JPS6131760A - 車両用無段変速機 - Google Patents

車両用無段変速機

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Publication number
JPS6131760A
JPS6131760A JP15153584A JP15153584A JPS6131760A JP S6131760 A JPS6131760 A JP S6131760A JP 15153584 A JP15153584 A JP 15153584A JP 15153584 A JP15153584 A JP 15153584A JP S6131760 A JPS6131760 A JP S6131760A
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JP
Japan
Prior art keywords
transmission mechanism
continuously variable
variable transmission
torque
gear
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP15153584A
Other languages
English (en)
Inventor
Masaharu Sumiyoshi
住吉 正治
Masahiko Ando
雅彦 安藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Aisin AW Co Ltd
Toyota Central R&D Labs Inc
Original Assignee
Aisin AW Co Ltd
Toyota Central R&D Labs Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Aisin AW Co Ltd, Toyota Central R&D Labs Inc filed Critical Aisin AW Co Ltd
Priority to JP15153584A priority Critical patent/JPS6131760A/ja
Publication of JPS6131760A publication Critical patent/JPS6131760A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H37/00Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00
    • F16H37/02Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings
    • F16H37/06Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts
    • F16H37/08Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing
    • F16H37/0833Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts, i.e. with two or more internal power paths
    • F16H37/084Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts, i.e. with two or more internal power paths at least one power path being a continuously variable transmission, i.e. CVT
    • F16H37/086CVT using two coaxial friction members cooperating with at least one intermediate friction member

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)

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、1−ラクション式無段変速機構と遊星歯車変
速機構とを組合せてなる車両用無段変速機に関する。
[従来の技術] トラクション式無段変速11構と遊星歯車変速機構とを
組合せてなる車両用無段変速機においては、I−ルクの
伝達は全ての変速範囲において遊星歯車変速機構とトラ
クション式無段変速機構の両方で1〜ルクの伝達がなさ
れており、高い伝達効率を1ひている。
[発明が解決しようとする問題点コ 上記に示す従来の車両用無段変速機は、次の欠点があっ
た。
イ)車両用無段変速機構の変速範囲がトラクション式無
段変速機構の変速範囲より小さくなるため、十分な変速
範囲を得るためには大型のトラフ。
ジョン式無段変速機構を使用する必要があり、また小型
のi〜ラクション式無段変速I!I構を使用すると変速
範囲が小さすぎる。
口〉トラクション式無段変速機構で高い減速比を得るた
め、入力側円環板の転勤半径を小さくした場合、転勤面
での負荷が大きく耐久性が悪い。
ハ)変速範囲の大きいトラクション式無段変速機構を使
用した場合、急停止後、急発進時に最大減速比まで戻り
きらない。
本発明は、十分大きい変速範囲が得られると共に、トラ
クション式無段変速機構をコンパクトにでき、さらに急
停止急発進の場合にも最大減速比に戻る車両用無段変速
機の提供を目的とする。
[問題点を解決するための手段] 本発明の車両用無段変速機は、入力軸と、出力軸と、前
記入力軸と出力軸との間に配設されるトラクション式無
段変速機構と、遊星歯車変速機機構とを組合せて構成さ
れる車両用無段変速機におおいて、前記遊星歯車変速機
構は2つの入力要素と1つの出力要素を有し、前記入力
軸を遊星歯車変速機構の第1の入力要素と連結すると共
に、トラクション式無段変速機構を介して遊星歯車変速
機構の第2の入力要素と連結し、前記出力軸を′@星歯
車変速機構の出力要素と連結し、トラクション式無段変
速機構の入力部または出力部に動力遮断用クラッチを設
け、高速走行時には前記クラッチを係合することにより
トラクション式無段変速機構と遊星歯車変速機構の両方
でトルクを伝達し、低速走行時および後退時には前記ク
ラッチを解放することによりトラクション式無段変速機
構へのトルク伝動を遮断し、遊星歯車変速機構によりト
ルクを伝達することを構成とする。
[発明の作用、効果] 以上の構成により本発明の車両用無段変速機は次の作用
、効果を奏する。
イ)伝達トルクの大きくなる低速走行時および後退時は
、遊星歯車変速機構のみでトルクを伝え、トラクション
式無段変速機構にはトルクが伝達されないため、トラク
ション式無段変速機構がトルク伝達容量の小さいコンパ
クトなものが採用できる。また発進装置にトルクコンバ
ータを採用することもできるため、車両用として必要且
つ充分な変速範囲が得られる。
口)急停止急発進の際にトラクション式無段変速機構が
完全な最大減速比状態に戻りきらないという問題がある
が、本発明では発進用のローギアがあるため確実に最大
減速比で発進することができ、またその間にトラクショ
ン式無段変速機を最大減速比側に戻すことができる。
ハ)トラクション式無段変速II構の伝達トルクの割合
が転勤面の負荷の大きくなる最大減速比がねで小さくな
り、全速痩化を通じて伝達力がほぼ等しくなるため、ト
ラクション式無段変速機構のトルク容量として有利であ
る。
二)トラクション式無段変速機構を高速走行時のみ使用
Jることにより、トラクション式無段変速機構を流れる
I−ルクレベルは低下させても良いので、低1〜ルク高
回転に適するトラクションドライブの特徴を生かすこと
ができる。
ホ)ローギアがあるため発進、キックダウンの応答性が
良く、また高速走行状態がわが無段変速のため燃費に対
し−Cも有利となる。
へ)高速走行時にトラクション式無段変速機構と遊星歯
車変速―椙の両方でトルクを分割して伝達するため、ト
ラクション式無段変速機禍単独の場合より1〜ルク容量
が大きく、また伝達効率も高くなる。
ト)トラクション式無段変速機構の入力部と入力軸の間
を増速となるように連結し、出力部と大ザンギアの間を
減速となるように連結することにより、トラクション式
無段変速機の伝達トルクをさらに小さくし、コンバクi
〜に設計できる。
[実施例] 本発明の車両用無段変速機を図に示す実施例に基づき説
明する。
第1.2図は本発明の車両用無段変速機の第1実施例を
示す。
この車両用無段変速機は、発進装置である直結クラッチ
付トルクコンバータ(以下トルクコンバータと略す)1
、車両用無段変速ll12、図示しないディファレンシ
ャル機構からなる。
トルクコンバータ1は、エンジンのクランク軸に連結さ
れたトルクコンバータ1の入力軸11に連結されている
ポンプシェル12、該ポンプシェル12の内周壁面に周
設されたポンプブレード13、該ポンプブレード13に
対向して配置されたタービンブレード14、該タービン
ブレード14を保−持しているタービンシェル15、一
方向クラッチ17を介して変速機ケースと連結されたス
テータ16、トルクコンバータ1の入出力軸間を選択的
に係合することのできる直結クラッチ機構18を備える
車両用無段変速機2は、トルクコンパ−タフの出力軸に
連結された入力軸21と、該入力軸21と同軸上に配置
した出力軸22と、前記入力軸21と出力軸22の間に
配されたラビニヨ一式遊星歯車変速機構5と、前記入力
軸21と出力軸22に並列的に平行に配されたトラクシ
ョン式無段変速機構3と、前記入力軸21と、トラクシ
ョン式無段変速機構3の入力部23Aを係脱自在に連結
する入力部連結機構20と、前記トラクション式無段変
速機構3の出力部23Bと前記ラビニヨ一式遊星歯車変
速機構5のサンギア軸29にそれぞれ連結され、減速的
に歯合した減速ドライブギア27と、減速トリアンギア
28とからなる。
ラビニヨ一式遊星歯車変速機構5は、低速走行時(ロー
ギア〉、高速走行時(ハイギア)、低速エンジンブレー
キ時(1時)、後進時(N時〉、ニュートラル時(N時
)、パーキング時(8時)に切換えるブレーキB1 、
B2 、B3の摩擦係合要素とプラネタリギアセラ1−
Pfとからなり、該プラネタリギアセットPfは、一方
向クラッチF1を直列的に配したブレーキB1および該
ブレーキB1と並列的に設けられたブレーキB3を介し
て変速機ケース4に係脱自在に連結され、サンギア軸2
9上に設けられた人υンギアs1、入力軸21に連結さ
れた小サンギアs2、該小サンギアs2と常時歯合した
ショートプラネタリピニオンPs1該ショートプラネタ
リピニオンPsと常時歯合したロングプラネタリピニオ
ンP1、ブレ一キB2を介して変速機ケース4に係脱自
在に連結されると共に、ロングプラネタリピニオンP1
に常時歯合したリングギアR1、ショー1へプラネタリ
ビニオンpsとロングプラネタリピニオン円を各々回転
自在に支持い出力軸22に連結されたキャリアP1から
なる。・ トラクション式無段変速機構3は、入ノJ部23Aと一
体的に形成された入力側円環板31、出ツノ部23Bと
連結した出力側円環板32、前記入力側円環板31と出
力側円環板32との間に配置され、コロ回転軸33に支
持されたコD34、前記コロ回転軸33の傾きを制御し
、変速を行うリンク35、シャフト36、および変速用
油圧シリンダー37を配置した公知の構成を有する。
前記シャフ1〜36の一端を滑動自在に支持すると共に
、]口34をu転自在に支持するが、コ[134が入力
軸周りに公転することを防止ずるコロ支持板38が変速
機ケース4に固定的に配設されている。
入力部連結機4l420は、入力軸21と前記1−ラク
ション式無段変速機構3の入力部23Aの伝動を係脱自
在に連結するクラッチC1を介して入力軸21土に配さ
れたスプロケット24、入力部23Aに連結ざれたスプ
ロケツ1〜25、該2つのスプロケット24と25との
間を増速的に張設されたベルト26からなる。
本発明の車両用無段変速機の作動を説明ずる。
表1 表1は自動変速の時のシフトレバーのシフトポジション
における各摩擦係合要素の係合状態の関係を示し、 表1において○は摩擦係台要素の係合、空白は解放、L
は一方向クラッチのロック、Fは一方向クラッチのフリ
ーを示す。
a)Dレンジ(ローギア時) 表1に示す如《クラッチC1が解放であるため、トラク
ション式無段変速機構3には動力の伝達は行われず、ブ
レーキB1および一方向クラッチF1が係合およびロッ
クであるため大サンギアs1は固定され、ブレーキB2
が解放であるためリングギアR1は回転自在となってい
る。このため動力の伝達は、入力軸21→小サンギアS
2→ショートプラネタリピニオンPs→ロングブラネタ
リビニオンP1→キャリアP1→出力軸22のようにな
り、最大トータルトルク比(1)を得て、最大減速比状
態を達成する。この時、大サンギアS1は一方向クラッ
チF1を介して固定されているため、エンジンブレーキ
は効かない。
b)Dレンジ(ハイギア時) 表1に示す如くクラッチC1が係合しているためトラク
ション式無段変速機構3に動力の伝達が行われ、プラネ
タリギアセットPfとトラクション式無段変速機構3の
双方で、トルクを分割して伝達する。このときの動力の
伝達は、入力軸21→小サンギアS2→ショートプラネ
タリビニΔノPS−+ロングプラネタリピニオンP1−
〉キャリア1〕1→出力軸22というものと、入力軸2
1→クラッチC1→スプロケット24→ベルト26→ス
プロクツ1〜25→入力部23A→入力側円環板31→
コロ34→出力側円環板32→出力部23B→減速ドラ
イブギア27→減速ドリブンギ728→サンギア軸29
→大サンギアS1→ロングプラネタリピニオンP1→キ
ャリアP1→出力軸22のような2つのパターンを有し
、コロ34を転動させることにより表2に示す如く0.
50から2.00までトルク比を変更し、アンダードラ
イブ状態(第1図)からオーバードライブ状態(第2図
)までを達成する。また、ブレーキB1が係合した状態
で一方向クラッチF1によって日一ギアとハイギアのタ
イミングをとるため、変速ショックが小さくその制御も
容易である。
CARレンジ 表1に示す如くブレーキB2が係合しているためリング
ギアR1は固定され、クラッチC1が解放のためトラク
ション式無段変速機構3には動力の伝達はない。このた
め動力の伝達は、入力軸21→小ザンギアS2→ショー
トプラネタリピニオンp3→ロングブラネタリビニオン
P1→キャリアP1→出力軸22となり、この時出力軸
22は入力軸21とは逆回転となり、R状態を達成する
d)ルンジ 表1に示す如くクラッチC1が解放されブレーキB3が
係合されるため、大サンギアS1が固定されるのでDレ
ンジ(ローギア時)と同様に最大減速比状態を達成する
。しかもブレーキB3は一方向クラッチを介さないため
エンジンブレーキとして機能する。
表2にトラクション式無段変速機構(CVT)のトルク
比(i)、t−ルク配分率(TI /Ti >、トータ
ルトルク比(I=TO/Ti )をH状態、L状態、R
状態について示す。
これは大サンギアS1、小サンギアS2、リングギアR
1の歯数比を31=35.52=28、R1−78とし
、トルク比ψ[=入力部のトルク比(ψ1)×出力部の
トルク比(ψ2)]をψ−1,0と設定して計算したも
のである。T1=トラクション式無段変速機構伝達トル
ク、Ti−インプットトルクである。
第3図は本発明の車両用無段変速機の第2実施例を示す
本実施例ではクラッチC1をトラクション式無段変速機
構3の出力部である減速ドリブンギア28とサンギア軸
29との間に配置している。作動は第1実施例と同様で
ある。また第1実施例のものと同−機能物は同一番号と
した。
第4図はトラクション無段変速機構の伝達トル、り、転
勤半径、必要アクシャルフォースの関係を示したもので
ある。
ここで王は出力側円環板の伝達トルク(ko/m >、
Raは出力側円環板の転勤半径(mm) 、Fは必要ア
クシャルフォース(kof )である。
【図面の簡単な説明】
第1図、第2図は本発明の車両用無段変速機の第1実施
例の骨格図、第3図は本発明の車両用無段変速機の第2
実施例の骨格図、第4図はトラクション式無段変速機の
トルク容量を示すグラフである。 図中  1・・・トルクコンバータ 2・・・車両用無
段変速機 3・・・1〜クラクション無段変速機構 P
f・・・プラネタリギアセット Sl・・・大サンギア
S2・・・小サンギア R1・・・リングギア ps・
・・ショートプラネタリピニオン PI・・・ロングプ
ラネタリピニオン Pl・・・キャリア C1・・・ク
ラッチB1、B2、B3・・・ブレーキ Fl・・・一
方向クラッヂ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)入力軸と、出力軸と、前記入力軸と出力軸との間に
    配設されるトラクション式無段変速機構と、遊星歯車変
    速機機構とを組合せて構成される車両用無段変速機にお
    いて、 前記遊星歯車変速機構は2つの入力要素と1つの出力要
    素を有し、前記入力軸を遊星歯車変速機構の第1の入力
    要素と連結すると共に、トラクション式無段変速機構を
    介して遊星歯車変速機構の第2の入力要素と連結し、前
    記出力軸を遊星歯車変速機構の出力要素と連結し、トラ
    クション式無段変速機構の入力部または出力部に動力遮
    断用クラッチを設け、高速走行時には前記クラッチを係
    合することによりトラクション式無段変速機構と遊星歯
    車変速機構の両方でトルクを伝達し、低速走行時および
    後退時には前記クラッチを解放することによりトラクシ
    ョン式無段変速機構へのトルク伝動を遮断し、遊星歯車
    変速機構によりトルクを伝達することを特徴とする車両
    用無段変速機。 2)前記遊星歯車変速機構は、第1の入力要素である小
    サンギアと、第2の入力要素である大サンギアと、該大
    サンギアを制動する前進用ブレーキと、出力要素である
    キャリアと、前記小サンギア、大サンギアにそれぞれ歯
    合するショートプラネタリピニオンおよびロングプラネ
    タリピニオンと、該ロングプラネタリピニオンに歯合す
    るリングギアと、該リングギアを制動する後進用ブレー
    キとからなることを特徴とする特許請求の範囲第1項記
    載の車両用無段変速機。 3)前記前進用ブレーキは、前記大サンギアと一方向ク
    ラッチを介して連結されることを特徴とする特許請求の
    範囲第2項記載の車両用無段変速機。 4)前記前進用ブレーキは、前記大サンギアと一方向ク
    ラッチを介して連結される第1のブレーキと、前記大サ
    ンギアと直接連結される第2のブレーキとからなること
    を特徴とする特許請求の範囲第2項記載の車両用無段変
    速機。
JP15153584A 1984-07-20 1984-07-20 車両用無段変速機 Pending JPS6131760A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0905414A3 (en) * 1997-09-29 2001-03-07 Ford Global Technologies, Inc. Dual mode continuously variable transmission
EP0905415A3 (en) * 1997-09-29 2001-03-07 Ford Global Technologies, Inc. Dual mode continuously variable transmission

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0905414A3 (en) * 1997-09-29 2001-03-07 Ford Global Technologies, Inc. Dual mode continuously variable transmission
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