JPS61223357A - オーバドライブ付自動変速機 - 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】 （イ）　産業上の利用分野 本発明は、オーバドライブ付自動変速機に関するもので
あり、特にフロントエンジン・フロントドライブ（Ｆ−
Ｆ）方式あるいはリヤエンジン。

リヤドライブ（Ｒ−Ｒ）方式の自動車に用いて好適なオ
ーバドライブ付自動変速機に関する。

（ロ）従来の技術 近時、自動車の燃料消費率の向上等の要求に鑑み、高速
走行時には減速比を１より小さいオーバドライブに設定
する自動変速機が案出されている。

一方、車内空間の確保等から、特に小型の自動車ではＦ
−Ｆ方式（又はＲ−Ｒ方式）になる傾向にあり、該Ｆ−
Ｆ方式の自動車にも、上述オーバドライブ付の自動変速
機を搭載することが要望さ°　　　　れ工い、。

ところで、Ｆ−Ｆ方式の自動車；よ、エンジン縦置き及
び横置き型にかかわらず、エンジン出力軸とアクスル軸
とが近接している関係上、該Ｆ−Ｆ方式用の自動変速機
は軸を複数段に分けて構成されている（例えば、特開昭
５２−１９８６１号公報参照）。

しかし、該複数段からなる自動変速機も、従来からのＦ
−Ｒ（７０ン１−エンジン・リヤドライブ）方式に適合
するオーバドライブ自動変速機と同様に、オーバドライ
ブ装置と３速自動変速歯車装置（変速歯車装置）とが直
列的な伝動経路にて接続されている。

例えば、特開昭５２−１９８６１号公報に示される自動
変速機は、トルクコンバータの出力軸に同軸的にオーバ
ドライブ装置が、またピニオン軸に同軸的に変速歯車装
置が設置されており、１速、２速、３速及び後進の場合
、オーバドライブ装置がクラッチ及び１方向クラツチに
より直結されて、該直結状態のオーバドライブ装置を介
して変速歯車装置に動力伝達され、該変速歯車装置にＪ
、り各変速段に変速される。また、オーバドライブの場
合、オーバドライブ装置を増速Ｃζ切換えて、該増速と
変速歯車装置の直結とが相俟ってオーバドライブが得ら
れる。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 従って、従来の自動変速機は３速の変速歯車装置に遊星
歯車機構を用いたオーバドライブ装置を伝動ＨＨ８を直
列に連結して構成されているため、遊星歯車機構を用い
たオーバドライブ装置はその機構上増速比を所定値（０
，７５）以上に設定することができず、更に搭載上のｔ
Ｆ４ｍをも勘案すればその最大値は更に制限（０，７１
程度）にされる。。

このため、それ以上のオーバドライブ比（例えば０、７
５〜０８５）が要求される車輌、例えば高速時において
優れた走行性能が要求されるスポーツタイプの乗用車及
び走行抵抗の大きいワゴン車には充分に対応することが
できない。更に、トランスファ部分（チェーン部）２の
減速比を変えてオーバドライブ比を変更することも考え
られるが、このようにすると、オーバドライブ装置と変
速歯車装置とが伝動経路直列に連結されて、いる関係上
、変速歯車装置に基づく変速段（１〜、３速）も影響を
受けて変速比が変わってしまう、ので、これを適正な変
速比にするには変速歯車装置をも適合するように変更す
る必要を生ずる。

そこで、本発明は、オーバドライブ装置を、変速歯車装
置、と伝動経路を並列に配設し、もって上述問題点を解
消したオーバドライブ付自動変速機を提供することを目
的とするものである。

し）問題を解決するための手段 本発明は、上述事情に鑑みなされたものであって、例え
ば第１図に示すように、エンジンの出力軸１に連結され
ているトルクコンバータ２ｏと、遊星歯車機構７・及び
摩擦係合装置１０，１１，１２２．・１３．１４を１有
する変速歯車装置４ｏと、増速機＃Ｉ５．１，５２から
なるオーバドライブ装置５０と、駆動車輪に連動する出
力部材４とを備えてなるオーバドライブ付自動変速機に
おいて、前記トルクコンバータ２ｏの出力軸２と前記変
速歯車装置４０の入力部・５（６）とを、該変速歯車装
置の少なくとも前進時に係合する第１のクラッチ１０（
及び後進時に係合する第２のクラッチ１１）を介して接
続し、１．かつ該変速歯車装置４ｏの出方部３を前記出
力、部材４に連動する。また、前記エンジン縦置゛の出
力軸１又はトルクコンバータの出力軸２と前記出力部材
４との間に前記オーバドライブ装・置５０を、オーバド
ライブ用クラッチ１５を介在しかつ前記変速歯車装置４
０と並列に配設する。

そして、前記オーバドライブ用クラッチ１５が遮断状態
でかつ前記第１のクラッチ１０（及び第２のクラッチ１
１）が接続状態で、前記エンジン出力軸１の回転を前記
変速歯車装置４０を経て出力部材４に伝達し、また前記
第１のクラッチ１０（及び第２のクラッチ１１）を遮断
しかつ前記オーバドライブ用クラッチ１５を接続するこ
とにより、エンジン出力軸１の回転を前記オーバドライ
ブ機構５０を経て出力部材に伝達することを特徴とする
。

（ホ）　作用 ― 以上構成に基づき、前進１速、２速及び３速時は、第１
のクラッチ１０を接続して（後進時は第２のクラッチ１
１を接続して）トルクコンバータ２０の出力軸２の回転
を変速歯車装置４０に伝達し、所定摩擦係合装置を係脱
することにより所定の変速段を得、そして該回転を出力
部３から出力部材４に伝達する。なおこの際、オーバド
ライブ用クラッチ１５は遮断されており、オーバドライ
ブ装置５０は動力伝達に関与しない。

また、前進４速即ちオーバドライブ時は、第１のクラッ
チ１０　（及び第２のクラッチ１１）を遮断すると共に
、オーバドライブ用クラッチ１５を接続する。これによ
り、エンジン出力軸１の回転はオーバドライブ装置５０
を介して出力部材４に伝達される。この際、変速歯車装
置４０はトルクコンバータ出力軸２との接続が断ｔコれ
て動力伝達に関与しない。

（へ）実施例 以下、本発明に係る自動変速機の実施例を図面に沿って
説明する。

第１図は、本発明の一実施例を示すものであって、オー
バドライブ付自動変速機はエンジンの出力軸１にこれと
同軸的に連結されたトルクコンバータ２０、該トルクコ
ンバータ２０の出力軸２・トランスファ装置３０、変速
歯車装置４０、該変速歯車装置４０の出力軸（部）３、
オーバドライブ装置５０．駆動車輪に連動している出力
軸（部材）４に同軸的に連結さねた出力歯車６０から構
成されており、変速歯車装置４０はトランスファ装置３
０とオーバドライブ装置５０との間に配設されている。

１、ルクコンバータ２０はポンプインペラ２１、タービ
ンライナ２２、一方向クラッチ２４に支持されるステー
タ２３から構成され、ポンプインペラ２１はエンジンの
出力軸１に連結され、タービンライナ２２はトルクコン
バータ２σの出力軸２に連結される。そして、出力軸１
のエンジン動力でポンプインペラ２１を回転駆動するこ
とで、ステータ２３により流れを変えられｔこオイルを
介してタービンライナ２２が回転作用し、タービンライ
ナ２２および出力軸２への伝達トルクを負荷に応じて増
大する。

トランスファ装置３０は変速歯車装置４０の出力軸３に
同軸的に連結された駆動歯車３１と、トルクコンバータ
２０の出力軸２と平行に配設された出力軸４に同軸的に
連結された被動歯車３２から構成され、駆動歯車３１と
被動歯車３２とは噛み合い関係に連結されている。

一８＝ 変速歯車装置４０はトルクコンバータ２０の出力軸２と
同軸状に配置されている出力軸３及び中間軸５，６更に
第１のクラッチ１０、第２のクラッチ１１、第１のブレ
ーキ１２、第２のブレーキ１３、一方向ブレーキ１４そ
して遊星歯車機構７から構成されている。なお、本実施
例では遊星歯車機構７は第１の遊星歯車機構７０ど第２
の遊星歯車機構８０から構成されているが、他の公知の
遊星歯車機構例えばラビニョ型の遊星歯車機構でもよい
ことは勿論である。第１の遊星歯車機構７０はサンギヤ
７１、リングギヤ７３、サンギヤ７１およびリングギヤ
７３の噛み合うプラネタリビニオン７２、該プラネタリ
ビニオン７２を回転可能に支持するキャリヤ７４を備え
ている。第２の遊星歯車機構８０はサンギヤ８１、リン
グギヤ８３、サンギヤ８１およびリングギヤ８３に噛み
合うプラネタリビニオン８２、前記プラネタリビニオン
８２を回転可酷に支持するキャリヤ８４を備えている。

そして、トルクコンバータの出力軸２は第１のクラッチ
１０を介して遊星歯車機構？　Ｏ’第１の入力要素であ
る第１の遊星歯車機構７０のリングギヤ７３（こ連結さ
れる中間軸５に連結されるとともに、第２のクラッチ１
１を介して遊星歯車機構７の第２の入力要素である第１
の遊星歯車機構７０、第２の遊星歯車機構８０のサンギ
ヤ７１．８１を有する中間軸６に連結される。また、中
間軸６は第１のブレーキ１２を備えており、更に遊星歯
車機＃Ｉ７の反力要素である第２の遊星歯車機構８０の
キャリヤ８４ば第２のブレーキ１３と一方向ブレーキ１
４とを並列に備えている。また、第１の遊星歯車機構７
０のキャリヤ７４と第２の遊星歯車機構８０のリングギ
ヤ８３とは変速― 歯車装置の出力軸３に連結されている。

オーバドライブ装置５０はトルクコンバータ２０の出力
軸２と同軸的に連結されるオーバドライブ用駆動歯車５
１と、出力軸４にオーバドライブ用クラッチ１５を介し
て同軸的に連結されるオーバドライブ用波動歯ｌ！５２
とから成り、オーバドライブ用駆動歯車５１とオーバド
ライブ用被動歯車５２とは、トランスファ装置３０の歯
車３１゜３２に比して適宜の増速関係で噛み合い連結さ
ｉｌでいる。

なお、第１のクラッチ１０、第２のクラッチ１１、オー
バドライブ用クラッチ１５、第１のブレーキ１２、第２
のブレーキ１３は図示しない圧油作動機構により選択的
に作動される。また、各軸１．２，３，４，５，６はそ
れぞｉ１トランスアクスルケース等の歯車ケース１００
に軸支されておす、まｔこトルクコンバータ２０のポン
プインペラ２１はオイルポンプ９０を駆動している。

このような構成より成る本発明の自動変速機の各変速段
における第１のクラッチ１０、第２のクラッチ１１、オ
ーバドライブ用クラッチ１５、第１のブレーキ１２、第
２のブレーキ１３、一方向ブレーキ１４の作動をまとめ
ると第１表のようになる。

〜１１− 第　　１　　表 第１表において、○印は圧油作動＊ａにより作動中であ
ることを表わす。Δ印はエンジンブレーキ必要時圧油作
動機構により作動中であることを表わす。※印はエンジ
ンドライブ時のみ一方向ブレーキがロックされているこ
とを表わす。

続いて、本実施例による各変速段毎の作動を説明する。

前進第１速・・・・・・第１のクラッチ１０と一方向ブ
レーキ１４とが作動している。この状態で、エンジン出
力軸１の回転がトルクコンバータ２０を介してトルクコ
ンバータの出力軸２に伝えられると、該トルクコンバー
タの出力軸２の回転は第１のりラッチ１０を介してリン
グギヤ７３に伝達さ第１る。

このとき、キャリヤ８４はトルクコンバータの出力軸２
と逆方向の回転を伝えられるが、一方向ブレーキ１４に
よりその回転を拘束されているため、リングギヤ８３は
トルクコンバータの出力軸２と同方向に回転して変速歯
車装置の出力軸３を回転させる。同時に、キャリヤ７４
も同方向に回転して変速歯車装置の出力軸３を回転させ
、その総合され１．＝同転力が変速歯車装置の出力軸３
に伝えられる。そして、変速歯車装置の出力軸３の回転
はトランスファ装置３０の駆動歯車３１、被動歯車３２
を介して出力軸４に伝えられる。なおこのとき、オーバ
ドライブ用クラッチ１５は作動しておらず、オーバドラ
イブ装置は空転状態である。また、下り坂を走行する際
等、エンジンブレーキを効かせたいときには、一方向ブ
レーキ１４だけではキャリヤ８４の同方向の回転を許１
．てしまうので、第２のブレーキ１３を作動させキャリ
ヤ８４の回転を拘束する。

前進第２速・・・・・・第１のクラッチ１０と第１のブ
レーキ１２とが作動している。この状態で、エンジン出
力軸１の回転がトルクコンバータ２０を介してトルクコ
ンバータの出力軸２に伝えられると、該出力軸２からの
回転は第１のクラッチ１０を介してリングギヤ７３に伝
達される。乙のとき、サンギヤ７１は第１のブレーキ１
２により固定されているために、プラネタリピニオン７
２はリングギヤ７３によりサンギヤ７１に沿ってトルク
コンバータの出力軸２と同方向に公転するようになり、
乙の結果キャリヤ７４は同方向に回転し変速歯車装置の
出力軸３に伝達される。そして、変速歯車装置の出力軸
３の回転は！・ランスファ装置３０の駆動歯車３１、被
動歯車３２を介して出力軸４に伝えられる。このとき、
オーバドライブ用クラッチ１５は作動しておらず、オー
バドライブ装置は空転状態である。

前進第３速・・・・第１のクラッチ１０と第２のクラッ
チ１１が共に作動している。この状態で、エンジン出力
軸１の回転が１−ルクコンバータ２０を介してトルクコ
ンバータの出力軸２に伝えられると、第１のクラッチ１
０と第２のクラッチ１１とが作動しているので、トルク
コンバータの出力軸２からの回転はリングギヤ７３およ
びサンギヤ７１に伝達される。そのため、遊星歯車機構
７０において、リングギヤ７３とサンギヤ７１の同方向
の回転によりプラネタリピニオン７２はリングギヤ７３
によりサンギヤ７１とともに相対運動することなく一体
化されて回転しキャリヤ７４に伝えられ、変速歯車装置
の出力軸３に伝達される。そして、変速歯車装置の出力
軸３の回転はトランスファ装置３０の駆動歯車３１、被
動歯車３２を介して出力軸４に伝えられる。このとき、
オーバドライブ用クラッチ１５は作動しておらず、オー
バドライブ装置は空転状態である。

前進第４速・・・・・オーバドライブ用クラッチ１５が
作動される。この状態で、エンジン出力軸１０回転は１
、ルクコンパーク２０を介してトルクコンバータの出力
軸２に伝えら第１る。そして、該トルクコンバータの出
力軸２の回転はオーバドライブ用駆動歯車５１に伝えら
れ、オーバドライブ川波動歯車５２、オーバドライブ用
クラッチ１５を介して出力軸４に伝えられる。このとき
、オーバドライブ用駆動歯車５１の歯数がオーバドライ
ブ用被動歯車５２の歯数より多く設けられているため、
出力軸４はトルクコンバータの出力軸２に比して速く回
転し、オーバドライブ状態になる。なお乙際、第１のク
ラッチ１０は作動しておらず、変速歯車装置４０は空転
状態である。

後進・・・・・第２のクラッチ１１と第２のブレーキ１
３とが作動している。この状態で、エンジン出力軸１の
回転はトルクコンバータ２０を介してトルクコンバータ
の出力軸２に伝えられると、該１−ルクコンバータの出
力軸２からの回転は第２のクラッチ１１を介してサンギ
ヤ７１．８１に伝達される。このとき、第２のブレーキ
１３の作動に基づきキャリヤ８４が固定されているので
、リングギヤ８３がサンギヤ８１によりプラネタリピニ
オン８２を介してトルクコンバータの出力軸２の回転と
逆方向に回転して変速歯車装置の出力軸３に伝達される
。そして、変速歯車装置の出力軸３の回転は１〜ラノス
フア装置３０の駆動歯車３１、被動歯車３２を介して出
力軸４に伝えられる。

このようにして出力軸４に出力さ第１た動力は、図示し
ない差動装置の入力になる出力歯車６０に伝達され、そ
して前輪等の駆動車輪に伝達さオ］る。

第２図は本発明の他の実施例を示すものであり、オーバ
ドライブ装置５０の入力がエンジンからの動力を伝達す
る出力軸１になる場合の動力伝達機構である。オーバド
ライブ装置５０はオーバドライブ用駆動歯車５３、オー
バドライブ用被動歯車５４から成り、オーバドライブ用
クラッチ１６を介して出力軸４に連結さ第１る。その他
トルクコンバータ２０、トランスファ装置３０および変
速歯車装置４０の構成およびその作動は第１図の場合と
同様であるので、説明は省略する。なお、オイルポンプ
９０は１ランスフア装置の横に配置され、トルクコンバ
ータ２０の出力軸２内に貫通する工′ンジンからの動力
を伝達する出力軸１により駆動される。

第３図、第４図は本発明の他の実施例を示すものであり
、オーバドライブ装置５０がトルクコンバータ２０の出
力軸２あるいはエンジン出力軸１とオーバドライブ用ク
ラッチ１７を介して同軸的に連結されるオーバドライブ
用駆動歯車５５と、とのオーバドライブ用駆動歯車５５
に噛み合いかつ出力軸４に同軸的に連結されるオーバド
ライブ用被動歯車５６とから構成されている。その他、
トルクコンバータ２０、トランスファ装置３０および変
速歯車装置４０の構成およびその作動は第１図の場合と
同様であるので、説明は省略する。

第５図は本発明の更に他の実施例を示すもので、　　　
　　あり・　ト″′スフ・装置３０をオー）＜Ｆ″′イ
ア装置５０と変速歯車装置４０との間に配設したもので
あり、その作動は第１図の場合と同様である。

（ト）発明の詳細 な説明したように、本発明によるとオーバドライブ装置
５０を変速歯車装置４０と伝動経路を並列に配設し、ク
ラッチ１０　（１１）、１５で切換えるようにしたので
、オーバドライブ装置５０を変更する乙とにより、大き
な自由度にてオーバドライブ比を設定でき、かつ該オー
バドライブ装置の変更によっても変速歯車装置４０の変
速比に影響を受ける乙とがない。従って、オーバドライ
ブ装置を変更するだけで、スポーツタイプの乗用車及び
ワゴン車に適合するオーバドライブ比（０７５〜０８５
）にも容易に設定することができ、かっオーバドライブ
装置５０と変速歯車装置４０とは伝動Ｈ路が並列になっ
ているので、オーバドライブ比を変更しても、変速歯車
装置４０に基づく変速段には影響がなく、同一変速歯車
装置４０を用いて、上述スポーツタイプ乗用車及びワゴ
ン車用オーバドライブ付き自動変速機、通常の乗用車用
オーバドライブ付き自動変速機、更にはオーバドライブ
のない自動変速機にも対応することができ、部品及びラ
インを共通化して大幅なコストダウンを達成することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の自動変速機の一実施例を示す動力伝達
機構の骨子図、第２図、第３図、第４図、第５図は本発
明の自動変速機の他の実施例を示す動力伝達機構の骨子
図である。 １・・・エンジンの出力軸　、　２・・・トルクコンバ
ータの出力軸　、　３・・・変速歯車装置の出力部（軸
）　、　４・・・出力部材（軸）　、　５・・・変速歯
車装置の第１の入力部（中間軸）、６・・・変速歯車装
置の第２の入力部（中間軸）　、７・・・遊星歯車機構
　、　１０・・・変速歯車装置の（前進時に接続する第
１の）クラッチ　、　１１・・・変速歯車装置の（前進
時に接続する第２の）クラッチ　、１５，１６，１７・
・・オーバドライブ用クラッチ、１２・・・第１のブレ
ーキ　、　　１３・・・第２のブレーキ　、　１４・・
・一方向ブレーキ　、　　２０・・・トルクコンバータ
　、　　３０°゛。 トランスファ装置　、　３１・・・駆動歯車　、３２・
・・被動歯車、４０・・・変速歯車装置　、　５０・・
・オーバドライブ装置　、　　５１，５３，５５．５２
，５４，５６・・・増速機構（オーバドライブ用駆動歯
車、オーバドライブ用被動歯車）、　６０・・・出力歯
車　、　９０・・・オイルボンブ　、　　１００・・・
歯車ケース　。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）エンジンの出力軸に連結されているトルクコンバ
   ータと、遊星歯車機構及び摩擦係合装置を有する変速歯
   車装置と、増速機構からなるオーバドライブ装置と、駆
   動車輪に連動する出力部材とを備えてなる自動変速機に
   おいて、 前記変速歯車装置が、前記トルクコンバータの出力軸か
   ら該変速歯車装置の入力部に動力伝達するクラッチを有
   すると共に、前記出力部材に連動する出力部を有し、ま
   た前記オーバドライブ装置が、前記エンジンの出力軸又
   はトルクコンバータの出力軸と前記出力部材との間にて
   、オーバドライブ用クラッチを介在しかつ前記変速歯車
   装置と並列に配設され、前記オーバドライブ用クラッチ
   が遮断状態でかつ前記変速歯車装置のクラッチが接続状
   態で、前記エンジン出力軸の回転を前記変速歯車装置を
   経て出力部材に伝達し、また前記変速歯車装置のクラッ
   チを遮断しかつ前記オーバドライブ用クラッチを接続す
   ることにより、エンジン出力軸の回転を前記オーバドラ
   イブ機構を経て出力部材に伝達することを特徴とするオ
   ーバドライブ付自動変速機。
2. （２）前記変速歯車装置のクラッチが、該変速歯車装置
   の前進時に接続する第１のクラッチであり、かつ前記変
   速歯車装置の入力部が第１の入力部である特許請求の範
   囲第１項記載のオーバドライブ付自動変速機。
3. （３）前記変速歯車装置のクラッチが、該変速歯車装置
   の前進時に接続する第１のクラッチ及び後進時に接続す
   る第２のクラッチであり、かつ前記変速歯車装置の入力
   部が第１及び第２の入力部である特許請求の範囲第１項
   記載のオーバドライブ付自動変速機。