JPS6263263A - 改良伝動装置 - Google Patents

改良伝動装置

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JPS6263263A
JPS6263263A JP61216948A JP21694886A JPS6263263A JP S6263263 A JPS6263263 A JP S6263263A JP 61216948 A JP61216948 A JP 61216948A JP 21694886 A JP21694886 A JP 21694886A JP S6263263 A JPS6263263 A JP S6263263A
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transmission
transmission device
unit
final output
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JP61216948A
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トーマス・ジョージ・フェローズ
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    • F16H37/06—Combinations 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
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    • F16H2015/383—Gearings providing a continuous range of gear ratios in which a member A of uniform effective diameter mounted on a shaft may co-operate with different parts of a member B in which the member B has a curved friction surface formed as a surface of a body of revolution generated by a curve which is neither a circular arc centered on its axis of revolution nor a straight line with concave friction surface, e.g. a hollow toroid surface with two members B having hollow toroid surfaces opposite to each other, the member or members A being adjustably mounted between the surfaces with two or more sets of toroid gearings arranged in parallel

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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】 産業上の利用分野 本発明は伝動装置、特に自動車用自動伝動装置に関する
。゛特に速度比変換ユニットが連続変換型である装置に
関する。本発明は一般に現在知られているこの種の多く
のベルト・ドライブ・ユニットを含む、所謂“速度比ユ
ニット（ｒａｔｉｏ　　ｕｎｉｔ）”と呼ばれる速度変
換ユニットを含む装置に使用されるが、特にトロイダル
−レース・ローリンク・トラクション型（ｔｏｒｏｉｄ
ａｌ−ｒａｃｅ　　ｒｏｌｌｉｎｇ　　ｔｒａｃ−ｔｉ
ｏｎ　　ｔｙｐｅ）の連続速度比変換伝動装置（例えは
パーベリー（Ｐ　ｅｒｂａｒｙ）伝動装置として知られ
る装置）に用いられ、それに関して記載する。
従来技術お也ｐ１町啄め、 全ての連続速度変換伝動装置の速度比ユニットは少なく
とも１個のキーとなる可動部材を含み、その動き−例え
ば操縦者によって、あるいは自動的に−は伝動比に変化
をもたらす。パーベリー伝動装置において、このキ一部
材はインプット・トロイダル・ディスクと接触して回転
し、駆動力を該ディスクからアウトプット・トロイダル
・ディスクに伝達するローラーである。これらの本質的
形状および操作、およびパーベリー伝動装置の他の本質
的部分は、多くの先行文献、例えば英国第１０７８７９
１号および第１２０９３２２号明細書に記載されている
。
パーベリー伝動装置の実用」―の設計が提案されている
が、最大逆進から最大前進速度の伝動速度比を採るに必
要な全可動領域を通るローラー軸の運動は明らかに不連
続なものを含む。例えばある設計では伝動比を最大逆進
比から、零（即ち、ニュートラル）を通って低速前進比
に変えるために限定された弧を介してローラー軸を傾け
、次いで同じ弧の初めに返し、再度弧を介して動かして
上記低速前進比から最大前進比にアウトプット比を変え
る。この様な設計は多くの問題−例えば各ローラー軸を
迅速に、不連続に弧を通して動かす必要がある−を有し
、かつ不連続期間中にローラーが戻って出発するとき、
適当なトルクが連続して速度比を変えることなく伝動さ
れることを保証するために速度比ユニットの下流に非常
に複雑な変換ギヤのセットおよび切換メカニズムを設け
る必要がある。
この様な問題は位相変換（ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ　　
ｃｈａｎｇｅ）型と称されるパーベリー伝動装置（例え
ば英国第１０７８９１号明細書第１図示されている）で
は避けることができる。この種の伝動装置では限定され
た弧を通るローラー軸の運動が最大逆進からニュートラ
ルを通って低前進比に到る伝動比を再び変化させる。そ
の瞬間、ローラー軸の更に別の運動なしに速度比ユニッ
トの下流にあるギヤー・トレイン（ｇｅａｒ　　ｔｒａ
ｉｎ）は分断し、第２トレインが即座にその場所に接触
する。この２個のギヤー・トレインは、伝動トルクおよ
び比の両方を、この分野では“位相変化”として知られ
ているギヤー・トレインのこの変化によって変わること
のないように設計されている。もしローラー軸を逆方向
に同じ弧を通して後に動かすと、伝動比は低い前進比か
ら最大前進比に上昇する。従ってこの“位相変化”型パ
ーベリー伝動装置においては、ローラー軸の逆回転のみ
があり、前述したごときタイプにみられる不連続性はな
い。しかしながら、必要な機構はなお複雑であり、精密
に製造されかつ組み立てらるべき多くのギヤーと他の部
品を必要とする。そして前述の２種類の伝動装置は両者
共、ある種の条件下で望ましくない特性、即ち、伝動装
置の最終アウトプットの速度が零である“ニュートラル
”条件下で、最終アウトプットが絶対的ではないが原動
機と離れているが駆動回転中である多くの部分（結果と
して得られるその部分の運動が零であるとしても）によ
ってなお原動機と連結していると云う特性を共有してい
る。
本発明は摩擦クラッチの使用によって以下の利益を達成
し得るパーベリー型またはその他の連続可変型伝動装置
を提供することを目的とする。
まず、前述の第一の型の装置において本質的である駆動
の不連続性と云う不利益を解消する。
第二に前述の位相変換型である第二の型の装置より、簡
単かつ安価である。
第三に、ニュートラル条件で原動機と最終アウトプット
間の明瞭かつ顕著な不連続状態に備える。
より詳細には、本発明は「パーベリー・コンティニュア
ラスリー・バリアプル・レイジオ・トランスミッション
（Ｐｅｒｂｕｒｙ　Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ　Ｖａｒ
ｉａｂｌｅＲａｔｉｏ　　Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）
Ｊ（発行所：パーガモン・プレス（Ｐ　ｅｒｇａｍｏｎ
　　Ｐ　ｒｅｓｓ）、発行日１９６４年＝「アドバンス
ト・イン・オートモービル・エンジニアリング（Ａｄｖ
ａｎｃｅ　ｉｎ　Ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ　Ｅｎｇｉｎｅ
ｅｒｉｎｇ）第２部」（英国ベッドオフオードシアー・
クランフィールドのアドバンスト・スクール・才ブ・オ
ートモービル・エンジニアリングにおいて１９６３年７
月に開催されたプロシーディンゲス・オフ・ア・ノンポ
ジラム・オン・オートマチイック・トランスミッション
（Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ　ｏｆ　ａ　Ｓｙｎｐｏｓｉ
ｕｍｏｎ　Ａｕｔｏｍａｔｉｃ　Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉ
ｏｎｓ）から転載）に記載されたパーベリー伝動装置に
関する簡素化および性能の改良をもたらす。
上記文献の第１３８頁第１６図は速度変換ユニット、摩
擦クラッチ（Ｆ　ｒｉｃｔｉｏｎ　　Ｃ１ａｔｃｈ）、
周転円結合（ｅｐｉｃｙｃｌｉｃ　　ｃｏｍｂｉｎａｔ
ｉｏｎ）および伝動装置の最終駆動メンバーをその順に
配置したパーベリー流体動力学伝動装置のダイアグラム
である。周転円結合とかみ合った歯付正嵌合装置（ｔｏ
ｏｔｈｅｄ　。
ｐｏｓｉｔｉｖｅ−ｅｎｇａｇｅｍｅｎｔ　　ｄｅｖｉ
ｃｅ）を２箇所に設置できる：それらの一つにおいてそ
れは周転円の−゛１１成分ックし、最終駆動装置が逆に
回転するように周転円を介して速度比ユニットを最終駆
動装置に連結し、他の一つにおいて、前進運動が伝動さ
れるように速度比ユニットを直接最終駆動装置に連結す
る。この装置の正嵌合の由に摩擦クラッチの一つの本質
的機能は伝動装置を停止状態から前進または逆進駆動の
いずれかに始動させるに必要な程度のスリップを提供す
ることにある。その理由はパーベリー装置の最小比は零
より大であり、伝動装置を運転する原動機は有限の最小
走行速度を有すると云う事実による。引用文献の第１６
図に示された仮定上の伝動装置の別の態様は差動型の設
計であって、単−比（ｕｎｉｔｙ　　ｒａｔｉｏ）を有
する。
その一つの結果は前進および逆進に際しての最終駆動装
置の最大回転速度は、記号は反対であるが、大きさを等
しくし得ることである。従ってこの様な伝動装置を備え
た車は、別の安全装置を設けなければ、逆進運転におけ
る危険性の高い高速を出すことができる。この図は、こ
の様な装置を示していないが、この様な伝動装置の実用
機では安全装置、多分、逆進運転時にはいつでも速度比
ユニットを最小比またはその近辺に維持するような手段
が設けられるであろう。
単一比を有する装置の別の結果はこの伝動装置を備えた
車の操縦者は逆進運転に際しては前進の場合と全く同じ
低速範囲を越える摩擦クラッチのある程度のスリップを
維持することが必要であろうと云うことである。前進運
転において道路速度約１０ｍｐｈに達したとき、摩擦ク
ラッチは、典型的には完全にかみ合う−即ち、スリップ
する場合−０このことは、前進運転では停止から１０ｍ
ｐｈを越えるにはほんのわずかの時間しかかからないの
で歓迎すべきことである。しかしながら逆進運転では１
０ｍｐｈを越える道路速度は殆どなく、その状態が維持
されるので、引用文献の第１６図に示された単−比の周
転円では摩擦クラッチは、逆運転中殆どずっとスリップ
しているであろう。これは有害な熱を発生し、クラッチ
内の摩擦をきたす。
問題点を解決するための手段 本発明は特許請求の範囲に定義され、その内容は明細書
開示の一部を形成するものであり、添付図面（単に模式
的に示す部分を有するパーベリー伝動装置の軸断面図）
を引用して説明する。
原動機（２ａ）によって伝動軸（２）の囲りを回転し得
るインプット・シャフト（１）はトロイダル・レース・
ローリング・トラクション型の速度比変換ユニット（一
般に（１ａ）で表わす）のインプット・ディスク（３）
および（４）を駆動する。ディスク（３）および（４）
はそれぞれトロイダル・レース（５）および（６）を備
えて形成されている。−組の３本ローラー（その−っを
（７）で示す）はレース（５）から駆動力を、単一のア
ウトプット・ディスク（９）の一方の側にある相当する
トロイダル・レース（８）に伝動し、３本ローラーの補
足セット（その−っを（１０）で示す）はレース（６）
からアウトプット・ディスク（９）の反対側にあるレー
ス（１１）に駆動力を伝動する。速度比調節機構−即ち
、弧（１３）を介してローラー（７）および（１ｏ）の
軸を傾け、伝動比を変える機構−は油圧作動型である。
本質的にそれは油圧シリンダー（１４）に連結する油圧
源（ｈｙｄｒａｕｌｉｃ　　５ｏｕｒｃｅ）（１４ａ）
を含み、該シリンダーのピストン（１５）は（１６）で
示される他の機械的結合手段によってローラーと連結さ
れている。
この様な速度比調節機構の詳細は、例えば英国特許第２
０２３７５３Ａ号明細書に記載されている。
本発明の目的にとって、最も重要な点はその機構が油圧
的に操作され、センサー（１７）が系内の油圧を連続的
に感知する点である。この感知された圧力の使用につい
ては後述する。本発明伝動装置の他の通例の装置はディ
スク（３）、（４）および（９）を同軸的にするための
油圧シリンダー（１９）とプリーロード・スプリング（
１８）を含み、ディスクとローラー間の有効な牽引力（
ｔｒａｃｔ　１ｏｎ）を確保する。
ベル型部材（２０）はアウトプット・ディスク（９）の
周囲をスリーブ（２１）に接触させ、スリーブ（２１）
上には（２３）で示される周転用結合のサン・ギヤー（
２２）が設置されている。上記結合のプラネット・キャ
リアー（２４）は３個の単一プラネット・ギヤー（２５
）を備え、周囲フランジ（２７）で形成されたラジアル
・ウェブ（２６）を含む枠組み上に設置され、該フラン
ジは、（２８）に線図で示され、かつポンプ（３７）お
よび調節部材（２９）（両者とも線図で示されている）
を含む油圧装置によって運転されるバンド・ブレーキ（
２８）に対し、リアクション・メンバーとして作用する
。
周転円（２３）の環状ギヤー（３０）はフランジ（３１
）に連結し、これはボルト（３２）によって相当するフ
ランジ（３３）に取付けられ、該フランジ（３３）は伝
動装置の最終アウトプット・メンバーを構成するスリー
ブ（３４）と一体になっている。
フランジ（３１）と（３３）は両者間に環状断面シリン
ダー（３５）を形成し、該シリンダーは相当する形のピ
ストン（３６）を含み、ブレーキ（２８）と同じ油圧シ
ステム（源（３７）および調節部材（２９））に連結し
ている。ピストン（３６）の面、フランジ（３３）によ
って提供される反対面（３９）、それらの間に位置する
環状プレート（３８）は合して（４０）で示されるクラ
ッチを構成する。プレート（３８）はラジアル・ウェブ
（４１）およびスプライン（４２）によってスリーブ（
２１）に取付けられている。
逆運動に対してはブレーキ（２８）が連続的に（ｐｒｏ
ｇｒｅｓｓｉｖｅｌｙ）リアクション・メンバー（２７
）とかみ合い、プラネット・キャリア（２４）を固定状
態に保つが、シリンダー（３５）は圧力源（３７）から
離し、クラッチ（４０）をかみ合わないように調節部材
（２９）を操作する。従って駆動力はアウトプット・メ
ンバー（２０）からアウトプット・メンバー（３４）に
、周転用結合（２３）の全ての部材により伝動し、プラ
ネット（２５）の動きによって逆方向となる。ブレーキ
（２８）および従って油圧システムの操作およびインプ
ット・シャフト（１）の与えられた回転速度に対して実
線で示されている位置にあるローラー（７）および（１
０）によって最終アウトプット（３４）はその最大逆速
度で回転する。もし今、機構（１４，−１６）によって
弧（１３）を介してローラー軸が、点線（７ａ）および
（１０ａ）で示される位置に回転したとすると、アウト
プット・メンバーの角速度は、それがインプット・シャ
フトのその速度に対して可能な最小駆動逆速度で回転す
るまで下るであろう。
もし調節部材（２９）を操作してブレーキ（２８）をゆ
るめるとプラネット・キャリア（２４）とそれが取付け
られている枠組（２６）および（２７）は回転自由とな
り、周転円結合（２３）の部材は駆動力の伝達を止める
。アウトプット・メンバー（３４）の逆速度は従って更
に低下する傾向がある。もし従って調節部材（２９）を
操作してポンプ（３７）にエネルギーを与え、シリンダ
ー（３５）に圧力を加えてクラッチ（４０）を操作状態
にし、プレート（３８）と而（３９）を漸次かみ合わせ
状態にもってゆくと、サン・ギヤー（２２）、ウェブ（
４１）、プレート（３８）およびフランジ（３３）によ
って逆方向のない駆動力がメンバー（２０）および（３
４）間にもたらされる。従ってアウトプット・メンバー
（３４）はそれが可能である最も小さい駆動前進速度で
回転し、機構（１４，−１６）がローラー（７）および
（］０）をそれらの実線位置に向けて傾けるので、前進
速度はローラーがその実線位置に再び到達するときの最
大値まで増加する。
この様な構成は以下のごとき利点がある。まず実質上ユ
ニティ−（Ｕｎｉｔｙ）以上、即ち約３：ｌの環状ギヤ
／サンギヤ比を有する周転円（２３）の使用は、それが
作用しないときおよび直接】・１の速度比がメンバー（
２０）と（３４）間を伝動されるときの前進運転におけ
る、より広い速度範囲に比べて適当かつ相対的に狭い速
度範囲を、周転円が作用する逆運転時において達成する
ための当然の選択であろう。
第２にブレーキ（２７）および（２８）の作動（即ち、
スリップ中）に発生ずる熱や摩耗を減少できる。何故な
ら、代表的には逆進運転においてブレーキを完全作動さ
せる最大路上速度は前進時の相当する速度とは同じでな
く（もし周転固化が単一（ｕｎｉｔｙ）であればその場
合があろう）、その比に等しいファクターだけ小さい。
第３に発熱が少ないために比較的簡単で、小さくかつ安
価なブレーキ（例えば、図示するごときバンドブレーキ
（２７）（２８））の使用が可能である。この様なブレ
ーキは解放されたとき、即ち前進運転時、邪魔にならな
い。
もちろんクラッチ（４０）およびブレーキ（２７）。
（２８）の作動および解放はできるだけ円滑でなければ
ならない。その達成を助けるため、速度比ユニットがパ
ーベリー型である場合に説明したごとき本発明の態様で
はローラー（７）および（１０）およびアウトプット・
ディスク（９）間のリアクション・トルクおよび従って
クラッチ（４０）またはブレーキ（２７）および（２８
）におけるトルクをローラー比調節回路における油圧（
即ちセンサー（１７）によって感知された圧力）に関係
づけている速度比ユニットの特殊な性質によって使用し
てもよい。
従ってクラッチ（４０）またはブレーキ（２７）および
（２８）の作動中、引きっけをセンサー（１７）の読み
の急速な変化として検出してもよい。調節回路（これは
負のフィードバック型であってよく、センサー（１７）
と調節部材（２９）間に模式的に示され、クラッチ（４
０）とブレーキ（２７−２８８その連結を破線で模式的
に示している）とで構成されている）によるクラッチ（
４０）とブレーキ（２７−２８）の操作を速度比調節圧
力のある種の機能によって調節し、より円滑な操作を助
長してもよい。この機能はもちろん圧力それ自体であっ
てもよく、適当なその派生手段であってもよい。
摩擦と連続（ｐｒｏｇｒｅｓｓｉｖｅ）作用を有するブ
レーキ（２７）および（２８）およびクラッチ（４０）
の適当な操作によって、操縦者は停止から前進または逆
進運転への始動を、分離摩擦クラッチの形態の別の伝動
装置を必要とすることなく行なうことができる。
発明の効果 本発明装置を用いると停止状態から前進または逆進の駆
動を連続的に行なうことができ、ブレーキ作動中に発生
する熱や摩擦を低減でき、小さく安価なブレーキ（例え
ばバンドブレーキ）の使用が可能である。装置は比較的
安価かつ簡単である。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明伝動装置の模式的断面図である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、前進および逆進を感知して、アウトプット可能であ
    り、一方向原動機（２ａ）と連結可能であり、速度比変
    換ユニット（または速度比ユニット）（１ａ）、伝動機
    の最終アウトプット（３４）および速度比ユニットと最
    終アウトプットの間に位置する周転円ギヤ結合（２３）
    を含み、トルク伝動手段（２７、２８；４０）を備え、
    かつ該手段が交互に速度比ユニットと最終アウトプット
    が逆進運転において周転円ギヤーを介して連結されるよ
    うに周転円結合の成分（２４）を捕捉するか、あるいは
    前進運転において速度比ユニットを直接最終アウトプッ
    トと連結するよう操作し得る連続速度比変換装置におい
    て、該周転円結合の比が実質上１：１を越え、該トルク
    伝動手段が連続的な作用を有する摩擦型であって、それ
    によって摩擦クラッチの機能を果たすよう作られ、伝動
    装置の停止から発進を容易にしたことを特徴とする連続
    速度比変換伝動装置。 ２、トルク伝動手段が第一連続作用エレメント（２７、
    ２８）を逆進運転時の周転円結合のプラネットキャリア
    （２４）をロックするための手段の形態で、および第二
    エレメントを前進運転時の最終アウトプットに速度比ユ
    ニットを連結するようかみ合うことのできる摩擦クラッ
    チ（４０）の形態で含む第１項記載の連続速度比変換装
    置。 ３、プラネット・キャリア・ロックが伝動装置と共軸（
    ２）である環状構造−例えばバンド・ブレーキ（２８）
    の形態−であって、プラネット・キャリア（２４）に固
    定されたリアクション・メンバー（２７）と放射状に内
    側にかみ合っている第２項記載の伝動装置。 ４、摩擦クラッチ（４０）の作動部材が伝動装置と共軸
    （２）の環状ピストン（３６）である第２項記載の伝動
    装置。 ５、環状ピストン（３６）が周転円結合（２３）の環（
    ３０）上に設置され、エネルギーを与えられたとき作動
    してサン・ギア（２２）をリアクション・メンバー（３
    ８）によって最終アウトプット（３４）と直接連絡させ
    る第４項記載の伝動装置。 ６、速度比ユニット（１ａ）がトロイダル−レース・ロ
    ーリング、トラクション型であって、油圧機構（１４、
    １４ａ、１５）が該ユニットのローラー軸の方向を調整
    し、該機構内の油圧を感知する手段（１７）があり、ト
    ルク−伝動手段（２７、２８；４０）のかみ合いの調節
    が上記感知手段と関連し（４３、２９を介して）、これ
    によってトルク−伝動手段上の負荷を静水圧に対応して
    調節することを特徴とする第２項記載の伝動装置。
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