JP2969339B2 - 自動車用歯車変速機 - Google Patents
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、歯車変速機の出力軸
が、前進速段を形成する少なくとも3つの歯車段及び後
退速段を形成する1つの歯車段により、平行な入力軸に
伝動結合可能であり、また2つの歯車段により、中心軸
線を入力軸及び出力軸に対して平行に設けられる遊星歯
車構造の3要素差動歯車装置の入力側歯車要素に伝動結
合可能であり、中心軸線に対して同心的な差動歯車装置
の2つの歯車要素が、駆動車軸の車輪にそれぞれ連結可
能であり、前進速段を形成するため入力軸と出力軸との
伝動結合装置として使用される2つの歯車段の入力側歯
車と、後退速段を形成するため入力軸と出力軸との伝動
結合装置として使用される1つの歯車段の入力側歯車と
が、それぞれ入力軸に対して相対回転しないように設け
られ、回転可能に支持される中間歯車が、後退速段を形
成するため入力軸と出力軸との間の伝動結合装置として
使用される歯車段の入力側歯車及び出力側歯車にかみ合
い係合可能である、自動車用歯車変速機に関する。
が、前進速段を形成する少なくとも3つの歯車段及び後
退速段を形成する1つの歯車段により、平行な入力軸に
伝動結合可能であり、また2つの歯車段により、中心軸
線を入力軸及び出力軸に対して平行に設けられる遊星歯
車構造の3要素差動歯車装置の入力側歯車要素に伝動結
合可能であり、中心軸線に対して同心的な差動歯車装置
の2つの歯車要素が、駆動車軸の車輪にそれぞれ連結可
能であり、前進速段を形成するため入力軸と出力軸との
伝動結合装置として使用される2つの歯車段の入力側歯
車と、後退速段を形成するため入力軸と出力軸との伝動
結合装置として使用される1つの歯車段の入力側歯車と
が、それぞれ入力軸に対して相対回転しないように設け
られ、回転可能に支持される中間歯車が、後退速段を形
成するため入力軸と出力軸との間の伝動結合装置として
使用される歯車段の入力側歯車及び出力側歯車にかみ合
い係合可能である、自動車用歯車変速機に関する。
【0002】このような種類の歯車変速機(欧州特許出
願公告第0242338号明細書)では、前進速段を形
成する2つの歯車段と後退速段を形成する1つの歯車段
とが、それぞれ入力軸と出力軸との伝動結合装置として
使用される。出力軸に対して相対回転しないようにかつ
軸線方向移動可能に設けられる切換えクラツチのシフト
スリーブは、前進速段を形成するため両方の歯車段を選
択的に係合させるために、後退速段を形成する歯車段の
出力側歯車として使用するための連続歯を付加的に備え
ており、シフトスリーブを軸線方向中立位置へもたら
し、それからシフトスリーブ及び入力軸上の対応する入
力側歯車の連続歯へ中間歯車を押込むことによつて、こ
の後退速段用歯車段が伝動結合装置として作用する。後
退速段の同期化は従つて行われない。
願公告第0242338号明細書)では、前進速段を形
成する2つの歯車段と後退速段を形成する1つの歯車段
とが、それぞれ入力軸と出力軸との伝動結合装置として
使用される。出力軸に対して相対回転しないようにかつ
軸線方向移動可能に設けられる切換えクラツチのシフト
スリーブは、前進速段を形成するため両方の歯車段を選
択的に係合させるために、後退速段を形成する歯車段の
出力側歯車として使用するための連続歯を付加的に備え
ており、シフトスリーブを軸線方向中立位置へもたら
し、それからシフトスリーブ及び入力軸上の対応する入
力側歯車の連続歯へ中間歯車を押込むことによつて、こ
の後退速段用歯車段が伝動結合装置として作用する。後
退速段の同期化は従つて行われない。
【0003】この公知の歯車変速機では、2つの選択的
に係合可能な歯車段により出力軸が差動歯車装置に伝動
結合可能なので、2つの他の歯車段に関連して全部で4
つの前進速段が得られる。
に係合可能な歯車段により出力軸が差動歯車装置に伝動
結合可能なので、2つの他の歯車段に関連して全部で4
つの前進速段が得られる。
【0004】公知の歯車変速機では、4段歯車変速機に
対して歯車段を減少する努力がなされ、各前進速段に対
して1つの歯車段、従つて全部で4つの歯車段が、入力
軸と出力軸との間に設けられている。
対して歯車段を減少する努力がなされ、各前進速段に対
して1つの歯車段、従つて全部で4つの歯車段が、入力
軸と出力軸との間に設けられている。
【0005】公知の歯車変速機では、前進速段用歯車段
の両方の入力側歯車が入力軸上にキー止めされている。
の両方の入力側歯車が入力軸上にキー止めされている。
【0006】更に公知の歯車変速機では、刊行物の記載
によれば、6段歯車変速機を得るために、前進速段を形
成するため入力軸と出力軸との伝動結合装置としての第
3の歯車段も可能である。しかしこのような6段歯車変
速機の実現について、刊行物にはそれ以上何も述べられ
ていない。
によれば、6段歯車変速機を得るために、前進速段を形
成するため入力軸と出力軸との伝動結合装置としての第
3の歯車段も可能である。しかしこのような6段歯車変
速機の実現について、刊行物にはそれ以上何も述べられ
ていない。
【0007】異なる種類の公知の歯車変速機(スイス国
特許第205282号明細書)では、前進速段II〜V
を形成するため入力軸と出力軸との伝動結合装置として
使用される歯車段の入力側歯車は、遊び歯車として入力
軸上に回転可能にはまつており、最低前進速段I及び後
退速段を形成する歯車段のために、入力軸上にこれに対
して相対回転しないように設けられる特別な入力歯車
と、摺動歯車として出力軸上にゆるくはまりかつ3つの
冠歯車を持つ共通な出力歯車とが設けられている。3つ
の冠歯車の1つは対応する入力歯車と任意にかみ合い係
合可能であり、他の2つの冠歯車の1つは、差動歯車装
置に属しかつその中心軸線に対して同心的にしかもその
入力側歯車要素に動かないように設けられている同じ歯
車にかみ合い係合している。3つの冠歯車を持つ出力歯
車と、最小変速比を持つ前進速段Vを形成する歯車段に
対応する出力歯車は、出力軸の互いに反対側の端部で、
変速機ケースのケース中間壁により互いに分離されるケ
ース室内に設けられている。
特許第205282号明細書)では、前進速段II〜V
を形成するため入力軸と出力軸との伝動結合装置として
使用される歯車段の入力側歯車は、遊び歯車として入力
軸上に回転可能にはまつており、最低前進速段I及び後
退速段を形成する歯車段のために、入力軸上にこれに対
して相対回転しないように設けられる特別な入力歯車
と、摺動歯車として出力軸上にゆるくはまりかつ3つの
冠歯車を持つ共通な出力歯車とが設けられている。3つ
の冠歯車の1つは対応する入力歯車と任意にかみ合い係
合可能であり、他の2つの冠歯車の1つは、差動歯車装
置に属しかつその中心軸線に対して同心的にしかもその
入力側歯車要素に動かないように設けられている同じ歯
車にかみ合い係合している。3つの冠歯車を持つ出力歯
車と、最小変速比を持つ前進速段Vを形成する歯車段に
対応する出力歯車は、出力軸の互いに反対側の端部で、
変速機ケースのケース中間壁により互いに分離されるケ
ース室内に設けられている。
【0008】異なる種類の別の公知の歯車変速機(ドイ
ツ連邦共和国特許出願公開第3037990号明細書)
では、互いに同心的な2つの入力軸が、一方ではそれぞ
れ1つの負荷接続クラツチにより駆動電動機に伝動結合
可能であり、他方では前進速段及び後退速段を形成する
歯車段により平行な出力軸に伝動結合可能である。歯車
段又はそのシフト手段は、電動機により駆動可能なシフ
トドラムを介して操作可能である。
ツ連邦共和国特許出願公開第3037990号明細書)
では、互いに同心的な2つの入力軸が、一方ではそれぞ
れ1つの負荷接続クラツチにより駆動電動機に伝動結合
可能であり、他方では前進速段及び後退速段を形成する
歯車段により平行な出力軸に伝動結合可能である。歯車
段又はそのシフト手段は、電動機により駆動可能なシフ
トドラムを介して操作可能である。
【0009】最後に異なる種類の更に別の歯車変速機
(ドイツ連邦共和国特許第4126161号明細書)で
は、入力軸及び出力軸の回転軸線と差動歯車装置の中心
軸線とが、互いに平行にかつ変速機ケースの主要面内に
設けられ、回転軸線に対して直角な分離面においてこの
変速機ケースが、変速段を形成するためのすべての歯車
段及び差動歯車装置の一部を収容する歯車ケースと、分
離又は発進クラツチ及び差動歯車装置の一部を収容する
アダプタケースとに分割されている。入力軸上及び出力
軸上に、主要面の片側に設けられかつ互いに平行にしか
も変速機軸に対して平行な3つのシフト棒を介して操作
されて前進速段を形成する歯車段の遊び歯車がはまつて
いる。主要面の他方の側には、後退速段を形成する歯車
段の中間歯車を回転可能に支持する支持棒が、入力軸に
対して平行に設けられ、この支持棒の一方の棒端は歯車
ケースの収容穴へ挿入され、他方の棒端はアダプタケー
スの収容穴へ挿入されている。アダプタケースの収容穴
は分離面へ開口している。
(ドイツ連邦共和国特許第4126161号明細書)で
は、入力軸及び出力軸の回転軸線と差動歯車装置の中心
軸線とが、互いに平行にかつ変速機ケースの主要面内に
設けられ、回転軸線に対して直角な分離面においてこの
変速機ケースが、変速段を形成するためのすべての歯車
段及び差動歯車装置の一部を収容する歯車ケースと、分
離又は発進クラツチ及び差動歯車装置の一部を収容する
アダプタケースとに分割されている。入力軸上及び出力
軸上に、主要面の片側に設けられかつ互いに平行にしか
も変速機軸に対して平行な3つのシフト棒を介して操作
されて前進速段を形成する歯車段の遊び歯車がはまつて
いる。主要面の他方の側には、後退速段を形成する歯車
段の中間歯車を回転可能に支持する支持棒が、入力軸に
対して平行に設けられ、この支持棒の一方の棒端は歯車
ケースの収容穴へ挿入され、他方の棒端はアダプタケー
スの収容穴へ挿入されている。アダプタケースの収容穴
は分離面へ開口している。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】本発明の基礎になつて
いる課題は、大体において、できるだけ少ない種類の部
品を使用して、少なくとも5つの前進速段及び同期化さ
れる後退速段を持つ歯車変速機を提供することである。
いる課題は、大体において、できるだけ少ない種類の部
品を使用して、少なくとも5つの前進速段及び同期化さ
れる後退速段を持つ歯車変速機を提供することである。
【0011】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
本発明によれば、中間歯車が、順次に続く変速比を持ち
かつ前進速段を形成するため入力軸と出力軸との伝動結
合装置として使用される3つの歯車段のうち最大変速比
を持つ歯車段の入力軸に対して相対回転しない歯車と、
後退速段を形成するため入力軸と出力軸との伝動結合装
置として使用される歯車段の出力側歯車とに常にかみ合
い、順次に続く変速比を持ちかつ前進速段を形成するた
め入力軸と出力軸との伝動結合装置として使用される3
つの歯車段のうち最小変速比を持つ歯車段の出力側歯車
と、後退速段を形成するため入力軸と出力軸との伝動結
合装置として使用される歯車段の出力側歯車とが、出力
軸上に回転可能にかつ軸線方向に互いに隣接して設けら
れ、かつ出力軸に連結可能である。
本発明によれば、中間歯車が、順次に続く変速比を持ち
かつ前進速段を形成するため入力軸と出力軸との伝動結
合装置として使用される3つの歯車段のうち最大変速比
を持つ歯車段の入力軸に対して相対回転しない歯車と、
後退速段を形成するため入力軸と出力軸との伝動結合装
置として使用される歯車段の出力側歯車とに常にかみ合
い、順次に続く変速比を持ちかつ前進速段を形成するた
め入力軸と出力軸との伝動結合装置として使用される3
つの歯車段のうち最小変速比を持つ歯車段の出力側歯車
と、後退速段を形成するため入力軸と出力軸との伝動結
合装置として使用される歯車段の出力側歯車とが、出力
軸上に回転可能にかつ軸線方向に互いに隣接して設けら
れ、かつ出力軸に連結可能である。
【0012】
【発明の効果】本発明による歯車変速機では、後退速段
が同期化され、後退速段を形成する歯車段用の特に入力
側歯車が不要になり、出力軸は5つ又は6つの前進速段
を形成する歯車段の3つの歯車と一体に製造可能とな
り、請求項2及び5による構成を使用すれは、これら3
つの歯車段は、後退速段を形成する歯車段と共に、入力
軸と出力軸との伝動結合装置としてのそれぞれの係合の
ため2つの切換えクラツチしか必要としない。
が同期化され、後退速段を形成する歯車段用の特に入力
側歯車が不要になり、出力軸は5つ又は6つの前進速段
を形成する歯車段の3つの歯車と一体に製造可能とな
り、請求項2及び5による構成を使用すれは、これら3
つの歯車段は、後退速段を形成する歯車段と共に、入力
軸と出力軸との伝動結合装置としてのそれぞれの係合の
ため2つの切換えクラツチしか必要としない。
【0013】本発明による歯車変速機では、請求項3及
び4による構成を使用すれば、入力軸のすべての歯車が
歯切り法で製造可能である。請求項6ないし10は、5
段又は6段歯車変速機の利点を維持しながら、本発明に
よる歯車変速機を7つ又は8つの前進速段へ拡張するこ
とに向けられている。請求項11及び12は、本発明に
よる歯車変速機のクラツチの有利な操作を対象としてい
る。請求項13ないし16は、本発明による歯車変速機
の変速機ケースの有利な構成に向けられている。
び4による構成を使用すれば、入力軸のすべての歯車が
歯切り法で製造可能である。請求項6ないし10は、5
段又は6段歯車変速機の利点を維持しながら、本発明に
よる歯車変速機を7つ又は8つの前進速段へ拡張するこ
とに向けられている。請求項11及び12は、本発明に
よる歯車変速機のクラツチの有利な操作を対象としてい
る。請求項13ないし16は、本発明による歯車変速機
の変速機ケースの有利な構成に向けられている。
【0014】
【実施例】本発明の詳細を、図面に示されている3つの
実施例について以下に説明する。
実施例について以下に説明する。
【0015】図1及び4ないし6を参照して、歯車変速
機48は入力軸13、これに対して平行な出力軸14、
及び中心軸線16−16を変速機軸即ち入力軸13及び
出力軸14に対して平行に設けられる駆動車軸用差動歯
車装置15を備えている。入力軸13及び出力軸14
は、前進速段を形成する3つの歯車段17ないし19と
後退速段を形成する歯車段22とによつて互いに結合さ
れている。
機48は入力軸13、これに対して平行な出力軸14、
及び中心軸線16−16を変速機軸即ち入力軸13及び
出力軸14に対して平行に設けられる駆動車軸用差動歯
車装置15を備えている。入力軸13及び出力軸14
は、前進速段を形成する3つの歯車段17ないし19と
後退速段を形成する歯車段22とによつて互いに結合さ
れている。
【0016】3つの歯車段17ないし19のうち最大変
速比を持つ歯車段17の入力軸13に対して相対回転し
ないように設けられる入力歯車41は、更にこの歯車段
17に属する出力軸14上の出方側歯車37にかみ合う
ほかに、回転の反転を行いかつ単独で回転可能に支持さ
れる歯車段22の中間歯車44にもかみ合い、この中間
歯車44は出力軸14上の歯車段22の出力側歯車40
にかみ合つている。
速比を持つ歯車段17の入力軸13に対して相対回転し
ないように設けられる入力歯車41は、更にこの歯車段
17に属する出力軸14上の出方側歯車37にかみ合う
ほかに、回転の反転を行いかつ単独で回転可能に支持さ
れる歯車段22の中間歯車44にもかみ合い、この中間
歯車44は出力軸14上の歯車段22の出力側歯車40
にかみ合つている。
【0017】3つの歯車段17ないし19のうち最小変
速比を持つ歯車段19の入力側歯車29は、入力軸13
に対して相対回転しないように設けられ、出力軸14上
に回転可能に支持される歯車39にかみ合い、この歯車
39は、歯車段22の隣接する出方側歯車40と共に、
切換えクラツチ31を介して出力軸14に選択的に連結
可能である。
速比を持つ歯車段19の入力側歯車29は、入力軸13
に対して相対回転しないように設けられ、出力軸14上
に回転可能に支持される歯車39にかみ合い、この歯車
39は、歯車段22の隣接する出方側歯車40と共に、
切換えクラツチ31を介して出力軸14に選択的に連結
可能である。
【0018】歯車段19は軸線方向において入力側歯車
41と差動歯車装置15との間に設けられているが、3
つの歯車段17ないし19のうち中間の変速比を持つ歯
車段18は、差動歯車装置15とは反対の側にある入力
軸13の軸端に設けられ、その入力側歯車28は入力軸
13上に相対回転しないようにはまり、出力軸14上に
回転可能に支持される歯車38にかみ合い、この歯車3
8は、歯車段17の隣接する出力側歯車37と共に、切
換えクラツチ42を介して出力軸14に連結可能であ
る。
41と差動歯車装置15との間に設けられているが、3
つの歯車段17ないし19のうち中間の変速比を持つ歯
車段18は、差動歯車装置15とは反対の側にある入力
軸13の軸端に設けられ、その入力側歯車28は入力軸
13上に相対回転しないようにはまり、出力軸14上に
回転可能に支持される歯車38にかみ合い、この歯車3
8は、歯車段17の隣接する出力側歯車37と共に、切
換えクラツチ42を介して出力軸14に連結可能であ
る。
【0019】歯車段17ないし19及び22の入力側歯
車28,29及び41は、出力軸14と一体に構成さ
れ、歯切り法により製造されている。突合わせ法より有
利なこの製造方法は、歯車41に対する両方の歯車28
及び29の本発明による配置によつて可能となり、歯車
と入力軸との一体化は特に有利と考えられる。
車28,29及び41は、出力軸14と一体に構成さ
れ、歯切り法により製造されている。突合わせ法より有
利なこの製造方法は、歯車41に対する両方の歯車28
及び29の本発明による配置によつて可能となり、歯車
と入力軸との一体化は特に有利と考えられる。
【0020】差動歯車装置15は、通常のように、旋回
する傘歯車の支持棒を保持して回転しかつ入力側歯車要
素を形成しかつ2つの歯車段23及び25により出力軸
14に連結可能な差動歯車ケース24を持つている。両
方の歯車段23及び25の入力側歯車27及び34は、
出力軸14上に回転可能に支持され、切換えクラツチ2
6により出力軸14に連結可能である。差動歯車装置1
5の中心軸線に対して同心的な傘歯車46及び47は、
通常のように継手により車輪に連結可能である。
する傘歯車の支持棒を保持して回転しかつ入力側歯車要
素を形成しかつ2つの歯車段23及び25により出力軸
14に連結可能な差動歯車ケース24を持つている。両
方の歯車段23及び25の入力側歯車27及び34は、
出力軸14上に回転可能に支持され、切換えクラツチ2
6により出力軸14に連結可能である。差動歯車装置1
5の中心軸線に対して同心的な傘歯車46及び47は、
通常のように継手により車輪に連結可能である。
【0021】歯車変速機48は、図2の表に従つて5段
変速機として動作可能であり、2つの歯車段23及び2
5のうち大きい方の変速比を持つ歯車段25に関連し
て、歯車段18の中間変速比がI速とIII速との間で
は使用されないことによつて、累進的な速段が得られ
る。5つの前進速段IないしV及び後退速段Rにおける
動力の流れに関して、この表は自明である。
変速機として動作可能であり、2つの歯車段23及び2
5のうち大きい方の変速比を持つ歯車段25に関連し
て、歯車段18の中間変速比がI速とIII速との間で
は使用されないことによつて、累進的な速段が得られ
る。5つの前進速段IないしV及び後退速段Rにおける
動力の流れに関して、この表は自明である。
【0022】図3の表によれば、II速を形成する差動
歯車装置15の歯車段25に関連して歯車段18の中間
変速比が使用されるので、歯車変速機48は6段変速機
として動作可能である。6つの前進速段IないしVI及
び後退速段Rにおける動力の流れに関してこの表も自明
である。
歯車装置15の歯車段25に関連して歯車段18の中間
変速比が使用されるので、歯車変速機48は6段変速機
として動作可能である。6つの前進速段IないしVI及
び後退速段Rにおける動力の流れに関してこの表も自明
である。
【0023】本発明による歯車変速機の図7による実施
例48aでは、入力軸13上に付加的な歯車段20の入
力側歯車30が回転可能に支持され、クラツチ32によ
り入力軸13に連結可能であることによつて、付加的な
VII速が形成される。この付加的な第4の歯車段20
は、その出力側歯車のために差動歯車装置15の歯車段
23の入力側歯車27が使用され、4つのすべての歯車
段17ないし20のうち(実施例48aはその他の点で
は図1の実施例48と一致している)、最小変速比を持
つている。図8の表によれば、VII速の変速比は、付
加的な歯車段20の変速比と差動歯車装置15の両方の
歯車段23,25のうち小さい方の変速比を持つ歯車段
23の変速比との乗算によつて得られ、歯車30のクラ
ツチ32は係合しており、クラツチ26は歯車27を出
力軸14に連結できるが、連結しなくてもよい。他の前
進速段IないしVI及び後退速段Rは、図3の表による
実施例48の対応する速段と同じである。
例48aでは、入力軸13上に付加的な歯車段20の入
力側歯車30が回転可能に支持され、クラツチ32によ
り入力軸13に連結可能であることによつて、付加的な
VII速が形成される。この付加的な第4の歯車段20
は、その出力側歯車のために差動歯車装置15の歯車段
23の入力側歯車27が使用され、4つのすべての歯車
段17ないし20のうち(実施例48aはその他の点で
は図1の実施例48と一致している)、最小変速比を持
つている。図8の表によれば、VII速の変速比は、付
加的な歯車段20の変速比と差動歯車装置15の両方の
歯車段23,25のうち小さい方の変速比を持つ歯車段
23の変速比との乗算によつて得られ、歯車30のクラ
ツチ32は係合しており、クラツチ26は歯車27を出
力軸14に連結できるが、連結しなくてもよい。他の前
進速段IないしVI及び後退速段Rは、図3の表による
実施例48の対応する速段と同じである。
【0024】本発明による歯車変速機の図9の実施例4
8bでは、図1の6段変速機48に対して付加的な速段
が、次のようにすることによつて形成される。即ち差動
歯車装置15とは反対の側にある入力軸13の軸端に付
加的な第4の歯車段21が設けられて、4つのすべての
歯車段17ないし19及び21のうち、最大の変速比を
持つている(図9の実施例48bはその他の点では図1
の実施例48と同じである)。入力軸13上に相対回転
しないようにはまつている歯車段21の歯車30bは、
出力軸14上に回転可能に支持されかつクラツチ33に
より出力軸14に連結可能な出力側歯車49にかみ合つ
ている。
8bでは、図1の6段変速機48に対して付加的な速段
が、次のようにすることによつて形成される。即ち差動
歯車装置15とは反対の側にある入力軸13の軸端に付
加的な第4の歯車段21が設けられて、4つのすべての
歯車段17ないし19及び21のうち、最大の変速比を
持つている(図9の実施例48bはその他の点では図1
の実施例48と同じである)。入力軸13上に相対回転
しないようにはまつている歯車段21の歯車30bは、
出力軸14上に回転可能に支持されかつクラツチ33に
より出力軸14に連結可能な出力側歯車49にかみ合つ
ている。
【0025】この実施例48bにおける前進速段IIな
いしVII及び後退速段Rの形成は、、速段IないしV
Iに関して図1の実施例48のための図3の表に一致し
ているが、実施例48bでは、付加的な速段、この場合
I速が、歯車段21の最大変速比と歯車段23及び25
の変速比のうち大きい方の変速比従つてこの場合歯車段
25の変速比との乗算により、図10の表に従つて形成
され、この表も個々の速段における動力の流れに関して
自明である。
いしVII及び後退速段Rの形成は、、速段IないしV
Iに関して図1の実施例48のための図3の表に一致し
ているが、実施例48bでは、付加的な速段、この場合
I速が、歯車段21の最大変速比と歯車段23及び25
の変速比のうち大きい方の変速比従つてこの場合歯車段
25の変速比との乗算により、図10の表に従つて形成
され、この表も個々の速段における動力の流れに関して
自明である。
【0026】構造に関して歯車変速機48は図4ないし
6に従つて構成され、変速機ケース56は入力軸13及
び出力軸14の平行な回転軸線57−57及び回転軸線
58−58を含む第1の重要なケース面55−55を持
つている。変速機ケース56は、出力軸14の回転軸線
58−58及び差動歯車装置15の中心軸線16−16
を含みかつ第1のケース面55−55と鈍角をなす第2
の重要なケース面59−59を持つている。変速機ケー
ス56は、第1のケース面55−55と第2のケース面
59−59との間にありかつ出力軸14の回転軸線58
−58及びこの回転軸線58−58に対して平行な支持
軸62の幾何学的軸線61−61を含む第3の重要なケ
ース面60−60を持つている。
6に従つて構成され、変速機ケース56は入力軸13及
び出力軸14の平行な回転軸線57−57及び回転軸線
58−58を含む第1の重要なケース面55−55を持
つている。変速機ケース56は、出力軸14の回転軸線
58−58及び差動歯車装置15の中心軸線16−16
を含みかつ第1のケース面55−55と鈍角をなす第2
の重要なケース面59−59を持つている。変速機ケー
ス56は、第1のケース面55−55と第2のケース面
59−59との間にありかつ出力軸14の回転軸線58
−58及びこの回転軸線58−58に対して平行な支持
軸62の幾何学的軸線61−61を含む第3の重要なケ
ース面60−60を持つている。
【0027】支持軸62上には、切換えクラツチ42の
シフトスリーブに係合するシフトフオーク51、切換え
クラツチ31のシフトスリーブに係合するシフトフオー
ク50、及び切換えクラツチ26のシフトスリーブに係
合するシフトフオーク52が設けられて、シフトドラム
53の操作によりこれらのシフトフオーク50ないし5
2が出力軸14に対して平行に移動可能になつている。
シフトスリーブに係合するシフトフオーク51、切換え
クラツチ31のシフトスリーブに係合するシフトフオー
ク50、及び切換えクラツチ26のシフトスリーブに係
合するシフトフオーク52が設けられて、シフトドラム
53の操作によりこれらのシフトフオーク50ないし5
2が出力軸14に対して平行に移動可能になつている。
【0028】変速機ケース56は、第1のケース面55
−55に対してほぼ平行でありかつ支持軸62の幾何学
的軸線61−61及びこの幾何学的軸線61−61に対
して平行なシフトドラム53の回転軸線64−64を含
む第4の重要なケース面63−63を持つている。
−55に対してほぼ平行でありかつ支持軸62の幾何学
的軸線61−61及びこの幾何学的軸線61−61に対
して平行なシフトドラム53の回転軸線64−64を含
む第4の重要なケース面63−63を持つている。
【0029】変速機ケース56は、組込み状態でほぼ水
平に設けられかつシフトドラム53の回転軸線64−6
4及びこの回転軸線64−64に対して平行なステツプ
モータ54の回転軸線65−65を含む第5の重要なケ
ース面66−66を持つている。ステツプモータ54は
歯車段77を介してシフトドラム53を駆動する。ステ
ツプモータ54の回転軸線65−65は第1のケース面
55−55内にあつて、入力軸13の回転軸線57−5
7が回転軸線58−58と回転軸線65−65との間に
あるようにしている。
平に設けられかつシフトドラム53の回転軸線64−6
4及びこの回転軸線64−64に対して平行なステツプ
モータ54の回転軸線65−65を含む第5の重要なケ
ース面66−66を持つている。ステツプモータ54は
歯車段77を介してシフトドラム53を駆動する。ステ
ツプモータ54の回転軸線65−65は第1のケース面
55−55内にあつて、入力軸13の回転軸線57−5
7が回転軸線58−58と回転軸線65−65との間に
あるようにしている。
【0030】変速機ケース56は、変速機軸13,14
に対して直角をなしかつ差動歯車装置15のほぼ中央に
ある分離面67−67で、歯車段17ないし19及び2
2を完全に収容しかつ変速機軸13,14及び差動歯車
装置15を一部収容する歯車ケース68と、発進クラツ
チを収容するため鐘形クラツチ蓋70と一体に構成され
るアダプタケース69とに分割されている。
に対して直角をなしかつ差動歯車装置15のほぼ中央に
ある分離面67−67で、歯車段17ないし19及び2
2を完全に収容しかつ変速機軸13,14及び差動歯車
装置15を一部収容する歯車ケース68と、発進クラツ
チを収容するため鐘形クラツチ蓋70と一体に構成され
るアダプタケース69とに分割されている。
【0031】後退速段用歯車段22の中間歯車44は、
入力軸13に対して平行な支持棒71上に単独に回転可
能に支持され、この支持棒71の棒端73及び75は、
歯車ケース68及びアダプタケース69の対応する収容
部72及び74内にそれぞれ固定されている。収容部7
4は、アダプタケース69と一体に構成されかつ入力軸
13の長さ方向に分離面67−67を越えて歯車ケース
68の中へ延びるブラケツト76にある。
入力軸13に対して平行な支持棒71上に単独に回転可
能に支持され、この支持棒71の棒端73及び75は、
歯車ケース68及びアダプタケース69の対応する収容
部72及び74内にそれぞれ固定されている。収容部7
4は、アダプタケース69と一体に構成されかつ入力軸
13の長さ方向に分離面67−67を越えて歯車ケース
68の中へ延びるブラケツト76にある。
【図1】5つ又は6つの前進速段を持つ本発明による歯
車変速機の第1実施例の概略図である。
車変速機の第1実施例の概略図である。
【図2】5つの前進速段を持つ歯車変速機の第1実施例
において個々の速段で作用する歯車段及び歯車クラツチ
の表である。
において個々の速段で作用する歯車段及び歯車クラツチ
の表である。
【図3】6つの前進速段を持つ歯車変速機の第1実施例
において個々の速段で作用する歯車段及び歯車クラツチ
の表である。
において個々の速段で作用する歯車段及び歯車クラツチ
の表である。
【図4】図5のIV−IV線に沿う図1の具体的な歯車
変速機の断面図である。
変速機の断面図である。
【図5】図4の矢印Vの方向に見た歯車変速機の側面図
である。
である。
【図6】図5のVI−VI線に沿う歯車変速機の断面図
である。
である。
【図7】図1の実施例の変形例としての第2実施例の概
略図である。
略図である。
【図8】7つの前進速段を持つ歯車変速機の第2実施例
において個々の速段で作用する歯車段及び歯車クラツチ
の表である。
において個々の速段で作用する歯車段及び歯車クラツチ
の表である。
【図9】図1の実施例の変形例としての第3実施例の概
略図である。
略図である。
【図10】7つの前進速段を持つ歯車変速機の第3実施
例において個々の速段で作用する歯車段及び歯車クラツ
チの表である。
例において個々の速段で作用する歯車段及び歯車クラツ
チの表である。
13 入力軸 14 出力軸 15 差動歯車装置 16−16 中心軸線 17〜19,22,23,25 歯車段 28,29,41 入力側歯車 37〜40 出力側歯車 44 中間歯車 48 歯車変速機
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヘニング・デイール ドイツ連邦共和国ルートヴイヒスブル ク・ゲツピンゲル・シユトラーセ22 (56)参考文献 特開 昭58−174746(JP,A) 特開 平3−177644(JP,A) 特開 平8−277888(JP,A) 実開 昭60−112743(JP,U) 実開 平4−42955(JP,U) ***国特許出願公開3037990(DE, A1) 欧州特許出願公開242338(EP,A 1) スイス国特許発明205282(CH,A 5) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F16H 3/00 - 3/42 F16H 57/02 F16H 63/18
Claims (16)
- 【請求項1】 歯車変速機の出力軸が、前進速段を形成
する少なくとも3つの歯車段及び後退速段を形成する1
つの歯車段により、平行な入力軸に伝動結合可能であ
り、また2つの歯車段により、中心軸線を入力軸及び出
力軸に対して平行に設けられる遊星歯車構造の3要素差
動歯車装置の入力側歯車要素に伝動結合可能であり、中
心軸線に対して同心的な差動歯車装置の2つの歯車要素
が、駆動車軸の車輪にそれぞれ連結可能であり、前進速
段を形成するため入力軸と出力軸との伝動結合装置とし
て使用される2つの歯車段の入力側歯車と、後退速段を
形成するため入力軸と出力軸との伝動結合装置として使
用される1つの歯車段の入力側歯車とが、それぞれ入力
軸に対して相対回転しないように設けられ、回転可能に
支持される中間歯車が、後退速段を形成するため入力軸
と出力軸との間の伝動結合装置として使用される歯車段
の入力側歯車及び出力側歯車にかみ合い係合可能である
ものにおいて、中間歯車(44)が、順次に続く変速比
を持ちかつ前進速段を形成するため入力軸(13)と出
力軸(14)との伝動結合装置として使用される3つの
歯車段(17ないし19)のうち最大変速比を持つ歯車
段(17)の入力軸(13)に対して相対回転しない歯
車(41)と、後退速段を形成するため入力軸(13)
と出力軸(14)との伝動結合装置として使用される歯
車段(22)の出力側歯車(40)とに常にかみ合い、
順次に続く変速比を持ちかつ前進速段を形成するため入
力軸(13)と出力軸(14)との伝動結合装置として
使用される3つの歯車段(17ないし19)のうち最小
変速比を持つ歯車段(19)の出力側歯車と、後退速段
を形成するため入力軸(13)と出力軸(14)との伝
動結合装置として使用される歯車段(22)の出力側歯
車(40)とが、出力軸(14)上に回転可能にかつ軸
線方向に互いに隣接して設けられ、かつ出力軸(14)
に連結可能であることを特徴とする、自動車用歯車変速
機。 - 【請求項2】 順次に続く変速比を持ちかつ前進速段を
形成するため入力軸(13)と出力軸(14)との伝動
結合装置として使用される3つの歯車段(17ないし1
9)のうち最小変速比を持つ歯車段(19)の出力側歯
車(39)と、後退速段を形成するため入力軸(13)
と出力軸(14)との伝動結合装置として使用される歯
車段(22)の出力側歯車(40)とが、出力軸(1
4)上に回転可能にかつ軸線方向に互いに隣接して設け
られ、かつ出力軸(14)に連結可能であることを特徴
とする、請求項1に記載の歯車変速機。 - 【請求項3】 順次に続く変速比を持ちかつ前進速段を
形成するため入力軸(13)と出力軸(14)との伝動
結合装置として使用される3つの歯車段(17ないし1
9)のうち最小変速比を持つ歯車段(19)の出力側歯
車(39)が、軸線方向において、後退速段を形成する
ため入力軸(13)と出力軸(14)との伝動結合装置
として使用される歯車段(22)の出力側歯車(40)
と、出力軸(14)と差動歯車装置(15)との伝動結
合装置として使用される歯車段(23,25)の入力側
歯車(27,34)との間に、設けられていることを特
徴とする、請求項1又は2に記載の歯車変速機。 - 【請求項4】 順次に続く変速比を持ちかつ前進速段を
形成するため入力軸(13)と出力軸(14)との伝動
結合装置として使用される3つの歯車段(17ないし1
9)のうち中間変速比を持つ歯車段(18)の入力側歯
車(28)が、軸線方向において、順次に続く変速比を
持ちかつ前進速段形成を形成するため入力軸(13)と
出力軸(14)との伝動結合装置として使用される3つ
の歯車段(17ないし19)のうち最大変速比を持つ歯
車段(17)の−差動歯車装置(15)から遠い方の端
面に関して−入力側歯車(41)のすぐそばに設けられ
ていることを特徴とする、請求項1ないし3の1つに記
載の歯車変速機。 - 【請求項5】 順次に続く変速比を持ちかつ前進速段を
形成するため入力軸(13)と出力軸(14)との伝動
結合装置として使用される3つの歯車段(17ないし1
9)のうち最大変速比及び中間変速比を持つ歯車段(1
7及び18)の出力側歯車(37及び38)が、切換え
クラツチ(42)に結合されていることを特徴とする、
請求項1ないし4の1つに記載の歯車変速機。 - 【請求項6】 第4の歯車段(20又は21)が、前進
速段を形成するため入力軸(13)と出力軸(14)と
の伝動結合装置として使用され、かつこれら4つの歯車
段(17ないし20又は21)のうち最小又は最大の変
速比を持つていることを特徴とする、請求項1ないし5
の1つに記載の歯車変速機。 - 【請求項7】 前進速段を形成するため入力軸(13)
と出力軸(14)との伝動結合装置として使用される4
つの歯車段(17ないし20)のうち最小変速比を持つ
歯車段(20)の入力側歯車(30)が、入力軸(1
3)に連結可能であり、かつまた出力軸(14)と差動
歯車装置(15)との伝動結合装置として使用される歯
車段(23,25)の1つの入力側歯車(27又は3
4)に常にかみ合つていることを特徴とする、請求項6
に記載の歯車変速機。 - 【請求項8】 前進速段を形成するため入力軸(13)
と出力軸(14)との伝動結合装置として使用される4
つの歯車段(17ないし20)のうち最小変速比を持つ
歯車段(20)の入力側歯車(30)が、単独でクラツ
チ(32)に結合されていることを特徴とする、請求項
7に記載の歯車変速機。 - 【請求項9】 前進速段を形成するため入力軸(13)
と出力軸(14)との伝動結合装置として使用される4
つの歯車段(17ないし19及び21)のうち最大変速
比を持つ歯車段(21)の入力側歯車(30b)が、差
動歯車装置(15)とは反対の側にある入力軸(13)
の軸端に設けられ、この歯車段(21)の出力側歯車
(49)が出力軸(14)に連結可能であることを特徴
とする、請求項6に記載の歯車変速機。 - 【請求項10】 前進速段を形成するため入力軸(1
3)と出力軸(14)との伝動結合装置として使用され
る4つの歯車段(17ないし19及び21)のうち最大
変速比を持つ歯車段(21)の出力側歯車(49)が、
単独でクラツチ(33)に結合されていることを特徴と
する、請求項9に記載の歯車変速機。 - 【請求項11】 入力軸(13)と出力軸(14)との
伝動結合装置として使用される歯車段(17ないし20
又は21)に属するクラツチ(31ないし33及び4
2)と、出力軸(14)と差動歯車装置(15)との伝
動結合装置として使用される歯車段(23,25)に属
するクラツチ(26)とが、それぞれシフトフォーク
(50ないし52)を介してシフトドラム(53)によ
り操作可能であることを特徴とする、請求項1ないし1
0の1つに記載の歯車変速機。 - 【請求項12】 シフトドラム(53)がステツプモー
タ(54)により駆動可能であることを特徴とする、請
求項11に記載の歯車変速機。 - 【請求項13】 変速機ケース(56)の第1のケース
面(55−55)が入力軸 及び出力軸(14)の回
転軸線(57−57及び58−58)を含み、変速機ケ
ース(56)の第2のケース面(59−59)が出力軸
(14)の回転軸線(58−58)及び差動歯車装置
(15)の中心軸線(16−16)を含み、第1のケー
ス面(55−55)と第2のケース面(59−59)と
の間にある変速機ケース(56)の第3のケース面(6
0−60)が、出力軸(14)の回転軸線(58−5
8)及び支持軸(62)の幾何学的軸線(61−61)
を含み、シフトフォーク(50ないし52)が支持軸
(62)を介して対応する変速機軸(13,14)に対
して軸線方向移動可能に設けられていることを特徴とす
る、請求項11又は12に記載の歯車変速機。 - 【請求項14】 変速機ケース(56)の第1のケース
面(55−55)に対してほぼ平行な第4のケース面
(63−63)が、シフトフォーク(50ないし52)
用支持軸(62)の幾何学的軸線(61−61)及びシ
フトドラム(53)の回転軸線(64−64)を含んで
いることを特徴とする、請求項13に記載の歯車変速
機。 - 【請求項15】 第1のケース面(55−55)が更に
ステツプモータ(54)の回転軸線(65−65)を含
み、入力軸(13)の回転軸線(57−57)が出力軸
(14)の回転軸線(58−58)とステツプモータ
(54)の回転軸線(65−65)との間にあり、組込
み状態でほぼ水平な第5のケース面(66−66)が、
シフトドラム(53)の回転軸線(64−64)及びス
テツプモータ(54)の回転軸線(65−65)を含ん
でいることを特徴とする、請求項11ないし14の1つ
に記載の歯車変速機。 - 【請求項16】 変速機ケース(56)が、変速機軸
(13,14)に対して直角な分離面(67−67)に
おいて、入力軸(13)と出力軸(14)との伝動結合
装置として使用される歯車段(17ないし19及び2
2)を完全にかつ差動歯車装置(15)を一部収容する
歯車ケース(68)と、発進クラツチを収容するため一
体に構成される鐘形クラツチ蓋(70)を持つフランジ
結合可能なアダプタケース(69)とに分割され、入力
軸(13)に対して平行な中間歯車(44)用支持棒が
変速機ケース(56)内に保持され、歯車ケース(6
8)が支持棒(71)の一方の棒端(73)を固定する
収容部(72)を持ち、アダプタケース(69)が支持
棒(71)の他方の棒端(75)を固定する収容部(7
4)を持ち、アダプタケース(69)が、支持棒(7
1)の長さ方向に分離面(67−67)を越えて歯車ケ
ース(68)へ入り込みかつ収容部(74)を備えたブ
ラケツト(76)を持つていることを特徴とする、請求
項1ないし14の1つに記載の歯車変速機。
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