JPH0198757A - トルクコンバータクラッチ機構 - Google Patents

トルクコンバータクラッチ機構

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JPH0198757A
JPH0198757A JP63232135A JP23213588A JPH0198757A JP H0198757 A JPH0198757 A JP H0198757A JP 63232135 A JP63232135 A JP 63232135A JP 23213588 A JP23213588 A JP 23213588A JP H0198757 A JPH0198757 A JP H0198757A
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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】 (産業上の利用分野) 本発明はスロブトル制御エンジン、機械式ギヤシフト・
トランスミッション、ならびニ、例えばトルク・コンパ
−°夕のようなエンジンおよびトランスミブシぢン間に
内蔵されたフルイドカップリングを備えた自動機械式ト
ランスミッション・システムに関連する。具体的には、
本発明ハ該システムのトルク・コンバータ・ロックアツ
プ/解除クラッチ構造体く関連する。より具体的には、
本発明は機械式ギヤシフト・トランスミ咋シッン、およ
びトランスミッション・インプットシャフトのイナーシ
ャを最小限にし、遠心力のバランスをとる動力シンクロ
装置を利用する自動機械式トランスミッション・システ
ムに要するトルク・コンバータ・ロックアツプ/解除ク
ラッチ構造体に関連する。
(従来の技術) 機械式ギヤシフト・トランスミッション、即ち、摩擦ク
ラッチとは異なシ選択したかみあいクラッチを係合する
ことによってシフトするトランスミッションは従来の技
術ではよく知られている。このようなトランスミッショ
ンの例は米国特許明細書筒3.i 05,395号、第
5,611,823号、第4,152,949号、およ
び第4,194,410号を参照して見ることができ、
その開示内容は本明細書に参照しである。
機械式トランスミッションと制御装置から構成され、ま
た該トランスミッションを自動的にシフトするアクチュ
エータを備え、通常は感知したインプットと所定の論理
規則に従って電子的に制御される自動機械式トランスミ
ッション・システムは公知である。こうしたシステムの
例は米国特許明細書筒4,648,290号、第4.5
95,986号、第4,361,060号、第4,14
0,1031号、および@4,081,065号を参照
して見ることができ、その開示内容は本明細書に参照し
である。また、このようなシステムは[自動化機械式ト
ランスミッション制御装置」と題した自動車技術者協会
の論文第831776号を参照して見ることができ、そ
の開示内容は本明細書に参照しである。
駆動エンジンと機械式ギヤシフト・トランスミッション
との間に駆動するように位置するトルク・コンバータを
備え、および/またはトルク・コンバータ・バイパス装
置、またはロックアツプ装置を備える自動機械式トラン
スミッション・システムは米国特許明細書筒3.593
.596号、第4.261.216号、第4,27).
724号、第4β51゜205号および第4.375.
17)号を参照して見ることができ、その開示内容は本
明細書に参照してちる。
動力シンクロ装置、即ちエンジン回転速度と無関係にイ
ンプットシャフトの制動と加速をするがエンジン回転速
度の操作を行わず、トランスミッションかみあいクラッ
チ・メンバを同期化する装置を利用する自動機械式トラ
ンスミッション・システムは従来の技術で知られている
このような装置の加速部は多くの場合、加速ギヤトレー
ンを介するアウトプットシャフト駆動および/または補
助モータによる駆動をうける。
上記システムの例は米国特許明細書筒3,478,85
1号、第4.025.445号、第4.140.031
号、および第4.614.126号を参照して見ること
ができ、その開示内容は本明細書に参照しである。
(発明が解決しようとする課題) オートマチック・トランスミッションはよく知られ、ま
た多くの用途で広く利用されているが、同一の、または
ほぼ同一のトランスミッションが最小限の改良では手動
自動双方の利用に使用可能ではないので、オートマチッ
ク・トランスミッションは、特に大型トラックなどの大
型車両で利用する場合は十分に申し分がないとは言えず
、トルク・コンバータの始動、および/または高速車両
速度/変速比でのエンジンとトランスミッション間のノ
ンスリヴプ接続の利点は利用できず、および/オたけか
みあいクラッチを同期化する速度はエンジンの反応時間
に制限された。
従って、本発明の目的は、新規の改良された自動機械式
トランスミッション・システムヲ提供することである。
本発明の他の目的はエンジンと機械式トランスミッショ
ンとの間に駆動するように位置するトルク・コンバータ
を利用し、さらに改良型トルク・コンバータ・ロックア
ツプ/解除クラッチ構造体を利用する新規の改良された
自動機械式トランスミッション・システムを提供スるこ
とである。
(課題を解決するための手段) 上記目的を達成するため本発明は次の構成からなる。
駆動エンジン(16)と望ましくは動力シンクロ装置(
30)を利用する型の機械式ギヤシフト・トランスミッ
ション(14)との間に駆動的に位置スる流体トルク・
コンバータ(20)を備える型の自動機械式トランスミ
ッション・システムのためのトルク・コンバータ・ロッ
クアツプ/解除クラッチ・アセンブリ(10)であって
、該トルク・コンバータ・ロックアツプ/解除クラッチ
構造体は独立して係合と解除が可能なトルク・コンバー
タ解除摩擦クラッチ(24)とトルク・コンバータ・ロ
ックアツプ摩擦クラッチ(26)とを内蔵する。第一接
続部材(74)はトランスミッション・インプットシャ
フト(72)と回転するように固定され、第二接続部材
(79)は回転するようにトルク・コンバータ・タービ
ン(60)に固定される。第一摩擦クラッチ(24)は
該第−および第二接続部材を選択的に係合および解除し
、第二摩擦クラッチ(26)は該第二接続部材とエンジ
ン駆動シュラウド〔58〕を選択的に係合および解除す
る。
(作用効果) 本発明によれば、従来の技術の欠点は、手動用に意図さ
れたトランスミッションの構造と同一または実質的に同
一構造の機械式ギヤシフト・トランスミッションを利用
し、車両始動時のトルク・コンバータの利点と高速車両
速度/変速比でのエンジンとトランスミッション間のノ
ンスリップ接続の利点とを備え、トランスミッションか
みあいクラッチの比較的高速の同期化速度を備える自動
機械式トランスミッション・システムを備えることで最
74%限にできるか、または克服される。
前記欠点解決はマニュアル・トランスミッション・シス
テムに利用されている同一の、またはほぼ同一の機械式
ギヤシフト・トランスミッションに基づく自動機械式ト
ランスミッション・システムを備えることKよって達成
される。
勿論、これは同一の基本的なトランスミッションがマニ
ュアル、オートマチック双方のトランスミッション・シ
ステムに利用されることを可能にし、製造、保管、およ
び保守費の節約となる。必iK応じてトランスミッショ
ンにはソレノイド等による自動制御用のシフト機構が加
えられる。該シフト機構の例は前記米国特許明細書簡4
,56Q、060号、および第4,445,395号を
参照して見ることができ、その開示自答は本明細書に参
照しである。前記米国特許明細書 第4.614,12
6号、第4478,851号、または第4.023,4
43号で開示された動力シンクロ装置機構も加えられて
トランスミ”lジョンかみあいクラッチを同期化する。
例として、動力シンクロ装置機構を備えた典型的なマル
チ9速機械式ギヤシフト・トランスミッションではイン
プットシャフトは約200 ORPM/秒で加速してシ
フトダウンし、また減速してシフトアップすることがで
きる。このことはエンジン回転速度操作のみを利用する
ことによるトランスミッション・インプットシャフトの
加速特約150 ORPM/秒、減速特約70 ORP
M/秒という期待速度に比べて非常に有利である。さら
に、動力シンクロ装置機構を利用する場合には、前記イ
ンプットシャフト速度はエンジン回転速度操作で同期化
する場合のように最大制御エンジン回転速度に限定され
ない。
トルク・コンバータは駆動エンジンと機械式ギヤシフト
・トランスミッションとの間に駆動するように位置する
。トルク・コンバータ・ロックアツプ/解除クラッチ構
造体は独立操作可能な別々の第1、および第2クラツチ
、好ましくは摩擦クラッチを備え、トルク・コンバータ
駆動部材またはタービンをトランスミッション・インプ
ットシャフトに結合し、ならびにトルク・コンバータ・
インプットまたはインペラ(すなわち、エンジン・アウ
トプット)をトランスミッション・インプットシャフト
VcソFLぞれ結合する。
該トルク・コンバータは、第1カツプリングが係合し、
第2カブプリングが解除されているときに限りて、エン
ジントドランスミッションの間で駆動するように相互結
合する。第2クラツチが係合する場合、該トルク・コン
バータがロック、すなわちタービンがエンジンによって
直接駆動される。第2クラツチが第1クラツチと同時に
係合する場合は必ず、前記トランスミッションはエンジ
ンから直接に駆動される。
前記第1カブプリングが解除される場合、第2カツプリ
ングの状態に関わらず、トランスミッション・インプッ
トシャフトはエンジンQトルクから、また前記トルク・
コンバータのイナーシャから、および第2カツプリング
のイナーシャから解除され、かみあいクラッチを容易に
解除し、動力シンクロ装置機構を比較的低いイナーシャ
によって該インプットシャフトに早く作用させ、また選
択したギヤを停止中、および駆動状態の車両と予め係合
させる。
(実施例) 以後の説明に使用されるある用語は便宜上および参照の
九めに限り用いられ、何ら限定するものではない。「上
方へ」、「下方へ」、「右方向へ」、および「左方向へ
」という言葉は参照する図の中の方向を示している。「
内方向へ」および「外方向へ」という言葉はそれぞれ、
説明する装置および/または文の指定部分の幾何学的中
心へ向かう方向逸および中心から外へ向かう方向のこと
である。前記用語は上記の特に言及した言葉、その派生
語、および同様の意味の言葉を含む。
本発明のトルク・コンバータ・ロックアツプ/解除クラ
ッチ・アセンブリ10、および同アセンブリを利用する
自動機械式トランスミッション・システム12は第1図
および第2図に概略図が示されている。本EiA細書で
使用されている言葉、「自動機械式トランスミフシ1ン
・システム」は少なくとも、スロットル装置制御ヒート
・エンジン、マルチスピードかみあいクラッチ型ギヤシ
フト・トランスミクシ1ン、マスター摩擦クラッチおよ
び/またはエンジンとトランスミッションとの間に位置
するフルイドカップリング等の非かみあいカップリング
装置、ならびに同様に自動制御を目的とする制御装置を
備えるシステムを意味する。勿論、こうじ友システムは
該制御装置へ入力信号を送り、および/または該制御装
置から出力信号を受信する七ンテおよび/ま几はアクチ
エエータも内蔵する。
本発明の前記自動機械式トランスミッション・システム
12は例えば大型トラック等の陸上車両での利用を目的
としているが、これに限定するものではない。説明しt
自動機械式トランスミッション・システム12はフルイ
ドカップリングteはトルク・コンバータ・アセンブリ
20t−介して、プライム・ムーバ・スロットル装置制
御エンジン16(例えばディーゼル・エンジン)によっ
て駆動される自動マルチスピード機械式ギヤシフト・ト
ランスミッション14を内蔵する。該オートマチック・
トランスミッション14の出力は例えば、駆動軸の差動
装置、トランスファ・ケース等、従来の技術で公知の適
当な車両部品に駆動接続するように作られtアウトブ9
トシャフト22である。
以下詳細に説明されるように、前記トルク・コンバータ
・ロックアツプ/解除クラッチ・アセンブリ10は独立
係合可能な別々の2つのクラッチ、望ましくは摩擦クラ
ッチ、トルク・コンバータ解除クラッチ24およびトル
ク・コンバータロックアツプまたはバイパス・クラッチ
26を備える。前記トランスミッション14は、望まし
くは前記米国特許明細書箱4,445,593号に開示
された型の加圧フルイド作動シフト・アセンブリの形式
のトランスミッシ冒ン操作機構28を備える。ま友該ト
ランスミッションは望ましくは前記米国特許明細書箱3
.47&851号、第4,024445号、ま次は第4
,614,126号に説明、開示された凰の動力シンク
ロ装置アセンブリを備える。
前記パワー・トレーン構成部品は数個の装置に作用し、
また該装置に監視され、該装置は従来の技術で公知であ
り、以下にその詳細を説明する。該装置は運転者制御車
両スロットル・ペダルま食は他の燃料スロットル装置の
位置を検知スるスロットル・ポジション・モニタ・アセ
ンブリ32、エンジンへの燃料供給を制御するスロット
ル制御装置!54、エンジンの回転速度を検知するエン
ジン回転速度センサ・アセンブリ56、トルク・コンバ
ータ解除クラッチ24を操作するトルク・コンバータ解
除クラッチ操作装!3B、)ルク・コンバータ・バイパ
ス・クラッチ26を操作するトルク・コンバータ・ロッ
クアツプ・クラッチ操作装#t40、トランスミッショ
ン・インプットシャフト回転速度センサ42、トランス
ミッション・アウトプットクヤフト回転速度七ン474
4、)ランスミッシ冒ン・シフト機構28の操作を制御
するためのトランスミッション−シフト機構操作装置4
6、および/″lまたは動力シンクロ装置機構30の操
作を制御するための動力シンクロ装置機構アクチュエー
タ48を備えることができる。
前記装置は電子中央演算処理装置(CPU) 50へ情
報を提供し、および/または該電子中央演算処理装置か
らコマンドを受ける。該電子中央演算処理装置または制
御装置50は望ましくはディジタル・マイクロプロセッ
サに基づいてお9、その独特の構成と構造は本発明の要
素とはなっていない。また該中央演算処理装置50は運
転者が車両の運転の後退(R)、ニュートラル(N)、
ま九は数個の前進ドライブ(D、DrJ)モード金選択
できるシフト制御装置、またはモード・セレクタ・アセ
ンブリ52から情報を受信することができる。典型的に
は、Dモード運転はオン・ハイウェイ用であり、一方D
Lモード運転はオフ・ハイウェイ用である。あるいは、
別のオン/オフ・ハイウェイ切り換えスイッチを備える
ことができる。電源(図示せず)および/または加圧フ
ルイドの動力源(図示せず)は電気および/または空気
圧動力を種々の検知、操作、および/または処理装置に
提供する。その九めに、従来の技術では前記の型のドラ
イブ・トレーン構成部品および制御装置が公知であり、
米国特許明細書番号g 4774048号、第4D3a
889号、第4,226,295号、および第へ!56
1,060号を参照して詳細に知ることができ、その開
示内容は本明細書に参照しである。
公知のように、前記中央演算処理装置50は種々のセン
ナおよび/ま几は操作装置から入力を受信する。こうし
た直接入力に加えて、該中央演算処理装置50は種々の
モニタされる装置の変化率を示す計算されt信号を提供
する入力信号全識別する几めの回路および/または論理
、入力信号を比較する手段および/ま九は最後のシフト
の方向等の一定の入力情報全記憶する記憶手段、ならび
に所定の事象の発生にあたってメモリをクリアする手段
を備えることができる。
前記機能を提供する特別の回路構成は従来の技術で公知
であり、該回路構成の例は前記の米国特許明細書箱43
61,060号および/i九はIEEEカタログ番号8
4CH198B−5の交通エレクトロニクスに関する国
際会議と題したIEEE/SAE合同会議について出版
され九囁事録の第4章の11から23ページに発表され
九「機械式トランスミッションの自動化」と題し比技術
論文を参照して見ることができる。
公知のように、中央演算処理装置50の目的はプログラ
ム(ソフトウェアおよび/またはファームウェア)等の
所定の論理規則ならびに現行または記憶されたパラメー
タに従って、トランスミッション14が動作する最適の
変速比を選択し、必要な場合には選択した最適の変速比
にギヤチェンジまたはギヤシフトする命令金することで
ある。理想的には、電子制御トランスミッションは燃料
節約ま友は運転性能等、一定の車両特性を向上するよう
にプログラムできる。
運転者によるシフトセレクタ52でのD(路上走行)モ
ードの選択は前記中央演算処理装置52に最高の運転性
能が必要でないことを示す。このモードではトランスミ
ッション14が約12゛:1から約(L9:1までの選
択可能な前進9速全備えていると仮定すると、ギヤ選択
サブシステムは始動ギヤとして第4ま7tは第5ギヤを
選択し、燃料節約を促進する路上走行用シフト・プロフ
ィールとして参照されるものに従って上段シフトおよび
下段シフト双方の連続するシフトv選択する。同様に、
シフトセレクタでのDl(オフロード走行)モードの選
択は中央演算処理装置t50に燃料節約を犠牲にして最
高の運転性能で運転する希望を示す。この運転モードで
はギヤ選択サブシステムは始動ギヤとしてローギヤ、即
ち第一ギヤを選択し、上段シフトおよび下段シフト双方
の連続するシフトでは、少なくとも低速ギヤ比では、燃
料節約を犠牲にして車両の運転性能を向上させることを
意図し九オフ・ハイウェイ用シフト・プロフィールトシ
テ参照されるものに従う。
エンジン16と自動ギヤシフト・トランスミッション1
4との間に駆動するように位置するトルク費コンバータ
20およびトルク・コンバータ・ロックアツプ/解除ク
ラッチ・アセンブIJ 10のさらに詳細な概略図は第
1図を参照して理解される。該トルク・コンバータ・ア
センブリ20は従来型であって、エンジン出力またはク
ランクシャフト56によってシェラウド5B金介して駆
動されるインペラ54、該インペラによって油圧的に駆
動されるタービン60、ならびにハウジング64にアー
スされた7ヤフト68に取りつけられ定一方向のローラ
クラッチ66を介して該ハウジング64にアースされる
ステータま几はランナ62とを具備するトルク・コンバ
ータ型の流体カップリングを含む。シュラウド58もま
念、該トルク・コンバータを加圧し、前記トランスミッ
ションを潤滑し、前記トランスミッション・シフト機構
28および/または動力シンクロ機構50を選択的に加
圧し、ならびに/もしくは解除クラッチ24およびバイ
パス・クラッチ26を操作する九めにポンプ70を駆動
する。このポンプ70は、例えばよく知られている三日
月ギヤポンプ等の公矧の構造のものでよい。
トランスミッション14は、前記トルク・コンバータ・
アセンブリ20および/または口。
クアップ/解除クラッチ・アセンブリ10を介してエン
ジン16によって駆動されるインプットシャフト72を
内蔵する。トランスミッシ冒ン、インプットシャフト7
2は共に回転するためにこれに固定され几接続部材74
を有する。
この接続部材74はトルク・コンバータ解除クラッチ2
4と結合する部分76および該インプットシャフトと結
合するためにキー溝を付けられた第2ハブ部78と金内
麓する。詳細は以下に示すが、簡単に言えば、トルク・
コンバータ解除クラッチ24は、接続部材74の部分7
6を介して前記トランスミッション・インプットシャフ
ト72へ、および該トランスミッション・インプットシ
ャフト72から、前記トルク・コンバータ・タービン6
0と前記ロックアツプ・クラッチ26の部材とに結合す
る接続部材79を摩擦によって係合まtは解除する几め
に、ロックアツプ・クラッチ26の係合ま念は解除とは
無関係に係合または解除できる。トルク・コンバータ拳
ロックアツプ・クラッチ26は、エンジン・クランクシ
ャフト56とこれに駆動されるシェラウド58を前記接
続部材79に摩擦によって係合するために、解除クラッ
チ24の係合ま友は解除とは無関係に摩擦によって係合
i友は解除できる。
トルク・コンバータ解除クラッチ24の係合ま7?、は
解除状態とは無°関係に、トルク・コンバータ・ロック
アツプ・クラッチ26の係合により、シェラウド58′
5r:介して、直接前記接続部材79とエンジン−クラ
ンクシャフト56全係合し、従って、解除クラッチ24
が係合されている場合に前記トルク・コンバータ20を
ロックアツプし、エンジン16から直接トランスミッシ
ョン14t−駆動するための効果的なロックアツプを提
供する。さらに、クラッチ24の解除によってインプッ
トシャフト72から接続部材79のイナーシャt−g除
するので、トルク・コネクタ・ロックアツプ速度以上の
速度で、該ロックアツプ・クラッチにシフト中に係合i
たは解除される必要はない。
前ii9ルク・コンバータ・バイパス・クラッチま友は
ロックアツプ26が解除され、かつ前記トルク・コンバ
ータ解除クラッチ24が係合されている場合、トランス
ミッション14は従来の技術で公知の如く、トルク・コ
ンバータ流体カップリングを介してエンジン16がら1
駆動される。該トルク・コンバータ解除クラッチ24が
解除されている場合、ロックアツプ・クラッチ26の状
態と無関係に、前記トランスミフシ1ン・インプットシ
ャフト72iエンジンによって提供されるいかなるドラ
イブ・トルク、もしくは該トルク・コンバータ、該エン
ジン、およびクラッチ26によって提供され、いかなる
慣性抵抗からもSj肋的に解除される。エンジン、クラ
ッチ26、および/またはトルクやコンバータの慣性作
用による該トランスミ・ソシコン・インプットシャフト
72の4 F& h d トランスミッションのシフト
ダウンまたはシフトアップのあいだの同期化をより高速
にする目的で、該インプットシャフト72とこれに駆動
的に接続するすべての伝達装置のトランスミッシ曹ン動
力シンクロ機構30によってより速い速度での加速また
は減速を可能とし、また該動力シンクロ装置によって該
インプットシャフト72がいかなるエンジン制御速度よ
りも高速の回転速度で回転することを可能とする。
トランスミッション14がかみあい型のクラッチを利用
した機械式トランスミッション型であることが注目され
る。かかる型のかみあいクラッチは摩擦式クラッチと比
較して、比較的小屋でかつ安価であり、独立シンクロ装
置および/lたは動力シンクロ機構などの型のシンクロ
装置と接続して利用される場合、非常に信頼性が高い。
かみあい型クラッチでは、前記かみあいクラッチ部材が
以前に係合された変速比から解除され、次に選択され几
新7′?、な変速比に再係合されるときに、インプット
シャフト72にかかるドライブ・トルクおよび慣性力が
最小限にされることが必要および/または非常に望−ま
しい。従って、流体トルク・コンバータなどの流体カッ
プリングが駆動エンジンとかみあい機械式トランスミッ
ションのあいだに駆動的に位置する場合、流体カップリ
ングの慣性作用および他の慣性部材から該トランスミッ
ション・インプットシャフト金解除する手段を具備する
ことが重要である。
トルク・コンバータおよヒトルク・コンバータ解除/バ
イパス・クラッチ・アセンブリ構造体10の実施例の特
別な構造の詳細は第5図を参照すると理解される。ギヤ
シフト・トランスミッション14は、トルク・コンバー
、!220fiらびに解除クラッチ24およびロックア
ツプ・クラッチ26を内蔵し、かつ駆動エンジンに連結
するための7ランジ84を備えるベル・ハウジング部8
2を具備するトランスミッション・ハウジング80を備
える。該ハウジング80は該ハウジング80内で前記イ
ンプットシャフト72を回転するように支持するベアリ
ング86および88を備える。インプットシャフト72
はここで回転可能に固定され九トランスミッシ百ン・イ
ンプットギヤ89を有する。前記のよウニ、トルク・コ
ンバータ18は従来技術で公知の如く、インペラ54、
タービン60、およびステータ62を内蔵する。ステー
タ66は従来技術で公知の如く、一方向ローラ・クラッ
チ66によって前記ハウジング内に支持される。
前記インペラ54は回転する几めに、エンジン・ドライ
ブ・スプライン90を使ってエンジン16により駆動さ
れるためのシェラウド部材58に、またはエンジン・フ
ライホイール上に備えられる予備ドライブ・スプライン
との駆動的係合の几めの7工ラウド部材と同種のものに
固定される。トランスミッション14のギヤシフトおよ
びかみあいクラッチ構造は従来の形であり、図示も説明
もしない。
またアセンブリ10とトルク・コンバータ20を囲む前
記シュラウド58を用いて、ポンプ駆動ギヤ94と常時
係合されるスパー・ギヤ92の利用などによってポンプ
70t−駆動する。トルク・コンバータ20への加圧光
てん流体、トランスミッション14の加圧潤滑、ならび
にトランスミツシラン作動機構28および30を作動す
る流体を提供するのに加えて、該ポンプ70は以下に詳
細に説明するように、トルク・コンバータ解除クラッチ
24および/またはトルク・コンバータ・バイパス・ク
ラッチ26の選択的係合および解除の九めの加圧流体を
も提供できる。この目的で、ハウジング80、シャフト
72、および/またはシュラウド・エンドカバー96は
、従来の技術で公知の方法により、流体通路および回転
流体接続金偏えている。
トルク・コンバータ解除およびバイパス・クラッチ構造
体10は、トルク・コンバータ・ロックアツプ・クラッ
チ26と同軸金有し、かつこれに全体を囲まれるトルク
・”コンバータ解除クラッチ24tl−内蔵して、比較
的軸方向に小屋の構造体を提供する。トルク・コンバー
タ・ロックアツプ/解除クラッチ構造体10は、ハブ部
78にキー溝をつけられた接続部98などでインプット
シャフト72に回転するように固定された接続部材74
を内蔵する。接続部材74は部分76f具備する全体が
軸方向に伸長する環状に形成された壁面部材、部分76
を限定する複数の外周スプライン・メンバ10口a1お
よび部分76と100ヲ接続する放射状に拡張する部分
102を内蔵する。例えば摩擦円板104等の複数の摩
擦部材はキー溝をつけられ皮部材100によって支持さ
れ、そこから放射状に外側方向に伸長する。摩擦円板1
04は接続部材79の軸方向に伸長する環状部110上
に内側スプライン10已によって支持され、該環状部か
ら放射状に内側方向に伸長する摩擦円板106の間には
さみこまれて、解除クラッチ24用の摩擦円板パックを
形成する。
摩擦円板112は接続部材79の部分110上で外側ス
プライン114によって支持され、シュラウド58と回
転するように固定された内側スプライン118上で回転
するように固定され几摩擦円板116との間にはさみこ
まれ、そこから放射状に外側方向に伸長して、トルク・
コンバータ・ロックアツプ・クラッチ26用のクラッチ
円板パックを形成する。部材79はウェブ部材150ヲ
利用してタービン60に固定される。また接続部材79
はカップ凰環状部分121を内蔵する。
内側軸方向伸長環状シリンダ122はシェラウド58の
前面先端壁面96に形成され、そこで滑動、密閉するよ
うに環状ピストン部材124を受ける。環状ピストン1
24と環状反作用部材126は両者の間に軸方向に摩擦
円板112.116を受けて、ロックアツプ・クラッチ
26の選択的係合および解除をする。シリンダ122は
選択的に加圧および減圧されて、トルク・コンバータ・
ロックアツプ・クラッチ26をそれぞれ係合および解除
し、解除クラッチ24が係合している場合、カバー82
、シャフト72、および/ま几はエンドカバー96の内
部の通路を通して、ポンプ70から供給され、バルブ構
造体40により制御される加圧流体によって接続部材7
9の部分110を介してインプットシャフト72に直接
前記エンジン駆動シェラウド58を接続する。
部分121で接続部材79は、内部で環状ピストン15
0が密閉、滑動するように保たnる環状内側軸方向伸長
シリンダ128を規定する。環状ピストン130と環状
反作用部材152ij、部材79の一部によって規定さ
れ、両者の間で軸方向に摩擦円板104と106を受け
、前記トルク・コンバータ解除クラッチ24を選択的に
係合および解除する。ポンプ70からの加圧流体は、フ
ード82、シャフト72および/ま友はエンドカバー9
6の内部に形成され、ポンプ70とシリンダ128ま几
は油圧流体タンク(図示せず)との間の流体の流れを制
御するパルプ38によって制御される流体通路を使用し
てシリンダ128に供給され、もしくはシリンダ128
から排出されることができる。
明らかなように、環状シリンダ122と128は個々に
独立して加圧および/または排出されて、前記トルク・
コンバータ解除クラッチ24および/または前記トルク
・コンバータ・ロックアツプ・クラッチ26を独立して
係合ま7’l−U解除できる。クラッチ・アセンブリ1
0内の同軸の実質的にテレスコピックなりラッチ24と
26を利用することによって、前記トランスミッション
のよシ高速の同期化とシフトをするためにトルクを遮断
し、およびインプットシャフト・イナーシャを減少する
目的で、軸方向の比較的小型な構造が提供され、トルク
・コンバータ流体カップリングを備える駆動システムが
駆動エンジンと、該トランスミッションがエンジンから
直接駆動、トルク・コンバータ流体カップリングを介し
てエンジンにより駆動、および/またはエンジンとトル
ク・コンバータから解除されている機械式ギヤ77ト拳
トランスミツ’/wンとの間に駆動的に配置されること
を可能にする。
車両がモード・セレクタをドライブ・モードt7?−は
オフロード走行モードにして停止している場合、前記解
除クラ−7チ24は係合され、前記ロックアツプ・クラ
ッチ26は解除されて、その公知の利点を備え几トルク
・コンバータの始動を可能にする。前記の所定の車両速
度ま九は変速比では、トルク・コンバータ作動の利点は
もはや不要であり、前記駆動エンジンとトランスミッシ
ョン間の直接駆動の効率向上が必要とされる。こうし友
条袢下で、該トルク・コンバータ・ロックアツプ・クラ
ッチ26係合を持続して、該解除クラッチ24の係合時
には前記トランスミッション・インプットシャフト72
がトルク・コンバーターシュラウド58と接続部材79
とを介してエンジンから直接に駆動されることを可能に
する。
上記説明の通り、クラッチ24が解除されて前に係合し
てい友ギヤからニュートラルにシフトし、動力シンクロ
装置30に係合しようとするギヤのかみあいクラッチ部
材の同期化を可能にし、および係合しようとするギヤの
同期化されたかみあいクラッチの係合を可能にする。
種々のクラッチおよびトランスミッション操作者への命
令信号の発行と同様に1所期の変速比の選択ならびにト
ルク・コンバータ解除クラッチまたはトルク・コンバー
タ・ロックアツプ・クラッチの所期の係合または解除状
態の選択は従来の技術で公知であり、前記の米国特許明
細書箱4,361,060号および第4,595,98
6号を参照に詳細に認識される方法で中央演算処理装置
50によって達成される。
動力シンクロ機構30はインプットギヤ89およびイン
プットシャフト72と常時直接ま几は間接かみあい係合
をしているトランスミッション・カウンタシャフト15
8に駆動的に接続しているシャフト136を内蔵する。
シャフト156は選択的に前記ハウジング80に摩擦係
合されて、該インプットシャフト72とそれによって駆
動される伝動装置を減速でき、および/またはアウトプ
ットシャフト22を駆動して、プラネタリ加速ドライブ
・トレーン等の加速ドライプ・トレーン140に選択的
に摩擦係合されて、該インプットシャフト72およびそ
れによって駆動される伝動装置を加速できる。係合しよ
うとするトランスミッションかみあいクラッチ部材の正
確な、ま几は本質的な同期化を達成または維持するため
に、前記ハウジングま九は前記ギヤ・トレーンへの前記
シャフト156の係合はパルス幅変調ま7’Cは類似の
ものによって変調される。
解除クラッチのクラッチ24は、トルクの遮断およびイ
ンプットシャフト・イナーシャの減少の目的でシフト移
動中に係合または解除されるときにマスタークラッチと
して利用される。
クラッチ24は湿式クラッチとして操作され、その性能
および/ま几は寿命を増す。し九がって、クラッチ24
の解除中は、インプットシャフト72上のイナーシャを
最小限にする目的で、クラッチ24の解除に際して素早
くクラッチから潤滑剤を排出してクラッチ板104上の
粘性抵抗を最小限にする手段が提供される。
潤滑剤はアウトプットシャフト内のスプライン通路から
出′C1ベアリング86に近接するくぼみ144の内部
に存在する。カバー96内の放射状に広がっている通路
146は、くぼみ144を接続部材カップ型部分121
内の放射状に広がっている通路148に流体によって接
続する。通路148はクラッチ24が解除位置のとき該
通路の放射状外側出口をスプリング134によって通常
閉鎖されている。
クラッチ24が係合するとき、さらばね、スプリング1
34はシリンダ130によって軸方向右方向に圧縮され
て、出口通路148を開口し、および放射状スロット1
50を通路148と一致させ、それによって潤滑剤が流
れ、遠心力で通路146.148、およびノツチ150
を通ってクラッチ24のクラッチ・バックへ行き、そこ
から通路152、!−154を通って潤滑剤サンプへと
流れる。クラッチ24が解除されると、さらばね154
は再び通路146を閉鎖し、遠心力の作用でクラッチ2
4のクラッチ・パックは素早く排出する。従って、比較
的簡単な自動機械装置を利用して係合時に潤滑剤がクラ
ッチ24へ流れ、該クラッチの解除時にクラッチ24か
ら排出する。
パラレル・シール156と158は排出通路152の軸
方向の両側面上に位置し、該通路によって該クラッチ2
4アセンブリの軸方向の両側面上の潤滑剤の遠心力およ
び周囲圧力が平衡を保っている。
以上の実施例の説明は単に例として理解され、本明細書
に記載された本発明の精神と範囲からはずれることなく
、部分の様々な変更、置換、および/ま几は再配列が可
能であると理解される。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のトルク・コンバータおよびトルク・コ
ンバータ解除/バイパス・クラッチ装置の略示図、 第2図は本発明の自動機械式トランスミクシlノーシス
テムの略示図、 第5図は、3Aと3Bの二部に分かれており、本発明の
自動機械式トランスミッション・システムの部分断面図
である。

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)プライム・ムーバと機械式ギヤシフト・トランス
    ミッションのインプットシャフトとの間に駆動的に位置
    し、該プライム・ムーバによって駆動されるために用い
    られるインペラ入力部材および該インペラ入力部材によ
    って流体で駆動されるタービン出力部材を具備するトル
    ク・コンバータから成る型の駆動システム用のトルク・
    コンバータおよびクラッチ装置で、前記インプットシャ
    フトに回転するように 固定された第一接続部材、 前記トルク・コンバータ・タービン部材に 回転するように固定された第二接続部材、 選択的に係合および解除可能であり、それ ぞれ前記第一および第二接続部材を駆動的に係合および
    解除する第一摩擦クラッチ、 選択的に係合および解除可能であり、それ ぞれ前記トルク・コンバータ・インペラ入力部材を前記
    第二接続部材に駆動的に係合および解除する第二摩擦ク
    ラッチ、 前記インプットシャフトと前記プライム・ ムーバ間に唯一の駆動接続を、および前記インプットシ
    ャフトと前記トルク・コンバータのタービン間に唯一の
    駆動接続を提供する前記第一摩擦クラッチ、 独立して前記第一および第二摩擦クラッチを係合および
    解除する手段で構成したことを特徴とするトルク・コン
    バータおよびクラッチ装置。
  2. (2)前記第一クラッチが前記第一接続部材と回転する
    ように取りつけられた最低一個の第一摩擦部材および前
    記第二接続部材と回転するように取りつけられた最低一
    個の第二摩擦部材から成り、前記第二クラッチが該第二
    接続部材と回転するように固定された最低一個の第三摩
    擦部材および前記インペラ入力部材と回転するように固
    定された最低一個の第四摩擦部材を内蔵することを特徴
    とする請求項1記載の装置。
  3. (3)前記第二接続部材が内径面と外径面とを形成する
    軸方向拡張のほぼ管状の部分から成り、前記第二摩擦部
    材が該内径面から半径方向内側に伸長し、前記第三摩擦
    部材が該外径面から半径方向外側に伸長し、該第三摩擦
    部材が前記第二クラッチを形成する前記インペラと回転
    するように固定されたシュラウド部材から半径方向内側
    に伸長する前記第四摩擦部材と摩擦的に係合可能である
    ことを特徴とする請求項2記載の装置。
  4. (4)前記第二接続部材が内径面を形成する軸方向拡張
    のほぼ管状の部分から成り、該内径面から一前記第二摩
    擦部材が前記第一接続部材上の外径面から半径方向外側
    に伸長して前記第一クラッチを形成する前記摩擦部材と
    選択的に摩擦係合するために半径方向内側に伸長するこ
    とを特徴とする請求項2記載の装置。
  5. (5)潤滑剤の供給を受ける半径方向内側入口と前記第
    一接続部材直径面の半径方向内側に開口した半径方向外
    側出口とを具備するほぼ半径方向に伸長する第一流体通
    路、該出入口がそれぞれ自動的に開閉するための手段、
    それぞれ前記第一クラッチの係合および解除に反応する
    前記出口、ならびに前記第二接続部材の内径面の半径方
    向内側入口から半径方向外側に伸長する第二潤滑剤通路
    からさらに成ることを特徴とする請求項4記載の装置。
  6. (6)前記トランスミッションがオートマチックで、か
    つシフト・アクチュエータ、選択されたトランスミッシ
    ョン部材の回転速度を低下するための中断手段とプライ
    ム・ムーバと無関係に選択されたトランスミッション部
    材の回転速度を増加するための駆動手段とを含む動力シ
    ンクロ装置、ならびに前記第一、第二クラッチ、前記シ
    フト・アクチュエータ、および動力シンクロ装置を選択
    的に操作する制御手段を含むことを特徴とする請求項1
    記載の装置。
  7. (7)前記トランスミッションがオートマチックで、か
    つシフト・アクチュエータ、選択されたトランスミッシ
    ョン部材の回転速度を低下するための中断手段とプライ
    ム・ムーバと無関係に選択されたトランスミッション部
    材の回転速度を増加するための駆動手段とを含む動力シ
    ンクロ装置、ならびに前記第一、第二クラッチ、前記シ
    フト・アクチュエータ、および動力シンクロ装置を選択
    的に操作する制御手段を含むことを特徴とする請求項2
    記載の装置。
  8. (8)前記トランスミッションがオートマチックで、か
    つシフト・アクチュエータ、選択されたトランスミッシ
    ョン部材の回転速度を低下するための中断手段とプライ
    ム・ムーバと無関係に選択されたトランスミッション部
    材の回転速度を増加するための駆動手段とを含む動力シ
    ンクロ装置、ならびに前記第一、第二クラッチ、前記シ
    フト・アクチュエータ、および動力シンクロ装置を選択
    的に操作する制御手段を含むことを特徴とする請求項5
    記載の装置。
  9. (9)前記インペラが前記トルク・コンバータを囲むシ
    ュラウド部材によって駆動され、前記第四摩擦部材が該
    シュラウド部材に回転するように固定され、かつそこか
    ら半径方向内側に伸長することを特徴とする請求項1記
    載の装置。
  10. (10)前記インペラが前記トルク・コンバータを囲む
    シュラウド部材によって駆動され、前記第四摩擦部材が
    該シュラウド部材に回転するように固定され、かつそこ
    から半径方向内側に伸長することを特徴とする請求項8
    記載の構造体。
  11. (11)前記第二潤滑剤通路が一組の軸方向に隙間をあ
    けたシールによって部分的に形成される部分を含み、該
    部分が該シール間に軸方向に設置されることを特徴とす
    る請求項5記載の装置。
  12. (12)前記第二潤滑剤通路が一組の軸方向に隙間をあ
    けたシールによって部分的に形成される部分を含み、該
    部分が該シール間に軸方向に設置されることを特徴とす
    る請求項8記載の装置。
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