JPS60252848A

JPS60252848A - 遊星歯車装置を備えた変速機の動力伝達装置

Info

Publication number: JPS60252848A
Application number: JP26502384A
Authority: JP
Inventors: Mitsuhiko Okada; 岡田　光彦; Kunio Morisawa; 邦夫森沢; Michitaka Kagami; 道孝各務; Nobuyuki Kato; 信幸加藤
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1984-12-14
Filing date: 1984-12-14
Publication date: 1985-12-13
Also published as: JPH0548374B2

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、自動車等車両に搭載される変速機に関する。

更に詳しくは、遊星歯車装置を備えた変速機の動力伝達
装置に係る。

〔従来の技術〕

自動車等車両の変速機として、最近、ベルト式無段変速
装置と補助変速装置を備えた変速機が提案されている。

ベルト式無段変速装置は、一方の回転軸と他方の回転軸
にそれぞれＶ字形断面の周溝を有する入力プーリと出力
プーリが配設されており、伝動ベルトが入力プーリと出
力プーリの周溝に巻き掛けられて掛は渡されている。そ
して、入力プーリと出力プーリのＶ字形断面の周溝の幅
が相対的に変えられることにより、一方の回転軸から他
方の回転軸に回転動力が無段階に変速されて、伝達され
るようになっている。

ベルト式無段変速装置は、一方向回転の変速のみであり
、逆転の変速すなわち前後進の切換えはできない構成と
なっている。このため、自動車等車両の変速機として使
用するためには、ベルト式無段変速装置に付属して、前
後進切換変速機構を具備する補助変速装置が備えられる
。

補助変速装置はベルト式無段変速装置の入力側または出
力側のいずれか一方側に配置される。最近では、ベルト
式無段変速装置をコンパクトに構成できる点から、出力
側に配置される提案が多く見受けられる。なお、補助変
速装置には、前後進切換変速機構と共に、前進速につい
て２段程度の変速機構を併せて設けられることが多い。

このため、補助変速装置は、普通には、遊星歯車装置を
用いて構成され、遊星歯車装置にはクラッチ装置やブレ
ーキ装置が備えられる一クラッチ装置やブレーキ装置は
多くの場合、摩擦多板係合方式で構成され、油圧によっ
て作動されるようになっている。

遊星歯車装置は、周知の如く、サンギヤと、キャリヤに
回転自在に支持されるプラネタリギヤと、リングギヤの
各要素から成っている。クラッチ装置はこの遊星歯車装
置の各要素の一つに円盤上のフランジ部材を介して連結
され、動力伝達が行われるようになっている。そして、
この動力伝達槽ａ　成の一つに、フランジ部材が遊星歯
車装置のサンギヤと結合されて連結される構成がある。

なお、遊星歯車装置のサンギヤはプラネタリギヤとの噛
合いにより通常スラスト力を生じ、このスラスト力を受
けるため、サンギヤの側部位置にはスラストベアリング
が配置される。。

また、プラネタリギヤを回転自在に支持するキャリヤは
、プラネタリギヤの軸方向の両側位置に配置される。し
たがって、クラッチ装置とサンギヤとを連結するフラン
ジ部材が配置される側にも、フランジ部材に隣接して―
置される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述したように、クラッチ装置と遊星歯車装置のサンギ
ヤとがフランジ部材を介して連結される場合、通常の構
成にて、フランジ部材とサンギヤを結合すると、装置の
軸長が長くなるという問題を生じる。

すなわち、通常の構成による結合の場合には、フランジ
部材側に配置されるキャリヤと、フランジ部材と、サン
ギヤのスラストを受けるスラストベアリングとを、単純
に軸方向に並べて配置するものであるため、これらの各
要素の軸長がそのまま装置の構成上必要となり、軸長が
比較的長くなるという問題を生じる。

而して、本発明が解決しようとする問題点は、クラッチ
装置がフランジ部材を介して遊星歯車装置のサンギヤと
結合される場合であっても、軸長を短くすることにある
。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、フランジ部材が配置される側のキャリヤとサ
ンギヤとの間に空間部を設け、この空間部においてサン
ギヤとフランジ部材との結合を行うことにより、上述の
問題点の解決を図るものである。

具体的には、本発明にかがる変速機の動力伝達装置は、
次の手段をとる。

すなわち、本発明は、遊星歯車装置と摩擦多板係合形式
のクラッチ装置とを備えており、遊星歯車装置はサンギ
ヤとキャリヤに支持されるプラネタリギヤとリングギヤ
とがら成って授り、クラッチ装置と遊星歯車装置のサン
ギヤとが円盤状のフランジ部材を介して連結されている
遊星歯車装置を備えた変速機の動力伝達装置において、
フランジ部材が配置される側のキャリヤはサンギヤとの
間に空間部が設けられて配置されており、この空間部位
置でフランジ部材とサンギヤとが結合される手段をとる
。

〔作用〕

上述の手段によれば、サンギヤとフランジ部材との結合
は、キャリヤとサンギヤとの間に形成された空間部のキ
ャリヤの軸長幅部分に侵入して行われる。

（実施例〕以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第２図は本発明の一実施例として、ベルト式無段変速装
置に付属して遊星歯車装置の補助変速装置が備えられる
変速機のスケルトン図を示す。

この実施例の変速機は、第２図に示すように、大別して
、フルーにカップリング装置５ｏ、ヘルド式無段変速装
置１００、補助変速装置２００、減速用歯車装置３００
、差動歯車装置３５０から成っている。

これらの各装置は、変速機のケース部材内に装備されて
いる。ケース部材はフルードカップリングケース部材１
０、主ケース部材１２、カバ一部材１４から成っている
。

そして、これらの各ケース部材により各装置を収容する
室が形成されている。フルードカップリングケース部材
１０によりフルードカップリング装置室５２が形成され
、フルードカップリング装置５０が配置されている。主
ケース部材１２とカバ一部材１４によりベルト式無段変
速装置室１０２が形成され、ベルト式無段変速装置１０
０が配置されている。また、第２図で見て、主ケース部
材１２の下方位置には主ケース部材１２により補助変速
装置室２０２が形成され、補助変速装置２００が配置さ
れている。更に、第２図で見て、フルードカップリング
ケース部材１０の下方位置には、フルードカップリング
ケース部材１０によりデフ室３０２が形成され、減速用
歯車装置３００、差動歯車装置３５０が配置されている
。

以下、各装置について順次説明する。

フルードカップリング装置５０フルードカップリング装置５０は、フルードカップリン
グ５４と直結クラッチ６０とから成っている。フルード
カップリング５４はポンプ羽根車５６とタービン羽根車
５８から成っており、ポンプ羽根車５６は不図示のエン
ジンクランクシャフトに連結され、タービン羽根車５８
はベルト式無段変速装置１００の入力軸となる入力プー
リ１１０の回転軸１０４に連結されている。フルードカ
ップリング５４は、周知の如く、流体（油）を介して動
力伝達を行うものであり、エンジンの回転動力をベルト
式無段変速装置１００に伝達する。

直結クラッチ６０は、その作動によりエンジンの回転動
力を入力プーリ１１０の回転軸１０４にそのまま伝達す
る。動力伝達がフルードカップリング５４を介して行わ
れるときには、流体伝達であるため、すべりを生じ減速
して伝達されるが、直結クラッチ６０によるときには、
すべりがなくそのまま伝達される。この直結クラッチ６
０は、いわゆる燃料消費率を向上させるために備えられ
るものであり、普通には、高速走行時に作動されるよう
になっている。

ベルト式無段変速装置１００ベルト式無段変速装置１００は、人カブ−ＩＪ　１１０
と出力プーリ１５０から成っている。入力プーリ１１０
は固定プーリ１１２と可動プーリ１１４とから成ってい
る。固定ブー＋Ｊ　１１２は回転軸１０４と一体に形成
されており、可動プーリ１１４は回転軸１０４に軸方向
には移動可能であるが、回転方向には一体的に取付けら
れている。

入カブ−ＩＪ　１１０の回転軸１０４は、両側の、主ケ
ース部材１２の隔壁部材１２ａと、カバ一部材１４に、
ベアリング１２２．１２４を介して回転可能に支承され
ている。

固定プーリ１１２と可動プーリ１１４との対向プーリ面
１１２ａ、１１４ａは、断面Ｖ字形の周溝１１６に形成
されており、この周溝１１６に伝動ベルト１９０が巻き
掛けられている。周溝１１６の幅は可動プーリ１１４の
軸方向移動により変えられ、伝動ベルト１９０が巻き掛
けられる有効径が変えられるようになっている。なお、
可動ブーＩＪ１１４は、背部の油圧シリンダ装置１３０
によって軸方向移動が行われるようになっている。

出力プーリ１５０も、おおよそ入力プーリ１１０と同様
に構成されている。すなわち、固定プーリ１５２と可動
プーリ１５４から成っており、固定ブー１７１５２と一
体の回転軸１８０に、可動ブーＵ１５４が回転方向には
一体であるが、軸方向には移動可能に取付けられている
。なお、出力プーリ１５０の固定プーリ１５２と可動プ
ーリ１５４の配置は、入力プーリ１１０の場合と左右逆
となっている。これは、入力プーリ１１０と出力プーリ
１５０の各周溝１１６．１６６の幅が変えられたときに
おける、伝動ベルト１９０の位置状態を直線状態とする
ためである。

出カブ−’Ｊ　１５０の回転軸１８０も、入力プーリ１
１０の場合と同様に、両側の、主ケース部材１２の隔壁
部材１２ａと、カバ一部材１４に、へアリング１６２．
１６４を介して支承されている。

また、固定ブーＩＪ　１５２と可動プーリ１５４との対
向プーリ面１５２ａ、１５４ａは、断面Ｖ字形の周溝１
６６に形成されており、この出カブ−ＩＪ　１５０の周
溝１６６と入カブ−ＩＪ　１１０の周溝１１６に伝動ベ
ル）１９０が巻き掛けられる。そして、出力プーリ１５
０も、可動プーリ１５４の軸方向移動により、伝動ベル
ｌ−１９０が巻き掛けられる位置の有効径が変えられる
ようになっている。なお、可動プーリ１５４の軸方向移
動は、背部の油圧シリンダ装置１７０によって制御され
て行われるようになっている。

伝動ベルト１９０は、詳細構造の図示は省略したが、通
常、無端キャリアと動力伝達ブロックとから構成されて
おり、無端キャリアは、薄層の金属フープが複数個積層
されて形成されている。そして、このように形成された
無端キャリアに、複数個の動力伝達ブロックが数珠繋ぎ
に互いに隣接して配設されて、伝動ベルト１９０が構成
されている。

ベルト式無段変速装置ｌｏｏは上述のように構成されて
いることにより、伝動ベルト１９０を介して入力プーリ
１１０がら出力プーリ１５０に動力伝達が行われ、この
とき、入力プーリ１１０の有効径が変えられることによ
り、出方プーリ１５０には無段階に変速して伝達される
。

補助変速装置２００補助変速装置２００は、前述のベルト式無段変速装置１
００の出力側に設けられており、ラビニオ型複合遊星歯
車装置２１０と、２（Ｈのブレーキ装置２３０．２４０
と、１個のクラッチ装置２５０とから成っている。

ラビニオ型複合遊星歯車装置２１０は、第１のサンギヤ
２１２および第２のサンギヤ２１４と、第１のサンギヤ
２１２に噛み合う第１のプラネタリギヤ２１６と、この
第１のプラネタリギヤ２Ｉ６と第２のサンギヤ２１４に
噛み合う第２のプラネタリギヤ２１８と、第１のプラネ
タリギヤ２１６に噛み合うリングギヤ２２０と、第１の
プラネタリギヤ２１６および第２のプラネタリギヤ２１
８を回転可能に支持するキャリヤ２２２の各要素から成
っている。

上述のラビニオ型複合遊星歯車装置２１０の各撃素と、
２個のブレーキ装置２３０．２４０、および１個のクラ
ッチ装置２５０は、出力プーリ１５０の回転輪１８０と
減速用歯車装置３００の出力軸３１０の間で、次のよう
に連結されている。

第１のサンギヤ２１２はクラッチ装置２５０を介して回
転軸１８０と連結され、第２のサンギヤ２１４は回転軸
１８０とスプライン嵌合により直接連結されている。ま
た、第１のサンギヤ２１２は隔壁部材１２ａとの間にブ
レーキ装置２３０を備えている。同様に、リングギヤ２
２０は隔壁部材１２ａとの間にブレーキ装置２４０を備
えている。

そして、キャリヤ２２２が出力部材として、減速用歯車
装置３００の出力軸３１０にスプライン嵌合により連結
されている。

上述の連結構成により、補助変速装置２００は、−２個
のブレーキ装置２３０．２４０と、１個のクラッチ装置
２５０の選択的作動により、前進２段後進１段の変速段
が得られる。

前進第１速　ブレーキ装置２３０を作動状態、クラッチ
装置２５０およびブレーキ装置２４０を非作動状態とす
ることにより確立される。この状態では、回転動力は第
２のサンギヤ２１４がら入力され、この第２のサンギヤ
２１４により第１のプラネタリギヤ２１６および第２の
プラネタリギヤ２１８が回転させられ、ブレーキ装置２
３０により固定された第１のサンギヤ２１２上を遊星回
転する公転回転が、キャリヤ２２２から減速して出力軸
３１０に取り出される。

前進第２速　クラッチ装置２５０を作動状態、ブレーキ
装置２３０および２４０を非作動状態とすることにより
確立される。この状態では、回転動力は第１のサンギヤ
２１２および第２のサンギヤ２１４から同時に入力され
、ラビニオ型複合遊星歯車装置２１０は一体的回転状態
となる。このため、キャリヤ２２２には久方回転がその
まま取り出される。

後進　ブレーキ装置２４０を作動状態、クラッチ装置２
５０およびブレーキ装置２３０を非作動状態とすること
により確立され・る。この状態では、回転動力は第２の
サンギヤ２１４から入力され、この第２のサンギヤ２１
４により第１のプラネタリギヤ２１６および第２のプラ
ネタリギヤ２１８は回転させられ、ブレーキ装置２４０
により固定されたリングギヤ２２０の内歯上を遊星回転
する公転回転が、キャリヤ２２２から逆回転状態で、か
つ減速して取り出される。

この実施例の禎助変速装Ｗ２Ｏ０は、ベルト式無段変速
装置１００から後の動力伝達径路位置に設けられている
ため、ベルト式無段変速装置１００を小型とすることが
できる。すなわち、補助変速装置２００は、ベルト式無
段変速装置１００より前の動力伝達径路位置に設けられ
る場合には、補助変速装置２００でトルク増大が行われ
ることから、ベルト式無段変速装置１００を大容量の大
型に構成する必要が生じる。しかし、この実施例のよう
に、ベルト式無段変速装置１００の後に設゛）゛ける場
合には、トルク増大はベルト式無段変速装置１００の後
で行われるため、ベルト式無段変速装置ｌＯＯの容量は
少なくて済み、小型とすることができる。

また、ベルト式無段変速装置１００の前に補助変速装置
２００が配設される場合には、ベルト式無段変速装置１
００の伝動ベルト１９０は正逆両回転するため、伝動ベ
ルｌ−１９０の使用が過酷となり、耐久性が低下する。

しかし、この実施例のように、前後進の切換えを補助変
速装置２００でベルト式無段変速装置１００の後で行う
ときには、伝動ベルト１９０の回転は常に同一回転方向
となり、伝動ベル）１９０の耐久性を向上させることが
できる。

以上、この実施例では、補助変速装置２００をベルト式
無段変速装置１００の出力側に設けた場合について説明
したが、勿論、ベルト式無段変速装！１００の入力側に
配置した場合であってもよい。

第１図は、上述した補助変速装置２００の詳細構造を示
す。この第１図について本発明が特徴とするクラッチ装
置２５０から遊星歯車装置２１０への動力伝達構造につ
いて説明する。

先ず、クラッチ装置２５０について説明するに、クラッ
チ装置２５０は、摩擦多板係合形式で形成されている。

摩擦多板係合形式で形成されるクラッチ装置２５０は、
ハブ２５６とドラム２５８との間に、周知のように、デ
ィスクプレートと摩擦プレートとが複数枚組合わされた
摩擦係合部材２５２が配設されている。ハブ２５６はそ
の内方端において回転軸１８０とスプライン嵌合により
取付けられており、回転方向には一体であるが軸方向に
は摺動可能に取付けられている。ドラム２５８は円盤状
のフランジ部材２６０を介して第１のサンギヤ２１２と
動力伝達連結されている。

フランジ部材２６０の内方端２６０ａと第１のサンギヤ
２１２との結合は、溶接にて一体的に結合されている。

このフランジ部材２６０の内方部２６０ａと第１のサン
ギヤ２１２との結合は、フランジ部材２６０が位置する
側のキャリヤ２２２ａと第１のサンギヤ２１２との間に
形成された空間部４００位置で行われている。すなわち
、キャリヤ２２２ａはその内方端が半径方向内方に延在
することなくやや短めに形成され、第１のサンギヤ２１
２との間に空間部４００を形成している。

そして、フランジ部材２６０の内方部２６０ａをこの空
間部４００方向に屈曲させて、空間部４００位置で第１
のサンギヤ２１２と結合させている。

したがって、第１のサンギヤ２１２とフランジ部材２６
０の内方部２６０ａとの結合位置は、キャリヤ２２２ａ
の半径方向内方位置で行われ、かつ、キャリヤ２２２ａ
の軸方向幅の範囲内で行われている。この結果、キャリ
ヤ２２２ａの軸方向幅分だけ軸長を短くすることができ
る。

フランジ部材２６０が一体的に結合される第１のサンギ
ヤ２１２は、はすば歯車に形成されており、プラネタリ
ギヤ２１６との噛合いにより、動力伝達時には、第１図
で見て、左方向のスラスト力が生じるようになっている
。このスラスト力は、ハブ２５６の内周位置、後述する
断面コ字形の基部５６０　ｂ、およびこれらの間に介在
されるスラストベアリング５５０．５５２．５５４を介
して、隔壁部材１２ａの突出部分１２ｂで受け持たれて
いる。

再び、クラッチ装置２５０の一般的な説明に戻ると、シ
リンダ部材２６２にはピストン２５４が嵌合されており
、シリンダ部材２６２により郭定される作動油室２６４
に作動油圧が供給されることにより、ピストン２５４は
作動され、摩擦係合部材２５２が保合状態とされる。こ
の係合状態により回転軸１８０と第１のサンギヤ２１２
は回転連結され、回転軸１８０の回転が第１のサンギヤ
２１２に伝達される。

シリンダ部材２６２の内周部に連結して配置される部材
５６０には突出部位５６０ａが半径方向外方に向けて形
成されており、このため、ピストン２５４はシリンダ部
材２６２の半径方向外方位置に円環状に嵌合されている
。これは、ピストン２５４の受圧面積を小さくするため
にとられた構成である。ピストン２５４にはリターンス
プリンＫ　グ２６６が掛止されており、ピストン２５４
を作動状態から戻し作動する。

また、部材５６０の基部５６０ｂは断面コ字形に形成さ
れており、隔壁部材１２ａの突出部分１２ｂにスラスト
ベアリング２６８を介して取付けられている。これによ
り、シリンダ部材２６２に生じるスラスト力は隔壁部材
１２ａの突出部分１２ｂで受け持たせることができ、そ
の構成を簡単とすることができる。すなわち、隔壁部材
１２ａがないときには、シリンダ部材２６２のスラスト
力は回転軸１８０で受ける構成としなければならず、ス
ラストを受ける構成が必然的に複雑となり、かつ回能と
なる。また、この場合には、相対回転数が高いという不
利もある。

また、作動油室２６４への作動油圧の供給は、部材５６
０に形成された油路２７０を通じて行われるようになっ
ており、この油路２７０には隔壁部材１２ａに形成され
た油路を通じて供給されるようになっている。

なお、ブレーキ装置２′３０は、周知のブレーキバンド
形式で構成されており、クラッチ装置２５０のドラム２
５８の外周に配設されている。

また、ブレーキ装置２４０は、クラッチ装置２５０と同
様に摩擦多板係合形式で形成されており、遊星歯車装置
２１０のリングギヤ２２０と隔壁部材１２ａとの間に配
設されている。

減速用歯車装置３００、減速用歯車装置３００は、第２図に示すように、出力
軸３１０に設けられたギヤ３１２が、中間軸３２０の第
１のギヤ３２２と噛合い、中間軸３２０の第２のギヤ３
２４が最終減速ギヤ３３０と噛合って構成されている。

これらの各ギヤの噛合いは減速回転させられる構成とさ
れている。これにより、補助変速装Ｗ２Ｏ０からの回転
は、この減速用歯車装置３００により減速して差動歯車
装置３５０に伝達される。

差動歯車装置３５０差動歯車装置３５０は、最終減速ギヤ３３０に周知の構
成で備えられている。すなわち、左右一対のサイドギヤ
３５２．３５４社、ピニオンシャフト３６０に支持され
たピニオン３５６．３５８が噛合っており、回転動力は
デフケース３６２から、ピニオンシャフト３６０１ピニ
オン３５６．３５８を経て、サイドギヤ３５２．３５４
に伝達され、サイドギヤ３５２．３５４から駆動軸３７
０．３７２を経て不図示の車輪に伝達される。そして、
左右車輪の差動回転は、ピニオン３５６．３５８の回転
により許容されるようになっている。

〔発明の効果〕

以上詳述したように、本発明は、フランジ部材とサンギ
ヤとの結合を、キャリヤとサンギヤとの間に形成された
空間部分で行うことにより、その結合はキャリヤの軸長
幅部分で行われることがら、キャリヤの軸長分だけ軸長
を短くすることができ、変速機をコンパクトに構成する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例としてベルト式無段変速装置
に付属して設けられる遊星歯車装置を備えた補助変速装
置の詳細構造を示す断面図、第２図は変速機全体を示す
スケルトン図である。符号の説明２１０−−−−ラビニオ型複合遊星歯車装置２１２−−
−−−一第１のサンギヤ２１６・−・・第１のプラネタリギヤ２１８−・−第２のプラネタリギヤ２２０・・−・−リングギヤ２２２．２２２　ａ−−−−一−キャリヤ２５０・−−
−−−クラッチ装置２６０−−−−フランジ部材４００−−−−一空間部出願人　トヨタ自動車株式会社２１６−−−楓１のプラネタリ千゛ヤ２１８−−−嗅２のプラネタソキャ第２図

Claims

【特許請求の範囲】１、遊星歯車装置と摩擦多板係合形式のクラッチ装置と
を備えており、遊星歯車装置はサンギヤとキャリヤに支
持されるプラネタリギヤとリングギヤとから成っており
、クラッチ装置と遊星歯車装置のサンギヤとが円盤状の
フランジ部材を介して連結されている遊星歯車装置を備
えた変速機の動力伝達装置において、前記フランジ部材が配置される側のキャリヤはサンギヤ
との間に空間部が設けられて配置されており、この空間
部位置でフランジ部材とサンギヤとが結合されているこ
とを特徴とする遊星歯車装置を備えた変速機の動力伝達
装置。