JPS59209919A

JPS59209919A - 自動車用駆動系の無段変速装置

Info

Publication number: JPS59209919A
Application number: JP59034100A
Authority: JP
Inventors: デイエタ−・ハ−ネ
Original assignee: Ford Motor Co
Current assignee: Ford Motor Co
Priority date: 1983-02-24
Filing date: 1984-02-24
Publication date: 1984-11-28
Also published as: ES529990A0; ES8503289A3; CA1214662A; US4583423A

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、駆動ベルトにより駆動連結された。駆動及び
被、駆動プーリを有する無段変速装置に関するものであ
り、トルク比を無段階に変化させるためプーリの有効ぎ
ツチ径を変化させている。

駆動デーりは内燃機関のクランク軸の軸組にほぼ対応す
るｉｎｕ線上に位置しており、被駆動プーリは自動車の
駆動輪の２分割車軸の各々に連結された差動ナイドギヤ
を有している差動歯車装置の駆動ピニオンに対応する出
力軸線上に位置：している。

本発明による改良点は、変速装置の「押しかげ」に関す
るものである。すなわち、トルクが、駆動系を介して駆
動輪からエンジンに伝達されることができ、エンジンを
牽引又は押しがけでスタートすることが可能となった。

従来のベルトｖライプ系においては１．駆動ベルトによ
り駆動連結された駆動及び被、駆動プーリが用いられて
おり、多段ギヤ比装置または前進後退ギアも用いられて
おり、ギア装置は流体クラッチまたはブレーキにより制
御されている。ブレーキ力は、クラッチ及びブレーキの
アクチュエータを断続制御する制御系の圧力を増幅する
エンジン作動ポンプにより供給される。制御系は、また
、駆動プーリ及び被駆動デーりの圧カ作動ナーボ機構に
圧力を供給し、トルク比を設定しかつトルク伝達におけ
るベルトのすべりを防止すべくベルトに必要な負荷を与
える。このような従来例は、米国特許第４，３２９，８
８８号（フィアット）及び同第、ｉ、３３５，６２９号
（フィアット）に示されている。

これらの明細書は、エンジンのクランク軸の軸線上に位
置する。駆動プーリへの駆動連結したエンジンを示して
いる。このエンジンは、また、トルク伝達比制御す−ｅ
磯構の王力源として働く正位置変換ポンプ０に連結され
ている。これらの従来例の構成は、エンジンクランク＋
１！ｌＩＪと入カプーリとの間のトルク伝達装置として
流体力ツブリングラ用イるものである。同様な構成が、
１９８２年９月６０日にトーツス、Ｒｏ、ストックトン
により出１１；ｊｌＩされた米国出願第４２９．！ｌ　
０２号に示されており、不出願人Ｋｉ渡されている。

フイアットによる上記米国特許と１ま異なり、ストック
トンによる上記米国出願は、変速装置がエンジンと入力
プーリとの間に位置する流体磯溝学式トルクコンバータ
を用いている。このトルクコンバータのタービンは、制
御ポンプ０により加圧されるウェット式スタートクラッ
チを何している。

また、フイアットによる上記米国特許と同様に、ストッ
クトンによる上記米国出願の変速装置は、１駆動プーリ
を介して軸方向に延在するポンプ、駆動軸を介して直接
エンジンに連結された制御ポンプを用いている。ストッ
クトンによる上記米国出願のような変速装置を押しがげ
しようとすると、この状態でＩ′ｉボンポンが作動ぜず
、また、クラッチカー切られているので、ウェット式ク
ラッチを介してトルクを伝達することは不可能である。

本発明による改良点は、フイ了ットによる上記米国特許
及びストックトンによる上記米国出願に示されるような
変速装置に適用できるものである。

また、本発明は、ロード−アンＶ・トラック紙（Ｅ、ｏ
ａｄ　ａｎｄ　Ｔｒ、ａｃｋ）、１９８６年８月、７８
〜８０ページ、に記載されたようなパン・トーン・トラ
ンヌマテイツク・ベルト−ドライブにも適用できる。

本発明によると、変速装置のクラッチ及びブレーキの制
御圧力を増幅する制＠１ポンプの駆動軸とエンジンとの
連結装置が二面りに作動するオーバランカップリングを
有している。エンジン及び変速装置の通常の作動におい
て、このカンプリングが、エンジンからボンデ０駆動軸
にトルクを伝達するように構成されている。また、逆に
、トルクを変速装置を介して駆動輪からエンジンに伝達
する場合、トルクを駆動プーリからポンプ駆動軸に伝達
することができる。すなわち、変速装置を介してトルク
伝達方向に関係なくポンプを□駆ω１１−ることができ
る。ボンデが作動状態で、ウェット式スタートクラッチ
又は変速装置のクラッチ及びプレーキナーボ隈構を作動
させ得る制ｗす圧力を提供できるので、自動車の押しか
げＶＣおいて所定１ｔｉｌｌ　ｉ狽１ｆ力を維持するこ
とができる。

本発明によると、スターター装ｊｉｆｆ、　１７１故障
よたはバッチリカ上がった場合によるエンジンのスター
ト用電気系の非作動時においても自動車を作動すること
ができる。このような場合においてもポンプが制御圧を
増幅するよう（（働くので自動車を牽引または下り坂の
利用でスタートすることができる。

圧力作動式のクラッチ及びブレーキな用いた一動変速装
間の他の欠点は、例えば、５ｏ−／、′ｎｖ上で自動車
を牽引することは、駆動軸を解放しない場合は好ましく
ないことである。さもｌ」いと、ギア装置に十分な潤滑
を維持できないので、自動変速ギア装置が故障すること
になる。エンジンが停止しているとき変速装置のトルク
出力側の第２のオイルポンプが牽引により作動される場
合、長距離高速の牽引に自動変速装置が耐えることかで
きる。しかしながら、変速装置に不必要な費用がかかり
かつポンプ用のスペースが必要となるので、この種の提
案は好ましいものではない。本発明によると第２のポン
プの必要性はないものである。

本発明によると、ばね付勢力が被１駆動プーリ装置の円
錐部材に与えられており、ベルト負荷を制倒しまたはプ
ーリの制御比を変化させるケーボ磯構の圧力なしに、必
要なトルクを伝達するベルトに最小圧力を維持している
。このばね付勢力による最小トルク伝達能力により、ポ
ンプを作動するのに十分なベルトにょる穿引トルクが伝
達できる。

ヘルドを介しての最小トルク伝達によるポンプの圧力は
、ベルトのｖ−ｒｋ？機構に設立される圧力になり、伝
達クラッチとブレーキとに十分な係合をなし、その係合
により、ギアを介し又１よ摩擦スタートクラッチを場合
により介して１〜シルク配を行なう。

以下、本発明を凹面を参照して詳述する。

図示変速装置は、内燃機関のエンジンブロックに直接接
続されたハウジング１０を有している。

メインハウジング部１２はボルト１４によりハウジング
１０の左側に連結されている。ハウジング１０の下方に
は、差動ハウジング１６及び帰路駆動歯車ハウジング１
８が画成されている。このましくは、ハウジング部１８
．１６．１０は一体のキャスティングとして形成される
。また、駆動プーリ及び被駆動プーリを収容するメイン
ハウジング部１２も一体のキャスティングとして形成さ
れる。メインハウジング部１２の下部２０は、差動歯車
を収容するハウジングの一部を形成している。

内燃機関のクランク軸は、ハウジング１０の壁２４に形
成されたベアリング開口に支持された人力軸２２に連）
ψされている。人力軸２２は、前進及び後退トルク伝達
通路をなす遊星歯車２８の支持体２６に連結されている
。支持体２６は、太陽歯車３２に噛合するピニオン３ｏ
の第１セツトを回動可能に支持している。ピニオン３０
ば、支持体２６に支持されリングギア３４に噛合するピ
ニオンの第２のセット（図示せず）に駆動噛合している
。リングギア３４は、流体式ナーボ機構３８により断続
される選択的に働くブレーキ３６によりブレーキ力を受
ける。支持体２６は、ディスク形スタートウェット式ク
ラッチ４２によりクラッチ部材４０に接続される。クラ
ッチ部材４０は、クラッチ力をクラッチ４２のディスク
に与えるピストンを有するクラッチ作動用流体式ナーボ
機構４４の環状シリンダを画成している。

クラッチ部材４４は、駆動管装置４８のナーボ作動プレ
ート４６に連結されている。駆動管装置４８は円錐状デ
ィスク５０．５２を有しており、円錐状ディスク５０ν
１、管軸５４に一体形成されている。円錐状ディスク５
２は管軸５４に摺動可能に取付けられており、その外周
に、ナーボ作動プレート４６を摺動可能に収容するアク
チュエータシリンダ５６を支持している。管軸５４の右
側端はべ了リング５８により入力軸２２に支持されてお
り、管軸５４の左側端は、ノーウジング部１２の一部で
あるベアリング支持体６２のベアリング６０により支持
されている。

正位置変換列ポンプ０・・ウジング６４は・〜ウジング
支持体６２に固定されている。ポンプ０ノ・ウジンゲ６
４１’ｉ、ポンプ収容プレート６６と正位置変換ポンプ
だ７６８．７０を有しており、ポンプギア６８．７０に
’ｉポンプノーウジング６４とポンプ０収容プレート６
６との近くでポンプノ・ウジング７２の中に位置してい
る。ポンプギア６８は、管軸５４の中を通りかつその左
側端で回転ガバナハウジング７６に連結されたポンプ駆
動軸７４に駆動連結している。ノ〜ウジング７６の外周
のオイル通路７８により潤滑油を捕獲する。ピトー管ス
ピードセンナ８０は通路Ｔ８の中に位塙、シており、管
軸５４が回転するとき、通路７８に捕獲された潤滑油が
回転し、ガバナハウジング７６により速度圧力がスピー
ドセンナ８０１ｃより増大される。

また、円錐状ディスク５０は、潤滑油を保持す　　“る
通路８４を簀するがバナセンサノ〜ウジング８２を支持
している。支持体６２に支持されたピトー管スピードセ
ンナ８６が通路８４に位置しており、円錐状ディスク５
０の回転時通路８４に回収されたオイルの回転体の速度
圧力を増大するように構成されている。

円錐ディスク５２は、圧力がザーポ作動プレート４６の
後方に位置する作動室８８にかかると、円錐ディスク５
０に対して相対的に移動する。駆動管装置４８は駆動ベ
ルト９２により被駆動管装置９０に駆動連結されている
。ベルト９２は円錐面９４．９６を有しており、該円錐
面は、駆動管装置４８及び被駆動管装置９０の並列円錐
面と摩擦係合している。駆動管族＃４８の有効ピッチ径
が減少すると、被駆動管装置９０の有効２ツチ径が増大
し、この逆の関係も成立する。

被駆動管装（沈９０は第１の円錐状ディスク９８及び第
２の円錐状ディスク１００を有しており、第２の円錐状
ディスク１００は、第１の円錐状ディスク９８の一部で
ある中間＠１０２上に摺動可能に位置している。円錐状
ディスク９８と円錐状ぞイスク１００は、ナーボプレー
ト１０６に取付けられた（・工ね１０４の付勢力により
近づく方向に付勢されている。円錐状ディスク１００に
支持されたアクチュエータ丈−ポシリング１０８は摺動
可能にアクチュエータプレート１０６を収容している。

ｍ１０２ｖｔ、ハウジング１２のベアリング支持部１１
２に形成されたベアリング開口のベアリン＼グ１１０により支持されている。ハウジング部１２は固
定輪部収容プレート１１４を有している。

ハウジング１０の下部１６には、第１のギア１１８と小
径ピッチの第２のギア１２０とを有するトルク伝達ギア
１１６が設けられている。ギア１１８．１２０は、ロー
ラベアリング１２２゜１２４により支持されている。ギ
ア１１８は円錐状ディスク９８に支持されたギア１２６
と噛合しており、ギア１２０は差動支持体１３０により
支持されたリングギア１２８と噛合している。差動ベア
リング１３２　、１３４は支持体１３０を支持している
。支持体１３０の差動サイドギア１３６゜１３８は図示
しないＵ−ジヨイントを介して車軸に連結されている。

ポンプ駆動軸７４はオーバランカップリング１４０を介
して管軸５４に駆動連結されている。

また、ポンプ駆動＠７４はオーバランカップリング１４
２を介してトルク人力軸に連結されている。

オーバランカップリング１４０，１４２は、通常のトル
ク伝達時に無段変速駆動管な介してトルクをエンジンか
ら駆動輪に伝達するように構成されている。クラッチ４
２は駆動トルクをポンプ駆動軸７４に伝達するように働
き、スタート用クラッチ４２に圧力が与えられかつ一つ
の変速比から他のものに管装置が調整されるように流体
圧がポンプにより増大される。ギア比の変速は、作動室
８８の圧力を変えることにより達成され、ベルトの負荷
は調整可能な作動室１４４の圧力を変えることにより達
成される。初期ベルト負荷はばね１０４により設定され
るが、この負荷は作動室１４４の圧力による力が付加さ
れる。

エンジンが停止して、牽引や押しがけで自動車をスター
トさせるとぎには、トルクが駆動輪から差動装置及び伝
達ギア１１６を介して無段変速装置に伝達される。駆動
管装置４８は管軸５４を駆動するベルトにより駆動され
る。そしてトルクはオーバランカンフ０リンｌｌ’１４
０を介してポンプ実動軸７４に伝達される。ポンプが作
動し、クラッチ４２を係合する圧力を増大し、トルクが
エンジンクランク軸に伝わり、エンジンをスタートさせ
る。このように、トルクの入力方向に関係なくポンプに
トルクが伝えられる。

【図面の簡単な説明】

添付図面は、本発明による始動用クラッチ、前進及び後
退ギア、後退ブレーキ、駆動及び被駆動プーリ、トルク
伝達ベルト及び出力ギアを示す断面図である。図中、１０・・・ハウジング、１２・・・メインハウジング部
、１４・・・ボルト、１６・・・差動ノ・ウジング、１
８・・・最終駆動歯車・・ウジング、２０・・・下部、
２２・・・入力軸、２４・・・壁、２６・・・支持体、
２８・・・遊星両市、３０・・・ピニオン、３２・・・
太陽歯車、３４・・・リングギア、３６・・・摩擦ブレ
ーキ、３８・・・流体式サーボ機構、４０・・・クラッ
チ部材、４２・・・ウェット式クラッチ、４４・・・流
体式サーボ機構、４６・・・丈−ボ作動プレート、４８
・・・駆動管装置、５０．５２・・・円錐状ディスク、
５４・・・管軸、５６・・・アクチュエータシリンダ、
６ｏ・・・ベアリング、６２・・・ベアリング支持体、
６４・・・正位置変換ポンプ、６６・・・ポンプ収容プ
レー）、６８．７０・・・正位置変換ポンプギア、７２
・・・ポンプハウジング、７４・・・ポンプ駆動軸、７
６・・・回転ガバナハウジング、７８・・・オイル通路
、８０・・・ピトー管スピーにセンチ、８２・・・がバ
ナセンナハウジング、８４・・・通路、８６・・・ピト
ー管スピードセンナ、８８・・・作動室、９０・・・被
、駆動管装置、９２・・・ベルト、９４．９６−・・円
錐面、９８・・・第１の円錐状ディスク、１００・・・
第２の円錐状ディスク、１０２・・・中間軸、１ｏ４・
・・ばね、１０６・・・サーボプレ−１−１ＩＧ３・・
・アクチュエータサーボシリンダ、１１ｏ・・・ベアリ
ング、１１２・・・べ了リング支持部、１１４・・・ｆ
Ｍ部収容プｖ−）、１１６・・・トルク伝達ギア、１１
８・・・第１ギア、１２０・・・第２ヤ了、１２２．１
２４・・・ローラベアリング、１２６・・・ギア、１２
８・・・リングギア、１３０・・・支持体、１３２．１
３４・・・差動ベアリング、１３６，１３８・・・差動
ナイドギア、１４０．１４２・・・オーバランカップリ
ング、１４４・・・作動室代理人　浅　村　　　皓手続補正書（方式）昭和５９年　６月　１４日特許庁長官殿１、事件の表示昭和５９　　年特詐願第　３４１００　　　　号２、発
明の名称３、補正をする者事件との関係　特１１′］出願人４、代理人５、補正命令の日イ」委任ＩＪｓ及びその訳文各１通図面８　補正の内容　　別紙のとおり図面の浄書　（内容に変更なし）１８０−

Claims

【特許請求の範囲】（１）トルク伝達通路を断続する流体式クラッチ装置を
有−′３−る自動車用駆動系の無段変速装置において、
（イ）　駆動軸、前記駆動軸に連結された第１の固定管
、前記駆動軸をトルク入力軸に連結するクラッチ装置、
及び前記駆動軸に取付けられるとともに前記第１の固定
管とともに駆動管装置を形成する第１の可動管と、（ロ）　中間軸、前記中間軸に支持された第２の固定管
、及び前記中間軸に摺動可能に取付けられるとノともに
前記第２の固定管とともに被駆動管装置を形成する第２
の可動管と、（ｚ′１　前記駆動管装置と前記被駆動装置とを駆動連
結する駆動ベルトと、（に）　出力トルク差動歯車機構及び＾■記差動歯車機
構に前記中間軸を連結する最終歯車装置と、（川　正位
置変換ポンプ、前記駆動管装置の前記駆動軸な介して延
在する前記ボンデ用の駆動軸、前記ポンプ駆動軸と前記
中間軸とを駆動連結する第１のオーバーラン連結装置、
及び前記トルク入力軸と前記ボン７°駆動軸とを駆動連
結する第２のオーバーラン連結装置とを備えており、各
オーバーラン連結装置がトルクを同一方向で前記ポンプ
駆動軸に分配し、前記ポンプが前記トルク伝達駆動ベル
トを介してトルク伝達の方向に関係なく駆動されており
、（へ）　前記クラッチ装置及び前記ポンプとの流体連結
を作動する流体圧クラッチシーーボ磯構を備えており、
前記変速装置を介してのトルク伝達方向が反対になった
とき、前記クラッチナーボ磯構がエンジンへトルクを伝
達するように作動することを特徴とする自動車用駆動系
の無段変速装置。（２、特許請求の範囲第１項記載の無段変速装置におい
て、第１要素が前記、駆動＠ｌ］Ｖｃ連結されておりか
つ第２要素が前記トルク入力軸に連結されている遊星歯
車装置と前記遊星歯車装置の第６要素を固定することに
よって前記駆動軸から前記トルク入力軸へ反対方向トル
ク伝達を行なう一７″レーキ装置とを有している前進後
退駆動歯車装置を備えていることを特徴とする自動車用
駆動系の無段変速装置。（３）％許請求の範囲第１項記載の無段変速装置におい
て、前記駆動管装置が圧力作動ギア比制御サーボ装置を
有しており、前記被駆動管装置が圧力作動ベルトローデ
ィングサーボ装置を有しており、各サーボ装置が圧力室
を画成する構造を有しており、前記圧力室も対応する可
動管により一部画成されており、各管装置が前記ポンプ
０と流体連通しており、はね装置が前記被駆動管装置の
前記第２の可動管に働いており、前記管装置の圧力室の
圧力がない場合にも最小ベルト負荷が前記ベルトに維持
されることを特徴とする自動車用駆動系の無段変速装置
。（４）特許請求の範囲第２項記載の無段変速装置におい
て、前記駆動管装置が圧力作動ギア比制御サーボ装置を
有しており、前記被駆動管装置が圧力作動ベルトローデ
ィングサーボ装置を有しており、各サーボ装置が圧力室
を画成する構造を有しており、討記圧力室も対応する可
動管により一部面成さｆｔており、各管装置が前記ポン
プ０と流体連通しており、ばね装置が前記被駆動管装置
の前記第２の可動管に働いており、前記管装置のサーボ
装置の圧力がない場合にも最小ベルト負荷が前記ベルト
に維持されることを特徴とする自動車用駆動系の無段変
速装置。