JPS58196351A - オ−バ−ドライブ機構付自動変速機 - 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】 本発明は、自動車の自動変速機、殊にオーバードライブ
機構付自動変速機に関する。

トルクコンバータと複数の変速段を有する多段歯車変速
機とからなる自動変速機において、該トルクコンバータ
と多段歯車変速機との間にオーバードライブ用の遊星歯
車変速機を配置したオーバードライブ機構付自動変速機
は既に公知である。

たとえば、特開昭Ｓター６３０！−号には、オーバード
ライブ用遊星歯車機変速機のプラネタリキャリヤがトル
クコンバータのタービンに結合され、インターナルギヤ
が多段歯車変速機の人力部材に結合されるようになった
自動変速機が開示されている。この自動変速機では、サ
ンギヤとプラネタリキャリヤとを直結クラッチによシ結
合したと舞、遊星歯車機構は一体となって回転し、トル
クコンバータのタービンは多段歯車一連接の入力部材に
直結され良状態になり、サンギヤをオーバードライブブ
レーキによりケース側に係合させたとき、トルクコンバ
ータのタービンはこの遊星歯車変速機を介して多段歯車
変速機の入力部材にオーバードライブ結合される。

多段歯車変速機構はコ組の遊星歯車機構を有し、公知の
通り、前進３段、後進／段の変速段を与える。しかし、
この特許公開公報所載の変速機では、多段歯車変速機構
を構成する歯車及びそれを制御するためのクラッチ及び
ブレーキが、オーバードライブ機構のものと共通性がな
く、シたがって各部品をそれぞれ別個に設計、製作しな
ければならないため高価になり、かつ部品管理が繁雑に
なるという問題がある。

本発明は、従来のオーバードライブ機構付自動変速機に
おける上述の問題を解決し、オーバードライブ機構は多
段歯車変速機構と共通の部品によりほとんど構成できる
オーバードライブ機構付自動変速機を提供することを目
的とする。

すなわち、本発明の自動変速機はトルクコンバータと、
複数の変速段を有する多段歯車変速機構との間にオーバ
ードライブ用変速機構が設けられたものであって、オー
バードライブ用変速＠横は、多段歯車変速機構を構成す
る遊星歯車機構を前後裏返しにした遊星歯車機構により
構成される。さらに詳細に述べると、オーバードライブ
用変速機構は、第１サンギヤと、第１インターナルギヤ
と、第１プラネタリギヤ及び該第７プラネタリギヤを回
転自在に支持する第１プラネタリキヤリヤとからなる遊
星歯車機構により構成され、第１サンギヤと第１インタ
ーナルギヤと第１プラネタリキヤリヤのうちのいずれか
一つを互に係合させるダイレクトクラッチと、第１す／
ギヤを変速機ケース側に係合させるオーバードライブブ
レーキとが設けられ、第１グラネタリキヤリヤはトルク
コンバータに連結された入力軸に結合され、第１イ／タ
ーナルギヤはオーバードライブ用変速機構の出力部を構
成しており、多段歯車変速機構は第コサンギヤと、第コ
インターナルギヤと、第１プラネタリギヤ及び皺第コブ
ラネタリギャを回転自在に支持する第コプラネタリキャ
リャとからなる少くとも７組の遊星歯車機構を有し、第
コインターナルギヤは第１イノターナルギヤに結合可能
とされるようになっており、第コプラネタリキャリャは
出力軸に結合され、第コサ／ギヤを変速機ケース側に係
合させるローアンドリバースブレーキと、第１インター
ナルギヤを第コサ／ギヤに結合するノ・イ・アンド・リ
バース・クラッチと、第１イ／ターナルギヤを第コイン
ターナルギヤとに結合可能なフォーワードクラッチとが
設けられる。

本発明の自動変速機は、上述のように構成されているの
で、オーバードライブ用変速機構の部品のほとんどは、
その後段に設けられる多段歯車変速機構のものを共通に
使用でき、しかも所要の変速比を支障なく得ることがで
きる。したかつ−〇、部品の製造費用は廉価にでき、製
造工程における部品管理は簡便になる。

以下、本発明の実施例を図について説明する。

第１図は本発明の制御装置を備えたオーバードライブ機
構付自動変速機の一例を示す概略図で、この自動変速機
は、トルクコンバータ１０と多段歯車変速機構２０及び
該トルクコンバータ１θと多段歯車変速機構２０との間
に配置されたオーバードライブ用遊星歯車変速機構５０
とから構成されている。

トルクコンバータ１０は、エンジン出力軸１にコノバー
タカバー１１ａを介して結合され九ポ／グイ／ペラ１１
と、該ポツプイノベラ１１に対向して配置されたタービ
ンランナ１２、及びポツプイノベラ１１とタービンラン
ナ１２との間に配置されたステータ１３を有し、タービ
ン１２には人力＠１４が結合されている。人力軸１４と
ポツプイノベラ１１との間にはロックアツプクラッチ１
５が設けられる。このロックアツプクラッチ１５は、ド
ルクコ／パーク１０内を循環する作動油圧力により常時
係合方向（第１図中左方向）Ｋ押されており、該ロック
アツプクラッチ１５とコノパータカパー１１ａとの間に
形成されるロックアツプ油室６０に外部から供給される
と解放用油圧によりロックアツプピストンを第１図右方
へ移動させ、ロ、ツクアップ解放状態に保持される。

多段歯車変速機構２０は、第１遊星歯車機構２１と第コ
遊星歯車機構２２を有し、第１遊星歯車機構２１のサン
ギ−２２３と第コ遊星歯単機構２２のす／ギヤ２４とは
連結軸２５によ抄連結されている。多段歯車変速機構２
０の人力軸２＠は・・イアンド・リバースクラッチ２Ｔ
を介して連結軸２ＳＫ％またフォーワードクラッチ２８
を介して第１遊星歯車機構２１のインターナルギヤ２９
にそれぞれ連結可能にされている。連結軸２５すなわち
サンギヤ２１．２４と変速機ケースとの間にはインター
ミデイエットブレーキ３０が設けられている。第１遊星
歯車機構２１のプラネタリキャリヤ３１と、第コ遊星歯
車機構２２のインターナルギヤ３ｓとは出力軸３４に連
結され、第コ遊蟻歯車−機構２２のプラネタリキャリヤ
３５と変速機ケースとの間にはロー・アンド・リバース
ブレーキ３６及びワンウェイクラッチ５ｌｉａが設けら
れている。

オーバードライブ用遊星歯車変速機構５０は、プラネタ
リギヤ５１を回転自在に支持するプラネタリキャリヤ５
２がトルクコンバータ１０の人力軸１４に連結され、サ
ンギヤ５３はダイレクトクラッチ５４を介してインター
ナルギヤ５５に結合可能にされている。サンギヤ５３と
変速機ケースとの間には、オーバードライブブレーキ５
６が設けられ、またインターナルギヤ５５は多段歯車変
速機［２０の入力軸２６に連結されている。多段歯車変
速機構２０は従来公知の形式で、たとえば特開昭ｎｕ−
ｉ３コθ６コ号公報に開示されたものと同一の形式であ
り、前進３段、後進／段の変速段を有し、クラッチ２７
．２８及びブレーキ３０゜３１を後述するように適宜作
動させることにより所要の変速段を得ることができる。

オーバードライブ用遊星歯車変速機構５０は、第１遊星
歯車機構２１をこの軸方向向きが裏返しになるようＫし
た構成でダイレクトクラッチｓ４が係合しオーバードラ
イブブレーキ５６が解除されたとき軸１４゜２６を直結
状態で結合し、オーバードライブブレーキ５Ｂが係合し
、ダイレクトクラッチ５４が解放されたとき軸１４．２
６をオーバードライブ比で結合する。この構成によれば
オーバードライブ用遊星歯車機構５０のギヤなど部品の
多くは、第１遊星−車機構２１のものと同一のものを用
いることができる。

第２図は各クラッチ及びブレーキを作動させて所要の変
速段を得る丸めの油圧制御回路を示すもので、この制御
回路においてエンジン出力軸により駆動されるオイルポ
ツプ１０・から圧カライノ１０１に吐出された作動油は
、調圧弁１Ｇ２により圧力を調整されてセレクト弁１０
３に導かれる。

セレクト弁１０ｍは、／、コ、Ｄ、Ｎ、Ｒ，Ｐの各位置
を有し、該セレクト弁１０３が／、２及びＤ位置にある
とき、圧力ライン１０１は弁１０３のポートａ、ｂ、ｃ
Ｋ連通する。ポートａはフォーワードクラッチ２８の作
動用アクチュエータ１０４に接続されており１．弁１０
３が上述の位置にあるとき、フォーワードクラッチ１０
４は保合状態に保持される。また、ポートａは第１ガバ
ナー弁１０６を経て第１ガバナー弁１０６に接続され、
東速か設定値以上になったとき、ライン１０７に車速（
８号圧が発生する。ライン１０７の車速信号王は／−コ
シフト弁１０１．．２−、？シフト弁１０９、２−３タ
イミング弁１１０及び圧力モディファイア弁１２２に与
えられてこれらの弁を車速に応じて作動させる。

ボートＣはセカンドロック弁１１１に接続され、ライ／
１０１の圧力は該弁１１１に与えられてこの弁のスプー
ルを図において上方位ｔＫ像保持る。

ボートｂの圧力はセカンドロック弁１１１に与えられて
、ボー）Ｃからの圧力が皺弁１１１に作用していないと
き、該弁１１１のスプールを下方に押し下げるように働
らく。ボートａはさらにライン１１２を経て／−２７フ
ト弁１０８に接続され、該シフト弁１０８からのライン
１１３は、セカンドロック弁１１１のスプールが上方位
置にあるとき、インターミデイエットブレーキ３０のア
クチュエータ１１４の保合側圧力室に通じるライ／１１
５に接続される。さらに、ボートＣはライン１１６を経
て２−３ンフト弁４１０９に接続されており、このライ
フ１１６は車速が設定値を越えて２−３シフト弁１０９
が作動したと舞ライン１１７に接続される。ライン１１
７はインターミディエットブレーキ１１のアクチュエー
タ１１４の解除側圧力室に接続され、該圧力室に油圧が
導入され九と自、アクチュエータ１１４は係合側圧力室
の圧力に抗してブレーキ３◎を解除方向に作動させる。

また、ライン１１７の圧力は、ハイ・アンドリバースク
ラッチ２Ｔのアクチュエータ１１８にも導かれ、このク
ラッチ２Ｔを係合させる。

セレクト弁１０３は、／位置において圧力ライン１０１
に通じるボートｄを有し、このボートｄは、ライン１１
−を経て／−コシフト弁１０８に達し、さらにライン１
２０を経てロー・アンド・リバースブレーキ３６のアク
チュエータ１２１に接続される。さらに１油圧制御回路
には、圧カモデファイア弁１２２、ダウンシフト弁１２
３、スロットルバックアップ弁１２４及びバキュームス
ロットル弁１２５が設けられているが、以上述べた制御
回路の構成及び作用は、特開昭ｙ＜ｚ−７３２０６２号
公報に図示され説明され友ものと同一であるので、これ
以上の説明は省略し、変速段とクラッチ及びブレーキの
作動の関係を表に示す。

表においてオーバードライブブレーキあるいはインター
ミデイエットブレーキの保合側と解放側の両方に圧力が
導入された場合、アクチュエータの面積差によりブレー
キは解放側に作動する。

本発明の実施例においては、オーバードライブ用遊星歯
車変速機構５０のダイレクトクラッチ５４及びオーバー
ドライブブレーキ５６を制御するために、さらに３−ダ
７７ト弁２０ｍが設けられている。このシフト弁２００
は、弁孔２０１内を摺動可能なスプール２０２を有し、
該弁孔２０１には、スプール２０２の一端側にスリーブ
状のガイド２４１に設けたスリット２４１Ａを介してラ
イ／１０７からの車速信号圧が導入され、車速か設定値
以上になったとき、車速信号圧によりスプール２０２が
図において上半部位置に移動されるようになっている。

弁孔２０１には圧力ライ／１０１に接続されるライン圧
ボー）２０３と、出カポ−）２０４とが形成され、車速
か設定値より小さくスクール２０２が図中下半部位置に
あるとき、ライン圧ボー）２０３が出力ポート２０４に
接続され、車速か設定値以上になってスプール２ｅ宜が
図中上半部位置に移動したとき両ボート２・３，２・４
の接続が断たれ、出力ポート２０４はドレイ／ボート２
４０に開放される。

３−参７７ト弁２（１０の出力ポート２０４は、オリア
イスチェック弁２１５を有するライン２０１１を介して
オーバードライブ解除弁２０７に接続されている。弁２
０Ｆは、弁孔２０８と該弁孔２０８内を擢−するスプー
ル２（ｌとを有し、該スプール！・９はその右端に設は
九スプリング２１０によに図において左方に押されてい
る。弁孔２０８には、ポンプ１０・からの圧力ライン１
０１に通じる圧力ポート２１１と、３−４’シフト弁２
００の出力ポート２・４からのライン２０ｇに接続され
えポート２１２、及びポート２１１，２１２間のポート
２１３が形成されている。圧力ライン１０１は絞り２１
４を経て弁孔２０１の左端の室２１５に接続され、室２
１１は別の絞妙２１６を経てドレーンに開放されている
。し九がって、この状態で１ｍ２１５に作用する圧力は
絞夛２１４による圧力降下のため、スプール２０−の左
端に作用して吃スプリング２１Ｇの作用に抗して該スプ
ールを右方へ動かす椙大きくないが、絞り２１６を閉じ
ると、ライン圧が１ｍ２１１！に作用するようＫ）＆Ｄ
、スクール２０−は右方に移動させられる。

スクール２０ｍが図中上手部位置Ｋｌると自、ポート２
１２はポート２１３に接続され、ポート２１１．２１３
間の連通は断九れる。絞り２１６が閉じられて室２１５
の圧力が上昇し、スプール２（ｌが図中下半部位置に移
動すると、ポート２１２．２１１の連通が断九れ、ポー
ト２１１がボー）２１３ＫＩＩ続される。紋に２１６を
任意に開閉する友めに、図示しない手動スイッチにぶり
作動させられるソレノイド２１１が設けられて−る。ソ
レノイド２１１は非励時は絞や２１６を開放状態に保持
するが、励磁されたとき該絞）２１・を閉状態を保つよ
うに働ら〈。

ダイレクトクラッチＳ４はこれを係合させる丸めのアク
チュエータ２１＄を有し、オーバードライブブレーキＳ
＠はこれを作動させるためのアクチュエータ２１１を有
する。アクチュエータ２１９は係合側圧力’Ｊｉ２２０
と解除側圧力室２２１を有し、室２２０にのみ油圧が導
入されたときブレーキ５・が係合し、８２２０．２２１
の両方に油圧が導入さねたとき、千〇受圧面積差により
ブレーキ５６が解除される。アクチュエータ２１９の保
合側圧力室２２０は、圧力ライン１０１に接続されてい
る。

弁２０７の出力ポート２１３は、共通ライ／２２２に接
続され、このライン２２２は一方向絞り２２３を介して
クラッチ５４のアクチュエータ２１８にまた一方向絞り
２２４を介してブレーキ５６のアクチュエータ２１９の
解除側圧力室２２１に接続されている。また、共通ライ
／２２２は、ドルクコ／パーク１０のロックアツプクラ
ッチ１５のためのロックアツプ制御弁２２５にも接続さ
れている。すなわち、弁２２５は、弁孔２２６と該弁孔
２２６内を摺動するスプール２２７とを有し、該スプー
ル２２７はスプリング２２８により図において左方に押
されている。共通ライン２２２から１７）圧力＃１、弁
孔２２６の右端に導入され、スプリング２２８を助勢す
るように構成されている。車速信号圧ライン１０７は弁
孔２２６の左端に接続され、車速信号圧がスプール２２
１を右方に押すように作用する５゜ 弁孔２２６には、圧力ライン１０１に接続されるボート
２２９と、ロックアツプ解放圧ライ／２３１を介してト
ルクコンバータ１ｏのロックアツプ油′Ｍ６０に通じる
ロックアツプ解放ボート２３Ｇが形成され、スプール２
２１がスプリング２２＠により押されて図中上半部位置
にあるときは、ボート２２９がボー）２３０に接続され
て油圧がロツクアッグ油室６ＯＫ導かれ、ロックアツプ
クラッチＩＳｔ解放状態に保持する。単速か設定値以上
に達し、かつ共通ライ／２２２に圧力が発生して鱒ない
ときには、スプール２２７は車速信号圧により図中下半
部位置に移動させられて、ボート２３０はボート２２ｇ
から遮断され、同時にドレ／に開放され、この結果、ロ
ックアツプ油室６０内の油圧はθになる。このためロッ
クアツプクラッチ１５Ｆｉ）ルクコンバータ１０内の作
動油圧により保合状態にされる。共通ライ／２２２に油
圧が発生していれば、スプール２２７は車速信号により
図中下半部位置に移動されることがなく、ロックアツプ
クラッチ１ｓは解放状態に保持される。

以上述べた制御回路の作動について説明すると、車速か
設定値より小さく、車速信号圧が低いと精は、３−’ｌ
シフト弁２００のスプール２０２は図中下半部位置にあ
り、圧カライノ１０１に通じるボー）２０３は出力ポー
ト２０４に接続される３、絞り２１６が開いておれば、
ボート２１５に供給される圧力が低下するので、オーパ
ードライノ゛解除弁２０７のスプール２０１１は図中上
半部位前にあり、ボート２０４の圧力はライ／２ｏ６が
らボー）２１２．２１３を経て共通ライ／２２２に導か
れる。この共通ライン２２２の圧力はダイレクトクラッ
チ５４のアクチュエータ２１８に導かれて該クラッチ５
４を係合させると共に、オーバードライブブレーキ５６
のアクチュエータ２１９の解除側圧力室２２１に導かれ
て該ブレーキ５Ｂを解除させる。したがって、オーバー
ドライブ川遊ｍｍ卓変速機構５０は変速比／の直結状態
になるこのと傘、共通ライン２２２の圧力が、ロックア
ツプ制御弁２２５の弁孔２２６の右端に導入されてスプ
ール２２７の右方への移動を阻止するので、トルクコン
バータ１０のロックアツプクラッチ１５が係合するのを
阻止で轡る。すなわち変速機構５０が直結状態のとき、
換言するならばオーバードライブ以外の変速段のもとで
は、ロックアツプクラッチ１５の係合が阻止される。

車速か増加して設定速度以上に達すると、車速信号圧に
より３−ダノフト弁２００のスプール２０２が図中上半
部位置に移動されるので、該弁２０Ｇの出力ポート２ａ
４はライ／圧ボート２０３から遮断され、ドレンボート
２４０に接続される。

このため共通ライ／２２２の圧力が低下し、ダイレクト
クラッチ５４のアクチュエータ２１８がクラッチ解放方
向に作動し、かつオーバードライブブレーキ５６のアク
チュエータ２１９０室２２１内の圧力が低下して、該ア
クチュエータ２１９はブレーキ係合方向に作動する。こ
のようにして、変速機５０はオーバドライブ状態になる
、共通ライン２２２の圧力が低下するので、単速か史に
増加して、さらに高い設定速度に達したと倉、弁２２ｓ
のスプール２２７は車速信号圧により図中下半部位置に
移動され、ボー）２３０はボート２２９から遮断されて
ドレンボート２４２に接続され、ロックアツプ油室６０
はドレンされる。これによって、ロックアツプクラッチ
１５は保合状態になる。

この状態で、図示しないスイッチの作動により、ンレノ
イド２１７を励磁すると、絞り２１６が閉じられる。し
念がって、室２１５の圧力が一ヒ封し、弁２０７のスプ
ール２０９が図中上半部位ｒｌｔｖこ移動させられる。

この位置では、弁２０７の出力−＋２−）２１３は圧力
ボート２２９に接続され、解放用油圧がロックアツプ油
室６０に供給されてロックアツプが解除される。同時に
、共通ライ／２２２の油圧はダイレクトクラッチ５４の
アクチュエータ２１８に導かれてこれを保合させ、オー
バードライブブレーキ５６のアクチュエータ２１！Ｉの
解除側圧力室２２１に導かれて、オーバードライブブレ
ーキ５６を解除し、変速機構５０を直結状態にする。こ
の構成により、任意にオーバードライブを解除すること
が可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す自動変速機の概略図、
第２図はその制御用油圧回路図でおる。 １０・・トルクコンバータ、 １５・・・ロックアツプクラッチ、 ２０・・多段歯車変速機構 ５０・・・オーバードライブ川遊ｍｓ車変速機構２００
・・・３−グ／フト弁 ２１８・・・ダイレクトクラッチアクチュエータ２１９
・・・オーバードライブブレーキアクチュエータ２２２
・・・共通ライ／、１： ２２５・・・ロックアンプ制御弁。 特許出願人　日産自動車株式会社 同　人　　東洋工業株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. トルクコンバータと、複数の変速段を有する多段歯車変
   速機構との間に、オーバードライブ用変速機構が設けら
   れ九オー・→°ライブ機構付自動変速機において、前記
   オーバードライブ用変速機構は、第１サンギヤと、第１
   イ／ターナルギヤと、第１グラネタリギヤ及び該第７グ
   ラネタリギヤを回転自在に支持する第１プラネタリキヤ
   リヤとからなる遊星歯車機構により構成され、前記第１
   サノギヤと第１インターナルギヤと第７ブラネタリキヤ
   リヤのうちのいずれか二つを互に係合させるダイレクト
   クラッチと、前記＃！／す／ギヤを変速機ケース側に係
   合させるオーバードライブブレーキとが般けられ、前記
   第１プラネタリキヤリヤは前記トルクコンバータに連結
   され九入力軸に結合され、前記第１インタ　ナルギヤは
   前記オーバードライブ用変速機構の出力部を構成してお
   り、前記多段歯車変速機構は第コサ／ギヤと、第１イ／
   ターナルギヤと、第１グラネタリギヤ及び＃ｔＡ２プラ
   ネタリギヤを回転自在に支持する＃Ｉコグラネタリキャ
   リャとから表る少くとも７組の遊星歯車機構を有し、前
   記第１イ／ターナルギヤは前記第１インターナルギヤに
   結合可能とされるようになっており、前記第１グラネタ
   リギヤリヤは出力軸に結合され、前記第コサ／ギヤを変
   速機ケース側に係合させるロー・アンド・リバースブレ
   ーキと、ＦＩｔＪ記第１インターナルギヤを第ａす／ギ
   ヤに結合ＯＴ吐なハイ・アンド・リバース・クラッチと
   、第１イ／ターナルギヤを第コイツタ−ナルギヤに結合
   ロエ能なフォーワードクラッチとが設けられたことを特
   徴とするオーバードライブ機横付自動変速機。