JP2010144775A - 多段変速機 - Google Patents

Abstract

【課題】変速機の軸長を増加せずにギヤ列の数よりも多い段数の変速を行えるようにする。
【解決手段】変速機は、駆動ギヤＧ１ａ，Ｇ３ａを固定する第１入力軸１１と、駆動ギヤＧ２ａ，Ｇ４ａを固定する第２入力軸１２と、駆動源の動力を入力軸１１，１２に伝達自在な第１又は第２クラッチＣ１，Ｃ２と、従動ギヤＧ１ｂ，Ｇ３ｂを軸支する第１中間軸３１と、従動ギヤＧ２ｂ，Ｇ４ｂを軸支する第２中間軸３２と、第１又は第２ギヤ列Ｇ１，Ｇ３を選択的に確立する第１同期噛合機構ＳＭ１と、第２又は第４ギヤ列Ｇ２，Ｇ４を選択的に確立する第２同期噛合機構ＳＭ２と、ダブルピニオン型のプラネタリギヤ５と、プラネタリギヤ５のリングギヤＲｉとキャリアＣａとを連結自在な第３クラッチＣ３とを備え、キャリアＣａに第１中間軸３１、サンギヤＳａに第２中間軸３２を連結し、リングギヤＲｉに出力ギヤ６を連結する。
【選択図】図１

Description

本発明は、駆動源の動力により回転される入力軸と出力部材との間に、変速比の異なる複数のギヤ列を介設した多段変速機に関する。

従来、この種の変速機として、入力軸と同一軸線上に、第１と第２の各別のクラッチを介して入力軸に連結される第１と第２の２つの中間軸が配置されると共に、出力部材に連結される第１と第２の２つの出力軸が配置され、第１中間軸に変速比順位で奇数番目のギヤ列の駆動ギヤが固定され、第２中間軸に変速比順位で偶数番目のギヤ列の駆動ギヤが固定され、第１出力軸に低速側の複数のギヤ列の駆動ギヤと噛合する従動ギヤが軸支され、第２出力軸に高速側の複数のギヤ列の駆動ギヤと噛合する従動ギヤが軸支され、第１と第２の各出力軸上の従動ギヤが同期噛合機構を介して該各出力軸に選択的に連結されるようにしたもの、いわゆるデュアルクラッチトランスミッション（ＤＣＴ）が知られている（例えば、特許文献１参照）。

このものでは、変速比順位で奇数番目のギヤ列を介しての動力伝達時（この時は第１クラッチが係合し、第２クラッチが解放されている）、偶数番目のギヤ列の従動ギヤを同期噛合機構を介して対応する出力軸に連結しておくことができる。そのため、変速時に第１クラッチを解放して第２クラッチを係合させることにより、応答性良く偶数番目のギヤ列を介しての動力伝達状態に切換えることができる。同様に、変速比順位で偶数番目のギヤ列を介しての動力伝達時に、奇数番目のギヤ列の従動ギヤを同期噛合機構を介して対応する出力軸に連結しておき、変速時に第２クラッチを解放して第１クラッチを係合させることにより、応答性良く奇数番目のギヤ列を介しての動力伝達状態に切換えることができる。

ところで、最近は、燃費性能向上のため、変速機の変速段数を増加することが望まれている。ここで、上記従来例のものは、変速段数分の数のギヤ列が必要になる。また、変速機の軸長は車載スペース的に然程増加することができない。そのため、変速段数を増やすには、各ギヤ列のギヤ幅を小さくして、増加分のギヤ列の配置スペースを確保することが必要になる。然し、ギヤ幅を小さくすると、ギヤ強度が低下してしまうため、変速機の軸長を増加せずに変速段数を増やすことは困難である。
特開２００５−１７２２２０号公報

本発明は、以上の点に鑑み、ギヤ列の数よりも多い段数の変速を行い得られるようにして、軸長の延長や、軸数の増加、外形の拡大を抑制して、変速段数を増やすことができるようにした多段変速機を提供することをその課題としている。

上記目的を達成するため、本発明は、駆動源の動力により回転される入力軸の回転速度を、変速比の異なる複数のギヤ列を介して、複数段に変速して出力部材から出力する多段変速機であって、変速比順位で奇数番目の各ギヤ列の駆動ギヤを固定又は軸支する第１入力軸と、変速比順位で偶数番目の各ギヤ列の駆動ギヤを固定又は軸支する第２入力軸と、駆動源の動力を第１入力軸に解除自在に伝達する第１摩擦係合機構と、駆動源の動力を第２入力軸に解除自在に伝達する第２摩擦係合機構と、変速比順位で奇数番目の各ギヤ列の駆動ギヤと噛合する従動ギヤを軸支又は固定する第１中間軸と、変速比順位で偶数番目の各ギヤ列の駆動ギヤと噛合する従動ギヤを軸支又は固定する第２中間軸と、変速比順位で奇数番目の各ギヤ列の駆動ギヤと従動ギヤとのうち第１入力軸又は第１中間軸に軸支されるギヤを当該軸に連結して、変速比順位で奇数番目のギヤ列の１つを選択的に確立する第１同期噛合機構と、変速比順位で偶数番目の各ギヤ列の駆動ギヤと従動ギヤとのうち第２入力軸又は第２中間軸に軸支されるギヤを当該軸に連結して、変速比順位で偶数番目のギヤ列の１つを選択的に確立する第２同期噛合機構と、相対回転可能な第１と第２と第３の３つの回転要素を有し、第１回転要素と第２回転要素が異なる速度で回転するときに第３回転要素が第１回転要素の回転速度と第２回転要素の回転速度との間の速度で回転するように構成された差動機構と、差動機構の３つの回転要素のうちの２つの回転要素を連結する第３摩擦係合機構とを備え、差動機構の第１回転要素と第２回転要素とに夫々第１中間軸と第２中間軸とが連結され、差動機構の第３回転要素が出力部材に連結されることを特徴とする。

本発明によれば、例えば第１摩擦係合機構を係合させると共に変速比順位で最低速に位置する１番目の第１ギヤ列を確立すると、第１回転要素が第１ギヤ列の出力速度で回転し、この状態で第３摩擦係合機構を係合させることにより、第３回転要素が第１回転要素と等速度で回転して、１速段での動力伝達が行われる。この状態から第３摩擦係合機構の係合を解除して、変速比順位で２番目の第２ギヤ列を確立すると、第２回転要素が第２ギヤ列の出力速度で回転する。ここで、第１回転要素は第１ギヤ列の出力速度で回転しているから、第３回転要素は第１ギヤ列の出力速度と第２ギヤ列の出力速度との間の速度で回転することになり、２速段での動力伝達が行われる。このように、第３回転要素を奇数番目のギヤ列の出力速度と偶数番目のギヤ列の出力速度との間の速度で回転させることができるため、ギヤ列の総数をＮとして、（２Ｎ−１）段の変速を行うことができる。

ここで、本発明では、差動機構と第３摩擦係合機構が必要になるが、変速段数を上記の如く変速ギヤ列の数に比し飛躍的に増やすことができる。従って、変速機の軸長や軸数、外形を、従来の多段変速機に対して増加させることなく、変速段数を増やすことが可能になる。

又、本発明では、最低速と最高速のギヤ列を除くギヤ列の駆動ギヤと従動ギヤとの一方を、そのギヤ列のみで確立される変速段と、変速比順位で隣接する２つのギヤ列との組合せにより確立される２つの変速段との合計３段に亘って対応する軸に連結したままにしておくことができ、最低速と最高速のギヤ列の駆動ギヤと従動ギヤとの一方も対応する変速段とこの変速段の変速比順位で隣接する１つのギヤ列との組合せにより確立される１つの変速段の２段に亘って対応する軸に連結したままにしておくことができる。従って、同期噛合機構の断続回数が大幅に低減され、同期噛合機構の消耗を著しく少なくすることができる。

又、従来のデュアルクラッチトランスミッション（ＤＣＴ）では、２段変速を行う場合、摩擦係合機構の切換えでは対応できず、同期噛合機構の係合状態を切り換える必要があり、又、この切換えには時間を要しスムーズに切換えることができない。このため、従来のＤＣＴで２段変速を行う場合には、応答性が低下してしまうため、実現が困難であった。本発明によれば、第３摩擦係合機構が係合している変速段においては、第１摩擦係合機構と第２摩擦係合機構との係合を切り換えるだけで２段変速を行うことができる。このため、２段変速を応答性良く行うことができる。

又、本発明においては、第１中間軸と第２中間軸とが差動機構と同一軸線上に配置されることが望ましい。これによれば、第１中間軸と第２中間軸とが同一軸線上に配置されるため、変速機の径方向の外形を小さくして小型化できる。更に、第１と第２の各中間軸を差動装置の第１と第２の各回転要素に連結するギヤが不要になり、部品点数を削減してコストダウンと軽量化とを図ることができる。

本発明においては、第１及び第２入力軸と平行に配置されるアイドル軸と、アイドル軸に軸支又は固定されると共に何れかのギヤ列の駆動ギヤに噛合する第１アイドルギヤと、アイドル軸に固定又は軸支されると共に何れかのギヤ列の従動ギヤに噛合する第２アイドルギヤと、アイドル軸に軸支されるアイドルギヤを解除自在にアイドル軸に連結する第３同期噛合機構とを設けることが望ましい。これによれば、アイドル軸に軸支されるアイドルギヤを第３同期噛合機構によりアイドル軸に連結させれば、第１入力軸又は第２入力軸の回転がアイドル軸を介して、第１中間軸又は第２中間軸が逆回転し、後進段を確立することができる。

ここで、本発明の差動機構としては、例えば、サンギヤとキャリアとリングギヤからなるプラネタリギヤを用いることも考えられるが、差動機構の外径が大きくなってしまい、ディファレンシャルギヤ等の他の車両部品と干渉してしまうことも考えられる。この場合、差動機構を、第１中間軸に連結された第１回転要素たる第１サンギヤと、第２中間軸に連結された第２回転要素たる第２サンギヤと、互いに噛合すると共に一方が第１サンギヤ、他方が第２サンギヤに噛合する一対のピニオンを自転及び公転自在に支持する第３回転要素たるキャリアとから成るプラネタリギヤで構成し、第３摩擦係合機構を、キャリアと第１中間軸又は第２中間軸とを解除自在に連結するように構成すれば、一対のピニオンを周方向で噛合させることができ、これにより、リングギヤと１つのピニオンの分だけ差動機構の外径を小さくすることができ、差動機構の径方向における他の部材との干渉を抑制できる。

又、本発明の差動機構として、プラネタリギヤを用いる場合には、第２中間軸が連結された第２回転要素を変速機ケースに固定自在な第４摩擦係合機構を設けることにより、例えば、第４摩擦係合機構を係合させると共に、変速比順位で最低速に位置する１番目の第１ギヤ列を確立させれば、第１ギヤ列の変速比よりも更に低速の変速段を確立させることができ、ギヤ列の総数をＮとして、（２Ｎ）段の変速を行うことができる。

図１は本発明の第１実施形態の多段変速機を示している。この変速機は、第１入力軸１１と、第１入力軸１１と同一軸線上に配置されると共に第１入力軸１１が内挿された中空の第２入力軸１２と、変速比（従動ギヤの歯数／駆動ギヤの歯数）の異なる第１〜第４の４つのギヤ列Ｇ１〜Ｇ４と、駆動源たるエンジンの弾み車２（フライホイール）の回転を第１入力軸１１に解除自在に伝達する第１摩擦係合機構たる第１クラッチＣ１と、弾み車２の回転を第２入力軸１２に解除自在に伝達する第２摩擦係合機構たる第２クラッチＣ２とを備える。

変速比順位で奇数番目の各ギヤ列Ｇ１，Ｇ３の駆動ギヤＧ１ａ，Ｇ３ａは第１入力軸１１に固定されている。変速比順位で偶数番目の各ギヤ列Ｇ２，Ｇ４の駆動ギヤＧ２ａ，Ｇ４ａは第２入力軸１２に固定されている。又、第１と第２の２つの中間軸３１，３２を設け、変速比順位で奇数番目のギヤ列Ｇ１，Ｇ３の駆動ギヤＧ１ａ，Ｇ３ａと噛合する従動ギヤＧ１ｂ，Ｇ３ｂを第１中間軸３１上に軸支し、変速比順位で偶数番目のギヤ列Ｇ２，Ｇ４の駆動ギヤＧ２ａ，Ｇ４ａと噛合する従動ギヤＧ２ｂ，Ｇ４ｂを第２中間軸３２上に軸支している。そして、第１中間軸３１上に、第１ギヤ列Ｇ１の従動ギヤＧ１ｂと第３ギヤ列Ｇ３の従動ギヤＧ３ｂとを第１中間軸３１に選択的に連結する第１同期噛合機構ＳＭ１（シンクロメッシュ機構）を配置すると共に、第２中間軸３２上に、第２ギヤ列Ｇ２の従動ギヤＧ２ｂと第４ギヤ列Ｇ４の従動ギヤＧ４ｂとを第２中間軸３２に選択的に連結する第２同期噛合機構ＳＭ２を配置している。

各同期噛合機構ＳＭ１，ＳＭ２は、各中間軸３１，３２に回り止めされ、図外のアクチュエータにより軸方向に移動自在な同期スリーブ４１，４２を備えている。そして、第１同期噛合機構ＳＭ１の同期スリーブ４１を図示の中立位置ＮＴから従動ギヤＧ１ｂ側又は従動ギヤＧ３ｂ側に移動させることで、従動ギヤＧ１ｂ又は従動ギヤＧ３ｂが第１中間軸３１に連結され、第１ギヤ列Ｇ１又は第３ギヤ列Ｇ３が選択的に確立される。同様に、第２同期噛合機構ＳＭ２の同期スリーブ４２を図示の中立位置ＮＴから従動ギヤＧ２ｂ側又は従動ギヤＧ４ｂ側に移動させることで、従動ギヤＧ２ｂ又は従動ギヤＧ４ｂが第２中間軸３２に連結され、第２ギヤ列Ｇ２又は第４ギヤ列Ｇ４が選択的に確立される。尚、ギヤ列が確立されるとは、入力軸１１，１２から対応する中間軸３１，３２にギヤ列Ｇ１〜Ｇ４を介して動力伝達される状態になることをいう。

又、変速機は、差動機構たるプラネタリギヤ５を備えている。このプラネタリギヤ５は、サンギヤＳａと、リングギヤＲｉと、互いに噛合すると共に一方がサンギヤＳａ、他方がリングギヤＲｉに噛合する一対のピニオンＰｉ１，Ｐｉ２を自転及び公転自在に軸支するキャリアＣａとから成るダブルピニオン型のプラネタリギヤで構成される。一例として、プラネタリギヤ５のギヤ比（リングギヤＲｉの歯数／サンギヤＳａの歯数）を「２．０」に設定した場合、リングギヤＲｉは、サンギヤＳａの回転速度とキャリアＣａの回転速度との中間速度（両回転速度の合計の１／２の回転速度）で回転する。

第１中間軸３１は中空に形成され第２中間軸３２が内挿されており、両中間軸３１，３２は同一軸線上に配置されている。又、第１中間軸３１と第２中間軸３２はプラネタリギヤ５と同一軸線上に配置されている。そして、第１中間軸３１をキャリアＣａに連結し、第２中間軸３２をサンギヤＳａに連結し、リングギヤＲｉに出力部材たる出力ギヤ６を連結している。即ち、第１実施形態では、キャリアＣａが第１回転要素、サンギヤＳａが第２回転要素、リングギヤＲｉが第３回転要素となる。出力ギヤ６の回転は、図外のデファレンシャルギヤを介して車両の左右の駆動輪に伝達される。尚、第１中間軸３１にサンギヤＳａを連結し、第２中間軸３２をキャリアＣａに連結してもよい。この場合、サンギヤＳａが第１回転要素となり、キャリアＣａが第２回転要素となる。

又、プラネタリギヤ５のリングギヤＲｉとキャリアＣａとは、第３摩擦係合機構たる第３クラッチＣ３により連結自在とされている。第３クラッチＣ３を係合させてリングギヤＲｉとキャリアＣａとを連結させると、プラネタリギヤ５の各回転要素が相対回転不能なロック状態となり、３つの回転要素が等速度で回転する。尚、第３クラッチＣ３は、リングギヤＲｉとサンギヤＳａ、又はキャリアＣａとサンギヤＳａとを連結自在に構成してもよい。

又、第１実施形態の変速機には、第２回転要素たるサンギヤＳａを変速機ケース７に固定自在な第４摩擦係合機構たる第１ブレーキＢ１が設けられている。又、変速機には、入力軸１１，１２に平行なアイドル軸８に軸支されると共に、第２ギヤ列Ｇ２の駆動ギヤＧ２ａに噛合する第１アイドルギヤＧＲ１が設けられている。第１アイドルギヤＧＲ１は、第２駆動ギヤＧ２ａと同一（或いは、その近傍）の歯数に設定されている。又、アイドル軸８には、第１ギヤ列Ｇ１の従動ギヤＧ１ｂに噛合する第２アイドルギヤＧＲ２が固定されている。第２アイドルギヤＧＲ２は、第１駆動ギヤＧ１ａと同一（或いは、その近傍）の歯数に設定されている。又、アイドル軸８には、第１アイドルギヤＧＲ１をアイドル軸８上に連結する第３同期噛合機構ＳＭ３が配置されている。

第３同期噛合機構ＳＭ３は、アイドル軸８に回り止めされ、図外のアクチュエータにより軸方向に移動自在な同期スリーブ４３を備え、第３同期噛合機構ＳＭ３の同期スリーブ４３を図示の中立位置ＮＴから第１アイドルギヤＧＲ１側に移動させることで、第１アイドルギヤＧＲ１がアイドル軸８に連結される。

次に、第１実施形態の変速機の変速動作について、図２を参照して説明する。先ず、発進時は、第１同期噛合機構ＳＭ１により第１ギヤ列Ｇ１の従動ギヤＧ１ｂを第１中間軸３１に連結して、第１ギヤ列Ｇ１を確立すると共に、第１ブレーキＢ１を係合させてプラネタリギヤ５のサンギヤＳａを変速機ケース７に固定し、第１クラッチＣ１の係合力を徐々に増加させる。

この際、キャリアＣａの回転速度は第１ギヤ列Ｇ１の出力速度と等速度になり、サンギヤＳａの回転速度は零となって、第１クラッチＣ１の係合力の増加に伴って、リングギヤＲｉの回転速度が、零から第１ギヤ列Ｇ１の出力速度の１／２の回転速度である１速段まで立上る。これによれば、発進時に１速段より低い変速比の領域から動力伝達を開始することができ、無用なエンジン回転数の上昇を伴わず、発進時の燃料消費量の低減を図ることができる。

第１クラッチＣ１が完全に係合すると、リングギヤＲｉの回転速度は、第１ギヤ列Ｇ１の出力速度の１／２の回転速度となり、１速段での動力伝達が行われる。この状態から第１ブレーキＢ１によるサンギヤＳａの固定を解除し、第３クラッチＣ３の係合力を徐々に増加させる。この際、キャリアＣａの回転速度は第１ギヤ列Ｇ１の出力速度と等速度になり、第３クラッチＣ３の係合力の増加に伴って、リングギヤＲｉの回転速度が、零から第２ギヤ列Ｇ１の出力速度に等しい２速段まで立上る。これによれば、１速段を確立する際と同様に、２速段においても、発進時の燃料消費量の低減を図ることができる。

第３クラッチＣ３が完全に係合すると、即ち、リングギヤＲｉとキャリアＣａとが完全に連結されると、リングギヤＲｉの回転速度は、第１ギヤ列Ｇ１の出力速度と等速度になり、第２速段での動力伝達が行われる。この状態から第２従動ギヤＧ２ｂを第２同期噛合機構ＳＭ２を介して第２中間軸３２に連結して第２ギヤ列Ｇ２を確立させると共に、第３クラッチＣ３を解放して、第２クラッチＣ２を係合させると、サンギヤＳａが第２ギヤ列Ｇ２の出力速度で回転する。ここで、キャリアＣａは第１ギヤ列Ｇ１の出力速度で回転しているから、リングギヤＲｉは第１ギヤ列Ｇ１の出力速度と第２ギヤ列Ｇ２の出力速度との中間速度で回転することになり、これにより、３速段での動力伝達が行われる。

次に、第１クラッチＣ１を解放し、第３クラッチＣ３を係合させると、リングギヤＲｉは第２ギヤ列Ｇ２の出力速度で回転することになり、４速段での動力伝達が行われる。この状態から第３従動ギヤＧ３ｂを第１同期噛合機構ＳＭ１を介して第１中間軸に連結して第３ギヤ列Ｇ３を確立させると共に、第３クラッチＣ３を解放して第１クラッチＣ１を係合させると、キャリアＣａが第３ギヤ列Ｇ３の出力速度で回転する。ここで、サンギヤＳａは第２ギヤ列Ｇ２の出力速度で回転しているから、リングギヤＲｉは第２ギヤ列Ｇ２の出力速度と第３ギヤ列Ｇ３の出力速度との中間速度で回転することになり、これにより５速段での動力伝達が行われる。

次に、第２クラッチＣ２を解放し、第３クラッチＣ３を係合させると、リングギヤＲｉは第３ギヤ列Ｇ３の出力速度で回転することになり、６速段での動力伝達が行われる。この状態から第４従動ギヤＧ４ｂを第２同期噛合機構ＳＭ２を介して第２中間軸に連結して第４ギヤ列Ｇ４を確立させると共に、第３クラッチＣ３を解放して第２クラッチＣ２を係合させると、サンギヤＳａが第４ギヤ列Ｇ４の出力速度で回転する。ここで、キャリアＣａは、第３ギヤ列Ｇ３の出力速度で回転しているから、リングギヤＲｉは第３ギヤ列Ｇ３の出力速度と第４ギヤ列Ｇ４の出力速度との中間速度で回転することになり、これにより７速段での動力伝達が行われる。

次に、第１クラッチＣ１を解放し、第３クラッチＣ３を係合させると、リングギヤＲｉは第４ギヤ列Ｇ４の出力速度で回転することになり、８速段での動力伝達が行われる。又、第２クラッチＣ２を係合し、第１アイドルギヤＧＲ１を第３同期噛合機構ＳＭ３を介してアイドル軸８に連結し、第１従動ギヤＧ１ｂを第１同期噛合機構ＳＭ１を介して第１中間軸に連結すれば、リングギヤＲｉが第１ギヤ列の出力速度と同一速度で逆回転（後進方向の回転）することになり、これにより、後進段での動力伝達が行われる。

このように、第１実施形態の変速機は、４つのギヤ列Ｇ１〜Ｇ４を用いて、前進８段の変速を行うことができる。尚、ギヤ列は４つに限られず、例えば、５つでも６つでもよい。５つのギヤ列を用いる場合には、前進１０段、６つのギヤ列を用いる場合には前進１２段の変速を行うことができる。即ち、ギヤ列の数をＮとして、（２Ｎ）段の変速を行うことができる。ここで、第１実施形態では、プラネタリギヤ５と第３クラッチＣ３とが必要になるが、変速段数を上記の如く飛躍的に増加させることができるため、変速機の軸長を増加させずに変速段数を増やすことができる。

又、第１実施形態では、第１従動ギヤＧ１ｂを１速段〜３速段の３つの変速段に亘って第１中間軸３１に連結したままにしておくことができ、第２従動ギヤＧ２ｂを３速段〜５速段の３つの変速段に亘って、第２中間軸３２に連結したままにしておくことができ、第３従動ギヤＧ３ｂを５速段〜７速段の３つの変速段に亘って第１中間軸に連結したままにしておくことができ、第４従動ギヤＧ４ｂを７速段と８速段の２つの変速段に亘って第２中間軸３２に連結したままにしておくことができる。従って、第１と第２の同期噛合機構ＳＭ１，ＳＭ２の断続回数が大幅に低減され、第１と第２の同期噛合機構ＳＭ１，ＳＭ２の消耗を飛躍的に抑制することができる。又、３速段、５速段、７速段では、２つのギヤ列を介して動力伝達されるため、夫々のギヤ列に係る負担を軽減させることができる。

又、従来のデュアルクラッチトランスミッション（ＤＣＴ）では、２段変速を行う場合、第１、第２クラッチの切換えでは対応できず、同期噛合機構の係合状態を切り換える必要があり、又、この切換えには時間を要しスムーズに切換えることができない。従って、従来のＤＣＴでは、２段変速を行うと応答性が低下してしまうため、２段変速の実現が困難であった。本実施形態の自動変速機によれば、第３摩擦係合機構たる第３クラッチＣ３が係合している変速段（２，４，６，８速段）においては、第１摩擦係合機構たる第１クラッチＣ１と第２摩擦係合機構たる第２クラッチＣ２との係合を切り換えるだけで２段変速を行うことができる。このため、２段変速を応答性良く行うことができる。

ところで、第１実施形態では、第１と第２の中間軸３１，３２をプラネタリギヤ５と同一軸線上に配置したが、これに限られない。例えば、入力軸１１，１２をプラネタリギヤ５と同一軸線上に配置し、各中間軸３１，３２をプラネタリギヤ５の軸線と平行に配置してもよい。この場合、各中間軸３１，３２の回転をプラネタリギヤ５のキャリアＣａ及びサンギヤＳａに伝達させる別個のギヤ列を設ければよい。

又、第１実施形態では、差動機構をダブルピニオン型のプラネタリギヤ５で構成したが、サンギヤと、リングギヤと、サンギヤ及びリングギヤに噛合するピニオンを自転及び公転自在に軸支するキャリアとから成るシングルピニオン型のプラネタリギヤで構成してもよい。この場合、第１中間軸３１をサンギヤとリングギヤの何れか一方、第２中間軸３２をサンギヤとリングギヤの何れか他方に連結し、キャリアに出力部材たる出力ギヤ６を連結すればよい。

又、図３に示す第２実施形態の如く、第１実施形態のプラネタリギヤ５に代えて、一対のサンギヤＳａ１，Ｓａ２と、互いに噛合すると共に一方が第１サンギヤＳａ１、他方が第２サンギヤＳａ２に噛合する一対のピニオンＰｉ１’，Ｐｉ２’を自転及び公転自在に軸支するキャリアＣａとからなるプラネタリギヤ５’で構成してもよい。

このプラネタリギヤ５’では、第１サンギヤＳａ１に第１中間軸３１が連結され、第２サンギヤＳａ２に第２中間軸３２が連結され、キャリアＣａに出力部材たる出力ギヤ６が連結されている。従って、第２実施形態においては、第１サンギヤＳａ１が第１回転要素、第２サンギヤＳａ２が第２回転要素、キャリアＣａが第３回転要素となる。第１サンギヤＳａ１の歯数と第２サンギヤＳａ２の歯数とは同一に設定されており、キャリアＣａは、第１サンギヤＳａ１の回転速度と第２サンギヤＳａ２の回転速度との中間速度で回転する。第３摩擦係合機構たる第３クラッチＣ３は、第２サンギヤＳａ２とキャリアＣａとを係合自在に構成され、第４摩擦係合機構たる第１ブレーキＢ１は、第２サンギヤＳａ２を変速機ケース７に固定自在に構成されている。他の構成は、第１実施形態と同一である。

第２実施形態の多段変速機によれば、一対のピニオンＰｉ１’，Ｐｉ２’は周方向で噛合させることができ、第１実施形態のものと比較して、リングギヤと１つのピニオンの分だけプラネタリギヤの外径を小さくすることができ、ディファレンシャルギヤ等の他の車両部品との径方向における干渉を抑制させることができる。

尚、両実施形態においては、差動機構としてプラネタリギヤを用いてるが、差動機構を軸方向一側の第１サイドギヤと、軸方向他側の第２サイドギヤと両サイドギヤに噛合するピニオンを軸支するギヤケースとから成るサイドギヤ・ピニオンギヤ式の差動ギヤ機構で構成してもよい。この場合、第１サイドギヤに第１中間軸を連結して第１回転要素とし、第２サイドギヤに第２中間軸を連結して第２回転要素とし、ギヤケースに出力部材たる出力ギヤを連結して第３回転要素とし、第３摩擦係合機構たる第３クラッチＣ３で、両サイドギヤを連結するように構成すればよい。これによっても、第１サイドギヤと第２サイドギヤとが異なる速度で回転する場合、ギヤケースが第１サイドギヤの回転速度と第２サイドギヤの回転速度との中間速度で回転し、第１実施形態と同様の変速を行うことができる。

又、第１実施形態では、各ギヤ列Ｇ１〜Ｇ４の駆動ギヤＧ１ａ〜Ｇ４ａを対応する入力軸１１，１２に固定し、従動ギヤＧ１ｂ〜Ｇ４ｂを対応する中間軸３１，３２に軸支したが、各ギヤ列Ｇ１〜Ｇ４の従動ギヤＧ１ｂ〜Ｇ４ｂを対応する中間軸３１，３２に固定子、駆動ギヤＧ１ａ〜Ｇ４ａを対応する入力軸１１，１２に軸支してもよい。この場合、第１入力軸１１上に第１駆動ギヤＧ１ａと第３駆動ギヤＧ３ａとを第１入力軸１１に選択的に連結する第１同期噛合機構ＳＭ１を配置し、第２入力軸１２上に第２駆動ギヤＧ２ａと第４駆動ギヤＧ４ａとを第２入力軸１２に選択的に連結する第２同期噛合機構ＳＭ２を配置すればよい。又、同期噛合機構ＳＭ１，ＳＭ２の一方を第１入力軸１１又は第１中間軸３１上に配置し、他方を第２入力軸１２又は第２中間軸３２上に配置するように構成することも可能である。

又、第１，第２実施形態においては、第４摩擦係合要素たる第１ブレーキＢ１を設けているが、この第１ブレーキＢ１は設けなくてもよい。これによれば、ギヤ列の数をＮとしいて（２Ｎ−１）段の変速を行うことができ、変速機の軸長や軸数、外形を増加させることなく、変速段数を増やすことができる。

又、第１，第２実施形態の差動機構たるプラネタリギヤ５，５’のギヤ比は、変速機全体の変速比設定を考慮し、総合的に判断して決定されるものであり、第１実施形態で例示したギヤ比２．０を中心に、ギヤ列の成立するある程度の幅（例えば、１．６〜２．４）において成立し得る。又、サイドギヤ・ピニオンギヤ式の差動ギヤ機構などの、その他の差動機構で構成する場合も同じである。

本発明の第１実施形態の多段変速機を示すスケルトン図。 第１実施形態の多段変速機の変速動作を説明する説明図。 本発明の第２実施形態の多段変速機を示すスケルトン図。

符号の説明

１１…第１入力軸、１２…第２入力軸、２…弾み車（フライホイール）、３１…第１中間軸、３２…第２中間軸、４１〜４３…同期スリーブ、５…プラネタリギヤ、Ｓａ…サンギヤ、Ｒｉ…リングギヤ、Ｃａ…キャリア、Ｐｉ１，Ｐｉ２…ピニオン、６…出力ギヤ、７…変速機ケース、８…アイドル軸、ＧＲ１…第１アイドルギヤ、ＧＲ２…第２アイドルギヤ、Ｇ１〜Ｇ４…第１〜第４ギヤ列、Ｇ１ａ〜Ｇ４ａ…第１〜第４駆動ギヤ、Ｇ１ｂ〜Ｇ４ｂ…第１〜第４従動ギヤ、Ｃ１〜Ｃ３…第１〜第３クラッチ（第１〜第３摩擦係合機構）、Ｂ１…第１ブレーキ（第４摩擦係合機構）、ＳＭ１〜ＳＭ３…第１〜第３同期噛合機構。

Claims (5)

1. 駆動源の動力により回転される入力軸の回転速度を、変速比の異なる複数のギヤ列を介して、複数段に変速して出力部材から出力する多段変速機であって、
   変速比順位で奇数番目の各ギヤ列の駆動ギヤを固定又は軸支する第１入力軸と、変速比順位で偶数番目の各ギヤ列の駆動ギヤを固定又は軸支する第２入力軸と、駆動源の動力を第１入力軸に解除自在に伝達する第１摩擦係合機構と、駆動源の動力を第２入力軸に解除自在に伝達する第２摩擦係合機構と、
   変速比順位で奇数番目の各ギヤ列の駆動ギヤと噛合する従動ギヤを軸支又は固定する第１中間軸と、変速比順位で偶数番目の各ギヤ列の駆動ギヤと噛合する従動ギヤを軸支又は固定する第２中間軸と、
   変速比順位で奇数番目の各ギヤ列の駆動ギヤと従動ギヤとのうち第１入力軸又は第１中間軸に軸支されるギヤを当該軸に連結して、変速比順位で奇数番目のギヤ列の１つを選択的に確立する第１同期噛合機構と、変速比順位で偶数番目の各ギヤ列の駆動ギヤと従動ギヤとのうち第２入力軸又は第２中間軸に軸支されるギヤを当該軸に連結して、変速比順位で偶数番目のギヤ列の１つを選択的に確立する第２同期噛合機構と、
   相対回転可能な第１と第２と第３の３つの回転要素を有し、第１回転要素と第２回転要素が異なる速度で回転するときに第３回転要素が第１回転要素の回転速度と第２回転要素の回転速度との間の速度で回転するように構成された差動機構と、差動機構の３つの回転要素のうちの２つの回転要素を連結する第３摩擦係合機構とを備え、
   差動機構の第１回転要素と第２回転要素とに夫々第１中間軸と第２中間軸とが連結され、差動機構の第３回転要素が出力部材に連結されることを特徴とする多段変速機。
2. 請求項１記載の多段変速機であって、第１中間軸と第２中間軸とが差動機構と同一軸線上に配置されることを特徴とする多段変速機。
3. 請求項１又は請求項２に記載の多段変速機であって、第１及び第２入力軸と平行に配置されるアイドル軸と、アイドル軸に軸支又は固定されると共に何れかのギヤ列の駆動ギヤに噛合する第１アイドルギヤと、アイドル軸に固定又は軸支されると共に何れかのギヤ列の従動ギヤに噛合する第２アイドルギヤと、アイドル軸に軸支されるアイドルギヤを解除自在にアイドル軸に連結する第３同期噛合機構とを備えることを特徴とする多段変速機。
4. 請求項１から請求項３の何れか１項記載の多段変速機であって、差動機構は、第１中間軸に連結された第１回転要素たる第１サンギヤと、第２中間軸に連結された第２回転要素たる第２サンギヤと、互いに噛合すると共に一方が第１サンギヤ、他方が第２サンギヤに噛合する一対のピニオンを自転及び公転自在に支持する第３回転要素たるキャリアとから成るプラネタリギヤで構成されることを特徴とする多段変速機。
5. 請求項１から請求項３の何れか１項記載の多段変速機であって、差動機構はプラネタリギヤで構成され、プラネタリギヤの第２回転要素を変速機ケースに固定自在な第４摩擦係合機構を備えることを特徴とする多段変速機。

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