JPS5965659A - 動力伝達装置 - Google Patents

動力伝達装置

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JPS5965659A
JPS5965659A JP17333982A JP17333982A JPS5965659A JP S5965659 A JPS5965659 A JP S5965659A JP 17333982 A JP17333982 A JP 17333982A JP 17333982 A JP17333982 A JP 17333982A JP S5965659 A JPS5965659 A JP S5965659A
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shaft
power transmission
clutch
transmission device
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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】 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、入力を無段変速装置
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−１
ニさせると共に使用可能範囲を拡げるようにしていた。
この動力伝達装置を第１図に骨組図として示す（なお、
わかりやすくするためにハイドロスタティック装置はＶ
ベルト式無段変速装置に替えて示しである）。第１図に
示す動力伝達装置は、■ベルト式無段変速装置１０２、
遊星歯車装置１０４．２つのクラッチ１０６及び１０８
、歯車１１０及び１１２、歯車１１４及び１１６、及び
歯車１１８及び１２ｏを有している。ここで、■ベルト
式無段変速装置１０２の減速比を２．２２２〜０．４Ｅ
ｉＯ１遊星歯車装置１０４のインターナルギアとサンギ
アとの半径比を０．６７、歯車１１Ｏ及び１１２の減速
比を２．２５２、歯車１１４及び１１６（７）減速比を
１．００９、歯車１１８及び１２０の減速比を０．４５
４とすると、タラッチ１０６及び１０８の切換えによっ
て低速段で３．６９５〜０．９９２、高速段で０．９９
２〜０．６７３の減速比を得ることができる。上記減速
比範囲におけるＶベルト式無段変速装置１０２のプーリ
１０２ａ及び１０２ｂの回転数（入力軸が１回転した場
合の）を示すと第２図に示すようになる。これかられか
るように、各歯車の減速比にもよるがプーリ１０２ａの
回転速度が減速比１伺近で非常に高くなる。また、減速
比ｌ付近で低速段が高速段へ切換わる。
このように、上記のような従来の動力伝達装置にあって
は、入力をまず最初に遊星歯車装置によって２系路に分
割し、両系路をそれぞれ無段変速装置の両回転軸に連結
するようにしてあったた使用した場合常用減速比範囲に
おいてクラッチの切換えが必要であり変速ショックを生
ずるという問題点があった。
本発明は、従来の動力伝達装置における上記ような問題
点に着目してなされたものであり、動力伝達装置の出力
軸を差動装置の第１構成要素と連結し、差動装置の第２
及び第３構成要素をそれぞれ無段変速装置の第１　＋１
１＋及び第２軸と直接に又は歯車等を介して連結し、無
段変速装置の第１輔及び第２軸はそれぞれクラッチを介
して動力伝達装置の入力軸と連結可能とすることにより
、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伺図面の第３〜１１
図に基づいて説明する。
第３図に本発明によ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は輔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、ハイクラッチ８は入力軸２と軸５４（こ
の軸５４は入力軸２と同心に配置されている）とを連結
可能である。クラッチ１６と並列に、中空１１ｉｌ＋　
１２及び軸１０間にワンウェイクラッチ１７が１１シけ
である。ワンウェイクラッチ１７は中空軸１２側から軸
ｌＯを駆動可能な向きに配置しである。輔１０には主プ
ーリ２２が固着されており。
主プーリ２２は軸１０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Ｘ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。
軸５４には、軸２４に取り付けた歯車５６とかみ合う歯
車５８が取り付けられている。また軸５４は遊星歯車装
置６０のインターナルギア６２とも連結されている。差
動装置である遊星歯車装置６０は、インターナルギア６
２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を支持する
キャリ７６８とから構成されている。サンギア６４は、
軸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。この場合には、
ワンウェイクラッチ１７が作用するか又はロークラッチ
１６が締結される（なお、ロークラッチ１６が締結され
ていない場合には出力軸７４側から駆動することができ
ない（すなわち、エンジンブレーキの効かない）低速段
となる）。これによって、入力軸２あトルクは、歯車４
、歯車１４及びワンウェイクラッチ１７（又はロークラ
ッチ１Ｂ）を介して軸１０へ伝達され、更に軸ｌＯのト
ルクは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を介して遊星歯車装置
６０のサンギア６４に入力される。次いで、キャリア６
８に合流して出力軸７４へ出力される。上記トルクの流
れを図示すると第４図のようになる。
高速段の場合には、ハイクラッチ８が締結される。これ
によって入力軸２のトルクは、ハイクラッチ８を介して
軸５４へ伝達される。軸５４のトルクは分割され、一方
は歯車５８、歯車５６、輔２４、従プーリ２６、Ｖベル
ト２８、主プーリ２２、軸ｌＯ１歯車７０及び７２を介
して遊星歯車装ｖ６０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。上記トルクの流れを図示すると第５図のよ
うになる。
次にこの動力伝達装置によって得られる減速比について
説明する。ここで、歯車４及び歯車１４間の減速比を２
．４７、歯車７０及び歯車７２間の減速比を１、歯車５
６及び歯車５８間の減速比を１、遊星歯車装置６０のイ
ンターナルギア６２とサンギア６４との半径比を０，６
７、主プーリ２２及び従プーリ２６間の減速比を２．２
２２〜０．４０５とする。低速段の場合に入力＠Ｉ＋　
２が１回転すると、軸１０はｌ／２．４７　（〜０　、
４０５）回転する。従って、サンギア６４も１／２．４
７７回転る。一方、鄭（２４は無段変速装置３０による
減速比に応じて（１／２．４７）／２．２２２〜（１／
２．４７）１０．４０５　（すなわち、０．１８２〜１
．０００）回転する。
従って、インターナルギア６２も０．１８２〜１０００
回転全１００これよりキャリア６８（すなわち、出力軸
７４）は周知の遊星歯車の回転関係式より０．２７１〜
０．７６１回転する。すなわち、入力軸２が１回転した
とき出力軸７４が０゜２７１〜０．７６１回転するから
、減速比は３゜６９０〜１．３１４となる。
高速段の場合には、入力軸２が１回転したとき、インタ
ーナルギア６２が１回転し、サンギア６４が０．４０５
〜２．２２２Ｉｎ１転するから、減速比は１．３１４〜
０．６７１となる。結局低速段及び高速段をあわせて３
．６９０〜０．６７１の減速比を得ることができる。
上記減速比範囲において入力軸２の回転を１とした場合
の主プーリ２２及び従プーリ２６の回転数を算出し、こ
れを第６図に示す。この第６図から次のことがわかる。
プーリ２２の回転速度が高くなるのは、減速比が最も小
さいときであり、この動力伝達装置を自動車に適用した
場合には、常用範囲にはなく使用時間は比較的短い。従
って、高速回転のためにＶベルト式無段変速装置の耐久
性が著しく低下するということはない。また、低速段か
ら高速段への切換えは減速比１．３付近で行なわれるた
め、常用減速比範囲でショックを発生することはない。
次に第７〜１１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
入力軸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１８
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′は入力軸２と
中空軸２０（この中空軸２０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、ｌ１１３２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乃びサンギア３６と同
時にかみ合うピニオンギア４０を支持するキャリア４２
とから構成されている。第２遊星歯車組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と同時にかみ合うピニオンギ′７
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５ｏ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によって静止部に対して固
定可能としである。
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４８は軸５４と連結され
ている。軸５４には、軸２４に取り伺けた歯車５６とか
み合う歯車５８が取り付けられている。また軸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６
４と同時にかみ合うピニオンギア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、ｉｌ＋
　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ｉ１１＋　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。この場合、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ｇ、
　３４　アインターナルギア４４に伝達され、第２遊星
歯車組３４及びｆ５１　Ｍ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）、輔５４に伝達される。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。なお、ローアンドリバースブレーキ５２を作用
させてこれを反力要素としてもよく、この場合には出力
軸７４側から駆動することが可能となり、エンジンブレ
ーキを効かせることができる。
軸５４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に入力されたトルク
はＶベルト２８を介して主プーリ２２に伝達され、更に
軸１０、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に伝達される。すなわち、２系統に
分れた）・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にそれぞれ入力され、
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。上記トルクの流れを図示すると
、第８図に矢印によって示すようになる。
中速段の場合には、セカンドクラッチ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′を介して軸ｌＯへ伝達
され、更に軸ｌＯのトルクは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Ｒ６０のサンギア６４
に入力される（すなわち、第１遊星歯車組３２及び第２
遊星歯車組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へ出力される。上記トル
クの流れを図示すると第９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８２ｍ
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を介して第２遊
星歯車組３４のサンギア３６へ、それぞれ伝達されるた
め、第２遊星歯車組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（トルクの増大減少はない）。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２
６、Ｖベルト２８、主プーリ２２、軸１０、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、他方は差動用遊星歯車装置６ｏ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。上記ｌ・ルクの流
れを図示すると第１０図のようになる。
リバース（後退）の場合には、ハイアンドリバースクラ
ッチ８′及びローアンドリバースブレーキ５２が締結さ
れる。入力軸２に入力されたトルクはハイアンドリバー
スクラッチ８′及び中空軸２０を介してサンギア３６に
伝達される。キャリア４２がローアンドリバースブレー
キ５２によって固定されているため、インターナルギア
３８はサンギア３６とは逆方向に回転する。サンギア３
８のこの逆向きのトルクは、軸５４に伝達され、一方は
歯車５８、歯車５６、軸２４、従プーリ２６、ＶベルＬ
２８、主プーリ２２、軸１ｏ、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、
他方は差動用遊星歯車装置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で合流して出
力軸７４へ出力されるが、出力軸７４の回転方向は前述
の低、中及び高速段の場合とは逆向きになっている。上
記トルクの流れを図示するど第１１図のようになる。
結局、この第２の実施例は、第３図に示した第１の実施
例の軸５４の部分に遊星歯車列（！星歯車組３２及び３
４）による減速装置を設けたものであり、これによって
低速段（第１の実施例の低速段は第２の実施例の中速段
に相当する）及び後退段を追加したものである。従って
、第１の実施例と同様に、減速比１付近の常用範囲にお
いてプーリの回転速度が太きくなることはなく、また常
用範囲において中速段から高速段への切換えが行なわれ
ることもない。
なお、上記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。
以上説明してきたように、本発明によると、第１軸（１
０）と第２軸（２４）との間の回転比がｉ！ｆｌ続的に
可変である無段変速装置（３０）と、３構成要素を有す
る差動装置（６０）とを組合わせて構成される動力伝達
装置において、動力伝達装置の出力軸（７４）を差動跡
Ｌｔ（６０）の第１構成要素（キャリア６８）と連結し
、差動装置の第２及び第３構成要素（サンギア６４及び
インターナルギア６２）をそれぞれ無段変速装置の第１
軸（１０）及び第２軸（２４）と直接に又は歯車等を介
して連結し、無段変速装置の第１軸及び第２輛はそれぞ
れクラッチを介して動力伝達装置の入力軸（２）と連結
可能としたので、常用減速比範囲においてプーリの回転
速度を低くすることができ、また常用減速比範囲におい
て変速段の切換えが行なわれずショックを生じないとい
う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図は従来の
動力伝達装置の減速比とプーリ回転数との関係を示す図
、第３図は本発明による動力伝達装置の骨組図、第４及
び５図は第３図に示した動力伝達装置のトルクの流れを
示す図、第６図は第３図に示した動力伝達装置の減速比
とプーリ回転数との関係を示す図、第７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８〜１１図
は第７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・・儂人力軸、４・拳・歯車、６・・・ロークラッチ
、８・・・ハイクラッチ、８′　ｌｌ１１ｓハイアンド
リバースクラツチ、１０・・・軸、１２φ・・中空軸、
１４・・・歯車、１６・・Φロークラッチ、１６′・・
・セカンドクラッチ、１８・・・軸、２０・・・中空軸
、２２・φ・主プーリ、２４・φ・軸、２６・・・従プ
ーリ、２８・・・Ｖベルト、３０・Φ・遊星歯車装置、
３２・・・第１無段変速装置、３４・命・第２無段変速
装置、３６Φ・φサンギア、３８Φ・番インターナルギ
ア、４０・・・ピニオンギア、４２・・・キャリア、４
４１１・・インターナルギア、４６・・・ピニオンギア
、４８・・拳キャリア、５ｏ・・・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・・６
軸、５６．５８・・・歯車、６０・・・（差動用）遊星
歯車装置、６２・・・インターナルギア、６４・・拳サ
ンギア、６６・・・サンギア、６８・・・キャリア、７
０．７２φ・・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 １３回 第４図 第５図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 第１軸と第２軸との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
    せて構成される動力伝達装置において、 動力伝達装置の出力軸を差動装置の第１構成要素と連結
    し、差動装置の第２及び第３構成要素をそれぞれ無段変
    速装置の第１軸及び第２軸と直接に又は歯車等を介して
    連結し、無段変速装置の第１軸及び第２軸はそれぞれク
    ラッチを介して動力伝達装置の入力軸と連結可能とした
    ことを特徴とする動力伝達装置。
JP17333982A 1982-10-04 1982-10-04 動力伝達装置 Granted JPS5965659A (ja)

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