JPS6362962A

JPS6362962A - 分割トルク流体機構装置を有する無段変速トランスミッション

Info

Publication number: JPS6362962A
Application number: JP62195445A
Authority: JP
Inventors: ジョージ　エドワード　レミエウクス; アラン　ロバート　フィッシャー
Original assignee: Ford Motor Co
Current assignee: Ford Motor Co
Priority date: 1986-09-02
Filing date: 1987-08-06
Publication date: 1988-03-19
Also published as: EP0258575A3; EP0258575A2; USH398H

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】く工業上の利用分野〉本発明は分割トルク流体機構装置を有する無段変速トラ
ンスミッションに関するものである。

〈従来の技術〉自動重用の無段変速ベルトまたはチェーン駆動装置はベ
ルトまたはチェーンに連結された調整可能なプーリ（滑
車体）を通常布している。駆動力伝達比はプーリーの有
効ピッチ径を適当に変更することにより調整される。こ
のことは例えば本発明の出願人に譲渡された米国特許第
３．３１５゜０４９号及び米国特許第４．４３３．５９
４号に開示されている。伝達化領域はプーリー装置によ
り画定されたトルク伝達通路にトルク伝達歯車装置を設
けることにより拡大される。広範囲の駆動伝達比を有す
る無段変速トランスミッションの例は米国特許第４．３
５４，４０１号、米国特許第３．３０４，８０３号及び
米国特許第３．２０３゜２７８号に示されている。前記
米国特許第３，３０４．８０３号及び第３．２０３．２
７８号は本発明の出願人によるものである。

ギア装置及び駆動力伝達路の無Ｉ２変速部と組合わせて
流体カップリングまたはトルクコンバータを用いること
はよく知られており、伝達化領域を拡大し、トルクの伝
達をスムーズにしている。このことは上記米国特許第３
．３０４．８０３号及び第３．２０３．２７８号と同様
に米国特許第３゜１２５．９００号に示されている。本
発明とは異なり米国特許第３，３０４．８０３号及び第
３゜２０３．２７８Ｆ−＞はベルトプーリ装置というよ
りむしろ無段変速摩擦駆動を承りものであるが、ギア装
置と無段変速装置との組合わせの概念を示している。前
記米国第３．１２５，９００号も本発明の出願人による
ものであるが、無段変速駆動装置を示すというよりトル
クコンバータとギア装置と組合せて確実なチェーン駆動
装置を示している。

く問題点を解決する手段〉本発明は無段変速＠置と分割トルク歯車装置と組合せて
流体機構装置を備えており無段変速南中装置を介して伝
達されるトルクの一部だけが流体内構装置を通過する点
で前述の米国特許とは相異する。例えば米国特許第４．
３５４，４０１号及び第３．２０３．２７８＠は流体機
構装置がトランスミッションの無段変速部を介して伝達
されるトルクの全てを受けている分割トルク歯車装置を
示している。同様に米国特許第３．１２５．９００＠の
チェーン駆動の出力部は、全トルクを、出力軸へタービ
ンを連結する分割トルク歯車装置に到達する前に、流体
カップリングを介して伝達する。

トルク伝達路が流体機構装置の出力部に分割トルク歯車
装置を有する流体機構トルクコンパータまたは流体カッ
プリングを備えているトランスミッションにおいて、車
両が静止状態から加速プるスタートアップモードにおい
てタービンは後退回転する。車両が加速されるとタービ
ンは回転を弱め前進駆動方向に回転しはじめる。この現
象は望ましくなく駆動通路のＭ動をひきおこす。本発明
によると、分割トルク歯車装置はトルクの分割が伝達領
域全体にわたって利用でき、かつトルクの一部だけが流
体機構装置を介して伝達されるように配置されている。

このため流体分割！ＩＡ構はスリップの少ない（スリッ
プ要素の少ない）ひきしめ装置として働く。このように
、本発明によると流体機補装はを無段変速ベルト及びプ
ーリー装置のトルク下流側に配置することにより、全ト
ルクの増幅状態が、エンジンが発進用に回転する時のよ
うに、流体機構装置をスリップさせることなく達成され
る。車両の加速時に、従来の技術による装置に比べてス
リップが急激に発生ずる。例えば、流体機構装置は、駆
動流路のスムーズさを損なうことなくエンジンのスロッ
トルバルブを開いた場合における発生するスリップを通
常の１０％から１〜２％だけにおさえたような締めつけ
をもつように設計される。流体機構装置のロックアツプ
クラッチをコンバータの締めつけにより燃料消費を改善
するように設ける必要がない。このようにロックアツプ
クラッチの係合によりギアシフトに荒さは生じない。

〈実施例〉以下、本発明の実施例を図面を参照して詳述する。

第１図において、参照番号１０は流体機構トルクコンバ
ータを示す、参照番＠１２は、主プーリ１４と二次ブー
９１６を有する無段変速ベルトプーリ装置を示す。スチ
ールベルトにより主プーリ１４及び二次プーリ１６が連
結されている。トルク入力軸１８は車両の内然機園のク
ランクシャフトに対応している。入力軸１８はダンパー
及びフライホイール装Ｈ２０によりニュートラルクラッ
チ２２の入力側に接続されている。プーリ装置と第３図
に示すυ制御装置のサーボ機構を作動するように加圧流
体を供給する流体ポンプ２４は中央駆動軸２６に接続さ
れており、中央駆動軸２６はプーリ装置１２を介してフ
ライホイールダンパー装置２０まで延びている。

調整可能な主プーリ１４は、入力＠１８の軸方向に関し
て調整可能で円錐状プーリ部の有効ピッチ形を増大させ
たり減少させたりするサーボ機構２８を有している。対
応するサーボｌ［３０により、二次プーリ１６の円錐状
プーリ部が調整され、その有効ピッチ形を増減させる。

筒軸３２は二次プーリ１６の中に延在している。

筒軸３２はトルクコンバータ１０のインペラ３４に接続
されている。トルクコンバータ１０はインペラ３４に対
しトロイダル流のｍ係をもって配置されたタービン３６
を有している。羽根付ステータ３８はオーバーランブレ
ーキ４０を有しており、タービン３６の流出部とインペ
ラ３４の流入部との間に位置している。

筒軸３２は単純な遊星歯車装置４４の太陽歯車４２に連
結されている。遊星歯車装置４４はリングギア４６、遊
星歯車４８及び遊星Ｉ！！３車４８を支持するキャリア
５０を有している。キャリア５゜は駆動筒５２を介して
二次プーリ１６に連結されている。

リングギア４６は、筒軸３２内を通過し、かつタービン
３６に直接接続された中央駆動軸５４に連結されている
。遊星歯車装置［４４のトルク出力部材として働くリン
グギア４６は、後退クラッチ６０及び前進クラッチ６２
を介して、後退ギア５６及び前進駆動ギア５８のいずれ
か一方をクラッチ化めするように構成されている。クラ
ッチ６２のトルク入力部材はクラッチ６ｏの入力部材に
ギア５６を通って延在する軸６４に連結されている。

クラッチ６０の出力部材はリバースギア５６に直接接続
されている。第１図のトランスミッションの最終駆動ギ
アは差動歯車装置１ｆ６６を有しており、差動歯車装置
６６は第１の車軸７０に接続された第１のサイドギア６
８と第２の車軸７４に接続された第２のサイドギア７２
を有している。キャリアに支持された差動ビニオンはサ
イドギア７２及び６８に係合している。キャリアは差動
リングギア７６とともに回転し、かっ差動リングギア７
６に連結されている。差動リングギア７６は最終駆動歯
Ｉ！１ｉ７８と係合している。、最終駒ｗＪ歯車７８は
後退ギア８ｏと前進駆動ギア８２とに接続されている。

後退ギア８０は後退ギア５６と保合ツるリバースアイド
ラー８４に係合している。

第１Ａ図は前進駆動、ニュートラル、及び後退モードを
達成するクラッチ係合及び離１８２パターンを示す。前
進駆動モードはクラッチＣ１（２２）およびクラッチＣ
２（６２）とを係合させることにより達成される。同様
に後退駆動は、クラッチＣ１及びクラッチＣ３（６０）
を同時に係合させることにより達成される。第１Ａ図を
理解しゃづくするために、クラッチＣ１は第１図の前進
クラッチ２２を表わし、クラッチＣ２は第１図の前進ク
ラッチを表わし、クラッチＣ３は第１図の後退クラッチ
６０を表わすものとする。

第１Ａ図の右側の表は、ギア比、スチールベルト比及び
トルク分割ストールトルク比（ＳＴＲ）の積である全伝
達比を示している。トルク分割ストールトルク比はトル
ク分ｖｌｌ　ｉ＃　ｌｉ装置と組合せたコンバータスト
ールトルク比である。

トルクコンバータは分割トルク歯車装置４４の下流側に
設けられており、その結果、トルクの一部だけがトルク
コンバータを介して軸５４へまたクラッチＣ３の入力端
に伝達される。バランスされたトルクが歯車装置４４の
リングギアからクラッチＣ３のトルク入力側へ機械的に
伝達される。

従って、トランスミッションの全体の効率は、コンバー
タスリップが流体機構的に伝達されるトルクの大きさの
減少により低減されるので、改善される。この結果、同
様な大きさの無段変速ベルトプーリ装置の従来のものに
比べ、全トルク伝達比が影響を受けることがない。

第２図は第１図の構成の変更例を示すものであり、リバ
ースギアが最終駆動ギアの近くではなくエンジンの軸線
上に位置している。その他の機能及び構成は、第２図の
実施例は第１図の実施例と同様である。第１図及び第２
図で共通な部材は同様な番号で示されており、第１図に
対応する部材は、第２図ではダッシュをつけた参照番号
で示されている。

第２図の実施例は、エンジン軸線上の後退ギアによりタ
ービンが後退回転するのでトルクコンバータのかわりに
流体カップリングをイｊしている。

流体カップリングの羽根の配置及び形状は反対方向にト
ルクを伝達するのにより好ましいものなので流体カップ
リングは流体トルクコンバータよりもトルク伝達手段と
してははるかに効率的である。

第２図において、ポンプ２４′を駆動する軸２６′は後
退Ｍ星歯車装置８′８の太陽歯車８６に接続されている
。′ＴＩ星歯車装置は太陽歯車８６に加えてキャリア９
０及び互い係合する２つのセットの遊星歯車９２．９４
を有している。

リバースブレーキ９６は参照記号Ｃ２で示されており、
後退モード用にリングギア８８を選択的に固定する。ｉ
ｌ星歯車の出力部材ＣよキＡＩリア９０である。キャリ
ア９０は主プーリ装置１４′の入力側に接続されている
。

クラッチ２２′は記号Ｃ４で示されており、前進駆動用
に係合する。この駆動係合により主プーリ１４′が前進
駆動方向に駆動される。

第２図の実施例の最終駆動歯車は部材９８．１００．１
０２を有するステップギア比を有している。部材１００
．１０２は差動歯Ｚａ装２６６′のリングギア７６′に
係合するクラスタギア装置として機能する。

第２Ａ図の表は、前進、後退及びニュートラルを達成す
るクラッチ係合離脱パターンを示す、第１Ａ図と同様に
、第２Ａ図はギア比とプーリ装置の比との積である全伝
達比を示す。

第３図は、第１図の装置の伝達比を変化させる制御シス
テムを示す。主プーリ装置用のサーボ別＃Ｉ２８は、第
３図においては、伝達比制御弁１０４の制御下のピスト
ン及びシリンダとして示されている。第２のプーリ装置
用のサーボ機構３０の圧力は、伝達比υｌＩ２１Ｊ弁１
０４のｆ、ＩＩ　ＩＩｌ下にある二次圧力ｆ、ＩＩ御弁
１０６によりｔ、ＩＩ御される。所定のフィードバック
Ｉ構１０１を介してサーボ機構３０にフィードバック位
置信号が与えられ、プーリ部の位置が（一方のプーリに
対する他方のプーリの相対的位置）が検出される。ライ
ン圧力がライン圧力レギュレータバルブ１０８により供
給され、ライン圧力は可変容積型ポンプ第１０から取入
れられる。

流体カップリング圧力は主圧力レギュレータバルブ１０
８から流体カップリングレギュレータバルブ第１２に供
給される。可変ソレノイド第１５により、伝達比υＩｔ
ｌｌレギュレータバルブのパルス変調用信号の大きさが
１．ｌＪ　？ｌＪされる。

クラッチＣ及びＣ３用の前進及び後退クララチ圧力が運
転手により手！ｅυＩｔｌｌされる弁第１４から与えら
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は流体機構トルクコンバータ、ベルトプーリ装置
、分割トルク歯車装置及び最終駆ｖＪ歯車を有する本発
明の基本的へ部材の全体的な耐層を示す概略図、　第１
Ａ図は第１図の装置のクラッチによる前進、ニュートラ
ルまたは後退駆動モードの係合離脱パターンを示す表、
第２図は、後退歯車がベルトプーリ装置のトルク出力側
でなく無段変速ベルトプーリ装置のトルク入力側に位置
している本発明の変更例を示す概略図、第２Ａ図は、前
進、後退及びニュートラル駆動モードの第２図の装置の
クラッチ係合Ｍ脱パターンを示す表、第３図は、第１図
の装置のυ第１１］系の概略回路図、及び第４図は、第
１図又は第２図のトランスミッションを備えた車両の性
能図である。１ｏ・・・・・・トルクコンバータ、１２・・・・・・
無段変速ベルトプーリ装置、１４・・・・・・主プーリ
、１６・・・・・・二次プーリ、１８・・・・・・トル
ク入力軸、２０・・・・・・ダンパー及びフライホイー
ル装置、２２・・・・・・ニュートラルクラッチ、２４
・・・・・・流体ポンプ、２６・・・・・・中央駆動軸
、２８・・・・・・サーボａ構、３０・・・・・・サー
ボ機構、３２・・・・・・ｉ軸、３４・・・・・・イン
ペラ、３６・・・・・・タービン、３８・・・・・・羽
根付きステータ、４０・・・・・・オーバーランブレー
キ、４２・・・・・・太陽歯車、４４・・・・・・遊星
歯型装置、４６・・・・・・リングギア、４８・・・・
・・ＴＩ星歯車、５０・・・・・・キャリア、６０・・
・・・・後退クラッチ、６２・・・・・・前進クラッチ
、６４・・・・・・軸、６６・・・・・・差動歯車装置
、６８・・・・・・サイドギア、７０・・・・・・第１
の車軸、７２・・・・・・サイドギア、７４・・・・・
・第２の車軸、７６・・・・・・差動リングギア、８０
・・・・・・後退ギア、８２・・・・・・前進駆動ギア
、８４・・・・・・リバースアイドラー、８６・・・・
・・太陽＃車、８８・・・・・・後退ＴＬ星歯車装置、
９０・・・・・・キャリア、９２，９４・・・・・・遊
星歯車、９６・・・・・・リバースブレーキ、９８．１
００．１０２・・・・・・歯車部材。

Claims

【特許請求の範囲】（１）エンジンに連結されるようになした第１の軸線上
の入力軸と、前記第１の軸線上に取付けられた第１の調
整可能なプーリ装置と、前記第１の軸線に平行な対抗軸
線上に取付けられた第２の調整可能なプーリ装置と、前
記第１の調整可能なプーリ装置を前記第２の調整可能な
プーリ装置に駆動可能に連結する摩擦ベルト駆動部材と
、太陽歯車、リングギア、前記対抗軸線上の前記第２の
調整可能なプーリ装置のトルク伝達通路の下流側に設け
られた遊星歯車キャリヤ及び前記第２の調整可能なプー
リ装置のトルク出力側に接続された第１のトルク入力部
材を有している分割トルク歯車装置と、前記分割トルク
歯車装置の第２のトルク出力部材に接続されたタービン
及び前記分割トルク歯車装置の前記第１のトルク出力部
材に駆動可能に接続されたインペラを流体接続式に有し
ている流体機構装置と、トルク出力軸と、前記分割トル
ク歯車装置の前記第２のトルク出力部材を前記トルク出
力軸に連結する最終駆動歯車装置とを有することを特徴
とする流体機械式無段変速トランスミッション。（２）特許請求の範囲第１項記載のトランスミッション
において、前記分割トルク歯車装置の太陽歯車が前記イ
ンペラに接続されており、前記分割トルク歯車装置のキ
ャリアが前記第２の調整可能なプーリ装置のトルク出力
側に接続されており、前記分割トルク歯車装置のリング
ギアが前記最終駆動歯車装置を介して前記トルク出力軸
に接続されていることを特徴とする無段変速トランスミ
ッション。（３）特許請求の範囲第１項記載のトランスミッション
において、前記最終駆動歯車装置が前記トルク出力軸に
連結されたサイドギアを有する差動歯車装置と、差動リ
ングギアと前記リングギアを前記分割トルク歯車装置の
前記第２のトルク出力部材に接続するトルク増幅歯車と
を有することを特徴とする無段変速トランスミッション
。（４）特許請求の範囲第２項記載のトランスミッション
において、前記最終駆動歯車装置が、前記トルク出力軸
に接続されたサイドギアを有する差動歯車装置と、差動
リングギアと前記リングギアを前記分割トルク歯車装置
の前記第２のトルク出力部材に接続するトルク増幅歯車
とを有することを特徴とする無段変速トランスミッショ
ン。　（５）特許請求の範囲１項記載のトランスミッシ
ョンにおいて、前記対抗軸線上の前記分割トルク歯車装
置のトルク伝達下流側のトルク伝達通路に設けられた前
進後退ギアと前記分割トルク歯車装置の前記第２の出力
部材を前記前進後退ギアに選択的に接続する前進後退ク
ラッチとを有することを特徴とする無段変速トランスミ
ッション。（６）特許請求の範囲第２項記載のトランスミッション
において、前記対抗軸線上の前記分割トルク歯車装置の
トルク伝達下流側のトルク伝達通路に設けられた前進後
退ギアと前記分割トルク歯車装置の前記第２の出力部材
を前記前進後退ギアに選択的に接続する前進後退クラッ
チとを有することを特徴とする無段変速トランスミッシ
ョン。（７）特許請求の範囲第１項記載のトランスミッション
において、前記入力軸と前記第１のプーリ装置のトルク
入力側との間で前記第１の軸線上に前進後退ギアを有す
ることを特徴とする無段変速トランスミッション。