JP4929222B2

JP4929222B2 - トランスミッション

Info

Publication number: JP4929222B2
Application number: JP2008103106A
Authority: JP
Inventors: 尚人西田
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2008-04-11
Filing date: 2008-04-11
Publication date: 2012-05-09
Anticipated expiration: 2028-04-11
Also published as: JP2009250427A

Description

本発明は、エンジンに接続された主入力軸の駆動力を、第１、第２クラッチを介して第１、第２副入力軸に選択的に配分する、いわゆるツインクラッチ型のトランスミッションに関する。

奇数変速段の確立時に回転する第１副入力軸と、偶数変速段の確立時に回転する第２副入力軸とを、２個のクラッチを介して主入力軸に選択的に接続する、いわゆるツインクラット型のオートマチックトランスミッションが、下記特許文献１および下記特許文献２により公知である。
特開２００６−３１２４４５号公報特許第３６２０２３０号公報

ところで上記従来のものは、出力軸に設けられて第１副入力軸あるいは第２副入力軸のドライブギヤに噛合するドリブンギヤが、各変速段で殆ど共有化されていないため（特許文献１のものでは共有ギヤ０個、特許文献２のものでは共有ギヤ１個）、ギヤの数が増加してトランスミッションの小型化および軽量化を困難にする問題があった。

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、ツインクラッチ型のトランスミッションの小型化を図って車両への搭載性を高めることを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、エンジンの駆動力が入力される主入力軸と、前記主入力軸と同軸上に配置され、該主入力軸に第１クラッチを介して選択的に結合される第１副入力軸と、前記主入力軸と平行に配置され、該主入力軸に第２クラッチを介して選択的に結合される第２副入力軸と、前記主入力軸と平行に配置されて駆動輪に駆動力を伝達する出力軸と、前記第１副入力軸上に配置され、同期装置を介して該第１副入力軸に選択的に結合される複数のギヤよりなる第１ギヤ群と、前記第２副入力軸上に配置され、同期装置を介して該第２副入力軸に選択的に結合される複数のギヤよりなる第２ギヤ群と、前記出力軸に固定されて前記第１ギヤ群のギヤおよび前記第２ギヤ群のギヤに噛合する複数のギヤよりなる第３ギヤ群と、前記第１副入力軸上に配置された前進最低段ドライブギヤと、前記出力軸上に配置されて前記前進最低段ドライブギヤに噛合する前進最低段ドリブンギヤと、前記主入力軸と平行に配置されるアイドル軸とを備え、前記前進最低段ドライブギヤおよび前進最低段ドリブンギヤのうち、その一方をそれが配置される軸上に固定し、その他方をそれが配置される軸対して係脱自在とし、前記アイドル軸上に、駆動力を前記第２クラッチから前記第２副入力軸に伝達するアイドルギヤおよびリバースギヤの一方を相対回転自在に支持して他方を固定し、前記第１ギヤ群のギヤおよび前記第２ギヤ群のギヤの各々は、前記第３ギヤ群のギヤを共用し、かつ前記リバースギヤが前記第３ギヤ群のギヤの何れかを共用していることを特徴とするトランスミッションが提案される。

また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記前進最低段ドリブンギヤは、前記出力軸上にワンウェイクラッチを介して支持されることを特徴とするトランスミッションが提案される。

尚、実施の形態の１速ドライブギヤ３１は本発明の前進最低段ドライブギヤに対応し、１速ドリブンギヤ４２は本発明の前進最低段ドリブンギヤに対応し、実施の形態の３速ドライブギヤ３２、５速ドライブギヤ３３、７速ドライブギヤ３４、２速ドライブギヤ３７、４速ドライブギヤ２８、６速ドライブギヤ３９、２速−３速−リバースドリブンギヤ４４、４速−５速ドリブンギヤ４５および６速−７速ドリブンギヤ４６は本発明のギヤに対応し、実施の形態の第１同期装置３５、第２同期装置３６、第３同期装置４０および第４同期装置４１は本発明の同期装置に対応する。

請求項１の構成によれば、主入力軸の駆動力が第１クラッチを介して伝達される第１副入力軸上に設けた第１ギヤ群の各々のギヤと、主入力軸の駆動力が第２クラッチを介して伝達される第２副入力軸上に設けた第２ギヤ群の各々のギヤとが、前進最低段を除いて、出力軸上に設けた第３ギヤ群のギヤを共用しており、かつリバースギヤが第３ギヤ群のギヤの何れかを共用しているので、ギヤの共有化による部品点数の削減およびトランスミッションの小型・軽量化が可能になる。しかも主入力軸と平行に配置したアイドル軸上に、駆動力を第２クラッチから第２副入力軸に伝達するアイドルギヤおよびリバースギヤの一方を相対回転自在に支持して他方を固定したので、アイドルギヤあるいはリバースギヤの歯数の選択により第１副入力軸および第２副入力軸の回転数比を任意に設定することができるだけでなく、アイドル軸上にアイドルギヤおよびリバースギヤの両方を支持してトランスミッションの更なる小型化に寄与することができる。

また請求項２の構成によれば、第１副入力軸上に固定した前進最低段ドライブギヤを、出力軸上にワンウェイクラッチを介して支持した前進最低段ドリブンギヤに噛合させたので、同期装置を必要とせずに前進最低段を確立することが可能となり、トランスミッションの大型化を回避しながら前進変速段数を増加させることができる。

以下、本発明の実施の形態を添付の図面に基づいて説明する。

図１〜図９は本発明の実施の形態を示すもので、図１はトランスミッションのスケルトン図、図２は１速変速段の確立状態を示す図、図３は２速変速段の確立状態を示す図、図４は３速変速段の確立状態を示す図、図５は４速変速段の確立状態を示す図、図６は５速変速段の確立状態を示す図、図７は６速変速段の確立状態を示す図、図８は７速変速段の確立状態を示す図、図９はリバース変速段の確立状態を示す図である。

図１に示すように、前進７速、後進１速のオートマチックトランスミッションＭは、エンジンＥのクランクシャフト１１にトルクコンバータＴを介して同軸に接続された主入力軸１２と、主入力軸１２と同軸に配置された第１副入力軸１３と、主入力軸１２と平行に配置された第２副入力軸１４と、主入力軸１２と平行に配置されたアイドル軸１５と、主入力軸１２と平行に配置された出力軸１６とを備える。

第１副入力軸１３に固設したアイドルドライブギヤ１７はアイドル軸１５に固設したアイドルギヤ１８に噛合し、アイドルギヤ１８は第２副入力軸１４に固設したアイドルドリブンギヤ１９に噛合する。また出力軸１６に固設したファイナルドライブギヤ２０はディファレンシャルギヤ２１のファイナルドリブンギヤ２２に噛合し、ディファレンシャルギヤ２１は左右のドライブシャフト２３，２３を介して左右の車輪Ｗ，Ｗに接続される。

湿式多板クラッチよりなる第１クラッチ２４を締結すると、主入力軸１２の駆動力は第１副入力軸１３に直接伝達される。また湿式多板クラッチよりなる第２クラッチ２５を締結すると、主入力軸１２の駆動力はアイドルドライブギヤ１７、アイドルギヤ１８およびアイドルドリブンギヤ１９を介して第２副入力軸１４に伝達される。従って、一体化された第１、第２クラッチ２４，２５を選択的に締結することにより、主入力軸１２の駆動力を第１、第２副入力軸１３，１４に選択的に、かつ同方向に伝達することができる。

第１副入力軸１３には、１速ドライブギヤ３１が固設されるとともに、３速ドライブギヤ３２、５速ドライブギヤ３３および７速ドライブギヤ３４が、各々独立して相対回転自在に支持されており、３速ドライブギヤ３２および５速ドライブギヤ３３は第１同期装置３５で第１副入力軸１３に選択的に結合可能であり、また７速ドライブギヤ３４は第２同期装置３６で第１副入力軸１３に結合可能である。

一方、第２副入力軸１４には、２速ドライブギヤ３７、４速ドライブギヤ３８および６速ドライブギヤ３９が、各々独立して相対回転自在に支持されており、２速ドライブギヤ３７および４速ドライブギヤ３８は第３同期装置４０で第２副入力軸１４に選択的に結合可能であり、また６速ドライブギヤ３９は第４同期装置４１で第２副入力軸１４に結合可能である。

また出力軸１６には、１速ドリブンギヤ４２がワンウェイクラッチ４３を介して支持されるとともに、２速−３速−リバースドリブンギヤ４４と、４速−５速ドリブンギヤ４５と、６速−７速ドリブンギヤ４６とが固設される。１速ドリブンギヤ４２は第１副入力軸１３に固設した１速ドライブギヤ３１に噛合し、２速−３速−リバースドリブンギヤ４４は第２副入力軸１４に相対回転自在に支持した２速ドライブギヤ３７と、第１副入力軸１３に相対回転自在に支持した３速ドライブギヤ３２と、アイドル軸１５に相対回転自在に支持したリバースギヤ４７とに噛合する。リバースギヤ４７はドグクラッチ４８を介してアイドル軸１５に結合可能である。

尚、本実施の形態のトランスミッションはオートマチックトランスミッションＭであるため、第１〜第４同期装置３５，３６，４０，４１およびドグクラッチ４８は、電子制御される図示せぬアクチュエータによって作動する。

次に、上記構成を備えたオートマチックトランスミッションＭの１速〜７速変速段およびリバース変速段の確立について説明する。

図２に示すように、１速変速段の確立時には、第１〜第４同期装置３５，３６，４０，４１およびドグクラッチ４８の全てが非係合の状態で、第１クラッチ２４が係合して主入力軸１２を第１副入力軸１３に結合する。この状態では、エンジンＥの駆動力がトルクコンバータＴ→主入力軸１２→第１クラッチ２４→第１副入力軸１３→１速ドライブギヤ３１→１速ドリブンギヤ４２→ワンウェイクラッチ４３→出力軸１６→ファイナルドライブギヤ２０→ファイナルドリブンギヤ２２→ディファレンシャルギヤ２１→ドライブシャフト２３，２３の経路で車輪Ｗ，Ｗに伝達される。

図３に示すように、２速変速段の確立時には、第２クラッチ２５が係合して主入力軸１２をアイドルドライブギヤ１７に結合するとともに、第３同期装置４０により２速ドライブギヤ３７を第２副入力軸１４に結合する。この状態では、エンジンＥの駆動力がトルクコンバータＴ→主入力軸１２→第２クラッチ２５→アイドルドライブギヤ１７→アイドルギヤ１８→アイドルドリブンギヤ１９→第２副入力軸１４→第３同期装置４０→２速ドライブギヤ３７→２速−３速−リバースドリブンギヤ４４→出力軸１６→ファイナルドライブギヤ２０→ファイナルドリブンギヤ２２→ディファレンシャルギヤ２１→ドライブシャフト２３，２３の経路で車輪Ｗ，Ｗに伝達される。

図４に示すように、３速変速段の確立時には、第１クラッチ２４が係合して主入力軸１２を第１副入力軸１３に結合するとともに、第１同期装置３５により３速ドライブギヤ３２を第１副入力軸１３に結合する。この状態では、エンジンＥの駆動力がトルクコンバータＴ→主入力軸１２→第１クラッチ２４→第１副入力軸１３→第１同期装置３５→３速ドライブギヤ３２→２速−３速−リバースドリブンギヤ４４→出力軸１６→ファイナルドライブギヤ２０→ファイナルドリブンギヤ２２→ディファレンシャルギヤ２１→ドライブシャフト２３，２３の経路で車輪Ｗ，Ｗに伝達される。

図５に示すように、４速変速段の確立時には、第２クラッチ２５が係合して主入力軸１２をアイドルドライブギヤ１７に結合するとともに、第３同期装置４０により４速ドライブギヤ３８を第２副入力軸１４に結合する。この状態では、エンジンＥの駆動力がトルクコンバータＴ→主入力軸１２→第２クラッチ２５→アイドルドライブギヤ１７→アイドルギヤ１８→アイドルドリブンギヤ１９→第２副入力軸１４→第３同期装置４０→４速ドライブギヤ３８→４速−５速ドリブンギヤ４５→出力軸１６→ファイナルドライブギヤ２０→ファイナルドリブンギヤ２２→ディファレンシャルギヤ２１→ドライブシャフト２３，２３の経路で車輪Ｗ，Ｗに伝達される。

図６に示すように、５速変速段の確立時には、第１クラッチ２４が係合して主入力軸１２を第１副入力軸１３に結合するとともに、第１同期装置３５により５速ドライブギヤ３３を第１副入力軸１３に結合する。この状態では、エンジンＥの駆動力がトルクコンバータＴ→主入力軸１２→第１クラッチ２４→第１副入力軸１３→第１同期装置３５→５速ドライブギヤ３３→４速−５速ドリブンギヤ４５→出力軸１６→ファイナルドライブギヤ２０→ファイナルドリブンギヤ２２→ディファレンシャルギヤ２１→ドライブシャフト２３，２３の経路で車輪Ｗ，Ｗに伝達される。

図７に示すように、６速変速段の確立時には、第２クラッチ２５が係合して主入力軸１２をアイドルドライブギヤ１７に結合するとともに、第４同期装置４１により６速ドライブギヤ３９を第２副入力軸１４に結合する。この状態では、エンジンＥの駆動力がトルクコンバータＴ→主入力軸１２→第２クラッチ２５→アイドルドライブギヤ１７→アイドルギヤ１８→アイドルドリブンギヤ１９→第２副入力軸１４→第４同期装置４１→６速ドライブギヤ３９→６速−７速ドリブンギヤ４６→出力軸１６→ファイナルドライブギヤ２０→ファイナルドリブンギヤ２２→ディファレンシャルギヤ２１→ドライブシャフト２３，２３の経路で車輪Ｗ，Ｗに伝達される。

図８に示すように、７速変速段の確立時には、第１クラッチ２４が係合して主入力軸１２を第１副入力軸１３に結合するとともに、第２同期装置３６により７速ドライブギヤ３４を第１副入力軸１３に結合する。この状態では、エンジンＥの駆動力がトルクコンバータＴ→主入力軸１２→第１クラッチ２４→第１副入力軸１３→第２同期装置３６→７速ドライブギヤ３４→６速−７速ドリブンギヤ４６→出力軸１６→ファイナルドライブギヤ２０→ファイナルドリブンギヤ２２→ディファレンシャルギヤ２１→ドライブシャフト２３，２３の経路で車輪Ｗ，Ｗに伝達される。

図９に示すように、リバース速変速段の確立時には、第２クラッチ２５が係合して主入力軸１２をアイドルドライブギヤ１７に結合するとともに、ドグクラッチ４８によりリバースギヤ４７をアイドル軸１５に結合する。この状態では、エンジンＥの駆動力がトルクコンバータＴ→主入力軸１２→第２クラッチ２５→アイドルドライブギヤ１７→アイドルギヤ１８→アイドル軸１５→リバースギヤ４７→２速−３速−リバースドリブンギヤ４４→出力軸１６→ファイナルドライブギヤ２０→ファイナルドリブンギヤ２２→ディファレンシャルギヤ２１→ドライブシャフト２３，２３の経路で車輪Ｗ，Ｗに逆回転として伝達される。

ところで、３速、５速および７速変速段の確立時には第１クラッチ２４が締結して第１副入力軸１３が回転し、その回転が、３速変速段の確立時には３速ドライブギヤ３２および２速−３速−リバースドリブンギヤ４４を介して出力軸１６に伝達され、５速変速段の確立時には５速ドライブギヤ３３および４速−５速ドリブンギヤ４５を介して出力軸１６に伝達され、７速変速段の確立時には７速ドライブギヤ３４および６速−７速ドリブンギヤ４６を介して出力軸１６に伝達される。このとき、第１副入力軸１３から１速ドライブギヤ３１、１速ドリブンギヤ４２およびワンウェイクラッチ４３を介して出力軸１６に駆動力を伝達する経路が存在するが、１速ドリブンギヤ４２の回転数よりも出力軸１６の回転数の方が高いため、ワンウェイクラッチ４３はスリップ状態に維持されて３速、５速および７速変速段の確立に支障は生じない。

２速、４速および６速変速段の確立時には第１クラッチ２４が非締結になり、第１副入力軸１３は主駆動軸１２から切り離される。このとき、回転する出力軸１６側からワンウェイクラッチ４３を介して第１副入力軸１３側に駆動力が逆伝達しようとしても、ワンウェイクラッチ４３がスリップすることで前記駆動力の逆伝達は発生せず、第１副入力軸１３の引きずりによるフリクションの増加が回避される。但し、リバース変速段の確立時には出力軸１６が前進変速段の確立時と逆方向に回転するため、逆回転する出力軸１６側からワンウェイクラッチ４３を介して第１副入力軸１３側に駆動力が逆伝達するが、リバース変速段が確立する時間は比較的に短く、よって第１副入力軸１３の引きずりによるフリクションの増加は実用上問題にはならない。

以上のように、本実施の形態によれば、出力軸１６に設けた２速−３速−リバースドリブンギヤ４４を２速変速段、３速変速段およびリバース変速段の確立に共用し、出力軸１６に設けた４速−５速ドリブンギヤ４５を４速変速段および５速変速段の確立に共用し、出力軸１６に設けた６速−７速ドリブンギヤ４６を６速変速段および７速変速段の確立に共用するので、ギヤの共有化による部品点数の削減およびトランスミッションＭの小型化が可能になる。

しかも第１副入力軸１３上に固設した１速ドライブギヤ３１を、出力軸１６上にワンウェイクラッチ４３を介して支持した１速ドリブンギヤ４２に噛合させたので、同期装置を必要とせずに１速変速段を確立することが可能となり、トランスミッションＭの大型化を回避しながら前進変速段数を増加させることができる。

またアイドル軸１５上にアイドルギヤ１８を固設し、主入力軸１２の駆動力を第２クラッチ２５、アイドルドライブギヤ１７、アイドルギヤ１８およびアイドルドリブンギヤ１９を介して第２副入力軸１４に伝達するので、アイドルドライブギヤ１７、アイドルギヤ１８およびアイドルドリブンギヤ１９の歯数の選択により第１副入力軸１３および第２副入力軸１４の回転数比を任意に設定することができる。

また主入力軸１２の駆動力を第２副入力軸１４に伝達するためのアイドルギヤ１８と、リバース変速段を確立するためのリバースギヤ４７とを、共通のアイドル軸１５を利用して支持したので、アイドルギヤ１８およびリバースギヤ４７をそれぞれ別個の軸に支持する場合に比べて、オートマチックトランスミッションＭを小型化することができる。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。

例えば、実施の形態のオートマチックトランスミッションＭはトルクコンバータＴを備えているが、軸方向の寸法の更なる小型化が要求される場合には、トルクコンバータＴを廃止することも可能である。

また実施の形態ではオートマチックトランスミッションＭを例示したが、トルクコンバータＴの位置に自動化したマニュアルクラッチを設けても良い。

また実施の形態ではアイドル軸１５上にアイドルギヤ１８を固定してリバースギヤ４７を相対回転自在に支持しているが、リバースギヤ４７を固定してアイドルギヤ１８を相対回転自在に支持しても良い。

また第１、第２クラッチ２４，２５を変速クラッチ以外に発進クラッチとして使用しても良い。

また第１、第２クラッチ２４，２５は湿式多板クラッチに限定されず、乾式クラッチであっても良い。

また１速ドリブンギヤ４２をワンウェイクラッチ４３で出力軸１６に係脱する代わりに、１速ドライブギヤ３１を第１副入力軸１３に同期装置で係脱しても良い。

トランスミッションのスケルトン図１速変速段の確立状態を示す図２速変速段の確立状態を示す図３速変速段の確立状態を示す図４速変速段の確立状態を示す図５速変速段の確立状態を示す図６速変速段の確立状態を示す図７速変速段の確立状態を示す図リバース変速段の確立状態を示す図

符号の説明

１２主入力軸
１３第１副入力軸
１４第２副入力軸
１５アイドル軸
１６出力軸
１８アイドルギヤ
２４第１クラッチ
２５第２クラッチ
３１１速ドライブギヤ（前進最低段ドライブギヤ）
３２３速ドライブギヤ（ギヤ）
３３５速ドライブギヤ（ギヤ）
３４７速ドライブギヤ（ギヤ）
３５第１同期装置（同期装置）
３６第２同期装置（同期装置）
３７２速ドライブギヤ（ギヤ）
３８４速ドライブギヤ（ギヤ）
３９６速ドライブギヤ（ギヤ）
４０第３同期装置（同期装置）
４１第４同期装置（同期装置）
４２１速ドリブンギヤ（前進最低段ドリブンギヤ）
４３ワンウェイクラッチ
４４２速−３速−リバースドリブンギヤ（ギヤ）
４５４速−５速ドリブンギヤ（ギヤ）
４６６速−７速ドリブンギヤ（ギヤ）
４７リバースギヤ
Ｅエンジン
Ｗ駆動輪

Claims

エンジン（Ｅ）の駆動力が入力される主入力軸（１２）と、
前記主入力軸（１２）と同軸上に配置され、該主入力軸（１２）に第１クラッチ（２４）を介して選択的に結合される第１副入力軸（１３）と、
前記主入力軸（１２）と平行に配置され、該主入力軸（１２）に第２クラッチ（２５）を介して選択的に結合される第２副入力軸（１４）と、
前記主入力軸（１２）と平行に配置されて駆動輪（Ｗ）に駆動力を伝達する出力軸（１６）と、
前記第１副入力軸（１３）上に配置され、同期装置（３５，３６）を介して該第１副入力軸（１３）に選択的に結合される複数のギヤ（３２，３３，３４）よりなる第１ギヤ群と、
前記第２副入力軸（１４）上に配置され、同期装置（４０，４１）を介して該第２副入力軸（１４）に選択的に結合される複数のギヤ（３７，３８，３９）よりなる第２ギヤ群と、
前記出力軸（１６）上に固定されて前記第１ギヤ群のギヤ（３２，３３，３４）および前記第２ギヤ群のギヤ（３７，３８，３９）に噛合する複数のギヤ（４４，４５，４６）よりなる第３ギヤ群と、
前記第１副入力軸（１３）上に配置された前進最低段ドライブギヤ（３１）と、
前記出力軸（１６）上に配置されて前記前進最低段ドライブギヤ（３１）に噛合する前進最低段ドリブンギヤ（４２）と、
前記主入力軸（１２）と平行に配置されるアイドル軸（１５）とを備え、
前記前進最低段ドライブギヤ（３１）および前進最低段ドリブンギヤ（４２）のうち、その一方（３１）をそれが配置される軸（１３）上に固定し、その他方（４２）をそれが配置される軸（１３）に対して係脱自在とし、
前記アイドル軸（１５）上に、駆動力を前記第２クラッチ（２５）から前記第２副入力軸（１４）に伝達するアイドルギヤ（１８）およびリバースギヤ（４７）の一方を相対回転自在に支持して他方を固定し、
前記第１ギヤ群のギヤ（３２，３３，３４）および前記第２ギヤ群のギヤ（３７，３８，３９）の各々は、前記第３ギヤ群のギヤ（４４，４５，４６）を共用し、かつ前記リバースギヤ（４７）が前記第３ギヤ群のギヤ（４４，４５，４６）の何れかを共用していることを特徴とするトランスミッション。
前記前進最低段ドリブンギヤ（４２）は、前記出力軸（１６）上にワンウェイクラッチ（４３）を介して支持されることを特徴とする、請求項１に記載のトランスミッション。