JPS61274143A - 歯車式変速装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、特に自動車用として好適な歯車式変速装置に
関し、さらに詳しくは、トルクコンバータを用いる代り
に互いに独立して作動される２つのクラッチを備えた自
動変速機において、その動力伝達経路切換部分を構成す
る前進４段用の歯車式変速装置に関するものである。

（従来技術） トルクコンバータを用いない自動変速機のなかには、互
いに独立して作動される第１、第２の２つのクラッチを
有して、その各クラッチ出力軸を、変速機入力軸すなわ
ちエンジン出力軸に対して選択的に連結するようにした
ものがある。すなわち、各クラッチ出力軸と変速機出力
軸との間に各変速比を決定する歯車列を構成しておく一
方、この各歯車列の選択（動力伝達経路の選択）を行う
ための適宜の数の変速段選択装置を設けておき、所望の
変速段に応じた歯車列を変速段選択装置で選択する一方
、この選択された歯車列に対応した一方のクラッチ出力
軸をこれに対応したクラッチを介して変速機入力軸と連
結するようにしたものがある。

このような変速機においては、一般に、一方のクラッチ
出力軸に対して奇数段（例えば１速と３速）の歯車列を
構成する一方、他方のクラッチ出力軸に対して偶数段（
例えば２速と４速）の歯車列が構成されて、例えばシフ
トアップ時には、現在ｌ速であるとすれば、次の高位段
となる２速の歯車列をあらかじめ選択させておき、この
２速への切換時には、接続されていた一方のクラッチを
切断するのと同期して他方のクラッチを接続させるよう
にして、この変速をすみやかに行う一方、変速段選択装
置に対して大きな負荷が加わらないようにしている。

この種の歯車式変速装置においては、上述した２つのク
ラッチの配置の態様からして、当該２つのクラッチが軸
方向に互いに大きく離れた隔置式のものと、互いに並列
として１箇所にまとめて配置された並置式のものがあり
、近時は、車載スペースの関係から、よりコンパクト化
し得る１箇所にまとめて配置する並置式のものが将来視
されている。

また、この種の歯車式変速装置においては、その各軸の
配置関係からして、互いに平行関係となる基準軸の数に
応じて、２軸式、３軸式あるいは４軸式以上のものもあ
るが、現実的に必要な変速段の数からして２軸式あるい
は３軸式のものが多く提案されており、車両の種類に応
じて適宜使い分けられている。すなわち、同じ変速段数
であれば２軸式は幅方向長さく軸と直交する方向の長さ
）を短くし易いという利点があり、また３軸式のものは
軸心方向長さを短くし易いという利点があり、車両の種
類（例えばエンジンが横置きされることの多いＦＦ車と
エンジンが縦置きされることの多いＦＲ車）によって適
宜使い分けられている。

上述のような歯車式変速装置において、車載スペースの
関係から２つのクラッチを互いに並列として１箇所にま
とめた並置式とすると共に、２軸式として、前進４段用
のものを構成する場合について、特開昭５７−１７３６
３８号公報に開示されている。この公報記載のものは、
前進４段のうちの１段（３速）を、歯車を介することな
く直結とする一方、各歯車列が複数の変速段用として兼
用して機能するようにしである。

なお、特開昭５６−９４０５０号公報には、ｚ軸式とし
て前進４段のものを構成した場合が開示されているが、
このものは、２つのクラッチが互いに大きく離間して設
けられた隔置式を対象としており、本発明の対象である
２つのクラッチを１箇所にまとめに並置式のものではな
い。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、２つのクラッチを並置式とじた上記公報
記載ものでは、−の歯車列が複数の変速段用として兼用
されているため、ある変速段における変速比を変更しよ
うした場合に、他の変速段の変速比に必然的に影響を与
えてしまい、各変速段を所望の変速比に設定する上での
自由度が小さくなってしまう、という問題があった。

したがって、本発明の目的は、２つのクラッチを互いに
並列として１箇所にまとめた並置式とし、かつ２軸式の
ものであることを前提として、前進４段用の歯車式変速
装置を構成する場合に、各変速段の変速比を他の変速段
の変速比とは無関係に自由に選定し得るようにした歯車
式変速装置を提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段、作用）前述の目的を達
成するため、本発明にあっては、次のような構成としで
ある。すなわち、同一軸線上で互いに直列に配置された
変速機入力軸および第１クラッチ出力軸と、 前記第１クラッチ出力軸の外周に回転自在に配置された
第２クラッチ出力軸と、 互いに並列に配置されると共に独立して作動され、前記
変速機入力軸と前記第１クラッチ出力軸とを断続する第
１クラッチ、および該変速機入力軸と前記第２クラ−７
千出力軸とを断続する第２クラッチと、 前記変速機入力軸および両クラッチ出力軸に対して平行
に配置された変速機出力軸と、それぞれ前記両々ラッチ
出力軸一方と前記変速機出力軸との間に構成された２速
用歯車列および４速用歯車列と、 それぞれ前記両クラッチ出力軸の他方と前記変速機出力
軸との間に構成された１速用歯車列および３速用歯車列
と、 前記２速用歯車列の選択、および４速用歯車列の選択を
行うための第１変速段選択装置と、前記ｌ速用歯車列の
選択、および前記３速用歯車列の選択を行うための第２
変速段選択装置と、を備えた構成としである。

このように１本発明にあっては、ｌ速ないし４速の各歯
車列は個々独立して構成されているので、他の変速段に
おける変速比に何部影響を与えることなくその変速比を
自由に変更することが可能となる。

（実施例） 以下本発明の実施例を添付した図面に基づいて説明する
。

第１図において、変速機のケーシングＡには。

互いに同一軸線上に位置するように、変速機入力軸１、
変速機出力軸２、第１クラッチ出力軸３、第２クラッチ
出力軸４が回転自在に保持されている。これ等各軸１〜
４のうち、変速機入力軸１と変速機出力軸２とは互いに
平行に配置され、また第１クラッチ出力軸３は、変速機
入力軸ｌと同一軸線上に互いに直列となるように配置さ
れている。そして、第２クラッチ出力軸４は、第１クラ
ッチ出力軸３の外周に嵌合状態で位置されて、この第２
クラッチ出力軸４に対して１図示を略す軸受を介して回
転自在とされる一方、第１クラッチ出力軸３の後端部（
図中右端部）は、第２クラッチ出力軸４の外部へ長く延
在されている。

変速機入力軸１に対しては、第１クラッチＣ１を介して
第１クラッチ出力軸３が断続され、また第２クラッチＣ
２を介して第２クラッチ出力軸４が断続されるようにな
っている。この両クラッチＣ１，Ｃ２は互いに独立して
作動されるもので、それぞれ摩擦式とされて、変速機入
力軸１の後端部に一体化されたクラッチドラム５を共用
している。すなわち、第１クラッチＣ１は、クラッチド
ラム５に設けたドライブプレート６と第１クラッチ出力
軸３の前端部に設けたドリブンプレート７とを有し、こ
の両プレート６と７とが圧接されたときに第１クラッチ
Ｃ１が接続されて変速機入力軸ｌと第１クラッチ出力軸
３とが連結され、逆に両プレート６と７とが離間したと
きに切断状態とされる。同様に、第２クラッチＣ２も、
クラッチドラム５に設けたドライブプレート８と！＠２
クラッチ出力軸４の前端部に設けたドリブンプレー゛　
　ト９とを有し、両プレート８と９とが圧接されたとき
に接続状態とされ、逆に両プレート８と９とが離間した
ときに切断状態とされる。

第１クラッチ出力軸３の後端部には、２速用と４速用の
各ドライブギア１０．１６が回転自在に取付けられてい
る。また第２クラッチ出力軸４には、前方側（図中左方
側）より後方側へ順次、１速用、リバース用、３速用の
各ドライブギア１１．１２．１３が一体的に取付けられ
ている。

一方、前記変速機出力軸２には、その前方から後方側へ
順次、１速用、３速用、２速用、４速用の各ドリブンギ
ア１７．１８．１９．１５が取付けられ、また１速用と
３速用の両Ｆリブンギア１７と１８との間において、ク
ラッチハブ２０が取付けられている。そして、１速用と
３速用のドリブンギア１７．１８は回転自在に、また２
速用、４速用の各ドリブンギア１９．１５とクラッチハ
ブ２０とは一体的として、それぞれ変速機出力軸２に取
付けられている。

前記１速用のドライブギア１１とドリブンギア１７とが
互いに常時噛合って１速用歯車列ＧＴＩを構成し、２速
用のドライブギア１０と、ドリブンギア１９とが常時噛
合って２速用歯車列ＧＴ２を構成し、３速用のドライブ
ギア１３とドリブンギア１８とが常時噛合って３速用歯
車列ＧＴ３を構成し、４速用のドライブギア１６とドリ
ブンギア１５とが常時噛合って４速用歯車列ＧＴ４を構
成している。勿論、このような各歯車列ＧＴＩ〜ＧＴ３
は、そのドライブギアあるいはドリブンギアのいずれか
一方が回転自在として第１クラッチ出力軸３、第２クラ
ッチ出力軸４あるいは変速機出力軸２に取付けられてい
るため、変速機出力軸２に対する第１クラッチ出力軸３
あるいは第２クラッチ出力軸４の連動関係は常時は断た
れたものとなっている。なお、各歯車列ＧＴ１〜ＧＴ４
は、噛合選択式とされている関係上、取付軸に対して回
転自在とされた各ギアには、後述するようにそれぞれギ
アスプラインが一体的に構成されている。

前記各歯車列ＧＴＩ〜ＧＴ４を利用して１速〜４速用の
動力伝達系路を選択的に構成するため。

第１、第２の２つの変速段選択装置Ｓ１、Ｓ２が設けら
れている。この第１変速段選択装置Ｓ１は２速用の歯車
列ＧＴ２と４速用の歯車列ＧＴ４を選択するためのもの
で、２速用および４速用のドライブギア１０．１６間に
おいて第１クラッチ出力軸３の後端に一体的に取付けた
クラッチハブ２１と、このクラッチハブ２１外周に相対
回転不能かつ摺動自在に取付けられたクラッチスリーブ
２２と、を備えている。また、このクラッチスリーブ２
２に対応して、２速用ドライブギア１０の後端面にはギ
アスプライン２３が一体的に構成される一方、４速用ド
ライブギア１６の前端面にはギアスプライン２４が一体
的に構成されている。これにより、クラッチスリーブ２
２を前方へ移動させてギアスプライン２３と噛合せたと
きに、２速用ドライブギア１０がこの第１変速段選択装
置Ｓ１を介して第１クラッチ出力軸３に連結、一体化さ
れて、第１クラッチ出力軸３の回転は、２速用歯車列Ｇ
Ｔ２より変速機出力軸２に伝達可能とされる。また、上
記クラッチスリーブ２２を後方へ移動させてギアスプラ
イン２４と噛合せたときには、４速用ドライブギア１６
が１クラッチ出力軸３に連結、一体化されて、ｌクラッ
チ出力軸３の回転は、４速用歯車列ＧＴ４を経て変速機
出力軸２へ伝達されることになる。勿論、クラッチスリ
ーブ２２が前後方向中間位置にあるときは、上述した各
連結関係が解除される。

一方、前記第２変速段選択装置Ｓ２も、第１変速段選択
装置Ｓｔと同様に、前述したクラッチハブ２０と、この
クラッチハブ２０外周に回転不能かつ摺動自在に取付け
られたクラッチスリーブ２５を備え、このクラッチスリ
ーブ２５に対応して、１速用ドリブンギア１７の後端面
にはギアスプライン２６が一体的に構成され、また３速
用ドリブンギア１８の前端面にはギアスプライン２７が
一体的に構成されている。したがって、クラッチスリー
ブ２５を前方動させてギアスプライン２６と噛合わせた
ときに、ｌ速用ドリブンギア１７が第２変速段選択装置
Ｓ２を介して変速機出力軸２と連結、一体化されて、第
２クラッチ出力軸４と変速機出力軸２とがｌ速用歯車列
ＧＴＩを介して連動される。また、上記クラッチスリー
ブ２５を後方動させてギアスプライン２７と噛合ワせた
ときに、３速用ドリブンギア１８が第２変速段選択装置
Ｓ２を介して変速機出力軸２と連結、一体化されて、第
２クラッチ出力軸４と変速機出力軸２とが連動される。

勿論、クラッチスリーブ２５が前後方向中間位置にある
ときには、上述した連動関係が解除される。

ここで、リバース用の歯車列ＧＴＲは、前述したドライ
ブギア１２の他、第２変速段選択装置Ｓ２のクラッチス
リーブ２５外周囲に一体的に取付けられてドライブギア
１２とは噛合わないドリブンギア２８と、アイドルギア
２９とから構成されている。このアイドルギア２９は、
第２図にも示すように、ケーシングＡに回転自在かつ摺
動自在に保持されたアイドル軸３０に一体的に取付けら
れて、このアイドル軸３０の前後動に応じて、ドライブ
ギア１２とドリブンギア２８とに対する噛合、噛合解除
が行われるようになっており、この噛合が行われたとき
が、リバース用歯車列ＧＴＲを介して第２クラッチ出力
軸４と変速機出力軸２とが連動されることになる。すな
わち、実施例では前後動されるアイドルギア２９そのも
のが、リバース用歯車列ＧＴＲを選択するための変速段
選択装置を構成したものとなっている。

以上のように構成された変速機の各変速段における動力
伝達系路、すなわち変速機入力軸１からクラッチＣ１あ
るいはＣ２を介して変速機出力軸２に至るまでの動力伝
達系路を、まとめて示すと次の通りである。

■ｌ速 第２クラッチＣ２（第２クラッチ出力軸４）→ｌ速用歯
車列ＧＴＩ（第２変速段選択装置３２）→変速機出力軸
２ ■２速 第１クラッチＣ１（第１クラッチ出力軸３）→２２速用
歯車ＧＴ２　（第１変速段選択装置ＳＬ）→変速機出力
軸２ ■３速 第２クラッチＣ２（第２クラッチ出力軸４）→３３速用
歯車ＧＴ３　（第２変速段選択装置Ｓ２）→変速機出力
軸２ ■４速 第１クラッチＣＩ（第１クラッチ出力軸３）→４４速用
歯車ＧＴ４　（第１変速段選択装置ＳＬ）→変速機出力
軸２ ■リバース 第２クラッチＣ２→第２クラッチ出力軸４→リバース用
歯車列ＧＴＲ（第２変速段選択装置Ｓ２）→変速機出力
軸２ 勿論、上記１速〜４速用の各歯車列ＧＴＩ〜ＧＴ４の変
速比は、１速側から４速側へ順次小さくなっており、４
速時の変速比がｒｌＪあるいは「１より大」　（オーバ
ドライブ）となるように設定されている。

上述した変速機は、例えば自動車に塔載されて、例えば
次のようにして使用される。先ず１発進に際しては、両
クラッチＣ１、Ｃ２が共に切断されたニュートラル状態
から、第２変速段選択装置Ｓ２により１速用歯車列ＧＴ
Ｉを選択し、この後第２クラッチＣ２が接続され、これ
により１速発進が行われる。

１速から２速へのシフトアップに際しては、次のように
して行われる。すなわち、１速走行の状態で、あらかじ
め、第１変速段選択装置Ｓ１により２速用歯車列ＧＴ２
が選択される。次いで、第２クラッチＣ２を切断してい
くと共に、この切断途中で第１クラッチＣＩを接続して
いき、第２クラッチＣ２の切断後に第１クラッチＣ１が
完全に接続されて、これにより２速走行が行われる。以
後のシフトアップは上述した１速から２速へのシフトア
ップと同様にして行われるが、このシフトアップに際し
ては、常に、次の高位段となる変速段に対応した歯車列
があらかじめ選択される。

また、シフトダウンは、シフトアップと同様に両クラッ
チＣ１、Ｃ２を交互に使用（接続）しつつ行われるが、
このシフトダウンに際してあらかじめ選択される変速段
は、シフトダウンであるからして、現在使用されている
歯車列の次の低位段となる歯車列である。

さらに、リバースのときは、一旦両クラッチＣ１、Ｃ２
が共に切断されたニュートラル状態から、アイドルギア
２９をドライブギア１２とドリブンギア２８とに噛合せ
た後、第２クラッチＣ２を接続することにより行われる
。

上述した両クラッチＣ１、Ｃ２、両便速段選択装置Ｓ１
．Ｓ２およびアイドルギア２９の駆動は例えば油圧アク
チュエータを利用して行われ、このアクチュエータの作
動は電子制御により行なわれる。特に前進４段を利用し
た自動変速制御は、例えばエンジン負荷と車速とをパラ
メータとしてあらかじめ定められた変速特性に従って行
われる。なお、このような制御そのものについては従来
から知られており、また本発明とは直接的には関係ない
ので、これ以上の説明は省略する。

以上実施例について説明したが、本発明はこれに限らず
例えば次のような場合をも含むものである。

■第２変速段選択装置Ｓ２は、第２クラッチ出力軸４側
に設けてもよく、この場合は、第２クラッチ出力軸４に
取付けられるドライブギア１１．１３を当該第２クラッ
チ出力軸４に対して回転自在とする一方、ドリブンギア
１７．１８を変速機出力軸２に対して一体的に取付けれ
ばよい。また同様に、第１変速段選択装置Ｓ１を変速機
出方軸２側へ設けるようにしてもよい。

■リバース用の歯車列ＧＴＲは、そのドライブギア１２
、ドリブンギア２８、アイドルギア２９を常時噛合い式
とする一方、そのいずれか１つのギアをこれを保持する
軸に対して回転自在として、リバース選択のときには、
リバース用に設けた変速段選択装置によってこの回転を
不能にする（連結する）ようにしてもよい。勿論、リバ
ース用の歯車列ＧＴＲは、第１クラッチ出力軸３と変速
機出力軸２との間に構成することもできる。

■２速用と４速用の歯車列ＧＴ２、ＧＴ４を２クラッチ
出力軸、４と変速機出力軸２との間に構成する一方、１
速用と３速用の歯車列ＧＴＩ、ＧＴ３を１クラッチ出力
軸３と変速機出力軸２との間に構成するようにしてもよ
い。

■両便速段選択装置Ｓ１．Ｓ２は、実施例では簡略化の
ため図示を略したが、噛合同期装置（シンクロナイザ）
を有するものであってもよく、また摩擦式のクラッチ等
適宜形式のものを採択し得る。

（発明の効果） 本発明は以上述べたことから明らかなように、歯車を介
して動力伝達が行われるｌ速ないし４速の各変速段にお
いては、その各歯車列が各々互いに独立して構成されて
いるので、他の変速段における変速比に対して同等影響
を与えることなく特定の変速段における変速比を自由に
変更することができる。この結果、一部の変速段におけ
る変速比のみを所望のものに変更して、全体的に部品の
共通化を図りつつ車種に応じた最適な変速比を有する変
速機を構成することが容易かつ安価に行えることになる
。

また、変速機入力軸と変速機出力軸とは互いに平行関係
をもって配置されているので、すなわち軸方向と直交す
る方向において隔置されているので、エンジンが横置き
式とされていることの多いＦＦ車あるいはミツドシップ
車における変速装置として適用した場合に、その動力取
出の容易化すなわちデファレンシャルギアを含めた駆動
系全体の取回しの自由度が高いものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す全体スケルトン図。 第２図はリバース用歯車列をその軸と直交する方向で断
面した状態を示す簡略断面図。 １：変速機入力軸 ２：変速機出力軸 ３：第１クラッチ出力軸 ４：第２クラッチ出力軸 Ｃ１：第１クラッチ Ｃ２：第２クラッチ Ｓｌ：第１変速段選択装置 Ｓ２：第２変速段選択装置 ＧＴＩ：１速用歯車列 ＧＴ２　：　２速用歯車列 ＧＴ３　：　３速用歯車列 ＧＴ４　＋　４速用歯車列 ＧＴＲ：リバース用歯車列

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）同一軸線上で互いに直列に配置された変速機入力
   軸および第１クラッチ出力軸と、 前記第１クラッチ出力軸の外周に回転自在に配置された
   第２クラッチ出力軸と、 互いに並列に配置されると共に独立して作動され、前記
   変速機入力軸と前記第１クラッチ出力軸とを断続する第
   １クラッチ、および該変速機入力軸と前記第２クラッチ
   出力軸とを断続する第２クラッチと、 前記変速機入力軸および両クラッチ出力軸に対して平行
   に配置された変速機出力軸と、 それぞれ前記両クラッチ出力軸の一方と前記変速機出力
   軸との間に構成された２速用歯車列および４速用歯車列
   と、 それぞれ前記両クラッチ出力軸の他方と前記変速機出力
   軸との間に構成された１速用歯車列および３速用歯車列
   と、 前記２速用歯車列の選択、および４速用歯車列の選択を
   行うための第１変速段選択装置と、前記１速用歯車列の
   選択、および前記３速用歯車列の選択を行うための第２
   変速段選択装置と、を備えていることを特徴とする歯車
   式変速装置。