JP2016188678A

JP2016188678A - 変速装置

Info

Publication number: JP2016188678A
Application number: JP2015069276A
Authority: JP
Inventors: 靖幸右近; Yasuyuki Ukon
Original assignee: Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2015-03-30
Filing date: 2015-03-30
Publication date: 2016-11-04

Abstract

【課題】小型化し得る変速装置を提供する。【解決手段】第１入力軸１１には駆動歯車２１、２３，２５が設けられ、第２入力軸１２には駆動歯車２２，２４，２６が設けられる。駆動歯車２１に噛み合う第１同期歯車６１と、駆動歯車２３に噛み合う第２同期歯車６２と、駆動歯車２２に噛み合う連動歯車６３が同期軸１４に設けられる。第１同期歯車６１は第１シンクロ機構６５により同期軸１４に締結され、第２同期歯車６２は第２シンクロ機構６６により同期軸に締結される。同期軸１４により出力軸１３の回転数を変速後の回転数に同期させた状態のもとで噛み合い式クラッチ５１〜５３により従動歯車３１〜３６は出力軸に噛み合わされる。【選択図】図１

Description

本発明は、車両等に搭載される変速装置に関し、特にデュアルクラッチ式の変速装置に関する。

自動車に搭載される変速装置としては、駆動歯車が設けられた入力軸と、従動歯車が設けられた出力軸とが平行に配置される平行軸式がある。平行軸式の変速装置には、デュアルクラッチ式があり、このタイプの変速装置は、２つの入力軸を有し、エンジンの出力軸と一方の入力軸との間に配置される第１のクラッチと、エンジン出力軸と他方の入力軸との間に配置される第２のクラッチとを有している。一方の入力軸には奇数段の複数の駆動歯車が設けられ、他方の入力軸には偶数段の複数の駆動歯車が設けられている。それぞれの駆動歯車に常時噛み合う従動歯車が出力軸に設けられている。

特許文献１〜３にはデュアルクラッチ式の変速装置が記載されている。特許文献１に記載される変速機は、第１速と第３速の駆動歯車が固定された第１の入力軸と、第２速と第４速の被駆動歯車が固定された第２の入力軸と、第１速〜第４速の従動歯車が回転自在に装着され出力軸に連結される副軸とを有している。第１速と第３速の従動歯車の間には、第１−第３速用のシンクロメッシュ機構が設けられ、第２速と第４速の従動歯車の間には、第２−第４速用のシンクロメッシュ機構が設けられている。第２速から第３速の変速段に変速するときには、エンジントルクが伝達されていない状態の第３速の従動歯車を第１−第３速用のシンクロメッシュ機構により第３速の従動歯車と出力側の副軸とを同期させるようにしている。

特許文献２に記載されるトランスミッションは、従動歯車を出力軸に結合させる状態と結合を解除する状態とに切り換えるための噛み合いクラッチと、第１の入力軸と第２の入力軸との回転差を制御するための遊星歯車機構と、遊星歯車機構のリングギヤを固定するプレート装置とを有している。

特許文献３に記載される伝動装置は、奇数段の駆動歯車が設けられ第１の入力軸に連結される第１の中間軸と、偶数段の駆動歯車が設けられ第２の入力軸に連結される第２の中間軸と、従動歯車が設けられた出力軸とを有し、第１の入力軸と出力軸との間には、切換クラッチが付加されている。第１速の変速段において第１の入力軸と出力軸とを切換クラッチにより締結することにより、第１速の歯車対よりも高い変速比を得るようにしている。

特開２０１０−３８１８０号公報特開２０１０−２１６６０５号公報特開２００１−２００８９９号公報

特許文献１に記載された変速装置においては、出力側の副軸に変速段に対応したシンクロメッシュ機構の切換ユニットを設けなければならず、シンクロメッシュ機構の負担を少なくするためにデュアルクラッチの接続タイミングを制御しなければならない。また、特許文献２に記載されたトランスミッションにおいては、従動歯車の回転を出力軸に同期させるために、複数の遊星歯車機構からなるシンクロ装置を用いている。このため、変速段の切換時に噛合い衝撃音が発生し、噛合い部の摩耗も避けられない。さらに、トランスミッションの寸法が大きくなるという問題点がある。

本発明の目的は、小型化し得る変速装置を提供することにある。

変速装置は、奇数段の複数の駆動歯車と偶数段の複数の駆動歯車とのいずれか一方が設けられ、駆動源からの駆動力が第１クラッチを介して伝達される第１入力軸と、奇数段の複数の駆動歯車と偶数段の複数の駆動歯車とのいずれか他方が設けられ、駆動源からの駆動力が第２クラッチを介して伝達される第２入力軸と、それぞれの前記駆動歯車と噛み合う複数の従動歯車が設けられ、駆動輪に駆動力を出力する出力軸とを有する変速装置であって、前記奇数段の駆動歯車と前記偶数段の駆動歯車のとのいずれか一方の２つの駆動歯車に噛み合う第１同期歯車と第２同期歯車、および前記奇数段の駆動歯車と前記偶数段の駆動歯車のとのいずれか他方の駆動歯車に噛み合う連動歯車が設けられた同期軸と、相互に噛み合う前記駆動歯車と前記従動歯車とを介して前記駆動力を前記駆動輪に伝達する噛み合い状態と、前記駆動力の伝達を解除する開放状態とに切り換える複数の噛み合い式クラッチと、前記第１同期歯車と前記同期軸とを締結状態と開放状態とに切り換える第１シンクロ機構と、前記第２同期歯車と前記同期軸とを締結状態と開放状態とに切り換える第２シンクロ機構とを、有し、前記同期軸により前記出力軸の回転数を変速後の回転数に同期させた状態のもとで変速後に前記駆動力を前記駆動輪に伝達する前記駆動歯車と前記従動歯車とを動力伝達状態に切り換えるようにした。

変速装置は、第１入力軸と第２入力軸の一方の駆動歯車に噛み合う第１同期歯車と第２同期歯車が設けられ、第１入力軸と第２入力軸の一方の駆動歯車に噛み合う連動歯車が設けられた同期軸を有し、同期軸により変速後の出力軸の回転数が変速後の回転数に同期された状態のもとで、噛み合い式クラッチによりエンジンの駆動力を駆動輪に伝達する駆動歯車と従動歯車とを動力伝達状態に切り換えられる。同期軸とそれぞれの同期歯車との締結と締結解除とをシンクロ機構により行うので、１組のシンクロ機構によって、駆動歯車と従動歯車とを動力伝達状態に切り換えるために、シンクロ機構を用いることが不要となり、変速装置の小型化を達成することができる。

一実施の形態である変速装置を示すスケルトン図である。第１速の変速段に切り換えられた状態を示すスケルトン図である。第２速の変速段に切り換えられた状態を示すスケルトン図である。（Ａ），（Ｂ）は第２速の変速段から第３速の変速段への切換状態を示すスケルトン図である。（Ａ），（Ｂ）は第２速の変速段から第３速の変速段への切換状態を示すスケルトン図である。（Ａ），（Ｂ）は第３速の変速段から第４速の変速段への切換状態を示すスケルトン図である。（Ａ），（Ｂ）は第４速の変速段から第５速の変速段への切換状態を示すスケルトン図である。（Ａ），（Ｂ）は第５速の変速段から第６速の変速段への切換状態を示すスケルトン図である。（Ａ），（Ｂ）は第３速の変速段から第２速の変速段への切換状態を示すスケルトン図である。（Ａ），（Ｂ）は第４速の変速段から第３速の変速段への切換状態を示すスケルトン図である。他の実施の形態である変速装置を示すスケルトン図である。さらに他の実施の形態である変速装置を示すスケルトン図である。さらに他の実施の形態である変速装置を示すスケルトン図である。さらに他の実施の形態である変速装置を示すスケルトン図である。さらに他の実施の形態である変速装置を示すスケルトン図である。図１５における横断面に相当し、図１５に示された各軸の軸間距離を示すスケルトン図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。それぞれの図面において、共通する部材には同一の符号が付されている。

図１に示す変速装置は、第１入力軸１１と第２入力軸１２と出力軸１３とを備える。第２入力軸１２は中空軸により形成されており、第１入力軸１１は第２入力軸１２の内部に同軸となって配置されている。出力軸１３はそれぞれの入力軸１１，１２に平行となって配置される。

第１入力軸１１には、第１速の駆動歯車２１、第３速の駆動歯車２３および第５速の駆動歯車２５が固定され、第２入力軸１２には、第２速の駆動歯車２２，第４速の駆動歯車２４および第６速の駆動歯車２６が固定される。出力軸１３には、駆動歯車２１〜２６にそれぞれ噛み合う第１速〜第６速の従動歯車３１〜３６が出力軸１３に対して相対回転自在に設けられる。このように、図１に示す変速装置は、第１入力軸１１に奇数段の複数の駆動歯車２１，２３，２５が設けられ、第２入力軸１２に偶数段の複数の駆動歯車２２，２４，２６が設けられており、前進６段の変速段を有する。

駆動源としてのエンジン４１と入力軸１１，１２との間には、第１クラッチＣ１と、第２クラッチＣ２とを備えたデュアルクラッチ４２が配置される。エンジン４１の出力軸は図示しない発進クラッチを介してデュアルクラッチ４２に連結される。エンジン４１の駆動力は、第１クラッチＣ１を介して第１入力軸１１に伝達され、第２クラッチＣ２を介して第２入力軸１２に伝達される。第１クラッチＣ１は第１入力軸１１に直結される摩擦プレート４３を有し、第２クラッチＣ２は第２入力軸１２に直結される摩擦プレート４４を有し、図示するデュアルクラッチ４２は摩擦クラッチとなっている。第１クラッチＣ１の摩擦プレート４３がクラッチドラム４５に密着して、第１クラッチＣ１が締結状態となると、エンジン４１の駆動力は第１入力軸１１に伝達される。一方、第２クラッチＣ２の摩擦プレート４４がクラッチドラム４５に密着して、第２クラッチＣ２が締結状態となると、エンジン４１の駆動力は第２入力軸１２に伝達される。それぞれのクラッチＣ１，Ｃ２は、図示しない操作制御部により独立して切換操作される。出力軸１３は、動力伝達軸等を介して図示しない駆動輪に連結され、エンジン４１の駆動力は駆動輪に出力される。

出力軸１３には、ドグクラッチ等からなる噛み合い式クラッチ５１〜５３が設けられている。噛み合い式クラッチ５１は、第２速の従動歯車３２と第４速の従動歯車３４の一方を選択的に出力軸１３に噛み合わせる噛み合い状態と、両方の従動歯車３２，３４の出力軸１３に対する噛み合いを解除する開放状態とに作動する。噛み合い式クラッチ５２は、第６速の従動歯車３６と第１速の従動歯車３１の一方を選択的に出力軸１３に噛み合わせる噛み合い状態と、両方の従動歯車３６，３１の出力軸１３に対する噛み合いを解除する開放状態とに作動する。噛み合い式クラッチ５３は、第３速の従動歯車３３と第５速の従動歯車３５の一方を選択的に出力軸１３に噛み合わせる噛み合い状態と、両方の従動歯車３３，３５の出力軸１３に対する噛み合いを解除する開放状態とに作動する。

それぞれの噛み合い式クラッチ５１〜５３は、図示しないアクチュエータによって作動する。したがって、例えば、噛み合い式クラッチ５１が第２速の従動歯車３２に噛み合った状態のもとで、クラッチＣ２が締結状態に切り換えられると、相互に噛み合って第２速の変速段の歯車対を構成する駆動歯車２２と従動歯車３２とを介してエンジン４１の駆動力は出力軸１３および駆動輪に伝達される。

この変速装置は、入力軸１１，１２および出力軸１３に平行となって配置される同期軸１４を備える。同期軸１４には、第１速の駆動歯車２１に噛み合う第１同期歯車６１と、第３速の駆動歯車２３に噛み合う第２同期歯車６２が、同期軸１４に対して相対回転自在に設けられている。同期軸１４には、第２速の駆動歯車２２に噛み合う連動歯車６３が固定されている。このように、図１に示される変速装置の同期軸１４は、奇数段の２つの駆動歯車２１，２３に噛み合う２つの第１同期歯車６１および第２同期歯車６２と、偶数段の駆動歯車２２に噛み合う連動歯車６３とを備える。出力軸１３と同期軸１４は、同軸の入力軸１１，１２に平行となっており、第１速の駆動歯車２１に噛み合う第１同期歯車６１は、第３速の駆動歯車２３に噛み合う第２同期歯車６２よりも大径となっている。第２速の駆動歯車に噛み合う連動歯車６３は、両方の同期歯車６１，６２の中間の径となっている。

２つの同期歯車６１，６２の間には、１組のシンクロメッシュ組立体６４が設けられている。シンクロメッシュ組立体６４は、第１シンクロ機構６５と、第２シンクロ機構６６とを備える。第１シンクロ機構６５は、第１同期歯車６１と同期軸１４とを締結する締結状態と、締結を解除する開放状態とに切り換えられる。第２シンクロ機構６６は、第２同期歯車６２と同期軸１４とを締結する締結状態と、締結を解除する開放状態とに切り換えられる。例えば、カップリングスリーブ６７を第１同期歯車６１に向けて移動すると、カップリングスリーブ６７が第１同期歯車６１のシンクロナイザリングとスプラインとに噛み合って同期された状態となって第１同期歯車６１は同期軸１４に締結される。逆に、カップリングスリーブ６７を第２同期歯車６２に向けて移動すると、カップリングスリーブ６７が第２同期歯車６２のシンクロナイザリングとスプラインとに噛み合って同期された状態となって第２同期歯車６２は同期軸１４に締結される。両方のシンクロ機構６５，６６は、カップリングスリーブ６７を駆動する図示しないアクチュエータにより切換動作される。

次に、図２〜図１０を参照しつつ、図１に示した変速装置における変速段の切換動作について、説明する。

図２は車両の発進時のように、変速装置が第１速の変速段に設定された状態を示す。このときには、噛み合い式クラッチ５１が第２速の従動歯車３２に噛み合い、噛み合い式クラッチ５２が第１速の従動歯車３１に噛み合う状態に設定される。これにより、第１速と第２速の変速歯車対は動力伝達状態となっている。この状態のもとで、クラッチＣ１が締結されると、エンジン４１の駆動力は、駆動歯車２１と従動歯車３１により構成される第１速の変速歯車対を介して第１入力軸１１から出力軸１３に伝達される。駆動力を伝達する第１速の歯車対が太線で示されるとともに、出力軸１３の回転が駆動歯車２２を介して同期軸１４に伝達され、第１入力軸１１の回転が第１同期歯車６１に伝達されている状態が太線で示されている。第２入力軸１２はクラッチＣ２が開放されているので、拘束力を受けることなく自由回転状態となる。シンクロメッシュ組立体６４は中立位置となっており、両方の同期歯車６１，６２は同期軸１４に対して相対回転する。

図３は第１速の変速段から第２速の変速段に切り換えられた状態を示す。第２速の変速段にアップシフトするときには、クラッチＣ１が開放されてクラッチＣ２が締結されるとともにエンジン回転数は低下される。これにより、エンジン４１の駆動力は、図３において太線で示されるように、第２速の歯車対を介して第２入力軸１２から出力軸１３に伝達される。このときには、クラッチＣ１が開放され、噛み合い式クラッチ５２により第１速の従動歯車３１が出力軸１３に噛み合わされてプリセレクト状態となっているので、第１入力軸１１は拘束力を受けることなく、第１速相当の回転数で自由回転状態となる。シンクロメッシュ組立体６４は中立位置となっており、両方の同期歯車６１，６２は同期軸１４に対して相対回転する。

図４および図５は、第２速の変速段から第３速の変速段へのアップシフトの切換状態を示している。これらの図においては、変速過程の説明の便宜のために、変速過程の概念を［１］〜［４］に分けて示す。

図４（Ａ）に示されるように、プリセレクト状態の噛み合い式クラッチ５２を開放状態に切り換えて第１速の従動歯車３１と出力軸１３との噛み合いを解除する。このときには、同期軸１４は、太線で示すように第２入力軸１２により連動歯車６３を介して回転駆動されている。この状態のもとで、図４（Ｂ）に示されるように、第２シンクロ機構６６により第２同期歯車６２は同期軸１４に締結される。第２同期歯車６２が同期軸１４に締結されると、連動歯車６３，第２同期歯車６２、駆動歯車２３を介して同期軸１４により回転される第１入力軸１１は、これらの間の歯数比により第３速の変速段の回転数に減速される。

この状態のもとで、図５（Ａ）に示されるように、第２シンクロ機構６６を開放状態として噛み合い式クラッチ５３により第３速の従動歯車３３は出力軸１３に噛み合わされるとともに、図５（Ｂ）に示されるように、クラッチＣ２を開放し、クラッチＣ１を締結することにより、エンジン駆動力は第１入力軸１１から第３速の歯車対を介して出力軸１３に伝達される。

図５（Ａ）に示されるように、第１入力軸１１の回転数が減速され、出力軸１３の回転数が変速後の第３速の回転数に同期されるので、シンクロ機構を有することなく、ドグクラッチ等からなる噛み合い式クラッチ５３により従動歯車３３はスムーズに出力軸１３に噛み合わされる。これにより、駆動歯車２３と従動歯車３３は動力伝達状態に切り換えられる。このときには、クラッチＣ２が開放され、噛み合い式クラッチ５１により第２速の従動歯車３２が出力軸１３に噛み合わされたプリセレクト状態となっているので、第２入力軸１２は拘束力を受けることなく、第２速相当の回転数で自由回転状態となる。

図６は、第３速の変速段から第４速の変速段への切換状態を示す。第４速にアップシフトするときには、図６（Ａ）に示されるように、プリセレクト状態の噛み合い式クラッチ５１を開放状態に切り換えて第２速の従動歯車３２と出力軸１３との噛み合い解除する。このときには、第１同期歯車６１と第２同期歯車６２は、第１入力軸１１により回転駆動されている。この状態のもとで、シンクロ機構６５により第１同期歯車６１は同期軸１４に締結される。第１同期歯車６１が同期軸１４に締結されると、駆動歯車２１、第１同期歯車６１を介して同期軸１４により回転される第２入力軸１２は、これらの間の歯車比により第４速の変速段の回転数に減速される。

この状態のもとで、図６（Ｂ）に示されるように、第１シンクロ機構６５を開放状態として噛み合い式クラッチ５１により第４速の従動歯車３４は出力軸１３に噛み合わされるとともに、クラッチＣ１を開放し、クラッチＣ２を締結することにより、エンジン駆動力は第２入力軸１２から第４速の歯車対を介して出力軸１３に伝達される。

このときには、第２入力軸１２の回転数が減速され、出力軸１３の回転数が変速後の第４速の回転数に同期されるので、シンクロ機構を有することなく、ドグクラッチ等からなる噛み合い式クラッチ５１により従動歯車３４はスムーズに出力軸１３に噛み合わされる。これにより、駆動歯車２４と従動歯車３４は動力伝達状態に切り換えられる。クラッチＣ１を開放し、クラッチＣ２を締結することにより、噛み合い式クラッチ５３により第３速の従動歯車３３が出力軸１３に噛み合わされたプリセレクト状態となっているので、第１入力軸１１は拘束力を受けることなく、第３速相当の回転数で自由回転状態となる。

図７は、第４速の変速段から第５速の変速段への切換状態を示す。第５速にアップシフトするときには、図７（Ａ）に示されるように、プリセレクト状態の噛み合い式クラッチ５３を開放状態に切り換えて第３速の従動歯車３３と出力軸１３との噛み合いを解除する。このときには、同期軸１４は、第２入力軸１２により連動歯車６３を介して回転駆動されている。この状態のもとで、第２シンクロ機構６６により第２同期歯車６２は同期軸１４に締結される。第２同期歯車６２が同期軸１４に締結されると、連動歯車６３，第２同期歯車６２を介して同期軸１４により回転される第１入力軸１１は、これらの間の歯数比により第５速の変速段の回転数に減速される。

この状態のもとで、図７（Ｂ）に示されるように、第２シンクロ機構６６を開放状態として噛み合い式クラッチ５３により第５速の従動歯車３５は出力軸１３に噛み合わされるとともに、クラッチＣ２を開放し、クラッチＣ１を締結することにより、エンジン駆動力は第１入力軸１１から第５速の歯車対を介して出力軸１３に伝達される。

このときには、第１入力軸１１の回転数が減速され、出力軸１３の回転数は変速後の第５速の回転数に同期されるので、シンクロ機構を有することなく、ドグクラッチ等からなる噛み合い式クラッチ５１により従動歯車３５はスムーズに出力軸１３に締結される。これにより、駆動歯車２５と従動歯車３５は動力伝達状態に切り換えられる。クラッチＣ２が開放され、噛み合い式クラッチ５１により従動歯車３４が出力軸１３に噛み合わされたプリセレクト状態となっているので、第２入力軸１２は拘束力を受けることなく、第４速相当の回転数で自由回転状態となる。

図８は、第５速の変速段から第６速の変速段への切換状態を示す。第６速にアップシフトするときには、図８（Ａ）に示されるように、プリセレクト状態の噛み合い式クラッチ５１を開放状態に切り換えて従動歯車３４と出力軸１３との噛み合いを解除する。このときには、第１同期歯車６１は、第１入力軸１１により回転駆動されている。この状態のもとで、第１シンクロ機構６５により第１同期歯車６１は同期軸１４に締結される。第１同期歯車６１が同期軸１４に締結されると、駆動歯車２１、同期歯車６１を介して同期軸１４により回転される第２入力軸１２は、これらの歯車比により第６速の変速段の回転数に減速される。

この状態のもとで、図８（Ｂ）に示されるように、第１シンクロ機構６５を開放状態として噛み合い式クラッチ５２により第６速の従動歯車３６は出力軸１３に噛み合わされるとともに、クラッチＣ１を開放し、クラッチＣ２を締結することにより、エンジン駆動力は第２入力軸１２から第４速の歯車対を介して出力軸１３に伝達される。

このときには、第２入力軸１２の回転数が減速され、出力軸１３の回転数は変速後の第６速の回転数に同期されるので、シンクロ機構を有することなく、ドグクラッチ等からなる噛み合い式クラッチ５２により従動歯車３４はスムーズに出力軸１３に締結される。これにより、駆動歯車２６と従動歯車３６は動力伝達状態に切り換えられる。クラッチＣ１が開放され、噛み合い式クラッチ５３により従動歯車３５が出力軸１３に締結されたプリセレクト状態となっているので、第１入力軸１１は拘束力を受けることなく、自由回転状態となっている。

図９は第３速の変速段から第２速の変速段への切換状態を示す。第３速の変速段においては、図５（Ｂ）に示されるように、噛み合い式クラッチ５３により従動歯車３３が出力軸１３に噛み合わされて第３速の歯車対によりエンジン駆動力が出力軸１３に伝達されている。このときには、噛み合い式クラッチ５１により従動歯車３２も出力軸１３に噛み合わされている。第３速から第２速にシフトダウンするときには、図９（Ａ）に示されるように、噛み合い式クラッチ５１を開放状態に切り換えて従動歯車３２と出力軸１３との噛み合いを解除し、第２シンクロ機構６６により第２同期歯車６２は同期軸１４に締結される。

第２同期歯車６２が同期軸１４に締結されると、駆動歯車２３，第２同期歯車６２を介して同期軸１４により回転される第２入力軸１２は、これらの間の歯数比により第２速の変速段の回転数に増速される。

この状態のもとで、図９（Ｂ）に示されるように、第２シンクロ機構６６を開放状態として噛み合い式クラッチ５１により変速後の第２速の従動歯車３２は出力軸１３に噛み合わされて、駆動歯車２２と従動歯車３２は動力伝達状態に切り換えられるとともに、クラッチＣ１を開放し、クラッチＣ２を締結することにより、エンジン駆動力は第２入力軸１２から第２速の歯車対を介して出力軸１３に伝達される。

図１０は第４速の変速段から第３速の変速段への切換状態を示す。第４速の変速段においては、図６（Ｂ）に示されるように、噛み合い式クラッチ５１により従動歯車３４が出力軸１３に噛み合わされて第４速の歯車対によりエンジン駆動力が出力軸１３に伝達されている。このときには、噛み合い式クラッチ５３により従動歯車３３も出力軸１３に噛み合わされている。第４速から第３速にシフトダウンするときには、図１０（Ａ）に示されるように、噛み合い式クラッチ５３を開放状態に切り換えて従動歯車３３と出力軸１３との噛み合いを解除し、第１シンクロ機構６５により第１同期歯車６１は同期軸１４に締結される。

第１同期歯車６１が同期軸１４に締結されると、連動歯車６３，第１同期歯車６１を介して同期軸１４により回転される第１入力軸１１は、これらの間の歯数比により第３速の変速段の回転数に増速される。

この状態のもとで、図１０（Ｂ）に示されるように、第１シンクロ機構６５を開放状態として噛み合い式クラッチ５３により第３速の従動歯車３３は出力軸１３に噛み合わされて、駆動歯車２３と従動歯車３３は動力伝達状態に切り換えられるとともに、クラッチＣ２を開放し、クラッチＣ１を締結することにより、エンジン駆動力は第１入力軸１１から変速後の第３速の歯車対を介して出力軸１３に伝達される。他の変速段へのダウンシフトの変速操作についても、同様にして行われる。

上述のように、第２速以上の変速段のもとで、第２速から第３速、第４速から第５速のように、偶数段から奇数段へアップシフトするときには、偶数段の駆動歯車が設けられた第２入力軸１２側を駆動側として自由回転状態の第１入力軸１１が同期軸１４を介して同期される。これにより、出力軸１３は変速後の回転数に同期される。一方、第３速から第４速、第５速から第６速のように、奇数段から偶数段へアップシフトされるときには、奇数段の駆動歯車が設けられた第１入力軸１１を駆動側として自由回転状態の第２入力軸１２が同期軸１４を介して同期される。これにより、出力軸１３は変速後の回転数に同期される。

同様に、最速段から第２速までの変速段のもとで、第３速から第２速のように、奇数段から偶数段へダウンシフトするときには、奇数段の駆動歯車が設けられた第１入力軸１１を駆動側として自由回転状態の第２入力軸１２が同期軸１４を介して同期される。一方、第４速から第３速のように、偶数段から奇数段へダウンシフトするときには、偶数段の駆動歯車が設けられた第２入力軸１２側を駆動側として自由回転状態の第１入力軸１１が同期軸１４を介して同期される。それぞれのダウンシフトにおいても、出力軸１３は変速後の回転数に同期される。

同期軸１４に設けられた第１同期歯車６１は、連動歯車６３よりも２段の変速比分だけ大径であり、第２同期歯車６２は連動歯車６３よりも１段の変速比分だけ小径となっている。つまり、図１に示される変速装置においては、第１同期歯車６１は第１速の駆動歯車２１に噛み合い、第２同期歯車６２は第３速の駆動歯車２３に噛み合い、連動歯車６３は第２速の駆動歯車２２に噛み合っている。したがって、アップシフトする場合には、２つのシンクロ機構６５，６６により駆動側の主軸から自由回転状態の主軸を減速する歯車対が選択される。一方、ダウンシフトする場合には、駆動側の主軸から自由回転状態の主軸を増速する歯車対が選択される。

このように、入力軸と出力軸に平行に配置される同期軸１４を設けた変速装置においては、第１シンクロ機構６５と第２シンクロ機構６６とを備えたシンクロメッシュ組立体６４を１組設けることにより、出力軸１３と従動歯車３１〜３６のいずれかを噛み合わせるために、シンクロ機構を用いることなく、ドグクラッチ等の噛み合い式クラッチ５１〜５３により変速段の切換をスムーズに行うことができる。したがって、それぞれの従動歯車３１〜３６を出力軸１３に締結するためにシンクロ機構を用いる場合に比して、変速装置の軸方向の長さを短縮することができ、変速装置の小型化を達成することができる。また、１組のシンクロメッシュ組立体６４により、全ての従動歯車を出力軸１３に噛み合わせることができるので、変速装置をシンプルな構造とすることができる。さらに、変速段の切換時に噛合い衝撃音が発生することはなく、変速段の切換を静粛に行うことができる。

図１１〜図１６は、それぞれ他の実施の形態である変速装置を示す。これらの図においては、図１に示された部材と共通する部材には同一の符号が付されている。

図１１に示される変速装置においては、第１同期歯車６１が第３速の駆動歯車２３に噛み合い、第２同期歯車６２が第５速の駆動歯車２５に噛み合っている。連動歯車６３は第４速の駆動歯車２４に噛み合っている。このように、同期歯車６１，６２を駆動歯車２３，２５と噛み合わせ、連動歯車６３を駆動歯車２４と噛み合わせても、図１に示した変速装置と同様に変速段の切換を行うことができる。

図１２に示される変速装置においては、第１入力軸１１に偶数段の駆動歯車２２，２４、２６が設けられ、第２入力軸１２に奇数段の駆動歯車２１，２３，２５が設けられている。第１同期歯車６１は駆動歯車２２に噛み合い、第２同期歯車６２は駆動歯車２４に噛み合っている。この変速装置においても、図１に示した変速装置と同様の方式で変速段の切換を行うことができる。このように、奇数段の駆動歯車と偶数段の駆動歯車とのいずれか一方を第１入力軸１１に設け、いずれか他方を第２入力軸１２に設けることにより、自由回転状態の入力軸を同期させて、それぞれの噛み合い式クラッチ５１〜５３をスムーズに締結させることができる。

図１３に示される変速装置においては、図１２に示される変速装置と同様に、第１入力軸１１に偶数段の駆動歯車２２，２４、２６が設けられ、第２入力軸１２に奇数段の駆動歯車２１，２３，２５が設けられている。これに対し、第１同期歯車６１は奇数段である第１速の駆動歯車２１に噛み合い、第２同期歯車６２は第３速の駆動歯車２３に噛み合い、連動歯車６３は偶数段である第２速の駆動歯車２２に噛み合っている。このように、第１同期歯車６１と第２同期歯車６２を、奇数段の駆動歯車と偶数段の駆動歯車のいずれか一方に噛み合わせ、いずれか他方に連動歯車６３を噛み合わせるようにすることができる。

図１１〜図１３に示される変速装置においても、シンクロメッシュ組立体６４、噛み合い式クラッチ５１〜５３、およびデュアルクラッチ４２の切換操作を操作制御部からの信号により作動させると、変速段の切換を自動的に行うことができる。

上述したそれぞれの変速装置は、前進６段の変速段を備えているが、変速段の数は任意の段数とすることができる。

図１４は、前進１０段の変速段を備えた変速装置を示す。第１入力軸１１には、第１速〜第９速のうち偶数段の駆動歯車２１、２３，２５，２７，２９が設けられている。第２入力軸１２には、偶数段の駆動歯車２２，２４，２６，２８、３０が設けられている。出力軸１３には、第１速から第１０速の従動歯車３１〜４０が設けられている。それぞれ軸方向に隣り合う２つの従動歯車の間には、噛み合い式クラッチ５１〜５５が設けられている。同期軸１４には、第３速の駆動歯車２３に噛み合う第１同期歯車６１と、第５速の駆動歯車２５に噛み合う第２同期歯車６２とが設けられ、さらに、第４速の駆動歯車２４と噛み合う連動歯車６３が同期軸１４に設けられている。

この変速装置においても、図１に示したものと同様に、アップシフト動作とダウンシフト動作とを行うことができる。このように、変速段数が多くなった変速装置においては、それぞれの従動歯車３１〜４０を出力軸１３に締結するためにシンクロ機構を用いる場合に比して、変速装置の軸方向の長さを短縮することができ、変速装置の小型化を達成することができる。

上述した変速装置においては第１入力軸１１と第２入力軸１２とが同軸となっているのに対し、図１５および図１６に示される変速装置は、第１入力軸１１と第２入力軸１２とが平行となって配置される。

図１５に示される変速装置においては、奇数段の駆動歯車２１，２３，２５，２７が第１入力軸１１に設けられ、偶数段の駆動歯車２２，２４，２６が第２入力軸１２に設けられ、この変速装置は前進７段の変速段を備えている。

この変速装置は、第１副入力軸７１と、中空軸からなり第１副入力軸７１が内部に組み込まれる第２副入力軸７２とを備え、第１副入力軸７１は第２副入力軸７２と同軸となっている。第１副入力軸７１には第１クラッチＣ１の摩擦プレート４３が設けられ、第２副入力軸７２には第２クラッチＣ２の摩擦プレート４４が設けられる。第１副入力軸７１に設けられた伝達歯車７３は、第１入力軸１１に設けられた伝達歯車７４に噛み合っている。第２副入力軸７２に設けられた伝達歯車７５は、第２入力軸１２に設けられた伝達歯車７６に噛み合っている。このように、第１入力軸１１は摩擦プレート４３に第１副入力軸７１を介して連結され、第２入力軸１２は摩擦プレート４４に第２副入力軸７２を介して連結される。

図１６に示されるように、第１入力軸１１と第１副入力軸７１の間の軸間距離をＡ１とし、第２入力軸１２と第１副入力軸７１の間の軸間距離をＡ２とすると、両方の軸間距離Ａ１，Ａ２は同一となっている。また、第１入力軸１１と出力軸１３の間の軸間距離をＢ１とし、第２入力軸１２と出力軸１３の軸間距離をＢ２とすると、両方の軸間距離Ｂ１，Ｂ２は同一となっている。

第１入力軸１１には、駆動歯車２１，２３が軸方向に隣り合って固定され、駆動歯車２５，２７が軸方向に隣り合って入力軸１１に対して相対回転自在に設けられる。第２入力軸１２には、駆動歯車２２が固定され、駆動歯車２４，２６が軸方向に隣り合って第２入力軸１２に対して相対回転自在に設けられる。第２入力軸１２には、さらに後退用の駆動歯車８１が設けられ、この駆動歯車８１は支持軸８２に設けられた後退用の遊動歯車８３に噛み合っている。遊動歯車８３は、出力軸１３に設けられた後退用の従動歯車８４に噛み合っている。

出力軸１３には、それぞれの駆動歯車に噛み合う従動歯車３１〜３７が設けられている。従動歯車３１，３３は軸方向に隣り合って出力軸１３に対して相対回転自在に設けられ、従動歯車３２，８４は軸方向に隣り合って出力軸１３に対して相対回転自在に設けられる。他の従動歯車３４〜３７は、それぞれ出力軸１３に固定される。出力軸１３に設けられた終減速歯車８５は、図１６に示されるように、差動歯車機構８６に連結され、出力軸１３は差動歯車機構８６と図示しない動力伝達軸等を介して駆動輪に連結される。

同期軸１４に設けられた第１同期歯車６１は第１速の駆動歯車２１に噛み合い、第２同期歯車６２は第３速の駆動歯車２３に噛み合い、連動歯車６３は第２速の駆動歯車２２に噛み合う。なお、図１５において、符号８７は変速機ケースを示す。

このように、第１入力軸１１と第２入力軸１２が平行に配置された形態においても、１組のシンクロメッシュ組立体６４によって、入力軸１１，１２を同期させてスムーズに変速段の切換を行うことができる。

本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。

１１第１入力軸
１２第２入力軸
１３出力軸
１４同期軸
２１〜３０駆動歯車
３１〜４０従動歯車
４２デュアルクラッチ
４３，４４摩擦プレート
５１〜５５噛み合い式クラッチ
６１第１同期歯車
６２第２同期歯車
６３連動歯車
６５第１シンクロ機構
６６第２シンクロ機構
７１第１副入力軸
７２第２副入力軸
Ｃ１第１クラッチ
Ｃ２第２クラッチ

Claims

奇数段の複数の駆動歯車と偶数段の複数の駆動歯車とのいずれか一方が設けられ、駆動源からの駆動力が第１クラッチを介して伝達される第１入力軸と、
奇数段の複数の駆動歯車と偶数段の複数の駆動歯車とのいずれか他方が設けられ、駆動源からの駆動力が第２クラッチを介して伝達される第２入力軸と、
それぞれの前記駆動歯車と噛み合う複数の従動歯車が設けられ、駆動輪に駆動力を出力する出力軸とを有する変速装置であって、
前記奇数段の駆動歯車と前記偶数段の駆動歯車のとのいずれか一方の２つの駆動歯車に噛み合う第１同期歯車と第２同期歯車、および前記奇数段の駆動歯車と前記偶数段の駆動歯車のとのいずれか他方の駆動歯車に噛み合う連動歯車が設けられた同期軸と、
相互に噛み合う前記駆動歯車と前記従動歯車とを介して前記駆動力を前記駆動輪に伝達する噛み合い状態と、前記駆動力の伝達を解除する開放状態とに切り換える複数の噛み合い式クラッチと、
前記第１同期歯車と前記同期軸とを締結状態と開放状態とに切り換える第１シンクロ機構と、
前記第２同期歯車と前記同期軸とを締結状態と開放状態とに切り換える第２シンクロ機構と、を有し、
前記同期軸により前記出力軸の回転数を変速後の回転数に同期させた状態のもとで変速後に前記駆動力を前記駆動輪に伝達する前記駆動歯車と前記従動歯車とを動力伝達状態に切り換えるようにした、変速装置。
請求項１記載の変速装置において、前記第２入力軸は中空軸であり、前記第１入力軸は前記第２入力軸の内部に同軸となって配置され、前記第１入力軸は前記第１クラッチの摩擦プレートに直結され、前記第２入力軸は前記第２クラッチの摩擦プレートに直結される、変速装置。
請求項１記載の変速装置において、前記第１入力軸と前記第２入力軸は平行に配置され、前記第１入力軸は前記第１クラッチの摩擦プレートに第１副入力軸を介して連結され、前記第２入力軸は前記第２クラッチの摩擦プレートに第２副入力軸を介して連結される、変速装置。
請求項１〜３のいずれか１項に記載の変速装置において、それぞれの駆動歯車を前記第１入力軸または第２入力軸に固定し、それぞれの前記従動歯車を前記出力軸に相対回転自在に設け、前記噛み合い式クラッチを前記出力軸に設けた、変速装置。
請求項１〜３のいずれか１項に記載の変速装置において、前記第１入力軸または前記第２入力軸に固定された前記駆動歯車と噛み合う前記従動歯車を前記出力軸に相対回転自在に設け、前記相対回転する前記従動歯車に噛み合う前記噛み合い式クラッチを前記出力軸に設け、前記出力軸に固定された前記従動歯車に噛み合う駆動歯車を前記第１入力軸と前記第２入力軸に相対回転自在に設け、相対回転する前記駆動歯車に噛み合う前記噛み合い式クラッチを前記第１入力軸と前記第２入力軸に設けた、変速装置。