JP2002021949A - 変速装置 - Google Patents

変速装置

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JP2002021949A
JP2002021949A JP2000200935A JP2000200935A JP2002021949A JP 2002021949 A JP2002021949 A JP 2002021949A JP 2000200935 A JP2000200935 A JP 2000200935A JP 2000200935 A JP2000200935 A JP 2000200935A JP 2002021949 A JP2002021949 A JP 2002021949A
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JP
Japan
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gear
center
reverse
engagement
clutch
Prior art date
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Pending
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JP2000200935A
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English (en)
Inventor
Sadatomo Kuribayashi
定友 栗林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
K Seven Co Ltd
Original Assignee
K Seven Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 円滑な変速を実現するために多段変速可能で
且つ構造が簡単で小型化特に軸方向長さの短縮による薄
型化が可能な変速装置を提供する。 【解決手段】 回転中心A’,B’を持つ中心歯車A,
Bが軸方向に異なる位置に配列されている。中心歯車
A,B間での正回転力伝達の中間歯車機構部I−1〜I
−5は、中心歯車A,Bとそれぞれ噛み合い互いに同軸
回転可能でクラッチCL1〜CL5を介して結合された
対をなす係合歯車a1〜a5;b1〜b5を備えてい
る。中間歯車機構部I−3に含まれる逆回転力伝達の逆
転歯車機構Rは、中心歯車Aと噛み合う係合歯車a3に
噛み合う逆転係合歯車ar及びこれと対をなし同軸回転
可能でクラッチCLrを介して結合され且つ中心歯車B
と噛み合う逆転係合歯車brを備えている。クラッチC
L1〜CL5,CLrを制御することで、中心歯車Aか
ら中心歯車Bへの前進5速及び後退1速の回転力伝達を
行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、回転駆動力伝達に
おける変速技術に属するものであり、特に自動変速に適
する変速装置及び小型化を企図した変速装置に関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】近年、
自動車用などの変速装置としては自動的に変速比の切換
えを行う自動変速装置(オートマチック・トランスミッ
ション)が広く採用される様になってきている。この自
動変速装置は一般にトルクコンバータと組み合わせて用
いられ、選択されたシフトレンジに応じて予め定められ
たプログラムに従い走行条件等に応じて最適の変速比と
なる様に変速比の切換えを制御する。
【0003】ところで、以上の様な自動変速装置におい
ては、変速の円滑化の観点から、できるだけ多くの変速
段を用いるのが好ましい。本発明者は、既に簡単な構成
で5段変速を可能とする変速装置を提案している(特公
平6−100250号公報参照)。本発明者は、更に円
滑な変速を実現することを目指した5段変速可能な変速
装置を提案している(特開平9−166188号公報参
照)。
【0004】近年、変速比切換え制御のためのコンピュ
ータの性能が飛躍的に向上しており、更に多くの変速段
を用いて頻繁に変速比を切換えることで一層円滑な変速
動作を行うことが可能になっている。しかしながら、こ
のような変速段数の増加に伴い変速装置の構造が複雑化
及び大型化することは好ましくない。特に、変速装置の
軸方向長さが大きいことは、該変速装置の自動車などへ
の搭載の際の設計の自由度を向上させる上での妨げとな
る。
【0005】そこで、本発明は、円滑な変速を実現する
ために多段変速可能で且つ構造が簡単で小型化特に軸方
向長さの短縮による薄型化が可能な変速装置を提供する
ことを目的とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記目
的を達成するものとして、特定方向の回転中心の周りで
回転可能な第1中心歯車及び第2中心歯車が前記特定方
向に関し互いに異なる位置に配列されており、前記第2
中心歯車の回転中心は前記第1中心歯車の回転中心と隔
てられており、前記第1中心歯車と前記第2中心歯車と
の間での正回転力伝達経路を形成する3つ以上の中間歯
車機構部が設けられており、該中間歯車機構部は前記第
1中心歯車及び前記第2中心歯車とそれぞれ噛み合い且
つ互いに同軸回転可能で且つクラッチを介して結合され
た対をなす係合歯車を備えており、前記中間歯車機構部
のうちの1つは逆回転力伝達経路を形成する逆転歯車機
構を含んでおり、該逆転歯車機構は、前記第1中心歯車
及び前記第2中心歯車のうちの一方と噛み合う前記係合
歯車をアイドラーとしてこれに噛み合う第1逆転係合歯
車、及び該第1逆転係合歯車と対をなしこれと同軸回転
可能で且つクラッチを介して結合された第2逆転係合歯
車を備えており、該第2逆転係合歯車は前記第1中心歯
車及び前記第2中心歯車のうちの他方と噛み合ってお
り、前記クラッチを制御することで、前記第1中心歯車
から前記第2中心歯車への正回転力伝達及び逆回転力伝
達の変速比を選択するようにしていることを特徴とする
変速装置、が提供される。
【0007】本発明の一態様においては、前記中間歯車
機構部のそれぞれの対をなす係合歯車の回転中心並びに
前記逆転機構の第1逆転係合歯車及び第2逆転係合歯車
の回転中心は前記特定方向を向いている。本発明の一態
様においては、前記中間歯車機構部は5つ設けられてい
る。
【0008】本発明の一態様においては、前記逆転歯車
機構が付設された中間歯車機構部以外の中間歯車機構部
のうちの少なくとも1つに含まれる前記クラッチは、正
回転力伝達に寄与するように作動するワンウェイクラッ
チを含むものである。本発明の一態様においては、前記
ワンウェイクラッチを含むクラッチは、前記ワンウェイ
クラッチにより結合される2つの部材どうしの相対回転
を阻止するように結合させる結合手段を含むものであ
る。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の具体的な実施の形態を説明する。
【0010】図1は本発明による変速装置の一実施形態
を示す軸方向から見た模式図であり、図2はその軸方向
と直交する方向から見た模式的構成図である。本実施形
態は、中間歯車機構部の数が5である場合を示し、これ
により前進5段及び後退1段の変速を可能となすもので
ある。
【0011】図1及び図2に示されているように、中心
歯車Aから中心歯車Bへと中間歯車機構部I−1〜I−
5を経て正回転力が伝達される。これら中間歯車機構部
I−1〜I−5では、中心歯車Aとそれぞれ噛み合う係
合歯車a1〜a5及び中心歯車Bとそれぞれ噛み合う係
合歯車b1〜b5が互いにクラッチCL1〜CL5を介
して結合されている。ab1’〜ab5’は中間歯車機
構部I−1〜I−5の回転中心であり、これらは中心歯
車の回転中心A’,B’と平行である。
【0012】また、中間歯車機構部I−3には逆回転力
伝達経路を形成する逆転歯車機構Rが含まれている。逆
転歯車機構Rは、逆回転力伝達の際にアイドル歯車とし
て機能する係合歯車a3と噛み合う第1逆転係合歯車a
r、及び該第1逆転係合歯車arと回転中心abr’の
周りに同軸回転可能で且つクラッチCLrを介して結合
された第2逆転係合歯車brを備えている。第2逆転係
合歯車brは中心歯車Bと噛み合っており、従って中心
歯車Aから係合歯車a3、第1逆転係合歯車ar及び第
2逆転係合歯車brを介して中心歯車Bへと逆回転力を
伝達することができる。
【0013】図2には、中間歯車機構部I−1〜I−5
のうちのI−1,I−3のみが示されており、特に中間
歯車機構部I−1のワンウェイクラッチ付きのクラッチ
CL1について及び中間歯車機構部I−3に含まれてい
る逆転歯車機構Rについて示されている。図2におい
て、Mはエンジンを示し、該エンジンの出力軸はメイン
クラッチCLを介して中心歯車Aの入力回転軸と結合し
ている。
【0014】図3〜図5は、中間歯車機構部I−1の具
体的構成及びその動作説明のための断面図である。中間
歯車機構部I−1のクラッチCL1はワンウェイクラッ
チCL0を含んでいる。即ち、回転中心ab1’を持つ
回転軸SHの外面上にはスプライン結合により一体回転
可能なように第1ギヤW1が取り付けられている。ま
た、回転軸SHの外面には、第2ギヤW2が回転可能に
取り付けられており、そのハブ部外面上にはワンウェイ
クラッチCL0を介して係合歯車b1が取り付けられて
いる。係合歯車b1のハブ部外面上にはスプライン結合
により一体回転可能なように第3ギヤW3が取り付けら
れている。
【0015】第1ギヤW1及び第3ギヤW3の外周面上
には、それぞれ周方向(回転方向)に関して係止された
スリーブSL1,SL2が適合されている。各ギヤW
1,W3の外周面には、バネにより径方向に付勢された
小球が配置されており、該小球がスリーブSL1,SL
2の内周面を押圧している。従って、スリーブSL1,
SL2はそれぞれ第1ギヤW1及び第3ギヤW3に対し
て軸方向(回転中心ab1’の方向)に相対移動可能で
あるが、この相対移動は上記バネの付勢力に基づくギヤ
W1,W3とスリーブSL1,SL2との軸方向適合力
を上回る作動力によってのみなされる。
【0016】スリーブSL1,SL2の外面にはそれぞ
れシフトホークF1,F2が適合しており、該シフトホ
ークF1,F2を上記軸方向適合力を上回る作動力で回
転中心ab1’の方向に移動させることで、それぞれス
リーブSL1,SL2を第1ギヤW1及び第3ギヤW3
に対して回転中心ab1’の方向に移動させることがで
きる。
【0017】第2ギヤW2の外周面には、スリーブSL
1,SL2と適合して第2ギヤW2をスリーブSL1,
SL2に対して周方向に関して係止することができる周
方向係止構造(ギヤW1,W3の外周面と同等なもの)
が形成されている。また、第2ギヤW2の両側面と第1
及び第3のギヤW1,W3の対応面とは円錐面適合が可
能な形状とされており、従って第1及び第3のギヤW
1,W3をそれぞれ第2ギヤW2に押圧することでこれ
ら第1及び第3のギヤW1,W3をそれぞれ第2ギヤW
2と一体的に回転させることができる。
【0018】図3は、シフトホークF1が右側位置にあ
ってスリーブSL1が第2ギヤW2の外周面とは周方向
に関し係止されておらず(スリーブSL1が作動してい
ない)、シフトホークF2が左側位置にあってスリーブ
SL2の外周面とは周方向に関し係止されていない(ス
リーブSL2が作動していない)状態を示す。この状態
は逆回転力伝達の際に実現される。
【0019】図4は、図3の状態からシフトホークF1
を左側へと移動させてスリーブSL1を第2ギヤW2の
外周面と周方向に関し係止させた(スリーブSL1が作
動している)状態を示す。この状態は正回転力伝達の際
に実現される。
【0020】また、図5は、図4の状態からシフトホー
クF2を右側へと移動させてスリーブSL2を第2ギヤ
W2の外周面と周方向に関し係止させた(スリーブSL
2が作動している)状態を示す。この状態は、ワンウェ
イクラッチにより結合される2つの部材即ち第2ギヤW
2と係合歯車b1どうしの相対回転を阻止するように結
合させ、且つこれらの回転軸SHに対する相対回転をも
阻止することにより、エンジンブレーキ(EB)を作動
させる際に実現される。
【0021】次に、本実施形態における変速比に関連す
る各歯車の歯数比(半径比に対応する)を示す: 中心歯車A・・・・10 中心歯車B・・・・12 係合歯車a1・・・11 係合歯車a2・・・・8.5 係合歯車a3・・・・4.8 係合歯車a4・・・・6 係合歯車a5・・・・4 係合歯車b1・・・・4 係合歯車b2・・・・5 係合歯車b3・・・・4 係合歯車b4・・・・7.2 係合歯車b5・・・・6.8 逆転係合歯車ar・・6 逆転係合歯車br・・2.5 各クラッチCL1(F1,F2,CL0を含む)〜CL
5,CR0のオン−オフ(ON−OFF)の動作は、例
えば不図示の油圧駆動機構または電磁的駆動機構により
なされ、これにより5つの中間歯車機構部I−1〜I−
5のうちのいずれか1つが適時選択され適宜作動せしめ
られる。かくして、選択された中間歯車機構部(その中
のクラッチ、ワンウェイクラッチ及び/またはシフトホ
ーク)に応じて、以下の表1の様に、前進5段及び後退
1段の変速が可能である。尚、表1ではクラッチ、ワン
ウェイクラッチ及びシフトホークのオン(作動:ワンウ
ェイクラッチについては回転力を実際に伝達している
時)の状態を「○」印で示し、無印はこれらのオフ(不
作動:ワンウェイクラッチについては回転力を実際に伝
達してはいない時)の状態を示す。第1速のエンジンブ
レーキ作動時を「第1速EB時」で示す。
【0022】
【表1】 以上のように、本実施形態においては、各クラッチCL
1〜CL5,CLrを制御するための油圧回路や電子回
路などをコントロールユニット(マイクロコンピュー
タ)により制御することで、エンジンブレーキを作動さ
せずに第1速〜第5速間における隣接速間の変速の際に
1つのクラッチをオフにし且つ他の1つのクラッチをオ
ンにすることでワンウェイクラッチCL0の作用により
十分に円滑な自動変速を行うことが可能になる。
【0023】以上の実施形態では、第1速用のクラッチ
CL1のみをワンウェイクラッチCL0付のものとして
いるが、その他の例えば第2速用のクラッチCL2をも
ワンウェイクラッチ付のものとして所望により当該速に
おいてもエンジンブレーキを作用させるようにすること
が可能である。
【0024】また、以上の実施形態では、前進用の中間
歯車機構部を5つ設けており、これにより14枚の歯車
と1つのワンウェイクラッチ付クラッチと5つのクラッ
チ(逆転歯車機構のクラッチはドッグクラッチでよい)
とにより、比較的少ない構成部材により効果的に上記の
如き十分に実用的な変速比及びその範囲が得られる。し
かし、本発明では中間歯車機構部の数は5つに限定され
ることはなく、所要のスペックによっては、3つ以上で
あれば目的を達成することが可能である。
【0025】本実施形態の変速装置においては、クラッ
チ部分を除けば軸方向に関する歯車配列は2列であり、
十分な薄型化が可能である。これは、中間歯車機構部の
数が増減しても同様である。
【0026】
【発明の効果】以上の様に、本発明によれば、互いに隣
接するものどうしの回転中心が隔てられるようにして2
つの中心歯車を配置したことで、これらの間で回転力を
伝達する中間歯車機構部での対をなす係合歯車の歯数比
範囲を広くとることができ、かくして、構造が簡単で小
型化特に薄型化が可能で、自動変速装置への適用に有利
な変速装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による変速装置の一実施形態を示す模式
図である。
【図2】本発明による変速装置の一実施形態を示す模式
的構成図である。
【図3】中間歯車機構部の具体的構成及びその動作説明
のための断面図である。
【図4】中間歯車機構部の具体的構成及びその動作説明
のための断面図である。
【図5】中間歯車機構部の具体的構成及びその動作説明
のための断面図である。
【符号の説明】
A,B 中心歯車 A’,B’ 中心歯車の回転中心 a1〜a5,b1〜b5 係合歯車 ar,br 逆転係合歯車 ab1’〜ab5’ 中間歯車機構部の回転中心 abr’ 逆転機構の回転中心 CL1〜CL5,CRr クラッチ CL0 ワンウェイクラッチ I−1〜I−5 中間歯車機構部 R 逆転歯車機構 SH 回転軸 W1〜W3 クラッチ内ギヤ SL1,SL2 スリーブ F1,F2 シフトホーク

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 特定方向の回転中心の周りで回転可能な
    第1中心歯車及び第2中心歯車が前記特定方向に関し互
    いに異なる位置に配列されており、前記第2中心歯車の
    回転中心は前記第1中心歯車の回転中心と隔てられてお
    り、 前記第1中心歯車と前記第2中心歯車との間での正回転
    力伝達経路を形成する3つ以上の中間歯車機構部が設け
    られており、該中間歯車機構部は前記第1中心歯車及び
    前記第2中心歯車とそれぞれ噛み合い且つ互いに同軸回
    転可能で且つクラッチを介して結合された対をなす係合
    歯車を備えており、 前記中間歯車機構部のうちの1つは逆回転力伝達経路を
    形成する逆転歯車機構を含んでおり、 該逆転歯車機構は、前記第1中心歯車及び前記第2中心
    歯車のうちの一方と噛み合う前記係合歯車をアイドラー
    としてこれに噛み合う第1逆転係合歯車、及び該第1逆
    転係合歯車と対をなしこれと同軸回転可能で且つクラッ
    チを介して結合された第2逆転係合歯車を備えており、
    該第2逆転係合歯車は前記第1中心歯車及び前記第2中
    心歯車のうちの他方と噛み合っており、 前記クラッチを制御することで、前記第1中心歯車から
    前記第2中心歯車への正回転力伝達及び逆回転力伝達の
    変速比を選択するようにしていることを特徴とする変速
    装置。
  2. 【請求項2】 前記中間歯車機構部のそれぞれの対をな
    す係合歯車の回転中心並びに前記逆転機構の第1逆転係
    合歯車及び第2逆転係合歯車の回転中心は前記特定方向
    を向いていることを特徴とする、請求項1に記載の変速
    装置。
  3. 【請求項3】 前記中間歯車機構部は5つ設けられてい
    ることを特徴とする、請求項1〜2のいずれかに記載の
    変速装置。
  4. 【請求項4】 前記逆転歯車機構が付設された中間歯車
    機構部以外の中間歯車機構部のうちの少なくとも1つに
    含まれる前記クラッチは、正回転力伝達に寄与するよう
    に作動するワンウェイクラッチを含むものであることを
    特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載の変速装
    置。
  5. 【請求項5】 前記ワンウェイクラッチを含むクラッチ
    は、前記ワンウェイクラッチにより結合される2つの部
    材どうしの相対回転を阻止するように結合させる結合手
    段を含むものであることを特徴とする、請求項4に記載
    の変速装置。
JP2000200935A 2000-07-03 2000-07-03 変速装置 Pending JP2002021949A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109578529A (zh) * 2017-09-29 2019-04-05 比亚迪股份有限公司 四挡变速器及四挡电动总成

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109578529A (zh) * 2017-09-29 2019-04-05 比亚迪股份有限公司 四挡变速器及四挡电动总成

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