JPS6263245A - 油圧式無段変速機 - Google Patents

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、油圧式無段変速機に関し、特に、入力トルク
を油圧系トルクと機械系トルクとに分けて伝達するもの
に関する。

（従来の技術） 従来より、この種の油圧式無段変速機として、例えば米
国特許第２８３０４６８号明細書および図面に開示され
るように、可変容量形の１組のポンプルモータユニット
と、入力トルクを上記ポンプルモータユニットによる油
圧系トルクと機械系トルクとに分配する差動歯車機構と
、該差動歯車機構の異なる要素にトルク伝達可能に接続
されたロークラッチおよびハイクラッチとを備え、ロー
レンジとハイレンジとで上記ロークラッチおよびハイク
ラッチの断接を切換えるとともに、各レンジにおいて上
記１組のポンプルモータユニットのうちポンプ側ユニッ
トの吐出量を変えることにより、変速を連続的・無段階
に行い得るようにしたものは知られている。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、上記従来の変速機においては、リバースの場
合、ローレンジの場合におけるモータ側ユニットを逆回
転させ、該ユニットによる油圧系トルクでもってローレ
ンジの場合と逆回転方向の駆動トルクを車輪側に伝達す
るように構成されている。

しかし、この場合、上記油圧系トルクと機械系トルクと
は互いに逆回転方向となり、油圧系トルクに対し機械系
トルクが抵抗として作用するので、駆動トルクのロスが
大きくなり、効率が悪いという問題があった。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目
的とするところは、上述の如き油圧式無段変速機におけ
るリバースの場合のトルク伝達系に改良を加えて、同一
回転方向の油圧系トルクと機械系トルクとでもってロー
レンジあるいはハイレンジの場合と逆回転方向の駆動ト
ルクを車輪側に伝達するようにすることにより、駆動ト
ルクのロスを低減して効率を高めることにある。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明の解決手段は、可変容
量形の１組のポンプルモータユニットと、入力トルクを
上記ポンプルモータユニットによる油圧系トルクと機械
系トルクとに分配する差動歯車機構と、該差動歯車機構
の異なる要素にトルク伝達可能に接続されたロークラッ
チおよびハイクラッチとを備えた油圧式無段変速機にお
いて、上記ロークラッチおよびハイクラッチのいずれか
一方へのトルク伝達系と出力軸との間に、リバースアイ
ドルギヤおよび該リバースアイドルギヤによるトルク伝
達を断接するリバースクラッチを設ける構成としたもの
である。

（作用） 上記の構成により、本発明では、リバースの場合、リバ
ースクラッチを接続すると、ローレンジの場合における
ロークラッチに、あるいはハイレンジの場合におけるハ
イクラッチに伝達される同一回転方向の油圧系トルクと
機械系トルクとが上記リバースクラッチからリバースア
イドルギヤを介して出力軸に伝達され、これにより、ロ
ーレンジおよびハイレンジの場合と逆回転方向の駆動ト
ルクが出力軸から車輪側に伝達されることになる。

（第１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１図は本発明の第１実施例に係る油圧式無段変速機を
示し、１は一端がエンジン出力軸（図示せず）に連結さ
れた入力軸、２および３は可変容量形の１相の第１およ
び第２ポンプ＆モータユニツト（以下、第１．第２ユニ
ツトという）であり、この両ユニット２．３の回転軸２
ａ　、３ａはそれぞれ上記入力軸１と平行に配置されて
いる。

上記入力軸１には、エンジン出力軸からの入力トルクを
上記第１および第２ユニット２，３による油圧系トルク
と機械系トルクとに分配するＩこめの遊星差動歯車機構
４が設けられており、該遊星差動１車機構４は、入力軸
１に回転自在に支持されたサンギヤ５と、該サンギヤ５
と噛合しかつキャリア６を介して入力軸１に固定支持さ
れた一対のプラネタリギヤ７．７と、該プラネタリギヤ
７゜７と噛合するリングギヤ８とからなる。上記サンギ
ヤ５には第１伝達ギヤ９が一体的に設番ノられ、該第１
伝達ギヤ９は、上記第１ユニツト２の回転軸２ａに嵌着
された第２伝達ギヤ１０と噛合している。また、上記リ
ングギヤ８は、入力軸１に回転自在に支持された第３伝
達ギヤ１１に連結されており、該第３伝達ギヤ１１は、
上記第２ユニツト３の回転軸３ａに固定支持された第４
伝達ギヤ１２と噛合している。

また、上記第１ユニツト２の回転軸２ａには第５伝達ギ
ヤ１３が回転自在に支持され、該第５伝達ギヤ１３は、
第１ユニツト２の回転軸２ａに対しロークラッチ１４を
介して接続されているとともに、上記入力軸１に回転自
在に支持された第６伝達ギヤ１５と噛合している。該第
６伝達ギヤ１５は、上記第３伝達ギヤ１１ないし遊星差
動歯車機構４のリングギヤ８に対しハイクラッチ１６を
介して接続されている。上記ロークラッチ１４およびハ
イクラッチ１６は共に油圧クラッチからなり、かつロー
クラッチ１４は遊星差動歯車機構４のサンギヤ５に、ハ
イクラッチ１６は遊星差動歯車機構４のリングギヤ８に
それぞれトルク伝達可能に接続されている。上記第６伝
達ギヤ１５には第７伝達ギヤ１７が一体に設けられ、該
第７伝達ギＡ７１７は、出力軸１８に固定支持された第
８伝達バヤ１９と噛合している。上記出力軸１８に伝達
された駆動トルクは、図示していないが差動装置を介し
て左右の車輪に伝達されるようになっている。

さらに、上記第１ユニツト２の回転軸２ａにはリバース
ギヤ２０が回転自在に支持されており、該リバースギヤ
２０はリバースアイドルギヤ２１を介して上記第７伝達
ギヤ１７と噛合している。

また、上記リバースギヤ２０は、第１ユニツト２の回転
軸２ａに対しリバースクラッチ２２を介して接続され、
リバースギヤ２０およびリバースアイドルギヤ２１によ
るトルク伝達は該リバースクラッチ２２により断接され
るようになっている。

尚、２３はロークラッチ１４の外周に配設されたオーバ
ドライブブレーキである。

次に、上記油圧式無段変速機の作動を第２図ないし第４
図を用いて説明する。

第２図はローレンジの場合におけるトルクの伝達径路を
示したものである。このローレンジの場合、ロークラッ
チ１４のみが接続され、ハイクラッチ１６およびリバー
スクラッチ２２は切断される。そして、エンジン出力軸
からの入力トルクは、入力軸１を介して遊星差動歯車機
構４のプラネタリギヤ７側に伝達され、該遊星差動歯車
機構４により油圧系トルク（図の細い破線に相当）と機
械系トルク（図の太い破線に相当）とに分配される。

油圧系トルクは、遊星差動歯車機構４のリングギヤ８か
ら第３および第４伝達ギヤ１１．１２を介して第２ユニ
ツト３の回転軸３ａに伝達され、これにより、該第２ユ
ニツト３はポンプとして作動し、第１ユニツト２は、第
２ユニツト３から吐出される圧油を受けてモータとして
作動する。一方、機械系トルクは、遊星差動歯車機構４
のサンギヤ５から第１および第２伝達ギヤ９．１０を介
して、上述の如くモータ作動をする第１ユニツト２の回
転軸２ａに伝達されて油圧系トルクと合流する。

この合流した駆動トルクは、ロークラッチ１４から第５
．第６．第７および第８伝達ギヤ１３，１５．１７．１
９を介して出力軸１８に伝達される。

また、第３図はハイレンジの場合におけるトルクの伝達
径路を示したものである。このハイレンジの場合、ハイ
クラッチ１６のみが接続され、ロークラッチ１４および
リバースクラッチ２２は切断される。そして、入力トル
クは、上記ローレンジの場合と同様、遊星差動歯車機構
４により油圧系トルクと機械系トルクとに分配される。

油圧系トルクは、遊星差動歯＊＊構４のサンギヤ５から
第１および第２伝達ギヤ９，１０を介して第１ユニツト
２の回転軸２ａに伝達され、これにより、該第１ユニツ
ト２はポンプとして作動し、第２ユニツト３は、第１ユ
ニツト２から吐出される圧油を受けてモータとして作動
する。一方、機械系トルクは、遊星差動歯車機構４のリ
ングギヤ８から第３伝達ギヤ１１に伝達され、上述の如
くモータ作動をする第２ユニツト３の回転軸３ａから第
４伝達ギヤ１２を介して第３伝達ギヤ１１に伝達される
油圧系トルクと合流する。この合流した駆動トルクは、
ハイクラッチ１６から第７および第８伝達ギヤ１７．１
９を介して出力軸１８に伝達される。

そして、上記ローレンジおよびハイレンジの場合には、
ポンプ作動をするポンプ側ユニット３または２の油圧吐
出量を調整して該ポンプ側ユニット３または２とモータ
作動をするモータ側ユニット２または３との間での油圧
系トルクの伝達率を可変にし、またロークラッチ１４お
よびハイクラッチ１６の断接切換えつまりローレンジと
ハイレンジとの切換えにより遊星差動歯車機構４におけ
る油圧系トルクと機械系トルクとの配分を変えることに
より、変速が連続的・無段階に行われることになる。

さらに、第４図はリバースの場合におけるトルクの伝達
径路を示したものである。このリバースの場合、ローク
ラッチ１４およびハイクラッチ１６は共に切断され、リ
バースクラッチ２２のみが接続される。そして、入力ト
ルクは、遊星差動歯車機構４により油圧系トルクと機械
系トルクとに分配され、油圧系トルクは、上記ローレン
ジの場合と同様に遊星差動歯車機構４のリングギヤ８か
ら第３および第４伝達ギヤ１１．１２を介して第２ユニ
ツト３の回転軸３ａに伝達され、第２ユニツト３がポン
プとして、また第１ユニツト２がモータとしてそれぞれ
作動する。一方、機械系１〜ルクは、遊星差動歯車機構
４のサンギヤ５から第１および第２伝達ギヤ９，１０を
介して、上記第１ユニツト２の回転軸２ａに伝達されて
油圧系トルクと合流する。この合流した駆動トルクは、
リバースクラッチ２２からリバースギヤ２０、リバース
アイドルギヤ２１、第７および第８伝達ギヤ１７．１９
を介して出力軸１８に上記ローレンジおよびハイレンジ
の場合と逆回転方向のトルクとして伝達される。

このように、リバースの場合には、ローレンジの場合と
同様に油圧系トルクと機械系トルクとがロークラッチ１
４へのトルク伝達径路における第１ユニツト２の回転軸
２ａにおいて同一回転方向で合流し、この合流した駆動
トルクがリバースクラッチ２２からリバースアイドルギ
ヤ２１等を介して出力軸１８にローレンジの場合と逆回
転方向のトルクとして伝達されるので、変速機における
駆動トルクの伝達ロスを従来の場合に比べて大ｌ〕に低
減することができ、その効率を著しく高めることができ
る。

しかも、上記第１ユニツト２の回転軸２ａにおいて合流
する駆動トルクは、変速比が小さく設定されるローレン
ジの場合と同じであるため、エンジン出力軸の回転数を
制限しなくても、リバースアイドルギヤ２１等が過回転
をする恐れはない。

（第２実施例） 第５図は本発明の第２実施例に係る油圧式無段変速機を
示し、この無段変速機は、第１ユニツト２の回転軸２ａ
と平行に配置されたリバースシャフト２４を備えている
。該リバースシャフト２４の一端には、第１ユニツト２
の回転軸２ａ上の第２伝達ギヤ１０と噛合するリバース
アイドルギヤ２１′が固定支持されているとともに、他
端部には、出力軸１８にトルク伝達可能に接続された第
７伝達ギヤ１７′と噛合するリバースギヤ２０’が回転
自在に支持されている。上記リバースギヤ２０’は、リ
バースシャフト２４に対しリバースクラッチ２２′を介
して接続され、リバースアイドルギヤ２１′、リバース
シャフト２４およびリバースギヤ２０’　によるトルク
伝達は該リバースクラッチ２２′により断接されるよう
になっている。その他の構成は第１実施例の変速機の場
合と同じであり、同一部材には同一符号を付してその説
明は省略する。

そして、上記第２実施例の油圧式無段変速機においては
、リバースの場合、ローレンジの場合と同様に油圧系ト
ルクと機械系トルクとがロークラッチ１４へのトルク伝
達径路における第１ユニツト２の回転軸２ａにおいて同
一回転方向で合流し、この合流した駆動トルクが第２伝
達ギヤ１０１リバースアイドルギヤ２１′、リバースシ
ャフト２４およびリバースクラッチ２２′を経た後、リ
バースギヤ２０′、第７および第８伝達ギヤ１７１１８
を介して出力軸１８にローレンジの場合と逆回転方向の
トルクとして伝達されるので、上記第一　　１３　− １実施例の場合と同様の効果を奏することができる。

尚、ローレンジおよびハイレンジの場合における駆動ト
ルクの伝達は、それぞれ第１実施例の変速機におけるロ
ーレンジおよびハイレンジの場合と全く同じである。

（第３実施例） 第６図は本発明の第３実施例に係る油圧式無段変速機を
示し、この変速機は、リバースアイドルギヤおよび該リ
バースアイドルギヤによるトルク伝達を断接するリバー
スクラッチを、上記第１および第２実施例の変速機の如
くロークラッチ１４へのトルク伝達系と出力軸１８との
間に設ける代わりに、ハイクラッチ１６へのトルク伝達
系と出力軸１８との間に設けたものである。

すなわち、第２ユニツト３の回転軸３ａにリバースギヤ
２０″が回転自在に支持され、該リバースギヤ２０″は
、第２ユニツト３の回転軸３ａに対しリバースクラッチ
２２″を介して接続されているとともに、出力軸１８に
トルク伝達可能に接続された第６伝達ギヤ１５にリバー
スアイドルギヤ２１″を介して噛合している。そして、
リバースの場合、ハイレンジの場合と同様にモータ作動
をする第２ユニツト３の回転軸３ａにおいて油圧系トル
クと遊星差動歯車機構４のリングギヤ８から第３および
第４伝達ギヤ１１．１２を介して伝達される機械系トル
クとが同一回転方向で合流し、この合流した駆動トルク
がリバースクラッチ２２″からリバースギヤ２０″やリ
バースアイドルギヤ２１″等を介して出力軸１８にハイ
レンジの場合と逆回転方向のトルクとして伝達されるよ
うに構成されている。また、このことから、上記第１実
施例の変速機の場合と同様、駆動トルクの伝達ロスを低
減して効率を高める効果を奏することができる。

尚、上記各実施例では、本発明を、入力トルクを油圧系
トルクと機械系トルクとに分配する差動歯車機構として
、遊星歯車機構を用いた場合について適用したが、その
他種々の差動歯車機構を用いた場合にも同様に適用でき
るのは勿論である。

（発明の効果） 以上の如く、本発明の油圧式無段変速機によれば、ロー
クラッチおよびハイクラッチのいずれか一方へのトルク
伝達系と出力軸との間に、リバースアイドルギヤおよび
該リバースアイドルギヤによるトルク伝達を断接するリ
バースクラッチを設けたことによって、リバースの場合
には、ロークラッチまたはハイクラッチに伝達される同
一回転方向の油圧系トルクと機械系トルクとが上記リバ
ースクラッチからリバースアイドルギヤを介して、ロー
レンジおよびハイレンジの場合と逆回転方向のトルクと
して車輪側に伝達されるので、駆動トルクの伝達ロスを
低減することができ、効率を高めることができるもので
ある。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図ないし第４
図は第１実施例を示し、第１図は油圧式無段変速機の模
式構成図、第２図はローレンジの場合におけるトルクの
伝達径路を示す説明図、第３図はハイレンジの場合にお
ける第２図相当図、第４図はリバースの場合における第
２図相当図である。第５図および第６図はそれぞれ第２
および第３実施例を示す第１図相当図である。 ２・・・第１ユニツト、３・・・第２ユニツト、４・・
・遊星差動歯車機構、１４・・・ロークラッチ、１６・
・・ハイクラッチ、１８・・・出力軸、２１．２１’　
、２１“・・・リバースアイドルギヤ、２２．２２’　
、２２″・・・リバースクラッチ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）可変容量形の１組のポンプ＆モータユニットと、
   入力トルクを上記ポンプ＆モータユニットによる油圧系
   トルクと機械系トルクとに分配する差動歯車機構と、該
   差動歯車機構の異なる要素にトルク伝達可能に接続され
   たロークラッチおよびハイクラッチとを備えた油圧式無
   段変速機において、上記ロークラッチおよびハイクラッ
   チのいずれか一方へのトルク伝達系と出力軸との間には
   、リバースアイドルギヤおよび該リバースアイドルギヤ
   によるトルク伝達を断接するリバースクラッチが設けら
   れていることを特徴とする油圧式無段変速機。