JP2002525504A - デュアル入力シャフトを持つ電気機械式オートマチックトランスミッション用デュアルクラッチ設計 - Google Patents

デュアル入力シャフトを持つ電気機械式オートマチックトランスミッション用デュアルクラッチ設計

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JP2002525504A
JP2002525504A JP2000570473A JP2000570473A JP2002525504A JP 2002525504 A JP2002525504 A JP 2002525504A JP 2000570473 A JP2000570473 A JP 2000570473A JP 2000570473 A JP2000570473 A JP 2000570473A JP 2002525504 A JP2002525504 A JP 2002525504A
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リチャード、ジー．リード、ジュニア
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ダイムラークライスラー、コーポレーション
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Abstract

(57)【要約】 デュアル入力シャフト（１４、１６）を持つトランスミッション（１０）用のデュアルクラッチシステム（２０、２２）を提供する。デュアルクラッチシステム（２０、２２）は、第１及び第２のフライホイール（９６、９８）、第１及び第２の摩擦ディスクアッセンブリ（１００、１１６）、及び電気機械式クラッチアクチュエータ（２６、２８）によって係合される第１及び第２の圧力プレート（１０２、１１８）を含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は、オートマチックトランスミッションに関し、更に詳細にはデュアル
入力シャフトを持つ電気機械式オートマチックトランスミッション用のデュアル
クラッチ設計に関する。
【０００２】 現在、従来の自動車で二種類の代表的な動力トランスミッションが使用されて
いる。第１の最も古い種類のパワートレインは、手動式パワートレインである。
これらのパワートレインは、代表的には、ブレーキペダルの左側にクラッチペダ
ルがあり、通常はダッシュボードの直ぐ後側の中央にギヤシフトレバーが取り付
けられたマニュアルトランスミッションを持つ車輛を特徴とする。マニュアルト
ランスミッションを作動するためには、運転者は、所望のギヤを選択するため、
クラッチペダル及びアクセルペダルの踏込みをシフトレバーの位置と協調しなけ
ればならない。マニュアルトランスミッションの適正な操作は当業者に周知であ
り、ここにはこれ以上詳細に説明しない。
【０００３】 オートマチックトランスミッションを持つ車輛では、クラッチペダルは不要で
ある。標準のＨ形体のシフトレバーに代えて、代表的には前後に移動するシフト
レバーを使用する。運転者は、パーキング、後退、ニュートラル、ドライブ、及
び一つ又は二つの低速ギヤの間で選択を行うだけである。当該技術分野で周知の
ように、シフトレバーは、Ｐ、Ｒ、Ｎ、Ｄ、２及び恐らくは１の表示を持つ幾つ
かの位置のうちの一つの位置に配置される。これらの表示は、パーキング（Ｐａ
ｒｋｉｎｇ）、後退（Ｒｅｖｅｒｓｅ）、ニュートラル（Ｎｅｕｔｒａｌ）、ド
ライブ（Ｄｒｉｖｅ）、及び一つ又は二つの低速ギヤの夫々と対応する。ギヤシ
フトレバーがこれらの位置のうちの一つの位置に置かれたときの車輛の作動は、
当該技術分野で周知である。詳細には、ドライブモードにある場合には、トラン
スミッションは、利用可能な前進ギヤのうちから自動的に選択する。周知のよう
に、旧式のシステムは、代表的には、第１速ギヤ、第２速ギヤ、及び第３速ギヤ
を含むが、新式のシステムは、第１速乃至第３速ギヤ、並びに第４速ギヤ及び場
合によっては第５速及び第６速のオーバードライブギヤを含む。これらのオーバ
ードライブギヤは、高速での燃費を改善する。
【０００４】 周知のように、初期のトランスミッションは、ほぼ専らマニュアル式トランス
ミッションであった。オートマチックトランスミッションの弛まぬ開発により、
オートマチックトランスミッションの容易な操作に傾く運転者が多くなっていっ
た。しかしながら、１９７０年代中頃、現在及び将来における化石燃料の不足に
関する懸念が持ち上がり、そのため、幾つかの国々で平均燃費規制が実施された
。これらの燃費必要条件のため、政府の規制に適合させるために自動車の燃費を
向上する研究を行うことが余儀なくされた。政府によるこれらの規制のため、代
表的にはオートマチックトランスミッションよりも効率がよいマニュアルトラン
スミッションに戻る人が徐々に多くなっていった。
【０００５】 これに続く数年間において、多くの機械作動式車輛システムが電子制御システ
ムに取って代わられるか或いは、少なくとも電子制御システムによって制御され
るようになった。これらの電子制御システムは車輛のエンジンの燃料効率を大幅
に向上し、そのため、オートマチックトランスミッションの便利さに戻る人を徐
々に多くできた。更に、オートマチックトランスミッションとともに使用される
電子制御装置は、オートマチックトランスミッションのシフトスケジュール及び
シフト感を大幅に改善し、更に第４速及び第５速のオーバードライブギヤを可能
にし、これにより燃費を向上した。かくして、オートマチックトランスミッショ
ンは再度益々一般的になってきた。
【０００６】 オートマチックトランスミッション及びマニュアルトランスミッションには、
様々な競合する利点及び欠点がある。上文中に言及したように、マニュアルトラ
ンスミッションの主な利点は、燃費がよいということである。逆に、オートマチ
ックトランスミッションの第１の最も重要な利点は、操作が容易であるというこ
とであり、即ち、運転中に片手でハンドルを操作し且つ別の片手でギヤシフター
を操作し、片足でクラッチを操作し且つ別の片足でアクセルペダル及びブレーキ
ペダルを操作するといった煩雑な操作を運転者が必要としないということである
。マニュアルトランスミッションを操作する場合には、運転者の片手及び片足の
両方がフリーである。更に、オートマチックトランスミッションは、止まっては
走るといった状況で極めて便利である。これは、ギヤを連続的にシフトして常に
変化する交通速度に合わせて調節することを運転者が心配する必要がないためで
ある。
【０００７】 マニュアルトランスミッションの効率がオートマチックトランスミッショより
も遙かに優れている理由は、主にオートマチックトランスミッションの基本的な
作動にある。多くのオートマチックトランスミッションでは、エンジンの出力を
トランスミッションの入力にトルクコンバータを介して連結する。多くのトルク
コンバータは、エンジンの出力シャフトに連結された入力タービン及びトランス
ミッションの入力シャフトに連結された入力インペラーを有する。入力側でのタ
ービンの運動により液圧流体の流れが生じ、これによりトランスミッションの入
力シャフトに連結された液圧インペラーの対応する運動を生じる。トルクコンバ
ータがエンジンとトランスミッションとの間を滑らかに繋いでいる場合には、ト
ルクコンバータの滑りにより寄生損が生じ、これによってパワートレインの効率
が低下する。更に、オートマチックトランスミッションのシフト作動は、クラッ
チ係合流体を加圧する液圧ポンプを必要とする。流体の加圧に動力が必要とされ
るため、パワートレインの効率に寄生損が更に追加される。
【０００８】 マニュアルトランスミッションのギヤ比間のシフトを行うことができる前に、
駆動シャフトの回転速度を被駆動シャフトの回転速度と同期させる必要がある。
同期は、代表的には、マニュアルトランスミッションでは、当該技術分野で周知
の機械式シンクロ装置（ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚｅｒ）等の同期機構によって行わ
れる。機械式シンクロ装置は、駆動シャフトの速度を変化させて被駆動シャフト
の速度と一致させ、選択されたギヤ組み合わせを滑らかに係合させることができ
る。例えば、シフトアップ中、機械式シンクロ装置は、摩擦力を使用して駆動シ
ャフトの回転速度を減速し、駆動シャフトの所望のギヤを被駆動シャフトの所望
のギヤと滑らかに係合してこれを駆動する。逆に、シフトダウン中、機械式シン
クロ装置は、所望のギヤを被駆動シャフトの所望のギヤと滑らかに係合してこれ
を駆動するように、駆動シャフトの回転速度を上昇する。代表的には、マニュア
ルトランスミッションでは、現在係合しているギヤの係合解除とこれに続く同期
と所望のトランスミッションギヤの係合との間に遅延期間がある。更に、このプ
ロセス中、ギヤシフトプロセス前にエンジン出力シャフトとトランスミッション
入力シャフトとの間のクラッチ連結を係合解除し、同期時に再係合する必要があ
る。
【０００９】 かくして、本発明の目的は、従来のオートマチックトランスミッションのトル
クコンバータ及び液圧制御装置と関連した寄生損をなくすため、マニュアル型ト
ランスミッション設計を使用する電気機械式オートマチックトランスミッション
を提供することである。本発明の電気機械式オートマチックトランスミッション
は、本質的には、自動化したマニュアルトランスミッションである。本設計は、
デュアルクラッチ／デュアル入力シャフトレイアウトを使用する。このレイアウ
トは、一つのハウジング内に二つのトランスミッションを備えているのと等しい
。各トランスミッションは、シフト及びクラッチ作用を独立して行うことができ
る。シフトアップ及びシフトダウンを動力により中断なく行うことができ、オー
トマチックトランスミッションでマニュアルトランスミッションの高い機械的効
率を利用できる。燃費及び車輛性能の大幅な向上が得られる。
【００１０】 独立して作用する二つの電気機械式シフトアクチュエータには、クラッチ及び
ブロッカーリングを持つ従来のマニュアルシンクロ装置をシフトするバレル状カ
ム部材が設けられている。
【００１１】 デュアルクラッチシステムは、共通のフライホイールアッセンブリによって駆
動される二つの乾式ディスクを含む。二つのクラッチディスクの係合解除を独立
して制御するため、二つの電気機械式クラッチアクチュエータが設けられている
。シフトは、シフト前に所望のギヤと係合し、次いで対応するクラッチと係合す
ることによって行われる。クラッチアクチュエータは、クラッチの係合解除に必
要な動力を減少するため、補助ばねを有する。アクチュエータは、更に、クラッ
チディスクの寿命に亘るクラッチディスクの摩耗に対して自動的に調節する補償
機構を有する。
【００１２】 本発明のトランスミッションは、一度に二つのギヤ比をとることができるが、
一方のクラッチだけが係合して動力を伝達する。新たなギヤ比にシフトするため
、駆動しているクラッチを解放し、解放していたクラッチを係合する。２クラッ
チアクチュエータは、エンジンの回転数又はトルクを読み取る閉ループ制御装置
を使用する機内車輛制御システムによって迅速で滑らかなシフトを行う。次いで
、係合解除されたトランスミッションシャフトを次のシフトを予想して次のギヤ
比にシフトする。
【００１３】 係合可能なオーバーランニング一方向ローラークラッチの形態のヒルホルダー
機構が設けられている。トランスミッションが第１速ギヤ、第２速ギヤ、又は第
３速ギヤにあるとき、車輛が坂道を後方に下ることがないようにするため、この
クラッチを係合する。二つの入力シャフトで、好ましくは一連の四つのシンクロ
装置対を使用する。ヒルホルダー機構を一つのシンクロ装置で選択的に係合する
。ヒルホルダーは、停止時に車輛が坂道を後方に下ることがないようにする。オ
ートマチックトランスミッションとは異なり、車輛が坂道を後方に下ることがな
いように保持する上でエンジンのトルクが全く必要とされず、かくして効率が向
上する。
【００１４】 二つの入力シャフトのうちの一方の端部を支持するために中央プレートがトラ
ンスミッションハウジング内に設けられるように潤滑システムが設けられており
、潤滑システムは、更に、中央プレートに取り付けられた後退アイドラーギヤに
よって駆動される潤滑ポンプ機構を支持する。潤滑ポンプ機構は、潤滑流体をト
ランスミッションハウジングの底部から中央プレートの流体通路を通して引き出
し、潤滑流体を第１入力シャフト内に配置された中央流体通路に送出する。第１
入力シャフトの中央並びに中空第２入力シャフトには、半径方向流体通路が設け
られている。これらの通路は、第１及び第２の入力シャフトの各々に取り付けら
れたギヤの各々に潤滑剤を連通する。オイルレベルがギヤトレインよりも下であ
る場合に効率が向上し、かくして寄生抗力（風損）を減少する。
【００１５】 本発明の別の適用可能領域は、以下の詳細な説明から明らかになるであろう。
しかしながら、本発明の好ましい実施例を示す詳細な説明及び特定の例は、単な
る例示の目的であるということは理解されるべきである。本発明の精神及び範囲
内の様々な変形及び変更は、この詳細な説明を読むことによって、当業者に明ら
かになるであろう。
【００１６】 本発明は、詳細な説明及び添付図面から更に完全に理解されるであろう。 本発明の原理による電気機械式オートマチックトランスミッション１０を添付
図面を参照して以下に説明する。電気機械式オートマチックトランスミッション
１０には、第１入力シャフト１４及びこの第１入力シャフト１４と同心の第２中
空入力シャフト１６を含むギヤトレイン１２が設けられている。これらの入力シ
ャフト１４、１６の各々は、回転自在に取り付けられた複数の駆動ギヤを支持す
る。これらのギヤは、被駆動シャフト１８に取り付けられた駆動ギヤと夫々係合
する。トルクをエンジンの出力シャフト（図示せず）から第１入力シャフト１４
に伝達するため、第１摩擦クラッチ２０が設けられている。駆動トルクをエンジ
ンの出力シャフトから第２入力シャフト１６に伝達するため、第２摩擦クラッチ
２２が設けられている。第１及び第２の摩擦クラッチ２０、２２を選択的に係合
するため、デュアルカムアッセンブリ２４が第１及び第２のクラッチアクチュエ
ータ２６、２８とともに設けられている（図３及び図４、及び図６乃至図１０参
照）。
【００１７】 ギヤトレイン１２は、第１入力シャフト１４に回転自在に取り付けられた後退
ギヤ３０、第１速ギヤ３２、第３速ギヤ３４、第５速ギヤ３６を含む。後退ギヤ
３０及び第１速ギヤ３２を第１入力シャフト１４と選択的に係合するため、後退
−第１速シンクロ装置３８が設けられている。第３速ギヤ３４及び第５速ギヤ３
６を第１入力シャフト１４と選択的に係合するため、第３速−第５速シンクロ装
置４０が設けられている。第２速ギヤ４２、第４速ギヤ４４、第６速ギヤ４６が
第２入力シャフト１６に回転自在に取り付けられている。第２速ギヤ４２及び第
４速ギヤ４４の夫々を第２入力シャフト１６と選択的に係合するため、第２速−
第４速シンクロ装置４８が設けられている。第６速ギヤ４６を第２入力シャフト
１６と選択的に係合するため、第６速−ヒルホルダーシンクロ装置５０が設けら
れている。第６速−ヒルホルダーシンクロ装置５０は、更に、車輛が坂道を後方
に下ることがないようにするため、オーバーランニング一方向クラッチ（ヒルホ
ルダー）装置５２とも係合する。
【００１８】 第１入力シャフト１４はベアリングアッセンブリ５４によって支持されている
。ベアリングアッセンブリ５４は、第１入力シャフト１４上に支持された内レー
ス５４ａ及び第２入力シャフト１６上に支持された外レース５４ｂを有する。第
２入力シャフト１６は、第１シャフト部分１６ａ及び第２シャフト部分１６ｂを
含む二部品構造を持ち、これらのシャフト部分の各々は、ベアリング５４の近く
に設けられた複数のファスナ及び／又はピン５３によって互いに取り付けられて
いる。更に、第２入力シャフト１６の第１シャフト部分１６ａと第１入力シャフ
ト１４との間にシール５５が設けられている。第２端では、第５速ギヤ３６の中
央ハブ部分内に配置されたニードルベアリングアッセンブリ６０によって第１入
力シャフト１４が支持されている。第５速ギヤ３６は、ベアリングアッセンブリ
６４を介して端プレート６２によって支持されている。中央プレート６６がハウ
ジング５８内に設けられており、プレート６６には開口部６８が設けられており
、この開口部を通って第１及び第２の入力シャフト１４、１６が延びている。第
２入力シャフト１６は、ベアリング５４と全体に同心のベアリングアッセンブリ
７０を介してトランスミッションハウジング５８の前プレート５６内に支持され
ている。被駆動シャフト１８は、前端が前プレート５６によってベアリングアッ
センブリ７２を介して支持されており、後端が端プレート６２によってベアリン
グアッセンブリ７４を介して支持されている。被駆動シャフト１８には、後退被
駆動ギヤ７６、第１速被駆動ギヤ７８、第２速被駆動ギヤ８０、第３速被駆動ギ
ヤ８２、第４速被駆動ギヤ８４、第５速被駆動ギヤ８６、第６速被駆動ギヤ８８
、及びパーキング駆動ギヤ９０が設けられている。被駆動シャフト１８は、中央
プレート６６の開口部９２を通って延びており、ニードルベアリングアッセンブ
リ９４によって支持されている。
【００１９】 第１入力シャフト１４は、第１クラッチ２０を介してエンジン出力シャフトと
駆動係合しており、これに対し、第２入力シャフト１６は、第２クラッチ２２を
介してエンジン出力シャフトと駆動係合している。第１及び第２のクラッチ２０
、２２は、エンジン出力シャフト（図示せず）に取り付けられた第１フライホイ
ール９６を含むフライホイールアッセンブリを備えている。第２フライホイール
９８は第１フライホイール９６とともに回転するようにこのフライホイールに取
り付けられている。第１クラッチ２０は、第１フライホイール９６と圧力プレー
ト１０２との間に配置された摩擦プレート１００を含む。圧力プレート１０２は
、ベルビルばね１０４によって、係合位置に常に押圧されている。摩擦プレート
１００は、第１入力シャフト１４にスプライン連結されたハブ部分１０６と係合
している。当該技術分野で周知のように、トーションばねシステムが摩擦プレー
トとハブ１０６との間に設けられている。レバー１１０がデュアルカムアッセン
ブリ２４と係合し、リンクシステム１１２に取り付けられている。このリンクシ
ステムは、クラッチアクチュエータ２８及びデュアルカムアッセンブリ２４の作
動時に第１クラッチ２０を係合解除するために圧力プレート１０２を摩擦プレー
ト１００から係合解除するため、圧力プレート１０２に取り付けられている。
【００２０】 第２クラッチ２２は、同様に、第２フライホイールアッセンブリ９８と圧力プ
レート１１８との間に配置された摩擦プレート１１６を含む。ベルビルばね１２
０が圧力プレート１１８とクラッチカバープレート１２２との間に設けられてい
る。第２クラッチ２２は、スプライン連結によって第２入力シャフト１６に連結
されたハブ１２４を含む。摩擦プレート１１６は、当該技術分野で周知のように
、トーションばねアッセンブリ１２６を介してハブ１２４に連結されている。係
合解除レバー１２８がデュアルカムアッセンブリ２４と係合し、リンクアッセン
ブリ１３０に取り付けられ、第２クラッチ２２を係合解除するために作動できる
。
【００２１】 第１及び第２のクラッチ２０、２２は、デュアルカムアッセンブリ２４及びク
ラッチアクチュエータ２６、２８とともに、フライホイール９６によってベルハ
ウジング１３２内に支持されている。これらのアクチュエータは、ベルハウジン
グ１３２によって支持されている。フライホイール９６は、エンジン出力シャフ
ト（図示せず）によって支持されている。図３及び図４を参照し、クラッチアク
チュエータ２６及び２８を以下に説明する。左側及び右側のクラッチアクチュエ
ータ２６、２８は、構造が実際上同じである。従って、右側及び左側のクラッチ
アクチュエータ２６、２８に関する一つの説明を提供する。ここでは、共通のエ
レメントに同じ参照番号が附してある。クラッチアクチュエータ２６、２８は、
遊星減速ギヤアッセンブリ１３６を駆動する電動モータ１３４を含む。遊星減速
ギヤアッセンブリ１３６には、スプラインを備えた出力シャフトが設けられてお
り、このシャフトは、対応するスプラインを備えたシャフト１３８と係合する。
爪付きティータアーム１４０がスプラインを備えたシャフト１３８にこのシャフ
トとともに回転するように取り付けられている。爪付きティータアーム１４０の
端部には、枢動ピン１４２が設けられている。爪付きティータアッセンブリ１４
４が枢動ピン１４２に取り付けられている。このアッセンブリは、図７乃至図１
０で最もよくわかるように、その一端に爪１４６を有し、その第２端にローラー
１４８を有する。爪１４６は、複数の歯が設けられた半円形の半径方向最外面を
持つアジャスタープレート１５０と係合する。アジャスタープレート１５０は、
枢動アーム１５４のハブ部分１５２に取り付けられている。右側及び左側のクラ
ッチアクチュエータ２６、２８の枢動アーム１５４は、リンク１５６に各々取り
付けられており、このリンクは、図６乃至図１０に示すように、デュアルカムア
ッセンブリ２４のカムリテーナレバー１５８、１６０に取り付けられている。枢
動アーム１５４には、枢動アーム１５４の位置を計測するポテンショメーター１
６４に連結されたシャフト延長部１６２が設けられている。
【００２２】 上述のように、右側及び左側のクラッチアクチュエータ２６、２８の枢動アー
ム１５４はリンク１５６に取り付けられており、これらのリンクはデュアルカム
アッセンブリ２４のカムリテーナレバー１５８、１６０に連結されている。図２
を参照し、デュアルカムアッセンブリ２４を詳細に説明する。デュアルカムアッ
センブリ２４にはクラッチランプハブ１７０が設けられており、このクラッチラ
ンプハブには、前プレート５６及び円筒形本体部分１７４に取り付けられるフラ
ンジ部分１７２が設けられている。２−４−６カムリテーナレバー１６０がクラ
ッチランプハブ１７０の円筒形本体部分１７４にベアリングアッセンブリ１７６
を介して回転自在に取り付けられている。カムリテーナレバー１６０は、リング
状本体部分１７８及びそこから半径方向に延びるレバーアーム部分１８０を含む
。カムリテーナレバー１６０のリング部分１７８は、複数のカムローラー１８２
を環状溝１８４に沿って支持する。カムリング１８６には軸線方向に延びる複数
のカム面１８８が設けられ、これらのカム面がカムローラー１８４と係合する。
図２のＡは、カムリング１８６のカム面１８８の輪郭を示す。この実施例では、
輪郭は三つのカム面１８８を含み、これらのカム面の各々がカムローラー１８２
と対応する。カムリング１８６は、クラッチランプハブ１７０に軸線方向スプラ
イン１８７によって摺動自在に連結されており、カムリテーナレバー１６０をカ
ムリング１８６に対して回転させると、カムリング１８６がクラッチランプハブ
１７０に対して軸線方向に移動する。これは、カムローラー１８２が傾斜カム面
１８８に当たった状態で移動するためである。
【００２３】 Ｒ−１−３−５カムリテーナレバー１５８は、リング状本体部分１８９及びこ
こから半径方向に延びるレバーアーム部分１９０を含む。リング状本体部分１８
９には、カムリテーナレバー１５８がカムリテーナレバー１６０に対して回転で
きるように、２−４−６カムリテーナレバー１６０の半径方向表面上にベアリン
グアッセンブリ１９１が設けられている。カムリテーナレバー１５８は、更に、
複数のカムローラー１８２’を環状溝１８４’に沿って支持する。各カムローラ
ー１８２’は、外カムリング１９２の傾斜したカム面１８８’と対応する。図２
のＢは、外カムリング１９２のカム面１８８’の輪郭を示す。この実施例では、
輪郭は三つのカム面１８８’を含み、これらのカム面の各々がカムローラー１８
２’と対応する。外カムリング１９２は、１９３のところで内カムリング１８６
にスプライン連結されており、内カムリングに対して軸線方向に移動できる。カ
ムリングレバー１５８を回転させると、カム面１８８’がカムローラー１８２’
と係合した状態で移動し、外カムリング１９２をクラッチランプハブ１７０に対
して軸線方向に移動する。内カムリング１８６及び外カムリング１９２の各々に
はカム解放パッド１９４、１９４’が設けられており、これらのパッドは内外の
カムリング１８６、１９２の夫々によって、ベアリングアッセンブリ１９６、１
９６’を介して回転自在に支持されている。カム解放パッド１９４、１９４’を
内外のカムリング１８６，１９２に対して所定位置に保持するため、Ｏ−リング
リテーナ１９８、１９８’及び保持リング２００、２００’が設けられている。
図１を参照すると、第１クラッチ２０のレバー１１０及び第２クラッチ２２のレ
バー１２８の各々は、デュアルカムアッセンブリ２４のカム解放パッド１９４、
１９４’と係合する端部を含む。従って、カムリテーナレバー１５８、１６０を
回転してカム解放パッド１９４、１９４’を軸線方向に移動することによって、
第１及び第２のクラッチアッセンブリ２０、２２を選択的に係合解除できる。
【００２４】 図６乃至図１０を参照し、第１及び第２のクラッチ２０、２２を係合するため
のクラッチアクチュエータの作動を説明する。図６に示すように、クラッチアク
チュエータ２６、２８の各々は、係合解除位置で示してある。各クラッチアクチ
ュエータ２６、２８には、補助ばね２０２が設けられている。この補助ばねは、
図７乃至図１０に最も良く示すように、ボールソケット継手２０４によってベル
ハウジング１３２に第１端が調節自在に取り付けられており、爪付きティータア
ーム１４０から延びる補助アーム２０６に第２端が連結されている。補助ばね２
０２は、ばね調節装置２１６を介して調節できる。ばね調節装置２１６は、例え
ば、補助ばね２０２の圧縮量を連続的に可変に調節するためのねじ山を備えた調
節装置を含む。更に、爪付きティータアーム１４０には、アクチュエータ２６、
２８の電動モータ１３４を遮断するスイッチ２１０と係合するスイッチ賦勢アー
ム２０８が更に設けられている。補助ばね２０２は、爪付きティータアーム１４
０が係合位置から係合解除位置まで回転するに従って補助力を増大するように設
計されている。換言すると、補助ばね２０２のばね力は、図７に示すように、爪
付きティータアーム１４０の回転軸線を通って作用する。電動モータ１３４が爪
付きティータアーム１４０を駆動すると、モーメントアームが爪付きティータア
ーム１４０の回転に従って増大する。補助ばね２０２はこのモーメントアームに
作用して爪付きティータアーム１４０に作用を及ぼす。これは図６で最もよくわ
かる。図６では、係合解除位置にある爪付きティータアーム１４０が回転し、そ
の結果、大きな補助力を提供するため、補助ばね２０２が大きなモーメントアー
ムＸに作用する。第１及び第２のクラッチ２０、２２の夫々の圧力プレート１０
２及び１１８を係合位置に常に押圧するベルビルばね１０４及び１２０のばね力
が増大するため、補助力を増大する必要がある。従って、圧力プレート１０２、
１１８が係合位置から遠ざかる方向に移動するとき、ベルビルばね１０４及び１
２０の力が増大する。かくして、クラッチ２０、２２を係合解除するのに必要な
モータ力を一貫して減少するため、本発明の補助ばね２０２及びモーメントアー
ムが増大する構成により補助力を一貫して増大する。
【００２５】 爪付きティータアーム１４０の回転時に、爪付きティータアッセンブリ１４４
の爪１４６が、アジャスタープレート１５０及びこのプレートとともに回転する
ように取り付けられた枢動アーム１５４にトルクを伝達する。クラッチアクチュ
エータ２６、２８が図７及び図９の夫々に示すように係合位置に常にある場合に
は、スイッチ賦勢アーム２０８がスイッチ２１０に載止し、爪付きティータアッ
センブリ１４４のローラー１４８がストップ面２１２に載止する。
【００２６】 クラッチディスクが摩耗した場合には、クラッチアクチュエータ２６、２８に
は自動調節が加えられ、爪付きティータアッセンブリ１４４のローラー１４８が
ストップ面２１２に載止した状態で、爪１４６をアジャスタープレート１５０の
鋸歯状の歯から係合解除し、アジャスタープレート１５０が爪付きティータアッ
センブリ１４４に対して自由に移動するようにする。アジャスタープレート１５
０に予負荷を加え、及びかくしてデュアルカムアッセンブリを一杯に係合した位
置に移動するため、張力をアジャスタープレート１５０と爪付きティータアーム
１４０との間に加える予負荷ばね２１３が設けられている。従って、クラッチデ
ィスクが摩耗したとき、クラッチを一杯に係合するため、アジャスタープレート
１５０は、調節中に予負荷ばね２１３によって押圧されているため、更に回転す
る。これに続いてクラッチアクチュエータを作動させると、爪１４６がアジャス
タープレート１５０と再係合し、クラッチアクチュエータが自動的に調節されて
クラッチディスクの摩耗を補償する。かくして、クラッチクランプ負荷−トルク
容量を維持する。クラッチアクチュエータ２６、２８は、クラッチアクチュエー
タ取り付け体２１４によってハウジング１３２に取り付けられている。左右のク
ラッチアクチュエータ２６、２８の作動が同じであるということ、及びこの作動
の同様性に鑑みて左右のクラッチアクチュエータ２６、２８に関してこれ以上説
明する必要がないということは、当業者に容易に理解されるべきである。
【００２７】 本発明によるシフトアクチュエータ２１８、２１９を図１１乃至図１６を参照
して以下に説明する。本発明による電気機械式オートマチックトランスミッショ
ン１０には第１シフトレール２２０及び第２シフトレール２２２が設けられてお
り、これらのレールの各々にはシフトラグ２２４が固定的に取り付けられており
、これらのラグには、Ｒ−１−３−５シフトアクチュエータ２１８のバレル状シ
フターカム２３０に設けられたカム溝２２８と作動的に係合するカムローラー２
２６（図１２参照）が設けられている。Ｒ−１−３−５シフトアクチュエータ２
１８用のカム溝２２８の形体を図１５に示す。図１２に示すように、Ｒ−１−３
−５シフトアクチュエータ２１８は、遊星減速ギヤアッセンブリ２３６を駆動す
る電動モータ２３４を含む。遊星減速ギヤアッセンブリ２３６は、キー溝２４０
によってシフターカム２３０に連結されたシャフト２３８を駆動する。シフター
カム２３０はハウジング２４２内に設けられており、一対のベアリング２４４に
よって支持されている。ハウジング延長部２５０内に配置されたカップラーによ
ってポテンショメーター２４６がシャフト２３８に連結されている。シフターカ
ム２３０は、回転時に、シフトレール及びかくしてシフトレール２２０、２２２
の夫々に取り付けられたシフトフォーク２５２、２５４を図１１に示すように選
択的に移動するため、第１及び第２のシフトレール２２０、２２２に取り付けら
れたシフトラグ２２４を駆動する。シフトフォーク２５２は、後退−第１速ギヤ
シンクロ装置３８と関連している。シフトフォーク２５４は、第３速−第５速ギ
ヤシンクロ装置４０と関連している。
【００２８】 電気機械式オートマチックトランスミッションには、第３及び第４のシフトレ
ール２５６、２５８の夫々が更に設けられており、これらのシフトレールの各々
にはシフトラグ２２４が固定的に取り付けられている。各シフトラグ２２４は、
図１３に示すように、シフトアクチュエータ２１９のシフターカム２６２に設け
られたカム溝２６０と作動的に係合する。シフトアクチュエータ２１９用のカム
溝２６０を図１４に示す。第２速−第４速シンクロ装置４８を作動するため、２
−４シフトフォーク２６３がシフトレール２５６に取り付けられている。第６速
−ヒルホルダーシンクロ装置５０を選択的に係合するため、第６速−ヒルホルダ
ーシフトフォーク２６４がシフトレール２５８に取り付けられている。図１３を
参照すると、２−４−６シフトアクチュエータ２１９は、図１２に示すＲ−１−
３−５シフトアクチュエータ２１８と実質的に同じ構造を有する。
【００２９】 図１及び図１７乃至図２１を参照し、本発明の潤滑システムを説明する。この
潤滑システムは、中央プレート６６に取り付けられており且つ後退アイドラーギ
ヤ２７４によって駆動されるゲローターポンプ２７２（図１８及び図１９に最も
よく示してある）を含む。後退アイドラーギヤ２７４は、取り付けブラケット２
７６によって中央プレート６６に取り付けられている。取り付けブラケット２７
６は、図１７に示すように、一対のファスナ２７８によって中央プレート６６に
取り付けられている。後退アイドラーギヤ２７４は、後退駆動ギヤ３０及び後退
被駆動ギヤ７６と係合する。後退アイドラーギヤ２７４には、取り付けブラケッ
ト２７６に取り付けられた中央シャフト３０４が設けられている。ブラケットに
は、中央シャフト３０４を支持するためのベアリングアッセンブリ３０６が設け
られている。ゲローターポンプ２７２は中央シャフト３０４に取り付けられてい
る。ゲローターポンプ２７２はポンプチャンバ２７９内に設けられており、カバ
ー２８０を有する。ゲローターポンプ２７２と連通したオイル通路２８２が設け
られており、図１７に示すように、オイルをオイル吸い上げチューブ２８４から
受け入れる。第２オイル通路２８６がゲローターポンプ２７２の出口及び潤滑溝
２８８と連通しており、潤滑溝が潤滑流体を第１入力シャフト１４及び潤滑通路
２９０に連通する。第１入力シャフト１４には半径方向通路２９０ａ−２９０ｇ
が設けられている。これらの通路は、潤滑剤を後退ギヤ３０及び第１速乃至第６
速のギヤ３２、４２、３４、４４、３６、４６に提供するため、潤滑通路２９０
と連通している。
【００３０】 被駆動シャフト１８に設けられたパーキングギヤ９０と係合するため、パーキ
ングスプラグ２９４が設けられている。パーキングスプラグ２９４は、取り付け
ボス２９６によって中央プレート６６に取り付けられている。パーキングスプラ
グ２９４はロッドアッセンブリ２９８に取り付けられており、このロッドアッセ
ンブリはパーキングレバー係合アッセンブリ３００に取り付けられている。中央
プレート６６には、中央プレート６６をハウジング５８に取り付けるためのねじ
山を備えたファスナ３０２を受け入れるため複数の取り付け穴３０１が設けられ
ている。
【００３１】 図２２を参照すると、クラッチアクチュエータ２６、２８及びシフトアクチュ
エータ２１８、２１９を作動するためのトランスミッション制御装置３２０が提
供される。トランスミッション制御装置３２０は、クラッチアクチュエータ２６
、２８のドライバーモータ１３４並びにシフトアクチュエータ２１８、２１９の
ドライバーモータ２３４に信号を提供する。トランスミッション制御装置３２０
は、更に、クラッチアクチュエータ２６、２８並びにシフトアクチュエータ２１
８、２１９の位置をポテンショメーター１６４、２４６の夫々を介して監視する
。シフトが行われる前に所望のギヤを係合させることによって、ギヤ間で中断の
ない出力シフトが行われる。本発明のトランスミッション１０は、一度に二つの
異なるギヤ比をとることができ、一方のクラッチ２０、２２だけが出力伝達のた
めに係合する。新たなギヤ比にシフトするため、現在駆動しているクラッチを対
応するクラッチアクチュエータを介して解放し、解放しているクラッチを対応す
るクラッチアクチュエータを介して係合する。二つのクラッチアクチュエータは
、入力シャフト１４及び１６の速度を速度センサ３２２、３２４の夫々を介して
監視し且つ被駆動シャフト８の速度を速度センサ３２６を介して監視するトラン
スミッション制御装置３２０の指示に従って、シフトを迅速に且つ滑らかに行う
。別の態様では、制御装置３２０は、入力シャフト１４及び１６の速度を周知の
ギヤ比及びセンサ３２６が検出した被駆動シャフト１８の速度に基づいて決定で
きる。エンジン速度センサ３２７が更に設けられており、フライホイール９６の
速度を検出する。トランスミッション制御装置３２０は、センサ３２８によって
検出されたアクセルペダル位置、車輛速度、及び現在のギヤ比に基づいて、次の
シフトの次のギヤ比を予測し、対応するクラッチアクチュエータが係合解除位置
にあるときに次のギヤ比と係合するため、シフトアクチュエータ２１８、２１９
をこれに従って駆動する。ギヤが係合したとき、エンジン出力シャフトから係合
解除された対応する入力シャフトが被駆動シャフト１８の回転速度と同期する。
このとき、現在の駆動入力シャフトと関連したクラッチを係合解除し、選択され
たギヤと関連した入力シャフトを駆動するため、他方のクラッチを係合する。
【００３２】 トランスミッションが第１速ギヤ、第２速ギヤ、又は第３速ギヤにあるとき、
車輛が停止状態にある場合に坂道から後退することがないようにするため、ヒル
ホルダー機構５２を選択的に係合する。従って、トランスミッション制御装置３
２０は、車輛がヒルホルダー装置を所望とする作動パラメータにある場合にこれ
を確認する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 電気機械式オートマチックトランスミッションの断面図である。
【図２】 デュアルクラッチアッセンブリの係合解除に使用されるデュアルカムアッセン
ブリの詳細断面図である。
【図２Ａ】 ２−４−６ヒルホルダーカムの輪郭の図である。
【図２Ｂ】 Ｒ−１−３−５カムの輪郭の図である。
【図３】 Ｒ−１−３−５側クラッチアクチュエータの側面図である。
【図４】 ２−４−６ヒルホルダー側クラッチアクチュエータの側面図である。
【図５】 デュアルクラッチアッセンブリの端面図である。
【図６】 クラッチアクチュエータアッセンブリの各々が係合解除位置にある、クラッチ
アクチュエータアッセンブリ及びデュアルカムアッセンブリの端面図である。
【図７】 右側クラッチアクチュエータが係合解除位置にある、図６に示すクラッチアク
チュエータ及びデュアルカムアッセンブリの端面図である。
【図８】 右側クラッチアクチュエータが調節位置にある、クラッチアクチュエータアッ
センブリ及びデュアルカムアッセンブリの端面図である。
【図９】 左側クラッチアクチュエータが係合解除位置にある、図６に示すクラッチアク
チュエータ及びデュアルカムアッセンブリの端面図である。
【図１０】 左側クラッチアクチュエータが調節位置にある、クラッチアクチュエータアッ
センブリ及びデュアルカムアッセンブリの端面図である。
【図１１】 シフトレールアッセンブリの平面図である。
【図１２】 Ｒ−１−３−５シフトアクチュエータの断面図である。
【図１３】 ２−４−６ヒルホルダーシフトアクチュエータの断面図である。
【図１４】 ２−４−６ヒルホルダーシフターカムに設けられたカム溝の図である。
【図１５】 Ｒ−１−３−５シフターカムのカム溝の図である。
【図１６】 シフトアクチュエータ、パーキングブレーキ、及び後退アイドラーギア／ルー
ブポンプ機構を示すため、部品を取り除いた電気機械式オートマチックトランス
ミッションの端面図である。
【図１７】 パーキングスプラグ及び後退アイドラーアッセンブリが取り付けられた中央プ
レートの平面図である。
【図１８】 後退アイドラーギヤ／ポンプ機構を通る中央プレートの断面図である。
【図１９】 ゲローターポンプと第１入力シャフトに設けられた潤滑通路との間を連通する
ために内部に設けられた潤滑通路を示す中央プレートの前側の平面図である。
【図２０】 図１９に示す中央プレートの側面図である。
【図２１】 図１９に示す中央プレートの平面図である。
【図２２】 電気機械式オートマチックトランスミッション用制御システムの概略図である
。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3J056 AA33 AA37 AA59 AA62 BB09 BB15 CC08 GA02 GA12

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 デュアル入力シャフトを持つトランスミッション用デュアルクラッチシステム
    において、 エンジンの出力シャフトに取り付けられるようになされた第１フライホイール
    と、 第１トランスミッション入力シャフトに取り付けられるようになされた第１摩
    擦ディスクアッセンブリと、 前記第１摩擦ディスクアッセンブリと摩擦係合するようになされた第１圧力プ
    レートであって、この第１圧力プレートを前記第１摩擦ディスクアッセンブリと
    摩擦係合した状態から解放するための第１リンクアッセンブリを含む第１圧力プ
    レートと、 第１フライホイールに取り付けられ、それとともに回転する第２フライホイー
    ルと、 第２トランスミッション入力シャフトに取り付けられるようになされた第２摩
    擦ディスクアッセンブリと、 前記第２摩擦ディスクアッセンブリと摩擦係合するようになされた第２圧力プ
    レートであって、この第２圧力プレートを前記第２摩擦ディスクアッセンブリと
    摩擦係合した状態から解放するための第２リンクアッセンブリを含む第２圧力プ
    レートと、 を備えたデュアルクラッチシステム。
  2. 【請求項２】 前記第１摩擦ディスクアッセンブリは、前記トランスミッションの前記第１入
    力シャフトと係合するようになされた中央ハブを有し、前記第２摩擦ディスクア
    ッセンブリは、前記トランスミッションの前記第２入力シャフトと係合するよう
    になされた中央ハブを有する、請求項１に記載のデュアルクラッチシステム。
  3. 【請求項３】 前記第１圧力プレートを押圧して前記第１摩擦ディスクアッセンブリと係合さ
    せるため、前記第１圧力プレートと前記第２フライホイールとの間に取り付けら
    れた第１ばね装置を更に備えた請求項１に記載のデュアルクラッチシステム。
  4. 【請求項４】 前記第２圧力プレートと隣接して配置された後クラッチカバーと、前記第２圧
    力プレートを押圧して前記第２摩擦ディスクアッセンブリと係合させるため、前
    記第２圧力プレートと前記後クラッチカバーとの間に取り付けられた第２ばね装
    置と、を更に備えた請求項３に記載のデュアルクラッチシステム。
  5. 【請求項５】 前記第１及び第２のリンクアッセンブリは、電気機械式クラッチアクチュエー
    タによって駆動される、請求項１に記載のデュアルクラッチシステム。
JP2000570473A 1998-09-15 1999-08-27 デュアル入力シャフトを持つ電気機械式オートマチックトランスミッション用デュアルクラッチ設計 Withdrawn JP2002525504A (ja)

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