JPH06280968A - 自動変速装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 コンスタントメッシュギヤ式変速装置にロッ
クアップクラッチ付流体継手とギヤシフト用クラッチと
を用いることにより、コンスタントメッシュギヤ式変速
装置を基本とした安価な装置で変速操作を自動的に行
い、かつ滑らかな加速をも容易に行うことができるよう
にする。 【構成】 コンスタントメッシュギヤ式自動変速装置に
ロックアップクラッチ付流体継手とギヤシフト用クラッ
チとを装着し、該ロックアップクラッチ付流体継手及び
ギヤシフト用クラッチを制御装置により適宜制御するこ
とにより、変速操作を自動的に行うようにした構成を特
徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動変速装置に係り、
特にコンスタントメッシュギヤ式自動変速装置にロック
アップクラッチ付流体継手とギヤシフト用クラッチとを
用いることにより、コンスタントメッシュギヤ式自動変
速装置を基本とした安価な装置で滑らかな変速操作と加
速とを行うことができるようにした自動変速装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】アウトプットシャフトとカウンタシャフ
トの２本の軸を持つコンスタントメッシュギヤ式トラン
スミッションは、耐久性に優れ、また比較的安価に製作
できることから特に大型の車輛のトランスミッションと
して多用されている。

【０００３】コンスタントメッシュギヤ式トランスミッ
ションは、摩擦クラッチを使用しているため、変速時に
クラッチを操作してトランスミッションとエンジンとの
接続を遮断した後、変速操作が行われる。

【０００４】しかし変速操作に先立ってクラッチを切っ
た場合、クラッチディスク以下の各回転部材はその慣性
により惰性回転するため、インプットシャフト、インプ
ットギヤ、カウンタギヤ、カウンタシャフト及び該カウ
ンタシャフトに固定された変速用のメインギヤは共に惰
性回転することになる。

【０００５】一方トランスミッションのギヤ入れ及びギ
ヤ抜きを円滑に行わせるためには、アウトプットシャフ
トとメインギヤとの回転速度を同期させた状態で変速操
作することが必要である。

【０００６】即ち、ギヤのシフトアップ時には、次に接
続されるメインギヤの回転速度はアウトプットシャフト
の回転速度よりも常に速いから、変速に先立ってメイン
ギヤの回転速度を減速させる必要があり、また逆にギヤ
のシフトダウン時には、次に接続されるメインギヤの回
転速度はアウトプットシャフトの回転速度よりも常に遅
いから、変速に先立ってメインギヤの回転速度を増速さ
せる必要がある。

【０００７】メインギヤの回転速度を減速又は増速させ
るために、従来はダブルクラッチ操作を行っていたが、
操作が面倒であるばかりでなく、該変速に時間がかかる
欠点があった。

【０００８】また摩擦クラッチの接続時に滑らかに接続
させるために微妙な調整を要し、円滑な発進がしにくく
改良の余地があった。

【０００９】自動変速式トランスミッションとしては、
手動変速式トランスミッションを流体圧シリンダを採用
したアクチュエータにより自動変速化した自動変速式ト
ランスミッション等が採用されていたが、該装置は摩擦
クラッチ本体及びその制御機構が複雑となり、製作に多
くの費用を要するばかりでなく、装置が大型化してしま
う点で不利であった。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は，上記した従
来技術の欠点を除くためになされたものであって、その
目的とするところは、コンスタントメッシュギヤ式自動
変速装置にロックアップクラッチ付流体継手とギヤシフ
ト用クラッチとを装着し、該ロックアップクラッチ付流
体継手及びギヤシフト用クラッチを制御装置により適宜
制御することにより、変速操作を自動的に行うことがで
きるようにすることであり、またこれによって操作の面
倒なダブルクラッチ操作を不要として軽快な運転性能を
確保することである。

【００１１】また他の目的は、上記構成により安価な装
置によって、また特別の操作を行うことなく円滑な発進
及び加速を容易に行うことができるようにすることであ
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】要するに本発明（請求項
１）は、コンスタントメッシュギヤ式自動変速装置にお
いて、クランクシャフトとインプットシャフトとを連結
又は遮断する流体継手と、該流体継手のタービンランナ
と前記クランクシャフトとを連結又は遮断するロックア
ップクラッチと、前記タービンランナと前記インプット
シャフトとの間に配設され該タービンランナとインプッ
トシャフトとを連結又は遮断するギヤシフト用クラッチ
とを備えたことを特徴とするものである。

【００１３】また本発明（請求項２）は、コンスタント
メッシュギヤ式自動変速装置において、クランクシャフ
トとインプットシャフトとを連結又は遮断する流体継手
と、該流体継手のタービンランナと前記クランクシャフ
トとを連結又は遮断するロックアップクラッチと、前記
タービンランナと前記インプットシャフトとを連結又は
遮断するギヤシフト用クラッチと、変速時に前記ロック
アップクラッチを作動させて前記タービンランナと前記
クランクシャフトとの連結を解除した後ギヤ抜きを行わ
せ次に接続されるギヤに合わせてエンジンの回転速度を
制御してメインギヤの回転速度とアウトプットシャフト
の回転速度を同期させた後ギヤ入れを行わせた後前記ロ
ックアップクラッチを作動させて前記タービンランナと
前記クランクシャフトと連結させ、更に車輛停止時の変
速時には前記ギヤシフト用クラッチを作動させて前記タ
ービンランナと前記インプットシャフトとを遮断した後
ギヤチェンジするように制御する制御装置とを備えたこ
とを特徴とするものである。

【００１４】

【実施例】以下本発明を図面に示す実施例に基いて説明
する。図１及び図２において、本発明に係る自動変速装
置１は、流体継手２と、ロックアップクラッチ３と、ギ
ヤシフト用クラッチ４と、制御装置の一例たるコンピュ
ータ５とを備えている。

【００１５】流体継手２は、エンジン１１の回転力をコ
ンスタントメッシュギヤ式トランスミッション１０に伝
達するためのものであって、ポンプインペラ３１、ター
ビンランナ３２及びステータ３３とから構成された公知
の流体継手であり、ポンプインペラ３１はエンジン１１
のクランクシャフト１２と連結され、該クランクシャフ
ト１２と共に回転するようになっている。

【００１６】タービンランナ３２は、コンスタントメッ
シュギヤ式トランスミッション１０のインプットシャフ
ト１３に後述するギヤシフト用クラッチ４を介して連結
され、ステータ３３はトランスミッションケース３４に
取り付けられた図示しないステータ軸にワンウェイクラ
ッチ３７を介して組み付けられている。

【００１７】そしてクランクシャフト１２の回転によっ
て流体継手２内のオイル（図示せず）がポンプインペラ
３１からタービンランナ３２に噴出されて回転力を該タ
ービンランナ３２に与えながらタービンランナ３２の内
側に入り、ステータ３３に流出した後、該ステータ３３
で向きを変えて再びポンプインペラ３１に流入してポン
プインペラ３１の回転力をタービンランナ３２に伝達す
るように構成されている。

【００１８】ロックアップクラッチ３は、流体継手２の
タービンランナ３２とクランクシャフト１２とを直結さ
せるためのものであって、タービンランナ３２に連結さ
れたクラッチ板３５とクランクシャフト１２に連結され
たクラッチ板３６とが交互に配設されており、クラッチ
板３５とクラッチ板３６とを図示しない流体圧シリンダ
によって押圧して密着させることにより、クランクシャ
フト１２とタービンランナ３２とを一体的に連結させ又
は遮断するように構成されている。

【００１９】ギヤシフト用クラッチ４は、タービンラン
ナ３２とインプットシャフト１３とを連結又は遮断する
ためのものであって、タービンランナ３２及びインプッ
トシャフト１３に夫々連結されたクラッチ板３８，３９
を流体圧シリンダ（図示せず）によって押圧して密着さ
せることによりタービンランナ３２とインプットシャフ
ト１３とを一体的に連結させ又は遮断するように構成さ
れている。

【００２０】コンスタントメッシュギヤ式トランスミッ
ション１０は、公知のトランスミッションであり、イン
プットシャフト１３に固定されたインプットギヤ１５
は、カウンタシャフト１６に固定されているカウンタギ
ヤ１８と噛合しており、インプットシャフト１３の回転
をカウンタシャフト１６に伝達するようになっている。

【００２１】カウンタシャフト１６には、１速用カウン
タギヤ１９Ａ、後進用カウンタギヤ１９Ｂ、２速用カウ
ンタギヤ１９Ｃ、３速用カウンタギヤ１９Ｄ及び４速用
カウンタギヤ１９Ｅが夫々固定され、１速用メインギヤ
９Ａ、後進用メインギヤ９Ｂ、２速用メインギヤ９Ｃ、
３速用メインギヤ９Ｄ及び４速用メインギヤ９Ｅと夫々
噛み合わされている。

【００２２】アウトプットシャフト８の１速用メインギ
ヤ９Ａと後進用メインギヤ９Ｂとの間、２速用メインギ
ヤ９Ｃと３速用メインギヤ９Ｄとの間及び４速用メイン
ギヤ９Ｅとインプットギヤ１５との間には、夫々ギヤ変
速用のスリーブ１７Ａ，１７Ｂ及び１７Ｃが配設されて
おり、各々のスリーブの溝にはシフトフォーク２０Ａ，
２０Ｂ，２０Ｃガ夫々跨がって取り付けられている。

【００２３】変速レバー（図示せず）を手動操作するこ
とによるコンピュータ５からの指令で、シフトセレクト
ユニット２３を作動させて１速用メインギヤ９Ａ、後進
用メインギヤ９Ｂ、２速用メインギヤ９Ｃ、３速用メイ
ンギヤ９Ｄ及び４速用メインギヤ９Ｅの任意のメインギ
ヤとアウトプットシャフト８とを連結させるように構成
されている。

【００２４】コンピュータ５は、自動変速装置１の各部
を同調させるように制御するためのものであって、中央
演算処理装置５１、外部記憶装置５２、入出力ポート５
３とからなる公知のコンピュータであり、車輛の各部に
設けられたセンサ（図示せず）から信号線５４を介して
信号が入力され、該入力信号を適宜処理してシフトセレ
クトユニット２３、ロックアップクラッチ３及びギヤシ
フト用クラッチ４を作動させる駆動装置（図示せず）及
びエンジン１１の電子コントロールユニット４０に指令
信号を送出するように夫々信号線５５，５６，５８によ
って電気的に接続されている。

【００２５】本発明は、上記のように構成されており、
以下その作用について説明する。図１及び図２におい
て、車輛が例えば１速で走行中の場合には、ギヤ変速用
のシフトフォーク２０Ａによりスリーブ１７Ａが１速用
メインギヤ９Ａと係合し、またロックアップクラッチ３
及びギヤシフト用クラッチ４は作動状態とされている。

【００２６】すなわちタービンランナ３２とクランクシ
ャフト１２及びインプットシャフト１３とは連結状態と
されており、クランクシャフト１２の回転力はロックア
ップクラッチ３、流体継手２のタービンランナ３２及び
ギヤシフト用クラッチ４を介してインプットシャフト１
３に伝達されている。

【００２７】更にインプットギヤ１５、カウンタギヤ１
８、カウンタシャフト１６、１速用カウンタギヤ１９
Ａ、１速用メインギヤ９Ａ、ギヤ変速用のスリーブ１７
Ａを介してアウトプットシャフト８に伝達されている。

【００２８】即ち、エンジン１１から入力された回転ト
ルクは、アウトプットシャフト８から出力されて車輪
（図示せず）を回転させて車輛を走行させている。

【００２９】ここで１速から２速に変速するために変速
レバー（図示せず）を手動操作すると、該操作信号がコ
ンピュータ５に伝達され、該コンピュータ５からの指令
によりロックアップクラッチ３の作動が中断されてター
ビンランナ３２とクランクシャフト１２との連結が解除
される。

【００３０】そしてコンピュータ５から電子コントロー
ルユニット４０にエンジン１１の回転速度を低下させる
ように指令信号を送出し、エンジン１１の回転をわずか
に低下させて１速用メインギヤ９Ａとギヤ変速用のスリ
ーブ１７Ａとに作用する伝達トルクをなくし、シフトセ
レクトユニット２３を作動させてギヤ抜きを行う。

【００３１】具体的にはギヤ変速用のスリーブ１７Ａが
アウトプットシャフト８上で図２において左方向に摺動
し、１速用メインギヤ９Ａとアウトプットシャフト８の
ハブとの係合を解除する。

【００３２】次いで、再び電子コントロールユニット４
０に信号を送出してシフトアップ操作であるときには、
エンジン１１の回転速度を低下させ、またシフトダウン
操作であるときには、エンジン１１の回転速度を増速さ
せて次に接続されるギヤに合わせてエンジン１１の回転
速度を制御してメインギヤ９Ｃの回転速度とアウトプッ
トシャフト８の回転速度を同期させる。

【００３３】この状態において、コンピュータ５からの
指令に従ってギヤ変速用のスリーブ１７Ｂが図２におい
て右方向に移動して２速用メインギヤ９Ｃと係合するこ
とによって２速用メインギヤ９Ｃとアウトプットシャフ
ト８のハブとが連結され、２速への変速操作が行われ
る。

【００３４】このときメインギヤ９Ｃの回転速度とアウ
トプットシャフト８の回転速度との間に多少の速度差が
あっても流体継手２によって吸収されるので滑らかに接
続することができる。

【００３５】そしてアクセルペダル（図示せず）からの
指令速度までエンジン１１の回転を増速した後、ロック
アップクラッチ３を再び作動させてクランクシャフト１
２とタービンランナ３２とを連結させて流体継手２での
動力損失なくエンジン１１の回転力をアウトプットシャ
フト８に伝達するようにして２速への変速操作が終了す
る。

【００３６】２速から３速、３速から４速へのシフトア
ップ操作の場合もまったく同様に行われる。

【００３７】次に、例えば４速から３速にシフトダウン
する場合にも、ギヤ変速用のスリーブ１７Ｃを作動させ
てメインギヤ９Ｅとアウトプットシャフト８との係合を
解除した後、エンジン１１の回転速度を増速してメイン
ギヤ９Ｄの回転速度とアウトプットシャフト８の回転速
度を同期させるように電子コントロールユニット４０に
指令信号を送出する以外は全く上記したと同様にして変
速操作が行われる。

【００３８】また車輛停止時の変速の場合、例えば停止
状態から１速に変速するにはロックアップクラッチ３及
びギヤシフト用クラッチ４を非作動としてタービンラン
ナ３２とクランクシャフト１２及びインプットシャフト
１３との連結を遮断してカウンタシャフト１６及びメイ
ンギヤ９Ａ，９Ｂ，９Ｃ，９Ｄ及び９Ｅの動きを自由と
した後、ギヤ変速用のスリーブ１７Ａを作動させてメイ
ンギヤ９Ａとインプットシャフト８とを接続させてギヤ
チェンジを行う。

【００３９】そしてギヤシフト用クラッチ４を作動させ
てタービンランナ３２とインプットシャフト１３とを連
結してクランクシャフト１２の回転力を流体継手２を介
してインプットシャフト１３に伝達し、発進時の加速を
滑らかに行う。

【００４０】

【発明の効果】本発明は、上記のようにコンスタントメ
ッシュギヤ式自動変速装置にロックアップクラッチ付流
体継手とギヤシフト用クラッチとを装着し、該にロック
アップクラッチ付流体継手及びギヤシフト用クラッチを
制御装置により適宜制御するようにしたので、変速操作
を自動的に行うことができる効果があり、またこの結果
操作の面倒なダブルクラッチ操作を不要となるので、軽
快な運転性能を確保することができる効果がある。

【００４１】また上記構成により安価な装置によって、
また特別の操作を行うことなく円滑な発進及び加速を容
易に行うことができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】自動変速装置の全体を示し、ブロック図及びエ
ンジンを含む構成図である。

【図２】自動変速装置の要部概略図である。

【符号の説明】

１ 自動変速装置 ２ 流体継手 ３ ロックアップクラッチ ４ ギヤシフト用クラッチ ５ 制御装置 ８ アウトプットシャフト ９Ａ メインギヤ ９Ｂ メインギヤ ９Ｃ メインギヤ ９Ｄ メインギヤ ９Ｅ メインギヤ １１ エンジン １２ クランクシャフト １３ インプットシャフト ３２ タービンランナ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コンスタントメッシュギヤ式自動変速装
   置において、クランクシャフトとインプットシャフトと
   を連結又は遮断する流体継手と、該流体継手のタービン
   ランナと前記クランクシャフトとを連結又は遮断するロ
   ックアップクラッチと、前記タービンランナと前記イン
   プットシャフトとの間に配設され該タービンランナとイ
   ンプットシャフトとを連結又は遮断するギヤシフト用ク
   ラッチとを備えたことを特徴とする自動変速装置。
2. 【請求項２】 コンスタントメッシュギヤ式自動変速装
   置において、クランクシャフトとインプットシャフトと
   を連結又は遮断する流体継手と、該流体継手のタービン
   ランナと前記クランクシャフトとを連結又は遮断するロ
   ックアップクラッチと、前記タービンランナと前記イン
   プットシャフトとを連結又は遮断するギヤシフト用クラ
   ッチと、変速時に前記ロックアップクラッチを作動させ
   て前記タービンランナと前記クランクシャフトとの連結
   を解除した後ギヤ抜きを行わせ次に接続されるギヤに合
   わせてエンジンの回転速度を制御してメインギヤの回転
   速度とアウトプットシャフトの回転速度を同期させた後
   ギヤ入れを行わせた後前記ロックアップクラッチを作動
   させて前記タービンランナと前記クランクシャフトと連
   結させ、更に車輛停止時の変速時には前記ギヤシフト用
   クラッチを作動させて前記タービンランナと前記インプ
   ットシャフトとを遮断した後ギヤチェンジするように制
   御する制御装置とを備えたことを特徴とする自動変速装
   置。