JPS6263262A - 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】 産業上の利用分野 本発明は変速機、特に入力軸と出力軸との間にチェーン
又はギヤによる直結駆動装置とＶベルトによる無段変速
装置とを並列に設けた変速機に関するものである。

従来技術とその問題点 従来、■ベルト式無段変速装置の高速走行時における動
力伝達効率を向上させ、かつＶベルトの寿命向上を図る
ために、■ベルト式無段変速装置とチェーン又はギヤに
よる直結駆動装置とを入出力軸間に並列に設けた変速機
が、例えば特公昭５７−２３１３６号公報にて示されて
いる。上記変速機の場合、入力軸にはベルト駆動時に閉
じる第２クラツチが設けられ、出力軸には直結駆動時に
閉じる第１クラツチとベルト駆動時に閉じる第３クラツ
チとが設けられ、低速走行時には無段変速装置を介して
動力伝達し、高速走行時には直結駆動装置を介して動力
伝達している。

ところが、上記変速機においては、直結駆動時に無段変
速装置が停止しているため、直結駆動からベルト駆動へ
切り換えるとき無段変速装置が急激に始動せしめられ、
ショックを伴うとともにベルト駆動への切換が遅れると
いう問題がある。また、直結駆動あるいはベルト駆動の
高速比域で走行中に急減速を行うと、車速の低下に比べ
て直結駆動からベルト駆動への切換、あるいはベルト駆
動の高速比域から低速比域への戻りが遅れてしまい、車
両が停止した時に無段変速装置の変速比が最低速比に戻
っておらず、再発進ができないという事態が生じるおそ
れがあった。

発明の目的 本発明はかかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、
その目的は、直結駆動からベルト駆動への切換を円滑か
つ迅速に行うことができ、しかも急減速時に無段変速装
置の変速比を最低速比域に確実に戻すことができる変速
機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、エンジンにより
駆動される入力軸と車軸に接続された出力軸との間に、
チェーン又はギヤによる直結駆動装置と■ヘルドによる
無段変速装置とを並列に設けた変速機において、上記直
結駆動装置と出力軸との間に直結駆動時に結合される直
結クラッチを設け、無段変速装置と出力軸との間に通常
のベルト駆動時には結合されかつ急減速時に遮断される
動力断続クラッチを設けたものである。

すなわち、直結駆動においても無段変速装置は入力軸に
よって空転せしめられるため、無段変速装置を高速比に
維持しておけば、直結駆動からベルト駆動への切換時に
直結クラッチを開き、動力断続クラッチを閉じれば、円
滑かつ迅速に切り換えることができる。また、急減速時
には動力断続クラッチも開くので、無段変速装置を入力
軸により空転させながら低速比側へ制御すれば、容易に
最低速比へ移行させることができる。

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
ｌのクランク軸２の端部にはポンプインペラ４とタービ
ンランナ５とからなる流体継手３が設けられている。

入力軸６は上記タービンランナ５と結合されており、こ
の入力軸６には直結駆動装置Ａを構成するチェーン駆動
側スプロケット７が固定されている。入力軸６の端部に
は外歯ギヤ８が固定されており、この外歯ギヤ８は■ヘ
ルド無熱段変速装置Ｂの駆動軸１０に固定された内歯ギ
ヤ１１と噛み合い、入力軸６の動力を減速して駆動軸１
０に伝達口でいる。無段変速装置Ｂは、駆動軸１０に設
けた駆動側ブーＩ７１２と、従動軸１３に設けた従動側
プーリ１４と、両プーリ１２，１４間に巻き掛けたＶベ
ルト１５とを備え、駆動側プーリ１２の背後にはＶベル
ト１５にトルク伝達に必要な張力を付加する推力付加装
置３３が設けられ、従動側プーリ１４の背後には油圧室
３４が設けられている。そして、この油圧室３４への油
圧を制御することにより、両ブーＩＪ１２，１４の有効
径を相互に変化させ、無段変速を行うことができる。

なお、上記推力付加装置３３としては、例えば入力トル
クに見合った推力を発生するトルクカムや、入力回転数
に応じた推力を発生する遠心作動装置、あるいはライン
圧によって所定の推力を発生する油圧サーボ装置などを
用いることが可能である。

従動軸１３と出力軸１６とは同一軸線上に配置されてお
り、両軸１３，１６の間には湿式タラソチからなる動力
断続クラッチ１７と直結クラッチ１８とが互いに近接し
て設けられている。動力断続クラッチ１７のクラッチド
ラム１７ａは従動軸１３に結合され、タラソチハブ１９
は出力軸１６の端部に一体形成されている。そして、こ
のタラソチハプ１９は直結クラッチ１８のタラソチハブ
を兼用している。直結クラッチ１８のクラッチドラム１
８ａは出力軸１６上に回転自在に支持されており、クラ
ッチドラム１８ａの外周には上記駆動側スプロケット７
によりチェーン２０を介して駆動される従動側スプロケ
ット２１が一体に形成されている。

上記出力軸１６上には前進用駆動ギヤ２２と後進用駆動
ギヤ２３とが回転自在に配置され、かつ再駆動ギヤ２２
．２３を出力軸１６に対し選択的に結合する前後進切換
スリーブ２４が設けられている。カウンタ軸２５は出力
軸１６に対し平行に配置されており、このカウンタ軸２
５には、前進用駆動ギヤ２２と噛み合う前進用従動ギヤ
２６と、後進用駆動ギヤ２３とアイドラギヤ２７を介し
て噛み合う後進用従動ギヤ２８とが固定されている。カ
ウンタ軸２５の端部には終減速ギヤ２９が固定されてお
り、この終減速ギヤ２９はディファレンシャル装置３０
のリングギヤ３１と噛み合い、動力を車軸３２に伝達し
ている。

第２図は上記動力断続クラッチ１７および直結クラッチ
１８の具体的な構造を示す。図中、４０は従動軸１３を
ヘアリング４１を介して回転支持するケースであり、こ
のケース４０の内部には従動側プーリ１４の油圧室３４
へ油圧を導く油路４２と、動力断続クラッチ１７へ油圧
を導く油路４３とが形成されている。動力断続クラッチ
１７のクラッチドラム１７ａ内には油圧ピストン４４が
配置されており、上記油路４３を介して油圧室４５に油
圧を導くことにより、油圧ピストン４４をリターンスプ
リング４６に抗して右方向へ移動させ、複数のクラッチ
板４７を互いに圧接させるようになっている。一方、直
結クラッチ１８もクラッチドラム１８ａ内に油圧ピスト
ン４８を有し、出力軸１６内部に形成した油路４９を介
して油圧室５０に油圧を導くことにより、油圧ピストン
４８をリターンスプリング５１に抗して左方向へ移動さ
せ、複数のクラッチ板５２を互いに圧接させるようにな
っている。また、従動軸１３の右端は出力軸１６の左端
部に形成した穴５３内に嵌入しており、従動軸１３と穴
５３の間にベアリング５４を配置することにより、両軸
１３．１６を相対回転自在に支持している。

上記動力断続クラッチ１７および直結クラッチ１８を第
２図のように構成すれば、以下のような効果を得ること
ができる。まず第１に、動力断続クラッチ１７と直結ク
ラッチ１８のタラソヂハブ１９を共通化したので、両方
のクラッチ１７．１８を極めて近接して配置することが
でき、出力軸系の軸方向寸法を大幅に短縮できること。

第２に、直結クラッチ１８のクラッチドラム１８ａに一
体に従動側スプロケット２１を形成したので、直結クラ
ッチ１８および従動側スプロケット２１を含めた軸方向
寸法を短縮でき、かつ重量も軽減できること。第３に、
従動軸１３が出力軸１６の穴５３で回転支持されている
ため、両輪１３．１６の芯ずれがなく、かつ一方の軸（
実施例では従動軸１３）のみをケース４０で支持すれば
、両軸１３．１６の円滑な回転を確保できることなどで
ある。

つぎに、上記構成の変速機の動作を説明する。

まず低速走行時には動力断続クラッチ１７を結合し、直
結クラッチ１８を遮断する。これにより、入力軸６の駆
動力は無段変速装置Ｂ、動力断続クラッチ１７、出力軸
１６、カウンタ軸２５を介してディファレンシャル装置
３０に伝達され、車両を無段変速しつつ前進あるいは後
退させることができる。一方、高速走行時には動力断続
クラッチ１７を遮断するとともに、直結クラッチ１８を
結合する。そのため、入力軸６の駆動力は、直結駆動装
置２０、直結クラッチ１８、出力軸１６、カウンタ軸２
５を介してディファレンシャル装置３０に伝達され、入
力軸６と車軸３２の回転方向が同一でかつチェーン２０
のみを介して直結駆動される。したがって、ベルト駆動
に比べて動力伝達効率を大幅に向上させることができ、
■ベルト１５の損耗も防止できる。

上記高速走行時（直結駆動時）において、入力軸６の駆
動力は直結駆動装置Ａを介して車軸３２に伝達されるが
、無段変速装置Ｂの駆動側プーリ１２は入力軸６によっ
て常時駆動されており、従動側ブーＩ７１４と車軸３２
間の動力伝達は断たれているので、無段変速装置Ｂは無
負荷状態で空転する。したがって、直結駆動装置Ａの変
速比（一定）を無段変速装置Ｂの最高速比とほぼ一致す
る値に設定し、無段変速装置Ｂが空転している間油圧室
３４の油圧を抜いて最高速比に維持すれば、直結駆動か
らベルト駆動への切換は円滑かつ迅速に行うことができ
る。

さらに、高速走行中にフートブレーキを強く踏み込んで
急減速を行った場合には、直結クラッチ１８を遮断する
だけでなく、動力断続クラッチ１７も遮断する。これに
より、急減速途中で無段変速装置Ｂは入力軸６の動力に
より空転し、油圧室３４に油圧をかければ■ベルト１５
がプーリ面を転動しながら低速比側へ迅速に移行し、車
両が停止した時には再発進可能な低速比に確実に戻すこ
とができる。一般にＶヘルド１５が金属製ヘルドの場合
には、プーリと■ヘルドとの間に油膜が介在しているた
め、無段変速装置Ｂが停止した状態でも油圧室３４に大
きな油圧をかければ低速比側へ移行させることは可能で
あるが、非常に大きな油圧が必要になるとともに、低速
比側への移行が遅いという問題がある。また■ベルト１
５がゴム製または樹脂製ベルトの場合には、プーリとＶ
ベルトとが摩擦接触しているため、無段変速装置Ｂが停
止した状態で油圧室３４に大きな油圧をかけても低速比
側へ移行させることは不可能である。

本発明では、急減速時に動力断続クラッチ１７を遮断し
て無段変速装置Ｂを空転させるようにしたので、■ヘル
ド１５がプーリ面を転勤しながら低速比側へ迅速に移行
し、油圧室３４に大きな油圧をかける必要がない。した
がって、■ヘルド１５には過大な側圧がかからず、■ベ
ルト１５の寿命低下を防止できる。

なお、直結クラッチ１８は出力軸１６上に限らず入力軸
６上に設けることも可能であるが、次の２つの理由によ
り本発明では出力軸１６上に設けている。すなわち、第
１に、直結クラッチ１８を湿式クラッチとした場合、こ
れを入力軸６上に設けると大きなエンジントルクを直接
断続する必要があるのに対し、出力軸１６上に設けると
、直結駆動装置Ａにより伝達トルクが低減せしめられる
ので、クラッチ断続トルクが低くなり、直結クラッチ１
８を小型化できること。第２に、入力軸６上には通常の
場合、流体継手３などの発進クラッチやセンタサポート
などが配置される関係で軸方向寸法に余裕がなく、入力
軸６に直結クラッチ１８を設けると軸方向寸法の増大を
きたすのに対し、出力軸１６に設けた場合には、出力軸
１６上体の軸方向寸法は長くなるが、前後進切換装置な
どを流体継手３の外径側に配置すれば、軸方向寸法に余
裕ができる。したがって、入力軸系および出力軸系の軸
方向寸法がほぼ平均化され、全体としてコンパクトな変
速機を得ることが可能となる。

上述の軸方向寸法短縮化の問題は、スペースに制約のあ
るＦＦ横置き式変速機において特に重大である。

また、動力断続クラッチ１７および直結クラッチ１８を
共に湿式クラッチで構成した場合には、流体継手３を排
除し、動力断続クラッチ１７を発進クラッチとして使用
すれば、湿式発進が可能であり、また万−Ｖベルト１５
が破損した場合には、直結クラッチ１８を使用して湿式
発進することもできる。

なお、上記実施例では直結クラッチ１８を湿式クラッチ
としたが、これに限らずドッグクラッチでも可能である
が、ドッグクラッチの場合には直結切換時にショックが
あるので、湿式クラッチと　′した方が好ましい。

また、本発明の直結駆動装置Ａとしてはチェーン２０を
使用したものに限らず、ギヤを使用してもよい。ギヤを
使用した場合には、例えば駆動側スプロケット７および
従動側スプロケット２１に代えて駆動側ギヤおよび従動
側ギヤを設け、これらギヤの間に中間ギヤを配置すれば
、チェーン２０を使用した場合と同様に、入力軸６と出
力軸１６とを同一方向に回転させることができる。

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
装置と出力軸との間に直結駆動時に結合される直結クラ
ッチを設け、無段変速装置と出力軸との間に通常のベル
ト駆動時には結合されかつ急減速時に遮断される動力断
続クラッチを設けたので、直結駆動においても無段変速
装置は入力軸によって空転せしめられ、無段変速装置を
高速比に維持しておけば、直結駆動からベルト駆動への
切換時に直結クラッチを開き、動力断続クラッチを閉じ
ることにより円滑かつ迅速に切り換えることができる。

また、急減速時には動力断続クラッチも開くので、無段
変速装置を入力軸により空転させながら低速比側へ制御
すれば、車両停止時には確実に再発進可能な低速比へ戻
すことが可能となる。

【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図は直結クラッチおよび動力断続クラッチ部分の詳
細断面図である。 １・・・エンジン、３・・・流体継手、６・・・入力軸
、７・・・駆動側スプロケット、１６・・・出力軸、１
７・・・動力断続クラッチ、１８・・・直結クラッチ、
２０・・・チェーン、２１・・・従動側スプロケット、
Ａ・・・直結駆動装置、Ｂ・・・無段変速装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）エンジンにより駆動される入力軸と車軸に接続さ
   れた出力軸との間に、チェーン又はギヤによる直結駆動
   装置とＶベルトによる無段変速装置とを並列に設けた変
   速機において、上記直結駆動装置と出力軸との間に直結
   駆動時に結合される直結クラッチを設け、無段変速装置
   と出力軸との間に通常のベルト駆動時には結合されかつ
   急減速時に遮断される動力断続クラッチを設けたことを
   特徴とする変速機。