JPH05500551A - 特に自動車用の、可変比変速装置 - Google Patents

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】 特に自動車用の、可変比変速装置 本発明は、特に自動車用の可変比変速装置に関する。

トリプルアクセス差動機構に直列に接続された相対角度スリップを伴うエネルギ ー伝達手段を含んで成る、いわゆる“自動変速“装置が、周知となっている。

エネルギートランスファ手段は一般に、油圧トルクコンバータで構成されている 。これは、駆動部材として、変速装置の入力端に接続されたポンプと呼ばれる油 圧エネルギ発生機と、被動部材として、該ポンプにより供給された油圧エネルギ から機械的エネルギを生成するタービンと呼ばれる油圧モータとを含んで成り、 前記油圧モータは、差動機構のアクセスの１つに連結されている。

差動機構は一般的に、遊星歯車列で構成されており、該遊星歯車列の前記タービ ン以外に連結されているアクセスは、該変速装置の出力軸に連結されている。こ の遊星歯車列の第３のアクセスは、この歯車列を減速機として作動させるため固 定するか、或いは又、遊星歯車例を直接駆動により作動させるために、他の２つ のアクセスのうちの１つに連結することが可能である。

トルクコンバータは、摩擦クラッチを置き換え、そしてトルクコンバータ自体そ のタービン／ポンプ速度比の関数として、トルクを成る程度可変的に増大すると いう利点を有しており、このうしたトルクを可変的に増大することは、上述のよ うに単一遊星歯車列を伴い、少ない数の不連続の機械的比、例えばただ２つだけ の比を有してた変速装置を作り出すことを可能にする。

一方、従来の自動変速装置はいくつかの重大な欠点を有している。つまりその効 率が、特に市街地走行においてきわめて低いということである。更に、特に現在 の一般的傾向である数多くのギア比を含む場合、その重量は重く、コストは高く 、しかも非常に複雑なものとなる。

実際のところ、最新の変速装置は、直接駆動装置を含んで成り、咳直接駆動装置 は、自動車が巡行速度に達したとき、この段階でコンバータ内の損失をなくする ため作動する。それにも拘わらず、更に複雑となるこの装置は、低速時、特に加 速段階において、前記コンバータによって生じる非常に高い損失の問題を解決し ない。

更に、米国特許公報Ａ−３４２６６１８は、その入力が差動機構のアクセスの１ つを直接駆動し、トルクコンバータ及び減速機により差動機構のもう１つのアク セスを駆動するような１つの装置を開示している。

従って、動力の一部だけがコンバータを介して通り、コンバータ内の損失を減少 できる。

然しなからこれは、提示された実施例の１つにおいて、２つの動力伝達比のみ提 供するための２つの遊星歯車列を含む比較的複雑な装置となってしまう。更に、 １つの比から他の比への切換え制御が複雑であり、測定装置、或いは検出装置を 具備しなければならない回転速度、及び／または伝達されるトルク等のパラメー タの関数として、クラッチ、及びブレーキの同時制御を伴う。このシステムは、 急激な動揺、或いは反対に一時的制動を変速装置内にもたらす可能性がある。

従って本発明の目的は、公知の変速装置に比べはるかに単純、軽量、かつ経済的 で、しかも改善されてはいなくとも少なくとも高い効率を有する変速装置を提供 することにある。

従って本発明は、特に自動車用の変速装置をその目的としており、該変速装置は 、入力端と出力端の間に、少なくとも第１の動力伝達比と第２の動力伝達比を規 定する機構を含み、出力端の回転速度は、第１の比に従った運転中よりも第２の 比に従った運転中の方が、入力端の回転速度との関係において高く、更に該変速 装置は、第１の比から第２の比への切換えを行なうための少なくとも１つの選択 的連結手段を具備している。

本発明によると前記装置は、前記選択的連結手段が、同連結手段の回転速度の関 数として作動し、この回転速度の関数であるトルクの伝達を伴う相対的角度スリ ップを可能にするようなタイプのものであることを特徴とする。

従って、第１の比から第２の比への変更は、該選択的連結手段自体の速度に従っ て制御される。もはや、この手段の外部の速度を検出し、同時にこの速度の関数 として外部から連結手段を制御する必要は全く無い。逆に、この連結手段は非常 に単純で独自のものとなりうる。例えば、これはトルクコンバータであっても遠 心クラッチであってもよい（米国特許公報Ａ、−３４２６６１８のトルクコンバ ータは、２つの動力伝達比の間の遷移を確実にする機能を果たさない）。速度の 関数であるトルクを伝達するための能力と組合せられた連結手段のスリップ能力 は、すなわち実際上望ましいように、伝達すべきトルクが高い場合、第２の比へ の切換えが更に高い速度へ向かって自動的に遷移するということを意味している 。

これは、伝達すべきトルクを検出する必要なく得られる。更に、連結は、実際に は付加的な変速比を構成する中間段階を伴って漸進的に起こる。

好ましくは、この機構は３つのアクセスを伴う差動機構であり、少なくとも成る 動作段階の間； −差動機構の第１のアクセスは装置の出力端に連結されている； 一差動機構の第２のアクセスは、角度的連結手段の被動部材に連結され、この連 結手段の駆動部材は変速装置の入力端に連結されている； 一差動機構の第３のアクセスは、連結手段とは独立して装置の入力端に連結され ている。

一装置は更に、第１の変速比に従った作動中に第２のアクセスが後方に回転する のを防ぐ手段を含んで成る。

第１の比に従った運転中、はぼ全ての動力が第３のアクセスに、従って選択的連 結手段を経ずに、伝達されるが、これは前記差動機構が、該装置の入力端に直接 連結されたその第３のアクセスと、該装置の出力端に連結されたその第１のアク セスの間の減速機として作動させるために、前記連結手段の回転速度が、第２の アクセスに伝達されるべき反動トルクを、第２のアクセスに伝達することをまだ 許していないからでありる。この反動トルクは、例えばブレーキ又は好ましくは フリーホイールといった第２のアクセスが後方に回転するのを防ぐ手段によって 供給される。従って第１の比は、選択的連結手段がトルクコンバータである場合 でも油圧により伝達することなく、第３のアクセスと第１のアクセスの間の機械 的動力伝達によって確保される。

トランスファ手段の駆動部材の回転速度が増加するとき、前記トランスファ手段 は、厳密に必要な反動トルクを超えるトルクを、１つの特定の段から第２のアク セスに伝達する。

この時点から、第２のアクセスは装置の出力端の速度を増大するのに貢献する方 向に回転し始める。それにより差動機構は、動力増幅装置として作用する。すな わち、前記装置の出力端に連結された第１のアクセスは、選択的連結手段を介し て第２のアクセスに、或いは入力端から直接第３のアクセスにそれぞれ伝達され た動力の和を受承する。

この第２の作動段階において、その入力端とその出力端の間の変速比は、選択的 連結手段におけるスリップの関数として変化する。変速装置の出力端に伝達され る抵抗トルクが高い場合、前記第２のアクセスは高い反動トルクを受承し、少な くとも成る速度条件の下では、前記選択的連結手段は、変速装置の出入力速度比 を減少させ、以て該装置の出力端のトルクを増大させるようなスリップを与える ことができる。これは、自動車用変速装置に期待されるもの、すなわちホイール に供給すべき高いトルクがある場合に、エンジンの比較的高い回転速度に相当す る。

こうして、装置の入力端、及び出力端のトルク、及び速度に相応するもの以外い かなる外部的影響も制御も厳密に必要としない、差動機構を可変減速機として作 動させることの可能な変速装置が提供される。

前記選択的連結手段は、トルクコンバータとすることが可能である。該装置は、 スリップを伴って作動する場合トルクを増倍するという利点をもつ。一方これに は、比較的高価で、体積が大きく、常時エネルギを消費するという欠点がある。

好ましくは、前記選択的連結手段は、前記回転速度の関数として制御されるクラ ッチであり、前記連結手段の回転速度が増大方向に予め定められた速度間隔を横 断する場合に、非係合状態から係合状態へと変化する。

実際、本発明によれば、適切な連鎖により制御される単純なりラッチをトルクコ ンバータに置き換えることが可能であり、それにより以下の利点が得られること がわかったニー低コスト； 一部さな体積； 一完全に連結されるか、或いは完全に連結解除された場合、損失がない； 一クラッチが負荷状態でスリップしたとき、特に少なくともスリップ時において 該クラッチをから動力の一部が通過すれば、これまで考え得たものよりも終端に おける許容損失がはるかに低い。

好ましくは、該装置が伝達するトルクの増加関数として、前記クラッチの速度範 囲を変化させるための手段が具備される。速度範囲を変化させるための該手段は 、有利なことに、クラッチに加えられるグリップ力が速度の増加関数であるとい うことにある。従って、伝達すべきトルクが更に高いために、係合を得るのに更 に大きいグリップ力を必要とする場合、クラッチが係合する速度は更に高速とな る。

本発明は同様に、回転速度、及び伝達すべきトルクに対して感応する漸新形クラ ッチ（プログツレシブクラッチ）の有利な実施態様をもその目的としている。

本発明は更に、変速装置において機能的な意味で直列した形で、後進比の手動選 択の可能性を伴って、付加的な２速自動変速差動装置を追加することをもその目 的とする。

本発明のその他の特徴及び利点は、以下の様々な制限されない実施例についての 記載から明らかとなろう、添付した図面において、 一図１は、本発明による第１の実施例の変速装置の略本軸方向断面図である。

一図２は、自動車の速度の関数として効率を示す比較グラフである。

一図３から図５は、本発明による第２、第３及び第４の実施例の変速装置の軸方 向断面図である。

−図６は、非係合状態にある図５の遠心クラッチの部分的拡大軸方向断面図であ る。

一図７は、クラッチが係合状態にあるときの図６の図と同様の図である。

一図８は、限界位置へと傾動させられた調速機おもりを示す部分図である。

一図９は、図６乃至図８のクラッチの部分的分解斜視図であ一図１０は、クラッ チの一変形態様の概略図である。

図１に示されている実施例において、本発明に従った変速装置１は、自動車を駆 動するエンジンでありうる内燃機関の出力端に連結された入力軸２、及び駆動ア クスル６の入力端に連結された出力端４を有している。

変速装置１は、油圧トルクコンバータの形で生成される相対的角度スリップ７を 伴う選択的連結手段を具備して成る。

該コンバータ７は、遠心クラッチ９を用いて入力端２に連結された油圧式エネル ギー発生装置、或いは”ポンプ”８である駆動部材を含んで成る。この遠心クラ ッチは、入力端２の回転速度が例えば１分あたり１２００回転（１秒あたり１２ ５ラジアン）を超える場合、すなわちエンジン３の無負荷回転数をわずかに上回 った場合に、入力端２をポンプ８に連結するため、入力端２の回転速度に対し感 応する。

更に前記トルクコンバータ７は、従来方法で、油圧モータ又は”タービン”１１ である被動部材、及び”反動子”　（リアクタ）１２を具備してなり、該反動子 １２は、フレームに対する回転について適切に不動状態とされ、作動中にトルク の変換を可能にするオイルを反動サポートに供給する。

周知のように、トルクコンバータは、そのポンプ８に加えられた一定のトルクに ついて、そのタービン１１を用いて同じ方向性を有し、前記ポンプ８に対する前 記タービン１１の相対的角度スリップの増加関数である係数が乗ぜられた１つの トルクを発生する装置である。

前記変速装置１は更に、プラネットホイール１４、クラウン１６、及び前記プラ ネットホイール１４及びクラウン１６と係合するサテライト１７を含む遊星歯車 列の形で作られた差動機構１３を含んで成る。

前記サテライト１７は、差動機構１３の３つのアクセスのうちの第１のアクセス を形成するサテライトキャリヤ１８上に回転可能に搭載されており、この第」の アクセスは回転に関して変速装置の出力端４に直接連結される。

前記差動機構１３の第２のアクセス１９はクラウン１６と回転に関して一体化さ れており、同様にしてトルクコンバータ７のタービン１１と回転に関して一体化 されている。

前記差動機構１３の第３のアクセス２１は、プラネットホイール１４と回転に関 し一体化されており、又同様にしてコンバータ７のポンプ８と回転に関し一体化 されている。

“差動機構“は、各アクセスが他の２つのアクセスの角速度の関数である角速度 をもつようなトリプルアクセス機構のことであり、ここでこの関数は、機構内の ３つのアクセスを互いに結びつける歯車比によって決定される。

この変速装置１は更に、第２のアクセス１９すなわちクラウン１６が前方方向、 すなわち前進中の自動車の動作に対応する方向に、変速装置の出力端４を駆動さ せる傾向にある方向へ回転できるようにするフリーホイール２２をも具備して成 る。記載された実施例において、入力端２及び出力端４は、変速装置の中心軸を 中心に回転可能な装置工の全ての要素について、前進方向を成す同一方向に回転 する。フリーホイール２２は、クラウン１６が変速装置のフレームとの関係にふ いて後方へ回転するのを防ぐ。

装置の入力端２（！：出力端４の間の直接駆動を確保するように、差動機構１３ の第」のアクセス１８と第２のアクセス１９を選択的に連結するため、クラッチ ２３が備えられている。

このクラッチ２３は、出力端４の特定の回転速度の敷居値より上で、第１及び第 ２のアクセス１８及び１９を互いに連結するよう、装置の出力端４０回転速度に 対して感応性をもち、又マニホルド内に存在する真空が低い場合、すなわちエン ジン３と変速装置１から成るエンジンアセンブリから　要求されるトルクが高い 場合、上述の回転速度敷居値を上げる目的で、エンジン３の吸気マニホルド（図 示せず）の中に存在する真空に対しても同様に感応性をもつ。この真空の影響は 、ピストン／シリンダシステム２４により略本される。

出力端４に連結された第１のアクセス１８が、装置の入力端２に連結された第３ のアクセス２１よりも高い速度で回転するのを防ぐため、第１のアクセス１８き 第３のアクセス２１の間には、第２のフリーホイール２６が配置されている。

従って、入力端２よりも出力端４が速く回転する傾向がある場合、例えば下り坂 において、それはエンジン３をより高い速度で駆動し、“エンジンブレーキ“と じての作動を可能にする。

変速装置１は、以下の要領で作動する：エンジン３が無負荷運転する場合、遠心 クラッチ９は連結解除され、そのため自動車のホイールが静止状態にある場合、 入力端２を除く変速装置全体は静止状態にある。

入力端２の回転速度が、エンジン３の動作によって増大した場合、遠心クラッチ ９は、入力端２と、一方ではコンバータ７のポンプ８と、他方では第３のアクセ ス２１、すなわち遊星歯車列１３のプラネットホイール１４との間の連結を行な う。回転に対する出力端４の抵抗のため、プラネットホイール１４の回転はクラ ウン１６を反対方向へ回転させる傾向をもち、これに対しフリーホイール２２が 反対し、そのためサテライトキャリヤ１８、及びその結果出力端４は、プラネッ トホイール１４と同じ方向に、ある比率、例えば４でステップダウンされた速度 で駆動されることになり、そして前記比率は、遊星歯車列１３のために選ばれた 歯車比に依存している。

同時に、コンバータ７のポンプ８は、前進方向にタービン１１ヘトルクを伝達し 、このトルクは遊星歯車列１３のアクセス１９へと伝達される。初期において、 一方ではコンバータ７の中に入ったオイルの幾分かの慣性のため、他方ではポン プ８の不充分な回転速度のため、このトルクは、サテライト１７がクラウン１６ に対し反対方向に伝達するトルクよりも低い。その結果、クラウン１６は後方に 回転する傾向をもち、従ってこの動作を妨げるフリーホイール２２を用いて、フ レームからの反動サポートを獲得する。このとき変速装置は、純粋に機械的であ る第１の動力伝達比に従って作動する。

コンバータ７が、タービン１１上に充分なトルクを生成すると直ちに、クラウン １６は前進方向に回転を開始し、それによりサテライトキャリヤ１８に対し、プ ラネットホイール１４により伝達された動力に付加される有効な動力を伝達する 。この状態で、差動機構は、動力付加装置として作動することとなる。

コンバータ７によってタービン１１に伝達されるトルクが増大するにつれて、ク ラウン１６は、コンバータのスリップ内まで、プラネットホイール１４の角速度 に近づくような増大する角速度をとる。従って装置１の初期動力伝達比は、例え ば４対１の値から略１対１の値まで漸進的に変化すし、この値は、変速装置の第 ２の比を構成する。

従って該トルクコンバータは、差動機構１３の中に、連続的に第１の比から第２ の比へと、変速装置を切換えさせる漸進的連結をもたらした。この連結は、ポン プ８の回転速度の関数として（なお、この速度は静止状態ではタービン１１に伝 達されたトルクを決定する）、又変速装置の出力端４における抵抗トルクに比例 するものである、クラウン上の反動トルクによって、もたらされた。従って、出 力端４における抵抗トルクが大きい場合、第１の比と第２の比の間でコンバータ が遷移するポンプ８の回転速度レンジは上向きに移動し、このことは多くの場合 、特に自動車については望ましいことである。

出力端４の角速度が、上述のようにクラッチ３により決定される敷居値を超えた 場合、コンバータ７の反動子１２を除いて変速装置１が、全体として出力端４の 速度と同様のものである入力端２の速度で回転するように、クラッチ２３が、サ テライトキャリヤ１８をクラウン１６に連結する。

図２において、実線は、自動車の速度Ｖの関数としての図１の変速装置の効率Ｒ の曲線の一例を表わしている。ここでは３つの作動段階を区別することができる 。すなわち、クラウン１６が静止状態にある段階Ｐ　ｌ　、クラウン１６が動い ており動力の一部分がコンバータ７を通して伝達されている段階Ｐ２そしてクラ ッチ２３を用いた直接駆動に相当する段階Ｐ３である。効率は、駆動力の一部分 を伝達するコンバータの効率により影響されることから、段階Ｐ２の間更に低く なる。しかしながら、全ての範囲において、効率が、図２に破線で表わされてい る従来の自動変速装置のものよりも明らかに高いということは、注目に値する点 である。

図３の実施例は、図２との違いについてのみ記述する。

コンバータ７のタービン１１はもはや、遊星歯車列１３の第２のアクセス１９に 対して直接連結されておらず、遊星減速機２７を用いて連結されている。更に限 定的に言うと、タービン１１は、減速機２７のプラネットホイール２８に連結さ れ、差動機構１３の第２のアクセス１９は遊星減速機（減速歯車）２７のサテラ イトキャリヤを形成し、この目的のため一方ではプラネットホイール２８と、他 方では遊星減速機２７のクラウン３１と係合するサテライト２９を支持している 。クラウン３１は、フリーホイール３２と結びつけられ、前進方向にのみ回転可 能となっている。同様にクラッチ３３は、差動機構１３の第２のアクセス１９を 遊星減速機２７のクラウン３１に選択的に連結することを可能にする。

クラッチ３３が連結解除された場合、遊星減速機２７は、タービン１１の回転速 度との関係において第２のアクセス１９の回転速度を減少させる。これは、逆転 しようとするクラウン３１がフリーホイール３２によりそれを妨げられ、従って 不動状態にされるからである。比は例えば２．５対１であってよい。

逆に、クラッチ３３が係合された場合、遊星減速機２７は直接駆動として挙動し 、そのためクラウン１６は前述の例の場合と同様にタービン１１と同じ速度で回 転する。

コントロールボックス３４は、例えばエンジン３のアクセルペダルの位置、エン ジン３の吸気マニホルド内の真空及び／又はクラッチ３３に関する場合には、出 力端４の回転速度といったパラメータの関数としてそのそれぞれの速度敷居値を 変更する目的で、遠心クラッチ２３及び３３を調整するための部材に対して作用 する。あらゆる場合において、遠心クラッチ３３の速度敷居値は遠心クラッチ２ ３のものよりも低い。

更に、クラウン１６の選択的制止のための手段３６、クラウン３１の選択的制止 のための手段３８（なおこれらの手段は通常解除状態にある）及び、通常制止さ れた状態にあるフリーホイール３２のサポートの選択的制止のための手段３７が 存在する。

図３の変速装置は、以下のように作動する。なお以下では、エンジンブレーキと しての作動の問題がとり上げられるまでは、制止手段３６及び３８は解除状態に あり、制止手段３７は制止された状態にあるものと仮定する。

始動の間、遠心クラッチ９がひとたび係合状態に変えられ、遠心クラッチ２３及 び３３が非係合状態にある場合、第１の作動段階ｐ　／１は図１の実施態様の段 階Ｐ１とほぼ同一である。しかしながら、トルクコンバータ７は減速機２７を用 いてクラウン１６に対し作用するため、プラネットホイール１４の作用を平衡化 するのに絶対必要な反動トルクを上回るトルクをより迅速にクラウン１６に供給 する。この作動段階Ｐ′１は従って、作動段階Ｐ、よりも短かい（図２参照）。

その後、図２に示されているように、小さな十字記号で表わされた曲線によって 図２に示されているように、図３の実施態様に関して、効率曲線は図１の実施態 様のものから離れるように移動する。

次の段階ｐ　／２は、クラウン１６が減速機２７を介してコンバータ７により前 進方向に駆動され始めたときに開始する。

減速機のため、クラウン１６は、コンバータ７がここでは最小のスリップを伴っ てのみ作動する段階ｐ／２の終りにおいて、例えば５分の２（減速機２７の比が ２．５に等しい場合）というようにプラネットホイール１４のものよりもはるか に低い速度でのみ駆動させられる。入力端２と出力端４の間の比が、クラウン１ ６が制止された時点で４に等しい前述の例に戻ると゛、クラウン１６がプラネッ トホイール１４の速度の５分の２の速度で駆動される場合、この全体的な比率は 、１゜８に等し７くなる。従って段階Ｐ′２は、変速装置を、４という値の第１ の比から１．８よりやや高い値の第２の比（完全に取り消されることのないコン バータ７のスリップから見て）まで切換えさせることになる。この段階で、コン バータにより伝達された動力は、減速機の結果として段階Ｐ２の間よりも低く、 従って効率は著しく改善され、同時に全体的比は増大し、その結果駆動アクスル ６に供給されるトルクは増大する。

このとき、遠心クラッチ３３の速度敷居値に到達したとき段階ｐ　／３が始まる 。この敷居値を超えると減速機２７は直接駆動と共に挙動し、そのため変速装置 は、図１の実施態様における段階Ｐ２中と同様に、値１の前後の第３の動力伝達 比に従って漸進的に作動し始めることになる。しかしながら図３の実施態様にお いては、段階Ｐ′３は、３段階ではなく４段階に分割する目的で段階Ｐ２を超え て拡張していると仮定された。このことは例えば、一定の与えられた速度で、一 定の与えられたスリップでより少ないトルクを伝達するコンバータ７を用いるこ とにより得ることができる。

段階Ｐ′３の終りにおいて、遠心クラッチ２３の速度敷居値に到達し、変速装置 全体の中に直接駆動状況が発生し、クラッチ３３自体は係合状態にとどまる。

エンジンブレーキとしての作動中、入力端２と出力端４の間のフリーホイール２ ６は常に、出力端４が入力端２よりも速く回転することがないようにしている。

エンジンをほぼ状況ｐ／　２に相当する比で作動させる目的で、クラウン１６の 速度との関係において減速機２７のプラネットホイール２８の回転速度を増大さ せるよう、クラウン３１を制止させるための手段３８を制止位置に置くことによ って、更に効果的なエンジンブレーキを得ることができる。

更に効果的なエンジンブレーキは、手段３８及び手段３７を解除し手段３６を制 止することによって得られ、この場合、変速装置は状況Ｐ′、で制止され、クラ ウン３１は逆方向に高速で回転している状態にある。

図４の実施態様は、図３のものとの相異点に関してのみ記述する。遠心クラッチ ９は削除され、そのため変速装置の入力端２は直接トルクコンバータ７のポンプ ８及び差動機構１３のプラネットホイール１４に連結されている。

フリーホイール２２のサポートは、エンジン３の吸気マニホルド内に存在する圧 力の作用下で空気式アクチュエータ４１により制御されたブレーキ３９と結びつ けられている。フリーホイール３２を制止するだめの手段３７は、コントロール ボックス３４の制御下で吸気マニホルド内に存在する圧力を用いて作動するアク チュエータによって制御されるクラ・ソチ４２で置き換えられている。

この実施態様は、図３のものと同じ段階ｐ’、、ｐ／、。

ｐ　／、及びＰ′４に従って作動する。１つの段階からもう１つの段階に切換え る方法のみが幾分か異なっている。

エンジン３が無負荷運転しているとき、全てのクラ・ソチ及び制止用手段は、解 除状態にある。エンジン３はポンプ８及びプラネットホイール１４を駆動し、サ テライトキャリヤ１８が静止状態にあることからクラウン１６の逆方向の回転を 生み出す。なおこのとき自動車は停止させられると想定されている。このクラウ ン１６の逆方向の回転は、入力端２とほぼ同じ速度で減速機２７のプラネットホ イール２８がコンバータ７により駆動されたときいかなる抵抗も受けないことか ら、減速機２７のクラウン３１の同様な逆方向の回転をもたらす。

運転者が発進を目的としてアクセルペダルを踏んだ場合、圧力の増大（真空の減 少）が、クラッチ３７の漸進的グリップを制御するアクチュエータ４１まで伝達 され、図３のものと類似した状況を打ち立てる。すなわち、クラウン１６は逆方 向に回転するのを妨げられる。

段階ｐ　／１は、クラッチ１９と同時にクラッチ４２をグリップすることにより 開始できた。しかし、クラッチを直ちにグリップするのを避けることにより、段 階Ｐ′１中のコンバータ７の不必要な作用は無効になる。このことのもつ有益性 は、それが効率を更に高めることにある。このことは、発進が開始された時点で すでにコンバータ７が回転しているようなこの実施態様において、コンバータの オイルの活化の遅延が比較的少ないだけになおさら言えることである。もう１つ の利点は、クラッチ４２のグリップを制御するボックス３４がかくして段階Ｐ′ ２の誘発を制御し、そのため運転パラメータの関数としてこの誘発を遅らせるか 又は早めることができる、という点にある。

段階ｐ／、、ｐ１３及びｐ　／４はその後間３の実施態様の場合と同じ方法で互 いに続いて起こる。エンジンブレーキとしての作動のためには、クラッチ３９は 係合状態にとどまり、制止手段３６．３８及びクラッチ４２は図３のそれぞれの 制止手段３６．３８及び３７と同じ要領で制御される。

図３のものとの違いについてのみ以下に記述する図５の実施例においては、第１ のアクセス１８は、後で説明する付加的な差動装置５１を用いて変速装置の出力 ４に連結されている。

クラウン１６と回転に関して一体化されている差動機構１３の第２のアクセス１ ９は、２つの連続した遠心クラッチ９及び１０７を用いて装置の入力端２に連結 されている。これらのクラッチのうち入力端２に直接隣接しているものは、すで に記述したクラッチ９である。

これら２つの遠心クラッチのうちもう１つのもの１０７は、相対的角度スリップ の可能性を残しながら、遊星減速機２７を用いて差動機構１３の第２のアクセス １９に入力端２を連結するための選択的連結手段を構成する。

更に限定的に言うと、遠心クラッチ１０７の駆動部材１０８は同時にクラッチ９ の被動部材を構成する。クラッチ１０７の被動部材１１１は減速機２７のプラネ ットホイール２８に連結されている。

差動機構１３の第３のアクセス２１は、プラネットホイール１４及びクラッチ１ ０７の駆動部材１０８と回転に関して一体化されている。

遠心クラッチ１０７は、クラッチ９が感応性をもつ速度敷居値に比べ値的に上に ある速度間隔を増加方向に入力端２の回転速度が横断した時点で係合状態へと変 わるように、クラッチ９を用いてその駆動部材１０８に伝達された入力端２の回 転速度に対し感応性を有する。更に、この速度間隔は、クラッチ１０７を介して 通過する傾向をもつトルクの増加関数として可変的である。例えば、この間隔は 一分あたり５００回転の幅をもつ可能性があり、又その中心は、伝達されるべき トルクの関数として一分あたり２０００回転から４０００回転の間で移動できる 。このようなりラッチの一実施態様については後で述べる。

クラッチ２３は、第１のアクセス１８０回転速度が増加方向に特定の１回転速度 間隔を横断した時点で第１及び第２のアクセス１８及び１９を互いに対して漸進 的に連結するため、差動機構の第１のアクセス１８の回転速度に対して感応性を もつ。クラッチ１０７の場合と同様に、伝達すべきトルクが増大したときこの回 転速度間隔の値を上げるための手段が具備されている。

クラッチ１０７がグリップされているもののグリップ２３は連結されておらず、 従って第２のアクセス１９が被動部材１１１のものと異なる速度で回転できるよ うにしている場合、遊星減速機２７は、逆方向に回転する傾向をもつクラウン３ １がフリーホイール３２によってこれを妨げられ従って不動状態にされることか ら、被動部材１１１の回転速度との関係において第２のアクセス１９の回転速度 を減少させる。この比は、例えば２．５対１でありうる。

逆に、クラッチ２３が係合されている場合、クラッチ９及び１０７、遊星減速機 ２７及び差動機構１３を含むアセンブリ全体は、直接駆動モードで挙動し、単一 のユニットとして回転する。

図３の装置に比較して、第２のアクセス１９とクラウン（冠）歯車３１の間のク ラッチは削除されている。実際、クラッチ１０７が係合状態にあるとき、第」の アクセス１８のより高い速度で起こるクラッチ２３の係合状態への切り換えは間 接的にサテライトキャリヤ１９とプラネットホイール２８を互いとの関係におい て固定し、従ってクラウン３１自体がサテライトキャリヤ１９の速度で回転する ことを強いられることになるため、前記クラッチは余分なものになっているので ある。これは、図３のコンバータが、係合状態においていかなる相対的角度スリ ップも生み出さないクラッチ１０７により置換されたために起こることである。

同様にして、クラッチ２３の制御装置は削除された。

付加的な差動装置５１は、差動機構１３の第１のアクセスに連結され入力端部材 を形成するクラウン５２を含む遊星歯車列の形で作られる。このクラウン５２は 、出力端部材を形成するサテライトキャリヤ５４により支持されたサテライト５ ３とかみ合う。これらのサテライト５３は同様に差動装置５１のプラネットホイ ール５６ともかみ合う。

付加的差動装置５１は、駆動アクスル６の動作方向を選択するための装置５７と 結びつけられている。選択装置５７は、サテライトキャリヤ５４に対し回転に関 して連結されているもののスプライン６１によりこのキャリヤとの関係において 軸方向に移動可能な個々の滑り歯車５９ならびに、回転に関しプラネットホイー ル５６に連結されているもののスプライン６３によりこれとの関係において軸方 向に移動可能な個々の滑り歯車６２から成る組合せ滑り歯車５８を含んで成る。

この２つの個々の滑り歯車５９．６２は異なる速度で回転できるが、それ自体既 知のものである手動機構（図示せず）によって制御される軸に沿った動作のため に互いに対し連結されている。滑り歯車５９は、サテライトキャリヤ５４を不動 の状態にするため固定のつめ６６と相互作用できるっめ６４、及び出力端４をサ テライトキャリヤ５４に連結するため出力端４の相応するつめ６８と相互作用で きるつめ６７を有する。

個々の滑り歯車６２は、出力端４にプラネットホイール５６を連結するよう出力 端４の相応するつめ７１と相互作用するためのつめ６９、ならびにつめ７３が逆 方向に回転するのを妨げるフリーホイール７６を用いて変速装置１のハウジング ７４に連結された相応するつめ７３と選択的に相互作用できるつめ７２を有する 。

図５の上部は、前進動作位置にある滑り歯車５８を示している二個々の滑り歯車 ５９は、サテライトキャリヤ５４を出力端４に連結し、固定つめ６６からサテラ イトキャリヤ５４を解除するが、その間個々の滑り歯車６２はプラネットホイー ル５６から出力端４を解除しフリーホイール７６を用いてハウジング７４にプラ ネットホイール５６を連結する。

逆動作に切換えるためには、組合せ滑り歯車５８は、図５においてその下部に示 されているように左方へ移動させられ、かくして次のような作業を同時に行なう ；すなわち、出力端４からのサテライトキャリヤ５４の連結解除及びつめ６Ｇを 用いた回転に関してのサテライトキャリヤ５４の不動比、プラネットホイール５ ６に対する出力端４の連結及びハウジング７４との関係におけるプラネットホイ ール５６の解除。

従って、この後者の状況において、サテライトキャリヤ５４は回転しないように されており、そのためサテライト５３は、クラウン５２が正転方向に回転したと き逆転方向にプラネットホイール５６を回転させる動作逆転器として挙動する。

更に、サテライトキャリヤ５４の回転速度が特定の回転速度間隔より上にあると き付加的な差動装置が直接駆動によって作動するように、サテライトキャリヤ５ ４の回転速度がこの特定の回転速度間隔を横断するときサテライトキャリヤ５４ とクラウン５２を互いに対して漸進的に連結するような遠心クラッチ７７が存在 する。クラッチ １０７及び２３の場合と同様に、この速度間隔は、伝達すべきトルク自体が更に 高くなったとき更に高い値へき移動する。

従って、前進動作での作動は以下のとおりである；クラッチ７７が連結解除され た状態にある場合、プラネットホイール５６は定置反動部材を構成し、サテライ トキャリヤ５４はクラウン５２の速度よりも低い速度で前方方向に回転する。

出力端４はサテライトキャリヤ５４と同じ速度で回転する。

クラッチ７７が係合位置にあるとき、差動装置５１全体は直接駆動状態にあり、 プラネットホイール５６は、逆転方向への回転のみを妨げるフリーホイール７６ により許されるとおりに、サテライトキャリヤ５４及びクラウン５２と同じ速度 で回転する。このとき出力端４は、差動機構１３の第１のアクセス１８と同じ速 度で回転する。

更に、クラウン５２とサテライトキャリヤ５４の間には、サテライトキャリヤが クラウン５２より速く回転するのを防ぐことにより、エンジンブレーキとしての 作動を可能にする機能を果たすフリーホイール７８が具備されている。

ここで図６乃至図９を参考にしながら、伝達すべきトルクが増大したときそれ以 上になると係合状態に達するような速度の値を増大させるため、生産上の高い単 純性、きわめて漸進的な作動、軽量さ、かさの低さ、及び伝達すべきトルクに対 する感応性といった利点と技術的効果を調和させるような遠心クラッチについて 記述する。

このクラッチは、クラッチ２３の例を取り上げて記述するが、この説明がクラッ チ１０７又はクラッチ７７のいずれにでも、又更にはこのような要領で同様に製 造できるクラッチ９にさえ同様に適用できる、きいうことは明白である。

クラッチ２３は、マルチディスクタイプのクラッチである。

すなわち、これには、クラウン１６と回転について一体化されたディスク７９と サテライトキャリヤ１８と回転について一体化されたディスク８１が含まれてい る。ディスク１７は、クラウン１６に固定されたカラー８３の内部スプラインと 軸方向に滑動可能な形でかみ合う外部周辺歯を含む。ディスク８１は、サテライ トキャリヤ１８に固定されディスク７９及び８１のための定置ストッパ８７で終 結するカラー８６の上に形成された外部スプライン８４と軸方向に滑動可能な形 でかみ合う内歯を含んでいる。外部スプライン８４はカラー８３の内部スプライ ン８２によってとり囲まれている。

クラッチ２３の重要な特徴によると、２つの連続したディスク７９及び８１．の 間で各々の間隙の中に、ルーズ摩擦リング８８が置かれている。このルーズ摩擦 リング８８は例えば、ディスク７９．８１が鋼でできている場合青銅から作られ ている。リング８８はスプライン８２ともスプライン８４ともかみ合わず、スプ ライン８４の上部でその中ぐりを用いてセンタリングされている。ルーズリング ８８の厚みは例えば０．５ｍｍであり、ディスク７９．８１の厚みは例えば０． 　８ｍｒｎである。従って、非常に制限された軸方向空間の中に数多くのディス ク及びリングを重ね合せることができる。

作動中リングはディスク７９及び８１の速度の平均である速度をとり、かくして クラッチ内の摩擦速度を全て２で割り加熱にさらされた表面積を２倍にする。

ストッパ８７とは反対側で、スプライン８４は、半円形に丸味のついた半径方向 外側の縁部９１をもつ取り外し可能なリング８９によって軸方向に制限されてい る。更にクラッチは、各々伝達装置の軸方向平面内に配置された金属プレートか ら成る１連の調速機方もりを有している。各調速機おもり９２はその周囲、その 半径方向内側縁部に、縁部９１を収容する切欠き９３を有している。各調速機お もり９２の切欠き９３は、縁部９１の断面形状と同じ半径Ｒで円の１セグメント の形をした底面と、約１５°に等しい角度で切欠きの底面から互いとの関係にお いて分岐する２つの側縁部９４を有している。調速機おもり９２はかくして、周 縁部９１上に揺動する形でとりつけられている。調速機おもり９２の重心Ｇは、 ディスク７９及び８１と反対側でリング８９に向かって位置づけされている。休 止状態において、調速機おもり９２は、重心Ｇがサテライトキャリヤの回転軸（ 図６には図示せず）の比較的近くにある状態で、図６に示された位置にある。

サテライトキャリヤが回転しているとき、中心Ｇにおいて調速機おもり上に及ぼ される遠心力は、図７に示されているように、縁部９１の半円形断面形状の中心 Ｃを中心にして調速機おもりを揺動させる。

図９は調速機おもり９２のうちの３つを示しているが、調速機おもりは変速装置 の全周囲上に均等に分布していることに留意しなくてはならない。例えば、数グ ラム例えば各々７グラムの重さの調速機おもりが４０あってもよい。

各々の調速機おもり９２は、ディスク７９及び８１の方向に、遠心力の作用下で 重心Ｇが半径方向外向きに旋回するときディスク７９及び８１の方へ軸方向に導 かれる動作コンポーネントをもつ起動面９６を有している。各調速機おもりの起 動面９６は、全ての調速機方もりに共通でかつ調速機おもり９２とディスク７９ ．８１の間に置かれその半径方向内側縁部には外部スプライン８４及びカラー８ ６と軸方向に滑動可能な形でかみ合う歯９９を有するようなスラストリング９８ に属する湾曲面に対して押しつけられる。

従って、図７に示されているように、調速機おもりが遠心力の作用の下で半径方 向外方に移動するとき、その起動力９６はスラストリング９８をディスクに向が って押し、それはディスク７９．８１及びその間に置かれたゆるいリング８８の 圧縮の方向にスプライン８４に沿って移動する。図６では、クラッチが解除状態 にあるときのディスクの間の間隔どりは誇張されている。実際、この間隔どりは 裸眼には見えず、従ってクラッチをその係合解除状態から切換わらせるのに必要 なリング９８の動きはきわめてわずかであってよく、例えば約１ｍｍである。図 ９において、リング９８の一部分は、縁部９１上の調速機おもり９２の１つの揺 動式取りつけを示すため取外された状態にあるものと想定されている。実際には 、リング９８はカラー８６の全周にわたって拡がっている。

リング９８はその外周を用いて、中を通って軸方向に方向づけされたスロット２ ０３が開放しているような軸方向端部２０２に至るまでディスク７９及び８１と 反対の方向に軸方向に延びるケージ２０１にとりつけられている。なおこれらの スロットの各々の中に調速機おもり９２が誘導されその縁部９１を中心とした揺 動動作の間そのそれぞれの軸方向平面内にそれを保つようになっている。

図６に示されているように、ケージ２０１は半径方向に縁部を超えて、この縁部 と周囲リング２０６の半円形に丸味のついた半径方向内側縁部２０４の間を通過 する。各々の調速機おもりは、その周囲の半径方向外側部分に、１つの円のセグ メントの形をした底面と約１５°の角度で分岐する２つの縁部を有する切欠き２ ０７を有している。この切欠き２０７は、揺動する形でリング２０６の縁部２０ ４を収容する。各々の調速機おもり９２上の切欠き２０７の場所は、調速機おも りが縁部９１の中心Ｃのまわりで揺動するとき、切欠きがほぼ純粋に軸方向の動 きを行なうように選択される。この目的で、切欠き２０７は、リング２０６の縁 部２０４がリング８９の平面のいずれの側でも移動するように配置されている。

周囲リング２０６の目的は、調速機おもりが半径方向外方に自由に脱出しないよ うにし、又調速機おもりを縁部９１を中心としたその揺動動作においてまとめて 連結することにある。

周囲リング２０６はその半径方向外方領域において更に、図８に示された最大半 径方向偏向の位置において突き合さっている全体として円筒形をしたストップウ ィング２０８を有する。この位置は、ディスク７９．８１及びリング８８の摩擦 状態が最大である場合に達成される。この場合、リング２０６のストップウィン グ２０８によって調速機おもり９２が支えられていることから、調速機おもり９ ２は過度に偏向しないように、又例えば変速装置が中に密閉されているハウジン グに対してこすることがないようになっている。

図６及び図７では、各々の調速機おもり９２はその周囲の輪郭によって、機構の 軸に向って方向づけられかつ上には環状ブツシャ２１３上にスラスト玉軸受２１ ２を用いてそれ自体支持されているライニング２１１を選択的に支えることので きる付属部を構成しており、このため、変速装置が一定の与えられた条件下で変 速装置内で自動的に起こる傾向のあるものよりも高いステップダウン比で作動す ることが望ましい場合、クラッチは係合解除された状態に保たれることになる。

図６は、係合状態への切換えを妨げる位置にあるライニング２１１を示し、一方 係合状態への切換えを可能にする位置は図７に示されている。

従来の自動変速装置のマルチディスククラッチについて慣習的であったように、 本発明に従ったマルチディスククラッチは、ディスク７９．８１及びルーズリン グ８８の注油を伴って作動する。

図６及び７に示されている手段２１１，２１２．２１３は図５に示されておらず 、これらは、ギヤボックスの作動に対し付加的な可能性を与えるが、必要不可欠 なものではない。

本発明に基づくマルチディスククラッチの作動についてここで説明する。中心Ｇ に及ぼされた遠心力Ｆが回転中心Ｃのまわりに有するてこの腕りは、リング９８ の縁部９７上での面９６の支持力Ｈが同じ中心Ｃのまわりに有するてこの腕ｍよ りも著しく大きい。中心Ｃのまわりの力Ｆのトルクは調速機おもり９２上のリン グ９８の反動トルクによって平衡化され、そのため、以下のような関係をもたら す：ＦＸＬ＝ＨＸｍ、従ッテ Ｈ＝ＦＸＬ／ｍ 従って、Ｌがｍの約４倍である図示されている例において、リング９８が受ける 力Ｈは、調速機おもり９２により生成された遠心力の約４倍に等しい。

力Ｈは、各々のディスク７９又は８１上に、ディスク７９及び８１を同じ速度で 回転させる傾向をもつ摩擦力を生成する。各ディスクは全ての調速機おもり９２ の全圧縮力Ｈを受けとることから、ディスク７９及び８１ひいてはルーズリング ８８の数の増加は、それを超えるとクラッチが係合状態になる速度の低下に相応 する。従って、換言すると、ディスク７９及び８１の多重度は、調速機おもり９ ２によって生成される遠心力の増幅におけるもう１つの要因である。この遠心力 の２重増幅のため、及びクラッチの周囲全体にわたり分布する多数の調速機おも りをもつ可能性のため、多大な動力を伝達するクラッチを係合状態へと取り換え させるのに、驚くほど低い単位質量（例えば７グラム）の調速機おもりで充分で ある。すでに説明したように、ルーズリング８８は、連続するディスクの間の摩 擦面積を２倍し、各ディスクはそれが間に置かれている２枚のディスクの速度の 平均である１つの速度をとることから、かくして摩擦速度は２分割されることに なる。実際、考えられうろこととは逆に、リングはディスクの１枚に付着し、全 摩擦をその他のディスクとの界面に伝達する傾向をもたないことが確認された。

更に、多数の広い摩擦表面積のため、係合解除状態からの係合プロセスが開始し た時点から完全に係合した状態に達した時点までの間には、軸受リングの大きな ストロークがある。

例えば１ｍｍであるこの大きなストロークはクラッチを非常に漸進的なものにし 、係合プロセスは、特定の速度で起こるのではなく特定の速度範囲にわたって広 がっている。

その上、スラストリング９８が加える圧力は機構の幅を中心とした調速機おもり ９２の回転速度の増加関数であるため、又更に完全な係合を確保するためクラッ チ上に加えられるべき圧縮力は、伝達されるべきトルクの関数であることから、 係合が起こる速度間隔は、伝達すべきトルクが高くなればなるほど高い値に向か って移動する。

従って、本発明に従ったクラッチは、自動車の変速装置に対し次の２つの有利な 結果を与える二すなわち一伝達比は係合プロセス中漸進的に変化すること；及び −より少ないステップダウン比への切換えは、伝達すべきトルクが高くなればな るほど高い速度で起こること。

係合状態から、同様に伝達すべきトルクによって左右される１つの速度間隔を調 速機おもり９２の回転速度がより低い値の方向へと横断する場合に、係合解除プ ロセスが始まる。

一定の与えられたトルクについて、この速度間隔は、係合プロセスの速度間隔よ りも低い。係合状態にあるときのディスクの互いの間での特定の付着効果の結果 として起こるこの現象は、同様に、自動車の変速装置に望まれるものに相応する 。

本発明に従ったクラッチの利点は更に、取り付けが非常に容易であるということ にある。サテライトキャリヤとリング８９がまだ結びつけられていない状態で、 ディスク７９及び８１及びリング８８は、２つのカラー８３及び８６の間の軸方 向の滑動によって設置される。この積重ねはスプライン８４上にスラストリング ９８を置くことによって完了する。

更に、調速機おもり９２は、リング８９と周囲リング２０６の間に載置される。

この目的のため、各々の調速機おもり９２は、リング２０６とリング８９の間に 平らに係合され、次に９０°にわたり旋回される。換言すると、４分の１回転タ イプの取付けは各々の調速機おもり９２について行なわれる。

全ての調速機おもり９２がこのように取付けられた時点で、このアセンブリはサ テライトキャリヤに向がって軸方向に運ばれる。このとき各々の調速機おもりは ケージ２０１の対応するスロット２０３の中に係合されている。その後は、例え ばネジを用いてカラー８６の前面にリング８９を固定するだけでよい。

特定の特徴をもつクラッチを作り出すために、ディスク７９及び８１の数及び調 速機おもり９２の数はそれ相応に選択される。特定のトルクが伝達されるものと して、係合が起こる速度を変えることなくより大きな漸進度をもつクラッチを得 るためには、同じ割合でディスク数を増加し調速機数を減少させることができる 。

図５の変速装置は全体として以下のように作動する。なお以下において、全ての 遠心クラッチは、クラッチ２３に関して図６から９を参照しながら説明された構 造を有するものと仮定する。又、エンジンブレーキとしての作動の問題が扱かわ れるまで、制止手段３６．３８及び２１１は解除位置にあり、制止手段３７は制 止位置にあるということも仮定する。

エンジン３が無負荷運転している場合、遠心クラッチ９は連結解除され、そのた め入力端２を除き変速装置１は全体として、自動車のホイールが静止状態にある 場合静止していることになる。

入力端２の回転速度がエンジン３に対する操作により増加された場合、遠心クラ ッチ９は入力端２と、一方ではクラッチ１０７の駆動部材又は他方では第３のア クセス２１すなわち遊星歯車列１３のプラネットホイール１４との間の連結を行 なう。この段階で、クラッチ１０７は係合解除状態にある。

このとき、動作は図２の段階ｐ　／１の動作に一致する。

これが変速装置の第１の比である。

入力端２の回転速度が増大しつづける状態で、遠心クラッチ１０７内で係合プロ セスが開始し、このクラッチは遊星歯車列１３のアクセス１９に対してトルクを 伝達する。このトルクは、例えば２．５といった比で増倍する減速機２７によっ てクラウン１６に伝達される。減速機２７のクラウン３１は、逆転方向に回転し ようとするが、これはフリーホイール３２によって妨げられる。最初、なおも低 い駆動部材１０８ひいてはそれが駆動する調速機おもりの回転速度からみて、こ のように増倍されたトルクは、サテライト１７によってクラウン１６に対し反対 方向に伝達されたトルクよりも低い。

従ってクラウン１６はなおも逆転方向に回転しようとし、この動作を妨げるフリ ーホイール２２を用いてフレーム上の反動サポートを獲得し続ける。

クラッチ１０７が被動部材１１１上に充分な駆動トルクを生み出すと直ちに、ク ラウン１６は正転方向に回転に関してセットされ、かくしてサテライトキャリヤ １８に対しプラネットホイール１４により伝達される動力に加わる有効な動力を 伝達する。この段階で、差動機構１３は、動力付加装置として作用する。

被動部材１１１に対しクラッチ１０７によって伝達されるトルクが増大するにつ れて、クラウン１６は、クラウン１０７が完全に係合された状態に達したとき減 速機２７内で比によって除されたようなプラネットホイール１４の角速度に達す るような増大する角速度をとる。従って装置１の初期動力伝達比は、例えば４対 １である値から１．８対１である値（クラウン１６がホイール１４の５分の２の 速さで回転するときのプラネットホイール１４とサテライトキャリヤ１５の回転 速度の比）まで、漸進的に変化する。これが、変速装置の第２の比である。上述 のように、第」の比から第２の比への漸進的切換えが起こる入力端２の回転速度 間隔は、伝達すべきトルクの関数である。実際、クラッチ内に増大したグリップ 力を生成する増大した速度が、増大したトルクの伝達に必要なのである。クラッ チ１０７内の摩擦に起因する損失は驚くほど低く、摩耗は本発明に基づくクラッ チ構造の結果として又動力のうちのわずかな部分のみがクラッチのスリップ時点 でクラッチ１０７を介して通るために同様にきわめて低いものであることがわか るだろう。

サテライトキャリヤ１８の角速度が、伝達すべきトルクの関数としてクラッチ２ ３により構成された速度間隔を増加方向に横断するとき、クラッチ２３はサテラ イトキャリヤ１８をクラウン１６まで連結し、そのため入力端２とサテライトキ ャリヤ１８の間の変速装置１全体は入力端２の速度で回転することになる。これ が、伝達装置の第３の比に相当する。

クラッチ１０７と同様に、クラッチ２３はスリップ中動力の一部分のみを伝達す る。

上述の作動段階全ての間、遠心クラッチ７７は連結解除状態にあった。

その後、サテライトキャリヤ５４の速度は、クラッチ７７が漸進的に係合状態に 変わる速度間隔を増加方向に横断し、かくして変速装置全体の中で直接駆動を確 実なものにする。

これが、変速装置の第４の比に相当する。

エンジンブレーキとしての作動中、入力端２と出力端４の間のフリーホイール２ ６及び７８はつねに出力端４が入力端２より速く回転しないようにする。

更に効果的なエンジンブレーキは、係合解除状態にクラッチ７７を強制的に切換 えるために２１１，２１２，２１３（図６及び図７）のような手段を使用する必 要がある場合、歯車列を強制的に減速機として機能させるために、クラウン５２ 制止用手段２２１を制止位置に置くことによって得ることができる。

更に効果的なエンジンブレーキは、変速装置を第２の比に従って作動させるため 、更にクラウン１６の回転速度との関係において、減速機２７のプラネットホイ ール２８の回転速度を増大させるべく、クラウン３１及び５２をそれぞれ制止す るため手段３８及び２１１を同時に制止位置に置くことによって得ることができ る。

更に効果的なエンジンブレーキは、手段３８及び手段３７を解除し手段３６を制 止することによって得られ、この場合変速装置は第１の伝達比で制止され、クラ ウン３１は逆転方向に高速で回転している。

図１０は、ケージ２０１及び周縁部９１が内部スプライン８２と一体化されてい るという点で図６乃至９のものと異なっている本発明に従ったクラッチのもう１ つの例を示している。従ってケージ２０１はもはや軸方向に移動できず、調速機 おもり９２及び周囲リング２０６をとり囲む周辺ベル２２２を用いて縁部９１に 対してスプライン８２を連結するのに役立つ。この縁部２０１は、スラストリン グ９８のほぼ反対側にあるが縁部９１から外方に半径方向オフセットを有し、こ のため、調速機おもりの起動表面９６の動きは、調速機おもりの重心Ｇが半径方 向外方に移動するときクラッチディスク７９．８１の圧縮方向に軸方向成分を有 する。

上述の４つの実施態様は、油圧制御装置無しで作動でき、きわめて軽量でコンパ クトでかつ経済的である。特に、フリーホイール、遠心クラッチ及び制止手段と いったタイプのコンポーネントは、コスト価格の非常に低い市販のコンポーネン トである。可動部材の間の全てのクラッチは、遠心力によって起動させられるた め単純である。これに数字を載せるとすれば、本発明に従った変速装置は一般の 自動変速装置に比べて生産コストが５分の１乃至１０分の１であり、そのかさは 約２分の１乃至３分の１である。更に低速での燃料消費量及び性能は、かなり改 善されている。

当然のことながら、本発明は、上述の図示された例に限られているわけでない。

遠心クラッチ９及びフリーホイール２２を削除することによって、図１の装置を 更に単純化することが可能であろう。

この場合入力端２はポンプ８に直接連結されている。無負荷運転中、自動車は停 止されているものと仮定されており、サテライトキャリヤが不動状態にあること から、プラネットホイール１４は前進方向にクラウンは後ろ方向に駆動される。

この逆方向回転は、タービン１１の方に伝達され、従ってこのタービン１１はポ ンプ８に対し反対方向に強制的に回転させられ、かくしてオイルの加熱及び動力 損失という結果をもたらす。

図５の実施態様に基づいて、減速機２７、付加的差動　装置５１及びクラッチ１ ０７及び２３の一方を削除すること及びサテライトキャリヤ１８を出力端４に直 接連結することによって、互いの間で漸進的に遷移する２つの比のみをもつ装置 を製造することが可能であろう。

３つの比をもつ装置も、付加的な差動装置５１を削除することにより又サテライ トキャリヤ１８を出力端４に連結することにより製造できる。差動装置５１は、 クラッチ９の被動部材と駆動部材１０８（それ自体アクセス２１に連結された状 態にとどまっている）の間に置くことができる。

７９及び８１といった２枚の連続するディスクの間の各々の空隙の中に、８８と いったリングが複数あってもよい。

要　約　書 Ｒｏｕｍｅｎ　Ａｎｔｏｎｏｖ　ＡＮＴＯＮＯＶ特に自動車用の可変比変速装置 （発明人：　Ｒｏｕｍｅｎ　Ａｎｔｏｎｏｖ　ＡＮＴＯＮＯＶ）優　先　権 １９９０年２月２８日−当該出願人名義のフランス特許９００２４８０号 １９９０年５月２３日−当該出願人名義のフランス特許９００６４３８号 原動機（３）が、トルクコンバータ（７）のポンプ（８）を駆動し、前記トルク コンバータ（７）のタービン（１１）が、遊星歯車列（１３）のクラウン（１６ ）に連結され、前記トルクコンバータ（７）のサテライトキャリヤ（１８）が、 変速装置の出力端に連結される。

前記ポンプ（８）は遊星歯車列（１３）のプラネットホイール（１４）に連結さ れている。前記クラウン（１６）は、逆転方向への回転を妨げるフリーホイール （２２）上に搭載されている。発進する開動力は、プラネットホイール（１４） を介して、歯車列（１３）へ伝達され、該意向車列（１３）は、フリーホイール （２２）により不動状態にされたクラウン（１６）と共に機械的減速装置として 作用する。このとき、前記コンバータによってクラウン（１６）に伝達されたト ルクは、厳密に要求される反動トルクを超え、クラウン（１６）の速度は、プラ ネットホイール（１４）の速度に漸進的に等しくなる。前記歯車列（１３）は、 プラネットホイール（１４）で機械的に伝達され、そしてクラウン（１６）で油 圧的に伝達された動力の付加装置として作用する。自動直接駆動（２３）が具備 されている。

本発明は、制御、コンバータ内の損失、重量、コスト及び体積を最小限におさえ るために使用される。

〈図１参照）。

補正書の翻訳文提出書 （特許法第１８４条の７第１項） １　特許出願の表示 ＰＣＴ／ＦＲ９１１０Ｏ１５９ ３特許出願人 住　所　オランダ国、エヌエル−３０１３アルロッテルダム、ウエーナ　３７３ 名称　マット　ホールディンゲス　ベスローテン請求の範囲 １．入力端（２）と出力端（４）の間に少なくとも第１の動力伝達比と第２の動 力伝達比を構成する機構を具備し、前記出力端（４）の回転速度は、第１の比に 従った運転中よりも第２の比に従った運転中の方が入力端の回転速度との関係に おいて高くなっており、 更に第１の比から第２の比への切換えを行なうため自らの回転速度の関数として 起動されるタイプの少なくとも１つの選択的連結手段（７，１０７）をを具備し 、該選択的連結手段は、この回転速度の関数であるトルクの伝達につれて相対的 角度スリップを可能にし、かくして第２の比への切換えは伝達すべきトルクがさ らに高い場合、より高い速度の方へと自動的に変位されることを特徴とする特に 自動車用の可変比動力伝達装置。

国際調査報告 国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．入力端（２）と出力端（４）の間に少なくとも第１の動力伝達比と第２の動 力伝達比を規定する機構を具備し、前記出力端（４）の回転速度は、第１の比に 従った運転中よりも第２の比に従った運転中の方が入力端の回転速度との関係に おいて高くなっており、 更に第１比から第２比への切換えを行なうための、少なくとも１つの選択的連結 手段（７，１０７）を具備し、該選択的連結手段は、この連結手段の回転速度の 関数として起動され、かつこの回転速度の関数であるトルクの伝達につれての相 対的角度スリップを可能にするようなタイプのものであることを特徴とする特に 自動車用の可変比変速装置。 ２．前記機構は３つのアクセス（１８，１９，２１）を伴う差動機構であり、そ のうちの１つのアクセス（１９）は、前記選択的連結手段（７，１０７）の被動 部材（１１，１１１）に連結され、前記アクセスのうちの１つは前記第１の比に 従った作動中、後方への回転を妨げる手段（２２）に連結されていることを特徴 とする、請求項１に記載の変速装置。 ３．前記機構は３つのアクセス（１８，１９，２１）を伴う差動機構（１３）で あり、少なくとも或る動作段階の間、−差動機構の第１のアクセス（１８）は、 前記装置の出力端（４）に連結されていること； −差動機構の第２のアクセス（１９）は、前記選択的連結手段（７，１０７）の 被動部材（１１，１１１）に連結され、該連結手段の駆動部材（８，１０８）は 前記装置の入力端に連結されていること、 −差動機構の第３のアクセス（２１）は、連結手段（７，１０７）とは独立して 装置の入力端（２）に連結されていることを特徴とし、 そして前記装置（１）は、更に第１の動力伝達比に従った作動中に第２のアクセ ス（１９）が逆方向に回転するのを防ぐ手段（２２）を具備することを特徴とす る請求項１に記載の可変比変速装置。 ４．前記逆方向への回転を妨げる手段は、フリーホイール（２２）を具備するこ とを特徴とする請求項２または３に記載の装置。 ５．前記逆方向への回転を妨げる手段は、出力端（４）が静止した状態で作動す るため、非活動化することが可能（３９）であることを特徴とする請求項２から ４のいずれか１つに記載の装置。 ６．直接駆動を提供するように、相互の関係において差動機構（１３）の３つの アクセスのうちの２つ（１８，１９）を選択的に固定するための直接駆動手段（ ２３）を特徴とする、請求項２から５のいずれか１つに記載の装置。 ７．前記直接駆動手段（２３，２４）は、前記装置（１）の出力端（４）の回転 速度、及び変速装置（１）により伝達された負荷に関するパラメータに対して感 応性をもつ自動装置であることを特徴とする請求項６に記載の装置。 ８．前記直接駆動手段は、クラッチ（２３）を具備し、該クラッチ（２３）は、 前記“少なくとも１つの“選択的連結手段に属し、そして前記回転速度が、直接 駆動への切換えのため、１つの速度間隔と増加方向に横断するとき、前記差動機 構（１３）の３つのアクセスのうちの２つ（１８，１９）を漸進的に連結するこ とを特徴とする請求項７に記載の変速装置。 ９．前記選択的連結手段（７）の被動部材（１１，１１１）は、２つの比を伴う 減速歯車（２７）により前記差動機構（１３）の第２のアクセス（１９）に連結 されていることを特徴とする請求項２から８のいずれか１つに記載の装置。 １０．前記減速歯車（２７）の２つの比のうちの一つは、直接駆動比であること を特徴とする請求項９に記載の装置。 １１．前記減速歯車（２７）は、第２の差動機構を具備し、該差動機構は、フリ ーホイール（３２）に搭載されてた反動部材（３１）を具備し、 該フリーホイール（３２）は、前記連結手段（７，１０７）の被動部材（１１， １１１）と、前記第２のアクセス（１９）との間の減速中に、自らに伝達された 反動の方向に回転しないようになっており、 更に前記減速歯車（２７）は、クラッチ（３３）を具備しており、 該クラッチ（３３）は、前記入力端（２）と前記出力端（４）の間のより低い比 に相当する作動段階（Ｐ′３）において、前記連結部材（７，１０７）の被動部 材（１１，１１１）と、　前記第２のアクセス（１９）との間での直接駆動を選 択的に確保する目的を有していることを特徴とする請求項１０に記載の装置。 １２．第１の動力伝達比に従った作動中反動部材（３１）と結びつけられたフリ ーホイール（３２）を解除するための手段（４２）を具備していることを特徴と する請求項１１に記載の装置。 １３．前記選択的連結手段（７）の駆動部材（８，１０８）が、入力クラッチ（ ９）により該装置の出力端（２）に連結されていることを特徴とする請求項３か ら１に記載の装置。 １４．前記入力クラッチ（９）は、装置の入力端（２）の回転速度が特定の敷居 値を上回った時点で、前記選択的連結手段（７）の駆動部材（８，１０８）に対 して装置の入力端（２）を連結するため、該装置（１）の入力端（２）の回転速 度に対して感応性をもつクラッチであることを特徴とする請求項１３に記載の装 置。 １５．前記選択的連結手段（７，１０７）は、装置の入力端（２）の回転速度が 、前記特定の敷居値に比べ値の上で高い所にある所与の速度間隔を増加方向に横 断した時点で、該装置の入力端（２）を差動機構（１３）の第２のアクセス（１ ９）へ漸進的に連結することを特徴とする請求項１４に記載の変速装置。 １６．通常逆転方向に回転しないようにされている反動部材（５６）、及び付加 的差動装置の入力端（５２）及び出力端（５４）を直接駆動に置くための回転速 度に対し感応性をもつ自動手段（７７）を有する付加的差動装置（５１）が、前 記機構（１３）と連結手段（７、１０７）を含むアセンブリと機械的に直列に介 在させられていること、又この自動手段は前記“少なくとも１つの“選択的連結 手段に属していることを特徴とする請求項１から１５の何れか１項に記載の変速 装置。 １７．付加的差動装置の出力端（５４）を選択的に、かつほぼ同時に連結解除し 、不動状態にし、反動部材（５６）を解除して逆転方向にこれを回転できるよう にし、或いは少なくとも間接的に装置の出力端（４）に対し反動部材（５６）を 連結するための逆動作手段（５７）を特徴とする請求項１６に記載の変速装置。 １８．前記“少なくとも１つの“選択的連結手段は、前記連結手段の回転速度が 、所与の速度間隔を増加方向に横断した時点で係合解除状態から係合状態へ漸進 的に切換わるように、連結手段の前記回転速度の関数として制御されるクラッチ （１０７）であることを特徴とする請求項１から１７の何れか１項に記載の変速 装置。 １９．速度の関数として制御されたクラッチ（１０７）は、前記装置により伝達 されたトルクの増加関数として速度間隔を変化させるための手段を具備すること を特徴とする請求項１８に記載の装置。 ２０．前記速度間隔を変化させるための手段は、、少なくとも予め定められた１ つの変動範囲に渡り、速度のほぼ連続した関数であるグリップ力を速度の関数と して制御されたクラッチ（１０７）に対して加えるための手段（９２）を具備す ることを特徴とする請求項１９に記載の変速装置。 ２１．回転速度の関数として制御される、少なくとも１つのクラッチ（１０７） は、回転に関しクラッチの被動部材（８２）と駆動部材（８４）に連結されてい る交互のディスク（７９，８１）を含むマルチディスクタイプのクラッチである ことを特徴とする請求項１８から２０の何れか１つに記載の変速装置。 ２２．前記連続するディスク（７９，８１）の間に摩擦ルーズリング（８８）が 配置されていることを特徴とする請求項２１に記載の変速装置。 ２３．前記ディスク（７９，８１）は、鋼材で作られ、ルーズリング（８８）が 、青銅で作られていることを特徴とする請求項２２に記載の変速装置。 ２４．前記ルーズリング（８８）の厚みは、約０．５ｍｍであることを特徴とす る請求項２２または２３に記載の変速装置。 ２５．前記回転速度の関数として制御される前記“少なくとも１つの“クラッチ （９，１０７，２３，７７）は、調速機おもり（９２）のアセンブリを具備し、 該調速機おもり（９２）は、前記クラッチが感応性をもつ速度で回転駆動されて いる周縁部（９１）上のロッカとして備えられ、 各調速機おもり（９２）は、全ての調速機おもり（９２）に共通のケージ（２０ １）のほぼ軸方向のスロット（２０３）内で案内され、少なくとも間接的にクラ ッチのディスク上に押しつけられた作用面（９６）と一体化されており、前記調 速機おもり（９２）の作用面（９６）は、前記調速機おもり（９２）が遠心力の 作用の下でロッカーとして旋回するとき、クラッチの軸圧縮方向に軸方向に移動 するコンポーネントを有していることを特徴とする請求項２１に記載の変速装置 。 ２６．前記ケージ（２０１）のスロット（２０３）は、同ケージ（２０１）の一 方の軸方向端部において開放していることを特徴とする請求項２５に記載の変速 装置。 ２７．前記ケージ（２０１）は、クラッチのディスクのスラストリング（９８） に固定されており、前記調速機おもりの作用面（９６）が、このスラストリング （９８）上に支持されていることを特徴とする請求項２５または２６に記載の変 速装置。 ２８．前記マルチディスクタイプのクラッチは、周囲リング（２０６）を具備し ており、 該リング（２０６）は、前記調速機おもり（９２）のアセンブリをとり囲み、同 調速機おもりの動きを同期するため軸方向の動きに関し、同調速機おもり（９２ ）に連結されていることを特徴とする請求項２５から２７の何れか１つに記載の 変速装置。 ２９．前記周囲リング（２０６）は、遠心力の作用下における調速機おもり（９ ２）の揺動を制限するストッパ（２０８）を具備していることを特徴とする請求 項２８に記載の変速装置。 ３０．前記各調速機おもり（９２）は、中実プレートを具備しており、 該プレートは、周縁部を受承するための切欠き（９３）をその周囲上に有するを 特徴とする請求項２５から２９の何れか１つに記載の変速装置。 ３１．前記選択的連結手段は、油圧式トルクコンバータ（７）であり、 その駆動部材はコンバータポンプ（８）であり、波動部材はコンバータタービン （１１）であることを特徴とする請求項１から１４の何れか１つに記載の装置。