JP4106451B2 - Vehicle drive device and forward / reverse switching mechanism of vehicle drive device - Google Patents

Vehicle drive device and forward / reverse switching mechanism of vehicle drive device Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用駆動装置及び車両用駆動装置の前後進切換機構に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、エンジンを横置き配置したベルト式無段変速機を用いた車両用駆動装置は、例えば特開平6−221386号公報に開示され、かつ図5にそのスケルトン図を示すように、エンジン101、フルードカップリング102、前後進切換機構105、ベルト式無段変速機110を車体幅方向に同軸上に設け、無段変速機110によって無段変速された出力をリダクション機構120を介してデファレンシャル装置130に伝動し、デファレンシャル装置130によって左右の車輪に分配するように構成されている。
【0003】
各部の構成について説明すると、前後進切換機構105はフルードカップリング102を介在してエンジン101のクランク軸101aに連結された入力軸103と常時一体に回転するサンギヤ106aと、リングギヤ106bと、互いに噛み合うと共にサンギヤ106a及びリングギヤ106bに噛み合う複数のピニオンギヤ106c、106dと、ピニオンギヤ106c、106dを回転自在に支持するキャリヤ106eとを具備するダブルピニオン式プラネタリギヤ106を有している。キャリヤ106eと出力軸103との間に選択的に切り換えて動力伝達する前進用クラッチ107が配設され、リングギヤ106bは後退用ブレーキ108によってケーシング109に固定可能に構成されている。
【0004】
ベルト式無段変速機110は、入力軸103と同軸上に配置されたプライマリ軸111と、このプライマリ軸111と平行配置されたセカンダリ軸112と、これらプライマリ軸111及びセカンダリ軸112に各々設けられたプライマリプーリ113及びセカンダリプーリ114と、これらプーリ113と114の間に巻き掛けられた駆動ベルト115とを有し、プーリ113、114のプーリ溝幅を変えることによって各プーリ113、114に対する駆動ベルト115の有効巻き付け径の比率を変えて無段階に変速するように構成されている。
【0005】
リダクション機構120は、無段変速機110のセカンダリ軸112に設けられたドライブギヤ121と、ドライブギヤ121に噛み合うアイドラギヤ122と、デファレンシャル装置130のファイナルギヤ132に噛み合うピニオンギヤ123とを有し、アイドラギヤ122とピニオンギヤ123はアイドラ軸124によって一体に結合されてケーシング109に回転自在に支持されている。
【0006】
デファレンシャル装置130は、ケーシング109に回転自在に支持された中空状のデフケース131を有し、デフケース131にリダクション機構120のピニオンギヤ123と噛み合うファイナルギヤ132が設けられ、かつデフケース131内にはデフケース131に両端が支持されたピニオン軸133により一対のピニオン134が設けられ、両ピニオン134に左右のサイドギヤ135が噛み合い、両サイドギヤ135から図示しないジョイント及びアクスル軸を介して左右の駆動輪に動力伝達されるように構成されている。
【0007】
このような構成において、前進時には前後進切換機構105に配設された前進用クラッチ107が締結し、かつ後退用ブレーキ108が解放される。これによりサンギヤ106a及びキャリヤ106dが一体に回転する状態になり、エンジン101による入力軸103の回転がプラネタリギヤ106のキャリヤ106eに伝達され、入力軸103とプライマリ軸111とが一体になって同一方向に回転する。そして、無段変速機110で無段変速した動力をセカンダリ軸112に出力し、リダクション機構120を介してデファレンシャル装置130に伝動し、デファレンシャル装置130によって左右の駆動輪に分配伝達される。
【0008】
一方、後退時には、前進用クラッチ107を開放し、かつ後退用ブレーキ108が締結される。これによりリングギヤ106bがケーシング109に固定され、入力軸103の回転がプラネタリギヤ106のサンギヤ106aに伝達される。プラネタリギヤ106は入力側のサンギヤ106aにより互いに噛合するピニオン106c、106dが逆回転しつつリングギヤ106bに沿って回転してキャリヤ106eをサンギヤ106aと逆方向に減速して回転駆動せしめ、無段変速機110で無段変速した動力をセカンダリ軸112に出力し、リダクション機構120を介してデファレンシャル装置130に伝動し、デファレンシャル装置130によって左右の駆動輪に分配伝達される。
【0009】
また、ニュートラル時には、前進用クラッチ107及び後退用ブレーキ108を共に解放することによってプラネタリギヤ106のサンギヤ106aは回転駆動されるものの、プラネタリギヤ106が空転してこれ以降の動力伝達はされない。
【0010】
従って、前進用クラッチ107と後退用ブレーキ108の作動切換えにより前後進切り換えができる。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
上記特開平6−221386号公報によると、前後進切換機構105の前進用クラッチ107及び後退用ブレーキ108の切り換え制御にってプレネタリギヤ106の作動が切り換えられて前後進の切り換えが行われる。
【0012】
しかし、前後進切換機構105に使用されるプラネタリギヤ106は、高精度が要求され、かつ前進用クラッチ107及び後退用ブレーキ108を配設することから構成が複雑になり、前後進切換機構105の外形形状が大きくなると共に多くの製造コストを要する。
【0013】
また、車両停止時等駆動輪の回転が停止している状態では、互いに動力伝達可能に形成されたデファレンシャル装置130及びリダクション機構120を介して停止状態の駆動輪によって無段変速機110のセカンダリ軸112の回転が拘束される。この拘束に起因するセカンダリ軸112の回転停止により無段変速機110の作動が停止した状態ではプライマリプーリ113及びセカンダリプーリ114の溝幅を制御することができず、車両停止時における変速比の制御ができない。この結果、例えば無段変速機110が十分に変速比最大側(LOW側)に変速制御されていない状態で車両が停止すると、その停止時の変速比が保持され、次の車両発進時にはその変速比状態から発進することになり円滑な車両発進に影響を及ぼす場合がある。これは、特に車庫入れや縦列駐車等の前進と後退が繰り返し行われるときに顕著である。
【0014】
従って、かかる点に鑑みなされた本発明の第1の目的は、構造の簡素化による製造コストの抑制が得られると共に車両停止時おけるベルト式変速機の変速制御が可能な車両用駆動装置を提供することにある。
【0015】
また、本発明の第2の目的は、構造の簡素化により製造コストの抑制が得られる車両用駆動装置の前後進切換機構を提供することにある。
【0016】
【課題を解決するための手段】
上記第1の目的を達成する請求項1に記載の車両用駆動装置の発明は、プライマリ軸に設けられたプーリ溝幅が可変のプライマリプーリとセカンダリ軸に設けられたプーリ溝幅が可変のセカンダリプーリとに駆動ベルトを巻き掛け、各プーリのプーリ溝幅を変えることによって各プーリに対する駆動ベルトの有効巻き付け径の比率を変えて無段階に変速するベルト式無段変速機と、前後進切り換えする前後進切換機構と、駆動輪に動力伝達するデファレンシャル装置とを備えた車両用駆動装置において、上記前後進切換機構は、固定部材に回転自在に支持された回転軸と、上記回転軸に該回転軸の軸心と直交して配置されたピニオン軸と、該ピニオン軸に回転自在に軸支されたピニオンギヤと、上記回転軸に回転自在に軸支されて上記デファレンシャル装置に伝動すると共に上記ピニオンギヤに噛み合うサイドギヤが設けられた出力軸と、上記回転軸に回転自在に軸支されて上記セカンダリ軸から伝動されると共に、上記ピニオンギヤに噛み合うサイドギヤが設けられたドリブンギヤと、上記ドリブンギヤと回転軸を動力伝達可能に結合する前進位置、上記回転軸を固定部材に固定する後退位置、ドリブンギヤと回転軸の間及び回転軸と固定部材の間の回転を許容するニュートラル位置の各位置に切り換える切換手段とを備えたことを特徴とする。
【0017】
請求項1の発明によると、前後進切換機構が、固定部材に軸支された回転軸に設けられたピニオン軸にピニオンギヤを設け、回転軸にピニオンギヤに噛み合うサイドギヤが形成された出力軸を回転自在に設けると共に、セカンダリ軸によって伝動されると共にピニオンギヤに噛み合うサイドギヤ有するドリブンギヤを回転軸に回転自在に配置し、切換手段によってドリブンギヤと回転軸を動力伝達可能に結合する前進状態と、回転軸を固定部材に結合する後退状態と、ドリブンギヤと回転軸及び回転軸と固定部材との結合を共に解除するニュートラル状態に切り換える比較的簡素な構成によって形成でき、従来の高精度が要求されるプラネタリギヤを用いた前後進切換機構に比べ、各構成部材の要求精度及び構成部材の組み立ての要求精度が大幅に緩和でき、大幅な製造コストの低減が期待できる。
【0018】
また、例えば、前進位置から後退位置、或いは後退位置から前進位置に切り換える際、前進位置或いは後退位置からニュートラル位置への切り換えによりドリブンギヤが出力軸に対して空転が可能な状態になり、停車状態においての無段変速機を変速比最大側へ変速する制御ができ、この変速比最大側に変速制御された状態からの円滑な後退或いは前進発進が確保できる。
【0019】
請求項2に記載の発明は、請求項1の車両用駆動装置において、上記切換手段は、上記ドリブンギヤに設けられたスプラインと、上記固定部材に設けられたスプラインと、該ドリブンギヤと上記固定部材との間で上記回転軸に設けられたハブと、上記ハブに常時スプライン嵌合するスリーブとを備え、上記スリーブが、ハブにのみ噛み合うニュートラル位置と、上記ハブとドリブンギヤのスプラインとに共に噛み合う前進位置と、上記ハブと固定部材のスプラインとに共に噛み合う後退位置との各位置に移動するこことを特徴とする。
【0020】
請求項2の発明によると、ドリブンギヤに形成されたスプライン、固定部材に設けられたスプライン、回転軸に設けられたハブ及びこれらに選択的に係合するスリーブよる簡単な構成でかつコンパクトに切換手段を形成することができる。
【0021】
上記第2の目的を達成する請求項3に記載の車両用駆動装置の前後進切換機構の発明は、エンジン側からの動力を前後進切り換えしてデファレンシャル側に出力する車両用駆動装置の前後進切換機構において、固定部材に回転自在に支持された回転軸と、該回転軸に回転軸の軸心と直交して配置されたピニオン軸と、該ピニオン軸に回転自在に軸支されたピニオンギヤと、上記回転軸に回転自在に軸支されて上記デファレンシャル側に伝動すると共に上記ピニオンギヤに噛み合うサイドギヤが設けられた出力軸と、上記回転軸に回転自在に軸支されて上記エンジン側から伝動されると共に上記ピニオンギヤに噛み合うサイドギヤが設けられたドリブンギヤと、上記ドリブンギヤと回転軸を動力伝達可能に結合する前進位置と上記回転軸を固定部材に固定する後退位置の各位置に切り換える切換手段とを備えたことを特徴とする。
【0022】
請求項3の発明によると、前後進切換機構が、固定部材に軸支された回転軸に設けられたピニオン軸にピニオンギヤを設け、回転軸にピニオンギヤに噛み合うサイドギヤが形成された出力軸を回転自在に設けると共に、エンジン側から伝動されると共にピニオンギヤに噛み合うサイドギヤ有するドリブンギヤを回転軸に回転自在に配置し、切換手段によってドリブンギヤと回転軸を動力伝達可能に結合する前進状態と、回転軸を固定部材に結合する後退状態とに切り換える比較的簡素な構成で形成され、従来の高精度が要求されるプラネタリギヤを用いた前後進切換機構に比べ、各構成部材の要求精度及び構成部材の組み立ての要求精度が大幅に緩和でき、大幅な製造コストの低減が期待できる。
【0023】
請求項4に記載の発明は、請求項3の車両用駆動装置の前後進切換機構において、上記切換手段は、該切換手段によって切り換えられるドリブンギヤと回転軸の間及び回転軸と固定部材の間の回転を許容するニュートラル位置を有することを特徴とする。
【0024】
請求項4の発明によると、請求項3にニュートラル位置を付与することによって利用性の向上が得られる。
【0025】
請求項5に記載の発明は、請求項4の車両用駆動装置の前後進切換機構において、上記切換手段は、上記ドリブンギヤに設けられたスプラインと、上記固定部材に設けられたスプラインと、該ドリブンギヤと上記固定部材との間で回転軸に設けられたハブと、上記ハブに常時スプライン嵌合するスリーブとを備え、上記スリーブが、ハブにのみ噛み合うニュートラル位置と、上記ハブとドリブンギヤのスプラインとに共に噛み合う前進位置と、上記ハブと固定部材のスプラインとに共に噛み合う後退位置との各位置に移動するこことを特徴とする。
【0026】
請求項5の発明によると、ドリブンギヤに形成されたスプライン、固定部材に設けられたスプライン、回転軸に設けられたハブ及びこれらに選択的に係合するスリーブよる簡単な構成でかつコンパクトに入力手段を形成することができる。
【0027】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による車両用駆動装置及び車両用駆動装置の前後進切換機構の実施の形態を、図1乃至図4を参照して説明する。
【0028】
図1は車両用駆動装置1の全体概要を示すスケルトン図である。この車両駆動装置1は、図示しないエンジン、固定部材であるケーシング2内に収容されたトルクコンバータ或いはフルードカップリング、本実施の形態ではトルクコンバータ3、発進クラッチ7、ベルト式無段変速機10を車体幅方向に同軸上に設け、無段変速機10のセカンダリ軸12からの出力をリダクション機能を備えた前後進切換機構20を介してデファレンシャル装置40に伝動し、デファレンシャル装置40によって左右の車輪に分配するように構成されている。
【0029】
各部の構成について説明すると、トルクコンバータ3は、エンジンのクランク軸と同軸上に配置された入力軸4、エンジンのクランク軸に連結されたインペラ5、インペラ5に対向して入力軸4に結合されたタービン6を有し、インペラ5の回転によってインペラ5内のオイルが遠心力により外側に放出され、そのオイルがタービン6の外側から流入してタービン6にインペラ5の回転と同方向のトルクを伝達することにより、タービン6と結合する入力軸4を回転駆動する。
【0030】
無段変速機10は、入力軸4と同軸上に配置されて発進クラッチ7を介して入力軸4に連結されたプライマリ軸11と、このプライマリ軸11と平行配置されて無段変速機10の出力軸であるセカンダリ軸12と、これらプライマリ軸11及びセカンダリ軸12に各々設けられたプライマリプーリ13及びセカンダリプーリ14と、これらプーリ13と14間に巻き掛けられた駆動ベルト15とを有している。そして、プライマリプーリ13に配設された油圧アクチュエータ16及びセカンダリプーリ14に設けられた油圧アクチュエータ17によってプライマリプーリ13及びセカンダリプーリ14の各プーリ溝幅を変えることによってプライマリプーリ13及びセカンダリプーリ14に対する駆動ベルト15の有効巻き付け径の比率を変えて無段階に変速するように構成されている。
【0031】
即ち、アップシフト時にはプライマリプーリ13のプーリ溝幅を減少させてプライマリプーリ13に対する駆動ベルト15の有効巻き付け径を増大する一方、セカンダリプーリ14のプーリ溝幅を増大させてセカンダリプーリ14に対する駆動ベルト15の有効巻き付け径を減少することによって変速比最大側(LOW側)から変速比最小側(OD側)へ変速制御する。一方、ダウンシフト時にはプライマリプーリ13のプーリ溝幅を増大させて駆動ベルト15の有効巻き付け径を減少すると共に、セカンダリプーリ14のプーリ溝幅を減少させて駆動ベルト15の有効巻き付け径を増大することによってOD側からLOW側へ変速制御する。
【0032】
前後進切換機構20は、図1及び図2に要部断面図を示し、かつ図3に図1のA部拡大図を示すように、セカンダリ軸12と平行配置されて両端が各々ベアリング21、22を介してケーシング2に回転自在に支持された回転軸23を有し、回転軸23は一端が軸端に開口して軸心に沿って潤滑油供給孔24が穿設されると共に、回転軸23の長さ方向略中央部に軸心と直交してピニオン軸25が貫通して配設されている。回転軸23から突出するピニオン軸25の両端部には、回転軸23に球面状に凹設された各ピニオン嵌合部23aに嵌合すると共にクリップ27によって抜け止めされたピニオンギヤ26が回転自在に軸支されている。
【0033】
回転軸23には、ピニオンギヤ26を隔ててデファレンシャル装置40のファイナルギヤ42に噛み合うドライブギヤ28a及び各ピニオンギヤ26に噛み合うサイドギヤ28bが形成された出力軸28が回転自在に軸支されると共に、無段変速機10セカンダリ軸12に設けられたドライブギヤ29に噛み合うと共に各ピニオンギヤ26に噛み合うサイドギヤ30bが形成されたドリブンギヤ30が回転自在に軸支され、ドリブンギヤ30とケーシング2との間に切換手段31が配置されている。
【0034】
回転軸23に穿設された潤滑油供給孔24は、潤滑油噴出孔24a、24b、24c等を介して各々回転軸23と出力軸28との摺動部、ピニオン嵌合部23aとピニオンギヤ26の摺動部、及び回転軸23とドリブンギヤ30の摺動部に連通し、潤滑油供給孔24からの潤滑油を該部に供給するように構成されている。
【0035】
切換手段31は、ドリブンギヤ30とベアリング22との間で回転軸23にスプライン嵌合して設けられたハブ32と、ハブ32に常時スプライン嵌合するスリーブ33と、ドリブンギヤ30に設けられたスプライン30aと、回転軸23と同軸上で先端にスプライン34aが形成さたリング状でケーシング2に取付ボルト35によって取り付けられた係止部材34によって形成される。ここでスリーブ33は、ハブ32にのみ噛み合うニュートラル位置Nと、ハブ32とドリブンギヤ30のスプライン30aとに共に噛み合う前進位置Dと、ハブ32と係止部材34のスプライン34aとに共に噛み合う後退位置Rとの間で回転軸23の延在方向に移動可能に構成されている。なお、このスリーブ33のニュートラル位置N、前進位置D、後退位置Nの各位置への切り換え動作は電動モータ、油圧シリンダ機構、空気圧シリンダ機構等のアクチュエータによって行われる。
【0036】
このスリーブ33が前進位置Dにおいて、ドリブンギヤ30と回転軸23がスリーブ33及びハブ32を介して動力伝達可能に結合され、無段変速機10のセカンダリ軸12に設けられたドライブギヤ29からドリブンギヤ30に伝動された動力は、図4(a)に動力伝達系路を太線で示すようにドリブンギヤ30からスリーブ33、ハブ32を介して回転軸23に伝達され、回転軸23からピニオン軸25及びピニオンギヤ26介して出力軸28に伝達されると共に、ドリブンギヤ30からピニオン26を介して出力軸28に伝達され、ドリブンギヤ30と回転軸23及び出力軸28が一体的に回転し、ドリブンギヤ30と同方向に一体的に回転する出力軸28のドライブギヤ28aによってデファレンシャル装置40のファイナルギヤ42に伝動する。このときドライブギヤ29、ドリブンギヤ30、ドライブギヤ28aの歯車諸元に従って減速されてファイナルギヤ42に動力伝達される。
【0037】
また、スリーブ33が後退位置Rにおいて、ドリブンギヤ30と回転軸23との伝動が解除され、回転軸23がハブ32及びスリーブ33を介して係止部材34に係止されてハウジング2に固定される。セカンダリ軸12に設けられたドライブギヤ29からドリブンギヤ30に入力された動力は、図4(b)に動力伝達系路を太線で示すようにドリブンギヤ30のサイドギヤ30bに噛み合うピニオンギヤ26が回転駆動され、ピニオンギヤ26を介してサイドギヤ28bが噛み合う出力軸28をドリブンギヤ30と反対方向に回転駆動する。そして出力軸28のドライブギヤ28aによってデファレンシャル装置40のファイナルギヤ42に伝動する。このとき、ドライブギヤ29、ドリブンギヤ30、ドライブギヤ28a、及びドリブンギヤ30のサイドギヤ30b、出力軸28のサイドギヤ28b等の歯車諸元に従って減速されてファイナルギヤ42に動力伝達される。
【0038】
また、スリーブ33がニュートラル位置Nにおいて、セカンダリ軸12に設けられたドライブギヤ29からドリブンギヤ30に入力された動力は、図4(c)に動力伝達系路を太線で示すように、ドリブンギヤ30は回転しても回転軸24及びピニオンギヤ26が空転してこれ以降への動力伝達は行われない。
【0039】
デファレンシャル装置40は、ケーシング2に回転自在に支持された中空状のデフケース41を有し、デフケース41に前後進切換装置20の出力軸28に形成されたドライブギヤ28aに噛み合うファイナルギヤ42が設けられ、かつデフケース41内にはデフケース41に両端が支持されたピニオン軸43により一対のピニオン44が設けられ、両ピニオン44に左右の各サイドギヤ45が噛み合い、両サイドギヤ45から図示しないジョイント及びアクスル軸を介して左右の駆動輪に動力伝達されるように構成されている。
【0040】
次に、このように構成された車両駆動装置1の作動を説明する。
【0041】
前進時には、発進クラッチ7が締結状態で、前後進切換機構20の切換手段31のスリーブ33が、ハブ32とドリブンギヤ30のスプライン30aとに共に噛み合う前進位置Dに設定される。これによりエンジンによりトルクコンバータ3及び発進クラッチ7を介して無段変速機10のプライマリ軸11がエンジンと同一方向に回転駆動される。そして、無段変速機10で無段変速した動力がセカンダリ軸12に出力し、セカンダリ軸12に設けられたドライブギヤ29に噛み合う前後進切換装置20のドリブンギヤ30を回転駆動する。
【0042】
ドリブンギヤ30が回転駆動された前後進切換機構20は、スリーブ33が前進位置Dであり、ドリブンギヤ30と回転軸23がスリーブ33及びハブ32を介して動力伝達可能に結合され、ドライブギヤ29からドリブンギヤ30に入力された動力がドリブンギヤ30から回転軸23に伝達されると共に、ドリブンギヤ30からピニオン26を介して出力軸28に伝達されてドリブンギヤ30と回転軸23及び出力軸28が一体的に回転し、ドリブンギヤ30と同方向に一体的に回転する出力軸28のドライブギヤ28aによってデファレンシャル装置40のファイナルギヤ42を回転駆動する。そして、デファレンシャル装置40の左右のサイドギヤ45からジョイント及びアクスル軸を介して左右の駆動輪に動力伝達される。
【0043】
この前進状態から、例えば後退への切り換えは、車両を停止して前後進切換機構20に設けられた切換手段31のスリーブ33を前進位置Dからニュートラル位置Nを経て後退位置Rに移動することによって行われる。
【0044】
この切り換えの際、スリーブ33が前進位置Dからニュートラル位置Nへの切り換えによりスリーブ33は、ドリブンギヤ30のスプライン30aとハブ32との結合が解除されてハブ32にのみ嵌合し、ドリブンギヤ30が出力軸28に対して空転可能な状態になり、ドリブンギヤ30に噛み合うドライブギヤ29が設けられた無段変速機10のセカンダリ軸12は回転可能な状態に維持される。ここで、無段変速機10がLOW側への変速制御が十分にされていない場合には、発進クラッチ7の締結状態が引き続き連続して維持され、エンジンによるプライマリ軸11の回転駆動を続けると共に、無段変速機10をLOW側へ変速制御した後に発進クラッチ7の締結が解除される。
【0045】
しかる後、スリーブ33がハブ32にのみ嵌合するニュートラル位置Nからハブ32と係止部材34のスプライン34aとに係合する後退位置Rに切り換えられる。このスリーブ33の後退位置Rへの切り換えにより、前後進切換機構20のドリブンギヤ30と回転軸23の動力伝達が解除され、回転軸23が係止部材32に固定され、かつ発進クラッチ7が締結される。
【0046】
これによりエンジンによってトルクコンバータ3及び発進クラッチ7を介して無段変速機10のプライマリ軸11がエンジンと同一方向に回転駆動される。そして、無段変速機10で無段変速した動力がセカンダリ軸12に出力し、セカンダリ軸12に設けられたドライブギヤ29に噛み合う前後進切換機構20のドリブンギヤ30を回転駆動する。
【0047】
ドリブンギヤ30に入力された動力は、ドリブンギヤ30のサイドギヤ30bとピニオンギヤ26を介して噛み合うサイドギヤ28bが形成された出力軸28をドリブンギヤ30と反対方向に回転駆動し、ドライブギヤ28aによってデファレンシャル装置40のファイナルギヤ42を回転駆動する。そして、デファレンシャル装置40から左右の駆動輪に動力伝達して後退発進する。この後退発進の際には、予め無段変速機10がLOW側へ変速制御されていることから、このLOW側に変速制御された状態から円滑に発進することができる。
【0048】
また、後退状態から前進への切り換えは、車両を停止して前後進切換機構20に設けられた切換手段31のスリーブ33を後退位置Rからニュートラル位置Nを経て前進位置Dに移動することによって行われる。
【0049】
この切り換えの際、スリーブ33が後退位置Rからニュートラル位置Nへの切り換えによりスリーブ33が、係止部材34のスプライン34aとハブ32との結合が解除されてハブ32にのみ嵌合し、ドリブンギヤ30が出力軸28に対してピニオンギヤ26等を介して空転が可能な状態になり、ドリブンギヤ30に噛み合うドライブギヤ29が設けられた無段変速機10のセカンダリ軸12は回転可能な状態に維持され、無段変速機10がLOW側への変速制御が十分にされていない場合には、発進クラッチ7の締結状態が引き続き連続して維持されてエンジンによるプライマリ軸11の回転駆動を続けると共に、無段変速機10をLOW側へ変速制御され、このLOW側に変速制御された状態からの円滑な前進発進が確保できる。
【0050】
これにより、例えば車両の前進及び後退が繰り返される縦列駐車や、車庫入れ等の際、及び駐車後の車両発進等における各発進が、無段変速機10がLOW側へ変速制御された状態から行われ、円滑な車両の発進が開始されて操縦性及び取り回し性が得られる。
【0051】
また、前後進切換機構20が、ケーシング2に回転自在に支持された回転軸23に設けられたピニオン軸25にピニオンギヤ26を設け、回転軸23にデファレンシャル装置40のファイナルギヤ42に噛み合うドライブギヤ28a及び各ピニオンギヤ26に噛み合うサイドギヤ28bが形成された出力軸28を回転自在に設けると共に、セカンダリ軸12に設けられたドライブギヤ29に噛み合うと共に各ピニオンギヤ26に噛み合うサイドギヤ30bを備えたドリブンギヤ30を回転軸23に回転自在に配置した構成は、従来の高精度が要求されるプラネタリギヤを用いた前後進切換機構に比べ、各構成部材の要求精度及び構成部材の組み立ての要求精度が大幅に緩和できる。更に、切換手段31がドリブンギヤ30と回転軸23を動力伝達可能に結合する前進状態と、回転軸23をケーシング2に結合する後退状態と、ドリブンギヤ30と回転軸23及び回転軸23とケーシング2との結合を共に解除するニュートラル状態に切り換える比較的簡素な構成で形成され、大幅な製造コストの低減が期待できる。
【0052】
また、切換手段31が回転軸23に設けられたハブ32と、ハブ32に噛み合うスリーブ33と、ドリブンギヤ30のスプライン30aと、スプライン34aが形成さた係止部材34等によって構成でき、従来の多板クラッチや多板ブレーキによって形成された前進用クラッチ及び後退用ブレーキによる作動切換による前後進切換機構に比べ大幅な簡素化及びコンパクト化が得られ、かつ製造コストの抑制が可能である。
【0053】
また、従来の横置き配置されたエンジンのクランク軸と同軸上にトルクコンバータ、前後進切換機構、無段変速機を配置した駆動装置に対し、トルクコンバータと無段変速機との間の短縮が可能になり、車幅方向における駆動装置全長の短縮が可能となり、駆動装置のコンパクト化が可能になると共に、エンジンルーム内への車載性及びエンジンルーム内の作業性の向上が期待できる。
【0054】
【発明の効果】
以上説明した本発明の車両用駆動装置及び前後進切換機構によると、前後進切換機構が、固定部材に軸支された回転軸に設けられたピニオン軸にピニオンギヤを設け、回転軸にピニオンギヤに噛み合うサイドギヤが形成された出力軸を回転自在に設けると共に、セカンダリ軸によって伝動されると共にピニオンギヤに噛み合うサイドギヤを有するドリブンギヤを回転軸に回転自在に配置し、切換手段によってドリブンギヤと回転軸を動力伝達可能に結合する前進状態と、回転軸をケーシングに結合する後退状態と、ドリブンギヤと回転軸及び回転軸と固定部材との結合を共に解除するニュートラル状態に切り換える比較的簡素な構成で形成され、従来の高精度が要求されるプラネタリギヤを用いた前後進切換機構に比べ、各構成部材の要求精度及び構成部材の組み立ての要求精度が大幅に緩和でき、大幅な製造コストの低減が期待できる。
【0055】
また、例えば、前進状態から後退状態、或いは後退状態から前進状態に切り換える際、ニュートラル状態に切り換えられてドリブンギヤが出力軸に対して空転が可能な状態になり、停車状態における無段変速機をLOW側へ変速制御でき、このLOW側に変速制御された状態からの円滑な後退或いは前進発進が確保できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による車両用駆動装置の全体概要を示すスケルトン図である。
【図2】前後進切換機構の要部断面図である。
【図3】図1のA部拡大図である。
【図4】前後進切換機構の作動説明図であり、(a)は前進状態を示し、(b)は後退状態を示し、(c)はニュートラル状態を示す図である。
【図5】従来の車両駆動装置の概要を示すスケルトン図である。
【符号の説明】
1 車両用駆動装置
2 ケーシング(固定部材)
3 トルクコンバータ
4 入力軸
10 ベルト式無段変速機
11 プライマリ軸
12 セカンダリ軸
13 プライマリプーリ
14 セカンダリプーリ
15 駆動ベルト
20 前後進切換機構
23 回転軸
25 ピニオン軸
26 ピニオンギヤ
28 出力軸
28a ドライブギヤ
28b サイドギヤ
29 ドライブギヤ
30 ドリブンギヤ
30a スプライン
30b サイドギヤ
31 切換手段
32 ハブ
33 スリーブ
30a スプライン
34a スプライン
34 係止部材
40 デファレンシャル装置
42 ファイナルギヤ
N ニュートラル位置
D 前進位置
R 後退位置
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicle drive device and a forward / reverse switching mechanism of the vehicle drive device.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, a vehicle drive device using a belt type continuously variable transmission in which an engine is placed horizontally is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-221386, and as shown in FIG. A fluid coupling 102, a forward / reverse switching mechanism 105, and a belt-type continuously variable transmission 110 are provided coaxially in the vehicle body width direction, and an output continuously variable by the continuously variable transmission 110 is supplied to a differential device 130 via a reduction mechanism 120. And is distributed to the left and right wheels by the differential device 130.
[0003]
Explaining the configuration of each part, the forward / reverse switching mechanism 105 meshes with a sun gear 106a that always rotates integrally with an input shaft 103 connected to a crankshaft 101a of the engine 101 via a fluid coupling 102, and a ring gear 106b. A double pinion planetary gear 106 is also provided that includes a plurality of pinion gears 106c and 106d that mesh with the sun gear 106a and the ring gear 106b, and a carrier 106e that rotatably supports the pinion gears 106c and 106d. A forward clutch 107 that selectively transmits power between the carrier 106e and the output shaft 103 is disposed, and the ring gear 106b is configured to be fixed to the casing 109 by a reverse brake 108.
[0004]
The belt type continuously variable transmission 110 is provided on a primary shaft 111 disposed coaxially with the input shaft 103, a secondary shaft 112 disposed in parallel with the primary shaft 111, and the primary shaft 111 and the secondary shaft 112, respectively. The primary pulley 113 and the secondary pulley 114, and the drive belt 115 wound between the pulleys 113 and 114, and the drive belt for the pulleys 113 and 114 by changing the pulley groove width of the pulleys 113 and 114. The effective winding diameter ratio of 115 is changed to change continuously.
[0005]
The reduction mechanism 120 includes a drive gear 121 provided on the secondary shaft 112 of the continuously variable transmission 110, an idler gear 122 that meshes with the drive gear 121, and a pinion gear 123 that meshes with the final gear 132 of the differential device 130. The pinion gear 123 is integrally coupled by an idler shaft 124 and is rotatably supported by the casing 109.
[0006]
The differential device 130 includes a hollow differential case 131 that is rotatably supported by a casing 109, a final gear 132 that meshes with the pinion gear 123 of the reduction mechanism 120 is provided in the differential case 131, and the differential case 131 is provided in the differential case 131. A pair of pinions 134 are provided by pinion shafts 133 supported at both ends, and left and right side gears 135 mesh with both pinions 134, and power is transmitted from both side gears 135 to left and right drive wheels via joints and axle shafts (not shown). It is configured as follows.
[0007]
In such a configuration, during forward movement, the forward clutch 107 disposed in the forward / reverse switching mechanism 105 is engaged, and the reverse brake 108 is released. As a result, the sun gear 106a and the carrier 106d rotate together, the rotation of the input shaft 103 by the engine 101 is transmitted to the carrier 106e of the planetary gear 106, and the input shaft 103 and the primary shaft 111 are united in the same direction. Rotate. Then, the power continuously variable by the continuously variable transmission 110 is output to the secondary shaft 112, transmitted to the differential device 130 via the reduction mechanism 120, and distributed and transmitted to the left and right drive wheels by the differential device 130.
[0008]
On the other hand, at the time of reverse, the forward clutch 107 is released and the reverse brake 108 is engaged. As a result, the ring gear 106b is fixed to the casing 109, and the rotation of the input shaft 103 is transmitted to the sun gear 106a of the planetary gear 106. The planetary gear 106 rotates along the ring gear 106b while the pinions 106c and 106d engaged with each other by the input-side sun gear 106a are rotated in the reverse direction to decelerate and drive the carrier 106e in the opposite direction to the sun gear 106a. The continuously variable power is output to the secondary shaft 112, transmitted to the differential device 130 via the reduction mechanism 120, and distributed to the left and right drive wheels by the differential device 130.
[0009]
Further, at the neutral time, the sun gear 106a of the planetary gear 106 is rotationally driven by releasing both the forward clutch 107 and the reverse brake 108, but the planetary gear 106 idles and no power is transmitted thereafter.
[0010]
Accordingly, forward / reverse switching can be performed by switching the operation of the forward clutch 107 and the reverse brake 108.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
According to Japanese Patent Laid-Open No. Hei 6-221386, the operation of the planetary gear 106 is switched by switching control of the forward clutch 107 and the reverse brake 108 of the forward / reverse switching mechanism 105 to perform forward / backward switching.
[0012]
However, the planetary gear 106 used for the forward / reverse switching mechanism 105 is required to have high accuracy and has a complicated structure because the forward clutch 107 and the reverse brake 108 are disposed. As the shape becomes larger, a lot of manufacturing costs are required.
[0013]
When the rotation of the drive wheels is stopped, such as when the vehicle is stopped, the secondary shaft of the continuously variable transmission 110 is driven by the stopped drive wheels via the differential device 130 and the reduction mechanism 120 that are configured to transmit power to each other. The rotation of 112 is restricted. In the state where the operation of the continuously variable transmission 110 is stopped due to the rotation stop of the secondary shaft 112 due to this restriction, the groove width of the primary pulley 113 and the secondary pulley 114 cannot be controlled, and the gear ratio control when the vehicle is stopped I can't. As a result, for example, if the vehicle stops while the continuously variable transmission 110 is not sufficiently controlled to shift to the maximum gear ratio (LOW side), the gear ratio at the time of stop is maintained, and the gear shift is performed at the next vehicle start. Starting from a specific state may affect smooth vehicle starting. This is particularly noticeable when forward and backward movements such as garage entry and parallel parking are repeated.
[0014]
Accordingly, a first object of the present invention made in view of the above points is to provide a vehicle drive device capable of suppressing the manufacturing cost by simplifying the structure and controlling the shift of the belt-type transmission when the vehicle is stopped. There is to do.
[0015]
A second object of the present invention is to provide a forward / reverse switching mechanism for a vehicle drive device that can reduce manufacturing costs by simplifying the structure.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
The invention of the vehicle drive device according to claim 1 that achieves the first object includes a primary pulley having a variable pulley groove width provided on a primary shaft and a secondary pulley having a variable pulley groove width provided on a secondary shaft. A belt-type continuously variable transmission that changes the ratio of the effective winding diameter of the drive belt to each pulley by changing the pulley groove width of each pulley and changing the pulley groove width of each pulley, and forward / reverse switching In a vehicle drive device including a forward / reverse switching mechanism and a differential device that transmits power to drive wheels, the forward / reverse switching mechanism includes a rotary shaft that is rotatably supported by a fixed member, and a rotary shaft that rotates on the rotary shaft. A pinion shaft disposed orthogonally to the shaft center, a pinion gear rotatably supported on the pinion shaft, and a pinion gear rotatably supported on the rotation shaft. An output shaft provided with a side gear that is transmitted to the pinion gear and meshed with the pinion gear, a driven gear that is rotatably supported by the rotary shaft and transmitted from the secondary shaft, and is provided with a side gear that meshes with the pinion gear; A forward position where the driven gear and the rotating shaft are coupled so as to be able to transmit power, a retracted position where the rotating shaft is fixed to a fixed member, a neutral position which allows rotation between the driven gear and the rotating shaft and between the rotating shaft and the fixed member. And switching means for switching to each position.
[0017]
According to the first aspect of the present invention, the forward / reverse switching mechanism has a pinion gear provided on a pinion shaft provided on a rotary shaft supported by a fixed member, and an output shaft having a side gear meshed with the pinion gear on the rotary shaft is freely rotatable. A driven gear having a side gear that is transmitted by the secondary shaft and meshed with the pinion gear is rotatably arranged on the rotating shaft, and the rotating shaft is coupled to the driven gear and the rotating shaft so that power can be transmitted by the switching means, and the rotating shaft is a fixed member Before and after using a conventional planetary gear that requires high precision, and can be formed with a relatively simple configuration that switches between a retracted state that is coupled to the driven state and a neutral state that releases both the driven gear and the rotating shaft and the rotating shaft and the fixed member. The required accuracy of each component and the required accuracy of assembly Can be relaxed in width, it can be expected to reduce the significant production cost.
[0018]
In addition, for example, when switching from the forward position to the reverse position, or from the reverse position to the forward position, the driven gear becomes idle with respect to the output shaft by switching from the forward position or the reverse position to the neutral position, The continuously variable transmission can be controlled to shift to the maximum gear ratio, and smooth reverse or forward start can be ensured from the state in which the gear shift is controlled to the maximum gear ratio.
[0019]
According to a second aspect of the present invention, in the vehicle drive device according to the first aspect, the switching means includes a spline provided in the driven gear, a spline provided in the fixed member, the driven gear, and the fixed member. A hub provided on the rotating shaft and a sleeve that is always splined to the hub, and the sleeve is in a neutral position that meshes only with the hub, and a forward position that meshes with both the hub and the spline of the driven gear. And a retreat position that meshes with the hub and the spline of the fixing member.
[0020]
According to the invention of claim 2, the spline formed on the driven gear, the spline provided on the fixed member, the hub provided on the rotating shaft, and the sleeve selectively engaged with these, and a compact switching means. Can be formed.
[0021]
According to a third aspect of the invention, the forward / reverse switching mechanism for the vehicle drive device according to claim 3 achieves the second object, wherein the power from the engine side is switched forward / backward and output to the differential side. In the switching mechanism, a rotation shaft that is rotatably supported by the fixed member, a pinion shaft that is disposed on the rotation shaft perpendicular to the axis of the rotation shaft, and a pinion gear that is rotatably supported by the pinion shaft; An output shaft provided with a side gear that is rotatably supported by the rotating shaft and is transmitted to the differential side, and meshed with the pinion gear; and is rotatably supported by the rotating shaft and transmitted from the engine side. A driven gear provided with a side gear that meshes with the pinion gear, a forward position that couples the driven gear and the rotating shaft so that power can be transmitted, and the rotating shaft are fixed. Characterized by comprising a switching means for switching the respective positions of the retracted position for fixing to the timber.
[0022]
According to the invention of claim 3, the forward / reverse switching mechanism has a pinion gear provided on a pinion shaft provided on a rotary shaft supported by a fixed member, and an output shaft having a side gear engaged with the pinion gear on the rotary shaft is freely rotatable. A driven gear having a side gear that is transmitted from the engine side and meshed with the pinion gear is rotatably arranged on the rotating shaft, and the rotating shaft is coupled to the driven gear and the rotating shaft so that power can be transmitted by the switching means, and the rotating shaft is a fixed member. Compared to the conventional forward / reverse switching mechanism using a planetary gear, which is formed with a relatively simple configuration that switches to a reverse state that is coupled to the conventional, the required accuracy of each component and the required accuracy of assembly of the components Can be greatly eased, and a significant reduction in manufacturing cost can be expected.
[0023]
According to a fourth aspect of the present invention, in the forward / reverse switching mechanism of the vehicle drive device according to the third aspect, the switching means is between the driven gear and the rotating shaft and between the rotating shaft and the fixed member that are switched by the switching means. It has a neutral position that allows rotation.
[0024]
According to the fourth aspect of the present invention, by providing the neutral position to the third aspect, the usability can be improved.
[0025]
According to a fifth aspect of the present invention, in the forward / reverse switching mechanism of the vehicle drive device according to the fourth aspect, the switching means includes a spline provided in the driven gear, a spline provided in the fixed member, and the driven gear. And a hub provided on a rotating shaft between the fixed member and a sleeve that is always spline-fitted to the hub, and the sleeve is in a neutral position that meshes only with the hub, and the hub and the spline of the driven gear. It moves to each position of the advance position which meshes together, and the retreat position which meshes with the said hub and the spline of a fixing member.
[0026]
According to the invention of claim 5, the input means can be compactly configured with a simple structure by a spline formed on the driven gear, a spline provided on the fixed member, a hub provided on the rotating shaft, and a sleeve selectively engaging with the hub. Can be formed.
[0027]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of a vehicle drive device and a forward / reverse switching mechanism for a vehicle drive device according to the present invention will be described below with reference to FIGS.
[0028]
FIG. 1 is a skeleton diagram showing an overall outline of a vehicle drive device 1. This vehicle drive device 1 includes an engine (not shown), a torque converter or fluid coupling housed in a casing 2 that is a fixed member, and in this embodiment, a torque converter 3, a starting clutch 7, and a belt type continuously variable transmission 10. The output from the secondary shaft 12 of the continuously variable transmission 10 is provided coaxially in the vehicle body width direction, and is transmitted to the differential device 40 via the forward / reverse switching mechanism 20 having a reduction function, and is transmitted to the left and right wheels by the differential device 40. It is configured to dispense.
[0029]
The configuration of each part will be described. The torque converter 3 is coupled to the input shaft 4 that is disposed coaxially with the crankshaft of the engine, the impeller 5 that is coupled to the crankshaft of the engine, and the impeller 5 that faces the impeller 5. The oil in the impeller 5 is discharged to the outside by the centrifugal force by the rotation of the impeller 5, and the oil flows in from the outside of the turbine 6 to give the turbine 6 a torque in the same direction as the rotation of the impeller 5. By transmitting, the input shaft 4 coupled to the turbine 6 is rotationally driven.
[0030]
The continuously variable transmission 10 is arranged coaxially with the input shaft 4 and connected to the input shaft 4 via the starting clutch 7, and is arranged in parallel with the primary shaft 11 so that the continuously variable transmission 10 A secondary shaft 12 serving as an output shaft; a primary pulley 13 and a secondary pulley 14 provided on the primary shaft 11 and the secondary shaft 12; and a drive belt 15 wound between the pulleys 13 and 14. Yes. The primary pulley 13 and the secondary pulley 14 are driven by changing the width of each pulley groove of the primary pulley 13 and the secondary pulley 14 by the hydraulic actuator 16 provided on the primary pulley 13 and the hydraulic actuator 17 provided on the secondary pulley 14. The ratio of the effective winding diameter of the belt 15 is changed to change the speed steplessly.
[0031]
That is, during upshifting, the pulley groove width of the primary pulley 13 is decreased to increase the effective winding diameter of the drive belt 15 around the primary pulley 13, while the pulley groove width of the secondary pulley 14 is increased to increase the drive belt 15 relative to the secondary pulley 14. By changing the effective winding diameter of the gear, the speed control is performed from the speed ratio maximum side (LOW side) to the speed ratio minimum side (OD side). On the other hand, when downshifting, the pulley groove width of the primary pulley 13 is increased to reduce the effective winding diameter of the drive belt 15, and the pulley groove width of the secondary pulley 14 is decreased to increase the effective winding diameter of the drive belt 15. To control the shift from the OD side to the LOW side.
[0032]
The forward / reverse switching mechanism 20 is shown in cross section in FIG. 1 and FIG. 2 and is an enlarged view of part A in FIG. The rotary shaft 23 is rotatably supported by the casing 2 via the rotary shaft 23. One end of the rotary shaft 23 opens at the shaft end, and a lubricating oil supply hole 24 is formed along the shaft center. A pinion shaft 25 is disposed at a substantially central portion in the length direction of the shaft 23 so as to be perpendicular to the shaft center. At both ends of the pinion shaft 25 protruding from the rotation shaft 23, pinion gears 26 that are fitted into respective pinion fitting portions 23a that are recessed in a spherical shape on the rotation shaft 23 and that are prevented from coming off by clips 27 are rotatable. It is pivotally supported.
[0033]
An output shaft 28 having a drive gear 28a meshed with the final gear 42 of the differential device 40 and a side gear 28b meshed with each pinion gear 26 is rotatably supported on the rotary shaft 23 with a pinion gear 26 therebetween, and is continuously variable. A driven gear 30 in which a side gear 30b that meshes with a drive gear 29 provided on the transmission 10 secondary shaft 12 and meshes with each pinion gear 26 is rotatably supported, and a switching means 31 is provided between the driven gear 30 and the casing 2. Has been placed.
[0034]
Lubricating oil supply holes 24 drilled in the rotating shaft 23 have sliding portions between the rotating shaft 23 and the output shaft 28, pinion fitting portions 23a and pinion gears 26 through lubricating oil ejection holes 24a, 24b and 24c, respectively. And the sliding portion of the rotary shaft 23 and the driven gear 30 are connected to supply the lubricating oil from the lubricating oil supply hole 24 to the sliding portion.
[0035]
The switching means 31 includes a hub 32 that is provided by spline fitting with the rotary shaft 23 between the driven gear 30 and the bearing 22, a sleeve 33 that is always spline fitted to the hub 32, and a spline 30 a that is provided on the driven gear 30. And a locking member 34 attached to the casing 2 by a mounting bolt 35 in the shape of a ring having a spline 34a formed at the tip thereof coaxially with the rotary shaft 23. Here, the sleeve 33 is in a neutral position N that meshes only with the hub 32, a forward position D that meshes with the hub 32 and the spline 30 a of the driven gear 30, and a reverse position R that meshes with the hub 32 and the spline 34 a of the locking member 34. It is comprised so that it can move to the extension direction of the rotating shaft 23 between these. The sleeve 33 is switched to the neutral position N, forward position D, and reverse position N by an actuator such as an electric motor, a hydraulic cylinder mechanism, or a pneumatic cylinder mechanism.
[0036]
When the sleeve 33 is in the forward position D, the driven gear 30 and the rotary shaft 23 are coupled via the sleeve 33 and the hub 32 so that power can be transmitted, and the driven gear 30 is driven from the drive gear 29 provided on the secondary shaft 12 of the continuously variable transmission 10. The power transmitted to is transmitted from the driven gear 30 to the rotary shaft 23 through the sleeve 33 and the hub 32 as shown by a thick line in FIG. 4A, and from the rotary shaft 23 to the pinion shaft 25 and the pinion gear. 26, and is transmitted from the driven gear 30 to the output shaft 28 via the pinion 26, and the driven gear 30, the rotary shaft 23, and the output shaft 28 rotate together in the same direction as the driven gear 30. The final gear 4 of the differential device 40 is driven by the drive gear 28a of the output shaft 28 that rotates integrally. For transmission to. At this time, the drive gear 29, the driven gear 30 and the drive gear 28a are decelerated in accordance with the gear specifications and transmitted to the final gear 42.
[0037]
Further, when the sleeve 33 is in the retracted position R, the transmission between the driven gear 30 and the rotary shaft 23 is released, and the rotary shaft 23 is locked to the locking member 34 via the hub 32 and the sleeve 33 and fixed to the housing 2. . The motive power input from the drive gear 29 provided on the secondary shaft 12 to the driven gear 30 is rotationally driven by the pinion gear 26 that meshes with the side gear 30b of the driven gear 30 as indicated by a thick line in FIG. The output shaft 28 that meshes with the side gear 28 b via the pinion gear 26 is driven to rotate in the direction opposite to the driven gear 30. Then, the power is transmitted to the final gear 42 of the differential device 40 by the drive gear 28 a of the output shaft 28. At this time, the drive gear 29, the driven gear 30, the drive gear 28a, the side gear 30b of the driven gear 30, the side gear 28b of the output shaft 28, and the like are decelerated and transmitted to the final gear 42.
[0038]
Further, when the sleeve 33 is in the neutral position N, the power input to the driven gear 30 from the drive gear 29 provided on the secondary shaft 12 is as follows. As shown in FIG. Even if it rotates, the rotating shaft 24 and the pinion gear 26 run idle, and no power is transmitted thereafter.
[0039]
The differential device 40 includes a hollow differential case 41 that is rotatably supported by the casing 2, and a final gear 42 that meshes with a drive gear 28 a formed on the output shaft 28 of the forward / reverse switching device 20 is provided in the differential case 41. In the differential case 41, a pair of pinions 44 are provided by pinion shafts 43 supported at both ends of the differential case 41. The left and right side gears 45 are engaged with both pinions 44, and a joint and an axle shaft (not shown) are connected from both side gears 45. Via the left and right drive wheels.
[0040]
Next, the operation of the vehicle drive device 1 configured as described above will be described.
[0041]
At the time of forward movement, the start clutch 7 is engaged, and the sleeve 33 of the switching means 31 of the forward / reverse switching mechanism 20 is set to the forward position D where the hub 32 and the spline 30a of the driven gear 30 are engaged together. As a result, the primary shaft 11 of the continuously variable transmission 10 is driven to rotate in the same direction as the engine via the torque converter 3 and the starting clutch 7 by the engine. Then, the power continuously variable by the continuously variable transmission 10 is output to the secondary shaft 12, and the driven gear 30 of the forward / reverse switching device 20 that meshes with the drive gear 29 provided on the secondary shaft 12 is rotationally driven.
[0042]
In the forward / reverse switching mechanism 20 in which the driven gear 30 is rotationally driven, the sleeve 33 is in the forward position D, the driven gear 30 and the rotary shaft 23 are coupled via the sleeve 33 and the hub 32 so that power can be transmitted. The power input to 30 is transmitted from the driven gear 30 to the rotating shaft 23 and also transmitted from the driven gear 30 to the output shaft 28 via the pinion 26, so that the driven gear 30, the rotating shaft 23, and the output shaft 28 rotate integrally. The final gear 42 of the differential device 40 is rotationally driven by the drive gear 28a of the output shaft 28 that integrally rotates in the same direction as the driven gear 30. Then, power is transmitted from the left and right side gears 45 of the differential device 40 to the left and right drive wheels via the joint and the axle shaft.
[0043]
Switching from this forward state to reverse, for example, is performed by stopping the vehicle and moving the sleeve 33 of the switching means 31 provided in the forward / reverse switching mechanism 20 from the forward position D to the reverse position R via the neutral position N. Done.
[0044]
At the time of this switching, the sleeve 33 is switched from the forward position D to the neutral position N, so that the coupling between the spline 30a of the driven gear 30 and the hub 32 is released, and the sleeve 33 is fitted only to the hub 32. The secondary shaft 12 of the continuously variable transmission 10 provided with the drive gear 29 that engages with the driven gear 30 is maintained in a rotatable state. Here, when the continuously variable transmission 10 is not sufficiently controlled to shift to the LOW side, the engaged state of the start clutch 7 is continuously maintained, and the rotation of the primary shaft 11 by the engine is continued. After the continuously variable transmission 10 is controlled to shift to the LOW side, the engagement of the starting clutch 7 is released.
[0045]
Thereafter, the sleeve 33 is switched from the neutral position N where the sleeve 33 is fitted only to the hub 32 to the retracted position R where the sleeve 33 is engaged with the spline 34a of the locking member 34. By switching the sleeve 33 to the reverse position R, power transmission between the driven gear 30 and the rotating shaft 23 of the forward / reverse switching mechanism 20 is released, the rotating shaft 23 is fixed to the locking member 32, and the starting clutch 7 is fastened. The
[0046]
As a result, the primary shaft 11 of the continuously variable transmission 10 is driven to rotate in the same direction as the engine via the torque converter 3 and the starting clutch 7 by the engine. Then, the power continuously variable by the continuously variable transmission 10 is output to the secondary shaft 12, and the driven gear 30 of the forward / reverse switching mechanism 20 that meshes with the drive gear 29 provided on the secondary shaft 12 is rotationally driven.
[0047]
The power input to the driven gear 30 rotates the output shaft 28 formed with the side gear 28b meshing with the side gear 30b of the driven gear 30 via the pinion gear 26 in the opposite direction to the driven gear 30, and the final gear of the differential device 40 is driven by the drive gear 28a. The gear 42 is rotationally driven. Then, power is transmitted from the differential device 40 to the left and right drive wheels, and the vehicle starts moving backward. At the time of this backward start, since the continuously variable transmission 10 is controlled to shift to the LOW side in advance, it can start smoothly from the state where the shift control is performed to the LOW side.
[0048]
Switching from the reverse state to the forward direction is performed by stopping the vehicle and moving the sleeve 33 of the switching means 31 provided in the forward / reverse switching mechanism 20 from the reverse position R to the forward position D via the neutral position N. Is called.
[0049]
At the time of switching, the sleeve 33 is switched from the retracted position R to the neutral position N, so that the sleeve 33 is disconnected from the spline 34a of the locking member 34 and the hub 32, and is fitted only to the hub 32. Is allowed to idle with respect to the output shaft 28 via the pinion gear 26 or the like, and the secondary shaft 12 of the continuously variable transmission 10 provided with the drive gear 29 that meshes with the driven gear 30 is maintained in a rotatable state. When the continuously variable transmission 10 is not sufficiently controlled to shift to the LOW side, the engagement state of the starting clutch 7 is continuously maintained, and the engine continues to drive the primary shaft 11 and continuously. The transmission 10 is controlled to shift to the LOW side, and smooth forward start from the state in which the transmission is controlled to the LOW side can be ensured.
[0050]
As a result, for example, in parallel parking in which the vehicle is repeatedly moved forward and backward, in the garage, etc., each start in the vehicle start after the parking is performed from the state where the continuously variable transmission 10 is controlled to be shifted to the LOW side. Thus, a smooth start of the vehicle is started, and maneuverability and handling are obtained.
[0051]
Further, the forward / reverse switching mechanism 20 is provided with a pinion gear 26 on a pinion shaft 25 provided on a rotary shaft 23 rotatably supported by the casing 2, and a drive gear 28 a meshing with the final gear 42 of the differential device 40 on the rotary shaft 23. An output shaft 28 formed with side gears 28b meshing with the pinion gears 26 is rotatably provided, and a driven gear 30 having side gears 30b meshed with the drive gears 29 provided on the secondary shaft 12 and meshed with the pinion gears 26 is rotational shafts. The configuration arranged to be freely rotatable at 23 can greatly reduce the required accuracy of each component member and the required accuracy of assembly of the component members as compared with the conventional forward / reverse switching mechanism using a planetary gear that requires high accuracy. Further, the switching means 31 is in a forward state in which the driven gear 30 and the rotary shaft 23 are coupled so as to be able to transmit power, in a reverse state in which the rotary shaft 23 is coupled to the casing 2, the driven gear 30, the rotary shaft 23, the rotary shaft 23, and the casing 2. Therefore, it is possible to expect a significant reduction in manufacturing cost.
[0052]
Further, the switching means 31 can be constituted by a hub 32 provided on the rotary shaft 23, a sleeve 33 meshing with the hub 32, a spline 30a of the driven gear 30, a locking member 34 formed with the spline 34a, and the like. Compared with a forward / reverse switching mechanism by switching operation using a forward clutch and a reverse brake formed by a plate clutch or a multi-plate brake, a significant simplification and compactness can be obtained, and manufacturing costs can be reduced.
[0053]
In addition, shortening between the torque converter and the continuously variable transmission is reduced compared to the drive device in which the torque converter, the forward / reverse switching mechanism, and the continuously variable transmission are arranged coaxially with the crankshaft of the conventional horizontally disposed engine. Thus, the overall length of the drive device in the vehicle width direction can be shortened, the drive device can be made compact, and improvement in in-vehicle performance in the engine room and workability in the engine room can be expected.
[0054]
【The invention's effect】
According to the vehicle drive device and the forward / reverse switching mechanism of the present invention described above, the forward / reverse switching mechanism is provided with the pinion gear on the pinion shaft provided on the rotating shaft that is pivotally supported by the fixed member, and meshes with the pinion gear on the rotating shaft. An output shaft on which side gears are formed is rotatably provided, and a driven gear having a side gear that is transmitted by the secondary shaft and meshes with the pinion gear is rotatably arranged on the rotary shaft, and the switching means can transmit power to the driven gear and the rotary shaft. It is formed with a relatively simple configuration that switches between a forward state in which it is coupled, a retracted state in which the rotating shaft is coupled to the casing, and a neutral state in which the coupling between the driven gear and the rotating shaft and the rotating shaft and the fixed member are both released. Compared to the forward / reverse switching mechanism using planetary gears, which require high accuracy, the required precision of each component is required. And required accuracy of assembly of the components can be greatly relaxed, it can be expected drastically reduce manufacturing cost.
[0055]
In addition, for example, when switching from the forward state to the reverse state, or from the reverse state to the forward state, the neutral state is switched and the driven gear becomes idle with respect to the output shaft, and the continuously variable transmission in the stopped state is set to LOW. The shift can be controlled to the side, and smooth reverse or forward start from the state where the shift control is performed to the LOW side can be ensured.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a skeleton diagram showing an overall outline of a vehicle drive device according to the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of a main part of a forward / reverse switching mechanism.
FIG. 3 is an enlarged view of a portion A in FIG.
4A and 4B are operation explanatory diagrams of a forward / reverse switching mechanism, in which FIG. 4A shows a forward state, FIG. 4B shows a reverse state, and FIG. 4C shows a neutral state.
FIG. 5 is a skeleton diagram showing an outline of a conventional vehicle drive device.
[Explanation of symbols]
1 Vehicle drive system
2 Casing (fixing member)
3 Torque converter
4 Input shaft
10 Belt type continuously variable transmission
11 Primary axis
12 Secondary shaft
13 Primary pulley
14 Secondary pulley
15 Drive belt
20 Forward / reverse switching mechanism
23 Rotating shaft
25 pinion shaft
26 Pinion gear
28 Output shaft
28a Drive gear
28b Side gear
29 Drive gear
30 Driven gear
30a spline
30b Side gear
31 Switching means
32 hub
33 sleeve
30a spline
34a spline
34 Locking member
40 differential equipment
42 Final Gear
N Neutral position
D Advance position
R reverse position

Claims (5)

プライマリ軸に設けられたプーリ溝幅が可変のプライマリプーリとセカンダリ軸に設けられたプーリ溝幅が可変のセカンダリプーリとに駆動ベルトを巻き掛け、各プーリのプーリ溝幅を変えることによって各プーリに対する駆動ベルトの有効巻き付け径の比率を変えて無段階に変速するベルト式無段変速機と、前後進切り換えする前後進切換機構と、駆動輪に動力伝達するデファレンシャル装置とを備えた車両用駆動装置において、
上記前後進切換機構は、
固定部材に回転自在に支持された回転軸と、
上記回転軸に該回転軸の軸心と直交して配置されたピニオン軸と、
該ピニオン軸に回転自在に軸支されたピニオンギヤと、
上記回転軸に回転自在に軸支されて上記デファレンシャル装置に伝動すると共に上記ピニオンギヤに噛み合うサイドギヤが設けられた出力軸と、
上記回転軸に回転自在に軸支されて上記セカンダリ軸から伝動されると共に、上記ピニオンギヤに噛み合うサイドギヤが設けられたドリブンギヤと、
上記ドリブンギヤと回転軸を動力伝達可能に結合する前進位置、上記回転軸を固定部材に固定する後退位置、ドリブンギヤと回転軸の間及び回転軸と固定部材の間の回転を許容するニュートラル位置の各位置に切り換える切換手段と、
を備えたことを特徴とする車両用駆動装置。
A drive belt is wound around a primary pulley with a variable pulley groove width provided on the primary shaft and a secondary pulley with a variable pulley groove width provided on the secondary shaft, and the pulley groove width of each pulley is changed to change the pulley groove width. A vehicle drive device comprising: a belt-type continuously variable transmission that changes continuously by changing the ratio of the effective winding diameter of the drive belt; a forward / reverse switching mechanism that switches forward and backward; and a differential device that transmits power to the drive wheels In
The forward / reverse switching mechanism is
A rotating shaft rotatably supported by a fixed member;
A pinion shaft disposed on the rotating shaft perpendicular to the axis of the rotating shaft;
A pinion gear rotatably supported on the pinion shaft;
An output shaft provided with a side gear that is rotatably supported by the rotating shaft and is transmitted to the differential device and meshes with the pinion gear;
A driven gear that is rotatably supported by the rotating shaft and is transmitted from the secondary shaft, and provided with a side gear that meshes with the pinion gear;
Each of a forward position where the driven gear and the rotating shaft are coupled so that power can be transmitted, a retracted position where the rotating shaft is fixed to a fixed member, a neutral position which allows rotation between the driven gear and the rotating shaft and between the rotating shaft and the fixed member. Switching means for switching to a position;
A vehicle drive device comprising:
上記切換手段は、
上記ドリブンギヤに設けられたスプラインと、
上記固定部材に設けられたスプラインと、
該ドリブンギヤと上記固定部材との間で上記回転軸に設けられたハブと、
上記ハブに常時スプライン嵌合するスリーブとを備え、
上記スリーブが、ハブにのみ噛み合うニュートラル位置と、上記ハブとドリブンギヤのスプラインとに共に噛み合う前進位置と、上記ハブと固定部材のスプラインとに共に噛み合う後退位置との各位置に移動するこことを特徴とする請求項1に記載の車両用駆動装置。
The switching means is
A spline provided in the driven gear;
A spline provided on the fixing member;
A hub provided on the rotating shaft between the driven gear and the fixed member;
A sleeve that is always splined to the hub,
The sleeve moves to a neutral position that meshes only with the hub, a forward position that meshes with the hub and the spline of the driven gear, and a retreat position that meshes with the hub and the spline of the fixed member. The vehicle drive device according to claim 1.
エンジン側からの動力を前後進切り換えしてデファレンシャル側に出力する車両用駆動装置の前後進切換機構において、
固定部材に回転自在に支持された回転軸と、
該回転軸に回転軸の軸心と直交して配置されたピニオン軸と、
該ピニオン軸に回転自在に軸支されたピニオンギヤと、
上記回転軸に回転自在に軸支されて上記デファレンシャル側に伝動すると共に上記ピニオンギヤに噛み合うサイドギヤが設けられた出力軸と、
上記回転軸に回転自在に軸支されて上記エンジン側から伝動されると共に上記ピニオンギヤに噛み合うサイドギヤが設けられたドリブンギヤと、
上記ドリブンギヤと回転軸を動力伝達可能に結合する前進位置と上記回転軸を固定部材に固定する後退位置の各位置に切り換える切換手段と、
を備えたことを特徴とする車両用駆動装置の前後進切換機構。
In the forward / reverse switching mechanism of the vehicle drive device that switches the power from the engine side to forward and backward and outputs it to the differential side,
A rotating shaft rotatably supported by a fixed member;
A pinion shaft disposed perpendicular to the axis of the rotating shaft on the rotating shaft;
A pinion gear rotatably supported on the pinion shaft;
An output shaft provided with a side gear that is rotatably supported by the rotating shaft and is transmitted to the differential side and meshes with the pinion gear;
A driven gear provided with a side gear that is rotatably supported by the rotating shaft and is transmitted from the engine side and meshes with the pinion gear;
Switching means for switching between a forward position where the driven gear and the rotary shaft are coupled so that power can be transmitted and a reverse position where the rotary shaft is fixed to a fixed member;
A forward / reverse switching mechanism for a vehicle drive device.
上記切換手段は、
該切換手段によって切り換えられるドリブンギヤと回転軸の間及び回転軸と固定部材の間の回転を許容するニュートラル位置を有することを特徴とする車両用駆動装置の前後進切換機構。
The switching means is
A forward / reverse switching mechanism for a vehicle drive device, characterized by having a neutral position that allows rotation between a driven gear and a rotating shaft that are switched by the switching means and between a rotating shaft and a fixed member.
上記切換手段は、
上記ドリブンギヤに設けられたスプラインと、
上記固定部材に設けられたスプラインと、
該ドリブンギヤと上記固定部材との間で回転軸に設けられたハブと、
上記ハブに常時スプライン嵌合するスリーブとを備え、
上記スリーブが、ハブにのみ噛み合うニュートラル位置と、上記ハブとドリブンギヤのスプラインとに共に噛み合う前進位置と、上記ハブと固定部材のスプラインとに共に噛み合う後退位置との各位置に移動するこことを特徴とする請求項4に記載の車両用駆動装置の前後進切換機構。
The switching means is
A spline provided in the driven gear;
A spline provided on the fixing member;
A hub provided on a rotating shaft between the driven gear and the fixed member;
A sleeve that is always splined to the hub,
The sleeve moves to a neutral position that meshes only with the hub, a forward position that meshes with the hub and the spline of the driven gear, and a retreat position that meshes with the hub and the spline of the fixed member. The forward / reverse switching mechanism of the vehicle drive device according to claim 4.
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