JP2003021200A - 車両用前後進切換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 シングルピニオン型の遊星歯車装置を用いた
車両用前後進切換装置において、耐久性を損なうことな
く油路を簡単に設けることができるようにする。 【解決手段】 前進走行時には前進用クラッチ４４の係
合でタービン軸２６から直接入力軸４８へ動力が伝達さ
れるため、遊星歯車装置４２の各歯車の歯面に局部的に
大きな負荷が掛かって耐久性が損なわれる恐れがない。
また、前進用クラッチ４４がタービン軸２６側に配設さ
れ、挿通部材５４を介して入力軸４８に連結されている
とともに、油圧シリンダ５２が第１仕切り板３４の支持
部３４ｓによって支持され、作動油を供給するための油
路が第１仕切り板３４に設けられている一方、後進用ブ
レーキ４６の油圧シリンダ６０は第２仕切り板３８に設
けられ、作動油を供給するための油路が第２仕切り板３
８に設けられているため、それ等の油路を設けるための
構造が簡単になる。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は車両用前後進切換装
置に係り、特に、シングルピニオン型の遊星歯車装置を
主体として構成されている前後進切換装置の改良に関す
るものである。 【０００２】 【従来の技術】シングルピニオン型の遊星歯車装置を主
体として構成されている車両用前後進切換装置が知られ
ている。例えば特開平６−２２１３８４号公報に記載さ
れている装置は一例で、(a) 軸方向の一方側に配設され
た入力部材に連結されて回転駆動されるリングギヤと、
軸方向において前記入力部材と反対の他方側に配設され
た出力部材に連結されたサンギヤと、それ等のリングギ
ヤおよびサンギヤに噛み合わされたピニオンを備えてい
るキャリアと、を有するシングルピニオン型の遊星歯車
装置と、(b) 前記サンギヤとリングギヤとを連結する油
圧式の前進用クラッチと、(c) 前記キャリアとハウジン
グとを連結する油圧式の後進用ブレーキと、を有して構
成されている。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の前後進切換装置は、後進用ブレーキでキャリ
アを固定した後進走行時に遊星歯車装置の変速比が１よ
り小さいオーバードライブになるため、変速比が１．０
の前進走行時に比較して駆動力が低下するという問題が
あった。 【０００４】一方、サンギヤを入力部材に連結するとと
もにリングギヤを出力部材に連結すれば、変速比が１よ
り大きいアンダードライブになるが、連結形態によって
は遊星歯車装置の耐久性が低下したり、クラッチやブレ
ーキを作動させるための作動油を供給する油路が複雑に
なったりすることがあった。すなわち、図３の(a) の動
力伝達装置１００は、遊星歯車装置１０２のサンギヤを
エンジン１０４に連結するとともに、リングギヤを変速
機１０６に連結する一方、エンジン１０４側において後
進用ブレーキ１０８によりキャリアをハウジング１１０
に固定するとともに、そのキャリアとサンギヤとを前進
用クラッチ１１２で連結するようになっているが、この
場合は、前進用クラッチ１１２でキャリアとサンギヤと
を連結した前進走行時に、サンギヤとピニオンとリング
ギヤとが一定位置で歯当たりした状態で一体回転させら
れるため、歯面に局部的に大きな負荷が掛かって耐久性
が低下する。図３の(b) の動力伝達装置１２０は、前進
用クラッチ１１２を変速機１０６側に配設してサンギヤ
とリングギヤとを連結するようにしたもので、この場合
は入力部材１２２から出力部材１２４に直接動力が伝達
されるため、遊星歯車装置１０２の耐久性が損なわれる
ことはないが、前進用クラッチ１１２の油圧シリンダに
作動油を供給したり潤滑油を供給したりする油路を入力
部材１２２やサンギヤなどに設けることになるため、構
造が複雑になる。ハウジング１１０に油路を設けること
も考えられるが、ハウジング１１０には後進用ブレーキ
１０８のシリンダを設けるのが適当であるため、前進用
クラッチ１１２のための油路を設けることは難しい。な
お、図３では中心線の下半分が省略されている。 【０００５】本発明は以上の事情を背景として為された
もので、その目的とするところは、シングルピニオン型
の遊星歯車装置を主体として構成され、後進走行時にア
ンダードライブになる車両用前後進切換装置において、
耐久性を損なうことがないとともに油路を簡単に設ける
ことができるようにすることにある。 【０００６】 【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明は、(a) 軸方向の一方側に配設された入力
部材に連結されて回転駆動されるサンギヤと、軸方向に
おいて前記入力部材と反対の他方側に配設された出力部
材に連結されたリングギヤと、それ等のリングギヤおよ
びサンギヤに噛み合わされたピニオンを備えているキャ
リアと、を有するシングルピニオン型の遊星歯車装置
と、(b) 前記サンギヤと前記リングギヤとを連結する油
圧式の前進用クラッチと、(c) 前記キャリアとハウジン
グとを連結する油圧式の後進用ブレーキと、を有する車
両用前後進切換装置であって、(d)前記キャリアは前記
一方側から延び出して前記後進用ブレーキに連結されて
いるとともに、前記リングギヤは前記他方側に配設され
たリングギヤ連結部材を介して前記出力部材に連結され
ている一方、(e) 前記前進用クラッチは前記一方側に配
設され、前記サンギヤの軸心を挿通して配設された挿通
部材を介して前記出力部材に連結されていることを特徴
とする。 【０００７】 【発明の効果】このようにすれば、前進走行時には入力
部材に連結されたサンギヤと出力部材に連結されたリン
グギヤとが前進用クラッチによって連結されるため、入
力部材から出力部材へ直接動力が伝達され、遊星歯車装
置の耐久性が損なわれることがない。しかも、前進用ク
ラッチは入力部材側に配設され、サンギヤの軸心を挿通
して配設された挿通部材を介して出力部材に連結されて
いるため、その前進用クラッチに作動油を供給するため
の油路を必ずしも入力部材に設ける必要がなく、油路の
設定の自由度が高くなって構造を簡略化できる。 【０００８】 【発明の実施の形態】本発明は、前後進切換装置の一方
側に同軸に内燃機関等の駆動源が配設され、他方側に変
速機が配設される車両用駆動装置に好適に適用され、駆
動源との間の第１仕切り板に前進用クラッチの油路を設
け、変速機との間の第２仕切り板に後進用ブレーキの油
圧シリンダを設けることが望ましい。 【０００９】前進用クラッチの油圧シリンダはリング形
状を成して例えば入力部材に一体的に設けられるととも
に、第１仕切り板に一体的に設けられた円筒形状の支持
部に回転可能に嵌合され、その支持部に設けられた油路
から作動油が供給されるように構成される。第１仕切り
板には、必要に応じて駆動源によって回転駆動される歯
車式等のオイルポンプを設けることもできる。 【００１０】後進用ブレーキは、例えば軸方向において
遊星歯車装置と略同じ位置で、その遊星歯車装置の外周
側に配設することが望ましく、その場合は軸方向の寸法
を小さくできるが、軸方向において遊星歯車装置と前進
用クラッチとの間など、他の位置に設けることもでき
る。 【００１１】 【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳
細に説明する。図１は、本発明が適用された車両用駆動
装置１０の骨子図である。この車両用駆動装置１０は横
置き型で、ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライ
ブ）型車両に好適に採用されるものであり、走行用の駆
動源として用いられる内燃機関としてエンジン１２を備
えている。エンジン１２の出力は、トルクコンバータ１
４から前後進切換装置１６、変速機１８、減速歯車２０
を介して差動歯車装置２２に伝達され、左右の駆動輪２
４Ｌ、２４Ｒへ分配される。前後進切換装置１６はシン
グルピニオン型の遊星歯車装置４２を主体として構成さ
れているとともに、変速機１８はベルト式無段変速機
で、エンジン１２、トルクコンバータ１４、前後進切換
装置１６、およびベルト式無段変速機１８の入力側可変
プーリ６２は、その順番で第１軸心Ｏ（図２参照）上に
同軸に直線配置されている。図２は、前後進切換装置１
６付近の具体的構成を示す断面図で、軸心Ｏの下半分を
省略したものである。 【００１２】トルクコンバータ１４は、エンジン１２の
クランク軸に連結されたポンプ翼車１４ｐ、およびター
ビン軸２６を介して前後進切換装置１６に連結されたタ
ービン翼車１４ｔを備えており、流体を介して動力伝達
を行う流体継手である。また、それ等のポンプ翼車１４
ｐおよびタービン翼車１４ｔの間にはロックアップクラ
ッチ２８が設けられ、それ等を一体的に連結して一体回
転させることができるようになっている。上記ポンプ翼
車１４ｐには、ベルト式無段変速機１８を変速制御した
りベルト挟圧力を発生させたり、前後進切換装置１６の
前後進を切り換えたり、或いは各部に潤滑油を供給した
りするための油圧を発生する機械式（歯車式など）のオ
イルポンプ３０が連結されている。オイルポンプ３０
は、図２から明らかなようにハウジング３２に固設され
た第１仕切り板３４に一体に設けられ、蓋部材３６によ
ってポンプ室が密閉されている。第１仕切り板３４は、
前後進切換装置１６とトルクコンバータ１４との間に設
けられており、ハウジング３２に一体に設けられた第２
仕切り板３８との間に、前後進切換装置１６を収容する
収容空間４０を形成している。 【００１３】前後進切換装置１６は、前記シングルピニ
オン型の遊星歯車装置４２の他に、油圧式の前進用クラ
ッチ４４および後進用ブレーキ４６を含んで構成されて
おり、遊星歯車装置４２は、前記タービン軸２６に連結
されて動力が伝達されるサンギヤ４２ｓと、ベルト式無
段変速機１８の入力軸４８に連結されて動力を出力する
リングギヤ４２ｒと、それ等のサンギヤ４２ｓおよびリ
ングギヤ４２ｒの双方に噛み合わされた複数のピニオン
４２ｐが設けられているキャリア４２ｃとを備えてい
る。タービン軸２６は入力部材に相当し、入力軸４８は
出力部材に相当する。また、タービン軸２６が配設され
た図２の右方向側が一方側で、反対の左方向側が他方側
である。 【００１４】前進用クラッチ４４は、入力部材であるタ
ービン軸２６と出力部材である入力軸４８とを一体的に
連結する湿式多板式のクラッチで、遊星歯車装置４２の
一方側すなわち図２の右側に配設されており、タービン
軸２６に一体的に固設されたリング形状の油圧シリンダ
５２により、入力軸４８にスプライン結合されていると
ともにサンギヤ４２ｓの軸心部分を挿通して配設された
挿通部材５４のフランジ５４ｆを油圧シリンダ５２のケ
ース５２ｃ、更にはタービン軸２６に相対回転不能に連
結するようになっている。この前進用クラッチ４４が係
合させられてタービン軸２６と入力軸４８とが直結され
ることにより、遊星歯車装置４２を一体回転させながら
変速比１．０でタービン軸２６から入力軸４８へ動力伝
達が行われ、車両が前進走行させられる。油圧シリンダ
５２は、第１仕切り板３４に一体に設けられた円筒形状
の支持部３４ｓの外周側に回転可能に嵌合され、その第
１仕切り板３４に設けられた油路から作動油が供給され
るようになっている。なお、サンギヤ４２ｓはサンギヤ
連結部材５６を介してケース５２ｃ、更にはタービン軸
２６に相対回転不能に連結されており、リングギヤ４２
ｒは、遊星歯車装置４２の他方側すなわち図２の左側に
おいてリングギヤ連結部材５８を介して入力軸４８に相
対回転不能に連結されている。 【００１５】後進用ブレーキ４６は、キャリア４２ｃを
ハウジング３２に連結して回転を阻止する湿式多板式の
ブレーキで、第１軸心Ｏ方向において遊星歯車装置４２
と略同じ位置で、その遊星歯車装置４２の外周側に配設
されており、前記第２仕切り板３８に設けられた油圧シ
リンダ６０により、遊星歯車装置４２の一方側すなわち
図２の右側から外周側へ延び出しているキャリア４２ｃ
をハウジング３２に一体的に連結するようになってい
る。この後進用ブレーキ４６が係合させられてキャリア
４２ｃの回転が阻止されることにより、タービン軸２６
の回転に対してリングギヤ４２ｒが逆方向へ減速回転さ
せられて入力軸４８へ出力され、車両が後進走行させら
れる。油圧シリンダ６０には、第２仕切り板３８に設け
られた油路から作動油が供給されるようになっている。 【００１６】図１に戻って、前記ベルト式無段変速機１
８は、入力軸４８に設けられたＶ溝幅が可変の入力側可
変プーリ６２と、出力軸６４に設けられたＶ溝幅が可変
の出力側可変プーリ６６と、それ等の可変プーリ６２、
６６に巻き掛けられた伝動ベルト６８とを備えており、
可変プーリ６２、６６と伝動ベルト６８との間の摩擦力
を介して動力伝達が行われる。可変プーリ６２、６６
は、Ｖ溝幅を変更する油圧シリンダを備えて構成されて
おり、入力側可変プーリ６２の油圧シリンダの油圧が制
御されることにより、両可変プーリ６２、６６のＶ溝幅
が変化して伝動ベルト６８の掛かり径（有効径）が変更
され、変速比γ（＝入力軸回転速度／出力軸回転速度）
が連続的に変化させられる。 【００１７】このような本実施例の車両用駆動装置１０
によれば、前進走行時には前進用クラッチ４４が係合さ
せられることによりタービン軸２６から直接入力軸４８
へ動力が伝達されるため、図３(a) のように遊星歯車装
置４２の各歯車の歯面に局部的に大きな負荷が掛かって
耐久性が損なわれる恐れがない。 【００１８】また、前進用クラッチ４４がタービン軸２
６側に配設され、サンギヤ４２ｓの軸心部分を挿通して
配設された挿通部材５４を介して入力軸４８に連結され
ているとともに、油圧シリンダ５２が第１仕切り板３４
に設けられた支持部３４ｓによって支持され、その前進
用クラッチ４４に作動油を供給するための油路が第１仕
切り板３４に設けられているため、前進用クラッチ４４
の油路をタービン軸２６に設ける場合に比較して構造が
簡単になる。 【００１９】また、後進用ブレーキ４６の油圧シリンダ
６０が第２仕切り板３８に設けられ、その後進用ブレー
キ４６に作動油を供給するための油路が第２仕切り板３
８に設けられているため、前進用クラッチ４４の油路が
第１仕切り板３４に設けられることと相まって、油圧回
路が一層簡単に構成される。 【００２０】また、本実施例では後進用ブレーキ４６が
第１軸心Ｏ方向において遊星歯車装置４２と略同じ位置
で、その遊星歯車装置４２の外周側に配設されているた
め、前後進切換装置１６の軸方向寸法が短くなってコン
パクトに構成される。 【００２１】以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳
細に説明したが、これはあくまでも一実施形態であり、
本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更，改良を加
えた態様で実施することができる。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明が適用された前後進切換装置を備えてい
る車両用駆動装置の骨子図である。 【図２】図１の車両用駆動装置の前後進切換装置付近を
具体的に示す断面図である。 【図３】シングルピニオン型の遊星歯車装置を用いて後
進走行時にアンダードライブになる車両用前後進切換装
置の比較例を説明する骨子図である。 【符号の説明】 １０：車両用駆動装置 １６：前後進切換装置 ２
６：タービン軸（入力部材） ３２：ハウジング
４２：遊星歯車装置 ４４：前進用クラッチ ４６：後進用ブレーキ ４８：入力軸（出力部材）
５４：挿通部材 ５８：リングギヤ連結部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3J028 EA09 EA28 EB23 EB43 EB54 EB62 FA12 FA55 FA57 FB04 FC13 FC23 FC63 GA01 HA13

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 軸方向の一方側に配設された入力部材に
   連結されて回転駆動されるサンギヤと、軸方向において
   前記入力部材と反対の他方側に配設された出力部材に連
   結されたリングギヤと、該リングギヤおよび前記サンギ
   ヤに噛み合わされたピニオンを備えているキャリアと、
   を有するシングルピニオン型の遊星歯車装置と、 前記サンギヤと前記リングギヤとを連結する油圧式の前
   進用クラッチと、 前記キャリアとハウジングとを連結する油圧式の後進用
   ブレーキと、 を有する車両用前後進切換装置であって、 前記キャリアは前記一方側から延び出して前記後進用ブ
   レーキに連結されているとともに、前記リングギヤは前
   記他方側に配設されたリングギヤ連結部材を介して前記
   出力部材に連結されている一方、 前記前進用クラッチは前記一方側に配設され、前記サン
   ギヤの軸心を挿通して配設された挿通部材を介して前記
   出力部材に連結されていることを特徴とする車両用前後
   進切換装置。