| 【発明の名称】 |
トランスミッション |
| 【発明者】 |
【氏名】長崎 通亮
【氏名】矢野 和彦
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| 【要約】 |
【課題】従来のトランスミッションを多段に変速できるように構成するには大きなミッションケースとする必要があり、割りプーリー式無段変速装置を用いたトランスミッションは中立を出すのが困難であった。
【解決手段】遊星歯車装置３と二つの無段変速装置４・５をミッションケース内に配置し、入力軸２０からの動力を二つの無段変速装置４・５それぞれに入力させ、一の無段変速装置４の出力は遊星歯車装置３のサンギア６１に伝達され、他の無段変速装置５の出力は遊星歯車装置３のリングギア６３に伝達され、遊星歯車装置３のプラネタリギア６２・６２・・・を枢支するキャリア２４より出力軸２６に動力を伝達するように構成した。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 遊星歯車装置と二つの無段変速装置をミッションケース内に配置し、入力軸からの動力を二つの無段変速装置それぞれに入力させ、一の無段変速装置の出力は遊星歯車装置のサンギアに伝達され、他の無段変速装置の出力は遊星歯車装置のリングギアに伝達され、遊星歯車装置のプラネタリギアを枢支するキャリアより出力軸に動力を伝達するように構成したことを特徴とするトランスミッション。
【請求項２】 上記二つの無段変速装置を、割りプーリーとベルトを用いた無段変速装置としたことを特徴とする請求項１記載のトランスミッション。
【請求項３】 上記割りプーリーの有効径の変更を油圧制御により行うことを特徴とする請求項２記載のトランスミッション。
【請求項４】 請求項１ないし請求項３のうちいずれか一項記載のトランスミッションにおいて、変速操作手段を「中立」位置とした場合は、上記二つの無段変速装置は、サンギア及びリングギアの回転数がプラネタリギアが公転しないような関係となるよう、その変速比を制御することを特徴とするトランスミッション。
【請求項５】 遊星歯車装置と一対のクラッチと二つの無段変速装置とをミッションケース内に配置し、入力軸からの動力をそれぞれのクラッチの入力側に伝達し、一のクラッチの出力側は二つの無段変速装置それぞれの入力側に連動連結させ、一の無段変速装置の出力は遊星歯車装置のサンギアに伝達され、他の無段変速装置の出力は遊星歯車のリングギアに伝達され、遊星歯車装置のプラネタリギアを枢支するキャリアより出力軸に動力を伝達するように構成し、他のクラッチの出力側は上記無段変速装置を介さずに上記出力軸に連動連結させたことを特徴とする請求項１記載のトランスミッション。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、変速ショックが小さく、前進と後進の切換え操作がスムーズに行えるトランスミッションの構成に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、トラクタやコンバイン等の農業作業車等の変速装置として、歯車式変速装置や油圧式無段変速装置等を使用して、走行速度や作業速度を変更する技術は公知となっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、歯車摺動式変速装置の場合、変速軸上に歯車とスライダが必要となり、この変速歯車に対して従動側の軸と歯車も必要となるため、変速段数が多くなるほどミッションケースも大きくなり、コンパクト化が難しく、また、変速ショックを小さくするためにはクラッチの操作に熟練を要していたのである。また、油圧式無段変速装置は、変速ショックこそ低減できるが、油圧ポンプと油圧モータとを流体接続する構成であるために、作動油の漏れが生じて、伝動効率が悪かったのである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００５】即ち、請求項１においては、遊星歯車装置と二つの無段変速装置をミッションケース内に配置し、入力軸からの動力を二つの無段変速装置それぞれに入力させ、一の無段変速装置の出力は遊星歯車装置のサンギアに伝達され、他の無段変速装置の出力は遊星歯車装置のリングギアに伝達され、遊星歯車装置のプラネタリギアを枢支するキャリアより出力軸に動力を伝達するように構成したものである。
【０００６】請求項２においては、上記二つの無段変速装置を、割りプーリーとベルトを用いた無段変速装置としたものである。
【０００７】請求項３においては、上記割りプーリーの有効径の変更を油圧制御により行うものである。
【０００８】請求項４においては、請求項１ないし請求項３のうちいずれか一項記載のトランスミッションにおいて、変速操作手段を「中立」位置とした場合は、上記二つの無段変速装置は、サンギア及びリングギアの回転数がプラネタリギアが公転しないような関係となるよう、その変速比を制御するものである。
【０００９】請求項５においては、遊星歯車装置と一対のクラッチと二つの無段変速装置とをミッションケース内に配置し、入力軸からの動力をそれぞれのクラッチの入力側に伝達し、一のクラッチの出力側は二つの無段変速装置それぞれの入力側に連動連結させ、一の無段変速装置の出力は遊星歯車装置のサンギアに伝達され、他の無段変速装置の出力は遊星歯車のリングギアに伝達され、遊星歯車装置のプラネタリギアを枢支するキャリアより出力軸に動力を伝達するように構成し、他のクラッチの出力側は上記無段変速装置を介さずに上記出力軸に連動連結させたものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】次に、発明の実施の形態を説明する。図１は本発明の一実施例に係るトランスミッションのスケルトン図、図２は同じく歯車の噛み合いを示す側面模式図、図３は図２におけるＸ−Ｘ断面図である。図４は同じくＹ−Ｙ断面図である。図５は同じくＺ−Ｚ断面図である。また、図６はトランスミッションの外観をあらわす正面図、図７は同じく側面図である。
【００１１】このトランスミッション１は車両用の変速装置とされ、図３乃至図５に示すように、ミッションケース２内に遊星歯車装置３と、動力伝達用の複数の軸及び歯車、第一・第二の割りプーリー式無段変速装置４・５、並びに、左右の車軸を差動的に結合するデフ装置７が収納される構成としている。ミッションケース２は図３から図６までに示すように、左右に複数分割されたケース２ａ・２ｂ・２ｃを接合して構成されている。このようにミッションケース２内に変速機構や減速機構やデフ装置をまとめて収納することにより、ミッションケース２をコンパクトに構成している。
【００１２】前記ミッションケース２の中央位置には、図２に示すように左右方向に第一伝動軸２１が横支され、該第一伝動軸２１と平行に、第二伝動軸２２・第三伝動軸２３・第四伝動軸２４・第五伝動軸２５・出力軸２６が左右方向に支架される。第一から第五までの伝動軸２１・２２・２３・２４・２５は、図２に示す如く出力軸２６を中心にその周囲に配置されるようにしており、入力軸２０及び第一伝動軸２１は出力軸２６の直上方に位置させている。
【００１３】第一伝動軸２１の一端側（本実施例においては左端側、図３における紙面右側）には入力軸２０が同一軸線上に配置されてミッションケース２より外方へ突出され、図外のエンジンと接続されて動力が入力される。該入力軸２０のミッションケース２内側の端部には筒状のクラッチケース３０の一端が固設され、該クラッチケース３０の内部において上記第一伝動軸２１の一端を支持している。また図３に示すように、第一伝動軸２１の上記クラッチケース３０内側の端部においてはその外周にクラッチボス３２を一体的に固定し、該クラッチボス３２上に摩擦板３３・３３・・・を設ける一方、上記クラッチケース３０の内面に摩擦板３４・３４・・・を内嵌し、該摩擦板３３・３４が交互に配置されるようにしている。
【００１４】第一伝動軸２１の中途部上には歯車３５が遊嵌され（図３）、該歯車３５と一体的に形成された筒状のボス部３５ａが前記クラッチケース３０内に挿入され、該ボス部３５ａ上に摩擦板３６・３６・・・が外嵌され、対向するクラッチケース３０内面に摩擦板３７・３７が内嵌されて、摩擦板３６・３７を交互に配置している。そして、前記摩擦板３３・３４と摩擦板３６・３７の間の第一伝動軸２１上に複動ピストン３８が配置されている。
【００１５】前記第一伝動軸２１は中空の軸とされ、該中空部分には中空のパイプ軸３９が挿嵌され、該第一伝動軸２１の内周面とパイプ軸３９の外周面との間を前記ピストン３８を左方（図３における右方）に押動するための制御油路９０とし、このパイプ軸３９内部を前記ピストン３８を右方（図３における左方）に押動するための制御油路９１としている。制御油路９０の一端はミッションケース２に設けたポートＢと連通し、前記制御油路９１の一端はポートＡと連通している。第一伝動軸２１の後部上には歯車４３が相対回転不能に固定されている。これにより、クラッチケース３０内の左半部には第一油圧クラッチ１１が構成され、右半部には第二油圧クラッチ１２が構成され、二つのポートＡ・Ｂのうちいずれか一に圧油を供給することにより、対応する油圧クラッチ（１１又は１２）が択一的に係合されて、上記歯車４３又は歯車３５を選択的に駆動できるようにしている。
【００１６】更に、上記第一伝動軸２１と平行に第二伝動軸２２が支持され（図４）、該第二伝動軸２２上には、割りプーリー式の無段変速装置である上記第一無段変速装置４の、原動側の割りプーリー４１が配設される。この割りプーリー４１は二つの半部４１ａ・４１ｂよりなり、半部４１ａは第二伝動軸２２に一体的に形設され、他の半部４１ｂは該第二伝動軸２２に相対回転不能かつ軸方向摺動自在に設けられる。上記半部４１ａの外周面には歯車７９が形設され、該歯車７９は上記第一伝動軸２１上の歯車４３と噛合されている。上記半部４１ｂを軸方向に押動するために、第二伝動軸２２内には制御油路４９が穿設されてあり（図４）、該制御油路４９の端部はポートＣと連通されている。従って、該ポートＣに圧油が入力されると、該半部４１ｂが他側の半部４１ａに対し近接する方向に押動され、割りプーリー４１の有効径が増大されるようになっている。
【００１７】また、上記第二伝動軸２２と平行に第五伝動軸２５が支持されて、該第五伝動軸２５上には、上記第一無段変速装置４の、従動側の割りプーリー４２が配設される（図３・図４）。この割りプーリー４２は上記原動側の割りプーリー４１の構成と略同様であって、第五伝動軸２５に一体的に形成される半部４２ａと、該第五伝動軸２５に相対回転不能かつ軸方向摺動自在に設けられる半部４２ｂとからなる。また、該半部４２ｂを軸方向に押動するための制御油路５０が第五伝動軸２５内に形設され、該油路５０の一端はポートＤと連通されている。従って、該ポートＤに圧油が入力されると、該半部４２ｂが他側の半部４２ａに対し近接する方向に押動され、割りプーリー４２の有効径が増大されるようになっている。
【００１８】このような構成の割りプーリー４１・４２間にベルト４４が巻回されることにより、第二伝動軸２２と第五伝動軸２５とを連結する第一無段変速装置４を構成しており、両ポートＣ・Ｄへの圧油の供給、供給停止、又は圧力の変更を行うことにより、その変速比を無段に変更することができるようにしている。この変速された回転は、後述の遊星歯車装置３のサンギア６１に入力される。
【００１９】また更に、上記第一伝動軸２１と平行に第三伝動軸２３が支持され、該第三伝動軸２３上には、割りプーリー式の無段変速装置である上記第二無段変速装置５の、原動側の割りプーリー５１が配設される。この割りプーリー５１は二つの半部５１ａ・５１ｂよりなり、半部５１ａは第三伝動軸２３に一体的に固定され、他の半部５１ｂは該第三伝動軸２３に相対回転不能かつ軸方向摺動自在に設けられる。上記半部５１ａの外周面には歯車８０が形設され、該歯車８０は上記第一伝動軸２１上の歯車４３と噛合されている。上記半部５１ｂを軸方向に押動するために、第三伝動軸２３内に制御油路５９を形設しており、該油路５９の端部はポートＥと連通されている。従って、該ポートＥに圧油が入力されると、該半部５１ｂが他側の半部５１ａに対し近接する方向に押動され、割りプーリー５１の有効径が増大されるようになっている。
【００２０】また、上記第三伝動軸２３と平行に第四伝動軸２４が支持されて、該第四伝動軸２４上には、上記第二無段変速装置５の、従動側の割りプーリー５２が配設される。この割りプーリー５２は上記原動側の割りプーリー５１の構成と略同様であって、第四伝動軸２４に一体的に形成される半部５２ａと、該第四伝動軸２４に相対回転不能かつ軸方向摺動自在に設けられる半部５２ｂとからなる。また、該半部５２ｂを軸方向に押動するための制御油路６０が第四伝動軸２４内に形設され、該油路６０の一端はポートＦと連通されている。従って、該ポートＦに圧油が入力されると、該半部５２ｂが他側の半部５２ａに対し近接する方向に押動され、割りプーリー５２の有効径が増大されるようになっている。
【００２１】このような構成の割りプーリー５１・５２間にベルト５４が巻回されることにより、第三伝動軸２３と第四伝動軸２４とを連結する第二無段変速装置５を構成しており、両ポートＥ・Ｆへの圧油の供給、供給停止又は圧力変更を行うことにより、その変速比を無段に変更することができるようにしている。上記第四伝動軸２４上には出力ギア７１が相対回転不能に固定され、上記変速された回転が該出力ギア７１を介して、後述の遊星歯車装置３に入力されるように構成している。
【００２２】上述のクラッチケース３０の外周面にはポンプ出力ギア７３が形設され、また、上記第三伝動軸２３と同一軸線上にポンプ軸２７が支持され、該ポンプ軸２７にはポンプ駆動ギア７０が一体的に形設されて上記ポンプ出力ギア７３と噛合され、該ポンプ軸２７には油圧ポンプ６が配設されて、該油圧ポンプ６は上記のポートＡ・Ｂ・Ｃ・Ｄ・Ｅ・Ｆに必要に応じて圧油を供給するようにしている。
【００２３】次に、上述の遊星歯車装置３について説明する。即ち、この遊星歯車装置３は、第五伝動軸２５上に一体的に固設されるサンギア６１と、サンギア６１の周囲に複数配置され該サンギア６１に噛合するプラネタリギア６２・６２・・・と、該プラネタリギア６２に噛合するインターナルギアをその内周面に刻設するリングギア６３と、第五伝動軸２５の端部に回転自在に支持され、その側面に上記プラネタリギア６２を回転自在に支持するキャリア６４とにより構成される。上記キャリア６４には複数本の支軸６５・６５・・・が放射状に等間隔で突設され、該支軸６５の一端は該キャリア６４に固定され、他端は同一軸心上に配置した円板状の支持プレート６６に固設される。上記支軸６５上には、上記プラネタリギア６２を回転自在に支持するための支持パイプ６７が外嵌され、回転自在に支持される。該支持パイプ６７は大径部分と小径部分とを有し、該小径部分に上述のプラネタリギア６２を外嵌して回転自在に支持し、大径部分においては上記リングギア６３の内周面を支持して、遊動仲介輪としての役割をも兼ねることとしている。リングギア６３は、キャリア６４及び上記支持プレート６６に挟まれた位置に配設され、両者６４・６６によりその軸方向変位を規制される。リングギア６３の外周面のギア７７は、上記第四伝動軸２４上の出力ギア７１と噛合される。また、上記キャリア６４の外周面にもギア７８が刻設されて、該ギア７８は、第一伝動軸２１上に支持された上記歯車３５と噛合される。
【００２４】上記キャリア６４の前端には出力軸２６が同一軸心上に一体形設され、該出力軸２６上には出力ギア７２が相対回転不能に固定される。そして、該出力軸２６と平行に左右の車軸１０Ｌ・１０Ｒが支持されてその外端をミッションケース２外に突出させて、両車軸１０Ｌ・１０Ｒの間にはデフ装置７が設けられて、両車軸１０Ｌ・１０Ｒを差動的に連結している。該デフ装置７のリングギア８１は上述の出力ギア７２に噛合される。この構成により、上記出力軸２６の回転が、該出力軸２６上の出力ギア７２→デフ装置７のリングギア８１と伝達されて、車軸１０Ｌ・１０Ｒが駆動されるのである。
【００２５】この構成による動力伝達の様子について説明する。即ち、上述のポートＡに圧油を供給すると、上記第一油圧クラッチ１１が係合されて、入力軸２０に入力されたエンジン動力がクラッチケース３０→クラッチボス３２→第一伝動軸２１と伝達されて、歯車４３を駆動する。この歯車４３は歯車７９・歯車８０の二者に噛合しているので、該歯車４３の動力は両歯車７９・８０に分岐されて入力される。歯車７９の動力は、第二伝動軸２２→第一無段変速装置４→第五伝動軸２５と伝達されて、遊星歯車装置３のサンギア６１に入力され、該サンギア６１を正回転させる。この第二伝動軸２２、第一無段変速装置４、第五伝動軸２５とにより、サンギアを無段変速して駆動するための第一の伝動経路Ｔ１が構成される。一方、歯車８０の動力は第三伝動軸２３→第二無段変速装置５→第四伝動軸２４と伝達されて、最終的には出力ギア７１から、上記遊星歯車装置３のリングギア６３に入力され、該リングギア６３を正回転させる。この第三伝動軸２３、第二無段変速装置５、第四伝動軸２４とにより、リングギアを無段変速して駆動するための第二の伝動経路Ｔ２が構成される。
【００２６】遊星歯車装置３のプラネタリギア６２・６２・・・は、上記サンギア６１、及び、上記リングギア６３内周面に一体形設されたインターナルギアに、同時に噛合されている。従って、該プラネタリギア６２には、第二伝動軸２２→第五伝動軸２５と伝達される際に第一無段変速装置４にて無段変速された動力、及び、第三伝動軸２３→第四伝動軸２４と伝達される際に第二無段変速装置５にて無段変速された動力の両者が入力される。上記サンギア６１の正回転はプラネタリギア６２を正方向に公転させる作用を行う一方、上記リングギア６３の正回転はプラネタリギア６２を逆方向に公転させる作用を行わせる。従って、プラネタリギア６２を枢支する上記キャリア６４の回転方向及び速度は、サンギア６１、リングギア６３それぞれの正回転の速度の大きさに応じて差動的に定まり、該キャリア６４の回転が出力ギア７２・デフ装置７を介して車軸１０Ｌ・１０Ｒに伝達されて、該車軸１０Ｌ・１０Ｒを駆動するのである。
【００２７】ここで、上記サンギア６１の回転速度は、第一無段変速装置４の変速比、即ちポートＣ・ポートＤに供給される作動油の油圧によって定まり、上記リングギア６３の回転速度は、第二無段変速装置５の変速比、即ちポートＥ・ポートＦに供給される作動油の油圧によって定まる。上記ポートＡ・Ｂ・Ｃ・Ｄ・Ｅ・Ｆにはそれぞれ配管を介して図外の切換弁や比例弁と接続され、これらのバルブは図外の主変速レバーの操作によって切り換えられるようにし、前記油圧ポンプ６からの圧油が送油されるようになっている。従って、主変速レバーの操作により、ポートＣ・Ｄ・Ｅ・Ｆへの作動油の供給や供給停止や油圧の変更を介して、第一及び第二無段変速装置４・５の変速比を変更する制御を行って、キャリア６４の回転方向及び回転速度を任意に変更することができるようにしている。
【００２８】また、上記ポートＢに圧油を供給した場合は、上述の第一油圧クラッチ１１は係合が解除されるとともに、上述の第二油圧クラッチ１２が係合され、歯車３５が駆動される。ここで遊星歯車装置３のキャリア６４はギア７８により直接上記歯車３５と噛合されているので、該キャリア６４は上述の無段変速装置４・５等を介さず歯車３５により直接駆動され、車軸１０Ｌ・１０Ｒが駆動されることとなる。
【００２９】次に、この機構を用いた変速の様子について概説する。即ち、エンジンを始動する前は、油圧ポンプ６が駆動されず、ポートＡ及びＢには圧油が供給されないので、第一・第二の油圧クラッチ１１・１２は係合が解除されている。また、上記主変速レバーは「中立」位置とされている。この状態からエンジンを駆動するとともに、ポートＡへ圧油を送油すると、第一油圧クラッチ１１が係合して歯車４３が駆動され、該歯車４３に噛合される歯車７９・８０が回転される。ここで上述のように主変速レバーは「中立」位置とされ、また、この「中立」位置である場合は、ポートＣ及びＥには圧油が供給されない一方、ポートＤ及びＦには圧油が供給されるようにバルブが設定されている。従って、第一及び第二の無段変速装置４・５はともに、原動側の割りプーリー（４１・５１）の有効径が最小で、従動側の割りプーリー（４２・５２）の有効径が最大である状態となっている。この歯車７９の回転は上述の第一の伝動経路Ｔ１を介してサンギア６１に入力され、歯車８０の回転は上述の第二の伝動経路Ｔ２を介してリングギア６３に入力される。
【００３０】ここで、上記のように、第一及び第二の無段変速装置４・５が、ともに原動側の割りプーリー（４１・５１）の有効径が最小で、従動側の割りプーリー（４２・５２）の有効径が最大である状態となっているときは、上記サンギア６１に入力された動力がプラネタリギア６２を正方向へ公転させる作用（以下「正方向公転作用」）と、リングギア６３に入力された動力がプラネタリギア６２を逆方向へ公転させる作用（以下「逆方向公転作用」）とがつりあって、プラネタリギア６２は自転は行うが公転は行わない状態となるように、無段変速装置４・５の変速比やサンギア６１、リングギア６３、インターナルギア６２の歯数等を設定している。従ってこの場合はプラネタリギア６２は公転しないから、キャリア６４は駆動されず、車軸１０Ｌ・１０Ｒは駆動されない（中立状態）。
【００３１】次に、オペレータが変速レバーを、上述の「中立」位置から「前進」側に傾動操作した場合の作動について説明する。即ち、変速レバーが「前進」側に傾倒された場合は、バルブが切り換えられて、ポートＣへの圧油の供給が開始されてその油圧は変速レバーの傾動操作量に応じて増加するようにする一方、ポートＤは減圧されてその油圧は変速レバーの傾動操作量に応じて減少するようにする。尚、ポートＥ及びＦは上述の中立の場合と同様であって、ポートＥには圧油が供給されない一方、ポートＦには圧油が供給されるように構成される。従って、第一無段変速装置４の変速比が変更されてサンギア６１が増速され、該サンギアによる前進公転作用が増大してリングギア６３による後進公転作用を上回るから、プラネタリギア６２は前進方向に公転されてキャリア６４が前進方向に駆動され、上述の中立状態が破れて車両は前方へ走行するのである。ここで、車両の増速は、変速レバーの位置に応じた速度まで無段的に行われる。例えば、変速レバーを「前進三速」位置においた場合は、最終的には車両が三速相当の速度に達するまで、増速が徐々に行われることとなる。この増速の度合い（加速度）は、例えば、ポートＣ・ポートＤへの圧油の供給回路に絞りを設けることで、調整することが可能である。
【００３２】更に変速レバーが「高速前進」位置まで傾動された場合は、ポートＡ及びポートＣへの圧油の供給が停止され、代わりに上記ポートＢへの圧油の供給が開始されるように、バルブが切り換えられる。従って、上記第一油圧クラッチ１１の係合が解除されて歯車４３が駆動されなくなって、サンギア６１及びリングギア６３の駆動が停止される一方、第二油圧クラッチ１２が嵌入して歯車３５が駆動され、該歯車３５にギア７８を介して連動連結されるキャリア６４が直接的に駆動され、車軸１０Ｌ・１０Ｒは前進方向に高速で駆動され、車両は四速相当の高速で前進走行を行う。
【００３３】尚、この場合は、第一・第二の無段変速装置４・５はフリーとなり、係合が解除された第一油圧クラッチ１１は同一方向にほぼ同一回転数にて空転するから、出力の損失を低減することができる。即ち、二つの油圧クラッチ１１・１２の入力側が同時に駆動されており、変速時の回転方向が変わらないから、変速時のショックが大きく、ロスを小さくすることができるのである。
【００３４】一方、オペレータが変速レバーを、上述の「中立」位置から「後進」側に傾動操作した場合の作動について説明する。即ち、変速レバーが「後進」側に傾倒された場合は、バルブが切り換えられてポートＥへの圧油の供給が開始され、ポートＦへの圧油の供給は解除（減圧）される。尚、ポートＣ及びポートＤは上述の中立の場合と同様であって、ポートＣには圧油の供給が供給されない一方、ポートＤには圧油が供給されるように構成される。従って、第二無段変速装置５の変速比が変更されてリングギア６３が増速され、該リングギア６３による後進公転作用がサンギア６１による前進公転作用を上回るので、プラネタリギア６２は後進方向に公転されてキャリア６４が後進方向に駆動され、車両は後方へ走行する。尚、本実施例のようにトランスミッション１を車両に用いる場合は、後進の場合は一定速度以下に車速を制限するのが一般である。このために本実施例では、第二無段変速装置５の原動側の割りプーリー５１に規制環９９を嵌合して、該割りプーリー５１の有効径の最小値を一定値以上となるように設定して、上記目的を達成している。
【００３５】次に、車両を減速する構成の一例について説明する。即ち、例えば、変速レバーが「前進三速」位置におかれてあり、上述のようにポートＣに圧油が供給され、ポートＤには圧油の供給が解除されて、車両が三速相当の速度まで増速された状態であったとする。この状態から変速レバーが「二速」に操作された場合、ポートＣを減圧し、ポートＤに圧油の供給を再開する方法（即ち第一変速装置４の変速比を変更する方法）でも減速を行わせることができるが、ポートＣ及びポートＤの状態はそのままで、ポートＥに圧油を供給し、ポートＦへの圧油の供給を解除する方法（即ち第二変速装置５の変速比を変速する方法）によっても、減速を行わせることができるのである。即ち、第一無段変速装置４によりサンギア６１が増速された状態を維持したまま、第二無段変速装置５の変速比の変更によりリングギア６３を増速するように構成することで、プラネタリギア６２の公転速度を減少させて、車両の減速を達成することができるのである。
【００３６】尚、以上に示すトランスミッションの構成は一例であって、この構成に限るものではない。例えば、以下に説明する変形例のように構成することもできる。以下、この構成を説明する。図８は変形例に係るトランスミッションのスケルトン図、図９は同じく歯車の噛み合いを示す側面模式図、図１０は図９におけるＸ−Ｘ断面図、図１１は同じくＹ−Ｙ断面図、図１２は同じくＺ−Ｚ断面図である。また、図１３はトランスミッションの外観をあらわす正面図、図１４は同じく側面図である。
【００３７】以下、この変形例に係るトランスミッション１' の具体的な構成を説明する。即ち、図１０から図１２までに示すように、ミッションケース２内に遊星歯車装置３と、動力伝達用の複数の軸及び歯車、第一・第二の割りプーリー式無段変速装置４・５が収納される構成としている。ミッションケース２は図１０から図１３までに示すように、左右に複数分割されたケース２ａ・２ｂ・２ｃを接合して構成されている。
【００３８】このトランスミッション１' の動力伝達の構成は上述のトランスミッション１と略同様であるが、主に各伝動経路のレイアウトにおいて多少異なる点を有する。以下、この異なる点を中心に説明する。即ち、この変形例に係るトランスミッション１' は、ミッションケース２内部にデフ装置を配設する構成とせず、また出力軸２６は、入力軸２１と反対側の側面に設けられている。更に、油圧ポンプを駆動するために設けられていたポンプ駆動軸（図１に示す符号２７）やポンプ出力ギア、ポンプ駆動ギア（同符号７３、７０）が省略され、代わりに入力軸２０の中途部位に油圧ポンプ６を配設するようにしている（図８・図１０）。更には、第一伝動軸２１上の歯車４３に噛合する歯車は、上述のトランスミッション１のように割りプーリーの半部に一体的に設けたギアとせずに、軸に別途設けた平歯車としている（図８・図１０・図１１に示す符号７９・８０）。そして、両無段変速装置４・５の割りプーリー（４１・４２・５１・５２）を配設する位置は、上述のトランスミッション１においては入力軸２０と反対側であったのが、このトランスミッション１' においては入力軸２０寄りの位置としている。
【００３９】また、遊星歯車装置３のプラネタリギア６２を枢支するキャリア６４は、該プラネタリギア６２を挟んで入力軸２０に対して反対側の位置に配置され、該キャリア６４に一体的に形設される出力軸２６が入力軸２０と反対側の側面からミッションケース２外方へ突出される。また、該遊星歯車装置３のサンギア６１を駆動する第五伝動軸２５は、上述のトランスミッション１とは反対側、即ち、該サンギア６１より入力軸２０寄りの位置に支持され、該第五伝動軸２５に配設される、第一無段変速装置４の従動側の割りプーリー４１も、サンギア６１より入力軸２０寄りの位置にて配設される。
【００４０】この変形例に係るトランスミッション１' は以上のように構成されるが、このトランスミッション１' による変速の方法は、上記したトランスミッション１の変速の方法とまったく同様である。即ち、ポートＡに圧油が供給されているときは、ポートＣ・Ｄ・Ｅ・Ｆへの圧油の供給及び供給解除を行うことで、第一・第二の無段変速装置４・５の変速比を変更して、プラネタリギアの正方向公転作用及び逆方向公転作用の大きさを変更して、差動的に駆動される上記キャリア６４の回転方向及び回転速度を制御し、これによって得られた回転が出力軸２６から出力されるのである。また、ポートＢに圧油が供給されているときは、第一伝動軸２１上の歯車３５により遊星歯車装置３のキャリア６４が直接的に駆動されて、該駆動力が出力軸２６から出力されることとなる。
【００４１】以上に本発明の実施例を説明したが、本発明の技術的範囲は上記の実施例に限定されるものではなく、本明細書及び図面に記載した事項から明らかになる本発明が真に意図する技術的思想の範囲全体に、広く及ぶものである。
【００４２】
【発明の効果】本発明は、以上のように構成したので、以下に示すような効果を奏する。
【００４３】即ち、請求項１に示す如く、遊星歯車装置と二つの無段変速装置をミッションケース内に配置し、入力軸からの動力を二つの無段変速装置それぞれに入力させ、一の無段変速装置の出力は遊星歯車装置のサンギアに伝達され、他の無段変速装置の出力は遊星歯車装置のリングギアに伝達され、遊星歯車装置のプラネタリギアを枢支するキャリアより出力軸に動力を伝達するように構成したので、二つの無段変速装置を用いてキャリアを差動的に駆動することで、きめ細かい変速制御を容易に行うことができ、またミッションケースのコンパクト化が容易である。
【００４４】請求項２に示す如く、上記二つの無段変速装置を、割りプーリーとベルトを用いた無段変速装置としたので、両者の出力を相殺させることによって中立を出す機構であるから、中立を出すことが容易行える。即ち、割りプーリー式の無段変速装置を一つのみ用いた場合においては、エンジンが駆動しているときは常時回転しているので中立を出すことが難しかったが、本発明においては二つの割りプーリー式の無段変速装置の出力を差動的に取り出すことで変速を行うので、中立を出すことが容易にできるのである。従って、中立状態から駆動への切り換え（例えば車両に用いた場合は、停止から発進への切り換え）が、特別な熟練を要さずスムーズに行えることとなる。
【００４５】請求項３に示す如く、上記割りプーリーの有効径の変更を油圧制御により行うので、該油圧制御を行うための回路に絞りを一度設定しておけば、無段変速装置の変速比の変更制御が容易にかつ安定して行える。即ち、簡単な操作でスムーズな変速が可能となるのである。
【００４６】請求項４に示す如く、請求項１ないし請求項３のうちいずれか一項記載のトランスミッションにおいて、変速操作手段を「中立」位置とした場合は、上記二つの無段変速装置は、サンギア及びリングギアの回転数がプラネタリギアが公転しないような関係となるよう、その変速比を制御するので、中立を出すことが容易にできる。
【００４７】請求項５に示す如く、遊星歯車装置と一対のクラッチと二つの無段変速装置とをミッションケース内に配置し、入力軸からの動力をそれぞれのクラッチの入力側に伝達し、一のクラッチの出力側は二つの無段変速装置それぞれの入力側に連動連結させ、一の無段変速装置の出力は遊星歯車装置のサンギアに伝達され、他の無段変速装置の出力は遊星歯車のリングギアに伝達され、遊星歯車装置のプラネタリギアを枢支するキャリアより出力軸に動力を伝達するように構成し、他のクラッチの出力側は上記無段変速装置を介さずに上記出力軸に連動連結させたので、無段変速と歯車式変速の切り換えが容易に行える構成である。また、二つのクラッチの入力側が同時に駆動されて、上記切換え時にもクラッチの回転方向が正逆反転される構成でないため、変速時のショックを小さくでき、出力の損失も低減できる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００１２５８５３
【氏名又は名称】株式会社 神崎高級工機製作所
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| 【出願日】 |
平成１１年９月１７日（１９９９．９．１７） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００８０６２１
【弁理士】
【氏名又は名称】矢野 寿一郎
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| 【公開番号】 |
特開２００１−８２５７３（Ｐ２００１−８２５７３Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年３月２７日（２００１．３．２７） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−２６３１３９ |
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