JPS63135646A - 無段変速装置 - Google Patents
無段変速装置Info
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- JPS63135646A JPS63135646A JP61279386A JP27938686A JPS63135646A JP S63135646 A JPS63135646 A JP S63135646A JP 61279386 A JP61279386 A JP 61279386A JP 27938686 A JP27938686 A JP 27938686A JP S63135646 A JPS63135646 A JP S63135646A
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- speed side
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- transmission system
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- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 64
- 230000009347 mechanical transmission Effects 0.000 claims abstract description 39
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- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 6
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 4
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
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- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
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Landscapes
- Structure Of Transmissions (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。
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、産業機械や車両等、各種の産業分野で広く利
用可能な無段変速装置に関するものである。
用可能な無段変速装置に関するものである。
[従来の技術]
流体ポンプ/モータを用いた無段変速装置として、いわ
ゆる流体圧伝動装置(HS T)が知られている。しか
しながら、このものは、無段変速性に優れてはいるが、
効率が必ずしも良くなく、速度範囲も満足のいくもので
はない。そのため、かかるH8Tと差動歯車機構とを併
用し、動力の伝達をH8Tと差動歯車機構とに分担させ
ることにより、前記HSTの無段変速性と、歯車伝動の
高効率性とを共に発揮させ得るようにした無段変速装置
(HMT)が開発されている(参考文献、油圧工学(石
原智男編 朝倉書房)、ピストンポンプモータの理論と
実際(石原貞男 コロナ社))。
ゆる流体圧伝動装置(HS T)が知られている。しか
しながら、このものは、無段変速性に優れてはいるが、
効率が必ずしも良くなく、速度範囲も満足のいくもので
はない。そのため、かかるH8Tと差動歯車機構とを併
用し、動力の伝達をH8Tと差動歯車機構とに分担させ
ることにより、前記HSTの無段変速性と、歯車伝動の
高効率性とを共に発揮させ得るようにした無段変速装置
(HMT)が開発されている(参考文献、油圧工学(石
原智男編 朝倉書房)、ピストンポンプモータの理論と
実際(石原貞男 コロナ社))。
すなわち、この無段変速装置は、第1、第2、第3の入
出力端を有しその第1の入出力端と第2の入出力端との
間を通過する低速側の機械式伝動系ならびに第1の入出
力端と第3の入出力端との間を通過する高速側の機械式
伝動系を形成する差動機構と、この差動機構の第2の入
出力端に一方の流体ポンプ/モータの入出力軸を接続す
るとともに前記第3の入出力端に他方の流体ポンプ/モ
ータの入出力軸を接続しこれら両ポンプ/モータによっ
て可変速の流体式伝動系を形成する流体伝動機構と、前
記低速側の機械式伝動系の伝動端を入力側または出力側
に設けた共通回転要素に接離させる低速側のクラッチと
、前記高速側の機械式伝動系の伝動端を前記共通回転要
素に接離させる高速側のクラッチとを具備してなり、前
記両クラッチを背反的に切換えることによって、低速モ
ードまたは高速モードのいずれかを選択し得るように構
成されている。そして、従来、前記クラッチとして、乾
式あるいは湿式の多板クラッチが使用されている。
出力端を有しその第1の入出力端と第2の入出力端との
間を通過する低速側の機械式伝動系ならびに第1の入出
力端と第3の入出力端との間を通過する高速側の機械式
伝動系を形成する差動機構と、この差動機構の第2の入
出力端に一方の流体ポンプ/モータの入出力軸を接続す
るとともに前記第3の入出力端に他方の流体ポンプ/モ
ータの入出力軸を接続しこれら両ポンプ/モータによっ
て可変速の流体式伝動系を形成する流体伝動機構と、前
記低速側の機械式伝動系の伝動端を入力側または出力側
に設けた共通回転要素に接離させる低速側のクラッチと
、前記高速側の機械式伝動系の伝動端を前記共通回転要
素に接離させる高速側のクラッチとを具備してなり、前
記両クラッチを背反的に切換えることによって、低速モ
ードまたは高速モードのいずれかを選択し得るように構
成されている。そして、従来、前記クラッチとして、乾
式あるいは湿式の多板クラッチが使用されている。
[発明が解決しようとする問題点]
ところが、多板クラッチは、部品点数が多く嵩高いもの
になりがちである。そのため、かかるクラッチをモード
切換部分に組込むと、装置全体の小形、軽量化が難しく
なるという問題がある。また、この種のクラッチは、面
積の大きなりラッチ板同士の滑りを利用して動力の伝達
状態を円滑に切換えるようにしたものであるため、切換
時のエネルギ損失が大きい。また、このようなものでは
クラッチ板の摩耗が生じ易いため、メンテナンスに手間
がかかるという不具合もある。
になりがちである。そのため、かかるクラッチをモード
切換部分に組込むと、装置全体の小形、軽量化が難しく
なるという問題がある。また、この種のクラッチは、面
積の大きなりラッチ板同士の滑りを利用して動力の伝達
状態を円滑に切換えるようにしたものであるため、切換
時のエネルギ損失が大きい。また、このようなものでは
クラッチ板の摩耗が生じ易いため、メンテナンスに手間
がかかるという不具合もある。
このような不都合に対処するには、前記モード切換部分
にドッグクラッチ等のように簡略でしかも確実な伝動状
態が得られるものを使用することが考えられるが、この
ような方式のものは、前述した各機械式伝動系の伝動端
と、共通回転要素との回転速度が正確に一致した瞬間に
素早く切換える必要がある。そのため、非常に精度の高
い回転速度検出器や、この回転速度検出器の検出結果に
基いて、確実かつ迅速に作動するアクチュエータ等が必
要になるという問題がある。
にドッグクラッチ等のように簡略でしかも確実な伝動状
態が得られるものを使用することが考えられるが、この
ような方式のものは、前述した各機械式伝動系の伝動端
と、共通回転要素との回転速度が正確に一致した瞬間に
素早く切換える必要がある。そのため、非常に精度の高
い回転速度検出器や、この回転速度検出器の検出結果に
基いて、確実かつ迅速に作動するアクチュエータ等が必
要になるという問題がある。
本発明は、以上のような問題点をことごとく解消するこ
とを目的としている。
とを目的としている。
[問題点を解決するための手段]
本発明は、このような目的を達成するために、次のよう
な構成を採用したものである。
な構成を採用したものである。
すなわち、本発明に係る無段変速装置は、第1、第2、
第3の入出力端を有しその第1の入出力端と第2の入出
力端との間を通過する低速側の機械式伝動系ならびに第
1の入出力端と第3の入出力端との間を通過する高速側
の機械式伝動系を形成する差動機構と、この差動機構の
第2の入出力端に一方の流体ポンプ/モータの入出力軸
を接続するとともに前記第3の入出力端に他方の流体ポ
ンプ/モータの入出力軸を接続しこれら両ポンプ/モー
タによって可変速の流体式伝動系を形成する流体伝動機
構と、前記低速側の機械式伝動系の伝動端を入力側また
は出力側に設けた共通回転要素に接離させる低速側のシ
ンクロメツシュ式動力断続機構と、前記高速側の機械式
伝動系の伝動端を前記共通回転要素に接離させる高速側
のシンクロメツシュ式動力断続機構とを具備してなるこ
とを特徴とするものである。
第3の入出力端を有しその第1の入出力端と第2の入出
力端との間を通過する低速側の機械式伝動系ならびに第
1の入出力端と第3の入出力端との間を通過する高速側
の機械式伝動系を形成する差動機構と、この差動機構の
第2の入出力端に一方の流体ポンプ/モータの入出力軸
を接続するとともに前記第3の入出力端に他方の流体ポ
ンプ/モータの入出力軸を接続しこれら両ポンプ/モー
タによって可変速の流体式伝動系を形成する流体伝動機
構と、前記低速側の機械式伝動系の伝動端を入力側また
は出力側に設けた共通回転要素に接離させる低速側のシ
ンクロメツシュ式動力断続機構と、前記高速側の機械式
伝動系の伝動端を前記共通回転要素に接離させる高速側
のシンクロメツシュ式動力断続機構とを具備してなるこ
とを特徴とするものである。
なお、前記シンクロメツシュ式動力断続機構としては、
例えば、車両用のトランスミッションに使用されている
イナーシャロック形のものや、コンスタントロード形の
ものが適用可能である。
例えば、車両用のトランスミッションに使用されている
イナーシャロック形のものや、コンスタントロード形の
ものが適用可能である。
[作用]
このような構成のものであれば、低速モードでは、差動
機構の第1の入出力端と第2の入出力端との間を通過す
る低速側の機械式伝動系の伝動端が低速側のシンクロメ
ツシュ式動力断続機構を介して出力側または入力側に設
けた共通回転要素に接続され、入力される動力の一部が
この低速側の機械式伝動系を通して直接に出力される。
機構の第1の入出力端と第2の入出力端との間を通過す
る低速側の機械式伝動系の伝動端が低速側のシンクロメ
ツシュ式動力断続機構を介して出力側または入力側に設
けた共通回転要素に接続され、入力される動力の一部が
この低速側の機械式伝動系を通して直接に出力される。
また、残りの動力は、流体伝動機構により形成される流
体伝動系を通して出力側へ導かれるが、この場合、−刃
側の流体ポンプ/モータがモータとして働くとともに、
他方の流体ポンプ/モータがポンプとしての機能を発揮
する。
体伝動系を通して出力側へ導かれるが、この場合、−刃
側の流体ポンプ/モータがモータとして働くとともに、
他方の流体ポンプ/モータがポンプとしての機能を発揮
する。
また、高速モードでは、差動機構の第1の入出力端と第
3の入出力端との間を通過する高速側の機械式伝動系の
伝動端が高速側のシンクロメッシ二式動力断続機構を介
して前記共通回転要素に接続され、入力される動力の一
部がこの高速側の機械式伝動系を通して直接に出力され
る。また、残りの動力は、流体伝動機構により形成され
る流体式伝動系を通して出力側へ導かれるが、この場合
、前記各流体ポンプ/モータのポンプおよびモータとし
ての役割が先程とは入替わる。
3の入出力端との間を通過する高速側の機械式伝動系の
伝動端が高速側のシンクロメッシ二式動力断続機構を介
して前記共通回転要素に接続され、入力される動力の一
部がこの高速側の機械式伝動系を通して直接に出力され
る。また、残りの動力は、流体伝動機構により形成され
る流体式伝動系を通して出力側へ導かれるが、この場合
、前記各流体ポンプ/モータのポンプおよびモータとし
ての役割が先程とは入替わる。
そして、前記低速モードから前記高速モードへの切換は
、次のようにして行われる。すなわち、低速側のシンク
ロメツシュ式動力断続機構のみがつながっている状態で
、高速側の機械式伝動系の伝動端の回転速度が低速側の
機械式動力伝動系の伝動端の回転速度に近付いた際に、
高速側のシンクロメツシュ式動力断続機構に接続すべき
旨の操作を加える。そうすると、前記両伝動端の回転速
度が等しくなった時に、その高速側のシンクロメツシュ
式動力断続機構が自動的に接続状態となり、高速側の機
械式動力伝動系の伝動端が共通回転要素に連結される。
、次のようにして行われる。すなわち、低速側のシンク
ロメツシュ式動力断続機構のみがつながっている状態で
、高速側の機械式伝動系の伝動端の回転速度が低速側の
機械式動力伝動系の伝動端の回転速度に近付いた際に、
高速側のシンクロメツシュ式動力断続機構に接続すべき
旨の操作を加える。そうすると、前記両伝動端の回転速
度が等しくなった時に、その高速側のシンクロメツシュ
式動力断続機構が自動的に接続状態となり、高速側の機
械式動力伝動系の伝動端が共通回転要素に連結される。
しかる後に、低速側のシンクロメツシュ式動力断続機構
を非接続状態に切換えることによって、高速モードとな
る。高速モードから低速モードに切換える場合には、そ
の逆の操作を行えばよい。
を非接続状態に切換えることによって、高速モードとな
る。高速モードから低速モードに切換える場合には、そ
の逆の操作を行えばよい。
[実施例]
以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。
本発明に係る無段変速装置は、第1図に概略的に示すよ
うに、第1、第2、第3の入出力端1.2.3を有し、
その第1の入出力端1と第2の入出力端2との間を通過
する低速側の機械式伝動系aならびに第1の入出力端1
と第3の入出力端3との間を通過する高速側の機械式伝
動系すを形成する差動機構4と、この差動機構4の第2
の入出力端2にギヤ5.6を介して一方の流体ポンプ/
モータ7の入出力軸7aを接続するとともに前記第3の
入出力端3に他方の流体ポンプ/モータ8の入出力軸8
aをギヤ9.11を介して接続しこれら両ポンプ/モー
タ7.8によって可変速の流体式伝動系A、Bを形成す
る流体伝動機構12と、前記低速側の機械式伝動系aの
伝動端を共通回転要素たるセンターボス13に接離させ
る低速側のシンクロメツシュ式動力断続機構14と、前
記高速側の機械式伝動系すの伝動端を前記センターボス
13に接離させる高速側のシンクロメツシュ式動力断続
機構15とを具備してなる。そして、センターボス13
をギヤ16および17を介して出力軸18に接続してい
る。
うに、第1、第2、第3の入出力端1.2.3を有し、
その第1の入出力端1と第2の入出力端2との間を通過
する低速側の機械式伝動系aならびに第1の入出力端1
と第3の入出力端3との間を通過する高速側の機械式伝
動系すを形成する差動機構4と、この差動機構4の第2
の入出力端2にギヤ5.6を介して一方の流体ポンプ/
モータ7の入出力軸7aを接続するとともに前記第3の
入出力端3に他方の流体ポンプ/モータ8の入出力軸8
aをギヤ9.11を介して接続しこれら両ポンプ/モー
タ7.8によって可変速の流体式伝動系A、Bを形成す
る流体伝動機構12と、前記低速側の機械式伝動系aの
伝動端を共通回転要素たるセンターボス13に接離させ
る低速側のシンクロメツシュ式動力断続機構14と、前
記高速側の機械式伝動系すの伝動端を前記センターボス
13に接離させる高速側のシンクロメツシュ式動力断続
機構15とを具備してなる。そして、センターボス13
をギヤ16および17を介して出力軸18に接続してい
る。
差動機構4は、円周方向に等配に設けた複数のプラネタ
リギヤ21の内側にサンギヤ22を配設するとともに、
外側にリングギヤ23を噛合させてなる遊星歯車式のも
のである。そして、前記各プラネタリギヤ21を軸承す
るギヤリテーナ24の中心を前記第1の入出力端1とし
、この入出力端1に動力源19に接続される入力軸25
を設けている。また、前記サンギヤ22の支持シャフト
22aの先端を前記第2の入出力端2とし、この入出力
端2に前記ギヤ5を固着している。さらに、前記リング
ギヤ23のボス部23aの先端を前記第3の入出力端3
とし、この入出力端3に前記ギヤ9を設けている。しか
して、前記低速側の機械式伝動系aは、前記プラネタリ
ギヤ21、サンギヤ22、ギヤ5、ギヤ6、ギヤ28お
よびギヤ29により構成されており、最後のギヤ29の
ボス部29aが、該機械式伝動系aの伝動端としての役
割を担っている。一方、前記高速側の機械式伝動系すは
、前記プラネタリギヤ21とリングギヤ23とから構成
されており、前記リングギヤ23のボス部23aが該機
械式伝動系すの伝動端としての役割をなしている。
リギヤ21の内側にサンギヤ22を配設するとともに、
外側にリングギヤ23を噛合させてなる遊星歯車式のも
のである。そして、前記各プラネタリギヤ21を軸承す
るギヤリテーナ24の中心を前記第1の入出力端1とし
、この入出力端1に動力源19に接続される入力軸25
を設けている。また、前記サンギヤ22の支持シャフト
22aの先端を前記第2の入出力端2とし、この入出力
端2に前記ギヤ5を固着している。さらに、前記リング
ギヤ23のボス部23aの先端を前記第3の入出力端3
とし、この入出力端3に前記ギヤ9を設けている。しか
して、前記低速側の機械式伝動系aは、前記プラネタリ
ギヤ21、サンギヤ22、ギヤ5、ギヤ6、ギヤ28お
よびギヤ29により構成されており、最後のギヤ29の
ボス部29aが、該機械式伝動系aの伝動端としての役
割を担っている。一方、前記高速側の機械式伝動系すは
、前記プラネタリギヤ21とリングギヤ23とから構成
されており、前記リングギヤ23のボス部23aが該機
械式伝動系すの伝動端としての役割をなしている。
また、前記流体伝動機構12は、可変容量形の流体ポン
プ/モータ7と、可変容量形の流体ポンプ/モータ8と
を通常のH3Tと同様な液圧回路31を介して直列に接
続したものであり、前記流体ポンプ/モータ7の入出力
軸7aを前記サンギヤ22の支持シャフト22aにギヤ
6.5を介して接続するとともに、前記流体ポンプ/モ
ータ8の入出力軸8aをギヤ11.9を介して前記リン
グギヤ23に連結している。なお、32は前記液圧回路
31に接続されたブーストポンプである。 さらに、低
速側のシンクロメツシュ式動力断続機構14は、いわゆ
るイナーシャロック形のもので、前記センターボス13
の一端と、前記低速側の機械式伝動系aの伝動端をなす
ギヤ29のボス部29aとの間に、ドッグギヤ41と、
シンクロナイザリング42とを配設している。ドッグギ
ヤ41は、前記ギヤ29のボス部29aに固着されてお
り、その外周に尖端部41bを前記センターボス13方
向に向けた歯41aを有している。
プ/モータ7と、可変容量形の流体ポンプ/モータ8と
を通常のH3Tと同様な液圧回路31を介して直列に接
続したものであり、前記流体ポンプ/モータ7の入出力
軸7aを前記サンギヤ22の支持シャフト22aにギヤ
6.5を介して接続するとともに、前記流体ポンプ/モ
ータ8の入出力軸8aをギヤ11.9を介して前記リン
グギヤ23に連結している。なお、32は前記液圧回路
31に接続されたブーストポンプである。 さらに、低
速側のシンクロメツシュ式動力断続機構14は、いわゆ
るイナーシャロック形のもので、前記センターボス13
の一端と、前記低速側の機械式伝動系aの伝動端をなす
ギヤ29のボス部29aとの間に、ドッグギヤ41と、
シンクロナイザリング42とを配設している。ドッグギ
ヤ41は、前記ギヤ29のボス部29aに固着されてお
り、その外周に尖端部41bを前記センターボス13方
向に向けた歯41aを有している。
このドッグギヤ41のボス部外周には、センターボス1
3に向かって漸次小径となるコーンクラッチ面41cが
形成されており、このコーンクラッチ面41cに前記シ
ンクロナイザリング42を摺動可能に嵌合させている。
3に向かって漸次小径となるコーンクラッチ面41cが
形成されており、このコーンクラッチ面41cに前記シ
ンクロナイザリング42を摺動可能に嵌合させている。
シンクロナイザリング42は、その外周に尖端部42b
をセンターボス13に向けた歯42aを有しており、そ
の端面複数箇所に凹陥部42cが形成されている。一方
、センターボス13の外周には、前記ドッグクラッチ4
1の歯41aおよびシンクロナイザリング42の歯42
aと同一の有効径およびピッチを有したスプライン43
が形成されており、このスプライン43にスリーブ44
の内周に刻設したスプライン45を軸心方向に摺動可能
に噛合させている。
をセンターボス13に向けた歯42aを有しており、そ
の端面複数箇所に凹陥部42cが形成されている。一方
、センターボス13の外周には、前記ドッグクラッチ4
1の歯41aおよびシンクロナイザリング42の歯42
aと同一の有効径およびピッチを有したスプライン43
が形成されており、このスプライン43にスリーブ44
の内周に刻設したスプライン45を軸心方向に摺動可能
に噛合させている。
また、このセンターボス13の前記凹陥部42cに対応
する部位には、その端面に開口する切欠溝46が設けら
れており、これら各切欠溝46にシンクロナイザキー4
7がそれぞれ係合させである。
する部位には、その端面に開口する切欠溝46が設けら
れており、これら各切欠溝46にシンクロナイザキー4
7がそれぞれ係合させである。
なお、シンクロナイザキー47の幅寸法は、前記切欠溝
46の周方向の開口幅寸法と略等しい値に設定されてい
る。したがって、これら各シンクロナイザキー47は、
センターボス13の軸心方向および径方向にのみ摺動可
能となっている。各シンクロナイザキー47は、スプリ
ング48により外方に付勢されており、その先端は前記
シンクロナイザリング42の凹陥部42cに挿入されて
いる。各シンクロナイザキー47の外面には凸部47a
が設けてあり、その凸部47aが前記スリーブ44のス
プライン45の内周に設けた浅い凹部45aに弾性的に
係合させである。なお、前記スリーブ44の外周には環
状溝44aが形成されており、この環状溝44aに油圧
等により軸心方向に駆動されるシフタ49が係合させで
ある。
46の周方向の開口幅寸法と略等しい値に設定されてい
る。したがって、これら各シンクロナイザキー47は、
センターボス13の軸心方向および径方向にのみ摺動可
能となっている。各シンクロナイザキー47は、スプリ
ング48により外方に付勢されており、その先端は前記
シンクロナイザリング42の凹陥部42cに挿入されて
いる。各シンクロナイザキー47の外面には凸部47a
が設けてあり、その凸部47aが前記スリーブ44のス
プライン45の内周に設けた浅い凹部45aに弾性的に
係合させである。なお、前記スリーブ44の外周には環
状溝44aが形成されており、この環状溝44aに油圧
等により軸心方向に駆動されるシフタ49が係合させで
ある。
このシンクロメツシュ式動力断続機構14の作動を説明
すれば次のようである。第2図および第3図に示す解放
位置では、スリーブ44に設けられたスプライン45の
凹部45aとシンクロナイザキー47の凸部47aとが
係合しており、該シンクロナイザキー47の先端はシン
クロナイザリング42の凹陥部42cに遊嵌している。
すれば次のようである。第2図および第3図に示す解放
位置では、スリーブ44に設けられたスプライン45の
凹部45aとシンクロナイザキー47の凸部47aとが
係合しており、該シンクロナイザキー47の先端はシン
クロナイザリング42の凹陥部42cに遊嵌している。
この状態から、前記シフタ49を図中右方に付勢してス
リーブ44をシンクロナイザリング42方向に移動させ
ると、まず、シンクロナイザキー47の先端がシンクロ
ナイザリング42の凹陥部42cの端面42dに当接し
く第4図参照)、このシンクロナイザリング42をドッ
グギヤ41のコーンクラッチ面4.1cに押付ける。そ
の結果、前記シンクロナイザリング42が摩擦によりド
ッグギヤ41に追従しようとする。その状態からさらに
前記スリーブ44を図中右方に移動させると、前記シン
クロナイザキー42の凸部47aがこのスリーブ44の
内周に設けた四部45aから外れ、このシンクロナイザ
キー47がスリーブ44の内周により内方に押圧される
。そのため、前記シンクロナイザキー47がさらに強い
力でドッグギヤ41のコーンクラッチ面41cに押付け
られることになり、このシンクロナイザリング42とド
ッグギヤ41との間に強力な相対摩擦力が働くことにな
る。したがって、前記シンクロナイザリング42がセン
ターボス13に対して最も相対偏位した位置、すなわち
、凹陥部42cの内側面がシンクロナイザキー47の側
面に当接する位置にまで付勢される(第5図参照)。そ
して、この位置では、スリーブ44のスプライン45の
尖端部45bを形成する斜面と、前記シンクロナイザリ
ング42の歯42aの尖端部42bを形成する斜面とが
当接し、スリーブ44がそれ以上図中右方へ前進するの
を阻止している。この状態で、前記ドッグギヤ41と前
記センタボス13との相対的な回転速度差が減少してく
ると、このドッグギヤ41のコーンクラッチ面41cか
ら前記シンクロナイザリング42に作用していた摩擦力
が減少することになる。そのため、前記ドッグギヤ41
と前記センタボス]3との回転が略同期してその摩擦力
が略消滅した段階で、前記スリーブ44が尖端部42b
、45bの斜面の案内作用によってシンクロナイザリン
グ42を摩擦力により偏位していた方向と逆の方向の押
退けることが可能となり、スリーブ44が前進してその
スプライン45が前記ドッグギヤ41の歯41aに噛合
することになる(第6図参照)。
リーブ44をシンクロナイザリング42方向に移動させ
ると、まず、シンクロナイザキー47の先端がシンクロ
ナイザリング42の凹陥部42cの端面42dに当接し
く第4図参照)、このシンクロナイザリング42をドッ
グギヤ41のコーンクラッチ面4.1cに押付ける。そ
の結果、前記シンクロナイザリング42が摩擦によりド
ッグギヤ41に追従しようとする。その状態からさらに
前記スリーブ44を図中右方に移動させると、前記シン
クロナイザキー42の凸部47aがこのスリーブ44の
内周に設けた四部45aから外れ、このシンクロナイザ
キー47がスリーブ44の内周により内方に押圧される
。そのため、前記シンクロナイザキー47がさらに強い
力でドッグギヤ41のコーンクラッチ面41cに押付け
られることになり、このシンクロナイザリング42とド
ッグギヤ41との間に強力な相対摩擦力が働くことにな
る。したがって、前記シンクロナイザリング42がセン
ターボス13に対して最も相対偏位した位置、すなわち
、凹陥部42cの内側面がシンクロナイザキー47の側
面に当接する位置にまで付勢される(第5図参照)。そ
して、この位置では、スリーブ44のスプライン45の
尖端部45bを形成する斜面と、前記シンクロナイザリ
ング42の歯42aの尖端部42bを形成する斜面とが
当接し、スリーブ44がそれ以上図中右方へ前進するの
を阻止している。この状態で、前記ドッグギヤ41と前
記センタボス13との相対的な回転速度差が減少してく
ると、このドッグギヤ41のコーンクラッチ面41cか
ら前記シンクロナイザリング42に作用していた摩擦力
が減少することになる。そのため、前記ドッグギヤ41
と前記センタボス]3との回転が略同期してその摩擦力
が略消滅した段階で、前記スリーブ44が尖端部42b
、45bの斜面の案内作用によってシンクロナイザリン
グ42を摩擦力により偏位していた方向と逆の方向の押
退けることが可能となり、スリーブ44が前進してその
スプライン45が前記ドッグギヤ41の歯41aに噛合
することになる(第6図参照)。
一方、高速側のシンクロメツシュ式動力断続機構15は
、前記センターボス13の他端と、前記高速側の機械式
伝動系すの伝動端をなすリングギヤ23のボス部23a
との間に、ドッグギヤ51と、シンクロナイザリング5
2とを配設している。
、前記センターボス13の他端と、前記高速側の機械式
伝動系すの伝動端をなすリングギヤ23のボス部23a
との間に、ドッグギヤ51と、シンクロナイザリング5
2とを配設している。
ドッグギヤ51は、前記リングギヤ23のボス部23a
に固着されており、その外周に尖端部51bを前記セン
ターボス13方向に向けた歯51aを灯している。この
ドッグギヤ51のボス部外周には、センターボス13に
向かって漸次小径となるコーンクラッチ面51Cが形成
されており、このコーンクラッチ面51.Cに前記シン
クロナイザリング52を摺動可能に嵌合させている。シ
ンクロナイザリング52は、その外周に尖端部52bを
センターボス13に向けた歯52aを有しており、その
端面複数箇所に凹陥部52eが形成されている。一方、
センターボス13の外周には、前記ドッグクラッチ51
の爾51aおよびシンクロナイザリング52の爾52a
と同一の有効径およびピッチを有したスプライン53が
形成されており、このスプライン53にスリーブ54の
内周に刻設したスプライン55を軸心方向に摺動可能に
噛合させている。また、このセンターボス13の前記凹
陥部52eに対応する部位には、その端面に開口する切
欠溝56が設けられており、これら各切欠溝56にシン
クロナイザキー57がそれぞれ係合させである。なお、
シンクロナイザキー57の幅寸法は、前記切欠溝56の
周方向の開口幅寸法と略等しい値に設定されている。し
たがって、これら各シンクロナイザキー57は、センタ
ーボス13の軸心方向および径方向にのみ摺動可能とな
っている。各シンクロナイザキー57は、スプリング5
8により外方に付勢されており、その先端は前記シンク
ロナイザリング52の凹陥部52Cに挿入されている。
に固着されており、その外周に尖端部51bを前記セン
ターボス13方向に向けた歯51aを灯している。この
ドッグギヤ51のボス部外周には、センターボス13に
向かって漸次小径となるコーンクラッチ面51Cが形成
されており、このコーンクラッチ面51.Cに前記シン
クロナイザリング52を摺動可能に嵌合させている。シ
ンクロナイザリング52は、その外周に尖端部52bを
センターボス13に向けた歯52aを有しており、その
端面複数箇所に凹陥部52eが形成されている。一方、
センターボス13の外周には、前記ドッグクラッチ51
の爾51aおよびシンクロナイザリング52の爾52a
と同一の有効径およびピッチを有したスプライン53が
形成されており、このスプライン53にスリーブ54の
内周に刻設したスプライン55を軸心方向に摺動可能に
噛合させている。また、このセンターボス13の前記凹
陥部52eに対応する部位には、その端面に開口する切
欠溝56が設けられており、これら各切欠溝56にシン
クロナイザキー57がそれぞれ係合させである。なお、
シンクロナイザキー57の幅寸法は、前記切欠溝56の
周方向の開口幅寸法と略等しい値に設定されている。し
たがって、これら各シンクロナイザキー57は、センタ
ーボス13の軸心方向および径方向にのみ摺動可能とな
っている。各シンクロナイザキー57は、スプリング5
8により外方に付勢されており、その先端は前記シンク
ロナイザリング52の凹陥部52Cに挿入されている。
各シンクロナイザキー57の外面には凸部57aが設け
てあり、その凸部57aが前記スリーブ54のスプライ
ン55の内周に設けた浅い四部55aに弾性的に係合さ
せである。なお、前記スリーブ54の外周には環状溝5
4aが形成されており、この環状溝54aに油圧等によ
り軸心方向に駆動されるシフタ59が係合させである。
てあり、その凸部57aが前記スリーブ54のスプライ
ン55の内周に設けた浅い四部55aに弾性的に係合さ
せである。なお、前記スリーブ54の外周には環状溝5
4aが形成されており、この環状溝54aに油圧等によ
り軸心方向に駆動されるシフタ59が係合させである。
そして、この高速用のシンクロメツシュ式動力断続機構
15も、前記低速用のものと同様な作用を営んで、動力
の断続を行う。
15も、前記低速用のものと同様な作用を営んで、動力
の断続を行う。
なお、図中61は、低速側の機械式伝動系aの伝動端の
回転速度を検出するための回転速度検出器、62は高速
側の機械式伝動系すの伝動端の回転速度を検出するため
の回転速度検出器である。
回転速度を検出するための回転速度検出器、62は高速
側の機械式伝動系すの伝動端の回転速度を検出するため
の回転速度検出器である。
次いで、この無段変速装置全体の作動を説明する。
低速用のシンクロメツシュ式動力断続機構14を接続状
態にし、高速用のシンクロメツシュ式動力伝達機構15
を解放状態にした低速モードでは、前記差動機構4の第
1の入出力端]と第2の入出力端2との間を通過する低
速側の機械式伝動系aを介して入力端と出力側とが直結
され、人力された動力の一部がこの機械式伝動系aを通
し、て出力軸に直接に伝達される。このとき、第7図に
示すように、前記一方の流体ポンプ/モータ7はモータ
として機能し、前記他方の流体ポンプ/モータはポンプ
として動く。すなわち、前記差動機構4の第3の入出力
端3の回転力が前記両ポンプ/モータ7.8間に形成さ
れる流体式伝動系Aを通して前記出力軸18に伝えられ
る。そして、この低速モードにおいては、前記他方の流
体ポンプ/モータ8のポンプ容量を増加させていき、そ
の容量が最大になった後は、前記一方の流体ポンプ/モ
ータ7のモータ容量を漸次減少させていくことによって
、前記入力軸25の回転に対する前記出力軸18の回転
速度が増大していくことになる。換言すれば、前記他方
の流体ポンプ/モータ8の容量が零の場合には、差動機
構4の第3の入出力端3が略空転状態になるため、該差
動機構4の第2の入出力端2に接続した出力軸18は略
停止している。そして、前記流体ポンプ/モータ8の容
量を増大させていくのにともなって、前記第3の入出力
端3の回転速度が相対的に減少し、第2の入出力端2の
回転速度が相対的に増大していくことになる。
態にし、高速用のシンクロメツシュ式動力伝達機構15
を解放状態にした低速モードでは、前記差動機構4の第
1の入出力端]と第2の入出力端2との間を通過する低
速側の機械式伝動系aを介して入力端と出力側とが直結
され、人力された動力の一部がこの機械式伝動系aを通
し、て出力軸に直接に伝達される。このとき、第7図に
示すように、前記一方の流体ポンプ/モータ7はモータ
として機能し、前記他方の流体ポンプ/モータはポンプ
として動く。すなわち、前記差動機構4の第3の入出力
端3の回転力が前記両ポンプ/モータ7.8間に形成さ
れる流体式伝動系Aを通して前記出力軸18に伝えられ
る。そして、この低速モードにおいては、前記他方の流
体ポンプ/モータ8のポンプ容量を増加させていき、そ
の容量が最大になった後は、前記一方の流体ポンプ/モ
ータ7のモータ容量を漸次減少させていくことによって
、前記入力軸25の回転に対する前記出力軸18の回転
速度が増大していくことになる。換言すれば、前記他方
の流体ポンプ/モータ8の容量が零の場合には、差動機
構4の第3の入出力端3が略空転状態になるため、該差
動機構4の第2の入出力端2に接続した出力軸18は略
停止している。そして、前記流体ポンプ/モータ8の容
量を増大させていくのにともなって、前記第3の入出力
端3の回転速度が相対的に減少し、第2の入出力端2の
回転速度が相対的に増大していくことになる。
そして、前記低速側の機械式伝動系aの伝動端に接続さ
れたドッグギヤ41と、高速側の機械式伝動系すの伝動
端に接続されたドッグギヤ51との速度が等しくなった
時点で、後述するような切換動作が実行され高速モード
に切換わる。
れたドッグギヤ41と、高速側の機械式伝動系すの伝動
端に接続されたドッグギヤ51との速度が等しくなった
時点で、後述するような切換動作が実行され高速モード
に切換わる。
この高速モードでは、前記差動機構4の第1の入出力端
1と第3の入出力端3との間を通過する機械式伝動系す
が形成され、入力された動力の一部がこの機械式伝動系
すを通して出力軸18に直接に伝達される。このとき第
7図に示すように、前記一方の流体ポンプ/モータ7は
ポンプとして機能し、前記他方の流体ポンプ/モータ8
はモータとして働く。すなわち、前記差動機構4の第2
の入出力端2の回転力が前記一方の流体ポンプ/モータ
7と前記他方の流体ポンプ/モータ8との開に形成され
る流体伝動系Bを通して前記出力軸18に伝えられる。
1と第3の入出力端3との間を通過する機械式伝動系す
が形成され、入力された動力の一部がこの機械式伝動系
すを通して出力軸18に直接に伝達される。このとき第
7図に示すように、前記一方の流体ポンプ/モータ7は
ポンプとして機能し、前記他方の流体ポンプ/モータ8
はモータとして働く。すなわち、前記差動機構4の第2
の入出力端2の回転力が前記一方の流体ポンプ/モータ
7と前記他方の流体ポンプ/モータ8との開に形成され
る流体伝動系Bを通して前記出力軸18に伝えられる。
そして、この高速モードにおいては、前記一方の流体ポ
ンプ/モータ7のポンプ容量を漸増させ、その容量が最
大になった後は他方の流体ポンプ/モータ8のモータ容
量を漸減させていくことによって、前記入力軸25の回
転速度に対する前記出力軸18の回転速度が増大してい
くことになる。
ンプ/モータ7のポンプ容量を漸増させ、その容量が最
大になった後は他方の流体ポンプ/モータ8のモータ容
量を漸減させていくことによって、前記入力軸25の回
転速度に対する前記出力軸18の回転速度が増大してい
くことになる。
ここで、低速モードから高速モードへ切換わる際の作動
を説明する。低速側のシンクロメツシュ式動力断続機構
14が接続状態にあり、高速側のシンクロメツシュ式動
力断続機構15が解放状態にある低速モードにおいて、
低速側のドッグギヤ41の回転速度R5が高速側のドッ
グギヤ51の回転速度R2に近くなってその差が設定値
ROよりも小さくなった場合に、高速側のシフタ59を
作動させてスリーブ54を図中左方に移動させる。
を説明する。低速側のシンクロメツシュ式動力断続機構
14が接続状態にあり、高速側のシンクロメツシュ式動
力断続機構15が解放状態にある低速モードにおいて、
低速側のドッグギヤ41の回転速度R5が高速側のドッ
グギヤ51の回転速度R2に近くなってその差が設定値
ROよりも小さくなった場合に、高速側のシフタ59を
作動させてスリーブ54を図中左方に移動させる。
それによって、前述した同期作用が営まれ、低速側のド
ッグギヤ41と一体に回転するセンターボス13に、前
記高速側のドッグギヤ51が同期した時点で、高速側の
スリーブ54のスプライン55が高速側のドッグギヤ5
1のm 51 aに噛合する。すなわち、高速側のシン
クロメツシュ式動力断続機構15が接続状態となる。こ
の状態をシフタ59の位置を検出すること等により確認
し、しかる後に、低速側のシフタ49を作動させてスリ
ーブ44を図中左方に作動させて、該スリーブ44のス
プライン45と低速側のドッグギヤ41との噛合状態を
解除する。なお、この低速側のスリーブ44をドッグギ
ヤ41から外す際には、流体ポンプ/モータ7の容量を
少し増して、低速側のドッグギヤ41からセンターボス
13に伝達されるトルクを略零にする。これにより第3
図に示すように、高速側のシンクロメツシュ式動力断続
機構15のみが接続状態となり、高速モードとなる。
ッグギヤ41と一体に回転するセンターボス13に、前
記高速側のドッグギヤ51が同期した時点で、高速側の
スリーブ54のスプライン55が高速側のドッグギヤ5
1のm 51 aに噛合する。すなわち、高速側のシン
クロメツシュ式動力断続機構15が接続状態となる。こ
の状態をシフタ59の位置を検出すること等により確認
し、しかる後に、低速側のシフタ49を作動させてスリ
ーブ44を図中左方に作動させて、該スリーブ44のス
プライン45と低速側のドッグギヤ41との噛合状態を
解除する。なお、この低速側のスリーブ44をドッグギ
ヤ41から外す際には、流体ポンプ/モータ7の容量を
少し増して、低速側のドッグギヤ41からセンターボス
13に伝達されるトルクを略零にする。これにより第3
図に示すように、高速側のシンクロメツシュ式動力断続
機構15のみが接続状態となり、高速モードとなる。
高速モードから低速モードに移行する際には、以上の経
過を逆にたどればよい。
過を逆にたどればよい。
このようにして、低速モードと高速モードとの切換えを
行うことができるわけであるが、この装置は、その切換
部分に多板クラッチよりも遥かに部品点数が少なく構造
の簡単なシンクロメツシュ式の動力断続機構14.15
を用いている。そのため、装置全体の小形軽量化を図る
ことができる。
行うことができるわけであるが、この装置は、その切換
部分に多板クラッチよりも遥かに部品点数が少なく構造
の簡単なシンクロメツシュ式の動力断続機構14.15
を用いている。そのため、装置全体の小形軽量化を図る
ことができる。
また、シンクロメツシュ式動力断続機構14.15は多
板クラッチよりも部品の摩耗が少なく、メンテナンスが
容易である。また、多板クラッチのように多くのクラッ
チ板同士を滑らせながら接続するというような微妙な操
作が不要である。そのため、簡単なアクチュエータによ
り確実に切換えることができるとともに、切換時のエネ
ルギ損失を効果的に抑制することができる。
板クラッチよりも部品の摩耗が少なく、メンテナンスが
容易である。また、多板クラッチのように多くのクラッ
チ板同士を滑らせながら接続するというような微妙な操
作が不要である。そのため、簡単なアクチュエータによ
り確実に切換えることができるとともに、切換時のエネ
ルギ損失を効果的に抑制することができる。
しかも、シンクロメツシュ式動力断続機構は、センター
ボスと各伝動系の伝動端との回転速度が概ね一致したの
を検出してシフト操作を実行するだけで確実にモードの
切換えを行うことができる。
ボスと各伝動系の伝動端との回転速度が概ね一致したの
を検出してシフト操作を実行するだけで確実にモードの
切換えを行うことができる。
そのため、単なるドッグクラッチを用いた場合のように
、流体ポンプ/モータの容量を高精度に制御してセンタ
ーボスと各伝動系の伝動端との回転速度が正確に一致し
た瞬間に切換操作をしなければならないというような制
約もない。そのため、比較的精度の低い安価な回転速度
検出器を用いて所望の切換制御を不具合なく行うことが
できるものである。
、流体ポンプ/モータの容量を高精度に制御してセンタ
ーボスと各伝動系の伝動端との回転速度が正確に一致し
た瞬間に切換操作をしなければならないというような制
約もない。そのため、比較的精度の低い安価な回転速度
検出器を用いて所望の切換制御を不具合なく行うことが
できるものである。
なお、シンクロメツシュ式動力断続機構の構成は、前記
のものに限定されるものではなく、コンスタントロード
形のものを用いる等、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で
種々変形が可能である。
のものに限定されるものではなく、コンスタントロード
形のものを用いる等、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で
種々変形が可能である。
また、差動機構も、前記のような遊星歯車式のものに限
られない。
られない。
さらに、流体伝動機構の構成も、前記実施例のものに限
定されるものではなく、例えば、一方の流体ポンプ/モ
ータを固定容量形のものにする等、種々変形が可能であ
る。
定されるものではなく、例えば、一方の流体ポンプ/モ
ータを固定容量形のものにする等、種々変形が可能であ
る。
また、前記実施例では、入力側に差動機構を配した人力
分配方式のものについて説明したが、本発明は、出力分
配方式のものにも同様に適用が可能である。
分配方式のものについて説明したが、本発明は、出力分
配方式のものにも同様に適用が可能である。
[発明の効果]
本発明は、以上のような構成であるから、小形軽量化が
可能である−ににメンテナンスが容易であり、しかも、
精度の高い回転速度検出器や制御機器を用いることなし
に、モードの切換えを円滑かつ確実に行わせることがで
きる優れた無段変速装置を提供できるものである。
可能である−ににメンテナンスが容易であり、しかも、
精度の高い回転速度検出器や制御機器を用いることなし
に、モードの切換えを円滑かつ確実に行わせることがで
きる優れた無段変速装置を提供できるものである。
図面は本発明の一実施例を示し、第1図は糸路説明図、
第2図はシンクロメツシュ式動力断続機構部分を示す断
面図、第3図はシンクロメツシュ式動力断続機構のシン
クロナイザキー配設部分を拡大して示す部分断面図、第
4図〜第6図は作用説明図、第7図は制御パターンを示
す説明図である。 1・・・第1の入出力端 2・・・第2の入出力端3
・・・第3の入出力端 4・・・差動機構7・・・一
方の流体ポンプ/モータ 8・・・他方の流体ポンプ/モータ 12・・・流体伝動機構
第2図はシンクロメツシュ式動力断続機構部分を示す断
面図、第3図はシンクロメツシュ式動力断続機構のシン
クロナイザキー配設部分を拡大して示す部分断面図、第
4図〜第6図は作用説明図、第7図は制御パターンを示
す説明図である。 1・・・第1の入出力端 2・・・第2の入出力端3
・・・第3の入出力端 4・・・差動機構7・・・一
方の流体ポンプ/モータ 8・・・他方の流体ポンプ/モータ 12・・・流体伝動機構
Claims (1)
- 第1、第2、第3の入出力端を有しその第1の入出力端
と第2の入出力端との間を通過する低速側の機械式伝動
系ならびに第1の入出力端と第3の入出力端との間を通
過する高速側の機械式伝動系を形成する差動機構と、こ
の差動機構の第2の入出力端に一方の流体ポンプ/モー
タの入出力軸を接続するとともに前記第3の入出力端に
他方の流体ポンプ/モータの入出力軸を接続しこれら両
ポンプ/モータによって可変速の流体式伝動系を形成す
る流体伝動機構と、前記低速側の機械式伝動系の伝動端
を入力側または出力側に設けた共通回転要素に接離させ
る低速側のシンクロメッシュ式動力断続機構と、前記高
速側の機械式伝動系の伝動端を前記共通回転要素に接離
させる高速側のシンクロメッシュ式動力断続機構とを具
備してなることを特徴とする無段変速装置。
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61279386A JP2586018B2 (ja) | 1986-11-21 | 1986-11-21 | 無段変速装置 |
EP87117178A EP0272461B1 (en) | 1986-11-21 | 1987-11-20 | Nonstep speed change gear |
CN87107940A CN1015196B (zh) | 1986-11-21 | 1987-11-20 | 无级变速装置 |
US07/123,478 US5071391A (en) | 1986-11-21 | 1987-11-20 | Stepless speed changing hydrostatic transmission |
DE87117178T DE3786996T2 (de) | 1986-11-21 | 1987-11-20 | Stufenloses Getriebe. |
KR1019870013142A KR920009581B1 (ko) | 1986-11-21 | 1987-11-21 | 무단변속장치 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61279386A JP2586018B2 (ja) | 1986-11-21 | 1986-11-21 | 無段変速装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63135646A true JPS63135646A (ja) | 1988-06-08 |
JP2586018B2 JP2586018B2 (ja) | 1997-02-26 |
Family
ID=17610415
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61279386A Expired - Lifetime JP2586018B2 (ja) | 1986-11-21 | 1986-11-21 | 無段変速装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2586018B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10500296B2 (en) | 2013-02-27 | 2019-12-10 | Arthur Kreitenberg | Internal sanitizing and communicating |
US11007290B2 (en) | 2018-01-18 | 2021-05-18 | Dimer, Llc | Flying sanitation device and method for the environment |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS50136570A (ja) * | 1974-04-18 | 1975-10-29 |
-
1986
- 1986-11-21 JP JP61279386A patent/JP2586018B2/ja not_active Expired - Lifetime
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JPS50136570A (ja) * | 1974-04-18 | 1975-10-29 |
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2586018B2 (ja) | 1997-02-26 |
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