JPH0989071A - 変速比無限大無段変速機 - Google Patents
変速比無限大無段変速機Info
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- JPH0989071A JPH0989071A JP24189095A JP24189095A JPH0989071A JP H0989071 A JPH0989071 A JP H0989071A JP 24189095 A JP24189095 A JP 24189095A JP 24189095 A JP24189095 A JP 24189095A JP H0989071 A JPH0989071 A JP H0989071A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 無段変速機の変速比幅λを有効に利用しなが
ら直結モードと動力循環モードの切り換えを円滑に行
う。 【解決手段】 ユニット入力軸１にそれぞれ接続された
無段変速機２及び減速機３と、無段変速機２の出力軸４
に連結したサンギヤ５ａ、減速機３の出力軸６に連結し
たキャリア５ｂ及びユニット出力軸７に連結したリング
ギヤ５ｃとからなる遊星歯車機構５と、ユニット入力軸
７からキャリア５ａの途中に介装された動力循環モード
クラッチ８と、サンギヤ５ａからユニット出力軸７の途
中に介装された直結モードクラッチ９とを備え、減速機
３の減速比Igが、無段変速機２の変速比幅λに対して、
Ig＝λ1/2またはIg≦λ1/2に設定される。
ら直結モードと動力循環モードの切り換えを円滑に行
う。 【解決手段】 ユニット入力軸１にそれぞれ接続された
無段変速機２及び減速機３と、無段変速機２の出力軸４
に連結したサンギヤ５ａ、減速機３の出力軸６に連結し
たキャリア５ｂ及びユニット出力軸７に連結したリング
ギヤ５ｃとからなる遊星歯車機構５と、ユニット入力軸
７からキャリア５ａの途中に介装された動力循環モード
クラッチ８と、サンギヤ５ａからユニット出力軸７の途
中に介装された直結モードクラッチ９とを備え、減速機
３の減速比Igが、無段変速機２の変速比幅λに対して、
Ig＝λ1/2またはIg≦λ1/2に設定される。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両などに採用さ
れる無段変速機、特に変速比無限大無段変速機の改良に
関するものである。
れる無段変速機、特に変速比無限大無段変速機の改良に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から連続的に変速比を設定可能な車
両の変速機としては、ベルト式やトロイダル型の無段変
速機が知られており、このような無段変速機の変速領域
をさらに拡大するために、無段変速機と減速機等を並列
的に配設するとともに、これらの出力軸を遊星歯車機構
へ入力して変速比を無限大まで制御可能とする変速比無
限大無段変速機が知られており、例えば、特開平６−１
０１７５４号公報などに開示されている。
両の変速機としては、ベルト式やトロイダル型の無段変
速機が知られており、このような無段変速機の変速領域
をさらに拡大するために、無段変速機と減速機等を並列
的に配設するとともに、これらの出力軸を遊星歯車機構
へ入力して変速比を無限大まで制御可能とする変速比無
限大無段変速機が知られており、例えば、特開平６−１
０１７５４号公報などに開示されている。
【０００３】これは、図８、図９に示すように、エンジ
ンに結合される変速比無限大無段変速機のユニット入力
軸１に、減速比をほぼ連続的に変更可能な無段変速機１
と、所定の減速比を備えた減速機３を並列的に連結する
とともに、これらの出力軸４、６を遊星歯車機構５へ入
力するもので、無段変速機２の出力軸４は遊星歯車機構
５のサンギヤ５ａに、減速機３の出力軸６は動力循環モ
ードクラッチ８を介して遊星歯車機構５のキャリア５ｂ
に連結される。なお、無段変速機２としては、２組の入
力ディスク２１、２１と出力ディスク２２、２２の間
に、それぞれ一対のパワーローラ２０、２０を挟持する
トロイダル型で構成され、パワーローラ２０の傾転角に
応じて変速比を連続的に変更するものである。
ンに結合される変速比無限大無段変速機のユニット入力
軸１に、減速比をほぼ連続的に変更可能な無段変速機１
と、所定の減速比を備えた減速機３を並列的に連結する
とともに、これらの出力軸４、６を遊星歯車機構５へ入
力するもので、無段変速機２の出力軸４は遊星歯車機構
５のサンギヤ５ａに、減速機３の出力軸６は動力循環モ
ードクラッチ８を介して遊星歯車機構５のキャリア５ｂ
に連結される。なお、無段変速機２としては、２組の入
力ディスク２１、２１と出力ディスク２２、２２の間
に、それぞれ一対のパワーローラ２０、２０を挟持する
トロイダル型で構成され、パワーローラ２０の傾転角に
応じて変速比を連続的に変更するものである。
【０００４】サンギヤ５ａと連結した無段変速機出力軸
４は、直結モードクラッチ９を介して変速比無限大無段
変速機の出力軸であるユニット出力軸７に結合される一
方、遊星歯車機構５のリングギヤ５ｃもユニット出力軸
７に結合される。なお、ユニット出力軸７は、減速機を
介して差動ギヤ１８を駆動する。
４は、直結モードクラッチ９を介して変速比無限大無段
変速機の出力軸であるユニット出力軸７に結合される一
方、遊星歯車機構５のリングギヤ５ｃもユニット出力軸
７に結合される。なお、ユニット出力軸７は、減速機を
介して差動ギヤ１８を駆動する。
【０００５】この変速比無限大無段変速機では、図８に
示すように、動力循環モードクラッチ８を開放する一
方、直結モードクラッチ９を締結して無段変速機２の変
速比のみで出力を行う直結モードと、図１０に示すよう
に、動力循環モードクラッチ８を締結する一方、直結モ
ードクラッチ９を開放することにより、無段変速機２と
減速機３の変速比の差に応じて、変速比無限大無段変速
機全体のユニット変速比Ii（ユニット入力軸１とユニッ
ト出力軸７の変速比）を負の値から正の値まで無限大を
含んでほぼ連続的に制御を行う動力循環モードとを選択
的に使用することができる。
示すように、動力循環モードクラッチ８を開放する一
方、直結モードクラッチ９を締結して無段変速機２の変
速比のみで出力を行う直結モードと、図１０に示すよう
に、動力循環モードクラッチ８を締結する一方、直結モ
ードクラッチ９を開放することにより、無段変速機２と
減速機３の変速比の差に応じて、変速比無限大無段変速
機全体のユニット変速比Ii（ユニット入力軸１とユニッ
ト出力軸７の変速比）を負の値から正の値まで無限大を
含んでほぼ連続的に制御を行う動力循環モードとを選択
的に使用することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な変速比無限大無段変速装置では、直結モードにおける
ユニット変速比Iiは無段変速機２の変速比Icに等しく、
一方、動力循環モードにおけるユニット変速比Iiは、無
段変速機２の変速比Icと減速機３の変速比Igと、遊星歯
車機構５のギヤ比αで設定される。したがって、ユニッ
ト変速比Iiの範囲は、無段変速機２の変速比幅λと、減
速機３の変速比Igと遊星歯車機構５のギヤ比αによって
決まる。このとき変速比幅λは無段変速機２で設定可能
な最小値である最小変速比IcHi（最Ｈｉ変速比）と、最
大値である最大変速比IcLow（最Ｌｏｗ変速比）の変速
比範囲の比に応じて決まり、 λ＝ＩcLow／ＩcHi …（１） で表されるものである。
な変速比無限大無段変速装置では、直結モードにおける
ユニット変速比Iiは無段変速機２の変速比Icに等しく、
一方、動力循環モードにおけるユニット変速比Iiは、無
段変速機２の変速比Icと減速機３の変速比Igと、遊星歯
車機構５のギヤ比αで設定される。したがって、ユニッ
ト変速比Iiの範囲は、無段変速機２の変速比幅λと、減
速機３の変速比Igと遊星歯車機構５のギヤ比αによって
決まる。このとき変速比幅λは無段変速機２で設定可能
な最小値である最小変速比IcHi（最Ｈｉ変速比）と、最
大値である最大変速比IcLow（最Ｌｏｗ変速比）の変速
比範囲の比に応じて決まり、 λ＝ＩcLow／ＩcHi …（１） で表されるものである。
【０００７】しかしながら、上記従来の変速比無限大無
段変速機では、減速機３の減速比Igと、無段変速機２の
変速比幅λとの間に関連性が規定されていないため、図
１１に示すように、無段変速機２の変速比範囲を、例え
ば、IcHi＝0.5、IcLow＝2.0に設定した変速比幅λ＝４
とし、減速機３の減速比Igを順次減少させると、無段変
速機２の変速比幅λに応じた直結モードの変速比Icの曲
線と、無段変速機２と減速機３の変速比と遊星歯車機構
５のギヤ比αによって決まる動力循環モードのユニット
変速比Iiが交差する点は、減速機３の減速比Igの減少に
応じて図中Ｐ1、Ｐ2、Ｐ3と変速比が減少する方向（図
中左側）へ移行し、これら交点Ｐ1〜Ｐ3が直結モードと
動力循環モードの切り換え点となるため、無段変速機２
で設定可能なＰ1〜Ｐ3より右側の大きい変速比を有効に
利用することができない。
段変速機では、減速機３の減速比Igと、無段変速機２の
変速比幅λとの間に関連性が規定されていないため、図
１１に示すように、無段変速機２の変速比範囲を、例え
ば、IcHi＝0.5、IcLow＝2.0に設定した変速比幅λ＝４
とし、減速機３の減速比Igを順次減少させると、無段変
速機２の変速比幅λに応じた直結モードの変速比Icの曲
線と、無段変速機２と減速機３の変速比と遊星歯車機構
５のギヤ比αによって決まる動力循環モードのユニット
変速比Iiが交差する点は、減速機３の減速比Igの減少に
応じて図中Ｐ1、Ｐ2、Ｐ3と変速比が減少する方向（図
中左側）へ移行し、これら交点Ｐ1〜Ｐ3が直結モードと
動力循環モードの切り換え点となるため、無段変速機２
で設定可能なＰ1〜Ｐ3より右側の大きい変速比を有効に
利用することができない。
【０００８】そこで、図１２に示すように、無段変速機
２の変速比幅λ＝４を維持して最小変速比IcHiと最大変
速比IcLowを変速比の小さい図中左側へシフトすること
により、無段変速機２の変速比幅λを有効に利用しなが
ら直結モードと動力循環モードとを円滑に切り換えるこ
ともできるが、この場合、無段変速機２の最小変速比Ic
Hiが小さくなるため、図９に示すように、無段変速機２
のパワーローラ２０が入力ディスク２１と接触する半径
Ｒｉが増大して、無段変速機２が大型化するという問題
がある。
２の変速比幅λ＝４を維持して最小変速比IcHiと最大変
速比IcLowを変速比の小さい図中左側へシフトすること
により、無段変速機２の変速比幅λを有効に利用しなが
ら直結モードと動力循環モードとを円滑に切り換えるこ
ともできるが、この場合、無段変速機２の最小変速比Ic
Hiが小さくなるため、図９に示すように、無段変速機２
のパワーローラ２０が入力ディスク２１と接触する半径
Ｒｉが増大して、無段変速機２が大型化するという問題
がある。
【０００９】一方、図１１において、無段変速機２の変
速比範囲をIcHi＝0.5、IcLow＝2.0に設定した変速比幅
λ＝４とし、減速機３の減速比Igの設定を順次増大させ
た場合では、直結モードの無段変速機２の変速比Icの曲
線と、動力循環モードのユニット変速比Iiの曲線は交差
することなく、無段変速機２で設定可能な最大値である
最大変速比IcLowと、動力循環モードのユニット変速比I
iの最大値Iimaxが離れてしまい、直結モードと動力循環
モードの切り換え時に変速比の不連続が発生してしま
う。
速比範囲をIcHi＝0.5、IcLow＝2.0に設定した変速比幅
λ＝４とし、減速機３の減速比Igの設定を順次増大させ
た場合では、直結モードの無段変速機２の変速比Icの曲
線と、動力循環モードのユニット変速比Iiの曲線は交差
することなく、無段変速機２で設定可能な最大値である
最大変速比IcLowと、動力循環モードのユニット変速比I
iの最大値Iimaxが離れてしまい、直結モードと動力循環
モードの切り換え時に変速比の不連続が発生してしま
う。
【００１０】そこで、図１３に示すように、無段変速機
２の変速比幅λ＝４を維持して最小変速比IcHiと最大変
速比IcLowを変速比の大きい図中右側へシフトすること
で、変速比の不連続を防ぐこともできるが、この場合、
無段変速機２の最大変速比IcLowが大きくなるため、図
９に示すように、無段変速機２のパワーローラ２０が出
力ディスク２２と接触する半径Ｒｏが増大して、上記と
同様に無段変速機２が大型化するという問題があり、い
ずれにしても、無段変速機２の変速比幅λを有効に利用
しながら直結モードと動力循環モードの切換を円滑に行
い、かつ、無段変速機の大型化を防ぐのは難しいという
問題があった。
２の変速比幅λ＝４を維持して最小変速比IcHiと最大変
速比IcLowを変速比の大きい図中右側へシフトすること
で、変速比の不連続を防ぐこともできるが、この場合、
無段変速機２の最大変速比IcLowが大きくなるため、図
９に示すように、無段変速機２のパワーローラ２０が出
力ディスク２２と接触する半径Ｒｏが増大して、上記と
同様に無段変速機２が大型化するという問題があり、い
ずれにしても、無段変速機２の変速比幅λを有効に利用
しながら直結モードと動力循環モードの切換を円滑に行
い、かつ、無段変速機の大型化を防ぐのは難しいという
問題があった。
【００１１】そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなさ
れたもので、無段変速機の変速比幅λと減速機３の減速
比Igとの間に所定の関係を設定し、無段変速機の変速比
幅λを有効に利用しながら直結モードと動力循環モード
の切り換えを円滑に行うとともに、小型化を推進可能な
変速比無限大無段変速機を提供することを目的とする。
れたもので、無段変速機の変速比幅λと減速機３の減速
比Igとの間に所定の関係を設定し、無段変速機の変速比
幅λを有効に利用しながら直結モードと動力循環モード
の切り換えを円滑に行うとともに、小型化を推進可能な
変速比無限大無段変速機を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】第１の発明は、ユニット
入力軸にそれぞれ接続された無段変速機及び減速機と、
無段変速機の出力軸に連結したサンギヤ、減速機の出力
軸に連結したキャリア及びユニット出力軸に連結したリ
ングギヤとからなる遊星歯車機構と、前記ユニット入力
軸からキャリアへの伝達経路の途中に介装された動力循
環モードクラッチと、前記サンギヤからユニット出力軸
の伝達経路の途中に介装された直結モードクラッチとを
備えて、前記無段変速機の入力軸の回転方向と前記サン
ギヤの回転方向が同一方向に設定された変速比無限大無
段変速機において、前記減速機の減速比Igが無段変速機
の変速比幅λに対して、Ig＝λ1/2またはIg≦λ1/2に設
定される。
入力軸にそれぞれ接続された無段変速機及び減速機と、
無段変速機の出力軸に連結したサンギヤ、減速機の出力
軸に連結したキャリア及びユニット出力軸に連結したリ
ングギヤとからなる遊星歯車機構と、前記ユニット入力
軸からキャリアへの伝達経路の途中に介装された動力循
環モードクラッチと、前記サンギヤからユニット出力軸
の伝達経路の途中に介装された直結モードクラッチとを
備えて、前記無段変速機の入力軸の回転方向と前記サン
ギヤの回転方向が同一方向に設定された変速比無限大無
段変速機において、前記減速機の減速比Igが無段変速機
の変速比幅λに対して、Ig＝λ1/2またはIg≦λ1/2に設
定される。
【００１３】また、第２の発明は、ユニット入力軸にそ
れぞれ接続された無段変速機及び減速機と、無段変速機
の出力軸に連結したサンギヤ、減速機の出力軸に連結し
たキャリア及びユニット出力軸に連結したリングギヤと
からなる遊星歯車機構と、前記ユニット入力軸からキャ
リアへの伝達経路の途中に介装された動力循環モードク
ラッチと、前記サンギヤからユニット出力軸の伝達経路
の途中に介装された直結モードクラッチとを備えて、前
記無段変速機の入力軸の回転方向と前記サンギヤの回転
方向が逆方向に設定された変速比無限大無段変速機にお
いて、前記減速機の減速比Igが無段変速機の変速比幅λ
に対して、Ig＝−λ1/2またはIg≧−λ1/2に設定され
る。
れぞれ接続された無段変速機及び減速機と、無段変速機
の出力軸に連結したサンギヤ、減速機の出力軸に連結し
たキャリア及びユニット出力軸に連結したリングギヤと
からなる遊星歯車機構と、前記ユニット入力軸からキャ
リアへの伝達経路の途中に介装された動力循環モードク
ラッチと、前記サンギヤからユニット出力軸の伝達経路
の途中に介装された直結モードクラッチとを備えて、前
記無段変速機の入力軸の回転方向と前記サンギヤの回転
方向が逆方向に設定された変速比無限大無段変速機にお
いて、前記減速機の減速比Igが無段変速機の変速比幅λ
に対して、Ig＝−λ1/2またはIg≧−λ1/2に設定され
る。
【００１４】また、第３の発明は、前記第１又は第２の
発明において、前記遊星歯車機構のサンギヤ歯数／リン
グギヤ歯数で表されるギヤ比αが、前記無段変速機の変
速比幅λに対して、α＞１／（λ−１）に設定される。
発明において、前記遊星歯車機構のサンギヤ歯数／リン
グギヤ歯数で表されるギヤ比αが、前記無段変速機の変
速比幅λに対して、α＞１／（λ−１）に設定される。
【００１５】また、第４の発明は、前記第３の発明にお
いて、前記遊星歯車機構のサンギヤ歯数／リングギヤ歯
数で表されるギヤ比αが、前記無段変速機の変速比幅λ
に対して、α≒２／（λ−１）に設定される。
いて、前記遊星歯車機構のサンギヤ歯数／リングギヤ歯
数で表されるギヤ比αが、前記無段変速機の変速比幅λ
に対して、α≒２／（λ−１）に設定される。
【００１６】また、第５の発明は、前記第１の発明にお
いて、前記減速比Igは、前記変速比幅λの平方根以下
で、かつ、減速機で設定可能な最大値に設定される。
いて、前記減速比Igは、前記変速比幅λの平方根以下
で、かつ、減速機で設定可能な最大値に設定される。
【００１７】また、第６の発明は、前記第２の発明にお
いて、前記減速比Igは、前記変速比幅λの負の平方根を
以上で、かつ、減速機で設定可能な最小値に設定され
る。
いて、前記減速比Igは、前記変速比幅λの負の平方根を
以上で、かつ、減速機で設定可能な最小値に設定され
る。
【００１８】
【作用】したがって、第１の発明は、ユニット入力軸へ
入力されたトルクは、無段変速機と減速機をそれぞれ経
由介して遊星歯車機構のサンギヤ及びキャリアに伝達さ
れ、動力循環モードクラッチ及び直結モードクラッチを
選択的に締結することで動力循環モードまたは直結モー
ドのうちの一方によりユニット出力軸へトルクを伝達
し、直結モードクラッチを締結、動力循環モードクラッ
チを開放する直結モードでは、ユニット入力軸とユニッ
ト出力軸の変速比Iiは、無段変速機で設定された変速比
Icと一致するとともに、ユニット入力軸とユニット出力
軸は同一方向に回転することから変速比Icは正の値とな
り、直結モードクラッチを開放、動力循環モードクラッ
チを締結した動力循環モードでは、無段変速機の変速比
Icと、減速機の減速比Igの差に応じたユニット変速比Ii
を得ることができる。
入力されたトルクは、無段変速機と減速機をそれぞれ経
由介して遊星歯車機構のサンギヤ及びキャリアに伝達さ
れ、動力循環モードクラッチ及び直結モードクラッチを
選択的に締結することで動力循環モードまたは直結モー
ドのうちの一方によりユニット出力軸へトルクを伝達
し、直結モードクラッチを締結、動力循環モードクラッ
チを開放する直結モードでは、ユニット入力軸とユニッ
ト出力軸の変速比Iiは、無段変速機で設定された変速比
Icと一致するとともに、ユニット入力軸とユニット出力
軸は同一方向に回転することから変速比Icは正の値とな
り、直結モードクラッチを開放、動力循環モードクラッ
チを締結した動力循環モードでは、無段変速機の変速比
Icと、減速機の減速比Igの差に応じたユニット変速比Ii
を得ることができる。
【００１９】ここで、減速機の減速比Igを無段変速機の
変速比幅λ（＝最大変速比IcLow／最小変速比IcHi）に
対して、Ig＝λ1/2またはIg≦λ1/2に設定することで、
直結モードにおける最大変速比IcLowと、動力循環モー
ドにおける変速比の最大値Iimaxを一致させて、無段変
速機の変速比幅を有効に利用しながら動力循環モードと
直結モードの切り換え時に変速比の不連続を防いで、動
力循環モードと直結モードの切換を連続的に行うことが
できる。
変速比幅λ（＝最大変速比IcLow／最小変速比IcHi）に
対して、Ig＝λ1/2またはIg≦λ1/2に設定することで、
直結モードにおける最大変速比IcLowと、動力循環モー
ドにおける変速比の最大値Iimaxを一致させて、無段変
速機の変速比幅を有効に利用しながら動力循環モードと
直結モードの切り換え時に変速比の不連続を防いで、動
力循環モードと直結モードの切換を連続的に行うことが
できる。
【００２０】また、第２の発明は、無段変速機の入力軸
と出力軸が連結されたサンギヤの回転方向が異なる場
合、無段変速機の変速比Icは負となるが、減速機の減速
比Igを無段変速機の変速比幅λ（＝最大変速比IcLow／
最小変速比IcHi＞０）に対して、Ig＝−λ1/2またはIg
≧−λ1/2に設定することで、直結モードにおける最大
変速比IcLowと動力循環モードにおける変速比の最大値I
imaxを一致させて、無段変速機の変速比幅を有効に利用
しながら、動力循環モードと直結モードの切り換え時の
変速比の不連続を防いで、この切り換えを連続的に行う
ことができる。尚、この場合には、ユニット出力軸回転
をギヤ列を用いて反転させるのが良い。
と出力軸が連結されたサンギヤの回転方向が異なる場
合、無段変速機の変速比Icは負となるが、減速機の減速
比Igを無段変速機の変速比幅λ（＝最大変速比IcLow／
最小変速比IcHi＞０）に対して、Ig＝−λ1/2またはIg
≧−λ1/2に設定することで、直結モードにおける最大
変速比IcLowと動力循環モードにおける変速比の最大値I
imaxを一致させて、無段変速機の変速比幅を有効に利用
しながら、動力循環モードと直結モードの切り換え時の
変速比の不連続を防いで、この切り換えを連続的に行う
ことができる。尚、この場合には、ユニット出力軸回転
をギヤ列を用いて反転させるのが良い。
【００２１】また、第３の発明は、無段変速機の出力軸
が連結されたサンギヤとユニット出力軸が連結されたリ
ングギヤのギヤ比αが、無段変速機の変速比幅λに対し
てα＞１／（λ−１）に設定されたため、動力循環モー
ドにおけるユニット変速比Iiは、変速比が無限大となる
中立点を含んで前進、後進方向へそれぞれ任意の変速比
Iiを設定することができる。
が連結されたサンギヤとユニット出力軸が連結されたリ
ングギヤのギヤ比αが、無段変速機の変速比幅λに対し
てα＞１／（λ−１）に設定されたため、動力循環モー
ドにおけるユニット変速比Iiは、変速比が無限大となる
中立点を含んで前進、後進方向へそれぞれ任意の変速比
Iiを設定することができる。
【００２２】また、第４の発明は、無段変速機の出力軸
が連結されたサンギヤとユニット出力軸が連結されたリ
ングギヤのギヤ比αが、無段変速機の変速比幅λに対し
てα≒２／（λ−１）に設定されたため、動力循環モー
ドにおいて、後進側の最Ｌｏｗ変速比となる最小変速比
Iiminと前進側の最Ｌｏｗ変速比となる最大変速比Iimax
の絶対値をほぼ等しく設定することで、後進側の変速比
を最適化することができる。
が連結されたサンギヤとユニット出力軸が連結されたリ
ングギヤのギヤ比αが、無段変速機の変速比幅λに対し
てα≒２／（λ−１）に設定されたため、動力循環モー
ドにおいて、後進側の最Ｌｏｗ変速比となる最小変速比
Iiminと前進側の最Ｌｏｗ変速比となる最大変速比Iimax
の絶対値をほぼ等しく設定することで、後進側の変速比
を最適化することができる。
【００２３】また、第５の発明は、減速比Igがλ1/2に
等しく設定できない場合には、減速比Igがλ1/2より小
さく、かつ、減速機で設定可能な最大値とすることで、
直結モードと動力循環モードの変速比Iiのオーバーラッ
プを最小限にすることができ、無段変速機の変速比幅λ
をほぼ有効に利用しながら直結モードと動力循環モード
の切り換えを連続的に行うことができる。
等しく設定できない場合には、減速比Igがλ1/2より小
さく、かつ、減速機で設定可能な最大値とすることで、
直結モードと動力循環モードの変速比Iiのオーバーラッ
プを最小限にすることができ、無段変速機の変速比幅λ
をほぼ有効に利用しながら直結モードと動力循環モード
の切り換えを連続的に行うことができる。
【００２４】また、第６の発明は、無段変速機の入力軸
と出力軸が連結されたサンギヤの回転方向が異なる場
合、無段変速機の変速比Icは負となるが、減速比Igが−
λ1/2に等しく設定できない場合には、減速比Igが−λ
1/2より大きく、かつ、減速機で設定可能な最小値とす
ることで、直結モードと動力循環モードの変速比Iiのオ
ーバーラップを最小限にすることができ、無段変速機の
変速比幅λをほぼ有効に利用しながら直結モードと動力
循環モードの切り換えを連続的に行うことができる。
と出力軸が連結されたサンギヤの回転方向が異なる場
合、無段変速機の変速比Icは負となるが、減速比Igが−
λ1/2に等しく設定できない場合には、減速比Igが−λ
1/2より大きく、かつ、減速機で設定可能な最小値とす
ることで、直結モードと動力循環モードの変速比Iiのオ
ーバーラップを最小限にすることができ、無段変速機の
変速比幅λをほぼ有効に利用しながら直結モードと動力
循環モードの切り換えを連続的に行うことができる。
【００２５】
【実施の形態】以下、本発明の一実施形態を添付図面に
基づいて説明する。
基づいて説明する。
【００２６】図１は、無段変速機２として前記従来例の
図８、図９に示したトロイダル型無段変速機を用いて変
速比無限大無段変速機を構成した一例を示しており、動
力循環モードクラッチ８を減速機３の入力側に配設し、
その他は、前記従来例と同様に構成されており、同一の
ものに同一の符号を付して重複説明を省略する。
図８、図９に示したトロイダル型無段変速機を用いて変
速比無限大無段変速機を構成した一例を示しており、動
力循環モードクラッチ８を減速機３の入力側に配設し、
その他は、前記従来例と同様に構成されており、同一の
ものに同一の符号を付して重複説明を省略する。
【００２７】前記従来例と異なる点は、無段変速機２の
変速比幅をλ＝４に設定するとともに、この変速比幅λ
を次式に示すように、Ｌｏｗ側、Ｈｉ側へそれぞれ均等
に割り振り、無段変速機２の変速比Icは次のように設定
される。
変速比幅をλ＝４に設定するとともに、この変速比幅λ
を次式に示すように、Ｌｏｗ側、Ｈｉ側へそれぞれ均等
に割り振り、無段変速機２の変速比Icは次のように設定
される。
【００２８】
【数１】
【００２９】ここで、変速比幅λ＝４であることから、
無段変速機２の変速比Icは、 ０．５≦Ｉc≦２．０ に設定され、最小変速比IcHi＝0.5、最大変速比IcLow＝
2.0となる。
無段変速機２の変速比Icは、 ０．５≦Ｉc≦２．０ に設定され、最小変速比IcHi＝0.5、最大変速比IcLow＝
2.0となる。
【００３０】この変速比幅λをＬｏｗ側、Ｈｉ側へ均等
に割り振ることにより、前記図９に示したパワーローラ
２０の入力側の接触半径Ｒｉと出力側の接触半径Ｒｏの
最大値を等しく設定することができ、所定の変速比幅λ
に対して入出力ディスク２１、２２の外径を最小に設定
して無段変速機２の小型化を推進することができるので
ある。
に割り振ることにより、前記図９に示したパワーローラ
２０の入力側の接触半径Ｒｉと出力側の接触半径Ｒｏの
最大値を等しく設定することができ、所定の変速比幅λ
に対して入出力ディスク２１、２２の外径を最小に設定
して無段変速機２の小型化を推進することができるので
ある。
【００３１】そして、減速機３の減速比Igは、次式に示
すように、無段変速機２の変速比幅λに応じて設定され
る。
すように、無段変速機２の変速比幅λに応じて設定され
る。
【００３２】
【数２】
【００３３】変速比幅λ＝４の場合では、減速比Ig＝
２．０に設定される。
２．０に設定される。
【００３４】ここで、動力循環モードにおけるユニット
変速比Iiは、無段変速機２の変速比Icと、減速機３の減
速比Igの差に応じて設定されることから遊星歯車機構５
の変速比の影響を受け、無段変速機２の出力軸４に連結
されたサンギヤ５ａの歯数Ｓと、ユニット出力軸７に連
結されたリングギヤ５ｃの歯数Ｒとの比を遊星歯車機構
５のギヤ比αとし、 α＝Ｓ／Ｒ ≒ 0.537 …（４） に設定する。このとき、サンギヤ５ａ及びリンギヤ５ｃ
の歯数は例えば、Ｓ＝３６、Ｒ＝６７に設定される。
変速比Iiは、無段変速機２の変速比Icと、減速機３の減
速比Igの差に応じて設定されることから遊星歯車機構５
の変速比の影響を受け、無段変速機２の出力軸４に連結
されたサンギヤ５ａの歯数Ｓと、ユニット出力軸７に連
結されたリングギヤ５ｃの歯数Ｒとの比を遊星歯車機構
５のギヤ比αとし、 α＝Ｓ／Ｒ ≒ 0.537 …（４） に設定する。このとき、サンギヤ５ａ及びリンギヤ５ｃ
の歯数は例えば、Ｓ＝３６、Ｒ＝６７に設定される。
【００３５】以上のように構成され、次に作用について
説明する。
説明する。
【００３６】動力循環モードクラッチ８を締結する一
方、直結モードクラッチ９を開放する動力循環モード時
のユニット変速比Iiは、無段変速機２の変速比Ic、減速
機３の減速比Ig、遊星歯車機構５のギヤ比αより次式の
ようになる。
方、直結モードクラッチ９を開放する動力循環モード時
のユニット変速比Iiは、無段変速機２の変速比Ic、減速
機３の減速比Ig、遊星歯車機構５のギヤ比αより次式の
ようになる。
【００３７】 １／Ii ＝ （１＋α）／Ig − α／Ic …（５） 一方、直結モードクラッチ９を締結して、動力循環モー
ドクラッチ８を開放する無段変速機２の直結モードで
は、ユニット変速比Iiは、上記したように １／Ii ＝ １／Ic …（６） となる。
ドクラッチ８を開放する無段変速機２の直結モードで
は、ユニット変速比Iiは、上記したように １／Ii ＝ １／Ic …（６） となる。
【００３８】ここで、動力循環モードにおけるユニット
変速比Iiについて、１／Iiの大きさに応じて、図２に示
すように、１／Ii＝０のギヤードニュートラル状態、１
／Ii＜０の後進状態、１／Ii＞０の前進状態の３つに場
合分けすることができ、以下、それぞれの状態について
説明する。
変速比Iiについて、１／Iiの大きさに応じて、図２に示
すように、１／Ii＝０のギヤードニュートラル状態、１
／Ii＜０の後進状態、１／Ii＞０の前進状態の３つに場
合分けすることができ、以下、それぞれの状態について
説明する。
【００３９】（Ｉ）ギヤードニュートラル状態 上記（５）式より、
【００４０】
【数３】
【００４１】のときに、１／Ii ＝ ０、すなわち、ユニ
ット変速比Iiは無限大となり、ユニット入力軸１を回転
させながら、ユニット出力軸７を停止することができ
る。
ット変速比Iiは無限大となり、ユニット入力軸１を回転
させながら、ユニット出力軸７を停止することができ
る。
【００４２】（II）後進状態 同様に上記（５）式より、
【００４３】
【数４】
【００４４】のときには、１／Ii＜０となって、車両は
後進状態となる。
後進状態となる。
【００４５】（III）前進状態 同様に上記（５）式より、
【００４６】
【数５】
【００４７】のときには、１／Ii＞０となって、車両は
前進状態となり、無段変速機２の変速比Icがα×Ig／
（１＋α）から徐々に大きくなると、ユニット変速比の
逆数１／Iiも徐々に増大し、無段変速機２の最大変速比
IcLow（最Ｌｏｗ変速比）のとき、上記（２）、（３）
式より、Ic＝λ1/2＝Igであり、
前進状態となり、無段変速機２の変速比Icがα×Ig／
（１＋α）から徐々に大きくなると、ユニット変速比の
逆数１／Iiも徐々に増大し、無段変速機２の最大変速比
IcLow（最Ｌｏｗ変速比）のとき、上記（２）、（３）
式より、Ic＝λ1/2＝Igであり、
【００４８】
【数６】
【００４９】となる。
【００５０】無段変速機２の変速比Icと、減速機３の減
速比Igが等しくなる図２の点Ｐにおいて、動力循環モー
ドクラッチ８の開放、直結モードクラッチ９の締結を同
期的に行えば、
速比Igが等しくなる図２の点Ｐにおいて、動力循環モー
ドクラッチ８の開放、直結モードクラッチ９の締結を同
期的に行えば、
【００５１】
【数７】
【００５２】であり、無段変速機２の変速比幅λを有効
に利用しながら動力循環モードと直結モードの切り換え
前後の変速比を同一にすることができ、前記従来例のよ
うな変速比の不連続を防いで、直結及び動力循環モード
の切り換えを連続的に行うことで円滑な運転性を得るこ
とができるのであり、前記従来例のように、無段変速機
２の大型化（入出力ディスクの大径化）などが不要にな
って、無段変速機２の小型化も推進することが可能とな
るのである。
に利用しながら動力循環モードと直結モードの切り換え
前後の変速比を同一にすることができ、前記従来例のよ
うな変速比の不連続を防いで、直結及び動力循環モード
の切り換えを連続的に行うことで円滑な運転性を得るこ
とができるのであり、前記従来例のように、無段変速機
２の大型化（入出力ディスクの大径化）などが不要にな
って、無段変速機２の小型化も推進することが可能とな
るのである。
【００５３】なお、無段変速機２の変速比幅λをＨｉ
側、Ｌｏｗ側へそれぞれ均等に振り分けることによっ
て、パワーローラ２０の入力側と出力側の接触半径Ｒ
ｉ、Ｒｏを等しく設定することで、入出力ディスクの外
径を最小にすることができ、無段変速機２の小型化をさ
らに推進することができるのである。
側、Ｌｏｗ側へそれぞれ均等に振り分けることによっ
て、パワーローラ２０の入力側と出力側の接触半径Ｒ
ｉ、Ｒｏを等しく設定することで、入出力ディスクの外
径を最小にすることができ、無段変速機２の小型化をさ
らに推進することができるのである。
【００５４】なお、上記実施形態において、遊星歯車機
構５のギヤ比αを約０．５３７に設定したが、動力循環
モードにおいて、無段変速機２の変速比Icの最小変速比
IcHi＝１／λ1/2のときに、後進状態、すなわち、ユニ
ット変速比Iiの最小値Iimin＜０となるように設定しな
ければならない。したがって、
構５のギヤ比αを約０．５３７に設定したが、動力循環
モードにおいて、無段変速機２の変速比Icの最小変速比
IcHi＝１／λ1/2のときに、後進状態、すなわち、ユニ
ット変速比Iiの最小値Iimin＜０となるように設定しな
ければならない。したがって、
【００５５】
【数８】
【００５６】の関係から、
【００５７】
【数９】
【００５８】となる。
【００５９】したがって、上記（１３）式より、無段変
速機２の変速比幅λ＝４の場合には、遊星歯車機構５の
サンギヤ５ａとリングギヤ５ｃのギヤ比はα＞１／３に
設定され、遊星歯車機構５のギヤ比αを１／（λ−１）
より大きく設定することにより、動力循環モードでは中
立点（ギヤードニュートラル）を含んだ前後へ任意の変
速比Iiを設定することができ、従来の車両のように発進
要素（クラッチ、流体継ぎ手）及び逆転機構を不要にす
ることができ、無段変速機２の変速比幅λを有効に利用
しながら、変速機の小型化及び軽量化を推進することが
できるのである。
速機２の変速比幅λ＝４の場合には、遊星歯車機構５の
サンギヤ５ａとリングギヤ５ｃのギヤ比はα＞１／３に
設定され、遊星歯車機構５のギヤ比αを１／（λ−１）
より大きく設定することにより、動力循環モードでは中
立点（ギヤードニュートラル）を含んだ前後へ任意の変
速比Iiを設定することができ、従来の車両のように発進
要素（クラッチ、流体継ぎ手）及び逆転機構を不要にす
ることができ、無段変速機２の変速比幅λを有効に利用
しながら、変速機の小型化及び軽量化を推進することが
できるのである。
【００６０】ここで、遊星歯車機構５のギヤ比αについ
て考えると、図３に示すように、直結モードの最大変速
比IcLowのとき、 １／Ii＝１／Ic＝１／λ１／２ であり、動力循環モードによる後進側の最Ｈｉ側となる
ユニット変速比の最小値Ｉｉｍｉｎ＝−λ1/2として、
前進側の最Ｌｏｗ変速比Iimax＝Iclowと後進側の最Ｈｉ
変速比Iiminの絶対値をほぼ等しく設定するのが望まし
い。このため、
て考えると、図３に示すように、直結モードの最大変速
比IcLowのとき、 １／Ii＝１／Ic＝１／λ１／２ であり、動力循環モードによる後進側の最Ｈｉ側となる
ユニット変速比の最小値Ｉｉｍｉｎ＝−λ1/2として、
前進側の最Ｌｏｗ変速比Iimax＝Iclowと後進側の最Ｈｉ
変速比Iiminの絶対値をほぼ等しく設定するのが望まし
い。このため、
【００６１】
【数１０】
【００６２】とする。
【００６３】したがって、無段変速機２の変速比幅λ＝
４の場合には、遊星歯車機構５のギヤ比α≒２／３のと
きに、直結モードによる前進側の最Ｌｏｗ側変速比Ic
Lowと動力循環モードによる後進側の最Ｈｉ側変速比Ii
minの絶対値をほぼ等しく設定して後進時の変速比Ii＜
０を最適化し、前進及び後進時の発進性をほぼ同等にす
ることで運転性を向上させることができる。
４の場合には、遊星歯車機構５のギヤ比α≒２／３のと
きに、直結モードによる前進側の最Ｌｏｗ側変速比Ic
Lowと動力循環モードによる後進側の最Ｈｉ側変速比Ii
minの絶対値をほぼ等しく設定して後進時の変速比Ii＜
０を最適化し、前進及び後進時の発進性をほぼ同等にす
ることで運転性を向上させることができる。
【００６４】図４は第２の実施形態を示し、前記第１実
施形態に示した減速機３が上記（３）式に示した、減速
比Ｉg＝λ1/2を達成できないような場合を示し、その他
は前記第１実施形態と同様である。
施形態に示した減速機３が上記（３）式に示した、減速
比Ｉg＝λ1/2を達成できないような場合を示し、その他
は前記第１実施形態と同様である。
【００６５】例えば、無段変速機２の変速比幅λ＝４．
３に設定した場合、 λ1/2＝２．０７３６… となって、このような減速比Igを実現できない場合に
は、減速比Igをλ1/2より若干小さい値、すなわち、λ
1/2以下で設定可能な最大値に設定し、例えば、減速機
３を４１：２０のギヤ等により構成し、減速比Ｉｇ＝
２．０５とする。
３に設定した場合、 λ1/2＝２．０７３６… となって、このような減速比Igを実現できない場合に
は、減速比Igをλ1/2より若干小さい値、すなわち、λ
1/2以下で設定可能な最大値に設定し、例えば、減速機
３を４１：２０のギヤ等により構成し、減速比Ｉｇ＝
２．０５とする。
【００６６】そして、この変速比幅λ＝４．３に応じて
上記（１５）式から遊星歯車機構５のギヤ比αは、α＝
２／（λ−１）＝２０／３５として、サンギヤ５ａの歯
数＝２０、リングギヤ５ｃの歯数＝３５に設定する。
上記（１５）式から遊星歯車機構５のギヤ比αは、α＝
２／（λ−１）＝２０／３５として、サンギヤ５ａの歯
数＝２０、リングギヤ５ｃの歯数＝３５に設定する。
【００６７】この場合、図４に示すように、直結モード
と動力循環モードの切り換え点Ｐでは、減速比Igと変速
比幅λの平方根の差に応じて、直結モードの変速比Icと
動力循環モードIiはオーバーラップして、直結モードの
最大変速比IcLowと、動力循環モードの変速比の最大値I
imaxとの間には、減速比Igと変速比幅λの平方根の差に
応じたユニット変速比の差ΔＩが生じるが、減速機３の
減速比Igを無段変速機２の変速比幅λの平方根より所定
の範囲以内で小さく設定することにより、前記第１実施
形態と同様に、直結モードと動力循環モードの切り換え
時にユニット変速比Iiの不連続を発生することなく円滑
に切り換えることができるとともに、無段変速機２の変
速比幅λをほぼ有効に利用して小型化を推進することが
できる。
と動力循環モードの切り換え点Ｐでは、減速比Igと変速
比幅λの平方根の差に応じて、直結モードの変速比Icと
動力循環モードIiはオーバーラップして、直結モードの
最大変速比IcLowと、動力循環モードの変速比の最大値I
imaxとの間には、減速比Igと変速比幅λの平方根の差に
応じたユニット変速比の差ΔＩが生じるが、減速機３の
減速比Igを無段変速機２の変速比幅λの平方根より所定
の範囲以内で小さく設定することにより、前記第１実施
形態と同様に、直結モードと動力循環モードの切り換え
時にユニット変速比Iiの不連続を発生することなく円滑
に切り換えることができるとともに、無段変速機２の変
速比幅λをほぼ有効に利用して小型化を推進することが
できる。
【００６８】図５は第３の実施形態を示し、前記第１実
施形態に示した無段変速機２が、変速比Ic＜０の範囲で
変速を行う場合を示す。
施形態に示した無段変速機２が、変速比Ic＜０の範囲で
変速を行う場合を示す。
【００６９】変速比Icが負となる場合は、無段変速機２
の出力軸４が入力軸の回転方向に対して逆方向に回転す
る場合を負の変速比で定義し、減速機３の減速比Igにつ
いても、同様にして、入力軸と出力軸の回転方向が異な
る場合には減速比Ig＜０と定義する。
の出力軸４が入力軸の回転方向に対して逆方向に回転す
る場合を負の変速比で定義し、減速機３の減速比Igにつ
いても、同様にして、入力軸と出力軸の回転方向が異な
る場合には減速比Ig＜０と定義する。
【００７０】無段変速機２として、トロイダル型無段変
速機を採用した場合には、入力軸と出力軸の回転方向が
逆であるため、変速比Icは負である。なお、ベルト式を
採用した場合には、入力軸と出力軸の回転方向は同一で
あるため、変速比Icは正である。
速機を採用した場合には、入力軸と出力軸の回転方向が
逆であるため、変速比Icは負である。なお、ベルト式を
採用した場合には、入力軸と出力軸の回転方向は同一で
あるため、変速比Icは正である。
【００７１】変速比Ic＜０の場合でも変速比幅λは、負
／負であるため前記実施形態と同様に正の値となり、上
記（３）式より減速比Igは、
／負であるため前記実施形態と同様に正の値となり、上
記（３）式より減速比Igは、
【００７２】
【数１１】
【００７３】で設定するか、あるいは、減速機３がこの
（１６）式による減速比Igを実現できない場合には、前
記第２実施形態と同様にして、減速比Igを−λ1/2より
若干大きい値、すなわち、−λ1/2以上で設定可能な最
小値とすればよい。
（１６）式による減速比Igを実現できない場合には、前
記第２実施形態と同様にして、減速比Igを−λ1/2より
若干大きい値、すなわち、−λ1/2以上で設定可能な最
小値とすればよい。
【００７４】例えば、無段変速機２の変速比幅λ＝４、
変速比Icが−2.0≦Ic≦−0.5の場合では、 Ig＝−λ1/2＝−２．０ また、上記（１５）式より、 α＝２／（λ−１）＝２０／３０ とすれば、直結モードの変速比Icと動力循環モードのユ
ニット変速比Iiは、前記第１実施形態の図２の変速比Ic
の正負を逆転した図５に示すようになり、前記実施形態
と同様に、切り換え点Ｐでの直結モードと動力循環モー
ドの切り換えを円滑に行いながら、無段変速機２の変速
比を有効に利用して小型化を推進することができるので
ある。
変速比Icが−2.0≦Ic≦−0.5の場合では、 Ig＝−λ1/2＝−２．０ また、上記（１５）式より、 α＝２／（λ−１）＝２０／３０ とすれば、直結モードの変速比Icと動力循環モードのユ
ニット変速比Iiは、前記第１実施形態の図２の変速比Ic
の正負を逆転した図５に示すようになり、前記実施形態
と同様に、切り換え点Ｐでの直結モードと動力循環モー
ドの切り換えを円滑に行いながら、無段変速機２の変速
比を有効に利用して小型化を推進することができるので
ある。
【００７５】また、前記第２実施形態のように、減速機
３が上記（１６）を実現できない場合の具体例を示す
と、上記と同様に変速比幅λ＝４．３とすると、変速比
Icは上記（２）式より、 −λ1/2＝−２．０７３６…≦Ic≦−０．４８２２…＝
−１／λ1/2 となる。ここで、減速機３の減速比Igは負であるため、
上記と同様にして、−λ1/2以上で設定可能な最小値と
すればよく、例えば、 Ig＝−２．０５ さらに、遊星歯車機構５のギヤ比αは、上記（１５）式
から、 α＝２／（λ−１）＝２０／３３ とすると、直結モードの変速比Icと動力循環モードのユ
ニット変速比Iiは、前記第２実施形態の図４の変速比Ic
の正負を逆転した図６に示すようになり、前記実施形態
と同様に、切り換え点Ｐでの直結モードと動力循環モー
ドの切り換えを円滑に行いながら、無段変速機２の変速
比をほぼ有効に利用して小型化を推進することができる
のである。
３が上記（１６）を実現できない場合の具体例を示す
と、上記と同様に変速比幅λ＝４．３とすると、変速比
Icは上記（２）式より、 −λ1/2＝−２．０７３６…≦Ic≦−０．４８２２…＝
−１／λ1/2 となる。ここで、減速機３の減速比Igは負であるため、
上記と同様にして、−λ1/2以上で設定可能な最小値と
すればよく、例えば、 Ig＝−２．０５ さらに、遊星歯車機構５のギヤ比αは、上記（１５）式
から、 α＝２／（λ−１）＝２０／３３ とすると、直結モードの変速比Icと動力循環モードのユ
ニット変速比Iiは、前記第２実施形態の図４の変速比Ic
の正負を逆転した図６に示すようになり、前記実施形態
と同様に、切り換え点Ｐでの直結モードと動力循環モー
ドの切り換えを円滑に行いながら、無段変速機２の変速
比をほぼ有効に利用して小型化を推進することができる
のである。
【００７６】なお、無段変速機２の変速比Icが上記のよ
うに負となる場合には、図７に示すように、リングギヤ
５ｃ及び直結モードクラッチ９以降のユニット出力軸７
に回転方向を逆転させるギヤ１０を設けてもよい。
うに負となる場合には、図７に示すように、リングギヤ
５ｃ及び直結モードクラッチ９以降のユニット出力軸７
に回転方向を逆転させるギヤ１０を設けてもよい。
【００７７】ここで、前記第２、第３実施形態におい
て、減速機３が上記（３）式を実現できない場合には、
変速比Icが正の場合には減速比Igをλ1/2を越えない最
大値に、変速比Icが負の場合には減速比Igを−λ1/2を
越える最小値に設定したが、このような減速比Igの設定
について、以下に詳述する。
て、減速機３が上記（３）式を実現できない場合には、
変速比Icが正の場合には減速比Igをλ1/2を越えない最
大値に、変速比Icが負の場合には減速比Igを−λ1/2を
越える最小値に設定したが、このような減速比Igの設定
について、以下に詳述する。
【００７８】減速機３は、通常相互に歯合するギヤや、
チェーンを介して連結したスプロケット等の噛合伝達手
段で構成されており、これら、ギヤあるいはスプロケッ
トを一対で構成した場合について考える。
チェーンを介して連結したスプロケット等の噛合伝達手
段で構成されており、これら、ギヤあるいはスプロケッ
トを一対で構成した場合について考える。
【００７９】一対のギヤまたはスプロケットの歯数を、
それぞれｍ，ｎとし、上記より変速比Ic＞０のときに
は、Ig≦λ1/2であるから、Ig＝ｎ／ｍすると、 ｎ／ｍ ≦ λ1/2 の関係を満たす、ように変速比幅λの正負に応じて、λ
1/2の絶対値を越えない範囲で最大の減速比Igを設定す
る。
それぞれｍ，ｎとし、上記より変速比Ic＞０のときに
は、Ig≦λ1/2であるから、Ig＝ｎ／ｍすると、 ｎ／ｍ ≦ λ1/2 の関係を満たす、ように変速比幅λの正負に応じて、λ
1/2の絶対値を越えない範囲で最大の減速比Igを設定す
る。
【００８０】ここで、騒音、振動を考慮した場合には、
ｍ，ｎを大きく設定したいが、強度、コストを考慮した
場合には、ｍ，ｎを小さく設定するほうが望ましく、こ
の場合では、 １０≦ｍ，ｎ≦９９ の間で設定するのが望ましい。
ｍ，ｎを大きく設定したいが、強度、コストを考慮した
場合には、ｍ，ｎを小さく設定するほうが望ましく、こ
の場合では、 １０≦ｍ，ｎ≦９９ の間で設定するのが望ましい。
【００８１】ここで、歯数ｍを固定して歯数ｎを変化さ
せる場合を考えると、λ1/2を越えず、かつ、１０≦
ｍ，ｎ≦９９の条件を満たす歯数ｍ，ｎは次表のように
なる。
せる場合を考えると、λ1/2を越えず、かつ、１０≦
ｍ，ｎ≦９９の条件を満たす歯数ｍ，ｎは次表のように
なる。
【００８２】
【表１】
【００８３】上記表中二重枠内が、上記条件を満足して
歯数ｍに応じて設定可能な最大の歯数ｎを示し、一方、
表中網かけ部はλ1/2を越える歯数ｎを示し、上記条件
を満足できない領域である。また、歯数ｍ≧４９の場合
にはｎ≧１００となるため、この場合では採用できな
い。
歯数ｍに応じて設定可能な最大の歯数ｎを示し、一方、
表中網かけ部はλ1/2を越える歯数ｎを示し、上記条件
を満足できない領域である。また、歯数ｍ≧４９の場合
にはｎ≧１００となるため、この場合では採用できな
い。
【００８４】こうして、減速機３が減速比Ig＝λ1/2と
なるように構成できない場合には、減速比Igをλ1/2を
越えない最大の減速比に設定すれば良いのである。
なるように構成できない場合には、減速比Igをλ1/2を
越えない最大の減速比に設定すれば良いのである。
【００８５】なお、上記実施形態において、ユニット出
力軸７をリングギヤ５ｃに、減速機出力軸６をキャリア
５ｂに結合したが、図示はしないが、ユニット出力軸７
をキャリア５ｂに、減速機出力軸６をリングギヤ５ｃに
結合してもよい。
力軸７をリングギヤ５ｃに、減速機出力軸６をキャリア
５ｂに結合したが、図示はしないが、ユニット出力軸７
をキャリア５ｂに、減速機出力軸６をリングギヤ５ｃに
結合してもよい。
【００８６】
【発明の効果】以上説明したように第１の発明は、減速
機の減速比Igを無段変速機の変速比幅λ（＝最大変速比
IcLow／最小変速比IcHi）に対して、Ig＝λ1/2またはIg
≦λ1/2に設定することで、直結モードにおける最大変
速比IcLowと動力循環モードにおける変速比の最大値Ii
maxを一致させて、無段変速機の変速比幅を有効に利用
しながら動力循環モードと直結モードの切り換えを連続
的に行うことができ、前記従来例に比して運転性を向上
させながらも、前記従来例のような無段変速機の大型化
を行う必要がなくなって、変速機の小型化及び軽量化も
推進することができる。
機の減速比Igを無段変速機の変速比幅λ（＝最大変速比
IcLow／最小変速比IcHi）に対して、Ig＝λ1/2またはIg
≦λ1/2に設定することで、直結モードにおける最大変
速比IcLowと動力循環モードにおける変速比の最大値Ii
maxを一致させて、無段変速機の変速比幅を有効に利用
しながら動力循環モードと直結モードの切り換えを連続
的に行うことができ、前記従来例に比して運転性を向上
させながらも、前記従来例のような無段変速機の大型化
を行う必要がなくなって、変速機の小型化及び軽量化も
推進することができる。
【００８７】また、第２の発明は、無段変速機の入力軸
と出力軸が連結されたサンギヤの回転方向が異なる場
合、無段変速機の変速比Icは負となるが、減速機の減速
比Igを無段変速機の変速比幅λ（＝最大変速比IcLow／
最小変速比IcHi＞０）に対して、Ig＝−λ1/2またはIg
≧−λ1/2に設定することで、直結モードにおける最大
変速比IcLowと動力循環モードにおける変速比の最大値I
imaxを一致させて、無段変速機の変速比幅を有効に利用
しながら、動力循環モードと直結モードの切り換え時の
変速比の不連続を防いで、前記従来例に比して運転性を
向上させながらも、前記従来例のような無段変速機の大
型化を行う必要がなくなって、変速機の小型化及び軽量
化も推進することができる。
と出力軸が連結されたサンギヤの回転方向が異なる場
合、無段変速機の変速比Icは負となるが、減速機の減速
比Igを無段変速機の変速比幅λ（＝最大変速比IcLow／
最小変速比IcHi＞０）に対して、Ig＝−λ1/2またはIg
≧−λ1/2に設定することで、直結モードにおける最大
変速比IcLowと動力循環モードにおける変速比の最大値I
imaxを一致させて、無段変速機の変速比幅を有効に利用
しながら、動力循環モードと直結モードの切り換え時の
変速比の不連続を防いで、前記従来例に比して運転性を
向上させながらも、前記従来例のような無段変速機の大
型化を行う必要がなくなって、変速機の小型化及び軽量
化も推進することができる。
【００８８】また、第３の発明は、無段変速機の出力軸
が連結されたサンギヤとユニット出力軸が連結されたリ
ングギヤのギヤ比αが、無段変速機の変速比幅λに対し
てα＞１／（λ−１）に設定されたため、動力循環モー
ドにおけるユニット変速比Iiは、変速比が無限大となる
中立点を含んで前進、後進方向へそれぞれ任意の変速比
Iiを設定することができ、クラッチ等の発進要素や逆転
機構が不要となって、変速機の小型化、軽量化をさらに
推進することが可能となる。
が連結されたサンギヤとユニット出力軸が連結されたリ
ングギヤのギヤ比αが、無段変速機の変速比幅λに対し
てα＞１／（λ−１）に設定されたため、動力循環モー
ドにおけるユニット変速比Iiは、変速比が無限大となる
中立点を含んで前進、後進方向へそれぞれ任意の変速比
Iiを設定することができ、クラッチ等の発進要素や逆転
機構が不要となって、変速機の小型化、軽量化をさらに
推進することが可能となる。
【００８９】また、第４の発明は、無段変速機の出力軸
が連結されたサンギヤとユニット出力軸が連結されたリ
ングギヤのギヤ比αが、無段変速機の変速比幅λに対し
てα≒２／（λ−１）に設定されたため、動力循環モー
ドにおいて、後進側の最Ｌｏｗ変速比となる最小変速比
Iiminと前進側の最Ｌｏｗ変速比となる最大変速比Iim ax
の絶対値をほぼ等しく設定することで、後進側の変速比
を最適化することができ、運転性を向上させることが可
能となる。
が連結されたサンギヤとユニット出力軸が連結されたリ
ングギヤのギヤ比αが、無段変速機の変速比幅λに対し
てα≒２／（λ−１）に設定されたため、動力循環モー
ドにおいて、後進側の最Ｌｏｗ変速比となる最小変速比
Iiminと前進側の最Ｌｏｗ変速比となる最大変速比Iim ax
の絶対値をほぼ等しく設定することで、後進側の変速比
を最適化することができ、運転性を向上させることが可
能となる。
【００９０】また、第５の発明は、減速比Igがλ1/2に
等しく設定できない場合には、減速比Igがλ1/2より小
さく、かつ、減速機で設定可能な最大値に設定すること
で、直結モードと動力循環モードの変速比Iiのオーバー
ラップを最小限にすることができ、無段変速機の変速比
幅λをほぼ有効に利用しながら直結モードと動力循環モ
ードの切り換えを連続的に行うことができ、運転性の向
上を推進することが可能となる。
等しく設定できない場合には、減速比Igがλ1/2より小
さく、かつ、減速機で設定可能な最大値に設定すること
で、直結モードと動力循環モードの変速比Iiのオーバー
ラップを最小限にすることができ、無段変速機の変速比
幅λをほぼ有効に利用しながら直結モードと動力循環モ
ードの切り換えを連続的に行うことができ、運転性の向
上を推進することが可能となる。
【００９１】また、第６の発明は、無段変速機の入力軸
と出力軸が連結されたサンギヤの回転方向が異なる場合
にも、直結モードと動力循環モードの変速比Iiのオーバ
ーラップを最小限にすることができ、無段変速機の変速
比幅λをほぼ有効に利用しながら直結モードと動力循環
モードの切り換えを連続的に行うことができ、運転性の
向上を推進することが可能となる。
と出力軸が連結されたサンギヤの回転方向が異なる場合
にも、直結モードと動力循環モードの変速比Iiのオーバ
ーラップを最小限にすることができ、無段変速機の変速
比幅λをほぼ有効に利用しながら直結モードと動力循環
モードの切り換えを連続的に行うことができ、運転性の
向上を推進することが可能となる。
【図１】本発明の一実施形態を示す変速比無限大無段変
速機の概念図。
速機の概念図。
【図２】同じく無段変速機の変速比Icとユニット変速比
Iiの逆数との関係を示すグラフ。
Iiの逆数との関係を示すグラフ。
【図３】同じくユニット変速比の最大値Iimaxと最小値I
iminの絶対値を等しく設定した場合の無段変速機の変速
比Icとユニット変速比Iiの逆数との関係を示すグラフ。
iminの絶対値を等しく設定した場合の無段変速機の変速
比Icとユニット変速比Iiの逆数との関係を示すグラフ。
【図４】第２の実施形態を示し、減速比Igを変速比幅λ
の平方根に等しく設定できない場合の無段変速機の変速
比Icとユニット変速比Iiの逆数との関係を示すグラフ。
の平方根に等しく設定できない場合の無段変速機の変速
比Icとユニット変速比Iiの逆数との関係を示すグラフ。
【図５】第３の実施形態を示し、無段変速機の変速比Ic
が負となる場合の変速比Icとユニット変速比Iiの逆数と
の関係を示すグラフ。
が負となる場合の変速比Icとユニット変速比Iiの逆数と
の関係を示すグラフ。
【図６】同じく、無段変速機の変速比Icが負で、かつ、
減速比Igを変速比幅λに等しく設定できない場合の変速
比Icとユニット変速比Iiの逆数との関係を示すグラフ。
減速比Igを変速比幅λに等しく設定できない場合の変速
比Icとユニット変速比Iiの逆数との関係を示すグラフ。
【図７】同じく、無段変速機の変速比Icが負の場合で、
ユニット出力軸に逆転ギヤを設けた変速比無限大無段変
速機の概念図。
ユニット出力軸に逆転ギヤを設けた変速比無限大無段変
速機の概念図。
【図８】従来の変速比無限大無段変速機の概念図で、直
結モードを示す。
結モードを示す。
【図９】同じく、概略構成図。
【図１０】同じく、動力循環モードを示す変速比無限大
無段変速機の概念図。
無段変速機の概念図。
【図１１】従来の無段変速機の変速比Icとユニット変速
比Iiの逆数の関係を示すグラフ。
比Iiの逆数の関係を示すグラフ。
【図１２】同じく、変速比幅λを維持して無段変速機の
変速比Icを小さい側へシフトした場合の変速比Icとユニ
ット変速比Iiの逆数との関係を示すグラフ。
変速比Icを小さい側へシフトした場合の変速比Icとユニ
ット変速比Iiの逆数との関係を示すグラフ。
【図１３】同じく、変速比幅λを維持して無段変速機の
変速比Icを大きい側へシフトした場合の変速比Icとユニ
ット変速比Iiの逆数との関係を示すグラフ。
変速比Icを大きい側へシフトした場合の変速比Icとユニ
ット変速比Iiの逆数との関係を示すグラフ。
１ ユニット入力軸 ２ 無段変速機 ３ 減速機 ４ 無段変速機出力軸 ５ 遊星歯車機構 ６ 減速機出力軸 ７ ユニット出力軸 ８ 動力循環モードクラッチ ９ 直結モードクラッチ ２０ パワーローラ ２１ 入力ディスク ２２ 出力ディスク
Claims (6)
- 【請求項１】 ユニット入力軸にそれぞれ接続された無
段変速機及び減速機と、無段変速機の出力軸に連結した
サンギヤ、減速機の出力軸に連結したキャリア及びユニ
ット出力軸に連結したリングギヤとからなる遊星歯車機
構と、前記ユニット入力軸からキャリアへの伝達経路の
途中に介装された動力循環モードクラッチと、前記サン
ギヤからユニット出力軸の伝達経路の途中に介装された
直結モードクラッチとを備えて、前記無段変速機の入力
軸の回転方向と前記サンギヤの回転方向が同一方向に設
定された変速比無限大無段変速機において、前記減速機
の減速比Igが無段変速機の変速比幅λに対して、 Ig＝λ1/2 または Ig≦λ1/2 に設定されたことを特徴とする変速比無限大無段変速
機。 - 【請求項２】 ユニット入力軸にそれぞれ接続された無
段変速機及び減速機と、無段変速機の出力軸に連結した
サンギヤ、減速機の出力軸に連結したキャリア及びユニ
ット出力軸に連結したリングギヤとからなる遊星歯車機
構と、前記ユニット入力軸からキャリアへの伝達経路の
途中に介装された動力循環モードクラッチと、前記サン
ギヤからユニット出力軸の伝達経路の途中に介装された
直結モードクラッチとを備えて、前記無段変速機の入力
軸の回転方向と前記サンギヤの回転方向が逆方向に設定
された変速比無限大無段変速機において、前記減速機の
減速比Igが無段変速機の変速比幅λに対して、 Ig＝−λ1/2 または Ig≧−λ1/2 に設定されたことを特徴とする変速比無限大無段変速
機。 - 【請求項３】 前記遊星歯車機構のサンギヤ歯数／リン
グギヤ歯数で表されるギヤ比αが、前記無段変速機の変
速比幅λに対して、 α＞１／（λ−１） に設定されたことを特徴とする請求項１または請求項２
に記載の変速比無限大無段変速機。 - 【請求項４】 前記遊星歯車機構のサンギヤ歯数／リン
グギヤ歯数で表されるギヤ比αが、前記無段変速機の変
速比幅λに対して、 α≒２／（λ−１） に設定されたことを特徴とする請求項３に記載の変速比
無限大無段変速機。 - 【請求項５】 前記減速比Igは、前記変速比幅λの平方
根以下で、かつ、減速機で設定可能な最大値に設定され
たことを特徴とする請求項１に記載の変速比無限大無段
変速機。 - 【請求項６】 前記減速比Igは、前記変速比幅λの負の
平方根以上で、かつ、減速機で設定可能な最小値に設定
されたことを特徴とする請求項２に記載の変速比無限大
無段変速機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24189095A JP3579981B2 (ja) | 1995-09-20 | 1995-09-20 | 変速比無限大無段変速機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24189095A JP3579981B2 (ja) | 1995-09-20 | 1995-09-20 | 変速比無限大無段変速機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0989071A true JPH0989071A (ja) | 1997-03-31 |
| JP3579981B2 JP3579981B2 (ja) | 2004-10-20 |
Family
ID=17081079
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24189095A Expired - Fee Related JP3579981B2 (ja) | 1995-09-20 | 1995-09-20 | 変速比無限大無段変速機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3579981B2 (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6074320A (en) * | 1997-10-02 | 2000-06-13 | Nsk Ltd. | Continuously variable transmission |
| EP1057687A2 (en) | 1999-06-02 | 2000-12-06 | Nissan Motor Co., Ltd. | Clutch control device of infinite variable speed ratio transmission |
| EP1065412A2 (en) | 1999-06-28 | 2001-01-03 | Nissan Motor Co., Ltd. | Speed change controller and control method of infinite speed ratio continuously variable transmission |
| US6171210B1 (en) | 1997-08-12 | 2001-01-09 | Nsk Ltd. | Toroidal type continuous variable transmission system |
| EP1072819A2 (en) | 1999-07-27 | 2001-01-31 | Nissan Motor Co., Ltd. | Speed change controller for infinite speed ratio transmission |
| US6261200B1 (en) | 1997-10-02 | 2001-07-17 | Nsk Ltd. | Continuously variable transmission |
| US6287232B1 (en) | 1998-12-15 | 2001-09-11 | Nissan Motor Co., Ltd. | Non-finite speed ratio continuously variable transmission device |
| US6312357B1 (en) | 1998-12-15 | 2001-11-06 | Nissan Motor Co., Ltd. | Speed ratio controller and control method of non-finite speed ratio transmission device |
| EP1726850A2 (en) | 2005-05-26 | 2006-11-29 | Nissan Motor Co., Ltd. | Split type continuously variable transmission |
-
1995
- 1995-09-20 JP JP24189095A patent/JP3579981B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6171210B1 (en) | 1997-08-12 | 2001-01-09 | Nsk Ltd. | Toroidal type continuous variable transmission system |
| US6074320A (en) * | 1997-10-02 | 2000-06-13 | Nsk Ltd. | Continuously variable transmission |
| US6261200B1 (en) | 1997-10-02 | 2001-07-17 | Nsk Ltd. | Continuously variable transmission |
| US6287232B1 (en) | 1998-12-15 | 2001-09-11 | Nissan Motor Co., Ltd. | Non-finite speed ratio continuously variable transmission device |
| US6312357B1 (en) | 1998-12-15 | 2001-11-06 | Nissan Motor Co., Ltd. | Speed ratio controller and control method of non-finite speed ratio transmission device |
| EP1057687A2 (en) | 1999-06-02 | 2000-12-06 | Nissan Motor Co., Ltd. | Clutch control device of infinite variable speed ratio transmission |
| US6358179B1 (en) | 1999-06-02 | 2002-03-19 | Nissan Motor Co., Ltd. | Clutch control device of infinite variable speed ratio transmission |
| EP1065412A2 (en) | 1999-06-28 | 2001-01-03 | Nissan Motor Co., Ltd. | Speed change controller and control method of infinite speed ratio continuously variable transmission |
| US6351700B1 (en) | 1999-06-28 | 2002-02-26 | Nissan Motor Co., Ltd. | Speed change controller and control method of infinite speed ratio continuously variable transmission |
| EP1072819A2 (en) | 1999-07-27 | 2001-01-31 | Nissan Motor Co., Ltd. | Speed change controller for infinite speed ratio transmission |
| US6436001B1 (en) | 1999-07-27 | 2002-08-20 | Nissan Motor Co., Ltd. | Speed change controller for infinite speed ratio transmission |
| EP1726850A2 (en) | 2005-05-26 | 2006-11-29 | Nissan Motor Co., Ltd. | Split type continuously variable transmission |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3579981B2 (ja) | 2004-10-20 |
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