JPH0615152Y2 - 車両用動力伝達装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、エンジンの駆動力を無段変速機及びフライ
ホイールに伝える車両用動力伝達装置に関し、特に、フ
ライホイールへのエネルギの回収効率が向上するように
したものである。

〔従来の技術〕

この種の従来の技術としては、例えば、本出願人が先に
提案した特開昭６０−１６６５３０号公報に記載されて
いるものが知られている。

この従来の技術は、エンジンの回転力が伝わる伝動軸
と、この伝動軸の回転力によって回転されて回転エネル
ギを蓄積するフライホイールと、無段変速機の入力軸に
伝動軸の回転力を伝える変速機用クラッチとを備え、ア
イドリング時のエンジンの駆動力や下り坂走行中に車両
が有する余分なエネルギを、回転エネルギとしてフライ
ホイールに蓄積するようにしている。そして、そのフラ
イホイールに蓄積された回転エネルギを、例えば、バッ
テリの充電エネルギやエアコンプレッサの駆動エネルギ
等に使用して、効率的なエネルギの活用が行われるよう
にしていた。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記従来の技術にあっては、エンジンと
伝動軸とがエンジン用クラッチを介して連結されている
ので、通常走行中はエンジンの駆動力が伝動軸に伝わる
一方、車両制動時等に伝動軸の回転力の方がエンジンの
駆動力よりも大きい場合には、伝動軸側からエンジン側
に回転力が伝わるようになっていた。そのため、制動時
に車両が有する余分なエネルギをフライホイールに蓄積
するには、エンジン用クラッチをオフにすると共に、変
速機用及びフライホイール用クラッチをオンにして、駆
動輪の駆動エネルギを、変速機，変速機用クラッチ，伝
動軸及びフライホイール用クラッチを介してフライホイ
ールに伝え、フライホイールの回転エネルギとして蓄積
するようにしていた。

したがって、エンジン用クラッチが完全にオフとなれ
ば、熱損失やリンク効率の損失分等を除いた全てのエネ
ルギをフライホイールに蓄積することができるが、エン
ジン用クラッチの応答遅れがある場合には、フライホイ
ールに蓄積されるべきエネルギの一部分がエンジンで消
費されてフライホイールへのエネルギの回収効率が低く
なるし、また、エンジン用クラッチに、例えばフルード
カップリング等の流体継手を使用している場合には、エ
ンジンと伝動軸とを完全に切り離すことはこのままでは
不可能であるから、制動時における伝動軸の回転エネル
ギの一部分は、常にエンジンで消費されてしまうという
未解決の課題があった。

そこで、この考案は、上記従来技術の未解決の課題に着
目してなされたものであり、エンジン用クラッチに応答
遅れがある場合や、エンジン用クラッチとして流体継手
を使用している場合であっても、制動時等におけるフラ
イホイールへのエネルギの回収効率を高くできる車両用
動力伝達装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、この考案の車両用動力伝達
装置は、伝動軸と、エンジンの駆動力を前記伝動軸に伝
えるエンジン用クラッチと、前記伝動軸の回転力をフラ
イホイールに伝えるフライホイール用クラッチと、前記
伝動軸の回転力を無段変速機の入力軸に伝える変速機用
クラッチと、前記エンジン用クラッチと前記変速機用及
びフライホイール用クラッチとの間に設けられ且つエン
ジン用クラッチ側から変速機用及びフライホイール用ク
ラッチ側へのみ回転力を伝えるワンウェイクラッチとを
備えた。

〔作用〕

車両制動時における駆動輪が有する余分な回転エネルギ
は、駆動輪から、アクスルシャフトや減速歯車装置等の
機構を介して無段変速機に伝わり、この無段変速機の入
力軸から、変速機用クラッチ，伝動軸及びフライホイー
ル用クラッチを伝わってフライホイールに回収され、フ
ライホイールの回転エネルギとして蓄積される。

この場合、伝動軸とエンジンとの間に介在するエンジン
用クラッチと、変速機用及びフライホイール用クラッチ
との間には、エンジン用クラッチ側から変速機用及びフ
ライホイール用クラッチ側へのみ回転力を伝えるワンウ
ェイクラッチを設けているので、エンジン用クラッチに
応答遅れがある場合やエンジン用クラッチに流体継手を
使用している場合であっても、伝動軸からエンジンに回
転力が伝達されないから、伝動軸の回転力は熱損失やリ
ンク効率の損失分を除いて全てフライホイール用クラッ
チを介してフライホイールに回収・蓄積される。

〔実施例〕

以下、この考案の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図乃至第４図は、本考案の第１実施例を示したもの
である。

先ず、構成を説明する。第１図において、エンジン（図
示せず）の出力軸に固定されたドライブプレート１があ
り、このドライブプレート１の第１図右側には、ハウジ
ング２に回転自在に支持され、内部にクラッチプレート
３を内蔵している円形状のケーシング４が固定されてい
る。

クラッチプレート３の中央部には、第２図に示すよう
に、クラッチプレート３内周に固定されたカム５ａと、
ケーシング４の内部に一端が挿入された伝動軸６がスプ
ライン結合されているハブ５ｂと、複数のローラ５ｃ
と、このローラ５ｃを第２図反時計方向（図中Ｘ方向）
に常時付勢するスプリング（図示せず）とを有するワン
ウェイクラッチ５が設けられている。即ち、クラッチプ
レート３はエンジンの駆動力によって第２図時計方向
（図中Ｙ方向）に回転するものであって、そのワンウェ
イクラッチ５は、クラッチプレート３の回転速度が伝動
軸６の回転速度よりも速い場合、つまり、クラッチプレ
ート３が伝動軸６に対して相対的にＹ方向に回転してい
るときだけ締結するように構成されている。

さらに、クラッチプレート３の半径方向外側が、薄板状
のリング７ａに一端が当接している複数のコイルスプリ
ング７により付勢されてケーシング４の第１図右側の内
面に圧接していて、リング７ａ及びケーシング４内面間
には、ニードルベアリング７ｂが配設されている。ま
た、このクラッチプレート３のコイルスプリング７が付
勢しているのとは反対側の面には、リング状をなすクラ
ッチピストン８を臨ませ、このクラッチピストン８の作
動によってケーシング４とクラッチプレート３との接続
を解除可能に構成する。

クラッチピストン８は、伝動軸６に設けられたクラッチ
シリンダ９内に挿入されており、後述するオイルポンプ
Ｂから供給される液圧によって作動され、これによって
クラッチプレート３とケーシング４との接続が解除され
る。これらクラッチシリンダ９，クラッチピストン８，
クラッチプレート３及びケーシング４によって、エンジ
ンの動力を伝動軸６に伝達するエンジン用クラッチＡが
構成される。

伝動軸６は、中空状をなす入力軸１０の穴を貫通してお
り、その第１図右側の突出部には、オイルポンプＢの駆
動ギア１１と、増速歯車装置Ｃの駆動ギヤ１２とを固定
している。そして、両駆動ギヤ１１，１２は、それぞれ
の従動ギア１３，１４に噛合している。

増速歯車装置Ｃの駆動ギヤ１２は、第３図に拡大して示
すように、中央部が伝動軸６に固定された円板状をなす
ハブプレート１２ａと、このハブプレート１２ａの外側
に固定され且つ外周に歯が設けられたギヤリング１２ｂ
とからなり、ハブプレート１２ａの外側には、これを内
側に折り曲げることによって周方向に連続する溝を形成
し、この溝をオイル溜り１５としている。

このオイル溜り１５には、基端がハウジング２に固定さ
れたピトー管１６の先端を臨ませると共に、このピトー
管１６を液路１７を介して、図示しない圧力検出機に接
続させ、これらによって、後述するフライホイール２０
の回転数を検出する回転数検出装置Ｄを構成する。この
回転数検出装置Ｄは、オイル溜り１５に収容されたオイ
ルが駆動ギヤ１１の回転数に応じた圧力を発生すること
を利用して、ピトー管１６に付与される液圧を見ること
でフライホイールの回転数を検出するようにする。

前記駆動ギヤ１２に噛合された従動ギヤ１４は、ハウジ
ング２に回転自在に支持された中空軸１８に固定されて
いて、この中空軸１８の一端にはクラッチプレート１９
を固定している。中空軸１８の穴には、一体にフライホ
イール２０が固定された回転軸２１が貫通しており、こ
のフライホイール２０に設けた内フランジ状の受圧部２
０ａの内側に、前記クラッチプレート１９を対向設置し
ている。クラッチプレート１９及びフライホイール２０
は、ハウジング２内に区画形成されたフライホイール室
２２内に収容されていて、このフライホイール室２２内
の、受圧部２０ａを挟んでクラッチプレート１９の反対
側には、ソレノイド２３を配置している。これらソレノ
イド２３，受圧部２０ａ及びクラッチプレート１９によ
って、フライホイール２０と伝動軸６との接続及びその
解放を行う電磁式のフライホイール用クラッチＥが構成
される。

つまり、ソレノイド２３が励磁されると、その磁力によ
りクラッチプレート１９が吸引され、これによりクラッ
チプレート１９が受圧部２０ａに圧接される。その結
果、フライホイール２０と中空軸１８とが連結される。
一方、ソレノイド２３が消磁されると、受圧部２０ａか
らクラッチプレート１９が離れ、これによりフライホイ
ール用クラッチＥが解除される。

そして、前記フライホイール２０と、フライホイール用
クラッチＥとによって、フライホイール装置Ｗが構成さ
れる。

また、フライホイール室２２は、ワンウェイバルブ（図
示せず）が挿入された通路２４によってエンジンのイン
テークマニホールドに連通し、エンジン側の負圧を導入
して常時負圧状態に保持する。これにより、フライホイ
ール室２２内が亜真空状態となり、フライホイール２０
の回転時の空気抵抗を減少させることができる。

フライホイール２０と一体の前記回転軸２１は、ハウジ
ング２に回転自在に支持されており、そのフライホイー
ル側とは反対側には傘歯車２５を固定している。この傘
歯車２５は、これに噛合する傘歯車２６を介して発電装
置，エアコン用コンプレッサ等の自動車に設けられた補
助機械類２７に連結されており、フライホイール２０の
回転力によってこれら補助機械類２７を駆動できるよう
にしている。

また、前記伝動軸６にはキャリヤ３０が固定されてい
て、このキャリヤ３０には、互いに噛合するアウタピニ
オンギヤ３１とインナピニオンギヤ３２とを回転自在に
軸支すると共に、クラッチプレート３３を固定してい
る。アウタピニオンギヤ３１にはリングギヤ３４が噛合
し、また、インナピニオンギヤ３２には、入力軸１０に
設けたサンギヤ３５が噛合している。そして、リングギ
ヤ３４には、外側に張り出したフランジ状のクラッチリ
ング３６を一体に設けている。これらキャリヤ３０と、
アウタ及びインナピニオンギヤ３１，３２と、リングギ
ヤ３４と、サンギヤ３５とによって構成された遊星歯車
装置Ｇを介して、伝動軸６と入力軸１０とが連結され
る。

前記クラッチリング３６の一側面の外側には、リング状
をなすピストン３７を臨ませ、このピストン３７はハウ
ジング２に区画形成されたシリンダ３８に遊嵌されてお
り、その作動によって、クラッチリング３６がハウジン
グ２とピストン３７とに挟圧されて固定される。これら
ピストン３７，クラッチリング３６及びハウジング２に
よって、後退用クラッチＲが構成される。

また、前記クラッチプレート３３の一側面の外側には、
リング状をなすピストン４０が臨み、このピストン４０
は、入力軸１０に固定されたフランジ４１に区画形成さ
れたシリンダ４２に遊嵌されており、その作動によっ
て、クラッチプレート３３がフランジ４１とピストン４
０とに挟圧されて固定される。これらピストン４０，ク
ラッチプレート２３及びフランジ４１によって、前進用
クラッチＦが構成される。

そして、これら後退用クラッチＲ及び前進用クラッチＦ
によって、変速機用クラッチＴＣが構成される。

一方、前記入力軸１０には、第１図に示すように、駆動
プーリ４４を設けている。この駆動プーリ４４は、入力
軸１０に固定された固定プーリ片４５と入力軸１０に回
転及び軸方向移動が可能に外嵌された可動プーリ片４６
とからなり、両プーリ片４５，４６の互いに対向する面
にテーパ面をそれぞれ設け、両テーパによってＶ溝を形
成している。可動プーリ片４６は、フランジ状をなすス
トッパ４７によって、固定プーリ片４５から離れる方向
への移動を制限されていて、そのストッパ４７は入力軸
１０に固定され且つ外周が可動プーリ片４６の端面に設
けた穴に摺動自在に内在しており、これによって動力伝
達時の可動プーリ片４６の倒れや変形等を抑制してい
る。

この駆動プーリ４４は、無端状をなす金属製のＶベルト
４８を介して、従動プーリ５０に連結されている。従動
プーリ５０は、出力軸５１に固定された固定プーリ片５
２と、出力軸５１に回転及び軸方向移動が可能に外嵌さ
れた可動プーリ片５３とからなり、両プーリ５２，５３
の互い対向する面にテーパ面をそれぞれ設け、両テーパ
面によってＶ溝を構成している。可動プーリ片５３は、
フランジ状をなすストッパ５４によって、固定プーリ片
５２から離れる方向への移動を制限されていて、そのス
トッパ５４は出力軸１０に固定され且つ外周が可動プー
リ片５３の端面に設けた穴に摺動自在に内在しており、
これによって動力伝達時の可動プーリ片５３の倒れや変
形等を抑制している。

前記駆動プーリ４４，従動プーリ５０及びＶベルト４８
によって、Ｖベルト式無段変速機Ｔが構成される。

また、前記出力軸５１には、減速歯車装置Ｈの駆動ギヤ
５５が固定されていて、この駆動ギヤ５５に噛合する減
速歯車装置Ｈの従動ギヤ５６には、差動歯車装置Ｋのリ
ングギヤ５７が噛合している。５８は、差動歯車装置Ｋ
に連結されたアクスルシャフトであり、このアクスルシ
ャフト５８と、出力軸５１と、前記入力軸１０とが、そ
れぞれ軸受を介してハウジング２に回転自在に支持され
ている。

そして、駆動プーリ４４と従動プーリ５０との間に掛け
渡されたＶベルト４８の長さは一定であるため、このＶ
ベルト４８が駆動プーリ４４のＶ溝内に食い込むときに
は、このＶベルト４８のくさび作用によって駆動プーリ
４４の可動プーリ片４６が固定プーリ片４５から離反さ
れ、これにより駆動プーリ４４のプーリ径が縮径される
一方、従動プーリ５０のプーリ径が拡径される。これに
対し、Ｖベルト４８が従動プーリ５０のＶ溝内に食い込
むときには、従動プーリ５０のプーリ径が縮径される一
方、駆動プーリ４４のプーリ径は拡径される。

次に、上記実施例の動作を説明する。

エンジンから駆動力は、ドライブプレート１を介してエ
ンジン用クラッチＡのケーシング４に伝達され、このエ
ンジン用クラッチＡが接続されているときには、クラッ
チプレート３の回転速度は伝動軸６のそれよりも速いの
で、ワンウェイクラッチ５が締結されて、クラッチプレ
ート３の回転力が伝動軸６に伝わる。

また、伝動軸６に伝達された回転力は、オイルポンプＢ
を回してエンジン用クラッチＡ、前進及び後退用クラッ
チＦ，Ｒ等の液圧を確保すると共に、増速歯車装置Ｃの
作動を介してフライホイール装置の中空軸１８及びクラ
ッチプレート１９を回転駆動する。この場合、フライホ
イール用クラッチＥをオンさせてクラッチプレート１９
とフライホイール２０とを接続させると、伝動軸６の駆
動力がフライホイール２０に回転エネルギとして蓄えら
れる。

さらに、フライホイール２０と一体の回転軸２１に伝達
された駆動力により、この回転軸２１に一対の傘歯車２
５，２６を介して連結された補助機械類２７が駆動され
る。

そして、エンジン又は回転エネルギを持つフライホイー
ル装置Ｗから伝動軸６に伝達された駆動力は、キャリヤ
３０から遊星歯車装置Ｇのアウタ及びインナピニオンギ
ヤ３１，３２を介して、リングギヤ３４及びサンギヤ３
５にそれぞれ伝達される。この場合、前進用クラッチＦ
をオンさせてそのクラッチプレート３３を固定すると、
このクラッチプレート３３とフランジ４１とが回転方向
に一体となり、伝動軸６と入力軸１０とが直結される。
その結果、伝動軸６の駆動力が、キャリア３０，クラッ
チプレート３３及びフランジ４１を介して入力軸１０に
伝達され、これによって入力軸１０が車両前進方向に回
転する。

一方、後退用クラッチＲをオンさせてそのクラッチリン
グ３６を固定すると、両ピニオンギヤ３１，３２の作用
により回転方向が変換されてサンギヤ３５に駆動力が伝
えられる。これによって入力軸１０が車両後退方向に回
転される。しかし、前進用クラッチＦ及び後退用クラッ
チＲのいずれもオンさせないときには中立位置が選択さ
れ、エンジンの駆動力は入力軸１０に伝達されない。

入力軸１０に伝達された駆動力は、駆動プーリ４４から
無端金属ベルトＶ４８を介して従動プーリ５０に伝達さ
れ、この無段変速機Ｔから更に、減速歯車装置Ｈ及び差
動歯車装置Ｋを介してアクスルシャフト５８に伝えら
れ、これによってアクスルシャフト５８に連結された図
示しない駆動輪が回転駆動される。

第４図は、上記実施例の構成を概念的に図示したもので
あり、この第４図を参照して、車両制動時や下り坂走行
中において、駆動輪が余分な回転エネルギを有している
場合の動作について説明する。

即ち、駆動輪（図示せず）が有する余分な回転エネルギ
は、アクスルシャフト５８，差動歯車装置Ｋ及び減速歯
車装置Ｈを介して、無段変速機Ｔの出力軸５１に伝わ
る。この出力軸５１に伝わった回転力は、入力軸１０か
ら出力軸５１に回転力が伝わる場合の上記説明と同様の
作用により、Ｖベルトを介して入力軸１０に伝わる。

そして、入力軸１０に伝わった回転力は、前進用或いは
後退用クラッチＦ，Ｒのいずれかを介して伝動軸６を、
第２図Ｙ方向に付勢する。

ここで、伝動軸６の回転速度の方がクラッチプレート３
のそれよりも速い場合、つまり、クラッチプレート３が
伝動軸６に対して相対的にＸ方向に回転しているときに
は、ワンウェイクラッチ５は非締結状態となるため、伝
動軸６からクラッチプレート３に回転力は伝達されな
い。

したがって、この状態でフライホイール用クラッチＥを
締結させれば、伝動軸６の回転力のうち、熱損失分等を
除いた全てがフライホイール２０に回収され、フライホ
イール２０の回転エネルギとして蓄積される。しかも、
フライホイール室２２にエンジンの負圧を導入し、この
フライホイール室２２を亜真空状態としているから、フ
ライホイール２０が回転する際の空気抵抗を減少させ、
フライホイール２０の回転エネルギの損失を最小にする
ことができる。

このように、上記第１実施例においては、伝動軸６の回
転力がクラッチプレート３に伝達されてエンジンで消費
されることがないため、車両制動時や下り坂走行中に、
応答遅れ等によってエンジン用クラッチＡが締結されて
いても、伝動軸６の回転力は、損失分を除いて全てフラ
イホイール２０に回収し蓄積することができるから、効
率的なエネルギの活用ができ、その結果、エンジンの燃
費が向上する。

第５図は、本考案の第２実施例の要部の概略的な構成を
示したものであり、その他の構成は上記第１実施例と同
様であるので、その図示及び説明を省略する。

即ち、この実施例では、エンジン用クラッチＡに流体継
手としてのトルクコンバータ６１を使用したものであ
り、このエンジン用クラッチＡは、タービン６１ａ及び
ポンプ６１ｂで構成されるトルクコンバータ６１と、イ
ンナプレート６２ａ及びアウタプレート６２ｂで構成さ
れるロックアップクラッチ６２とを備えていて、そのポ
ンプ６１ｂとインナプレート６２ａとが、ワンウェイク
ラッチ５を介して伝動軸６と連結されている。

また、ロックアップクラッチ６２のアウタプレート６２
ｂは、ケーシング４と一体となるようにその内面に固定
されていて、このロックアップクラッチ６２をアンロッ
ク状態とすると、トルクコンバータ６１によってのみ、
エンジンと伝動軸６とは連結される。なお、ワンウェイ
クラッチ５の動作は上記第１実施例と同様であるので、
その説明は省略する。

このような構成において、車両制動時や下り坂走行中
に、駆動輪から伝達された回転エネルギによって伝動軸
６が回転方向に付勢されてエンジンの駆動力よりも伝動
軸６の回転力が大きくなったときであっても、ワンウェ
イクラッチ５の作用によって、伝動軸６の回転エネルギ
がエンジンで消費されることがない。

したがって、この実施例のように、流体を介して動力を
伝達するため完全に動力を断絶することができない流体
継手によってエンジンと伝動軸６とを連結した場合であ
っても、本考案の作用により伝動軸６の回転エネルギが
エンジンで消費されることはないので、伝動軸６の回転
力は、損失分を除いて全てフライホイール２０に回収し
蓄積することができるから、上記第１実施例と同様に、
効率的なエネルギの活用ができ、その結果、エンジンの
燃費が向上する。

〔考案の効果〕

以上説明したように、この考案の車両用動力伝達装置に
おいては、エンジン用クラッチと、変速機用及びフライ
ホイール用クラッチとの間に、エンジン用クラッチ側か
ら変速機用及びフライホイール用クラッチ側へのみ回転
力を伝えるワンウェイクラッチを設けたため、エンジン
用クラッチに応答遅れがある場合や、エンジン用クラッ
チとして流体継手を使用した場合であっても、車両制動
時又は下り坂走行中の駆動輪が有する余分なエネルギ
を、エンジンで消費されることがないから、熱損失やリ
ンク効率の損失分を除いて全てフライホイールに回収
し、フライホイールの回転エネルギとして蓄積できるの
で、効率的なエネルギの活用が行え、エンジンの燃費が
向上するという効果を得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第１実施例の構成を示した断面図、第
２図は第１実施例の要部を示した一部破断正面図、第３
図は第１図のフライホイール装置周辺を拡大した断面
図、第４図は第１実施例の構成を概念的に示した説明
図、第５図は第２実施例の構成の要部を概略的に示した
説明図である。 ５…ワンウェイクラッチ、６…伝動軸、１０…入力軸、
２０…フライホイール、Ａ…エンジン用クラッチ、Ｅ…
フライホイール用クラッチ、Ｆ…前進用クラッチ、Ｒ…
後退用クラッチ、Ｔ…無段変速機、ＴＣ（Ｆ，Ｒ）…変
速機用クラッチ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】伝動軸と、エンジンの駆動力を前記伝動軸
   に伝えるエンジン用クラッチと、前記伝動軸の回転力を
   フライホイールに伝えるフライホイール用クラッチと、
   前記伝動軸の回転力を無段変速機の入力軸に伝える変速
   機用クラッチと、前記エンジン用クラッチと前記変速機
   用及びフライホイール用クラッチとの間に設けられ且つ
   エンジン用クラッチ側から変速機用及びフライホイール
   用クラッチ側へのみ回転力を伝えるワンウェイクラッチ
   と、を備えたことを特徴とする車両用動力伝達装置。