JPS62151665A - 変速機の直結切換装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は変速機の直結切換装置、詳しくは人。

出力軸間に直結駆動経路と無段変速経路とを並列に設け
た変速機において、直結駆動から無段変速駆動への切換
を円滑に行うための装置に関するものである。

従来技術とその問題点 従来、無段変速機としては■ベルト式無段変速機やトロ
イダル形無段変速機など種々のものが知られているが、
いずれも無段変速駆動時の動力伝達効率がギヤやチェー
ンなどの伝達効率に比べて１０〜１５％程度劣るという
問題がある。そこで特公昭５７−２３１３６号公報に記
載のように、入力軸と出力軸との間に固定伝達比を有す
る直結駆動経路とＶベルト式無段変速装置を含む無段変
速経路とを並列に設けるとともに、直結駆動経路と無段
変速経路とにそれぞれクラ・ノチを設け、低速比域では
無段変速経路を介して駆動し、高速比域では直結駆動経
路を介して駆動することにより、高速比域の動力伝達効
率を向上させたものが提案されている。

ところで、一般に高速比状態での走行は走行時間の大部
分を占めるため、直結駆動経路に設けたクラッチの結合
時間は必然的に長くなる。しかしながら、クラッチとし
て湿式クラッチなどのすべり式クラッチを使用すると、
直結駆動の間このクラッチに高い油圧を供給し続けなけ
ればならないため、オイルポンプの吐出損失が増大し、
燃費を！ｉ１うという問題がある。

そこで、直結駆動経路のクラッチとしてドッグクラッチ
を使用すると、常時高い油圧をかけ続ける必要がないた
め、上記の欠点を解消できる。しかしながら、ドッグク
ラッチは油圧によって除々に係合力が変化する湿式クラ
ッチと異なり、結合あるいは遮断のいずれかの状態に切
り換わるに過ぎないため、例えば直結駆動から無段変速
駆動への切換時に、無段変速経路の湿式クラッチが結合
する以前に直結駆動経路のドッグクラッチが抜けると、
エンジンが吹き上がるおそれがあった。

発明の目的 本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目
的は、直結駆動から無段変速駆動への切換時にエンジン
の吹き上がりを防止して円滑な切換を行うことができる
変速機の直結切換装置を提供することにある。

発明の構成 上記目的を達成するために、本発明は、入力軸と出力軸
との間に、固定伝達比を有する直結駆動経路と無段変速
を行う無段変速経路とを並列に設け、直結駆動経路には
直結駆動時に結合されるドッグクラッチを設け、無段変
速経路には直結駆動時に遮断されるずベリ式クラッチを
設け、直結駆動中、無段変速経路の変速比を直結駆動経
路の固定伝達比より高速比側に保持してなる変速機にお
いて、上記ドッグクラッチの入力側スリーブと出力側ク
ラッチギヤとの対向面を段付形状とし、一方の段付部の
凸スプラインの先端周面には突起を設け、他方の段付部
には上記突起を軸方向に挿通自在な凹スプラインと該凹
スプラインの先端周面に上記突起と係合可能な突起とを
設けたものである。

すなわち、直結駆動から無段変速駆動への切換時にドッ
グクラッチを解除方向に付勢しても、上記突起どうしが
係合するため、ドッグクラッチは抜けず、無段変速経路
が結合すると無段変速経路の変速比は直結伝達比より高
速比側にあるので、ドッグクラッチの出力側クラッチギ
ヤが入力側スリーブより早く回転し、突起どうしの係合
が解除されてドッグクラッチが抜ける。つまり、無段変
速経路が結合した後に直結駆動経路が遮断されるので、
エンジンの吹き上がりを防止できる。

実施例の説明 第１図は本発明にかかる変速機の一例を示し、エンジン
のクランク軸１の端部には流体継手カバー２が結合され
、この流体継手カバー２の内部には流体継手を構成する
ポンプ３およびタービン４と遠心式ロックアツプクラッ
チ５とが回動自在に収容されている。

人力軸６は上記タービン４および口、クアノプクラノチ
５と結合されており、この入力軸６には直結駆動経路を
構成する直結駆動ギヤ７が回動自在に支持され、このギ
ヤ７と入力軸６とはドッグクラッチ８により断続される
。

ドッグクラッチ８は第２図に示すように入力軸６に固定
されたスプラインハブ３５と、直結駆動ギヤ７に一体に
形成されたクラッチギヤ３６と、スプラインハブ３５と
クラッチギヤ３６とを結合、遮断する直結切換スリーブ
３７とで構成され、この切換スリーブ３７はフォーク３
３を介して図示しない油圧ピストンによって軸方向に作
動される。上記スリーブ３７とクラッチギヤ３６との対
向面は第３図に示すように段付形状を成しており、斜線
のように幅広な凸スプライン３６ａ、３７ａの間に２個
の幅狭な凸スプライン３６ｂ、　３７ｂが形成されてい
る。クラッチギヤ３６の幅広な凸スプライン３６ａの先
端外周面には第４図のように突起３６ｃが一体形成され
ている。

またスリーブ３７の幅広な凸スプライン３７ａの側部に
は、第５図のように上記クラッチギヤ３６の突起３（ｉ
ｃが挿通自在な凹スプライン３７ｃとこの凹スプライン
３７ｃの先端内周面に上記突起３６ｃに係合可能な突起
３７ｄとが形成されており、上記突起３６ｃの外径り、
は凹スプライン３７ｃの内径Ｄ２より小さく、他の凹ス
プライン３７ｅの内径Ｄ３および突起３７ｄの内径り、
より大きくなっている。また、上記突起３６ｃ、３７ｄ
の厚みの和は段付高さｌより小さい。

入力軸６の端部には外歯ギヤ９が固定されており、この
外歯ギヤ９は■ヘルド式無段変速装置１０の駆動軸１１
に固定された内歯ギヤ１２と噛み合い、入力軸６の駆動
力を減速して駆動軸１１に伝達している。■ベルト式無
段変速装置１０は、駆動軸１１に設けた駆動側ブー！Ｊ
１３と、従動軸１４に設けた従動側ブー＋Ｊ１５と、両
プーリ間に巻き掛けた■ベルト１６とで構成されている
。駆動側プーリ１３は固定シーブ１３ａ　と可動シーブ
１３ｂとを有し、可動シーブ１３ｂの背後に設けた推力
発生装置３４によって可動シーブ１３ｂに入力トルクに
応じた推力を加えている。この推力発生装置３４として
は、例えば入力トルクに応じた推力を発生するトルクカ
ム装置や、ライン圧により人力トルクに応じた推力を発
生する油圧サーボ装置などを使用できる。一方、従動側
プーリ郷も駆動側プーリ１３と同様に、固定シーブ１５
ａ　と可動シーブ１５ｂとを有し、可動シーブ１５ｂの
背後には変速比制御用の油圧室１８が設けられている。

この油圧室１８への油圧は図示しない油圧制御装置によ
って制御される。

従動軸１４の外周には中空軸１９が回転自在に外挿され
ており、従動軸１４と中空軸１９とはすべり式クラッチ
の一例である湿式動力断続クラッチ２０によって断続さ
れる。このクラ・ノチ２０はベルト駆動時（前後進切換
時および急減速時を除く）には従動軸１４と中空軸１９
とを結合しており、直結駆動時には遮断する。中空軸１
９には前進用ギヤ２１ろ後進用ギヤ２２とが回転自在に
支持され、前後進切換スリーブ２３によって前進用ギヤ
２１あるいは後進用ギヤ２２のいずれか一方が中空軸１
９と連結される。従動軸１４と平行に配置された後進用
アイドル軸２４には、後進用ギヤ２２に噛み合う後進用
アイドルギヤ２５と、別の後進用アイドルギヤ２６とが
固定されている。減速軸２７も従動軸１４と平行に配置
されており、この減速軸２７には減速ギヤ２８と終減速
ギヤ２９とが固定されている。減速ギヤ２８は上記直結
駆動ギヤ７と前進用ギヤ２１と後進用アイドルギヤ２６
とに同時に噛み合い、直結従動ギヤを兼ねている。終減
速ギヤ２９はディファレンシャル装置３０のリングギヤ
３１に噛み合い、動力を出力軸３２に伝達している。

上記構成の変速機において、ドッグクラッチ８、直結駆
動ギヤ７、減速ギヤ２８、終減速ギヤ２９、ディファレ
ンシャル装置３０は直結駆動経路を形成しており、一方
、外歯ギヤ９、内歯ギヤ１２、■ベルト式典段変速表置
Ｏ、クラッチ２０、前進用ギヤ２１、減速ギヤ２８、終
減速ギヤ２９、ディファレンシャル装置３０はベルト駆
動経路（無段変速経路）を形成している。そして、直結
駆動経路における入力軸６と出力軸３２間の直結伝達比
は、ヘルド駆動経路における入力軸６と出力軸３２間の
最高速比に比べてやや低速比側に設定されている。

つぎに、上記構成からなる変速機の切換動作にを第６図
〜第９図について説明する。

まずベルト駆動状態においては、動力断続クラッチ２０
が結合され、ドッグクラッチ８が遮断されているので、
第３図のようにスリーブ３７とクラッチギヤ３６とは離
間している。いまベルト駆動経路の変速比が直結し得る
変速比（直結伝達比よりやや低速比側）に達すると、ス
リーブ３７は直結方向く左方向）へ付勢されるが、第６
図のようにスリーブ３７端面がクラッチギヤ３６の突起
３６ｃに当たるため、スリーブ３７はクラッチギヤ３６
にそのまま噛み合うことはできない。しかし、スリーブ
３７は回転につれてクラッチギヤ３６より第６図下方へ
相対回転するので、第７図のようにスリーブ３７の突起
３７ｄがクラッチギヤ３６の突起３６ｃの裏側に入り込
み、スリーブ３７の大径な凹スプライン３７ｃにクラッ
チギヤ３６の突起３６ｃが対応する。この状態でスリー
ブ３７が直結方向へ付勢されると、スリーブ３７はクラ
ッチギヤ３６と噛み合い、第８図の状態になると直結駆
動への切換が完了する。なお、直結駆動への切換完了時
あるいは切換完了の直前にクラッチ２０は遮断されるた
め、■ベルト式無段変速装置１０は最高速比状態へ移行
して空転を続ける。

つぎに、直結駆動からベルｌ−駆動に切り換えるには、
ドッグクラッチ８を解除方向に付勢すると同時にクラッ
チ２０を結合する。すなわち、ドッグクラッチ８が解除
方向（第８図右方向）に付勢されると、スリーブ３７は
第９図のように突起３６ｃ、　３７ｄが係合する位置ま
で引き抜かれる。この状態で、クラッチ２０の結合によ
りベルト駆動経路に動力が伝達され、かつベルト駆動経
路の変速比は直結駆動経路の伝達比より高速比側にある
ため、出力側のクラッチギヤ３６が入力側のスリーブ３
７より早く回る。つまり、第９図の状態においてクラッ
チギヤ３６がスリーブ３７より相対的に下方向に移動す
るため、突起３６ｃ、３７ｄどおしの係合が外れ、トン
グクラッチ８は解除される。このようにヘルド駆動経路
に動力が伝達された後で直結駆動経路が遮断されるため
、エンジンの吹き上がりのない円滑な切換を行うことが
できる。

第１０図〜第１６図は本発明の第２実施例を示し、第１
実施例と同一部品には同一符号を付しである。

この実施例では、第１実施例とは逆にスリーブ３７の幅
広な凸スプライン３７ａの先端内周面に突起３７ｆを設
ける一方、クラッチギヤ３６に上記突起３７ｆが挿通自
在な凹スプライン３６ｄ　と該凹スプライン３６ｄの先
端外周面に突起３６ｅとを設けたものである。そして、
突起３７ｆの内径り、はクラッチギヤ３６の凹スプライ
ン３６ｄの外径Ｄ５より大きく、クラッチギヤ３６の他
の凹スプライン３６ｆの外径Ｄ６および突起３６ｅの外
径Ｄ６より小さい。

この場合の動作は第１実施例と同様である。まず直結駆
動へ切り換えるためにスリーブ３７が第１０図左方へ付
勢されると、スリーブ３７の突起３７ｆが第１３図のよ
うにクラッチギヤ３６の凹スプライン３６ｆの端面に当
接するため、そのまま噛み合うことはできず、第１４図
のようにスリーブ３７がクラッチギヤ３６より下方へ相
対回転することにより、突起３７Ｆがクラッチギヤ３６
の突起３６ｅの裏側に入り込む。この状態で、さらにス
リーブ３７が左方へ付勢されると、スリーブ３７の突起
３７ｆとクラッチギヤ３６の凹スプライン３６ｄとが対
応しているので、第１５図のようにスリーブ３７は容易
にクラッチギヤ３６と噛み合う。

つぎにベルト駆動へ切り換えるためにスリーブ３７が右
方へ付勢されると、第１６図のように突起３７Ｆ　、　
３６ｅどおしが係合する位置まで引き抜かれ、この状態
でクラッチ２０が結合されてベルト駆動経路に動力が伝
達されるため、出力側のクラッチギヤ３６が第１６図下
方へ相対回転することにより、突起３７ｆ、３６ｅどお
しの係合が外れ、トングクラッチ８は解除される。

なお、上記実施例においてトングクラッチ８の作動は油
圧ピストンに限るものではなく、］乙、グクラソチ８の
直結方向あるいは解除方向のいずれか一方はスプリング
力によって付勢してもよい。

また、本発明の無段変速装置としては、■ベルト式に限
らずトロイダル形無段変速装置（例えば特開昭５８−５
４２６２号公報参照）など種々のものが使用可能であり
、また直結駆動経路としては上記実施例のようなギヤ列
に限らず、チェーンあるいは歯付きベルトを使用しても
よい。

発明の効果 以上の説明で明らかなように、本発明によれば直結駆動
から無段変速駆動への切換時に無段変速経路に動力伝達
された後でドッグクラッチが抜けるようにしたので、エ
ンジンの吹き上がりの無い円滑な切換を行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる変速機の一例のスケルトン図、
第２図はドッグクラッチの拡大断面図、第３図は第２図
のＡ−Ａ線断面図、第４図、第５図は第３図のＢ−Ｂ線
断面図およびＣ−Ｃ線断面図、第６図〜第９図はドッグ
クラッチの動作を示す断面図、第１０図は本発明の第２
実施例のＡ−Ａ線断面図、第１１図、第１２図は第１Ｏ
図のＤ−Ｄ線断面図およびＥ−Ｂ線断面図、第１３図〜
第１６図はトングクラッチの動作を示す断面図である。 ６・・・入力軸、７・・・直結駆動ギヤ、８・・・ドッ
グクラッチ、１０・・・Ｖベルト式無段変速装置、２０
・・・動力断続クラッチ（すべり式クラッチ）、２８・
・・減速ギヤ、３２・・・出力軸、３３・・・フォーク
、３６・・・クラッチギヤ、３６ａ・・・凸スプライン
、３６ｃ・・・突起、３７・・・スリ−ブ、３７ｃ・・
・凹スプライン、３７ｄ・・・突起。 出　願　人　　ダイハツ工業株式会社 代　理　人　　弁理士　筒井　秀隆 第１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）入力軸と出力軸との間に、固定伝達比を有する直
   結駆動経路と無段変速を行う無段変速経路とを並列に設
   け、直結駆動経路には直結駆動時に結合されるドッグク
   ラッチを設け、無段変速経路には直結駆動時に遮断され
   るすべり式クラッチを設け、直結駆動中、無段変速経路
   の変速比を直結駆動経路の固定伝達比より高速比側に保
   持してなる変速機において、上記ドッグクラッチの入力
   側スリーブと出力側クラッチギヤとの対向面を段付形状
   とし、一方の段付部の凸スプラインの先端周面には突起
   を設け、他方の段付部には上記突起を軸方向に挿通自在
   な凹スプラインと該凹スプラインの先端周面に上記突起
   と係合可能な突起とを設けたことを特徴とする変速機の
   直結切換装置。