JPH01172680A - 変速機 - 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】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、変速機、特に自動車に搭載されて好適な無段
変速機に係り、詳しくは２系統の伝動経路からのトルク
を合成して出力するスプリットドライブ機能を有する動
力伝達系の入力部分の構成に関する。

（ロ）従来の技術 従来、特開昭５７−１４０９５６号公報に示すように、
ベルト式無段変速装置（ＣＶＴ）を備えた無段変速機に
おいて、その入力部分に遠心式摩擦係合クラッチからな
るロックアツプクラッチを備えた流体継手（トルクコン
バータも含む）を設けたものが案出されている。

該無段変速機は、始動時等の低回転状態は遠心クラッチ
を解放して、流体継手を介して滑らかに走行開始すると
共に、高トルク時も遠心クラッチを滑らせて、高トルク
低回転におけるノッキング時等に生じるエンジンのトル
ク変動による捩り振動の発生を減少しており、また平坦
路面の定常走行時等の高回転低トルク時は、遠心クラッ
チを係合して、流体継手に起因する動力損失の発生を防
止している。

（／→　発明が解決しようとする問題点ところで、上述
無段変速機は、低速（ローレシオ）状態から高速（ハイ
レシオ）状態まですべてロックアツプクラッチを備えた
流体継手を介して動力伝達されているが、一般に、エン
ジンのトルク変動による捩り振動への影響は、トルク比
の大きさζどよって異なり、高トルク比（ローレシオ）
状態にあっては大きく、低トルク比（ハイレシオ）側に
移行するに従って小さくなる。

従って、ロックアツプクラッチを構成する遠心式ｖｌｉ
擦係合クラッチの容量Ａを、第７図に示すように、ロー
レシオ時における捩り振動を減少するように小さく設定
すると、ハイレシオ状態では符号Ｃに示すように、平坦
路定常走行時においてもロックアツプができなくなるよ
うな状況を生じ、その結果、ハイレシオ側においては、
常にクラッチが滑って動力損失を生じ、燃費を低下して
しまう。

そこで、本発明は、伝達経路を２系統に分岐して、一方
の伝達経路のトルクのみをロックアツプクラッチを介す
るように構成し、もってローレシオ時には捩じり振動を
減少すると共に、ハイレシオ時にはクラッチスリップの
発生を防止した変速機を提供することを目的とするもの
である。

（ロ）問題点を解決するための手段 本発明は、上述事情に鑑みなされたものであって、例え
ば第１図を参照して示すと、入力部（１）と、該入力部
（１）のトルクを伝達する第１の伝動経路（３０）と該
入力部（１）のトルクを伝達する第２の伝動経路（８０
）と、これら第１及び第２の伝動経路からのトルクを入
力して両トルクを合成しかつ該合成トルクを出力部（７
０）に伝達するギヤ装置（２０）と、を備えている変速
機において、前記入力部（１）が、動力発生源からのト
ルクを流体継手（４０）を介して入力する第１の入力要
素（６０）と、該動力発生源からのトルクを直接に入力
する第２の入力要素（６１）とを有し、そして前記第１
の入力要素（６０）からのトルクを前記第１の伝動経路
（３０）に伝達し、また前記第２の入力要素（６１）か
らのトルクを前記第２の伝動経路（８０）に伝達し、更
に動力発生源からのトルクを前記第１の入力要素（６０
）に直接に伝達し得るロックアツプクラッチ（５０）を
配設し、そして該ロックアツプクラッチ（５０）が、第
１の入力要素（６０）の回転速度に対応しかつ所定速度
以上にて該第１の入力要素を介して伝達するトルクより
大きな所定伝達トルク容量を有すること、を特徴とする
変速機にある。

−例として、前記ロックアツプクラッチが遠心式摩擦係
合クラッチ（５０）からなり、また第１の伝動経路が無
段変速装置（３０）からなり、第２の伝動経路がトラン
スファー装置（８０）からなり、そして前記ギヤ装置が
、無段変速装置（３０）に連結している第１の要素（２
ＯＲ）、）ランスファー装置（８０）に連結している第
２の要素（２０３）及び出力部（７０）に連結している
第３の要素（２０Ｇ）からなるプラネタリギヤ装置（２
０）であって、かつトランスファー装置（８０）と第２
の入力要素（６１）を接続することにより、第１の要素
（２０Ｒ）及び第２の要素（２Ｏ８）からのトルクを合
成して第３の要素（２０Ｃ）から出力し、またトランス
ファー装置（８０）を固定することにより、第１の要素
（２０Ｒ）の回転を減速して第３の要素（２０Ｃ）から
出力してなる。

（ホ）　作用 上述構成に基づき、第１の入力要素（６０）の回転が第
１の伝動経路（例えば無段変速装置３０）を介してギヤ
装置（例えばプラネタリギヤ装置２０の第１の要素２０
Ｒ）に伝達され、かつ第２の入力要素（６１）の回転が
第２の伝動４１１ＦＩ＃Ｉ（例えばトランスファー装置
８０）を介してギヤ装置（例えばプラネタリギヤ装置２
０の第２の要素２０Ｓ）に伝達され、更に両伝動経路か
らのトルクが該ギヤ装置で合成されて（第３の要素２０
Ｃから）出力部（７０）に出力される。

この際、第２の入力要素（６Ｊ）及び第２の伝動経路（
８０）を介するトルクは、流体継手（４０）又はロック
アツプクラッチ（５０）を介することなく、動力発生源
から直接入力するので、ロックアツプクラ、チ（５ｏ）
が担持するトルクは、第１の入力要素（６０）及び第１
の伝動経路（３０）を介するトルクだけでよく、従って
該クラッチ（５０）のトルク容量はこの分のハイレシオ
ドライブ時のトルクに対してスリップしない程度の小さ
い容量で足りる。

な結、上記カッコ内の符号は、第１図を参照するための
ものであり、同等構成を限定するもので−はない。

（へ）実施例 まず、本発明を適用した自動無段変速機についてその概
略を説明するに、本自動無段変速機１２は、第１図に示
すように、シングルプラネタリギヤ装置２０、ベルト式
無段変速装置３０、トランスファー装置８０、減速ギヤ
装置７１等とからなる出力部材７０．及びデュアルプラ
ネタリギヤ装置からなる前後進切換え装置９０、更に流
体継手４０及び遠心式摩擦係合クラッチからなるロック
アツプクラッチ５０を備えており、かつ流体継手４０の
タービンライナ４１及びロックアツプクラッチ５０に連
結している入力軸６０、並びに該入力軸６０に被嵌した
スリーブからなり流体継手４０のポンプインペラ４２に
直結している直結入力軸６１を有している。

そして、プラネタリギヤ装置２０は、そのリングギヤ２
０Ｒが無段変速装置３０のセカンダリシャフト３０ａに
連動し、かつキャリヤ２０Ｃが出力部材７０に連動し、
そしてサンギヤ２０３がトランスファー装置８０を介し
て係止手段を構成するローワンウェイクラッチＦ＆びロ
ーコースト及リバースブレーキＢ１に連結していると共
に、ハイクラッチＣ２を介して直結入力軸６１に連結し
ている。

また、デュアルプラネタリギヤ装置９０は、そのサンギ
ヤ９０３が入力軸６０に連結し、かつキャリヤ９０Ｃが
無段変速袋Ｍ３０のプライマリシャフト３０ｂに連結す
ると共にフォワードクラッチＣ１を介して入力軸６０に
連結し、またリングギヤ９０ＲがリバースブレーキＢ２
に連結している。

以上構成に基づき、本自動無段変速機１２におけろ各ク
ラッチ、ブレーキ及びワンウェイクラッチは、各ポジシ
ョンにおいて第２図に示すように作動する。なお、※は
ロックアツプクラッチ５０が適宜作動し得ることを示す
。

詳述すると、Ｄレンジにおける低速モードＬにおいて、
フォワードクラッチＣ１が接続している外、ローワンウ
ェイクラッチＦが作動する。この状態では、エンジンク
ランク軸の回転は、ロックアツプクラッチ５０又は流体
継手４０を介して入力軸６０に伝達され、更にデュアル
プラネタリギ子装置９０のサンギヤ９０３に直接伝達さ
れろと共にフォワードクラッチＣ１を介してキャリヤ９
０Ｃに伝達される。従って、該デュアルプラネタリギヤ
装置９０は入力軸６０と一体に回転し、正回転をベルト
式無段変速装ｆｆ３０のプライマリシャフト３０ｂに伝
達し、更に該無段変速装置３０にて適宜変速された回転
がセカンダリシャフト３０ａからシングルプラネタリギ
ヤ装置２０のリングギヤ２０Ｒに伝達される。一方、こ
の状態では、反力を受ける反力支持要素であるサンギヤ
２０Ｓは１、ランスファー１ｉ１８０を介してローワン
ウェイクラッチＦにて停止されており、従ってリングギ
ヤ２０Ｒの回転は減速回転としてキャリヤ２０Ｃから取
出され、更に減速ギヤ装置７１等を介してアクスル軸７
３に伝達される。

該低速モードＬ（２おける平坦路定常走行状態における
必要トルク容量は、第８図に示すように、高速になると
高速モードに切換わる関係上、無段変速装置３０が高ト
ルク比（ローレシオ）状態にあるときの駆動必要トルク
容量ＢＬは低く、かつ低トルク比（ハイレシオ）状態に
あるときの駆動必要トルクＣＬは従来と同じ遠心式クラ
ッチのトルク容量Ａに対して、所定回転数以上にて低く
なっている。従って、該低速モードＬにおいても、クラ
ッチ出力軸（即ち変速機の入力軸６０）が低い始動状態
では遠心クラッチ５０は解放状態にあって、流体継手４
０を介して動力伝達され、入力軸６０が所定回転数に達
すると、遠心クラッチ５０は係合して、スリップを生ず
ることなく、入力軸６０はエンジンクランク軸に直結し
て回転する。

また、Ｄレンジにおける高速モードＨにおいては、フォ
ワードクラッチＣ１の外、ハイクラッチＣ２が接続する
。この状態では、前述同様に無段変速装置３０にて適宜
変速された正回転が出力部３０ａから取出されてシング
ルプラネタリギヤ装置２０のリングギヤ２ＯＲに入力さ
れる。一方、同時に、エンジンクランク軸に直結してい
る直結入力軸６１の回転がハイクラッチＣ２及びトラシ
スファー装置８０を介してシングルプラネタリギヤ装置
２０のサンギヤ２０３に伝達され、これにより該プラネ
タリギヤ装置２０にてリングギヤ２０Ｒとサンギヤ２０
Ｓとのトルクが合成されてキャリヤ２０Ｃから出力され
る。なおこの際、サンギヤ２０３にはトランスファー装
置８０を介して反力に抗する回転が伝達されるので、ト
ルク循環が生じることなく、所定のプラストルクがトラ
ンスファー装置８０を介して伝達される。そして、該合
成されたキャリヤ２０Ｃからのトルクは減速ギヤ装置７
１等を介してアクスル軸７３に伝達されろ。

高速モードＨにあっては、入力軸６０及び無段変速装置
３０を介して動力伝達する経路と、直結入力軸６１及び
トランスファー族ｗ８０を介して動力伝達される経路と
に分岐され（スプリットドライブ）、これら両経路のト
ルク分担は、第９図に示すように無段変速機のトルク比
に応じて変化する。即ち、遠心クラッチ５０を経由して
伝達されろトルクは、無段変速機全体の伝達トルクの一
部となり、第１０図に示すように、遠心クラッチ５ｏの
１、ルク容量Ａは変速機全体としてのハイレシオドライ
ブ時のトルク容量ＣＨより低いが、前述したように、遠
心クラッチ５０は全トルクの内の所定割合のトルクを担
持すれば足り、従ってみかけ上、遠心クラッチ５０のト
ルク容量は、ＡＭ（無段変速装置３０がミツドレシオド
ライブ時にある場合）、ＡＨ（無段変速装置３０がハイ
レシオドライブ時にある場合）に示すように、変速機全
体での必要トルク容量Ｂ、　（ミツドレシオドライブ時
）、ＣＨ（ハイレシオドライブ時）より大きくなる。

なお、Ｄレンジにおける作動では、ワンウェイクラッチ
Ｆに基づき逆トルク作用時（エンジンブレーキ時）はフ
リーとなるが、Ｓレンジにおいては、ローワンウェイク
ラッチＦに加えてローコースト＆リバースブレーキＢ１
が作動し、逆トルク作用時も動力伝達する。

また、Ｒレンジにおいてはローコース）・＆リバースブ
レーキＢ１と共にリバースブレーキＢ２が作動する。こ
の状態では、入力軸６０の回転は、デュアルプラネタリ
ギヤ装置９０にてリングギヤ９０Ｒが固定されることに
基づきキャリヤ９０Ｃから逆回転としてベルト式無段変
速装置３０に入力サレろ。一方、ローコースト及リバー
スブレーキＢ１の作動に基づきシングルプラネタリギヤ
装置２０のサンギヤ２Ｏ３が固定されており、従って無
段変速装置３０からの逆回転はプラネタリギヤ装置２０
にて減速され、出力部材７０に取出されろ。

また、Ｐレンジ及びＮレンジにおいては、ローコースト
及リバースブレーキＢ１が作動する。

ついで、本発明を具体化した実施例を第３図に冶って説
明する。

本無段変速機１２は、３分割からなるトランスミッショ
ンケース１５を有しており、該ケース１５に入力軸６０
、直結入力軸６１及び無段変速装置３０の入力軸３０ｂ
が同軸状に回転自在に支持されて第１軸を構成している
と共に、無段変速装置３０の出力軸３０ａとギヤ軸７０
ａが同軸状に回転自在に支持されて第２軸を構成してい
る。更に、第１軸上にはロックアツプクラッチ５０及び
流体継手４０、フォワードクラッチＣ１、ハイクラッチ
Ｃ２、ローコースト及リバースブレーキＢ１、リバース
ブレーキＢ２、ローワンウェイクラッチＦからなる操作
部１０、前後進切換え装置を構成するデュアルプラネタ
リギヤ装Ｍ９０、及び油圧ポンプ１７が配設されており
、また第２軸上にはシングルプラネタリギヤ装置２０か
配設されている。

更に、第１軸部分を第４図に沿って説明すると、流体継
手４０はエンジンクランク軸に連結されているカップリ
ングケース４３を有しており、該ケース４３にはポンプ
インペラ４２ｂが形成されていると共にその基部にスプ
ラインが形成されて、スリーブ軸からなる直結入力軸６
１に固定されそいろ。また、該流体継手４０のタービン
ライナ４１はボス部４５に固定されており、該ボス部４
５は直結入力軸６１にニードルベアリングを介して嵌挿
している入力軸６０にスプライン結合されている。更に
、ケース４３内には特開昭６０−６９３３２公報に示さ
れるような遠心式ｇ擦係合クラッチ５０が配設されてお
り、該クラッチ５０はグンパ５１を介してｖＪ記タービ
ンボス部４５に固定されている。また、ケース１５にお
ける流体継手４０と隣接する部分にはポンプ１７が配設
されており、該ポンプ１７のロータが前記直結入力軸６
１に連結されている。

そして、該ケース１５に形成されている突出部１５ａは
その内側にニードルベアリングを介して直結入力軸６１
が支持されていると共にその外側に１、ランスファー装
置８０の入力スプロケット８１がベアリングを介して支
持されている。更に、該スプロケット８１のボス部はフ
リーホイールＦを介して前記ケース突出部１５ａに連結
していると共に、外径方向に向けてフランジ８５が延設
されている。該フランジ８５の鍔部にはその内外両面に
スプラインが形成されており、その外周スプラインとケ
ース１５に形成されたスプラインとの間に多板ブレーキ
からなるローコースト＆リバースブレーキＢ１が介設さ
れている。また、フランジ８５の鍔部内周スプラインと
連結ボス部６２との間に＋、１多板クラッチからなるノ
１イクラツチＣ２が介設されており、該連結ボス部６２
はグンパ６３を介して直結入力軸６１に連結されている
。

一方、入力軸６０の先端部分にデュアルプラネタリギヤ
装置９０のサンギヤ９０Ｓがスプライン結合されている
と共に、フランジ９１が外径方向に延設されている。ま
た、入力軸６０の先端はベルト式無段変速装置のプライ
マリシャツｌ−３０ｂをベアリングを介して被嵌、整列
しており、かつ該シャフト３０ｂに固定されている調圧
カム機構３４の入力側カム部３４ａにキャリヤ９０Ｃが
スプライン結合されている。更に、該キャリヤ９０Ｃに
は第１ビニオン９０Ｐ１及び第２ピニオン９０Ｐ２（第
１図）が支持されると共に、連結部材９２が外径方向に
延設されており、該連結部材９２の鍔部に形成した内径
スプラインと前記フランジ９１の外径スプラインとの間
には多板クラッチからなるフォワードクラッチＣ１が介
設されている。また、リングギヤ９０Ｒを固定している
支持部材９３がキャリヤボス部に対して回転自在に支持
されており、かつ該支持部材９３の鍔部外周スプライン
とケース１５に形成されたスプラインとの間に多板ブレ
ーキからなるリバースブレーキＢ２が介設されている。

そして、前記ローコースト及リバースブレーキブレーキ
Ｂ１及びハイクラッチＣ２と、リバースブレーキＢ２及
びフォワードクラッチＣ１と間部分に、本発明に係るア
クチュエータユニット１１が配設されており、本アクチ
ュエータユニット１１は隣接して配置されている前後進
切換え装置用アクチュエータｌｌａと、低高速モード切
換え装置用アクチュエータｌｌｂとからなる。そして、
該アクチュエータユニット１１は周方向に所定間隔離れ
て配設されている前後進切換え装置用モータ１００及び
低高速モード切換え装置用モータ１３０を有しており、
これらモータは整流子モータ、ステップモータ等の回転
磁界モータ、サーボモータ及び超音波モータ等の電気モ
ータからなり、かっモータの所定回転位置に保持し得る
ように電磁ブレーキ等の保持手段が設置されている（後
述する変速用モータ１６６の保持手段１６７と同様なも
ので、図示しない）。また、前記モータ１００゜１３０
の内径側のケース１５には雌ネジ部１０６が固定されて
おり、該雌ネジ部１０６にはそれぞれボール１０７を介
して前後進切換え装置用及び低高速モード切換え装置房
の雌ネジ部１０９及び１３９が隣接して螺合している。

更に、これら雌ネジ部にはそれぞれ押圧部材１１５及び
１４５が回転及び摺動不能に固定されており、これら部
材はそれぞれ雌ネジ部の外方にて歯が形成されており、
これら歯はそれぞれモータ１００，１３０の出力ギャ１
００ａ、１３０ａにギヤ１１６及び１４６を介して噛合
している。また、これら抑圧部材１１５，１４５は背中
合せにそれぞれラグが形成されており、また止め輪にて
外方への動きが規制された連結部材１０２，１３２がそ
れぞれ軸方向摺動自在に嵌挿されており、かつ前記ラグ
及びこれら連結部材１０２，１３２との間にはそれぞれ
コイルばね１１１，１４１が縮設されている。

また、押圧部材１１５，１４５に固定されている規制部
材１１７，１４７にはそれぞれボールベアリング１１０
，１４０を介して他の連結部材１０３．１３３が設けら
れており、これら連結部材１０３．１３３はそれぞれブ
レーキＢ２．Ｂｌの皿ばね１１９，１４９に接触し得る
。そして、前記一方の連結部材１０２，１３２はそれぞ
れ背中合せとなって内径方向に延びている。一方、直結
入力軸６１にニードルベアリングを介して回転及び軸方
向移動自在に駒部材１２０，１５０が支持されており、
これら駒部材１２０，１５０と前記連結部材１０２，１
３２とがそれぞれスラストベアリング１１３，１４３を
介して当接している。また、前記連結部材９２の鍔部先
端部には止め輪にて支持部材１１２が固定されており、
該支持部材１１２先端に固定した受は部１１２ａが皿ば
ね１０５の中間部を支持している。該皿ばね１０５はそ
の先端側にて前記フォワードクラッチＣ１を接続状態に
なるように付勢しており、かつその基端側が前記駒部材
１２０に当接している。なお、皿ばね１０５はクラッチ
Ｃ１が接触状態にある位置にて、その反力がほとんど支
持部材１１２にて受けられ、駒部材１１９を介してスラ
ス）・ベアリング１１３に作用するスラスト力が僅かに
なるように設定されている。同様に、７ランジ８５の鍔
部先端部には止め輪にて支持部材１４２が固定されてお
り、該支持部材１４２先端に固定した受は部１４２ａが
皿ばね１３５の中間部分を支持している。該皿ばね１３
５はその先端側にて前記ハイクラッチＣ２を接続状態に
なるように付勢しており、かつその基端側が前記駒部材
１５０に当接している。

また、無段変速装ｆｉ３０は、第３図に示すように、プ
ライマリプーリ３１．セカンダリプーリ３２及びこれら
両プーリに巻掛けられたベルト３３からなり、かっ両ブ
ーりはそれぞれ固定シーブ３１ｍ、３２ａ及び可動シー
ブ３１ｂ、３２ｂからなる。更に、プライマリプーリ３
１には、入力軸３０ｂに一体に固定されている固定側カ
ム部３４ａと固定シーブ３１ａに皿ばねを介して圧接し
ている可動側カム部３４ｂとからなり、伝達トルクに対
応した軸力を付与する調圧カム機ｙＩ３４が配設されて
おり、また可動シーブ３１ｂは固定シーブ３１ａのボス
部にボールスプラインを介して摺動のみ自在に支持され
ていると共に、その背部にボールネジ機構３５が配設さ
れている。ボールネジ４１Ｍ４３５はそのボルト部３５
ａがケース１５に対して回転位置を調節自在に設置され
かつスラストベアリングを介して入力軸３０ｂに軸方向
移動不能に連結された調節部材３８に固定されており、
またそのナツト部３５ｂが可動シーブ３１ｂにスラスト
ベアリングを介して軸方向に一体に移動するように連結
されている。一方、セカンダリプーリ３２はその固定シ
ーブ３２ａが出力軸３０ｇと一体にケース１５に回転自
在に支持されており、かつ可動シーブ３２ｂが出力軸３
０ａにボールスプラインを介して摺動のみ自在に支持さ
れている。

更に、該可動シーブ３２ｂの背面にはボールネジ機構３
６が配設されており、そのボルト部３６ａがケース１５
に回転位置を調節自在に設置されかつ出力軸３０ａにス
ラストベアリングを介して軸方向移動不能に連結された
調節部材３９に固定され、またそのナツト部３６ｂがス
ラストベアリングを介して可動シーブ３２ｂと軸方向に
一体に移動するように連結されている。

そして、プライマリプーリ３１及びセカンダリプーリ３
２の間には操作軸１６０が回転自在に支持されている。

なお、第４図は展開図なので、操作軸１６０が上方に描
かれているが、実際は、操作軸４６０は正面視において
入力軸３０ｂと出力軸３０１１の中間部分に位置してい
る。そして、該操作軸１６０には円形ギヤ１６１及び非
円形ギヤ１６２が固定されており、円形ギヤ１６１はプ
ライマリプーリ３１側のナツト部３５ｂに固定されてい
る幅広の円形ギヤ３５ｃに噛合しており、また非円形ギ
ヤ１６２はセカンダリプーリ３２側のナツト部３６ｂに
固定されている螺旋状の非円形ギヤ３６ｃに噛合してい
る。また、円形ギヤ１６１はスパーギヤ又はへりカルギ
ヤからなる２段のギヤ列１６５を介して変速用モータ１
６６の出力ギヤ１６６ａに連結している。変速用モータ
１６６は電気モータからなり、かつその出力軸に電磁ブ
レーキ１６７が設置され、該モータの非通電状態におい
て該電磁ブレーキ１６７が作動して、可逆伝動可能なギ
ヤ列１６５及びボールネジ機構３５．３６に拘ず、両プ
ーリ３１，３２を所定変速位置に保持し得る。

また、シングルプラネタリギヤ装置２０は、第２軸を構
成するギヤ軸？Ｏａ上に配設されており、そのリングギ
ヤ２０Ｒがベルト式無段変速装置３０の出力軸３０　ａ
のフランジ部に連結されている。

また、ギヤ軸７０ａにはサンギヤ２０３と一体にスプロ
ケット８２が回転自在に支持されており、更に該ギヤ軸
７０ａに、ピニオン２０Ｐを回転自在に支持しているキ
ャリヤ２０Ｃが固定されている。

一方、該第２軸上のサンギヤ２０５と一体のスプロケッ
ト８２と前記四−ワンウエイクラッチＦにて支持されて
いるスプロケット８１との間にはサイレントチェーン８
３が巻掛けられており、これらスプロケット及びチェー
ンにてトランスファー装置８０を構成している。

また、前記ギヤ軸７０ａはギヤ７１ａを一体に構成して
出力部材７０を構成しており、かつギヤ７１ｍは中間軸
７２に固定されているギヤ７１ｃと噛合している。更に
、中間軸７２には小ギヤ７１ｄが形成されており、かつ
該ギヤ７１ｄは差動歯車装置７５に固定されているリン
グギヤ７５ａと噛合して、減速装Ｍ７１を構成している
。また、差動歯車装置７５からは左右フロントアクスル
軸７３が延びている。

ついで、本実施例の作用を説明する。

エンジンクランク軸の回転はカップリングケース４３を
介して直結入力軸６１に伝達されろと共に、遠心クラッ
チ５０又は流体継手４０を介して入力軸６０に伝達され
、更に直結入力軸６１の回転はポンプ１７を駆動すると
共にダンパ６３を介して連結ボス部６２に伝達され、ま
た入力軸６０はデュアルプラネタリギヤ装置９０のサン
ギヤ９０Ｓに伝達されると共にフランジ９１に伝達され
る。

そして、Ｄレンジ及びＳレンジにあっては、前後進切換
え装置用モータ１００がホームポジションにあり、皿ば
ね１０５の付勢力に基づきフォワードクラッチＣ１が係
合状態にあると共に、リバースブレーキＢ２は解放状態
にある。この状態では、デュアルプラネタリギヤ装置９
０はサンギヤ９０３とキャリヤ９０Ｇとが一体になり、
従ってリングギヤ９０Ｒも一体に回転して、正回転がベ
ルト式無段変速装置３０の入力軸３０ｂに伝達されろ。

なお、車輌に搭載する変速機にあって、該前進状態にあ
る割合は、後進状態に比して圧倒的に長く、この状態に
おいては、電気モータ１００はホームポジションにあっ
て非通電状態にあり、かっ皿ばね１０５のクラッチＣ１
への付勢力に基づ（反力は、そのほとんどが受は部１１
２ａ及び支持部材１１２にて受けられ、スラストベアリ
ング１１３に作用する反作用力は小さく、皿ばね１０５
がクラッチＣ１と共に回転状態にあって該ベアリング１
１３は回転状態にあるが、その負荷（Ｐｖ値）は低い状
態に保持され、従ってモータ１００及びスラストベアリ
ング１１３の耐久性に問題を生ずることはない。

そして、該入力軸３０ｂの回転は、調圧カム機構３４に
伝達され、更にプライマリプーリ３１の固定シーブ３１
ａ及びボールスプラインを介して可動シーブ３１ｂに伝
達される。この際、調圧カム機構３４は入力軸３０ｂに
作用する入力トルクに対応した軸力が皿ばねを介してシ
ーブ３１ａの背面に作用し、一方、他方のシーブ３１ｂ
は所定変速比に対応してボールネジ機構３５がその長さ
方向に固定された状態にあり、従ってスラストベアリン
グを介してシーブ３１ｂの背面に同等の反力が作用し、
これにより、プライマリプーリ３１は入力トルクに対応
した挟持力にてベルト３３を挾持する。更に、ベルト３
３の回転はセカンダリプーリ３２に伝達され、更に出力
軸３０ａに伝達される。また、該ベルト伝動に際して、
スロットル開度及び車速等の各センサからの信号に基づ
き、″変速用モータ１６６が制御されろと、ギヤ列１６
５を介して操作軸１６０が回転される。すると、円形ギ
ヤ１６１及び３５ｃを介してプライマリプーリ３１側ボ
ールネレ機構３５のナツト部３５ｂが回転すると共に、
非円形ギヤ１６２，３６ｃを介してセカンダリブー・す
３２側ボ一ルネジ機構３６のナツト部３６ｂが回転する
。これにより、ケース１５に回転止めされているポル）
・部３５ａ。

３６ａとの間でナツト部３５ｂ、３６ｂが相対回転して
、ボールネジ機構３５，３６はスラストベアリングを介
して可動シーブ３１ｂ、３２ｂを移動してプライマリプ
ーリ３１及びセカンダリプーリ３２を所定有効径に設定
し、設定トルク比が得られる。なおこの際、両ボールネ
ジ装置は線形移動するため、ベル！・３３により規定さ
れる可動シーブ本来の移動量との間に差を生ずるが、セ
カンダリプーリ３２側が非円形ギヤ３７ｂ、３６ｃを介
して回転するので、可動シーブはその本来の移動量に整
合する量にて移動される。また、両シーブ３１ａ、３１
ｂ及び３２ａ、３２ｂによるヘルド挾圧力は、プライマ
リプーリ３１側においてはスラストベアリングを介して
入力軸３０ｂを引張るように作用してケース１５に作用
することばなく、同様にセカンダリプーリ３２側におい
ても出力軸３０ａを引張るように作用してケース１５に
作用することはない。

更に、ベルト式無段変速装置３０の出力軸３０ａの回転
はシングルプラネタリギヤ装置２０のリングギヤ２０Ｒ
に伝達され、更にキャリヤ２０Ｃを介してギヤ軸７０ａ
に伝達される。

そして、Ｄレンジにおける低速モードＬの場合、低高速
モード切換え装置用アクチュエータｌｌｂは、モータ１
３０が所定位置に回転した状態にあって、連結部材１３
２がスラストベアリング１４３及び駒部材１５０を介し
て皿ばね１３５をその付勢力に抗して僅かに移動した状
態にあり、この状態では、ハイクラッチＣ２が解放され
ていると共にローコース１−＆リバースブレーキＢ１が
解放されせいろ。したがって、第２図に示すようにロー
ワンウェイクラッチＦが作動状態にあり、リングギヤ２
０Ｒからキャリヤ２０Ｃへのトルク伝達に際して、サン
ギヤ２０Ｓが反力を受けるが、該サンギヤ２０Ｓはトラ
ンスファー装置８０を介してローワンウェイクラッチＦ
にて回転止めされており、シングルプラネタリギヤ装置
２０は減速機構を構成している。これによりベルト式無
段変速装置３０の出力軸３０ａの回転は、シングルプラ
ネタリギヤ装置２０にて単に減速され、更にギヤ７１ａ
、？１ｃ、中間軸７２、ギヤ７１ｄ及びマウントギヤ７
５ａからなる減速ギヤ装Ｍ７１を介して更に減速され、
そして差動歯車装置７５を介して左右フロントアクスル
軸７３に伝達される。

該低速モードＬにおいて、車輌発進時は、入力軸６０の
回転速度は低く、遠心クラッチ５０は解放状態にあって
、エンジンクランク軸の回転は流体継手４０を介して滑
らかに入力軸６０に伝達され、ショックを伴うことなく
発進する。そして、所定回転速度に達すると、遠心クラ
ッチ５０は係合するが、該遠心クラッチ５０のトルク容
量は比較的低く設定されており、ノッキング等のエンジ
ンのトルク変動が生じかつその影響が大きいローレシオ
ドライブ状態にあっても、該低いトルク容量Ａからなる
遠心クラッチ５０が滑って、該エンジンのトルク変動を
流体継手４０にて吸収し、無段変速８１１２全体に大き
な影響を及ぼさない。また、該低速モードしにあっては
、第８図に示すように、無段変速装置３０がハイレシオ
状態にあっても、平坦路定常走行における必要トルク容
ＭｋＣＬは遠心クラッチ５０のトルク容量Ａより低（、
該クラッチ５０はスリップを生ずることなく必要トルク
を伝達する。

また、スロットル開度及び車速が所定値に達すると、制
御ユニットからの信号により低高速モード切換え装置用
電気モータ１３０がホームポジションになるように回転
する。この状態にあっては、ハイクラッチＣ２は皿ばね
１３５により係合状態にあると共にローコースト及リバ
ースブレーキＢ２は解放状態にある。従って、プラネタ
リギヤ装置２０には、ベルト式無段変速装置３０を介し
てそのリングギヤ２０Ｒに所定回転が付与されろと共に
、直結入力軸６１の回転がダンパ６３及び連結部材６２
そしてハイクラッチＣ２を介して入力スプロケット８１
に伝達され、更にトランスファー装置８０を介してサン
ギヤ２０３に伝達される。

なおこの際、トランスファー装置８０入力端のスプロケ
ット８１はローワンウェイクラッチＦにてシングルプラ
ネタリギヤ装置のサンギヤ２０３からの反力を受けてい
るので、つかみ換λによるシフトショックを防止して、
ハイクラッチＣ２の接続により滑らかに回転を開始して
サンギヤ２０３にトルクを伝達する。これにより、ベル
ト式無段変速装置３０により無段変速されたトルクとト
ランスファー装置８０を介ずろトルクとがシングルプラ
ネタリギヤ装置２０にて合成され、該合成トルクがキャ
リヤ２０Ｃからギヤ軸７０．ａに伝達される。更に、前
述低速モードＬと同様に、減速ギヤ装置７１及び差動歯
車装置７５を介して左右フロン）・アクスル軸７３に伝
達される。

なお、通常走行において高速モード状態は低速モード状
態に比してその使用時間は圧倒的に長く、該高速モード
状態にあっては、モータ１３０がホームポジションにあ
って非通電状態にあると共に、スラストベアリング１４
３に作用する皿ばね１３５からの反力は小さく、従って
その負荷（ｐｖ値）は低い状態に保持される。

また、高速モードＨにあっては、無段変速装置３０を介
する経路とトランスファー装置８０を介する経路とがス
プリットドライブされるが、トランスファー装置８０を
介する伝動経路は、直結入力軸６１から流体継手４０を
介さないトルクが伝達され、流体による動力損失を生じ
ることはなく、また無段変速装置３０を介する経路は、
流体継手４０又は遠心クラッチ５０を介して伝達される
が、該高速モード状態にあっては遠心クラッチ５０が係
合状態にあり、かつ該スプリットされた経路が担持する
必要トルク容量に対しては、前述した比較的小さな容量
のクラッチ５０であっても充分なトルク容量を有してお
り（第１０図参照）、遠心クラッチ５０はスリップする
ことなく動力伝達して、動力損失を生ずることはない。

更に、高速モードＩ］から低速モードしにダウンシフト
する場合、伝達トルク容量が瞬間的に大幅に増加するの
で、遠心クラッチ５０が滑ってシフトショックを軽減す
る。

また、Ｓレンジにおける低速モードＬでは、低高速モー
ド切換え装置用の電気モータ１３０を回転する。すると
、ギヤ１４６を介して抑圧部材１４５が雌ネジ部１３９
と共に回転し、固定雄ネジ部１０６に対してスクリュー
運動をして図面右方向に所定量移動する。これにより、
コイルばね１４１を介して一方の連結部材１３２が同方
向に移動し、更にスラストベアリング１４３及び駒部材
１５０を介して皿ばね１３５を支持部材１４２の受部１
４２ａを支点として回動し、該皿ばね１３５のハイクラ
ッチＣ２に対する付勢力を解除して該クラッチＣ２を解
放する。また、抑圧部材１４５の移動に伴い、ベアリン
グ１４１を介して他方の連結部材も同方向に移動し、皿
ばね１４９を介してローコースト及リバースブレーキＢ
１を係合する。この状態では、ローコースト及リバース
ブレーキＢ１によりスプロケット８１は正逆回転とも阻
止され、従ってエンジンブレーキ等の負トルクによる回
転をも阻止する。また、Ｓレンジにおける高速モードは
Ｄレンジの高速モードと同様である。

一方、Ｒレンジでは電気モータ１００に通電して、ギヤ
１１６を介して抑圧部材１１５を回動し、ボールネジ機
構１０１の雄ネジ部１０９を回転する。すると、該雄ネ
ジ部は固定雌ネジ部１０６に対して回転しながら軸方向
に移動し、コイルばね１１１を介して一方の連結手段１
０２を同方向に移動し、更にスラストベアリング１１３
及び駒部材１２０を介して皿ばね１０５を支持部材１１
２の受は部１１２Ｂを支点として時計方向に回動し、フ
ォワードクラッチＣ１を解放する。また、抑圧部材１１
５の図面左方向の移動により、ベアリング１１０を介し
て他方の連結手段１０３を同方向に移動して、リバース
ブレーキＢ１を係合する。

なおこの際、雄ネジ部１０９はクラッチＣ１を解放後、
ブレーキＢ２を完全に係合するために所定量移動するが
、該移動はコイルばね１１１により吸収されて、皿ばね
１０５の過度の変形を防止すると共に、クラッチ及びブ
レーキの係合タイミングを確実に保持する。また同時に
、低高速モード切換え装置用モータ１３０も回転して、
前述したようにハイクラッチＣ２を解放すると共にロー
コースト及リバースブレーキ、Ｂ　１を係合する。この
際同様に、コイルばね１４５は皿ばね１３５の変形を防
止し、またモータ１００，１３０には皿ばね１０５，１
３５の付勢力がボールネジ機構１０１．１３１を介して
トルクとして作用するが、モータを所定通電状態に保持
するか、又は電磁ブレーキ（超音波モータの場合は自己
保持）等の保持手段を設けて、該モータは上述位置に維
持される。

この状態にあっては、デュアルプラネタリギヤ装置９０
ば、リバースブレーキＢ１ζζよリリングギャ９０Ｒが
固定され、入力軸６０の回転は、サンギヤ９０３からピ
ニオン９０Ｐ１．９０Ｐ２を介してキャリヤ９０Ｃに減
速逆回転として取出さね、ベルト式無段変速装置３０の
入力軸３０ｂに伝達される。また、シングルプラネタリ
ギヤ装置２゜のサンギヤ２０５がら）・ランスファー装
置８ｏを介して反力トルクはスプロケット８】に逆回転
として作用するが、ローコースト＆りづ−スプレーキＢ
１が作動して該スプロケット８１を停止している。

また、Ｎレンジ及びＰレンジにあっては、低高速モード
切換え装置用アクチュエータｌｌｂを所定位置に保持し
てローコースト及リバースブレーキＢ１を係合すると共
に、前後進切換え装置用電気モータ１００をホームポジ
ションから少し回動し、抑圧部材１１５を所定量右方向
に移動する。

この状態にあっては、一方の連結部材１０２が駒部材１
２０を介して皿ばね１０５を所定量移動し、フォワード
クラッチＣ１を解放すると共に、リバースブレーキＢ２
を解放状態のまま維持する。

ついで、第５図及び第６図に沿って、本発明の各種変更
例について説明する。なお、第１図ないし第４図のもの
と同一部分については、同一符号を付して説明を省略す
る。

第５図に示す実施例は、ロックアツプクラッチ５０とし
て油圧クラッチを用いたものであり、該油圧クラッチを
操作する油圧アクチュエータ５に、直結入力軸６１に連
結している油圧ポンプ１７′からの油圧を供給している
。これにより、油圧ポンプ１７′は入力部の回転速度に
応じた油圧を発生し、該油圧により、油圧クラッチ５０
が入力部の回転速度に応じた伝達！・ルク容量を有する
。

つぎに、第６図に沿って、アクチュエータを一部変更し
た実施例について説明する。

本実施例は、先に示したアクチュエータに比し、フォワ
ードクラッチＣ１及びハイクラッチＣ２を接続状態に付
勢する皿ばね１０５，１３５が引張りタイプからなる点
、及びクラッチ及びアクチュエータの配置に関して相違
している。即ち、前後進切換え装置用アクチュエータｌ
ｌａ及び低高速モード切換えアクチュエータｌｌｂがそ
れぞれのクラッチＣＩ、Ｃ２及びブレーキＢ２．Ｂｌに
近接して並設されている。具体的には、各電気モータ１
００，１３０が軸方向に並んでかつ同方向に出力軸１０
０ａ、１３０ａを突出して配置されており、また各ボー
ルネジ機構１０１，１３１が固定側雌ネジ部１０６，１
３６もそれぞれ別個に軸方向に並んで設回されている。

更に、雄ネジ部（抑圧部材１１５，１４５と一体）１０
９，１３９と一方の連結部材１０２，１３２が引張りタ
イプのコイルばね１１１，１４１を介して連結され、ま
た駒部材１２０，１５０が連結部材１０２，１３２　（
スラストベアリングを介して）と皿ばね１０５．１３５
とを引張り方向に抗して連結している。そして、フォワ
ードクラッチＣ１がデュアルプラネタリギヤ装置９０に
対して連結部材１０２の反対側に位置し、また低高速モ
ード切換え装置用アクチユエータｌｌｂの連結部材１３
２がハイクラッチＣ２とローコースト及リバースブレー
キＢ１との間に位置している。

（ト）発明の詳細 な説明したように、本発明によると、伝動経路を２系統
に分岐し、そして合成するスプリットドライブ機構とし
、一方の伝動経路のみに流体纒手（４０）及びロックア
ツプクラッチ（５０）を介在したので、ロックアツプク
ラッチ（５０）が担持するトルクは全変速機の伝達トル
クの一部で足り、従って該ロックアツプクラッチのトル
ク容１を低くしても、ハイレシオドライブ時の必要トル
クを充分確保でき、クラッチスリップをなくして動力損
失を減少し、燃費の向上を図ることができると共に、エ
ンジンのトルク変動による捩や振動の影響を減少して、
乗り心地の向上を図ることができ、更に該捩り振動の減
少及び伝達効率の向上に基づく油温上昇の防止等により
、耐久性及び信頼性をも向上することができる。

また、ロックアツプクラッチとして遠心式摩擦係合クラ
ッチ（５０）を用いろと、複雑な油圧制御装置を必要と
せず、構造が簡単になると共にメンテナンス性をも向上
できる。

更に、プラネタリギヤ装置（２０）を、高速モードにて
スプリットドライブ機構とし、低速モードで減速機構と
して用いると、低速モードにおけるローレシオドライブ
時に最も影響が大となるエンジンのトルク変動による捩
り振動を、比較的小さな容量のロックアツプクラッチに
より確実に吸収できると共に、高速モードにおけるバイ
ルジオドラ、イブ時の必要伝達トルクに対しても該ロッ
クアツプクラッチにより充分に対応し得、更に高速モー
ドから低速モードにダウンシフトする際、ロックアツプ
クラッチが滑ってシフトシ曹ツクを軽減できろ。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る無段変速機を示す概略図、第２図
はその各ポジシ旨ンにおける各要素の作動を示す図であ
る。また、第３図は本発明に具体化した無段変速機を示
す断面図、第４図はその主要部を示す拡大図である。更
に、第５図及び第６図はそれぞれ異なる実施例を示す概
略図である。そして、第７図は従来装置における出力回
転数に対する各トルクを示す図、第８図は本無段変速機
における低速モードの場合の出力回転数に対する各トル
クを示す図、また第９図は無段変速機１−ルク比に対す
る伝達トルク分担率を示す図であり、そして第１０図は
本無段変速機における高速モードの場合の出力回転数に
対する各トルクを示す図である。 １・・入力部　、　１２・−（無段）変速機　、１５・
ケース　、　２０　ギヤ装置（低高速モード切換先装置
用シンプルゴラネタリギャ装置）、２０Ｃ・第２の要素
（キャリヤ）　　、　２０Ｒ・・・第１の要素（リング
ギヤ）　、　２０Ｓ・・第３の要素（サンギヤ）　、　
　３０・・第１の伝動経路（ベルト式無段変速装置）　
、　４０・流体継手　、　４１・・タービンライナ　、
４２・ポンプインペラ　、　４３・・ケース　、　　６
０・第１の入力要素（入力軸）　、　６１・・第２の入
力要素（直結入力軸）　、　７０　・出力部　、　８０
・・第２の伝動経路（トランスファー装置）　。 出願人　アイシン・ワーナー株式会社

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）入力部と、該入力部のトルクを伝達する第１の伝
   動経路と、該入力部のトルクを伝達する第２の伝動経路
   と、これら第１及び第２の伝動経路からのトルクを入力
   して両トルクを合成しかつ該合成トルクを出力部に伝達
   するギヤ装置と、を備えている変速機において、 前記入力部が、動力発生源からのトルクを流体継手を介
   して入力する第１の入力要素と、該動力発生源からのト
   ルクを直接に入力する第２の入力要素とを有し、 そして前記第１の入力要素からのトルクを前記第１の伝
   動経路に伝達し、また前記第２の入力要素からのトルク
   を前記第２の伝動経路に伝達し、 更に動力発生源からのトルクを前記第１の入力要素に直
   接に伝達し得るロックアップクラッチを配設し、そして
   該ロックアップクラッチが、第１の入力要素の回転速度
   に対応しかつ所定速度以上にて該第１の入力要素を介し
   て伝達する通常必要トルクより大きな所定伝達トルク容
   量を有すること、 を特徴とする変速機。
2. （２）前記ロックアップクラッチが、遠心式摩擦係合ク
   ラッチである、 特許請求の範囲第１項記載の変速機。
3. （３）前記第１の伝動経路が、前記入力部の回転を無段
   階に変速する無段変速装置であり、かつ前記第２の伝動
   経路が、トランスファー装置である、 特許請求の範囲第１項記載の変速機。
4. （４）前記ギヤ装置が、前記第１の伝動経路に連結して
   いる第１の要素、前記第２の伝動経路に連結している第
   ２の要素及び前記出力部に連結している第３の要素から
   なるプラネタリギヤ装置であって、 かつ前記第２の伝動経路と前記第２の入力要素を接続す
   ることにより、前記第１の要素及び第２の要素からのト
   ルクを合成して第３の要素から出力し、また前記第２の
   伝動経路を固定することにより、前記第１の要素の回転
   を減速して第３の要素から出力してなる、 特許請求の範囲第１項記載の変速機。