JPS6319468A - 複列式無段変速装置 - 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１ 本発明は、複列式無段変速装置に係り、特に、いわゆる
ベルト式無段変速撮構を入力側及び出力側の動力伝達系
の間に並列に少なくとも２列備えた複列式無段変速装置
の改良に関する。 ［従来の技術］ 車両用自′＃′）変速機構の１つとしてベルト駆動式無
段変速機構がある。この無段変速機溝は、−投に、固定
プーリ及び可動プーリからなり油圧装置によって有効径
が可変とされた■型プーリ装置を入力軸上及び出力軸上
にそれぞれ有し、該Ｖ型ブ−り装置間に掛け渡された伝
動ベルトにより前記入力軸側の回転を出力軸側に無段階
に変速して伝達することができるようにしたものである
。 このような無段変速機構は、いわゆるトルクコンバータ
と遊星歯車装置群の組合せからなる自動変速機構に比べ
て、走行時の駆動力の急変が少なく、従って変速ショッ
クが小さく、しかも燃費効率が高いという利点を有する
が、耐久性との関係でベルトのトルク伝達容量が比較的
小さいため、従来、一般に小排気最の自動車用として採
用されている場合が多い。しかしながら、このような変
速ショックが小さい、あるいは燃費効率が高い等の利点
は、むしろ大排気最の自動車に要求される利点であり、
従って、よりトルク伝達容量の大きな無段変速装置の開
発が社会的要求として高まりつつある。 この要求に答える技術としては、ベルト自体の耐久性向
上に着目した技術の他に、入力軸及び出力軸の間に並列
に２列以上変速機椙を配置することによって、総伝達ト
ルクを高めるようにした複列式無段変速装置が考えられ
る。この複列式無段変速装置を用いれば、入力側から出
力側の動力伝達容量に並列に設けられた伝動ベルトをそ
れぞれ介して動力が伝達されるため、全体として大きな
動力伝達容量が得られる。

【発明が解決しようとする問題点】

しかしながら、前述のような複列式８段変速装置にあっ
ては、共通の入力軸から共通の出力軸へ直接的に動力が
伝達されるようにすると、入出力間に巻き掛けられた複
数の伝動ベルトの伸びや摩耗にばらつきが生じた場合、
複数の無段変速ｌｉ　４Ｍ間の動力伝達にばらつきが生
ずることになる。すると、このばらつきに基因して、前
記伝動ベルトに微少なすべりが発生したり、トルク配分
が均等にならず、前記複列式無段変速装置に充分な耐久
性が必ずしも得られないという問題が発生することにな
る。 このような問題点を解決するため、前記入力軸上の各■
型プーリ装置の間に、該入力軸を各Ｖ型プーリ装置を含
む部分毎に分割すると共に前後のすべりを許容可能で且
つ前後のトルク伝達特性の予め既知な継手手段例えば流
体継手を配置することが考えられる（特願昭６０−１５
７７７＞。しかしながら、前記流体継手を配置すると、
前記複列式無段変速装置の全体の寸法が増大すると共に
ｆｆ１ｆｆｉも増加してしまう。又、前記流体継手でト
ルク伝達をするためには、該流体継手のポンプインペラ
及びタービンランナの回転にすべりが必要であり、従っ
て、トルク伝達効率の悪い状態で流体継手を使用する必
要がある。更に、並列に設けられた各無段変速機構のト
ルク分担を均一にするためには、無段変速装置全体の制
御が以下の理由から複雑で困難なものとなる。 即ち、その理由の一つは、通常、流体継手の伝達容量は
回転数及びすべり回転数に依存してみり、該すべり回転
数を制御するには、並列の各ベルト式無段変速機溝の速
度比を各々制ＯＤすることが必要であり、制御が複雑と
なることである。又他の１つは、該各ベルト式無段変速
ｖＪ格の速度比に差を持たせると、それらのトルク比は
変化し、各ベルト式無段変速機構のトルク分担を均一に
するのが困難となることである。 又、前記継手手段として電磁粉体クラッチを用いること
が考えられる。しかしながら、このように電磁粉体クラ
ッチを用いた場合には、無段９速装置全体の寸法の増大
や重Ｍの増加を避けることができないという問題が発生
する。 更に、前記継手手段として金歯の差動歯車装置を組込み
、エンジンからの動力が、各Ｖ型プーリ装２を含む部分
毎に分割された入力軸を介して伝達することができる（
特願昭６０−２２３４１７　：未公知）。しかしながら
、このように金歯の停動歯車装置を用いた揚台にも、無
段変速装置全体の寸法の増大や重量の増加を避けること
ができず、又、若干のトルク伝達の効率の低下を招く恐
れがあるという問題が発生する。

【問題点を解決するための手段】

本発明は、前記問題点に鑑みてなされたものであって、
その要旨とするところは、固定プーリ及び可動プーリか
らなり油圧装５によって有効径が可変とされた■型プー
リ装置を入力側及び出力側の動力伝達系上にそれぞれ有
し、該Ｖ型プーリ装置間に掛け渡された伝動ベルトによ
り前記入力側の回転を出力側に無段階に変速して伝達す
ることのできるベルト式無段変速礪桶を、該入力側及び
出力側の動力伝達計の間に並列に少なくとも２列備えた
複列式無段変速装置において、前記入力側及び出力側の
うち少なくとも一方の側の動力伝達系上に設けられ、該
動力伝達系を各Ｖ型プーリ装置を含む部分毎に分割する
と共に、分割された部分の一つに連結されたサンギヤと
、その他の部分”　　に連結されたリングギヤと、前記
サンギヤ及びリングギヤに噛み合わされて外部との動力
伝達に用いられるプラネタリギヤ及びキャリヤとを有す
る遊星歯車手段と、前記サンギヤ及びリングギヤのうら
の少なくとも一方とそれに連結される動力伝達系の間に
設けられた継手手段とを備えたことである。

【発明の作用及び効果】

本発明においては、複列式無段変速装置において、入力
側及び出力側のうち少なくとも一方のカ１１の動力伝達
系上の各■型プーリ装置間の間にＳ呆けられ、該動力伝
達系を各Ｖ型プーリ装置を合む部分毎に分割すると共に
、分割された部分の一つに連結されたサンギヤと、その
他の部分に連結されたリングギヤと、前記サンギヤ及び
リングギヤに噛み合わされて外部との動力伝達に用いら
れるプラネタリギヤ及びキャリヤとを有する遊星歯車手
段と、前記サンギヤ及びリングギヤのうちの少なくとも
一方とそれに連結される動力伝達系の間に設けられた継
手手段とを設けている。従って、各無段変速機構に伝達
特性上のばらつきが存在、あるいは生じたとしても、前
記遊星歯車■溝でそのようなばらつきを吸収できるため
、各ベルトがスリップすることなく有効にトルク伝達芸
能を果すと共に、各無段変速機溝における伝達トルクを
等しい債に分配し、大容量のトルク伝達を可能とする。 その結果、ばらつきの′：：＋容度は極めて小さな例え
ば湿式の余尺ベルトによる無段変速機構を支障なく多列
化でき、その際一部の変速嘘構のみに過大なトルク伝達
が強要されることはなくなり、装置全体での耐久性の向
上、及び油圧消費エネルギーの低減化を実現させること
ができるようにもなる。又、Ｔｉ星歯車機構は比較的簡
単な構造であるため、比較的安価に複列式無段変速装置
を製造できるようにもなる。 又、前後進切換え操作を行う際に、前記クラッチ機ｈ１
を断続して切換えショックを低減あるいはなくし、円滑
な前後進切換え操作を可能とする。 なお、前記クラッチＲ構の分担するトルクは、該クラッ
チ機構が連結されるリングギヤあるいはサンギヤのうち
のいずれかとすることができるため、該クラッチ機構の
容Ｍは、前記分担するトルクに適合するものであればよ
く、比較的小型のものを用いることができる。 なお、好ましい実施態様は、前記継手手段を、湿式多板
クラッチとすることである。これにより、−層充分な耐
久性を確保でき、又、滑らかなＩ！Ｉ′ｉ続が可能とな
り、切換えショックを更に低減できる。 【実施例１ 以下、本発明の実施例を詳細に説明する。 第１図に、本発明が適用された自動車用複列式無段変速
装置の実施例を示す。 この無段変速装置は、流体継手部１０Ｓ遊星歯車機ＦＳ
　４０　、クラッチ８０１２列のベルト駆動式無段変速
部Ａ、Ｂ、前後進Ｉ７Ｊ換え用歯車部２０、及び差動南
車部６０とがら主に搭成される。 前記流体継手部１０は、エンジンのクランク伯５からの
動力を流体を介して該流体継手部１ｏの出力＠１０Ａか
ら前記遊星歯車機構４ｏに伝達するものである。この流
体継手部１ｏは、車両の発進時あるいは停止時等のエン
ジン回転速度と車両速度とに差がある場合であっても、
当該差を吸収しながら円滑に動力伝達を行うものであり
、周知のものを用いることができる。 前記遊星歯車機構４０は、前記出力？１１１０Ａを第１
人力＠ｌ　ＯＯＡ及び第２人力軸１００Ｂに分割する。 即ち、この遊星歯車機構４０は、前記第１人力情１００
Ａに前；己クラッチ８ｏを介してｊ重桔されるリングギ
ヤ４１と、前記第２出力軸１゜Ｏ８に連結されるサンギ
ヤ４２と、前記リングギヤ４１及びサンギヤ４２に噛み
合わされて前記流体継手部１ｏの出力軸１０Ａ＜特許請
求の範囲記載中の「外部」に相当）から動力を伝達され
るプラネタリギヤ４５及びキャリヤ４３とを有する。 前記プラネタリギヤ４５には、シングルプラネタリギヤ
が用いられている。 前記クラッチ８０は、リングギヤ４１と前記第１人力＋
！１１００Ａの間に設けられる。このクラッチ８０には
、後述する油圧波２により係合が制御される湿式多板ク
ラッチが用いられている。 前記ベルト式無段変速部Ａは、前に！第１入力軸１００
Ａ及び出力軸２００上にそれぞれ■型ブー！Ｊ装Ｊ１１
０Ａ、２１０Ａ＠備え！、各■型プーリ芸装１１０Ａ、
２１ＯＡはそれぞれ固定プーリ１１１△、２１１Ａ、及
び可動プーリ１１２Ａ１２１２Ａからなる。そして、油
圧シリンダ１１３Ａ、２１３Ａの油圧室１１４Ａ、２１
４Ａ内に油を注入して可動プーリ１１２Ａ、２１２Ａを
第１入力軸１００Ａあるいは出力軸２００の軸方向に沿
って摺動させることにより、前記固定プーリ１１１Ａ、
２１１Ａ及び可動プーリ１１２△、２１２Ａの間に形成
される■溝の幅が変化して有効径が変えられるようにな
っている。又、これらのＶ型プーリ装置１１０Ａ１２１
０Ａの間には伝動ベルト３００Ａが１赴は渡されており
、両Ｖ型プーリ装置１１０Ａ、２１０Ａの有効径の変化
に応じて、第１入力軸１００Ａから出力軸２００側へ回
転トルクが無段階の変速比率で伝達できるようになって
いる。 一方、他のベルト式無段変速部Ｂも、基本的に上記ベル
ト式無段変速部Ａと金（同様な構成とされ、第２人力軸
１００Ｂ及び出力軸２００上にそれぞれ固定プーリＩＩ
ＩＢ、２１１Ｂ及び油圧シリンダ１１３Ｂ、２１３Ｂの
油圧室１１４Ｂ、２１４Ｂ内に油が注入されることによ
って作動される可動ブーツ１１２Ｂ、２１２Ｂからなる
Ｖ型プーリＢａ　１１０Ｂ、　２１０Ｂヲ（ｉＩ、ｔ、
ＭＶ！７−り装置１１０Ｂ、　２１０８ＦＩニ伝動ヘル
ド３００Ｂが掛け渡されて無段変速が行なわれるように
なっている。 なお、前記第１人力軸１ｏｏの内部には貫通した中空部
が形成されており、第２人力＋１１１００Ｂが該中空部
に貫通して配置キれている。このため両入力軸１００Ａ
、１００Ｂは軸方向から見て同心円状の配置とされてい
る。 前記流体継手１０の出力＠１０Ａの回転トルクは、前記
遊星歯車機構４ｏのリングギヤ４１及びクラッチ８０を
介して前記第１人力＠ｌ　ＯＯＡに、又サンギヤ４２を
介して前記第２人力軸１００Ｂにそれぞれ分割して伝達
される。従って、前記クラッチ８０は、第１人力軸１０
０Ａに伝達するトルクに見合った比較的小容量のものと
されている。 前記出力軸２００以降に配設された前記前後進切換え用
歯車部２０は、前進用ドライブギヤ２５、後退用ドライ
ブギヤ２６、前後進切換え用スリーブ２７、前進用ドリ
ブンギヤ５１、後退用ドリブンギヤ５２、差′＃Ｊ歯車
部６ｏに動力を伝達するディファレンシャルピニオンギ
ヤ５３、及び各ドリブンギヤ５１．５２、ディファレン
シャルピニオンギヤ５３が共通して固着されるピニオン
シャフト５０を備える。この前後進切換え用歯車ｉ！Ｘ
１ｌＳ２０は、前記前後進切換え用スリーブ２７で各ド
ライブギヤ２５．２６と各ドリブンギヤ５１．５２の組
合せを変えて前後進を選択的に切換えるようにするもの
である。 前記差動歯車部６０は、リングギヤ６１を介して該前後
進切換え歯車部２０の出力を車両の左右の車１１１６２
に繋がる車輪に差動回転を許容し得る状態で伝達するも
のである。これらの前後進切換え用歯車部２０及び差動
歯車部６０については、従来周知のものと構成作用とも
特に変更がないため詳細な説明は省略する。 次に、第２図に上記複列式無段変速′ｉＡ置の油圧回路
の要部を示す。 図において、７０が油圧ポンプ、７１Ａ、７１Ｂが該油
圧ポンプ７０の出力油圧をそれぞれ高圧Ｐ　Ｈ％低圧Ｐ
Ｌのライン圧に調圧するためのリリーフ弁、７２Ａ、７
２Ｂが入力軸側の油圧室１１４Ａ、１１４Ｂの油流量を
υ１即するための流♀ルリｔａＩｌ弁、７３がクラッチ
８０を断続するための切換え弁であり、７４は該切換え
弁７３からの油流ｄｅ［す、前記クラッチ８ｏにライン
圧ＰＨ”を入力するための絞り弁である。 第１のリリーフ弁７１　ＡＴ’ｉ圧されたライン圧ＰＨ
は、Ａ列（リングギヤ４１に連結される）出力側の油圧
室２１４Ａ内に直接供給される。更にこのライン圧Ｐｓ
は、流滑制御弁７２△で油流量がｉｌｌ　１ｕｌｌされ
てＡ列の入力側の油圧ｐｉ　１４Ａに入力される。又、
前記ライン圧ＰＭは切換え弁７３、絞り弁７４を介して
クラッチ８０を作動させる。 一方、第２のリリーフ弁７１ＢＴ’ｍ圧されたライン圧
ＰＬは、８列（サンギヤ４２に連結される〉出力側の油
圧室２１４８内に直接供給される。更に、このライン圧
ＰＬは、＠　１１１　ｉ、１１すｐ弁７２Ｂで油流量が
制御されて８列の入力側の油圧室１１４Ｂに入力される
。 即ち、この実施例では、入力軸側のＶ型プーリ装置１１
０Ａ、１１０Ｂを、流量制御弁７２Ａ１７２Ｂによって
目標変速比に相当する有効径に積極的に制御し、出力軸
側の■型プーリ装ｆｆ１２”ｔ。 Ａ、２１０Ｂを該υ制御に追随させる栴成として（入る
。 次に、この実施例の作用を説明する。 この実施例における複列式無段変速装置にお０ては、エ
ンジンからの動力は、まず、流体継手１０を回転させて
その出力軸１０Ａを介して遊’；ｒｉ　ｍ車８Ｎ　４’
８４０に伝えられる。このようにして流体継手１０で遊
星歯車機構４０に動力が伝達されるために、動力を滑か
に伝えることができ、無段変速部Ａ、、Ｂへ衝撃的に過
大なトルクが伝達されるのを防止し、該過大なトルクに
よるショックを緩和することができる。 前記流体継手１０の出力軸１０Ａから前記遊星歯車機構
４０に伝えられた動力は、キャリヤ４３に接続されるプ
ラネタリギヤ４５に噛み合われたリングギヤ４１及びサ
ンギヤ４２の２系統に分配されて伝達される。クラッチ
８０が係合して（する場合には、前記リングギヤ４１と
サンギヤ４２に伝達された動力が各入力＠１００Ａ、１
００Ｂに伝達され、出力軸２００に動力が伝達される。 一方、この複列式無段変速装置が搭載されている単画の
ｔｔＪ後進を切換える時には、エンジンからの動力を遮
断する必要がある。このため、前後進切換え時には、前
記クラッチ８０を切り放し、エンジンからの動力がキャ
リヤ４３、プラネタリギヤ４５、リングギヤ４１を空転
させるのみとして各入力軸１００Ａ、１００Ｂに動力が
伝達されないようにする。このようにして動力が伝達さ
れなくなるため、Ｉｙｌ後進切換えスリーブ２７を円滑
に前進側、後退側へシフト操作することが可能となり、
シフト操作の後クラッチ８０が係合されて滑かに前後進
の切換が完了する。なお、該クラッチ８０は、係合時に
エンジンから伝えられる動力によるトルクの全部が伝わ
る訳ではなく、プラネタリギヤ４５を介してサンギヤ４
２とリングギヤ４１に分配された後のトルクが加わる。 そのため、前記クラッチ８０は、トルク８最が小さくな
り、その梠成が小型化できることについては既に述べた
通りである。 なお、前記実施例においては、入力側に遊星歯車機構を
設置した場合について説明したが、該遊星歯車機構の設
置位置はこれに限定されるものではなく、例えば、出力
側に設置して本発明を適用できることもできる。 又、前記実施例においては、クラッチ８０の設置ｔｉＬ
置をリングギヤ４１と第１人力軸１００Ａの間としてい
たが、クラッチ８０の設置位ではこれに限定されず、例
えばサンギヤ４２と第２人力軸１００Ｂとの間に設置す
ることもできる。又、前記クラッチ８０の種類は、湿式
多板クラッチのみに限定されず、伯のクラッチ、例えば
乾式クラッチを用いることもできる。 又、前記実施例においては、２つの無段変速部Ａ、Ｂを
有する複列式ｖＡ段変速装置に本発明を適用した場合に
ついて説明したが、本発明が適用される複列式無段変速
装置の無段変速部の数はこれに限定されず、３以上の無
段変速部を有する複列式無段変速装置に本発明を適用す
ることもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例に係る複列式無段変速装置の
全体構成を示す断面図、第２図は、前記実施例における
油圧回路の要部を示す概略ブロック図である。 １００Ａ、１００Ｂ・・・第１、第２人力軸、１１０Ａ
、１１０Ｂ１２１０Ａ、２１０Ｂ・・・■型プーリ装置
、 １１１Ａ、１１１８１２１１Ａ、２１１Ｂ・・・固定プ
ーリ、 １１２Ａ、１１２Ｂ、２１２Ａ、２１２Ｂ・・・可動プ
ーリ、 ２００・・・出力軸、 １１３Ａ、１１３Ｂ、２１３Ａ、２１３Ｂ・・・油圧シ
リンダ、 １１４Ａ、１１４Ｂ、２１４Ａ、２１４Ｂ・・・油圧！
、 ３００Ａ、３００Ｂ・・・伝ｔカベルト、４０・・・遊
星歯車機構、 ４１・・・リングギヤ、 ４２・・・サンギヤ、 ４３・・・キャリヤ、 ４５・・・プラネタリギヤ、 ７０・・・油圧ポンプ、 ７１Ａ、７１Ｂ・・・リリーフ弁、 ７２Ａ、７２Ｂ・・・流ｍ制御弁、 ７３・・・切換え弁、 ８０・・・クラッチ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）固定プーリ及び可動プーリからなり油圧装置によ
   つて有効径が可変とされたＶ型プーリ装置を入力側及び
   出力側の動力伝達系上にそれぞれ有し、該Ｖ型プーリ装
   置間に掛け渡された伝動ベルトにより前記入力側の回転
   を出力側に無段階に変速して伝達することのできるベル
   ト式無段変速機構を、該入力側及び出力側の動力伝達系
   の間に並列に少なくとも２列備えた複列式無段変速装置
   において、 前記入力側及び出力側のうち少なくとも一方の側の動力
   伝達系上に設けられ、該動力伝達系を各Ｖ型プーリ装置
   を含む部分毎に分割すると共に、分割された部分の一つ
   に連結されたサンギヤと、その他の部分に連結されたリ
   ングギヤと、前記サンギヤ及びリングギヤに噛み合わさ
   れて外部との動力伝達に用いられるプラネタリギヤ及び
   キャリヤとを有する遊星歯車手段と、 前記サンギヤ及びリングギヤのうちの少なくとも一方と
   それに連結される動力伝達系の間に設けられた継手手段
   と、 を備えたことを特徴とする複列式無段変速装置。
2. （２）前記継手手段が湿式多板クラッチとされている特
   許請求の範囲第１項記載の複列式無段変速装置。