JPS6234978B2 - - Google Patents
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- JPS6234978B2 JPS6234978B2 JP56043606A JP4360681A JPS6234978B2 JP S6234978 B2 JPS6234978 B2 JP S6234978B2 JP 56043606 A JP56043606 A JP 56043606A JP 4360681 A JP4360681 A JP 4360681A JP S6234978 B2 JPS6234978 B2 JP S6234978B2
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- JP
- Japan
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- clutch
- gear
- brake
- sun gear
- ring gear
- Prior art date
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Links
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
- F16H3/44—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
- F16H3/62—Gearings having three or more central gears
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H2200/00—Transmissions for multiple ratios
- F16H2200/20—Transmissions using gears with orbital motion
- F16H2200/2002—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the number of sets of orbital gears
- F16H2200/201—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the number of sets of orbital gears with three sets of orbital gears
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H2200/00—Transmissions for multiple ratios
- F16H2200/20—Transmissions using gears with orbital motion
- F16H2200/203—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the engaging friction means not of the freewheel type, e.g. friction clutches or brakes
- F16H2200/2048—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the engaging friction means not of the freewheel type, e.g. friction clutches or brakes with seven engaging means
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Structure Of Transmissions (AREA)
Description
本発明はオーバドライブを達成する歯車変速装
置、特に自動車等に用いられるトルクコンバータ
と組合わせて用いるに適する歯車変速装置に関す
る。 トルクコンバータと組合わせて用いる歯車変速
装置として遊星歯車機構が多用されており、自動
車用としては通常二組の遊星歯車機構を同心的に
配列し、サンギヤまたはプラネタリピニオンを支
持するキヤリヤないしはリングギヤを選択的にク
ラツチ係合又はブレーキ制動することにより、前
進3段後進1段の変速歯車列を得るように構成さ
れている。そしてこれらの歯車変速列の変速比は
従来1または1より大に設定されている。 この種の歯車変速装置、特に自動車に用いられ
る自動変送装置においては、自動車が平坦路を長
時間高速で走行する際のように、被駆動軸に要求
されるトルクが低くかつ高速回転の駆動態様の場
合には、原動機によつて費消されるエネルギの節
減のため、変速比が1より小なる変速歯車列、換
言すればオーバドライブが要求される。 本発明は歯車変速装置に組み込むべき遊星歯車
機構の1つを変速比が1より小なる値を有するも
のとし、歯車変速装置の他の変速歯車列に悪影響
を与えることなくオーバドライブを達成すべくな
したものであつて、特に遊星歯車機構よりなりト
ルクコンバータと組み合わせて用いられる従来の
自動変速機の歯車変速装置に施すに適したもので
ある。 即ち本発明はハウジングと、サンギヤ、プラネ
タリピニオン、リングギヤおよび前記プラネタリ
ピニオンを支承するキヤリヤとからなる遊星歯車
機構と、前記キヤリヤと同心的に連結した入力軸
と、前記リングギヤと同心的に連結した出力軸
と、前記サンギヤと前記リングギヤとを係脱自在
に結合する摩擦式クラツチと、前記サンギヤを制
動する摩擦式ブレーキと、前記サンギヤと前記リ
ングギヤとの間に連結され前記サンギヤが制動さ
れたときに前記リングギヤをオーバランせしめる
一方向クラツチとよりなり、前記摩擦式クラツチ
は前記リングギヤに同心的に連結された一方のク
ラツチハブと、前記サンギヤと一体的に回転せし
められる他方のクラツチハブとの間に配設された
摩擦板および圧力板とを備え、前記摩擦式ブレー
キは前記他方のクラツチハブと前記ハウジングと
の間に構成せしめられ、前記一方向クラツチは、
前記他方のクラツチハブに連結されるインナレー
スと、前記一方のクラツチハブにスプライン連結
されるアウタレースと、該アウタレースと前記イ
ンナレーとの間に配置されるクラツチ部材とを備
え、かつ前記インナレースには該インナレースと
前記クラツチ部材との摺動面に通ずる小孔が穿設
されているオーバドライブ歯車変速装置に係るも
ので、一方向クラツチをサンギヤとリングギヤと
の間に形成せしめたことにより一方向クラツチを
遊星歯車機構に近接せしめて設けて軸方向寸法を
増大せしめず、しかも一方向クラツチが伝達する
トルクを小さくして小型の一方向クラツチの使用
を可能とし、ハウジング内の空間の有効利用を図
り、遊星歯車機構の精度誤差による一方向クラツ
チへの悪影響のないコンパクトなオーバドライブ
歯車変速装置を提供するとともに、前記一方向ク
ラツチへの給油を容易にし、一方向クラツチの耐
久性を増大せしめることを目的とするものであ
る。 第1図は、本発明のオーバドライブ変速装置
を、二組の遊星歯車機構を同心的に配設した前進
3段後進1段の変速歯車装置100を原動機の出
力軸1に結合せしめたトルクコンバータ2に連結
する自動変送機において、トルクコンバータ2と
該変速歯車装置100との間に副変速機200と
して挿入した自動変速機の模式図である。 第1図において、副変速機200の入力軸3お
よび出力軸4はサンギヤ21、プラネタリピニオ
ン22、リングギヤ23およびプラネタリピニオ
ン22を回転自在に支承するプラネタリキヤリヤ
24より成る遊星歯車機構8と同心的に配置さ
れ、前記入力軸3はプラネタリキヤリヤ24と連
結され、前記出力軸4はリングギヤ23と連結さ
れるとともに、サンギヤ21とリングギヤ23と
はクラツチ11で着脱自在に結合され、またサン
ギヤ21はブレーキ14で制動されるように構成
され、リングギヤ23とサンギヤ21との間に一
方向クラツチ20が設けられ、サンギヤ21をブ
レーキ14で制動したときリングギヤ23はサン
ギヤ21上をオーバランすべく構成されている。 変速歯車装置100は、二組の遊星歯車機構
9,10が前記遊星歯車機構8と同心的に配設さ
れ、前記出力軸(中間軸)4をその入力軸とし、
摩擦板型のクラツチ12,13、摩擦板型のブレ
ーキ15,16,17および一方向クラツチ1
8,19により前進3段後進1段の変速比で選択
的に出力軸7に出力する従来公知の機構であつ
て、前記出力軸(中間軸)4と中間軸5との間を
クラツチ12により着脱自在とし、また該軸4と
一方の遊星歯車機構9のサンギヤ81および他方
の遊星歯車機構10のサンギヤ91に共通の軸6
との間をクラツチ13により着脱自在とし、前記
軸6はブレーキ15により制動されるようにさ
れ、前記軸6上に設けた一方向クラツチ18のア
ウタレースはブレーキ16により制動されるよう
にされ、遊星歯車機構9のプラネタリピニオン8
2のキヤリヤ84はブレーキ17により制動され
るようにされると共に固定部分との間に一方向ク
ラツチ19が形成され、そのリングギヤ83は他
方の遊星歯車機構10のプラネタリピニオン92
のキヤリヤ94および出力軸7に連結され、遊星
歯車機構10のリングギヤ93は中間軸5に連結
されている。 第2図は本発明を実施した上記副変速機200
の要部の断面図であつて、入力軸3の後端には半
径方向にフランジ42を形成してプラネタリピニ
オン22のキヤリヤ24を固着し、またリングギ
ヤ23の軸方向前方端には前記クラツチ11を構
成する一方のクラツチハブ26が一体に形成さ
れ、一方サンギヤ21には一方向クラツチ20の
インナレース38を一体的に形成するとともに前
記クラツチ11の他方のクラツチハブを構成する
シリンダ胴25と連結され、該シリンダ胴25に
はクラツチ11を作動するためのピストン34が
内部に配設されるとともに、該シリンダ胴25の
外周縁にはクラツチ11の圧力板28とブレーキ
ハブ29の夫々の外周縁をスプライン嵌合、かつ
止着部材43,44によりその移動を阻止せしめ
ており、前記クラツチハブ26にスプライン嵌合
せしめた摩擦板27をピストン34と圧力板28
との間に挿置せしめて、ピストン34の進退によ
り該クラツチ11を係脱自在に結合すべく構成さ
れている。また前記ブレーキハブ29の他端の円
筒状部にはその外周にブレーキ14の摩擦板30
をスプライン嵌合せしめ、ミツシヨンケース32
の内周にスプライン嵌合し止着部材45で係止さ
れる圧力板46と移動自在の圧力板31との間に
前記摩擦板30を挿置せしめ、ミツシヨンケース
32に形成したシリンダ33に配設されたピスト
ン35を進退せしめることによりブレーキ14を
作動又は開放せしめる。 一方向クラツチ20のアウタレース37は前記
クラツチハブ26の内周にスプライン嵌合され、
該アウタレース37と前記インナレース38との
間にクラツチ部材(スプラグ)39を配設し、サ
ンギヤ21がブレーキ14により制動されたと
き、リングギヤ23のオーバラン回転を許容し、
かつサンギヤ21のオーバラン回転を阻止すべく
する。 該アウタレース37の軸方向前方にはスラスト
ベアリング40がクラツチハブ26にスプライン
嵌合されて設けられ、スナツプリング41により
軸方向に対し支持され、一方向クラツチ20にか
かるスラスト力を前記スラストベアリング40に
よつて受けるように構成されている。 この遊星歯車機構8のリングギヤ23は、入力
軸3の軸孔48に先端を支承せしめた出力軸4に
スプライン結合せしめたフランジ36の外周に連
結され、出力軸4と連結される。 なお一方向クラツチ20のインナレース38に
穿設した小孔49は、通常の遊星歯車装置8,
9,10に給油すると同様の手段により原動機に
より駆動される給油ポンプから給油通路50,5
1等を経て一方向クラツチ20へ給油するために
穿設したものである。 以上のように構成された自動変速機において
は、トルクコンバータ2を介して入力軸3に伝達
される入力軸1の回転はプラネタリピニオン22
のキヤリヤ24に伝達されるから、クラツチ11
を作動せしめてサンギヤ21とリングギヤ23と
を一体に連結せしめるときは、遊星歯車装置8は
一体的に回転して変速作用をせず、入力軸3の回
転はリングギヤ23を介して変速比1で出力軸
(中間軸)4に伝達される。従つてクラツチ11
を作動せしめて該出力軸4と中間軸6とを連結し
クラツチ12,13、ブレーキ15,16,17
を選択的に係脱せしめれば、従来同様の前進3段
後進1段の変速歯車列を得ることができ、クラツ
チ11を開放し、ブレーキ14を係合してサンギ
ヤ21を制動せしめると、キヤリヤ24の入力軸
3による回転駆動はリングギヤ23およびこれを
連結する出力軸(中間軸)4を入力軸3の回転よ
り増速駆動すから、該副変速機200は1より小
さい減速比を得、出力軸7のオーバドライブが達
成できる。 第1図に示す構成の自動変速機の作動は次表の
とおりである。
置、特に自動車等に用いられるトルクコンバータ
と組合わせて用いるに適する歯車変速装置に関す
る。 トルクコンバータと組合わせて用いる歯車変速
装置として遊星歯車機構が多用されており、自動
車用としては通常二組の遊星歯車機構を同心的に
配列し、サンギヤまたはプラネタリピニオンを支
持するキヤリヤないしはリングギヤを選択的にク
ラツチ係合又はブレーキ制動することにより、前
進3段後進1段の変速歯車列を得るように構成さ
れている。そしてこれらの歯車変速列の変速比は
従来1または1より大に設定されている。 この種の歯車変速装置、特に自動車に用いられ
る自動変送装置においては、自動車が平坦路を長
時間高速で走行する際のように、被駆動軸に要求
されるトルクが低くかつ高速回転の駆動態様の場
合には、原動機によつて費消されるエネルギの節
減のため、変速比が1より小なる変速歯車列、換
言すればオーバドライブが要求される。 本発明は歯車変速装置に組み込むべき遊星歯車
機構の1つを変速比が1より小なる値を有するも
のとし、歯車変速装置の他の変速歯車列に悪影響
を与えることなくオーバドライブを達成すべくな
したものであつて、特に遊星歯車機構よりなりト
ルクコンバータと組み合わせて用いられる従来の
自動変速機の歯車変速装置に施すに適したもので
ある。 即ち本発明はハウジングと、サンギヤ、プラネ
タリピニオン、リングギヤおよび前記プラネタリ
ピニオンを支承するキヤリヤとからなる遊星歯車
機構と、前記キヤリヤと同心的に連結した入力軸
と、前記リングギヤと同心的に連結した出力軸
と、前記サンギヤと前記リングギヤとを係脱自在
に結合する摩擦式クラツチと、前記サンギヤを制
動する摩擦式ブレーキと、前記サンギヤと前記リ
ングギヤとの間に連結され前記サンギヤが制動さ
れたときに前記リングギヤをオーバランせしめる
一方向クラツチとよりなり、前記摩擦式クラツチ
は前記リングギヤに同心的に連結された一方のク
ラツチハブと、前記サンギヤと一体的に回転せし
められる他方のクラツチハブとの間に配設された
摩擦板および圧力板とを備え、前記摩擦式ブレー
キは前記他方のクラツチハブと前記ハウジングと
の間に構成せしめられ、前記一方向クラツチは、
前記他方のクラツチハブに連結されるインナレー
スと、前記一方のクラツチハブにスプライン連結
されるアウタレースと、該アウタレースと前記イ
ンナレーとの間に配置されるクラツチ部材とを備
え、かつ前記インナレースには該インナレースと
前記クラツチ部材との摺動面に通ずる小孔が穿設
されているオーバドライブ歯車変速装置に係るも
ので、一方向クラツチをサンギヤとリングギヤと
の間に形成せしめたことにより一方向クラツチを
遊星歯車機構に近接せしめて設けて軸方向寸法を
増大せしめず、しかも一方向クラツチが伝達する
トルクを小さくして小型の一方向クラツチの使用
を可能とし、ハウジング内の空間の有効利用を図
り、遊星歯車機構の精度誤差による一方向クラツ
チへの悪影響のないコンパクトなオーバドライブ
歯車変速装置を提供するとともに、前記一方向ク
ラツチへの給油を容易にし、一方向クラツチの耐
久性を増大せしめることを目的とするものであ
る。 第1図は、本発明のオーバドライブ変速装置
を、二組の遊星歯車機構を同心的に配設した前進
3段後進1段の変速歯車装置100を原動機の出
力軸1に結合せしめたトルクコンバータ2に連結
する自動変送機において、トルクコンバータ2と
該変速歯車装置100との間に副変速機200と
して挿入した自動変速機の模式図である。 第1図において、副変速機200の入力軸3お
よび出力軸4はサンギヤ21、プラネタリピニオ
ン22、リングギヤ23およびプラネタリピニオ
ン22を回転自在に支承するプラネタリキヤリヤ
24より成る遊星歯車機構8と同心的に配置さ
れ、前記入力軸3はプラネタリキヤリヤ24と連
結され、前記出力軸4はリングギヤ23と連結さ
れるとともに、サンギヤ21とリングギヤ23と
はクラツチ11で着脱自在に結合され、またサン
ギヤ21はブレーキ14で制動されるように構成
され、リングギヤ23とサンギヤ21との間に一
方向クラツチ20が設けられ、サンギヤ21をブ
レーキ14で制動したときリングギヤ23はサン
ギヤ21上をオーバランすべく構成されている。 変速歯車装置100は、二組の遊星歯車機構
9,10が前記遊星歯車機構8と同心的に配設さ
れ、前記出力軸(中間軸)4をその入力軸とし、
摩擦板型のクラツチ12,13、摩擦板型のブレ
ーキ15,16,17および一方向クラツチ1
8,19により前進3段後進1段の変速比で選択
的に出力軸7に出力する従来公知の機構であつ
て、前記出力軸(中間軸)4と中間軸5との間を
クラツチ12により着脱自在とし、また該軸4と
一方の遊星歯車機構9のサンギヤ81および他方
の遊星歯車機構10のサンギヤ91に共通の軸6
との間をクラツチ13により着脱自在とし、前記
軸6はブレーキ15により制動されるようにさ
れ、前記軸6上に設けた一方向クラツチ18のア
ウタレースはブレーキ16により制動されるよう
にされ、遊星歯車機構9のプラネタリピニオン8
2のキヤリヤ84はブレーキ17により制動され
るようにされると共に固定部分との間に一方向ク
ラツチ19が形成され、そのリングギヤ83は他
方の遊星歯車機構10のプラネタリピニオン92
のキヤリヤ94および出力軸7に連結され、遊星
歯車機構10のリングギヤ93は中間軸5に連結
されている。 第2図は本発明を実施した上記副変速機200
の要部の断面図であつて、入力軸3の後端には半
径方向にフランジ42を形成してプラネタリピニ
オン22のキヤリヤ24を固着し、またリングギ
ヤ23の軸方向前方端には前記クラツチ11を構
成する一方のクラツチハブ26が一体に形成さ
れ、一方サンギヤ21には一方向クラツチ20の
インナレース38を一体的に形成するとともに前
記クラツチ11の他方のクラツチハブを構成する
シリンダ胴25と連結され、該シリンダ胴25に
はクラツチ11を作動するためのピストン34が
内部に配設されるとともに、該シリンダ胴25の
外周縁にはクラツチ11の圧力板28とブレーキ
ハブ29の夫々の外周縁をスプライン嵌合、かつ
止着部材43,44によりその移動を阻止せしめ
ており、前記クラツチハブ26にスプライン嵌合
せしめた摩擦板27をピストン34と圧力板28
との間に挿置せしめて、ピストン34の進退によ
り該クラツチ11を係脱自在に結合すべく構成さ
れている。また前記ブレーキハブ29の他端の円
筒状部にはその外周にブレーキ14の摩擦板30
をスプライン嵌合せしめ、ミツシヨンケース32
の内周にスプライン嵌合し止着部材45で係止さ
れる圧力板46と移動自在の圧力板31との間に
前記摩擦板30を挿置せしめ、ミツシヨンケース
32に形成したシリンダ33に配設されたピスト
ン35を進退せしめることによりブレーキ14を
作動又は開放せしめる。 一方向クラツチ20のアウタレース37は前記
クラツチハブ26の内周にスプライン嵌合され、
該アウタレース37と前記インナレース38との
間にクラツチ部材(スプラグ)39を配設し、サ
ンギヤ21がブレーキ14により制動されたと
き、リングギヤ23のオーバラン回転を許容し、
かつサンギヤ21のオーバラン回転を阻止すべく
する。 該アウタレース37の軸方向前方にはスラスト
ベアリング40がクラツチハブ26にスプライン
嵌合されて設けられ、スナツプリング41により
軸方向に対し支持され、一方向クラツチ20にか
かるスラスト力を前記スラストベアリング40に
よつて受けるように構成されている。 この遊星歯車機構8のリングギヤ23は、入力
軸3の軸孔48に先端を支承せしめた出力軸4に
スプライン結合せしめたフランジ36の外周に連
結され、出力軸4と連結される。 なお一方向クラツチ20のインナレース38に
穿設した小孔49は、通常の遊星歯車装置8,
9,10に給油すると同様の手段により原動機に
より駆動される給油ポンプから給油通路50,5
1等を経て一方向クラツチ20へ給油するために
穿設したものである。 以上のように構成された自動変速機において
は、トルクコンバータ2を介して入力軸3に伝達
される入力軸1の回転はプラネタリピニオン22
のキヤリヤ24に伝達されるから、クラツチ11
を作動せしめてサンギヤ21とリングギヤ23と
を一体に連結せしめるときは、遊星歯車装置8は
一体的に回転して変速作用をせず、入力軸3の回
転はリングギヤ23を介して変速比1で出力軸
(中間軸)4に伝達される。従つてクラツチ11
を作動せしめて該出力軸4と中間軸6とを連結し
クラツチ12,13、ブレーキ15,16,17
を選択的に係脱せしめれば、従来同様の前進3段
後進1段の変速歯車列を得ることができ、クラツ
チ11を開放し、ブレーキ14を係合してサンギ
ヤ21を制動せしめると、キヤリヤ24の入力軸
3による回転駆動はリングギヤ23およびこれを
連結する出力軸(中間軸)4を入力軸3の回転よ
り増速駆動すから、該副変速機200は1より小
さい減速比を得、出力軸7のオーバドライブが達
成できる。 第1図に示す構成の自動変速機の作動は次表の
とおりである。
【表】
この表において〇印は圧油作動機構によりクラ
ツチおよびブレーキが作動中であることを表わ
す。△印はエンジンブレーキ時圧油作動機構によ
りブレーキが作動中であることを表わす。※印は
エンジンドライブ時のみ一方向クラツチがロツク
されることを表わす。なお各変速段毎の作動の説
明については、周知のところであり、その説明は
不要であろう。 本発明は、遊星歯車機構を構成するプラネタリ
キヤリヤを入力軸に連結するとともにそのリング
ギヤを出力軸に連結し、遊星歯車機構のサンギヤ
とリングギヤとを摩擦板型のクラツチにより係脱
自在に結合し、これらの間にサンギヤを制動した
ときリングギヤをオーバランせしめる一方向クラ
ツチを構成するとともに、サンギヤを摩擦式のブ
レーキにより歯車変速装置のハウジングに係止自
在としたから、ブレーキによりサンギヤを制動し
てハウジングに係止せしめるときは、入力軸の回
転はプラネタリキヤリヤを介してプラネタリピニ
オンを公転させるとともに、プラネタリピニオン
がサンギヤと噛合しての自転によりリングギヤを
入力軸と同一方向にかつ増速せしめて回転せしめ
出力軸に回転を伝達する。またブレーキを開放せ
しめるときは一方向クラツチはロツクしてサンギ
ヤとリングギヤをロツクするから円滑に直結運転
に移行でき、クラツチを係合せしめるときは遊星
歯車機構の各要素は一体に結合され、入力軸と出
力軸とは直結状態となり、ギヤを介さずにトルク
伝達を行う。 本発明においては、上記一方向クラツチをサン
ギヤとリングギヤとの間に連結するにあたり、一
方向クラツチのアウタレースを、前記サンギヤと
リングギヤとにそれぞれ連結された2個のクラツ
チハブのうちの何れか一方のクラツチハブにスプ
ライン嵌合せしめたものであるから、オーバドラ
イブ歯車比を達成する遊星歯車機構と同心的に、
かつ軸方向に極めて接近した位置に一方向クラツ
チを構成せしめることができるとともに、遊星歯
車機構との同心的配列を極めて良好とする。 一般に遊星歯車機構にクラツチ、ブレーキおよ
び一方向クラツチを組み込んで歯車変速装置を構
成する場合、遊星歯車機構の各要素間にトルク伝
達される際に精度誤差による要素間の強制力が発
生し、これら要素間に一方向クラツチのレースを
直結するとこの強制力が一方向クラツチの作動性
および耐久性を悪化せしめる欠点を生ずるが、本
発明においては一方向クラツチのアウタレースを
クラツチハブにスプライン嵌合せしめてあるの
で、仮に遊星歯車機構の各要素に製作上の寸法誤
差や組付け時の取付誤差による遊星歯車機構と一
方向クラツチとの心ずれがあつたとしても、前記
スプライン嵌合部において上記心ずれを吸収する
ことができるので、振動や熱の発生を抑制すると
ともに、インナレースに該インナーレースとスプ
ラグ等のクラツチ部材との摺動面に通ずる小孔を
穿設したことによつて、ハウジング内に供給され
た油を前記小孔を介して一方向クラツチの内部に
給油することができ、一方向クラツチの耐久性を
向上させることができる。 また、一方向クラツチを遊星歯車機構のサンギ
ヤとリングギヤとの間に連結せしめると、一方向
クラツチが伝達するトルクは式 入力トルク×サンギヤ歯数/サンギヤ歯数+サンギヤ
歯数 で計算され、入力トルクのほぼ1/3程度のトルク
伝達能力を有する一方向クラツチで足りるから、
小型の一方向クラツチを選択できる利点があり、
かつ変速装置ハウジングの内部空間の利用率を向
上せしめる。しかし一方では、遊星歯車機構のサ
ンギヤを制動せしめた状態で入力軸を駆動せしめ
ると、入力軸に連結されたキヤリヤを介してプラ
ネタリピニオンが駆動され、該プラネタリピニオ
ンはサンギヤおよびリングギヤと噛合しつつ自転
およびサンギヤの軸心周りの公転を行い、サンギ
ヤの軸心周りにセンタリングしようとする。この
サンギヤとリングギヤとに噛合する面に作用する
トルクは大であるので、遊星歯車機構の各要素に
寸法誤差があつたり、その組立ての取付誤差があ
ると、前記両ギヤとの噛合面に作用するかが部分
的に過大となり、サンギヤの軸心を振らせたり、
プラネタリピニオンの公転軸をサンギヤの軸心に
対し偏心せしめる振動を生ずる。このような寸法
や取付けの誤差に基く振れや偏心振動はリングギ
ヤに大きく作用するので、一方向クラツチのアウ
タレースを前記クラツチハブに固定せしめると、
該アウタレースの回転にはインナレースに対して
相対的に大きく偏心する振れが含まれ、この偏心
の振れはたちまち一方向クラツチを破損せしめ
る。即ち一方向クラツチのスプラグ等のクラツチ
部材はアウタレースとともに出力軸の回転速度で
インナレースの内面上を金属接触で摺動してお
り、前記相対的に偏心する振れが生ずるとスプラ
グが各レースに対して接触するカム面の摩耗が促
進される。一方、スプラグがインナレースおよび
アウタレースとかみ合う作用は、スプラグの前記
カム面と各レース内面との接触点におけるカム面
の形状とスプラグの受けるトルクとによつて行わ
れる。従つて前記カム面の摩耗は、スプラグをか
み合いからはね返すホツピング現象またはスプラ
グを両レース間に保持するケージへくい込ますホ
ツプアウト現象、さらにはかみ込み方向へ行きす
ぎてスプラグを反転せしめるロールオーバ現象を
発生させ、一方向クラツチを破損せしめるもので
ある。ところが本発明においては、一方向クラツ
チのアウタレースを前記クラツチハブにスプライ
ン結合せしめたものであるから、アウタレースと
他方のクラツチハブに連結されているインナレー
スとの間に相対的に偏心する振れが発生したとし
ても、一方向クラツチのアウタレースと前記クラ
ツチハブとの間のスプライン結合によりその偏心
する振れは除かれ、アウタレースのインナレース
に対する同心性が維持されるので、スプラグのカ
ム面に前記偏心する振れに基くカム面の摩耗を生
じさせるおそれはないから、一方向クラツチの作
動を正確に保ち、その耐久性を増大せしめるもの
である。そして一方向クラツチのアウタレースの
前記クラツチハブに対する結合部には一方向クラ
ツチに作用するトルク力がその嵌合面に作用する
が、アウタレースの外径を大きく構成でき、嵌合
面積を大きくとれるので、耐久性を損うおそれは
ない。従つて、インナレースとアウタレースの間
には良好な同心性をもたらして、一方向クラツチ
のインナレースとクラツチ部材(スプラグ)との
間の面圧を低減し、かつインナレースには該イン
ナレースと前記クラツチ部材との摺動面に通じる
小孔が穿設されており、オーバドライブ時のオー
バラン状態において大きな相対回転を伴なつて摺
動するスプラグ等のクラツチ部材とインナーレー
スとの摺動面に油膜切れが生じないように安定し
て潤滑油を供給し、これにより両部材間の摩擦抵
抗を低減するので、一方向クラツチのインナレー
スおよびクラツチ部材の摩耗の発生を防止すると
ともに小型の一方向クラツチを使用することがで
き、かつオーバドライブ装置のサンギヤとリング
ギヤとの間に一方向クラツチを配設せしめ、オー
バドライブ時に一方向クラツチがオーバランした
ときに大きな相対回転が生じることとなつても、
オーバドライブ歯車変速装置の耐久性を優れたも
のとすることができる。 さらに、一方向クラツチのアウタレースをスプ
ライン嵌合する一方のクラツチハブは、そのイン
ナレースと連結された他方のクラツチハブと同心
的配列となり、両クラツチハブ間に両者を係合ま
たは開放せしめるクラツチが構成され、かつ前記
他方のクラツチハブと前記ハウジング内壁との間
に前記クラツチハブをハウジングに係止もしくは
開放せしめるブレーキが構成されるのでこれらク
ラツチおよびブレーキは遊星歯車機構の外周部分
付近に構成することができ、摩擦係合部分の外径
および係合面積が大で効率の良好なものとするこ
とができ、かつオーバドライブ歯車変速装置の軸
方向寸法を増加させず、ハウジング内スペースを
有効に活用できる。 従つて本発明をトルクコンバータおよび従来の
歯車変速装置と結合して自動変速機を構成すると
きは、従来の歯車変速装置の性能を損うことな
く、さらにオーバドライブ変速歯車列を付加構成
することができ、かつクラツチおよびブレーキに
は自動変速機の油圧制御装置の制御用圧油を用い
て制御し得られ、かつ自動変速機の軸方向寸法を
あまり増大せしめないでオーバドライブ変速比付
の自動変速機を極めて容易に構成することがで
き、かつ前記クラツチおよびプレーキは摩擦式の
ものとしたから、係合に際しギヤ音を発せず円滑
に係脱されて確実に直結またはオーバドライブの
切換えを行わせることができる。なお前記ブレー
キを構成するにあたつて、前記他方のブレーキハ
ブを構成するシリンダ胴の外周壁にブレーキハブ
を連結し、該ブレーキハブとハウジング内壁との
間にブレーキを構成せしめるときは、シリンダ胴
をクラツチとブレーキ併設のために複雑な構造と
することなく簡易な構造とし、かつブレーキ設置
場所の自由度を広げることができる。
ツチおよびブレーキが作動中であることを表わ
す。△印はエンジンブレーキ時圧油作動機構によ
りブレーキが作動中であることを表わす。※印は
エンジンドライブ時のみ一方向クラツチがロツク
されることを表わす。なお各変速段毎の作動の説
明については、周知のところであり、その説明は
不要であろう。 本発明は、遊星歯車機構を構成するプラネタリ
キヤリヤを入力軸に連結するとともにそのリング
ギヤを出力軸に連結し、遊星歯車機構のサンギヤ
とリングギヤとを摩擦板型のクラツチにより係脱
自在に結合し、これらの間にサンギヤを制動した
ときリングギヤをオーバランせしめる一方向クラ
ツチを構成するとともに、サンギヤを摩擦式のブ
レーキにより歯車変速装置のハウジングに係止自
在としたから、ブレーキによりサンギヤを制動し
てハウジングに係止せしめるときは、入力軸の回
転はプラネタリキヤリヤを介してプラネタリピニ
オンを公転させるとともに、プラネタリピニオン
がサンギヤと噛合しての自転によりリングギヤを
入力軸と同一方向にかつ増速せしめて回転せしめ
出力軸に回転を伝達する。またブレーキを開放せ
しめるときは一方向クラツチはロツクしてサンギ
ヤとリングギヤをロツクするから円滑に直結運転
に移行でき、クラツチを係合せしめるときは遊星
歯車機構の各要素は一体に結合され、入力軸と出
力軸とは直結状態となり、ギヤを介さずにトルク
伝達を行う。 本発明においては、上記一方向クラツチをサン
ギヤとリングギヤとの間に連結するにあたり、一
方向クラツチのアウタレースを、前記サンギヤと
リングギヤとにそれぞれ連結された2個のクラツ
チハブのうちの何れか一方のクラツチハブにスプ
ライン嵌合せしめたものであるから、オーバドラ
イブ歯車比を達成する遊星歯車機構と同心的に、
かつ軸方向に極めて接近した位置に一方向クラツ
チを構成せしめることができるとともに、遊星歯
車機構との同心的配列を極めて良好とする。 一般に遊星歯車機構にクラツチ、ブレーキおよ
び一方向クラツチを組み込んで歯車変速装置を構
成する場合、遊星歯車機構の各要素間にトルク伝
達される際に精度誤差による要素間の強制力が発
生し、これら要素間に一方向クラツチのレースを
直結するとこの強制力が一方向クラツチの作動性
および耐久性を悪化せしめる欠点を生ずるが、本
発明においては一方向クラツチのアウタレースを
クラツチハブにスプライン嵌合せしめてあるの
で、仮に遊星歯車機構の各要素に製作上の寸法誤
差や組付け時の取付誤差による遊星歯車機構と一
方向クラツチとの心ずれがあつたとしても、前記
スプライン嵌合部において上記心ずれを吸収する
ことができるので、振動や熱の発生を抑制すると
ともに、インナレースに該インナーレースとスプ
ラグ等のクラツチ部材との摺動面に通ずる小孔を
穿設したことによつて、ハウジング内に供給され
た油を前記小孔を介して一方向クラツチの内部に
給油することができ、一方向クラツチの耐久性を
向上させることができる。 また、一方向クラツチを遊星歯車機構のサンギ
ヤとリングギヤとの間に連結せしめると、一方向
クラツチが伝達するトルクは式 入力トルク×サンギヤ歯数/サンギヤ歯数+サンギヤ
歯数 で計算され、入力トルクのほぼ1/3程度のトルク
伝達能力を有する一方向クラツチで足りるから、
小型の一方向クラツチを選択できる利点があり、
かつ変速装置ハウジングの内部空間の利用率を向
上せしめる。しかし一方では、遊星歯車機構のサ
ンギヤを制動せしめた状態で入力軸を駆動せしめ
ると、入力軸に連結されたキヤリヤを介してプラ
ネタリピニオンが駆動され、該プラネタリピニオ
ンはサンギヤおよびリングギヤと噛合しつつ自転
およびサンギヤの軸心周りの公転を行い、サンギ
ヤの軸心周りにセンタリングしようとする。この
サンギヤとリングギヤとに噛合する面に作用する
トルクは大であるので、遊星歯車機構の各要素に
寸法誤差があつたり、その組立ての取付誤差があ
ると、前記両ギヤとの噛合面に作用するかが部分
的に過大となり、サンギヤの軸心を振らせたり、
プラネタリピニオンの公転軸をサンギヤの軸心に
対し偏心せしめる振動を生ずる。このような寸法
や取付けの誤差に基く振れや偏心振動はリングギ
ヤに大きく作用するので、一方向クラツチのアウ
タレースを前記クラツチハブに固定せしめると、
該アウタレースの回転にはインナレースに対して
相対的に大きく偏心する振れが含まれ、この偏心
の振れはたちまち一方向クラツチを破損せしめ
る。即ち一方向クラツチのスプラグ等のクラツチ
部材はアウタレースとともに出力軸の回転速度で
インナレースの内面上を金属接触で摺動してお
り、前記相対的に偏心する振れが生ずるとスプラ
グが各レースに対して接触するカム面の摩耗が促
進される。一方、スプラグがインナレースおよび
アウタレースとかみ合う作用は、スプラグの前記
カム面と各レース内面との接触点におけるカム面
の形状とスプラグの受けるトルクとによつて行わ
れる。従つて前記カム面の摩耗は、スプラグをか
み合いからはね返すホツピング現象またはスプラ
グを両レース間に保持するケージへくい込ますホ
ツプアウト現象、さらにはかみ込み方向へ行きす
ぎてスプラグを反転せしめるロールオーバ現象を
発生させ、一方向クラツチを破損せしめるもので
ある。ところが本発明においては、一方向クラツ
チのアウタレースを前記クラツチハブにスプライ
ン結合せしめたものであるから、アウタレースと
他方のクラツチハブに連結されているインナレー
スとの間に相対的に偏心する振れが発生したとし
ても、一方向クラツチのアウタレースと前記クラ
ツチハブとの間のスプライン結合によりその偏心
する振れは除かれ、アウタレースのインナレース
に対する同心性が維持されるので、スプラグのカ
ム面に前記偏心する振れに基くカム面の摩耗を生
じさせるおそれはないから、一方向クラツチの作
動を正確に保ち、その耐久性を増大せしめるもの
である。そして一方向クラツチのアウタレースの
前記クラツチハブに対する結合部には一方向クラ
ツチに作用するトルク力がその嵌合面に作用する
が、アウタレースの外径を大きく構成でき、嵌合
面積を大きくとれるので、耐久性を損うおそれは
ない。従つて、インナレースとアウタレースの間
には良好な同心性をもたらして、一方向クラツチ
のインナレースとクラツチ部材(スプラグ)との
間の面圧を低減し、かつインナレースには該イン
ナレースと前記クラツチ部材との摺動面に通じる
小孔が穿設されており、オーバドライブ時のオー
バラン状態において大きな相対回転を伴なつて摺
動するスプラグ等のクラツチ部材とインナーレー
スとの摺動面に油膜切れが生じないように安定し
て潤滑油を供給し、これにより両部材間の摩擦抵
抗を低減するので、一方向クラツチのインナレー
スおよびクラツチ部材の摩耗の発生を防止すると
ともに小型の一方向クラツチを使用することがで
き、かつオーバドライブ装置のサンギヤとリング
ギヤとの間に一方向クラツチを配設せしめ、オー
バドライブ時に一方向クラツチがオーバランした
ときに大きな相対回転が生じることとなつても、
オーバドライブ歯車変速装置の耐久性を優れたも
のとすることができる。 さらに、一方向クラツチのアウタレースをスプ
ライン嵌合する一方のクラツチハブは、そのイン
ナレースと連結された他方のクラツチハブと同心
的配列となり、両クラツチハブ間に両者を係合ま
たは開放せしめるクラツチが構成され、かつ前記
他方のクラツチハブと前記ハウジング内壁との間
に前記クラツチハブをハウジングに係止もしくは
開放せしめるブレーキが構成されるのでこれらク
ラツチおよびブレーキは遊星歯車機構の外周部分
付近に構成することができ、摩擦係合部分の外径
および係合面積が大で効率の良好なものとするこ
とができ、かつオーバドライブ歯車変速装置の軸
方向寸法を増加させず、ハウジング内スペースを
有効に活用できる。 従つて本発明をトルクコンバータおよび従来の
歯車変速装置と結合して自動変速機を構成すると
きは、従来の歯車変速装置の性能を損うことな
く、さらにオーバドライブ変速歯車列を付加構成
することができ、かつクラツチおよびブレーキに
は自動変速機の油圧制御装置の制御用圧油を用い
て制御し得られ、かつ自動変速機の軸方向寸法を
あまり増大せしめないでオーバドライブ変速比付
の自動変速機を極めて容易に構成することがで
き、かつ前記クラツチおよびプレーキは摩擦式の
ものとしたから、係合に際しギヤ音を発せず円滑
に係脱されて確実に直結またはオーバドライブの
切換えを行わせることができる。なお前記ブレー
キを構成するにあたつて、前記他方のブレーキハ
ブを構成するシリンダ胴の外周壁にブレーキハブ
を連結し、該ブレーキハブとハウジング内壁との
間にブレーキを構成せしめるときは、シリンダ胴
をクラツチとブレーキ併設のために複雑な構造と
することなく簡易な構造とし、かつブレーキ設置
場所の自由度を広げることができる。
第1図は本発明を副変速機として実施した自動
変速機の模式図、第2図は本発明の一実施例の一
部欠截断面図である。 なお図中1は原動機の出力軸、2はトルクコン
バータ、100は自動変速機の歯車変速装置、2
00は副変速機、3は入力軸、8,9,10は遊
星歯車機構、21,81,91はサンギヤ、2
2,82,92はプラネタリピニオン、24,8
4,94はそのキヤリヤ、23,83,93はリ
ングギヤ、11,12,13はクラツチ、14,
15,16,17はブレーキ、20,18,19
は一方向クラツチ、37はアウタレース、38は
インナレース、40スラストベアリングを夫々示
すものである。
変速機の模式図、第2図は本発明の一実施例の一
部欠截断面図である。 なお図中1は原動機の出力軸、2はトルクコン
バータ、100は自動変速機の歯車変速装置、2
00は副変速機、3は入力軸、8,9,10は遊
星歯車機構、21,81,91はサンギヤ、2
2,82,92はプラネタリピニオン、24,8
4,94はそのキヤリヤ、23,83,93はリ
ングギヤ、11,12,13はクラツチ、14,
15,16,17はブレーキ、20,18,19
は一方向クラツチ、37はアウタレース、38は
インナレース、40スラストベアリングを夫々示
すものである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 ハウジングと、サンギヤ、プラネタリピニオ
ン、リングギヤおよび前記プラネタリピニオンを
支承するキヤリヤとよりなる遊星歯車機構と、前
記キヤリヤと同心的に連結した入力軸と、前記リ
ングギヤと同心的に連結した出力軸と、前記サン
ギヤと前記リングギヤとを係脱自在に結合する摩
擦式クラツチと、前記サンギヤを制動する摩擦式
ブレーキと、前記サンギヤと前記リングギヤとの
間に連結され前記サンギヤが制動されたときに前
記リングギヤをオーバランせしめる一方向クラツ
チとよりなり、前記摩擦式クラツチは前記リング
ギヤに同心的に連結された一方のクラツチハブ
と、前記サンギヤと一体的に回転せしめられる他
方のクラツチハブとの間に配設された摩擦板およ
び圧力板とを備え、前記摩擦式ブレーキは前記他
方のクラツチハブと前記ハウジングとの間に構成
せしめられ、前記一方向クラツチは、前記他方の
クラツチハブに連結されるインナーレースと、前
記一方のクラツチハブにスプライン連結されるア
ウターレースと、該アウタレースと前記インナレ
ースとの間に配置されるクラツチ部材とを備え、
かつ前記インナーレースには該インナレースと前
記クラツチ部材との摺動面に通ずる小孔が穿設さ
れていることを特徴とするオーバドライブ歯車変
速装置。 2 前記摩擦式ブレーキは前記他方のクラツチハ
ブに連結したブレーキハブと前記ハウジング内壁
との間に構成されていることを特徴とする特許請
求の範囲第1項に記載のオーバドライブ歯車変速
装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4360681A JPS579348A (en) | 1981-03-25 | 1981-03-25 | Over drive gear transmission |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4360681A JPS579348A (en) | 1981-03-25 | 1981-03-25 | Over drive gear transmission |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP297980A Division JPS55103147A (en) | 1980-01-14 | 1980-01-14 | Overdrive change gear |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS579348A JPS579348A (en) | 1982-01-18 |
JPS6234978B2 true JPS6234978B2 (ja) | 1987-07-30 |
Family
ID=12668480
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4360681A Granted JPS579348A (en) | 1981-03-25 | 1981-03-25 | Over drive gear transmission |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS579348A (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5934045A (ja) * | 1982-08-20 | 1984-02-24 | Nissan Motor Co Ltd | 自動変速機の変速機メンバ支持構造 |
US4638688A (en) * | 1983-04-04 | 1987-01-27 | Nissan Motor Co., Ltd. | Planetary gear train for automotive transmission or the like |
JPH07109230B2 (ja) * | 1985-10-24 | 1995-11-22 | トヨタ自動車株式会社 | 車両用自動変速機の変速制御装置 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5185077A (ja) * | 1975-01-23 | 1976-07-26 | Toyo Kogyo Co |
-
1981
- 1981-03-25 JP JP4360681A patent/JPS579348A/ja active Granted
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5185077A (ja) * | 1975-01-23 | 1976-07-26 | Toyo Kogyo Co |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS579348A (en) | 1982-01-18 |
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