JP2003514207A - 多段変速機 - Google Patents

多段変速機

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JP2003514207A
JP2003514207A JP2001536898A JP2001536898A JP2003514207A JP 2003514207 A JP2003514207 A JP 2003514207A JP 2001536898 A JP2001536898 A JP 2001536898A JP 2001536898 A JP2001536898 A JP 2001536898A JP 2003514207 A JP2003514207 A JP 2003514207A
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gear
shaft
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reverse
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JP2001536898A
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English (en)
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ゲルハルト、フューラー
ヘルマン、ランツ
ローランド、シュタウバー
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ZF Friedrichshafen AG
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ZF Friedrichshafen AG
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/02—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion
    • F16H3/08—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts
    • F16H3/087—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts characterised by the disposition of the gears
    • F16H3/089—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts characterised by the disposition of the gears all of the meshing gears being supported by a pair of parallel shafts, one being the input shaft and the other the output shaft, there being no countershaft involved
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 本発明は入力軸、入力軸の軸方向延長として配設された主軸、主軸と平行に配設された副軸及びこれらの２つの軸と平行に配設された後退段歯車用の中間軸を有し、これらの軸が変速機の変速段を構成する歯車を具備する商用車用多段変速機に関する。後退段用の中間歯車（３）及び１速用主軸歯車（１）の歯先円半径の和は主軸（５）と中間軸（６）の軸間隔（ａ）より小さい。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は請求項１の上位概念に基づき、入力軸及び入力軸の軸方向延長に配設
された主軸、主軸と平行に配設された副軸及びこれらの２つの軸と平行に配設さ
れた後退段歯車用の中間軸を有する特に商用車用の多段変速機に関する。
【０００２】 この種の多段変速機は様々な種類のものが知られている。例えば出願人のドイ
ツ国特許第４４２９５４６号明細書は主軸と副軸が歯車を備え、これらの歯車が
互いにかみ合い、変速機の変速段を構成する多段変速機を記載する。副軸自体は
分割されており、副軸の２つの部分が選択に応じて主軸と連結される。通常の前
進段では副軸の一方の部分が連結されているが、一緒に回転しない。このような
変速機は特に９速又は１０速の商用車で使用される。
【０００３】 商用車用多段変速機では後退段のための副軸の歯を１速用と同じものにするこ
とが多い。このため必然的にやや高速の後退段が生じ、その速度増加は約５ない
し１０％に及ぶ。副軸の２つの歯形加工を１行程で、もしくは単数又は複数の同
じ工具で行うために、このような同じ副軸歯が選ばれるのである。ところが後退
段の比較的高速な変速比は、それに原因する大きな総変速比をもたらす。必要な
総変速比はアイドリング回転数約６００ｍｉｎ−１で１速と後退段のなるべく低
速の運転速度と、約８５ｋｍ／ｈの最高速で約１２００ｍｉｎ−１ないし１５０
０ｍｉｎ−１の低燃費のエンジン回転数という周辺条件で決まる。しかし後退運
転は見通しが悪いため、後退段では通常例えば１速が＜３．０ｋｍ／ｈであって
それと比較して後退段が＜２．５ｋｍ／ｈというように、１速より低い運転速度
が望ましい。
【０００４】 後退段で１速より低速の変速比を可能にする変速機が知られている。しかしこ
の変速機は異なる歯の製造のために異なる工具が必要であり、このため製造費が
かさむという欠点がある。
【０００５】 後退段で１速より低速の運転速度を可能にすると同時に総変速比を減少し、歯
の製造のために同じ工具を使用できるので、製造コストを減少することができる
変速機が、出願人のドイツ国特許出願第Ｐ１９９０４４７９号ですでに提案され
た。この変速機では主軸に設けた１速用の歯車が、後退段のために主軸に設けた
歯車と同じ歯を有する。
【０００６】 ところがこの変速機や他の上記の変速機では後退段用の中間歯車が軸方向に１
速用歯車の区域にあることは不可能である。なぜなら後退段用の中間歯車と１速
用の主軸歯車の歯先円半径の和が主軸と後退段のための中間軸との軸間隔より大
きいからである。
【０００７】 本発明の課題は、公知の多段変速機より軸方向取付け場所が少なくて済み、後
退段の変速比が１速より大きく、同時に総変速比が減少し、歯の製造のための工
具が同じであるため低い製造コストが可能な多段変速機を提供することである。
【０００８】 冒頭で詳述した種類の多段変速機から出発して、主請求項の特徴部分に示した
特徴によってこの課題の解決が行われる。有利な実施例が従属請求項に記載され
ている。
【０００９】 本発明によれば後退段用の中間歯車が軸方向に１速用主軸歯車と同じ取付け場
所を利用できるように、１速及び後退段の歯車連鎖の歯を設計するものである。
また副軸の１速用及び後退段用の歯の幾何学的形状は同じである。
【００１０】 この設計は特に１速用主軸歯車と後退段用主軸歯車が直接並置された、即ち２
つの歯車の間にシフトユニット等が配設されていない変速機にとって特に有利で
ある。
【００１１】 正確に言えば、後退段用の中間歯車と１速用の主軸歯車の歯先円半径の和が主
軸と後退段用の中間軸との軸間隔より小さいのである。それによって後退段−副
軸と後退段−中間歯車のかみ合いが、後退段用中間歯車と後退段用主軸歯車のか
み合いと異なる軸方向平面で行われることが可能である。
【００１２】 また本発明に係る設計は、後退段用の中間歯車の歯元の屈曲による交番応力が
発生しないので、軸方向に僅かな取付け場所しか必要でないという利点をもたら
す。後退段−副軸と後退段−中間軸の間の必要な歯幅は、条件 １速の幅 ＞ 後退段副軸／中間軸の幅 が満たされる限り、変速機の全長に含まれない。
【００１３】 後退段では１速より大きな変速比が可能であるとともに、総変速比が減少され
る。副軸の１速と後退段に対して同じ歯が可能であり、副軸の歯をより短く、即
ち１速のために必要な程度の幅にすることができる。
【００１４】 歯の製造のための工具が同じであるため（１速と後退段に対して同じモジュー
ル及び同じ傾角）製造コストが安く抑えられる。こうして本発明に係る設計は公
知の解決策の利点を兼備し、しかもその欠点がない。
【００１５】 次に図面に基づき発明を詳述する。単一の図で左半分に本発明に係る多段変速
機の一部の縦断面図、右半分にこの部位に配設された歯車の平面図を示す。
【００１６】 なお１は１速用の主軸歯車、２は後退段用の主軸歯車、３は中間軸上の後退段
用中間歯車、４は１速及び後退段用の歯を有する副軸、５は主軸、６は中間軸を
示す。
【００１７】 本発明によれば後退段用中間歯車３及び１速用主軸歯車１の歯先円半径ｄａＲ
／２及びｄａ１／２の和が、主軸５と中間軸６の間の軸間隔より小さく構成され
ている。それによって後退段−副軸４と後退段用中間歯車３のかみ合いが、後退
段用中間歯車３と後退段用主軸歯車２の間のかみ合いと異なる軸方向平面で行わ
れることが可能である。
【００１８】 この幾何学的条件は次式で表される。 （ｄａＲ＋ｄａ１）／２＜ａ ここに ｄａＲ＝後退段用中間歯車３の歯先円直径 ｄａ１＝１速用主軸歯車の歯先円直径 ａ＝主軸と後退段用の中間軸の軸間隔
【図面の簡単な説明】
【図１】 左側は本発明に係る多段変速機の一部の縦断面図、右側は平面図を示す。
【符号の説明】
１ 主軸歯車−１速 ２ 主軸歯車−後退段 ３ 後退段用中間歯車 ４ 副軸 ５ 主軸 ６ 中間軸
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ローランド、シュタウバー ドイツ連邦共和国フリードリッヒスハーフ ェン、ジュピターシュトラーセ、２ Ｆターム(参考） 3J028 EA25 EB03 EB13 FA06 FB04 FC32 FC63 GA01

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 入力軸及び入力軸の軸方向延長に配設された主軸、主軸と平行に配設された副
    軸及びこれらの２つの軸と平行に配設された後退段歯車用の中間軸を有し、これ
    らの軸が変速機の変速段を構成する歯車、とりわけ主軸上の１速用主軸歯車（１
    ）及び後退段用主軸歯車（２）、中間軸上の後退段用中間歯車（３）、副軸（４
    ）上の後退段及び１速用の歯を有する特に商用車用の多段変速機において、後退
    段のための中間歯車（３）の歯先円半径ｄａＲ／２及び１速のための主軸歯車（
    １）の歯先円半径ｄａ１／２の和が主軸（５）と中間軸（６）の軸間隔（ａ）よ
    り小さいことを特徴とする多段変速機。
  2. 【請求項２】 １速及び後退段のための副軸（４）の歯の幾何学的形状が同じであることを特
    徴とする請求項１に記載の多段変速機。
JP2001536898A 1999-11-11 2000-11-09 多段変速機 Pending JP2003514207A (ja)

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DE19954130.2 1999-11-11
DE19954130A DE19954130A1 (de) 1999-11-11 1999-11-11 Stufenwechselgetriebe
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EP (1) EP1228327B1 (ja)
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WO2001035000A1 (de) 2001-05-17
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