JPH06109098A

JPH06109098A - 車両の動力伝達装置

Info

Publication number: JPH06109098A
Application number: JP25233692A
Authority: JP
Inventors: Seiji Ezaki; 誠司江崎
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1992-09-22
Filing date: 1992-09-22
Publication date: 1994-04-19

Abstract

(57)【要約】【目的】減速装置における正回転と逆回転との切換え
機能を省いてその構成の簡略化及び小型化を図る。【構成】エンジン出力を駆動輪へ伝達する駆動系が、
運転状態に応じて切換えられる第１及び第２の動力伝達
経路を有する。上記第１の動力伝達経路にトルクコンバ
ータ２と減速装置３とを配設し、上記第２の動力伝達経
路に無段変速機４を配設する。上記減速装置を、一つの
ダブルピニオン式の遊星歯車装置で構成し、そのサンギ
ヤ３ａをトルクコンバータのステータ２６に、キャリア
３ｅをトルクコンバータのタービン２５に、リングギヤ
３ｂを第１及び第２の動力伝達経路共通の出力軸５１に
それぞれ回転一体に連結する。上記ステータ及びタービ
ンをそれぞれ選択的にケース３０に固定する前進用及び
後退用ブレーキ３４，３５を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両の動力伝達装置に
関し、特に、エンジン出力を駆動輪へ伝達する駆動系
が、運転状態に応じて切換えられる二つの動力伝達経路
を有するものの改良に係わる。

【０００２】

【従来の技術】従来より、車両の動力伝達装置として、
例えば特開昭６３−１７６８６２号公報に開示されるよ
うに、エンジン出力をトルクコンバータ及び減速装置を
通して駆動輪へ出力する第１の動力伝達経路と、エンジ
ン出力をベルト式の無段変速機を通して駆動輪へ出力す
る第２の動力伝達経路と有し、運転状態に応じて、上記
両動力伝達経路のうちのいずれか一方を選択して動力伝
達を行うようにしたものは知られている。このような動
力伝達装置によれば、第１の動力伝達経路を選択したと
きには、トルクコンバータのトルク増幅機能を活用し
て、例えば発進加速を高めることができ、また、第２の
動力伝達経路を選択したときには、無段変速機の下で、
変速ショックを生じることなく運転状態に応じた適正な
変速比を設定することができる。

【０００３】一方、上記従来の動力伝達装置では、ベル
ト式無段変速機を用いているため、装置の径寸法が大き
くなるという問題がある。本出願人は、先に、この問題
を解決するために、ベルト式無段変速機の代りにトロイ
ダル型変速機を用いた新たな動力伝達装置を提案してい
る（特願平３−２６７４４６号）。

【０００４】すなわち、この提案の動力伝達装置は、例
えば第４図に示すように、エンジン１の出力軸線上にト
ルクコンバータ２と減速装置３と無段変速機４とを直列
に配置する。上記トルクコンバータ２は、エンジン出力
が入力軸２１を介して入力されるポンプ２４と、該ポン
プ２４と対向して設けられかつ出力軸２２に連結された
タービン２５と、上記ポンプ２４とタービン２５との間
に配置されたステータ２６とを有してなる。上記減速装
置３は、前進用の遊星歯車装置３１と後退用の遊星歯車
装置３２とを有し、上記両遊星歯車装置３１，３２の各
サンギヤ３１ａ，３２ａは共に上記トルクコンバータ２
の出力軸２２に連結されている。また、前進用遊星歯車
装置３１のリングギヤ３１ｂはワンウェイクラッチ３３
を介して後退用遊星歯車装置３２のキャリア３２ｅに連
結され、前進用遊星歯車装置３１のキャリア３１ｅは前
進用ブレーキ３４を介してケース３０に連結されてい
る。後退用遊星歯車装置３２のリングギヤ３２ｂは後退
用ブレーキ３５を介してケース３０に連結され、後退用
遊星歯車装置３２のキャリア３２ｅは駆動系の出力軸５
１に連結されている。

【０００５】さらに、上記無段変速機４は、二つのトロ
イダル型変速機４１，４１からなり、各トロイダル型変
速機４１は、駆動系の出力軸５１に対して回転自在に嵌
装された入力ディスク４２と、上記出力軸５１に固定さ
れた出力ディスク４３と、上記両ディスク４２，４３間
に傾動可能に配設された摺動ローラ４４とを有し、該摺
動ローラ４４の傾き角を変えることで変速比が変更され
るようになっている。上記両トロイダル型変速機４１，
４１は、それぞれ入力ディスク４２を内側に、出力ディ
スク４３を外側にして配置され、この両トロイダル型変
速機４１，４１の入力ディスク４２，４２間にはこれら
と係合する中間ディスク４５が配置されている。上記中
間ディスク４５は、歯車式の動力伝達機構５２及び経路
切換用クラッチ６を介して上記トルクコンバータ２のポ
ンプ２４と動力伝達可能に連結されている。

【０００６】そして、上記経路切換用クラッチ６が締結
されたときには、エンジン出力はトルクコンバータ２の
ポンプ２４から動力伝達機構５２を介して無段変速機４
に伝達され、該無段変速機４により運転状態に応じた適
正な変速比に変速された後、出力軸５１を介して駆動輪
へ出力される。一方、経路切換用クラッチ６が解放され
たときには、エンジン出力はトルクコンバータ２でトル
ク増幅された後、減速装置３及び出力軸５１を介して駆
動輪へ出力される。ここで、上記減速装置３の前進用ブ
レーキ３４を締結し、後退用ブレーキ３５を解放する
と、トルコンバータ２からの入力は、前進用遊星歯車装
置３１で減速されつつワンウェイクラッチ３３及び後退
用遊星歯車装置３２のキャリア３２ｅを介して出力軸５
１に正回転でもって出力される。また、前進用ブレーキ
３４を解放し、後退用ブレーキ３５を締結すると、トル
コンバータ２からの入力は、後退用遊星歯車装置３２で
減速されつつそのキャリア３２ｅから出力軸５１に逆回
転でもって出力される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の如く
運転状態に応じて切換えられる二つの動力伝達経路を有
する動力伝達装置の場合、通常、トルクコンバータを経
由する動力伝達経路は、前進の発進から低速走行までの
ときと後退時とに利用される。従って、上記経路に設け
られる減速装置は、前進時に正回転で減速を行う機能
と、後退時に逆回転で減速を行う機能とを有する必要が
あり、構成が複雑となり、大型化するという問題があ
る。このことは、図４に示す動力伝達装置の場合、減速
装置３が二つの遊星歯車装置３１，３２を必要とし、そ
の軸方向の長さ寸法等が長くなる。

【０００８】本発明はかかる点に鑑みてなされたもので
あり、その目的とするところは、特に、トルコンバータ
のステータがポンプ及びタービンと反対方向のトルクを
受けることに着目し、このステータのトルクを後退時の
動力として利用することにより、減速装置における正回
転と逆回転との切換え機能を省いてその構成の簡略化及
び小型化を図り得る車両の動力伝達装置を提供せんとす
るものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、車両の動力伝達装置とし
て、エンジン出力を駆動輪へ伝達する駆動系が、運転状
態に応じて切換えられる第１及び第２の動力伝達経路を
有し、上記第１の動力伝達経路にトルクコンバータと減
速装置とが配設され、上記第２の動力伝達経路に無段変
速機が配設されていることを前提とする。そして、上記
減速装置が、二つの入力要素と一つの出力要素とを有し
てなり、その一つの入力要素を上記トルクコンバータの
ステータに、他の入力要素を上記トルクコンバータのタ
ービンに、出力要素を上記第１及び第２の動力伝達経路
共通の出力軸にそれぞれ回転一体に連結する。また、上
記ステータ及びタービンをそれぞれ選択的にケースに固
定する第１及び第２の固定手段を備える構成とする。

【００１０】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明に従属し、その構成要素である減速装置をより具体的
に示すものである。すなわち、上記減速装置を、一つの
ダブルピニオン式の遊星歯車装置で構成し、そのサンギ
ヤをトルクコンバータのステータに、キャリアをトルク
コンバータのタービンに、リングギヤを出力軸にそれぞ
れ回転一体に連結するものである。

【００１１】請求項３記載の発明は、請求項１記載の発
明に従属し、上記トルクコンバータ、減速装置及び無段
変速機を、同一の軸線上に直列に配置する。また、上記
無段変速機をトロイダル型変速機により構成する。該ト
ロイダル型変速機は、出力軸に対して回転自在に嵌装さ
れた入力ディスクと、出力軸に固定された出力ディスク
と、上記両ディスク間に傾動可能に配設された摺動ロー
ラとを有し、該摺動ローラの傾き角を変えることで変速
比が変更されるものである。

【００１２】

【作用】上記の構成により、請求項１記載の発明によれ
ば、第１の動力伝達経路が選択され、エンジン出力がト
ルクコンバータ及び減速装置を介して駆動輪に伝達され
るとき、トルクコンバータのステータを第１の固定手段
でケースに固定すると、トルクコンバータでトルクが増
幅される。このトルクは、正回転のものであって、ター
ビンから減速装置に入力され、該減速装置で減速された
後、出力軸を介して駆動輪へ出力される。一方、トルク
コンバータのタービンを第２の固定手段でケースに固定
すると、ステータがポンプと反対方向のトルクを受けて
回転する。このトルクは、逆回転のままステータから減
速装置に入力され、該減速装置で減速された後、出力軸
を介して駆動輪へ出力される。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１４】図１及び図２は本発明の一実施例に係わる
車両の動力伝達装置を示す。この車両は、エンジン１を
車体の前部に縦置きに搭載し、その出力を駆動系Ａを介
して駆動輪である後輪へ伝達するように構成されたいわ
ゆるＦＲ車である。

【００１５】上記駆動系Ａは、第１の動力伝達経路Ａ1
と第２の動力伝達経路Ａ2 とを有し、上記第１の動力伝
達経路Ａ1 にはトルクコンバータ２と減速装置３とが配
設され、上記第２の動力伝達経路Ａ2 には無段変速機４
が配設されている。この両動力伝達経路Ａ1 ，Ａ2 は、
経路切換用クラッチ６により、運転状態に応じて切換え
られるようになっている。

【００１６】上記トルクコンバータ２は、同一の軸線上
に配置された入力軸２１と出力軸（タービンシャフト）
２２とを有し、その入力軸２１は、エンジン１の出力軸
（クランク軸）と連結されている。上記入力軸２１には
ポンプカバー２３が回転一体に設けられ、該ポンプカバ
ー２３内の空間には、作動流体としてのオイルが充満さ
れている。また、ポンプカバー２３の内部には、ポンプ
インペラ（単にポンプともいう）２４、タービンライナ
（単にタービンともいう）２５及びステータ２６が配置
されており、上記ポンプインペラ２４はポンプカバー２
３と回転一体に設けられ、該ポンプインペラ２４に対向
してタービンライナ２５が配設され、該タービンライナ
２５は上記タービンシャフト２２の前端に回転一体に連
結されている。

【００１７】また、上記ステータ２６は、上記ポンプイ
ンペラ２４とタービンライナ２５との間に配置されてい
るとともに、タービンシャフト２２と同心状に配置され
た第１の中空シャフト２７の前端に対し第１のワンウェ
イクラッチ２８を介して連結されている。ポンプインペ
ラ２４には、上記タービンシャフト２２及び中空シャフ
ト２７と同心状に配置された第２の中空シャフト２９の
前端が連結され、このシャフト２９の中間部にはオイル
ポンプ６１が取り付けられている。

【００１８】上記減速装置３は、上記タービンシャフト
２２と同一の軸線上に配置された一つのダブルピニオン
式の遊星歯車装置からなり、図３にも示すようにサンギ
ヤ３ａと、リングギヤ３ｂと、この両ギヤ３ａ，３ｂ間
で各々一方のギヤに噛合する内外二つのプラネタリギヤ
３ｃ，３ｄと、このプラネタリギヤ３ｃ，３ｄを支持す
るキャリア３ｅとを有している。上記サンギヤ３ａは、
上記第１の中空シャフト２７の後端に回転一体に連結さ
れており、よって、このサンギヤ３ａと上記トルクコン
バータ２のステータ２６とは、第１の中空シャフト２７
及び第１のワンウェイクラッチ２８を介して連結されて
いる。上記キャリア３ｅは、第２のワンウェイクラッチ
３３を介して上記タービンシャフト２２の後端に連結さ
れており、よって、このキャリア３ｅとトルクコンバー
タ２のタービンライナ２５とは、第２のワンウェイクラ
ッチ３３及びタービンシャフト２２を介して連結されて
いる。さらに、上記リングギヤ３ｂは、第１及び第２の
動力伝達経路Ａ1 ，Ａ2 共通の出力軸５１に連結されて
おり、該出力軸５１は、タービンシャフト２２と同一の
軸線上に配置されている。従って、減速装置３は、二つ
の入力要素であるサンギヤ３ａ及びキャリア３ｅと、一
つの出力要素であるリングギヤ３ｂとを有してなる。

【００１９】そして、上記第１の中空シャフト２７は、
第１の固定手段としての前進用ブレーキ３４を介してケ
ース３０に連結されており、よって、この中空シャフト
２７と回転一体のステータ２６及びサンギヤ３ａは、上
記ブレーキ３４によりケース３０に選択的に固定される
ようになっている。また、上記キャリア３ｅは、第２の
固定手段としての後退用ブレーキ３５を介してケース３
０に連結されており、よって、このキャリア３ｅ及びこ
れと回転一体のタービンライナ２５は、上記ブレーキ３
５によりケース３０に選択的に固定されるようになって
いる。

【００２０】一方、上記無段変速機４は、上記減速装置
３の後方に隣接して配設されており、よって、トルンコ
ンバータ２と減速装置３と無段変速機４とは、エンジン
１の出力軸線上に直列に配置されている。そして、無段
変速機４は、二つのトロイダル型変速機４１，４１によ
って構成され、これら二つのトロイダル型変速機４１，
４１は、上記出力軸５１を軸心としてその外周に直列に
配置されている。

【００２１】上記各トロイダル型変速機４１は、出力軸
５１上に該軸に対して回転自在に設けられた入力ディス
ク４２と、該入力ディスク４２に対向して配置されかつ
出力軸５１と回転一体に設けられた出力ディスク４３
と、上記両ディスク４２，４３間に配設されてディスク
４２，４３と接して回転し、かつ傾動可能とされた摺動
ロッラ４４とを備えている。上記摺動ローラ４４は、図
示していない駆動機構により傾き角θが変更され、これ
に応じて、トロイダル型変速機４１はその変速比が変更
される。すなわち、入力ディスク４２の回転が摺動ロー
ラ４４を介して出力ディスク４３に伝えられ、このとき
の変速比は、摺動ローラ４４が入力ディスク４２に摺接
する箇所の半径Ｒｉと出力ディスク４３に摺接する箇所
の半径Ｒｏとの比に対応し、摺動ローラ４４が傾転する
と上記摺接箇所が変わることにより変速比が変化するよ
うになっている。

【００２２】上記二つのトロイダル型変速機４１，４１
は、それぞれ入力ディスク４２を内側に、出力ディスク
４３を外側にして配置されている。そして、この両トロ
イダル型変速機４１，４１の入力ディスク４２，４２間
には、これら入力ディスク４２，４２に対して相対回転
自在な中間ディスク４５が配設され、この中間ディスク
４５と上記各入力ディスク４２との間にはそれぞれカム
４６が介装されており、各入力ディスク４２に入力され
る入力トルクが大きくなる程、上記カム４６による各入
力ディスク４２に対する押圧力が増大するようになって
いる。

【００２３】上記無段変速機４に対する駆動力（回転
力）の入力は、第２の動力伝達経路Ａ2 の一部を構成す
る歯車式の動力伝達機構５２を介して行われる。該動力
伝達機構５２は、タービンシャフト２２及び出力軸５１
と並列に配置されたバイパスシャフト５３を有し、該バ
イパスシャフト５３の前端には第１ギヤ５４が設けら
れ、この第１ギヤ５４はアイドルギヤ５５を介して第２
ギヤ５６に連係され、この第２ギヤ５６は、経路切換用
クラッチ６を介して上記第２の中空シャフト２９に連結
されている。また、バイパスシャフト５３の後端には第
３ギヤ５７が設けられ、この第３ギヤ５７は、上記中間
ディスク４５に回転一体に設けられた第４ギヤ５８に噛
合されている。

【００２４】次に、上記経路切換用クラッチ６、前進用
ブレーキ３４及び後退用ブレーキ３５の締結・解放と運
転状態との関係を、下記の表１を参照しつつ説明する。

【００２５】

【表１】シフトレバーがニュートラルのシフト位置にある場合、
全てのクラッチ６及びブレーキ３４，３５が解放され
る。

【００２６】シフトレバーが前進のシフト位置で発進か
ら低速運転の場合、経路切換用クラッチ６が解放され、
前進用ブレーキ３４が締結され、後退用ブレーキ３５が
解放される。これにより、第１の動力伝達経路Ａ1 が選
択されるとともに、トルクコンバータ２のステータ２６
がケース３０に固定されるため、エンジン出力は、トル
クコンバータ２でトルク増幅され、しかる後、正回転で
もってタービンシャフト２２から減速装置３のキャリア
３ｅに入力する。このとき、減速装置３のサンギヤ３ａ
が固定されているため、減速装置３に入力されたトルク
は、該減速装置３で減速されつつリングギヤ３ｂから正
回転のまま出力軸５１を介して後輪へ出力される。

【００２７】そして、発進ないし低速運転から中速ない
し高速運転に移るときには、前進用ブレーキ３４及び後
退用ブレーキ３５は変わらず、経路切換用クラッチ６が
解放から締結に切換えられる。これにより、第２の動力
伝達経路Ａ2 が選択され、エンジン出力は、トルクコン
バータ２を迂回した状態でクラッチ６及び動力伝達機構
５２を介して無段変速機４に入力する。この無段変速機
４ではトルクが運転状態に応じて適正な変速比に変速さ
れ、しかる後、出力軸５１を介して正回転で後輪へ出力
される。尚、この際、第１及び第２のワンウェイクラッ
チ２８，３３は回転フリーの状態にあり、トルクコンバ
ータ２のタービンライナ２５及びステータ２６は共に空
転する。

【００２８】シフトレバーが後退のシフト位置にある場
合、経路切換用クラッチ６が解放され、前進用ブレーキ
３４が解放され、後退用ブレーキ４５が締結される。こ
れにより、第１の動力伝達経路Ａ1 が選択されるととも
に、トルクコンバータ２のタービンライナ２５がケース
３０に固定されるため、エンジン出力は、トルクコンバ
ータ２のポンプインペラ２４とステータ２６との間で回
転方向が逆転され、しかる後、第１の中空シャフト２７
を介して減速装置３のサンギヤ３ａに入力する。このと
き、減速装置３のキャリア３ｅが固定されているため、
減速装置３に入力されたトルクは、該減速装置３で減速
されつつリングギヤ３ｂから逆回転のまま出力軸５１を
介して後輪へ出力される。

【００２９】したがって、上記実施例においては、第１
の動力伝達経路Ａ1 を選択し、エンジン出力をトルクコ
ンバータ２及び減速装置３を介して後輪へ伝達するとき
には、トルクコンバータ２から正回転方向のトルクと逆
回転方向のトルクとが選択的に減速装置３に入力される
ので、減速装置３では単に減速機能を発揮すれば足り、
回転方向を切換える機能を有する必要はない。このた
め、減速装置３を、一つの遊星歯車装置を用いて構成す
ることができるなど、その構成の簡略化及び小型化を図
ることができる。

【００３０】また、トルクコンバータ２と減速装置３と
無段変速機４とがエンジン１の出力軸線上に直列に配置
されるとともに、上記無段変速機４が出力軸５１上の入
力ディスク４２と出力ディスク４３との間の摺動ローラ
４４の傾き角θの変更により変速比を可変とするトロイ
ダル式のものからなるので、動力伝達装置全体の径寸法
を短くすることができ、減速装置の小型化と相俟って動
力伝達装置全体の小型化を図ることができる。

【００３１】

【発明の効果】以上の如く、本発明における車両の動力
伝達装置によれば、エンジン出力をトルクコンバータ及
び減速装置を介して駆動輪に伝達するとき、トルクコン
バータから正回転方向のトルクと逆回転方向のトルクと
を選択的に取り出せるので、減速装置は単に減速機能を
発揮すれば足り、その構成の簡略化及び小型化を図るこ
とができる。

【００３２】特に、請求項２記載の発明によれば、減速
装置を、軸方向の長さ寸法が短い遊星歯車装置で構成し
ているので、その小型化をより図ることができる。

【００３３】また、請求項３記載の発明によれば、無段
変速機を、ベルト式変速機に比して径寸法の小さいトロ
イダル型変速機を用いて構成しているので、減速装置の
小型化と相俟って動力伝達装置全体の小型化を図ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係わる車両の動力伝達装置の
スケルトン図である。

【図２】同ブロック構成図である。

【図３】ダブルピニオン式の遊星歯車装置の模式図であ
る。

【図４】先願例を示す図１相当図である。

【符号の説明】

Ａ駆動系Ａ1 第１の動力伝達経路Ａ2 第２の動力伝達経路１エンジン２トルクコンバータ３減速装置３ａサンギヤ（入力要素）３ｂリングギヤ（出力要素）３ｅキャリア（入力要素）４無段変速機２５タービンライナ２６ステータ３０ケース３４前進用ブレーキ（第１の固定手段）３５後退用ブレーキ（第２の固定手段）４１トロイダル型変速機４２入力ディスク４３出力ディスク４４摺動ローラ５１出力軸

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エンジン出力を駆動輪へ伝達する駆動系
が、運転状態に応じて切換えられる第１及び第２の動力
伝達経路を有し、上記第１の動力伝達経路にトルクコン
バータと減速装置とが配設され、上記第２の動力伝達経
路に無段変速機が配設されてなる車両の動力伝達装置に
おいて、上記減速装置は、二つの入力要素と一つの出力要素とを
有しており、その一つの入力要素は上記トルクコンバー
タのステータに、他の入力要素は上記トルクコンバータ
のタービンに、出力要素は上記第１及び第２の動力伝達
経路共通の出力軸にそれぞれ回転一体に連結されてお
り、上記ステータ及びタービンをそれぞれ選択的にケースに
固定する第１及び第２の固定手段を備えたことを特徴と
する車両の動力伝達装置。
【請求項２】上記減速装置は、一つのダブルピニオン
式の遊星歯車装置からなり、そのサンギヤがトルクコン
バータのステータに、キャリアがトルクコンバータのタ
ービンに、リングギヤが出力軸にそれぞれ回転一体に連
結されている請求項１記載の車両の動力伝達装置。
【請求項３】上記トルクコンバータ、減速装置及び無
段変速機は、同一の軸線上に直列に配置されており、上
記無段変速機は、出力軸に対して回転自在に嵌装された
入力ディスクと、出力軸に固定された出力ディスクと、
上記両ディスク間に傾動可能に配設された摺動ローラと
を有し、該摺動ローラの傾き角を変えることで変速比が
変更されるトロイダル型変速機により構成されている請
求項１記載の車両の動力伝達装置。