JPS5814583B2 - 自動車用駆動装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は自動車用駆動装置に係り、特に、エンジン横置
式前輪駆動、または、後輪駆動に適用する自動変速機と
最終減速機が組み合わされた駆動装置に関する。

近年、我が国において、自動車の居住空間を重視し、前
方エンジン前輪駆動（ＦＦ）方式を採用した自動車が流
行している。

この方式を採用した自動車は駆動装置がコンパクトにな
るとともに車両重量の軽減となり自動車の燃費が向上す
る利点を有する。

このような利点を有するエンジン横置式前輪駆動に適用
する駆動装置において、より自動車の燃費向上、および
騒音低減を考えて、前進４速後進１速が得られる自動変
速機を組み込むと、駆動装置の全長が長くなり、自動車
の懸架装置とこの駆動装置が干渉する問題が生ずる。

この問題は一般にコンパクトカーと呼称される自動車に
おいてはより重要な問題である。

かかる問題に鑑みて、本出願人は駆動装置に少なくとも
前進４速後進１速が得られる自動変速機を組み込むとと
もに、自動車の懸架装置との干渉を回避したコンパクト
な駆動装置をすでに提案した。

このような自動車用駆動装置では、アンダドライブ装置
とオーバドライブ装置とがケースにより分割されており
、オーバドライブ装置およびアンダドライブ装置のそれ
ぞれのスラスト力はベアリング等を介してケースに受け
られている。

しかしベアリング等を用いるこのような自動車用駆動装
置ではそれぞれのスラスト力が同一方向となる場合には
ベアリングおよびケースに作用する力は和となり、特に
ストール状態において過大になり、ベアリング寿命が短
縮し、あるいはケースが変形する等の問題が生じる。

本発明の目的は、機関に近い方から順に流体式トルクコ
ンバータ、アンダドライブ装置、およびオーバドライブ
装置が同軸的に設けられている自動車用駆動装置におい
て、アンダドライブ装置の遊星歯車装置とオーバドライ
ブ装置の遊星歯隼装置とのスラスト力を互いに相殺して
このスラスト力がケースにかかるのを回避し、ケースの
変形を防止し、かつスラストワツシャ等の部品を省略し
て構成を簡単にすることである。

この目的を達成するために本発明によれば、オーバドラ
イブ装置の遊星歯車装置の入力部材とオーバドライブ装
置に近い方のアンダドライブ装置の遊星歯車装置の回転
部材とが、アンダドライブ装置の出力部材装置の係合お
よび非係合は、これら装置を参照して本発明の実施例を
説明する。

第１図は機関および駆動装置がスケルトン図で示されて
おり、概略的に説明すれば、これは、２つの車輪（図示
せず。

これらの車輪は前車輪、または後車輪でもよい。

）の間に自動車の車軸方向に直角な横方向に装置された
内燃機関１を備える。

この機関１のクランク軸２は駆動装置の自動変速機７０
に連結されている。

この駆動装置は自動変速機７０と最終減速機６０から構
成され、自動変速機７０は流体式トルクコンバータ３と
補助変速機１１と伝動装置７１から構成され、自動車の
横方向にて機関１に組付けられている。

流体式トルクコンバータ３は周知の形式であり、クラン
ク軸２に結合しているポンプインペラ４、一方向クラッ
チ５を介して固定部分６へ接続されているステータ７、
およびタービンランナ８を備える。

補助変速機１１は、クランク軸２に対して同軸的に設け
られているアンダドライブ装置１２、およびオーバドラ
イブ装置１３を備える。

アンダドライブ装置１２の入力軸１４は、クランク軸２
に対して同軸方向へ延び、タービンランナ８へ結合して
いる。

アンダドライブ装置１２は第１および第２の遊星歯車装
置１５．１６を備える、第１の遊星歯車装置１５は、サ
ンギヤ１７、プラネタリピニオン１８、リングギヤ１９
およびプラネタリピニオン１８を回転可能に支持するキ
ャリヤ２０から成る。

クラッチ装置２３は入力軸１４とリングギヤ１９との接
続を制御し、クラッチ装置２４は入力軸１４とサンギヤ
１７に結合しているサンギヤ軸２７との接続を制御し、
ブレーキ装置２５はサンギヤ１７と固定されている駆動
ケース７３との接続を制御する。

第２の遊星歯車装置１６は、サンギヤ３０、プラネタリ
ピニオン３１、リングギヤ３２、およびブラネタリピニ
オン３１を回転可能に支持するキャリヤ３３を備える。

サンギヤ３０はサンギヤ軸２７に結合しており、サンギ
ヤ軸２７と駆動ケース７３との間には一方向クラッチ３
４およびブレーキ装置３５が直列に設けられている。

キャリヤ３３と駆動ケース２６との間には一方向クラッ
チ３６およびブレーキ装置３７が互いに並列に設けられ
ている。

一方向クラッチ３４および３６は、半径方向に同心的に
配置され，すなわち軸方向には重なるように配置される
。

補助変速機１１の中心に延びる中間軸４０は、入力軸１
４に対して同軸的に配置されており、キャリヤ２０およ
びリングギヤ３２に結合しており、アンダドライブ装置
１２からの動力をオーバドライブ装置１３へ伝達する。

オーバドライブ装置１３は、遊星歯車装置４１を備える
。

遊星歯車装置４１はサンギヤ４２、プラネタリピニオン
４３、リングギヤ４４、およびプラネタリピニオン４３
を回転町能に支持するキャリヤ４５から成る。

キャリヤ４５は中間軸４０に結合しており、クラッチ装
置４８はキャリヤ４５とサンギヤ４２との接続を制御し
、ブレーキ装置４９はサンギヤ４２と補助ケース７４と
の接続を制御する。

リングギヤ４４は遊星歯車装置４１の出力要素であり、
リングギヤ４４には出力歯車５３が一体的に連結されて
いる。

一方向クラッチ５４はサンギヤ４２とリングギヤ４４、
出力歯車５３との接続を制御する。

伝動装置７１にて、伝動軸５５は、中間軸４０に対して
実質平行に延びており、一端において出力歯車５３にか
み合う被駆動歯車５６を有し、他端において駆動歯車５
７を有している。

最終減速機６０が車両の左右方向ほぼ中心に位置させる
ために、歯車５７は、被駆動歯車５６よりトルクコンバ
ータ３へ近い所に位置せしめられる。

歯車５７は最終減速機６０の歯車６１にかみ合う。

最終減速機６０は周知の形式であり、左右のアクスル軸
６２．６３が補助変速機１１の軸方向に対して平行にサ
イドギヤ６４，６５から延びている。

アクスル軸６２．６３は左右の前輪（図示せず）に結合
している。

サイドギヤ６４，６５にかみ合うピニオン６６．６７を
回転可能に支持する軸は歯車６１とともに回転する。

次表を参照して補助変速機の作動を説明する。

この表において数字は、図示されたクラッチ装置、ブレ
ーキ装置、および一方向クラッチを表わし、○はクラッ
チ装置およびブレーキ装置が係合状態にされることを、
△はエンジン駆動時に、一方向クラッチが係合状態にな
ることを意味している。

各クラッチ装置およびブレーキ装置の係合および非係合
は、これら装置を構成する油圧サーボへの油圧制御装置
からの油圧の供給排出により制御される。

Ｄ（ドライブレンジ）の１速および２速のときでは、そ
れぞれ一方向クラッチ３６，３４が係合状態に維持され
て１速および２速が達成されるが、Ｌ（ロー）レンジお
よび２（セカンド）レンジのエンジンコースト時では、
ブレーキ装置３７．２５が油圧の供給によって係合され
て、それぞれ１速および２速（エンジンブレーキ）が維
持される。

第２図は本発明の主要部分を詳細に示す。

アンダドライブ装置１２においてＲ（リバース）レンジ
時の出力は、アンダドライブ装置１２の２つの遊星歯車
装置１５．１６のうち、オーバドライブ装置１３側に配
置されている遊星歯車装置１６のリングギヤ３２から得
られる。

リングギヤ３２は、アンダドライブ装置１２の出力手段
としての中間軸４０の外周上を軸線方向へ延びる部分を
もっており、この部分の内周面にはスプライン８１が形
成され、スプライン８１は中間軸４０の外周のスプライ
ンと嵌合している。

オーバドライブ装置１３の遊星歯車装置４１のキャリヤ
４５（キャリヤ４５はオーバドライブ装置１３の入力手
段としての役目をもつ。

）も、中間軸４０の外周上を軸線方向へ延びる部分をも
ち、この部分の内周面にはスプライン８２が形成されて
、フプライン８２は中間軸４０の外周の前記スプライン
と嵌合している。

スプライン８１を有する部分の端８４とスプライン８２
を有する部分の端８３とが中間軸４０の外周上において
互いに当接可能となるように、これら両部分は配置され
る。

中間軸４０とキャリヤ４５とはボールベアリング８７お
およびニードルベアリング８８を介して駆動ケース７３
およびオーバドライブケース７４にそれぞれ支持されて
いる。

オーバドライブ装置１３は１個の遊星歯車装置４１、多
板クラッチ４８、多板ブレーキ４９、および一方向クラ
ッチ５４を備え、オーバドライブ装置１３の入力要素で
あるキャリヤ４５と反力要素であるサンギヤ４２との間
に多板クラッチ４８が設けられ、サンギヤ４２とオーバ
ドライブケース７４との間には多板ブレーキ４９が設け
られ、サンギヤ４２と遊星歯車装置４１の出力要素であ
るリングギヤ４４との間に一方向クラッチ５４が設けら
れている。

多板クラッチ４８のシリンダドラム８９は、半径方向内
端においてサンギヤ４２と結合し、内部にピストン９０
を収容する。

多板ブレーキ４８のクラッチハブ９１はキャリヤ４５と
結合している。

サンギヤ４２とキャリヤ４５との間にはワツシャ１０３
が配置され，ピニオンギヤ４３の軸方向両端とキャリヤ
４５との間にはワツシャ１０１，１０２が配置されてい
る。

多板ブレーキ４９のハブ９２はシリンダドラム８９を介
してサンギヤ４５に結合しており、一方向クラッチ５４
はリングギヤ４４をインナレースとして、ハブ９２をア
ウタレースとして設けられている。

出力歯車５３は、軸方向においてアンダドライブ装置１
２とオーバドライブ装置１３との間に配置されている。

遊星歯車装置４１の出力要素としてのリングギヤ４４は
、スプライン９４を有する部分をもつ。

リングギヤ４４は、スプライン９４を介して出力歯車５
３ヘスプライン連結しているとともに、止め輪９５を介
して出力歯車５３に結合している。

止め輪９５はリングギヤ４４と出力歯車５３との相対的
な軸線方向移動を制限する。

出力歯車５３はロールベアリング９６．９７を介してキ
ャリヤ４５上に支持されており、ベアリング９６．９７
はボールベアリング８７を介してナット９８によってキ
ャリヤ４５に固定されて、軸方向への移動を阻止されて
いる。

個所９９において軸５５にスプライン嵌合している被駆
動歯車５６は、出力歯車５３にかみ合い、ロールベアリ
ング１００を介して駆動ケース７３等に支持されている
。

本発明によれば、リングギヤ３２の左端８４とキャリヤ
４５の右端８３とが当接可能であり、ギヤのピッチ径あ
るいはねじれ角を適当に選択することにより、遊星歯車
装置１６と４１とのスラスト力の内部バランスが実現可
能である。

したがってケース７３，７４で反力を受ける必要がない
ので、スラストワツシャあるいはベアリング類を不必要
とすることができ、製造費の減少、および信頼性の向上
を図ることができる。

本発明では、オーバドライブ装置１３の遊星歯車装置４
１の入力部材としてのキャリヤ４５と、オーバドライブ
装置１３に近い方のアンダドライブ装置１２の遊星歯車
装置１６の回転部材としてのリングギヤ３２とが中間軸
４０の外周にスプライン嵌合していて軸線方向へ移動可
能であるので、キャリヤ４５の端８３とリングギヤ３２
の端８４との当接点が、スラスト力の相殺する場所へ円
滑に移動することができる。

さらに実施例では、遊星歯車装置１６のＲレンジのリン
グギヤ３２のスラスト力と遊星歯車装置４１のオーバド
ライブのサンギヤ４２のスラスト力とが互いに逆方向（
内向き）に対向しているので、すなわちサンギヤ４２の
スラスト力はサンギヤ４２とキャリヤ４５との間のワツ
シャ１０３を介してリングキヤ３２のスラスト力と対向
させられ、またカウンタギヤ５３のスラスト力と遊星歯
車装置４１のリングギヤ４４のスラスト力とが止め輪９
５を介して対向させられるので、全てのスラスト力が相
殺可能となり、こうして、スラスト力が同一方向に生じ
ることによるベアリングの耐久性悪化およびケースの変
形等の問題を耕除することができる。

実施例ではコンパクトな設計が可能となる。

実施例では、リングギヤ４４のねじれ角によるスラスト
力（出力歯車５３への向きのスラスト力）と出力歯車５
３のねじれ角によるスラスト力（リングギヤ４４への向
きのスラスト力）とが、止め輪９５を介して対向し、相
殺される。

オーバドライブ装置１３の入力要素としてのキャリヤ４
５の出力要素としてのリングギヤ５３との間に一方向ク
ラッチが設けられ、オーバドライブ装置１３の直結時に
は遊星歯車装置４１を介さずにキャリヤ４５からその一
方向クラッチを介してリングギヤ５３へ面接的に動力が
伝達されるオーバドライブ装置ではその一方向クラッチ
の係合時には遊星歯車装置４１のスラスト力が発生せず
、アンダドライブ装置１２の遊星歯車装置１６のスラス
ト力を相殺することができない。

しかし実施例では一方向クラッチ５４の係合時において
、遊星歯車装置１６から、あるいはリングギヤ４４に連
結しているはすば歯車（出力歯車）５３から遊星歯車装
置４１のリングギヤ４４あるいはサンギヤ４２に作用す
るスラスト力は、一方向クラッチ５４の係合時にも、リ
ングギヤ４４あるいはサンギヤ４２において生じるスラ
スト力と対向させられる。

すなわちリングギヤ４４あるいはサンギヤ４２に生じる
スラスト力はワツシャ１０３を介してキャリヤ４５へ伝
達され、キャリヤ４５とリングギヤ３２とが互いに当接
することにより両スラスト力が相殺される。

したがってギヤのピッチ径あるいはねじれ角を適当に選
定することによってスラスト力の内部相殺が可能となる
。

第３図に示されるように、一方向クラッチ５４の代わり
に一方向クラッチ１０８をサンギヤ４２とキャリヤ４５
との間に設けることにより、一方向クラッチ５４と同様
の効果を得ることもできる。

実施例では、キャリヤ４５の外周上に複数個のベアリン
グ８７，９６．９７が配置され、出力歯車５３および駆
動ケース７３を支持するベアリングがそれぞれ少なくと
も１つ存在する（実施例ではボールベアリング８７が駆
動ケース７３を支持し、テーパードベアリング９６．９
７が出力歯車５３を支持している。

）。ベアリング９６．９７はスラスト力を受け、このベ
アリング９６，９７の反力はベアリング８７．８８を介
して駆動ケース７３および補助ケース７４に受けられる
。

実施例では出力歯車５３の歯荷重のケース反力を軸方向
スパンの長い２つのベアリング８７，８８で受けること
により、スラスト荷重によるモーメント荷重を小さくす
ることができる。

出力歯車５３とキャリヤ４５との間に回転差が生じるの
はオーバドライブ状態のみであり、その回転差は、オー
バドライブギヤ比をｉ、キャリヤ４５の回転数をｎとす
ると、（１−ｉ）ｎであり、その値は極めて低く、その
時の出力歯車５３の伝達トルクは、キャリヤ４５の入力
トルクをＴとすると、ｉＴと低い。

したがってベアリング９６．９７の容量は小さくてよい
。

なおベアリング８７の外輪と駆動ケース７３とは止め輪
１０９により互いに固定されている。

実施例では、キャリヤ４５上に複数個のベアリング８７
，９６，９７が設けられ、キャリヤ４５は個所８２にお
いてアンダドライブ装置１２の中間軸４０にスプライン
嵌合している。

このスプライン嵌合によって、ナット９８によるテーパ
ードベアリング９６．９７の予荷重の調整が容易となり
、組み付けが簡単となる。

実施例では、中間軸４０が丸棒で形成されるので，製造
費を減少させることができる。

複数のベアリング８７，９６，９７の外輪を保持する部
材（実施例では駆動ケース７３および出力歯車５３）と
中間軸４０との偏心がスプライン嵌合により吸収される
ので、耐久性および信頼性を向上することができる。

同様に、キャリヤ４５に保持される複数のピニオン４３
と中間軸４０との偏心をも、スプライン嵌合により吸収
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の構成図、第２図は本発明の主
要部を具体的に示す図、および第３図は本発明の実施例
における一方向クラッチの配置位置を示す図である。 ３・・・・・・流体式トルクコンバータ、１２・・・・
・・アンダドライブ装置、１３・・・・・・オーバドラ
イブ装置、１６・・・・・・遊星歯車装置、３２・・・
・・・リングギヤ、４０・・・・・・中間軸、４１・・
・・・・遊星歯車装置、４５・・・・・・キャリヤ、８
１，８２・・・・・・スプライン、８３，８４・・・・
・・端。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 流体式トルクコンバータ、少なくとも１つの遊星歯
   車装置を有していて１以上の減速比を複数個達成可能で
   ありかつ流体式トルクコンバータに対して同軸的に設け
   られて流体式トルクコンバータに結合しているアンダド
   ライブ装置、および１つの遊星歯車装置を有していて１
   以下の減速比を複数個達成可能でありかつアンダドライ
   ブ装置に対して同軸的に設けられてアンダドライブ装置
   に結合しているオーバドライブ装置を備え、オーバドラ
   イブ装置の遊星歯車装置の入力部材とオーバドライブ装
   置に近い方のアンダドライブ装置の遊星歯車装置の回転
   部材とが、アンダドライブ装置の出力部材としてアンダ
   ドライブ装置の中心軸線に沿って延びている中間軸の外
   周にスプライン嵌合し、かつ中間軸の軸線方向に互いに
   当接していることを特徴とする、自動車用駆動装置。