WO2010070872A1 - 動力伝達装置 - Google Patents

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drive
torque converter
power transmission
transmission system
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大橋達之
朝付正司
角誠
大石晃央
石川惠一
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FCC Co Ltd
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    • Y10T74/19023—Plural power paths to and/or from gearing
    • Y10T74/19037—One path includes fluid drive

Definitions

  • the present invention relates to a power transmission device which is disposed in the middle of a power transmission system from a drive source of a vehicle to a wheel, and which can optionally transmit or cut off the driving force of the drive source to the wheel.
  • Conventional power transmission devices for vehicles include a torque converter (a start system called a torque converter type) and a start clutch (a so-called start clutch type). (Starting system)) has been proposed.
  • a torque converter a start system called a torque converter type
  • a start clutch a so-called start clutch type
  • (Starting system)) has been proposed.
  • the start performance can be improved by the torque amplification function of the torque converter at the time of start.
  • a start clutch type automatic transmission of the start system for example, during steady traveling, there is no slip such as a torque converter, so that power transmission efficiency can be improved.
  • Patent Document 1 there has been proposed an automatic transmission of a torque converter type starting system to which a lockup clutch is added.
  • a lockup clutch usually has a clutch piston connected to a turbine in a torque converter, and moves between a connected position where the clutch piston abuts on the inner circumferential wall of the torque converter cover and a separated nonconnected position. In the coupled position, the torque converter cover and the turbine are configured to be directly coupled via the clutch piston.
  • the automatic transmission of the torque type start type in which a lockup clutch is added, is relatively complicated and large such as a lockup clutch which is made movable between a coupling position and a noncoupling position.
  • the structure must be formed in the fluid atmosphere in the torque converter, and the size of the torque converter is increased, and the degree of freedom in the layout of the torque converter is significantly reduced.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a power transmission device capable of miniaturizing a torque converter and further improving the freedom of layout in the torque converter.
  • a power transmission device which is disposed in the middle of a power transmission system extending from a drive source of a vehicle to a wheel and which can optionally transmit or cut off the driving force of the drive source to the wheel.
  • a torque converter having a torque amplification function, first clutch means operable while the vehicle is moving forward, and transmitting the driving force of the drive source to the wheel via a drive transmission system of the torque converter; Clutch means having second clutch means for transmitting the driving force of the drive source to the wheels without via the drive transmission system of the torque converter, and the first clutch means or the first clutch means according to the state of the vehicle at the time of forward
  • the second clutch means is optionally operated to transmit the driving force of the drive source to the wheel via the drive transmission system of the torque converter, or Selecting means capable of transmitting the driving force of the drive source to the wheels without via the drive transmission system of the K converter, and damping torque fluctuation in the middle of the power transmission system between the drive source and the torque converter It has a damper mechanism to obtain.
  • the power transmission device in the power transmission device according to the first aspect, is rotatable by a driving force of the drive source through a drive transmission system of the torque converter, and is connected to the first clutch means.
  • the invention according to claim 3 is the power transmission apparatus according to claim 1 or 2, wherein the clutch means is provided in the same housing in the same housing as the first clutch means, the second clutch means, and the first clutch means and the first means.
  • the invention is characterized in that the first clutch means or the second clutch means can be optionally operated by controlling the hydraulic pressure for operating the hydraulic piston while having two hydraulic pistons corresponding to the two clutch means. I assume.
  • the invention according to claim 4 is characterized in that, in the power transmission device according to any one of claims 1 to 3, an automatic transmission is interposed in a power transmission system between the clutch means and the wheels. I assume.
  • the invention according to a fifth aspect is characterized in that, in the power transmission device according to the fourth aspect, the automatic transmission comprises a continuously variable transmission.
  • the damper mechanism capable of damping the torque fluctuation is provided in the middle of the power transmission system between the drive source and the torque converter, the lockup clutch, the damper mechanism, etc. It is possible to miniaturize the torque converter and to further improve the freedom of layout in the torque converter.
  • the weight (primary mass) on the drive source side from the damper mechanism can be reduced, the load on the drive source can be reduced, and the weight (secondary mass) on the torque converter side from the damper mechanism can be reduced. As it can be increased, the inertial mass can be increased to further increase the vibration damping effect.
  • the first clutch means or the second clutch means is optionally operated according to the state of the vehicle at the time of forward movement to transmit the driving force of the drive source to the wheels via the drive transmission system of the torque converter, Since the selection means capable of transmitting the driving force of the drive source to the wheels without via the drive transmission system of the torque converter is provided, the complication and enlargement of the power transmission device are suppressed, and the torque amplification function of the torque converter It is possible to improve the performance and to improve the power transmission efficiency during steady traveling.
  • the power is higher than that in which the first drive shaft and the second drive shaft are respectively extended.
  • the entire transmission device can be further miniaturized.
  • the clutch means has the first clutch means, the second clutch means, and two hydraulic pistons corresponding to the first clutch means and the second clutch means in the same housing, By controlling the hydraulic pressure to operate the hydraulic piston, the first clutch means or the second clutch means can be optionally operated, so that the entire power transmission apparatus can be further simplified and miniaturized. .
  • the automatic transmission is composed of a continuously variable transmission, it is possible to adjust the driving force and continuously adjust the running condition with good fuel efficiency.
  • the power transmission device is for transmitting or interrupting the driving force by the engine (drive source) of the automobile (vehicle) to the wheels (driving wheels), and is shown in FIG. 1, FIG. 2 and FIG.
  • the torque converter 1, the clutch means 3, the selection means 4, the first drive shaft 5, the second drive shaft 6, the damper mechanism 7 and the third clutch means 8 are mainly included.
  • FIG. 1 is a longitudinal cross-sectional view showing the principal part of the power transmission device which concerns on this embodiment
  • FIG. 2, 5 shows the schematic diagram which represented the power transmission device which concerns on the same embodiment. .
  • the torque converter 1 and the transmission 2 are disposed in the middle of the power transmission system from the engine E as a drive source of the vehicle to the wheels (drive wheels D), Among them, the transmission 2 is provided with a transmission A in addition to the clutch means 3 and the third clutch means 8.
  • reference numeral 11 denotes an input shaft extended from the engine E
  • reference numeral 15 denotes an output shaft extended to the transmission A.
  • the torque converter 1 has a torque amplification function of amplifying torque from the engine E and transmitting it to the transmission 2.
  • the driving force of the engine E is transmitted to be rotatable about an axis and liquid (Hydraulic fluid) in a fluid-tight state, the pump P formed on the torquer cover 1a side and rotating with the torquer cover 1a, and facing the pump P at the torquer cover 13 side It mainly comprises a rotatably arranged turbine T.
  • the input shaft 11 is connected to the torque converter cover 13 via the cover member 12. Then, when the input shaft 11 is rotated by the driving force of the engine E and the cover member 12, the torque converter covers 13 and 1a and the pump P are rotated, the rotational torque is amplified to the turbine T side via the liquid (hydraulic oil) Being transmitted while being Then, when the torque is amplified and the turbine T rotates, the first drive shaft 5 splined with the turbine T via the connecting member 16 rotates, and the torque is transmitted to the transmission 2.
  • the "drive transmission system of the torque converter” in the present invention refers to the drive transmission system formed by the torque converter cover 1a, the pump P and the turbine T described above.
  • the torque converter cover 13 is connected to the cover member 12 via the damper mechanism 7 including the connection member 14 and the coil spring 7 a, and the cover member 12 is connected to the input shaft 11.
  • the first drive shaft 5 can be rotated by the driving force of the engine E via the drive transmission system of the torque converter 1, and is connected to the first clutch means 3 a via the housing 10 of the clutch means 3.
  • the second drive shaft 6 can be directly rotated by the driving force of the engine E without passing through the drive transmission system of the torque converter 1, and is connected to the second clutch means 3b.
  • the first drive shaft 5 is a cylindrical member, and the second drive shaft 6 is rotatably disposed therein, and the rotation axes of these are equal. It is done. That is, the first drive shaft 5 and the second drive shaft 6 are formed concentrically.
  • first drive shaft 5 is rotatable on the outside of the second drive shaft 6, and the second drive shaft 6 is rotatable on the inside of the first drive shaft 5.
  • the first drive shaft 5 and the second drive shaft 6 can be independently rotated by selective operation of the clutch means 3.
  • the clutch means 3 is operable when the automobile (vehicle) advances, and transmits the driving force of the engine E (drive source) to the wheels (drive wheel D) via the drive transmission system of the torque converter 1.
  • the clutch means 3a and the second clutch means 3b for transmitting the driving force of the engine E (drive source) to the wheels (drive wheels D) without passing through the drive transmission system of the torque converter 1 are provided.
  • the first clutch means 3a and the second clutch means 3b are formed with a plurality of drive side clutch plates 3aa, 3ba and driven side clutch plates 3ab, 3bb which are slidable in the lateral direction in FIG.
  • the drive side clutch plate 3aa is formed in the housing 10, and the driven side clutch plate 3ab is formed in the interlocking member 17 connected to the output shaft 15, and these drive side clutch plates 3aa and the driven side clutch plate 3ab are alternately stacked.
  • the drive side clutch plate 3aa and the driven side clutch plate 3ab are brought into pressure contact or separation, and power can be interrupted.
  • the drive side clutch plate 3ba is formed on the interlocking member 18 linked and interlocked with the second drive shaft 6, and the driven side clutch plate 3bb is formed on the housing 10
  • the drive side clutch plate 3ba and the driven side clutch plate 3bb are alternately stacked.
  • the drive side clutch plate 3ba and the driven side clutch plate 3bb are brought into pressure contact or separation, and power can be interrupted.
  • separation means not only physical separation but also a state in which the pressure contact is released, and while the drive force is transmitted in the pressure contact state, the transmission of the drive force is interrupted in the separated state. Be done.
  • the clutch means 3 corresponds to the first clutch means 3a, the second clutch means 3b, and the first clutch means 3a and the second clutch means 3b in the same housing 10.
  • the first clutch means 3a or the second clutch means 3b can be optionally operated by controlling the hydraulic pressure for operating the hydraulic pistons P1 and P2 as well as having two hydraulic pistons P1 and P2.
  • the first clutch means 3a is pressed to bring the drive side clutch plate 3aa and the driven side clutch plate 3ab into pressure contact with each other.
  • the drive-side clutch plate 3ba and the driven-side clutch plate 3bb in the second clutch means 3b are formed in an uneven shape at their respective peripheral edges, and the tip of the hydraulic piston P1 is configured to be inserted in the recess thereof. .
  • the hydraulic piston P2 is moved to the left in FIG. 3 against the biasing force of the return spring 3c by injecting hydraulic fluid into the hydraulic chamber S2 between the hydraulic piston P1 and the hydraulic piston P2, and the tip thereof is
  • the second clutch means 3b is pressed to bring the drive side clutch plate 3ba and the driven side clutch plate 3bb into pressure contact with each other.
  • the first clutch means 3a or the second clutch means 3b can be optionally operated by controlling the hydraulic pressure for operating the hydraulic pistons P1, P2.
  • the housing 10 constituting the clutch means 3 is connected to a ring gear 9 c constituting the planetary gear mechanism 9.
  • a planetary gear mechanism 9 is extended from a sun gear 9a rotatable in the center, a pair of planetary gears 9b meshing with the sun gear 9a and capable of rotating and revolving, and the planetary gear 9b. It comprises a carrier 9ba which can be installed and interlocked, and a ring gear 9c which can rotate in mesh with the planetary gear 9b. Then, when the housing 10 is rotated by the driving force of the engine E, the driving force is input from the ring gear 9 c and transmitted to the output shaft 15 through the planetary gear 9 b and the sun gear 9 a.
  • the carrier 9 ba is extended to the third clutch means 8, and the rotation can be permitted or restricted by the third clutch means 8.
  • the third clutch means 8 is fixed to the drive side clutch plate 8a formed at the end of the carrier 9ba, the fixed side clutch plate 8b formed on the fixed member 19, and the drive side clutch plate 8a.
  • a piston P3 for pressing the side clutch plate 8b is fixed to the drive side clutch plate 8a formed at the end of the carrier 9ba, the fixed side clutch plate 8b formed on the fixed member 19, and the drive side clutch plate 8a.
  • a piston P3 for pressing the side clutch plate 8b.
  • the hydraulic piston P3 moves to the right in the figure against the biasing force of the disc spring h, and the third clutch means 8 is pressed by the tip, and the drive side
  • the third clutch means 8 can be arbitrarily operated by controlling the hydraulic pressure for operating the hydraulic piston P3.
  • the revolution of the carrier 9ba can be restricted by operating the third clutch means 8, when the casing 10 is rotated by the driving force of the engine E, the driving force is inputted from the ring gear 9c, It is configured to be transmitted to the output shaft 15 via the sun gear 9a while reversing the direction of rotation by the planetary gear 9b. This allows the vehicle to move backward.
  • the selection means 4 injects hydraulic oil into the hydraulic chamber S1 or S2 at a predetermined pressure according to the state of the automobile (vehicle) at the time of forward movement (vehicle speed, inclination angle of vehicle body, etc.)
  • the drive power of the engine E is transmitted via the drive transmission system of the torque converter 1 to the wheels (drive wheels
  • the drive power of the engine E can be transmitted to the wheels (drive wheels D) without being transmitted to D) or via the drive transmission system of the torque converter 1.
  • the selection means 4 is formed, for example, in an ECU (not shown) for controlling the engine E, and in the present embodiment, as shown in FIG.
  • the selection means 4 When transmitting the driving force of the engine E to the drive wheel D via the drive transmission system, it is selected to operate the first clutch means 3a and to deactivate the second clutch means 3b and the third clutch means 8 Control by means 4 is performed.
  • the second clutch means 3b When the driving force of the engine E is transmitted to the drive wheel D without passing through the drive transmission system of the torque converter 1 at the time of forward movement of the vehicle, the second clutch means 3b is operated in addition to the first clutch means 3a.
  • the control by the selection means 4 is performed to deactivate the third clutch means 8.
  • the first clutch means 3a and the second clutch means 3b are inactivated and the selection means 4 is controlled to operate the third clutch means 8. Ru.
  • the reverse movement of the vehicle can be performed by operating the third clutch means 8 as described above. Therefore, the power transmission device can be made smaller than that in which the reverse output shaft is separately provided.
  • the damper mechanism 7 capable of damping torque fluctuation in the middle of the power transmission system between the engine E (drive source) and the torque converter 1 is provided. It is done. As a result, it is not necessary to arrange a lockup clutch, a damper mechanism or the like in the torque converter 1, and the torque converter 1 can be miniaturized, and the degree of freedom in the layout in the torque converter 1 can be further improved.
  • the weight (primary mass) on the engine E side (drive source side) from the damper mechanism 7 can be reduced, the load on the engine E can be reduced, and the torque converter 1 side from the damper mechanism 7 Since the weight (secondary mass) of H can be increased, the inertial mass can be increased to further increase the vibration damping effect.
  • the first clutch means 3a or the second clutch means 3b is optionally operated to drive the driving force of the engine E through the drive transmission system of the torque converter 1 Since the selection means 4 capable of transmitting to D or transmitting the driving force of the engine E to the wheels without passing through the drive transmission system of the torque converter 1 is provided, complication and enlargement of the power transmission device are suppressed, and The torque amplification function of the torque converter 1 can improve the starting performance and improve the power transmission efficiency during steady traveling.
  • the clutch means 3 has a first clutch means 3a, a second clutch means 3b, and two hydraulic pistons P1, P2 corresponding to the first clutch means 3a and the second clutch means 3b in the same housing 10.
  • the first clutch means 3a or the second clutch means 3b can be optionally operated by controlling the hydraulic pressure for operating the hydraulic pistons P1 and P2, the entire power transmission apparatus is further simplified. And can be miniaturized.
  • the transmission A in this embodiment is preferably an automatic transmission, and more preferably a continuously variable transmission (so-called CVT).
  • CVT continuously variable transmission
  • the continuously variable transmission 20 has two pulleys Q1 and Q2 and a belt V suspended therebetween, and the movable sheaves of the pulleys Q1 and Q2 are operated by the hydraulic control circuit to independently operate the belts.
  • the diameter of the V suspension portion is changed to perform desired gear change.
  • the continuously variable transmission 20 has a CVTECU electrically connected to a brake switch of a brake pedal and a position sensor of a shift lever in a vehicle, an engine ECU and the like (all not shown). Control is performed by the hydraulic control circuit.
  • the above-described hydraulic pistons P1 to P3 can be arbitrarily operated by the hydraulic control circuit.
  • the automatic transmission is interposed in the power transmission system between the clutch means 3 and the wheels (drive wheels D), it is possible to easily adjust the driving power and the running condition with good fuel efficiency. If the automatic transmission is made up of the continuously variable transmission 20 as shown in FIG. 6, it is possible to adjust the driving power and continuously adjust the running condition with good fuel efficiency.
  • symbol F in the same figure has shown the differential gear which a vehicle comprises.
  • the present invention is not limited to this, for example, it may be constituted so that selection means 4 can set each mode according to an inclination angle of a vehicle body.
  • the first drive shaft 5 and the second drive shaft 6 are formed concentrically, but may be separately provided separately.
  • the third clutch means 8 is operated and the planetary gear mechanism 9 is configured to move the vehicle backward, but a separate output shaft dedicated to reverse movement may be provided.
  • the drive source is the engine E.
  • the present invention is not limited to this, and the internal combustion engine may of course be a motor, for example.
  • the selection means 4 is formed in ECU, you may form in the microcomputer arrange

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Abstract

【課題】トルクコンバータを小型化し得るとともに当該トルクコンバータ内のレイアウトの自由度をより向上させることができる動力伝達装置を提供する。 【解決手段】トルク増幅機能を有するトルクコンバータ１と、車両の前進時に作動可能とされるとともに、トルクコンバータ１の駆動伝達系を介してエンジンの駆動力を駆動輪に伝達させる第１クラッチ手段３ａ、及びトルクコンバータ１の駆動伝達系を介さずエンジンの駆動力を駆動輪に伝達させる第２クラッチ手段３ｂを有するクラッチ手段３と、車両の状態に応じて第１クラッチ手段３ａ又は第２クラッチ手段３ｂを任意選択的に作動させ得る選択手段４とを備えるとともに、エンジンＥとトルクコンバータ１との間における動力伝達系の途中にトルク変動を減衰し得るダンパ機構７を有して成るものである。

Description

動力伝達装置
　本発明は、車両の駆動源から車輪に至る動力伝達系の途中に配設され、当該駆動源の駆動力を車輪に対して任意選択的に伝達又は遮断可能な動力伝達装置に関するものである。
　従来の車両の動力伝達装置（自動変速機）においては、トルクコンバータを具備したもの（所謂トルコンタイプと称される発進方式のもの）と、発進クラッチを具備したもの（所謂発進クラッチタイプと称される発進方式のもの）とが提案されている。このうち、トルコンタイプの発進方式の自動変速機では、発進時においてトルクコンバータが有するトルク増幅機能により発進性能の向上を図ることができる。一方、発進クラッチタイプの発進方式の自動変速機では、例えば定常走行中においてはトルクコンバータの如きスリップがないため動力伝達効率を向上させることができる。
　然るに、例えば特許文献１にて開示されているように、トルコンタイプの発進方式の自動変速機において、ロックアップクラッチを付加させたものも提案されるに至っている。かかるロックアップクラッチは、通常、トルクコンバータにおけるタービンと連結されたクラッチピストンを有しており、かかるクラッチピストンがトルコンカバー内周壁に当接した連結位置と、離間した非連結位置との間で移動可能とされ、連結位置のとき、トルコンカバーとタービンとがクラッチピストンを介して直結されるよう構成されたものである。
特開２００５－３１９３号公報
　しかしながら、上記従来の動力伝達装置においては、以下の如き問題があった。
　トルコンタイプの発進方式の自動変速機であって、ロックアップクラッチを付加させたものにおいては、連結位置と非連結位置との間を移動可能とされたロックアップクラッチの如き比較的複雑且つ大型な構成をトルクコンバータ内の流体雰囲気中に形成させなければならず、トルクコンバータが大型化してしまうとともに当該トルクコンバータ内のレイアウトの自由度が著しく抑制されてしまうという問題があった。
　本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、トルクコンバータを小型化し得るとともに当該トルクコンバータ内のレイアウトの自由度をより向上させることができる動力伝達装置を提供することにある。
　請求項１記載の発明は、車両の駆動源から車輪に至る動力伝達系の途中に配設され、当該駆動源の駆動力を車輪に対して任意選択的に伝達又は遮断可能な動力伝達装置において、トルク増幅機能を有するトルクコンバータと、車両の前進時に作動可能とされるとともに、前記トルクコンバータの駆動伝達系を介して前記駆動源の駆動力を前記車輪に伝達させる第１クラッチ手段、及び前記トルクコンバータの駆動伝達系を介さず前記駆動源の駆動力を前記車輪に伝達させる第２クラッチ手段を有するクラッチ手段と、発進時を含む前進時における車両の状態に応じて前記第１クラッチ手段又は第２クラッチ手段を任意選択的に作動させて、前記トルクコンバータの駆動伝達系を介して前記駆動源の駆動力を前記車輪に伝達させ、又は前記トルクコンバータの駆動伝達系を介さず前記駆動源の駆動力を前記車輪に伝達させ得る選択手段とを備えるとともに、前記駆動源とトルクコンバータとの間における動力伝達系の途中にトルク変動を減衰し得るダンパ機構を有して成ることを特徴とする。
　請求項２記載の発明は、請求項１記載の動力伝達装置において、前記トルクコンバータの駆動伝達系を介して前記駆動源の駆動力で回転可能とされ、前記第１クラッチ手段と連結された第１駆動シャフトと、前記トルクコンバータの駆動伝達系を介さず前記駆動源の駆動力で回転可能とされ、前記第２クラッチ手段と連結された第２駆動シャフトとを具備し、前記第１駆動シャフトと第２駆動シャフトとは同心円状に形成されたことを特徴とする。
　請求項３記載の発明は、請求項１又は請求項２記載の動力伝達装置において、前記クラッチ手段は、同一筐体内に前記第１クラッチ手段、第２クラッチ手段、及び当該第１クラッチ手段及び第２クラッチ手段に対応する２つの油圧ピストンを有するとともに、当該油圧ピストンを作動させる油圧を制御することにより、当該第１クラッチ手段又は第２クラッチ手段を任意選択的に作動可能とされたことを特徴とする。
　請求項４記載の発明は、請求項１～３の何れか１つに記載の動力伝達装置において、前記クラッチ手段と車輪との間の動力伝達系に自動変速機が介装されたことを特徴とする。
　請求項５記載の発明は、請求項４記載の動力伝達装置において、前記自動変速機は、無段変速機から成ることを特徴とする。
　請求項１の発明によれば、駆動源とトルクコンバータとの間における動力伝達系の途中にトルク変動を減衰し得るダンパ機構を有して成るので、トルクコンバータ内にロックアップクラッチやダンパ機構等を配設させる必要がなく、トルクコンバータを小型化し得るとともに当該トルクコンバータ内のレイアウトの自由度をより向上させることができる。
　また、ダンパ機構より駆動源側の重量（１次マス）を低減させることができるので、駆動源に対する負荷を低減させることができるとともに、当該ダンパ機構よりトルクコンバータ側の重量（２次マス）を増加させることができるので、慣性マスが増大して振動減衰効果をより増大させることができる。
　更に、前進時における車両の状態に応じて第１クラッチ手段又は第２クラッチ手段を任意選択的に作動させて、トルクコンバータの駆動伝達系を介して駆動源の駆動力を車輪に伝達させ、又はトルクコンバータの駆動伝達系を介さず駆動源の駆動力を車輪に伝達させ得る選択手段を備えたので、動力伝達装置の複雑化及び大型化を抑制し、且つ、トルクコンバータのトルク増幅機能により発進性能の向上を図るとともに、定常走行中における動力伝達効率を向上させることができる。
　請求項２の発明によれば、第１駆動シャフトと第２駆動シャフトとは同心円状に形成されたので、当該第１駆動シャフトと第２駆動シャフトとがそれぞれ延設されたものに比べ、動力伝達装置全体をより小型化することができる。
　請求項３の発明によれば、クラッチ手段は、同一筐体内に前記第１クラッチ手段、第２クラッチ手段、及び当該第１クラッチ手段及び第２クラッチ手段に対応する２つの油圧ピストンを有するとともに、当該油圧ピストンを作動させる油圧を制御することにより、当該第１クラッチ手段又は第２クラッチ手段を任意選択的に作動可能とされたので、動力伝達装置全体を更に簡素化及び小型化することができる。
　請求項４の発明によれば、クラッチ手段と車輪との間の動力伝達系に自動変速機が介装されたので、駆動力の調整や燃費効率のよい走行状態に容易に調整することができる。
　請求項５の発明によれば、自動変速機は、無段変速機から成るので、駆動力の調整や燃費効率のよい走行状態に連続的に調整することができる。
本発明の実施形態に係る動力伝達装置を示す縦断面図 同動力伝達装置を示す模式図 同動力伝達装置におけるクラッチ手段を示す拡大図 同動力伝達装置における第３クラッチ手段を示す拡大図 同動力伝達装置を示す模式図 同動力伝達装置におけるミッションＡが無段変速機とされた場合を示す模式図 同動力伝達装置における遊星歯車機構を示す模式図 同動力伝達装置における選択手段の制御内容を示す作動表
　以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら具体的に説明する。
　本実施形態に係る動力伝達装置は、自動車（車両）のエンジン（駆動源）による駆動力を車輪（駆動輪）に伝達又は遮断するためのものであり、図１、図２及び図５に示すように、トルクコンバータ１と、クラッチ手段３と、選択手段４と、第１駆動シャフト５と、第２駆動シャフト６と、ダンパ機構７と、第３クラッチ手段８とを主に有している。尚、図１は、本実施形態に係る動力伝達装置の主要部を表す縦断面図であり、図２、５は、同実施形態に係る動力伝達装置を模式化した模式図を示すものである。
　然るに、図２、５に示すように、車両の駆動源としてのエンジンＥから車輪（駆動輪Ｄ）に至るまでの動力伝達系の途中に、トルクコンバータ１及びトランスミッション２が配設されており、このうちトランスミッション２には、クラッチ手段３及び第３クラッチ手段８の他、変速機Ａが配設されている。尚、同図中、符号１１は、エンジンＥから延設された入力軸を示しており、符号１５は変速機Ａまで延設された出力軸を示している。
　トルクコンバータ１は、エンジンＥからのトルクを増幅してトランスミッション２に伝達するトルク増幅機能を有して成るもので、当該エンジンＥの駆動力が伝達されて軸回りに回転可能とされるとともに液体（作動油）を液密状態で収容したトルコンカバー１ａ、１３と、該トルコンカバー１ａ側に形成されて当該トルコンカバー１ａと共に回転するポンプＰと、該ポンプＰと対峙しつつトルコンカバー１３側で回転可能に配設されたタービンＴとを主に具備している。
　また、入力軸１１は、カバー部材１２を介してトルコンカバー１３と連結されている。そして、エンジンＥの駆動力にて入力軸１１が回転し、カバー部材１２、トルコンカバー１３、１ａ及びポンプＰが回転すると、その回転トルクが液体（作動油）を介してタービンＴ側にトルク増幅されつつ伝達される。しかして、トルク増幅されてタービンＴが回転すると、該タービンＴと連結部材１６を介してスプライン嵌合した第１駆動シャフト５が回転し、トランスミッション２に当該トルクが伝達される。ここで、本発明における「トルクコンバータの駆動伝達系」は、上記したトルコンカバー１ａ、ポンプＰ及びタービンＴが成す駆動伝達系を指すものである。
　一方、トルコンカバー１３は、連結部材１４及びコイルスプリング７ａを有して成るダンパ機構７を介してカバー部材１２と連結されており、当該カバー部材１２は入力軸１１と連結されている。これにより、エンジンＥの駆動力にて入力軸１１が回転すると、カバー部材１２、ダンパ機構７、トルコンカバー１３、連結部材１６及び第１駆動シャフト５が回転し、トランスミッション２にエンジンＥの駆動トルクが伝達される。
　然るに、第１駆動シャフト５は、トルクコンバータ１の駆動伝達系を介してエンジンＥの駆動力で回転可能とされ、クラッチ手段３の筐体１０を介して第１クラッチ手段３ａと連結されるとともに、第２駆動シャフト６は、トルクコンバータ１の駆動伝達系を介さずエンジンＥの駆動力で直接回転可能とされ、第２クラッチ手段３ｂと連結されている。また、本実施形態においては、第１駆動シャフト５が円筒状部材とされるとともに、その内部に第２駆動シャフト６が回転自在に配設されており、これらの回転軸が同一となるよう構成されている。即ち、当該第１駆動シャフト５と第２駆動シャフト６とは同心円状に形成されているのである。これにより、第１駆動シャフト５は、第２駆動シャフト６の外側にて回転自在とされるとともに、第２駆動シャフト６は、第１駆動シャフト５の内側で回転自在とされており、当該第１駆動シャフト５と第２駆動シャフト６とは、クラッチ手段３による選択的作動により、別個独立に回転可能とされる。
　クラッチ手段３は、自動車（車両）の前進時に作動可能とされるとともに、トルクコンバータ１の駆動伝達系を介してエンジンＥ（駆動源）の駆動力を車輪（駆動輪Ｄ）に伝達させる第１クラッチ手段３ａ、及びトルクコンバータ１の駆動伝達系を介さずエンジンＥ（駆動源）の駆動力を車輪（駆動輪Ｄ）に伝達させる第２クラッチ手段３ｂを有するものである。第１クラッチ手段３ａ及び第２クラッチ手段３ｂには、同図中左右方向に対して摺動自在な複数の駆動側クラッチ板３ａａ、３ｂａ及び被動側クラッチ板３ａｂ、３ｂｂが形成され、多板クラッチを成している。
　然るに、第１クラッチ手段３ａにおいては、筐体１０に駆動側クラッチ板３ａａが形成されるとともに、出力軸１５と連結された連動部材１７に被動側クラッチ板３ａｂが形成され、これら駆動側クラッチ板３ａａと被動側クラッチ板３ａｂとが交互に積層形成されている。これにより、隣り合う駆動側クラッチ板３ａａと被動側クラッチ板３ａｂとが圧接又は離間して動力の断続が可能となっている。
　また、第２クラッチ手段３ｂにおいては、第２駆動シャフト６と連結されて連動する連動部材１８に駆動側クラッチ板３ｂａが形成されるとともに、筐体１０に被動側クラッチ板３ｂｂが形成され、これら駆動側クラッチ板３ｂａと被動側クラッチ板３ｂｂとが交互に積層形成されている。これにより、隣り合う駆動側クラッチ板３ｂａと被動側クラッチ板３ｂｂとが圧接又は離間して動力の断続が可能となっている。然るに、ここでいう離間とは、物理的離間に限らず、圧接が解かれた状態のことをいい、圧接状態にて駆動力が伝達されるとともに、離間状態にて当該駆動力の伝達が遮断される。
　また、かかるクラッチ手段３は、図３に示すように、同一筐体１０内に第１クラッチ手段３ａ、第２クラッチ手段３ｂ、及び当該第１クラッチ手段３ａ及び第２クラッチ手段３ｂに対応する２つの油圧ピストンＰ１、Ｐ２を有するとともに、当該油圧ピストンＰ１、Ｐ２を作動させる油圧を制御することにより、当該第１クラッチ手段３ａ又は第２クラッチ手段３ｂを任意選択的に作動可能とされている。
　即ち、筐体１０と油圧ピストンＰ１との間の油圧室Ｓ１に作動油を注入させることにより、油圧ピストンＰ１がリターンスプリング３ｃの付勢力に抗して同図中左側へ移動し、その先端で第１クラッチ手段３ａを押圧して、駆動側クラッチ板３ａａと被動側クラッチ板３ａｂとを圧接させるよう構成されている。尚、第２クラッチ手段３ｂにおける駆動側クラッチ板３ｂａ及び被動側クラッチ板３ｂｂは、それぞれの周縁に凹凸形状が形成されており、その凹部において油圧ピストンＰ１の先端が挿通されるよう構成されている。
　また、油圧ピストンＰ１と油圧ピストンＰ２との間の油圧室Ｓ２に作動油を注入させることにより、油圧ピストンＰ２がリターンスプリング３ｃの付勢力に抗して図３中左側へ移動し、その先端で第２クラッチ手段３ｂを押圧して、駆動側クラッチ板３ｂａと被動側クラッチ板３ｂｂとを圧接させるよう構成されている。これにより、油圧ピストンＰ１、Ｐ２を作動させる油圧を制御することにより、第１クラッチ手段３ａ又は第２クラッチ手段３ｂを任意選択的に作動可能とされている。
　クラッチ手段３を構成する筐体１０は、遊星歯車機構９を構成するリングギア９ｃと連結されている。かかる遊星歯車機構９は、図７に示すように、中央で回転自在とされたサンギア９ａと、該サンギア９ａと噛み合って自転及び公転が可能な一対のプラネタリギア９ｂと、該プラネタリギア９ｂから延設されて連動可能なキャリア９ｂａと、該プラネタリギア９ｂと噛み合って回転可能なリングギア９ｃとを有して構成されている。そして、エンジンＥの駆動力にて筐体１０が回転すると、その駆動力がリングギア９ｃから入力され、プラネタリギア９ｂ及びサンギア９ａを介して出力軸１５に伝達されるよう構成されている。
　一方、キャリア９ｂａは、第３クラッチ手段８まで延設されており、当該第３クラッチ手段８にて回転が許容又は規制され得るようになっている。かかる第３クラッチ手段８は、図４に示すように、キャリア９ｂａ先端に形成された駆動側クラッチ板８ａと、固定部材１９に形成された固定側クラッチ板８ｂと、駆動側クラッチ板８ａと固定側クラッチ板８ｂとを圧接させるピストンＰ３とを有している。そして、油圧室Ｓ３に作動油を注入させることにより、油圧ピストンＰ３が皿ばねｈの付勢力に抗して図中右側へ移動し、その先端で第３クラッチ手段８を押圧して、駆動側クラッチ板８ａと固定側クラッチ板８ｂとを圧接させるよう構成されている。これにより、油圧ピストンＰ３を作動させる油圧を制御することにより、第３クラッチ手段８を任意に作動可能とされている。
　然るに、第３クラッチ手段８を作動させることにより、キャリア９ｂａの公転を規制させることができるので、エンジンＥの駆動力にて筐体１０が回転すると、その駆動力がリングギア９ｃから入力され、プラネタリギア９ｂで回転方向を逆としつつサンギア９ａを介して出力軸１５に伝達されるよう構成されている。これにより、車両の後進が可能とされるのである。
　選択手段４は、前進時における自動車（車両）の状態（車速や車体の傾斜角度など）に応じて、油圧室Ｓ１又はＳ２に作動油を所定の圧力で注入して油圧ピストンＰ１、Ｐ２を任意選択的に作動させることにより第１クラッチ手段３ａ又は第２クラッチ手段３ｂを任意選択的に作動させ、トルクコンバータ１の駆動伝達系を介してエンジンＥ（駆動源）の駆動力を車輪（駆動輪Ｄ）に伝達させ、又はトルクコンバータ１の駆動伝達系を介さずエンジンＥ（駆動源）の駆動力を車輪（駆動輪Ｄ）に伝達させ得るものである。
　かかる選択手段４は、例えばエンジンＥを制御するためのＥＣＵ（不図示）内に形成されたもので、本実施形態においては、図８に示すように、車両の前進時において、トルクコンバータ１の駆動伝達系を介してエンジンＥの駆動力を駆動輪Ｄに伝達させる際には、第１クラッチ手段３ａを作動させるとともに、第２クラッチ手段３ｂ及び第３クラッチ手段８を非作動とするよう選択手段４による制御がなされる。また、車両の前進時において、トルクコンバータ１の駆動伝達系を介さずエンジンＥの駆動力を駆動輪Ｄに伝達させる際には、第１クラッチ手段３ａに加えて第２クラッチ手段３ｂを作動させるとともに、第３クラッチ手段８を非作動とするよう選択手段４による制御がなされる。
　更に、車両の後進時においては、図８に示すように、第１クラッチ手段３ａ及び第２クラッチ手段３ｂを非作動とするとともに、第３クラッチ手段８を作動するよう選択手段４による制御がなされる。本実施形態によれば、上記の如く第３クラッチ手段８を作動させることにより、車両の後進を行わせることができるので、後進用の出力軸を別個設けたものに比べ、動力伝達装置を小型化することができる。
　ここで、本実施形態においては、上記したように、エンジンＥ（駆動源）とトルクコンバータ１との間における動力伝達系の途中にトルク変動を減衰し得るダンパ機構７を有して成るものとされている。これにより、トルクコンバータ１内にロックアップクラッチやダンパ機構等を配設させる必要がなく、トルクコンバータ１を小型化し得るとともに当該トルクコンバータ１内のレイアウトの自由度をより向上させることができる。更に、ダンパ機構７よりエンジンＥ側（駆動源側）の重量（１次マス）を低減させることができるので、エンジンＥに対する負荷を低減させることができるとともに、当該ダンパ機構７よりトルクコンバータ１側の重量（２次マス）を増加させることができるので、慣性マスが増大して振動減衰効果をより増大させることができる。
　加えて、前進時における車両の状態に応じて第１クラッチ手段３ａ又は第２クラッチ手段３ｂを任意選択的に作動させて、トルクコンバータ１の駆動伝達系を介してエンジンＥの駆動力を駆動輪Ｄに伝達させ、又はトルクコンバータ１の駆動伝達系を介さずエンジンＥの駆動力を車輪に伝達させ得る選択手段４を備えたので、動力伝達装置の複雑化及び大型化を抑制し、且つ、トルクコンバータ１のトルク増幅機能により発進性能の向上を図るとともに、定常走行中における動力伝達効率を向上させることができる。
　また、第１駆動シャフト５と第２駆動シャフト６とは同心円状に形成されたので、当該第１駆動シャフト５と第２駆動シャフト６とがそれぞれ延設されたもの（２本が併設されたもの）に比べ、動力伝達装置全体をより小型化することができる。更に、クラッチ手段３は、同一筐体１０内に第１クラッチ手段３ａ、第２クラッチ手段３ｂ、及び当該第１クラッチ手段３ａ及び第２クラッチ手段３ｂに対応する２つの油圧ピストンＰ１、Ｐ２を有するとともに、当該油圧ピストンＰ１、Ｐ２を作動させる油圧を制御することにより、当該第１クラッチ手段３ａ又は第２クラッチ手段３ｂを任意選択的に作動可能とされたので、動力伝達装置全体を更に簡素化及び小型化することができる。
　ところで、本実施形態における変速機Ａは、自動変速機が好ましく、更には無段変速機（Continuously　Variable　Transmission：所謂ＣＶＴ）から成るものが好ましく、その場合、図６に示すように、車両の駆動源（エンジンＥ）から車輪（駆動輪Ｄ）に至る動力伝達系の途中であってクラッチ手段３の第２クラッチ手段３ｂと車輪（駆動輪Ｄ）との間において、無段変速機２０を介装させたものとされる。
　かかる無段変速機２０は、２つのプーリＱ１、Ｑ２と、その間に懸架されたベルトＶとを有しており、油圧制御回路によりプーリＱ１、Ｑ２の可動シーブを動作させて互いに独立してベルトＶ懸架部の径を変化させ、所望の変速を行わせるものである。一方、無段変速機２０は、車両におけるブレーキペダルのブレーキスイッチやシフトレバーのポジションセンサ、及びエンジンＥＣＵ等（何れも不図示）と電気的に接続されて成るＣＶＴＥＣＵを有しており、かかるＣＶＴＥＣＵにより油圧制御回路による制御が成されるよう構成されている。尚、かかる油圧制御回路により、既述の油圧ピストンＰ１～Ｐ３が任意作動し得るようになっている。
　而して、クラッチ手段３と車輪（駆動輪Ｄ）との間の動力伝達系に自動変速機が介装されたので、駆動力の調整や燃費効率のよい走行状態に容易に調整することができるとともに、自動変速機を図６で示す如き無段変速機２０から成るようにすれば、駆動力の調整や燃費効率のよい走行状態に連続的に調整することができる。尚、同図中符号Ｆは、車両が具備するディファレンシャルギアを示している。
　以上、本実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば選択手段４が、車体の傾斜角度に応じて各モードを設定し得るよう構成してもよい。また、本実施形態においては、第１駆動シャフト５と第２駆動シャフト６とが同心円状に形成されているが、それぞれ別個に併設されたものであってもよい。
　更に、本実施形態においては、第３クラッチ手段８を作動させ、遊星歯車機構９により車両を後進させるよう構成されているが、後進専用の別個の出力軸を設けるようにしてもよい。尚、本実施形態においては、駆動源がエンジンＥとされているが、本発明はこれに限定されず、内燃機関は勿論、例えばモータであってもよい。また、本実施形態においては、選択手段４がＥＣＵ内に形成されているが、例えば別個配設されたマイコン内に形成するものであってもよい。
　駆動源とトルクコンバータとの間における動力伝達系の途中にトルク変動を減衰し得るダンパ機構を有して成る動力伝達装置であれば、外観形状や各構成部品の形状が異なるもの或いは他の機能が付加されたものにも適用することができる。
　１　　トルクコンバータ
　２　　トランスミッション
　３　　クラッチ手段
　３ａ　第１クラッチ手段
　３ｂ　第２クラッチ手段
　４　　選択手段
　５　　第１駆動シャフト
　６　　第２駆動シャフト
　７　　ダンパ機構
　７ａ　コイルスプリング（ダンパ）
　８　　第３クラッチ手段
　９　　遊星歯車機構
　１０　筐体
　１１　入力軸
　１２　カバー部材
　１３　トルコンカバー
　１４　連結部材
　１５　出力軸
　１６　連結部材
　１７、１８　連動部材
　１９　固定部材
　２０　無段変速機
　Ｅ　　エンジン（駆動源）
　Ａ　　変速機
　Ｄ　　駆動輪（車輪）
　Ｐ１～Ｐ３　油圧ピストン

Claims (5)

  1. 　車両の駆動源から車輪に至る動力伝達系の途中に配設され、当該駆動源の駆動力を車輪に対して任意選択的に伝達又は遮断可能な動力伝達装置において、
    　トルク増幅機能を有するトルクコンバータと、
    　車両の前進時に作動可能とされるとともに、前記トルクコンバータの駆動伝達系を介して前記駆動源の駆動力を前記車輪に伝達させる第１クラッチ手段、及び前記トルクコンバータの駆動伝達系を介さず前記駆動源の駆動力を前記車輪に伝達させる第２クラッチ手段を有するクラッチ手段と、
    　発進時を含む前進時における車両の状態に応じて前記第１クラッチ手段又は第２クラッチ手段を任意選択的に作動させて、前記トルクコンバータの駆動伝達系を介して前記駆動源の駆動力を前記車輪に伝達させ、又は前記トルクコンバータの駆動伝達系を介さず前記駆動源の駆動力を前記車輪に伝達させ得る選択手段と、
    を備えるとともに、
    　前記駆動源とトルクコンバータとの間における動力伝達系の途中にトルク変動を減衰し得るダンパ機構を有して成ることを特徴とする動力伝達装置。
  2. 　前記トルクコンバータの駆動伝達系を介して前記駆動源の駆動力で回転可能とされ、前記第１クラッチ手段と連結された第１駆動シャフトと、
    　前記トルクコンバータの駆動伝達系を介さず前記駆動源の駆動力で回転可能とされ、前記第２クラッチ手段と連結された第２駆動シャフトと、
    を具備し、前記第１駆動シャフトと第２駆動シャフトとは同心円状に形成されたことを特徴とする請求項１記載の動力伝達装置。
  3. 　前記クラッチ手段は、同一筐体内に前記第１クラッチ手段、第２クラッチ手段、及び当該第１クラッチ手段及び第２クラッチ手段に対応する２つの油圧ピストンを有するとともに、当該油圧ピストンを作動させる油圧を制御することにより、当該第１クラッチ手段又は第２クラッチ手段を任意選択的に作動可能とされたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の動力伝達装置。
  4. 　前記クラッチ手段と車輪との間の動力伝達系に自動変速機が介装されたことを特徴とする請求項１～３の何れか１つに記載の動力伝達装置。
  5. 　前記自動変速機は、無段変速機から成ることを特徴とする請求項４記載の動力伝達装置。
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