JP2595934Y2 - 多段変速機 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は主変速機構と副変速機構
とを有してなる多段変速機に関し、さらに詳しくは、エ
ンジンと副変速機とを係脱自在に連結するメインクラッ
チが複数個、並列配置されてなる構造の多段変速機に関
する。

【０００２】

【従来の技術】車両においてエンジン出力を効率よく車
体側（車輪）に伝達するため、変速機においては変速段
の多段化が要求されている。但し、現行構造のまま多段
化を図った場合には、変速機の大型化、重量化に繋が
り、車体が大型化して重量が増加し効率がかえって低下
するという問題がある。このため、従来から変速機の小
型・軽量化を図るとともに変速段の多段化を図ることが
要求されている。

【０００３】このようなことから、例えば、実開昭６０
−４３７５２号公報には、エンジンにメインクラッチを
介して係脱自在に第１遊星歯車式変速機構（第１副変速
機構）を連結するとともにこの第１遊星歯車式変速機構
の出力軸を第１カウンタ軸式変速機構（第１主変速機
構）に連結し、さらに、上記エンジンに第２遊星歯車式
変速機構（第２副変速機構）を連結するとともにこの第
２遊星歯車式変速機構の出力軸を第２カウンタ軸式変速
機構（第２主変速機構）に連結してなる多段変速機が開
示されている。

【０００４】また、実開昭６１−１５０２２８号公報に
は、エンジンの出力軸に２つのメインクラッチを並列に
取り付け、一方のクラッチを介してエンジン出力軸に係
脱自在に連結される第１メインシャフトと、他方のクラ
ッチを介してエンジン出力軸に係脱自在に連結される第
２メインシャフトと、１本のカウンターシャフトとを配
設し、カウンターシャフト上のギヤを共通として、第１
メインシャフトとカウンターシャフトとの間および第２
メインシャフトとカウンターシャフトとの間にそれぞ
れ、カウンター軸式変速機構を配設してなる多段変速機
が開示されている。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】上記実開昭６０−４３
７５２号公報に開示の多段変速機は、それぞれ遊星歯車
式変速機構とカウンター軸式変速機構とを直列に連結し
てなる２組の変速機構を、軸方向に並べて配設して変速
段の多段化を図るものである。このため、変速機の軸方
向長さが長くなることが避けられず、多段化を進めるこ
とはできても変速機の大型化、重量化の問題が残され
る。また、この変速機においては、メインクラッチに加
えて、遊星歯車式変速機構の変速用のクラッチ、ブレー
キが必要であり、さらに、カウンター軸式変速機構の変
速用のクラッチも必要であり、変速制御機構が複雑であ
るという問題もある。

【０００６】一方、上記実開昭６１−１５０２２８号公
報に開示の多段変速機の場合には、第１および第２メイ
ンシャフトおよびカウンターシャフトが互いに平行に配
設されており、第１メインシャフトとカウンターシャフ
トとの間に設けられる変速機構と第１メインシャフトと
カウンターシャフトとの間に設けられる変速機構とは、
軸と直角な方向に並列に配設されるため、変速機の軸方
向寸法の短縮化を図ることができる。しかしながら、軸
と直角な方向の寸法、すなわち変速機の幅および高さが
大きくなりこの場合でも変速機の大型化、重量化の問題
がある。

【０００７】本考案は、以上のような問題に鑑みたもの
で、変速機の大型化、重量化をできる限り抑えるととと
もに、変速段の多段化を図ることができるような構成の
多段変速機を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】このような目的達成のた
め、本考案の変速機は、エンジン出力軸端部に結合配設
されたフライホイールの端面に、これを覆ってフライホ
イールハウジングを結合し、これらにに囲まれた空間内
に主変速機構の変速機入力軸を突出させ、この空間内に
複数のメインクラッチ（例えば、一対のメインクラッ
チ）を並列に配設し、さらに、この空間内に減速機構も
配設して構成される。その上で、いずれかのメインクラ
ッチによりフライホイールハウジングと変速機入力軸と
を直接係脱させる作動を行わせる。また、減速機構を、
他のメインクラッチに連結されたリングギヤと、変速機
入力軸に連結されたキャリアと、固定保持されたサンギ
ヤとからなる遊星歯車列から構成し、この他のメインク
ラッチによりフライホイールハウジングとリングギヤと
を係脱させる作動を行う。この場合に、一方のメインク
ラッチによりフライホイールハウジングとリングギヤと
を係脱させて、フライホイールハウジングと変速機入力
軸との係脱を減速機構を介して行わせ、他方のメインク
ラッチによりフライホイールハウジングとキャリアとを
係脱させて、フライホイールハウジングと変速機入力軸
との係脱をキャリアを介して行わせるように構成するの
が好ましい。

【０００９】このような構成の多段変速機では、エンジ
ン出力軸の端部に位置するとともに、一体結合されたフ
ライホイールとフライホイールハウジングとに囲まれた
空間内に複数のメインクラッチが配設されるのである
が、そのうちのいずれかのメインクラッチによりエンジ
ン出力軸と変速機入力軸とを直接係脱する作動を行わ
せ、他のメインクラッチにより遊星歯車式の減速機構を
介してエンジン出力軸と変速機入力軸とを係脱する作動
を行わせる。このため、上記空間内に並列に配列された
メインクラッチは、いずれもエンジンフライホイールと
変速機入力軸との係脱を行うものであるが、このメイン
クラッチの係合を選択することにより、エンジン出力を
直接変速機入力軸に伝達させたり、減速機構を介して減
速して変速入力軸に伝達させたりすることができる。す
なわち、上記空間内に配設された複数のメインクラッチ
および減速機構により副変速機構を構成することがで
き、これにより、上記空間内に突出する一本の変速機入
力軸へのエンジン回転伝達を、複数の減速比を用いて選
択的に行うことができる。このように、複数のメインク
ラッチは、動力伝達の係脱作動のみでなく副変速機構の
作動制御も兼用するので、従来のメインクラッチに加え
て副変速機構用のクラッチを別途設ける必要がない。ま
た、減速機構を上記のように遊星歯車列から構成するこ
とにより、上記空間内にコンパクトに配設することがで
き、変速機全体構成が小型、コンパクトにすることがで
きる。さらに、エンジンフライホイールとこれに結合さ
れたフライホイールハウジング全体が、エンジンのフラ
イホイールマス（慣性質量）として作用するため、エン
ジン部品としてのフライホイールサイズを小さくできる
という利点もある。また、一方のメインクラッチにより
フライホイールハウジングとリングギヤとを係脱させ
て、他方のメインクラッチによりフライホイールハウジ
ングとキャリアとを係脱させる構成の場合には、キャリ
ア（実施例に示す直結プレート）が変速機入力軸との共
通の連結部材となるので、変速機入力軸との連結部の構
成が一層簡単となる。

【００１０】

【実施例】以下、図面を参照して本考案の好ましい実施
例について説明する。本考案の一例に係る変速機を図２
に示しており、この変速機の動力伝達経路は図１に示す
ように構成される。これら両図を用いて、この変速機の
構成を説明する。この変速機はエンジンフライホイール
２に直接連結されるようになっており、変速機の先端部
分がフライホイールハウジング３により覆われるととも
に、フライホイールハウジング３にはフライホイール２
が結合されている。このフライホイール２は取付ボルト
１ａによりエンジンの出力軸（クランクシャフト）１に
結合される。

【００１１】フライホイールハウジング３の後端にはポ
ンプドライブギヤ４が形成されており、このポンプドラ
イブギヤ４は変速機ハウジング７により回転自在に支持
されるとともに油圧ポンプ６に繋がったポンプドリブン
ギヤ５と噛合している。このため、エンジン運転中にお
いては、ポンプドライブギヤ４が常時エンジン出力軸１
と同一回転で駆動され、ポンプドリブンギヤ５を介して
油圧ポンプ６が常時駆動される。

【００１２】フライホイールハウジング３内の構造を図
３に詳細に示しており、この図も参照してこの部分の構
造を説明する。フライホイールハウジング３内には、第
１および第２メインクラッチ１０，１５が軸方向に並ん
で配設されている。これらメインクラッチ１０，１５の
径方向内方に副変速機構２０が配設され、この副変速機
構２０に主変速機構３０のメインシャフト３１が繋が
る。副変速機構２０は、第１メインクラッチ１０のクラ
ッチプレート１１と主変速機構３０のメインシャフト３
１とを直結する直結プレート２１と、第２メインクラッ
チ１５のクラッチプレート１６と主変速機構３０のメイ
ンシャフト３１とを直結プレート２１を介して連結する
遊星歯車式減速機構２３とから構成される。このため、
直結プレート２１が第１の動力伝達経路を構成し、遊星
歯車式減速機構２３が第２の動力伝達経路を構成してい
る。

【００１３】第１メインクラッチ１０は、ピストン１２
の押圧力により係合されるクラッチプレート１１を有し
ており、ピストン１２は作動油室１３へ供給される作動
油圧を受けて係合方向に作動される。作動油室１３は油
路１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄを介して、変速機ハ
ウジング７側に連通している。油路１３ｄは図示しない
クラッチ制御バルブに連通しており、このクラッチ制御
バルブからの作動油圧が、油路１３ａ〜１３ｄを介して
作動油室１３に適宜供給されるようになっている。この
作動油室１３にピストン１２を介して対向する背圧油室
１４が設けられており、この背圧油室１４は油路１４
ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄを介して、変速機ハウジン
グ７側に連通している。この油路１４ｄには低圧の作動
油圧（例えば、潤滑油圧）を有する作動油が常時供給さ
れており、ピストン１２はこの低圧油圧と背圧油室１４
内のスプリング力を受けて常時解放方向に押されるよう
になっている。

【００１４】第２メインクラッチ１５は、ピストン１７
の押圧力により係合されるクラッチプレート１６を有し
ており、ピストン１７は作動油室１９へ選択的に供給さ
れる油圧を受けて係合方向に作動される。作動油室１９
は油路１９ａを介して、変速機ハウジング７に形成され
た油路（図示しないが、上記油路１３ｄと並列に形成さ
れる）に連通している。この油路は図示しないクラッチ
制御バルブに連通しており、このクラッチ制御バルブか
らの作動油圧が、油路１９ａを介して作動油室１９に適
宜供給されるようになっている。この作動油室１９にピ
ストン１７を介して対向する背圧油室１８が設けられて
おり、この背圧油室１８は油路１８ａを介して、上記油
路１４ｄに連通している。このため、背圧油室１８には
低圧の作動油圧（例えば、潤滑油圧）を有する作動油が
常時供給され、ピストン１７はこの低圧油圧と背圧油室
１８内のスプリング力を受けて常時解放方向に押される
ようになっている。

【００１５】ここで、クラッチ制御バルブから油路１３
ａ〜１３ｄを介して作動油室１３に作動油を供給する
と、第１メインクラッチ１０のピストン１２は背圧油室
１４からの押力に抗して係合方向に押圧されて第１メイ
ンクラッチ１０は係合される。なお、このとき、第２メ
インクラッチ１５のピストン１７は、背圧油室１８から
の押力を受けて解放方向に押されており、第２メインク
ラッチ１５は解放された状態となっている。一方、、ク
ラッチ制御バルブから油路１９ａを介して作動油室１９
に作動油を供給すると、第２メインクラッチ１５のピス
トン１７は背圧油室１８からの押力に抗して係合方向に
押圧されて第２メインクラッチ１７は係合される。な
お、両背圧油室１４，１８には常時低圧の作動油が供給
されているため、このクラッチ１０，１５が回転された
ときに作動油室１３，１９内に発生する遠心油圧を、背
圧油室１４，１８内に発生する遠心油圧により相殺して
打ち消すようになっている。

【００１６】第１動力伝達経路を構成する直結プレート
２１は円盤上の部材であり、外径側において第１メイン
クラッチ１０のクラッチプレート１１とスプライン係合
し、内径側において主変速機構３０のメインシャフト３
１の先端部３１ａとスプライン係合する。第２動力伝達
経路を構成する遊星歯車式減速機構２３は、外径側にお
いて第２メインクラッチ１５のクラッチプレート１６と
スプライン係合するリングギヤ２４と、このリングギヤ
２４と噛合するピニオン２５と、このピニオン２５を回
転自在に支持するキャリア２６と、ピニオン２５と噛合
するとともに変速機ハウジング７に結合固定されたサン
ギヤ２７とから構成される。キャリア２６は直結プレー
ト２１に結合されており、この結果、キャリア２６は主
変速機構３０のメインシャフト３１に連結される。この
ため、第２メインクラッチ１５が係合されリングギヤ２
７がエンジン出力軸１と同一回転で駆動されると、キャ
リア２６は減速された速度で回転駆動され、このキャリ
ア２６の回転がメインシャフト３１に伝達される。

【００１７】このため、第１メインクラッチ１０を係合
させれば、エンジン出力軸１からのエンジン出力は直結
プレート２１、すなわち第１動力伝達経路を介してその
まま主変速機構３０に伝達され、第２メインクラッチ１
５を係合させれば、エンジン出力は遊星歯車式減速機構
２３、すなわち第２動力伝達経路を介して減速されて主
変速機構３０に伝達される。このように、本例の変速機
においては、第１および第２メインクラッチ１０，１５
を選択作動させることにより、従来のメインクラッチの
役割であるエンジンと変速機との係脱制御のみならず、
副変速機構２０の作動制御を同時に行うことができこの
作動制御により副変速機のＨ−Ｌ変速段切換を行わせる
ことができる。具体的には、第１メインクラッチ１０を
係合させてＨ変速段（高速段）を設定し、第２メインク
ラッチ１５を係合させてＬ変速段（低速段）を設定する
ことができる。

【００１８】主変速機構３０は、上述のように副変速機
構２０に繋がるメインシャフト３１と、これと平行に配
設されたカウンターシャフト３４とを有し、両シャフト
３１はそれぞれ一対のベアリング３２ａ，３２ｂおよび
３５ａ，３５ｂにより回転自在に支持されている。メイ
ンシャフト３１には、１速ドライブギヤ４１ａが回転自
在に配設され、２速，３速およびリバースドライブギヤ
４２ａ，４３ａ，４４ａが固設されている。なお、１速
ドライブギヤ４１ａは１速クラッチ４５を介してメイン
シャフト３１に連結されており、この１速クラッチ４５
を係合させれば、１速ドライブギヤ４１ａをメインシャ
フト３１と結合することができるようになっている。

【００１９】一方、カウンターシャフト３４には、１速
ドリブンギヤ４１ｂおよびリバースドリブンギヤ４４ｂ
が固定され、２速および３速ドリブンギヤ４２ｂ，４３
ｂが回転自在に配設されている。但し、２速および３速
ドリブンギヤ４２ｂ，４３ｂはそれぞれ、２速および３
速クラッチ４６，４７によりカウンターシャフト３４に
結合することができる。

【００２０】これら１速〜３速ドリブンギヤ４１ｂ，４
２ｂ，４３ｂはそれぞれ１速〜３速ドライブギヤ４１
ａ，４２ａ，４３ａと噛合しており、上記１速〜３速ク
ラッチ４５，４６，４７を選択作動させることにより、
メインシャフト３１の回転を各ギヤ比に応じて変速して
カウンターシャフト３４に伝達することができる。リバ
ースドリブンギヤ４４ｂは、回転自在に保持されたリバ
ースアイドラギヤ４４ｃを介してリバースドライブギヤ
４４ａと噛合している。このリバースアイドラギヤ４４
ｃは、図１において矢印Ａで示すように、軸方向に摺動
可能であり、リバースドライブおよびドリブンギヤ４４
ａ，４４ｂと噛合する噛合位置とこれらギヤ４４ａ，４
４ｂから離れる解放位置との間を移動可能となってい
る。よって、リバースアイドラギヤ４４ｃを噛合位置に
位置せしめれば、これらギヤ４４ａ，４４ｂ，４４ｃを
介して動力伝達を行わせるリバース段を設定することが
できる。

【００２１】カウンターシャフト３４にはアウトプット
ドライブギヤ３８も固設されており、このギヤ３８はデ
フ機構５２を有したアウトプットドリブンギヤ５０と噛
合している。デフ機構５２は左右のアクスルシャフト５
４，５５に繋がっており、カウンターシャフト３４の回
転はアウトプットギヤ組３８，５０およびデフ機構５２
を介して左右のアクスルシャフト５４，５５に伝達され
る。

【００２２】上記の構成の変速機においては、第１およ
び第２メインクラッチ１０，１５の作動制御を行うだけ
で、エンジンと変速機との係脱制御（すなわち、クラッ
チ制御）のみならず、副変速機構の作動制御を行うこと
ができる。これに加えて、主変速機構の作動制御を行え
ば、前進側６速（Ｈ−１，２，３およびＬ−１，２，
３）と後進側２速（Ｈ−ＲおよびＬ−Ｒ）の変速段を選
択することができる。このため、この変速機の場合は、
クラッチ制御および変速制御が簡単且つ容易である。

【００２３】このように前進側６速の変速段を達成する
には、従来では、１つのメインクラッチ、６組のギヤ列
（動力伝達経路）および６つの変速用クラッチ（もしく
はブレーキ）を必要とした。しかしながら、本例の変速
機の場合には、２つのメインクラッチおよびこれに一体
に組み合わされた副変速機構と、３組のギヤ列と、３つ
の変速用クラッチを必要とするだけであり、変速機を小
型・軽量化した上で、変速段の多段化を図ることができ
る。また、この変速機の場合には、メインクラッチの径
方向内側に副変速機構を配設することができるので、ほ
ぼ２組のメインクラッチを配設するスペースがあれば、
メインクラッチおよび副変速機構を設けることができ、
変速機を小型・軽量化することができる。なお、これら
を覆うフライホイールハウジング３はフライホイール２
と結合されているため、フライホイールハウジング３が
フライホイール質量として作用する。このため、フライ
ホイール２を小さくすることかでき、その分変速機の軸
方向寸法を短縮することができる。

【００２４】以上においては、主変速機構としてカウン
ター軸式変速機構を用いているが、この主変速機構はこ
のようなものに限られず、遊星歯車式の変速機構を主変
速機構として用いても良い。また、本例においては主変
速機構の変速用クラッチとしては湿式多板油圧クラッチ
を用いているが、これに限られるものではなく、例え
ば、シンクロメッシュ式クラッチや、単なるドグ歯クラ
ッチを用いても良いのは無論のことである。

【００２５】

【考案の効果】以上説明したように、本考案によれば、
複数のメインクラッチの係合を選択的に行わせることに
より、エンジン出力を直接変速機入力軸に伝達させた
り、減速機構を介して減速して変速入力軸に伝達させた
りすること、すなわち、フライホイールとフライホイー
ルハウジングとに囲まれた空間内に配設された複数のメ
インクラッチおよび減速機構により副変速機構を構成す
ること構成することができ、これにより、上記空間内に
突出する一本の変速機入力軸へのエンジン回転伝達を、
複数の減速比で選択的に行うことができる。このよう
に、複数のメインクラッチは動力伝達の係脱作動のみで
なく副変速機構の作動制御も兼用するので、副変速機構
用のクラッチを別途設ける必要がなく、上記空間内に複
数のメインクラッチおよび副変速機構をコンパクトに配
設可能である。さらに、減速機構を上記のように遊星歯
車列から構成することにより、これを上記空間内にコン
パクトに配設することができ、変速機全体構成を小型、
コンパクト化できる。さらに、エンジンフライホイール
とこれに結合されたフライホイールハウジング全体が、
エンジンのフライホイールマス（慣性質量）として作用
するため、エンジン部品としてのフライホイールサイズ
を小さくできるという利点もある。また、一方のメイン
クラッチによりフライホイールハウジングとリングギヤ
とを係脱させて、他方のメインクラッチによりフライホ
イールハウジングとキャリアとを係脱させる構成の場合
には、キャリア（実施例に示す直結プレート）が変速機
入力軸との共通の連結部材となるので、変速機入力軸と
の連結部の構成が一層簡単となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る多段変速機の動力伝達経路を示す
スケルトン図である。

【図２】この多段変速機の構成を示す断面図である。

【図３】この多段変速機におけるフライホイールハウジ
ングに囲まれた部分を示す断面図である。

【符号の説明】

１ エンジン出力軸 ２ フライホイール ３ フライホイールハウジング １０，１５ メインクラッチ ２０ 副変速機構 ２３ 遊星歯車式減速機構 ３０ 主変速機構 ３１ メインシャフト ３４ カウンターシャフト

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジン出力軸端部に結合配設されたフ
   ライホイールと、 このフライホイールの端面を覆って前記フライホイール
   に結合されたフライホイールハウジングと、 前記フライホイールと前記フライホイールハウジングに
   囲まれた空間内に突出する変速機入力軸を有した主変速
   機構と、 前記フライホイールと前記フライホイールハウジングに
   囲まれた空間内に並列に配設された複数のメインクラッ
   チと、 前記フライホイールと前記フライホイールハウジングに
   囲まれた空間内に配設された減速機構とを有し、 いずれかの前記メインクラッチは、前記フライホイール
   ハウジングと前記変速機入力軸とを直接係脱させる作動
   を行い、 前記減速機構は、他の前記メインクラッチに連結された
   リングギヤと、前記変速機入力軸に連結されたキャリア
   と、固定保持されたサンギヤとからなる遊星歯車列から
   構成され、前記他のメインクラッチにより前記フライホ
   イールハウジングと前記リングギヤとを係脱させる作動
   を行うことを特徴とする多段変速機。
2. 【請求項２】 前記複数のメインクラッチが、前記フラ
   イホイールと前記フライホイールハウジングに囲まれた
   空間内に軸方向に並列に並んで配設された一対のメイン
   クラッチからなり、 一方の前記メインクラッチは前記フライホイールハウジ
   ングと前記リングギヤとを係脱させ、前記フライホイー
   ルハウジングと前記変速機入力軸との係脱を前記減速機
   構を介して行い、 他方のメインクラッチは前記フライホイールハウジング
   と前記キャリアとを係脱させ、前記フライホイールハウ
   ジングと前記変速機入力軸との係脱を前記キャリアを介
   して行うことを特徴とする請求項１に記載の多段変速
   機。