JP3731549B2 - 車両用変速機 - Google Patents

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    • F16HGEARING
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    • F16H3/006Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion power being selectively transmitted by either one of the parallel flow paths

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用変速機、特に複数のクラッチを備えた歯車式変速機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の複数のクラッチを備えた変速機として、例えば特開平8‐320054号公報に記載のものがある。これは、変速機の変速段を奇数変速段列と偶数変速段列とに分け、それぞれに動力を伝達するための第1、第2自動クラッチを備え、これらの自動クラッチの出力軸に応じて回転駆動されるように、クラッチ出力軸と平行に配置した変速機出力軸上に変速段歯車列を設け、これら変速段歯車と変速機出力軸とをギアスプラインを介して連結することで所定の変速段が選択されるものである。
【0003】
しかしながら、この従来技術では、変速段数が多くなると、変速段数に対応して変速段歯車の数が増加し、変速機出力軸が長くなり、変速機自体の軸方向寸法が大きくなるという問題がある。
【0004】
これを解決する技術として、特開2001−295898号公報の技術は、変速段数の増加(例えば5段変速から6段変速)に当たり軸方向寸法を延長せず、減速比を確保するために変速段歯車を2段に構成した技術である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開2001−295898号公報の技術では、歯車を支持する軸数が6段変速用に1軸増加し、また歯車数も増加するため、変速機としての部品点数が増加し、コストの増加を招くという課題がある。
【0006】
本発明は、上記の如き現状の課題を考慮してなされたもので、その目的は軸数と歯車数を増加することなく、多段変速に対応する車両用変速機を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
第1の発明は、第1クラッチまたは第2クラッチを介してエンジンの動力を選択的に伝達される第1、第2入力軸と、第1入力軸に伝達された動力が減速機構を介して伝達される副軸と、第2入力軸または副軸から伝達される動力を差動機構に伝達する出力軸と、前記第2入力軸に回転可能に設けられた入力歯車と、前記副軸に回転可能に設けられた中間歯車と、前記出力軸に固定された出力歯車と、前記第1クラッチ係合時に副軸と中間歯車を連結する手段と、前記第2クラッチ係合時に第2入力軸と入力歯車を連結する手段とを備え、前記入力歯車と中間歯車に常時、噛み合うように出力歯車を配置し、前記第2入力軸と出力軸間の距離と、前記副軸と出力軸間の距離を等しく設定し、前記入力歯車と中間歯車とを同一歯車としたことを特徴とする。
【0009】
【発明の効果】
第1の発明は、エンジンの動力が直接伝達される第2入力軸と、動力が第1入力軸から減速されて伝達される副軸とを設け、それぞれに入力歯車と中間歯車を各軸に対して回転可能に設ける。そして各軸と歯車との間にこれらを連結する手段を設けることで、軸と歯車は一体的に回転される。入力歯車と中間歯車は、それぞれ常時、出力歯車と噛合して構成される。
【0010】
したがって、出力歯車を入力歯車と中間歯車とで共用することができ、出力歯車の部品点数を半減でき、出力軸数を削減することができる。また部品点数を削減できるので、コストの低減を図ることができる。
【0011】
また、第2入力軸と出力軸間の距離と、副軸と出力軸間の距離を等しく設定し、入力歯車と中間歯車とを同一歯車としたので、同じ歯車諸元を有することができ、歯車仕様を削減し、大量生産による価格低下を図ることができる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面にしたがって本発明の実施の形態を説明する。
【0013】
図1は、本発明の変速機の構成を説明するための図である。エンジンの出力軸Xeには第1クラッチC1と第2クラッチC2とが配置され、それぞれのクラッチC1、C2は第1入力軸X1及び第2入力軸X2に係合可能である。第1入力軸X1は中空形状を有しており、その内部に第2入力軸X2が第1入力軸X1と同軸に挿通される。
【0014】
第1入力軸X1には減速機構を形成する減速歯車R1が固定されており、第1入力軸X1の回転に伴って減速歯車R1は回転し、この回転は減速機構を形成する減速歯車R2、R3を介して減速歯車R3が固定された副軸X3に伝達され、結果として副軸X3はエンジン回転数に対して所定の減速比で回転される。なお副軸X3が入力軸X1、X2と平行に配置されることは言うまでもない。
【0015】
副軸X3には、1速入力歯車G1、3速入力歯車G3、5速入力歯車G5と後退用入力歯車B1が副軸X3に対して回転可能に取り付けられる。各歯車G1、G3、G5、B1にはそれぞれハブH1、H3、H5、Hbが形成される。さらに歯車G1とG3の間には副軸X3の軸方向に摺動可能なスリーブS1を有するカップリングP1が、歯車G5とB1の間には副軸X3の軸方向に摺動可能なスリーブS2を有するカップリングP2が形成される。カップリングP1、P2は副軸X3に固定される。
【0016】
第2クラッチC2の係合によりエンジン回転が伝達される第2入力軸X2には、2速入力歯車G2、4速入力歯車G4と6速入力歯車G6が第2入力軸X2に対して回転可能に取り付けられる。各歯車G2、G4、G6にはそれぞれハブH2、H4、H6が形成される。さらに歯車G2とG4の間には入力軸X2の軸方向に摺動可能なスリーブS3を有するカップリングP3が、また歯車G6に隣接して入力軸X2の軸方向に摺動可能なスリーブS4を有するカップリングP4が形成される。カップリングP3、P4は入力軸X2に固定される。
【0017】
入力軸X2と副軸X3とから等しい軸間距離の位置に出力軸X4が、これら軸X2、X3と平行に配置され、出力軸X4には、出力歯車G7、G8、G9が固定される。出力歯車G7は、歯車G1と歯車G2と常時噛合しており、出力歯車G8は、歯車G3と歯車G4と噛合しており、出力歯車G9は、歯車G5と歯車G6と噛合して構成される。
【0018】
さらに出力軸X4には、減速歯車R4が固定されて、減速歯車R4は差動装置の歯車R5に噛合し、最終減速比に応じて出力軸X4の回転数を減速して差動装置に伝達する。
【0019】
次にエンジンからの動力の伝達方法について説明する。
【0020】
まず、変速ギアが1速の場合について説明する。1速の場合には、第1クラッチC1が係合し、第2クラッチC2は係合を解除される。したがって、エンジンの動力は、第1入力軸X1に伝達され、さらに第1入力軸X1に固定された減速歯車R1、及び歯車R2、R3を介して副軸X3に伝わる。
【0021】
変速ギアとして1速を選択したことにより、カップリングP1のスリーブS1は歯車G1側に摺動し、歯車G1のハブH1と嵌合し、歯車G1とカップリングP1は、スリーブS1を介して一体として回転し、副軸X3に伝達された動力が歯車G1に伝達される。前述のように歯車G1は出力軸X4に固定された出力歯車G7と噛合しており、したがって、エンジンの動力は出力軸X4に固定された減速歯車R4から歯車R5を介して差動装置に伝達される。
【0022】
変速ギアが2速の場合について説明する。2速の場合には、第2クラッチC2が係合し、第1クラッチC1は係合を解除される。したがって、エンジンの動力は、第2入力軸X2に伝達される。
【0023】
変速ギアとして2速を選択したことにより、カップリングP3のスリーブS3は歯車G2側に摺動し、歯車G2のハブH2と嵌合し、歯車G2とカップリングP3は、スリーブS3を介して一体として回転し、第2入力軸X2に伝達された動力が歯車G2に伝達される。前述のように歯車G2は出力軸X4に固定された出力歯車G7と噛合しており、したがって、エンジンの動力は出力軸X4に固定された減速歯車R4から歯車R5を介して差動装置に伝達される。
【0024】
変速ギアが3速の場合について説明する。3速の場合には、第1クラッチC1が係合し、第2クラッチC2は係合を解除される。したがって、エンジンの動力は、第1入力軸X1に伝達され、さらに第1入力軸X1に固定された減速歯車R1、及び歯車R2、R3を介して副軸X3に伝わる。
【0025】
変速ギアとして3速を選択したことにより、カップリングP1のスリーブS1は歯車G3側に摺動し、歯車G3のハブH3と嵌合し、歯車G3とカップリングP1は、スリーブS1を介して一体として回転し、副軸X3に伝達された動力が歯車G3に伝達される。前述のように歯車G3は出力軸X4に固定された出力歯車G8と噛合しており、したがって、エンジンの動力は出力軸X4に固定された減速歯車R4から歯車R5を介して差動装置に伝達される。
【0026】
変速ギアが4速の場合について説明する。4速の場合には、第2クラッチC2が係合し、第1クラッチC1は係合を解除される。したがって、エンジンの動力は、第2入力軸X2に伝達される。
【0027】
変速ギアとして4速を選択したことにより、カップリングP3のスリーブS3は歯車G4側に摺動し、歯車G4のハブH4と嵌合し、歯車G4とカップリングP3は、スリーブS3を介して一体として回転し、第2入力軸X2に伝達された動力が歯車G4に伝達される。前述のように歯車G4は出力軸X4に固定された出力歯車G8と噛合しており、したがって、エンジンの動力は出力軸X4に固定された減速歯車R4から歯車R5を介して差動装置に伝達される。
【0028】
変速ギアが5速の場合について説明する。5速の場合には、第1クラッチC1が係合し、第2クラッチC2は係合を解除される。したがって、エンジンの動力は、第1入力軸X1に伝達され、さらに第1入力軸X1に固定された減速歯車R1、及び歯車R2、R3を介して副軸X3に伝わる。
【0029】
変速ギアとして5速を選択したことにより、カップリングP2のスリーブS2は歯車G5側に摺動し、歯車G5のハブH5と嵌合し、歯車G5とカップリングP2は、スリーブS2を介して一体として回転し、副軸X3に伝達された動力が歯車G5に伝達される。前述のように歯車G5は出力軸X4に固定された出力歯車G9と噛合しており、したがって、エンジンの動力は出力軸X4に固定された減速歯車R4から歯車R5を介して差動装置に伝達される。
【0030】
変速ギアが6速の場合について説明する。6速の場合には、第2クラッチC2が係合し、第1クラッチC1は係合を解除される。したがって、エンジンの動力は、第2入力軸X2に伝達される。
【0031】
変速ギアとして6速を選択したことにより、カップリングP4のスリーブS4は歯車G6側に摺動し、歯車G6のハブH6と嵌合し、歯車G6とカップリングP4は、スリーブS4を介して一体として回転し、第2入力軸X2に伝達された動力が歯車G6に伝達される。前述のように歯車G6は出力軸X4に固定された出力歯車G9と噛合しており、したがって、エンジンの動力は出力軸X4に固定された減速歯車R4から差動装置に伝達される。
【0032】
したがって、変速ギアが6速であっても、従来技術のように軸を4本とすることなく、3軸のままで、かつ変速機の軸方向の大型化をすることなく、6段変速の変速機を構成することができる。
【0033】
図2はエンジン動力の伝達を歯車で表したものである。
【0034】
ここで、歯車G1とG2、G3とG4、G5とG6は、それぞれ同じ出力歯車G7、G8、G9を介して差動装置に動力を伝達しており、言い換えると、入力側の歯車2つで1つの出力側の歯車を共用でき、歯車の数を削減し、出力軸の増加を抑制できる。また出力歯車の数を削減できるのため、部品費を削減できる。
【0035】
また、歯車G1とG2、G3とG4、G5とG6は、第2入力軸X2と出力軸X4間の軸間距離と、第2入力軸X2と副軸X3間の軸間距離とが等しいため、同じ歯車諸元を有することができ、歯車仕様を削減し、大量生産による価格低下を図ることができる。なお、同じ仕様の歯車での変速比は、減速歯車G1からG3からなる減速機構を介するかどうかで異なる設定とする。
【0036】
エンジン側の減速機構を構成する減速歯車R1からR3を含めて変速機の歯車は合計12個、9種類の歯車で構成され、従来技術において12個、12種類から種類を削減することができる。
【0037】
本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内でさまざまな変更がなしうることは明白である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態における変速機の構成図である。
【図2】エンジンからの動力の流れを説明する図である。
【符号の説明】
X1 第1入力軸
X2 第2入力軸
X3 副軸
X4 出力軸
G1 1速入力歯車
G2 2速入力歯車
G3 3速入力歯車
G4 4速入力歯車
G5 5速入力歯車
G6 6速入力歯車
G7 出力歯車
G8 出力歯車
G9 出力歯車
C1 第1クラッチ
C2 第2クラッチ
S1 スリーブ
S2 スリーブ
S3 スリーブ
S4 スリーブ
P1 カップリング
P2 カップリング
P3 カップリング
P4 カップリング

Claims (1)

  1. 第1クラッチまたは第2クラッチを介してエンジンの動力を選択的に伝達される第1、第2入力軸と、
    第1入力軸に伝達された動力が減速機構を介して伝達される副軸と、
    第2入力軸または副軸から伝達される動力を差動機構に伝達する出力軸と、
    前記第2入力軸に回転可能に設けられた入力歯車と、
    前記副軸に回転可能に設けられた中間歯車と、前記出力軸に固定された出力歯車と、
    前記第1クラッチ係合時に副軸と中間歯車を連結する手段と、
    前記第2クラッチ係合時に第2入力軸と入力歯車を連結する手段とを備え、
    前記入力歯車と中間歯車に常時、噛み合うように出力歯車を配置し、前記第2入力軸と出力軸間の距離と、前記副軸と出力軸間の距離を等しく設定し、前記入力歯車と中間歯車とを同一歯車としたことを特徴とする車両用変速機。
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