(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと無段変速機との間に発進デバイスを介装し、
上記発進デバイスに少なくともロックアップクラッチと前後進切換装置とトルクコンバータとを内蔵し、
上記ロックアップクラッチと上記トルクコンバータとの間に上記前後進切換装置を介装し、
上記前後進切換装置が少なくともダブルピニオン式プラネタリギヤとフォワードクラッチとリバースブレーキとを有し、該ダブルピニオン式プラネタリギヤの外周に該リバースブレーキを配設し、該リバースブレーキの外周に上記フォワードクラッチを配設した
ことを特徴とする無段式自動変速装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、変速装置本体の全長を短縮した無段式自動変速装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、自動車などの車両に搭載されている無段式自動変速装置には、走行状態において変速を行う主変速機構である無段変速機と、エンジンと変速機との動力伝達をコントロールする発進デバイスと、車両を後退させるために変速機からの駆動回転方向を逆転する前後進切換装置と、この前後進切換装置の動作を切換えるクラッチ部とを有している。
【０００３】
例えば特開昭６１−１０５３３３号公報には、発進デバイスとしトルクコンバータを採用する無段式自動変速装置が開示されている。図２に、この先行技術に開示されている無段式自動変速装置の概略図を示す。
【０００４】
この無段式自動変速装置１では、エンジンＡに直結するトルクコンバータ２ａ等を内蔵する発進デバイス２と無段変速機３との間に、前後進切換装置４が介装されている。この前後進切換装置４にはダブルピニオン式プラネタリギヤ４ａとフォワードクラッチ４ｂとリバースブレーキ４ｃとが設けられている。
【０００５】
前進走行時、上記ダブルピニオン式プラネタリギヤ４ａは上記フォワードクラッチ４ｂの結合動作により上記トルクコンバータ２ａと一体回転して上記無段変速機３のプライマリプーリ３ａに駆動力を伝達する。一方、後進走行時は、上記フォワードクラッチ４ｂが開放されると共に上記リバースブレーキ４ｃが係合し、上記リバースブレーキ４ｃにより上記ダブルピニオン式プラネタリギヤ４ａのリングギヤが固定され、上記フォワードクラッチ４ｂのクラッチドラムを介して回転駆動されているキャリヤに対し、上記無段変速機３のプライマリプーリ３ａに連設するサンギヤが減速状態で逆回転し、駆動力を上記無段変速機３のプライマリプーリ３ａに伝達する。
【０００６】
ところで、図３に示すように、一体に組み付けられているエンジンＡと無段式自動変速装置１とを、車体６前部に設けたエンジンルーム６ａに横置きに搭載する場合、その全幅Ｗは当然エンジンルーム６ａに収納可能な寸法でなければならない。
【０００７】
ところが、最近のエンジンルーム６ａには衝突時の衝撃を吸収するフレーム７が両側に設けられ、更に、このフレーム７の外側にはフロントタイヤ８が設けられている。
【０００８】
上記フレーム７は、車両の操縦安定性の維持、及び衝突安全性を保証するためには剛性を維持するに十分なある程度の断面を確保する必要があり、又、上記フロントタイヤ８は、車両の取回し性を確保するためには転舵角を大きく設定する必要がある。更に、最近の燃費向上等の効率化のためには車体幅をタイヤ幅を含めて小さくする傾向にある。
【０００９】
その結果、エンジンルーム６ａ内のエンジンＡと無段式自動変速装置１とを収納するスペースは次第に狭小化する傾向となり、このエンジンＡと無段式自動変速装置１との全幅Ｗの短縮化を図る必要性がでてきた。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の無段式自動変速装置１では、発進デバイス２と前後進切換装置４とが、エンジンＡと無段変速機３との間に、動力伝達経路順に沿ってエンジンＡ側から無段式自動変速装置３側へ配列されているため、無段式自動変速装置１の全幅Ｗ’を短縮化することは技術的に困難であり、例えば上記全幅Ｗ’を短縮する技術として、無段変速機のプーリ比を小さくし、或いは無段変速機の両プーリ間に巻装するベルトの幅を縮小し、又は各部材の肉厚を薄くし、或いは各部材間のクリアランスを狭める等の手段が考えられるが、これらの技術では無段式自動変速装置１の機能低下、或いは剛性及び強度の低下を招く可能性があるため実現性に乏しい。
【００１１】
又、例えば特開平７−１９０１６４号公報には、無段変速機に設けたプライマリプーリの固定シーブの軸部を前後進切換装置側へ延出し、該前後進切換装置と共に共通の側壁に枢支し、固定シーブ支持用の壁面をひとつ削減することで無段式自動変速装置の全幅を短縮する技術が開示されている。
【００１２】
しかし、この先行技術では固定シーブを支持するベアリング間のスパンが長くなるため耐久性の低下を招く可能性がある。
【００１３】
又、英国公開特許公報第２０３３０２９Ａ号には、トルクコンバータのエンジン側内周分部に前後進切換装置のシングルピニオン式プラネタリギヤを臨ませることで無段式自動変速装置の全幅を短縮する技術が開示されている。
【００１４】
しかし、この先行技術では上記プラネタリギヤを逆転させるリバースブレーキが該プラネタリギヤに対して上記トルクコンバータを挟んだ無段変速機側に配設されているため、上記プラネタリギヤのキャリヤと上記リバースブレーキに臨まされたロータリプレートとをスリーブを介して連設しなければならず構造が複雑化するばかりでなく、上記リバースブレーキの幅分だけ自動変速装置の全幅が長くなってしまう。
【００１５】
本発明は、上記事情に鑑み、耐久性及び機能を低下させず、しかも構造を複雑化することなく、その全幅を短縮可能とし、エンジンルームに容易に搭載することの出来る無段式自動変速装置を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明による無段式自動変速装置は、エンジンと無段変速機との間に発進デバイスを介装し、上記発進デバイスに少なくともロックアップクラッチと前後進切換装置とトルクコンバータとを内蔵し、上記ロックアップクラッチと上記トルクコンバータとの間に上記前後進切換装置を介装し、上記前後進切換装置が少なくともダブルピニオン式プラネタリギヤとフォワードクラッチとリバースブレーキとを有し、該ダブルピニオン式プラネタリギヤの外周に該リバースブレーキを配設し、該リバースブレーキの外周に上記フォワードクラッチを配設したことを特徴とする。
【００１９】
本発明による無段式自動変速装置では、エンジンと無段変速機との間に介装した発進デバイスに、少なくともロックアップクラッチとトルクコンバータと前後進切換装置とを内蔵したので、装置の全幅が短縮される。
【００２０】
又、前記前後進切換装置のフォワードクラッチとダブルピニオン式プラネタリギヤを逆転させるリバースブレーキとを上記ダブルピニオン式プラネタリギヤの外周に配設したので、自動変速装置の全幅を縮小することが出来る。
【００２１】
更に、前記前後進切換装置を前記ロックアップクラッチと前記トルクコンバータとの間に介装したことで、該前後進切換装置と上記ロックアップクラッチとの一部部品の共用化を実現することが出来る。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、図１の図面に基づいて本発明の一実施の形態を説明する。図中の符号１１は無段式自動変速装置で、発進デバイス１２と無段変速機３とを備えている。又、この無段式自動変速装置１１の入力側にエンジンＡが一体に連設されている。
【００２３】
上記発進デバイス１２に、上記エンジンＡのクランク軸Ａ1に連結する固定プレート１３が設けられており、この固定プレート１３がトルクコンバータケース１４を介してトルクコンバータ１５のポンプインペラ１５ａに連設されている。更に、このポンプインペラ１５ａに対設するタービンランナ１５ｂが前後進切換装置１６に設けたダブルピニオン式プラネタリギヤ１７のキャリヤ１７ａに連結されている。
【００２４】
又、上記トルクコンバータ１５のステータ１５ｃがワンウェイクラッチ１５ｄを介して発進デバイス１２を収納する本体ケース１２ａに直接或いは間接的に固定されているステータ軸１５ｅに連設されている。尚、符号１８は上記ポンプインペラ１５ａによって回転駆動するオイルポンプである。
【００２５】
上記前後進切換装置１６は上記トルクコンバータケース１４内にて上記固定プレート１３と上記トルクコンバータ１５との間に介在され、上記ダブルピニオン式プラネタリギヤ１７のサンギヤが上記無段変速機３のプライマリプーリ３ａから延出されたプーリ入力軸３ｂに軸支され、又、上記サンギヤとリングギヤとを連設するダブルピニオンギヤが上記キャリヤ１７ａに軸支されている。
【００２６】
又、上記リングギヤの外周にリバースブレーキ１９が配設されており、このリバースブレーキ１９のリバースブレーキシリンダ１９ａが上記ステータ軸１５ｅにスプライン係合などにより軸方向へ進退自在に嵌合されているシリンダケース１９ｂに固設されている。上記リバースブレーキシリンダ１９ａによりリバースブレーキ１９を係合すると上記リングギヤが固定され、上記トルクコンバータ１５のタービンランナ１５ｂによりキャリヤ１７ａが回転すると上記ダブルピニオンギヤが回転し、サンギヤを介して上記プーリ入力軸３ｂを減速状態で逆回転駆動させる。
【００２７】
又、上記リバースブレーキ１９の径方向にフォワードクラッチ２０が配設され、このフォワードクラッチ２０のクラッチ固定プレート２０ａが上記プーリ入力軸３ｂの軸端に固設されている。
【００２８】
上記フォワードクラッチ２０は上記リバースブレーキ１９の径方向にオーバハングされ、このフォワードクラッチ２０と上記リバースブレーキ１９とが上記プラネタリギヤ１７に対して径方向へ略同一面に配設されている。
【００２９】
又、上記クラッチ固定プレート２０ａにロックアップクラッチ２１が固設されている。このロックアップクラッチ２１が係合するとトルクコンバータケース１４と上記クラッチ固定プレート２０ａとが連結され、エンジンＡの駆動力が上記トルクコンバータ１５を経由せず上記プーリ入力軸３ｂに直接伝達される。
【００３０】
上記無段変速機３の上記プライマリプーリ３ａと該プライマリプーリ３ａに対設するセカンダリプーリ３ｃとがベルト３ｄを介して連設されており、このセカンダリプーリ３ｃを軸支するプーリ出力軸３ｅが終減速装置２２の減速歯車群２２ａを介して、前輪或いは後輪の駆動軸２３に軸着されているデファレンシャル装置２２ｂに連設されている。
【００３１】
上記無段変速機３は、上記プライマリプーリ３ａに設けたプライマリ油圧室３ｆに供給されるプライマリ油圧によりプーリ溝幅が設定され。又、セカンダリプーリ３ｃに設けたセカンダリ油圧室３ｇに供給されるセカンダリ油圧により、上記セカンダリプーリ３ｃに対しトルク伝達に必要な張力を付与する。上記プライマリ油圧、及び上記セカンダリ油圧は図示しないトランスミッション制御装置（ＴＣＵ）においてエンジン運転状態等に基づいて設定され、上記無段変速機３において両プーリ３ａ，３ｃの溝幅を反比例状態に設定して所望の減速比を得る。
【００３２】
次に、上記構成による本実施の形態の作用について説明する。前進走行時は、フォワードクラッチ２０が結合状態にあり、又、リバースブレーキ１９が開放状態にある。その結果、トルクコンバータ１５のタービンランナ１５ｂからの駆動力が該タービンランナ１５ｂにキャリヤ１７ａ、及び上記フォワードクラッチ１５ｂを介して連設するクラッチ固定プレート２０ａに伝達され、このクラッチ固定プレート２０ａを介して、無段変速機３のプーリ入力軸３ｂを正転させる。
【００３３】
一方、後進走行時は、上記リバースブレーキ１９が係合状態にあり、又、上記フォワードクラッチ２０が開放状態にある。その結果、前後進切換装置１６に設けたプラネタリギヤ１７のリングギヤが固定され、上記タービンランナ１５ｂからの回転力が上記キャリヤ１７ａに伝達されると、上記リングギヤが固定されているため該キャリヤ１７ａに支持されているダブルピニオンギヤが回転し、サンギヤを介して上記プーリ入力軸３ｂを減速した状態で逆回転させる。
【００３４】
尚、上記フォワードクラッチ２０と上記リバースブレーキ１９との双方が開放状態にあるときは上記プラネタリギヤ１７が空転するニュートラル状態になる。
【００３５】
又、ロックアップクラッチ２１を係合すると、エンジンＡのクランク軸Ａ1が固定プレート１３、ロックアップクラッチ２１、クラッチ固定プレート２０ａを介してプーリ入力軸３ｂに直結されてロックアップ状態になる。
【００３６】
ところで、上記フォワードクラッチ２０と上記リバースブレーキ１９とが上記プラネタリギヤ１７に対して径方向に略同一面に配設すると共に、ロックアップ時には固定プレート１３とプーリ入力軸３ｂとを上記フォワードクラッチ２０及びプラネタリギヤ１７を介さず、クラッチ固定プレート２０ａを経て上記プーリ入力軸３ｂに接続するようにしたので、上記前後進切換装置１６の全幅を短縮化することが出来、その結果、上記前後進切換装置１６を発進デバイス１２に内蔵することが可能となり、上記前後進切換装置１６を発進デバイス１２に内蔵することで、該前後進切換装置１６の軸受け機構と上記トルクコンバータ１５の軸受け機構とを共用化することが可能となり、その分、部品点数の削減、及び構造の簡略化が図れるばかりでなく、発進デバイス１２の幅方向の増加を最小限に抑制し、無段式自動変速装置１１全体の幅Ｗ’を短縮することができ、最近の狭隘化するエンジンルーム内に、横置き状態で容易に搭載することが可能となる。
【００３７】
又、発進デバイス１２内に前後進切換装置１６を内蔵したので、発進デバイス１２の組立完成時と同時に前後進切換装置１６の組立が完成するため、組立工数を削減することができ、その分、コストの低減を図ることが出来る。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、エンジンと無段変速機との間に介装した発進デバイスに、少なくともロックアップクラッチとトルクコンバータと前後進切換装置とを内蔵したので、発進デバイスと前後進切換装置とを別個に組み付けた従来のものに比し、発進デバイスの幅の増加を最小限に抑えつつ、無段式自動変速装置全体の幅を短縮することが可能となる。
【００３９】
又、前記前後進切換装置のフォワードクラッチとダブルピニオン式プラネタリギヤを逆転させるリバースブレーキとを上記ダブルピニオン式プラネタリギヤの外周に配列することで装置全体の幅を短縮するようにしたので、上記前後進切換装置の構造、及び機能を大幅に変更する必要が無く、その結果、製造が複雑化せず、しかも高い信頼性を得ることが出来る。
【００４０】
更に、前記前後進切換装置を前記ロックアップクラッチと前記トルクコンバータとの間に介装したので上記ロックアップクラッチを上記前後進切換装置を介することなく、無段変速機に対して直接接続することが可能となり、その分、構造の簡略化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態による無段式自動変速装置の模式図
【図２】従来の無段式自動変則装置の模式図
【図３】エンジンルーム内にエンジンと一体の無段式自動変速装置を横置きに搭載した状態の概略平面図
【符号の説明】
Ａ…エンジン
３…無段変速機
１２…発進デバイス
１５…トルクコンバータ
１６…前後進切換装置
１７…プラネタリギヤ
１９…リバースブレーキ
２０…フォワードクラッチ
２１…ロックアップクラッチ
【図１】
0003880681.tif 000002
【図２】
0003880681.tif 000003
【図３】
0003880681.tif 000004