JPS5934058A

JPS5934058A - 動力伝達装置

Info

Publication number: JPS5934058A
Application number: JP57143286A
Authority: JP
Inventors: Kazumi Hiraiwa; 一美平岩
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1982-08-20
Filing date: 1982-08-20
Publication date: 1984-02-24

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】本発明は、動力伝達装置に関するものである。

無段変速装置と差動装置とを組合わせた従来の動力伝達
装置としては、特開昭５１−８４５８号に開示されたも
のがある。この動力伝達装置は、無段変速装置としてハ
イドロスタティック無段変速装置を用い、また差動装置
として遊星歯車装置を用いており、入力を遊星歯車装置
によって２系統に分割し、クラッチを切換えることによ
りトルク伝達経路を切換え、これによって効率を向上さ
せると共に使用可能範囲を拡げるようにしている。この
動力伝達装置を第１図に示す。この動力伝達装置は入力
軸１０２、出力軸１０４、無段変速装置１０６、遊星歯
車装置１０８、及びクラッチ１１０及び１１２、歯車１
１４，１１６、歯車１１８．１２０、歯車１２２，１２
４を図示のように組合わせである。これによって前進２
段の変速段及び後退１段の変速段が得られる。

しかしながら、上記のような従来の動力伝達装置にあっ
ては、ワンウェイクラッチを用いてなかったため、低速
段と高速段との間の変速の際のクラッチの切換えタイミ
ングの制御がむつかしいという問題点があった。すなわ
ち、低速段ではクラッチ１１０が締結されクラッチ１１
２が解除されており、逆に高速段ではクラッチ１１０が
解除されクラッチ１１２が締結されるため、クラッチ１
１０とクラッチ１１２との！ｉｌＪ換えが最適のタイミ
ングで行なわれないと、変速シヨ・ンク又はエンジンの
空吹きを生じる。

本発明は、従来の動力伝達装置における」〕記ような問
題点に着目してなされたものであり、ワンウェイクラッ
チを、最低速段用のクラッチ又はブレーキと並列に、出
力軸側から駆動されたときに空転する向きに配置するこ
とにより、上記問題点を解消することを目的としている
。

以下、本発明をその実施例を示す添イ」図面の第２〜９
図に基づいて説明する。

第２図に本発明の第１の実施例である動力伝達装置を骨
組図として示す。図示してないエンジン等の駆動装置に
よって駆動される入力軸２には歯車４及びハイクラッチ
８が設けられており、歯車４は軸１０に支持された中空
軸１２に取り付けられた歯車１４を介してロークラッチ
１６と連結されている。ロークラッチ１６は中空軸１２
と軸１０とを連結可能であり、ハイクラ・ンチ８は入力
軸２と軸５４（この軸５４は入力軸２と同心に配置１６
と並列に、中空軸１２と軸１０との間にワンウェイクラ
ッチ１７が設けである。ワンウェイクラッチ１７は軸ｌ
Ｏ側から中空軸１２側への駆動力の伝達はできないよう
に配置されている。軸ｌＯには主プーリ２２が固着され
ており、主プーリ２２はｌ１ｉｂ　ｌ　Ｏと平行に配置
された軸２４に固着された従プーリ２６とＶベルＩ・２
８を介して動力伝達可能に連結Ｘれている。主プーリ２
２及び従プーリ２６のＶ字状みぞ間隔は油圧装置によっ
て可変としてあり、主プーリ２２と従プーリ２６との回
転比は連続的に変えることかできる。すなわち、主プー
リ２２、従プーリ２６及びＶベルト２８によって無段変
速装Ｗ３０が構成ごれている。

輔５４には、軸２４に取り付けた歯車５６とかみ合う歯
車５８が取すイｑけられている。また軸５４は遊星歯車
装Ｗ６０のインターナルギア６２とも連結されている。

差動装置である遊星歯車装置６０は、インターナルギア
６２と、サンギア６４と、インターナルギア６２及び′
サンギア６４と同時にかみ合うピニオンギア６６を支士
寺するキャ１）７６８とから構成されてｌ、％る。サン
ギア６４ｉよ、軸１０に取すイ・１けられた歯車７０と
７５１み合う１４Ｅ７２と連結されている。キャリア６
８１±１１１ノフｉｈ　７４と連結されている。

次に、作用１こついて説明する。

まず、低速段の場合について説明する。エンジンブレー
キを必要としなｌ／Ｘ通常の側転のＪ場合には、ワンウ
ェイクラ・ンチ１７がクラ・ンチとしてイ乍動する（ロ
ークラ、ンチ１６は締結されな５１）。入力軸２のトル
クは、歯車４、歯車１４及び゛ワンウェイクラッチ１７
を介して１噛１０ヘイ云達され、更に輔１０のトルクは
２分され、−ブ５ｒよ主ブー１ノ２°２、Ｖベルト２８
、従プーリ２６、軸２４、歯車５６、歯車５８及び軸５
４を介して遊星歯車装置６０のインターナルギア６２１
こ入ブＪされ、（ＩＩＪ方は歯車７０及び７２を介して
遊星歯車装置６０のサンギア６４に入力される。５、次
（＼で、キャ１〕７６８に合流して出力軸７４へ出力さ
れる。」二δ己１−　Ｊｌ／りの流れを図示すると第３
図のようになる。ワンウェイクラッチ１７は軸１０から
中空軸１２へはトルクを伝達することができないため、
出力軸７４側から入力軸２を駆動することはできない。

エンジンブレーキを必要とする場合にはニークラッチ１
６が締結される。トルク伝達経路は」二記と同様である
が、この場合にｌオ軸１０から中空軸１２へのトルグの
伝達が可能となるため、出力軸７４側から入力軸２を駆
動することができる。

高速段の場合には、／・イクラ・ンチ８が締結される。

これによって入力軸２のトルクは、／＼イクラッチ８を
介して軸５４−２伝達される。軸５４のトルクは分割さ
れ、一方は歯車５８、歯車５６、軸２４、従プーリ２６
．■ベルト２８．主プーリ２２、軸１０、歯車７０及υ
・７２を介して遊星歯車装置６０のサンギア６４に入力
され、他方は遊星歯車装置６０のインターナルギア６２
に直接入力される。次いで、キャリア６８に合流して出
力軸７４へ出力される。」−記トルクの流れを図示する
と第４図のようになる。

ところで、低速段（ワンウェイクラッチ１７の作用によ
る低速段）から高速段への切換えは、ハイフランチ８を
締結することだけによって実現される。すなわち、低速
段の状態からハイフランチ８を次第に締結していくと、
ワンウェイクラッチ１７を介して伝達されるトルクは次
第に減少し。

最終的にはＯとなってワンウェイフランチ１７は空転状
態となる（この時点で完全に高速段に切換わる）。従っ
て、切換えの際に２つのクラッチの締結及び解除のタイ
ミングを制御する必要はない。

次に第５〜９図に示す第２の実施例について説明する。

この実施例は変速段を３段階とし、また逆転をも可能に
したものである。

図示してないエンジン等の駆動装置によって駆動される
人力軸２には歯車４、ロークラッチ６及びハイアンドリ
バースクラッチ８′が設けられており、歯車４は軸１０
に支持された中空軸１２に取り付けられた歯車１４を介
してセカンドクラッチ１６’　と連結されている。セカ
ンドクラッチ１６′は中空軸１２と軸１０とを連結可能
であり、ロークラッチ６は入力軸２と軸１８（この軸１
８は入力軸２と同心に配置されている）とを連結可能で
あり、またハイアンドリバースクラッチ８′は人力軸２
と中空軸２０（この中空！１１２０は軸１８の外周に配
置されている）とを連結可能である。軸１０には主プー
リ２２が固着されており、主プーリ２２は軸ｌＯと平行
に配置された軸２４に固着された従プーリ２６とＶベル
ト２８を介して動力伝達可能に連結されている。主プー
リ２２及び従プーリ２６のＶ字状みぞ間隔は油圧装置に
よって可変としてあり、主プーリ２２と従プーリ２６と
の回転比は連続的に変えることができる。

すなわち、主プーリ２２、従プーリ２６及びＶベルト２
８によって無段変速装置３０が構成されている。

中空軸２０は第１遊星歯車組３２及び第２遊星歯車組３
４の共通のサンギア３６と連結されている。第１遊星歯
車組３２は、インターナルギア３８と、サンギア３６と
、インターナルギア３８及びサンギア３６と同時にかみ
合うビニオンギア４０を支持するキャリア４２とから構
成されている。第２Ｍ星歯車組３４は、インターナルギ
ア４４と、サンギア３６と、インターナルギア４４及び
サンギア３６と同時にかみ合うビニオンギア４６を支持
するキャリア４８とから構成されている。キャリア４２
はワンウェイクラッチ５０によって一回転方向にのみ回
転可能としてあり、またキャリア４２はローアンドリバ
ースブレーキ５２によって静１１一部に対して固定可能
としである。

すなわち、ワンウェイクラッチ５０とローアンドリバー
スブレーキ５２とは、キャリア４２と静止部との間に並
列に配置されている。インターナルギア４４は軸１８と
連結されている。インターナルギア３８及びキャリア４
８は軸５４と連結されている。軸５４には、軸２４に取
り（−１１けた歯車５６とかみ合う歯車５８が取り伺け
られている。また輔５４は差動用遊星歯車装置６０のイ
ンターナルギア６２とも連結されている。差動用遊星歯
車装置６０は、インターナルギア６２と、サンギア６４
と、インターナルギア６２及びサンギア６４と同時にか
み合うビニオンギア６６を支持するキャリア６８とから
構成されている。サンギア６４は、！１ｉｌｌ＋１０に
取り付けられた歯車７０とかみ合う歯車７２と連結され
ている。キャリア６８は出力軸７４と連結されている。

次に、作用について説明する。

まず、低速段の場合について説明する。エンジンブレー
キを必要としない通常の運転の場合、ロークラッチ６が
締結される。入力軸２に入力されたトルクはロークラッ
チ６及び軸１８を介して第２Ｍ星歯車組３４のインター
ナルギア４４に伝達され、第２遊星歯車組３４及び第１
遊星歯車速組３２によって構成される減速用遊星歯車列
により増大され（すなわち、減速され）、軸５４に伝達
される。なお、この場合、ワンウェイクラッチ５０が減
速用遊星歯車列の反力要素として作用する。佃１５４に
伝達されたトルクは２系統に分れ、一方は歯車５８、歯
車５６及び軸２４を介して従プーリ２６に入力され、他
方は差動用遊星歯車装置６０のインターナルギア６２に
入力される。従プーリ２６に人力されたトルクはＶベル
ト２８を介して主プーリ２２に伝達され、更に軸１０、
鋼中７０及び７２を介して差動用遊星歯車装置６０のサ
ンギア６４に伝達される。すなわち、２系統に分れたト
ルクは結局差動用遊星歯車装置６０のインターナルギア
６２及びサンギア６４にそれぞれ人力され、ピニオンギ
ア６６及びキャリア６８を介して合流し、出力軸７４に
出力される。Ｌ記トルクの流れを図示すると、第６図に
矢印によって示すようになる。

エンジンブレーキを必要とする場合にはローアンドリバ
ースブレーキ５２が締結される。トルク伝達経路は−１
−記と同様であるが、この場合には軸５４から軸１８へ
のトルクの伝達が可能となるため、出力軸７４側から入
力軸２を駆動することができる。

中速段の場合には、セカンドクラ・ンチ１６′が締結さ
れる。これによって、入力軸２のトルクは、歯車４、歯
車１４及びセカンドクラッチ１６りは２分され、一方は
主プーリ２２、Ｖベルト２８、従プーリ２６、軸２４、
歯車５６、歯車５８及び軸５４を介して差動用遊星歯車
装置６０のインターナルギア６２に入力され、他方は歯
車７０及び７２を介して差動用遊星歯車装置６０のサン
ギア６４に入力される（すなわち、第１′！ｉ星歯車組
３２及び第２Ｍ星歯車組３４による減速作用はない）。

次いで、キャリア６８に合流して出力軸７４−１出力さ
れる。上記トルクの流れを図示すると第７図のようにな
る。

高速段の場合には、ロークラッチ６及びハイアンドリバ
ースクラッチ８′が締結される。これによって入力軸２
のトルクは、ロークラッチ６及び軸１８を介して第２遊
星歯車組３４のインターナルギア４４へ、及びハイアン
ドリバースクラッチ８′及び中空軸２０を介して？ａ２
Ｍ星歯車組３４のサンギア３６へ、それぞれ伝達される
ため、第２Ｍ星歯車組３４は一体となって回転し、ピニ
オンギア４６及びキャリア４８を介して軸５４へ伝達さ
れる（トルクの増大ｄ表少ｉｆなｌ、Ｘ）。Ｇｌ＋　５
４のトルクは分割され、一方Ｉ士歯ｆｌｌ＜　５８、歯
′ｉ扛５６、輔２４、従プーリ２６、Ｖベル１・２８、
主ブーＩノ２２、も１１１０、歯車７０及び７２を介し
て差動川遊星歯車装置６０のサンギア６４（こ入ブｊさ
れ、（也方は差動用＆　、’ｉ−歯車装置６０のインタ
ーナルギア６２に直接人力される。次Ｕ）で、ギヤ１９
フ６８番と合流して出力軸７４へ出力される。」−３己
１−　）レフの流れを図示すると第８図のよう番こなる
。

リバース（後退）の場合側こ１寸、ノ＼イアンド゛１ノ
ノヘースクラッチ８′及びローアン１ζ’　ＩＪ　７＜
−スプレーキ５２が締結される。入力軸２１こ入力され
た）・ルりはハイアントリ／＜−スクラ・ソチ８′及び
゛弓コ空１ｈ２０を介してサンギア３６（こ伝達される
。ギヤ１ノア４２がローアントリ／く−スプレーキ５２
４こよって固定されているため、インターナルキア３８
ζｔサンギア３６とは逆方向（こ回１匠する。サンギア
３８のこの逆向きのトルクＣ±、萌ｌｌ　５４４こイ云
達され、一方は歯車５８、歯車５６、軸２４、従ブーＩ
）２６、Ｖベルト２８、主ブー１ノ２２、卸１１０、歯
車７０及び７２を介して差動用遊星歯車装置６０のサン
ギア６４に入力され、他方＋１差動用遊星歯車”装置６
０（７）インターナルキア６２番と直接入力される。次
いで、キャリア６８で合流して出力＠１Ｉ７４へ出力さ
れるが、出力軸７４の回中云方向Ｃ±！述の低、中及び
高速段の場合と１±逆向き番こなってｌ、Ｓる。」−記
トルクの流れを図示すると第９図のようになる。

ところで、低速段（ワンウェイクラ、ンチ５０の作用に
よる低速段）から中速段への切換え＋１、セカンドクラ
・ンチ１６′を締結することだζす番とよって実現され
る。すなわち、低速段の４欠態力）もセカンドクラッチ
１６′を次第（こ締結して１７Ｘ＜と、第１′！ｉ星歯
車組３２及び第２遊星歯車組３４を介して伝達されるト
ルクは次第（こ減少しくすなわち、ワンウェイクラ・ン
チ５０の反力力く次第側こ減少し）、最終的には０とな
ってワンウェイクラ・ンチ５０は空転状態となる（この
時、へで中速段への切換わりが完了する）。この間、ロ
ークラ・ンチ６ζま締結した状態のままで差し支えなｐ
Ｘ（ワンウエイクラッチ５０の反力が減少するから、こ
のロークランチロを介して伝達されるトルクも減少する
）。従って低速段から中速段への切換えの際に２つのク
ラッチの締結及び解除のタイミングを制御する必要はな
い。

なお、１−記２つの実施例では、無段変速装置としてＶ
ベルト式無段変速装置を用い、また差動装置としては遊
星歯車装置を用いたが、これらは他の装置、例えばハイ
ドロスタティック無段変速装置、かさ歯車差動装置等で
あっても差し支えない。

以」二説明してきたように、本発明によると、第２軸間
の回転比が連続的に可変である無段変速装置と、３構成
要素を有する差動装置とを組合わせて構成され、クラッ
チ、又はクラッチ及びブレーキ、の作動を制御すること
により２段以上の変速段の切換えが行なわれる動力伝達
装置において、ワンウェイクラッチを、最低速段用のク
ラッチ又はブレーキと並列に、動力伝達装置の出力軸側
から駆動されたときに空転する向きに配置したので、最
低速段と次の変速段との間の切換えの際に２つのクラッ
チの締結及び解除のタイミングを制御する必要がなくな
り、変速ショック、空吹き等を防止することができると
いう効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の動力伝達装置の骨組図、第２図は本発明
による動力伝達装置の骨組図、第３及び４図は第２図に
示した動力伝達装置のトルクの流れを示す図、第５図は
本発明の第２の実施例である動力伝達装置を示す図、第
６〜９図は第５図に示した動力伝達装置のトルクの流れ
を示す図である。２参拳・入力ｉｋｌ＋、４６　ｍ　＠歯車、ｉ３ｍａ番
ロークラッチ、８・・中ハイクラッチ、８′　・−拳ハ
イアンドリバースクラッチ、１ｏ−−−軸、１２・・・
中空軸、１４・・・歯車、１６・・・ロークラッチ、１
６′　・・・セカンドクラッチ、１８・・・軸、２０・
・・中空軸、２２・φ・主プーリ、２４−−−軸、２６
−−−従プーリ、２８゜・・Ｖベルト、３０・・・遊星
歯車装置、３２・・・第１無段変速装置、３４・・・第
２無段変速装置、３６＃・・サンギア、３８・ｌｌ１１
インターナルギア、４０−・・ピニオンギア、４２・ψ
・キャリア、４４・・魯インターナルギア、４６・拳Φ
ピニオンギア、４８・・・キャリア、５０・・ｅワンウ
ェイクラッチ、５２・φ・ローアンドリバースブレーキ
、５４・φφ軸、５６．５８・・・歯車、６０・・・（
差動用）遊星歯車装置、６２１１０・インターナルギア
、６４・・・サンギア、６６・−・サンギア、６８・・
・キャリア、７０．７２−・・歯車、７４・・・出力軸
。特許出願人　日　産　自　動　車　株　式　会　社代理
人　　　　　弁　　理　　士　　　　　宮　　内　　利
　　行第１　図第２図ｊｌＪ第３図第４図

Claims

【特許請求の範囲】２軸間の回転比が連続的に可変である無段変速装置と、
３４Ａ’ｉ成要素を有する差動装置とを組合わせて構成
され、クラッチ、又はクラッチ及びブレーキ、の作動を
制御することにより２段以上の変速段の切換えが行なわ
れる動力伝達装置において、ワンウェイクラッチを、最低速段用のクラッチ又はブレ
ーキと並列に、動力伝達装置の出力軸側から駆動された
ときに空転する向きに配置したことを特徴とする動力伝
達装置。