JPS6361540B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はばね適用・遠心力反応式クラツチを有
する変速機に関する。

この種の変速機は公知である（例えば米国特許
第2427346号）。この公知の変速機では、ばね適
用・遠心力反応式クラツチは自動車エンジン・ク
ランク軸と普通の変速伝動機を包含する歯車箱と
の間にある駆動クラツチを形成する。

本発明によれば、ハウジング手段が入力軸およ
びこれと同心に整列した出力軸を回転自在に支持
しており、遊星歯車手段が入力軸に駆動連結され
た第１部材と出力軸に駆動連結された第２部材と
第３部材とを包含し、流体作動式ブレーキ手段が
前記ハウジング内に配置され、遊星歯車手段の第
３部材と作動連結し、このブレーキ手段が流体圧
力作動式ピストンを包含しており、このピストン
は加圧されたときにブレーキ手段の係合を生じさ
せ、前記遊星歯車手段に或る減速駆動比を確立す
るようになつており、クラツチ手段が入力軸を出
力軸に駆動連結するように選択的に作動し、この
クラツチ手段は加圧されたときにクラツチ手段の
解放を行なう流体圧力作動手段を包含しており、
ばね係合手段が前記クラツチ手段の係合を生じさ
せる位置に向つて前記流体圧力作動手段を押圧
し、遠心制御手段が出力軸と共に回転してこの出
力軸の回転速度が所定値よりも大きくなつたとき
に前記ばね係合手段に力を発生させるように作動
連結してあり、流体圧力源手段が入力軸に駆動連
結してあつて選択的にブレーキ手段とクラツチ手
段を加圧してブレーキ手段を係合状態にすると共
にクラツチ手段を解放状態にし、この流体圧力源
手段はその圧力レベルを制御する選択作動式制御
手段を包含し、それにより出力軸の回転速度が前
記所定値より高くなつたときにブレーキ手段が解
放状態になり、クラツチ手段がばね負荷されて係
合するようになつていることを特徴とする、ばね
適用・遠心力反応式クラツチを有する変速機を得
ることができる。

したがつて、本発明による遊星歯車式変速機で
は、変速機出力軸の速度が所定値より小さい場合
には、係合ばねが適用力を伝えるのを阻止するこ
とによつて、ブレーキの適用圧力とは無関係にク
ラツチの係合を阻止するように遠心力作動装置が
作動する。

こうして、出力軸が回転していないときには、
このばね適用・圧力解放式クラツチは解放される
ことになる。

以下、添付図面を参照しながら本発明を実施例
によつて説明する。

図に示す遊星歯車式変速機は複片ハウジングを
有し、このハウジングは主ハウジング１０と、延
長ハウジング１２と、ポンプ・ハウジング兼端カ
バー１４と、端板１６とを包含する。この端板１
６は複数の留め具、たとえば１８によつて主ハウ
ジング１０に取付けてある。端板１６には軸受部
材２０が配置してあり、この軸受部材は駆動軸２
２を回転自在に支えている。この駆動軸は電動機
のような原動機（図示せず）の出力部材である。
電動機は留め具１８によつて主ハウジング１０に
取付けたモータ・ハウジング２４内に収容されて
いる。

延長ハウジング１２は主ハウジング１０に取付
けてあり、この延長ハウジングにポンプ・ハウジ
ング兼端カバー１４が取付けてある。このポン
プ・ハウジング兼端カバー１４内には、全体的に
２６で示す普通のＩ−Ｘ式歯車ポンプと圧力調整
弁２８とが配置してある。この圧力調整弁２８
は、調整圧力レベルを定めるばね３２における力
を制御するように作動するステツプ・モータ３０
に応答する。このステツプ・モータ３０は多くの
周知の電気制御システムで制御し得る。ポンプ２
６はクイル軸３４で駆動され、このクイル軸は変
速機入力軸３６に駆動連結してあり、この入力軸
は駆動軸２２で駆動される。

ステツプ・モータ３０が作動し、ポンプ２６が
軸３４によつて回転されているとき、ポンプ出力
空所３８内で流体圧力が上昇する。過剰流体は圧
力調整弁２８によつてポンプ入口空所４０にバイ
パスされる。ステツプ・モータ３０の行程が最小
のときは、圧力調整弁２８が非常に低い圧力レベ
ルでポンプ２６の流体出力をすべてバイパスする
ようになつている。

ハウジング１０は全体的に４２で示す遊星歯車
式変速機を収容しており、この変速機は遊星歯車
セツト４４と、低速比ブレーキ４６と、高速比ク
ラツチ４８と、出力軸５０とを包含する。遊星歯
車セツト４４はキヤリヤ部材５２を包含し、この
キヤリヤ部材は複数のピニオン歯車５４およびこ
れらのピニオン歯車とかみ合つている複数のピニ
オン歯車５６を回転自在に支持している。また、
遊星歯車セツト４４は太陽歯車５８とリング歯車
６０とを包含し、これらの歯車はそれぞれピニオ
ン歯車５４、ピニオン歯車５６とかみ合つてい
る。キヤリヤ５２は変速機入力軸３６に取付けて
あり、したがつて、原動機駆動軸２２によつて回
転させられる。太陽歯車５８はハブ６２を介して
低速比ブレーキ４６に駆動連結しており、したが
つて、低速比ブレーキ４６が係合しているときに
はいつでも静止状態に保持される。

リング歯車６０はクラツチ４８の一部を形成す
るハウジング６４によつて変速機出力軸５０に駆
動連結してある。キヤリヤ５２はハブ部６６を包
含し、このハブ部もクラツチ４８の一部を形成し
ている。変速機出力軸５０は軸受６８，７０によ
つてそれぞれハウジング１００およびハウジング
１２内に回転自在に支持されている。軸受６８，
７０の間で、出力軸５０上に歯車部材７２が形成
してあり、この歯車部材７２はアイドル歯車７４
とかみ合つている。このアイドル歯車７４は差動
装置入力歯車７６とかみ合つている。アイドル歯
車７４は軸受７８，８０によつて回転自在に支持
されている。差動装置入力歯車７６は概略的に８
２で示す普通の差動装置の入力部となつている。
この差動装置８２は車輌の車輪に普通の駆動力を
与えるように作動する。

低速比ブレーキ４６は流体適用・ばね解放式ブ
レーキであり、ハウジング１０内に摺動自在に配
置した環状ピストン８４を包含し、このピストン
がハウジングと協働してブレーキ適用室８６を形
成する。ピストン８４は複数のもどしばね８８に
よつて図示の解放位置に向つて押圧されている。
これらのもどしばねはピストン８４と、ロツクリ
ング９２によつてハウジング１０内に位置決めさ
れているばね座９０との間で圧縮されている。ブ
レーキ４２は、さらに、ブレーキ係合状態時にピ
ストン８４と当接するようになつている圧力板９
４と、ロツクリング９８によつてハウジング１０
内に位置決めされているバツクアツプ板９６と、
これらの板９４，９６間に配置した摩擦板１００
とを包含する。この摩擦板はハブ６２、したがつ
て太陽歯車５８に駆動連結したスプライン付き内
径部を有する。板９４，９６は共にハウジング１
０にスプライン結合してあり、ブレーキ適用室８
６に充分な圧力が与えられたとき、ピストン８４
がこれらの板９４，９６，１００を摩擦係合さ
せ、太陽歯車５８を静止状態に保持することにな
る。

ブレーキ適用室８６は流路１０２と流体連通し
ており、この流路１０２は流路１０４と交差して
いる。これらの流路はハウジング１０内に形成し
てあり、それぞれ外端をボール１０６，１０８で
閉鎖してある。流路１０４はハウジング１０，１
２内に形成された流路１１０と交差しており、か
つポンプ出力空所３８と連通している。流路１１
０はハウジング１１２に形成された流路１１４と
も流体連通している。流路１１４は、ブツシング
１２０にある開口１１８と、出力軸５０に形成さ
れかつ軸方向流路１２６により相互連結している
一対のほぼ半径方向流路１２２，１２４と、クラ
ツチ・ピストン・ハウジング１３０に形成された
通路１２８とを介してクラツチ解放室１１６と流
体流通している。クラツチ・ピストン・ハウジン
グ１３０はその中に摺動自在に配置されたクラツ
チ・ピストン１３２と協働してクラツチ解放室１
１６を形成している。

クラツチ・ピストン・ハウジング１３０および
クラツチ・ピストン１３２はクラツチ４８の構成
要素であり、クラツチ４８はハウジング６４、ハ
ブ６６のそれぞれに交互に隔たつてスプライン結
合された複数の差込み式摩擦板（デイスク）１３
４，１３６も包含する。これらの摩擦板１３４，
１３６はリング歯車６０を一体に形成した板１３
８によつて右方向移動を拘束されている。ピスト
ン１３２は、摩擦板１３４，１３６に作用して摩
擦係合させるように配置した適用部１４０を有
し、その結果、キヤリヤ５２およびリング歯車６
０が一体となつて回転し、遊星歯車セツト４４に
直接駆動を与えることになる。

クラツチ・ピストン１３２は複数のばね部材１
４２によつて係合状態になるように押圧されてい
る。これらのばね部材は図示位置においてピスト
ン１３２、ばね座１４３間でクラツチ制御部材１
４４のまわりに配置してある。クラツチ制御部材
１４４が仮想線で示す位置に移動したとき、ばね
座１４３はピストン１３２に取付けられたリテナ
１４５と当接する。それにより、クラツチ制御部
材１４４はばねの軸線方向力から自由になつてい
る。クラツチ制御部材１４４はハウジング６４お
よび複数の球（ボール）１４６と協働してクラツ
チ４８のための遠心作動装置を形成する。ハウジ
ング６４が変速機出力軸５０と一致して回転する
ので、遠心作動装置は変速機出力速度に応答する
ことになる。変速機出力軸が速度ゼロあるいは非
常に低速度のとき、クラツチ制御部材１４４は仮
想線で示す位置にあり、ばね１４２に蓄積される
力はピストン１３２およびリテナ１４５内に保留
され、クラツチ制御部材１４４に対してゼロとな
る。この状態の間、クラツチ適用ばね力は存在し
ないことになる。変速機出力軸速度がゼロから約
16Kmph（10mph）の車輌速度に相当する速度ま
で高まると、球１４６は内側仮想位置から外側実
線位置まで漸次移動する。この外側実線位置で、
ばね１４２内に蓄積される力が充分な大きさにな
り、クラツチ４８の係合を強制する。

先に述べたように、クラツチ解放室１１６は、
ブレーキ４６の係合を強制する室８６内に存する
流体圧力と同一の流体圧力を受ける。もしブレー
キ適用圧力が存するならば、ピストン１３２は適
用ばね１４２に抗して左方に移動し、出力軸５０
の速度と無関係にクラツチ４８を解放状態に維持
する。

原動機軸２２が静止している場合、ポンプ２６
が静止していることになり、流体圧力はゼロとな
る。原動機軸２２が回転し始めてステツプ・モー
タ３０が全吐出量で作動させられたならば、ポン
プ２６が室３８内に圧力を発生させることにな
る。しかしながら、この圧力がブレーキ４６のも
どしばね８８に打勝つに充分なレベルに上昇する
まで、ブレーキ４６は解放状態にある。この時、
クラツチ４８がばね係合したならば、遊星歯車セ
ツト４４は１：１の駆動比の状態となり、車輌が
移動しようとすることになる。これが実際に生じ
ないようにするため、遠心作動装置が出力速度に
応答して、クラツチ４８を解放状態に維持する。
充分な圧力が存在して低速比ブレーキ４６を作動
させると、入力軸３６から出力軸５０までに減速
駆動比が生じ、車輌の加速が生じ得る。

車輌が加速すると、遠心作動装置は上述のよう
な状態となり、選択的なクラツチ係合をなすよう
にばね１４２を位置決めする。低速比ブレーキ４
６を解放し、高速比クラツチ４８を係合させるこ
とによつて比を変更するには、ポンプ２６、圧力
調整弁２８およびステツプ・モータ３０を有する
圧力源を実質的にゼロ圧力の状態にする。室３８
内の圧力が減少すると、ブレーキ４６が解放さ
れ、クラツチ４８が係合させられ、その結果、入
力軸３６から出力軸５０までの駆動比が１：１の
直結状態になる。これらの比の間の移行を滑らか
にするために、ブレーキ４６およびクラツチ４８
は、スロツトル位置、車輻速度、モータ・トルク
およびクラツチ圧力のいずれか、あるいはそのす
べてに応じて制御される別々の調整オイル供給源
によつて適用したり、解放したりしてもよい。

車輌は原動機軸２２の回転方向に応じて前進あ
るいは後退させられ得る。原動機は電動機である
から、原動機２２の逆回転は容易に行なうことが
できる。たとえば、太陽歯車５８が27個の歯を備
え、リング歯車６０が67個の歯を備えている場
合、低速比は1.675に等しくなる。出力歯車７２
が14個の歯を備え、差動装置入力歯車７６が102
個の歯を備えている場合、最終駆動比は7.29とな
る。普通のころがり半径を有するタイヤを利用す
ることによつて、高速比作動ではＮ／Ｖは１１７
となり得る。このようなＮ／Ｖでは、電動機速度
が約4100rpmのとき車輌速度は56kmph（35mph）
となる。これは低速比作動の間に32kmph
（20mph）をやや上回る最高速度を可能とする。
これらの値は、もちろん、歯車の歯数を変えるこ
とによつて容易に変更できる。必要ならば、図示
の２速度遊星歯車式変速機を多速度変速機と一緒
に用いて周知要領で比率範囲を広げることができ
る。

【図面の簡単な説明】

図は本発明による変速機の好適実施例を示す部
分側面断片断面図である。 主要部分の符号の説明、１０…主ハウジング、
１２…延長ハウジング、１４…ポンプ・ハウジン
グ兼端カバー、１６…端板、２２…駆動軸、２４
…モータ・ハウジング、２６…歯車ポンプ、２８
…圧力調整弁、３０…ステツピング・モータ、３
２…ばね、３４…クイル軸、３６…変速機入力
軸、３８…ポンプ出力空所、４０…ポンプ入口空
所、４２…遊星歯車式変速機、４４…ブレーキ、
４６…低歯車比用ブレーキ、４８…クラツチ、５
２…キヤリヤ、５４，５６…ピニオン歯車、５８
…太陽歯車、６０…リング歯車、７２…歯車部
材、７４…アイドル歯車、７６…歯車装置入力歯
車、８２…差動装置、８８…もどしばね、９４…
圧力板、９６…バツクアツプ板、１００…摩擦
板、１０２，１０４，１１０，１１４…流路、１
０６，１０８…ボール、１２２，１２４…半径方
向流路、１２６…軸線方向流路、１２８…流路、
１３０…クラツチ・ピストン・ハウジング、１３
２…クラツチ・ピストン、１３４，１３６…摩擦
板、１４２…ばね部材、１４４…クラツチ制御部
材、１４５…リテナ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ばね適用・遠心力反応式クラツチを有する変
   速機において、ハウジング手段１０が入力軸２２
   およびこれと同心に整列した出力軸５０を回転自
   在に支持しており、遊星歯車手段４４が前記入力
   軸に駆動連結された第１部材５２と前記出力軸に
   駆動連結された第２部材６０と第３部材５８とを
   包含し、流体作動式ブレーキ手段４６が前記ハウ
   ジング内配置され、前記遊星歯車手段の第３部材
   と作動連結し、該ブレーキ手段が流体圧力作動式
   ピストン８４を包含しており、該ピストンは加圧
   されたときに前記ブレーキ手段の係合を生じさ
   せ、前記遊星歯車手段に或る減速駆動比を確立す
   るようになつており、クラツチ手段４８が前記入
   力軸を前記出力軸に駆動連結するように選択的に
   作動し、該クラツチ手段は、加圧されたときにク
   ラツチ手段の解放を行なう流体圧力作動手段１３
   ２を包含しており、ばね係合手段１４２が前記ク
   ラツチ手段の係合を生じさせる位置に向つて前記
   流体圧力作動手段を押圧し、遠心制御手段１４
   ４，１４６が前記出力軸と共に回転して該出力軸
   の回転速度が所定値よりも大きくなつたときに前
   記ばね係合手段に力を発生させるように作動連結
   してあり、流体圧力源手段２６が前記入力軸に駆
   動連結してあつて選択的に前記ブレーキ手段と前
   記クラツチ手段を加圧して該ブレーキ手段を係合
   状態にすると共に前記クラツチ手段を解放状態に
   し、該流体圧力源手段はその圧力レベルを制御す
   る選択作動式制御手段２８，３０を包含し、それ
   により前記出力軸の回転速度が前記所定値より高
   くなつたときに前記ブレーキ手段が解放状態にな
   り、前記クラツチ手段がばね負荷されて係合する
   ようになつていることを特徴とする変速機。 ２ 特許請求範囲第１項記載の変速機において、
   前記遠心制御手段１４４，１４６は該制御手段の
   一部１４４の軸線方向移動を強制する半径方向可
   動手段１４６を包含することを特徴とする変速
   機。 ３ 特許請求の範囲第１項または第２項記載の変
   速機において、前記遠心制御手段１４４，１４６
   は、前記出力軸５０と共に回転するように作動連
   結した遠心ハウジング６４と、前記ばね係合手段
   １４２に作動連結したクラツチ制御部材１４４
   と、前記遠心ハウジングと前記クラツチ制御部材
   との間に配置した複数の球１４６とを包含し、該
   複数の球が出力軸速度に応じた遠心作用によつて
   半径方向外向きに移動して前記遠心ハウジングと
   前記クラツチ制御部材の軸線方向分離を強制し、
   それによつて、前記出力軸の回転速度が前記所定
   値より大きくなつたときに前記ばね係合手段に力
   を発生させるようになつていることを特徴とする
   変速機。