JPH08312692A - 変速機の慣性式ブレーキとこれを備える変速装置 - Google Patents
変速機の慣性式ブレーキとこれを備える変速装置Info
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- Regulating Braking Force (AREA)
- Hydraulic Clutches, Magnetic Clutches, Fluid Clutches, And Fluid Joints (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 車両に搭載される変速機のシフトを迅速かつ
確実に行う。 【解決手段】 車両用変速機の副回転軸６に慣性式ブレ
ーキ２を連結する。慣性式ブレーキ２は、電気コイル52
によって駆動されるボールランプアクチュエータ36を有
する。このボールランプアクチュエータ36により、隣接
するクラッチ群32を押圧し、制動トルクを摩擦的に発生
させる。よって、副回転軸６を同期速度に減速すること
が容易となる。また、電子制御装置及び慣性式ブレーキ
コントローラを備え、様々なセンサによって車両の走行
状態を電子制御装置へ送る。該電子制御装置は、慣性式
ブレーキコントローラへ減速信号を送る。該慣性式ブレ
ーキコントローラが適当なレベルの電流を発生して電気
コイル52へ作動信号を送り、電気コイル52を励磁してボ
ールランプアクチュエータ36を駆動する。このようにし
て、副回転軸６の回転減速率を制御し、シフトを実行す
る。
確実に行う。 【解決手段】 車両用変速機の副回転軸６に慣性式ブレ
ーキ２を連結する。慣性式ブレーキ２は、電気コイル52
によって駆動されるボールランプアクチュエータ36を有
する。このボールランプアクチュエータ36により、隣接
するクラッチ群32を押圧し、制動トルクを摩擦的に発生
させる。よって、副回転軸６を同期速度に減速すること
が容易となる。また、電子制御装置及び慣性式ブレーキ
コントローラを備え、様々なセンサによって車両の走行
状態を電子制御装置へ送る。該電子制御装置は、慣性式
ブレーキコントローラへ減速信号を送る。該慣性式ブレ
ーキコントローラが適当なレベルの電流を発生して電気
コイル52へ作動信号を送り、電気コイル52を励磁してボ
ールランプアクチュエータ36を駆動する。このようにし
て、副回転軸６の回転減速率を制御し、シフトを実行す
る。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明属する技術分野】本発明は、車両用変速機の慣性
式ブレーキに関するものである。特に本発明は、制御信
号に従ってクラッチ群に負荷を加えるためにボールラン
プ(ball ramp)アクチュエータを用いている車両用変速
機の慣性式ブレーキに関するものである。
式ブレーキに関するものである。特に本発明は、制御信
号に従ってクラッチ群に負荷を加えるためにボールラン
プ(ball ramp)アクチュエータを用いている車両用変速
機の慣性式ブレーキに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】運転者の要求及び様々なセンサ入力に応
じてマイクロプロセッサによって制御されるアクチュエ
ータを用いてシフトを実行する変速機が開発されてお
り、現在市場に出始めている。
じてマイクロプロセッサによって制御されるアクチュエ
ータを用いてシフトを実行する変速機が開発されてお
り、現在市場に出始めている。
【０００３】また、運転者に依存しないでギヤチェンジ
変速装置をシフトする機能があるシフトアクチュエータ
を制御するために、高性能電子変速機制御装置が使用さ
れている。そのような同期装置を伴わない多段速度歯車
変速機のシフトでは、歯車の歯を円滑に噛み合わせるこ
とができるように、噛み合わせる歯車の速度を一致させ
ることが必要である。
変速装置をシフトする機能があるシフトアクチュエータ
を制御するために、高性能電子変速機制御装置が使用さ
れている。そのような同期装置を伴わない多段速度歯車
変速機のシフトでは、歯車の歯を円滑に噛み合わせるこ
とができるように、噛み合わせる歯車の速度を一致させ
ることが必要である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、所望の噛み
合い速度（同期速度）を超えている回転軸上の歯車は、
歯車シフトを実行する前に同期速度まで減速可能でなけ
れば、シフトの実行は不可能である。このため、回転軸
が同期速度まで減速している間、エンジンと変速機との
間の動力伝達系統の連結は行われない。さて、車両が登
坂中である場合、特に積載トレーラを牽引している時
は、変速機をエンジンから切り離すことによって車両は
急速に減速する。このため、変速機歯車軸が同期速度ま
で減速するのを待つ間に、シフトのために最初に選択し
た歯車比が適さなくなるほどに車両自体が減速してしま
う。
合い速度（同期速度）を超えている回転軸上の歯車は、
歯車シフトを実行する前に同期速度まで減速可能でなけ
れば、シフトの実行は不可能である。このため、回転軸
が同期速度まで減速している間、エンジンと変速機との
間の動力伝達系統の連結は行われない。さて、車両が登
坂中である場合、特に積載トレーラを牽引している時
は、変速機をエンジンから切り離すことによって車両は
急速に減速する。このため、変速機歯車軸が同期速度ま
で減速するのを待つ間に、シフトのために最初に選択し
た歯車比が適さなくなるほどに車両自体が減速してしま
う。
【０００５】その場合、次のシフトを電子制御装置にお
いて計算して選択しなければならない。そして、再び歯
車軸が同期速度まで減速するのを電子制御装置が待つ間
に、車両は急速に速度を失い、２つめに選択したダウン
シフトさえも不適当になってしまう。結局は、車両はダ
ウンシフトをうまく実行できないまま停止する。このよ
うに、変速機歯車軸が同期速度まで減速するのに要する
時間が原因となり、シフトが迅速に実行できないという
作動上の問題が発生する。よって、従来のギヤチェンジ
変速装置を有する車両は、走行条件によっては、その走
行能力が不安定になる恐れがあった。ところで、電子制
御装置を備えていない従来型変速機に慣性式ブレーキを
適用すると、慣性式ブレーキがシフトをより迅速に行う
ことが可能となり、運転者にとっての操作性を向上させ
る。
いて計算して選択しなければならない。そして、再び歯
車軸が同期速度まで減速するのを電子制御装置が待つ間
に、車両は急速に速度を失い、２つめに選択したダウン
シフトさえも不適当になってしまう。結局は、車両はダ
ウンシフトをうまく実行できないまま停止する。このよ
うに、変速機歯車軸が同期速度まで減速するのに要する
時間が原因となり、シフトが迅速に実行できないという
作動上の問題が発生する。よって、従来のギヤチェンジ
変速装置を有する車両は、走行条件によっては、その走
行能力が不安定になる恐れがあった。ところで、電子制
御装置を備えていない従来型変速機に慣性式ブレーキを
適用すると、慣性式ブレーキがシフトをより迅速に行う
ことが可能となり、運転者にとっての操作性を向上させ
る。
【０００６】回転慣性が高い変速機副軸及び歯車組は、
エンジンと共に加速されるため、シフトを行う際には、
一般的にマスタークラッチを離脱することによって副軸
を切り離す必要がある。また、一般的に副軸上の歯車が
主軸上の歯車と同期した速度に達するまで、別の歯車比
を選択することができない。そこで、今日まで、回転変
速機軸の回転速度を減速するために、様々な伝統的なブ
レーキ装置が使用されてきた。それらの例としては、シ
ュー形ブレーキや、クラッチ群に負荷を加えるためにば
ねを使用したディスククラッチ等が上げられる。
エンジンと共に加速されるため、シフトを行う際には、
一般的にマスタークラッチを離脱することによって副軸
を切り離す必要がある。また、一般的に副軸上の歯車が
主軸上の歯車と同期した速度に達するまで、別の歯車比
を選択することができない。そこで、今日まで、回転変
速機軸の回転速度を減速するために、様々な伝統的なブ
レーキ装置が使用されてきた。それらの例としては、シ
ュー形ブレーキや、クラッチ群に負荷を加えるためにば
ねを使用したディスククラッチ等が上げられる。
【０００７】本発明は上記問題に鑑みてなされたもので
あり、問題を解決するための一つの手段として、慣性式
ブレーキ装置を用い、１つまたは複数の副軸を含む変速
機の入力軸と共転可能に連結されたいずれの軸に対して
も、連結を可能とするものである。変速機軸を迅速に減
速して同期させることを可能とし、シフトを迅速かつ確
実に完了する。また、クラッチ群に軸方向の負荷を加え
るためにボールランプアクチュエータを使用することに
よって、従来と比較してより応答が速く、エネルギ消費
が低く、また小さいパッケージサイズで力を発生できる
装置を提供することにある。さらに、上記慣性式ブレー
キを有するギヤチェンジ変速装置を用いることにより、
迅速かつ確実なシフトを行うことを可能とし、車両の走
行能力を安定させることを目的とする。
あり、問題を解決するための一つの手段として、慣性式
ブレーキ装置を用い、１つまたは複数の副軸を含む変速
機の入力軸と共転可能に連結されたいずれの軸に対して
も、連結を可能とするものである。変速機軸を迅速に減
速して同期させることを可能とし、シフトを迅速かつ確
実に完了する。また、クラッチ群に軸方向の負荷を加え
るためにボールランプアクチュエータを使用することに
よって、従来と比較してより応答が速く、エネルギ消費
が低く、また小さいパッケージサイズで力を発生できる
装置を提供することにある。さらに、上記慣性式ブレー
キを有するギヤチェンジ変速装置を用いることにより、
迅速かつ確実なシフトを行うことを可能とし、車両の走
行能力を安定させることを目的とする。
【０００８】具体的には、回転中の変速機軸を減速する
ための小型で応答が迅速な慣性式ブレーキを提供するこ
とにある。本発明の別の目的は、クラッチ群に負荷を加
えるためにボールランプアクチュエータを用いた、回転
中の変速機軸を減速するための小型で応答が迅速な慣性
式ブレーキを提供することにある。
ための小型で応答が迅速な慣性式ブレーキを提供するこ
とにある。本発明の別の目的は、クラッチ群に負荷を加
えるためにボールランプアクチュエータを用いた、回転
中の変速機軸を減速するための小型で応答が迅速な慣性
式ブレーキを提供することにある。
【０００９】さらに本発明の別の目的は、一部を変速機
軸に連結し、残りを変速機のケース等に連結した複数の
摩擦プレートに負荷を加える手段として、ボールランプ
アクチュエータを用いた、回転中の変速機軸を減速する
ための小型で応答が迅速な慣性式ブレーキを提供するこ
とである。さらに本発明の別の目的は、制御リングに制
動力を発生するためにコイルが電磁界を発生するように
した形式の、クラッチ群に負荷を加えるためにボールラ
ンプアクチュエータを用いた変速機の慣性式ブレーキを
提供することである。
軸に連結し、残りを変速機のケース等に連結した複数の
摩擦プレートに負荷を加える手段として、ボールランプ
アクチュエータを用いた、回転中の変速機軸を減速する
ための小型で応答が迅速な慣性式ブレーキを提供するこ
とである。さらに本発明の別の目的は、制御リングに制
動力を発生するためにコイルが電磁界を発生するように
した形式の、クラッチ群に負荷を加えるためにボールラ
ンプアクチュエータを用いた変速機の慣性式ブレーキを
提供することである。
【００１０】本発明のさらなる目的は、クラッチ群に負
荷を加えるためにボールランプアクチュエータを用い
て、コイルが電磁界を発生することによって電機子を引
き付けて摩擦表面と摩擦接触するように押し付け、それ
によって制動力が制御リングに発生するようにした変速
機の慣性式ブレーキを提供することである。また、上述
した慣性式ブレーキを有するギヤチェンジ変速装置を提
供することである。
荷を加えるためにボールランプアクチュエータを用い
て、コイルが電磁界を発生することによって電機子を引
き付けて摩擦表面と摩擦接触するように押し付け、それ
によって制動力が制御リングに発生するようにした変速
機の慣性式ブレーキを提供することである。また、上述
した慣性式ブレーキを有するギヤチェンジ変速装置を提
供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に、本発明は、ボールランプアクチュエータによって締
め合わされる、複数の摩擦プレートで構成されたクラッ
チ群を備えた慣性式ブレーキによって、選択された変速
機軸の回転を制動して減速させるものである。ボールラ
ンプアクチュエータの、すなわちクラッチ群の作動状態
は、電機子を電磁的に引き付けてコイルハウジングと摩
擦接触させ、それによってボールランプアクチュエータ
の制御リングに制動トルクを与えるコイルによって制御
される。このような制動力が制御リングに加えられた時
は、ボールランプアクチュエータが軸方向に拡張するた
め、クラッチ群に締め付け力が増加する。ボールランプ
アクチュエータの構造及び作用の詳細は、米国特許第2,
091,270 号、第2,605,877号、第2,649,941 号、第3,00
0,479 号及び第5,372,106 号に記載されており、これら
の開示内容は参考として本説明に含まれる。
に、本発明は、ボールランプアクチュエータによって締
め合わされる、複数の摩擦プレートで構成されたクラッ
チ群を備えた慣性式ブレーキによって、選択された変速
機軸の回転を制動して減速させるものである。ボールラ
ンプアクチュエータの、すなわちクラッチ群の作動状態
は、電機子を電磁的に引き付けてコイルハウジングと摩
擦接触させ、それによってボールランプアクチュエータ
の制御リングに制動トルクを与えるコイルによって制御
される。このような制動力が制御リングに加えられた時
は、ボールランプアクチュエータが軸方向に拡張するた
め、クラッチ群に締め付け力が増加する。ボールランプ
アクチュエータの構造及び作用の詳細は、米国特許第2,
091,270 号、第2,605,877号、第2,649,941 号、第3,00
0,479 号及び第5,372,106 号に記載されており、これら
の開示内容は参考として本説明に含まれる。
【００１２】ボールランプアクチュエータの応答時間は
極めて短く、またアクチュエータは制御リングに加えら
れた制動力に比較して非常に高い軸方向力を、一般的に
は50：１の比で発生するという独特な特性を備えてい
る。クラッチ群は、ブレーキハウジングに固定された複
数の固定摩擦プレートと、チェンジギヤ変速機の入力軸
と共に回転するようにスプライン連結された同数の回転
摩擦プレートとで構成されており、これらを組み合わせ
て回転制動トルクを回転中の変速機入力軸に加えること
によって、ギヤチェンジを容易にすることができる。
極めて短く、またアクチュエータは制御リングに加えら
れた制動力に比較して非常に高い軸方向力を、一般的に
は50：１の比で発生するという独特な特性を備えてい
る。クラッチ群は、ブレーキハウジングに固定された複
数の固定摩擦プレートと、チェンジギヤ変速機の入力軸
と共に回転するようにスプライン連結された同数の回転
摩擦プレートとで構成されており、これらを組み合わせ
て回転制動トルクを回転中の変速機入力軸に加えること
によって、ギヤチェンジを容易にすることができる。
【００１３】また、本発明の慣性式ブレーキは、歯車比
変更を実行するために減速を必要とする変速機のいかな
る回転自在な軸にも適用することができる。このよう
に、迅速な歯車比変更を支援するため、慣性式ブレーキ
を変速機入力軸及び副軸の両方またはいずれか一方か、
あるいは動力取り出し装置にも適用することが可能であ
る。
変更を実行するために減速を必要とする変速機のいかな
る回転自在な軸にも適用することができる。このよう
に、迅速な歯車比変更を支援するため、慣性式ブレーキ
を変速機入力軸及び副軸の両方またはいずれか一方か、
あるいは動力取り出し装置にも適用することが可能であ
る。
【００１４】本発明を使用することによって、特にシフ
トを行うために高性能自動電子制御装置を使用している
時に、変速機歯車の変更をより迅速かつ確実に完了する
ことができる。前述したように、車両が急坂を登坂して
いる時に、変速機がシフトを完了するための同期状態を
迅速に得ることができない場合、従来の変速機シフト制
御装置では、適正な歯車を選択することは不可能であ
る。
トを行うために高性能自動電子制御装置を使用している
時に、変速機歯車の変更をより迅速かつ確実に完了する
ことができる。前述したように、車両が急坂を登坂して
いる時に、変速機がシフトを完了するための同期状態を
迅速に得ることができない場合、従来の変速機シフト制
御装置では、適正な歯車を選択することは不可能であ
る。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。以下の説明において、便宜上
一定の用語を用いるが、それらは参考にすぎず、制限的
なものではない。例えば、「前方」及び「後方」は、変
速機に取り付けた時の慣性式ブレーキの前後方向を示
す。「右方向」及び「左方向」は、これらの用語を使用
した図面上での方向を示している。「内方」及び「外
方」は、本発明のブレーキの構造中心に対してそれぞれ
向かう方向及び離れる方向を示している。「上方」及び
「下方」は、これらの用語を使用した図面上での方向を
示している。以上の用語はすべて、通常の派生語及び類
似語を含む。ここで使用される変速機は、単一副軸形及
び二副軸形を含む全形式のギヤチェンジ変速装置を含む
ことができる。
図面に基づいて説明する。以下の説明において、便宜上
一定の用語を用いるが、それらは参考にすぎず、制限的
なものではない。例えば、「前方」及び「後方」は、変
速機に取り付けた時の慣性式ブレーキの前後方向を示
す。「右方向」及び「左方向」は、これらの用語を使用
した図面上での方向を示している。「内方」及び「外
方」は、本発明のブレーキの構造中心に対してそれぞれ
向かう方向及び離れる方向を示している。「上方」及び
「下方」は、これらの用語を使用した図面上での方向を
示している。以上の用語はすべて、通常の派生語及び類
似語を含む。ここで使用される変速機は、単一副軸形及
び二副軸形を含む全形式のギヤチェンジ変速装置を含む
ことができる。
【００１６】図１は、本発明の実施の形態に係る慣性式
ブレーキの断面図である。この慣性式ブレーキ２が、変
速機入力軸160 （図５を参照）と共に回転するように歯
車連結された変速機副（回転）軸６等の回転変速機軸に
取り付けられている。変速機副軸６は、複数の主（回
転）軸に設けられた第２歯車組（図５の主軸歯車組174
を参照）と選択的に噛み合う複数の第１歯車組（図５の
副軸歯車組172 を参照）を支持している。変速機のシフ
トが行われている間のある時点で、変速機副軸６は高速
で回転し、第１歯車組との回転慣性によって回転し続け
る。
ブレーキの断面図である。この慣性式ブレーキ２が、変
速機入力軸160 （図５を参照）と共に回転するように歯
車連結された変速機副（回転）軸６等の回転変速機軸に
取り付けられている。変速機副軸６は、複数の主（回
転）軸に設けられた第２歯車組（図５の主軸歯車組174
を参照）と選択的に噛み合う複数の第１歯車組（図５の
副軸歯車組172 を参照）を支持している。変速機のシフ
トが行われている間のある時点で、変速機副軸６は高速
で回転し、第１歯車組との回転慣性によって回転し続け
る。
【００１７】慣性式ブレーキ２の機能は、変速機副軸６
に制動力を与えることによって、変速機副軸６の回転速
度を低下させて、選択された主軸歯車と噛み合わせるた
めに副軸歯車のシフトを行うことができるようにする
か、別の手法による装置では、副軸歯車と常時噛み合っ
ている所望の主軸歯車と連結するために滑りクラッチを
使用できるようにする。滑りクラッチは主軸歯車と連結
することができるので、慣性式ブレーキは副軸及び入力
軸の両方を低速化する。この形式のギヤチェンジ速機の
作用は、米国特許第4,640,145 号に記載されており、こ
の特許の開示内容は参考として本説明に含まれる。図１
に示すように、変速機副軸６は副軸軸受10によって、変
速機ハウジング14内で回転自在に支持されている。変速
機副軸６の一端部に出力ヨーク18が取り付けられてお
り、これは保持ボルト22によって保持されて回転不能に
連結されている。すなわち、出力ヨーク18は変速機副軸
６に回転不能に連結されている。取り付けプレート26
が、（慣性式）ブレーキハウジング28を支持している。
また、取り付けプレート26及びブレーキハウジング28
は、変速機ハウジング14の一部として形成することもで
きる。
に制動力を与えることによって、変速機副軸６の回転速
度を低下させて、選択された主軸歯車と噛み合わせるた
めに副軸歯車のシフトを行うことができるようにする
か、別の手法による装置では、副軸歯車と常時噛み合っ
ている所望の主軸歯車と連結するために滑りクラッチを
使用できるようにする。滑りクラッチは主軸歯車と連結
することができるので、慣性式ブレーキは副軸及び入力
軸の両方を低速化する。この形式のギヤチェンジ速機の
作用は、米国特許第4,640,145 号に記載されており、こ
の特許の開示内容は参考として本説明に含まれる。図１
に示すように、変速機副軸６は副軸軸受10によって、変
速機ハウジング14内で回転自在に支持されている。変速
機副軸６の一端部に出力ヨーク18が取り付けられてお
り、これは保持ボルト22によって保持されて回転不能に
連結されている。すなわち、出力ヨーク18は変速機副軸
６に回転不能に連結されている。取り付けプレート26
が、（慣性式）ブレーキハウジング28を支持している。
また、取り付けプレート26及びブレーキハウジング28
は、変速機ハウジング14の一部として形成することもで
きる。
【００１８】ブレーキハウジング28内に、クラッチ群32
と、このクラッチ群32に軸方向の負荷を加えるために使
用されるボールランプアクチュエータ36とが収容されて
いる。また、変速機副軸６の回転中心線上に位置してコ
イルハウジング56内に支持されているパイロット軸40
が、慣性式ブレーキ２が適切に作動するために必要な複
数の構成部材を支持している。そのような構成部材の１
つは、パイロット軸40上に載置された２つの支持軸受46
及び48上で回転する摩擦プレート44である。また、コイ
ルハウジング56内には電気コイル52が収容されており、
パイロット軸40がコイルハウジング56内に圧入され、そ
れによって支持されている。
と、このクラッチ群32に軸方向の負荷を加えるために使
用されるボールランプアクチュエータ36とが収容されて
いる。また、変速機副軸６の回転中心線上に位置してコ
イルハウジング56内に支持されているパイロット軸40
が、慣性式ブレーキ２が適切に作動するために必要な複
数の構成部材を支持している。そのような構成部材の１
つは、パイロット軸40上に載置された２つの支持軸受46
及び48上で回転する摩擦プレート44である。また、コイ
ルハウジング56内には電気コイル52が収容されており、
パイロット軸40がコイルハウジング56内に圧入され、そ
れによって支持されている。
【００１９】コイルハウジング56はブレーキハウジング
28に取り付けられ、ブレーキハウジング28は取り付けプ
レート26に取り付けられ、さらに取り付けプレート26は
変速機ハウジング14に取り付けられている。繰り返す
が、ブレーキハウジング28及び取り付けプレート26は、
変速機ハウジング14と一体化して形成することができ
る。
28に取り付けられ、ブレーキハウジング28は取り付けプ
レート26に取り付けられ、さらに取り付けプレート26は
変速機ハウジング14に取り付けられている。繰り返す
が、ブレーキハウジング28及び取り付けプレート26は、
変速機ハウジング14と一体化して形成することができ
る。
【００２０】コイルハウジング56には、摩擦プレート64
と相互作用する摩擦表面60が設けられている。摩擦プレ
ート64上に一定のトルクを発生するために必要な軸方向
力を小さくするため、摩擦表面60は摩擦プレート64の回
転軸線に対して傾斜している。加えて、摩擦表面60と接
する摩擦プレート64の外周表面も同様に傾斜して（これ
によって接触角を定めて）、当該分野で知られている円
すいクラッチを形成している。すなわち、摩擦プレート
64は、その外周面の延長線が摩擦プレート64の回転軸線
と交差する接触角度で、摩擦表面60と接触している。と
ころで、摩擦プレート64は電機子44の一部であり、電気
コネクタ66によりコイル52に電流を供給した時に、コイ
ル52に電磁的に引き付けられる。電機子44内に、さらに
言えば電機子44の摩擦プレート64内に誘導された電磁力
によって、電機子44がコイル52に向かって軸方向に移動
し、摩擦プレート64をコイルハウジング56上に形成され
た摩擦表面60に、摩擦的に押し付ける。変更例として、
摩擦表面60をブレーキハウジング28の内側に形成しても
よい。
と相互作用する摩擦表面60が設けられている。摩擦プレ
ート64上に一定のトルクを発生するために必要な軸方向
力を小さくするため、摩擦表面60は摩擦プレート64の回
転軸線に対して傾斜している。加えて、摩擦表面60と接
する摩擦プレート64の外周表面も同様に傾斜して（これ
によって接触角を定めて）、当該分野で知られている円
すいクラッチを形成している。すなわち、摩擦プレート
64は、その外周面の延長線が摩擦プレート64の回転軸線
と交差する接触角度で、摩擦表面60と接触している。と
ころで、摩擦プレート64は電機子44の一部であり、電気
コネクタ66によりコイル52に電流を供給した時に、コイ
ル52に電磁的に引き付けられる。電機子44内に、さらに
言えば電機子44の摩擦プレート64内に誘導された電磁力
によって、電機子44がコイル52に向かって軸方向に移動
し、摩擦プレート64をコイルハウジング56上に形成され
た摩擦表面60に、摩擦的に押し付ける。変更例として、
摩擦表面60をブレーキハウジング28の内側に形成しても
よい。
【００２１】摩擦プレート64は、複数の駆動ピン68によ
ってボールランプアクチュエータ36の制御リング80に連
結されている。このため、制御リング80は摩擦プレート
64と共に回転し、摩擦プレート64を介して電機子内に誘
発された制動作用は、全てボールランプアクチュエータ
36の制御リング80に伝達される。制御リング80は、スラ
スト軸受76を介してスラストプレート72により軸方向に
支持されている。制御リング80の表面には、円周方向に
延在した複数の溝（最も一般的には３以上）が形成され
ており、各々の全長に亙って軸方向深さが変化してい
る。
ってボールランプアクチュエータ36の制御リング80に連
結されている。このため、制御リング80は摩擦プレート
64と共に回転し、摩擦プレート64を介して電機子内に誘
発された制動作用は、全てボールランプアクチュエータ
36の制御リング80に伝達される。制御リング80は、スラ
スト軸受76を介してスラストプレート72により軸方向に
支持されている。制御リング80の表面には、円周方向に
延在した複数の溝（最も一般的には３以上）が形成され
ており、各々の全長に亙って軸方向深さが変化してい
る。
【００２２】３つの溝のうちの２つが、図１に制御溝90
Ａ及び90Ｃとして示されている。球形の転がり部材84Ａ
が、図２を参照しながら以下に説明するように、深さが
異なった制御溝90Ａの長さ方向に沿って転動する。とこ
ろで、図２は、図１に示される慣性式ブレーキの、II-I
I 線に沿った部分断面図である。転がり部材84Ａは、同
時に作動リング88内に形成された作動溝86Ａに沿って転
動し、かつ、作動溝86Ａ、86Ｂ及び86Ｃ（図２を参照）
は、制御リング80に形成されたそれぞれに対応する制御
溝90Ａ、90Ｂ及び90Ｃと形状及び半径方向位置がほぼ一
致している。図１にも作動溝86Ｃが示されている。
Ａ及び90Ｃとして示されている。球形の転がり部材84Ａ
が、図２を参照しながら以下に説明するように、深さが
異なった制御溝90Ａの長さ方向に沿って転動する。とこ
ろで、図２は、図１に示される慣性式ブレーキの、II-I
I 線に沿った部分断面図である。転がり部材84Ａは、同
時に作動リング88内に形成された作動溝86Ａに沿って転
動し、かつ、作動溝86Ａ、86Ｂ及び86Ｃ（図２を参照）
は、制御リング80に形成されたそれぞれに対応する制御
溝90Ａ、90Ｂ及び90Ｃと形状及び半径方向位置がほぼ一
致している。図１にも作動溝86Ｃが示されている。
【００２３】ここで、ボールランプアクチュエータ36の
作用を説明する。制御リング80が作動リング88に対して
回転すると、転がり部材84Ａ、84Ｂ及び84Ｃが夫々の作
動溝86Ａ、86Ｂ、86Ｃ及びそれぞれの制御溝90Ａ、90
Ｂ、90Ｃに沿って転動する。作動溝86Ａ、86Ｂ、86Ｃ及
び対応の制御溝90Ａ、90Ｂ、90Ｃは共に深さが変化する
ので、制御リング80及び作動リング88間の軸方向分離距
離は、転がり部材84Ａ、84Ｂ及び84Ｃが夫々の作動溝及
び制御溝内における位置によって変化する。
作用を説明する。制御リング80が作動リング88に対して
回転すると、転がり部材84Ａ、84Ｂ及び84Ｃが夫々の作
動溝86Ａ、86Ｂ、86Ｃ及びそれぞれの制御溝90Ａ、90
Ｂ、90Ｃに沿って転動する。作動溝86Ａ、86Ｂ、86Ｃ及
び対応の制御溝90Ａ、90Ｂ、90Ｃは共に深さが変化する
ので、制御リング80及び作動リング88間の軸方向分離距
離は、転がり部材84Ａ、84Ｂ及び84Ｃが夫々の作動溝及
び制御溝内における位置によって変化する。
【００２４】ボールランプアクチュエータ36の上記構成
の部材のさらに詳細な説明は、図２及び図３を参照しな
がら後述する。さらに、ボールランプアクチュエータ36
の詳細な説明は、米国特許第2,091,270 号、第2,605,87
7 号、第2,649,941 号第3,000,479 号及び第5,372,106
号にも記載されている。
の部材のさらに詳細な説明は、図２及び図３を参照しな
がら後述する。さらに、ボールランプアクチュエータ36
の詳細な説明は、米国特許第2,091,270 号、第2,605,87
7 号、第2,649,941 号第3,000,479 号及び第5,372,106
号にも記載されている。
【００２５】スペーサリング92が、収縮した非作動状態
にある時のボールランプアクチュエータ36の幅よりもわ
ずかに広い軸方向寸法に設けられている。このため、ス
ペーサリング92は、クラッチ群32を作動リング88から、
またスラスト軸受76を制御リング80から軸方向に分離し
て、これらの間の摩擦抗力によって、ボールランプアク
チュエータ36が作動することがないようにしている。ボ
ールランプアクチュエータ36がコイル52の励起により作
動すると、制御リング80と作動リング88との間の軸方向
分離距離が増大する。このとき、制御リング80はスラス
トプレート72及びスラスト軸受76によって所定の軸方向
位置に保持されているが、作動リング88はクラッチ群32
を押圧することになる。クラッチ群32は複数の駆動プレ
ート96と固定プレート100 とによって構成されており、
駆動プレート96の表面に摩擦材98を備えて、それが固定
プレートと接触するようになっており、また駆動プレー
ト96と固定プレート100 とが交互に配置されている。
にある時のボールランプアクチュエータ36の幅よりもわ
ずかに広い軸方向寸法に設けられている。このため、ス
ペーサリング92は、クラッチ群32を作動リング88から、
またスラスト軸受76を制御リング80から軸方向に分離し
て、これらの間の摩擦抗力によって、ボールランプアク
チュエータ36が作動することがないようにしている。ボ
ールランプアクチュエータ36がコイル52の励起により作
動すると、制御リング80と作動リング88との間の軸方向
分離距離が増大する。このとき、制御リング80はスラス
トプレート72及びスラスト軸受76によって所定の軸方向
位置に保持されているが、作動リング88はクラッチ群32
を押圧することになる。クラッチ群32は複数の駆動プレ
ート96と固定プレート100 とによって構成されており、
駆動プレート96の表面に摩擦材98を備えて、それが固定
プレートと接触するようになっており、また駆動プレー
ト96と固定プレート100 とが交互に配置されている。
【００２６】変更実施例では、固定プレート100 に摩擦
材98を設けることができる。駆動プレート96には、変速
機副軸６に取り付けられたヨーク18に形成されたスプラ
イン106 と係合するようにノッチが付けられている。固
定プレート100 には、ブレーキハウジング28に形成され
たスプライン102 と係合するようにノッチが付けられて
いる。駆動プレート96は固定プレート100 からスペーサ
ばね104 によって分離されており、このスペーサばね
は、ボールランプアクチュエータ36によって軸方向負荷
が付与されるまで、駆動プレート96上の摩擦部材98と固
定プレート100 との間に隙間を維持することができるベ
ルビーユ(Belville)ばねとして図示されている。ボール
ランプアクチュエータ36が軸方向に移動することによっ
て、スペーサばね104 が圧縮されるため、駆動プレート
96上に形成された摩擦材98が固定プレート100 の表面と
摩擦係合する。
材98を設けることができる。駆動プレート96には、変速
機副軸６に取り付けられたヨーク18に形成されたスプラ
イン106 と係合するようにノッチが付けられている。固
定プレート100 には、ブレーキハウジング28に形成され
たスプライン102 と係合するようにノッチが付けられて
いる。駆動プレート96は固定プレート100 からスペーサ
ばね104 によって分離されており、このスペーサばね
は、ボールランプアクチュエータ36によって軸方向負荷
が付与されるまで、駆動プレート96上の摩擦部材98と固
定プレート100 との間に隙間を維持することができるベ
ルビーユ(Belville)ばねとして図示されている。ボール
ランプアクチュエータ36が軸方向に移動することによっ
て、スペーサばね104 が圧縮されるため、駆動プレート
96上に形成された摩擦材98が固定プレート100 の表面と
摩擦係合する。
【００２７】このようにして、変速機出力ヨーク18と固
定されたブレーキハウジング28との間が摩擦結合するた
め、ボールランプアクチュエータ36によって発生する軸
方向力と、駆動プレート96及び固定プレート100 間の摩
擦結合度とに応じた割合で、変速機副軸６の回転が減速
される。ところで、慣性式ブレーキ２はオイルバス内で
作動する構造になっているため、様々な回転部材に潤滑
することができ、駆動プレート96上に形成された摩擦材
98は、固定プレート100 に押し付けられた時に、オイル
環境で適当な摩擦係数を生じるように設計されている。
定されたブレーキハウジング28との間が摩擦結合するた
め、ボールランプアクチュエータ36によって発生する軸
方向力と、駆動プレート96及び固定プレート100 間の摩
擦結合度とに応じた割合で、変速機副軸６の回転が減速
される。ところで、慣性式ブレーキ２はオイルバス内で
作動する構造になっているため、様々な回転部材に潤滑
することができ、駆動プレート96上に形成された摩擦材
98は、固定プレート100 に押し付けられた時に、オイル
環境で適当な摩擦係数を生じるように設計されている。
【００２８】また、ばねプレート108 が電機子44上を案
内され、さらに延出して作動リング88に接触して、ばね
プレート108 に作用する戻しばね112 の軸方向付勢力
を、作動リング88に伝達する。戻しばね112 の一端部は
ばねプレート108 に接触し、他端部はばね受け116 の受
けプレート120 に接触している。この受けプレート120
は複数のローラ124 及び受けプレート128 に押圧され
る。受けプレート128 は、スナップリング132 によって
電機子44に対し軸方向の固定がなされている。
内され、さらに延出して作動リング88に接触して、ばね
プレート108 に作用する戻しばね112 の軸方向付勢力
を、作動リング88に伝達する。戻しばね112 の一端部は
ばねプレート108 に接触し、他端部はばね受け116 の受
けプレート120 に接触している。この受けプレート120
は複数のローラ124 及び受けプレート128 に押圧され
る。受けプレート128 は、スナップリング132 によって
電機子44に対し軸方向の固定がなされている。
【００２９】ばね受け116 に対し、（ばねプレート108
及び作動リング88と共に回転する）戻しばね112 及び電
機子44を自由に相対回転させることができる。このた
め、作動時にばねプレート108 が作動リング88を制御リ
ング80の方へ押し付けることによって、転がり部材84
Ａ、84Ｂ、84Ｃと制御リング80及び作動リング88との接
触が維持される。これがボールランプアクチュエータ36
に予荷重を加えて、転がり部材84Ａ、84Ｂ、84Ｃが夫々
の作動溝86Ａ、86Ｂ、86Ｃ及び制御溝90Ａ、90Ｂ、90Ｃ
内で横滑りしないようにしている。戻しばね112 はま
た、ボールランプアクチュエータ36に軸方向力を加える
ことによって、コイル52の非励磁時はクラッチ群32を無
負荷状態にしている。
及び作動リング88と共に回転する）戻しばね112 及び電
機子44を自由に相対回転させることができる。このた
め、作動時にばねプレート108 が作動リング88を制御リ
ング80の方へ押し付けることによって、転がり部材84
Ａ、84Ｂ、84Ｃと制御リング80及び作動リング88との接
触が維持される。これがボールランプアクチュエータ36
に予荷重を加えて、転がり部材84Ａ、84Ｂ、84Ｃが夫々
の作動溝86Ａ、86Ｂ、86Ｃ及び制御溝90Ａ、90Ｂ、90Ｃ
内で横滑りしないようにしている。戻しばね112 はま
た、ボールランプアクチュエータ36に軸方向力を加える
ことによって、コイル52の非励磁時はクラッチ群32を無
負荷状態にしている。
【００３０】次に、図２及び図３を参照しながら説明す
る。図２は、夫々の作動溝86Ａ、86Ｂ、86Ｃに係合した
転がり部材84Ａ、84Ｂ、84Ｃの位置及び作用を明確に示
しており、作動リング88に対する制御リング80の相対回
転は、本発明のボールランプアクチュエータ36の制御リ
ング80及び作動リング88の部分端面図である図３に最も
明確に示されている。
る。図２は、夫々の作動溝86Ａ、86Ｂ、86Ｃに係合した
転がり部材84Ａ、84Ｂ、84Ｃの位置及び作用を明確に示
しており、作動リング88に対する制御リング80の相対回
転は、本発明のボールランプアクチュエータ36の制御リ
ング80及び作動リング88の部分端面図である図３に最も
明確に示されている。
【００３１】図２において、パイロット軸40を戻しばね
112 及びばね受け116 が取り囲んでいる。また、出力ヨ
ーク18に形成されたハブスプライン106 が明確に示され
ており、それに噛み合うように、図１に示す駆動プレー
ト96にノッチが付けられる。転がり部材84Ａは作動溝86
Ａに沿って転動し、作動溝86Ａに沿った転がり部材84Ａ
の位置は、コイル52が励磁されることによって電機子44
をコイル52及びコイルハウジング56の方へ電磁的に引き
付け、この時に発生する摩擦表面60と摩擦プレート64と
の間の摩擦力によって決まる。副軸６が回転すれば、制
御リング80と作動リング88とが相対回転することによっ
て、転がり部材84Ａが作動溝86Ａに沿って並進する。同
様に、転がり部材84Ｂは作動溝86Ｂに沿って並進し、転
がり部材84Ｃは作動溝86Ｃに沿って並進する。これによ
って、制御リング80と作動リング88との間の軸方向分離
距離が増大するため、クラッチ群32に軸方向負荷が加え
られ、これにより回転出力ヨーク18に対する制動力が発
生する。
112 及びばね受け116 が取り囲んでいる。また、出力ヨ
ーク18に形成されたハブスプライン106 が明確に示され
ており、それに噛み合うように、図１に示す駆動プレー
ト96にノッチが付けられる。転がり部材84Ａは作動溝86
Ａに沿って転動し、作動溝86Ａに沿った転がり部材84Ａ
の位置は、コイル52が励磁されることによって電機子44
をコイル52及びコイルハウジング56の方へ電磁的に引き
付け、この時に発生する摩擦表面60と摩擦プレート64と
の間の摩擦力によって決まる。副軸６が回転すれば、制
御リング80と作動リング88とが相対回転することによっ
て、転がり部材84Ａが作動溝86Ａに沿って並進する。同
様に、転がり部材84Ｂは作動溝86Ｂに沿って並進し、転
がり部材84Ｃは作動溝86Ｃに沿って並進する。これによ
って、制御リング80と作動リング88との間の軸方向分離
距離が増大するため、クラッチ群32に軸方向負荷が加え
られ、これにより回転出力ヨーク18に対する制動力が発
生する。
【００３２】図３において、制御リング80が作動リング
88に対して図中の矢印82及び83で示されるように回転す
ると、転がり部材84Ａは作動溝86Ａに沿って、また同様
に制御溝90Ａに沿って転動して、それによって制御リン
グ80と作動リング88との間の隙間136 が増大する。制御
溝90Ａ及び作動溝86Ａは、共に全長にわたって深さが変
化しており、また、転がり部材84Ａは、ボールランプア
クチュエータ36が励磁されないときには、戻しばね112
によって非作動状態に戻される。図３には、この時の状
態が示され、従って分離隙間136 が最小となっている。
コイル52が励磁された時、摩擦プレート64によって発生
する制動効果は駆動ピン68によって制御リング80に伝達
されて、制動リング80が作動リング88に対して回転する
ことによって、転がり部材84Ａが作動溝86Ａ及び制御溝
90Ａの両方に沿って転動する。これによって分離隙間13
6 が増大するため、クラッチ群32が押圧され、変速機副
軸６の回転に対して摩擦制動作用を与える。同様なボー
ルランプアクチュエータの構造及び作用のさらなる詳細
については、上記米国特許第2,091,270 号、第2,605,87
7 号、第2,649,941 号、第3,000,479 号及び第5,372,10
6 号を参照されたい。
88に対して図中の矢印82及び83で示されるように回転す
ると、転がり部材84Ａは作動溝86Ａに沿って、また同様
に制御溝90Ａに沿って転動して、それによって制御リン
グ80と作動リング88との間の隙間136 が増大する。制御
溝90Ａ及び作動溝86Ａは、共に全長にわたって深さが変
化しており、また、転がり部材84Ａは、ボールランプア
クチュエータ36が励磁されないときには、戻しばね112
によって非作動状態に戻される。図３には、この時の状
態が示され、従って分離隙間136 が最小となっている。
コイル52が励磁された時、摩擦プレート64によって発生
する制動効果は駆動ピン68によって制御リング80に伝達
されて、制動リング80が作動リング88に対して回転する
ことによって、転がり部材84Ａが作動溝86Ａ及び制御溝
90Ａの両方に沿って転動する。これによって分離隙間13
6 が増大するため、クラッチ群32が押圧され、変速機副
軸６の回転に対して摩擦制動作用を与える。同様なボー
ルランプアクチュエータの構造及び作用のさらなる詳細
については、上記米国特許第2,091,270 号、第2,605,87
7 号、第2,649,941 号、第3,000,479 号及び第5,372,10
6 号を参照されたい。
【００３３】図４は、本発明の実施の形態に係るボール
ランプ作動形慣性式ブレーキに用いられる閉ループ制御
装置の概略図である。電子制御装置136 が、エンジン速
度、車両速度、運転者の要求動力、歯車比等を含むセン
サ144 からの様々なセンサ出力信号140 を処理して、変
速機152 で所望の、または計算された歯車比シフトを実
行するために望ましい変速機副軸６の回転の減速率を計
算する。このように、様々な車両センサ144 の出力セン
サ信号140 が電子制御装置136 で処理されて、それから
変速機副軸６の所望減速率信号148 が、慣性式ブレーキ
コントローラ142 へ伝達される減速率信号148 の形で出
力される。慣性式ブレーキコントローラ142 は、図４
に”ｉ”で示された電流信号150 を発生し、これは電気
コネクタ66（図１）を介して慣性式ブレーキ２へ電気的
に送られる。このように、迅速で確実な変速機ギヤチェ
ンジを実行するために必要な変速機軸（主軸であるか、
１つまたは複数の変速機副軸でもよい）の、所望の回転
速度を得るための所望の減速率が、様々なセンサ144 の
出力に基づいて電子制御装置136 によって計算される。
ランプ作動形慣性式ブレーキに用いられる閉ループ制御
装置の概略図である。電子制御装置136 が、エンジン速
度、車両速度、運転者の要求動力、歯車比等を含むセン
サ144 からの様々なセンサ出力信号140 を処理して、変
速機152 で所望の、または計算された歯車比シフトを実
行するために望ましい変速機副軸６の回転の減速率を計
算する。このように、様々な車両センサ144 の出力セン
サ信号140 が電子制御装置136 で処理されて、それから
変速機副軸６の所望減速率信号148 が、慣性式ブレーキ
コントローラ142 へ伝達される減速率信号148 の形で出
力される。慣性式ブレーキコントローラ142 は、図４
に”ｉ”で示された電流信号150 を発生し、これは電気
コネクタ66（図１）を介して慣性式ブレーキ２へ電気的
に送られる。このように、迅速で確実な変速機ギヤチェ
ンジを実行するために必要な変速機軸（主軸であるか、
１つまたは複数の変速機副軸でもよい）の、所望の回転
速度を得るための所望の減速率が、様々なセンサ144 の
出力に基づいて電子制御装置136 によって計算される。
【００３４】電子制御装置136 は減速率信号148 を発生
して、慣性式ブレーキコントローラ142 へ送る。次に、
慣性式ブレーキコントローラ142 が電流信号150 を発生
して、図１に示すコイル52へ送ると、コイル52がボール
ランプアクチュエータ36を作動させる。そして、電子制
御装置136 によって計算された変速機副軸６の所望の減
速率を得るために、クラッチ群32に与える望ましい負荷
を発生できるように、ボールランプアクチュエータ36を
操作することができる。このように、いかなる変速機副
軸減速率信号が発生しても、単に変速機歯車軸に慣性式
ブレーキ２を作動させるのではなく、電気コイル52へ送
られる電流”ｉ”を制御し、これによって摩擦プレート
64とコイルハウジング56に形成された摩擦表面60との相
互摩擦作用を制御し、さらにこれによってボールランプ
アクチュエータ36の作動レベルを制御することにより、
（主軸、副軸等回転軸の）減速度を制御することができ
る。
して、慣性式ブレーキコントローラ142 へ送る。次に、
慣性式ブレーキコントローラ142 が電流信号150 を発生
して、図１に示すコイル52へ送ると、コイル52がボール
ランプアクチュエータ36を作動させる。そして、電子制
御装置136 によって計算された変速機副軸６の所望の減
速率を得るために、クラッチ群32に与える望ましい負荷
を発生できるように、ボールランプアクチュエータ36を
操作することができる。このように、いかなる変速機副
軸減速率信号が発生しても、単に変速機歯車軸に慣性式
ブレーキ２を作動させるのではなく、電気コイル52へ送
られる電流”ｉ”を制御し、これによって摩擦プレート
64とコイルハウジング56に形成された摩擦表面60との相
互摩擦作用を制御し、さらにこれによってボールランプ
アクチュエータ36の作動レベルを制御することにより、
（主軸、副軸等回転軸の）減速度を制御することができ
る。
【００３５】図５は、変速装置を改良するために、変速
機ハウジング14に取り付けられて回転変速機副軸６に連
結された本発明の慣性式ブレーキ２の概略図である。変
速機ハウジング14は、内部に空洞部を有し、該空洞部に
エンジン等の原動機によって回転する入力軸160 を支持
しており、入力軸160 入力駆動歯車164 及び副軸駆動歯
車168 の噛み合いによって、副軸６に連結されてそれを
回転させる。入力駆動歯車164 は、入力軸160 に対し回
転不能に取り付けられ、副軸駆動歯車168 は、副軸６に
対し回転不能に取り付けられている。このため、副軸６
は入力軸160 と共に回転する。
機ハウジング14に取り付けられて回転変速機副軸６に連
結された本発明の慣性式ブレーキ２の概略図である。変
速機ハウジング14は、内部に空洞部を有し、該空洞部に
エンジン等の原動機によって回転する入力軸160 を支持
しており、入力軸160 入力駆動歯車164 及び副軸駆動歯
車168 の噛み合いによって、副軸６に連結されてそれを
回転させる。入力駆動歯車164 は、入力軸160 に対し回
転不能に取り付けられ、副軸駆動歯車168 は、副軸６に
対し回転不能に取り付けられている。このため、副軸６
は入力軸160 と共に回転する。
【００３６】慣性式ブレーキ２は変速機ハウジング14に
取り付けられて、出力ヨーク18によって副軸６に連結さ
れている。慣性式ブレーキコントローラ142 （図４）か
ら作動指令が出された時、慣性式ブレーキ２は副軸６及
び入力軸160 の、従って概略的に図示されている副軸歯
車組172 の回転を減速することができる。副軸歯車組17
2 は、副軸６に対して回転不能に取り付けられた複数の
歯車で構成されており、主軸178 に回転可能に取り付け
られた、複数の歯車で構成された主軸歯車組174 と、常
時噛み合っている。主軸178 は、変速機ハウジング14の
外部の、車両動力伝達系統に取り付けられている。
取り付けられて、出力ヨーク18によって副軸６に連結さ
れている。慣性式ブレーキコントローラ142 （図４）か
ら作動指令が出された時、慣性式ブレーキ２は副軸６及
び入力軸160 の、従って概略的に図示されている副軸歯
車組172 の回転を減速することができる。副軸歯車組17
2 は、副軸６に対して回転不能に取り付けられた複数の
歯車で構成されており、主軸178 に回転可能に取り付け
られた、複数の歯車で構成された主軸歯車組174 と、常
時噛み合っている。主軸178 は、変速機ハウジング14の
外部の、車両動力伝達系統に取り付けられている。
【００３７】変速機のシフトは、前滑りクラッチ182 ま
たは後滑りクラッチ184 を移動させて、主軸歯車組から
選択された１つの主軸歯車と噛み合わせることによって
行われ、滑りクラッチ182 及び184 は選択された歯車の
みを主軸178 に対して連結して、入力軸160 から副軸６
及び主軸178 へ、さらに車両動力伝達系統へのトルク伝
達経路を構成する。そのような変速機の作用は米国特許
第4,640,145 号に記載されている。以上単一副軸形のチ
ェンジギヤ変速機についての好適な実施例を説明してき
たが、本発明の慣性式ブレーキはいずれの形式のチェン
ジギヤ変速機にも同様に適用でき、回転軸に制動トルク
を加えることによってシフトを向上させることができ
る。これには多重副軸変速機が含まれるが、それに限定
されるものではない。
たは後滑りクラッチ184 を移動させて、主軸歯車組から
選択された１つの主軸歯車と噛み合わせることによって
行われ、滑りクラッチ182 及び184 は選択された歯車の
みを主軸178 に対して連結して、入力軸160 から副軸６
及び主軸178 へ、さらに車両動力伝達系統へのトルク伝
達経路を構成する。そのような変速機の作用は米国特許
第4,640,145 号に記載されている。以上単一副軸形のチ
ェンジギヤ変速機についての好適な実施例を説明してき
たが、本発明の慣性式ブレーキはいずれの形式のチェン
ジギヤ変速機にも同様に適用でき、回転軸に制動トルク
を加えることによってシフトを向上させることができ
る。これには多重副軸変速機が含まれるが、それに限定
されるものではない。
【００３８】以上に本発明をある程度特定化して説明し
てきたが、発明の実施の形態における説明は一例にすぎ
ず、発明の特許請求の範囲を逸脱しない限りおいて、様
々な変更を加えることができることは理解されるであろ
う。
てきたが、発明の実施の形態における説明は一例にすぎ
ず、発明の特許請求の範囲を逸脱しない限りおいて、様
々な変更を加えることができることは理解されるであろ
う。
【図１】本発明の実施の形態に係る慣性式ブレーキの断
面図である。
面図である。
【図２】図１のII-II 線に沿った断面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るボールランプアクチ
ュエータの、制御リング及び作動リングの部分端面図で
ある。
ュエータの、制御リング及び作動リングの部分端面図で
ある。
【図４】本発明の実施の形態に係るボールランプ作動形
慣性式ブレーキの、閉ループ制御装置の概略図である。
慣性式ブレーキの、閉ループ制御装置の概略図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る慣性形ブレーキを、
変速機に取付けた場合の概略図である。
変速機に取付けた場合の概略図である。
６ 副軸 14 変速機ハウジング 28 ブレーキハウジング 32 クラッチ群 36 ボールランプアクチュエータ 40 パイロット軸 44 電機子 52 電気コイル 56 コイルハウジング 60 摩擦表面 64 摩擦プレート 80 制御リング 84A 、84B 、84C 転がり部材 86A 、86B 、86C 作動溝 88 作動リング 90A 、90B 、90C 制御溝 96 駆動プレート 100 固定プレート
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 390033020 Ｅａｔｏｎ Ｃｅｎｔｅｒ，Ｃｌｅｖｅｌ ａｎｄ，Ｏｈｉｏ 44114，Ｕ．Ｓ．Ａ. (72)発明者 ウィリアム ジョセフ マック アメリカ合衆国，ノースカロライナ 27012，クレモンス，バーロクリフ ロー ド 639 (72)発明者 ロナルド キース マーキベック アメリカ合衆国，ミシガン 48101，アレ ンパーク，ウエスト アウタードライブ 23260 (72)発明者 デビッド マイケル プレストン アメリカ合衆国，ミシガン 48346，クラ ークストン，エニースモア 4551 (72)発明者 ドナルド マイケル スタウト アメリカ合衆国，ミシガン 48098，トゥ ロイ，フォークストン 5822 (72)発明者 ジェームス マシュー ブラウン アメリカ合衆国，ミシガン 48101，アレ ンパーク，マーキース 14865 (72)発明者 ジェラルド ダグラス デーモン アメリカ合衆国，ミシガン 48336，ファ ーミントン，オークランド 33306
Claims (20)
- 【請求項１】 変速機内で回転自在な軸に制動を掛ける
ための慣性式ブレーキであって、 車両動力伝達系統の歯車比を変更するための複数の軸及
び歯車を収容している変速機ハウジングと、 前記変速機ハウジングに取り付けられた、内部に空洞部
を有するブレーキハウジングと、 前記変速機ハウジング内にほぼ収容されている、複数の
歯車を取り付けた変速機軸と、 前記変速機軸に回転不能に取り付けられた複数の駆動プ
レートと、前記変速機ハウジングに取り付けられた複数
の固定プレートとを備えたクラッチ群と、 前記クラッチ群に負荷を加えるボールランプアクチュエ
ータとを有しており、 前記ボールランプアクチュエータは、前記クラッチ群に
隣接して設けられた作動リングと、前記作動リングに隣
接配置された制御リングとを備えて、前記作動リングの
軸方向移動によって前記クラッチ群に対する負荷が加減
されるようになっており、前記制御リング及び前記作動
リングの向き合った表面に円周方向に延在する溝が形成
され、前記溝は一端部に最大深さを、他端部に最小深さ
を備えた可変深さ部分を有する少なくとも３対の向き合
った溝として形成されており、また向き合った各対の溝
に１つずつ転がり部材が配置されており、前記作動リン
グ及び前記制御リングが始動位置から相対回転移動する
ことによって前記作動リングが前記制御リングから離れ
る方向に軸方向移動して、前記クラッチ群に軸方向の負
荷を加えることができるように、前記作動リング及び前
記制御リングの溝が構成されており、 さらに、前記制御リングに回転不能に連結された電機子
を有し、該電機子は、前記制御リングに作動力を加える
ために前記ブレーキハウジングに形成された摩擦表面と
摩擦接触する摩擦プレートを備えており、 さらに、前記摩擦プレートに隣接配置された電気コイル
を有しており、前記コイルによって発生した電磁界によ
って、前記摩擦プレートを前記摩擦表面に対し押圧可能
としたことを特徴とする慣性式ブレーキ。 - 【請求項２】 前記転がり部材は球形であることを特徴
とする請求項１に記載の慣性式ブレーキ。 - 【請求項３】 前記ブレーキハウジングによって支持さ
れたスラストプレートを有しており、スラスト負荷を吸
収するために前記スラストプレートと前記制御リングと
の間にスラスト軸受が配置されていることを特徴とする
請求項１に記載の慣性式ブレーキ。 - 【請求項４】 摩擦抗力によって前記ボールランプアク
チュエータが誤作動するのを防止するため、前記クラッ
チ群と前記作動リングとの間、及び前記スラスト軸受と
前記制御リングとの間を軸方向に分離させることができ
る幅を持ったスペーサリングを有していることを特徴と
する請求項３に記載の慣性式ブレーキ。 - 【請求項５】 前記作動リングに取り付けられたばねプ
レートと、前記ばねプレートに作用して前記作動リング
を前記クラッチ群から離間させる方向に押し付けるばね
とを有していることを特徴とする請求項１に記載の慣性
式ブレーキ。 - 【請求項６】 前記固定プレートは前記駆動プレートと
互い違いに配置されていることを特徴とする請求項１に
記載の慣性式ブレーキ。 - 【請求項７】 前記駆動プレートの前表面及び後表面の
両方が摩擦材で被覆されており、前記摩擦材が前記隣接
の固定プレートと接触するようにしたことを特徴とする
請求項６に記載の慣性式ブレーキ。 - 【請求項８】 様々なセンサ信号を処理して減速信号を
慣性式ブレーキコントローラへ出力する電子制御装置を
備えた制御装置を有しており、前記慣性式ブレーキコン
トローラが発生した電流信号が前記コイルに送られて、
前記コイルを励磁可能としたことを特徴とする請求項１
に記載の慣性式ブレーキ。 - 【請求項９】 前記摩擦プレートは、その外周面の延長
線が前記摩擦プレートの回転軸線と交差する接触角度で
前記摩擦表面と接触していることを特徴とする請求項１
に記載の慣性式ブレーキ。 - 【請求項１０】 前記摩擦プレートは前記摩擦表面に対
して、前記摩擦プレートの前記コイル方向への軸方向変
位量が増加することに比例して、前記摩擦プレートに加
えられる前記作動力が増加するように接触していること
を特徴とする請求項１に記載の慣性式ブレーキ。 - 【請求項１１】 前記摩擦プレートと前記摩擦表面との
組み合わせによって円すいクラッチが形成されているこ
とを特徴とする請求項１０に記載の慣性式ブレーキ。 - 【請求項１２】 慣性式ブレーキを備えたギヤチェンジ
変速装置であって、 内部に空洞部を備えた変速機ケースを設けており、変速
機の副回転軸によって支持された第１歯車組と、主回転
軸によって支持された第２歯車組とを噛み合わせて、す
べてを前記空洞部内にほぼ収容している変速機と、 前記変速機副軸に回転不能に取り付けられた複数の駆動
プレートと、前記変速機ケースに取り付けられた複数の
固定プレートとを備えたクラッチ群と、 前記クラッチ群に負荷を加えるボールランプアクチュエ
ータとを有しており、 前記ボールランプアクチュエータは、前記クラッチ群に
隣接して設けられた作動リングと、前記作動リングに隣
接配置された制御リングとを備えており、前記作動リン
グの軸方向移動によって前記クラッチ群に対する負荷が
加減されるようになっており、前記制御リング及び前記
作動リングの向き合った表面に円周方向に延在する溝が
形成され、前記溝は一端部に最大深さを、他端部に最小
深さを備えた可変深さ部分を有する少なくとも３対の向
き合った溝として形成されており、また向き合った各対
の溝に１つずつ転がり部材が配置されており、前記作動
リング及び前記制御リングが始動位置から相対回転移動
することによって前記作動リングが前記制御リングから
離れる方向に軸方向移動して、前記クラッチ群に軸方向
の負荷を加えることができるように、前記作動リング及
び前記制御リングの溝が構成されており、さらに、 前記制御リングに制動トルクを加える作動手段を有して
いることを特徴とするギヤチェンジ変速装置。 - 【請求項１３】 前記クラッチ群は、前記変速機副軸に
連結された複数の駆動プレートと前記変速機ケースに連
結された複数の固定プレートとを互い違いに組み合わせ
て構成されていることを特徴とする請求項１２に記載の
ギヤチェンジ変速装置。 - 【請求項１４】 前記固定プレートと摩擦的に相互作用
する前記駆動プレートの各々の第１表面及び第２表面に
摩擦材を付着させていることを特徴とする請求項１３に
記載のギヤチェンジ変速装置。 - 【請求項１５】 前記ボールランプアクチュエータが非
作動状態にある時に、前記クラッチ群と前記ボールラン
プアクチュエータとの間を軸方向に分離させるように配
置されたスペーサリングを有していることを特徴とする
請求項１３に記載のギヤチェンジ変速装置。 - 【請求項１６】 前記作動手段は、前記制御プレートに
連結された摩擦プレートを備える電機子を有しており、
前記摩擦プレートは摩擦表面と接触して制動トルクを前
記制御プレートに加えるようになっており、また前記電
機子に隣接配置されたコイルが前記電機子を電磁的に引
き付けることによって、前記摩擦プレートを前記摩擦表
面と接触させるようにしたことを特徴とする請求項１２
に記載のギヤチェンジ変速装置。 - 【請求項１７】 前記摩擦表面はコイルハウジングに形
成されており、前記コイルハウジングは前記変速機ケー
スに取り付けられて、前記コイルを保持する空間を内部
に備えていることを特徴とする請求項１６に記載のギヤ
チェンジ変速装置。 - 【請求項１８】 前記摩擦プレートは前記摩擦表面に対
して、前記摩擦プレートの前記コイル方向への軸方向変
位量が増加することに比例して、前記摩擦プレートに加
えられる前記制動トルクが増加するように接触している
ことを特徴とする請求項１６に記載のギヤチェンジ変速
装置。 - 【請求項１９】 前記摩擦プレートと前記摩擦表面との
組み合わせによって円すいクラッチが形成されているこ
とを特徴とする請求項１６に記載のギヤチェンジ変速装
置。 - 【請求項２０】 前記摩擦プレートは、その外周面の延
長線が前記摩擦プレートの回転軸線と交差する接触角度
で前記摩擦表面と接触していることを特徴とする請求項
１６に記載のギヤチェンジ変速装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US412254 | 1995-03-28 | ||
| US08/412,254 US5528950A (en) | 1995-03-28 | 1995-03-28 | Transmission inertia brake with ball ramp actuator |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08312692A true JPH08312692A (ja) | 1996-11-26 |
Family
ID=23632261
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8097632A Pending JPH08312692A (ja) | 1995-03-28 | 1996-03-27 | 変速機の慣性式ブレーキとこれを備える変速装置 |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5528950A (ja) |
| EP (1) | EP0735295B1 (ja) |
| JP (1) | JPH08312692A (ja) |
| KR (1) | KR100310607B1 (ja) |
| CN (1) | CN1106304C (ja) |
| AU (1) | AU693659B2 (ja) |
| BR (1) | BR9601474A (ja) |
| DE (1) | DE69606728T2 (ja) |
| ES (1) | ES2143718T3 (ja) |
| MX (1) | MX9601185A (ja) |
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