JPS58207559A - 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】 本発明はエンジンが一定回転数に達した時出力回転数を
変速することができる自動車の補機類等の変速装置に関
するものである。

自動車の付加価値を高めるため種々の補機類。

例えばオルタネータ、クーラコンプレッサ、パワ　ステ
アリングポンプ等の装備が多くなってきている。これら
補機類の駆動は従来クランク軸に直結１２、あるいはク
ランク軸よりプーリ、ベルト等を介して伝動しているた
めエンジンの回転数に比例して補機類も回転される。、
１．かし補機類の大部分は適正回転数に達すればそれ以
上の回転数は必要な（、エンジンの省動力化のためには
エンジン回転数にかかわらず補機の回転数を抑制するこ
とが好ま１−い。更にこれによ′り単にエンジンの省動
力化にとどまらず、最高回転数の低減による補機の信頼
性の向上、騒音の減少、あるいは補機の軽量小型化の可
能性等多くの利益を実現することができる。

本発明は上記目的を達成するためになされ、入力側と出
力側のプ〒９との間を直結伝動系かあるいは変速伝動糸
かのいずれかに切替えて連結するように１−１た変速装
置において、直ｆｓ伝動系を入力側と出力側のプーリと
を機械的に結合する液圧式クラッチ機構で構成１−１該
液圧式クラッチ機構の作動流体を制御信号に応″Ｆ；ｒ
１゜てＯＮ　−ＯＦ　Ｆ制御し直結伝動系、あるいけ変
速伝動系に切替えるようにし、入力側駆動軸をエンジン
のクランク軸に連結１、出力側プーリはベルトを介して
エンジンの補機門を駆動し、エンジンが低速回転の時は
小変速比を得、エンジンが一定回転数に達すもと大変速
比とし、補機類の回転が過大にならないようにし九変速
装蓋を提供するものである、 以下本発明の一実施例全第１図乃至第７図を参照して説
明する、第１図は制御信号に応答して自動的に変速比が
切替えられるようにした本変速装置の詳細断面図を；モ
１２、エンジン１のクランク軸１ａに取付はボルト１ｂ
で締結された入力側の駆動軸２と出力側のブー　リ３と
の間に遊星ギヤ族ｆ４が設けられている、この遊星ギヤ
族ｖｊｔ４は第２図に詳細を示すように外周に複数例の
プーリ３を形成した密閉型のハウジング５内に組付けら
れ、前記駆動軸２と一体に形成されたフランジ２ａの外
周に結合された内歯ギヤを有するリングギヤ４ａＸｇ＋
Ｊングギャ４ａ、に噛合う複数筒のプラネットギヤ４ｈ
、該プラネットギヤ４ｂを回転自在に軸支ｊ　がっ自身
も自由回転できるキャリヤ４ｃ、上記複数のプラネット
ギヤ４ｂ＆Ｃ噛合う中心のサンギヤ４ｄとより構成され
、キャリヤ４ｃの外周は第３図に詳細を示す一方面クラ
ッチ６を介してハウジング５の内面と連結され、サンギ
ヤ４ｄはエンジンのシリンダブロック７に取付けられた
軸８にスプライン８ａで不動に固定されている。

入力側の駆動軸２と出方側のプーリ３とを結合する液圧
式クラッチ機構９は、駆動軸２と一体の７ランジ２ａの
反プラネタリ装置側に突出されたスプライン２ｂに結合
された複数のクラッチディスク９ａと、ハウジング５の
内面に加ｔされた複数の切込みにかみ合わされ、上記ク
ラッチディスク９ａに夫々対面して設けら！したクラッ
チプレート９ｂと、油圧力によってハウシフ・グ５の内
面に摺動さ几上記クラッチディスク９ａとクラッチプレ
ート９ｂとを互い忙押接するピスト、・９Ｃと、該ピス
トン９Ｃ背面とハウジノグ５内面との間圧形成された圧
力室９ｄと、ピストン９ｄを復帰させるスプリング９ｅ
より構成される。

上記液圧式クラッチ機構９０制御機構１０は駆動軸２の
中心に設けられた方向制御弁としてのロータリ弁１１、
このロータリ弁１１の内孔ｌｉｅに設けられた圧力制御
弁と１７でのパラメスピストン型のリリーフ弁１２、上
記ロータリ弁１１に結合され液圧式クラッチ機構９に制
御信号を与える制御部１３より成る、 ロータリ弁１１は第１図のＩ−Ｉ線断面を示す第４図（
クラッチＯＮの時の状態）および第５図（クラッチＯＦ
Ｆの時の状態）に見られるように外周面の軸方向に圧力
油路１１ａおよびドレン油路１１ｂ、１１ｃが設けられ
、圧力油路１１ａはロータリ弁１１、前面の油室１４に
通じ、ドレン油路１１ｂと１１０とはチョーク１１ｄで
連絡されている。上記油室１４け駆動軸２の取付はボル
トｌｂの中心孔ＩＣを介して工／シフ、１に設けられた
浦供給孔１ｄに連通され、油供給孔１ｄはエンジンｌと
連繋して駆動される油圧ポンプ１５　（＠７図）の吐出
口に接続されているう リリーフ弁１２はロータリパルプ１１の内孔ｌｉｅに嵌
挿され回路内の圧力を逃がすバランスビス１ン１２ａと
、その作動を制御し圧力を調幣するパイロット部として
のスプール１２ｂおよびバランスピストン１２ａとスプ
ール１２ｂとの間に挿入されたスプリング１２Ｇより成
る。

そ１〜てリリーフ弁１２の外筒をなすロータリ弁１１に
は内孔１１４とドレン油路１１ｂとを連通ずるド・シン
孔１２ｄ、１２ｅと、内孔１１ｅと圧力油路１１ａとを
連通するチョーク１２ｆが設けられ、ドレン孔１２ｄは
油室１４の油圧力とスプリング１２Ｃのばね力とのバラ
ンスで作動するバランスビス）：／１２ａによ−・て開
閉さ几、ドレン孔１２ｅ４−ｔリリーフバルブ１２ｄお
よびスプール１２ｂが作動する時内孔ｌｉｅ内の作動流
体を自由に出入させ、チョーク１２ｆはスプール１２ｂ
およびスプリング１２Ｇを介してバランスピストン１２
ａに背圧を与える。

またロータリ弁１１の外筒をなす駆動軸２側に圧力油ボ
ー）２Ｃおよびドレンボート２ｄ、２ｅが設けられ、圧
力油ボート２Ｃはクラッチ機構９のピストン９Ｃ背面と
ハウジング５内面との間に形成される圧力室９ｄに連通
され、ドレンボート２ｄ、２ｅはハウジング５内に連通
され、ハウジング５内はサンギヤ４ｄの油通路１６ａ１
駆動軸２の油通路１６ｂ、クランク軸１ａの油通路１６
　ｃ、　ヲ通しエンジン１内のオイルパン１６（第７図
１に通じている。

制御部１３は入力側の駆動軸２の回転数を遠心力で検出
して信号を全１〜液圧式クラッチ機構１０を自動制御す
るもので、第６図に示すようにロータリ弁１１に結合さ
れ一体に回転する中心ギヤ１３ａと、支軸１３ｂに回動
可能に軸支され中心ギヤ１３ａと噛合うギヤ１３Ｃを軸
周に形Ｆａｔ　ｌ−、、た遠心ウェイト１３ｄ、遠心ウ
ェイト１３ｄを縮少方向に付勢するスプリング１３ｅ、
まだ遠心ウェイ）１３ｄを縮少位置に係止するブチ／ト
スプリング１３ｆが中心ギヤ１３ａを中心と１７で対称
に組付けられて構成される。

以上のように構成される本変速装置の作動について次に
説明する。エンジン１を始動し油圧ポンプ１５を駆動す
ると、作動油はオイルパン１６からフィルタ１７ｔｌ−
通じて油圧ポンプ１５に吸入きれ加圧されてエンジン１
に設けられた油供給孔１ｄから駆動軸２の取付はボルト
１ｂの中心孔ＩＣを通ってロータリバルブ１１前面の油
室１４に導入される。この時バランスピストン１２ａの
背圧側のスプール１２ｂには背圧が働いていないのでス
ト／−ル１２ｂは着座し、バランスピストン１２ａは作
動油圧で容易に図上左方に移動１．てドレン孔１２ｅを
開き、作動油は油室１４からトレン孔１２ｅ、ドレン油
路１１ｂ、ドレンボート２ｄを通じノ・ウジフグ５内に
逃がされ、クラッチディスク９ａ、クラッチプレー）９
ｂの潤滑が行われる。

ここでエンジン１が低回転域にある時は制御部１３の遠
心ウェイト１３ｄの遠心力よりスプリング１３ｅおよび
ブテントスプリング１３ｆのばね力の方が大きく、遠心
ウェイ）１３ｄはブチ／トスプリング１３ｆに係止され
て縮少位置にあり、この時ロータリ弁１１は第４図に示
す位置をとり、圧力油路１１ａは圧力油ボート２Ｃに、
ドレン油路１１ｂはドレンボート２ｅに連通し、ドレン
油路ｌｌＣとドレンボート２ｄは閉鎖されている。従っ
て油室１４に導入された作動油はロータリ弁１１の圧力
油路１１ａから圧力油ボート２Ｃを通じてピストン９Ｃ
の圧力室９ｄに流入し、一方では圧力油路１１ａからチ
ョーク１２ｆを通じてスプール１２ｂの背面に流入する
。ここでチョーク１２ｆの絞り作用のためスプール１２
ｂに背圧が働くまでに時間を要１７、この時間遅れを伴
ってスプール１２ｂが図上右方に移動すると、ノくラン
スピストン１２ａはスプリング１２Ｃを介して右方に移
動され、ドレン孔１２ｅを閉鎖し作動油を所定圧に保つ
。

このようにして発生した油圧によりピスト７９Ｇは図上
右方に移動し、クラッチディスク９ａとクラッチプレー
ト９ｂとを接合させクラッチをＯＮに十−る４即ちエン
ジンが低回転域にある時、エンジン１のクランク軸１ａ
に締結された入力側の駆動軸２は、出力側のノ・ウジン
グ５と液圧式クラッチ機構９により直結され直結伝動系
を構成１．．１　：　１の伝動を行うつそ１．てエンジ
ン１の始動時においては前記したように作動油はリリー
フ弁１２からドレン側に逃がされクラッチはＯＦＦ状態
圧あるからエンジン１には補機による負荷はかからない
、次いで始動後時間遅れＴｈ伴っテパラ／スピストン１
２ａに背圧が働趣クラッチがＯＮになるから補機の始動
シヨ・ツクも軽減される。

次にヱンジ／１の回転数が所定値以上に達Ｃると制御部
１３の遠心ウェイ）１３ｄは遠心力がスプリング１３ｅ
およびブテントスプリング１３ｆのばね力に打勝って第
６図矢線方向に拡開し、遠心ウェイト１３ｄのギヤ１３
ｂは中心ギヤ１３ａを回動させ、中心ギヤ１３ａに結合
されたロータリ弁１１を第５図に示した位置に回動させ
る、この位置で、圧力油ポー）２Ｃはドレン油路１１ｂ
に、圧力油路１１ａはドレンポート２ｄに、ドレン油路
１１０はドレンボート２ｅに連通する。従ってピストン
９Ｃの圧力室９ｄに作用していた作動油はスプリング９
ｅで復帰されるピストン９Ｃにより押し出され圧力油ポ
ート２Ｃ％　　ドレン油路１１ｂ、チョークｌｉｄ％ド
レン油路１１Ｃ１ドレンボート２ｅを順次通じてハウジ
ング５内に逃がされ、クラッチディスク９ａとクラッチ
プレート９ｂとの接合は解離しクラッチはＯＦＦになる
。

即ち制御部１３は入力側の駆動軸２の回転数を遠心ウェ
イト１３ｄの遠心力で検出して遠心ウェイト１３ｄの作
用でロータリ弁１１を切替えて液圧式クラッチ機構９を
ＯＮ、ＯＦＦ制御する。

ハウジング５内に逃がされた作動油はクラッチディスク
９ａ、クラッチプレート９ｂの摩擦面を潤滑、冷却し、
プラネットギヤ４ｂとキャリヤ４Ｃに形成された回送用
の油循環ポンプ臂図示なし）によって軸心へ戻され、サ
ンギヤ４ｄの油通路１６ａ、駆動軸２の油通路１６ｂ、
クランク軸１ａの油通路１６Ｃを通じエンジノ１内のオ
イルパ／１６に戻される。

クラッチ機構９がＯＦ’Ｆされて入力側の駆動軸２と出
力側のハウジング５との直結が解除されると、駆動軸２
と共に回転するリングギヤ４ａの回転（よりプラネット
ギヤ４ｂがリングギヤと同方向に自転と公転を行い、こ
の公転運動と共に減速回転を１．ていたキャリヤ４Ｃの
回転は一方向クラッチ６の噛合いによゆハウジング５に
伝えられ、つま：リエンジン１の回転は遊星ギヤ装置１
４のもつ減速比でハウジング５と一体のプーリ３に減速
回転を与えるっそして前記ｊ〜たよりに作動油は戻り経
路に２いてチョーク１１ｄを通るため、ここでクラッチ
機構９の０．　Ｆ　Ｆ作動に時間遅れが生じ減速ショッ
クが緩和される第８図は上述したクラッチ機構９のＯＦ
Ｆ時および０８時における作動油圧力の時間変化を示し
たグラフで、リリーフ弁により所定のリリー　）圧を保
ってＯＮされていた作動油が制御信号１本実施例では回
転数を遠心力で検知１．てロータリ弁１１を切替える制
御部１３の遠心力作用）に応答してＯＦＦに切替えられ
た時、その圧力はチョークｌｉｄの作用で曲線ＡＢのよ
うに降圧し、反対にＯＦ’ＦからＯＮＫ切替えられ１１
へＮ 走時はチョーク１２ｆの作用で曲線ＣＤのように昇１．
、共に制御信号を受けてから液圧式クラッチ機構が応答
するまでに時間遅れを生じ、ｏｉ；’ｒ；’、ｏＮが緩
やかに行われることが示されている。

第９図は上記クラッチ機構９のＯＦ　Ｆ時と０８時にお
：叶る降圧と昇圧との時間差によって生じる変速点のヒ
ステリシスを示１，７たグラフで、まずエンジン１が始
動されると時間遅れを伴って作動油圧が＋７　＋７−フ
圧に達しクラッチ機構９がＯＮとなｈ入力側と出力側と
け直結伝動されろう入力回転数が上昇し所定回転数に達
するとその変速点Ａで作動流体はＯＦＦ’に切替えられ
、この時直ちに変速伝動となれば出力回転数はＲａ→Ｒ
ＩＣとなるところであるが、時間遅れを伴ってクラッチ
がＯＦＦされるため出力回転数ｌｌ１Ｒ，ａ→Ｒ，ｂの
経過をたどる。変速伝動時において人力回転数が減少［
、変速点Ａに達すると出力回転数はＲｅとなり、この時
作動流体がＯＮされるとクラッチは時間遅れを伴ってＯ
Ｎとなるため出力回転数はＲｃ　＋Ｒ，ａとけならずＲ
Ｃ−＋ｌ（、ｄとなる。このように理想の変速特性に近
付けることができ変速時のショックが緩和される。

上述の実施例に訃いて、制御部１３は入力側の駆動軸２
の所定回転数に対応して生ずる遠心ウェイ）１３ｄの作
用を制御信号とし、これに応答１てクラッチ機構９の作
動流体をＯＮ、ＯＦＦ制御する遠心自動制御を例示した
が、簡単にはエンジン回転数を読み取り手動でクラッチ
機構の作動流体音ＯＮ、ＯＦ　ｌ！’制御してもよく、
ｌた電気的に制御信号を発信してりＮ　−ＯＦ　）’制
御する等の方法も本発明に適用してよく、かつ入力１！
１１と出刃物とを入れ替えて適用することも可能である
う 以上述べたように本発明によれば、入力側と出力側のツ
ーりとの間を直結伝動系あるいは変速伝動系かのいずれ
かに切替えて連結するようにした変速装置において、直
結伝動系を入力側と出力側のプーリとを機械的に結合す
る液圧式クラッチ機構で構成１２、該液圧式クラッチ機
構の作動流体を制御信号に応答１．て０ＮＳＯＦＦ制御
ｉ−直結伝動系、あるいは変速伝動系に切替えるように
したことにより、エンジンが低速回転の時は小変速比と
なり、エンジンが一定回転数に達すると自動的に大変速
比となるから出力側から駆動される自動車の補機類の回
転がエンジンの高速回転時も過大とならず、このため単
にエンジンの省動力化にとどまらず、最高回転　４゜数
の低減による補機の信頼性の向上、騒音の減少、あるい
は補機の軽量小型化の８］′能等多くの利益を実現する
ことができるっ　しかも本発明装置は設置スペースを殆
んど要しないから、本変速機全体をエンジンのクランク
軸側あるいは補機類の被駆動側の何れに設置１．でも直
結プーリ、と大差゛ないスペースに収めることが可能で
ある。

またすべての補機の動力取出（〜の中心である従来のク
ランクプーリの代りに本変速機を置換えることができる
からエンジン側の大幅なレイアウトの変更を要しないの
みならず補機側の構造取付状態も何ら変更が不要である
。

さらに前記液圧式クラッチ機構の作動流体のＯＮ、ＯＦ
Ｆ制御を、回路内の圧力を逃がすバランスピストンと、
その作動を制御し圧力を調整する圧力制御部とから成る
リリーフ弁を介し、時間遅れを伴って制御するようにし
たから変速特性を理想に近付けることができ変速時のシ
ョックを緩和することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図は詳細断面図、
第２図は遊星ギヤ装置、第３図は一方向クラッチの詳細
図、第４図および第５図は第１図におけるｌ−ｌ１％ｌ
断面図で第４図はクラッチＯＮの時の状態１．＠５図は
クラッチＯＦＦの時の状態、第６図は制御部の詳細図、
＠７図は油圧回路図、第８図はクラッチ機構のＯＦＦ時
およびＯＮ時における作動油圧力の時間変化を示すグラ
フ、ｔａ９図はクラッチ機構のＯＦＦ時およびＯＮ時に
おける変速点のヒステリシスを示したグラフである。 ２・・・駆動軸　３・・・プーリ　４・・・遊星ギヤ装
置５・・・ハウジング　６・・・一方向クラッチ９・・
・液圧式クラッチ機構１０・・・制御機構１１・・・ロ
ータリ弁　１２−・・リリーフ弁　１２ａ・・・）（ラ
ンスピストン　１２ｂ・・・スプール　１２Ｃ・・・ス
プリング　１３・・・制御部 出願人　　本田技研工業株式会社 代理人弁理士　　渡　部　敏　彦 ３７１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、入力側と出力側のプーリ　との間を直結伝動系かあ
   るいは変速伝動系かのいずれかに切替えて連結するよう
   にした変速装置において、直結伝動系を入力側と出力側
   のプーリ　とを機械的に結合する液圧式クラゲ９−構で
   構成（７、該液圧式クラッチ機構の作動流体を制御信号
   に応答１、てＯＮ、ＯＦＦ’制御１−直結伝動系、ある
   いは変速伝動系に切替えるようにしたことを特徴と干る
   変速装置。 ２、前記液圧式クラッチ機構の作動流体のＯＮ、ＯＦＦ
   制御を１回路内の圧力を逃が十）々ランスピストンと、
   その作動を制御１．圧力をｊＪｌ整するパイロット部と
   から成るリリーフ弁を介ｉ−１時間遅れを伴−て制御中
   るように１．たことを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の変速装置、