JPH01238760A - トランスミッション - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は車のエンジンのクランクシャフトに連結してい
るトランスミッションに関するものである。

（従来技術） エンジンの回転トルクは電動機のように低速域で大きく
ならないため変速装置を必要とする。変速装置にはクラ
ッチ操作及び変速ギヤの組合わせの変更を手動で行なう
マニアル式と、トルクコンバータを組み込み、変速ギヤ
の変更を自動的に行なうオートマチック式がある。近年
は操作の簡易性を重視してオートマチック式の生産量が
増加している。しかるにオートマチック式ではトルクコ
ンバータ内で常時粘性流体がかき回されていて伝達効率
はマニュアル式ミッションに比べ低く、又変速ギヤの組
合わせを変更するために多くの自動クラッチを必要とし
、複雑な構造となっている。

更にオートマチック式も本質的には２〜４段のギヤ変速
機である。一般にエンジンには最高馬力を出すことので
きる回転速度は１つ存在するにすぎない。よって理想的
走行速度は変速段数だけしか存在しないことになる。エ
ンジンの特性から由来する上記問題点の解決を図るため
に、自動車用無段変速機すなわち、コンティニュアスリ
・バリアプルトランスミッション（Ｃ，Ｖ、Ｔ、）が必
要とされてきた。その１つが■型プーリ式無段変速機で
あり、第３図は該ミッションの従来例で、エンジンのク
ランクシャフトからの動力は電磁クラッチｌを介して駆
動軸２に伝えられ、該駆動軸２に取着されている駆動プ
ーリー５を回転させる。−方、従動軸３にも従動プーリ
６が取着されていて、両プーリー５．６にはスチールベ
ルト７が巻き掛けられ、該スチールベルト７を介して駆
動軸２の動力は従動軸３へ伝わり、しかも両プーリー５
．６でのスチールベルト７０巻き掛は半径をコントロー
ルすることにより、無段階変速をもって動力伝達を行な
い得る。そして、該従動軸３がらは所定のギヤを介して
中間軸８へ伝わり、該中間軸８から差動装置９へと伝達
される。このようにミッション内に無段変速機を内蔵す
ることにより、各連結用のクラッチは必要でなく、又上
記エンジン特性に応じた回転数を車軸へ伝達するように
適度に変速することが可能となり、車の性能は一段と向
上する。しかし、該■型プーリー式無段変速機によって
従来のマニュアル式ミッションに相当する変速幅を得る
ためには上記プーリー径を大きくしなければならず、必
然的に駆動軸２と従動軸３間距離は大きくなり、ミッシ
式ン全体の大きさ及び重量が増大してしまう。更に■型
プーリーに巻き掛けられるスチールベルトを大きな変速
比のもとで使用する場合、該ベルトに作用する負担も大
きくなり、該ベルトの寿命が問題となってしまう。

（本発明の目的） このように従来形式のミッションには上記のごとき問題
が残されている訳で、本発明はこれら問題点の解決を目
的としたものである。したがって、基本的にはＶ型プー
リー式無段変速機を内蔵することで、エンジン特性を広
範囲においてフルに活用し、しかもコンパクトなミッシ
ョンを提供することである。

（本発明の構成） 本発明に係るミッシ百ンは上記問題点の解決を図るため
、次の特徴をもって構成されている。該ミッションには
メインクラッチ及び■型プーリー式の無段変速装置の他
に前進用のギヤ減速装置が内蔵されており、低速時はこ
のギヤ減速装置を通じて動力を伝達し、中高速に於ては
■型プーリー式無段変速機を通じて動力を伝達するよう
な動力経路切換え装置を有している。

ところで、従来のマニュアル式ミッションに於て、ｌ速
における減速比は比較的大きいが、その割に１速で走行
する距離は少なく、スタート時のみ使用するに止まり、
車が動き出してしまえば２速以上に切り変えてしまう。

したがって、本発明では１速の領域のみ従来のギヤ式ミ
ッションとし、２速以上を無段変速機を用いることで、
ギヤ変速と無段変速との組み合わせで構成している。

したがって、無段変速機に要求される変速幅は小さくて
済むため、■型ブーり径が小さくなり、よってトランス
ミッション全体をコンパクトにまとめることができる。

又出力軸の回転方向がギヤ減速装置によるものと逆にな
るようなカウンターリバースギヤを有し、動力伝達経路
を該カウンターリバースギヤを経由することができ得る
伝達経路選択装置を持っている。

（作用） このように本発明に係るミッションはギヤ変速と、無段
階変速を組み合わせて構成されたものであって、駆動軸
側の入力端に取着されているメインクラッチがアクセル
操作により自動的に入り、クランクシャフトの回転が該
ミッションの入力軸へ伝達される。この場合に１速ギヤ
が出力軸のギヤと噛み合って該出力軸を回転させ、該出
力軸から差動装置を介して車輪を回転し、車をスタート
させる。上記入力軸が一定以上の回転速度に達すれば、
自動的にＣＶＴの駆動プーリーを回転させるためにＣＶ
Ｔクラッチが入り、駆動プーリーと従動プーリーとの間
に巻き掛けられているＶベルトにより、動力が該ＣＶＴ
従動軸へ伝達される。この場合、ＣＶＴの変速比は車速
やアクセル踏込量等から最適なものが選ばれるよう自動
制御される。なお、１速ギヤは該出力軸の従動ギヤと噛
み合ったままであるが、１速従動ギヤにはワンウェイク
ラッチが装着され、Ｖ型プーリ式無段変速機を介して伝
えられる回転速度の方が速くなれば、ワンウェイクラッ
チによって従動軸側の高速回転が出力軸へ伝えられる。

すなわち、ｌ速ギヤから出力軸へ伝えられる回転は該ワ
ンウェイクラッチにより空転する。

以下、本発明に係るミッションの実施例を図面に基づい
て詳細に説明する。

（実施例） 第１図は本発明のミッションの１具体例であって、同図
において１１は入力軸、１２はＣＶＴ駆動軸、１３はＣ
ＶＴ従動軸、１４は出力軸、１５は無段変速機、１６は
ＣＶＴクラッチ、１７は差動装置をそれぞれ表わしてい
る。そこで、入力軸１１の端部にはメインクラッチ（図
示なし）が装着されていて、該メインクラッチはエンジ
ンのクランクシャフトと連結している。又該入力軸１１
には１速駆動ギヤ１９とリバースギヤ２０がスプライン
２１を介して取着されていて、上記１速駆動ギヤ１９は
ｌ速従動ギヤ２２と噛み合っている。該１速従動ギヤ２
２は出力軸１４にベアリング２３を介して軸支されてお
り、更にワンウェイクラッチ２４と係合し、該ワンウェ
イクラッチ２４は、同じく出力軸１４にベアリング２６
を介して軸支されている回転体２５と係合している。

一方、該出力軸１４には、スプライン２７を介して固定
された伝達体２８が、上記回転体２５に隣接して配置さ
れ、更に該伝達体２８の反対隣りにはカウンターリバー
スギヤ２９が、ベアリング３０を介して出力軸１４に軸
支されている。そして、これら回転体２５、伝達体２８
、カウンターリバースギヤ２９には同一径上にスプライ
ン３１が形成され、該スプライン３１に沿ってスライダ
ー３２が移動可能に取着されている。該スライダー３２
は上記伝達体２８との間に位置して、トルクを該伝達体
２８へ伝えるために機能するもので、図中の実線の位置
に存在する場合には、カウンターリバースギヤ２９の回
転を伝達体２８へ伝え、出力軸１４を逆転させ、逆に点
線の位置に存在すれば、１速従動ギヤ２２からワンウェ
イクラッチ２４を通り、回転体２５へ伝えられた回転ト
ルクを、該伝達体２８へ伝え、更に出力軸１４を正回転
させる。又一方、スライダー３２が伝達体２８と同一位
置に存在すれば、ニュートラルの状態となり、回転体２
５及びカウンターリバースギヤ２９は空転しているのみ
である。

ところで、該出力軸１４は、その両端部をフレーム本体
に取着されたベアリングを介して軸支されている訳であ
るが、該出力軸１４の端部には出力ギヤ３３が形成され
ていて、該出力ギヤ３３は前記差動装置１７の入力ギヤ
３４と噛み合っている。このように、入力軸１１に入っ
た回転トルクは１速駆動ギヤ１９．１速従動ギヤ２２、
ワンウェイクラッチ２４、回転体２５、伝達体２８、出
力軸１４へと伝達されることになるが、上記入力軸１１
の回転速度が一定以上に高くなれば自動的にＣＶＴクラ
ッチ１６が作動し、該ＣＶＴクラッチ１６を介して入力
軸１１とＣＶＴ駆動軸１２が互いに連結する。該ＣＶＴ
駆動軸１２と一定距離を隔ててＣＶＴ従動軸１３が並設
され、ＣＶＴ駆動軸１２には駆動プーリー３５が、ＣＶ
Ｔ従動軸１３には従動プーリー３６が装着され、両プー
リー３５．３６にはスチールベルト３７が巻き掛けられ
ている。

第２図は該スチールベルト３７の１例を示したものであ
り、該ベルト３７はチェーン式スチールベルトであって
、各リンク３８．３８・・・に上記プーリー３５．３６
の摩擦面３９と摩擦接触するＶブロック４０．４０・・
　を取着している。ここで両プーリー３５．３６の可動
プーリー４１．４２が速度、アクセル踏込量、エンジン
回転数等に応じて、自動的にＣＶＴ駆動軸１２及びＣＶ
Ｔ従動軸１３上を軸方向に移動して、該スチールベルト
３７の巻き掛は半径が互いに増減し、ＣＶＴ駆動軸１２
からＣＶＴ従動軸１３への伝達回転速度をコントロール
する。すなわち、両軸間で無段変速機１５を構成するこ
とになり、伝達動力の大きさに応じて必要であれば、該
無段変速機１５を複数個並設することも可能である。そ
して、ＣＶＴ従動軸１３はその両端に配置されたベアリ
ングによって軸支されており、一端には出力ギヤ４３が
取着され、該出力ギヤ４３は出力軸１４端に取着されて
いる入力ギヤ４４と噛み合っている。したがって、上記
入力軸１１からＣＶＴクラッチ１６を介し、ＣＶＴ駆動
軸１２へ伝わり、更に無段変速機１５でもって任意の回
転速度に変速された動力は、ＣＶＴ従動軸１３の出力ギ
ヤ４３から出力軸１４の入力ギヤ４４へ入り、同じく出
力軸１４を回転させる。この場合、入力軸１１の１速駆
動ギヤ１９は１速従動ギヤ２２と噛み合い、引き続き回
転させているが、ＣＶＴ従動軸１３から出力ギヤ４３、
入力ギヤ４４を介して伝達される出力軸１４の回転速度
が高くなることで、上記ワンウェイクラッチ２４が働き
、該出力軸１４は従動軸１３から伝達される回転速度に
追従する。すなわち、１速従動ギヤ２２は空転している
にすぎない。

ところで、従来のアマニュアル式ミッションでは、ある
車種の場合、１速の減速比が３．１８１．２速が１．９
４４．３速が１．３０４．４速が０．９３３．５速が０
．７５７となっている。このような減速比を見ると、第
１速での減速比は他の減速比に比べ非常に大きい訳であ
り、上記第１速に相当する減速は１速駆動ギヤ１９と、
ｌ速従動ギヤ２２をもって行なわれ、その分だけ無段変
速機１５が行なわなければならない変速領域は小さくて
すむ。したがって、車のスタート時は１速駆動ギヤ１９
．１速従動ギヤ２２によって動力が伝達され、入力軸１
１が一定回転速度以上になれば、前記ＣＶＴクラッチ１
６が入ってＣＶＴ駆動軸１２を連結することになるが、
該連結時の衝撃を緩和するために、一種のトルクダンパ
ーを介在させることも必要である。

以上述べたように、本発明に係るミッションはＶ型プー
リー式無段変速機を内蔵すると共に、第１速の減速比に
相当する減速領域のみ、従来形式のギヤ減速とし、両者
の切り換えをＣＶＴクラッチとワンウェイクラッチによ
り行なうようにしたもので、次のような効果を得ること
ができる。

（効果） （１）本発明のミッションは■型プーリー式無段変速機
を内蔵した変速機構を用いているため、極低速時を除く
あらゆる回転領域で、エンジンの特性をフルに発揮させ
ることができるように変速可能となり、ひいては燃費の
非常に良い車となり得る。

（２）又該ミッションでは変速域の最も大きなｌ速をギ
ヤ減速としているため、その分の減速域を無段変速機が
負担する必要がないため、駆動プーリー並びに従動プー
リーの径は小さくなり、よりコンパクトなミッションを
構成することができる。また、スチールベルトに作用す
る負荷も小さくてすむ。更に、１速駆動ギヤの変速比が
大きいため、トルクコンバータを必要とせず、通常のク
ラッチをメインクラッチとして用いることができ、動力
損失はなく、しかも低コストで製作出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るミッションの実施例であり、第２
図は該ミッションを構成する無段変速機に巻き掛けられ
るスチールベルトの具体例を、更に第３図は従来の無段
変速機使用のミッションをそれぞれ示している。 １１・・・・入力軸　　　　１２・・・・・ＣＶＴ駆動
軸１３・・・・　ＣＶＴ従動軸　　１４・・・・・出力
軸１５・・・・・無段変速機　　１８・・・・・ＣＶＴ
クラッチ１７・・　・差動装置　　　１８・・・・・　
１速駆動ギヤ２０・　・　リバースギヤ　２＋、２７．
３１・・スプライン２２・・・・・　ｌ速従動ギア　２
３．２８．３０・・ベアリング２４・・　・ワンウェイ
クラッチ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）エンジン出力とトランスミッションの入力軸の接
   続をクラッチにて行なうために両軸間にクラッチを介在
   し、該入力軸より通常のマニアルトランスミッションの
   １速に相当する減速比を有するギヤ変速により出力軸に
   動力を伝えるギヤ減速装置を装着し、又通常のマニアル
   ミッションの２速相当以上の変速を無段階に調整可能に
   出力軸に動力を伝える無段変速装置を有し、且つ、上記
   ギヤ減速装置と無段変速装置の何れかにより動力が伝達
   でき得る動力伝達経路の切換え装置を有する自動車用ト
   ランスミッション。
2. （２）上記無段変速装置としてＶ型プーリー式無段変速
   機を用い、Ｖ溝を有す駆動プーリー及び従動プーリーに
   Ｖベルトを巻き掛けし、該プーリーでのＶベルトの巻き
   付き径の増減によって無段階変速を行なう特許請求の範
   囲第１項記載のトランスミッション。
3. （３）上記ギヤ減速装置を経由して得られる回転数と無
   段変速装置を経由して得られる回転数の何れか速い方が
   出力軸に伝わるように該ギヤ減速装置の１速従動ギアと
   回転体の間にはワンウェイクラッチを介在させ、且つト
   ランスミッション入力軸と無段変速装置の駆動軸間の連
   結にはクラッチを用い、該クラッチの断続作動により上
   記動力伝達経路の切換えを行なった特許請求の範囲第１
   項又は第２項記載のトランスミッション。
4. （４）上記出力軸の回転方向がギヤ減速装置によるもの
   と逆になるようなカウンターリバースギヤを有し、上記
   動力経路を該カウンターリバースギヤを経由することが
   でき得る伝達経路選択装置を有す特許請求の範囲第１項
   、第２項又は第３項記載のトランスミッション。