JPS63246561A - 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］ 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。

［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Ｈ３Ｔ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Ｈ８Ｔ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歯車機構と、この差動歯車機構の
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無段変速機
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、油圧等により切替えられる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コ 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
切替部分に組込むと、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。そして、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。

さらに、このようなもので、モード切替時のショックを
なくすためには、高速クラッチおよび低速クラッチ双方
の伝達トルク（コントロール油圧）を相互に時間的に微
妙にコントロールする必要があり、このための試行錯誤
的調整を要する。そして、切替時のハーフクラッチによ
る発熱、摩耗や油泥（粘度）変化による調整ずれなどの
問題が発生する。また、このようなものでは、トルクや
スピードが大巾に変化する走行条件のすべてに対して最
適な条件をみこすことが困難であるという問題もある。

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。

［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。

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歯車機構と、この差動歯
車機構の第２の入出力端に一方の入出力端を接続すると
ともに前記第３の入出力端に他方の入出力端を接続した
無段変速機構と、スリーブの嵌脱により前記低速側の機
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、スリーブの嵌脱により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前記スリーブを実
際に作動するまで表方向またはは膜方向に押圧し続けて
前記動力断続機構の嵌脱状態を切替える切替機構とを具
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
もつが適用可能である。

［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
歯車機構の第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。

また、高速モードでは、差動歯車機構の第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ツシュ式動力断続機構
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。

そして、前記低速モードから前記高速モードへの切替え
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。

すなわち、まず、切替機構により高速側の動力断続機構
のスリーブを嵌方向に適度の力で押圧し続は待機する。

そうすると、動力断続機構のシンクロナイザ−リングの
作用により前記両伝動端の回転速度が等しくなった瞬間
に前記スリーブが嵌方向に移行し、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、いずれかのシンクロメツシュ式
動力断続機構を非接続状態に切替えるには、まず、脱に
すべき動力伝達機構のスリーブを切替機構により親方向
に適度の力で押圧し続けて待機し、ついで、その動力断
続機構の伝達トルクを減少させる方向に前記無段変速機
構の変速比を補正する。そうすると、当該動力断続機構
の伝達トルクが略零になった瞬間にスリーブが親方向に
移行しトルクの伝達が断たれる。

［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歯車機構４と、この差動歯車機構
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（一方の入出力端）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８ａ（他方の入出力端）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ＡＳＢを形成する無段
変速機構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１
５とを具備している。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。

差動歯車機構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２
８およびギヤ２９により構成されており、最後のギヤ２
９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、前記無段変速機構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Ｈ８Ｔ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１３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４２・ｂ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４１の
歯４１ａおよびシンクロナイザリング４２の歯４２ａ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。

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四部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に後述
する切替機構６１のシフタ６２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。

この状態から、スリーブ４４を後述する低速側の切替機
構６１により図中右方（嵌方向）に付勢し続けることに
より切替動作を行わせることができる。すなわち、前記
切替機構６１の付勢力によりスリーブ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４１’ｃに押付けることになる。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が図中右方に移動させられると、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
けた凹部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がさらにドッグギヤ４
１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１４２
ａ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
１３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に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ｉ４１　ａ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。

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を有している。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５１ｃ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ｆｆ１５２ａを有しており、そ
の端面複数箇所に凹陥部５２ｃ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５
１の歯５１ａおよびシンクロナイザリング５２の歯５２
ａ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５２ｃ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
５８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凹部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
５４ａが形成されており、この環状溝５４ａに後述する
切替機構７１のシフタ７２が係合させである。

すなわち、この高速用のシンクロメツシュ式動力断続機
構１５も、後述する高速側の切替機構により付勢され、
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。

次いで、前述した両切替機構６１．７１の構成を説明す
る。

まず、低速側の切替機構６１は、先端部を低速側のシン
クロメツシュ式動力断続機構１４のスリーブ４４に係合
させたシフタ７２と、このシフタ７２の基端部を保持し
て前記スリーブ４４の軸心と平行な方向に進退可能なス
ライドシャフト６３と、このスライドシャフト６３を図
中左方（親方向）に付勢するスプリング６４と、前記ス
ライドシャフト６３を図中右方（嵌方向）に付勢するた
めの油圧アクチュエータ６５とを具備してなる。

油圧アクチュエータ６５は、前記スライドシャフト６３
を保持するケーシング壁４９に該スライドシャフト６３
よりも大径なシリンダボア６６を形成し、このシリンダ
ボア６６の内周に前記スライドシャフト６３に一体に形
成したピストン６７をスライド可能に嵌合させたもので
、そのシリンダボア６６内に形成される圧力室６８をソ
レノイドバルブ６９を介してタンク９１又は定圧油圧源
９２に選択的に接続し得るようになっている。

また、高速側の切替機構７１は、先端部を高速側のシン
クロメツシュ式動力断続機構１５のスリーブ５４に係合
させたシフタ６２と、このシフタ６２の基端部を保持し
て前記スリーブ５４の軸心と平行な方向に進退可能なス
ライドシャフト７３と、このスライドシャフト７３を図
中右方（膜方向）に付勢するスプリング７４と、前記ス
ライドシャフト７３を図中左方（表方向）に付勢するた
めの油圧アクチュエータ７５とを具備してなる。

油圧アクチュエータ７５は、前記スライドシャフト７３
を保持するケーシング壁４９に該スライドシャフト７３
よりも大径なシリンダボア７６を形成し、このシリンダ
ボア７６の内周に前記スライドシャフト７３に一体に形
成したピストン７７をスライド可能に嵌合させたもので
、そのシリンダボア７６内に形成される圧力室７８をソ
レノイドバルブ７９を介してタンク９１又は定圧油圧源
９２に選択的に接続し得るようになっている。

なお、８１．８２は前記スライドシャフト６３．７３の
端部に設けたマグネット、８３．８５はマグネット８１
．８２の接近を感知して切替わる脱位置検出用のリード
スイッチ、８４．８６は、同じくマグネット８１．８２
の接近を感知して切替わる表位置検出用のリードスイッ
チである。

また、図中８７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、８８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。

スリーブ４４を底位置に保持して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、スリーブ５４
を脱位置に保持して高速用のシンクロメツシュ式動力伝
達機措１５を解放状態にした低速モードでは、前記差動
歯車機構４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はモータとして機能し、前記他方の流体ポン
プ／モータ８はポンプとして働く。

すなわち、前記差動歯車機構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（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、差動歯車機構
４の第３の入出力端３が略空転状態になるため、該差動
歯車機構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との速度が略等しくなっ
た時点で、後述するような切替動作が実行され高速モー
ドに切替わる。

この高速モードでは、前記差動歯車機構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、前記差動歯車機構
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との間に
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。

ここで、低速モードから高速モードへ切替わる際の作動
を説明する。ソレノイドバルブ６９を励磁位置Ｉにして
スライドシャフト６３を嵌位置に保持するとともに、ソ
レノイドバルブ７９を非励磁位置■にしてスライドシャ
フト７３を脱位置に保持している場合には、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。このような低速モードにおいて、低速側のド
ッグギヤ４１の回転速度Ｒ７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
小さくなったのを回転速度検出器８７．８８により検出
した場合に、ソレノイドバルブ７９を励磁位置Ｉに切替
えて油圧アクチュエータ５の圧力室７８内に圧液を導入
し、スリーブ５４を嵌方向（図中左方）に押圧したまま
で待機する。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５１の歯５１ａ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。この状態をリードスイッチ８６が閉じることによ
り検知する。そして、前記両動力断続機構１５が双方共
に嵌であるのをリードスイッチ８４．８６により確認し
、しかる後に、ソレノイドバルブ６９を非励磁位置■に
切替えて油圧力を消勢させ、スプリング６４の付勢力に
よりスリーブ４４を親方向（図中左方）に押圧して待機
する。この状態で流体ポンプ／モータ７の押し除は容積
を増方向に補正する。その結果、スリーブ４４とドッグ
ギヤ４１との間の伝達トルクが減少し、その値が略零に
なった瞬間にスプリングの付勢力がスリーブ４４とドッ
グギヤ４１との契合力に打勝つことになる。

そのため、スリーブ４４が親方向（図中左方）に移動し
、低速側のシンクロメツシュ式動力断続機構１４が解放
状態となる。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。そして、これをリードスイッ
チ８３の閉動作により感知することができる。

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。すなわち、まず、ソレノイドバ
ルブ６９を励磁位置Ｉに切替えてスリーブ４４を嵌方向
（図中右方）に押圧し待機する。そうすると、スリーブ
４４とドッグギヤ４１との速度が一致した瞬間にスリー
ブ４４が嵌位置まで移行し低速側のシンクロメツシュ式
動力断続機構１４が接続状態となる。それに伴って、リ
ードスイッチ８４が閉となる。動力断続機構１４．１５
が双方共に接続状態であるのをリードスイッチ８４．８
６により確認した後に、ソレノイドバルブ７９を非励磁
位置に切替えて待機する。そして、流体ポンプ／モータ
７の容積を減方向に補正する。その結果、スリーブ５１
とドッグクラッチ５１との間のトルクが減少し、その値
が略零になった瞬間にスプリング７４の付勢力によりス
リーブ５４が親方向（図中右方）に移行し、高速側のシ
ンクロメツシュ式動力断続機構１５が解放状態となる。

そして、これをリードスイッチ８５の閉動作により検知
することができる。

このようにして、低速モードと高速モードとの切替えを
行うことができるわけであるが、この装置は、その切替
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。そして、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、スリーブを所要方向に押
圧し続けるようにした簡単な切替機構６１．７１により
確実に切替えることができるとともに、切替時のエネル
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１４．１５と
前述した切替機構６１．７１とを組み合わせたものであ
れば、センターボス１３と各伝動系の伝動端２３ａ、２
９ａとの回転速度が接近したのを検出して前記切替機構
６１．７１を作動させ、そのスリーブ４４．５４を所要
方向に付勢し続けているだけで確実にモードの切替えを
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替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替制御を不
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。

また、差動歯車機構も、前記のような遊星歯車式のもの
に限られない。

さらに、無段変速機構も、前記実施例のような１１ＳＴ
方式のものに限定されるものではなく、例えば、トラク
ションドライブ方式のものやベルト方式のもの等であっ
てもよい。

また、前記実施例では、入力側に差動歯車機構を配した
入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。

［発明の効果コ 本発明は、以上のような構成であるから、次のような効
果が得られる。

まず、嵩の高い多板ディスク等が不要であるため、小形
軽量化が可能である上にメンテナンスが容易である。

また、ハーフクラッチ的な制御が不要になり、精度の高
い制御機器類を用いることなしに、円滑で無理のないモ
ード切替えを行うことができる。

そのため、試行錯誤的な調整を要求されることがない上
に、油温等の変化に起因する調整ずれなどを招くことが
ない。

さらに、シンクロメツシュ式動力断続機構と、この機構
の特性にマツチした切替機構とを組み合わせて使用して
いるので、高精度の回転速度検出器等を用いることなし
に、モードの切替えを確実に行うことが可能であり、ま
た、トルクやスピードが大幅に変化する走行条件の下で
も常にショックのない理想的な切替動作を営ませること
ができる。

【図面の簡単な説明】

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および切替機
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・・・差動歯車機構１２・
・・無段変速機構 １３・・・共通回転要素（センターボス）１４・・・シ
ンクロメツシュ式動力断続機構１５・・・シンクロメツ
シュ式動力断続機構２３ａ・・・伝動端（ボス部） ２９ａ・・・伝動端（ボス部） ６１・・・低速側の切替機構 ７１・・・高速側の切替機構

Claims (1)

【特許請求の範囲】
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歯車機構と
   、この差動歯車機構の第２の入出力端に一方の入出力端
   を接続するとともに前記第３の入出力端に他方の入出力
   端を接続した無段変速機構と、スリーブの嵌脱により前
   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、スリーブの嵌脱により前記高
   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、前
   記スリーブを実際に作動するまで嵌方向またはは脱方向
   に押圧し続けて前記動力断続機構の嵌脱状態を切替える
   切替機構とを具備してなることを特徴とする無段変速装
   置。