャフト軸との間、及びカウンタシャフト軸とディファレンシャル軸との間でそれぞれ回転速度を減速している。 A continuously variable transmission is known which is composed of four shafts, a primary pulley shaft, a secondary pulley shaft, a counter shaft shaft, and a differential shaft. In such a continuously variable transmission having a four-axis structure, the rotational speed is reduced between the secondary shaft and the counter shaft shaft and between the counter shaft shaft and the differential shaft.
しかし、４軸構造の無段変速機では、４本のシャフトが必要となることに加えて、カウンタシャフトに減速ギア機構を設けるので、装置の小形化、軽量化が困難である。 However, in a continuously variable transmission with a four-axis structure, in addition to the need for four shafts, a reduction gear mechanism is provided on the countershaft, so it is difficult to reduce the size and weight of the device.
そこで、カウンタシャフトを必要とせず、前後進切替機構において減速する３軸構造の無段変速機が特許文献１に記載されている。
上記従来の技術では、車両の前進時には前後進切替機構において減速することができるが、後進時には前後進切替機構の入出力間が直結されるので減速されず、車両の駆動力が不足する場合がある。 In the above conventional technology, when the vehicle moves forward, the forward / reverse switching mechanism can decelerate, but when the vehicle moves backward, the input / output of the forward / reverse switching mechanism is directly connected, so the vehicle is not decelerated and the driving force of the vehicle may be insufficient. is there.
本発明は、３軸構造の無段変速機において、前進時及び後進時に十分な駆動力を発生することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to generate a sufficient driving force when moving forward and backward in a continuously variable transmission having a three-shaft structure.
本発明は、前後進切替機構と、ベルト式無段変速機構と、ディファレンシャル装置とを備え、前後進切替機構及びベルト式無段変速機構のプライマリプーリによって構成される第１の軸と、ベルト式無段変速機構のセカンダリプーリによって構成される第２の軸と、ディファレンシャル装置の左右の駆動軸によって構成される第３の軸とからなる３軸構造の無段変速機において、前後進切替機構は、入力側に連結されるサンギアと、サンギアと噛み合うようにサンギアの外周に複数設けられる第１のピニオンギアと、第１のピニオンギアと噛み合うようにサンギアの外周に複数設けられる第２のピニオンギアと、第２のピニオンギアと噛み合うように設けられるリングギアと、第１のピニオンギア及び第２のピニオンギアを一体的に連結するキャリアと、車両の前進時にリングギアの回転を係止するフォワードブレーキと、車両の後進時にキャリアの回転を係止するリバースブレーキと、車両の前進時にキャリアと出力側とを連結するフォワードクラッチと、車両の後進時にリングギアと出力側とを連結するリバースクラッチとを備える。 The present invention includes a forward / reverse switching mechanism, a belt-type continuously variable transmission mechanism, and a differential device, a first shaft configured by a primary pulley of the forward / backward switching mechanism and the belt-type continuously variable transmission mechanism, and a belt-type In a continuously variable transmission having a three-axis structure including a second shaft configured by a secondary pulley of a continuously variable transmission mechanism and a third shaft configured by left and right drive shafts of a differential device, the forward / reverse switching mechanism is A sun gear coupled to the input side, a plurality of first pinion gears provided on the outer periphery of the sun gear so as to mesh with the sun gear, and a second pinion gear provided on the outer periphery of the sun gear so as to mesh with the first pinion gear. A ring gear provided so as to mesh with the second pinion gear, and the first pinion gear and the second pinion gear are integrally coupled. A forward brake that locks the rotation of the ring gear when the vehicle moves forward, a reverse brake that locks the rotation of the carrier when the vehicle moves backward, a forward clutch that connects the carrier and the output side when the vehicle moves forward, A reverse clutch that connects the ring gear and the output side when the vehicle is traveling backward is provided.
また、前後進切替機構と、ベルト式無段変速機構と、ディファレンシャル装置とを備え、前後進切替機構及びベルト式無段変速機構のプライマリプーリによって構成される第１の軸と、ベルト式無段変速機構のセカンダリプーリによって構成される第２の軸と、ディファレンシャル装置の左右の駆動軸によって構成される第３の軸とからなる３軸構造の無段変速機において、前後進切替機構は、入力側に連結されるサンギアと、サンギアと噛み合うようにサンギアの外周に複数設けられるピニオンギアと、ピニオンギアと噛み合うように設けられるリングギアと、複数のピニオンギアを一体的に連結するキャリアと、車両の前進時にキャリアの回転を係止するフォワードブレーキと、車両の後進時にリングギアの回転を係止するリバースブレーキと、車両の前進時にリングギアと出力側とを連結するフォワードクラッチと、車両の後進時にキャリアと出力側とを連結するリバースクラッチとを備える。 A first shaft including a forward / reverse switching mechanism, a belt-type continuously variable transmission mechanism, and a differential device, and configured by a primary pulley of the forward / backward switching mechanism and the belt-type continuously variable transmission mechanism; In a continuously variable transmission having a three-shaft structure including a second shaft configured by a secondary pulley of a speed change mechanism and a third shaft configured by left and right drive shafts of a differential device, the forward / reverse switching mechanism includes an input A sun gear coupled to the side, a plurality of pinion gears provided on the outer periphery of the sun gear so as to mesh with the sun gear, a ring gear provided so as to mesh with the pinion gear, a carrier that integrally couples the plurality of pinion gears, and a vehicle A forward brake that locks the rotation of the carrier when the vehicle moves forward, and a reverse brake that locks the rotation of the ring gear when the vehicle moves backward. Comprising a key, a forward clutch for connecting the ring gear when the vehicle is moving forward and the output side, and a reverse clutch for coupling the carrier and the output side when the vehicle is moving backward.
本発明によれば、車両の前進時だけでなく後進時も前後進切替装置において減速することができるので、無段変速機全体でのギア比の要求値を前進時及び後進時において満たすことができ、３軸構造の無段変速機として小形化を図りながら、後進時であっても十分な駆動力を発生することができ登坂性能や発進加速性能を満足することができる。 According to the present invention, the forward / reverse switching device can decelerate not only when the vehicle moves forward but also when moving backward, so that the required gear ratio value for the entire continuously variable transmission can be satisfied when moving forward and when moving backward. In addition, while being reduced in size as a continuously variable transmission having a three-shaft structure, a sufficient driving force can be generated even during reverse travel, and the climbing performance and the acceleration performance can be satisfied.
以下では図面等を参照して本発明の実施の形態について詳しく説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
（第１実施形態）
図１は本実施形態における無段変速機の構成を示す概略構成図である。本実施形態における無段変速機１は、トルクコンバータ２、前後進切替機構３、ベルト式無段変速機構４及びディファレンシャル装置５から構成される。
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a configuration of a continuously variable transmission according to the present embodiment. The continuously variable transmission 1 in this embodiment includes a torque converter 2, a forward / reverse switching mechanism 3, a belt type continuously variable transmission mechanism 4, and a differential device 5.
ベルト式無段変速機構４は、プライマリプーリ１０、セカンダリプーリ１１及び両プーリ１０、１１に掛け回されるベルト１２によって構成され、各プーリ１０、１１の溝幅を変化させることでベルト１２の接触半径を変化させて変速比を無段階に切り換える。トルクコンバータ２を介して伝達されるエンジンの駆動力は前後進切替機構３のサンギア１３に入力され、減速されてキャリア１４又はリングギア１５からプライマリプーリ１０へ出力される。セカンダリプーリ１１から出力される駆動力は、出力軸と同軸上に設けられる出力ギア１６と噛み合うディファレンシャル装置５のリングギア１７へ伝達され、差動装置１８を介して左右の駆動軸１９へと伝達される。 The belt-type continuously variable transmission mechanism 4 includes a primary pulley 10, a secondary pulley 11, and a belt 12 that is wound around the pulleys 10, 11, and the contact of the belt 12 by changing the groove width of each pulley 10, 11. Change the gear ratio steplessly by changing the radius. The engine driving force transmitted via the torque converter 2 is input to the sun gear 13 of the forward / reverse switching mechanism 3, decelerated, and output from the carrier 14 or the ring gear 15 to the primary pulley 10. The driving force output from the secondary pulley 11 is transmitted to the ring gear 17 of the differential device 5 that meshes with the output gear 16 provided coaxially with the output shaft, and is transmitted to the left and right drive shafts 19 via the differential device 18. Is done.
ここで、プライマリプーリ１０は同軸上に設けられるトルクコンバータ２及び前後進切替機構３と第１軸を構成し、セカンダリプーリ１１は同軸上に設けられる出力ギア１６と第２軸を構成し、差動装置１８から左右の駆動軸１９へと駆動力を伝達する左右の駆動軸１９は第３軸を構成する。無段変速機１は、上記３軸が軸方向から見たとき三角形状となるように配置される３軸構造の無段変速機１である。なお、図１では各部の構造を見やすくするためにディファレンシャル装置がセカンダリプーリより下方に示されているが、実際には、ディファレンシャル装置のリングギアがトルクコンバータとプライマリプーリとの間の空間に収まるように、ディファレンシャル装置全体が図示した位置より上方に設けられる。 Here, the primary pulley 10 constitutes the first axis with the torque converter 2 and the forward / reverse switching mechanism 3 provided on the same axis, and the secondary pulley 11 constitutes the second axis with the output gear 16 provided on the same axis. The left and right drive shafts 19 that transmit drive force from the moving device 18 to the left and right drive shafts 19 constitute a third axis. The continuously variable transmission 1 is a continuously variable transmission 1 having a three-shaft structure in which the three axes are arranged in a triangular shape when viewed from the axial direction. In FIG. 1, the differential device is shown below the secondary pulley in order to make the structure of each part easier to see. In practice, however, the ring gear of the differential device is contained in the space between the torque converter and the primary pulley. In addition, the entire differential device is provided above the position shown in the figure.
プライマリプーリ１０の油圧室２０はトルクコンバータ側に設け、前後進切替機構３をトルクコンバータ２とは反対側に設ける。プライマリプーリ１０の回転軸２１は中空となるように形成され、トルクコンバータ２の出力側と前後進切替機構３のサンギア１３とを連結する駆動軸１９が内部を貫通する。セカンダリプーリ１１の油圧室２２はプライマリプーリ１０の油圧室２０を設けた側とは反対側に設ける。 The hydraulic chamber 20 of the primary pulley 10 is provided on the torque converter side, and the forward / reverse switching mechanism 3 is provided on the side opposite to the torque converter 2. The rotation shaft 21 of the primary pulley 10 is formed to be hollow, and a drive shaft 19 that connects the output side of the torque converter 2 and the sun gear 13 of the forward / reverse switching mechanism 3 penetrates the inside. The hydraulic chamber 22 of the secondary pulley 11 is provided on the opposite side of the primary pulley 10 from the side where the hydraulic chamber 20 is provided.
これにより、前後進切替機構３とディファレンシャル装置５とは、プライマリプーリ１０とセカンダリプーリ１１とを結ぶ線に対して互いに反対側に配置されることになるので、セカンダリプーリ１１の出力側に設けられるディファレンシャル装置５は、トルクコンバータ２とプライマリプーリ１０との隙間を有効に利用して配置することができ、軸間距離を縮小して無段変速機全体を小形化することができる。 Accordingly, the forward / reverse switching mechanism 3 and the differential device 5 are disposed on the opposite sides with respect to the line connecting the primary pulley 10 and the secondary pulley 11, and thus are provided on the output side of the secondary pulley 11. The differential device 5 can be disposed by effectively utilizing the gap between the torque converter 2 and the primary pulley 10, and the distance between the shafts can be reduced to reduce the size of the entire continuously variable transmission.
前後進切替機構３は、ダブルピニオン型遊星歯車機構によって構成され、サンギア１３、第１のピニオンギア２３、第２のピニオンギア２４及びリングギア１５を備える。サンギア１３はトルクコンバータ２の出力側に連結された入力軸２５に連結される。第１のピニオンギア２３及び第２のピニオンギア２４は互いに噛み合うようにサンギア１３の外周にそれぞれ複数設けられ、第１のピニオンギア２３はサンギアと噛み合い、第２のピニオンギア２４はリングギアと噛み合う。 The forward / reverse switching mechanism 3 includes a double pinion type planetary gear mechanism, and includes a sun gear 13, a first pinion gear 23, a second pinion gear 24, and a ring gear 15. The sun gear 13 is connected to an input shaft 25 connected to the output side of the torque converter 2. A plurality of first pinion gears 23 and second pinion gears 24 are provided on the outer periphery of the sun gear 13 so as to mesh with each other, the first pinion gear 23 meshes with the sun gear, and the second pinion gear 24 meshes with the ring gear. .
また、第１のピニオンギア２３及び第２のピニオンギア２４は、第１のピニオンギア２３及び第２のピニオンギア２４のすべての回転軸を一体的に連結するキャリア１４によって径方向への移動は拘束され、回転軸周りの自転及びサンギア１３を中心とした公転が許容される。リングギア１５はリング状の内歯歯車であり、第２のピニオンギア２４と噛み合う。 Further, the first pinion gear 23 and the second pinion gear 24 are moved in the radial direction by the carrier 14 integrally connecting all the rotation shafts of the first pinion gear 23 and the second pinion gear 24. Restrained and allowed to rotate around the rotation axis and revolve around the sun gear 13. The ring gear 15 is a ring-shaped internal gear and meshes with the second pinion gear 24.
キャリア１４はフォワードクラッチ２６を介してプライマリプーリ１０の入力軸２７と連結され、リングギア１５はリバースクラッチ２８を介してプライマリプーリ１０の入力軸と連結される。また、リングギア１５はフォワードブレーキ２９を介してケース３０に連結され、フォワードブレーキ２９を作動させることでケース３０に係止される。キャリア１４はリバースブレーキ３１を介してケース３０に連結され、リバースブレーキ３１を作動させることでケース３０に係止される。 The carrier 14 is connected to the input shaft 27 of the primary pulley 10 via the forward clutch 26, and the ring gear 15 is connected to the input shaft of the primary pulley 10 via the reverse clutch 28. The ring gear 15 is connected to the case 30 via the forward brake 29, and is locked to the case 30 by operating the forward brake 29. The carrier 14 is connected to the case 30 via the reverse brake 31 and is locked to the case 30 by operating the reverse brake 31.
ここで、フォワードブレーキ２９とリバースブレーキ３１とを図２に示すようなドグクラッチ５０に置き換えてもよい。ドグクラッチ５０は、キャリア１４とリングギア１５とに近接して設けられる係止部材５１を軸方向に移動させることで、キャリア１４の回転とリングギア１５の回転とのうち一方を選択的に係止することができる。これにより、キャリア１４及びリングギア１５との同時締結を防止でき、またサイズを小形化できる。 Here, the forward brake 29 and the reverse brake 31 may be replaced with a dog clutch 50 as shown in FIG. The dog clutch 50 selectively locks one of the rotation of the carrier 14 and the rotation of the ring gear 15 by moving a locking member 51 provided close to the carrier 14 and the ring gear 15 in the axial direction. can do. Thereby, simultaneous fastening with the carrier 14 and the ring gear 15 can be prevented, and the size can be reduced.
次に前後進切替機構３の作動について説明する。図３は、車両の前進時及び後進時のフォワードクラッチ２６、リバースクラッチ２８、フォワードブレーキ２９及びリバースブレーキ３１の締結状態を示す表であり、○印が締結状態を示し、×印が開放状態を示す。 Next, the operation of the forward / reverse switching mechanism 3 will be described. FIG. 3 is a table showing the engaged state of the forward clutch 26, the reverse clutch 28, the forward brake 29, and the reverse brake 31 when the vehicle is moving forward and backward, where a circle indicates the engaged state and a cross indicates the open state. Show.
前進時には、フォワードブレーキ２９が締結されるので、リングギア１５の回転は拘束され、キャリア１４の回転は許容される。サンギア１３が回転すると、サンギア１３と噛み合う第１のピニオンギア２３が回転し、第１のピニオンギア２３と噛み合う第２のピニオンギア２４がリングギア１５と噛み合いながら回転する。これにより、第１のピニオンギア２３及び第２のピニオンギア２４はそれぞれ自転しながらキャリア１４とともにサンギア１３の外周を回転する。キャリア１４の回転は締結されているフォワードクラッチ２６を介してプライマリプーリ１０の入力軸に伝達される。 During forward travel, the forward brake 29 is engaged, so that the rotation of the ring gear 15 is restricted and the rotation of the carrier 14 is allowed. When the sun gear 13 rotates, the first pinion gear 23 that meshes with the sun gear 13 rotates, and the second pinion gear 24 that meshes with the first pinion gear 23 rotates while meshing with the ring gear 15. Thereby, the 1st pinion gear 23 and the 2nd pinion gear 24 rotate the outer periphery of the sun gear 13 with the carrier 14, respectively rotating. The rotation of the carrier 14 is transmitted to the input shaft of the primary pulley 10 via the forward clutch 26 that is fastened.
後進時には、リバースブレーキ６７が締結されるので、キャリア１４の回転が拘束され、リングギア１５の回転は許容される。サンギア１３が回転すると、サンギア１３と噛み合う第１のピニオンギア２３が回転し、第１のピニオンギア２３と噛み合う第２のピニオンギア２４が回転する。キャリア１４の回転は拘束されているので第１のピニオンギア２３及び第２のピニオンギア２４はサンギア１３の外周を回転することなく自転する。リングギア１５は第２のピニオンギア２４の回転によって回転し、締結されたリバースクラッチ２８を介してプライマリプーリ１０の入力軸に伝達される。 During reverse travel, since the reverse brake 67 is engaged, the rotation of the carrier 14 is restrained and the rotation of the ring gear 15 is allowed. When the sun gear 13 rotates, the first pinion gear 23 that meshes with the sun gear 13 rotates, and the second pinion gear 24 that meshes with the first pinion gear 23 rotates. Since the rotation of the carrier 14 is restricted, the first pinion gear 23 and the second pinion gear 24 rotate without rotating on the outer periphery of the sun gear 13. The ring gear 15 rotates by the rotation of the second pinion gear 24 and is transmitted to the input shaft of the primary pulley 10 via the fastened reverse clutch 28.
以上の作動を図４の共線図を参照しながら説明する。図４は、前後進切替機構３のギア比を示す共線図であり、サンギア１３、リングギア１５及びキャリア１４の回転速度を縦軸に示す。さらに加えて、出力ギア１６が連結されるセカンダリプーリ１１の回転軸と駆動軸１９との間のギア比を示す。なお、図４はベルト式無段変速機構４の変速比を１として示しており、前進時はキャリアの回転がプライマリプーリ１０へ伝達され、後進時はリングギア１５の回転がプライマリプーリ１０へ伝達されるので、それぞれの回転速度をセカンダリプーリ１１の回転速度とする。 The above operation will be described with reference to the alignment chart of FIG. FIG. 4 is a collinear diagram showing the gear ratio of the forward / reverse switching mechanism 3, and the rotation speeds of the sun gear 13, the ring gear 15 and the carrier 14 are shown on the vertical axis. In addition, the gear ratio between the rotating shaft of the secondary pulley 11 to which the output gear 16 is coupled and the drive shaft 19 is shown. FIG. 4 shows the transmission ratio of the belt-type continuously variable transmission mechanism 4 as 1. The rotation of the carrier is transmitted to the primary pulley 10 during forward travel, and the rotation of the ring gear 15 is transmitted to the primary pulley 10 during reverse travel. Therefore, each rotation speed is set as the rotation speed of the secondary pulley 11.
前進時は、リングギア１５の回転が拘束されて回転速度がゼロとなるので、キャリア１４の回転方向はサンギア１３と反対方向となり、回転速度は減速される。キャリア１４の回転がプライマリプーリ１０へ伝達された後、セカンダリプーリ１１の回転軸に連結される出力ギア１６からディファレンシャル装置５のリングギア１７へと回転が伝達されるときに回転方向は反転し、駆動軸１９の回転方向はサンギア１３の回転方向と同方向となり、回転速度は減速される。 At the time of forward movement, the rotation of the ring gear 15 is restricted and the rotation speed becomes zero, so the rotation direction of the carrier 14 is opposite to that of the sun gear 13 and the rotation speed is reduced. After the rotation of the carrier 14 is transmitted to the primary pulley 10, the rotation direction is reversed when the rotation is transmitted from the output gear 16 connected to the rotation shaft of the secondary pulley 11 to the ring gear 17 of the differential device 5, The rotational direction of the drive shaft 19 is the same as the rotational direction of the sun gear 13, and the rotational speed is reduced.
後進時は、キャリア１４の回転が拘束されて回転速度がゼロとなるので、リングギア１５の回転方向はサンギア１３と同方向となり、回転速度は減速される。リングギア１５の回転がプライマリプーリ１０へ伝達された後、セカンダリプーリ１１の回転軸に連結される出力ギア１６からディファレンシャル装置５のリングギア１７へと回転が伝達されるときに回転方向は反転し、駆動軸１９の回転方向はサンギア１３の回転方向と反対方向となり、回転速度は減速される。 During reverse travel, the rotation of the carrier 14 is constrained and the rotation speed becomes zero, so the rotation direction of the ring gear 15 is the same as that of the sun gear 13 and the rotation speed is reduced. After the rotation of the ring gear 15 is transmitted to the primary pulley 10, the rotation direction is reversed when the rotation is transmitted from the output gear 16 connected to the rotation shaft of the secondary pulley 11 to the ring gear 17 of the differential device 5. The rotation direction of the drive shaft 19 is opposite to the rotation direction of the sun gear 13, and the rotation speed is reduced.
以上のように本実施形態では、車両の前進時だけでなく後進時も前後進切替装置において減速することができるので、無段変速機全体でのギア比の要求値を前進時及び後進時において満たすことができ、３軸構造の無段変速機１として小形化を図りながら、後進時であっても十分な駆動力を発生することができ登坂性能や発進加速性能を満足することができる。 As described above, in the present embodiment, since the forward / reverse switching device can decelerate not only when the vehicle moves forward but also when moving backward, the required value of the gear ratio in the entire continuously variable transmission can be set at the time of forward and backward movement. It is possible to satisfy the above requirements, and it is possible to generate a sufficient driving force even when the vehicle is traveling backward while achieving downsizing as the continuously variable transmission 1 having a three-shaft structure.
また、ベルト式無段変速機構４より上流側に設けられる前後進切替機構３において減速するので、前進時及び後進時においてベルト１２とプライマリプーリ１０及びセカンダリプーリ１１との間のフリクショントルクを低減することができる。 Further, since the speed is decelerated in the forward / reverse switching mechanism 3 provided on the upstream side of the belt type continuously variable transmission mechanism 4, the friction torque between the belt 12, the primary pulley 10 and the secondary pulley 11 is reduced during forward and reverse travel. be able to.
さらに、前後進切替機構３とディファレンシャル装置５とは、プライマリプーリ１０とセカンダリプーリ１１とを結ぶ線に対して互いに反対側に配置されるので、トルクコンバータ２とプライマリプーリ１０との隙間を有効に利用してディファレンシャル装置５を配置することができ、軸間距離を縮小して無段変速機全体を小形化することができる。 Further, since the forward / reverse switching mechanism 3 and the differential device 5 are arranged on the opposite sides with respect to the line connecting the primary pulley 10 and the secondary pulley 11, the gap between the torque converter 2 and the primary pulley 10 is effectively made effective. The differential device 5 can be disposed by using it, and the distance between the shafts can be reduced to reduce the size of the continuously variable transmission.
さらに、前後進切替機構３としてダブルピニオン型遊星歯車機構を用いるので、車両の前進時にキャリア１４が回転することにより、遠心油圧によって第１のピニオンギア２３及び第２のピニオンギア２４内のニードルベアリングなどの潤滑性能を向上させることができ、強制潤滑用油路の形状や部品などを簡素化することができる。 Furthermore, since a double pinion planetary gear mechanism is used as the forward / reverse switching mechanism 3, the needle bearings in the first pinion gear 23 and the second pinion gear 24 are rotated by centrifugal hydraulic pressure when the carrier 14 rotates when the vehicle moves forward. The lubricating performance such as the above can be improved, and the shape and parts of the oil passage for forced lubrication can be simplified.
（第２実施形態）
図５は本実施形態における無段変速機の構成を示す概略構成図である。本実施形態では、第１実施形態と同様の構成であり、前後進切替機構の構成が一部異なる。
(Second Embodiment)
FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing the configuration of the continuously variable transmission in the present embodiment. In the present embodiment, the configuration is the same as that of the first embodiment, and the configuration of the forward / reverse switching mechanism is partially different.
本実施形態の前後進切替機構６０は、シングルピニオン型遊星歯車機構によって構成され、サンギア６１、ピニオンギア６２及びリングギア６３を備える。サンギア６１はトルクコンバータ２の出力側に連結された入力軸に連結される。ピニオンギア６２はサンギア６１の外周に複数設けられ、ピニオンギア６２のすべての回転軸を一体的に連結するキャリア６９によって径方向への移動は拘束され、回転軸周りの自転及びサンギア６１を中心とした公転が許容される。リングギア６３はリング状の内歯歯車であり、ピニオンギア６２と噛み合う。 The forward / reverse switching mechanism 60 of the present embodiment is configured by a single pinion type planetary gear mechanism, and includes a sun gear 61, a pinion gear 62, and a ring gear 63. The sun gear 61 is connected to an input shaft connected to the output side of the torque converter 2. A plurality of pinion gears 62 are provided on the outer periphery of the sun gear 61, and the movement in the radial direction is restricted by the carrier 69 that integrally connects all the rotation shafts of the pinion gear 62. Revolution is permitted. The ring gear 63 is a ring-shaped internal gear and meshes with the pinion gear 62.
リングギア６３はフォワードクラッチ６４を介してプライマリプーリ１０の入力軸と連結され、キャリア６９はリバースクラッチ６５を介してプライマリプーリ１０の入力軸と連結される。また、キャリア６９はフォワードブレーキ６６を介してケース６８に連結され、フォワードブレーキ６６を作動させることでケース６８に係止される。リングギア６３はリバースブレーキ６７を介してケース６８に連結され、リバースブレーキ６７を作動させることでケース６８に係止される。ここで、第１実施形態と同様にフォワードブレーキ６６とリバースブレーキ６７を図２に示すような１つのドグクラッチ５０に置き換えることで、同時締結を防止でき、またサイズを小形化できる。 Ring gear 63 is connected to the input shaft of primary pulley 10 via forward clutch 64, and carrier 69 is connected to the input shaft of primary pulley 10 via reverse clutch 65. The carrier 69 is connected to the case 68 via the forward brake 66, and is locked to the case 68 by operating the forward brake 66. The ring gear 63 is connected to the case 68 via a reverse brake 67, and is locked to the case 68 by operating the reverse brake 67. Here, as in the first embodiment, the forward brake 66 and the reverse brake 67 are replaced with one dog clutch 50 as shown in FIG. 2, whereby simultaneous engagement can be prevented and the size can be reduced.
次に前後進切替機構６０の作動について図３を用いて説明する。なお、図３は第１実施形態においてダブルピニオン型遊星歯車機構の締結表として説明したが、本実施形態におけるシングルピニオン型遊星歯車機構においても同一である。フォワードクラッチ６４、リバースクラッチ６５、フォワードブレーキ６６及びリバースブレーキ６７の配置がダブルピニオン型遊星歯車機構とは異なるので作動は以下に説明するように第１実施形態とは異なる。 Next, the operation of the forward / reverse switching mechanism 60 will be described with reference to FIG. 3 is described as a fastening table of the double pinion type planetary gear mechanism in the first embodiment, the same applies to the single pinion type planetary gear mechanism in the present embodiment. Since the arrangement of the forward clutch 64, the reverse clutch 65, the forward brake 66, and the reverse brake 67 is different from the double pinion type planetary gear mechanism, the operation is different from that of the first embodiment as described below.
前進時には、フォワードブレーキ６６が締結されるので、キャリア６９の回転が拘束され、リングギア６３の回転は許容される。サンギア６１が回転すると、サンギア６１と噛み合うピニオンギア６２が回転する。このときキャリア６９の回転は拘束されているのでピニオンギア６２はサンギア６１の外周を回転することなく自転する。リングギア６３はピニオンギア６２の回転によって回転し、締結されたフォワードクラッチ６４を介してプライマリプーリ１０の入力軸７０に伝達される。 During forward travel, the forward brake 66 is engaged, so that the rotation of the carrier 69 is restricted and the rotation of the ring gear 63 is allowed. When the sun gear 61 rotates, the pinion gear 62 that meshes with the sun gear 61 rotates. At this time, since the rotation of the carrier 69 is restricted, the pinion gear 62 rotates without rotating around the outer periphery of the sun gear 61. The ring gear 63 is rotated by the rotation of the pinion gear 62 and is transmitted to the input shaft 70 of the primary pulley 10 via the fastened forward clutch 64.
後進時には、リバースブレーキ６７が締結されるので、リングギア６３の回転は拘束され、キャリア６９の回転は許容される。サンギア６１が回転すると、サンギア６１と噛み合うピニオンギア６２が回転する。このとき、ピニオンギア６２は自転しながらキャリア６９とともにサンギア６１の外周を回転する。キャリア６９の回転は締結されているリバースクラッチ６５を介してプライマリプーリ１０の入力軸７０に伝達される。 During reverse travel, since the reverse brake 67 is engaged, the rotation of the ring gear 63 is restrained and the rotation of the carrier 69 is allowed. When the sun gear 61 rotates, the pinion gear 62 that meshes with the sun gear 61 rotates. At this time, the pinion gear 62 rotates on the outer periphery of the sun gear 61 together with the carrier 69 while rotating. The rotation of the carrier 69 is transmitted to the input shaft 70 of the primary pulley 10 via the reverse clutch 65 that is fastened.
以上の作動を図６の共線図を参照しながら説明する。図６は、本実施形態における前後進切替機構６０のギア比を示す共線図であり、サンギア６１、キャリア６９及びリングギア６３の回転速度を縦軸に示す。さらに加えて、出力ギア１６が連結されるセカンダリプーリ１１の回転軸と駆動軸１９との間のギア比を示す。なお、図６はベルト式無段変速機構４の変速比を１として示しており、前進時はリングギア６３の回転がプライマリプーリ１０へ伝達され、後進時はキャリア６９の回転がプライマリプーリ１０へ伝達されるので、それぞれの回転速度をセカンダリプーリ１１の回転速度とする。 The above operation will be described with reference to the alignment chart of FIG. FIG. 6 is a collinear diagram showing the gear ratio of the forward / reverse switching mechanism 60 in the present embodiment, and the rotational speeds of the sun gear 61, the carrier 69 and the ring gear 63 are shown on the vertical axis. In addition, the gear ratio between the rotating shaft of the secondary pulley 11 to which the output gear 16 is coupled and the drive shaft 19 is shown. FIG. 6 shows the transmission ratio of the belt-type continuously variable transmission mechanism 4 as 1. The rotation of the ring gear 63 is transmitted to the primary pulley 10 during forward travel, and the rotation of the carrier 69 is transmitted to the primary pulley 10 during reverse travel. Since it is transmitted, each rotational speed is set as the rotational speed of the secondary pulley 11.
前進時は、キャリア６９の回転が拘束されて回転速度がゼロとなるので、リングギア６３の回転方向はサンギア６１と反対方向となり、回転速度は減速される。リングギア６３の回転がプライマリプーリ１０へ伝達された後、セカンダリプーリ１１の回転軸に連結される出力ギア１６からディファレンシャル装置５のリングギア６３へと回転が伝達されるときに回転方向は反転し、駆動軸１９の回転方向はサンギア６１の回転方向と同方向となり、回転速度は減速される。 At the time of forward movement, the rotation of the carrier 69 is constrained and the rotation speed becomes zero. Therefore, the rotation direction of the ring gear 63 is opposite to that of the sun gear 61, and the rotation speed is reduced. After the rotation of the ring gear 63 is transmitted to the primary pulley 10, the rotation direction is reversed when the rotation is transmitted from the output gear 16 connected to the rotation shaft of the secondary pulley 11 to the ring gear 63 of the differential device 5. The rotation direction of the drive shaft 19 is the same as the rotation direction of the sun gear 61, and the rotation speed is reduced.
後進時は、リングギア６３の回転が拘束されて回転速度がゼロとなるので、キャリア６９の回転方向はサンギア６１と同方向となり、回転速度は減速される。キャリア６９の回転がプライマリプーリ１０へ伝達された後、セカンダリプーリ１１の回転軸に連結される出力ギア１６からディファレンシャル装置５のリングギアへと回転が伝達されるときに回転方向は反転し、駆動軸１９の回転方向はサンギア６１の回転方向と反対方向となり、回転速度は減速される。 During reverse travel, the rotation of the ring gear 63 is constrained and the rotational speed becomes zero. Therefore, the rotational direction of the carrier 69 is the same as that of the sun gear 61, and the rotational speed is reduced. After the rotation of the carrier 69 is transmitted to the primary pulley 10, the rotation direction is reversed and driven when the rotation is transmitted from the output gear 16 connected to the rotation shaft of the secondary pulley 11 to the ring gear of the differential device 5. The rotation direction of the shaft 19 is opposite to the rotation direction of the sun gear 61, and the rotation speed is reduced.
以上のように本実施形態では、シングルピニオン型遊星歯車機構を用いるので、第１実施形態と同様に、後進時における登坂性能や発進加速性能を満足しながら、ピニオンギアが少ない分だけ無段変速機１をより小形化、軽量化することができる。 As described above, since the single pinion type planetary gear mechanism is used in the present embodiment, as in the first embodiment, the continuously variable speed is increased by the amount of the pinion gear while satisfying the climbing performance and the start acceleration performance during the reverse travel. The machine 1 can be further reduced in size and weight.
以上説明した実施形態に限定されることなく、その技術的思想の範囲内において種々の変形や変更が可能である。 The present invention is not limited to the embodiment described above, and various modifications and changes can be made within the scope of the technical idea.
１ 無段変速機
３ 前後進切替機構
４ ベルト式無段変速機構
５ ディファレンシャル装置
１０ プライマリプーリ
１１ セカンダリプーリ
１３ サンギア
１４ キャリア
１５ リングギア
２３ 第１のピニオンギア
２４ 第２のピニオンギア
２６ フォワードクラッチ
２８ リバースクラッチ
２９ フォワードブレーキ
３１ リバースブレーキ
５０ ドグクラッチ
６０ 前後進切替機構
６１ サンギア
６９ キャリア
６３ リングギア
６２ ピニオンギア
６４ フォワードクラッチ
６５ リバースクラッチ
６６ フォワードブレーキ
６７ リバースブレーキ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Continuously variable transmission 3 Forward / reverse switching mechanism 4 Belt type continuously variable transmission mechanism 5 Differential device 10 Primary pulley 11 Secondary pulley 13 Sun gear 14 Carrier 15 Ring gear 23 First pinion gear 24 Second pinion gear 26 Forward clutch 28 River Scratch 29 Forward brake 31 Reverse brake 50 Dog clutch 60 Forward / reverse switching mechanism 61 Sun gear 69 Carrier 63 Ring gear 62 Pinion gear 64 Forward clutch 65 Reverse clutch 66 Forward brake 67 Reverse brake
Claims (4)
前記前後進切替機構は、入力側に連結されるサンギアと、前記サンギアと噛み合うように前記サンギアの外周に複数設けられる第１のピニオンギアと、前記第１のピニオンギアと噛み合うように前記サンギアの外周に複数設けられる第２のピニオンギアと、前記第２のピニオンギアと噛み合うように設けられるリングギアと、前記第１のピニオンギア及び第２のピニオンギアを一体的に連結するキャリアと、車両の前進時に前記リングギアの回転を係止するフォワードブレーキと、前記車両の後進時に前記キャリアの回転を係止するリバースブレーキと、前記車両の前進時に前記キャリアと出力側とを連結するフォワードクラッチと、前記車両の後進時に前記リングギアと出力側とを連結するリバースクラッチとを備えることを特徴とする無段変速機。 A first shaft configured by a primary pulley of the forward / reverse switching mechanism and the belt-type continuously variable transmission mechanism; and a belt-type continuously variable transmission mechanism. In a continuously variable transmission having a three-axis structure including a second shaft configured by a secondary pulley of a step transmission mechanism and a third shaft configured by left and right drive shafts of the differential device,
The forward / reverse switching mechanism includes a sun gear coupled to the input side, a plurality of first pinion gears provided on the outer periphery of the sun gear to mesh with the sun gear, and the sun gear to mesh with the first pinion gear. A plurality of second pinion gears provided on the outer periphery; a ring gear provided to mesh with the second pinion gear; a carrier integrally connecting the first pinion gear and the second pinion gear; A forward brake that locks the rotation of the ring gear when the vehicle moves forward, a reverse brake that locks the rotation of the carrier when the vehicle moves backward, and a forward clutch that connects the carrier and the output side when the vehicle moves forward And a reverse clutch that connects the ring gear and the output side when the vehicle is moving backward. Transmission.
前記前後進切替機構は、入力側に連結されるサンギアと、前記サンギアと噛み合うように前記サンギアの外周に複数設けられるピニオンギアと、前記ピニオンギアと噛み合うように設けられるリングギアと、複数の前記ピニオンギアを一体的に連結するキャリアと、車両の前進時に前記キャリアの回転を係止するフォワードブレーキと、前記車両の後進時に前記リングギアの回転を係止するリバースブレーキと、前記車両の前進時に前記リングギアと出力側とを連結するフォワードクラッチと、前記車両の後進時に前記キャリアと出力側とを連結するリバースクラッチとを備えることを特徴とする無段変速機。 A first shaft configured by a primary pulley of the forward / reverse switching mechanism and the belt-type continuously variable transmission mechanism; and a belt-type continuously variable transmission mechanism. In a continuously variable transmission having a three-axis structure including a second shaft configured by a secondary pulley of a step transmission mechanism and a third shaft configured by left and right drive shafts of the differential device,
The forward / reverse switching mechanism includes a sun gear coupled to the input side, a plurality of pinion gears provided on the outer periphery of the sun gear so as to mesh with the sun gear, a ring gear provided so as to mesh with the pinion gear, and a plurality of the gears A carrier that integrally connects the pinion gear, a forward brake that locks rotation of the carrier when the vehicle moves forward, a reverse brake that locks rotation of the ring gear when the vehicle moves backward, and when the vehicle moves forward A continuously variable transmission, comprising: a forward clutch that connects the ring gear and the output side; and a reverse clutch that connects the carrier and the output side when the vehicle moves backward.
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