JPS6318493Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、無段機械的巻掛け伝導装置と自動車
の縦方向に対して横向きに設けたエンジンとを有
する自動車、特に乗用車のエンジン−変速機構造
に関する。尚本考案において巻掛け伝導装置と
は、例えば溝幅を変動しうる一対のプーリーまた
は円錐板組みとベルト又はチエーン等を設けて変
速比を変えうるトルク伝達装置を称するものとす
る。

無段変速を行なう巻掛け伝導装置を有する自動
車の動力伝達装置は、例えば特開昭51−33422号
公報で知られている。しかしこの公報で開示され
た装置では少なくとも３つの相異なる回転中心が
あるために、伝達損失がより大きく、製造するの
に費用がかかり過ぎ、従つて比較的小さな乗用車
には適していないという欠点がある。

本考案の課題とするところは、上記の欠点を回
避すると共に、小型乗用車であつても変速機の変
速を無段階で制御できるようにした出来るだけコ
ンパクトで簡単なエンジン−変速機構造を創作す
ることである。

この課題は本考案により次の様にして解決す
る。ベルト変速機の駆動円錐板を分離クラツチを
介して前置したエンジンを、周知の様に車輌の縦
軸に対して横に配置し、ベルト変速機の被動円錐
板に、軸減速機及び切換装置として形成され、太
陽歯車、リング歯車及び遊星歯車を有する遊星歯
車機構からなる遊星歯車変速機を後置し、その出
力軸を、同心に設けた差動装置の入力軸に接続可
能とする。既に、自動車、特に前輪駆動の小型自
動車で駆動エレジンを横向きに設けることは周知
である。本考案の基本的技術思想は、横置きエン
ジンを周知のベルト伝導装置と後ろに接続した簡
単な遊星歯車変速機を組合せ、その際、太陽歯
車、リング歯車及び複数の遊星歯車からなる遊星
歯車変速機を、減速及び同時に回転方向の転換に
用いることにある。この様な構造の利点は、ただ
２つの主回転中心、即ち一方では分離クラツチと
駆動円錐板を含むクランク軸と、遊星歯車変速機
と差動装置と駆動軸への接手軸を含む被動円錐板
とが存在するに過ぎないという。又構造コスト及
び伝達損失についての利点もある。この場合例え
ばチエーン又はベルトからなる巻掛け伝導装置の
引張り機素は、一方の回転中心からもう一方の回
転中心へ伝達する機素として働き、又その長さを
自由に撰択して軸間隔を容易に変更できる。

巻掛け伝導装置では例えば１：１〜1.3：１、
特に1.25：１の範囲の減速を行うことが可能であ
るので、遊星歯車変速機の軸減速比は小さくで
き、巻掛け伝導装置の軸側の円錐板の回転中心を
通して一方の軸を貫通させる半径方向の構造空間
も充分とすることができる。更に本考案による構
造は駆動エンジンのフランジ平面と被動接手間の
軸方向の間隔を、被動円錐板を貫通した軸側で、
比較的小さく保持することを可能とし、このこと
は特に小さい自動車では構造的な条件で相反する
ものである。全体としては、小さな自動車でも、
構造及び価格的コストを低減して自動変速機の快
適な乗心地を提供するエンジン変速機構造が構成
できることになる。

本考案は、遊星歯車機構の太陽歯車を差動装置
の被動軸に同心に設けた中空軸を介して、巻掛け
伝動装置の被動円錐板に接続し、差動装置の入力
軸を形成する駆動歯車を第１クラツチを介して撰
択的に遊星歯車機構のギヤキヤリヤー又はリング
歯車に接続可能とし、更に第２クラツチを設け、
該クラツチが撰択的にリング歯車又はギヤキヤリ
ヤーを固定ケースに接続するようにすることも提
案する。この様にしてギヤキヤリヤー及びリング
歯車を撰択的に被動又はケースに接続させ、一方
では前進、他方では後進駆動させる。この前進か
ら後進への切換は静止の際に行われるので、一般
には滑りスリーブの形の非同期切換の連動歯で充
分である。このためにはエンジンの後方に純粋な
分離クラツチを設ける。しかし、コストがかかつ
てもよい場合、切換性を良好にするために、即ち
残存モーメントを小さくして切換える際同期クラ
ツチ並びに多板クラツチ等を設けてもよい。クラ
ツチ装置の中央位置で空転運転を行わせ、クラツ
チ要素をそれぞれ同一の遊星歯車機構の機素に係
合させると、機械的駐車ロツクが行える。

本考案の別の構成では、第１クラツチ装置が、
後進中に差動装置の駆動歯車を遊星歯車機構のリ
ング歯車に接続する滑りスリーブと、前進中にギ
ヤキヤリヤーと駆動歯車の接続を行うサーボ操作
式の第２分離クラツチとを有している。第１クラ
ツチ装置をこの様に構成すると、エンジンブレー
キ運転中及び空転中に第２クラツチが自動的に外
れることによりエネルギー節約を行う自由走行が
可能となる。

本考案の別の利点は、エンジンと巻掛け伝導装
置の間に設けた第１分離クラツチを自動係合クラ
ツチとして形成し、従つて変速比を変化させる場
合も始動の場合にもクラツチ操作を行う必要をな
くしている。

次に図示の実施例により本考案を詳細に説明す
る。

第１図に示した４気筒の往復ピストンエンジン
１のクランク軸２は第１分離クラツチ３を介して
巻掛け伝導装置４の駆動円錐板５，６に接続可能
である。ベルト又はチエーンからなる引張り機素
７は巻掛け伝導装置４の被動円錐板９，１０にト
ルクを伝達する。駆動円錐板対５，６の円錐板を
操作するためのサーボモーター８と、被動円錐板
対９，１０に付設した液圧サーボモーター１１と
を設けている。

巻掛け伝導装置４に後置された遊星歯車機構１
２は遊星歯車組からなり、該機構１２は軸減速及
び切換機構として形成されている。この目的で、
遊星歯車機構１２の太陽歯車１３は中空軸１４を
介して巻掛け伝導装置の被動円錐板９，１０に接
続している。この太陽歯車１３は遊星歯車１５と
噛合い、該遊星歯車１５はギヤキヤリヤー１６に
軸受され、又内歯を設けたリングギヤー１７と噛
合つている。爪クラツチとして形成した第１クラ
ツチ装置１８は、後置の差動装置２０の駆動歯車
２１をギヤキヤリヤー１６又はリングギヤー１７
に接続する。滑りスリーブとして形成した第２ク
ラツチ１９はリングギヤー１７又はキヤリヤー１
６を固定ケース３３に接続するのに役立つ。

差動装置２０から軸２２，２３が突出し、ジヨ
イント２４，２６を介して車輪に通じるジヨイン
ト軸２５，２７に接続している。

巻掛け伝導装置４の駆動及び被動円錐板用の操
作装置８，１１には液圧ポンプ２９が付設され、
該ポンプ２９は軸２８を介してクランク軸２によ
り直接駆動される。図示の実施例において、軸２
８は巻掛け伝導装置４の駆動円錐板５，６と、第
１クラツチ３の連行板３１と被動円錐板５，６と
を結合する中空軸３０の中心を通り、クランク軸
２により駆動されるクラツチ又はフライホイール
板３２に直接接続されている。

駆動歯車２１の軸受内で滑動する第１滑りスリ
ーブ１８を操作するために、切換ホーク３９を設
け、該ホーク内に切換レバー４０を係合する。第
２切換スリーブ１９の操作は、これを固定ケース
３３の軸受４３内に滑り案内し、切換レバー４２
に固定することにより簡単に実施できる。図示の
位置では前進運転が行われ、この場合、リングギ
ヤー１７は切換スリーブ１９を介してケース３３
に固定され、他方キヤリヤー１６は切換スリーブ
１８を介して差動装置２０の駆動歯車２１に相互
回転しないように接続している。この切換位置か
ら出発し、図の左方にレバー４０，４２を動かす
と、先ず空転位置に対応した中立位置が生じ、こ
の場合切換スリーブが遊星歯車機構の切換機素を
全く解放する。左方に更に操作すると、切換スリ
ーブ１８は差動装置２０の駆動歯車２１を遊星歯
車機構１２のリングギヤー１７に接続し、他方第
２の切換スリーブ１９はキヤリヤー１６をケース
と結合することによつて固定する。このことは自
動車を後進させる。前後進では両切換レバー４
０，４２を同一方向に操作するが、相互に逆方向
に操作すると駐車ロツクを生じる、即ち、両方の
切換スリーブがそれぞれ同一の遊星歯車機構の機
素に係合し、駆動歯車２１と、該歯車２１と共に
自動車の駆動輪を、キヤリヤー又はリングギヤー
を介してケースに直接接続する。第１図に示した
様に、滑りスリーブを非同期の切換可能な連動歯
として形成すると、前進から後進へ切換える際車
輌を止める必要がある。コストをかける場合切換
の快適さは、同期クラツチ又はブレーキを適用す
ることにより改善される。第２図には、滑りスリ
ーブ１８′が後進切換及び場合により駐車ロツク
を行う場合にのみ適用される例を示し、この場
合、差動装置２０の駆動歯車２１が遊星歯車機構
１２のリングギヤー１７に接続される。これとは
逆に前進では、サーボ操作、即ち、油圧式多板ク
ラツチ３５を用い、クラツチ３５は駆動歯車２１
をキヤリヤー１６のウエブ３４に接続する。制御
装置３７から導管３６を介してレバー３８の位置
に応じ圧力油の供給を受けるクラツチは、例えば
押し運転の際クラツチ３５を解放して自由運転を
可能とする。当然自由運転は分離クラツチ３を制
御しても実施できるが、この場合、回転する車輪
により遊星歯車機構及び巻掛け伝導装置も駆動さ
れ機械的損失が大きくなる。別に、サーボ分離ク
ラツチを、中空軸１４により形成した分岐軸内に
納めることによつても自由運転可能である。この
構成では、駆動軸の前方に生じるトルクのみを伝
達させるという利点がある。

第２図に示した多板クラツチ３５は導管３６を
介して供給される圧力油により走行が切換えられ
るか、皿バネにより閉じ、後進及び空転時に圧力
油により開くようにも構成されている。後者の場
合、多板クラツチ３５を駐車ロツクにも用い、そ
の際第２滑りスリーブ１９は、キヤリヤー１６を
ケース３３に接続するように操作されるようにし
てもよい。他の場合、駐車ロツクは、滑りスリー
ブ１８′，１９を遊星歯車機構１２のリングギヤ
ー１７に係合させることにより実現できる。

巻掛け伝導装置４は周知の技術、即ち、油圧、
機械手段で制御され、その際円錐板のベルト又は
チエーンへの押付けは、伝導装置の効率が最良と
なる様に制御される。

上述の様に、分離クラツチ３を電子制御クラツ
チとして形成でき、運転者を、クラツチの操作で
始動させるような必要性から解放している。例え
ば空圧又は油圧で操作されるこの種の電子自動ク
ラツチは、例えばドイツ連邦共和国特許出願第
2833691号及び2927175号に提案されている。この
場合フリーホイールクラツチとして形成できる多
板クラツチと同様このクラツチも所定の運転状
態、特に長いエンジン駆動時でも閉じたままに形
成されている。

又、基本的にはこの様な自動（始動）クラツチ
を被動側に設けることもできることを指摘する。
この場合、このクラツチを用いる場合フリーホイ
ールクラツチとして用いるとよい。エンジン−変
速機の組合せを横置きにする際の条件である軸ジ
ヨイントからエンジンフランジの間隔はこのよう
にして短くもできる。しかしこの場合、始動クラ
ツチには大きなトルクがかかる。だから、クラン
ク軸のトルクには駆及び被動円錐板のトルクを考
慮する必要がある。駆動円錐板をフライホイール
として形成し、内燃機関の振動特性を改善すると
よい。

又基本的に分離クラツチ３の替りに、周知のト
ルクコンバーター、カツプリング又は遠心クラツ
チを設けることもできることを注記する。

全体として本考案のエンジン−変速機構造は簡
潔であり、小型自動車で横置きエンジンの自動変
速機として用いることができる。この場合、エン
ジンと変速機間に設けた分離クラツチを自動制御
の始動クラツチとして構成するとよい。

別に、このクラツチを液圧クラツチ又はトルク
コンバーターにより、場合により直結クラツチ付
のものにより実現することもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第１実施例の説明図であり、
第２図は第２実施例の説明図である。 １……エンジン、３……分離クラツチ、４……
巻掛け伝導装置、５，６……駆動円錐板、９，１
０……被動円錐板、１２……遊星歯車機構、１
６，１７……出力軸、２０……差動装置、２１…
…入力軸。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 無段機械的巻掛け伝導装置と、自動車長手方
   向に対して横向きに設けたエンジンとを有する
   自動車、特に乗用車のエンジン−変速機構造に
   おいて、エンジン１のクランク軸２が分離クラ
   ツチ３を介して直接巻掛け伝導装置４の駆動円
   錐板５，６と結合されており、前記巻掛け伝導
   装置の被動円錐板９，１０が、車軸減速装置及
   び切換装置として形成され且つ太陽歯車、リン
   グ歯車及び遊星歯車を有する遊星歯車組みから
   なる遊星歯車機構１２を介して、同心的に設け
   た差動装置２０の入力と結合されており、その
   際一方ではエンジンのクランク軸２と巻掛け伝
   導装置４の駆動円錐板５，６とが、そして他方
   では巻掛け伝導装置４の被動円錐板９，１０
   と、遊星歯車機構１２と、差動装置２０とがそ
   れぞれ互いに同心的に配設されており、そして
   第１のクラツチ装置１８と第２のクラツチ装置
   １９とを設け、第１のクラツチ装置１８は差動
   装置２０の入力を形成する駆動歯車２１を遊星
   歯車機構１２の遊星歯車キヤリヤー１６又はリ
   ング歯車１７に選択的に結合させ、且つ第２の
   クラツチ装置１９は遊星歯車機構１２のリング
   歯車１７又は遊星歯車キヤリヤー１６を固定ケ
   ース３３に選択的に結合させるよう構成したこ
   とを特徴とするエンジン−変速機構造。 (2) 前進駆動を行うために、差動装置２０の駆動
   歯車２１が第１クラツチ１８により遊星歯車変
   速機１２のキヤリヤー１６と、リング歯車１７
   が第２クラツチ装置１８により固定ケース３３
   に接続可能であり、後進駆動を行うために、駆
   動歯車２１がリング歯車１７に、キヤリヤー１
   ６が固定ケース３３に接続可能であることを特
   徴とする実用新案登録請求の範囲第１項に記載
   のエンジン−変速機構造。 (3) 駐車ロツクを行うために、両クラツチ装置１
   ８，１９がそれぞれ遊星歯車機構１２の同一の
   要素１６，１７に係合することを特徴とする実
   用新案登録請求の範囲第２項に記載のエンジン
   −変速機構造。 (4) クラツチ装置１８，１９が連動歯に係合する
   滑りスリーブにより形成されていることを特徴
   とする実用新案登録請求の範囲第２項又は第３
   項に記載のエンジン−変速機構造。 (5) 第１クラツチ装置が、差動装置２０の駆動歯
   車２１を後進でリング歯車１７に接続する滑り
   スリーブ１８′と、前進で駆動歯車をキヤリヤ
   ー１０に接続するサーボ操作式第２分離クラツ
   チ３５を有していることを特徴とする実用新案
   登録請求の範囲第２項に記載のエンジン−変速
   機構造。 (6) エンジン１と巻掛け伝導装置４との間に設け
   た第１分離クラツチ３が自動係合クラツチとし
   て形成されていることを特徴とする実用新案登
   録請求の範囲第１項に記載のエンジン−変速機
   構造。 (7) 巻掛け伝導装置４が１：１、1.3：１特に
   1.25：１の変速範囲で回転数を減速することを
   特徴とする実用新案登録請求の範囲第１項に記
   載のエンジン−変速機構造。