JP4404795B2 - Gear transmission - Google Patents
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Description
本発明は、自動車等に用いられる歯車式変速装置に関し、より詳しくは、原動機側から出力軸への動力伝達が、変速時に一時的に切断されないようにして、上記出力軸からの出力が連続的になされるようにした歯車式変速装置に関するものである。 The present invention relates to a gear-type transmission used in an automobile or the like. More specifically, the power transmission from the prime mover side to the output shaft is not temporarily cut off at the time of shifting so that the output from the output shaft is continuous. The present invention relates to a gear-type transmission that is configured as described above.
上記歯車式変速装置には、従来、下記特許文献１示されるものがある。これにつき説明するが、説明の便宜上、上記公報の特に図１に記載の符号を括弧書きにて付記する。
Conventionally, there is a gear-type transmission described in
上記歯車式変速装置（１）は、車両に搭載された原動機（２）からの駆動力によりそれぞれ回転可能とされる主、副駆動軸（１４）（３１，３２）と、上記原動機（２）と主駆動軸（１４）とを断接可能とさせる主クラッチ（５）と、上記駆動力を外部の車輪（Ｗ）側に出力する出力軸（１５）と、上記主駆動軸（１４）と出力軸（１５）とを互いに連動連結させる主変速歯車装置（ＧＰ１−ＧＰ６）と、この主変速歯車装置（ＧＰ１−ＧＰ６）を構成する複数の歯車組（ＧＰ１−ＧＰ６）のうち、いずれか一方の歯車組（ＧＰ１）により上記主駆動軸（１４）と出力軸（１５）とが連動連結された第１の変速状態から、他方の歯車組（ＧＰ２）により上記主駆動軸（１４）と出力軸（１５）とが連動連結された第２の変速状態に切り換え可能とする切換クラッチ（Ｓ１２）と、上記副駆動軸（３１，３２）と出力軸（１５）とを互いに連動連結する副変速歯車装置（ＧＭ３）と、この副変速歯車装置（ＧＭ３）を介し上記出力軸（１５）と副駆動軸（３１，３２）とを断接可能とさせるアシストクラッチ（３６）と、上記主クラッチ（５）を作動させるメインアクチュエータ（１３）と、上記アシストクラッチ（３６）を作動させるアシストアクチュエ−タ（３７）とを備えている。 The gear-type transmission (1) includes a main and sub drive shafts (14) (31, 32) that can be rotated by a driving force from a prime mover (2) mounted on a vehicle, and the prime mover (2). A main clutch (5) that allows the main drive shaft (14) to be connected and disconnected, an output shaft (15) that outputs the driving force to the external wheel (W) side, and the main drive shaft (14) One of the main transmission gear unit (GP1-GP6) for interlockingly connecting the output shaft (15) and the plurality of gear sets (GP1-GP6) constituting the main transmission gear unit (GP1-GP6) From the first shift state in which the main drive shaft (14) and the output shaft (15) are interlocked and connected by the gear set (GP1), the main drive shaft (14) and the output are output by the other gear set (GP2). Switchable to the second shift state in which the shaft (15) is linked and connected. The switching clutch (S12), the auxiliary transmission shaft (31, 32), and the output shaft (15) are interlocked and connected to each other, and the auxiliary transmission gear device (GM3) via the auxiliary transmission gear device (GM3). An assist clutch (36) that enables connection / disconnection between the output shaft (15) and the auxiliary drive shaft (31, 32), a main actuator (13) that operates the main clutch (5), and the assist clutch (36) And an assist actuator (37) for actuating.
そして、上記歯車式変速装置（１）において、上記一方の歯車組（ＧＰ１）に基づく第１の変速状態から、上記他方の歯車組（ＧＰ２）に基づく第２の変速状態にしようとする場合、これは、次のように行なわれる。 In the gear transmission (1), when trying to change from the first shift state based on the one gear set (GP1) to the second shift state based on the other gear set (GP2), This is done as follows.
即ち、まず、主クラッチ（５）が接続状態とされ、かつ、切換クラッチ（Ｓ１２）が接続状態にされて、一方の歯車組（ＧＰ１）により主駆動軸（１４）と出力軸（１５）とが連動連結される。すると、上記原動機（２）の駆動力は、上記主クラッチ（５）、主駆動軸（１４）、および一方の歯車組（ＧＰ１）を介し上記出力軸（１５）に伝達され、この出力軸（１５）から車輪（Ｗ）側に出力される。これにより、上記一方の歯車組（ＧＰ１）に基づく上記第１の変速状態が得られ、この状態で車両が走行させられる。 That is, first, the main clutch (5) is connected and the switching clutch (S12) is connected, and the main drive shaft (14) and the output shaft (15) are connected by one gear set (GP1). Are linked together. Then, the driving force of the prime mover (2) is transmitted to the output shaft (15) via the main clutch (5), the main drive shaft (14), and one gear set (GP1). 15) to the wheel (W) side. As a result, the first shift state based on the one gear set (GP1) is obtained, and the vehicle is caused to travel in this state.
次に、上記第１の変速状態から第２の変速状態にしようとする場合には、まず、上記アシストアクチュエ−タ（３７）の作動に連動して、上記アシストクラッチ（３６）が徐々に接続動作にさせられる。このような徐々の接続動作により上記副変速歯車装置（ＧＭ３）を介し上記出力軸（１５）と副駆動軸（３１，３２）とが徐々に連動連結される。この際、上記した一方の歯車組（ＧＰ１）に基づく上記第１の変速状態は維持されている。 Next, when attempting to change from the first shift state to the second shift state, first, the assist clutch (36) is gradually connected in conjunction with the operation of the assist actuator (37). It is made to work. By such a gradual connection operation, the output shaft (15) and the sub drive shafts (31, 32) are gradually interlocked and connected via the sub transmission gear unit (GM3). At this time, the first shift state based on the one gear set (GP1) is maintained.
そして、上記アシストクラッチ（３６）により、出力軸（１５）と副駆動軸（３１，３２）とが徐々に連動連結されるに従って、上記アシストクラッチ（３６）を介した伝達トルクが上記原動機（２）の出力トルクにほぼ等しくなる。そして、これら両トルクが互いにほぼ等しくなったとき、上記メインアクチュエータ（１３）の作動により、上記主クラッチ（５）が切断状態とされ、これにより、上記一方の歯車組（ＧＰ１）による第１の変速状態が解除される。一方、上記原動機（２）の駆動力は、上記副駆動軸（３１，３２）、アシストクラッチ（３６）、および副変速歯車装置（ＧＭ３）を介し、上記出力軸（１５）から出力される。これにより、上記第１の変速状態とほぼ同等の変速状態が、上記アシストクラッチ（３６）と副変速歯車装置（ＧＭ３）とにより維持される。 As the output shaft (15) and the sub drive shafts (31, 32) are gradually interlocked and linked by the assist clutch (36), the transmission torque via the assist clutch (36) is increased to the prime mover (2). ) Is almost equal to the output torque. When these torques become substantially equal to each other, the main clutch (5) is disengaged by the operation of the main actuator (13), whereby the first gear set (GP1) is used as the first gear set (GP1). The shift state is released. On the other hand, the driving force of the prime mover (2) is output from the output shaft (15) via the auxiliary drive shafts (31, 32), the assist clutch (36), and the auxiliary transmission gear device (GM3). Thus, a shift state substantially equivalent to the first shift state is maintained by the assist clutch (36) and the auxiliary transmission gear device (GM3).
次に、上記切換クラッチ（Ｓ１２）の切り換え作動により、一方の歯車組（ＧＰ１）による主駆動軸（１４）と出力軸（１５）との連動連結が解除される一方、他方の歯車組（ＧＰ２）により主駆動軸（１４）と出力軸（１５）とが連動連結される。この後、上記主クラッチ（５）が接続状態にされる。すると、上記原動機（２）の駆動力は、上記主クラッチ（５）、主駆動軸（１４）、および他方の歯車組（ＧＰ２）を介し上記出力軸（１５）に伝達され、この出力軸（１５）から車輪（Ｗ）側に出力される。これにより、上記他方の歯車組（ＧＰ２）に基づく上記第２の変速状態が得られ、この状態で車両が走行させられる。 Next, by the switching operation of the switching clutch (S12), the interlocking connection between the main drive shaft (14) and the output shaft (15) by one gear set (GP1) is released, while the other gear set (GP2) ), The main drive shaft (14) and the output shaft (15) are linked and connected. Thereafter, the main clutch (5) is brought into a connected state. Then, the driving force of the prime mover (2) is transmitted to the output shaft (15) via the main clutch (5), the main drive shaft (14), and the other gear set (GP2). 15) to the wheel (W) side. As a result, the second shift state based on the other gear set (GP2) is obtained, and the vehicle is caused to travel in this state.
よって、上記第１の変速状態から第２の変速状態への変速時には、原動機（２）側から出力軸（１５）への動力伝達が一時的に切断される、ということは防止され、この出力軸（１５）からの出力は連続的になされる。つまり、運転者がトルク抜けを感じることが防止され、空走感の発生が防止される。 Therefore, during the shift from the first shift state to the second shift state, it is prevented that the power transmission from the prime mover (2) side to the output shaft (15) is temporarily cut off. The output from the shaft (15) is made continuously. That is, it is possible to prevent the driver from feeling torque loss and to prevent the feeling of idling.
ところで、上記従来の技術の歯車式変速装置では、次のような問題点がある。 By the way, the above-described prior art gear transmission has the following problems.
即ち、上記従来の技術では、変速時には、出力軸（１５）からの出力を連続的にさせようとして、アシストアクチュエ−タ（３７）の作動により、アシストクラッチ（３６）が徐々に接続動作させられる。そして、このアシストクラッチ（３６）を介した伝達トルクが上記原動機（２）の出力トルクにほぼ等しくなったとき、主クラッチ（５）が切断状態にさせられる。しかし、このような制御は複雑である。 That is, in the above conventional technique, at the time of shifting, the assist clutch (36) is gradually connected by the operation of the assist actuator (37) so as to continuously output from the output shaft (15). . When the transmission torque via the assist clutch (36) becomes substantially equal to the output torque of the prime mover (2), the main clutch (5) is disengaged. However, such control is complicated.
また、上記したようにアシストクラッチ（３６）を徐々に接続動作させて、上記伝達トルクと出力トルクとを互いにほぼ等しくさせようとするとき、この制御の精度を向上させようとすると、その分、この制御に、より長い時間を要する。つまり、上記変速に長い時間を要することになる。このため、加速性能の向上が阻害されるおそれがある。 Further, when the assist clutch (36) is gradually connected as described above to make the transmission torque and the output torque substantially equal to each other, an attempt is made to improve the accuracy of this control. This control takes a longer time. That is, the shift requires a long time. For this reason, there exists a possibility that the improvement of acceleration performance may be inhibited.
本発明は、上記のような事情に注目してなされたもので、本発明の目的は、歯車式変速装置による変速時に、出力軸からの出力が連続的になされるようにする場合に、この歯車式変速装置における制御が簡単にでき、また上記変速が円滑かつ迅速にできるようにして、加速性能を向上させることである。 The present invention has been made paying attention to the above-described circumstances, and the object of the present invention is to enable continuous output from the output shaft at the time of shifting by the gear transmission. It is to improve the acceleration performance by simplifying the control in the gear type transmission and making the above-mentioned shifting smoothly and quickly.
請求項１の発明は、原動機３からの駆動力によりそれぞれ回転可能とされる主、副駆動軸１０，１１と、上記原動機３と主駆動軸１０とを断接可能とさせる主クラッチ１２と、上記原動機３から副駆動軸１１に向かってのみ駆動力を伝達可能とするワンウェイクラッチ１３と、上記駆動力を外部に出力する出力軸１５と、上記主駆動軸１０と出力軸１５とを互いに連動連結させる主変速歯車装置１９と、上記副駆動軸１１と出力軸１５とを互いに連動連結させる副変速歯車装置３６とを備え、上記主変速歯車装置１９を構成する第１−第３速主歯車組（２０，２６）（２１，２７）（２２，２８）の各減速比と、上記副変速歯車装置３６を構成する第１−第３速副歯車組（３７，４１）（３８，４２）（３９，４３）の各減速比とを互いにほぼ同じ値としたものである。
The invention of
なお、この項において、上記各用語に付記した符号は、本発明の技術的範囲を後述の「実施例」の項や図面の内容に限定解釈するものではない。 In this section, the reference numerals appended to the above terms are not to be construed as limiting the technical scope of the present invention to the section “Example” described later or the contents of the drawings.
本発明による効果は、次の如くである。 The effects of the present invention are as follows.
請求項１の発明は、原動機からの駆動力によりそれぞれ回転可能とされる主、副駆動軸と、上記原動機と主駆動軸とを断接可能とさせる主クラッチと、上記原動機から副駆動軸に向かってのみ駆動力を伝達可能とするワンウェイクラッチと、上記駆動力を外部に出力する出力軸と、上記主駆動軸と出力軸とを互いに連動連結させる主変速歯車装置と、上記副駆動軸と出力軸とを互いに連動連結させる副変速歯車装置とを備え、上記主変速歯車装置を構成する第１−第３速主歯車組の各減速比と、上記副変速歯車装置を構成する第１−第３速副歯車組の各減速比とを互いにほぼ同じ値としている。 According to the first aspect of the present invention, there are provided main and sub drive shafts that can be rotated by a driving force from a prime mover, a main clutch that allows the prime mover and the main drive shaft to be connected and disconnected, and the prime mover to the sub drive shaft. A one-way clutch that can transmit the driving force only toward the outside, an output shaft that outputs the driving force to the outside, a main transmission gear device that interlocks and connects the main driving shaft and the output shaft, and the auxiliary driving shaft; A sub-transmission gear unit that interlocks and connects the output shafts to each other, and each reduction ratio of the first to third speed main gear sets constituting the main transmission gear unit and a first first- unit constituting the sub-transmission gear unit . The reduction gear ratios of the third speed sub-gear set are set to substantially the same value.
ここで、まず、上記原動機からの駆動力が、接続状態の上記主クラッチと、ある主歯車組の働き（加、減速機能）により主変速状態とされた主変速歯車装置とを介し出力軸に伝達されているとする。そして、この状態から、上記主歯車組よりも減速比が小さい他の主歯車組の働きに切り換えて、上記主変速歯車装置を他の主変速状態に変速（シフトアップ）させようとする場合につき説明する。 Here, first, the driving force from the prime mover is applied to the output shaft via the main clutch in the connected state and the main transmission gear unit that is brought into the main transmission state by the action (acceleration / deceleration function) of a certain main gear set. Suppose that it is transmitted. Then, from this state, when switching to the operation of another main gear set having a reduction ratio smaller than that of the main gear set, the main transmission gear device is to be shifted (shifted up) to another main shift state. explain.
上記変速時には、まず、上記主歯車組の減速比とほぼ同じ減速比の副歯車組により、上記副変速歯車装置を副変速状態にさせる。すると、上記原動機からの駆動力は、上記副変速歯車装置の副歯車組を介し上記出力軸に伝達される一方、この出力軸に伝達された駆動力が上記副歯車組を介し上記主クラッチ側に逆伝達されることは、上記ワンウェイクラッチが空転することにより防止され、この歯車式変速装置がロック状態になることは防止される。 At the time of the gear shift, first, the sub-transmission gear device is brought into the sub-transmission state with the sub-gear set having a reduction ratio substantially the same as the reduction ratio of the main gear set. Then, the driving force from the prime mover is transmitted to the output shaft via the auxiliary gear set of the auxiliary transmission gear device, while the driving force transmitted to the output shaft is connected to the main clutch side via the auxiliary gear set. The reverse transmission is prevented by the idle rotation of the one-way clutch, and the gear transmission is prevented from being locked.
次に、上記主クラッチを一旦切断状態にさせて、上記主変速歯車装置が他の主変速状態になるよう上記主歯車組の働きを他の主歯車組の働きに切り換える。この際、上記した副変速状態が維持されている。このため、上記したように、主クラッチを切断状態にさせたとき、上記副変速状態に基づき、主歯車組とほぼ同じ減速比の上記副歯車組により、上記原動機の駆動力が出力軸に伝達される。このため、上記主クラッチの切断の際、原動機側から出力軸への動力伝達が一時的に切断される、ということが防止されると共に、この動力伝達に大きな変化が生じることが防止され、出力軸には、所定の回転速度が維持される。つまり、この出力軸からの出力を連続的にさせることができる。 Next, the main clutch is temporarily disengaged, and the operation of the main gear set is switched to the operation of the other main gear set so that the main transmission gear device is in another main transmission state. At this time, the sub-shift state described above is maintained. Therefore, as described above, when the main clutch is disengaged, the driving force of the prime mover is transmitted to the output shaft by the auxiliary gear set having substantially the same reduction ratio as the main gear set based on the auxiliary transmission state. Is done. For this reason, when the main clutch is disengaged, the power transmission from the prime mover side to the output shaft is prevented from being temporarily cut off, and a large change in the power transmission is prevented from occurring. A predetermined rotational speed is maintained on the shaft. That is, the output from this output shaft can be made continuous.
しかも、上記したように、主歯車組から他の主歯車組に切り換える際、上記出力軸は、上記副歯車組を介した原動機からの駆動力により、所定の回転速度を維持している。このため、上記主駆動軸と出力軸とを連動連結させていた主歯車組の働きから、上記主駆動軸と出力軸とを改めて連動連結させる他の主歯車組の働きへの切り換えは、上記主駆動軸の回転速度が大きく低下していることに比べ、円滑かつ迅速にさせることができる。 Moreover, as described above, when switching from the main gear set to another main gear set, the output shaft maintains a predetermined rotational speed by the driving force from the prime mover via the auxiliary gear set. For this reason, switching from the function of the main gear set that interlocks and connects the main drive shaft and the output shaft to the function of another main gear set that interlocks and connects the main drive shaft and the output shaft is as described above. Compared with the fact that the rotational speed of the main drive shaft is greatly reduced, it can be made smoother and faster.
次に、上記主クラッチを接続状態にさせれば、これにより、歯車式変速装置における主変速歯車装置を他の主変速状態にできる。つまり、上記変速（シフトアップ）が完了して、原動機からの駆動力は、上記主クラッチと他の主歯車組とを介し上記出力軸に伝達される。 Next, if the main clutch is brought into the connected state, the main transmission gear device in the gear transmission can be brought into another main transmission state. That is, the shift (shift up) is completed, and the driving force from the prime mover is transmitted to the output shaft through the main clutch and another main gear set.
一方、上記と同様に、原動機からの駆動力が接続状態の上記主クラッチと、ある主歯車組の働きにより主変速状態とされた主変速歯車装置とを介し出力軸に伝達されているとする。そして、この状態から、上記主歯車組よりも減速比が大きい他の主歯車組の働きに切り換えて、上記主変速歯車装置を他の主変速状態に変速（シフトダウン）させようとする場合につき説明する。 On the other hand, similarly to the above, it is assumed that the driving force from the prime mover is transmitted to the output shaft through the main clutch in the connected state and the main transmission gear device in the main transmission state by the action of a certain main gear set. . Then, from this state, when switching to the operation of another main gear set having a larger reduction ratio than the main gear set, the main transmission gear device is to be shifted (shifted down) to another main shift state. explain.
上記変速時には、まず、上記他の主歯車組の減速比とほぼ同じ減速比の副歯車組により、上記副変速歯車装置を副変速状態にさせる。すると、上記原動機からの駆動力は、上記副変速歯車装置の副歯車組を介し上記出力軸に伝達される一方、この出力軸に伝達された駆動力が上記副歯車組を介し上記主クラッチ側に逆伝達されることは、上記ワンウェイクラッチが空転することにより防止され、この歯車式変速装置がロック状態になることは防止される。 At the time of the gear shift, first, the sub-transmission gear device is brought into the sub-transmission state by the sub-gear group having the same reduction ratio as that of the other main gear group. Then, the driving force from the prime mover is transmitted to the output shaft via the auxiliary gear set of the auxiliary transmission gear device, while the driving force transmitted to the output shaft is connected to the main clutch side via the auxiliary gear set. The reverse transmission is prevented by the idle rotation of the one-way clutch, and the gear transmission is prevented from being locked.
次に、上記主クラッチを一旦切断状態にさせて、上記主変速歯車装置が他の主変速状態になるよう上記主歯車組の働きを他の主歯車組の働きに切り換える。この際、上記した副変速状態が維持されている。このため、上記したように主クラッチを切断状態にさせたとき、上記副変速状態に基づき、他の主歯車組とほぼ同じ減速比の上記副歯車組により、上記原動機の駆動力が出力軸に伝達される。このため、上記主クラッチの切断の際、原動機側から出力軸への動力伝達が一時的に切断される、ということが防止されると共に、この動力伝達に大きな変化が生じることが防止され、出力軸には、変速後の目標となる所望の回転速度が維持される。つまり、この出力軸からの出力を連続的にさせることができる。 Next, the main clutch is temporarily disengaged, and the operation of the main gear set is switched to the operation of the other main gear set so that the main transmission gear device is in another main transmission state. At this time, the sub-shift state described above is maintained. For this reason, when the main clutch is disengaged as described above, the driving force of the prime mover is applied to the output shaft by the auxiliary gear set having substantially the same reduction ratio as the other main gear sets based on the auxiliary transmission state. Communicated. For this reason, when the main clutch is disengaged, the power transmission from the prime mover side to the output shaft is prevented from being temporarily cut off, and a large change in the power transmission is prevented from occurring. A desired rotational speed that is a target after the shift is maintained on the shaft. That is, the output from this output shaft can be made continuous.
しかも、上記したように、主歯車組から他の主歯車組に切り換える際、この他の主歯車組と副歯車組とは、その各減速比が互いにほぼ同じ値であって、上記出力軸は、上記副歯車組を介し原動機からの駆動力により、所望の回転速度を維持している。このため、上記主駆動軸と出力軸とを連動連結させていた主歯車組の働きから、上記主駆動軸と出力軸とを改めて連動連結させる他の主歯車組の働きへの切り換えは、円滑かつ迅速にできる。 Moreover, as described above, when switching from the main gear set to another main gear set, the other main gear set and the sub-gear set have the same reduction ratios, and the output shaft is The desired rotational speed is maintained by the driving force from the prime mover via the auxiliary gear set. Therefore, switching from the function of the main gear set that interlocks the main drive shaft and the output shaft to the function of another main gear set that interlocks and connects the main drive shaft and the output shaft is smooth. And quickly.
次に、上記主クラッチを接続状態にさせれば、これにより、歯車式変速装置における主変速歯車装置を他の主変速状態にできる。つまり、上記変速（シフトダウン）が完了して、原動機からの駆動力は、上記主クラッチと他の主歯車組とを介し上記出力軸に伝達される。 Next, if the main clutch is brought into the connected state, the main transmission gear device in the gear transmission can be brought into another main transmission state. That is, the shift (shift down) is completed, and the driving force from the prime mover is transmitted to the output shaft via the main clutch and another main gear set.
以上説明のように、本発明によれば、変速（シフトアップ、シフトダウン）時、原動機側から出力軸への動力伝達に大きな変化が生じることは防止されて、この出力軸からの出力を連続的にさせることができる。 As described above, according to the present invention, a large change in power transmission from the prime mover side to the output shaft is prevented at the time of shifting (shifting up and down), and output from the output shaft is continuously performed. Can be made.
また、上記した変速時、従来の技術のようなアシストアクチュエータの作動により、アシストクラッチを徐々に接続動作させる、というような複雑な制御は不要である。よって、上記したように、出力軸からの出力を連続的にさせるようにした場合でも、この歯車式変速装置における制御はより簡単にできる。 Further, at the time of shifting described above, complicated control such as gradually engaging the assist clutch by the operation of the assist actuator as in the conventional technique is unnecessary. Therefore, as described above, even when the output from the output shaft is made continuous, the control in this gear transmission can be made simpler.
また、上記したように、主変速歯車装置における主歯車組の働きを他の主歯車組の働きに切り換えることは円滑かつ迅速にできるのであり、しかも、これに加えて、上記したように、制御がより簡単にできる。よって、上記変速が円滑かつ迅速にできて、加速性能の向上が達成される。 In addition, as described above, the operation of the main gear set in the main transmission gear device can be switched smoothly and quickly to the operation of the other main gear set. Is easier. Therefore, the shift can be performed smoothly and quickly, and acceleration performance is improved.
本発明の歯車式変速装置に関し、歯車式変速装置による変速時に、出力軸からの出力が連続的になされるようにする場合に、この歯車式変速装置における制御が簡単にでき、また上記変速が迅速にできるようにして、加速性能を向上させるようにする、という目的を実現するため、本発明を実施するための最良の形態は、次の如くである。 The gear transmission according to the present invention can be easily controlled when the output from the output shaft is continuously made during the shift by the gear transmission. The best mode for carrying out the present invention is as follows in order to realize the purpose of being able to quickly and improve the acceleration performance.
即ち、歯車式変速装置は、原動機からの駆動力によりそれぞれ回転可能とされる主、副駆動軸と、上記原動機と主駆動軸とを断接可能とさせる主クラッチと、上記原動機から副駆動軸に向かってのみ駆動力を伝達可能とするワンウェイクラッチと、上記駆動力を外部に出力する出力軸と、上記主駆動軸と出力軸とを互いに連動連結させる主変速歯車装置と、上記副駆動軸と出力軸とを互いに連動連結させる副変速歯車装置とを備えている。そして、上記主変速歯車装置を構成する第１−第３速主歯車組の各減速比と、上記副変速歯車装置を構成する第１−第３速副歯車組の各減速比とを互いにほぼ同じ値としている。 That is, the gear-type transmission includes a main and a sub drive shaft that can be rotated by a driving force from a prime mover, a main clutch that allows the prime mover and the main drive shaft to be connected and disconnected, and a sub drive shaft from the prime mover. A one-way clutch that can transmit a driving force only toward the output, an output shaft that outputs the driving force to the outside, a main transmission gear device that interlocks and connects the main driving shaft and the output shaft, and the auxiliary driving shaft And a sub-transmission gear device that interlocks the output shaft with each other. The reduction ratios of the first to third speed main gear sets constituting the main transmission gear device and the reduction ratios of the first to third speed sub gear sets constituting the auxiliary transmission gear device are substantially equal to each other. Same value.
本発明をより詳細に説明するために、その実施例を添付の図１に従って説明する。 In order to describe the present invention in more detail, an embodiment thereof will be described with reference to FIG.
図１において、符号１は自動車で例示される車両である。この車両１は、その車体に懸架される左右車輪２と、これら車輪２を駆動可能とさせるエンジンである原動機３と、上記左右車輪２を互いに連動連結させる差動装置４と、上記原動機３と差動装置４とを連動連結させる歯車式変速装置５とを備えている。この歯車式変速装置５は、電子的に制御されて自動的に変速動作をする自動式のものである。
In FIG. 1,
上記歯車式変速装置５は、その外殻を構成して車体に支持されるハウジング８と、上記原動機３からの駆動力により軸心９回りに回転可能となるよう上記ハウジング８に支持される主駆動軸１０と、上記軸心９上に位置して、この軸心９回りに回転可能となるよう上記ハウジング８に支持される副駆動軸１１と、上記軸心９上に位置して、上記原動機３と主駆動軸１０とを断接可能とさせる摩擦式の主クラッチ１２と、上記原動機３から副駆動軸１１に向かってのみ駆動力を伝達可能とするワンウェイクラッチ１３と、上記軸心９と平行な他の軸心１４回りに回転可能となるよう上記ハウジング８に支持される出力軸１５と、この出力軸１５と上記差動装置４とを互いに連動連結させる歯車式終減速装置１６とを備えている。
The gear-type transmission 5 includes a housing 8 that constitutes an outer shell thereof and is supported by a vehicle body, and a main body supported by the housing 8 so as to be rotatable around an axis 9 by a driving force from the
上記副駆動軸１１は円筒形状をなして上記主駆動軸１０に外嵌している。また、上記副駆動軸１１は上記主駆動軸１０に対し軸心９回りで相対回転可能となるようこの主駆動軸１０に支持されている。
The
上記主駆動軸１０と出力軸１５とを互いに連動連結させる主変速歯車装置１９が設けられている。この主変速歯車装置１９は、上記軸心９回りで上記主駆動軸１０と共に回転する第１−第３速主駆動歯車２０−２２と、上記軸心９回りで上記主駆動軸１０に対し相対回転するようこの主駆動軸１０に支持される第４、第５速主駆動歯車２３，２４と、上記他の軸心１４回りで上記出力軸１５に対し相対回転するようこの出力軸１５に支持され、上記第１−第３速主駆動歯車２０−２２と噛合する第１−第３速主従動歯車２６−２８と、上記他の軸心１４回りで上記出力軸１５と共に回転し、上記第４、第５速主駆動歯車２３，２４と噛合する第４、第５速主従動歯車２９，３０とを備えている。
A main
また、上記主変速歯車装置１９は、上記出力軸１５と共に回転し、この出力軸１５に上記第１速主従動歯車２６を断接可能とする第１切換クラッチ３２と、上記出力軸１５と共に回転し、この出力軸１５に上記第２速主従動歯車２７と第３速主従動歯車２８とのいずれか一方を選択的に接続可能とする第２切換クラッチ３３と、上記主駆動軸１０と共に回転し、この主駆動軸１０に上記第４速主駆動歯車２３と第５速主駆動歯車２４とのいずれか一方を選択的に接続可能とする第３切換クラッチ３４とを備えている。
The main
上記副駆動軸１１と出力軸１５とを互いに連動連結させる副変速歯車装置３６が設けられている。この副変速歯車装置３６は、上記軸心９回りで上記副駆動軸１１と共に回転する第１−第３速副駆動歯車３７−３９と、上記他の軸心１４回りで上記出力軸１５に対し相対回転するようこの出力軸１５に支持される第１−第３速副従動歯車４１−４３と、上記出力軸１５と共に回転し、この出力軸１５に上記第１速副従動歯車４１と第２速副従動歯車４２とのいずれか一方を選択的に接続可能とする第４切換クラッチ４５とを備えている。
A
前記第１切換クラッチ３２は、上記出力軸１５に上記第３速副従動歯車４３を断接可能としている。より具体的には、上記第１切換クラッチ３２は、上記出力軸１５に上記第１速主従動歯車２６と第３速副従動歯車４３とのいずれか一方を選択的に接続可能としている。
The
上記主変速歯車装置１９を構成する各第１−第５速主歯車組（２０，２６）（２１，２７）（２２，２８）（２３，２９）（２４，３０）のうちの一部である複数組（３組）の第１−第３速主歯車組（２０，２６）（２１，２７）（２２，２８）の各減速比（ｒ１−ｒ３）と、上記副変速歯車装置３６を構成する複数の第１−第３速副歯車組（３７，４１）（３８，４２）（３９，４３）の各減速比（Ｒ１−Ｒ３）とは互いにほぼ同じ値とされている。
A part of the first to fifth speed main gear sets (20, 26) (21, 27) (22, 28) (23, 29) (24, 30) constituting the main
より具体的には、上記両減速比（ｒ１−ｒ３）（Ｒ１−Ｒ３）は互いに同じ値でもよいが、上記各主歯車組の各減速比（ｒ１−ｒ３）の値よりも上記各副歯車組の各減速比（Ｒ１−Ｒ３）の値の方が、それぞれ少し大きくされている。例えば、第１速主歯車組（２０，２６）と第１速副歯車組（３７，４１）についてみれば、第１速主駆動歯車２０、第１速主従動歯車２６、第１速副駆動歯車３７、第１速副従動歯車４１の各モジュ−ルは同じであり、第１速主駆動歯車２０と第１速副駆動歯車３７との各歯数は同じである。しかし、上記第１速主従動歯車２６の歯数（５０ヶ）よりも第１速副従動歯車４１の歯数（５１ヶ）が１ヶだけ多くされている。このようにして、上記減速比の値に差が設けられている。
More specifically, both the reduction ratios (r1-r3) (R1-R3) may be the same value, but the sub-gears are larger than the reduction ratios (r1-r3) of the main gear sets. The value of each reduction ratio (R1-R3) of the set is slightly increased. For example, regarding the first speed main gear set (20, 26) and the first speed sub gear set (37, 41), the first speed
上記歯車式変速装置５において、上記主変速歯車装置１９の自動変速に基づき主変速状態である中立状態、および主第１−主第５速状態（１ｓｔ−５ｔｈ）が得られる。また、上記副変速歯車装置３６の自動変速に基づき副変速状態である中立状態、および副第１−副第３速状態（１ｓｔ′−３ｒｄ′）が得られる。これにつき以下説明する。
In the gear transmission 5, a neutral state that is a main shift state and a main first to main fifth speed state (1st-5th) are obtained based on the automatic shift of the main
図１中実線の歯車式変速装置５の状態は、上記主クラッチ１２、および第１−第４切換クラッチ３２−３４，４５が全て切断状態とされていて、主変速歯車装置１９と副変速歯車装置３６が共に中立状態にあることを示している。この中立状態では、上記原動機３からの駆動力はいずれにも伝達されない。
The state of the gear-type transmission 5 shown by a solid line in FIG. 1 is that the main clutch 12 and the first to fourth switching clutches 32-34 and 45 are all disconnected, and the main
上記主変速歯車装置１９において、上記中立状態から、上記主クラッチ１２を切断状態にしたままで、上記第１切換クラッチ３２により上記出力軸１５に第１速主従動歯車２６を接続状態にさせる（図１中、一点鎖線）。すると、上記第１速主歯車組（２０，２６）が働く。次に、上記主クラッチ１２を接続状態にさせる。すると、上記歯車式変速装置５には主第１速状態（１ｓｔ）が得られる。
In the main
上記主第１速状態（１ｓｔ）によれば、上記原動機３からの駆動力は、上記主クラッチ１２、主駆動軸１０、第１速主駆動歯車２０、第１速主従動歯車２６、および第１切換クラッチ３２を順次介して上記出力軸１５に伝達される。そして、この出力軸１５から駆動力が終減速装置１６および差動装置４を介して各車輪２に出力される。すると、これら車輪２が走行路面上を転動して、車両１は、上記主第１速状態（１ｓｔ）にて走行させられる。
According to the main first speed state (1st), the driving force from the
上記主変速歯車装置１９における、ある主歯車組である第１速主歯車組（２０，２６）の働きによる主第１速状態（１ｓｔ）から、他の主歯車組である第２速主歯車組（２１，２７）の働きによる主第２速状態（２ｎｄ）に自動変速（シフトアップ）させる場合につき、簡説する。この変速時には、まず、上記副変速歯車装置３６を副第１速状態（１ｓｔ′）にする。次に、上記主クラッチ１２を切断状態にして、上記主変速歯車装置１９を上記主第２速状態（２ｎｄ）とし、次に、上記主クラッチ１２を接続状態にさせる。すると、車両１は上記主第２速状態（２ｎｄ）にて走行可能となる。次に、この変速（シフトアップ）につき、詳しく説明する。
From the main first speed state (1st) due to the action of the first speed main gear set (20, 26) which is a certain main gear set in the main
まず、上記主第１速状態（１ｓｔ）を維持したままで、上記副変速歯車装置３６において、上記第４切換クラッチ４５により上記出力軸１５に第１速副従動歯車４１を接続状態にさせる（図１中、一点鎖線）。すると、上記第１速副歯車組（３７，４１）が働く。これにより、上記歯車式変速装置５に副第１速状態（１ｓｔ′）が得られる。
First, while maintaining the main first speed state (1st), the first speed sub driven
すると、上記副第１速状態（１ｓｔ′）により、上記原動機３からの駆動力は、上記ワンウェイクラッチ１３、副駆動軸１１、第１速副駆動歯車３７、第１速副従動歯車４１、および第４切換クラッチ４５を介して上記出力軸１５に伝達される。ここで、上記出力軸１５に伝達された駆動力が、上記第４切換クラッチ４５、第１速副従動歯車４１、第１速副駆動歯車３７、および副駆動軸１１を介し上記接続状態の主クラッチ１２側に逆伝達されようとしても、この逆伝達は、上記ワンウェイクラッチ１３が空転することにより防止される。つまり、この歯車式変速装置５がロック状態になることは防止される。
Then, due to the sub first speed state (1st ′), the driving force from the
次に、上記主クラッチ１２を切断状態にさせて、まず、上記主第１速状態（１ｓｔ）を解除させる。ところで、この場合、上記副第１速状態（１ｓｔ′）は維持されている。しかも、上記主第１速状態（１ｓｔ）を維持していた上記第１速主歯車組（２０，２６）の減速比（ｒ１）と、上記副第１速状態（１ｓｔ′）を維持している第１速副歯車組（３７，４１）の減速比（Ｒ１）とは互いにほぼ同じ値である。 Next, the main clutch 12 is disengaged, and first, the main first speed state (1st) is released. Incidentally, in this case, the sub first speed state (1st ′) is maintained. Moreover, the reduction ratio (r1) of the first speed main gear set (20, 26) that has maintained the main first speed state (1st) and the sub first speed state (1st ') are maintained. The reduction gear ratio (R1) of the first speed auxiliary gear set (37, 41) is substantially the same value.
このため、上記主クラッチ１２を切断状態にさせて主第１速状態（１ｓｔ）を解除しても、上記副第１速状態（１ｓｔ′）が維持されていて、原動機３側から出力軸１５への動力伝達に大きな変化が生じることが防止され、出力軸１５には所定の回転速度が維持される。よって、上記主第１速状態（１ｓｔ）を解除したときでも、原動機３側から出力軸１５への動力伝達が一時的に切断されるということが防止されると共に、この動力伝達に大きな変化が生じることが防止され、出力軸１５には、所定の回転速度が維持される。つまり、この出力軸１５からの出力は連続的になされて、車両１の円滑な走行が確保される。
For this reason, even if the main clutch 12 is disengaged to release the main first speed state (1st), the sub first speed state (1st ′) is maintained, and the
そして、上記主クラッチ１２の切断状態で、上記主変速歯車装置１９において、上記第２切換クラッチ３３により上記出力軸１５に第２速主従動歯車２７を接続状態にさせる（図１中、破線）。すると、上記第２速主歯車組（２１，２７）が働く。この場合、上記したように副第１速状態（１ｓｔ′）により出力軸１５は、上記副変速歯車装置３６を介しての原動機３からの駆動力により、所定の回転速度を維持している。
In the disengagement state of the main clutch 12, in the main
よって、上記主駆動軸１０と出力軸１５とを連動連結させていた第１速主歯車組（２０，２６）の働きから、上記主駆動軸１０と出力軸１５とを改めて連動連結させる第２速主歯車組（２１，２７）への切り換えのための動作、つまり、上記第２切換クラッチ３３による出力軸１５への第２速主従動歯車２７の接続動作は、上記主駆動軸１０の回転速度が大きく低下していることに比べ、円滑かつ迅速にさせることができる。
Therefore, the second
次に、上記主クラッチ１２を接続状態にさせる。これにより、上記歯車式変速装置５に上記主第２速状態（２ｎｄ）が得られる。そして、この主第２速状態（２ｎｄ）によれば、上記原動機３からの駆動力は、上記主クラッチ１２、主駆動軸１０、第２速主駆動歯車２１、第２速主従動歯車２７、および第２切換クラッチ３３を順次介して上記出力軸１５に伝達され、車両１は、上記主第２速状態（２ｎｄ）にて走行させられる。
Next, the main clutch 12 is brought into a connected state. As a result, the main second speed state (2nd) is obtained in the gear transmission 5. According to the main second speed state (2nd), the driving force from the
その他、上記主第２速状態（２ｎｄ）などから主第３速状態（３ｒｄ）などに自動変速（シフトアップ）させる場合も、上記と同様の制御により可能とされる。 In addition, automatic shift (shift-up) from the main second speed state (2nd) to the main third speed state (3rd) can be performed by the same control as described above.
一方、上記主変速歯車装置１９において、上記第３切換クラッチ３４により上記主駆動軸１０に第５速主駆動歯車２４を接続させる（図１中、点線）。すると、上記第５速主歯車組（２４，３０）が働く。次に、上記主クラッチ１２を接続状態にさせる。すると、上記歯車式変速装置５には、主第５速状態（５ｔｈ）が得られる。そして、車両１は、この主第５速状態（５ｔｈ）にて走行させられる。
On the other hand, in the main
上記主変速歯車装置１９における、ある主歯車組である第５速主歯車組（２４，３０）の働きによる主第５速状態（５ｔｈ）から、他の主歯車組である第３速主歯車組（２２，２８）の働きによる主第３速状態（３ｒｄ）に自動変速（シフトダウン：特に急加速時におけるシフトダウンであって、キックダウンといわれるもの）させる場合につき、簡説する。この変速時には、まず、上記副変速歯車装置３６を副第３速状態（３ｒｄ′）にする。次に、上記主クラッチ１２を切断状態にして、上記主変速歯車装置１９を上記主第３速状態（３ｒｄ）とし、次に、上記主クラッチ１２を接続状態にさせる。すると、車両１は上記主第３速状態（３ｒｄ）にて走行可能となる。以下、この変速につき、詳しく説明する。
From the main fifth speed state (5th) due to the action of the fifth speed main gear set (24, 30) which is a certain main gear set in the main
まず、上記主第５速状態（５ｔｈ）を維持したままで、上記副変速歯車装置３６において、上記第１切換クラッチ３２により上記出力軸１５に第３速副従動歯車４３を接続状態にさせる（図１中、点線）。すると、上記第３速副歯車組（３９，４３）が働く。これにより、上記歯車式変速装置５に副第３速状態（３ｒｄ′）が得られる。
First, while maintaining the main fifth speed state (5th), in the auxiliary
すると、上記副第３速状態（３ｒｄ′）により、上記原動機３からの駆動力は、上記ワンウェイクラッチ１３、副駆動軸１１、第３速副駆動歯車３９、第３速副従動歯車４３、および第１切換クラッチ３２を介して上記出力軸１５に伝達される。この場合、前記したと同様に、上記出力軸１５に伝達された駆動力が、上記第１切換クラッチ３２、第３速副従動歯車４３、第３速副駆動歯車３９、および副駆動軸１１を介し上記接続状態の主クラッチ１２側に逆伝達されることは、上記ワンウェイクラッチ１３の空転により防止される。
Then, due to the sub third speed state (3rd '), the driving force from the
次に、上記主クラッチ１２を切断状態にさせて、まず、上記主第５速状態（５ｔｈ）を解除させる。ところで、この場合、上記副第３速状態（３ｒｄ′）は維持されている。しかも、上記主第３速状態（３ｒｄ）を得ようとして働く上記第３速主歯車組（２２，２８）の減速比（ｒ３）と、上記副第３速状態（３ｒｄ′）を維持している第３速副歯車組（３９，４３）の減速比（Ｒ３）とは互いにほぼ同じ値である。 Next, the main clutch 12 is disengaged, and first, the main fifth speed state (5th) is released. In this case, the sub third speed state (3rd ′) is maintained. In addition, the reduction ratio (r3) of the third speed main gear set (22, 28) that works to obtain the main third speed state (3rd) and the auxiliary third speed state (3rd ') are maintained. The reduction gear ratio (R3) of the third speed auxiliary gear set (39, 43) is substantially the same value.
このため、上記主クラッチ１２を切断状態にさせて主第５速状態（５ｔｈ）を解除しても、上記副第３速状態（３ｒｄ′）が維持されていて、原動機３側から出力軸１５への動力伝達が一時的に切断されるということが防止されると共に、この動力伝達に大きな変化が生じることが防止され、出力軸１５には、変速後の目標となる所望の回転速度が維持される。つまり、この出力軸１５からの出力が連続的になされて、車両１の円滑な走行が確保される。
Therefore, even if the main clutch 12 is disengaged and the main fifth speed state (5th) is released, the sub third speed state (3rd ') is maintained, and the
そして、上記主クラッチ１２の切断状態で、主変速歯車装置１９において、上記第２切換クラッチ３３により上記出力軸１５に第３速主従動歯車２８を接続状態にさせる（図１中、点線）。すると、上記第３速主歯車組（２２，２８）が働く。この場合、上記したように副変速歯車装置３６は副第３速状態（３ｒｄ′）とされていて、第３速副歯車組（３９，４３）が働いている。そして、上記第３速主歯車組（２２，２８）の減速比（ｒ３）と、上記第３速副歯車組（３９，４３）の減速比（Ｒ３）とは互いにほぼ同じ値であって、上記出力軸１５は、上記第３速副歯車組（３９，４３）を介し原動機３からの駆動力により、所望の回転速度を維持している。
Then, in the disengaged state of the main clutch 12, the third speed main driven
よって、上記主駆動軸１０と出力軸１５とを連動連結させていた第５速主歯車組（２４，３０）の働きから、上記主駆動軸１０と出力軸１５とを改めて連動連結させる第３速主歯車組（２２，２８）の働きへの切り換えのための動作、つまり、上記第２切換クラッチ３３による出力軸１５への第３速主従動歯車２８の接続動作は、円滑かつ迅速にさせることができる。
Therefore, from the action of the fifth speed main gear set (24, 30) in which the
次に、上記主クラッチ１２を接続状態にさせる。これにより、上記歯車式変速装置５には、上記主第３速状態（３ｒｄ）が得られる。そして、車両１は、この主第３速状態（３ｒｄ）にて走行させられる。
Next, the main clutch 12 is brought into a connected state. As a result, the main third speed state (3rd) is obtained in the gear transmission 5. The
その他、上記主第３速状態（３ｒｄ）などから主第２速状態（２ｎｄ）や主第１速状態（１ｓｔ）などに自動変速（シフトダウン）させる場合も、上記と同様の制御により可能とされる。 In addition, automatic shift (shift down) from the main third speed state (3rd) or the like to the main second speed state (2nd) or the main first speed state (1st) can be performed by the same control as described above. Is done.
１ 車両
２ 車輪
３ 原動機
５ 歯車式変速装置
８ ハウジング
９ 軸心
１０ 主駆動軸
１１ 副駆動軸
１２ 主クラッチ
１３ ワンウェイクラッチ
１４ 他の軸心
１５ 出力軸
１９ 主変速歯車装置
３６ 副変速歯車装置
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