JPH0321776B2 - - Google Patents

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JPH0321776B2
JPH0321776B2 JP56027323A JP2732381A JPH0321776B2 JP H0321776 B2 JPH0321776 B2 JP H0321776B2 JP 56027323 A JP56027323 A JP 56027323A JP 2732381 A JP2732381 A JP 2732381A JP H0321776 B2 JPH0321776 B2 JP H0321776B2
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JP
Japan
Prior art keywords
input shaft
output shaft
clutch
continuously variable
variable transmission
Prior art date
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Application number
JP56027323A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS57140956A (en
Inventor
Yoichi Hayakawa
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Aisin AW Co Ltd
Original Assignee
Aisin AW Co Ltd
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Publication date
Application filed by Aisin AW Co Ltd filed Critical Aisin AW Co Ltd
Priority to JP2732381A priority Critical patent/JPS57140956A/en
Publication of JPS57140956A publication Critical patent/JPS57140956A/en
Publication of JPH0321776B2 publication Critical patent/JPH0321776B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H9/00Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by endless flexible members
    • F16H9/02Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by endless flexible members without members having orbital motion
    • F16H9/04Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by endless flexible members without members having orbital motion using belts, V-belts, or ropes
    • F16H9/12Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by endless flexible members without members having orbital motion using belts, V-belts, or ropes engaging a pulley built-up out of relatively axially-adjustable parts in which the belt engages the opposite flanges of the pulley directly without interposed belt-supporting members
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H37/00Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00
    • F16H37/02Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings
    • F16H37/021Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings toothed gearing combined with continuously variable friction gearing
    • F16H37/022Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings toothed gearing combined with continuously variable friction gearing the toothed gearing having orbital motion

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transmissions By Endless Flexible Members (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は直結クラツチ付流体継手を装着したV
ベルト式の車両用無段変速機構に関する。
[Detailed Description of the Invention] The present invention provides a V
This invention relates to a belt-type continuously variable transmission mechanism for vehicles.

Vベルト式の車両用無段変速機は、スムーズな
変速と燃費を改善することが可能であるが、停止
中の変速が困難であるため変速比が小さい状態で
停車したとき、つぎに発進する際にトルクが小さ
くなりスムーズな発進ができにくい欠点があつ
た。この欠点を改善し、車両発進時におけるトル
ク不足をおぎない、車両が常時スムーズに発進で
きるようにする為にトルクコンバータあるいはフ
ルユードカツプリング等の流体継手を用いること
が有効であるが、これら流体継手を用いた場合、
スリツプロスが生じ燃費が不良になるという問題
が生じる。
V-belt continuously variable transmissions can provide smooth gear shifts and improve fuel efficiency, but it is difficult to shift while the vehicle is stopped, so if the vehicle stops with a small gear ratio, the next time the vehicle starts moving. The drawback was that the torque was small and it was difficult to start smoothly. It is effective to use a fluid coupling such as a torque converter or a fluid coupling to improve this drawback and prevent the lack of torque when starting the vehicle so that the vehicle can always start smoothly. When using
A problem arises in that slit loss occurs and fuel efficiency becomes poor.

本発明は叙上の欠点および問題を解消する為に
機械的に係合する遠心式クラツチ付流体継手を介
在させて、車両が常時スムーズに発進できるとと
もにトルクコンバータ等を介在させることによつ
て生じるスリツプロスをなくして、燃費の改善が
可能な車両用無段変速機を提供することを一次的
な目的とする。更に無段変速機に遠心式直結クラ
ツチ付流体継手を装着することにより、上記問題
点を解消すると共に無段変速機の構造の単純化、
コンパクト化を図ることを2次的な目的とする。
In order to solve the above-mentioned drawbacks and problems, the present invention provides a fluid coupling with a mechanically engaged centrifugal clutch, which allows the vehicle to start smoothly at all times, and also provides a torque converter, etc. The primary objective is to provide a continuously variable transmission for a vehicle capable of improving fuel efficiency by eliminating slit loss. Furthermore, by equipping the continuously variable transmission with a fluid coupling with a centrifugal direct coupling clutch, the above problems can be solved, and the structure of the continuously variable transmission can be simplified.
The secondary purpose is to make it more compact.

すなわち、本発明はVベルト式無段変速機を用
いる車両がスムースな変速と燃費が改善ができる
という特徴を生かしながら、複雑な構造および制
御方式を用いないで、車両の発進時におけるトル
クが小さいというVベルト式無段変速機を用いる
車両が持つ欠点を補い、しかもスリツプロスをな
くすという技術課題を解決し、Vベルト式無段変
速機構の持つ機能を最大限に発揮した車両用変速
機構を提供することを目的とする。
That is, the present invention takes advantage of the characteristics that a vehicle using a V-belt continuously variable transmission can achieve smooth shifting and improve fuel efficiency, while also achieving low torque when starting the vehicle without using a complicated structure or control method. We provide a vehicle transmission mechanism that compensates for the drawbacks of vehicles using V-belt continuously variable transmissions, solves the technical problem of eliminating slip-up loss, and maximizes the functions of the V-belt continuously variable transmission mechanism. The purpose is to

本発明の車両用無段変速機は、それぞれ入力軸
および出力軸に装着され、実効径が可変される入
力側プーリおよび出力側プーリと両プーリ間を伝
動するVベルトからなる無段変速機構と、無段変
速機構の入力軸側の固定シーブに連結され、か
つ、無段変速機構の入力軸とエンジン出力軸の間
に介在され無段変速機構の入力軸とエンジン出力
軸とを遠心力により連結する機械的に係合する遠
心式クラツチを持つ流体継手と、無段変速機構の
出力軸に連結される前進後進切換用遊星歯車機構
とを備えた構成である。
The continuously variable transmission for a vehicle of the present invention has a continuously variable transmission mechanism consisting of an input-side pulley and an output-side pulley, each of which is attached to an input shaft and an output shaft and whose effective diameter is variable, and a V-belt that transmits power between both pulleys. , is connected to a fixed sheave on the input shaft side of the continuously variable transmission mechanism, and is interposed between the input shaft of the continuously variable transmission mechanism and the engine output shaft, and is connected to the input shaft of the continuously variable transmission mechanism and the engine output shaft by centrifugal force. This configuration includes a fluid coupling having a mechanically engaged centrifugal clutch and a planetary gear mechanism for forward/reverse switching connected to the output shaft of the continuously variable transmission mechanism.

つぎに本発明を図に示す実施例に基づき説明す
る。
Next, the present invention will be explained based on embodiments shown in the drawings.

第1図は本発明の直結クラツチ付流体継手を備
えたVベルト式の車両用無段変速機を示す。この
車両用無段変速機100は、Vベルト式無段変速
機構200と、該変速機構200の入力側に連結
された遠心式である直結クラツチ付トルクコンバ
ータ300と、本実施例では該変速機構200の
出力側に連結されている前進後進切換用遊星歯車
機構400と、該遊星歯車機構400の出力側に
連結された減速歯車機構500と、該減速歯車機
構500に連結されたデイフアレンシヤルギア6
00により構成される。
FIG. 1 shows a V-belt type continuously variable transmission for a vehicle equipped with a fluid coupling with a direct coupling clutch according to the present invention. This continuously variable transmission 100 for a vehicle includes a V-belt type continuously variable transmission mechanism 200, a centrifugal torque converter 300 with a direct coupling clutch connected to the input side of the transmission mechanism 200, and, in this embodiment, the transmission mechanism A planetary gear mechanism 400 for forward/reverse switching connected to the output side of the planetary gear mechanism 200, a reduction gear mechanism 500 connected to the output side of the planetary gear mechanism 400, and a differential connected to the reduction gear mechanism 500. gear 6
Consists of 00.

1はエンジン出力軸に連結した前記無段変速機
100の入力軸、2はVベルト式無段変速機構2
00の入力軸をなす管状の第1中間軸であり、入
力軸1と第1中間軸2は直結クラツチ付トルクコ
ンバータ300を介して連結されている。3は前
記無段変速機100の出力軸、4は出力軸3の外
側に同軸状に配され、Vベルト式無段変速機構2
00の出力軸である管状の第2中間軸であり、該
第2中間軸4と出力軸3とは、前進後進切換用遊
星歯車機構400、第3中間軸5、減速歯車機構
500、デイフアレンシヤルギア600とを介し
て連結されている。6,7はそれぞれ第1中間軸
2と第2中間軸4に摺動自在に嵌合された可動フ
ランジであり、それぞれ中間軸2,4に添つた管
状の軸受部6A,7Aを有し、該可動フランジ6
および7を側壁としてそれぞれの中間軸2および
4に同心状に設けられた第1のシリンダ8が一体
に溶接され第1のシリンダ9が一体に形成されて
いる。10および11はそれぞれ第1中間軸2お
よび第2中間軸4と一体形成された固定フランジ
であり、可動フランジ6と固定フランジ10およ
び可動フランジ7と固定フランジ11はそれぞれ
対応してVベルト12を受け入れるV字空間13
および14を形成すると共にプーリAおよびBを
構成している。15および16はそれぞれ第1の
シリンダ8および9内に挿設された第1の固定壁
であり、シリンダ8および9内壁に接するフラン
ジ部15Aおよび16Aと、該フランジ部15
A,16Aに連続する管状部15Bおよび16B
と、該管状部15B,16Bに連続し、それぞれ
の中間軸2および4に固定される固定部15Cお
よび16Cとを有する。該第1の固定壁15およ
び16はシリンダの側壁である可動フランジ6お
よび7との間にそれぞれ第1の環状油室17およ
び18を形成する。19および20はそれぞれ第
1のシリンダ8,9に外嵌する第2のシリンダ2
1および22と一体に形成された第2の固定壁で
あり、第1の固定壁の固定部15Cおよび16C
と接して中間軸2および4に固定されている。該
第2のシリンダ21の先端部(図示右側)は外側
半径方向に折り曲げられフランジ状部21Aを成
し、該フランジ状部21A外周側に歯21Bが形
成されている。23は自動変速機ケース700の
上記フランジ状部21Aに対応する所定位置に装
着された電磁ピツクアツプである。該電磁ピツク
アツプ23と上記フランジ状部21Aとで入力側
プーリ回転数すなわち第1中間軸2の回転数の検
出装置を構成している。上記第2の固定壁19お
よび20は、第2の固定壁に一体の第2のシリン
ダ21および22と上記第1の固定壁の管状部1
5Bおよび16Bとの間に摺動可能に挿設された
環状板状の受圧板24および25との間に第2の
環状油室26および27を形成している。28お
よび29はそれぞれ第1中間軸2と可動フランジ
6および第2中間軸4と可動フランジ7の摺動面
の双方に設けた軸方向の溝に挿入した球体であ
り、可動フランジ6,7と中間軸2,4の相対的
回転を阻止する作用をなすものである。
1 is an input shaft of the continuously variable transmission 100 connected to the engine output shaft; 2 is a V-belt type continuously variable transmission mechanism 2;
The input shaft 1 and the first intermediate shaft 2 are connected via a torque converter 300 with a direct coupling clutch. 3 is an output shaft of the continuously variable transmission 100; 4 is a V-belt type continuously variable transmission mechanism 2 disposed coaxially on the outside of the output shaft 3;
The second intermediate shaft 4 and the output shaft 3 are composed of a planetary gear mechanism 400 for forward/reverse switching, a third intermediate shaft 5, a reduction gear mechanism 500, and a differential gear mechanism 500. It is connected via an allencial gear 600. 6 and 7 are movable flanges that are slidably fitted to the first intermediate shaft 2 and the second intermediate shaft 4, respectively, and have tubular bearing portions 6A and 7A that are attached to the intermediate shafts 2 and 4, respectively; The movable flange 6
A first cylinder 8, which is provided concentrically on each intermediate shaft 2 and 4 with side walls 7 and 7 as a side wall, is welded together to form a first cylinder 9. 10 and 11 are fixed flanges integrally formed with the first intermediate shaft 2 and the second intermediate shaft 4, respectively, and the movable flange 6 and the fixed flange 10 and the movable flange 7 and the fixed flange 11 respectively correspond to the V-belt 12. Accepting V-shaped space 13
and 14, and constitute pulleys A and B. 15 and 16 are first fixed walls inserted into the first cylinders 8 and 9, respectively, and have flange portions 15A and 16A in contact with the inner walls of the cylinders 8 and 9;
Tubular portions 15B and 16B continuous to A and 16A
and fixed parts 15C and 16C that are continuous with the tubular parts 15B and 16B and fixed to the intermediate shafts 2 and 4, respectively. The first fixed walls 15 and 16 form first annular oil chambers 17 and 18, respectively, between the movable flanges 6 and 7, which are side walls of the cylinder. 19 and 20 are second cylinders 2 that fit onto the first cylinders 8 and 9, respectively.
1 and 22, and is a second fixed wall formed integrally with fixed parts 15C and 16C of the first fixed wall.
It is fixed to the intermediate shafts 2 and 4 in contact with the intermediate shafts 2 and 4. The tip end (right side in the drawing) of the second cylinder 21 is bent in the outer radial direction to form a flange-shaped portion 21A, and teeth 21B are formed on the outer peripheral side of the flange-shaped portion 21A. Reference numeral 23 denotes an electromagnetic pickup mounted at a predetermined position corresponding to the flange-shaped portion 21A of the automatic transmission case 700. The electromagnetic pickup 23 and the flange-shaped portion 21A constitute a device for detecting the rotational speed of the input pulley, that is, the rotational speed of the first intermediate shaft 2. The second fixed walls 19 and 20 have second cylinders 21 and 22 integral with the second fixed walls and a tubular portion 1 of the first fixed wall.
Second annular oil chambers 26 and 27 are formed between annular plate-shaped pressure receiving plates 24 and 25 that are slidably inserted between 5B and 16B. 28 and 29 are spheres inserted into axial grooves provided on both the sliding surfaces of the first intermediate shaft 2 and the movable flange 6 and the second intermediate shaft 4 and the movable flange 7, respectively. This serves to prevent relative rotation of the intermediate shafts 2 and 4.

無段変速機構200は、Vベルト12と、プー
リAおよびBと、プーリAおよびBの油圧サーボ
CおよびDにより構成される。この無段変速機構
200は、上記入力側プーリ回転数検出装置さら
に車速、スロツトル開度等からの検出情報が入力
されて、第1の油室17および18と第2の油室
26および27とを有する油圧サーボCおよびD
へ供せられる油圧をコントロールすることによつ
て、可動フランジ6および7が駆動されてV字空
間13と14の巾が増減され、これに伴ないプー
リAおよびBと接動するVベルト12の回転半径
が増減して車両の走行状態に応じた無段階の変速
がなされる。
The continuously variable transmission mechanism 200 includes a V-belt 12, pulleys A and B, and hydraulic servos C and D of the pulleys A and B. This continuously variable transmission mechanism 200 receives detection information from the input pulley rotation speed detection device, vehicle speed, throttle opening, etc., and operates the first oil chambers 17 and 18 and the second oil chambers 26 and 27. Hydraulic servos C and D with
By controlling the hydraulic pressure supplied to the movable flanges 6 and 7, the widths of the V-shaped spaces 13 and 14 are increased or decreased, and the width of the V-belt 12 in contact with the pulleys A and B is accordingly increased. The turning radius increases and decreases to provide stepless speed change according to the driving conditions of the vehicle.

直結クラツチ付トルクコンバータ300は、ポ
ンプインペラ301、タービンランナ302、ス
テータ303、ワンウエイクラツチ304およびト
ルクコンバータ外殻305とタービンランナ30
2を直結するように作動する遠心式直結クラツチ
306からなる。
The torque converter 300 with a direct coupling clutch includes a pump impeller 301, a turbine runner 302, a stator 303, a one-way clutch 304, a torque converter outer shell 305, and a turbine runner 30.
It consists of a centrifugal direct coupling clutch 306 that operates to directly couple the two.

直結クラツチ306は、第2図〜第7図に示す
ように、環状デイスク42および摩擦シユー組立
体44から成る公知の構造を有するをものであ
る。該デイスク42はタービンランナ302のハ
ブ30に同心的に取付けられかつタービン部材す
なわちタービンランナ302と共に回転するよう
に例えばリベツト31によつてそのハブ30に固
定されている。環状デイスク42は、タービンラ
ンナ302の形状および曲りにほぼ一致するよう
にかつデイスク42およびクラツチ306を取付
けるのに最小の間隙でよいように、第2図に示さ
れているように曲げられている。第3図および第
4図において、デイスク42は外周に一連のポケ
ツトすなわち開口50を有している。開口の形状
は、各開口50の両側のT形突起52が開口50
の端部を越えて半径方向に伸長しているタブ54
を形成するように、なつている。タブ54はシユ
ー組立体44と協働してそのシユー組立体を開口
50内に保つ。各開口の中央には、シユー組立体
44と係合するようになつていてシユーと外殻3
05の表面32とのくさび止め係合すなわち自己
付勢係合を与えるようになつているカム面すなわ
ちくさび面56が設けられている。
The direct coupling clutch 306 is of known construction consisting of an annular disk 42 and a friction shoe assembly 44, as shown in FIGS. 2-7. The disk 42 is concentrically attached to the hub 30 of the turbine runner 302 and secured thereto, for example by rivets 31, for rotation with the turbine member or turbine runner 302. The annular disk 42 is bent as shown in FIG. 2 to approximately match the shape and curvature of the turbine runner 302 and to require minimal clearance to install the disk 42 and clutch 306. . 3 and 4, disk 42 has a series of pockets or openings 50 around its outer periphery. The shape of the opening is such that the T-shaped protrusions 52 on both sides of each opening 50 form the opening 50.
a tab 54 extending radially beyond the end of the
It seems to be forming a . Tab 54 cooperates with shoe assembly 44 to keep the shoe assembly within opening 50 . At the center of each opening is a shoe assembly 44 adapted to engage the shoe and shell 3.
A camming or wedge surface 56 is provided which is adapted to provide a wedging or self-biasing engagement with surface 32 of 05.

摩擦シユー組立体44は第5図および第6図に
特に示されている。シユー組立体44は、主に前
記表面32の円弧形にほぼ一致するほぼ円弧形を
している長方形シユー60から成つている。シユ
ー60はばね62、摩擦ライニング64および接
触底部すなわちカムフオロアインサート66が組
込まれている。摩擦ライニング64はシユー60
の外側の凸形円弧状面68に接合されている。
Friction shoe assembly 44 is particularly shown in FIGS. 5 and 6. Shoe assembly 44 primarily consists of a rectangular shoe 60 having a generally arcuate shape that generally matches the arcuate shape of surface 32 . Shoe 60 incorporates a spring 62, a friction lining 64, and a contact bottom or cam follower insert 66. Friction lining 64 is Shu 60
It is joined to the outer convex arcuate surface 68 of the.

ばね62は、例えばねじ穴72に受けられたね
じ70によつて固定される。ねじ70は、例えば
4個ありかつばね62にあけられた穴を通して受
けられている。ばね62は中央本体部分80と曲
り端部82とを有し、その曲り端部82はタブ5
4が受けられる切欠き84を有する。切欠きの端
部にはリツプ86がある。ばね62は、更に、接
触底部すなわちインサート66に一致するように
設計されている中央開口88を有している。
The spring 62 is secured, for example, by a screw 70 received in a screw hole 72. There are four screws 70, for example, and are received through holes drilled in the spring 62. Spring 62 has a central body portion 80 and a bent end 82 that is connected to tab 5.
4 has a notch 84 in which it can be received. There is a lip 86 at the end of the notch. The spring 62 further has a central opening 88 designed to match the contact bottom or insert 66 .

インサート66はシユー60の適当な大きさの
穴92内に受けられている軸部分90を有してい
る。インサート66は一対の係合面94を有する
大きな長方形部分91を有し、その係合面はカム
フオロア面すなわちくさびフオロア面として作用
する。係合面94の一つはカム56と係合し、シ
ユー60を後述するように作動させる。
Insert 66 has a shaft portion 90 received within a suitably sized hole 92 in shoe 60. Insert 66 has a large rectangular portion 91 with a pair of engagement surfaces 94 that act as cam or wedge follower surfaces. One of the engagement surfaces 94 engages the cam 56 to actuate the shoe 60 as described below.

シユー組立体44は、始め、摩擦ライニング6
4を外殻305の表面32に接合しかつばね62
およびインサート66を固定することによつてト
ルクコンバータ300に組込まれ、それから、タ
ブ54をばね62の切欠き部分84内に入れかつ
リツプ86と係合させるようにして、ポケツトす
なわち開口50内に組込まれている。
The shoe assembly 44 begins with the friction lining 6
4 to the surface 32 of the outer shell 305 and the spring 62
and into the torque converter 300 by securing the insert 66 and then into the pocket or opening 50 by placing the tab 54 within the notched portion 84 of the spring 62 and engaging the lip 86. It is.

シユー60の長さに比較したばねの長さは、シ
ユー組立体44が第3図に示されているように左
に完全に引込められた位置にあるときばね62の
右側の部分82でリツプ86がなおタブ54と係
合しているような、寸法である。タブ54は、こ
のようにして、あらゆる条件の下でシユー組立体
44を開口50内に保つ作用をする。加えて、ば
ね62は、シユー組立体44を第3図に示される
ように半径方向内方に偏倚してその組立体の外方
移動に抵抗するように形成されかつ焼入されてい
る。
The length of the spring compared to the length of the shoe 60 is such that the spring 62 has a lip at the right portion 82 when the shoe assembly 44 is in the fully retracted position to the left as shown in FIG. 86 is dimensioned such that it still engages tab 54. Tab 54 thus serves to keep shoe assembly 44 within opening 50 under all conditions. Additionally, spring 62 is shaped and hardened to bias shoe assembly 44 radially inwardly as shown in FIG. 3 to resist outward movement of the assembly.

直結クラツチ306は、下記のごとく作動す
る。タービンランナ302が回転しないときつま
り遠心力が発生していないとき、シユー組立体4
4が第3図に示された左位置にある。インペラ3
01が回転されるとタービンランナ302は回転
し始め、さらにタービンランナ302の回転速度
が増加すると、シユー組立体44は遠心力に応答
して外側に動こうとする。所定の回転速度に達す
ると、シユー60および摩擦ライニング64が係
合し、この初期係合がシユー組立体44をデイス
ク42に関してカム56に沿つて図示右側へ移動
させ、かつインサート66によつて接触されたく
さび面すなわちカム面56の作用により、シユー
60は表面32と係合して第4図に示す状態にな
り、直結クラツチ306がトルクコンバータ外殻
305に滑りのない状態で係合される。また、こ
のカム面のくさび係合角を変えることで、係合ト
ルク容量を調整できる。この係合されることによ
つてタービンランナ302は外殻305およびポ
ンプインペラ301と共に一体に回転する。
Direct coupling clutch 306 operates as follows. When the turbine runner 302 is not rotating, that is, when no centrifugal force is being generated, the shoe assembly 4
4 is in the left position shown in FIG. impeller 3
When 01 is rotated, the turbine runner 302 begins to rotate, and as the rotational speed of the turbine runner 302 increases further, the shoe assembly 44 attempts to move outward in response to the centrifugal force. Once a predetermined rotational speed is reached, the shoe 60 and friction lining 64 engage, and this initial engagement causes the shoe assembly 44 to move to the right as shown along the cam 56 with respect to the disk 42 and is brought into contact by the insert 66. The action of the wedge or cam surface 56 causes the shoe 60 to engage the surface 32 into the state shown in FIG. . Further, by changing the wedge engagement angle of this cam surface, the engagement torque capacity can be adjusted. Due to this engagement, the turbine runner 302 rotates together with the outer shell 305 and the pump impeller 301.

ドライブラインにトルク7の逆転が起ると、ク
ラツチ306の固有の特性によりくさび効果は除
去され、クラツチ306は解放され、トルクコン
バータ300はトルクコンバータ状態に戻る。
When a reversal of torque 7 occurs on the driveline, the inherent characteristics of clutch 306 eliminate the wedge effect, releasing clutch 306 and returning torque converter 300 to the torque converter state.

遠心式直結クラツチ306の係合、解放および
再係合は、あらゆる外部の制御を必要とすること
なく固有の構造により起る。
Engagement, disengagement, and reengagement of the centrifugal direct coupling clutch 306 occurs due to its inherent structure without the need for any external controls.

この直結クラツチ付トルクコンバータ300は
車両発進時におけるトルク不足をおぎない、車両
が常時スムーズに発進できるようにすると同時に
トルクコンバータの装着によつて起こるスリツプ
ロスを防止する働きをするものである。
This torque converter 300 with a direct coupling clutch serves to eliminate torque shortage when the vehicle is started, so that the vehicle can always start smoothly, and at the same time, to prevent slip loss caused by the installation of the torque converter.

本発明の場合、回転速度に応答する遠心式直結
クラツチを用いているので、クラツチの係合およ
び解放を適切に調時するために複雑な機械的、液
圧的あるいは電子的速度検出制御装置を必要とし
ないという特有な効果を有する。
Because the present invention uses a centrifugal direct-coupled clutch that responds to rotational speed, complex mechanical, hydraulic, or electronic speed sensing and control systems are required to properly time clutch engagement and release. It has the unique effect that it is not necessary.

また上記実施例は本発明を限定するものではな
く、他の色々なタイプの遠心式クラツチを採用す
ることができるのは当然である。
Furthermore, the above embodiments are not intended to limit the present invention, and it is of course possible to employ various other types of centrifugal clutches.

前進後進切換用遊星歯車機構400は、無段変
速機構200の出力軸である第2中間軸4と多板
クラツチ401を作動させる油圧サーボ402の
シリンダ402Aを有するドラム403を介して
連結されたリングギヤ404と、遊星歯車機構4
00の出力軸である第3中間軸5とスプライン嵌
合で連結されるとともに該ドラム403と上記多
板クラツチ401を介して連結されたサンギア4
05と、該サンギア405とリングギア404と
の間に回転自在に歯合されたプラネタリアギア4
06および該プラネタリアギア406を回転自在
に支持するとともに多板ブレーキ407を介して
自動変速機ケース700に係合されたプラネタリ
アキヤリヤ408と、多板クラツチ401を作動
させる油圧サーボ402と、多板ブレーキ407
を作動させる油圧サーボ409により構成され
る。この前進後進切換用遊星歯車機構400は、
多板クラツチ401が係合し、多板ブレーキ40
7が解放しているとき減速比1の前進ギアが得ら
れ、多板クラツチ401が解放し、多板ブレーキ
407が係合しているとき減速比0.7の後進ギア
となる。この後進時の減速比0.7は通常の自動車
用変速機の後進時の減速比に比較し小さいが、本
実施例では、Vベルト式無段変速機構において得
られる減速比(たとえば24)と、減速歯車機構5
00において減速を行つているので、全体として
適切な減速比が得られる。
The forward/reverse switching planetary gear mechanism 400 includes a second intermediate shaft 4, which is the output shaft of the continuously variable transmission mechanism 200, and a ring gear connected via a drum 403 having a cylinder 402A of a hydraulic servo 402 that operates a multi-disc clutch 401. 404 and planetary gear mechanism 4
A sun gear 4 is connected to the third intermediate shaft 5, which is the output shaft of the 00, by spline fitting, and is also connected to the drum 403 via the multi-plate clutch 401.
05, and a planetary gear 4 rotatably meshed between the sun gear 405 and the ring gear 404.
06, a planetary carrier 408 that rotatably supports the planetary gear 406 and is engaged with the automatic transmission case 700 via a multi-disc brake 407, a hydraulic servo 402 that operates the multi-disc clutch 401, and a multi-disc brake. brake 407
It is composed of a hydraulic servo 409 that operates. This forward/reverse switching planetary gear mechanism 400 is as follows:
The multi-disc clutch 401 is engaged, and the multi-disc brake 40
7 is released, a forward gear with a reduction ratio of 1 is obtained, and when the multi-disc clutch 401 is released and the multi-disc brake 407 is engaged, a reverse gear with a reduction ratio of 0.7 is obtained. This reduction ratio of 0.7 during reversing is smaller than the reduction ratio during reversing of a normal automobile transmission, but in this example, the reduction ratio (for example, 24) obtained in a V-belt type continuously variable transmission mechanism and the reduction ratio of Gear mechanism 5
Since deceleration is performed at 00, an appropriate deceleration ratio can be obtained as a whole.

減速歯車機構500は、Vベルト式無段変速機
構200で得られる変速範囲が通常の車両用変速
装置により達成される変速範囲より低いことを補
うためのものであり、入出力軸間で減速比1.45の
変速を行ないトルクの増大を行なつている。
The reduction gear mechanism 500 is intended to compensate for the fact that the speed change range obtained by the V-belt type continuously variable transmission mechanism 200 is lower than the speed change range achieved by a normal vehicle transmission, and the reduction gear mechanism 500 has a reduction ratio between the input and output shafts. A 1.45 speed change is performed to increase torque.

デイフアレンシヤルギア600は出力軸3と連
結され、3727:1の最絡減速を行つている。
The differential gear 600 is connected to the output shaft 3 and performs the closest deceleration of 3727:1.

以上のごとく本発明の車両用無段変速機は次の
ような効果を奏するものである。
As described above, the continuously variable transmission for a vehicle according to the present invention has the following effects.

a 直結クラツチ付き流体継手を車両用多段変速
機構に用いた場合における変速時には、直結ク
ラツチを解放(ロツクアツプ解除)しておかな
いと変速シヨツクが大きくなる。また、直結ク
ラツチとして従来知られていた遠心式クラツチ
付流体継手を車両用多段式変速機構に適用した
場合、車速が一定速度以上となり、一旦該クラ
ツチがトルクコンバータ外殻に係合してしまう
と、変速時といえどもその係合状態を解除でき
ない。したがつて、変速シヨツクが生じないよ
うにするために、その係合状態を完全に維持す
るのではなく、ある程度クラツチとトルクコン
バータ外殻との間にすべりを持たせている。し
かし、本発明の機械的に係合する遠心式クラツ
チ付き流体継手は無段階的に変速できるVベル
ト式無段変速機構に用いられるものであるた
め、一旦該クラツチがトルクコンバータ外殻に
係合したときには、わざわざ滑りを持たせてお
く必要のないものである。
a. When changing gears when a fluid coupling with a direct coupling clutch is used in a multi-stage transmission mechanism for a vehicle, the shifting shock becomes large unless the direct coupling clutch is released (unlocked). Furthermore, when a fluid coupling with a centrifugal clutch, conventionally known as a direct coupling clutch, is applied to a vehicle multi-stage transmission mechanism, once the vehicle speed exceeds a certain speed and the clutch engages with the torque converter outer shell, , the engaged state cannot be released even when changing gears. Therefore, in order to prevent a shift shock from occurring, a certain amount of slippage is provided between the clutch and the torque converter shell rather than maintaining the clutch completely engaged. However, since the fluid coupling with a mechanically engaged centrifugal clutch of the present invention is used in a V-belt type continuously variable transmission mechanism that can change speed steplessly, once the clutch is engaged with the torque converter outer shell. When this happens, there is no need to go out of your way to provide slippage.

このように、本発明に用いられる機械的に係
合する遠心式クラツチ付き流体継手は従来知ら
れていた遠心式クラツチ付き流体継手とは異な
る機能を発揮するものであり、Vベルト式無段
変速機構との組み合わせにより、Vベルト式無
段変速機構を用いる車両がスムースな変速と燃
費が改善ができるという特徴を生かしながら、
複雑な構造および制御方式を用いないで、車両
の発進時におけるトルクが小さいというVベル
ト式無段変速機を用いる車両が持つ欠点を補
い、しかもスリツプロスをなくすという技術課
題を解決したものである。
As described above, the fluid coupling with a mechanically engaged centrifugal clutch used in the present invention exhibits a function different from that of the conventionally known fluid coupling with a centrifugal clutch, and is similar to the V-belt type continuously variable transmission. In combination with the V-belt continuously variable transmission mechanism, vehicles using the V-belt continuously variable transmission mechanism can achieve smooth shifting and improved fuel efficiency.
This technology compensates for the drawback of vehicles using V-belt continuously variable transmissions, such as low torque when starting the vehicle, without using a complicated structure or control system, and also solves the technical problem of eliminating slip loss.

すなわち、本発明はVベルト式無段変速機構
と機械的に係合する遠心式クラツチ付き流体継
手とを有機的に組み合わせることで、それぞれ
の有する機能を最大限に発揮した車両用変速機
を提供したものである。
That is, the present invention provides a vehicle transmission that maximizes the functions of each by organically combining a V-belt type continuously variable transmission mechanism and a mechanically engaged centrifugal clutch-equipped fluid coupling. This is what I did.

b 機械的に係合する遠心式クラツチは比較的簡
単な構造を持つものであり、流体継手に適用し
たときにも回転速度に応じた遠心力によりクラ
ツチの係合、解放制御が自動的に適切に行える
ため、液圧式クラツチのように複雑な構造は不
要であり、しかも、流体継手の外部に液圧制御
装置を設けて、これによりクラツチ係合、解放
の制御をする必要もない。
b Mechanically engaged centrifugal clutches have a relatively simple structure, and when applied to fluid couplings, the engagement and release of the clutch can be automatically and appropriately controlled by centrifugal force according to the rotational speed. Therefore, there is no need for a complicated structure like a hydraulic clutch, and there is no need to provide a hydraulic control device outside the fluid coupling to control engagement and release of the clutch.

したがつて、構造の単純化、軸方向寸法の短
縮ができる。
Therefore, the structure can be simplified and the axial dimension can be shortened.

c 前記液圧式クラツチ付きの流体継手を車両用
変速機に用いる場合は、クラツチの係合、解放
の制御のためにはピストン作動用オイルの供給
制御をする必要があるので、変速機の入力軸と
出力軸との直結を解放するタイミングが遅れる
ことがある。これに対して、機械的に係合する
遠心式クラツチを用いる場合は、例えばエンジ
ンブレーキ作動中にはクラツチの解放が自動的
にできるように、回転速度により変速機の入力
軸と出力軸との係合、解放の制御が自動的に行
われるため、液圧クラツチを用いる場合のよう
に変速機の入力軸と出力軸との直結状態の解放
タイミングがずれるおそれはなく、たとえば上
記直結状態の解放タイミングのずれによりエン
ジンがストツプするおそれがない。
c When the fluid coupling with the hydraulic clutch is used in a vehicle transmission, it is necessary to control the supply of oil for piston operation in order to control engagement and release of the clutch, so the input shaft of the transmission must be controlled. The timing of releasing the direct connection between the output shaft and the output shaft may be delayed. On the other hand, when a mechanically engaged centrifugal clutch is used, the rotational speed allows the input and output shafts of the transmission to be connected automatically, for example during engine braking, so that the clutch can be released automatically. Since the engagement and release are automatically controlled, there is no risk of the release timing of the direct connection between the input shaft and output shaft of the transmission being shifted, unlike when using a hydraulic clutch. There is no risk of the engine stopping due to timing discrepancies.

d デイスクの周側面に設けたポケツト部内にく
さび止め係合角をもつカム面を形成することに
より、入力軸駆動用ハウジングの内周面と係合
する摩擦部材が遠心力だけでなく、摩擦部材が
カム面に乗り上げることにより、ハウジングと
クラツチとの摩擦力が増加して、ロツクアツプ
容量を上げることができる。しかもカム面のく
さび係合角を小さくすることにより、より低速
でロツクアツプを行うことが可能となり燃費の
向上を図れる。
d By forming a cam surface with a wedge engagement angle in the pocket provided on the circumferential side of the disk, the friction member that engages with the inner circumferential surface of the input shaft drive housing is not only affected by centrifugal force but also by the friction member. When the clutch rides on the cam surface, the frictional force between the housing and the clutch increases and the lockup capacity can be increased. Furthermore, by reducing the wedge engagement angle of the cam surface, it is possible to perform lock-up at a lower speed, thereby improving fuel efficiency.

e Vベルト式無段変速機構のプーリ径を可変と
するために液圧サーボを用いる場合には、液圧
サーボ用に高圧の液圧をオイルポンプから吐出
させる必要がある。一方、液圧クラツチ付き流
体継手を用いると、この液圧クラツチは比較的
低圧で作動するため上記オイルポンプから吐出
された高圧の液圧をドレーンして低圧に調圧す
る必要がある。このため、ドレーンに伴うオイ
ルポンプの駆動ロス、燃費の悪化が生じること
になる。しかし、本願発明は機械的に係合する
遠心式クラツチを用いるのでクラツチ作動用の
吐出オイルと液圧が不要になるので、ドレーン
に伴う分、燃費の節約になる。
e When using a hydraulic servo to make the pulley diameter of a V-belt type continuously variable transmission variable variable, it is necessary to discharge high hydraulic pressure from an oil pump for the hydraulic servo. On the other hand, when a fluid coupling with a hydraulic clutch is used, the hydraulic clutch operates at a relatively low pressure, so it is necessary to drain the high hydraulic pressure discharged from the oil pump and adjust it to a low pressure. As a result, oil pump drive loss and fuel consumption worsen due to draining. However, since the present invention uses a mechanically engaged centrifugal clutch, there is no need for discharge oil and hydraulic pressure for actuating the clutch, resulting in savings in fuel consumption due to draining.

このように本発明はVベルト式無段変速機構と
無段変速機構の入力軸とエンジン出力軸の間に介
在され無段変速機構の入力軸とエンジン出力軸と
を遠心力により連結する機械的に係合する遠心式
クラツチ付き流体継手とを有機的に組み合わせ、
それぞれの有する機能を最大限に発揮して、前記
したa.〜e.記載の効果が奏せられ、車両が常時ス
ムースに発進できるとともにトルクコンバータ等
を介在させることによつて生じるスリツプロスを
なくして、装置のコンパクト化と燃費の改善が図
れるものである。
In this way, the present invention provides a V-belt type continuously variable transmission mechanism, a mechanical system that is interposed between the input shaft of the continuously variable transmission mechanism and the engine output shaft, and connects the input shaft of the continuously variable transmission mechanism and the engine output shaft by centrifugal force. This organically combines a fluid coupling with a centrifugal clutch that engages with the
The functions of each are maximized to achieve the effects described in a. to e. above, allowing the vehicle to start smoothly at all times, and eliminating the sluggish loss caused by intervening a torque converter, etc. This makes it possible to make the device more compact and improve fuel efficiency.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明にかかるVベルト式の車両用無
段変速機の断面図、第2図は直結クラツチ付トル
クコンバータの断面図、第3図および第4図は遠
心式直結クラツチの作動説明図、第5図は直結ク
ラツチの主要部品であるシユー組立体の正面図、
第6図はその平面図、第7図は直結クラツチの環
状デイスクの部分図である。 図中、2……入力軸すなわち第1中間軸、4…
…出力軸すなわち第2中間軸、A……入力側プー
リ、B……出力側プーリ、12……Vベルト、C
……プーリAの油圧サーボ、D……プーリBの油
圧サーボ、200……Vベルト式無段変速機構、
300……直結クラツチ付トルクコンバータ、3
06……遠心式直結クラツチ、400……前進後
進切換用遊星歯車機構。
Fig. 1 is a sectional view of a V-belt type continuously variable transmission for vehicles according to the present invention, Fig. 2 is a sectional view of a torque converter with a direct coupling clutch, and Figs. 3 and 4 are explanations of the operation of the centrifugal direct coupling clutch. Figure 5 is a front view of the shoe assembly, which is the main part of the direct coupling clutch.
FIG. 6 is a plan view thereof, and FIG. 7 is a partial view of the annular disc of the direct coupling clutch. In the figure, 2...input shaft, that is, the first intermediate shaft, 4...
...Output shaft, i.e. second intermediate shaft, A...Input side pulley, B...Output side pulley, 12...V belt, C
...Hydraulic servo of pulley A, D...Hydraulic servo of pulley B, 200...V-belt type continuously variable transmission mechanism,
300...Torque converter with direct coupling clutch, 3
06... Centrifugal direct coupling clutch, 400... Planetary gear mechanism for forward/reverse switching.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 エンジン出力軸と、 該エンジン出力軸に連結された外殻と該外殻に
形成されたポンプインペラと該ポンプインペラの
動力を流体的に伝達せしめられるタービンランナ
とからなる流体継手と 前記エンジン出力軸と同心的に配設され、前記
流体継手のタービンランナと連結される入力軸
と、 該入力軸と前記エンジン出力軸との間に配設さ
れ遠心力により前記入力軸とエンジン出力軸を機
械的に係合せしめる遠心式直結クラツチと、 前記入力軸と平行的に配設された出力軸と、 前記入力軸および出力軸に装着され、実効径が
可変とされる入力プーリおよび出力プーリと、 前記両プーリ間を伝動するVベルトからなる無
段変速機構と、 前記エンジン出力軸の回転を正逆に切換制御せ
しめる前後進切換機構とを備え、 前記遠心式直結クラツチは、前記入力軸に連結
せしめられ、径方向外側部に開口部を備えたデイ
スクと、 該開口部に収容され、遠心力により径方向外側
に付勢せしめられる摩擦シユーと該摩擦シユーの
径方向外側に配設される摩擦材と前記摩擦シユー
の径方向内側に配設され前記開口部内を周方向に
摺動自在に配設せしめられるばね部材と該ばね部
材の径方向内側に配設され前記開口部の径方向外
側面に形成されたカムに当接せしめられ周方向に
摺動自在に配設された突起部とからなる摩擦シユ
ー組立体とを有し、 前記カムは、前記入力軸が所定回転数以上の低
速回転時から遠心力に伴つて前記摩擦シユーの摩
擦材を該摩擦材の径方向外側に配設された前記外
郭に常時係合せしめるべく前記突起部を前記カム
に沿つて周方向に摺動せしめるように前記カム面
の傾斜角を小さく形成せしめたことを特徴とする
車両用無段変速機構。
[Claims] 1. Consists of an engine output shaft, an outer shell connected to the engine output shaft, a pump impeller formed on the outer shell, and a turbine runner to which the power of the pump impeller is fluidly transmitted. a fluid coupling; an input shaft disposed concentrically with the engine output shaft and connected to a turbine runner of the fluid coupling; and an input shaft disposed between the input shaft and the engine output shaft and configured to rotate the input shaft by centrifugal force. a centrifugal direct coupling clutch that mechanically engages the engine output shaft; an output shaft disposed parallel to the input shaft; and an input that is attached to the input shaft and the output shaft and has a variable effective diameter. The centrifugal direct-coupled clutch comprises a pulley, an output pulley, a continuously variable transmission mechanism consisting of a V-belt that transmits power between the two pulleys, and a forward/reverse switching mechanism that switches and controls the rotation of the engine output shaft between forward and reverse directions. , a disk connected to the input shaft and having an opening on the radially outer side; a friction shoe housed in the opening and urged radially outwardly by centrifugal force; and a radially outer side of the friction shoe. a spring member disposed radially inwardly of the friction shoe and slidably circumferentially within the opening; and a spring member disposed radially inwardly of the spring member the opening. a friction shoe assembly comprising a protrusion that abuts a cam formed on a radially outer surface of the input shaft and is slidably disposed in the circumferential direction, the cam being arranged so that the input shaft is in a predetermined position. The protrusion is circumferentially moved along the cam in order to constantly engage the friction material of the friction shoe with the outer shell disposed on the radially outer side of the friction material due to centrifugal force from the time of low-speed rotation exceeding the number of revolutions. 1. A continuously variable transmission mechanism for a vehicle, characterized in that the inclination angle of the cam surface is formed to be small so that the cam surface can be slid in a direction.
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