JPS6334347A - 変速クラツチ - Google Patents

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】 ［産業上の利用分野］ この発明は車両のエンジンと車輪を連結する遊星歯車式
変速機を高低二段に切り換える変速クラッチに係り、特
に車輪からエンジンへ伝わるバックロードに伴うショッ
クを低減したものに関する。

［発明の背景］ 車両のエンジンと車輪を連結する遊星歯車式変速機の変
速クラッチにおいて、クラッチインナを略円錐台状のコ
ーンとし、この大径側と摺接する高速側タラッチアウタ
と、小径側に摺接する低速クラッチアウタを設け、通常
状態では高速側に変速しておき、適宜に低速側へ切り換
え可能にしたものが出願されている（特願昭６０−２９
９０９１号）。

ところでこのように中立状態がなく、高速側又は低速側
のいずれかが常時接続している形式の変速クラッチにお
いては、エンジンブレーキをかけると車輪からエンジン
へ伝わるバックロードが負荷され、比較的大きなショッ
クが生じる。特に低速側の変速状態でエンジンブレーキ
をかけると大きなショックが生じる。これは駆動トルク
を伝達しうる大きなりラッチ容量を有するので、エンジ
ンブレーキ状態のように小トルクの場合、クラッチのす
べり時間が極端に短くなるためである。そこで本発明は
バックロードに伴うショックを緩和できる変速クラッチ
の提供を目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 本発明の変速クラッチは以下の構成を有する。

すなわち、車両のエンジンと車輪を連結する遊星歯車式
変速機を高速側又は低速側のいずれか二段に切り換える
変速クラッチであって、前記遊星歯車式変速機のいずれ
か一要素を固定することにより減速するものにおいて、
前記変速クラッチは高速側クラッチ部と低速側クラッチ
部とからなり、該低速側クラッチ部はワンウェイクラッ
チを介して前記固定一要素と接続し、かつ車輪からエン
ジンへ伝わるバックロートによる逆転トルクに対して前
記ワンウェイクラッチがフリーとなるよう配設したこと
を特徴とする。

［発明の作用コ 車両のエンジンと車輪を連結する遊星歯車式変速機を低
速側に切り換えた状態でエンジンブレーキをかけると、
遊星歯車式変速機の出力側から車輪からエンジンへ伝わ
るバックロードが入力されるので、固定要素に対して逆
転トルクが発生する。すると低速側クラッチ部における
ワンウェイクラッチがフリーとなる。このため低速側ク
ラッチ部における動力伝達が断たれ、バックロートに伴
うショックが生じない。

［実施例コ 第１図乃至第５図に本発明に係る第１の実施例を示す。

第１図は本発明を適用した動力伝達システム全体の概要
を示す。すなわちエンジン１の動力はクランク軸２→主
変速機Ｔｍ→副変速機Ｔｓ→ファイナルリダクションＦ
ｒ→後輪３９の経路で伝達される。

主変速機Ｔｍは公知のＶベルト式無段変速装置であり、
ドライブプーリ３とドリブンプーリ５とにＶベルト４を
巻掛けて構成される。ドリブンプーリ５には公知の遠心
式発進クラッチＣ１が設けられている。主変速機Ｔｍは
メインシャフト１゜で副変速機Ｔｓと接続し、この副変
速機Ｔｓによって変速幅を大きく拡大される。副変速機
Ｔｓは遊星歯車式変速機Ｇｐからなる二段変速装置であ
り、変速クラッチＣ２によって高速側又は低速側に切換
え可能とされている。変速クラッチｃ２は後から詳述す
るように、二段切り換え式の円錐クラッチである。この
クラッチは中立状態がなく常時高速側又は低速側いずれ
かの変速状態にある。

本実施例においては遊星歯車式変速機の固定要素をサン
ギアとしである。すなわち高速側クラッチインナ２１と
高速側クラッチアウタ２６とを摺接させてサンギアとキ
ャリアを直結させる高速段と、低速側クラッチインナ２
３と低速側クラッチアウタ２７とを摺接させてサンギア
を固定する低速段とを選択切り換え可能である。高速側
クラッチインナ２１と低速側クラッチインナ２３とはワ
ンウェイクラッチＣ３を介して接続される。ワンウェイ
クラッチＣ３の固定方向は高速側クラッチインナ２１の
正転方向と一致される。ワンウェイクラッチはバックロ
ードによるショックを緩和するため設けられる。なお、
２４は高速側クラッチインナ２１と低速側クラッチイン
ナ２３とを接続する単板クラッチである。この単板クラ
ッチは必要に応じてその有効径を変更できるので、必要
なエンジンブレーキトルクのみを伝達し、それ以上のト
ルクは逃がすよう任意に設定できる。

遊星歯車式変速機Ｇｐによる変速出力はファイナルリダ
クションＦｒへ伝達される。ファイナルリダクションＦ
ｒはカウンタギア３４．３５及びファイナルギア３６か
らなるギア列である。遊星歯車式変速機Ｇｐの出力はこ
こにおいて最終減速され、ファイナルシャフト３７、ハ
ブ及びスポーク３８を経て後輪３９が駆動される。

第２図はドリブンプーリ５以後の詳細構造を示す。ドリ
ブンプーリ５は中空軸であるカム筒６の一端に固定され
る。カム筒６には公知のトルクカム機構が設けらる。カ
ム筒６の他端にはウェイト７が拡開可能に固定される。

ウェイト７は拡開時にクラッチアウタ８の内周に固着さ
れるライニング９に摺接する。クラッチアウタ８の中心
部には、メインシャフト１０が固着される。メインシャ
フト１０はカム筒６の内部を貫通して遊星歯車式変速機
Ｇｐの入力軸をなす。

遊星歯車式変速機Ｇｐは内歯な有するリングギア１１．
プラネタリギア１２、サンギア１３及びキャリア１４等
からなり、互いに噛合わされている。リングギア１１は
ミッション室Ｍ内に入ったメインシャフト１０にスプラ
イン結合される。サンギア１３はサンギア軸１５を有す
る。サンギア軸１５はメインシャフト１０に対して回転
可能に外嵌支持され、かつ軸方向に延出している。プラ
ネタリギア１２は軸１６によりキャリア１４へ回転可能
に軸着される。またキャリア１４は出力軸１７の一端に
固着される。出力軸１７はサンギア軸１５の周囲に回転
可能に外装される。出力軸１７の周囲にはドライブギア
１８が形成される。

次に変速クラッチＣ２を説明する。サンギア軸１５の自
由端側にスプライン１９が形成され、これにクラッチイ
ンナ２０がスプライン結合される。クラッチインナ２０
は半径方向に延出する大径の高速側クラッチインナ２１
を有する。高速側クラッチインナ２１には中央部−側面
から軸方向へ延出するボス部２２が設けられる。ボス部
２２の外周にはワンウェイクラッチＣ３を介して小径の
低速側クラッチインナ２３が外嵌される。ワンウェイク
ラッチの固定方向は高速側クラッチインナ２１の正転方
向と一致する。また低速側クラッチインナ２３の高速側
クラッチインナ２１側側面には単板クラッチ２４が設け
られる。

またクラッチインナ２０にはその一端部から斜め上方へ
延出する皿バネ製のリターンスプリング２５が設けられ
る。リターンスプリング２５によって高速側クラッチイ
ンナ２１が図の上方へ付勢される。

一方高速側クラッチアウタ２６は出力軸１７の端部に固
着されて半径方向に延び、その先端フランジ部に摩擦リ
ング２６ａが取付けられる。摩擦リング２６は高速側ク
ラッチインナ２１の外周面に外接して摺接可能である。

高速側クラッチアウタ２６と高速側クラッチインナ２１
とにより、高速側クラッチ部を構成する。

低速側タラッチアウタ２７も低速側クラッチインナ２３
の外周に対して接離可能に設けられる。

低速側クラッチアウタ２７と低速側クラッチインナ２３
によって低速側クラッチ部を構成する。低速側クラッチ
アウタ２７の中心にはガイドピン２８が取付けられる。

ガイドピン２８はメインシャフト１０の中心部に形成さ
れた軸穴２９内に嵌合し、この内部を軸方向移動可能で
ある。軸穴２９内にはリターンスプリングが配設される
。また低速側クラッチアウタ２７はミッション室Ｍの壁
部３０に対して固定ピン３１により回転不能に取付けら
れる。ガイドピン２８の一端部はチェンジシャフト３２
のカム面３３と当接する。チェンジシャフト３２は壁部
３０内に対して回動自在に支持される。チェンジシャフ
ト３２が回動すると、カム面３３がガイドビン２８を軸
方向に移動する。

なおファイナルリダクションＦｒ以後は第１図に述べた
通りであり、図中に符号のみ示して説明を省略する。

次に変速クラッチＣ２及びワンウェイクラッチＣ３の詳
細を第３図に示す。第３図は組立図である。クラッチイ
ンナ２０は高速側クラッチインナ２１及びボス部２２か
らなる。高速側クラッチインナ２１は中心部にサンギア
軸のスプライン部１９（第２図参照）と結合可能なスプ
ライン部４０が設けられる。外周上には摩擦材が貼布さ
れ、摩擦面４１をなす。一方、低速側クラッチインナ２
３の外周上にも摩擦材が貼布され、摩擦面４２をなす。

またその中央部は開口部４３とされ、高速側クラッチイ
ンナ２１のボス部２２を嵌合可能とする。さらに低速側
クラッチインナ２３の周囲に沿ってカム溝４４が等間隔
に形成される。カム溝内にはローラ４５が配設される。

よってカム溝４４とローラ４５によりワンウェイクラッ
チＣ３が形成される。なおワンウェイクラッチＣ３の固
定方向は高速側クラッチインナ２１の正転方向（矢示Ａ
方向）と一致させる。低速側クラッチインナ２３の高速
側クラッチインナ２１側側面４６上には必要により単板
クラッチ２４が設けられ、高速側クラッチインナ２１と
低速側クラッチインチ２３を一体化したとき、両者間に
おいて所定のクラッチ容量を形成する。

次に本実施例の作用を第１図乃至第３図に基づいて説明
する。

（高速段） リターンスプリング２５によって高速側クラッチインナ
２１の外周部における摩擦面４１と高速側クラッチアウ
タ２６が圧接されるので、高速側クラッチ部が接続する
。これによりサンギア軸１５と出力軸１７が接続される
ので、その両端にあるサンギア１３とキャリア１４が直
結状態となり、ドライブギア１８から入力と等速で出力
される。

（低速段） 低速側クラッチアウタ２７を低速側クラッチインナ２３
方向へ移動させると、低速側クラッチアウタ２７が低速
側クラッチインナ２３の外周部における摩擦面４２に圧
接し低速側クラッチ部が接続する。同時に高速側クラッ
チインナ２１の摩擦面４１を高速側タラッチアウタ２６
から離し、高速側クラッチ部の接続を断つ。このときサ
ンギア軸１５は依然として正転しようとするから、高速
側クラッチインナ２１のボス部２２に正転トルクが負荷
されている。するとワンウェイクラッチＣ３が働いて高
速側クラッチインナ２１の回転も停止され、その結果サ
ンギア軸１５並びにサンギア１３が固定される。これに
より遊星歯車式変速機ＧＰは低速段に変速され、キャリ
ア１４が減速されて出力軸１７及びドライブギア１８よ
り出力される。

（バックロード時） 低速段においてエンジンのスロットルバルブを戻し、エ
ンジンブレーキ状態にすると、後輪３９方向からエンジ
ンへ伝わるバックロードが負荷される。このバックロー
ドはこれまでと逆に出力軸１７から入力される。その結
果、サンギア１３は逆回転しようとし、サンギア軸１５
及び高速側クラッチインナ２１を介してボス部２２へ逆
回転トルクを与える。するとワンウェイクラッチＣ３の
固定方向はボス部２２の正転方向と一致しているから、
ワンウェイクラッチＣ３がフリーとなり、サンギア１３
並びにサンギア軸１５、高速側クラッチインチ２１等が
回転可能となる。但し、高速側クラッチインナ２１と低
速側クラッチインナ２３は単板クラッチ２４によって接
続されているので、所定のクラッチ容量分だけは回転が
規制される。ゆえに単板クラッチ２４による多少のエン
ジンブレーキ状態を維持しながら、より多くのバックロ
ードトルクを不伝達とする。そのためバックロードのシ
ョックを殆ど感じない。なお、単板クラッチ２４・を無
くせばバックロードに伴うショックを完全に無くすこと
ができるが、エンジンブレーキも効かなくなる。

第４図はエンジンブレーキ時におけるショックの程度を
比較したものであり、曲線Ｘはワンウェイクラッチと単
板クラッチを有する本実施例、曲線Ｙはワンウェイクラ
ッチのみ有する別実施例、曲線Ｚはワンウェイクラッチ
を有しない比較例の各特性を示す。これにより明らかな
ように本実施例によれば、バックロードに伴うショック
、すなわち減速時における加速度であるＧ値を極めて低
く抑えることができる。ゆえにショックを緩和乃至殆ど
無くすことができる。

なお本実施例においてはワンウェイクラッチＣ３に加え
て単板クラッチ２４を併設したことにより、適度にエン
ジンブレーキを効かせることができ好都合である。但し
、エンジンブレーキの効き具合とショックの大きさとの
バランス点は任意に変更設定できることはういまでもな
い。

さらに本発明は上記実施例に限定されるものでなく、槌
々の応用が可能である。例えば、遊星歯車式変速装置に
おける入力側、出力側並びに固定側の各要素の組合せは
自由にできる。

［発明の効果］ 本発明に係る変速クラッチは低速側クラッチ部にワンウ
ェイクラッチを設けたので、バックロードが負荷される
とワンウェイクラッチにより車輪からエンジンへ伝わる
バックロードのトルクを不伝達として逃がすことができ
る。それゆえバックロードに伴うショックを緩和乃至殆
ど無くすことかでき、円滑かつ快適な走行を実現できる
。

【図面の簡単な説明】 第１図乃至第４図は本発明の実施例であり、第１図は動
力伝達系全体のシステム図、第２図は要部の断面図、第
３図は要部の組立図、第４図は特性図である。 （符号の説明） Ｇｐ・・・遊星歯車式変速機、Ｃ２・・・変速クラッチ
、Ｃ３・・・ワンウェイクラッチ、１７・・・出力軸、
２０・・・クラッチインチ、２１・・・高速側クラッチ
インナ、２３・・・低速側クラッチインナ、２６・・・
高速側クラッチアウタ、２７・・・低速側クラッチアウ
タ。 特　許　出　願　人　　本田技研工業株式会社代理人　
弁理士　小　松　清　光 第５図 第６図 Ｇ 淀　　　　　５Ｉ 手わ℃ネｆｌ−３正書（方式） ％式％ ２　発明の名称 変速クラッチ ３　補正する者 事件との関係　　特許出願人 住　所　　東京都港区南青山２丁目１番１号名　称　　
本田技研工業株式会社 ４　代理人 東京都豊島区西池袋２丁目３９番８号 ローズベイ池袋ビル８階Ｃ号室 昭和６１年９月３０日 ６　補正の対象 図面 ７　補正の内容 図面第５図及び第６図を削除する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 車両のエンジンと車輪を連結する遊星歯車式変速機を高
   速側又は低速側のいずれか二段に切り換える変速クラッ
   チであって、前記遊星歯車式変速機のいずれか一要素を
   固定することにより減速するものにおいて、前記変速ク
   ラッチは高速側クラッチ部と低速側クラッチ部とからな
   り、該低速側クラッチ部はワンウェイクラッチを介して
   前記固定一要素と接続し、かつ車輪からエンジンへ伝わ
   るバックロードによる逆転トルクに対して前記ワンウェ
   イクラッチがフリーとなるよう配設したことを特徴とす
   る変速クラッチ。