JPH0784897B2 - 車両用半自動変速機 - Google Patents

車両用半自動変速機

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JPH0784897B2
JPH0784897B2 JP61085439A JP8543986A JPH0784897B2 JP H0784897 B2 JPH0784897 B2 JP H0784897B2 JP 61085439 A JP61085439 A JP 61085439A JP 8543986 A JP8543986 A JP 8543986A JP H0784897 B2 JPH0784897 B2 JP H0784897B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、発進操作を自動化した流体継手と変速段の切
換えを手動で行う変速機からなる車両用半自動変速機に
関する。
〔従来の技術〕
従来、エンジンに流体継手を介して手動変速機を連結し
てなる車両用半自動変速機は、発進操作を流体継手によ
り自動的に行い、変速段の切換えは手動変速機により、
運転者の意図または走行状態に応じて手動で行ってい
る。
〔発明が解決しようとする問題点〕
従来の車両用半自動変速機においては、走行中は変速段
をそれぞれの状況に対応させるように、運転者は頻繁に
変速操作をおこなわなければならないという問題を有し
ていた。
また、動力性能或いは燃費を向上させるために、変速段
数を増加させると変速機自体が大型化し、かつ、運転者
は頻繁に変速操作をおこなわなければならないという問
題を有していた。その結果、動力性能或いは燃費の向上
に大きな障害となっていた。
本発明は、上記問題点を解決するものであって、変速操
作を簡単化すると共に、動力性能および燃費の向上を図
ることができる車両用半自動変速機を提供することを目
的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
そのために本発明の車両用半自動変速機は、流体継手に
手動変速機を連結してなる車両用半自動変速機におい
て、該手動変速機にはエンジンからの動力を直接伝達さ
せる入力内軸と前記流体継手を介して伝達させる入力外
軸を設けると共に、前記流体継手には前記手動変速機の
入力外軸に連結されるクラッチおよびワンウェイクラッ
チを設け、前記入力内軸をブレーキ機構により作動され
るオーバードライブ機構を介して前記入力外軸に連結さ
せることにより、オーバードライブ機構による高低2段
の自動変速を可能にしたことを特徴とするものである。
〔作用および発明の効果〕
本発明においては、エンジンの動力をギヤ列の切換え直
後は、手動変速機3の前方から入力外軸を介して入力さ
せ、各ギヤ列に伝達させるが、流体継手におけるポンプ
インペラとタービンランナとの間の伝達効率が上昇し、
入力外軸の回転数が所定の値を越えると、エンジンの動
力を、入力内軸およびオーバードライブ機構を介して手
動変速機の後方から入力外軸に伝達させ、自動的に変速
を可能にすると共に、入力外軸のオーバー回転は、ワン
ウェイクラッチが許容するため、ショックの少ない変速
が可能となる。
従って、ワンウェイクラッチおよびオーバードライブ機
構により変速操作の一部を自動化したので、変速操作の
煩雑さを軽減でき、また、手動変速機への動力入力系路
が2系統となるため、変速段数を倍増させることができ
る多段変速が可能になると共に、いずれか一方の動力入
力系路が故障しても他の動力入力系路を使用して走行さ
せることができる。また、変速段数の多段化により、動
力性能および燃費の向上を図ることができると共に、従
来の半自動変速機に既存の歯車機構を採用することによ
り、設計コストの大幅な低減を図ることができる。さら
に、流体継手を用いているので、スムーズな発進および
ショックの少ない変速が可能となるものである。
〔実施例〕
以下、実施例を図面を参照しつつ説明する。
第1図は本発明の1実施例を説明するための図、第2図
は第1図の具体的構成例を示す断面図、第3図は第1図
の他の具体的構成例を示す断面図である。
図中、1はエンジン、2は流体継手、3は手動変速機、
5はオーバードライブ機構、6はデフギヤ、7は駆動
輪、9はクランク軸、10はフロントカバー、11はリヤカ
バー、12はポンプインペラ、13はタービンランナ、14は
ワンウェイクラッチ、15はクラッチ、16は入力内軸、17
は入力外軸、19は変速機ケース、20は入力軸、21はデフ
の入力ギヤ、22は出力ギヤ、23は出力軸、25は第1切換
クラッチ、26は第2切換クラッチ、27は駆動ギヤ、29は
従動ギヤ、30はシフトギヤ、31は遊星歯車装置、33はブ
レーキ機構、34はピストン、35はサンギヤ、36はピニオ
ン、37はリングギヤ、39はキャリヤ、40は回動リング、
G1、G2、G3、G4、GRはギヤ列を示す。
第1図および第2図において、本発明の車両用半自動変
速機は、エンジン1に流体継手2を介して手動変速機3
に連結し、該手動変速機3にオーバードライブ機構5を
連結してなり、手動変速機3からの出力をデフギヤ6を
介して車両の駆動輪7、7に伝達させるようにしてい
る。
流体継手2は、エンジン1のクランク軸9に連結される
フロントカバー10、およびリヤカバー11を有し、該リヤ
カバー11の内壁にはポンプインペラ12が配設されると共
に、該ポンプインペラ12に対向してタービンランナ13が
配置されている。さらに、タービンランナ13は油圧によ
り自動制御されるクラッチ15および入力外軸17のタービ
ンランナ13に対するオーバー回転を許容するワンウェイ
クラッチ14を介して、後述する手動変速機3の入力外軸
17に動力伝達されるように結合され、また、フロントカ
バー10はダンパー18、18を介して、手動変速機3の入力
内軸16に動力伝達されるように連結されている。
前記手動変速機3は、例えば、前進4段後進1段の変速
ギヤ機構を備えた2軸平行型に構成されるもので、変速
機ケース19内に、流体継手2に連結される入力軸20と、
デフギヤ6の入力ギヤ21に噛み合う出力ギヤ22を備える
出力軸23とを互いに平行に軸支し、該入力軸20と出力軸
23との間に前進用の1速ないし4速のギヤ列G1、G2、G
3、G4および後進用のギヤ列GRを配設し、また、前記入
力軸20は、入力内軸16および該入力内軸16の外側に嵌合
される入力外軸17とから構成されている。さらに、出力
軸23上で1速と2速のギヤ列G1、G2間に、シンクロメッ
シュ式の第1切換クラッチ25を設けると共に、入力軸20
上で3速と4速のギヤ列G3、G4間に、シンクロメッシュ
式の第2切換クラッチ26を設け、該各切換クラッチ25、
26のシフトフォーク(図示せず)による切換え動作で各
ギヤ列G1、G2、G3、G4が選択される。また、後進ギヤ列
GRは、入力軸20上の駆動ギヤ27と第1切換クラッチ25に
一体に形成された従動ギヤ29と中間のシフトギヤ30(第
1図)とで構成され、シフトギヤ30の図面で右方の後進
位置への切換えにより、駆動ギヤ27と従動ギヤ29とがシ
フトギヤ30を介して連結されるように構成されている。
前記オーバードライブ機構5は、遊星歯車装置31および
ブレーキ機構33とから構成され、手動変速機3の入力内
軸16には、遊星歯車装置31のキャリヤ39がスプライン結
合され、該キャリヤ39にピニオンギヤ36が軸支されると
共に、ピニオンギヤ36がサンギヤ35およびリングギヤ37
と噛合わされている。また、サンギヤ35は入力内軸16に
回転自在に軸支されると共に、サンギヤ35の外周に回動
リング40がスプライン結合され、さらに、該回動リング
40の外周には、ピストン34により作動するブレーキ機構
33が配設され、ブレーキ機構33の係合、解放によりサン
ギヤ35が固定または回転可能になるように構成されてい
る。一方、手動変速機3の入力外軸17には、遊星歯車装
置31のピニオン36と噛合うリングギヤ37が結合されされ
ている。
上記したクラッチ15およびブレーキ機構33は、油圧制御
装置により自動制御されるもので、例えば、電子制御装
置により油圧を制御するものである。
次に、上記構成からなる本発明の動作について説明する
と、エンジン1の動力はフロントカバー10、ダンパー18
を介して手動変速機3の入力内軸16に常時伝達されてい
るが、クラッチ15が解放され、ブレーキ機構33の非作動
によりサンギヤ35が解放されている場合には、ニュート
ラル状態となっている。車両の発進の際には、流体継手
2のクラッチ15が係合され、また、手動変速機3の第1
切換クラッチ25により前進1速用のギヤ列G1が選択さ
れ、さらに、ブレーキ機構33は作動されずサンギヤ35は
解放されている。そのため、エンジン1の動力は、クラ
ンク軸9を介して流体継手2のリヤカバー11およびポン
プインペラ12に伝達され、次いで、ポンプインペラ12の
回転はタービンランナ13に伝達され、これを連結してい
る手動変速機3の入力外軸17が回転し、手動変速機3の
前進1速用のギヤ列G1を介して、出力ギヤ22を備える出
力軸23に出力される。一方、エンジン1の動力はフロン
トカバー10、ダンパー18を介して手動変速機3の入力内
軸16に常時伝達されているが、オーバードライブ機構5
のブレーキ機構33が作動していないため、遊星歯車装置
31のサンギヤ35が解放されており、前記入力内軸16の回
転はリングギヤ37に伝達されず、入力外軸17には伝達さ
れない。
次に、オーバードライブ機構5のブレーキ機構33が作動
し、サンギヤ35が固定されると、その結果、入力内軸16
の回転は遊星歯車装置31のキャリヤ39およびピニオン36
を介してリングギヤ37に伝達され、ピニオン36およびリ
ングギヤ37の歯車数の関係により増速され、入力外軸17
に伝達される。このとき、入力外軸17の回転速度はター
ビンランナ13の回転速度を越え、ワンウェイクラッチ14
の係合が解かれてスムーズな変速を可能にしている。
また、手動変速機3における各ギヤ列G1、G2、G3、G4の
切換え時には、シフトレバー(図示せず)との連動制御
により、クラッチ15およびブレーキ機構33を解放するこ
とにより、ニュートラル状態を作り出し、各ギヤ列G1、
G2、G3、G4の切換えを行う。そして、前述したように、
ギヤ列の切換え直後は、エンジン1の動力を手動変速機
3の前方からタービンランナ13、クラッチ15およびワン
ウェイクラッチ14を介して入力外軸17に入力させ、各ギ
ヤ列G1、G2、G3、G4に伝達させるが、流体継手2におけ
るポンプインペラ12とタービンランナ13との間の伝達効
率が上昇し、入力外軸17の回転数が所定の値を越える
と、エンジン1の動力を、入力内軸16およびオーバード
ライブ機構5を介して手動変速機3の後方から入力外軸
17に伝達させ、自動的に変速を可能とするものである。
そして、入力外軸17のタービンランナ13に対するオーバ
ー回転は、ワンウェイクラッチ14が許容するため、ショ
ックの少ない変速が可能となる。
従って、前進4段の変速機にオーバードライブ機構を付
加することにより、前進8段の変速が可能となる。
第3図は第1図における他の具体的構成例を示すもの
で、第2図の具体的構成例と異なる点は、第2図におい
ては、ブレーキ機構33のピストン34を入力軸20の後方端
部の外周空間内に配設しているが、この実施例において
は、ブレーキ33のピストン34を遊星歯車装置31の外周空
間部に配設した点である。これにより、変速機の軸方向
の長さを短縮でき、変速機全体をコンパクトにすること
が可能となる。
なお、本発明は上記実施例に限定されるものでなく、種
々の変更が可能なことは勿論のことである。例えば、上
記実施例においては、手動変速機3における各ギヤ列G
1、G2、G3、G4の切換え直後は、エンジン1の動力を手
動変速機3の前方から入力外軸17を介して入力させ、入
力外軸16の回転数が所定の値を越えると、エンジン1の
動力を、入力内軸16およびオーバードライブ機構5を介
して手動変速機3の後方から入力外軸17に伝達させ、自
動的に変速を可能とし、結果として8段の変速を可能に
しているが、この変速方法は上記実施例に限定されるも
のでなく、8段の変速方法の組み合わせは種々のバリエ
ーションが考えられる。
以上の説明から明らかなように、本発明によれば下記の
ような効果が奏されるものである。
(イ)ワンウェイクラッチおよびオーバードライブ機構
により変速操作の一部を自動化したので、変速操作の煩
雑さを軽減できる。
(ロ)手動変速機への動力入力系路が2系統となるた
め、変速段数を倍増させることができ多段変速が可能に
なると共に、いずれか一方の動力入力系路が故障しても
他の動力入力系路を使用して走行させることができる。
(ハ)変速段数の多段化により、動力性能および燃費の
向上を図ることができる。
(ニ)従来の半自動変速機に既存の歯車機構を採用する
ことにより、多段変速を可能としたので、設計コストの
大幅な低減を図ることができる。
(ホ)流体継手を用いているので、スムーズな発進およ
びショックの少ない変速が可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の1実施例を説明するための図、第2図
は第1図の具体的構成例を示す断面図、第3図は第1図
の他の具体的構成例を示す断面図である。 1……エンジン、2……流体継手、3……手動変速機、
3、5……オーバードライブ機構、6……デフギヤ、7
……駆動輪、9……クランク軸、10……フロントカバ
ー、11……リヤカバー、12……ポンプインペラ、13……
タービンランナ、14……ワンウェイクラッチ、15……ク
ラッチ、16……入力内軸、17……入力外軸、19……変速
機ケース、20……入力軸、21……デフの入力ギヤ、22…
…出力ギヤ、23……出力軸、25……第1切換クラッチ、
26……第2切換クラッチ、27……駆動ギヤ、29……従動
ギヤ、30……シフトギヤ、31……遊星歯車装置、33……
ブレーキ機構、34……ピストン、35……サンギヤ、36…
…ピニオン、37……リングギヤ、39……キャリヤ、40…
…回動リング、G1、G2、G3、G4、GR……ギヤ列。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】流体継手に手動変速機を連結してなる車両
    用半自動変速機において、該手動変速機にはエンジンか
    らの動力を直接伝達させる入力内軸と前記流体継手を介
    して伝達させる入力外軸を設けると共に、前記流体継手
    には前記手動変速機の入力外軸に連結されるクラッチお
    よびワンウェイクラッチを設け、前記入力内軸をブレー
    キ機構により作動されるオーバードライブ機構を介して
    前記入力外軸に連結したことを特徴とする車両用半自動
    変速機。
  2. 【請求項2】オーバードライブ機構は、遊星歯車装置と
    該遊星歯車装置のサンギヤを固定または解放するための
    ブレーキ機構からなることを特徴とする特許請求の範囲
    第1項記載の車両用半自動変速機。
  3. 【請求項3】ブレーキ機構を作動させるピストンを上記
    入力軸の軸方向端部の外周空間に配設したことを特徴と
    する特許請求の範囲第2項に記載の車両用半自動変速
    機。
  4. 【請求項4】ブレーキを作動させるピストンを上記遊星
    歯車装置の外周空間に配設したことを特徴とする特許請
    求の範囲第2項に記載の車両用半自動変速機。
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