JPS6165963A - 無段変速機 - Google Patents

無段変速機

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JPS6165963A
JPS6165963A JP18726284A JP18726284A JPS6165963A JP S6165963 A JPS6165963 A JP S6165963A JP 18726284 A JP18726284 A JP 18726284A JP 18726284 A JP18726284 A JP 18726284A JP S6165963 A JPS6165963 A JP S6165963A
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JP
Japan
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gear
section
torque
speed change
continuously variable
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JP18726284A
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English (en)
Inventor
Koichiro Hirozawa
広沢 浩一郎
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Toyota Motor Corp
Aisin Corp
Original Assignee
Aisin Seiki Co Ltd
Toyota Motor Corp
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H37/00Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00
    • F16H37/02Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings
    • F16H37/06Combinations 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
    • F16H37/08Combinations 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
    • F16H37/0833Combinations 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
    • F16H37/084Combinations 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
    • F16H37/0846CVT using endless flexible members
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16H2037/0866Power-split transmissions with distributing differentials, with the output of the CVT connected or connectable to the output shaft
    • F16H2037/0873Power-split transmissions with distributing differentials, with the output of the CVT connected or connectable to the output shaft with switching means, e.g. to change ranges

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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、無段変速部の変速比の幅以上の幅で連続して
変速比を変えることができる無段変速機に関する。
〔従来の技術〕
この種の代表的な無段変速機として可変プーリを用いた
ものがある。この%段変速機は平行軸に可変プーリを装
着し、両プーリにベルトを巻き掛けたものでベルトが接
触するプーリの径を変えることにより変速比を連続的に
変える。その他摩擦円盤や円M調車を用いたものがある
。この種のものは本発明で無段変速部として用いている
この代表的な無段変速機を可変比ベルト駆動手段(本願
で無段変速部に相当する)として用いた伝動機構が特開
昭57−29845号に開示されている。開示された伝
導機構は一対のS互連結した中線な遊星歯車手段の一方
か−の部材で可変比ベルト駆動手段と連続的に急動連結
されているが、直続して変えることができる変速比の幅
は可変比ベルト駆動手段の変速比の幅を越えるものでは
ない。
〔発明が解決しようとする問題点〕
従来の無段変速機(本発明でS段変lI!!部に相当す
る)は変速比の幅が無段変速機を構成する主要素1例え
ば可変プーリ、摩擦円盤1円錐調車の有効寸法によって
定まり、この寸法を越えて変速比の幅を広くすることは
できない、変速比の幅を広くしようとすると、必然的に
簿段変a機の主寅素の寸法が大きくなる。この欠点祭解
消するため。
本発明名は、主長素の寸法をそのままにして変速比の幅
を広くした算段変速機をこの発明の先願にあたる特願昭
58−038235号に開示した。
先願の発明は従来の算段変速機を無段変速部として更に
動力分割部および動力伝達部を付設したもので、動力分
割部で入力トルクを分配し、分配したトルクを駆動部と
従動部に、従動部には動力伝達部を介して分配している
。この場合、動力伝達部の変速比は1にとっている。こ
のような構成で無段変速部の有効寸法をそのままにして
変速比の幅を拡大することかでさる。
しかしながら、この発明で、更に動力分割部の2速比を
大きくして無段変速機の変速比の輻を大きどすると 無
段変速部に分配されるトルクが過大となり、隻段変速部
を堅牢にしなければならないという問題がある。
本発明は、従来の欠点を解消し、かつさらに先願の発明
を改良すへくなされたものであり、その目的は無段変速
部に分配されるトルクを増大することなく、更に11速
比の幅を拡大した無段変速機を堤イ共することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明の無段変速機は、算段変速部と、入力トルクT 
を分配し、絶対値が入力トル・りT1以上のトルクとな
るトルクT2を算段変速部の駆動部に このトルクT2
との叱和の絶対値が入力トルクT1となるトルクTi、
を無段変速部の従動部側にそれぞれ分配する動力分割部
と、動力分割部からのトルクT3を1より大の変速比で
従動部に伝達する動力伝達部から成る。
慣役変速部としては前述した公知のものを用いることが
できるが、そのうち可変プーリによるものが最も望まし
い、動力分割部には遊星歯車装置を、効力伝達部にはベ
ルト式 歯車式その他の伝a装置が用いられる。
〔作用〕
・助力分割部の変速比をρとすると1人力軸より動力分
′M部に人力されたトルクT1はT2=(L+ρ)T 
とT =−ρTiに分配される。トルりT は無段変速
機の駆動部に伝達され、更に真段変速部の変速比ρ1で
駆動部より従動部へ伝達される。その結果、入力軸より
一段変a部を介して出力軸には(1+ρ)Tρ1のトル
クが伝達される。動力分割部で分配されたトルクT3は
動力伝達部の変速比ρ。をもって変換され、無段変速部
の従動部へ伝達される。その結果 出力軸に1±−ρT
1ρ2のトルクが伝達される。出力軸のトルク叱和T 
は(1+ρ)T ρ −ρTlρ20        
       IIとなり、この軍役g速機の変速比は
(1+ρ)ρ −ρρ2となる。ただし1%段変速部の
変速比ρ1は有限の変数で、七の幅は可変プーリ上用い
たとぎはn〜1/n5通常2〜1/2.あるいは3〜l
/3である。動力伝達部の変速比は1よりも大きい定数
である。
変速比ρ1の最小tnを1m1n、最大値をimaXと
すると、無段変amの変速比の幅は((1+ρ)ima
x−ρp21/((1+ρ)i m i n−ρρ2)
となる、ここで分はの((1+ρ)imin−ρρ2)
は分子の((1+ρ)i m a x−ρρ2)よりも
小さい値なので、変速比ρ2を可変とし、1よりも大き
い債を選ぶと。
分母は零に近づき1分子はさほど小さくならず、従って
無段変速機の変速比の幅は動力伝達部の変速比が1のと
きよりも広くなる。動力伝達部変速比ρ、を1より大キ
くシたとき1分母を零にすることはできないから、変速
比ρ2は1くρ2<l+p/ρ1m1nの範囲で適宜選
べる。
〔実施例〕
以下[4面を参照して未発明の一実施例を具体的に説明
する。第1図は本発明の無段変速機を車両、特に自動車
に用いた例である。動力源である二/ンンのクランク軸
1はクラッチ2を介して一段変速機3の入力軸4に連結
されている。
g!I段変fJLa3は動力分割部A、算段変速部B。
および動力伝達部Cかも構成される。動力分割部Aはこ
の種の機能を充分に備えた遊星歯車装置から成り、りフ
グギヤ5.リングギヤ5と噛合するピニオン6、ピニオ
ン6を支承するキャリヤ7゜および中心に有してピニオ
ン6に噛合するサンギヤ8で構成されている。前述の入
力軸4はリングギヤ5に連結されている。
慣段変速部Bは可変プーリ式で駆動部9と従動部10、
更にそれらに巻き掛けられたベルト11から成る。W動
部9および従動部10はサーボピストン12.13でベ
ルトllが接触する径が変えられるようになっている。
駆動部9は無段変速部Aのキャリヤ7に連結され、従動
部IOは出力軸14に庄結されている。
動力伝達部Cは直列に噛合する3つの歯車15.16.
17で構成され、出力軸14には動力分割部Aのサンギ
ヤ8軸に固定された歯車15よりもtfl数の多い歯車
17が固定されている。
出力軸14の後続には順に3つの遊星歯車装置り、E、
FとデファレノジャルギャGが、y ;7されている。
最初の遊星歯車装置りにはオーバドライブ用のブレーキ
18と低高速用のクラッチ19が備わっている。最後の
遊星歯車装置Fにはリバース用のブレーキ20が備わっ
ている。
動力伝達部Cは第2図に示す如く、4つの歯車21〜2
4を用いて2段に変速比を変えることができる。中間軸
25には動力分割部Aのサンギヤ8軸に固定された歯車
21よりも歯数の多い歯車22が固定され、更に対向す
る部分には出力軸14に固定された歯車24よりもWI
数の少ない歯車か固定されている。
更に動力伝達部Cは′s3図に示す如く摩擦伝導式また
はチェン伝導式に構成することができ、チェン伝導式の
ときは2つの大小のスプロケット26.27とそれらに
巻き掛けるチェ728で構成することができる。この場
合、小さいスプロケット26はキャリヤ7側に大きいス
プロケット27は出力軸14fllに固定される。第3
図に示す動力伝達部Cは並列する動力分割部Aと無段変
速部Bの中間に位置し、全体の構成はコンパクトになっ
ている。摩擦伝導式の場合も同様にすることができる。
第1図において、動力源であるエンジンからの動力はク
ランク軸lにより回転力に変え、クランク軸1のトルク
T1はクラッチ2を介して人力軸4に伝達される。この
トルクT1は、動力分割部Aのリングギヤ5とサンギヤ
8の変速比をρとすると、キャリヤ7に(1+ρ)T1
のトルクT2が1サンギヤ8に一ρT1のトルクT3が
分配される。キャリヤ7のトルクT2は無段変速部Bの
駆動部9に伝達され、更に変速比ρlで従動部lOに伝
達される。出力軸14に現われるトルクToは(l+ρ
)ρl”lとなる。サンギヤ8のトルクT3 は動力伝
達部Cの歯車15.16゜17を介して1よりも大きい
変速比ρ2で出力軸14に伝達される。この場合出力軸
14に現われるトルクToは一ρρ2TIである。従っ
て出力軸14に現われるトルクの総和ToはT。=(l
+ρ)ρl”l−ρρ2”lになる。変速比+f(1+
ρ)ρ −ρρ2である。変速比の幅は! ((1+ρ)imax−ρρ、、l/+(1+ρ)im
in−ρρ21である。ただし、imaxは算段変速部
Bの最大変速比、imi nは最小変速比である。
ここでもっと具体的に判るように実際の数値をあてはめ
て計算をする。動力分割部Aのリングギヤ5とサンギヤ
8の変速比ρを04とし、動力伝達部Cの9a比ρ2を
13とする。算段変速部Bの変速比ρ1を2〜1/2と
する。
この場合1本発明の無段変速機の変速比は、228〜0
.18で変速比の幅は2.2870.18=12.68
7である。
先順の発明で動力伝達部Cの変速比ρ1を1とすると、
変速比は2.4〜03であり、変速比の幅は2.470
.3=8となる。
また、従来の無段変速機は可変プーリのみで変決される
から変速比は2〜1/2であり、f速比の幅は4である
これを表にすると次のようになる。
〔効果〕
文末の無段変速機で本発明の変速比の幅と同程度の幅を
得ようとすると、主要素の有効寸法を相当大きくしなけ
ればならないが、本発明では動力伝達部の変速比を1以
とにするだけであるからほとんど寸法の変化はない。
未発明および先願の発明で無段変速部の駆動部に分配さ
れるトルクT2 はいずれも(1+ρ)T1.すなわち
1.4Tiであるから1本発明は先願の発明と比へてW
IA動部のトルクの増大を来たすことなく変速比の幅を
広くすることができる。
このことは非常にfl pなことであり、動力分割部の
変速比を変えて本発明の変速比の幅を得ようとすると、
高強度のベルトが要求され、更にはベルトの寿命にも影
響する0本発明はこのベルトの強度を上げることなく目
的を達した点で先願の発明よりも優れる。
【図面の簡単な説明】
第1〜3図は、本発明の実施例を示した概略図であり、
第1図は動力伝達部に歯車を用いた無段変速機の概略図
、第2図は動力伝達部を二段変速にした無段変速機の概
略図、第3図はチェン式の動力伝達部を並列する動力分
割部と無段変速部との中間に配置した無段変速機の概略
図である。 A、、、、、、、動力分割部 B、、、、、、、算段変速部 C,、、、、、、@力伝達部 4、、、、、、、入力軸 5・・・・、 、リングギヤ 6・・・・1.、ピニオンギヤ 7、、、、、、、キャリヤ 8、、、、、、、サンギヤ 9、、、、、、.9!動部 10、、、、、、従動部 11、、、、、、ベルト 12.13.、、サーボピストン 14、、、、、、出力軸 15、、、、、、小歯車 16.17.、、大歯車 出願人  アイシン精機株式会社 トヨタ自動車株式会社

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 無段変速部と、入力トルクT_iを分配し、絶対値が入
    力トルクT_1以上のトルクとなるトルクT_2を無段
    変速部の駆動部に分配し、このトルクT_2との総和の
    絶対値が入力トルクT_1となるトルクT_3を無段変
    速部の従動部側にそれぞれ分配する動力分割部と、動力
    分割部からのトルクT_1を1より大の変速比で従動部
    に伝達する動力伝達部から成る無段変速機。
JP18726284A 1984-09-08 1984-09-08 無段変速機 Pending JPS6165963A (ja)

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JP18726284A JPS6165963A (ja) 1984-09-08 1984-09-08 無段変速機

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JP18726284A JPS6165963A (ja) 1984-09-08 1984-09-08 無段変速機

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5073157A (en) * 1990-02-20 1991-12-17 Power Engineering & Manufacturing, Ltd. Mechanically variable transmission
US5183444A (en) * 1991-06-28 1993-02-02 Borg-Warner Automotive Inc. Continuously variable transmission
US6056661A (en) * 1999-06-14 2000-05-02 General Motors Corporation Multi-range transmission with input split planetary gear set and continuously variable transmission unit

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US5183444A (en) * 1991-06-28 1993-02-02 Borg-Warner Automotive Inc. Continuously variable transmission
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