JP2000065167A - 自動車用３軸多段変速機 - Google Patents

自動車用３軸多段変速機

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JP2000065167A
JP2000065167A JP11235519A JP23551999A JP2000065167A JP 2000065167 A JP2000065167 A JP 2000065167A JP 11235519 A JP11235519 A JP 11235519A JP 23551999 A JP23551999 A JP 23551999A JP 2000065167 A JP2000065167 A JP 2000065167A
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shaft
clutch
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input shaft
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Andreas Hegerath
アンドレアス、ヘゲラス
Hans Peter Nett
ハンス、ピーター、ネット
Peter Dahl
ピーター、ダール
Ulrich Eggert
ウルリッヒ、エッゲルト
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Abstract

(57)【要約】 【課題】多数の変速比を持つ変速段を設ける。 【解決手段】第１摩擦テ゛ィスクK1が第１入力シャフトS1.1に連
結され、第２摩擦テ゛ィスクK2が第２入力シャフトS1.2に連結さ
れるテ゛ュアル摩擦テ゛ィスク・クラッチを持ち、歯車対に属する歯車
が、第１及び第２入力シャフトS1.1とS1.2上に配置され、そ
してカウンター・シャフトS2とS3上の歯車と噛合い、そのシャフトの
少なくとも１本S2に出力駆動ヒ゜ニオンFDが設けられて出力シ
ャフトを形成し、そして、歯車対のそれぞれが、固定歯車
及びルース゛歯車を有している、変速機において、２つのルー
ス゛歯車G1とG2そしてG3とG4が、それらの間に配置された
シンクロナイサ゛ーSU1そしてSU2と共に、第１と第２の入力シャフトS
1.1とS1.2に配置され、２対のルース゛歯車G5とG6そしてG7
とG8が、それらの間に配置されたシンクロナイサ゛ーSU3そしてSU
4と共に、カウンター・シャフトS2に配置され、第１入力シャフトS1.1
が同期クラッチCLSを介して第２入力シャフトS1.2へ、接続可能
である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、多段変速機に関
し、より具体的には、３軸構成の多段変速機に関する。
【0002】
【従来の技術】米国特許4,461,188号は、第１摩擦ディ
スクが第１の中央入力シャフトに連結され、第２摩擦デ
ィスクが第２の同心中空入力シャフトに連結される選択
的に切替え可能なデュアル摩擦ディスク・クラッチを持
ち、歯車対に属する歯車が、第１及び第２入力シャフト
上に配置され、そして２本のカウンター・シャフト上の
歯車と噛合い、カウンター・シャフトの少なくとも１本
に出力駆動ピニオンが設けられて出力シャフトを形成
し、そして、歯車対のそれぞれが、固定歯車及び駆動態
様で同期クラッチを介して変速機シャフトに連結可能で
あるルーズ歯車を有している、変速機にほぼ対応する、
特に自動車用である３軸構成の多段変速機を開示する。
【0003】特に自動車用である、この３軸設計の公知の多
段変速機は、中央入力シャフト及び同心中空入力シャフ
トを駆動するために、選択的に切替え自在なデュアル摩
擦ディスク・クラッチが使用され、そしてそれらのシャ
フトに対して、互いに噛合う多数の歯車対が、対応する
シンクロナイザー・クラッチを介して、駆動状態で連結
される。この公知の多段変速機は、レイ・シャフト又は
カウンター・シャフトと称されるべき変速機のシャフト
が、それぞれの場合において対応する出力駆動ピニオン
を介して最終出力駆動歯車上に作用する出力駆動シャフ
トとして、設計される様な方法で、この場合には構成さ
れている。
【0004】この公知の多段変速機においては、歯車対は、
本質的には車両に対して望ましいものである４つの前進
段と１つの後進段のみが設けられるという様に、配置さ
れている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、それ
らの同期クラッチに関しての歯車対の新規な配置により
多数の変速比を持つ変速段を設けることが可能で、それ
により、自動車用途において、少なくとも６つの前進段
と少なくとも１つの後進段が、ダブル摩擦ディスク・ク
ラッチ及び同期クラッチの選択的な切替えにより実現さ
れ、変速比の選択に際し、各場合において用いられる内
燃機関及びそのトルクに対して適合可能である、特に車
両用の、３軸設計の多段変速機を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記目
的が、第１摩擦ディスクが第１の中央入力シャフトに連
結され、第２摩擦ディスクが第２の同心中空入力シャフ
トに連結される選択的に切替え可能なデュアル摩擦ディ
スク・クラッチを持ち、歯車対に属する歯車が、第１及
び第２入力シャフト上に配置され、そして２本のカウン
ター・シャフト上の歯車と噛合い、カウンター・シャフ
トの少なくとも１本に出力駆動ピニオンが設けられて出
力シャフトを形成し、そして、歯車対のそれぞれが、固
定歯車及び駆動態様でシンクロナイザー・クラッチを介
して変速機シャフトに連結可能であるルーズ歯車を有し
ている、特に自動車用の３軸構成の多段変速機におい
て、２つのルーズ歯車が、それらの間に配置されたシン
クロナイザー・クラッチと共に、上記第１及び第２の入
力シャフトのそれぞれに配置され、２対のルーズ歯車
が、それらの間に配置されたシンクロナイザー・クラッ
チと共に、上記出力シャフトを形成するカウンター・シ
ャフトのそれぞれに配置され、そして、上記第１中央入
力シャフトが、上記第２の同心中空入力シャフトへ、最
大発進トルクを吸収するために、同期クラッチを介し
て、接続可能である態様で実現される。
【0007】
【発明の効果】対応する変速段の組合わせが表１に示さ
れる切替え順列により実現され、少なくとも６つの前進
段と少なくとも１つの後進段が、ダブル摩擦ディスク・
クラッチ及び同期クラッチの選択的な切替えにより実現
され、変速比の選択に際し、各場合において用いられる
内燃機関及びそのトルクに対して適合可能となる。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明を、２つの実施例を用い
て、より詳細に説明する。
【0009】図１及び２において、同一の構成部品は、同じ
図示符号を用いて示され、以下に２つの実施例の構成
を、相違点について適宜言及しながら、併せて説明す
る。
【0010】両方の場合において、概略的なピストン／コン
ロッドの配置によってのみ図示された内燃機関のクラン
クシャフトが、それ自体は公知でその別々の摩擦ディス
ク・クラッチがK1及びK2で示される選択的に切替え可能
なデュアル摩擦ディスクの入力ユニットへ、駆動状態
で、接続される。
【0011】第２摩擦ディスク・クラッチK1の摩擦ディスク
は、S1で示される中央入力軸を駆動し、第２摩擦ディス
ク・クラッチK2の摩擦ディスクは、そこに同心状に配置
されS1.2で示される中空入力シャフトを駆動する。
【0012】この場合において、変速機の入力シャフトは、
全体としてS1で示され、そこに対し並列に配置される２
本のカウンター・シャフトは、S2及びS3で示される。
【0013】２本のカウンター・シャフトS2及びS3の一つ、
ここの両実施例の場合においてはカウンター・シャフト
S2が、同時に出力軸をなし、そこに最終出力駆動歯車を
駆動する出力駆動ピニオンFDが配置される。
【0014】本発明の多段変速機の特徴的な新規な構造は、
カウンター・シャフトS3上に、種々の歯車が歯車段ブロ
ックの態様で、固定歯車の形態で構成されて、入力シャ
フトS1そしてその区分領域S1.1及びS1.2上、及びカウン
ター・シャフトS2上に、構成された全ての歯車は、ルー
ズ（シャフトに対して回転自在な）歯車として構成さ
れ、それらの間には各々について、シンクロナイザー・
クラッチSU1, SU2, SU3及びSU4が、公知の方法で構成さ
れている。
【0015】本発明による多段変速機の重要な特徴は、同期
クラッチCLSが中央入力シャフトS1.1と同心中空入力シ
ャフトS1.2との間に設けられ、そのクラッチにより２本
のシャフトが互いに回転自在でまた固定可能に接続され
る。
【0016】得ることの出来る変速に対応する歯車対が、図
１及び２において、G1乃至G8で示されている。直結段に
おいて、変速段ブロックは変速比へ影響を与えず、クロ
ス連結段及びスキップ連結段の全てにおいては、変速段
ブロックによりトルク伝達へ用いられる歯車対は、変速
比を形成するのにも用いられる。
【0017】一般的に用いられているであろう「直結」変速
段という用語は、詳細な説明は不要であろう。
【0018】ここで用いられている「クロス連結」変速段と
いう用語は、ここに含められているデュアル・シンクロ
ナイザー・クラッチ（つまりシンクロナイザー・クラッ
チSU1とSU3及びSU2とSU4）が、それぞれの場合において
互いに反対方向に連結されるという意味に理解されるべ
きである。
【0019】「スキップ連結」変速段という用語は、アイド
リングしているつまり、それが隣接するシンクロナイザ
ー・クラッチを介してそれのシャフトへ作用しないが、
ルーズ歯車としてトルクを別のシャフトへ伝達する、歯
車上を、トルク又は出力の伝達経路が通るという様に、
理解されるべきである。
【0020】達成可能な多数の変速段が実現される態様を、
表１及び図３に関連して、以下に説明する。表１は、種
々の変速段で締結される摩擦ディスク・クラッチ、同期
クラッチ及びシンクロナイザー・クラッチを図表化した
ものである。
【0021】
【表１】
【0022】表１から判る様に、利用可能な多数の変速段
は、３つのグループに分ける事が出来る。すなわち、直
結変速段の第１グループ、クロス連結変速段の第２グル
ープ、そしてスキップ連結変速段の第３グループであ
る。
【0023】しかしながら、グレープ全てに共通するのは、
２つの摩擦ディスク・クラッチK1又はK2の一つが、多段
変速機内に存在するシンクロナイザー・クラッチSU1か
らSU4のうちの、それぞれの場合における２つに加え
て、出力伝達のために連結されなければならないという
ことである。
【0024】図３は、利用可能な16個の選択段のグラフ表
示、そして表１から判る変速段を図示し、それらに対し
て締結が必要とされる摩擦ディスク・クラッチを特定の
変速段の下に表示している。摩擦ディスク・クラッチK1
及びK2が交互に図３に現れることから判る様に、ある変
速段から次に高い変速段へのそれぞれの場合におけるシ
フトアップが、次のクラッチが締結され前のクラッチが
切られることにより、駆動力を中断することなしに、可
能である。
【0025】勿論、ティップ・セレクター機構つまり半自動
選択機構の形態又は、完全自動の動力補助式自動選択機
構の形態で、自動車のドライバーが利用可能とするため
に、切替え可能な摩擦クラッチK1及びK2のここに示され
た連続的な順序は、16という多数の変速段から、４又は
６などの内燃機関のトルク特性に適合した適切な変速段
のみが、選択される場合にも、用いられることになる。
【0026】図４乃至６を考慮することにより判る様に、図
４に示される直結変速段におけるそれぞれの場合におい
ては、一つの歯車対のみが、トルク伝達に寄与してい
る。
【0027】図５から判る様に、クロス連結変速段において
は、それぞれの場合において、２つの歯車対がトルク伝
達へ寄与している。
【0028】スキップ結合変速段を示す図６から判る様に、
そこにおいては、それぞれの場合において２つの歯車対
がトルク伝達に含められている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による多段変速機の第１実施例の概略図
である。
【図２】本発明による多段変速機の第２実施例の概略図
である。
【図３】目盛から読み取り可能である16個の前進変速段
を示すグラフである。
【図４】直結変速段における動力伝達経路を示す図であ
る。
【図５】クロス結合変速段における動力伝達経路を示す
図である。
【図６】スキップ結合変速段における動力伝達経路を示
す図である。
【符号の説明】
K1, K2 デュアル摩擦ディスク・クラッチ S1.1 第１中央入力シャフト S1.2 第２同心中空入力シャフト S2, S3 カウンター・シャフト S2 出力シャフト G1, G2, G3, G4, G5, G6, G7, G8 ルーズ歯車 SU1, SU2, SU3, SU4 シンクロナイザイー・クラッチ CLS 同期クラッチ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ハンス、ピーター、ネット ドイツ連邦共和国アンドレナウ、ツム・エ ッケルンバウム、14 (72)発明者 ピーター、ダール ドイツ連邦共和国ケルテン、ゲルハルト・ ハウプマン・シュトラッセ、49 (72)発明者 ウルリッヒ、エッゲルト ドイツ連邦共和国ビエルセン、コネンファ ット、28

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】第１摩擦ディスクが第１の中央入力シャフ
    ト（S1.1）に連結され、 第２摩擦ディスクが第２の同心中空入力シャフト（S1.
    2）に連結される選択的に切替え可能なデュアル摩擦デ
    ィスク・クラッチ（K1及びK2）を持ち、 歯車対に属する歯車が、上記第１及び第２入力シャフト
    （S1.1及びS1.2）上に配置され、そして２本のカウンタ
    ー・シャフト（S2及びS3）上の歯車と噛合い、 上記カウンター・シャフトの少なくとも１本（S2）に出
    力駆動ピニオン（FD）が設けられて出力シャフトを形成
    し、そして、 上記歯車対のそれぞれが、固定歯車及び駆動態様でシン
    クロナイザー・クラッチを介して変速機シャフトに連結
    可能であるルーズ歯車を有している、 自動車用３軸多段変速機において、 ２つのルーズ歯車（G1及びG2そしてG3及びG4）が、それ
    らの間に配置されたシンクロナイザー・クラッチ（SU1
    そしてSU2）と共に、上記第１及び第２の入力シャフト
    （S1.1及びS1.2）のそれぞれに配置され、 ２対のルーズ歯車（G5及びG6そしてG7及びG8）が、それ
    らの間に配置されたシンクロナイザー・クラッチ（SU3
    そしてSU4）と共に、上記出力シャフトを形成するカウ
    ンター・シャフト（S2）のそれぞれに配置され、そし
    て、 上記第１中央入力シャフト（S1.1）が、上記第２の同心
    中空入力シャフト（S1.2）へ、最大発進トルクを吸収す
    るために、同期クラッチ（CLS）を介して、連結可能で
    ある、ことを特徴とする、 多段変速機。
  2. 【請求項２】上記入力シャフト（S1.1及びS1.2）及び上
    記カウンター・シャフト（S2）にそれぞれ配置される上
    記歯車対（G1乃至G8）が、利用可能な直結変速比を規定
    し、上記カウンター・シャフト（S3）が、対応する変速
    比を持つクロス連結及びスキップ連結が実現される様に
    上記３本の変速機シャフトの間の対応する駆動連結を発
    生する、請求項１に記載の多段変速機。
  3. 【請求項３】一方の摩擦ディスク・クラッチ（K1）から
    他方の摩擦ディスク・クラッチ（K2）への移行により、
    駆動力の中断なしに、ある変速比から次の変速比への移
    行が実行可能である、請求項１又は２に記載の多段変速
    機。
  4. 【請求項４】上記摩擦ディスク・クラッチ（K1及びK2）
    を変化させることにより、駆動力を中断することなし
    に、切替え可能な適切な数の変速比段が、16という多数
    の利用可能な変速段から選択され、そして、ティップ・
    シフト・セレクターつまり半自動動力補助式セレクター
    機構の形態又は、完全自動セレクター機構の形態で、自
    動車のドライバーに対して利用可能とされる、請求項１
    乃至３のいずれかに記載の多段変速機。
JP11235519A 1998-08-25 1999-08-23 自動車用３軸多段変速機 Pending JP2000065167A (ja)

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EP98115972A EP0984202B1 (de) 1998-08-25 1998-08-25 Wechselgetriebe in 3-Wellenbauweise, insbesondere für Kraftfahrzeuge
EP98115972.6 1998-08-25

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