JPS58160657A

JPS58160657A - ばね適用・遠心力反応式クラツチを有する変速機

Info

Publication number: JPS58160657A
Application number: JP58030250A
Authority: JP
Inventors: エリツキ・エ−・コイヴユネン; ジエ−ムス・エフ・シヤ−マン
Original assignee: General Motors Corp
Current assignee: Motors Liquidation Co
Priority date: 1982-02-26
Filing date: 1983-02-26
Publication date: 1983-09-24
Also published as: DE3360277D1; CA1185812A; EP0087875A1; EP0087875B1; AU1167083A; AU549008B2; US4450735A; JPS6361540B2

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】を有する変速機に関する。

この種の変速機は公知である（例えば米国特許第２，４
２７，３４６号）。この公知の変速機では、ばね適用・
遠心力反応式クラッチは自動車エンジン・クランク軸と
普通の変速伝動機を包含する歯車箱との間にある駆動ク
ラッチを形成する。

本発明によれば、ハウジング手段が入力軸およびこれと
同心に整列した出力軸を回転自在に支持しており、遊星
歯車手段が入力軸に〜駆動連結された第１部材と出力軸
に駆動連結８ｆ１．ｆＳ．ｔＪｆ，″１１“１′。１・
０４：作動式ブレーキ手段が前記ハウジング内に配置さ
れ、遊星歯車手段の第３部材と作動連結し、このブレー
キ手段が流体圧力作動式ピストンを４包含しており、こ
のピストンは加圧されたときにブレーキ手段の係合を生
じさせ、前記遊星歯車手段に成る減速駆動比を確立する
ようになっており、クラッチ手段が入力軸を出力軸に駆
動連結するように選択的に作動し、このクラッチ手段は
加圧されたときにクラッチ手段の解放を行なう流体圧力
作動手段を包含しており、ばね係合手段が前記クラッチ
手段の保合を生じさせる位置に向って前記流体圧力作動
手段を押圧し、遠心制御手段が出力軸と共に回転してこ
の出力軸の回転速度が所定値よりも太き（なったときに
前記ばね１糸合手段に力を発生させるように作動連結し
てあり、流体圧力源手段が入力軸に駆動連結してあって
選択的にブレーキ手段とクラッチ手段を加圧してブレー
キ手段を保合状態にすると共にクラッチ手段を解放状態
にし、この流体圧力源手段はその圧力レベルを制御部す
る選択作動式制御手段を包含し、それにより出力軸の回
転速度が前記所定値より高くなったときにブレーキ手段
が解放状態になり、クラッチ手段かばね負荷されて係合
するようになっていることを特徴とする、ばね適用・遠
心力反応式クラッチを有する変速機を得ることができる
。

したがって、本発明による遊星歯車式変速機では、変速
機出力軸の速度が所定値より小さい場合には、係合ばね
が適用力を伝えるのを阻止するこ゛とによって、ブレー
キの適用圧力とは無関係にクラッチの係合を阻止するよ
うに遠心力作動装置が作動する。

こうして、出力軸が回転していないときには、このばね
適用・圧力解放式クラッチは解放されることになる。

以下、添付図面を参照しながら本発明を実施例によって
説明する。

図に示す遊星歯車式変速機は覆片ハウジングを有し、こ
のハウジングは生ハウジング１０と、延長ハウジング１
２と、ポンプ・ハウジング兼端カバー１４と、端板１６
とを包含する。この端板１６は複数の留め具、たとえば
１８によって主ハウジング１０に取付けである。端板１
６には軸受部材２０が配置してあり、この軸受部材は駆
動軸２２を回転自在に支えている。この駆動軸は電動機
のような原動機（図示せず）の出力部材である。電動機
は留め具１・８によって主ハウジング１０に取付けたモ
ータ・ハウジング２４内に収容されている。

延長ハウジング１２は主ハウジング１０に取付けてあり
、この延長ハウジングにポンプ・ハウジング兼端カバー
１４が取付けである。

このポンプ・ハウジング兼端カバー１４内には、全体的
に２６で示す晋１通のＩ−Ｘ式歯車ポンプと圧力調整弁
２８とが配置しである。

この圧力調整弁２８は、調整圧力レベルを定めるばね３
２における力を、制御するように作動するステップ・モ
ータ３０に応答する。このステ′ツブ・モータ３０は多
くの周知の電気制御シス、テムで制御し得る。ポンプ２
６はクイル軸３４で駆動され、このタイル軸は変速機入
力軸３６に駆動連結してあり、この入力軸ｄ駆動軸２２
で駆動される。

ステップ・モータ３０が作動し、ポンプ２６が軸３４に
よって回転されているとき、ポンプ出力空所３８内で流
体圧力が上昇する。

過剰流体は圧力調整弁２８によってポンプ入口空所４０
にバイパスされる。ステップ・モータ３０の行程が最小
のときは、圧力調整弁２８が非常に低い圧力レベルでポ
ンプ２６の流体出力をすべてバイパスするようになって
いる。

ハウジング１０は全体的に４２で示す遊星歯車式変速機
を収容しており、この変速機は遊星歯車セット４４と、
低速比ブレーキ４６と、高速比クラッチ４８と、出力軸
５０とを包含する。遊星歯車セット４４はキャリヤ部材
５２を包含し、このキャリヤ部材は複数のビニオン歯車
５４およびこれらのビニオン歯車とかみ合っている複数
のビニオン歯車５６を回転自在に支持している。また、
遊星歯車セット４４は太陽歯車５８とリング歯車６０と
を包含し、これらの歯車はそれぞれビニオン歯車５４、
ビニオン歯車５６とかみ合っている。キャリヤ５２は変
速機入力軸３６に取付けてあり、したがって、原動機駆
動軸２２によって回転させられる。太陽歯車５８はハブ
６２を介して低速比ブレーキ４６に駆動連結してあり、
したがって、低速比ブレーキ４６が係合しているときに
はいつでも静止状態に保持される。

リング歯車６０はクラッチ４８の一部を形成するハウジ
ング６４によって変速機出力軸５０に駆動連結しである
。キャリヤ５２はハブ部６６を包含し、このハブ部もク
ラッチ４８の一部を形成している。変速機出力軸５０は
軸受６８．７０によってそれぞれハウジング１０および
ハウジング１２内に回転自在に支持されている。軸受６
８、ＴＯの間で、出力軸５．０上に歯車部材７２が形・
成してあり、この歯車部材Ｔ２はアイドル歯車７４とか
み合っている。このアイドル歯車７４は差動装置入力歯
車Ｔ６とかみ合っている。アイドル歯車７４は軸受Ｔ８
．８０によって回転自在に支持されている。差動装置入
力歯車７６は概略的に８２で示す普通の差動装置の入力
部となっている。この差動装置８２は車輌の車輪に普通
の駆動力を与えるように作動する。

低速比ブレーキ４６は流体適用・ばね解放式ブレーキで
あり、ハウジング１０内に摺動自在に配置した環状ピス
トン８４を包含し、このピストンがハウジングと協働し
てブレーキ適用室８６を形成する。ピストン８４は複数
のもとしばね８８によって図示の解放位置に向って押圧
されている。これらのもどしはねはピストン８４と、ロ
ックリング９２によってハウジング１０内に位置決めさ
れているばね座９０との間で圧縮されている。ブレーキ
４２は、さらに、ブレーキ係合状態時にピストン８４と
当接するようになっている圧力板９４と、ロックリング
９８によってハウジング１０内に位置決めされているバ
ックアツプ板９６と、これらの板９４．９６間に配置し
た摩擦板１００とを包含する。この摩擦板はハブ６２、
したがって太陽歯車５８に駆動連結したスプライン付き
内、径部を有する。板９４．９６は共にハウジング１０
にスプライン結合してあり、ブレーキ適用室８６に充分
な圧力が与えられたとき、ピストン８４がこれらの板９
４．９６．１００を摩擦係合きせ、太陽歯車５８を静止
状態に保持することになる。

ブレーキ通用室８６は流路１０２と流体連通しており、
この流路１０２は流路１０４と父差している。これらの
流路はハウジング１０内に形成してあり、それぞれ外端
をボール１０６．１０８で閉鎖しである。流路１δ４は
ハウジング１０．１２内に形成された流路１１０と交走
しており、かつポンプ出力空所３８と遵・通している。

流路１１０°はハウジング１１２に形成された流路１１
４とも流体連通している。流路１１４は、ブッシング１
２０にある開口１１８と、出力軸５０に形成されかつ軸
線方向流路１２６により相互連結している一対のほぼ半
径方向流路１２２，１２４と、クラッチ・ピストン・ハ
ウジング１３０に形成された通路１２８とを介してゲラ
ッチ解放室１１６と流体流通している。クラッチ・ピス
トン・ハウジング１３０はその中に摺動自在に配置され
たクラッチ・ピストン１３２と協働してクラッチ解放室
１１６を形成している。

クラッチ・ピストン・ハウジング１３０およびクラッチ
・ピストン１３２はクラッチ４８の構成要素であり、ク
ラッチ４８はハウジング６４、バブ６６のそれぞれに交
互に隔たってスプライン結合された複数の差込み式摩擦
板（ディスク）１３４，１３６も包含する。これらの摩
擦板１３４１．１３６はリング歯車６０を一体に形成し
た板１３８によって右方向移動を拘束されている。ピス
トン１３２は、摩擦板１３４．１３６に作用して摩擦係
合させるように配置し゛た適用部１４０を有し、その結
果、キャリヤ５２およびリング歯車６０が一体となって
回転し、遊星歯車セット４４に直接駆動を与えることに
なる。

クラッチ・ピストン１３２は複数のばね部材１４２によ
って係合状態になるように押圧されて（・る。これらの
ばね部材は図示位置においてピストン１３２、ばね座１
４３間でクラッチ制御部材１４４のまわりに配置しであ
る。クラッチ制御部材１４４が仮想線で示す位置に移動
し１ことき、ばね座１４３はピストン１３２に取付けら
れたリテナ１４５と当接する。それにより、クラッチ制
御部材１４４はばねの軸線方回力から自由になっている
。

クラッチ制＠１部材１４４はハウジング６４および複数
の球（ボール）１４６と協働してクラッチ４８のための
遠心作動装置を形成する。

ハウジン・グ６４が変速機出力軸５゛０と一致して回転
するので、遠心作動装置は変速機出力速度に応答するこ
とになる。変速機出力軸が速度ゼロあるいは非常に低速
度のとき、クラッチ制御部材１４４は仮想線で示す位置
にあり、ばね１４２に蓄槓される力はピストン１３２お
よびリテナ１４５内に保留され、クラッチ制御部材１４
４に対してゼロとなる。

この状態の間、クラッチ適用ばね力は存在しないことに
なる。変速機出力軸速度がセロがら約１６　Ｋｍｐｈ（
１０ｍｐｂ）の車輌速度に相当する速度まで高まると、
球１４６は内側仮想位置から外側実線位置まで漸次移動
する。この外側実線位置で、ばね１４２内に蓄槓される
力が充分な大きさになり、クラッチ４８の保合を強制す
る。

先に述べたように、クラッチ解放室１１６は、ブレーキ
４６の係合を強制する室８６内に存する流体圧力と同一
の流体圧力を受ける。

もしブレーキ適用圧力が存するならは、ピストン１３２
は適用ばね１４２に抗して左方に移動し、出力軸５０の
速度と無関係にクラッチ４８を解放状態に維持する。

原動機軸２２が静止している場合、ポンプ２６が静止し
ていることになり、流体圧力はゼロとなる。原動機軸２
２が回転し始めてステップ・モータ３０が全吐出量で作
動させられたならば、ポンプ２６が室３８内に圧力を発
生させることになる。しかしながら、この圧力がブレー
キ４６のもどしばね８８に打勝つに充分なレベルに上昇
するまで、ブレーキ４６は解放状態にある。この時、ク
ラッチ４８がはね１糸合したならば、遊星歯車セット４
４はｌ：１の駆動比の状態となり、車輌が移動しようと
することになる。これが実際に生じないようにするため
に、遠心作動装置が出力違反に応答して、クラッチ４８
を解放状態に維持する。充分な圧力が存在して低速比ブ
レーキ４６を作動させると、入力軸３６から出力軸５０
までに減速駆動比が生じ、車輌の加速が°先じ得る。

車輌が加速すると、遠心作動装置は上述のような状態と
なり、選択的なりラッチ係合をなすようにばね１４２を
位置決めする。低速比ブレーキ４６を解放し、高速比ク
ラッチ４８を係合させろことによって比を変更するには
、ポンプ２６、圧力調整弁２８およびステップ・モータ
３０を有ｊる圧力源を実質的にゼロ圧力の状態にする。

室３８内の圧力が減少すると、ブレーキ４６が解放され
、クラッチ４８が係合させられ、その結果、入力軸３６
から出力軸５０までの駆動比がに１の直結状態になる。

これらの比の間の移行を滑らかにするために、ブレーキ
４６およびクラッチ４８は、スロットル位置、車輌速度
、モータ・トルクおよびクラッチ圧力のいずれが、ある
いはそのすべてに応じて制御される別々の調整オイル供
給源によって適用したり、解放したりしてもよい。

車輌は原動機軸２２の回転方向に応じて前進あるいは後
退させられ得る。原動機は電動機であるから、原動機２
２の逆回転は容易に行なうことができる。たとえば、太
陽歯車５８が２７個の歯を備え、リング歯車６０が６°
７個の歯を備えている場合、低速比は１．６７５に等し
くなる。出力歯車７２が１４個の歯を備え、差動装置入
力歯車７６が１０２個の歯を備えている場合、最終駆動
比は７．２９となる。

普通のころがり半径を有するタイヤを利用することによ
って、高速比作動ではＮ／Ｖは１１７となり得る。この
よう゛なＮ／Ｖでは、電動機速度が約４１０　Ｏｒｐｍ
のとき車輌速度ば５６　ｋｍｐｈ（３５ｍｐｈ）となる
。これは低速比作動の間に３２　ｋｍｐｈ（２０ｍｐｈ
）をやや上回る最冒速度を可能とする。これらの値は、
もちろん、歯車の歯数を変えることによって容易に変更
できる。必要ならば、図示の２速度遊星歯車式に速機を
多速度変速機と一緒に用いて周知要領で比率範囲を広げ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

図は本１発明による変速機の好適・実施例を示す部分側
面断片断面図である。〈主要部分の符号の説明〉１０・・・主ハウジング、１２・・・延長ハウジング、
１４・・・ポンプ・ハウジング兼端カバー、１６・・・
端板、　　　　２２・・・駆動軸、２４・・・モータ・
ハウジング、２６・・・歯車ポンプ、　　２８・・・圧力調整弁、３
０・・・ステッピング・モータ、３２・・・ばね、　　　　３４・・・クイル軸、３６・
・・変速機入力軸、３８・・・ポンプ出力２Ｆ）ｒ、４
０・・・ポンプ入口空所、４２・・・遊星歯車式変速機、４４・・・ブレーキ、　　　　４６・・・低歯車比用ブ
レーキ、４８・・・クラッチ、　　　５２・・・キャリ
ヤ、５４．５６・・・ビニオン歯車、５Ｂ・・・太陽歯車、　　　６０・・・リング歯車、７
２・・・歯車部材、　　　７４・・・アイドル歯車、７
６・・・差動装置入力歯車、８２・・・差動装置、　　８８・・・もどしはね。９４・・・圧力板、　　　　　９６・・・バックアツプ
板、１００・・・摩擦板、１０２．１０４．１１０．１１４・・・流路、１０６．
１０８・・・ボール、１２２．１２４・・・半径方向流路、１２６・・・軸線方向流路、１２８・・・流路、１３０
・・・クラッチ・ピストン・ハウジング、１３２・・・
クラッチ・ビス°トン、１３４．１３６・・・摩擦板、１４２・・・ばね部材、
１４４・・・クラッチ制御部材、１４５・・・リテナ。

Claims

【特許請求の範囲】１、ばね適用・遠心力反応式クラッチを有する変速機に
おいて、ハウジング手段（１０）が入力軸（２２）およ
びこれと同心に整列した出力軸（５０）を回転自在に支
持しており、遊星歯車手段（４４）が前記入力軸に駆動
連結された第１部材（５２）と前記出力軸に駆動連結さ
れた第２部材（６０）と第３部ｑ（５８）とを包含し、
流体作動式ブレーキ手段（４６）が前記ハウジング内配
置され、前記遊星歯車手段の第３部材と作動連結し、該
ブレーキ手段が流体圧力作動式ピストン（８４）を包含
しており、該ピストンは加圧されたときに前記ブレーキ
手段の係合を生じさせ、前記遊星歯車手段に成る減速駆
動比を確立するようになっており、クラッチ手段（４８
）が前記入・刃軸を前記出力軸に駆動連結するように選
択的に作動し、該クラッチ手段は、加圧されたときにク
ラッチ手段の解放を行なう流体圧力作動手段（１３２）
を包含しており、ばね係合手段（１４２）が前記クラッ
チ手段の係合を生じさせる位置に向って前記流体圧力作
動手段を押圧し、遠心制御手段（１４４，１４６）が前
記出力軸と共に回転して該出力軸の回転速度が所定値よ
りも大きくなったときに前記ばね係合手段に力を発生さ
せるように作動連結してあり、流体圧力源手段（２６）
が前記入力軸に駆動連結してあって選択的に前記ブレー
キ手段と前記クラッチ手段を加圧して該ブレーキ手段を
保合状態にすると共に前記クラッチ手段を解放状態にし
、該流体圧力源手段はその圧力レベルを制御する選択作
動式制御手段（２８，３０）を包含し、それによりＭ’
＋Ｊ記出力軸の回転速度が前記所定値より高くなったと
きに前記ブレーキ手段が解放状態になり、前記クラッチ
手段かばね負荷されて係合するようになっていることを
特徴とする変速機。２、特許趙求範囲第１項記載の変速機において、前記遠
心制御手段（１４４，１４６）は該制御手段の一部（１
４４）の軸線方向移動を強制する半径方向可動手段（１
４６）を包含することを特徴とする変速機。３　特許請求の範囲第１項または第２項記載の変速徐に
おいて、前記遠心制御手段（１４４１４６）は、前記出
力軸（５０）と共に回転するように作動連結した遠心ハ
ウジング（６４）と、前記ばね係合手段（１４２）に作
動連結したクラッチ制御部材（１４４）と、前記遠心ハ
ウジングと前記クラッチ制御部材との間に配置した複数
の球（１４６）とを包含し、該複数の球が出力軸速度に
応じた遠心作用によって半径方向外向きに移動して前記
遠心ハウジングと前記クラッチ制御部材の軸線方向分離
を強制し、それによって、前記出力軸の回転速度、が前
記所足段に力を発生させるようになっていることを特徴
とする変速機。