JPS5874934A - 車両用変速機 - 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】 本発明は車両用変速機に係り、更に詳細には副変速機と
して油圧制御される遊星歯車変速装置を備えたノークラ
ッチの車両用変速機に関する。

車両用変速機は、比較的高速回転低トルク型の自動車用
エンジンの性能を十分引き出して広範囲に変化する車両
の走行条件に合せてエンジンの出力を効率良く伝達し、
低燃費で静粛なエンジンの運転を行なう為に、走行条件
に適応した減速比に変える数多くの変速段を有すること
が要望される。

しかし、変速段が多（なると、歯車の数が増え、変速装
置は大型化し１重態も増加するし、また、絶えずクラッ
チを切ってシフトしなければならないので操作性も悪く
、運転者を疲労させる。また一方、車両に搭載するうえ
で小ｉＩ！軽、量であることが望まれる。特に前輪駆動
車（ＦＦ車）はエンジンルーム内に変速装置及び差動装
置を搭載するので、変速装置はスペース的観点から従来
より更に小ｍ軽量であることが要望される。

変速段の多段化を図った変速装置の一つとして。

手１ζて切換えられる選択歯車変速装置からなる主変速
装置と、高速段と低速段、多くの場合、増速段と直結段
との間で切換られる２段切換式の副変速装置とを’ＥＩ
Ｊんｈ１１変速装置付の車両用変造機が既に知られてい
る。かかる副変速装置付の車両用変速機に於いては、副
変速装置が主変速装置の各変速段に於いて切換えられれ
ば、全体としての変速段が主変速装置が有している変速
段の二倍になり、例えば、主変速装置が２段または３段
変速装置の場合には、変速段は全体としてそれぞれ４段
または６段になり、変速機をさほど大きくすることなく
多段の変速機を具現することができる。

しかし、かかる副変速装置付の車両用変速装置が有効に
作用するためには手にて切換えられる主変速装置の変速
操作に加えて副変速装置の変速操作が比較的こまめに行
なわれる必要がある。このため、主変速装置の手動切換
に加えて副変速装置の変速装置の変速操作も手にて行な
われるよう副変速装置が構成されていると、変速操作に
際する運転者の負担が大きくなる。また運転者の意志番
ζよってその時々のエンジンや車両の運転状態に応じて
主変速装置と副変速装置の切換を各々適切に行なうこと
は相当難しく、また高度の運転技術を必要とする。

本発明は、トルクコンバータと、前進２段以上後進１段
の手動選択歯車変速装置と、油圧サーボを備える摩擦係
合要素とプラネタリギアセットによる２段式遊星歯車変
速装置とを同軸上に設け。

上記手動選択歯車変速装置の各前進段設定時魯ζ際して
手動シフトの選択にしたがって上記２段式遊星歯車変速
装置をニエートラル、低速状態および高速状態に切換え
る油圧制御装置を備え、前進段が上記手動選択歯車変速
装置の２倍段までの多段変速を手動シフトの選択によっ
てノークラッチで達成する構成を有し、変速操作が、ノ
ークラッチで行なえるので運転者の負担が軽減され、且
つ小型軽量で、小型車やＦＦ車への搭載６と適する実用
的な車両用変速機の提供を目的とする。

本発明の車両用変速機は、トルクコンバータと。

前進２段以上後進１段の手動選択歯車変速装置と、油圧
サーボを備える摩擦係合饗索とプラネタリギアセットに
よる２段式遊星歯車変速装置とを同軸上に設け、上記手
動選択歯車変速装置の各前進−設定時に際して手動シフ
トの選択にしたがってよ配２段式遊星歯車変速装置をニ
ュートラル、低速状態および高速状態に切換える油圧制
御装置を備え、前進段が上記手動選択歯車変速装置の２
倍段までの多段変速を手動シフトの選択によってノーク
ラッチで達成する構成であることを骨子とする。

つぎに本発明を図に示す実施例、に基づき詳細に説明す
る。

第１図は本発明による車両用変速−の一つの実施例を示
す概略構成図であり、第２図はその車両用変速機の要部
をより具体的に示す断画図、第３図はその車両用変速機
に用いられる手動シフトの作動パターンを表わす図であ
る。これらの図に於いて、１はメインハウジングを、２
はトルクコンバータハウジングを、３はサブハウジング
をそれぞれ示しており、前記トルクコンバータハウジン
グ２は前記メインハウジング１の前端部に連続して一体
に形成され、また前記サブハウジング３は前記メインハ
ウジング、１の後端部にボルト等によって取付けられて
いる。またメインハウジング１の前後端部にはそれぞれ
前部隔１１４と後部隔１１５がメインハウジング１と一
体に形成されている。

前記メインハウジング１内には筒状中間軸６と出力軸７
とが互に平行して設けられている。前記筒状中間軸６は
一端を前部隔１１４に設けた軸穴８に取付けられたラジ
アルころ軸受９によっテ、マた他端を後部隔１１５に設
けた軸穴１ｏ−に取付けられたラジアル玉軸受１１によ
って回転自在に支持され、前記出力軸７は一端を抽部隔
！１４に設けた凹部１２に取付けられたラジアルころ軸
受１３によって、他端を後一部隔１１５に設けた軸穴１
４に取付けられたラジアル玉軸受１５によってｌｌ＆自
在に支持されている。前記中間軸６と前記出力軸７との
間には前記メインハウジング１内にて手動選択歯車変速
装置１本実施例の場合シンクロメッシェタイプの前進２
段後進１段の変速装置からなる主変速装置１００が構成
されており、前記中間軸６と前記出力軸７とは前記主変
速装置ｌｏＯによって選択された後進（Ｒ）、中立ＮＬ
　前進低速（Ｌ）または前進高速（Ｈ）で回転動力を伝
達すべく駆動連結されるようになっている。

前記中間軸６内には入力軸１６が回転可能な状態で貫通
しており、この入力軸１６は一端にて前記トルクコンバ
ータハウジングｚ内に設けられたトルクコンバータ魚の
出力部すなわちタービンランチのタービンハブ２０４と
スプライン連結されると共に、一端側を前方隔壁４の軸
穴８に固定されている筒状のステータ軸２０６の内側に
取付けられているメタル軸受１７によって、また他端側
は前記中間軸６の噛より突出し、他端を前記サブハウジ
ング３の後側壁１８に突設された筒状センタサポート１
９に取付けられたメタル軸受２０によって回転自在に支
持されている。

前記トルクコンバータハウジング２内には、公知の構成
を有する流体式トルクコンバータ４カとオイルポンプ２
１０が装着され、該トルクコンバータ魚はフロントカバ
ー（ドライブプレー）　）２０１を介してエンジン出力
軸に連結されたポンプインペラ２０２、タービンハブ旗
を介して入力軸１６に連結されたタービンランナ２０３
．一方向ブレーキ２０５を介して管状の固定軸すなわち
ステータ軸２０６に係合されたステータゑηよりなり、
また該オイルポンプ２１０は、ポンプインペラ２０２と
一体の筒状ポンプ駆動軸２１１に駆動されるポンプギア
ｍを収容したポンプボディー２１３がポンプカバー２１
４を取付けて、前記前方隔壁４に締着されてなる。

前記入力軸１６と前記中間軸６との間には前記サブハウ
ジング３内にて遊星歯車変速装置からなる副変速装置３
００が構成されている。前記サブハウジング３内にて、
前記中間軸６の後方にプラネタリギアセット３０が配置
され、該プラネタリギアセット３０は、中間軸６の後端
にスプライン連結された出力部であるリングギア３１と
、入力軸１６の後部に回転自在に外嵌するサンギア３２
と。

リングギア３１とサンギア３２に歯合するプラネタリギ
ア３３と、該プラネタリギア３３を回転自在に支持する
と共に入力軸１６にスプライン連結された入力部すなわ
ちキャリヤ３４とからなる。

該プラネタリギアセット３０の後側には、環状の油圧サ
ーボ用ドラム２１が前記筒状センタサポート１９に回転
自在に外巌され、がっ前記サンギア３２に一体に連結さ
れている。該ドラム２１は前方が開口し、前記センタサ
ポート１９に外秦する内周１１２２１と外周１！２２２
との閏番と環状ピストンｎが嵌め込まれて多板クラッチ
２３の油圧サーａが形成され、該内周壁２２１の先端で
前記サンギア３２に一体回転するように連結されている
。また該ドラム２１は前記外周１！　２２２内に形成さ
れた多板クラッチ２３を介して前記キャリヤ３４と連結
されると共に、さらに該外周１！　２２２外番と形成さ
れた多板ブレーキ２５を介して前記サブハウジング３に
連結されている。該ドラム２１の外側のサブハウジング
３内後端には、前方に開口する環状シリンダ２６が嵌着
され、該シリンダ２６に環状ピストン２７が皆め込まれ
て−−ブレーキ２５の油圧サーボ２８が形成されている
。

前記サブハウジング３内の前記副変速装置友カの図示下
方には油圧制御装置５００が設けられている。前記主変
速装置１＠は、前記中間軸６に回転方向に対して結合さ
れた関係にて取付けられた前方の低速用細事６０．後方
の高速用−寧６１．中間の後進−寧６２と、前記出力軸
７の該低速用歯車６０および高速用歯車６１対応位置に
各々ニードル７０．り１を介して回転可能に支持された
低速用の歯車７２．高速用の歯車７３とを有し、該低速
用の歯車７２と該高速用の歯車７３との間には低速−高
速シンクロナイザ７４が設けられて構成されている。前
記シンクロナイザ７４はクラッチハブ７５、ハブスリー
ブ７６、シフティングキー７７、シンクロナイザリング
７８などを含むそれ自身周知のボルグワーナ式シンクロ
メッシェ機構によって構成されている。前記低速−高速
シンクロナイザ７４のハブスリーブ７６が図示されてい
る如き中立位置にある時化は、クラッチハブ７５は歯車
７２．７３のいずれとも駆動連結されず。

ハブスリーブ７６が中立位置より図にて右方へ変位され
ると、クラッチハブ７５は歯車７２と駆動連結され、主
変速装置１００は前進低速が達成され、また前記ハブス
リーブ７６がその中立位置より図にて左方へ変位される
と、前記クラッチハブ７５は歯車７３と駆動連結され、
李変速装置１００は前進高速が達成される。

また、前記低速−高速シンクロナイザ７４は。

そのハブスリーブ７６に歯車７９を有しており。

この歯車７９と前記後進歯車６２には図示されていない
後進中間歯車が選択的に噛み合うようになっており、こ
の噛み合いが行なわれているとき主変速装置１００は後
進段が達成される。

前記シンクロナイザ７４のハブスリーブ７６にはシフト
フォーク８０が係合し、該シフトフォーク８０の作動は
マニエアルシフトレバー８１を動かすことによって行な
われるようになっている。

また前記出力軸７はその一端側に出力歯車８２を有し、
他端の後側隔Ｗ５からサブハウジング３側への突出部に
スプラインによってパーキングギア８３が連結されてい
る。該出力歯車８２には、公知の構成を有するディファ
レンシャル歯車装置８４の入力ギア８５が噛合していて
、該入力ギア８５に伝動　た一転は、該ディファレンシ
ャル歯車装置８４によって所定の一転数に減速されて左
右の車輪軸８５／ｋ、８５Ｂを駆動する。

主変速装置１００の前進変速段（本実施例の場合低連お
よび高速の２段）が切換えられたうえで、手動シフト躯
□□□の変速選択操作を入力した油圧制御装置シカによ
って上記油圧サーボ２４．２８に選択的に供給される油
圧により、多板クラッチ２３および多板ブレーキ２５が
保合、解放制御され、副変速装置淑損が五エートラルと
直結段（低速段）と増速段（高速段）との間で切換えら
れることによって入力軸１６と出力軸７との間にて本実
施例の場合４個の互に異なった前進変速段が得られる。

つぎに多板クラッチ２３、多板ブレーキ２５の作動、主
変速装置１００のＬギア（前進低速用歯車）、Ｈギア（
前進高速用歯車）、Ｒギア（後進用歯車）いずれかによ
る駆動連結、およびＰギア（パーキングギア）の作動等
の伝達要素の作動と、達成される変速段（ＲＡＭＧＥ）
および減速比（ＲＡＴＩＯ）を後記する表■に示す。

表■においてＯは保合または駆動連結（ＯＮ　）　。

×は解放（０重）の状態を示す。

副変速装置３００のギア比は、直結時Ｌ００、減速時０
．６８９であり、主変速装置１００のギア比は。

Ｌギア（低速用−車６０と歯車７２）２ｈ６０、Ｈギア
（高速用歯車６１と歯車７３）１．００、Ｒギアスフ１
４　である。

表■ つぎに第３図に示す手動シフト４００の一実施例にもと
づき作動を説明する。

エンジンの始動はＰ、Ｎレンジにおいて可能となる。ま
ず（１）　Ｉ　Ｓ　Ｔレンジは手動シフトをＮ位置を通
じてＬ位置まで作動するとＬギアは駆動連結されるがク
ラッチ２３、ブレーキ２５は共にα平であるからトルク
コンバータ２００を介して入力軸１６から伝動される動
力は出力軸７には伝達されず、さらにＩｓＴ位置まで動
かすとクラッチ２３用スイツチｍｌが入り、油圧制御装
置５００の作動により油圧サーボ２４に油圧が供給され
クラッチ２３が係合され、キャリヤ３４とサンギア３２
が一体となって回転し、変速比Ｌ０００で中間軸６に入
力し、Ｌギアは歯数比３９／１５＝ｓＬ６００となって
いるので、全体としてギア比２．６００Ｘ１．０００＝
Ｚ６００　で出力軸７に動力を伝達する。

次に（２）　２　Ｎ　Ｄレンジに入れたい場合、１ｓ’
ｒ位置よりＬ位置にシフトを抜いた瞬間スイッチ翫１が
切れクラッチ２３が解放され、動力は伝達されなくなる
。さらにシフトを２ＮＤ位置に動かすとブレーキ２５用
スイツチＮＩｈ２が入り、油圧制御装置ヌカの作動によ
り油圧サーボ２８に油圧が供給されブレーキ２５が係合
され、サンギア３２が固間軸６に入力し、主変速装置１
０ＧはＬギアで駆動連結されているので、全体としてギ
ア比２．６００ＸＯ，６８９＝１７９１で出力軸１７に
動力を伝達する。

次に（３）３ＲＤレンジに入れたい場合、２ＮＤ位置よ
りＬ位置にシフトを抜いた瞬間スイッチ翫２が切れてブ
レーキ２５が解放され、動力は伝達されなくなる。さら
にシフトをＬ位置よりＮ位置に動かすとＬギアはＯＦＦ
する。さらにシフトをＮ位置まで動かすと、主変速装置
１００はＨギアで伝動連結されるが、この位置ではクラ
ッチ２３、ブレーキ２５は共にα下であるから動力は出
力軸７に伝達されない。さらにシフトを３ＲＤ位置まで
動かすとクラッチ２３用スイツチ翫１が入り、油圧制御
装置ヌカの作動により油圧サーボ２４に油圧が供給され
てクラッチ２３が係合され、変速比Ｌ０００で中間軸６
に入力する。Ｈギアは歯数比２７／　　＝　１０００と
なっているので、全体として７ ギア比ＬＯＯＯＸ１０００＝ＬＯＯＯで動力は出力軸７
に伝達される。

次に（４）　Ｏ／Ｄレンジに入れたい場合、ａＲＤｕｌ
よりＮ位置にシフトを抜いた瞬間スイッチ凪１が切れク
ラッチ２３が解放され、動力は伝達されなくなる。さら
にシフトを０／Ｄ位置に動かすとブレーキ２５用スイッ
チ−２が入り、油圧制御装置５００の作動により油圧サ
ーボ２８に油圧が供給されてブレーキ２５が係合され、
サンギア３２が固定されるので、変速比α６８９で中間
軸６に入力し、主変速装置はＨギア（ギア比１０００）
で駆動連結されているので、全体としてギア比０．６８
９Ｘ１０００＝０．６８９　で動力は出力軸７に伝達さ
れる。

また（５）Ｒレンジに入れたい場合、シフトをまずＮ位
置からＲ１位置に動かすと後進歯車６２および歯車７９
に図示されない後進中間歯車が噛み合され、主変速装置
は後進状ＩＩＩ（変速比１７１４）で中間軸６と出力軸
７が駆動連結され、さらに勤位置まで動かすとクラッチ
２３用スイツチ凪１が入って、油圧制御装置（８）の作
動によりクラッチ２３が係合され、変速比Ｌ０００　で
入力軸１７から中間軸６に入力するので、全体としてギ
ア比２７１４の後進で出力軸７に伝達される。

また（６）Ｐレンジに入れたい場合、シフトをＮ位置か
らＰ位置に動かすとパーキングギア８３に−止め（図示
しない）が噛み合い出力軸７を固定する。

以上述べた如く本発明の車両用変速機は、トルクコンバ
ータと、前進２段以上後進１段の手動選択歯車変速装置
と、油圧サーボを備える摩擦係合要素とプラネタリギア
セットによる２段式遊星歯車変速装置とを同軸上に設け
、上記手動選択歯車変速装置の各前進段設定時に際して
手動シフトの選択にしたがって上記２段式遊星歯車変速
装置を二エートラル、低速状態および高速状態に切換え
る油圧制御装置を備え、前進段が上記手動選択歯車変速
装置の２倍段までの多段変速を±動シフトの選択によっ
てノークラッチで達成する構成によす、変速操作がノー
クラッチで行なえるので運転者の負担が軽減され、且つ
小型軽量であるという効果を有し、小型車やＦＦ車への
搭載に適する。

さらに関連発明の如く、ハウジングは、メインハウジン
グの一端にトルクコンバータハウジングが一体に形成さ
れ、他端にサブハウジングが一体ニ連結されてなり、中
央のメインハウジングに筒状中間軸と出力軸とが互いに
平行かつ回転自在に支持され、前記筒状中間軸を貫通す
る入力軸が、トルクコンバータハウジング内に設けられ
た前記トルクコンバータの出力部とサブハウジング内に
設けられた前記２段式遊星歯車変速装置の入力部を連結
しかつ回転自在に支持され、該２段式遊星歯車変速装置
の出力部が上記筒状中間軸と連結され、メインハウジン
グ内の上記筒状中間軸と出力軸の間に前記手動選択歯車
変速装置が構成され、前記油圧制御装置はサブハウジン
グに設けられている構成を加えて、全体としてコンパク
トにすることができ、サブハウジング内に遊星歯車式の
副変速装置とそれを制御する油圧制御装置が組込まれて
いるので、コンパクト化に効果があると同時に油圧制御
装置がサブケーシング外に設けられている場合に比して
シール箇所が少な（なり、油もれの危険性が少な（なる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる車両用変速機の概略構成図、第
２図はその車両用変速機の要部を具体的に示す断面図、
第３図はその車両用変速機に用いられる手動シフトの作
動パターンの一例を表わす図である。　　　　　　− 図中　１・・・メインハウジング　２・・・トルクコン
バータハウジング　３・・・サブハウジング　４・・・
前方隔−５・−・後方隔Ｉ！６・・・中間軸　７・・・
出力軸１６・・・入力軸　１００・・・手動選択歯車変
速装置２００−ｉ体式トルクコンバータ　３００・−・
２段式遊星歯車変速装置　５カ・・・油圧制御装置第　
１　図 ３００ ζ 第　３ｆ７１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｔトルクコンバータと、前進２段以上後進１段の手−選
   択歯車変速装置と：□油圧サーボを備える摩擦係合要素
   □とプラネタリギアセットによる２段式避−鯛車変速装
   置とを同軸上に設け、上記手動選択歯車変速装置の各前
   進段設定時務ζ際して手動シフトの選択にしたがって上
   記２段式遊星歯車変速装置を二ニー゛トラル、低速状態
   および高速状態に切換える油圧制御装置を備え、前進段
   が上記手動−択一車変速装置の２倍段までの多段変速を
   手動シフトの選択によってノークラッチで達成すること
   をｉ黴とする車両用変速機。　　　　□ ｚトルクコンバータと、前進２段以上後進１段の手動選
   択歯車変速装置と、油圧サーボを備える摩擦係合要素と
   プラネタリギアセット−とよる２段式遊星−車変速装置
   とを同軸上に設け、上記手動選択歯車変速装置の各前進
   段設定時に際して手動シフトの選択にしたがって上記２
   段式遊星−車変速装置をニエートラル、低速状態および
   高速状態に切換九る油圧制御装置を備え、前進段が上記
   手動選択歯車変速装置の２倍段までの多段変速を手動シ
   フトの選択によってノークラッチで達成し、ハウジング
   は、メインハウジングの一端にトルクコンバータハウジ
   ングが一体に形成され、他端にサブハウジングが一体に
   連結されてなゆ、中央のメインハウジングに筒状中間軸
   と出力軸とが互いに平行かつ回転自在に支持され、前記
   筒状中間軸を貫通する入力軸が、トルクコンバータハウ
   ジング内に設けられた前記トルクコンバータの出力部と
   サブハウジング内に設けられた前記２段式遊星歯車変速
   装置の入力部を連結しかつ回転自在に支持され、−該２
   段式遊星歯車変速装置の出力部が上記筒状中間軸と連結
   され、メインハウジング内の上記筒状中間軸と出力軸の
   間に前記手動選択−事変速装置が構成され、前記油圧制
   御装置はサブハウジングに設けられていることを特徴す
   る車両用変速機。 １前記メインハウジングと一体に形成されたトルクコン
   バータハウジング内のメインハウジング側にトルクコン
   バータのポンプインペラによって駆動されるオイルポン
   プが装着されていることを特徴とする特許請求の範囲第
   ２項記−の車両用変速機。 毛前記２段式遊星−車変速装置は、入力部であるキャリ
   ヤが前記入力軸と連結され、出力部であるリングギアが
   鋳記筒状中間軸と連結され、また該キャリヤは油圧サー
   ボ付摩擦係台要素すなわち多板クラッチを介してサンギ
   アに連結され、該サンギアは他の油圧サーボ付摩擦係台
   饗素すなわち多板ブレーキを介して前記サブハウジング
   と連結されていることを特徴とする特許請求の範囲第２
   項およびＩｉａ項記載の車両用変速機。