JPS61274148A - 歯車式変速装置 - 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） 本発明は、特に自動車用として好適な歯車式変速装置に
関し、さらに詳しくは、トルクコンバータを用いる代り
に互いに独立して作動される２つのクラッチを備えた自
動変速機において、その動力伝達経路切換部分を構成す
る歯車式変速装置に関するものである。

（従来技術） トルクコンバータを用いない自動変速機のなかには、互
いに独立して作動される第１、第２の２つのクラッチを
有して、その各クラッチ出力軸を、変速機入力軸すなわ
ちエンジン出力軸に対して選択的に連結するようにした
ものがある。すなわち、各クラッチ出力軸と変速機出力
軸との間に各変速比を決定する歯車列を構成しておく一
方、この各歯車列の選択（動力伝達経路の選択）を行う
ための適宜の数の変速段選択装置を設けておき、所望の
変速段に応じた歯車列を変速段選択装置で選択する一方
、この選択された歯車列に対応した一方のクラッチ出力
軸をこれに対応したクラッチを介して変速機入力軸と連
結するようにしたものがある。

このような変速機においては、好ましくは、一方のクラ
ッチ出力軸に対して奇数段（例えばｌ速と３速）の歯車
列を構成する一方、他方のクラッチ出力軸に対して偶数
段（例えば２速と４速）の歯車列が構成されて、例えば
シフトアップ時には、現在ｌ速であるとすれば１次の高
位段となる２速の歯車列をあらかじめ運込させておき、
この２速への切換時には、接続されていた一方のクラッ
チを切断するのと同期して他方のクラッチを接続させる
ようにして、この変速をすみやかに行う一方、変速段選
択装置に対して大きな負荷が加わらないようにしている
。

この種の歯車式変速装置においては、上述した２つのク
ラッチの配置の態様からして、当該２つのクラッチが軸
方向に互いに大きく離れた隔置式のものと、互いに並設
して１箇所にまとめて配置された並置式のものがあり、
近時は、車載スペースの関係から、よりコンパクト化し
得る１箇所にまとめて配置する並置式のものが将来視さ
れている。

また、この種の歯車式変速装置においては、その各軸の
配置関係からして、互いに平行関係となる基準軸の数に
応じて、２軸式、３軸式あるいは４軸式以上のものもあ
るが、現実的に必要な変速段の数からして２軸式あるい
は３軸式のものが多く提案されており、車両の種類に応
じて適宜使い分けられている。すなわち、２軸式は幅方
向長さく軸と直交する方向の長さ）を短くし易いという
利点があり、また３軸式のものは軸心方向長さを短くし
易いという利点があり、車両の種類（例えばエンジンが
横置きされることの多いＦＦ車とエンジンが縦置きされ
ることの多いＦＲ車）によって適宜使い分けられている
。

上述のような歯車式変速装置において、２つのクラッチ
を互いに並設して１箇所にまとめた並置式とすると共に
、３軸式として、前進４段用のものを構成する場合につ
いて、特開昭５８−２２５２４６号公報に開示されてい
る。この公報記載のものは、互いに内外同心状とされた
２つのクラッチ出力軸およびカウンタ軸（公報中の駆動
歯車軸）に対して平行な変速機出力軸に対して、ｌ速〜
４速の４つのドリブンギアと、このドリブンギアを選択
的に該変速機出力軸に接続する２つの変速段選択装置を
設けたものとなっている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記公報記載のものでは、１つの変速機
出力軸に対して、それぞれ軸方向に直列に、変速段数に
応じた４つのドリブンギアと２つの変速段選択装置とを
設けているので、軸方向長さがどうしても長尺なものと
なってしまい、２つクラッチを並置式および３軸式とし
て軸方向長さを極力短くするという面での利点が大きく
損なわれてしまうことになっていた。

したがって、本発明の目的は、２つのクラッチを互いに
並設して１箇所にまとめた並置式とし。

かつ３軸式のものであることを前提として、同じ変速段
を得るものであれば軸方向長さを短くし得るようにした
歯車式変速装置を提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段、作用）前述の目的を達
成するため、本発明にあっては、基本的には、動力伝達
系路を切換えるためすなわち各変速段に応じた歯車を選
択するための変速段選択装置を、クラッチ出力軸とカウ
ンタ軸とに分けて配設し得るようにしである。具体的に
は１次のような構成としである。すなわち、同一軸線上
で互いに直列に配置された変速機入力軸および第１クラ
ッチ出力軸と、 前記第１クラッチ出力軸の外周に回転自在に配置された
第２クラ−、チ出力軸と、 互いに並設されると共に独立して作動され、前記変速機
入力軸と前記第１クラッチ出力軸とを断続する第１クラ
ッチ、および該変速機入力軸と前記第２クラッチ出力軸
とを断続する第２クラッチと、 前記両クラッチ出力軸に対して平行に配置され、連動用
歯車を介して一方のクラッチ出力軸と回転比が異なるよ
うに連動されたカウンタ軸と、前記両クラッチ出力軸に
対して平行にがっ該両クラッチ出力軸と前記カウンタ軸
との間に配置された変速機出力軸と、 それぞれ他方のクラッチ出方軸に設けられ、互いにギア
数の異なる複数のドライブギア、および該ドライブギア
を選択的に該他方のクラッチ出方軸に接続する変速段選
択装置と、 それぞれ前記カウンタ軸に設けられ、互いにギア数の異
なる複数ドライブギア、および該ドライブギアを選択的
に該カウンタ軸に接続する変速段選択装置と、 それぞれ前記変速機出力軸に設けられ、それぞれ前記他
方のクラッチ出力軸に設けたドライブギアと前記カウン
タ軸に設けたドライブギアとの両方のドライブギアに対
して噛合う複数の共通ドリブンギアと。

を備えた構成としである。

このように、変速段選択装置がクラッチ出力軸とカウン
タ軸とに分けて配設されると共に、互いに噛合い関係に
ある２つのドライブギアと１つのドリブンギアとからな
る一連の歯車列が２つの変速段を構成しているため、全
体として軸方向長さが極めて短くされる。

（実施例） 以下前進４段とした場合における本発明の実施例を添付
した図面に基づいて説明する。

図示を略す変速機のケーシングには、変速機入力軸１、
変速機出力軸２）第１クラッチ出力軸３、第２クラッチ
出力軸４８よびカウンタ軸５が回転自在に保持されてい
る。これ等各軸１〜５のうち、変速機入力＠１１と第１
クラッチ出力軸３とは同一直線上で互いに直列に配置さ
れて、この第１クラッチ出力軸３の前端部（図中左端部
）外周に、短尺とされた第２クラッチ出力軸４が回転自
在に嵌合されている。また、変速機出力軸２とカウンタ
軸５とは、それぞれ両クラッチ出力軸３．４に対して平
行とされると共に、変速機出力軸２がクラッチ出力軸３
，４とカウンタ軸５との間に位置されている。なお、変
速機出力軸２と両クラッチ出力軸３，４とカウンタ軸５
とは、その軸心が、軸方向から見た場合に、三角形の各
頂点に位置するように配置されている。

変速機入力軸１に対しては、第１クラッチｃ１を介して
第１クラッチ出力軸３が断続され、また第２クラッチＣ
２を介して第２クラッチ出力軸４が断続されるようにな
っている。この両クラッチＣ１，Ｃ２は互いに独立して
作動されるもので、それぞれ摩擦式とされて、変速機入
力軸１の後端部に一体化されたクラッチドラム６を共用
している。すなわち、第１クラッチＣ１は、クラッチド
ラム６に設けたドライブプレート７と第１クラッチ出力
軸３の前端部に設けたドリブンプレート８とを有し、こ
の両プレート７と８とが圧接されたときに第１クラッチ
Ｃ１が接続されて変速機入力軸ｌと第１クラッチ出力軸
３とが連結され、逆に両プレート７と８とが離間したと
きに切断状態とされる。同様に、第２クラッチＣ２も、
クラッチドラム６に設けたドライブプレート９と第２ク
ラッチ出力軸４の前端部に設けたドリブンプレート１０
とを有し、両プレート９とｌＯとが圧接されたときに接
続状態とされ、逆に両プレート９と１０とが離間したと
きに切断状態とされる。

前記カウンタ軸５は、連動用歯車列ＧＴＯを介して、第
２クラッチ出力軸４と常時連動されている。この連動用
歯車列ＧＴＯは、回転比変更を行なうもので、第２クラ
ッチ出力軸４の後端部に一体化されたドライブギア１１
と、カラ７り’Ｊｄ１５（７）前端部に一体化されたド
リブンギア１２と、変速機出力軸２に回転自在に取付け
られて両歯車１１と１２とに常時噛合うアイドルギア１
３と、から構成されている。

前記第１クラッチ出力軸３には、その前方側から後方側
へ順次、互いにギア数の異なる２速用。

４速用、リバース用の各ドライブギア２１．２２．２３
が取付けられると共に、２速用と４速用のドライブギア
２１と２２との間において、クラッチハブ２４が取付け
られている。このドライブギア２１．２２．２３のうち
、２速用と４速用のドライブギア２１．２２は回転自在
として、またリバース用のドライブギア２３およびクラ
ッチハブ２４は一体的として、それぞれ第１クラッチ出
力軸３に取付けられている。また、カウンタ軸５には、
互いにギア数の異なるｌ速用と３速用との２つのドライ
ブギア２５．２６がそれぞれ回転自在に、また該両ドラ
イブギア２５と２６との間においてクラッチハブ２７が
一体的に取付けられている。さらに、変速機出力軸２に
は、前方側から後方側へ順次、第１、第２の共通ドリブ
ンギア２８．２９、およびリバース用のドリブンギア３
゜が、それぞれ一体重に取付けられている。

前記ｌ速用と２速用のドライブギア２１．２５および第
１共通ドリブンギア２８とは同一平面上に位置されて、
この第１共通ドリブンギア２８が、当該２つのドライブ
ギア２１および２５に常時噛合わされている。同様に、
３速用と４速用のドライブギア２２．２６および第２共
通ドリブンギア２９が同一平面上に位置されて、この第
２共通ドリブンギア２８が、当該２つのドライブギア２
２．２６と常時噛合わされている。このようにして、ｌ
速用の歯車列ＧＴＩがドライブギア２５と第１共通ドリ
ブンギア２８とにより構成され、２速用の歯車列ＧＴ２
がドライブギア２１と第１共通ドリブンギア２８とによ
り構成され、３速用の歯車列ＧＴ３がドライブギア２６
と第２共通ドリブンギア２９により構成され、４速用の
歯車列ＧＴ４がドライブギア２２と第２共通ドリブンギ
ア２９とにより構成されている。なお、実施例では、連
動用歯車列ＧＴＯは減速歯車列となっており、したがっ
て、カウンタ軸５と変速機出力軸２との間に構成された
１速用と３速用の歯車列ＧＴ１、ＧＴ３のギア比は、こ
の連動用歯車列ＧＴＯの減速比を勘案して設定されてい
る。

前記リバース用のドリブンギア３０は、前記リバース用
のドライブギア２３とは常時離間されていて、アイドル
ギア３１をそのアイドル軸３２と共に前後動されること
により、このアイドルギア３１を介して当該ドリブンギ
ア３０に対する噛合、噛合解除が行われるようになって
いる。勿論、このドライブギア２３とドリブンギア３０
とアイドルギア３１とがリバース用の歯車列ＧＴＲを構
成するものである。なお、上記アイドル軸１５は、クラ
ッチ出力軸３．４とカウンタ軸５との軸心を結ぶ線を境
にして、カウンタ軸５とは反対側に位置されている。

前記１速用〜４速用のドライブギア２１．２２．２５．
２６を利用してｌ速用〜４速用の動力系路を選択的に構
成するため、２つの変速段選択装置Ｓｌ、Ｓ２が設けら
れている。この変速段選択装置Ｓ１は、２速すなわちド
ライブギア２１と、４速すなわちドライブギア２２とを
選択するためのもので、前記クラッチハブ２４とこのク
ラッチハブ２４外周に相対回転不能かっ摺動自在に取付
けられたクラッチスリーブ３３°と、を備えている。ま
た、このクラッチスリーブ３３に対応して、２速用ドラ
イブギア２１の後端面にはギアスプライン３４が一体的
に構成される一方、４速用ドライブギア２２の前端面に
はギアスプライン３５が一体的に構成されている。これ
により、クラッチスリーブ３３を前方へ移動させてギア
スプライン３４と噛合せたときに、２速用ドライブギア
２工がこの第１変速段選択装置Ｓ１を介して第１クラッ
チ出力軸３に接続（一体化）される、また、上記クラッ
チスリーブ３３を後方へ移動させてギアスプライン３５
と噛合せたときには、４速用ドライブギア２２が第１ク
ラッチ出力軸３に接続される。勿論、クラッチスリーブ
３３が前後方向中間位置にあるときは、上述した各接続
関係が解除される。

一方、前記第２変速段選択装置Ｓ２も、第１変速段選択
装置Ｓ１と同様に、前述したクラッチハブ２７と、この
クラッチハブ２７外周に回転不能かつ摺動自在に取付け
られたクラッチスリーブ３６を備え、このクラッチスリ
ーブ３６に対応して、１速用ドライブギア２５の後端面
にはギアスプライン３７が一体的に構成され、また３速
用ドライブギア２６の前端面にはギアスプライン３８が
一体的に構成されている。したがって、クラッチスリー
ブ３６を前方動させてギアスプライン３７と噛合わせた
ときに、ｌ速用ドライブギア２５が第２変速段選択装置
Ｓ２を介してカウンタ軸５と接続される。また、上記ク
ラッチスリーブ３６ヲ後方動させてギアスプライン３８
と噛合わせたときに、３速用ドライブギア２６が第２変
速段選択装置Ｓ２を介してカウンタ軸５と接続される。

勿論、クラッチスリーブ３６が前後方向中間位置にある
ときには、上述した連動関係が解除される。

なお、リバース用の動力伝達系路の選択は、前述したよ
うに、アイドルギア３１をリバース用のドライブギア２
３とドリブンギア３０とに噛合せることにより行われる
。

以上のように構成された変速機の各変速段における動力
伝達系路、すなわち変速機入力軸１からクラッチＣ１あ
るいはＣ２を介して変速機出力軸２に至るまでの動力伝
達系路を、まとめて示すと次の通りである。なお、実施
例では、変速機出力軸２から直接動力を取出すのでは無
く、デファレンシャルギア（図示略）との位置関係から
、連動用歯車３９．４０を介して変速機出力軸２と常時
連動された出力取出軸４１から動力を取出すようにしで
ある。

■１速 第２クラッチＣ２（第２クラッチ出力軸４）→連動用歯
車列ＧＴＯ→カウンタ軸５→１速用ドライブギア２５（
第２変速段選択装置Ｓ２の前方動）→第１共通ドリブン
ギア２８ ■２速 第１クラッチＣＩ（第１クラッチ出力軸３）→２速用ド
ライブギア２１（第１変速段選択装置Ｓｌの前方動）→
カウンタ軸５→第１共通ドリブンギア２８ ■３速 第２クラッチＣ２（第２クラッチ出力軸４）→連動用歯
車列ＧＴＯ→→カウンタ軸５→３速用ドライブギア２６
（第２変速段選択装置Ｓ２の後方動）→第２共通ドリブ
ンギア２９ Ｃ４速 第１クラッチＣＩ（第１クラッチ出力軸３）→４速用ド
ライブギア２２（第１変速段選択装置Ｓ工の後方動）→
第２共通ドリブンギア２９■リバース 第１クラッチＣ１（第１クラッチ出力軸３）→リバース
周索車列ＧＴＲ（アイドルギア３１の噛合い）→変速機
出力軸２ 勿論、上記１速〜４速による変速比は、ｌ遠側から４速
側へ順次小さくなるように設定されている。

上述した変速機は、例えば自動車に塔載されて、例えば
次のようにして使用される。先ず、発進に際しては、両
クラッチｃ１、Ｃ２が共に切断されたニュートラルで、
かつアイドルギア３１が両ギア２３．３０に対して噛合
わない状態から、第１変速段選択装置Ｓ２でｌ速用ドラ
イブギア２５が選択された後、第２クラッチＣ２が接続
され、これにより１速発進が行われる。

１速から２速へのシフトアップに際しては、次のように
して行われる。すなわち、１速走行の状態で、あらかじ
め、第１変速段選択装置Ｓ１により２速用ドライブギア
２１が選択される。次いで、第２クラッチＣ２を切断し
ていくと共に、この切断途中で第１クラッチＣＩを接続
していき、第２クラッチＣ２の切断後に第１クラッチＣ
Ｉが完全に接続されて、これにより２遠退行が行われる
。以後のシフトアップは上述した１速から２速へのシフ
トアップと同様にして行われるが、このシフトアップに
際しては、常に、次の高位段となる変速段に対応した歯
車列（ドライブギア）があらかじめ選択される。

また、シフトダウンは、シフトアップと同様に両りラッ
°チＣ１，Ｃ２を交互に使用（接続）しつつ行われるが
、このシフトダウンに際してあらかじめ選択される変速
段は、シフトダウンであるからして、現在使用されてい
る歯車列（ドライブギア〕の次の低位段となる歯車列（
ドライブギア）である。

さらに、リバースのときは、−互角クラッチＣＩ、Ｃ２
が共に切断されたニュートラル状態か゛ら、アイドルギ
ア３１をドライブギア２３とドリブンギア３０とに噛合
せた後、第１クラッチＣ１を接続することにより行われ
る。

上述した両クラッチＣ１、Ｃ２）両便速段遠択装置Ｓｌ
、Ｓ２およびアイドルギア３１の駆動は例えば油圧アク
チュエータを利用して行われ、このアクチュエータの作
動は電子制御により行なわれる。特に前進４段を利用し
た自動変速制御は、例えばエンジン負荷と車速とをパラ
メータとしてあらかじめ定められた変速特性に従って行
われる。なお、このような制御そのものについては従来
から知られており、また本発明とは直接的には関係ない
ので、これ以上の説明は省略する。

以上実施例について説明したが、本発明はこれに限らず
例えば次のような場合をも含むものである。

■第１クラッチ出力軸３、カウンタ軸５に設けるドライ
ブギアおよびこれに伴う変速段選択装置の数は、所望の
変速段に応じて適宜の数に設定することができる。

■リバース用の歯車列ＧＴＲは、そのドライブギア２３
、ドリブンギア３０、アイドルギア３１を常時噛合い式
とする一方、そのいずれか１つのギアをこれを保持する
軸に対して回転自在として、リバース選択のときには、
リバース用に設けた変速段選択装置によってこの回転を
不能にする（接続する）ようにしてもよい。勿論、す／
く−ス用の尚車列ＧＴＲは、第２クラッチ出力軸４と変
速機出力軸２との間、あるいはカウンタ軸５と変速機出
力軸２との間に構成することもできる。

■両便速段選択装置ＳＬ、Ｓ２は、実施例では簡略化の
ため図示を略したが、噛合同期装置（シンクロナイザ）
を有するものであってもよく、また摩擦式のクラッチ等
適宜形式のものを採択し得る。

■第１クラッチ出力軸３に設けるドライブギアを例えば
１速用、３速用というように奇数段用のものとし、また
カウンタ軸５に設はドライブギアを例えば２速用、４速
用というように偶数段用のものとすることができる。

■第１クラッチ出力軸３をカウンタ軸５と連動させる一
方、第２クラッチ出力軸４に変速段に応じ−でギア比の
異なる複数のドライブギアを設けるようにしてもよい。

（発明の効果） 本発明は以上述べたことから明らかなように、所望の変
速段を得るのに、従来のものに比して軸方向長さを大幅
に短くすることができる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例を示す全体スケルトン図。 １：変速機入力軸 ２：変速機出力軸 ３：第１クラッチ出力軸 ４：第２クラッチ出力軸 ５：カウンタ軸 ２１ニドライブギア（２速用） ２２ニドライブギア（４速用） ２５ニドライブギア（１速用） ２６：ドライブギア（３速用） ２８：第１共通ドリブンギア ２９：第２共通ドリブンギア Ｃ１：第１クラッチ Ｃ２：第２クラッチ Ｓｌ：第１変速段選択装置 Ｓ２：第２変速段選択装置 ＧＴＯ：連動用歯車列 ＧＴＩ：１速用歯車列 ＧＴ２　：　２速用歯車列 ＧＴ３　：　３速用歯車列 ＧＴ４　：　４速用歯車列 ＧＴＲ：リバース用歯車列

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）同一軸線上で互いに直列に配置された変速機入力
   軸および第１クラッチ出力軸と、 前記第１クラッチ出力軸の外周に回転自在に配置された
   第２クラッチ出力軸と、 互いに並設されると共に独立して作動され、前記変速機
   入力軸と前記第１クラッチ出力軸とを断続する第１クラ
   ッチ、および該変速機入力軸と前記第２クラッチ出力軸
   とを断続する第２クラッチと、 前記両クラッチ出力軸に対して平行に配置され、連動用
   歯車を介して一方のクラッチ出力軸と回転比が異なるよ
   うに連動されたカウンタ軸と、前記両クラッチ出力軸に
   対して平行にかつ該両クラッチ出力軸と前記カウンタ軸
   との間に配置された変速機出力軸と、 それぞれ他方のクラッチ出力軸に設けられ、互いにギア
   数の異なる複数のドライブギア、および該ドライブギア
   を選択的に該他方のクラッチ出力軸に接続する変速段選
   択装置と、 それぞれ前記カウンタ軸に設けられ、互いにギア数の異
   なる複数ドライブギア、および該ドライブギアを選択的
   に該カウンタ軸に接続する変速段選択装置と、 それぞれ前記変速機出力軸に設けられ、それぞれ前記他
   方のクラッチ出力軸に設けたドライブギアと前記カウン
   タ軸に設けたドライブギアとの両方のドライブギアに対
   して噛合う複数の共通ドリブンギアと、 を備えていることを特徴とする歯車式変速装置。
2. （２）特許請求の範囲第１項において、前記他方のクラ
   ッチ出力軸とカウンタ軸とに設けられたドライブギアが
   、それぞれ２個づつとされて前進４段用とされ、かつ、
   同一の軸上に設けられた２つのドライブギア同志は互い
   に隣り合わない変速段用とされているもの。