JPS6248107B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は伝動機構に関する。 １対の単純遊星歯車の組で４つの正方向駆動比
を生じることは従来技術において知られている。
従来技術においては、特に米国特許第3986413号
明細書に記載されているように、２組の単純遊星
歯車から４つの正方向駆動比を得る解決策が提供
されている。しかしながら、この解決策とその他
の従来技術の解決策とでは、出力シヤフトにまで
延びる分割した動力通路が使用される。このよう
な通路を使用すると伝動機構用に１対の入力シヤ
フトと、１つの出力シヤフトと３つの同心シヤフ
トとが必要であるので複雑化しまた高価になる。
更にまた、従来技術の解決策は直径の異なる複数
のブレーキ機構とデイスク形ではなくドラム形の
ブレーキとを利用する。これら従来技術の解決策
は４つの正方向駆動比を生じるには製造が容易で
なくまた高価な伝動機構となる。更にまた、1980
年４月１日に附与された米国特許第4195536号明
細書には１つの解決策が提案されているが、ある
転位、たとえば、２―３転位の如き転位は滑らか
に転位するのに正確なタイミングが必要である。 以上説明した欠点を克服するため、本発明の伝
動機構は、伝動機構と、エンジンと駆動車輪との
すべてが車輌の同じ末端部にある前輪または後輪
駆動に容易に応用できる４つの正方向速度伝動機
構としてある。本発明の伝動機構は２組の遊星歯
車に接続された１つの入力シヤフトを含んでい
る。１組の遊星歯車用に３つのクラツチがそれら
が駆動連結する歯車の組を構成する歯車の真近に
装着されている。遊星歯車の組用のブレーキ機構
はそのスペース要件を最少限にしまたそのトルク
容量を最大限にするようケーシングの１個所に互
いに隣接して装着された同じ直径の２つのデイス
ク・ブレーキ機構から成る。 更にまた、１対の単純歯車の組に１つの入力シ
ヤフトを設けまた遊星歯車の組と出力伝動装置と
を接続する１つの出力シヤフトを設けることによ
り、僅か２つの同心のシヤフトのみしか必要とし
ないので、伝動機構と、エンジンと車輌駆動機構
とが車輌の同じ末端部に設けてある装置において
通常必要とする中心の出力シヤフト用に１対の同
心の入力シヤフトと１つの同心の出力シヤフトと
を必要とする分割した動力通路を有する伝動装置
に比較して経済的になる。 更にまた、共通の外レースを有する１対の一方
向係合装置を使用することにより、最少数の部品
で簡単な方法で滑かに２―３転位を行える。 以上の説明から特に前輪駆動車輌用に適した非
常に小ぢんまりした伝動機構が提供されたことは
明かである。この伝動機構は僅か２組の遊星歯車
と、複式の一方向クラツチと、３つのクラツチと
２つの摩擦ブレーキとを利用し４つの正方向速度
と１つの逆方向速度とを生じる。更にまた、伝動
機構は入力クラツチまたはトルク変換機構の必要
をなくすことにより伝動機構を簡素化するためブ
レーキ機素の１つを掛けて車輌を始動させるよう
にもしてある。更にまた、複式の一方向クラツ
チ、特に1980年４月１日に附与された米国特許第
4195536号明細書に記載した如き一方向クラツチ
４２を利用することにより、２―３比転位に関す
るタイミング問題は２―３比転位クラツチ３０が
解除されクラツチ３２が係合される場合に解決さ
れる。従つて、第３の比が従来技術として知られ
ているものに代る一方向クラツチにより得られる
ので２―３転位は滑かである。更にまた、エンジ
ンを第２速ギヤで始動させまたエンジンを制動す
るため手動で第２の比を生ずるよう一方向クラツ
チ４２をバイパスさせることができるクラツチ３
６が設けてある。 前記した一方向クラツチは共通の外レースが両
方の一方向クラツチ４０，４２に利用されその結
果部品を簡略にする点において独特なものであ
る。 本発明を実施する１つの具体例を以下に添付図
面を参照して説明する。 第１Ａ図、第１Ｂ図および第２図を参照する
と、本発明の伝動機構１０が示してある。伝動機
構１０は第１Ｂ図に示してあるように、たとえ
ば、エンジンのはずみ車１４に接続された振動ダ
ンパー１２を含んでいる。ダンパー１２はエンジ
ンから入力シヤフト１６に駆動力を伝達するよう
接続されている。伝動機構１０は更にまた出力歯
車２０に接続された出力シヤフト１８を含んでい
る。 伝動機構１０はその主要部品が第１Ａ図に示し
た如くハウジング２１内に装着されている。これ
ら部品は第２図に線図にして示してあり１対の遊
星歯車の組２２，２４と、ブレーキ２６と、逆方
向ブレーキ２８と、クラツチ３０と、クラツチ３
２とクラツチ３６とを含んでいる。これらクラツ
チとブレーキとはそれぞれ多デイス摩擦型であ
り、詳細に後記するように流体ピストンにより作
動せしめられる係合部材を作動させることにより
係合されると駆動力を伝達するような一連のデイ
スクを有している。更にまた共通の外レース４４
を有する１対の一方向クラツチ４０，４２が設け
てある。一方向クラツチ４０は内レース部材４６
を有しまた一方向クラツチ４２は内レース部材４
８を有している。 遊星歯車の組２２は太陽歯車５０と、複数の遊
星ピニオン歯車５４が軸受けされている遊星支持
部材５２と遊星ピニオン歯車５４にかみ合うリン
グ歯車５６とから成る。 遊星歯車の組２４は太陽歯車６０と、遊星支持
部材６２とリング歯車部材６４とから成る。遊星
支持部材６２には太陽歯車６０とリング歯車６４
とにかみ合う複数の遊星ピニオン歯車６６が軸受
けされている。 伝動機構用の正方向ブレーキであるブレー２６
はピストン７０（第１Ａ図）を有していて、この
ピストンはハウジング２１の孔７２内に収容され
この孔と共働して流体圧力用の流体圧力附与室７
４を形成するシートメタルで形成されている。戻
しばね７６がピストン７０をその解除位置に戻す
ため設けてある。ピストン７０は作動せしめられ
ると、一連の交互にした摩擦デイスク８０，８２
に係合する係合部材７８に圧接するよう右方に連
動する。デイスク８０は伝動機構のハウジング２
１の内面のスプライン８４にキイ止めされまた摩
擦デイスク８２はドラム部材８８に設けたフラン
ジ８６にキイ止めされている。ドラム８８は一方
向クラツチ４０用の内レース部材４６と太陽歯車
５０とに固着されている。反動部材９０が設けて
あり、この部材にはデイスク８０，８２が圧接せ
しめられる。反動部材９０はハウジング２１に固
定されている。 逆方向ブレーキ２８はハウジング２１に設けた
孔１０２に収容されこの孔と共働して流体作用室
１０４を形成しているシートメタルのピストン１
００を有している。流体圧力がピストン１００を
左方に動かすようにしてありそれによりピストン
は係合部材１０６に係合し、この係合部材は次い
で互い違いにしたデイスク１０８，１１０に係合
する。デイスク１０８はハウジング２１にキイ止
めされまたデイスク１１０は遊星歯車の組２４用
の支持部材６２に接続されたドラム１１４に形成
されたフランジ１１２にキイ止めされている。戻
しばね１１６がピストン１００用に設けてある。 流体ピストン１２０がクラツチ３０用に設けて
ある。ピストン１２０はドラム１２４の中空円筒
形状部分１２２内に収容されている。ドラム１２
４はシートメタル部材１２５を介して一方向クラ
ツチ４２用の内レース部材４８に駆動連結されて
いる。ピストン１２０は中空円筒形状部分１２２
と共働してシリンダー１２６を形成し、このシリ
ンダーは流体圧力を受けてピストン１２０を右方
に動かして係合部材１３０を押圧し、この部材は
一連のデイスク１３２，１３４に係合してクラツ
チ３０を係合させる。デイスク１３２はフランジ
１２４にキイ止めされ、またデイスク１３４は支
持部材５２にキイ止めされている。ドラム１２４
に固定された反動部材１３６がクラツチ３０が係
合されるとデイスク１３２，１３４が圧接するよ
う設けてある。 流体ピストン１５０がクラツチ３２を係合させ
るようにしてあり係合部材１５２に衝合する。係
合部材１５２は互い違いのデイスク１５４，１５
６に係合する。フランジ１６０に固定された反動
部材１５８がクラツチ３２用に設けてありピスト
ン１５０が係合部材１５２に衝合すると、デイス
ク１５４，１５６を押圧し、これらデイスクはこ
の反動部材に衝合する。デイスク１５４はフラン
ジ１６０にキイ止めされている。フランジ１６０
は軸線方向のドラム１６２を介して入力シヤフト
１６に接続されている。ピストン１５０はドラム
１６２の環状部分１６４内に収容されこの環状部
分１６４と共働して流体室１６６を形成し、この
室を経て流体圧力が得られてピストン１５０に作
用してそれを図面から見て左方に動かしクラツチ
３２を係合させる。平衡室１６８が部材１７０に
より閉じられたピストンの環状部分内に設けてあ
る。平衡室１６８は加圧下の潤滑流体を受領して
クラツチ３２が解除されると室１６６内の流体を
遠心力的に平衡状態にさせる。室１６６内に残留
する流体の圧力は遠心力によりクラツチ３２を不
意に係合させることがあるがこのことは平衡室１
６８内に残留する圧力により防止される。クラツ
チ３２が解除されるとピストン１５０を戻すため
の戻しばね１７２が設けてある。 クラツチ３６用にピストン１８０が設けてあ
る。ピストン１８０は一方向クラツチ４２の内レ
ース部材４８に駆動連結されたドラム１８４に形
成された環状室１８２内に収容されている。ドラ
ム１８４にはフランジ１９０が設けてある。一連
のデイスク１９２，１９４がクラツチ３６用に設
けてある。デイスク１９２はフランジ１９０にキ
イ止めされまたデイスク１９４は両方の一方向ク
ラツチ４０，４２の外レース部材４４にキイ止め
されている。フランジ１９０にキイ止めされた係
合部材１９６が設けてあり、この部材にはピスト
ン１８０が衝合して互い違いのデイスク１９２，
１９４を係合させ、これらデイスクはフランジ１
９０に固定された反動部材１９８に衝合してクラ
ツチ３８を係合させる。ピストン１８０はドラム
１８４と共働して流体作用室２００を形成し、こ
の室内にはピストン１８０を左方に動かしクラツ
チ３６を係合させるよう流体圧力を収容する。平
衡室２０２がピストン１８０の内方に形成され部
材２０４により閉じられている。平衡室２０２は
室２００内の残留流体に作用する遠心力によりク
ラツチ３６が不意に係合されるのを防止する。ク
ラツチ３６が解除されるとピストン１８０を右方
に戻すため戻しばね２０６が設けてある。 第１Ａ図と第１Ｂ図とに示した伝動機構の作用
は次のとおりである。伝動機構１０は車輌にいく
つかの方法で利用できる。第１Ａ図と第１Ｂ図と
に示してあるように、エンジンから振動ダンパー
１２を経て直接入力が供給され、このモードで伝
動機構は始動摩擦部材としてブレーキ２６を掛け
ることにより駆動配置で始動せしめられる。従つ
て、中立位置では、すべての摩擦機素は解除され
車輌の加速機の運動に応答して、始動ブレーキ２
６は流体を供給され車輌用の駆動装置を作動させ
る。更にまた、図示してないが、従来技術の伝動
系によれば、入力シヤフト１６は伝動機構１０と
エンジンとの間に装着される液圧トルク変換器の
出力部材により駆動されるよう接続できるかまた
は更に1980年４月１日に附与された米国特許第
4195536号明細書に記載してあるように、伝動機
構は第１Ｂ図に示した振動ダンパー１２に代り大
きい始動摩擦クラツチ部材により駆動することも
できる。しかしながら、以下の説明では始動ブレ
ーキ２６が慚次に掛けられて車輌の駆動を開始す
るようにして伝動機構が作用すると想定してい
る。 以下の表は伝動機構が作用している時４つの正
方向比と１種の逆方向比とのそれぞれに対する
種々の摩擦機素の係合を示すものである。

【表】 第１のモードが利用されるとすると、伝動機構
の作用は次のとおりである。すなわち 第１の歯車比では、ブレーキ２６が掛けられ
る。第１の歯車比での動力の流れは入力シヤフト
１６を経て太陽歯車６０へ、次に遊星歯車６６、
支持部材６２およびリング歯車６４を通る入力か
ら成る。リング歯車６４からのトルクは一方向ク
ラツチの外レース４４に至り、次いでキイ止めさ
れた一方向クラツチ４０を経てブレーキ２６に至
る。 ブレーキ２６が反動することによりリング歯車
６４が回転するのを防止する。支持部材６２から
のトルクはリング歯車５６に至り、次いで遊星歯
車５４と支持部材５２とを経て出力シヤフト１８
に至る。その結果による比率は１例では1.0で低
い歯車比と考えられる。 通常の自動的増速転位（upshift）の第２速ギ
ヤがブレーキ２６とクラツチ３０とを係合させる
ことから成る。トルクは入力シヤフト１６を経て
太陽歯車６０、遊星歯車６６、支持部材６２およ
びリング歯車６４に伝達される。リング歯車か
ら、トルクは共通の外レース４４に、次いで錠止
めされた一方向クラツチ４２、次に係合したクラ
ツチ３０を経て支持部材５２に伝達される。一方
向クラツチ４０は自由に回転している。支持部材
５２からのトルクはリング歯車５６に伝達され遊
星歯車５４、支持部材５２および太陽歯車５０に
至る。太陽歯車５０におけるトルクはブレーキ２
６において感応される。リング歯車６４と支持部
材６２とからの支持部材５２における合成トルク
は組み合わさつて１例では2.553対1.0の比率を形
成し第２速歯車比と考えられる。 エンジンを制動するには第２速ギヤの手動範囲
が使用される。第２速ギヤの手動範囲はブレーキ
２６と、クラツチ３０とクラツチ３６とを係合さ
せることから成る。入力トルクは入力シヤフト１
６を経て太陽歯車６０と、遊星歯車６６と、支持
部材６２とリング歯車６４とに流れる。リング歯
車６４からのトルクは一方向クラツチの共通の外
レース４４とクラツチ３６とに至る。クラツチ３
６からトルクはクラツチ３０に伝達され支持部材
５２に伝達される。一方向クラツチ４２は実質的
にはバイパスされるのでこのクラツチは惰力運転
モードでは自由に回転できない。支持部材６２か
らのトルクはリング歯車５６に伝達される。合成
比は前記した通常の自動的第２速ギヤと同じであ
る。 第３の比率はクラツチ３２とブレーキ２６とを
係合させることにより達成される。２―３転位
中、クラツチ３２が係合され、クラツチ３０は係
合されたまゝになされる。一方向クラツチ４２は
オーバーランして伝動機構が錠止めされるのを阻
止し、クラツチ３０を解除してクラツチ３２を係
合する際のタイミングの困難性を軽減させる。通
常の自動的増速転位（upshift）に対しては、ク
ラツチ３６は解除されクラツチ３２を係合させる
タイミングとは無関係になる。クラツチ３２を係
合させると入力シヤフト１６と、太陽歯車６０と
支持部材６２とを一緒に錠止めし、従つて、歯車
の組２４を実質的に１つのユニツトに錠止めす
る。入力シヤフトは支持部材６２からリング歯車
５６と、遊星歯車５４と支持部材５２とに伝達さ
れる。太陽歯車５０は静止状態に保持される。支
持部材５２から出力シヤフト１８への合成比は第
３の歯車比であり、１例では1.553対1.0である。 第４速ギヤでは、比率は常に１対１である。ブ
レーキ２６が解除されまたクラツチ３６が係合さ
れる。クラツチ３２は係合されたままである。入
力シヤフトから歯車の組２４へのトルクは第３速
ギヤの場合と同じである。歯車の組２４は錠止め
されたままである。クラツチ３６を係合させ、ブ
レーキ２６を解除すると歯車の組２２もまた錠止
めする。すべての機素と歯車の組とは同じ速度で
回転する。その結果は１対１すなわち直接比駆動
である。 ブレーキ２８を掛けることにより逆進比が達成
される。他の機素はすべて解除される。トルクは
入力シヤフト１６を経て太陽歯車６０、遊星歯車
６６およびリング歯車６４に至る。支持部材６２
はブレーキ２８により静止状態に保持される。リ
ング歯車６４からのトルクは錠止めされている一
方向クラツチ４０を経て共通の外レース４４に至
り太陽歯車５０を駆動する。リング歯車６４は入
力シヤフトの回転方向とは反対方向に回転し、従
つて、太陽歯車５０は入力シヤフトの回転方向と
は反対方向に回転する。リング歯車５６は支持部
材６２とブレーキ２８とにより静止状態に保持さ
れる。支持部材５２は入力シヤフトの回転方向と
は反対方向に太陽歯車５０と同じ方向に駆動され
る。従つて、１例では5.08対1.0である逆進比が
達成されるのである。 上述したように本発明によれば、共通の外レー
スを有する１対の一方向クラツチを設けることに
より、部品点数が減少されて構造が簡単で小型に
なされて安価に製造でき、正確な転位タイミング
を必要とせずに速度転位が円滑に行われる従来装
置では得られない優れた作用効果を得ることがで
きるのである。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図は本発明の原理を具体化する伝動機構
と車軸との組合わせの断面図。第１Ｂ図は第１Ａ
図に示した伝動機構を駆動する入力振動ダンパー
組立て体を示す第１Ａ図の伝動機構の断面図。第
２図は第１図の伝動機構の線図。 １０……伝動機構、１２……振動ダンパー、１
４……はずみ車、１６……入力シヤフト、１８…
…出力シヤフト、２０……出力歯車、２１……ハ
ウジング、２２，２４……遊星歯車、２６……ブ
レーキ、２８……逆方向ブレーキ、３０，３２，
３６……クラツチ、４０，４２……一方向クラツ
チ、４４……外レース部材、４８……内レース部
材、５０，６０……太陽歯車、５２，６２……遊
星支持部材、５４，６６……遊星ピニオン歯車、
５６，６４……リング歯車、７０，１００……ピ
ストン、７６，１１６，１８０，２０６……戻し
ばね、８０，８２……摩擦デイスク、８８，１１
４，１２４，１６２，１８４……ドラム、９０，
１３６，１５８……反動部材、１０８，１１０，
１３２，１３４，１５４，１５６，１９２，１９
４……デイスク、１２０，１５０……流体ピスト
ン、１２４，１６０，１９０……フランジ、１２
６……シリンダー、１６８，２０２……平衡室。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ １対の遊星歯車の組２２，２４と、入力シヤ
   フト１６とを含み、前記歯車の組がそれぞれ太陽
   歯車５０，６０と、リング歯車５６，６４と、遊
   星歯車支持機素５２，６２とを有し、各遊星歯車
   支持機素には複数のピニオン歯車５４，６６が軸
   受され、ピニオン歯車が太陽歯車とリング歯車と
   にかみ合い、入力シヤフト１６が遊星歯車の１組
   ２４の太陽歯車６０に接続されているエンジン駆
   動の車両用の複数の駆動比を生じる伝動機構１０
   において、入力シヤフトを前記遊星歯車の１組の
   別の機素６６に接続するように係合でき、係合さ
   れた時に該１組の遊星歯車を錠止めするクラツチ
   手段３２と、各遊星歯車の組の機素６４→５２を
   互いに接続するように係合できる第２のクラツチ
   手段３６と、各組の遊星歯車の１つの機素用の個
   別のブレーキ手段２６，２８と、他方の組の遊星
   歯車２２の機素の１つ５２に接続され、前記クラ
   ツチ手段と前記ブレーキ手段とを選択的に係合さ
   せることにより伝動機構に複数の駆動比を生じる
   ことのできるようになす出力シヤフト１８と、１
   組の遊星歯車２４の機素６４に接続された共通の
   外レース４４を有する１対の一方向係合装置４
   ０，４２とを備え、該装置がブレーキ手段の１つ
   ２６に接続可能な１つの内レース４６と他の組の
   遊星歯車の機素５２に（クラツチ手段３０を通し
   て）接続可能な別の内レース４８とを有し、これ
   により一方向係合装置が時により１組の遊星歯車
   ２４の前記最後に述べた機素６４をブレーキ手段
   ２６に接続し、また時により機素６４を他方の組
   の遊星歯車２２の機素５２に（クラツチ手段３０
   を通して）接続することを特徴とする伝動機構。 ２ 共通の外レース４４が１組の遊星歯車２４の
   リング歯車６４に接続され、内レースの１つ４６
   がブレーキ手段２６と、また他の組の遊星歯車２
   ２の太陽歯車５０とに接続され、他方の内レース
   ４８が他の組の遊星歯車２２の支持機素５２に接
   続可能である特許請求の範囲第１項記載の伝動機
   構。 ３ 他の組の遊星歯車２２の支持機素５２と内レ
   ースの１つ４８との間に第３のクラツチ手段３０
   が設けてある特許請求の範囲第１項記載の伝動機
   構。 ４ それぞれが太陽歯車５０，６０と、リング歯
   車機素５６，６４と太陽歯車とリング歯車とにか
   み合つているピニオン歯車５４，６６を有する遊
   星歯車支持機素５２，６２とを有している１対の
   遊星歯車の組２２，２４と、１組の遊星歯車２４
   用の太陽歯車６０に接続された入力シヤフト１６
   と、入力シヤフト１６を１つの組の遊星歯車２４
   用の遊星歯車支持機素６２に接続するように係合
   でき、これにより係合された時１組の遊星歯車を
   錠止めするクラツチ手段３２とを含みエンジン駆
   動の車両用の複数の前進駆動比を生じる伝動機構
   １０において、各組の遊星歯車の機素５２→６４
   を一緒に接続するように係合できる第２のクラツ
   チ手段３６と、各組の遊星歯車の１つの機素５
   ０，６２用の個別のブレーキ手段２６，２８と、
   他の組の遊星歯車２２の支持機素５２に接続さ
   れ、クラツチ手段とブレーキ手段とが選択的に係
   合される時伝動機構に複数の駆動比が生じるよう
   にする出力シヤフト１８と、１対の一方向係合装
   置４０，４２であつて、１組の遊星歯車２４のリ
   ング歯車６４に接続された共通の外レース４４、
   ブレーキ手段の１つ２６に接続される１つの一方
   向係合装置４０用の内レース４６ならびに他方の
   一方向係合装置４２用で他方の組の遊星歯車２２
   の支持部材５２に（クラツチ手段３０を通して）
   接続可能な内レース４８を有し、これにより時に
   よりリング歯車６４をブレーキ手段２６に接続
   し、また時によりリング歯車６４を他の組の遊星
   歯車２２の支持機素５２に接続するようにした前
   記１対の一方向係合装置４０，４２とを備えてい
   ることを特徴とする伝動機構。 ５ １つのブレーキ手段２６が他の組の遊星歯車
   ２２の太陽歯車５０に接続されている特許請求の
   範囲第４項記載の伝動機構。 ６ 第３のクラツチ手段３０が設けられ、内レー
   スの１つ４８を他の組の遊星歯車の支持機素５２
   に接続するように係合できる特許請求の範囲第５
   項記載の伝動機構。