(57)【要約】【課題】クラッチ容量を確保しつつ、組み付け作業性を効果的に向上する。【解決手段】無段変速機構と、無段変速機構から出力される動力が伝達される動力伝達要素と、記動力伝達要素に接続されたサンギヤ５１、リングギヤ５２、ピニオンギヤ５３及び、入力軸１１に少なくとも第１クラッチ６０を介して接続されたキャリア５４を含む遊星歯車機構５０と、リングギヤ５２をサンギヤ５１と選択的に締結又は解放する第２クラッチ７０とを備え、第１クラッチ６０を締結すると低速走行用の変速比が設定され、第２クラッチ７０を締結すると高速走行用の変速比が設定可能な無段変速機であって、第２クラッチ７０がリングギヤ５２の外周部に設けられた。【選択図】図１
2017067143.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源から入力軸に伝達される駆動力の回転を無段階に変速して出力する無段変速機構と、
前記無段変速機構から出力される動力が伝達される動力伝達要素と、
前記動力伝達要素に接続されたサンギヤ、リングギヤ、ピニオンギヤ及び、前記入力軸に少なくとも第１クラッチを介して接続されたキャリアを含む遊星歯車機構と、
前記リングギヤを前記サンギヤと選択的に締結又は解放する第２クラッチと、を備え、
前記第１クラッチを締結して前記第２クラッチを解放すると低速走行用の変速比が設定され、前記第１クラッチを解放して前記第２クラッチを締結すると高速走行用の変速比が設定可能な無段変速機であって、前記第２クラッチが前記リングギヤの外周部に設けられた
ことを特徴とする無段変速機。
【請求項２】
駆動源から入力軸に伝達される駆動力の回転を無段階に変速して出力する無段変速機構と、
前記無段変速機構から出力される動力が伝達される動力伝達要素と、
前記動力伝達要素に接続されたサンギヤ、リングギヤ、ピニオンギヤ及び、前記入力軸に少なくとも第１クラッチを介して接続されたキャリアを含む遊星歯車機構と、
前記キャリアを前記サンギヤと選択的に締結又は解放する第２クラッチと、を備え、
前記第１クラッチを締結して前記第２クラッチを解放すると低速走行用の変速比が設定され、前記第１クラッチを解放して前記第２クラッチを締結すると高速走行用の変速比が設定可能な無段変速機であって、前記第２クラッチが前記遊星歯車機構の外側に設けられた
ことを特徴とする無段変速機。
【請求項３】
前記入力軸と前記キャリアとの間に他の遊星歯車機構をさらに備え、前記第１クラッチが当該他の遊星歯車機構のリングギヤを選択的に締結又は解放する
請求項１又は２に記載の無段変速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無段変速機に関し、特に、トロイダル式無段変速機構と遊星歯車機構とを備えた無段変速機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両に搭載される変速機として、トロイダル式無段変速機構と遊星歯車機構とを備えた無段変速機が実用化されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このような無段変速機においては、車速やアクセル開度に応じた目標変速比が実現されるように、比較的大きな変速比が得られる低速走行用のローモードと、比較的小さな変速比が得られる高速走行用のハイモードとに切り替えられるようになっている。ローモードは、ロークラッチを締結すると共に、ハイクラッチを解放し、トロイダル式無段変速機構と遊星歯車機構とを経由する二系統の動力伝達経路を確立することで達成される。一方、ハイモードは、ロークラッチを解放すると共に、ハイラッチを締結し、トロイダル式無段変速機構のみを経由する動力伝達経路を確立することで達成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−６３１４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１記載の技術では、ハイモードを確立するハイクラッチが遊星歯車機構のリングギヤ内部に設けられている。より詳しくは、リングギヤの軸方向長さを後方に延長すると共に、当該延長されたリングギヤ内周部にリングギヤとキャリアとを締結／解放するためクラッチ機構を組み付けている。
【０００６】
このため、特許文献１記載の技術では、遊星歯車機構内部にクラッチ機構を設ける複雑な構造になるため、スペース上の制約からクラッチ容量を効果的に確保できない課題がある。また、製造時はリングギヤ内周部とキャリア外周部との間にクラッチ機構を組み付ける必要があり、組み付け作業性を悪化させる課題もある。また、リングギヤを後方に延長した分だけ変速機の全長が長くなり、装置全体の大型化を招く課題もある。
【０００７】
開示の無段変速機は、クラッチ容量を確保しつつ、組み付け作業性を効果的に向上することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
開示の無段変速機は、駆動源から入力軸に伝達される駆動力の回転を無段階に変速して出力する無段変速機構と、前記無段変速機構から出力される動力が伝達される動力伝達要素と、前記動力伝達要素に接続されたサンギヤ、リングギヤ、ピニオンギヤ及び、前記入力軸に少なくとも第１クラッチを介して接続されたキャリアを含む遊星歯車機構と、前記リングギヤを前記サンギヤと選択的に締結又は解放する第２クラッチと、を備え、前記第１クラッチを締結して前記第２クラッチを解放すると低速走行用の変速比が設定され、前記第１クラッチを解放して前記第２クラッチを締結すると高速走行用の変速比が設定可能な無段変速機であって、前記第２クラッチが前記リングギヤの外周部に設けられたことを特徴とする。
【０００９】
開示の無段変速機は、駆動源から入力軸に伝達される駆動力の回転を無段階に変速して出力する無段変速機構と、前記無段変速機構から出力される動力が伝達される動力伝達要素と、前記動力伝達要素に接続されたサンギヤ、リングギヤ、ピニオンギヤ及び、前記入力軸に少なくとも第１クラッチを介して接続されたキャリアを含む遊星歯車機構と、前記キャリアを前記サンギヤと選択的に締結又は解放する第２クラッチと、を備え、前記第１クラッチを締結して前記第２クラッチを解放すると低速走行用の変速比が設定され、前記第１クラッチを解放して前記第２クラッチを締結すると高速走行用の変速比が設定可能な無段変速機であって、前記第２クラッチが前記遊星歯車機構の外側に設けられたことを特徴とする。
【００１０】
前記入力軸と前記キャリアとの間に他の遊星歯車機構をさらに備え、前記第１クラッチが当該他の遊星歯車機構のリングギヤを選択的に締結又は解放するものでもよい。
【発明の効果】
【００１１】
開示の無段変速機によれば、クラッチ容量を確保しつつ、組み付け作業性を効果的に向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第一実施形態に係る無段変速機を示すスケルトン図である。
【図２】本発明の第二実施形態に係る無段変速機を示すスケルトン図である。
【図３】本発明の他の実施形態に係る無段変速機を示すスケルトン図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付図面に基づいて、本発明の各実施形態に係る無段変速機を説明する。
【００１４】
［第一実施形態］
図１は、本発明の第一実施形態に係る無段変速機１Ａのスケルトン図である。本実施形態の無段変速機１Ａは、駆動源としてのエンジン１０を備えた車両に搭載される変速機であって、エンジン１０から動力が伝達される入力軸１１と、入力軸１１の外側に遊嵌された第１中空軸１２と、これら入力軸１１及び中空軸１２と同軸上に配置された出力軸１３と、入力軸１１及び出力軸１３と平行に配置されたカウンタ軸１４と、入力軸１１と出力軸１３との間に同軸上に配置された連結軸１５と、連結軸１５の外側に遊嵌された第２中空軸１６と、トロイダル式無段変速機構２０と、出力用ギヤ列２６と、アイドルギヤ列３０と、第１遊星歯車機構４０と、第２遊星歯車機構５０と、ロークラッチ６０と、ハイクラッチ７０とを備えて構成されている。
【００１５】
トロイダル式無段変速機構２０は、バリエータとして、入力軸１１に固定された一対の入力ディスク２１と、入力ディスク２１の間に配置されると共に、中空軸１２に固定された一対の出力ディスク２２と、これら入力ディスク２１と出力ディスク２２との間にそれぞれ介設された４個のパワーローラ２３と、これらパワーローラ２３に対応してそれぞれ設けられた４個のトラニオン２４とを備えている。
【００１６】
入力ディスク２１及び出力ディスク２２は、互いに対向面がトロイダル面として形成されている。パワーローラ２３は、図示を省略するローラ押圧機構によって、入力ディスク２１及び出力ディスク２２のトロイダル面に押圧される。パワーローラ２３がこの状態で転動することで、入力ディスク２１から出力ディスク２２に動力が伝達される。
【００１７】
トラニオン２４は、パワーローラ２３を入力ディスク２１及び出力ディスク２２に対して傾転可能に軸支する。このトラニオン２４は、図示を省略する油圧制御回路によって、パワーローラ２３を水平状態の中立位置から移動させる。より詳しくは、パワーローラ２３の出力ディスク２２側が入力軸１１から離反する方向に傾転すると、これに応じてトロイダル式無段変速機構２０の変速比が増加する。一方、パワーローラ２３の出力ディスク２２側が入力軸１１に接近する方向に傾転すると、これに応じてトロイダル式無段変速機構２０の変速比が減少するようになっている。
【００１８】
出力用ギヤ列２６は、一対の出力ディスク２２の間に位置する第１中空軸１２に固定された第１出力用ギヤ２７と、カウンタ軸１４に固定されて第１出力用ギヤ２７と噛合する第２出力用ギヤ２８とを備えている。
【００１９】
アイドルギヤ列３０は、カウンタ軸１４に固定された第１中間ギヤ３１と、第２中空軸１６に固定された第２中間ギヤ３２と、これら第１中間ギヤ３１及び第２中間ギヤ３２と噛合する第３中間ギヤ３３とを備えている。
【００２０】
第１遊星歯車機構４０は、入力軸１１に固定された第１サンギヤ４１と、第１リングギヤ４２と、第１サンギヤ４１及び第１リングギヤ４２と噛合する複数の第１ピニオンギヤ４３と、連結軸１５に固定されて第１ピニオンギヤ４３を自転及び公転自在に支持する第１キャリア４４とを備えている。
【００２１】
第２遊星歯車機構５０は、第２中空軸１６に固定された第２サンギヤ５１と、出力軸１３に固定された第２リングギヤ５２と、第２サンギヤ５１及び第２リングギヤ５２と噛合する複数の第２ピニオンギヤ５３と、連結軸１５に固定されて第２ピニオンギヤ５３を自転及び公転自在に支持する第２キャリア５４とを備えている。
【００２２】
ロークラッチ６０は、第１遊星歯車機構４０の第１リングギヤ４２と変速機ケース等の固定部４５との間に設けられている。このロークラッチ６０は、図示を省略する油圧制御回路によって、第１リングギヤ４２を固定部４５と締結させて第１リングギヤ４２の回転を停止させる締結状態と、この締結状態を解放させる解放状態とに選択的に切替可能に構成されている。
【００２３】
ハイクラッチ７０は、第２遊星歯車機構５０外側に位置する第２リングギヤ５２の外周部に配置されて、第２リングギヤ５２と第２中空軸１６との間に介設されている。このハイクラッチ７０は、図示を省略する油圧制御回路によって、第２リングギヤ５２を第２サンギヤ５１と締結させる締結状態と、この締結状態を解放させる解放状態とに選択的に切替可能に構成されている。
【００２４】
次に、本実施形態に係る変速機１の動力伝達経路について説明する。本実施形態の無段変速機１は、ロークラッチ６０を締結状態にし、ハイクラッチ７０を解放状態にすると、第１遊星歯車機構４０の第１リングギヤ４２が固定部４５に締結されて、低速走行用のローモードの動力伝達経路が形成される。
【００２５】
すなわち、エンジン１０の動力は、入力軸１１、第１遊星歯車機構４０の第１サンギヤ４１、第１ピニオンギヤ４３、第１キャリア４４、連結軸１５、第２遊星歯車機構５０のキャリア５４に伝達される第１経路と、入力ディスク２１、パワーローラ２３、出力ディスク２２、第１出力用ギヤ２７、第１出力用ギヤ２８、カウンタ軸１４、第１中間ギヤ３１、第３中間ギヤ３３、第２中間ギヤ３２、第２中空軸１６、第２遊星歯車機構５０の第２サンギヤ５１に伝達される第２経路との２系統で伝達される。この状態でトロイダル式無段変速機構２０の変速比を所定の変速比（ＧＮ変速比）に制御すると、第２リングギヤ５２及び出力軸１３の回転がゼロとなってギヤニュートラル状態が達成される。このギヤニュートラル状態からトロイダル式無段変速機構２０の変速比を変化させることで、前進又は後退が可能になる。
【００２６】
一方、ロークラッチ６０を解放し、ハイクラッチ７０を締結すると、第２遊星歯車機構５０の第２リングギヤ５２が第２サインギヤ５１と締結されて、高速走行用のハイモードの動力伝達経路が形成される。
【００２７】
すなわち、エンジン１０の動力は、入力ディスク２１、パワーローラ２３、出力ディスク２２、第１出力用ギヤ２７、第１出力用ギヤ２８、カウンタ軸１４、第１中間ギヤ３１、第３中間ギヤ３３、第２中間ギヤ３２と、第２中空軸１６、第２遊星歯車機構５０の第２サンギヤ５１、第２ピニオンギヤ５３、第２リングギヤ５２を介して出力軸１３に伝達される直結状態となる。この状態でトロイダル式無段変速機構２０を所定の変速比に制御することで、無段変速機１の最終変速比（ユニット変速比）をトロイダル式無段変速機構２０の変速比（トロイダル変速比）と直接的に対応させて制御することが可能になる。
【００２８】
以上詳述したように、第一実施形態の無段変速機１Ａでは、第２遊星歯車機構５０の第２サンギヤ５１と第２リングギヤ５２とを締結／解放するハイクラッチ７０が第２リングギヤ５２の外周部に設けられている。すなわち、クラッチ機構をリングギヤ内部に設けた従来技術に比べ、ハイクラッチ７０を第２リングギヤ５２の外周部に設けることで、クラッチプレートの面積を拡張することが可能となり、ハイクラッチ７０のクラッチ容量を効果的に確保することができる。また、ハイクラッチ７０を第２遊星歯車機構５０の外部に配置したことで、リングギヤ内部にクラッチ機構を取り付ける従来技術に比べて、組み付け作業性を確実に向上させることができる。また、クラッチ機構を設けるためにリングギヤを後方に延長させた従来技術に比べ、第２リングギヤ５２の軸方向長さを短くすることが可能となり、変速機全体の大型化を効果的に抑制することができる。
【００２９】
［第二実施形態］
図２は、本発明の第二実施形態に係る無段変速機１Ｂのスケルトン図である。第一実施形態と同一の構成には同一の符号を付してあり、それらの名称及び機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は省略する。
【００３０】
第二実施形態の無段変速機１Ｂは、ハイクラッチ７０を第２遊星歯車機構５０の外側に位置する第２中空軸１６の外周部に設けて、第２サンギヤ５１と第２キャリア５４とを選択的に締結／解放できるように構成したものである。このように、ハイクラッチ７０を第２遊星歯車機構５０の外側に設けたことで、クラッチ機構を遊星歯車機構の内部に設けた複雑な構造の従来技術に比べ、組み付け作業性を確実に向上することができる。
【００３１】
なお、本発明は、上述の各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変形して実施することが可能である。
【００３２】
例えば、上記実施形態では、遊星歯車機構として第１及び第２遊星歯車機構４０，５０を備えるものとして説明したが、図３に示すように、第１遊星歯車機構４０をロークラッチ６０に置き換えて構成してもよい。
【００３３】
また、上記実施形態では、本発明の無段変速機構の一例としてトロイダル式無段変速機構２０を示して説明したが、駆動プーリと従動プーリとの間に無端ベルトを架け渡したベルト式無段変速機構であってもよい。
【符号の説明】
【００３４】
１Ａ，Ｂ，Ｃ  無段変速機
１０  エンジン
１１  入力軸
１２  第１中空軸
１３  出力軸
１４  カウンタ軸
１５  連結軸
１６  第２中空軸
２０  トロイダル式無段変速機構
２１  入力ディスク
２２  出力ディスク
２３  パワーローラ
２４  トラニオン
２６  出力用ギヤ列
２７  第１出力用ギヤ
２８  第２出力用ギヤ
３０  アイドルギヤ列
３１  第１中間ギヤ
３２  第２中間ギヤ
３３  第３中間ギヤ
４０  第１遊星歯車機構
４１  第１サンギヤ
４２  第１リングギヤ
４３  第１ピニオンギヤ
４４  第１キャリア
５０  第２遊星歯車機構
５１  第２サンギヤ
５２  第２リングギヤ
５３  第２ピニオンギヤ
５４  第２キャリア
６０  ロークラッチ
７０  ハイクラッチ
【図１】
2017067143.tif 000003
【図２】
2017067143.tif 000004
【図３】
2017067143.tif 000005