WO2014080863A1 - 無段変速機 - Google Patents

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WO2014080863A1
WO2014080863A1 PCT/JP2013/081050 JP2013081050W WO2014080863A1 WO 2014080863 A1 WO2014080863 A1 WO 2014080863A1 JP 2013081050 W JP2013081050 W JP 2013081050W WO 2014080863 A1 WO2014080863 A1 WO 2014080863A1
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continuously variable
variable transmission
output
output member
clutch
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一彦 山本
貴史 北原
正記 佐川
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本田技研工業株式会社
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    • F16H2037/0893—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 with differential gearing with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts, i.e. with two or more internal power paths at least one power path being a continuously variable transmission, i.e. CVT characterised in the ratio of the continuously variable transmission is different from zero when the output shaft speed is zero

Definitions

  • the present invention relates to a continuously variable transmission.
  • a first mass body (primary mass) coupled to the engine output shaft and a connection / disconnection mechanism such as a clutch or a torque converter are used.
  • a second mass body (secondary mass) connected to the input shaft of the speed change mechanism is provided, and both mass bodies are supported so as to be rotatable relative to each other against the action of the damping device disposed therebetween.
  • a dynamic vibration absorber (damper device) provided with a damper spring is used.
  • a general dynamic vibration absorber is configured as a so-called dual mass flywheel in which two flywheel elements constituting a flywheel function as first and second mass bodies, respectively.
  • centrifugal pendulum dynamic vibration absorber A dynamic vibration absorber using centrifugal force, a so-called centrifugal pendulum dynamic vibration absorber is known.
  • the centrifugal pendulum type dynamic vibration absorber freely moves in the arc-shaped chamber, and the kinetic energy of the centrifugal pendulum is canceled by the kinetic energy of the centrifugal pendulum.
  • Centrifugal pendulum type dynamic vibration absorbers have recently attracted attention because of their simple dynamic vibration absorption mechanism and light weight.
  • the dynamic vibration absorber described in Patent Literature 1 is configured so that the flywheel element on the transmission mechanism side functions as the second mass body.
  • the second mass body needs to have a certain amount of mass in order to exhibit good damping performance in a low frequency region of about 1000 rpm or less, such as when the engine is idle.
  • the flywheel element on the transmission mechanism side is the second mass body. Therefore, when the weight of the flywheel element on the transmission mechanism side is increased in order to exhibit good vibration damping performance in the low frequency region, the weight of the entire transmission including the dynamic vibration absorber, and hence the dynamic vibration absorber, increases. There is a problem that.
  • an object of the present invention is to provide a continuously variable transmission capable of suppressing weight while ensuring good vibration damping performance in a low frequency region.
  • the present invention is arranged between an output shaft of a drive source and an input shaft for inputting the driving force of the drive source output from the output shaft to a continuously variable transmission mechanism,
  • a secondary damper comprising a primary damper that elastically connects the output shaft and the input shaft, a hub member that is fixed to the input shaft, and a plurality of mass bodies that are swingably attached to the hub member.
  • a starting device provided between an output member of the continuously variable transmission mechanism and a transmission output member which is an output member to a wheel.
  • the inertia of the continuously variable transmission mechanism since the drive source and the continuously variable transmission mechanism are connected via the primary damper and the secondary damper, the inertia of the continuously variable transmission mechanism always has a configuration as a centrifugal pendulum type dynamic vibration absorber. It functions as a second mass body (secondary mass) of the secondary damper. Therefore, the secondary damper can exhibit good vibration damping performance without adding a structure that functions as the second mass body.
  • the continuously variable transmission mechanism becomes the second mass body, and from the sufficient mass, the transmission as a whole is compared with the case where the flywheel element is the second mass body as described in the above cited reference 1. While suppressing an increase in weight, it is possible to improve the damping performance of the secondary damper, particularly in the low frequency region.
  • the starting device preferably includes a clutch.
  • the starting device includes a planetary gear mechanism including first to third rotating elements including a sun gear, a carrier, and a ring gear, and first and second clutches.
  • the first rotating element is connected to a first output member that is an output member that extracts an output from the continuously variable transmission mechanism, and the second rotating element is connected to the secondary in the direction in which the driving force is transmitted from the driving source.
  • Connected to a second output member connected to the input shaft downstream from the damper Connected to a second output member connected to the input shaft downstream from the damper, the third rotating element is connected to the transmission output member, and the first clutch is connected to the first output member.
  • a member and the transmission output member may be detachably connected, and the second clutch may detachably connect a third rotating element and the transmission output member.
  • a starting / disconnecting mechanism such as a starting clutch
  • the first and second clutches can be started without operating at the time of starting, heat is generated during starting. There are very few. Therefore, since it is not necessary to consider the temperature rise of the secondary damper at the time of start, a member made of a low heat resistant material, for example, resin can be used for the secondary damper, and the continuously variable transmission can be reduced in weight. It becomes possible.
  • the states of the first and second clutches may be switched to start.
  • the first and second clutches are arranged away from the secondary damper, a temperature increase of the secondary damper at the time of starting is small, and a member made of a low heat resistant material can be used for the secondary damper. .
  • the starting device includes a planetary gear mechanism including first to third rotating elements including a sun gear, a carrier, and a ring gear, and the first rotating element includes the none.
  • the second rotating element is connected to a first output member that is an output member that extracts an output from the step transmission mechanism, and the second rotating element is downstream of the secondary damper in the transmission direction of the driving force from the driving source.
  • the third rotating element may be connected to the transmission output member.
  • the connecting / disconnecting mechanism such as a starting clutch is not used as the starting device, and further, the first and second clutches described above are not provided, and the starting gear mechanism can be used for starting. There is very little fever. Therefore, since it is not necessary to consider the temperature rise of the secondary damper at the time of starting, a member made of a low heat resistant material can be used for the secondary damper.
  • the continuously variable transmission mechanism is preferably a toroidal type.
  • the skeleton figure which shows the continuously variable transmission which concerns on the 1st Embodiment of this invention.
  • the alignment chart of a planetary gear mechanism The skeleton figure which shows the continuously variable transmission which concerns on the 2nd Embodiment of this invention.
  • the continuously variable transmission 100 includes a toroidal-type continuously variable transmission mechanism 10, an output shaft (engine output shaft) 21 of an engine 20 that is a drive source, and an input shaft 11 of the continuously variable transmission mechanism 10.
  • a primary damper 30 and a secondary damper 40 disposed between the two.
  • the continuously variable transmission mechanism 10 and the engine output shaft 21 are always connected via two dampers 30 and 40. That is, the intermittence mechanism such as a torque converter is not disposed between the continuously variable transmission mechanism 10 and the engine output shaft 21, and the transmission path of the driving force from the engine 20 to the continuously variable transmission mechanism 10 is disconnected. It is configured so that there is no.
  • the continuously variable transmission 100 includes an output shaft 51 disposed in parallel with the input shaft 11, an intermediate shaft 52 disposed in parallel with the input shaft 11 and the output shaft 51, a planetary gear mechanism 60, and an idle gear train 70. I have.
  • the toroidal-type continuously variable transmission mechanism 10 is concentrically rotatable with respect to the input shaft 11 between a pair of input-side discs 12 that are concentric with the input shaft 11 and rotate integrally therewith, and between the input-side discs 12.
  • the output side disk 13 is disposed, and the power roller 14 is disposed between the input side disk 12 and the output side disk 13 and transmits power between the input side disk 12 and the output side disk 13. .
  • the power roller 14 includes a rotation shaft so that the power roller 14 can rotate to transmit power between the input side disk 12 and the output side disk 13, and a swing shaft (trunion) that extends perpendicularly to the rotation axis and perpendicular to the paper surface. Is swingable with respect to.
  • the gear ratio of the continuously variable transmission mechanism 10 can be changed by swinging the power roller 14 around the swing shaft to change the tilt angle.
  • the outer periphery of the output side disk 13 is provided with external teeth 13a for output.
  • the outer teeth 13 a mesh with a first transmission gear 53 fixed to the intermediate shaft 52 so as to rotate integrally.
  • the planetary gear mechanism 60 includes a sun gear 61 concentrically fixed to the intermediate shaft 52, a ring gear 62, and a carrier 64 that supports the sun gear 61 and the pinion 63 meshing with the ring gear 62 so as to rotate and revolve freely. It has elements. In the collinear chart in which the relative rotational speed of each element can be represented by a straight line, these three elements are represented by a first element, a second element, and a third element from the sun gear 61 side, respectively.
  • the element is a sun gear 61
  • the second element is a carrier 64
  • the third element is a ring gear 62.
  • the gear ratio of the planetary gear mechanism 60 (the number of teeth of the ring gear 62 / the number of teeth of the sun gear 61) is i
  • the distance between the sun gear 61 and the carrier 64 The ratio with the distance to the ring gear 62 is set to i: 1.
  • the collinear diagram is a diagram in which the ratio of the relative rotational speeds of the sun gear 61, the carrier 64, and the ring gear 62 can be represented by a straight line.
  • the idle gear train 70 includes a first intermediate gear 71 fixed to the input shaft 11, a second intermediate gear 72 concentric with the intermediate shaft 52 and connected to a carrier (second element), and a first intermediate gear 71. And a second intermediate gear 72, and a third intermediate gear rotatably supported by a transmission case (not shown). A second transmission gear 54 is rotatably supported on the intermediate shaft 52.
  • the continuously variable transmission 100 includes a first clutch 81 and a second clutch 82.
  • the first clutch 81 is configured to be switchable between a connected state in which the second transmission gear 54 and the first transmission gear 53 are connected and an open state in which the connection is broken.
  • the second clutch 82 is configured to be switchable between a connected state in which the second transmission gear 54 and the ring gear 62 are connected and an open state in which the connection is broken.
  • the first clutch 81 and the second clutch 82 are constituted by wet multi-plate clutches.
  • the first clutch and the second clutch are not limited to the wet multi-plate clutch, and other types of clutches may be used.
  • the second transmission gear 54 meshes with a third transmission gear 55 fixed to the output shaft 51.
  • An output gear 57 that meshes with the differential gear 56 is fixed to the output shaft 51.
  • the output gear 57 corresponds to the transmission output member of the present invention.
  • the continuously variable transmission 100 has a low-speed mode for driving at low speeds and a low-speed mode for reverse driving, and a high-speed mode for high-speed driving.
  • the low speed mode and the high speed mode are switched by the first clutch 81 and the second clutch 82.
  • the low speed mode is established by setting the first clutch 81 in the disengaged state and the second clutch 82 in the connected state.
  • the high speed mode is established by bringing the first clutch 81 into a connected state and bringing the second clutch 82 into a released state. That is, the first clutch 81 corresponds to a high speed clutch, and the second clutch 82 corresponds to a low speed clutch.
  • the output shaft 51 rotates in a speed and a direction according to the revolution speed and the revolution direction of the ring gear 62 of the planetary gear mechanism 60. Therefore, in the low speed mode, the rotation speed and the rotation direction of the output shaft 51 can be switched to both directions with the stop state interposed while the input shaft 11 is rotated in one direction at a constant speed.
  • the gear ratio of the toroidal-type continuously variable transmission mechanism 10 is set to a predetermined value determined by the gear ratio of the gears 61, 62, 63 constituting the planetary gear mechanism 60, the input shaft 11 is rotated.
  • the output shaft 51 can be stopped in the state. In this state, the drive shaft 91 of the pair of left and right wheels 90 connected to the output shaft 51 via the output gear 57 and the differential gear 56 is stopped, and a so-called geared neutral state can be realized.
  • the starting device 80 is constituted by the planetary gear mechanism 60, the first clutch 81, and the second clutch 82.
  • the starting device 80 is provided between the output external teeth 13a that are output members of the continuously variable transmission mechanism 10 and the drive shaft 91 in the transmission direction of the driving force.
  • the starting device 80 is provided between the first intermediate gear 71 fixed to the input shaft 11 and the driving shaft 91 in the transmission direction of the driving force.
  • the external teeth 13a for output correspond to the first output member of the present invention
  • the first intermediate gear 71 corresponds to the second output member of the present invention.
  • the rotation of the output side disk 13 of the toroidal-type continuously variable transmission mechanism 10 is transmitted to the output shaft 51 via the planetary gear mechanism 60 and the first clutch 81. Then, the drive shaft 91 connected to the output shaft 51 rotates in the forward direction. In the high speed mode, the rotational speed of the drive shaft 91 changes in proportion to the rotational speed of the output side disk 13.
  • the primary damper 30 is disposed between the engine output shaft 21 and the input shaft 11 of the continuously variable transmission mechanism 10, and elastically connects the engine output shaft 21 and the input shaft 11.
  • the primary damper 30 is a coil spring, for example, and is fixed to a mass body 31 fixedly connected to the engine output shaft 21.
  • the secondary damper 40 is disposed between the primary damper 30 and the input shaft 11 of the continuously variable transmission mechanism 10, more specifically, between the mass body 31 and the input shaft 11.
  • the secondary damper 40 is a so-called centrifugal pendulum type dynamic vibration absorber constituted by a hub member 41 fixedly connected to the input shaft 11 and a plurality of mass bodies 42 attached to the hub member 41 so as to be swingable. is there.
  • the flywheel element on the transmission side of the centrifugal pendulum dynamic vibration absorber described in Patent Document 1 serves as the second mass body, in this embodiment, the flywheel element that performs the function of the second mass body Is not necessary.
  • the inertia of the continuously variable transmission mechanism 10 is always constant. It functions as a second mass body (secondary mass) of the secondary damper 40 that is a centrifugal pendulum dynamic vibration absorber. Therefore, the centrifugal pendulum type dynamic vibration absorber can exhibit good vibration damping performance without adding a material that functions as the second mass body.
  • the continuously variable transmission mechanism 10 becomes the second mass body, and from the sufficient mass, the engine 20 is particularly idle compared to the case where the flywheel element is the second mass body as described in the above cited reference 1.
  • the vibration damping performance of the secondary damper 40 which is a centrifugal pendulum dynamic vibration absorber, in which the vibration damping performance in the frequency region near the rotation is lowered can be improved.
  • the centrifugal pendulum type dynamic absorber is provided when the secondary damper 40, which is a centrifugal pendulum type dynamic vibration absorber, is provided in the first mass body 31 or without the primary damper 30 being provided. Even if the secondary damper 40 as a vibration absorber is provided in the first mass body 31, it is possible to suppress an increase in weight as the entire continuously variable transmission 100.
  • the vehicle may start by switching the states of the first and second clutches 81 and 82 to establish the high speed mode.
  • the first and second clutches 81 and 82 are disposed away from the secondary damper 40, the temperature rise of the secondary damper 40 at the time of starting is small, and the secondary damper 40 has a low heat resistant material, For example, a member made of resin can be used.
  • the configuration of the continuously variable transmission 200 is different in that the first clutch 81 and the second clutch 82 in the continuously variable transmission 100 according to the first embodiment described above are not provided.
  • the second transmission gear 54 and the first transmission gear 53 are always open, and the second transmission gear 54 and the ring gear 62 are always connected.
  • the continuously variable transmission 200 is configured in the same manner as the continuously variable transmission 100 when the second clutch 82 is always connected and the first clutch 81 is always open.
  • the continuously variable transmission 200 configured as described above has only a mode corresponding to the low speed mode of the continuously variable transmission 100 and does not have a mode corresponding to the high speed mode.
  • the second mass body (secondary mass) of the secondary damper 40 whose inertia of the continuously variable transmission mechanism 10 is a centrifugal pendulum type dynamic vibration absorber at all times. Function as. Therefore, the centrifugal pendulum dynamic vibration absorber can exhibit good vibration damping performance without adding a structure that functions as the second mass body. In particular, it is possible to improve the vibration damping performance of the secondary damper 40 that is a centrifugal pendulum dynamic vibration absorber, in which the vibration damping performance in the low frequency region is lowered.
  • the drive source is the engine 20
  • the drive source of the present invention is not limited to the engine, and an electric motor such as a motor / generator may be used.
  • continuously variable transmission mechanism 10 is a toroidal type
  • continuously variable transmission mechanism of the present invention is not particularly limited as long as it is always connected to the output shaft of the drive source, and may be another type of continuously variable transmission mechanism.
  • Sun gear (1st Element) 62 ... ring gear (third element), 63 ... pinion, 64 ... carrier (second element), 70 ... idle gear train, 71 ... first intermediate gear (second output member), 72 ... second Intermediate gear, 80 ... Starting device, 81 ... No. Clutch, high speed clutch (first clutch), 82 ... second clutch, low-speed clutch (second clutch), 90 ... wheel, 91 ... driving shaft, 100, 200 ... CVT.

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Abstract

無段変速機１００は、エンジン出力軸２１と無段変速機構１０の入力軸１１との間に配置され、エンジン出力軸２１と入力軸１１とを弾性的に接続する一次ダンパ３０と、入力軸１１に固定されるハブ部材４１とハブ部材４１に揺動可能に取り付けられる複数の質量体４２とから構成された二次ダンパ４０と、出力用の外歯１３aと駆動軸９１との間に設けられた発進デバイス８０とを備える。

Description

無段変速機
　本発明は、無段変速機に関する。
　従来、エンジンの出力軸から出力されるトルク変動を抑制するために、エンジンの出力軸に結合される第１の質量体（１次マス）と、クラッチやトルクコンバータなどの断接機構を介して変速機構の入力軸に連結される第２の質量体（２次マス）とが設けられ、これら両質量体がその間に配置された減衰装置の作用に抗して互いに相対回転可能に支承されたダンパばねを備えた動吸振器（ダンパ装置）が用いられている。一般的な動吸振器は、フライホイールを構成する２つのフライホイールエレメントがそれぞれ第１及び第２の質量体として機能する所謂デュアルマスフライホイールとして構成されている。
　そして、遠心力を利用した動吸振器、所謂遠心振子式動吸振器が知られている。遠心振子式動吸振器では、遠心振子が円弧状の室の中を自由に動き、その遠心振子の運動エネルギーによって遠心振子の振動成分の運動エネルギーを打ち消している。遠心振子式動吸振器は、その動吸振機構が簡易で軽量化が可能であり、最近、注目されている。例えば、特許文献１の記載の動吸振器では、変速機構側のフライホイールエレメントを第２の質量体として機能するように構成されている。
特許第４７９７１７６号公報
　しかしながら、エンジンのアイドル時など、約１０００ｒｐｍ以下の低周波数領域で良好な制振性能を発揮させるためには、第２の質量体はある程度の質量を有する必要がある。上記特許文献１に記載の遠心振子式動吸振器では、変速機構側のフライホイールエレメントを第２の質量体としている。よって、低周波数領域で良好な制振性能を発揮させるために変速機構側のフライホイールエレメントの重量を増加させると、動吸振器、ひいては動吸振器を含めた変速機全体としての重量が増加するという不具合がある。
　本発明は、以上の点に鑑み、低周波数領域で良好な制振性能を確保した上で、重量の抑制が可能な無段変速機を提供することを目的とする。
　［１］上記目的を達成するため、本発明は、駆動源の出力軸と前記出力軸から出力される前記駆動源の駆動力を無段変速機構へ入力する入力軸との間に配置され、前記出力軸と前記入力軸とを弾性的に接続する一次ダンパと、前記入力軸に固定されるハブ部材と前記ハブ部材に揺動可能に取り付けられる複数の質量体とから構成された二次ダンパと、前記無段変速機構の出力部材と車輪への出力部材である変速機出力部材との間に設けられた発進デバイスとを備えたことを特徴とする。
　本発明によれば、駆動源と無段変速機構とは一次ダンパ及び二次ダンパを介して接続されているので、常時、無段変速機構のイナーシャが遠心振子式動吸振器としての構成を有する二次ダンパの第２の質量体（２次マス）として機能する。そのため、第２の質量体として機能する構造を追加することなく、二次ダンパは良好な制振性能を発揮することができる。
　そして、無段変速機構が第２の質量体となり、その十分な質量から、上記引用文献１に記載のようにフライホイールエレメントを第２の質量体としている場合と比較して、変速機全体として重量増を抑制しながら、特に低周波数領域における二次ダンパの制振性能を向上させることができる。
　［２］本発明において、前記発進デバイスはクラッチを含む構成であることが好ましい。
　［３］例えば、前記発進デバイスは、サンギア、キャリア、及びリングギアからなる第１から第３の回転要素から構成される遊星歯車機構と、第１及び第２のクラッチとから構成され、前記第１の回転要素は、前記無段変速機構から出力を取り出す出力部材である第１の出力部材に連結され、前記第２の回転要素は、前記駆動源からの駆動力の伝達方向において前記二次ダンパより下流側で前記入力軸に接続された第２の出力部材に連結され、前記第３の回転要素は、前記変速機出力部材に連結され、前記第１のクラッチは、前記第１の出力部材と前記変速機出力部材とを係脱自在に連結し、前記第２のクラッチは、第３の回転要素と前記変速機出力部材とを係脱自在に連結するものであってもよい。
　かかる構成によれば、発進デバイスとして発進クラッチ等の断接機構を用いておらず、且つ、発進時に第１及び第２のクラッチを動作させずに遊星歯車機構によって発進できるので、発進時の発熱が非常に少ない。よって、発進時における二次ダンパの温度上昇を考慮する必要がないため、二次ダンパに低耐熱性の材質、例えば樹脂からなる部材を用いることができ、無段変速機を軽量化することが可能となる。
　尚、遊星歯車機構によって発進できる代わりに、第１及び第２のクラッチの状態を切換えて、発進させてもよい。この場合、第１及び第２のクラッチを二次ダンパから離して配置すれば、発進時における二次ダンパの温度上昇が少なく、二次ダンパに低耐熱性の材質からなる部材を用いることができる。
　［４］本発明において、前記発進デバイスは、サンギア、キャリア、及びリングギアからなる第１から第３の回転要素で構成される遊星歯車機構から構成され、前記第１の回転要素は、前記無段変速機構から出力を取り出す出力部材である第１の出力部材に連結され、前記第２の回転要素は、前記駆動源からの駆動力の伝達方向において前記二次ダンパより下流側で前記入力軸に接続された第２の出力部材に連結され、前記第３の回転要素は、前記変速機出力部材に連結されたものであってもよい。
　かかる構成によれば、発進デバイスとして発進クラッチ等の断接機構を用いておらず、さらには、上述した第１及び第２クラッチも備えておらず、遊星歯車機構によって発進できるので、発進時の発熱が非常に少ない。よって、発進時における二次ダンパの温度上昇を考慮する必要がないため、二次ダンパに低耐熱性の材質からなる部材を用いることができる。
　［５］また、本発明において、前記無段変速機構はトロイダル型であることが好ましい。
本発明の第１の実施形態に係る無段変速機を示すスケルトン図。 遊星歯車機構の共線図。 本発明の第２の実施形態に係る無段変速機を示すスケルトン図。
　以下、本発明の第１の実施形態に係る無段変速機１００について図面を参照して説明する。
　図１に示すように、無段変速機１００は、トロイダル型の無段変速機構１０と、駆動源であるエンジン２０の出力軸（エンジン出力軸）２１と無段変速機構１０の入力軸１１との間に配置された一次ダンパ３０及び二次ダンパ４０とを備えている。無段変速機構１０とエンジン出力軸２１とは２つのダンパ３０，４０を介して常時連結されている。即ち、無段変速機構１０とエンジン出力軸２１とは、その間にトルクコンバータ等の断続機構が配置されておらず、エンジン２０からの駆動力の無段変速機構１０への伝達経路が切り離されることがないように構成されている。
　さらに、無段変速機１００は、入力軸１１と平行に配置された出力軸５１、入力軸１１及び出力軸５１に平行に配置された中間軸５２、遊星歯車機構６０、及びアイドルギア列７０も備えている。
　トロイダル型の無段変速機構１０は、入力軸１１と同心であって一体に回転する一対の入力側ディスク１２と、入力側ディスク１２の間であって入力軸１１に対して同心且つ回転自在に配置された出力側ディスク１３と、入力側ディスク１２と出力側ディスク１３との間に配置され、入力側ディスク１２と出力側ディスク１３との間で動力を伝達させるパワーローラ１４とを備えている。
　パワーローラ１４は、入力側ディスク１２と出力側ディスク１３との間で動力を伝達させるべく回転できるように回転軸を備えると共に、この回転軸と直交し紙面垂直方向に延びる揺動軸（トラニオン）に対して揺動自在となっている。パワーローラ１４を揺動軸周りで揺動させて傾斜角度を変化させることで、無段変速機構１０の変速比を変化できるように構成されている。
　出力側ディスク１３の外周には、出力用の外歯１３ａが設けられている。この外歯１３ａには、中間軸５２に一体回転するように固定された第１伝達ギア５３が噛合している。
　遊星歯車機構６０は、中間軸５２に同心に固定されたサンギア６１と、リングギア６２と、サンギア６１及びリングギア６２に噛合するピニオン６３を自転及び公転自在に軸支するキャリア６４との３つの要素を備えている。これら３つの要素は、各要素の相対回転速度を直線で表すことができる共線図において、一方から、サンギア６１側から、夫々、第１要素、第２要素、第３要素とすると、第１要素はサンギア６１、第２要素はキャリア６４、第３要素はリングギア６２となる。
　遊星歯車機構６０のギア比（リングギア６２の歯数／サンギア６１の歯数）をｉとすると、図２に示す共線図において、サンギア６１とキャリア６４との間の間隔と、キャリア６４とリングギア６２との間の間隔との比は、ｉ：１に設定される。尚、共線図とは、サンギア６１とキャリア６４とリングギア６２との相対回転速度の比を直線で表すことができる図である。
　アイドルギア列７０は、入力軸１１に固定された第１中間ギア７１と、中間軸５２と同心であってキャリア（第２要素）に連結された第２中間ギア７２と、第１中間ギア７１と第２中間ギア７２とに噛合し、図示省略した変速機ケースに回転自在に軸支された第３中間ギアとで構成される。中間軸５２には、第２伝達ギア５４が回転自在に軸支されている。
　さらに、無段変速機１００は、第１クラッチ８１及び第２クラッチ８２を備えている。第１クラッチ８１は、第２伝達ギア５４と第１伝達ギア５３とを連結する連結状態と、この連結を断つ開放状態とに切換自在に構成されている。第２クラッチ８２は、第２伝達ギア５４とリングギア６２とを連結する連結状態と、この連結を断つ開放状態とに切換自在に構成されている。
　第１クラッチ８１及び第２クラッチ８２は湿式多板クラッチで構成されている。尚、第１クラッチ及び第２クラッチは、湿式多板クラッチに限らず、他の形式のクラッチを用いてもよい。
　第２伝達ギア５４は、出力軸５１に固定された第３伝達ギア５５と噛合している。出力軸５１には、デファレンシャルギア５６と噛合する出力ギア５７が固定されている。出力ギア５７は本発明の変速機出力部材に相当する。
　無段変速機１００は、低速走行用及び後進用の低速モードと、高速走行用の高速モードとを有する。
　低速モードと高速モードとは、第１クラッチ８１及び第２クラッチ８２で切換えられる。低速モードは、第１クラッチ８１を開放状態とし、第２クラッチ８２を連結状態とすることにより確立される。高速モードは、第１クラッチ８１を連結状態とし、第２クラッチ８２を開放状態とすることにより確立される。即ち、第１クラッチ８１が高速用クラッチに、第２クラッチ８２が低速用クラッチに夫々該当する。
　このように構成された無段変速機１００において、出力軸５１は、遊星歯車機構６０のリングギア６２の公転速度と公転方向に応じた速度と方向に回転する。従って、低速モードでは、入力軸１１を一方向に一定速度で回転させた状態のまま、出力軸５１の回転速度、及び回転方向を停止状態を挟んで両方向に切換えることができる。
　具体的には、トロイダル型の無段変速機構１０の変速比を、遊星歯車機構６０を構成する各ギア６１，６２，６３の歯数比で定まる所定値にすると、入力軸１１を回転させた状態のまま、出力軸５１を停止させることができる。この状態では、この出力軸５１と、出力ギア５７及びデファレンシャルギア５６を介して接続された、左右一対の車輪９０の駆動軸９１は停止状態となり、所謂ギアド・ニュートラル状態を実現することができる。
　そして、ギアド・ニュートラル状態から、トロイダル型の無段変速機構１０の変速比を前記所定値よりも減速側に調節すると、駆動軸９１は前進方向に回転する。一方、ギアド・ニュートラル状態から、トロイダル型の無段変速機構１０の変速比を前記所定値よりも増速側に調節すると、駆動軸９１は後進方向に回転する。出力軸５１の回転速度を停止状態を挟んで正転、逆転に切換え自在となる。尚、前記所定値からのずれが大きくすると、駆動軸９１の回転速度が速くなり、車両は増速する。
　このように、遊星歯車機構６０、第１クラッチ８１及び第２クラッチ８２から発進デバイス８０が構成される。発進デバイス８０は、駆動力の伝達方向において、無段変速機構１０の出力部材である出力用の外歯１３aと駆動軸９１との間に設けられている。また、発進デバイス８０は、駆動力の伝達方向において、入力軸１１に固定された第１中間ギア７１と駆動軸９１との間に設けられている。このように、出力用の外歯１３aは本発明の第１の出力部材に相当し、第１中間ギア７１は本発明の第２の出力部材に相当する。
　高速モードでは、トロイダル型の無段変速機構１０の出力側ディスク１３の回転が、遊星歯車機構６０及び第１クラッチ８１を介して、出力軸５１に伝達される。そして、この出力軸５１と接続された駆動軸９１が、前進方向に回転する。高速モードでは、駆動軸９１の回転速度は、出力側ディスク１３の回転速度に比例して変化する。
　一次ダンパ３０は、エンジン出力軸２１と無段変速機構１０の入力軸１１との間に配置され、エンジン出力軸２１と入力軸１１とを弾性的に接続する。一次ダンパ３０は、例えば、コイルスプリングであり、エンジン出力軸２１に固定的に接続された質量体３１に固定されている。
　二次ダンパ４０は、一次ダンパ３０と無段変速機構１０の入力軸１１との間、さらに具体的には、質量体３１と入力軸１１との間に配置されている。二次ダンパ４０は、入力軸１１に固定的に接続されるハブ部材４１と、ハブ部材４１に揺動可能に取り付けられる複数の質量体４２とから構成された、所謂遠心振子式動吸振器である。
　二次ダンパ４０の詳細な構成は説明しないが、例えば、上記特許文献１に記載された遠心振子式動吸振器と同様の構成であってもよい。ただし、上記特許文献１に記載された遠心振子式動吸振器の変速機側のフライホイールエレメントが第２の質量体としているが、本実施形態では第２の質量体の機能を果すフライホイールエレメントが必要ない。
　以上のように構成された無段変速機１００においては、エンジン２０と無段変速機構１０とが２つのダンパ３０，４０を介して接続されているので、常時、無段変速機構１０のイナーシャが遠心振子式動吸振器である二次ダンパ４０の第２の質量体（２次マス）として機能する。そのため、第２の質量体として機能するものを追加することなく、遠心振子式動吸振器は良好な制振性能を発揮することができる。
　無段変速機構１０が第２の質量体となり、その十分な質量から、上記引用文献１に記載のようにフライホイールエレメントを第２の質量体としている場合と比較して、特にエンジン２０がアイドル回転近傍の周波数領域における制振性能が低下する、遠心振子式動吸振器である二次ダンパ４０の制振性能を向上させることができる。
　そして、第２の質量体を別個に追加する必要がないので、無段変速機１００全体として重量増が抑制され、エンジン２０への応答性が高まり、ドライバビリティが向上する。
　尚、同等の制振性能を得ることを考えると、遠心振子式動吸振器である二次ダンパ４０を第１の質量体３１に設けた場合や、一次ダンパ３０を設けることなく遠心振子式動吸振器である二次ダンパ４０を第１の質量体３１に設けた場合と比較しても、無段変速機１００全体として重量増を抑制することが可能となる。
　また、発進デバイスとして発進クラッチ等の断接機構を用いておらず、且つ、発進時に第１及び第２クラッチ８１，８２を動作させないので、発進時の発熱は非常に少ない。よって、発進時における二次ダンパ４０の温度上昇を考慮する必要がないため、二次ダンパ４０に低耐熱性の材質、例えば樹脂からなる部材を用いることができる。これによっても、無段変速機１００を軽量化することが可能となる。
　尚、ギアド・ニュートラル状態から発進させる代わりに、第１及び第２クラッチ８１，８２の状態を切換えて高速モードを確立させることによって、発進させてもよい。この場合、第１及び第２クラッチ８１，８２は二次ダンパ４０から離れて配置されているので、発進時における二次ダンパ４０の温度上昇が少なく、二次ダンパ４０に低耐熱性の材質、例えば樹脂からなる部材を用いることができる。
　以下、本発明の第２の実施形態に係る無段変速機２００について図面を参照して説明する。
　図３に示すように、無段変速機２００の構成は、上述した第１の実施形態に係る無段変速機１００における第１クラッチ８１及び第２クラッチ８２を備えていない点で異なる。そして、第２伝達ギア５４と第１伝達ギア５３とは常時開放状態とされており、第２伝達ギア５４とリングギア６２とは常時連結されている。このように、無段変速機２００は、無段変速機１００において、第２クラッチ８２が常時連結状態となり、第１クラッチ８１が常時開放状態となった場合と同等に構成されている。
　このように構成された無段変速機２００は、無段変速機１００の低速モードに相当するモードのみを有し、高速モードに相当するモードを有さない。
　無段変速機２００においても、無段変速機１００と同様に、常時、無段変速機構１０のイナーシャが遠心振子式動吸振器である二次ダンパ４０の第２の質量体（２次マス）として機能する。そのため、第２の質量体として機能する構造を追加することなく、遠心振子式動吸振器は良好な制振性能を発揮することができる。特に低周波数領域における制振性能が低下する、遠心振子式動吸振器である二次ダンパ４０の制振性能を向上させることができる。
　また、発進デバイスとして発進クラッチ等の断接機構を用いておらず、さらに、無段変速機１００のように第１及び第２クラッチ８１，８２も有していないので、発進時の発熱は非常に少ない。よって、発進時における二次ダンパ４０の温度上昇が非常に少なく、二次ダンパ４０に低耐熱性の材質からなる部材を用いることができる。これによっても、無段変速機２００をさらに軽量化することが可能となる。
　尚、本実施形態では、駆動源がエンジン２０である場合について説明した。しかし、本発明の駆動源は、エンジンに限定されず、例えばモータ・ジェネレータ等の電動機を用いてもよい。
　また、無段変速機構１０がトロイダル型である場合ついて説明した。しかし、本発明の無段変速機構は、常時駆動源の出力軸に接続されるものであれば特に限定されず、他の型式の無段変速機構であってもよい。
　１０…無段変速機構、１１…入力軸、１２…入力側ディスク、１３…出力側ディスク、１３ａ…外歯（第１の出力部材）、１４…パワーローラ、２０…エンジン（駆動源）、２１…出力軸、エンジン出力軸、３０…一次ダンパ、３１…第１の質量体（一次マス）、４０…二次ダンパ、４１…ハブ部材、４２…質量体、５１…出力軸、５２…中間軸、５３…第１伝達ギア、５４…第２伝達ギア、５５…第３伝達ギア、５６…デファレンシャルギア、５７…出力ギア（変速機出力部材）、６０…遊星歯車機構、６１…サンギア（第１要素）、６２…リングギア（第３要素）、６３…ピニオン、６４…キャリア（第２要素）、７０…アイドルギア列、７１…第１中間ギア（第２の出力部材）、７２…第２中間ギア、８０…発進デバイス、８１…第１クラッチ、高速用クラッチ（第１のクラッチ）、８２…第２クラッチ、低速用クラッチ（第２のクラッチ）、９０…車輪、９１…駆動軸、１００，２００…無段変速機。

Claims (5)

  1. 　駆動源の出力軸と前記出力軸から出力される前記駆動源の駆動力を無段変速機構へ入力する入力軸との間に配置され、前記出力軸と前記入力軸とを弾性的に接続する一次ダンパと、
    　前記入力軸に固定されるハブ部材と前記ハブ部材に揺動可能に取り付けられる複数の質量体とから構成された二次ダンパと、
    　前記無段変速機構の出力部材と車輪への出力部材である変速機出力部材との間に設けられた発進デバイスとを備えたことを特徴とする無段変速機。
  2. 　前記発進デバイスはクラッチを含む構成であることを特徴とする請求項１に記載の無段変速機。
  3. 　前記発進デバイスは、
    　サンギア、キャリア、及びリングギアからなる第１から第３の回転要素から構成される遊星歯車機構と、第１及び第２のクラッチとから構成され、
    　前記第１の回転要素は、前記無段変速機構から出力を取り出す出力部材である第１の出力部材に連結され、
    　前記第２の回転要素は、前記駆動源からの駆動力の伝達方向において前記二次ダンパより下流側で前記入力軸に接続された第２の出力部材に連結され、
    　前記第３の回転要素は、前記変速機出力部材に連結され、
    　前記第１のクラッチは、前記第１の出力部材と前記変速機出力部材とを係脱自在に連結し、
    　前記第２のクラッチは、第３の回転要素と前記変速機出力部材とを係脱自在に連結することを特徴とする請求項１又は２に記載の無段変速機。
  4. 　前記発進デバイスは、
    　サンギア、キャリア、及びリングギアからなる第１から第３の回転要素で構成される遊星歯車機構から構成され、
    　前記第１の回転要素は、前記無段変速機構から出力を取り出す出力部材である第１の出力部材に連結され、
    　前記第２の回転要素は、前記駆動源からの駆動力の伝達方向において前記二次ダンパより下流側で前記入力軸に接続された第２の出力部材に連結され、
    　前記第３の回転要素は、前記変速機出力部材に連結されたことを特徴とする請求項１に記載の無段変速機。
  5. 　前記無段変速機構はトロイダル型であることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の無段変速機。
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