JPH09126293A - 動力伝達装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 機構が簡素化されて製造コストが低減される
とともに、伝達効率の高い動力伝達装置を提供する。 【解決手段】 無段変速機構部の配置される軸線Ｌ₁ お
よび差動機構部の配置される軸線Ｌ₂ の双方に平行な伝
動軸４１を備え且つ無段変速機構部２１から差動機構部
３１までの動力伝達経路が、外歯車からなる無段変速機
構部出力用歯車２７と内歯車からなる伝動軸入力用歯車
４２との歯車対および外歯車からなる伝動軸出力用歯車
４３と差動機構部入力用歯車３２との歯車対により構成
されるものとした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＦＦ式（フロント
エンジン・フロントドライブ式）の自動車において無段
変速を伴って動力伝達するのに好適な動力伝達装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】自動車のエンジン出力を駆動車輪へ伝達
する動力伝達系の構成要素である変速機構および差動機
構において、変速機構には、車両の動力性能及び燃費特
性を向上できる等の理由から、トロイダル型無段変速機
が用いられはじめている。

【０００３】図４は、無段変速機構部および差動機構部
を備えた動力伝達装置において、無段変速機構部の基本
的構成を示す説明図であって、図４に示すように、図示
しないエンジンからの一定方向の回転トルクが軸継手部
１０１ａを通じて入力されるローディングカム１０１
と、ローディングカム１０１に入力された回転トルクが
カムローラ１０２を介して入力される入力ディスク１０
３と、入力ディスク１０３に対向配置される出力ディス
ク１０４と、入力ディスク１０３および出力ディスク１
０４の対向面間に摩擦接触される摩擦ローラ１０５から
基本的に構成される。

【０００４】例えば、このような動力伝達装置をＦＦ式
（フロントエンジン・フロントドライブ式）自動車に使
用した場合、エンジンを横置きとすると、動力伝達装置
における無段変速機構部の入力ディスク１０３と出力デ
ィスク１０４の回転方向は逆転することから、エンジン
入力の方向と差動機構部の出力軸の回転方向とを一致さ
せる必要があり、動力伝達装置の無段変速機構部と差動
機構部との間の回転方向変換手段としての歯車列が必要
となる。

【０００５】この場合に、歯車に通常の平行軸歯車を用
いると、無段変速機構部の出力用歯車を差動機構部への
入力用の歯車に直接連結すれば、一対の歯車で回転方向
を一致させることが可能であり、動力伝達装置を基本的
に構成する軸は、無段変速機構部が設けられた軸および
差動機構部が設けられた軸の２軸となるが、ある程度大
きな減速比が必要な場合には一対の平行軸歯車では対応
できないため、減速手段として更に２対の歯車が必要と
なる。

【０００６】このため、これらの歯車対を支持するため
に、さらに２本の軸が必要となって、動力伝達装置を構
成する軸は合計で４軸となり、動力伝達装置が大きくな
って車載時に問題となるとともに、歯車対が３対となる
ため伝達効率も下がるという問題もある。

【０００７】この問題を解決する手段として、例えば、
特開昭６１−９９７６０号公報において開示された動力
伝達装置であって、図５に示すような、遊星歯車列機構
を無段変速機構部と差動機構部との間に使用したものが
ある。

【０００８】図５において、エンジン２０１と連結され
た入力軸２０２の途中には遊星歯車列２１０の太陽歯車
２１１が固定されており、この入力軸２０２の端部には
無段変速機構部２０３の入力ディスク２０４が連結さ
れ、出力ディスク２０５は入力ディスク２０４に対して
エンジン側に配置されており、この出力ディスク２０５
の背面中央には上記入力軸２０２の外周に回動自在に挿
通された従動軸２０７が連結されており、且つ、従動軸
２０７の端部は遊星歯車列２１０の内歯車２１２と連結
されており、この内歯車２１２と太陽歯車２１１との間
には、遊星歯車２１３が噛み合い自在に配置されてい
る。

【０００９】そして、遊星歯車２１３は、キャリア２１
４によって支持され、このキャリア２１４は出力歯車２
１６と出力軸２１５を介して連結されている。

【００１０】出力歯車２１６は差動機構部２１７の歯車
２１８と直接噛み合っており、動力をアクスルシャフト
２１９に伝達するように構成されているものであるが、
このような構成の動力伝達装置では２軸構成が可能とな
る。

【００１１】また、図６に示す動力伝達装置は、特開昭
６１−９９７６１号公報において開示されたもので、遊
星歯車列機構により減速を行なうとともに、前後進切り
替え機構を付与したものである。

【００１２】図６において、エンジン３０１と連結され
た入力軸３０２の途中にはトーショナルダンパ３０３が
設けられおり、入力軸３０２の端部には前後進切換装置
３０４が連結されている。この前後進切換装置３０４は
遊星歯車列からなり、遊星歯車３０５，３０５を支持し
たキャリア３０６と、内歯車３０７と、太陽歯車３０８
とを有している。そして、上記キャリア３０６は一端が
上記入力軸と連結され、他端が後進用クラッチ３０９を
介して太陽歯車３０８と連結可能となっている。

【００１３】内歯車３０７は、前進用クラッチ３１０に
よってトランスミッションケース３１１と連結可能であ
り、太陽歯車３０８は軸３１２を介して無段変速機構部
３１３の入力ディスク３１４と連結されている。

【００１４】この無段変速機構部３１３は周知のとお
り、同一軸線上に配置された入力ディスク３１４および
出力ディスク３１５と、両ディスク３１４，３１５の対
向面に形成した円環溝３１４ａ，３１５ａの間に配置し
た複数のローラ３１６とで構成されており、上記ローラ
３１６の傾きを変えることにより、入出力ディスク３１
４，３１５の有効径を変化させ、変速比を無段階に変え
ることができる。

【００１５】無段変速機構部３１３の出力ディスク３１
５には出力歯車３１７が連結されており、この出力歯車
３１７は減速軸３１８に設けた歯車３１９，３２０を介
して差動機構部３２１のアクスルシャフト３２２へと接
続されている。

【００１６】このような構成の動力伝達装置において、
前後進切換装置３０４のキャリア３０６が入力部材、太
陽歯車３０８が出力部材となっており、車両を前進させ
るには、前進用クラッチ３１０を締結し、後進用クラッ
チ３０９を開放する。これにより、内歯車３０７が固定
されるため、入力軸３０２の動力はキャリア３０６から
遊星歯車３０５，３０５を介して太陽歯車３０８にほぼ
減速比が１程度で伝達され、かつキャリア３０６と太陽
歯車３０８とが逆回転する。

【００１７】また、無段変速機構部３１３の入力ディス
ク３１４と出力ディスク３１５とは逆回転するので、結
果としてエンジン３０１と無段変速機構部３１３の出力
ディスクとは同方向に回転する。そして、出力ディスク
３１５に連結された出力歯車３１７と差動機構部３２１
のアクスルシャフト３２２とは同方向に回転し、車両を
前進させることができる。

【００１８】一方、車両を後退させるには、後進用クラ
ッチ３０９を締結し、前進用クラッチ３１０を開放す
る。これにより、キャリア３０６と太陽歯車３０８とが
直結されるため、太陽歯車３０８はエンジン３０１と同
方向にかつ同一回転数で回転する。また、無段変速機構
部３１３は入力ディスク３１４と出力ディスク３１５と
が逆回転するので、結果としてエンジン３０１と無段変
速機構部３１３の出力ディスク３１５とは逆方向に回転
する。したがって、エンジン３０１と車輪とは逆方向に
回転し、車両を後退させることができる。

【００１９】したがって、このような構成の動力伝達装
置によれば、前後進切換が可能であると同時に３軸構成
とすることができる。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図５に
おいて示した動力伝達装置においては、減速に遊星歯車
列を使用するため、機構が複雑となり、また製造コスト
が高くなるという問題がある。

【００２１】また、図６において示した動力伝達装置に
おいては、上記したように前進時にキャリア３０６と太
陽歯車３０８とが逆方向に回転する際に遊星歯車３０５
に高負荷がかかることから、遊星歯車５に高い強度が要
求されるため製造コストがかかるという問題があり、こ
れらの問題を解決することが課題であった。

【００２２】

【発明の目的】本発明は、このような従来の課題に鑑み
てなされたもので、機構が簡素化され、製造コストが低
減された動力伝達装置を提供することを目的とする。

【００２３】

【課題を解決するための手段】本発明に係る動力伝達装
置は、同一軸線上に配置された入力ディスク，出力ディ
スクおよび両ディスクによって形成されるトロイド状の
溝内に両ディスクと摩擦接触するように配置される摩擦
ローラから基本的に構成される無段変速機構部と、無段
変速機構部の配置される軸線に平行な軸線上に配置され
る差動機構部を有する動力伝達装置において、無段変速
機構部の配置される軸線および差動機構部の配置される
軸線の双方に平行な伝動軸を備え且つ無段変速機構部か
ら差動機構部までの動力伝達経路が前記伝動軸を介して
歯車列によって構成されるとともに、無段変速機構部と
伝動軸との間および伝動軸と差動機構部との間の動力伝
達のうち一方が内歯車および外歯車の歯車対により行な
われ、他方が外歯車同士の歯車対により行なわれること
を特徴とする

【００２４】

【発明の実施の形態】本発明に係る動力伝達装置は、上
記の構成とすることにより、３軸構成のものとなるとと
もに、無段変速機構部の出力ディスクから差動機構部ま
での動力伝達は、無段変速機構部に設けられた歯車およ
び差動機構部に設けられた歯車と、伝動軸に設けられ且
つ前記の歯車の各々に噛み合う歯車とからなる二つの歯
車対により行なわれることとなる。

【００２５】このため、無段変速機構部においては、エ
ンジンの回転入力方向と出力ディスクの回転方向は逆方
向となるが、上記二つの歯車対のうち一方の歯車対を内
歯車と外歯車とで構成しているため、内歯車と外歯車と
で構成している歯車対においては回転方向が逆転せず、
他方の歯車対においては回転方向が逆転し、この結果、
エンジンの回転入力方向と差動機構部の出力軸の回転方
向とは一致する。

【００２６】また、４軸構成の動力伝達装置と比べて歯
車対が一つ減少することから伝達効率が向上することに
なり、遊星歯車列機構を用いた動力伝達装置と比べて、
構造が著しく簡素化されるとともに、製造コストが低減
されることになる。

【００２７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００２８】図１は、本発明に係る動力伝達装置の一実
施例を示す概略構成図であって、図１において、軸線Ｌ
₁ 上には、遊星歯車列から構成される前後進切換機構２
が配置されており、また、この前後進切換機構２の出力
側には無段変速機構部２１が配置されている。

【００２９】前後進切換機構２は、軸線Ｌ₁ 上に設けら
れた連結軸３の端部に固定された太陽歯車４と、太陽歯
車４の外周に配置され且つこれに噛み合う遊星歯車５
と、遊星歯車５を回動自在に支持するキャリア６と、遊
星歯車５の外周に配置され且つこれに噛み合う内歯車７
とからなる歯車列によって基本的に構成されている。

【００３０】そして、上記の太陽歯車４は、前進用クラ
ッチ９の連結・開放によって、入力軸８と結合・分離可
能になっており、入力軸８は、内歯車７と連結されてい
る。なお、入力軸８はトルクコンバータ等の発進要素を
介してエンジンと接続される。

【００３１】一方、遊星歯車５を支持するキャリア６
は、後退用クラッチ１０の連結・開放によって、無段変
速機構部ケース１１と結合・分離可能になっている。

【００３２】このように構成される前後進切換機構２
は、前進時には前進用クラッチ９を連結するとともに後
退用クラッチ１０を開放することにより、入力軸８の回
転力は直接太陽歯車４に入力され、入力軸８と太陽歯車
４の回転方向は同一方向となる。

【００３３】また、後退時には、後退用クラッチ１０を
連結するとともに前進用クラッチ９を開放することによ
り、入力軸８と一体に内歯車７が回転し、キャリア６は
後退用クラッチ１０により無段変速機構部ケース１１に
結合されているため、遊星歯車５は自転のみ行ない、遊
星歯車５から太陽歯車４に運動が伝達され且つ回転方向
が逆転する。したがって、入力軸７と太陽歯車４の回転
方向は逆転する。

【００３４】次に、無段変速機構部２１は、ローディン
グカム２２と、ローディングカム２２に入力された回転
トルクがカムローラ２３を介して入力される入力ディス
ク２４と、入力ディスク２４に対向配置される出力ディ
スク２５と、入力ディスク２４および出力ディスク２５
の対向面間に摩擦接触される摩擦ローラ２６から基本的
に構成されており、無段変速機構部２１の入力側である
ローディングカム２２は、前後進切換機構２の太陽歯車
４と連結軸３を介して連結されており、無段変速機構部
２１の出力側である出力ディスク２５には、外歯車から
なる無段変速機構部出力用歯車２７が連結されている。
このように構成される無段変速機構部２１の摩擦ローラ
２６を傾けることによって、変速比を無段階に変えるこ
とができる。

【００３５】一方、軸線Ｌ₁ に平行な軸線Ｌ₂ 上には差
動機構部３１が配置されているが、無段変速機構部２１
から差動機構部３１への動力伝達は、軸線Ｌ₁ およびＬ
₂ の双方に平行な伝動軸４１を介し外歯車からなる差動
機構部入力用歯車３２を通じて行なわれる。

【００３６】すなわち、伝動軸４１には、その一方端部
に内歯車からなり且つ上記の無段変速機構部出力用歯車
２７と噛み合う伝動軸入力用歯車４２が設けられてお
り、また、他方端部には外歯車からなり且つ上記の差動
機構部入力用歯車３２と噛み合う伝動軸出力用歯車４３
が設けられており、これら２つの歯車対により無段変速
機構部２１から差動機構部３１への動力伝達が行なわれ
る。

【００３７】したがって、無段変速機構部２１では入力
ディスク２４と出力ディスク２５との回転方向は逆転
し、無段変速機構部出力用歯車２７と伝動軸入力用歯車
４２との間では回転方向は逆転せず、伝動軸出力用歯車
４３と差動機構部入力用歯車３２との間では回転方向が
逆転するため、結果として、入力ディスク２４の回転方
向と差動機構部の出力軸３３の回転方向とは同一とな
る。

【００３８】以上のように構成される動力伝達装置にお
いては、前後進切換機構２には遊星歯車列が用いられて
いるが、図６に示した従来の動力伝達装置のように前進
時に遊星歯車に負荷がかかるのではなく、後退時にのみ
負荷がかかるため、遊星歯車４の強度はそれほど必要な
く、製造コストの低減が可能となる。

【００３９】また、伝動軸４１に設けられた歯車のうち
の一方の伝動軸入力用歯車４２を内歯車としたことによ
り、動力伝達装置を３軸構成とすることができ、伝動軸
入力用歯車４２と無段変速機構部出力用歯車２７および
伝動軸出力用歯車４３と差動機構部入力用歯車３２の二
つの歯車対により無段変速機構部２１から差動機構部３
２への動力伝達が可能になるため、４軸構成の動力伝達
装置と比べて歯車対が一つ減少することになって、伝達
効率を向上させることができる。

【００４０】さらに、伝動軸入力用歯車４２に内歯車を
用いることにより、動力伝達装置の構成軸数および歯車
対を増やすことなく比較的大きな減速比が得られるた
め、ＦＦ式自動車への車載に好適なものとなる。

【００４１】さらにまた、無段変速機構部２１と差動機
構部３１との間の減速に遊星歯車列機構を用いた従来の
動力伝達装置と比べて、構造が非常に簡素化され、製造
コストが低減されることとなる。

【００４２】次に、図２は本発明に係る動力伝達装置の
他の実施例を示す概略構成図である。

【００４３】図２において、図１に示した動力伝達装置
と異なるのは、無段変速機構部２１から差動機構部３１
に至る動力伝達経路において、無段変速機構部２１と伝
動軸４１との間の動力伝達を外歯車同士の歯車対により
行ない、伝動軸４１と差動機構部３１との間の動力伝達
を外歯車と内歯車の歯車対により行なう点である。

【００４４】すなわち、伝動軸４１に設けられた伝動軸
入力用歯車４２および伝動軸出力用歯車４３の双方を外
歯車とし、差動機構部入力用歯車３２を内歯車としたも
のである。

【００４５】このような構成の動力伝達装置において
も、図１に示した動力伝達装置と同様の作用・効果が得
られる。

【００４６】次に、図３は、本発明に係る動力伝達装置
のさらに他の実施例を示す概略構成図であって、前後進
切換機構に遊星歯車列機構を用いない場合の一例であ
る。

【００４７】図３において、出力ディスク２５と無段変
速機構部出力用歯車２７との間に無段変速機構部後退時
出力用歯車２８を設け、かつ無段変速機構部出力用歯車
２７および無段変速機構部後退時出力用歯車２８と出力
ディスク２５との選択的な結合・分離を行なう前後進切
換用クラッチ２９を設けるとともに、伝動軸４１には、
内歯車である伝動軸入力用歯車４２および伝動軸出力用
歯車４３に加えて、上記の無段変速機構部後退時出力用
歯車２８と噛み合う外歯車である伝動軸後退時入力用歯
車４４を設けたものである。

【００４８】そして、上記の前後進切換用クラッチ２９
により、出力ディスク２５と無段変速機構部出力用歯車
２７とを連結し、出力ディスク２５と無段変速機構部後
退時出力用歯車２８とを分離した場合には、図１の実施
例において説明したように、入力ディスク２４と差動機
構部３１の出力軸３３との回転方向は同じ方向となって
車両は前進し、逆に、出力ディスク２５と無段変速機構
部出力用歯車２７を分離し、出力ディスク２５と無段変
速機構部後退時出力用歯車２８とを連結した場合には、
無段変速機構部後退時出力用歯車２８および伝動軸後退
時入力用歯車４４が外歯車であるため、入力ディスク２
４と差動機構部３１の出力軸３３との回転方向は逆方向
となって車両は後退する。

【００４９】このように、伝動軸入力用歯車４２に内歯
車を用いるため、３軸構成とすることができると同時
に、前後進切換に要する機構を簡素化でき、遊星歯車列
機構を用いないため、構造が一層簡素化された動力伝達
装置とすることができ、より一層の製造コストの低減化
が可能となる。

【００５０】

【発明の効果】本発明に係る動力伝達装置によれば、３
軸構成が可能となりコストダウンが図れ、遊星歯車列機
構を用いた動力伝達装置に比べて構成を簡素化できると
ともに、ＦＦ式自動車への車載が容易になるという優れ
た効果がもたらされる。

【００５１】また、４軸構成の動力伝達装置と比べて歯
車対が一対減少するため伝達効率を向上させることがで
きるという優れた効果がもたらされる。

【００５２】さらに、内歯車を用いることにより、遊星
歯車列機構のような複雑な機構でなく単純な機構によ
り、比較的大きな減速比を実現することができるととも
に、前後進切換機構の簡素化が容易となるという優れた
効果がもたらされる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る動力伝達装置の一実施例を示す概
略構成図である。

【図２】本発明に係る動力伝達装置の他の実施例を示す
概略構成図である。

【図３】本発明に係る動力伝達装置のさらに他の実施例
を示す概略構成図である。

【図４】動力伝達装置の無段変速機構部の一例を示す説
明図である。

【図５】従来の動力伝達装置の一例を示す説明図であ
る。

【図６】従来の動力伝達装置のさらに他の例を示す説明
図である。

【符号の説明】

１ 動力伝達装置 ２ 前後進切換機構 ３ 連結軸 ４ 太陽歯車 ５ 遊星歯車 ６ キャリア ７ 内歯車 ８ 入力軸 ９ 前進用クラッチ １０ 後退用クラッチ １１ 無段変速機構部ケース ２１ 無段変速機構部 ２２ ローディングカム ２３ カムローラ ２４ 入力ディスク ２５ 出力ディスク ２６ 摩擦ローラ ２７ 無段変速機構部出力用歯車 ２８ 無段変速機構部後退時出力用歯車 ２９ 前後進切換用クラッチ ３１ 差動機構部 ３２ 差動機構部入力用歯車 ３３ 差動機構部出力軸 ４１ 伝動軸 ４２ 伝動軸入力用歯車 ４３ 伝動軸出力用歯車 ４４ 伝動軸後退時入力用歯車 Ｌ₁ ，Ｌ₂ 軸線

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 同一軸線上に配置された入力ディスク，
   出力ディスクおよび両ディスクによって形成されるトロ
   イド状の溝内に両ディスクと摩擦接触するように配置さ
   れる摩擦ローラから基本的に構成される無段変速機構部
   と、無段変速機構部の配置される軸線に平行な軸線上に
   配置される差動機構部を有する動力伝達装置において、
   無段変速機構部の配置される軸線および差動機構部の配
   置される軸線の双方に平行な伝動軸を備え且つ無段変速
   機構部から差動機構部までの動力伝達経路が前記伝動軸
   を介して歯車列によって構成されるとともに、無段変速
   機構部と伝動軸との間および伝動軸と差動機構部との間
   の動力伝達のうち一方が内歯車および外歯車の歯車対に
   より行なわれ且つ他方が外歯車同士の歯車対により行な
   われることを特徴とする動力伝達装置。