JPH028549A - 入力副変速機およびその副変速機部 - Google Patents

入力副変速機およびその副変速機部

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JPH028549A
JPH028549A JP1061952A JP6195289A JPH028549A JP H028549 A JPH028549 A JP H028549A JP 1061952 A JP1061952 A JP 1061952A JP 6195289 A JP6195289 A JP 6195289A JP H028549 A JPH028549 A JP H028549A
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Eugene Ralph Braun
ユージーン　ラルフ　ブラウン
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Eaton Corp
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、好ましくは同期型の機械式主変速機部に直列
に連結される、スプリッタ型の入力副変速機部を有る、
、複合ギア変換型車両用変速磯（伝動変速機に関る、。
特に、本発明は、選択的かつ調整自在に係合および脱係
合できる摩擦クラッチを利用る、と共に、この摩擦クラ
ッチが、車両の原動機に対して係合状態から離脱る、こ
となく駆動的かつ機械的に連結される入力を有る、こと
により、副部摩擦クラッチが副部のギア変換を可能にる
、と共に、マスタークラッチの係合／脱係合機能を提供
る、ことができるようにした複合ギア変換型変速機に関
る、。
（従来の技術） 入カスブリッタ型複合機械式変速磯、および摩擦クラッ
チ装置を有る、入力副部を利用る、複合変速機は、米国
特許部４．４８５．６９２号、第２．８８６，９８２号
および第３．７１１１，０３５号明細書に示されるよう
に既知の技術であり、それらの開示内容はここに参考の
ために包含される。
本明細書において参照されている。
自動および半自動変速機およびクラッチ制御は、米国特
許部４，６４８，２９０号、第４，３６１，０６０号お
よび第４．０８１．０６５号明細書に示されるように既
知の技術であり、それらの開示内容はここに参考のため
に包含される。
同期機械式ギア変換型変速機および変速撮部は、米国特
許部４，４３２，２５１号、第４３７３．４０３号およ
び第４，０１８，３１９号明細書に示されるように既知
の技術であり、それらの開示内容はここに参考のために
包含される。
スプリッタ型入力副部を有し、および／または摩擦クラ
ッチを利用る、複合機械式（すなわち、かみ合いクラッ
チによりレシオ係合を行なう）ギア変換型変速機は既知
であるが、この種の変速機は変速機と原動機との間に、
マスタークラッチまたはトルクコンバータのような連結
解除部材の利用を必要とし、さらには比較的高い慣性を
有る、結果、主変速機部の同期がより困難になり、高エ
ネルギーが必要になる。
（発明が解決しようとる、課題） 上記事情に鑑みて、本発明は従来の技術の欠点を最小化
もしくは克服る、ための入力副変速機を提供る、ことを
目的としている。
（課題を解決る、ための手段） 上記目的を達成る、ため、本発明は、特許請求の範囲に
記載の請求項１〜１８の構成を有る、。
特に、本発明の入力副変速機は入力シャフト、副部出力
シャフト、および３位置切換摩擦クラッチを備えている
。
このＩｇ擦ツクラッチ第１．第２の速度レシオに対応し
た係合位置と、入力シャフトと副部出力シャフトの独立
回転を許容る、第３の位置を有し、入力シャフトから主
変速機部へのトルク伝達が、この第３位置では起らない
ことを特徴としている。
この摩擦クラッチは、エンジンに対して係合の離脱が生
じない機械的に連結された入力を有る、、好ましくは液
体潤滑および／または冷却される摩擦クラッチとされて
いる。副部摩擦クラッチは、２つの選択可能な入力レシ
オの一つを選択る、少なくとも２つの選択可能な係合量
１と、選択可能な脱係合位置とを有している。
副部摩擦クラッチをその選択係合位置と脱係合位置との
間を移動る、ことにより、マスタークラッチのトルク遮
断（ｂｒｅａｋ１機能が提供される。
副部摩擦クラッチは、自動／半自動変速システムの制御
装置により、あるいは手動変速機およびクラッチ制御装
置に応答る、電気／機械作動装置、により位置決めされ
る。副入力部ｇ擦要素と主変速機部入力との間に機械的
遮断装置、たとえばジョーククラッチを設けて、主変速
機部のレシオ変換中の主変速機部の同期を容易、迅速か
つ低エネルギーで行なうために、主変速機部の入力部の
回転慣性を最少にできるようにる、ことが好ましい。
（作用および効果） これにより、摩擦クラッチは第１、第２の位置で直接駆
動又は減速人力レシオの係合選択が可能となり、第３の
位置で、副部がマスタークラッチにより与えられるトル
ク遮断機能を生じさせる脱係合をもたらすことが可能と
なる。
そしてかみ合うクラッチ遮断装置が摩擦クラッチ装置お
よび主変速機部の間に挿入配置されているので、主変速
機部の慣性を低減し、主変速機の同期を迅速、容易かつ
低エネルギーにおいて実施できる。
（実施例） 以下の説明においては便利かつ参照のために所定の用語
が用いられており、これは限定る、ものではない、「上
方」、「下方」、「右方向」および「左方向」という用
語は、参照されている図面内における方向を表わす、「
前部」および「後部」という用語はそれぞれ、車両に通
常どおり取付けられ変速機の前部および後部で、それぞ
れ第１図に示される変速機の左側から右側を示している
。「内方」および「外方」という用語は、装置およびそ
の指定部片の幾何中心に関して、それぞれ向かう方向お
よび離れる方向を示す、前述用語にはここに特に説明し
た用語、その派生語および類似る、用語が包含されてい
る。
「複合変速機」という用語は、直列に連結された主変速
機部と副変速機部とを有し、したがって、主変速機部に
おいて選択されたギア減速比が、副変速機部において選
択された別のギア減速比により複合（合成）されるよう
にした変速機を表わすために用いられる。「入力副部」
という用語は、車両エンジンのような車両原動機と、主
変速機部への入力部との間に直列に連結された副変速機
部を表わすために用いられる。ここに用いられる「スプ
リッタ型複合変速機コという用語は、副変速機が、主変
速機部において選択されたギアレシオを細分る、ための
種々の選択可能な股上を提供る、ように利用されている
複合変速機を表わす、スプリッタ型複合変速機において
は、主変速機部に典型的には比較的広幅レシオ段階が設
けられ、これがスプリッタ型副変速機部により分割また
は細分されるようになっている。スプリッタ型複合変速
機は従来から良く知られた技術であり、その例は前述米
国特許第４．４８５．６９２号、および第３．７４１．
０３５号明細書、およびヨーロッパ特許第００７１３５
３号明細書に示されており、それらの開示内容はここに
参考のために包含される。
「同期変速機部」という用語は、ギア変換型変速機部で
あって、選択されたギアがかみ合いクラッチにより、非
回転的にシャフトに連結されると共に、前記クラッチの
係合の試みが所定時期まで、すなわち前記クラッチの部
材が実質的に同期回転速度で回転る、と共に、このクラ
ッチ部材に関連る、摩擦装置が、クラッチ係合の開始時
に、クラッチ部材およびそれと共に回転る、すべての部
材を、実質的に同期る、回転速度で回転させることがで
きるようになる時期まで、実施されないようにした変速
機部を表わす。
この発明の副入力部を利用る、自動／半自動機械式変速
システム１０が、第１図に示される。
簡単に述べると、エンジン１２のような車両原動機が複
合ギア変換型変速機１４に駆動的に連結され、この変速
機１４は、機械式ギア変換型主変速機部２０に直列に連
結された入力副変速機部１８、を備えている。変速機入
力シャフト２２は係合を離脱できない形態で、車両エン
ジン１２を変速機１４に機械的かつ駆動的に連結してい
るのに対し、変速機出力シャフト２４は従来から良（知
られるように、車両の駆動輪に駆動的に連結されている
。
中央処理ユニット１６が主変速機部２０、副変速機部１
８、エンジン１２および他の入力装置２６、たとえばス
ロットル位置、ギア選択位置および類似センサから入力
信号を受信し、それを所定の論理規則により処理し、変
速システムｌＯの自動または半自動操作のために、エン
ジンおよび変速機に設けられた作動装置に指令出力信号
を発信る、。自動／半自動機械式変速システムおよびセ
ンサ、作動装置および関連制御装置は従来から既知の技
術であり、前述米国特許第４，６４８，２９０号、第４
，３６１，０６０号および第４，０８１，０６５号明細
書に示されている。
第３および５図に、入力副変速機部１８の詳細な構造の
概略図および断面図が示される。簡単に述べると、変速
機入力シャフト２２は機械的に、かつ係合間係が離脱し
ない状態で車両エンジンに連結される。プレート２２Ａ
がシャフト２２に固定されて、エンジンのフライホイー
ルに取付けられる。変速機入力シャフト２２は副部入力
ギア３０を保持し、入力ギア３０は入力シャフト２２に
対して回転移動可能であると共に、副部中間シャフト３
４に保持される副部中間シャフトギア３２と定常的にか
み合っている。副部中間シャフト３４は副部ハウジング
３８のベアリング３６に支持されており、ハウジング３
８は主変速機部ハウジング４０に取付けられ、および／
または一体に形成されることが好ましい、副部中間シャ
フト３４は第２副部中間シャフトギア４２を保持し、こ
のギア４２は副部出力ギア４４と定常的にかみ合ってい
る。副部出力ギア４４は副部出力シャフト４６に回転自
在に固定され、出力シャフト４６は主変速機部１８に対
る、入力部を画定る、と共に、それ自体に固定された主
変速機部の入力ギア４８を保持している。主変速機部１
８は、従来から良く知られると共に、前述米国特許第４
，４３２，２５１号、第４．３７３．４０３号および第
４．０１８．３１９号明細書に詳細に示されるような、
同期変速機型の単純な変速機であることが好ましい。
副変速機部１８は第１位置を有る、摩擦クラッチ装置５
０を包含し、この第１位置においては、変速機入力シャ
フト２２を副変速機出力シャフト４６および出力ギア４
４に、摩擦駆動的に連結る、と共に、入力シャフト２２
と入力ギア３０との間には自由回転を許容して、入力シ
ャフト２２と副部出力シャフト４６との間に１対ルシオ
、あるいは直駆動関係をもたらすようになっている。ク
ラッチ装置５０の第２位置においては、入力シャフト２
２は、副部出力シャフト４６および副部出力ギア４４か
ら回転的に脱係合されると共に、副部入力シャフトギア
３０に回転自在に連結されて、副部出力シャフト４６に
、入力シャフト２２の回転速度と比較して選択可能な減
速をもたらすようになっている。前述のように、クラッ
チ装置５０の第２位置において達成されるギア減速量は
、主変速機部の平均レシオ段階（間隔）より小さく、好
ましくは平・坊主変速機部レシオ段階のほぼ平方根に等
しくされることにより、副変速機部１８が複合変速機１
４の主変速機部２０のための、スプリッタ型入力副変速
機部とされるようにる、ことが好ましい。
クラッチ装置５０は第３の脱係合位置を有し、そこでは
入力シャフト２２が副部出力シャフト４６に関して独立
して回転る、ことができる。
中央処理ユニット１６には論理規則が設けられて、クラ
ッチ装置５０がその第１および第２位置、および第３脱
係合位置のうちの選択された一つから選択的に位置決め
されて、車両エンジンと主変速機部２０との間にトルク
の遮断をもたらすにあたり、クラッチ装置が車両のマス
タークラッチに対して機能的に匹敵る、状態で機能を果
たすことができるようにる、ことが好ましい、車両を停
止状態から十分に始動操作できるようにる、ため、クラ
ッチは前述米国特許第４，０８１，０６５号明細書に示
されるように、制御調整された状態で係合および脱係合
されることが好ましい。
クラッチ装置５０の構造を特に参照る、と、副部入力シ
ャフト２２は、それ自体に回転自在に固定された第１セ
ツト５２および第２セツト５４のクラッチディスクを保
持し、また入力ギア３０は、クラッチディスク５２に対
して差込み配置されてクラッチディスク・パック５８を
画定る、複数のクラッチディスク５６を保持る、。副部
出力ギア４４はそれ自体と共に回転る、複数の摩擦クラ
ッチディスク６０を保持し、このクラッチディスクはク
ラッチディスク５４に対して差込み配置されて、第２ク
ラッチデイスク・パック６２を画定る、。３位置作動装
置６４が設けられて、ディスクパック５８を係合して、
入力シャフト２２を入力ギア３０に連結し、ディスクバ
ック６２を係合して、副部入力シャフト２２を副部出力
シャフト４６に連結し、あるいはディスクバック５８お
よび６２の両方をその脱係合位置に維持る、ようになっ
ている０作動装置６４は機械式、空気圧式、あるいは類
似の型式のものにる、ことができる。クラッチ装置５０
はハウジ・レグ３８内に包囲配置され、液体冷却され、
かつ実質的に熱分解炭素を含有る、摩擦材料を利用して
いる。この型式の湿式また液体冷却摩擦クラッチは従来
から既知の技術であり、米国特許筒４，２９１，７５４
号明細書に詳細に示されており、その開示内容はここに
参考のために包含される。
もちろん、ギア３０はシャフト２２に対して回転自在に
固定る、ことができ、またギア４４はシャフト４６に対
して回転自在で、それに対して摩擦的に連結る、ことが
できる。
副部出力シャフト４６の回転慣性を低下し、主変速機部
２０の同期を容易に、迅速に、かつ低エネルギーで実施
できるようにる、ため、ジョークラッチ６６（第３図に
のみ示される）のようなかみ合いクラッチ装置が、副部
クラッチ装置５０および主変速機部入力ギア４８間にお
いて、副部出力シャフト４６に設けられている。簡単に
述べると、主変速機部２０における範囲を越えるシフト
中、機械式連結装置６６は開放されて、副部出力シャフ
ト４６の後部は、副部クラッチ装置５０の回転慣性から
離脱される。クラッチ装置５０が脱係合位置にある場合
、連結装置６６が、主変速機部２０における選択ギアの
同期係合の達成後、副部出力シャフト６６の前部が比較
的低慣性であることから、部材の同期を必要としないで
容易に再係合できることが好ましい。
本発明の別の実施例が第２および３図に示される。簡単
に述べると、第２図は、第１図により説明された複合変
速機１４を利用る、、手動制御変速システム７０を示す
、簡単に述べると、副部クラッチ５０、そして用いられ
ているならば、かみ合い脱係合連結装置６６の制御は、
制御装置７２により行なわれ、制御装置７２は、クラッ
チベグルア４からの入力信号、および、主変速部をシフ
トる、シフトレバ−７８と、副変速機部１８の亘駆動ま
たはギア減速レシオな選択る、スイッチ８０とから構成
されるシフト選択レバー７６からの入力信号に応答る、
。簡単に述べると、選択スイッチ８０はクラッチパック
５８または６２のいずれかを、選択的に係・合または脱
係合る、ことを決定る、と共に、クラッチへダル７４の
位置は選択されたクラッチパックの係合または脱係合の
度合いを決定る、。変速機７０と共に機械式離脱装置６
６が利用される場合は、主変速機部２０におけるギア変
換を検出して、制御装置７２により、連結装置６６がそ
の脱係合位置をとるようにさせるセンサが設けられる。
変速装置７０のシフトパターンは、第４図に示される。
もちろん、本発明がここに図示され、説明された特定の
実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記
載の範囲内の部片の修正および再配置をも包含る、こと
は明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の副変速機部を利用る、、自動または半
自動機械式変速システムの概略図。 第２図は本発明の副変速機部を利用る、手動制御変速シ
ステムの概略図、第３図は本発明の副変速機部の拡大概
略図、第４図は第２図に示される変速機のシフトパター
ンの概略図、第５図は本発明の副変速機部の断面図であ
る。 １２・・・車両原動機、１４・・・車両用複合変速機、
１８・・・副変速機部、２０・・・主変速機部　２２・
・・入力シャフト、４６・・・副部出力シャフト、５ｏ
・・・３位置型摩擦クラッチ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １）車両原動機（１２）およびギア変換型機械式主変速
    機部（２０）間に、直列に連結された副変速機部（１８
    ）を備える車両用複合変速機（１４）用入力副変速機で
    あって、 前記車両原動機に対して係合状態が離脱す ることなく、機械的かつ駆動的に連結される入力シャフ
    ト（２２）、副部出力シャフト （４６）、および３位置型摩擦クラッチ（５０）を備え
    、前記摩擦クラッチ（５０）が、第１速度レシオにおい
    て前記副部出力シャフトを前記入力シャフトに連結する
    第１位置、または第２速度レシオにおいて前記入力シャ
    フトを前記副部出力シャフトに連結する第２位置、およ
    び前記入力シャフトと副部出力シャフトの独立回転を許
    容する第３位置を有し、前記入力シャフト（２２）から
    前記主変速機部 （２０）へのトルク伝達が、摩擦クラッチの第３位置で
    は起こらないことを特徴とする装 置。 ２）前記副変速機が、摩擦クラッチの前方第１位置また
    は第２位置のいずれに位置決めされるべきかを決定する
    ため、操作者が選択した前記第１速度レシオまたは前記
    第２速度レシオの所望の１つを検知する装置を包含する
    、請求項１記載の装置。 ３）前記第１または第２位置における前記摩擦クラッチ
    の係合量を決定するため、操作者の手動クラッチペダル
    に関する位置決め状態を検出する装置を付加的に包含す
    る、請求項１または２記載の装置。 ４）前記副部が入力ギア（３０）と副部中間シャフト（
    ３４）の組立体を有し、この組立体が前記入力ギアにか
    み合う第１中間シャフトギア（３２）；並びに副部出力
    ギア（４４）とかみ合い、副部出力シャフト（４６）に
    連結され、主変速機部に駆動的に連結された第２中間シ
    ャフトギア（４２）を備え、前記出力ギアが前記出力シ
    ャフトに固定されており、前記３位置型摩擦クラッチが
    前記第１位置においては、副部出力ギア（４４）を前記
    第１速度レシオで入力シャフトに連結することにより、
    前記副部出力シャフトを前記入力シャフトに連結すると
    共に、前記第２位置においては、前記入力シャフトを前
    記入力ギアに連結し、それにより前記第２速度レシオに
    おいて、前記第１中間シャフトギア、前記中間シャフト
    および第２中間シャフトギアを介して、前記副部出力ギ
    アおよび出力シャフトに動力を伝達するようになってい
    る請求項１ないし４のいずれかに記載の装置。 ５）入力副変速機がスプリッタ型変速機でなる請求項１
    記載の装置。 ６）主変速機部が同期変速機でなる、請求項２または４
    記載の副変速機部。 ７）前記摩擦クラッチおよび主変速機部間に駆動的に挿
    入配置される、選択的に係合および脱係合可能な遮断連
    結装置（６６）をさらに付加してなる、請求項１ないし
    ３のいずれかに記載の副変速機部。 ８）前記遮断連結装置（６６）がかみ合いジョークラッ
    チ部材でなる、請求項７記載の副変速機部。 ９）前記摩擦クラッチが液体冷却されるクラッチである
    、請求項１記載の副変速機。 １０）前記摩擦クラッチが、熱分解炭素からなる摩擦材
    料を利用している、請求項９記載の副変速機部。 １１）車両原動機（１２）およびギア変換型機械式主変
    速機部（２０）間に、直列に連結された副変速機部（１
    ８）を備える車両用複合変速機（１４）用入力副変速機
    であって、 前記車両原動機に対して係合状態が離脱す ることなく、機械的かつ駆動的に連結される入力シャフ
    ト；前記入力シャフトに独立して回転可能な入力ギア（
    ３０）；前記入力ギアとかみ合う第１中間シャフトギア
    （３２）並びに副部出力ギア（４４）とかみ合う第２中
    間シャフトギア（４２）を有する副部中間シャフト組立
    体；前記主変速機部に駆動的に連結されるとともに前記
    出力ギアが回転自在に固定されている副部出力シャフト
    （４６）；前記副部出力シャフトを前記入力シャフトに
    連結する第１位置、前記入力ギアを前記入力シャフトお
    よび前記副部出力シャフトに連結する第２位置、および
    前記副部出力シャフトと前記入力シャフトの独立回転を
    許容する第３位置を有する前記３位置型摩擦クラッチ（
    ５０）；を備えることを特徴とする装置。 １２）入力副変速機がスプリッタ型変速機でなる、請求
    項１１記載の装置。 １３）主変速機部が同期変速機でなる、請求項１２記載
    の副変速機部。 １４）前記摩擦クラッチおよび主変速機部間に駆動的に
    挿入配置される、選択的に係合および脱係合可能な遮断
    連結装置（６６）をさらに付加してなる、請求項１１ま
    たは１２記載の副変速機部。 １５）前記遮断連結装置（６６）がかみ合いジョークラ
    ッチ部材である、請求項１４記載の副変速機部。 １６）前記摩擦クラッチが液体冷却クラッチである、請
    求項１１記載の副変速機部。 １７）前記摩擦クラッチが、熱分解炭素からなる摩擦材
    料を利用する、請求項１６記載の副変速機部。 １８）前記摩擦クラッチが、前記第１クラッチ位置にお
    いて係合される第１クラッチディスク・パックと、前記
    第２クラッチ位置において係合される第２クラッチディ
    スク・パックとを備え、入力副変速機が、前記第１およ
    び第２クラッチディスク・パックのいずれが、選択的に
    係合および脱係合されるべきかを決定するために、操作
    者が選択する所望の入力副変速機部にレシオを検知する
    と共に、係合および脱係合されるように選択されたクラ
    ッチパックの係合量を決定するために、操作者の手動ク
    ラッチペダルに関する位置決め状態を検出する装置を包
    含する、請求項１２または１５記載の副変速機部。
JP1061952A 1988-03-14 1989-03-14 入力副変速機およびその副変速機部 Pending JPH028549A (ja)

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EP0332961B1 (en) 1993-01-07

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