JP4797860B2 - 無段変速装置 - Google Patents
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Description
ところが、上述の様な特許文献1〜3に記載された無段変速装置の場合、次の様な点を改良する事が望まれている。
又、上記第二遊星歯車式変速機を構成するキャリアと固定の部分(例えばケーシング、ハウジング等)との間に、この固定の部分に対しこのキャリアの回転を許容する状態と同じく不能とする(回転を阻止する)状態とを切り換える為の、クラッチ装置(例えば高速用クラッチ)を設ける。
そして、上記第二遊星歯車式変速機を構成する部材(のうちでキャリア以外の部材)と上記出力軸とを、動力の伝達を可能に接続する。
又、この組み合わせ遊星歯車を構成する上記一端側、他端側両遊星歯車は、互いに歯数を同じとする。
又、これら一端側、他端側各遊星歯車のうちの第一遊星歯車式変速機に近い側の上記一端側遊星歯車は、上記第二遊星歯車式変速機を構成する第一太陽歯車と第一リング歯車との両方に噛合する(所謂シングルピニオンと呼ばれる)ものとする。
又、同じく第一遊星歯車式変速機から遠い側の他端側遊星歯車は、上記第二遊星歯車式変速機を構成する、上記第一リング歯車とは別のリング歯車である第二リング歯車に噛合するものとする。
又、上記第一リング歯車と上記第一遊星歯車式変速機を構成する第三リング歯車とを、第一動力伝達経路により動力の伝達を可能に接続する。この様な第一動力伝達経路は、例えば上記第一リング歯車と第三リング歯車とのうちの少なくとも何れかのリング歯車を端部に設けた筒状の伝達筒により構成できる。
又、上記第一太陽歯車と上記第一遊星歯車式変速機を構成する第二太陽歯車とを、第二動力伝達経路により動力の伝達を可能に接続する。この様な第二動力伝達経路は、例えば両端部に上記第一太陽歯車と第二太陽歯車とをそれぞれ設けた伝達軸により構成できる。 そして、上記第二リング歯車と上記出力軸とを、動力の伝達を可能に接続する。
即ち、第二遊星歯車式変速機を構成するキャリアと固定の部分(例えばケーシング、ハウジング等)との間に、この固定の部分とキャリアとを係脱(断接)させるクラッチ装置(例えば高速用クラッチ)を設ける。この為、このクラッチ装置に圧油を導入する為の油圧配管を上記固定の部分に設けられ、この油圧配管の取り回しを容易に行なえる。しかも、請求項2に記載した様に、上記第二遊星歯車式変速機を、同一の遊星歯車(組み合わせ遊星歯車を構成する一端側遊星歯車)が太陽歯車(第一太陽歯車)とリング歯車(第一リング歯車)との両方に噛合するシングルピニオン型のものとすれば(反転減速機構をシングルピニオンで構成すれば)、この第二遊星歯車式変速機を構成する歯車同士の噛合部の数を抑えると共に、この第二遊星歯車式変速機を構成する遊星歯車の回転速度を低く抑えられる。この為、伝達効率の向上と耐久性の確保とを高次元で図れる。
即ち、上記出力側ディスク39の回転を、
出力側ディスク39→中空回転軸43→第一遊星用第一太陽歯車44→遊星歯車組46(遊星歯車50a、50b)→第一動力伝達経路(第一遊星用リング歯車48→伝達筒62→低速用クラッチ37)→第二遊星用第一リング歯車55→第二遊星用組み合わせ遊星歯車54(一端側遊星歯車58、他端側遊星歯車59)→第二遊星用第二リング歯車56→出力軸60
の順番で、この出力軸60に伝達する。
即ち、上記第一遊星用キャリア42の公転運動を、
第一遊星用キャリア42→第一遊星用組み合わせ遊星歯車47の他端側遊星歯車52→第一遊星用第二太陽歯車45→第二動力伝達経路(伝達軸49)→第二遊星用太陽歯車53→第二遊星用組み合わせ遊星歯車54(一端側遊星歯車58、他端側遊星歯車59)→第二遊星用第二リング歯車56→出力軸60
の順番で、この出力軸60に伝達する。
出力側ディスク39→中空回転軸43→第一遊星用第一太陽歯車44→遊星歯車組46(遊星歯車50a)=第一遊星用組み合わせ遊星歯車47の一端側遊星歯車51→第一遊星用組み合わせ遊星歯車47の他端側遊星歯車52
上記第一遊星用第二太陽歯車45は上記第一遊星用組み合わせ遊星歯車47の他端側遊星歯車52との噛合により、これら各他端側遊星歯車52の公転運動と自転運動とを合成した回転速度で回転駆動される。上記入力軸41の回転速度が一定とした場合、このうちの公転運動の回転速度は一定であるが、自転運動の回転速度は、前記トロイダル型無段変速機33の出力側ディスク39の回転速度に応じて変化する。従って、このトロイダル型無段変速機33の変速度比eV を調節すれば、上記入力軸41と上記出力軸60との間(無段変速装置全体として)の変速度比を調節できる。
Nout =NR1={ (iRS2 +1)・Nc2−Ns3} /iRS2 −−−(1)
そして、この(1)式を、上記第二遊星用キャリア61の回転速度をNc2として解くと、以下の(2)式が得られる。尚、上記第二遊星用太陽歯車53の回転速度Ns3は、第一遊星用第二太陽歯車45の回転速度Ns2と同じである。
Nc2=(iRS2 ・NR1+Ns2)/(1+iRS2 ) −−−(2)
そして、この(2)式を、上記表4の第二遊星用第二リング歯車56の回転速度NR1、並びに、上記第一遊星用第二太陽歯車45の回転速度Ns2とで展開する事により、上記表4の第二遊星用キャリア61の回転速度Nc2が得られる(入力軸41の回転速度Ninとトロイダル型無段変速機33の速度比eV と第一、第二各遊星歯車式変速機34、35の減速比とで表せる)。
2A、2B、2C 第一遊星歯車式変速機
3A、3B、3C 第二遊星歯車式変速機
4A、4B、4C 高速用クラッチ
5A、5B、5C 低速用クラッチ
6A、6B、6C 入力軸
7A、7B、7C 出力軸
8 遊星歯車
9 遊星歯車
10 組み合わせ遊星歯車
11 別の遊星歯車
12 遊星歯車組
13 リング歯車
14、14a キャリア
15 太陽歯車
16、16a 別の太陽歯車
17 キャリア
18 支持部材
19 リング歯車
20a、20b 遊星歯車組
21 遊星歯車
22 遊星歯車
24 組み合わせ遊星歯車
26 リング歯車
27 遊星歯車組
28 遊星歯車
29 遊星歯車
30 第一リング歯車
31 第二リング歯車
32 伝達筒
33 トロイダル型無段変速機
34 第一遊星歯車式変速機
35 第二遊星歯車式変速機
36 高速用クラッチ
37 低速用クラッチ
38a、38b 入力側ディスク
39 出力側ディスク
40 パワーローラ
41 入力軸
42 第一遊星用キャリア
43 中空回転軸
44 第一遊星用第一太陽歯車
45 第一遊星用第二太陽歯車
46 遊星歯車組
47 第一遊星用組み合わせ遊星歯車
48 第一遊星用リング歯車
49 伝達軸
50a、50b 遊星歯車
51 一端側遊星歯車
52 他端側遊星歯車
53 第二遊星用太陽歯車
54 第二遊星用組み合わせ遊星歯車
55 第二遊星用第一リング歯車
56 第二遊星用第二リング歯車
57 ケーシング
58 一端側遊星歯車
59 他端側遊星歯車
60 出力軸
61 第二遊星用キャリア
62 伝達筒
Claims (4)
- 入力軸と、出力軸と、トロイダル型無段変速機と、第一、第二各遊星歯車式変速機と、これら第一、第二各遊星歯車式変速機を通過する動力の伝達経路を切り換える為の複数のクラッチ装置とを組み合わせて成り、
これら各クラッチ装置の断接状態の切り換えに基づいて、上記入力軸を一方向に回転させた状態のまま上記出力軸を停止させるギヤードニュートラル状態を実現する運転モードと、上記入力軸から上記出力軸に伝達する動力よりも上記トロイダル型無段変速機を通過する動力が小さくなるパワースプリット状態を実現する運転モードとのうちの何れかの運転モードに切り換え自在とした
無段変速装置であって、
上記トロイダル型無段変速機に近い側に設けた第一遊星歯車式変速機と、このトロイダル型無段変速機から遠い側に設けた第二遊星歯車式変速機との間に、上記ギヤードニュートラル状態を実現する運転モードの状態で、上記第二遊星歯車式変速機に動力を伝達する第一動力伝達経路と、上記パワースプリット状態を実現する運転モードの状態で、上記第二遊星歯車式変速機に動力を伝達する第二動力伝達経路とを備えており、
上記第二遊星歯車式変速機を構成するキャリアと固定の部分との間に、この固定の部分に対しこのキャリアの回転を許容する状態と同じく不能とする状態とを切り換える為の、クラッチ装置を設けており、
上記第二遊星歯車式変速機を構成する部材と上記出力軸とを、動力の伝達を可能に接続した
無段変速装置。 - 第二遊星歯車式変速機は、両端部にそれぞれ一端側遊星歯車と他端側遊星歯車とを設けた、組み合わせ遊星歯車を備えたものであり、
この組み合わせ遊星歯車を構成する上記一端側、他端側両遊星歯車は、互いに歯数を同じとしており、
これら一端側、他端側各遊星歯車のうちの第一遊星歯車式変速機に近い側の上記一端側遊星歯車は、上記第二遊星歯車式変速機を構成する第一太陽歯車と第一リング歯車との両方に噛合するものであり、
同じく第一遊星歯車式変速機から遠い側の他端側遊星歯車は、上記第二遊星歯車式変速機を構成する、上記第一リング歯車とは別のリング歯車である第二リング歯車に噛合するものであり、
上記第一リング歯車と上記第一遊星歯車式変速機を構成する第三リング歯車とを、第一動力伝達経路により動力の伝達を可能に接続しており、
上記第一太陽歯車と上記第一遊星歯車式変速機を構成する第二太陽歯車とを、第二動力伝達経路により動力の伝達を可能に接続しており、
上記第二リング歯車と出力軸とを、動力の伝達を可能に接続した、
請求項1に記載した無段変速装置。 - 第一動力伝達経路に、この第一動力伝達経路を通じて動力の伝達を行なう状態と同じく行なわない状態とを切り換える為の、クラッチ装置を設けた、請求項1〜2のうちの何れか1項に記載した無段変速装置。
- 第二遊星歯車式変速機を構成するキャリアの回転速度を検出する為の回転速度検出手段を備えており、ギヤードニュートラル状態を実現する運転モードの状態で、この回転速度検出手段が検出する上記キャリアの回転速度に基づいて、出力軸の回転速度を算出する、請求項1〜3のうちの何れか1項に記載した無段変速装置。
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