JPH02163554A - ベルト式変速装置 - Google Patents

ベルト式変速装置

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JPH02163554A
JPH02163554A JP31699988A JP31699988A JPH02163554A JP H02163554 A JPH02163554 A JP H02163554A JP 31699988 A JP31699988 A JP 31699988A JP 31699988 A JP31699988 A JP 31699988A JP H02163554 A JPH02163554 A JP H02163554A
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JP
Japan
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shaft
belt
torque converter
gear
fluid torque
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JP31699988A
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Takeshi Yasushiro
保城 武
Takashi Masuda
益田 孝
Hiroshi Takano
坦 高野
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Mitsuboshi Belting Ltd
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Mitsuboshi Belting Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H37/00Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00
    • F16H37/02Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings
    • F16H37/06Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts
    • F16H37/08Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing
    • F16H37/0833Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts, i.e. with two or more internal power paths
    • F16H37/084Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts, i.e. with two or more internal power paths at least one power path being a continuously variable transmission, i.e. CVT
    • F16H2037/088Power split variators with summing differentials, with the input of the CVT connected or connectable to the input shaft
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16H37/0846CVT using endless flexible members

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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) 本発明はベルト式変速装置に関するものであり、自動車
等の運搬機械の変速装置として特に好適であるベルト式
変速装置に関するものである。
(従来技術) 溝幅変更機能を持つ変速プーリとベルトを基本構成とす
るベルト式変速装置は構造が比較的簡単でありながら無
段変速が可能であり、且つ高い伝動効率が得られるため
、自動二輪車等の運搬機械や一般産業機械に広く利用さ
れている。そして、近年自動車の分野においても、イー
ジードライブの目的及び最適の変速比をもってエンジン
より車輌へ動力伝動を行ない燃費を向上させ、且つ騒音
を減少させる目的からベルト式変速装置の搭載が検討さ
れている。
しかし、自動車の変速装置は、例えば自動二輪車のそれ
と比較して伝達トルクが格段に大きい事、及び広い変速
幅を必要とすることから自動車へのベルト式変速装置の
搭載は困難であった。そこで、ベルト式変速装置の変速
幅の不足を補う手段として他の変速装置、例えば流体ト
ルクコンバータ等を併用する手段が提案されている。
上記ベルト式変速機構と流体トルクコンバータの併用手
段は、人力軸側即ちエンジンの出力軸により近い側に流
体トルクコンバータを配し、ベルト式変速機構は流体ト
ルクコンバータのより下段側即ち車軸により近い側に配
され、回転力はエンジン出力軸、流体トルクコンバータ
機構、ベルト式変速機構の順に伝動されるものである。
(発明が解決しようとする問題点) 従来のベルト変速装置は、先に説明したベルト式変速装
置の問題点の一つである変速幅の不足については補える
ものである。
しかし、従来のベルト式変速装置は、他の一つの問題点
である伝達トルクの不足については何ら解決手段を与え
るものではなく、エンジン出力の小さな自動車には搭載
できても、エンジン出力の大きな自動車には依然として
その採用に困難があった。
そこで、本発明は従来のベルト式変速装置の有する上記
欠点を解消し、大きなトルクにも十分耐えることができ
るベルト式変速装置を提案することを目的とする。
(問題点を解決するための手段) しかして、上記の目的を達成するための本発明の構成は
基本的には、ベルト式変速機構の後段に流体トルクコン
バータ機構を配したものである。
そして、本発明の具体的構成は第1軸及び第2軸にそれ
ぞれ溝幅変更機能を有する変速プーリが設けられ、両変
速プーリ間にベルトが懸架されているベルト式変速機構
と、大陽歯車、遊星歯車、リング歯車、アームを有する
遊星歯車列機構と、流体トルクコンバータ機構より構成
され、ベルト式変速機構の第1軸は人力軸および大陽歯
車に連結され、第2軸は流体トルクコンバータ機構の入
力軸に接続され、更に流体トルクコンバータ機構の出力
軸はリング歯車を大陽歯車と同方向に回転可能に構成さ
れ、アームより回転力が出力されるべく構成されている
ことを特徴とするベルト式変速装置にある。
また、他の具体的構成としては第1軸および第2軸にそ
れぞれ溝幅変更機能を有する変速プーリが設けられ、両
変速プーリ間にベルトが懸架されているベルト変速機構
と、大陽歯車、遊星歯車、リング歯車、アームを有する
遊星歯車列機構と流体トルクコンバータ機構より構成さ
れ、ベルト変速機構の第1軸は入力軸及び流体トルクコ
ンバータ機構の入力軸に接続され、更に流体トルクコン
バータ機構の出力軸は大陽歯車に連結され、第2軸はリ
ング歯車を大陽歯車と同方向に回転可能に構成され、ア
ームより回転力が出力されるべく構成されていることを
特徴とするベルト式変速装置がある。
(作用) 本発明の第1の構成におけるベルト式変速装置において
回転力は、エンジンの出力軸から本装置の入力軸に入力
される。入力軸はベルト変速機構の第1軸と一体的にあ
るいは何らかの伝動手段を介して接続され、回転力は該
第1軸を経て直接的に大陽歯車に伝動される一方回転軸
に設けられた変速プーリによって一部分技されベルト式
変速機構を経て所定の回転数に調整され、流体トルクコ
ンバータ機構へ人力される。そして、流体トルクコンバ
ータ機構において、更に変速され調整される。従って、
流体トルクコンバータ機構から出力される第1軸より分
枝された回転力は、ベルト変速機構による変速幅と、流
体トルクコンバータ機構による変速幅を合計した広い変
速幅を持って変速されることとなる。そして、この流体
トルクコンバータ機構によりリング歯車は、大陽歯車の
回転と同方向へ回転される。遊星歯車列機構では上6一 記のように大陽歯車が第1軸によって、リング歯車はベ
ルト変速機構を経た流体トルクコンバータ機構によって
回転され、両者によって遊星歯車が自転すると共に大陽
歯車のまわりを公転する。
そして、この公転による回転力がアームを経て伝動され
、以下は通常のリバース歯車列、差動歯車列を経て車軸
を回転する。
本発明のベルト式変速装置は、従来のものに比較してベ
ルト変速機構がより上段側即ち高回転側に配され、順次
遊星歯車列機構、流体トルクコンバータ機構により減速
される構成を採用する。従って車軸を従来と同−回転数
及び回転トルクで駆動する時、ベルト変速機構のベルト
はより高速に回転されるが、伝達トルクはより小さい状
態となり、ベルトの負担するトルク負荷は小さいものと
なる。
また、ベルトは伝動される全ての回転力を負担するもの
ではなく、その一部を負担するのに過ぎない。即ち遊星
歯車の公転は大陽歯車とリング歯車の回転によりなされ
るが、ベルトを経て伝動される回転力はこのうちのリン
グ歯車によるものに過ぎず従来のものよりも小さいもの
となり、従って大きなトルクを伝動することが可能であ
る。
また、第2の構成は第1の構成と流体トルクコンバータ
機構の配置を変更したものである。第1の構成は前記し
た通り遊星歯車機構のリング歯車を広い変速幅をもって
変速して回転するが、第2の構成は大陽歯車の回転を変
速し、リング歯車との相乗効果によって第1の構成と同
様の作用効果を得るものである。
(実施例) 以下更に本発明の具体的実施例について説明する。
第1図は第1の発明の具体的実施例におけるベルト式変
速装置の機構図であり、第2図は第2の発明の具体的実
施例におけるベルト式変速装置の機構図である。第1図
において(1)は本発明の具体的実施例におけるベルト
式変速装置を示す。ベルト式変速装置(1)は、ベルト
式変速機構(2)、遊星歯車列機構(3)、流体トルク
コンバータ機構(4)、リバース歯車列機1(5)およ
びクラッチ(25)よりなる。ベルト式変速機構(2)
は、第1軸(6)、第2軸(7)を有し、それぞれに変
速プーリ(8) (9)が設けられ、両変速プーリ(8
)(9)の間に変速ベルト(10)が懸架されたもので
ある。ここで、変速プーリ(8) (9)はエンジン(
11)の回転数や負荷の状況に応じて、その溝幅を変化
させることができる溝幅変更機能を有するものであり、
その形式は特に限定するものではないが、−例としては
、トルクカム式、スプリングロック式、遠心推力式の他
、油圧や空気圧、電動機を動力源とするもの等が利用可
能である。遊星歯車列機構(3)は大陽歯車(12)と
大陽歯車(12)より歯数が大きい内歯車(30)及び
これと一体に設げられた外歯車(31)より成るリング
歯車(13)、遊星歯車(14)、アーム(15)より
成り、リング歯車(13)が大陽歯車と同心状に配置さ
れ、大陽歯車(12)とリング歯車(13)の間に内歯
車(30)と大陽歯車(12)の双方に嵌合して2つの
遊星歯車(14)が挿入され、更に遊星歯車(14)に
はフォーク試のアーム(15)が回転可能に挿入された
ものである。流体トルクコンバータ機構(4)は公知も
のと何等かわるものではなく、ポンプ羽根車、タービン
羽根等、案内羽根等により構成され、入出力軸間のトル
ク変換または回転数変換を行なう変速装置である。
また、リバース歯車列機構(5)も従来のそれと何らか
わるものではなく、通常の前進用歯車列(20)(21
)と中間にリバース歯車(22)が挿入された後進用歯
車列(22) (23) (24,)を順次切り換えつ
るものである。クラッチ(25)についても公知のあら
ゆるものが利用可能である。
以」二説明した各構成要素は、クラッチ(25)の人力
軸(26)が本実施例のベルト式変速装置(1)の入力
軸と共通し、クラッチ(25)の出力軸はベルト変速機
構(2)の第1軸(6)の一端に接続されている。
一方、第1軸(6)の他端は遊星歯車列機構(3)の大
陽歯車(12)に接続されている。ベルト式変速機構(
2)の第2軸(7)は流体トルクコンバータ機構(4)
の入力軸に接続され、更に流体トルクコンバータ機構の
出力軸(40)には歯車(27)が一体重に設けられア
イドル歯車(28)を介してリング歯車(13)の外歯
車(31)と嵌合されている。遊星歯車列機構(13)
のアーム(15)はリバース歯車列機構(5)に接続さ
れている。
本実施例のベルト式変速装置(11)は通常の形態とし
てエンジン(11)のクランク軸(図示せず)に人力軸
(26)が接続され、リバース歯車列機構(5)は差動
歯車列(34)に接続されて使用される。
以下、本実施例のベルト式変速装置(1)の作用につい
て述べると、エンジン(11)の回転力はクラッチ(2
5)を経て第1軸(6)に伝動される。
そして該回転力は直接大陽歯車(12)に伝動されるが
、第1軸に設げられた変速プーリ(8)も第1軸と共に
回転し、この回転力はベルト(10)を介して変速プー
リ(9)及び第2軸を介して流体トルクコンバータ機構
(4)へ人力され、更に変速された上でアイドル歯車(
28)を経てリング歯車(13)に伝動される。
尚、ベルト式変速機1(2)は、エンジン(11)の回
転数に対応し、エンジンの回転数が上昇すれば、ベルト
(10)は変速プーリ(9)とは、より大径部分と嵌合
し変速プーリ(8)とはより小径部分と嵌合するように
言い替えればより増速側に移行するように調整されてい
る。
以上のように大陽歯車(12)およびリング歯車(13
)はそれぞれ所定の回転数で回転され、両歯車(12)
(1,3)が嵌合する遊星歯車(14)は自転しつつ、
大陽歯車(12)の回りを公転する。
そして、該遊星歯車(14)の公転によってアーム(1
5)が回転し、アーム(15)に連結された軸(42)
からリバース歯車(5)に出力される。
今、本実施例の作用を自動車の走行状態に応じて説明す
ると、自動車の発進時等のエンジンの回転数が低い時よ
り徐々にエンジンの回転数を上昇する時、次第にベルト
変速機構(2)が高速側に移行し、また流体トルクコン
バータ機構(4)も同様により高速側に変速され、リン
グ歯車(13)をより高い回転比率で回転する。すると
それに伴なって遊星歯車(14)は高い比率で公転する
ところで、−上記実施例においてはリング歯車(13)
の回転は2つの変速機構、即ちベルト式変速機構(2)
と流体トルクコンバータ機構(4)が接続されて行なわ
れるため、その変速幅は双方の変速幅を相乗したものと
なり非常に大きな変速幅をもつ。
その結果ベルト式変速装置全体として大きな変速幅を持
つこととなる。
一部トルクコンバータ機構(4)においても入力回転数
が高くなるため、より低い減速比即ち増速側へ移行する
こととなる。
以上、本実施例においてクラッチ(25)はエンジン始
動時又はアイドリンクの負荷を低減させるために設けら
れたものであり、該クラッチがない場合上記の場合にお
いても流体トルクコンバータ機構(4)の入力軸まで回
転力が伝動されることとなる。
しかし、本発明においてクラッチ(25)は必須ではな
く、該クララがなくても上記の欠点が特に問題にならな
い場合は差し支えない。
次に、第2の発明の実施例について説明する。
本発明の各構成要素は付の発明の実施例と同一であり、
詳細は略する。本実施例において流体トルクコンバータ
機構(4゛)は、大陽歯車(12’)と第1軸(6)の
間に設けられている。
そのため、本実施例においては大陽歯車の回転数が直接
変速され、リング歯車(13’)のベルト式変速機構(
2゛)による変速との相乗作用により全体として大きな
変速比が得られる。
(効果) 本発明のベルト式変速装置は、ベルト式変速機構と遊星
歯車列機構及び流体トルクコンバータ機構の組合せであ
る。
そして、ベルト変速機構と遊星歯車列機構を組合せ、遊
星歯車列機構のリング歯車を変速することにより全体の
変速を行ないベルトは該リング歯車を駆動するのみであ
って、主動力は直接ベルトが負荷しない。
そのため、ベルトのトルク負担は小さいものとなる効果
がある。同様に流体トルクコンバータ機構についても回
転力の一部を伝動するのみであり、より小形化すること
が可能である。更に、本発明においてベルト式変速機構
は流体トルクコンパ−4゜ 夕機構より上段に配されているため回転数が高く、従っ
てトルク負担は小さい。
以上2つの作用の相乗効果により本発明のベルト式変速
装置は、より大きな回転トルクを伝動することができる
効果がある。
また、変速幅はベルト変速によるものと、流体トルクコ
ンバータ機構によるものを乗じた量が得られる効果があ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は第1の発明の具体的実施例におけるベルト式変
速装置の機構図であり、第2図は第2の発明の具体的実
施例におけるベルト式変速装置の機構図である。 (1)・・・ベルト式変速装置 (2)・・・ベルト変速機構 (3)・・・遊星歯車列機構 (4)・・・流体トルクコンバータ機構(5)・・・リ
バース歯車列機構 (6)・・・第1軸 (7)・・・第2軸 (8) (9)・・・変速プーリ (10)・・・ベルト (11)・・・エンジン (12)・・・大陽歯車 (13)・・・リング歯車 (14)・・・遊星歯車 (15)・・・アーム

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、第1軸および第2軸にそれぞれ溝幅変更機能を有す
    る変速プーリが設けられ、両変速プーリ間にベルトが懸
    架されているベルト変速機構と、大陽歯車、遊星歯車、
    リング歯車、アームを有する遊星歯車列機構と流体トル
    クコンバータ機構より構成され、ベルト変速機構の第1
    軸は入力軸及び大陽歯車に連結され、第2軸は流体トル
    クコンバータ機構の入力軸に接続され、更に流体トルク
    コンバータ機構の出力軸はリング歯車を大陽歯車と同方
    向に回転可能に構成され、アームより回転力が出力され
    るべく構成されていることを特徴とするベルト式変速装
    置。 2、第1軸および第2軸にそれぞれ溝幅変更機能を有す
    る変速プーリが設けられ、両変速プーリ間にベルトが懸
    架されているベルト変速機構と、大陽歯車、遊星歯車、
    リング歯車、アームを有する遊星歯車列機構と流体トル
    クコンバータ機構より構成され、ベルト変速機構の第1
    軸は入力軸及び流体トルクコンバータ機構の入力軸に接
    続され、更に流体トルクコンバータ機構の出力軸は大陽
    歯車に連結され、第2軸はリング歯車を大陽歯車と同方
    向に回転可能に構成され、アームより回転力が出力され
    るべく構成されていることを特徴とするベルト式変速装
    置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010533473A (ja) * 2007-07-10 2010-10-21 コンツアー・ハードニング・インコーポレーテッド 交流発電システム

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