JP2000120844A - 変速機 - Google Patents
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Abstract
低減した変速機を供する。 【解決手段】 軸方向に2つのクラッチユニット30,50
を並べて設け、該2つのクラッチユニット30,50の各ク
ラッチ31,51の係合状態に応じて複数の変速比を構成す
る変速機において、前記2つのクラッチユニット30,50
のそれぞれの軸方向可動部材26a,48aを互いに対向さ
せて配置し、前記対向する軸方向可動部材26a,48aの
一方に設けられたピストン部材62と他方に設けられたシ
リンダ部材61を組み合わせてダンパー機構60を構成した
変速機。
Description
変速時の衝撃(変速ショック)や振動・震え(変速ジャ
ダー)を低減する機構に関する。
速比を変更する変速機があり、特表平6−505082
号公報には遠心クラッチとプラネタリギアに加わるスラ
スト力によりクラッチを係合・解除する例が開示されて
いる。
合、クラッチの係合・解除を機械的に行っているためク
ラッチの動きを調整制御することが困難で、変速時に変
速ショックや変速ジャダーが発生しやすかった。
行う変速機の場合は、油圧を微妙に制御すればクラッチ
の係合・解除を円滑にすることができるが、油圧制御手
段を必要として構造が複雑となる。
速ジャダーを低減した変速機を供する点にある。
を達成するために、本発明は、軸方向に2つのクラッチ
ユニットを並べて設け、該2つのクラッチユニットの各
クラッチの係合状態に応じて複数の変速比を構成する変
速機において、前記2つのクラッチユニットのそれぞれ
の軸方向可動部材を互いに対向させて配置し、前記対向
する軸方向可動部材の一方に設けられたピストン部材と
他方に設けられたシリンダ部材を組み合わせてダンパー
機構を構成した変速機とした。
対してダンパー機構が移動速度に応じた抵抗を与えるの
で、急激な移動を抑制しクラッチの係合・解除を円滑に
して変速ショックや変速ジャダーを低減することができ
る。
してピストン部材とシリンダ部材を組み合わせてダンパ
ー機構を構成したので、各クラッチにそれぞれダンパー
機構を設ける必要がなく構造が簡単で特別専用のスペー
スも必要とせず変速機の小型化が図れる。
速機において、前記ピストン部材と前記シリンダ部材の
組み合わせにより容積が膨張・収縮するオイル室を形成
し、前記クラッチユニットの可動部材を軸方向に移動自
在に支持する軸内の油路から前記オイル室に連通する連
通路が設けられたことを特徴とする。
イルを常に供給可能状態にでき、オイル室の膨張・収縮
によるオイルが出入りする連通路のオリフィス効果によ
りオイルダンパー機構を構成し、クラッチの係合・解除
を円滑にして変速ショックや変速ジャダーを低減するこ
とができる。
速機において、前記オイル室の膨張時と収縮時とで前記
連通路の通路面積を異ならしめる流量調節手段を前記連
通路に設けることを特徴とする。
変速ショックの大きさの関係は異なる。したがって変速
ショックが大きいと予測される変速パターンがオイル室
の膨張時であれば膨張時に、収縮時であれば収縮時に連
通路の通路面積が小さくなるように流量調節手段が調節
して抵抗を大きくすることで、効果的に変速ショックを
低減することができる。
ついて図1ないし図5に図示し説明する。本実施の形態
に係る変速機1の概略構成図を図1に示す。
4速までの4段に変速可能であり、前段2段と後段2段
の組合せにより4段に変速可能な構造である。前段2段
の切換えを前段の遠心クラッチ30が行い、後段2段の切
換えを後段の遠心クラッチ50が行っており、ニュートラ
ル用に電磁ブレーキ10を備えている。
2を基軸として変速機構が構成されており、まず電磁ブ
レーキ10は、固定された環状のアウタ部材11の内周に励
磁コイル12が配設され、その内側にインナ部材13が回転
自在に支持されており、インナ部材13は、入力軸2に回
転自在に支持された回転円筒部材14にスプライン嵌合等
により連結されている。
円筒部材14の一端に前段2段のプラネタリギア機構を構
成するサンギア21がワンウェイクラッチ15を介して一体
に回転するよう設けられている。該プラネタリギア機構
は、サンギア21に噛合して自転しながら公転するプラネ
タリギア22にリングギア23が外側から噛合している。
軸2に連結されており、プラネタリギア22がキャリア25
を介して後段に連結するようになっている。プラネタリ
ギア22を軸支して回転するキャリア25自体は、軸方向の
移動を固定されているが、その外筒部をなすクラッチガ
イド26がスプライン嵌合して軸方向に摺動可能である。
ア23は、はす歯で形成されたヘリカルギアであり、入力
軸2からリングギア23に高い回転トルクが加わるとリン
グギア23が軸方向に付勢力を受け、スラストベアリング
68(図2参照)を介してクラッチガイド26がともに移動
して多板クラッチ31を解除する方向に作用する。
間で遠心クラッチ30が設けられている。遠心クラッチ30
は、クラッチガイド26とリング部材24が互いに外筒と内
筒をなす部分で互いに軸方向に垂直に延設された複数の
円板が適当な軸方向の摺動を許して交互に重なった多板
クラッチ31を形成しており、リング部材24に対するクラ
ッチガイド26の軸方向の相対的移動が遠心ウエイト32の
作用によって行われ、多板クラッチ31の係合・解除がな
される。
遠心方向に移動し、この移動に伴ってクラッチガイド26
が軸方向(図1において左方向)に摺動し、所定回転数
を越えるとクラッチガイド26はリング部材24に対して相
対的に移動して多板クラッチ31を係合させる。
と遠心クラッチ50で構成され、前記キャリア25のクラッ
チガイド26とスプライン嵌合した回転円筒部材40にサン
ギア41がスプライン嵌合等により連結されて一体に回転
するよう設けられている。該後段のプラネタリギア機構
は、サンギア41に噛合して自転しながら公転するプラネ
タリギア42にリングギア43が外側から噛合している。
ウエイクラッチ45を介して固定部46と一方向にのみ係合
するようになっている。プラネタリギア42を回転自在に
支持するキャリア47が出力軸3とスプライン嵌合等によ
り連結されており、出力軸3に出力ギア4が備えられて
いる。キャリア47は、その外筒部をなすクラッチガイド
48がスプライン嵌合して軸方向に摺動可能である。
ラネタリギア42,リングギア43も、はす歯で形成された
ヘリカルギアであり、前段出力軸(クラッチガイド26)
とスプライン嵌合している回転円筒部材40と連結されて
いるサンギア41に高い回転トルクが加わるとサンギア41
が軸方向に付勢力を受け、クラッチガイド48をともに移
動して多板クラッチ51を解除する方向に作用する。
の間に遠心クラッチ50が設けられている。遠心クラッチ
50は、クラッチガイド48と回転円筒部材40が互いに外筒
と内筒をなす部分で互いに軸方向に垂直に延設された複
数の円板が適当な軸方向の摺動を許して交互に重なった
多板クラッチ51を形成しており、回転円筒部材40に対す
るクラッチガイド48の軸方向の相対的移動が遠心ウエイ
ト52の作用によって行われ、多板クラッチ51の係合・解
除がなされる。
遠心方向に移動し、この移動に伴ってクラッチガイド48
が軸方向(図1において右方向)に摺動し、所定回転数
を越えるとクラッチガイド48は回転円筒部材40に対して
相対的に移動して多板クラッチ51を係合させる。
あるクラッチガイド26の軸に垂直な垂直環状壁26aと後
段の遠心クラッチ50の軸方向可動部材であるクラッチガ
イド48の軸に垂直な垂直環状壁48aとが互いに対向して
おり、両垂直環状壁26a,48a間の空間を利用してオイ
ルダンパー60が配設されている。
他方の垂直環状壁48aに向けた環状のシリンダ61が突設
され、他方の垂直環状壁48aにやはり断面コ字状をして
開口を一方の垂直環状壁26aに向けた環状のピストン62
が突設されて前記シリンダ61内に摺動自在にかつ相対的
に回転自在に嵌合して内部にオイル室63を備えたオイル
ダンパー60を構成している。
造を図2ないし図5に具体的に図示しており、同図に基
づき説明する。前段クラッチガイド26のシリンダ61は、
垂直環状壁26aの内周縁に内筒部材61aが嵌着され、そ
の外側に外筒部材61bが固着されて断面コ字状をなし、
後段クラッチガイド48のピストン62は、内筒部62aと外
筒部62bとを備えて予め断面コ字状の環状に形成された
ものを垂直環状壁48aに固着したものである。
の各内側にピストン62の内筒部62aと外筒部62bが摺接
し、その摺接部にシール部材65,66が設けられている。
ピストン62の内側角部に連通孔64が穿設されている。
61の内筒部材61aとの間に摺動自在に挿入されており、
内筒部材61aとはスプライン嵌合している。回転円筒部
材40には連通路40aが内外貫通して設けられ、連通路40
aは回転円筒部材40と垂直環状壁48a,内筒部材61a,
ピストン62との間の空間67および連通路64と連通してい
る。
って給油路2aが形成され、端部に設けられたオイルポ
ンプによりオイルが吸入され、変速機1の複数の所要部
にオイルを供給しており、そのうちの一つに回転円筒部
材40の連通路40aに向け枝路2bが穿設され、枝路2b
の出口部分は周方向に溝条2cが所定幅で形成されて常
時連通路40aに連通するようになっている。
が、枝路2b,溝条2c,連通路40a,空間67,連通路
64を通ってオイル室63に供給されて常時充満状態とされ
ている。
にはスライドベアリング68が介装されて両者間の軸方向
間隔を所定範囲内で自由に伸縮自在としながら両者の相
対的回転を円滑にするようにしている。また垂直環状壁
48aと回転円筒部材40との間にも同様なスライドベアリ
ング69が介装されている。
ー60を備えた遠心クラッチ30,50による4段変速機であ
る。まずニュートラル時は、電磁ブレーキ10が解除状態
でかつ遠心クラッチ30,50が解除状態である。
伝達されるが、サンギア21がフリーで遠心クラッチ30が
解除状態にあるので、クラッチガイド26には伝達されず
出力軸3には伝わらない。
が解除状態にあって、電磁ブレーキ10が係合すると1速
状態となる。すなわちサンギア21が固定されリングギア
23の回転がプラネタリギア22をサンギア21の周りに公転
させ、キャリア25を回転させ、キャリア25(クラッチガ
イド26)の回転はサンギア41を回転させ、ワンウエイク
ラッチ45で回転を阻止されたリングギア43の下で出力軸
3を1速で回転させる。
ンパー60のオイル室63は最も圧縮された収縮状態にあ
る。なおニュ−トラル以外は電磁ブレーキ10は係合して
サンギア21を固定状態にしている。
するとクラッチガイド26が初めのうちリング部材24とと
もに図1において左方へ移動してオイルダンパー60のオ
イル室63を膨張させていき、リング部材24がストッパー
で停止させられるとクラッチガイド26が相対的に近づき
多板クラッチ31を係合し、入力軸2の回転がリング部材
24を介してそのままクラッチガイド26に伝達され2速状
態となる。2速状態ではオイルダンパー60のオイル室63
は、図3に示す大きさまで容積を膨張させている。
作用してクラッチガイド48が図1において右方向に移動
し多板クラッチ51が係合すると、エンジンから直結状態
となっているクラッチガイド26の回転がエンジン回転の
減少することによりともに減少して前段の遠心クラッチ
30の係合が解除され3速状態にシフトアップする。遠心
クラッチ30が解除された状態でリングギア23の回転がプ
ラネタリギア22を公転させ、この公転と一体にクラッチ
ガイド26が回転し、クラッチガイド26(クラッチガイド
26)の回転が後段遠心クラッチ50の係合により出力軸3
の回転として出力される。
チガイド48の右方向移動で若干膨張したところで後段遠
心クラッチ50の係合および前段遠心クラッチ30の解除が
なされるので、図4に示すようにオイル室63は殆ど容積
を変えずに全体的に右方向に移動する。
もに回転する前段クラッチガイド26の回転が増して前段
遠心クラッチ30が作用してクラッチガイド26を左方向に
移動してオイル室63の容積を膨張させ、所定回転数を越
えたところで多板クラッチ31が係合して4速状態にシフ
トアップする。
係合することで、入力軸2の回転がそのまま出力軸3の
回転として出力される。4速状態ではオイルダンパー60
のオイル室63は、図5に示すように最大まで膨張してい
る。
23,サンギア41のヘリカルギアがスラスト力を生じて遠
心クラッチ30,50を解除する方向に作用して変速比を下
げる。特に4速から1速に下がるときは、オイルダンパ
ー60のオイル室63は、最大膨張状態から最小収縮状態ま
で大きく変化する。
リカルギアのスラスト力は車輪側の回転すなわち車速に
基づく回転トルクにより今までとは逆に、クラッチ30,
50を係合する方向に働き、また遠心力によりさらにクラ
ッチ30,50は係合され変速し、特に1速から4速に上が
るときには、オイルダンパー60のオイル室63は、最小収
縮状態から最大膨張状態まで大きく変化する。
室63の容積は膨張し、連通路64からオイルが供給され、
膨張速度に比例した抵抗を生じてオイルダンパー60が圧
縮側に作用し、多板クラッチ31,51のそれぞれの係合を
滑らかに行わせ変速ショックを低減する。
には、オイルダンパー60が大きなストローク変化量の下
で圧縮側に作用するために、前後の多板クラッチ31,51
の双方の係合をともに滑らかに行わせ変速ショックを効
果的に低減させることができる。
63の容積は殆ど変化しないが、前後の多板クラッチ31,
51の動きを規制し合う油圧ピストンとしての効果があ
り、クラッチの持ち替えを円滑に行わせ変速ジャダーの
発生を防止するとともに変速ショックも低減する。
は膨張側に作用して多板クラッチ31,51の解除を滑らか
に行わせ、変速ショックや変速ジャダーを低減すること
ができる。なお3速から2速への変速時にはクラッチの
持ち替えを円滑に行わせ変速ジャダーの発生を防止する
とともに変速ショックも低減する。
する軸方向可動部材である垂直環状壁26a,48aの間を
利用してピストン62とシリンダ61を組み合わせたオイル
ダンパー60を構成したので、各遠心クラッチ30,50にそ
れぞれダンパー機構を設ける必要がなく構造が簡素化さ
れ、特別専用のスペースも必要とせず変速機をコンパク
ト化することができる。
節手段を設けた2つの実施の形態を図6および図7にそ
れぞれ図示し説明する。なおいずれも変速機およびオイ
ルダンパーの構造は略同じであり、同じ部材は同じ符号
を用いる。
62のオイル室63側に略L字状に屈曲した弾性プレート71
が一片を固着され他片を連通路64に対向させて設けられ
ている。
内に吸入されるシフトアップ時は、図6に示すように弾
性プレート71が連通路64を開いた状態として前記実施の
形態と同じ程度の抵抗を示すが、オイル室63が収縮する
シフトダウン時には、弾性プレート71が連通路64を閉じ
る方向に変形し、オイル室63から連通路64を通って流出
するときの抵抗が増大する。
時により大きな変速ショックや変速ジャダーが予測され
る場合に、本オイルダンパー70を使用することで、変速
ショックや変速ジャダーを効果的に低減することができ
る。
63の外側で空間67内に弾性プレート81が連通路64に対向
させて突設されている。オイル室63が膨張してオイルが
オイル室63内に吸入されるシフトアップ時に、図7に示
すように弾性プレート71が連通路64を塞ぐようにしてオ
イルの流れを妨げ大きな抵抗を示すが、オイル室63が収
縮するシフトダウン時には、弾性プレート81が連通路64
を開く方向に変形し、オイルの流出に対しては殆ど抵抗
とならない。
時により大きな変速ショックや変速ジャダーが予測され
る場合に、本オイルダンパー80を使用することで、変速
ショックや変速ジャダーを効果的に低減することができ
る。
ルダンパー90の実施の形態について図8に図示する。前
記実施の形態と同様同じ部材は同じ符号を用いる。
と外部を連通する貫通孔93が穿設され、同貫通孔93は外
側の開口が大きく凹んでボール94が外側から嵌合し外側
から板バネ95がボール94を押さえてワンウエイバルブ92
が構成されている。
バネ95で押さえられたボール94が貫通孔93を閉塞してし
ており、膨張時にもボール94は吸引される状態にあって
貫通孔93を閉じているが、オイル室63の容積が収縮する
シフトダウン時には、油圧がボール94に内側から大きく
加わり板バネ95に抗してボール94が移動して貫通孔93を
開きオイル室63内のオイルを流出する。
ン時の方が抵抗が小さく、シフトダウン時よりシフトア
ップ時により大きな変速ショックや変速ジャダーが予測
される場合に、本オイルダンパー90を使用することで、
変速ショックや変速ジャダーを効果的に低減することが
できる。またオイルダンパー90内の遠心力により発生す
る油圧の影響を排除することも可能となる。
100 について図9に示し説明する。 同オイルダンパー
100 も前記実施の形態と略同じ構造をしており、同じ部
材は同じ符号を用いる。本オイルダンパー100 は断面コ
字状をしたピストン101 の外筒部102 にオイル室63と外
部とを連通する貫通孔103 が穿設され、その内側に弾性
プレート104 が貫通孔103 を開閉自在に設けられてい
る。
イル室63内の油圧により弾性プレート104 は貫通孔103
を閉じており、収縮時にもオイル室63内の油圧により弾
性プレート104 は貫通孔103 を閉じているが、オイル室
63の容積が膨張するシフトダウン時には、オイル室63内
の油圧が低下して弾性プレート104 が図9に示すように
変形して貫通孔103 を開き、開きオイル室63内のオイル
を流出する。
プ時の方が抵抗が小さく、シフトアップ時よりシフトダ
ウン時により大きな変速ショックや変速ジャダーが予測
される場合に、本オイルダンパー100 を使用すること
で、変速ショックや変速ジャダーを効果的に低減するこ
とができる。
当なウエイトを固着することで、貫通孔103 を開くタイ
ミングを調整することができる。またオイルダンパー10
0 内の遠心力により発生する油圧の影響を排除すること
も可能となる。
ー120 について図10に示し説明する。同オイルダンパ
ー120 も前記実施の形態と略同じ構造をしており、同じ
部材は同じ符号を用いる。特に前記図8に示すオイルダ
ンパー90と似ているが、ワンウエイバルブの開放方向が
逆である。
イドの垂直環状壁121 にオイル室63と外部を連通する貫
通孔123 が穿設され、同貫通孔123 は内側の開口が大き
く凹んでボール122 が内側から嵌合し、内側に添設され
たプレート125 の開口縁でボール122 の脱落を防止して
ワンウエイバルブ122 が構成されている。
122 から周囲のオイルを吸引し、圧縮時には貫通孔123
を閉塞するので、シフトダウン時よりシフトアップ時の
方が抵抗が小さく、シフトダウン時により大きな変速シ
ョックや変速ジャダーが予測される場合に、本オイルダ
ンパー90を使用することで、変速ショックや変速ジャダ
ーを効果的に低減することができる。
図である。
の具体的構造を示す断面図である。
節手段を設けたオイルダンパーの断面図である。
パーの断面図である。
面図である。
の断面図である。
ダンパーの断面図である。
10…電磁ブレーキ、11…アウタ部材、12…励磁コイル、
13…インナ部材、14…回転円筒部材、15…ワンウエイク
ラッチ、21…サンギア、22…プラネタリギア、23…リン
グギア、24…リング部材、25…キャリア、26…クラッチ
ガイド、30…遠心クラッチ、31…多板クラッチ、32…遠
心ウエイト、40…回転円筒部材、41…サンギア、42…プ
ラネタリギア、43…リングギア、44…リング部材、45…
ワンウエイクラッチ、46…固定部、47…キャリア、48…
クラッチガイド、50…遠心クラッチ、51…多板クラッ
チ、52…遠心ウエイト、60…オイルダンパー、61…シリ
ンダ、62…ピストン、63…オイル室、64…連通路、65,
66…シール部材、67…空間、68,69…スラストベアリン
グ、70…オイルダンパー、71…弾性プレート、80…オイ
ルダンパー、81…弾性プレート、90…オイルダンパー、
91…垂直環状壁、92…ワンウエイバルブ、93…貫通孔、
94…ボール、95…板バネ、100 …オイルダンパー、101
…ピストン、102 …外筒部、103 …貫通孔、104…弾性
プレート、120 …オイルダンパー、121 …垂直環状壁、
122 …ワンウエイバルブ、123 …貫通孔、124 …ボー
ル、125 …プレート。
Claims (3)
- 【請求項1】 軸方向に2つのクラッチユニットを並べ
て設け、該2つのクラッチユニットの各クラッチの係合
状態に応じて複数の変速比を構成する変速機において、 前記2つのクラッチユニットのそれぞれの軸方向可動部
材を互いに対向させて配置し、 前記対向する軸方向可動部材の一方に設けられたピスト
ン部材と他方に設けられたシリンダ部材を組み合わせて
ダンパー機構を構成したことを特徴とする変速機。 - 【請求項2】 前記ピストン部材と前記シリンダ部材の
組み合わせにより容積が膨張・収縮するオイル室を形成
し、 前記クラッチユニットの可動部材を軸方向に移動自在に
支持する軸内の油路から前記オイル室に連通する連通路
が設けられたことを特徴とする請求項1記載の変速機。 - 【請求項3】 前記オイル室の膨張時と収縮時とで前記
連通路の通路面積を異ならしめる流量調節手段を前記連
通路に設けることを特徴とする請求項2記載の変速機。
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