JPH0155341B2

JPH0155341B2 -

Info

Publication number: JPH0155341B2
Application number: JP56070577A
Authority: JP
Inventors: Kutsuku Butsukuauto Chaaruzu; Patoritsuku Hiinnii Jon; Edowaado Maafui Richaado
Original assignee: Ford Motor Co
Current assignee: Ford Motor Co
Priority date: 1980-05-12
Filing date: 1981-05-11
Publication date: 1989-11-24
Also published as: US4400998A; DE3165960D1; JPS571848A; EP0039937A3; EP0039937A2; EP0039937B1

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、米国特許第3300001号、同第3314307
号及び同第3455185号に提案されている形式のト
ランスミツシヨン機構の改良に関するものであ
る。

上記米国特許には、最高の変速比がオーバード
ライブであり、中速の変速比が直動式である４速
の歯車装置が提案されている。本発明の装置の構
成も先行技術に開示されているところの形式の４
速の歯車装置に関するものであるが、本発明によ
る歯車装置及びその制御装置は、装置の軸方向の
長さを最小にして、流体機械式トルクコンバータ
ー装置と多段変速比遊星歯車装置との中間に最終
駆動歯車装置を配置してある。

多段変速比遊星歯車装置のギアーシフトを制御
するクラツチ及びブレーキが、コンバーターから
離れて径方向に層状に配置された多段変速装置の
一側に意図的に配設されており、装置全体の軸方
向の長さを最小にしている。このように最終駆動
歯車装置を配置することにより、エンジン、流体
機械式装置及び多段変速比遊星歯車装置の共通軸
線から離れてかつ平行に位置する差動軸装置及び
最終駆動歯車を使用することができる。また、差
動歯車装置の各出力軸側には定速ユニバーサルジ
ヨイントを用いることができ、各動輪に差動機構
を駆動可能に連結する二つの半軸に最小の軸角度
が必要となるように前記ユニバーサルジヨイント
を位置させることができる。この種の配置は、エ
ンジンが自動車の中心面を横切つて塔載され、半
軸が前輪の駆動輪にそれぞれ延びている前輪駆動
の自動車に特に用いられるものである。駆動軸線
の有効変速比は、差動装置の入出力軸及び最終駆
動歯車装置によつて決定される。

第１図Ａにおいて、参照番号１０は内燃機関の
エンジンクランクシヤフトの一端を示している。
クランクシヤフトの端部ベアリング１２はエンジ
ンハウジング１４のクランクシヤフト開口に位置
している。

前述のように本発明は、米国特許第3300001号、
同第3314307号及び同第3455185号に関するもので
あるが、同様に、本発明の伝達軸装置と同様に横
断して塔載したエンジンと用いるか、または、オ
ーバードライブ式の遊星歯車装置と用いるように
した別の形式の伝達軸装置を開示している関連特
許出願を有している。この関連特許出願は、発明
の名称が「４速オフセツト式自動変速装置」であ
り、発明者がブツクアウトその他であり、本出願
人による特許出願である。

トランスミツシヨンハウジング部１６は、参照
番号１８で全体が示される流体機械式のトルクコ
ンバーターを収容している。前記ハウジング部１
６は、図示しない内燃機関のエンジンブロツク部
にその縁部２０でボルト止めされている。第１図
Ａに示すように、第２のハウジング部２２の左端
縁２４は、ハウジング部１６の右端縁にボルト止
めされている。第２のハウジング部２２は多段変
速比遊星歯車装置２６及び全体として参照番号２
８で示される最終駆動歯車装置を収容している。

トルクコンバーター１８は推進シエル３０に連
結された径方向のアウトフロー羽根を有する推進
装置と、環状回路を形成する該推進羽根と関連す
る径方向のインフロー羽根を有するタービンとを
有している。このタービンは、タービン軸３６に
スプライン３４でスプライン止めされているハブ
３２を有している。推進シエル３０は、クランク
シヤフト１０の端部にボルト４０で取付けられた
駆動板３８にボルト付けされている。

ハウジング部１６の一部である横断支持壁４２
は、ステーターハブ４６を支持しハウジング部１
６から延びる固定管軸４４を有している。羽根を
有するステーターは、タービンの出口部と推進装
置の入口部との間で、ハブ４６により支持されて
いる。

支持壁４２に固着された容積型ポンプハウジン
グ４８は、推進ハブ５２を支持するベアリング５
０を有している。ハブ５２により、容積型ポンプ
５４のポンプ駆動管軸が形成されている。容積型
ポンプ５４から、ブレーキ及びクラツチのサーボ
機構を加圧あるいは開放して制御する制御回路に
圧力が加えられる。

多段変速比遊星歯車装置２６は、環状歯車５
６、小径の太陽歯車５８、大径の太陽歯車６０、
長い遊星歯車６２、短い遊星歯車６４、及び長い
遊星歯車６２及び短い遊星歯車６４を枢着してい
る支持体６６を有している。長い遊星歯車６２は
大径の太陽歯車６０及び環状歯車５６に噛合して
いる。小径の太陽歯車５８は短い遊星歯車６４に
噛合している。短い遊星歯車６４も長い遊星歯車
６２と噛合している。

最終駆動歯車６８は、支持壁４２の一部を形成
する固定管軸７２にブツシング７０により枢着さ
れている。最終駆動歯車６８は、トルク伝達シエ
ル７４を介して環状歯車５６に駆動可能に連結さ
れている。

タービン軸すなわち太陽歯車軸３６はオーバー
ドライブ及び第３の変速比用クラツチ８０のクラ
ツチ部材７８の駆動連結を形成するスプライン７
６を有している。クラツチ８０のクラツチ部材８
２は外方でスプライン止めされたクラツチ盤８４
を支持しており、該クラツチ盤はクラツチ部材７
８に支持された内方でスプライン止めされたクラ
ツチ盤８６に係合する。クラツチ部材８２は支持
体６６と一体であり、その中に環状ピストン９０
が配置されている環状シリンダー８８を形成して
いる。シリンダー８８が加圧されると、ピストン
９０はクラツチ盤８４及び８６を摩擦係合させ
る。クラツチスプリング９２によつてクラツチ８
０は開放されるように付勢されている。

支持体６６はオーバーラン連結装置９６の外側
レース９４も形成している。連結装置９６の内側
レース９８は制動部材１００に連結されており、
制動部材１００は制動部材１０２に連結固定され
ており、ハウジング部２２の内壁１０４による回
転に抵抗して保持されている。オーバーランクラ
ツチローラー１０６はレース９４と９８の間に位
置しており、レース９４はカムが形成され、ロー
ラー１０６と係合するカム面が形成され、支持体
６６の一方向の回転を防止して反対方向の自由回
転を可能にしている。

ハウジング部２２の内壁１０４によつて、それ
ぞれ環状ピストン１１０及び１１２を収容する二
つの環状シリンダー１０７及び１０８が形成され
ている。シリンダー１０７及びピストン１１０に
よつて低速及び後退用の制動装置１１４が画成さ
れ、ピストン１１２及びシリンダー１０８によつ
て、第２速及びオーバードライブ用の制動装置１
１６が画成されている。通常ピストン１１０及び
１１２を制動開放位置に付勢する圧縮スプリング
１１８と連動するように軸方向に延びている開口
を制動装置１０２が有している。内方でスプライ
ン止めされた制動盤１２０が支持体６６に支持さ
れている。制動盤１２０は固定制動部材１０２に
支持され外方でスプライン止めされた制動盤１２
３と係合する。

太陽歯車６０は一体に連結された管軸１２２を
有している。管軸１２２はスプライン１２４によ
り制動部材１２６に連結されている。内方でスプ
ライン止めされた制動盤１２８は制動部材１２６
に支持されており、制動部材１０２に支持され外
方でスプライン止めされた制動盤１３０と係合し
ている。シリンダー１０８が加圧されると、制動
装置１１６が作動し、シリンダー１０６が加圧さ
れると、制動装置１１４が作動される。後退用の
クラツチ１３４用の内方でスプライス止めされた
クラツチ盤１３２が制動装置１２６に支持されて
いる。外方でスプライン止めされた制動盤１３６
は、クラツチ部材１３８により支持されている。
部材１３８はその中に環状ピストンを収容する環
状シリンダー１４０を有している。シリンダー１
４０が加圧されるとピストン１４２によりクラツ
チ１３４が作動する。クラツチスプリング１４４
によつて通常ピストン１４２は開放されるように
付勢されており、クラツチ１３４が開放されるよ
うになつている。スプリング保持部材１４６は環
状クラツチ部材１４８に支持されており、クラツ
チ部材１４８はクラツチシリンダー部材１３８に
溶接部１５０で固着されている。クラツチ部材１
４８は、低速、第２速及び第３速用クラツチ１５
４の一部を形成する外方でスプライン止めされた
クラツチ盤１５２を有している。関連クラツチ盤
１５６はクラツチ盤１５２と係合し、クラツチ部
材１５８に支持されている。クラツチ部材１５８
は小径の太陽歯車５８に連結された太陽歯車軸１
６２にスプライン１６０でスプライン止めされて
いる。小径の太陽歯車用の管軸１６２は、大径の
太陽歯車の管軸１２２内に同軸的に配置されてい
る。クラツチ復帰スプリング１６４はクラツチ部
材１４８に取付けられており、クラツチピストン
１６５に開放する力を与えており、クラツチ部材
１４８に形成された環状シリンダー１６６はピス
トン１６５を収容している。クラツチ１５４はシ
リンダー１６６が加圧されると係合作動する。こ
のように二つのシリンダー１６６及び１４０は径
方向に離れて同一部材に形成されている。

太陽歯車軸３６はクラツチ部材１４８にスプラ
イン１６８で止められており、タービンのトルク
が第１、第２及び第３速のクラツチ１５４へある
いは後退クラツチ１３４に分配されている。

環状歯車５６は歯車装置のトルクの出力部材と
して働く。出力歯車６８はアイドラー歯車１７０
に噛合して、離れたテーパーローラーベアリング
１７２及び１７４に歯車１７０が枢着され、ロー
ラーベアリング１７２及び１７４は壁４２及びハ
ウジング部２２の一部であるベアリング壁内に形
成されたベアリングポケツトに収容されている。
歯車１７０は最終駆動歯車１７５と噛合してい
る。歯車１７５は、ハウジング部１６及びハウジ
ング部２２に形成されたベアリングポケツト内に
それぞれ収容された離れたテーパーニードルベア
リング１７８及び１７６によつてハブのところで
枢着されている。第１図Ａ及び第２図に示すよう
に歯車１７５に螺線状かさ歯車１８０が支持され
ており、歯車１７５はボルト１８１等によつて固
着されている。螺線状かさ歯車１８０の歯は環状
歯車１８２の螺線状かさ歯車に噛合している。環
状歯車１８２は差動支持体１８６にボルト１８４
により固着されている。ハウジング部１６の下部
は差動支持体１８６を収容して、テーパーローラ
ーベアリング１８８及びベアリング支持板１９０
を受止めるベアリング開口を有している。支持板
１９０はハウジング部１６の一側にボルト１９２
によつて固着されている。支持板１９０は、ベア
リング１８８と共に支持板１８６に枢着されたテ
ーパーローラーベアリング１９４を受止めるベア
リング開口を有している。

かさ歯車式の差動側歯車は参照番号１９６及び
１９８で示されており、それぞれ差動歯車２００
及び２０２に噛合している。歯車２００及び２０
２は、支持体１８６に形成された開口に受止めら
れた歯車軸２０４に枢着されている。

側歯車１９８及び１９６は、それぞれ、環状歯
車１８２及びハウジング１８６内の開口２１０及
び２１２に受止められたハブ２０６及び２０８を
有している。第１の定速ユニバーサルジヨイント
２１４により、側歯車１９８が第１の軸２１６に
連結され、関連する定速ユニバーサルジヨイント
２１８により側歯車１９６が他の軸２２０に連結
され、離れた軸が駆動輪の二つの動輪のそれぞれ
に駆動可能に連結されている。

ユニバーサルジヨイント２１８と同様なユニバ
ーサルジヨイント２１４は、側歯車１９８の長手
溝に摺動可能に配設されたソケツト部材２２２を
有している。駆動突起２２４は径方向内側に延び
ており、軸２１６に固着されたユニバーサルジヨ
イント部材２２８に形成された円筒状開口２２６
に収容されている。突起２２４は、開口２２６の
円筒状壁に係合する球の一部を形成するクラウン
状の面を有しており、支持体ハウジングに関して
軸２１６の全方向の動きに合わせている。

駆動歯車６８及び出力歯車１７５のピツチ径を
適当に選択することによりかつ螺線状かさ歯車の
ピツチ径を適当に選択することにより、駆動ライ
この全体の比を所定のものに決定することができ
る。

自動車の中心面を横切るようにエンジンを塔載
するこの種のトランスミツシヨンを用いる場合に
は、前述のブツクアウトその他の発明の特許出願
のように差動軸駆動機構を用いることができ、多
段変速比遊星歯車装置の軸から横方にずらして平
行に伝達軸を延ばせる。最終歯車装置の位置は、
流体機械式装置に十分近く、半軸に大きな角度を
持させることなしに第１図Ｂの平面の右方向に半
軸を延ばすのに十分なスペースが確保される。

低速作動の機構に対してクラツチ１５４が用い
られて、クラツチ部材１４８と小径の太陽歯車５
８とを駆動連結する。支持体６６が反動部材とし
て働きながら、環状歯車５６が出力部材として働
くときに歯車装置は低速で駆動される。トルクは
環状歯車から最終駆動歯車に伝達される。このと
き、オーバーラン連結装置９６は反動トルクを支
持体からハウジング部２２に伝達する。低速比で
坂道ブレーキが必要な場合には制動装置１１４が
作動する。

第２の変速比にシフトすることは単に制動装置
１１６を制動するだけでなされる。このため、大
径の太陽歯車６０が停止されオーバーラン連結装
置９６が自由回転する。クラツチ１５４は作動し
たままである。

クラツチ１５４及びクラツチ８０を同時に作動
させることによつて直動のトルク伝達がなされ
る。クラツチ８０により１：１の比のギア操作が
なされる。タービントルクはトルクコンバーター
及びクラツチ１５４を介して太陽歯車６０に伝達
され、エンジントルクの残りはクラツチ８０を介
して直接支持体に伝達される。オーバードライブ
は、クラツチ８０を作動させ制動装置１１６を作
動させることによつて達成され、太陽歯車６０は
反動部材として働き、環状歯車５６がエンジンク
ランクシヤフトに対して相対的により高速で回転
する。

クラツチ１３４及び１５４の互いに独特な配置
によつて、トランスミツシヨンの軸方向長さが最
小にされている。クラツチ１３４はクラツチ１５
４に対して径方向に配置されている。エンジンに
近接したクラツチ１３４の一端に制動装置１５２
及び１１４は位置しており、遊星歯車群に対して
径方向に配置されている。この構成によつても、
軸方向のトランスミツシヨンの長さは短くされて
いる。このクラツチ及び制動装置の配置は、太陽
歯車６０及び５８の同軸的管軸の配置にもよるも
のであり、クラツチ８０を流体機械式装置と遊星
歯車装置との間に置くことによつても可能となつ
たものである。このためできるだけ流体機械装置
に近接させて、最終駆動装置を位置させることが
できたものである。

後退の作動は、クラツチ３４及び制動装置１１
４を作動させることにより達成される。このと
き、太陽歯車６０は歯車装置の入力として働き、
制動装置１１４により支持体が停止するから、環
状歯車５６は反対方向に駆動される。

以上、本発明は実施例にそつて述べられたが、
これに限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａ及びＢは本発明による好適実施例の断
面図、及び第２図は第１図の線２−２にそつた断
面図である。図中付号、１０……エンジンクランクシヤフト
の一端、１２……クランクシヤフト端部ベアリン
グ、１４……クランクシヤフト開口、１６……ト
ランスミツシヨンハウジング部、１８……トルク
コンバーター、２０……ハウジング縁部、２２…
…第２のハウジング部、２４……ハウジング左端
部、２６……多段変速比遊星歯車装置、２８……
最終駆動歯車装置、３０……推進シエル、３２…
…ハブ、３４……スプライン、３６……タービン
軸、３８……駆動板、４０……ボルト、４２……
横断支持壁、４４……固定管軸、４６……ステー
ターハブ、４８……容積型ポンプハウジング、５
０……ベアリング、５２……ハブ、５４……容積
型ポンプ、５６……環状歯車、５８……小径の太
陽歯車、６０……大径の太陽歯車、６２……長い
遊星歯車、６４……短い遊星歯車、６６……支持
体、６８……最終駆動歯車、７０……ブツシン
グ、７２……固定管軸、７４……トルク伝達シエ
ル、７６……スプライン、７８……クラツチ部
材、８０……クラツチ、８２……クラツチ部材、
８４……クラツチ盤、８６……クラツチ盤、８８
……環状シリンダー、９０……環状ピストン、９
２……クラツチスプリング、９４……外側レー
ス、９６……オーバーラン連結装置、９８……内
側レース、１００……制動部材、１０２……制動
部材、１０４……ハウジング内壁、１０６……ロ
ーラー、１０７，１０８……環状シリンダー、１
１０，１１２……環状ピストン、１１４……低速
及び後退用の制動装置、１１６……第２速及びオ
ーバードライブ用制動装置、１１８……圧縮スプ
リング、１２０……制動盤、１２２……管軸、１
２３……制動盤、１２４……スプライン、１２６
……制動部材、１２８……制動盤、１３０……制
動盤、１３２……クラツチ盤、１３４……クラツ
チ、１３６……制動盤、１３８……クラツチ部
材、１４０……環状シリンダー、１４２……ピス
トン、１４４……クラツチスプリング、１４６…
…スプリング保持部材、１４８……環状クラツチ
部材、１５０……溶接部、１５２……クラツチ
盤、１５４……クラツチ、１５６……関連クラツ
チ、１５８……クラツチ部材、１６０……スプラ
イン、１６２……太陽歯車軸、１６４……スプリ
ング、１６６……シリンダー、１６８……スプラ
イン、１７０……アイドラー歯車、１７２，１７
４……テーパーローラーベアリング、１７５……
最終駆動歯車、１７６，１７８……テーパーニー
ドルベアリング、１８０……螺線状かさ歯車、１
８１……ボルト、１８２……環状歯車、１８４…
…ボルト、１８６……差動支持体、１８８……テ
ーパーローラーベアリング、１９０……ベアリン
グ支持板、１９２……ボルト、１９４……テーパ
ーローラーベアリング、１９６，１９８……差動
側歯車、２００，２０２……差動歯車、２０４…
…歯車軸、２０６，２０８……ハブ、２１０，２
１２……開口、２１４……ユニバーサルジヨイン
ト、２１６……軸、２１８……定速ユニバーサル
ジヨイント、２２０……軸、２２２……ソケツト
部材、２２４……駆動突起、２２６……円筒状開
口、２２８……ユニバーサルジヨイント。

Claims

【特許請求の範囲】１流体機械式トルクコンバータと多段変速比遊
星歯車装置とを有する伝達軸装置であつて、前記
コンバータは自動車のエンジン・クランクシヤフ
トに駆動可能に連結されるタービン及び推進装置
を有し、該クランクシヤフト、前記コンバータ、
及び前記遊星歯車装置の軸が共通であり、該遊星
歯車装置が、環状歯車、大径太陽歯車及び小径太
陽歯車を有し、前記太陽歯車は前記エンジン・ク
ランクシヤフトから離れた前記小径太陽歯車の側
に配置されており、また前記大径太陽歯車及び前
記環状歯車に係合する長い遊星歯車群と、前記小
径太陽歯車及び前記長い遊星歯車に係合する短い
遊星歯車群と、前記長い遊星歯車群及び前記短い
遊星歯車群を枢着する支持体とを有し、更に、前
記伝達軸装置は、第１の前進駆動比及び後退駆動
の作動の間前記支持体を制動する第１の制動装置
と、第２のアンダードライブ比及びオーバードラ
イブの作動の間前記大径太陽歯車を制動する第２
の制動装置と、前記タービンに連結されていて前
記クランクシヤフトから離れた前記遊星歯車装置
の側まで該遊星歯車装置を通つて延びているター
ビン軸と、第１及び第２のアンダードライブ比及
び直接駆動の作動の間前記タービン軸を前記小径
太陽歯車に連結させる第１のクラツチ装置と、直
接駆動及びオーバードライブの作動の間前記ター
ビン軸を前記支持体に連結させる第２のクラツチ
装置と、後退駆動の作動の間前記大径太陽歯車を
前記タービン軸に連結させる第３のクラツチ装置
とを備え、前記第１及び第３のクラツチ装置は１
方が他方に対して半径方向に位置するように配置
された環状のシリンダーを有する共通のシリンダ
ー部材を有し、前記第３のクラツチ装置は前記第
１のクラツチ装置より大きな作動半径を有し、前
記第１及び第３クラツチ装置は前記クランクシヤ
フトから離れた前記遊星歯車装置の側に配置さ
れ、前記第１及び第２の制動装置は前記遊星歯車
装置の半径方向外側であつて且つ前記クランクシ
ヤフトに近接した前記第１及び第３クラツチ装置
の側に配置され、また、前記伝達軸装置は、最終
駆動歯車装置の軸から隔置した作動出力軸を備え
た差動歯車装置を含む前記最終駆動歯車装置を有
し、この最終駆動歯車装置の作動面は前記コンバ
ータと前記遊星歯車装置との間に位置しており、
前記第２クラツチ装置は前記支持体と前記最終駆
動歯車装置との間に位置していて且つ前記支持体
の部分を形成していて前記タービン軸のまわりに
枢動するようにされた１つの環状のシリンダと、
このシリンダ内にある環状のピストンと、前記タ
ービン軸に固定されたクラツチ要素と、この１つ
の環状のシリンダ及び前記クラツチ要素にそれぞ
れ固定された第１及び第２クラツチ盤とを含み、
前記環状のピストンと前記環状のシリンダとは作
動圧力室を画成していて、加圧された時には、前
記第１及び第２クラツチ盤を摩擦係合させるよう
になつており、前記推進装置と該推進装置を軸支
する前記最終駆動歯車装置との間には軸受支持壁
があり、前記環状歯車は前記第１及び第２クラツ
チ盤を取り囲んでいて且つ前記最終駆動歯車装置
のトルク入力歯車に連結されていることを特徴と
する伝達軸装置。２特許請求の範囲第１項記載の伝達軸装置にお
いて、前記最終駆動歯車装置が、前記トルクコン
バーターと前記第２のクラツチ装置との間の前記
共通軸に枢着された第１の出力歯車を有している
ことを特徴とする伝達軸装置。３特許請求の範囲第１項または第２項記載の伝
達軸装置において、前記差動歯車装置が、前記共
通軸に平行にかつ横方向に離れて枢着された螺線
状かさ歯車と、前記共通軸にほぼ垂直で横方向に
離れた軸に枢着された螺線状差動支持体歯車とを
有していることを特徴とする伝達軸装置。