JP2006153048A - Transmission using multiple clutch device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、変速装置、特に複式クラッチ装置を用いた変速装置であってパーキング機構を搭載したものに関する。 The present invention relates to a transmission, and more particularly to a transmission using a double clutch device, which is equipped with a parking mechanism.
車両の変速を自動的に行う手段として自動変速機(AT)がある。近年のATは、例えばトルクコンバータと複数の遊星ギヤ及びクラッチを組み合わせたものが主流となっている。ATは、トルクコンバータの無段変速作用及び複数のクラッチの自動切換により、手動変速機(MT)で必要とされている発進時、停止時、及び変速時のドライバーによるクラッチ操作が不要になる。一方、ATは、流体を介するトルクコンバータを用いるため、入力側と出力側とを機械的に直接連結しトルクを伝達するMTに比べて伝達効率が劣る。したがって、ATは、ドライバーの労力が軽減されるという利点を有している反面、車両の燃費が低下するという欠点を有している。そこで、MTの伝達効率を確保しつつクラッチ操作を不要とするため、MTの構造をベースに自動化した自動変速機(AMT)が開発されている。 There is an automatic transmission (AT) as a means for automatically shifting the vehicle. In recent years, for example, a combination of a torque converter, a plurality of planetary gears, and a clutch has become mainstream. The AT eliminates the need for clutch operation by the driver at the start, stop, and shift required for the manual transmission (MT) due to the continuously variable transmission action of the torque converter and automatic switching of the plurality of clutches. On the other hand, since AT uses a torque converter via fluid, the transmission efficiency is inferior to MT that mechanically directly connects the input side and output side to transmit torque. Therefore, the AT has an advantage that the labor of the driver is reduced, but has a disadvantage that the fuel consumption of the vehicle is reduced. Therefore, in order to eliminate the need for clutch operation while ensuring the transmission efficiency of MT, an automatic transmission (AMT) automated based on the structure of MT has been developed.
AMTは、MTのクラッチ操作及びトランスミッションの変速操作を自動化しており、従来のMTと同様の伝達効率を確保しつつ、クラッチ操作を不要とすることができる。しかし、AMTは、変速操作をする間はMTと同様にクラッチの連結を解除するため、トルク伝達が一時的に遮断される。トルク伝達が遮断される間は、車両が加速することなく慣性のみで走行する状態となるため、変速時のいわゆるトルク切れは車両の加速に大きく影響し、ドライバーに不快感を与えやすい。一方、ATの場合は、複数のクラッチを用いるため、変速時のトルク切れがない。 The AMT automates the clutch operation of the MT and the gear shifting operation of the transmission, and can eliminate the clutch operation while ensuring the same transmission efficiency as the conventional MT. However, since the AMT releases the clutch connection in the same manner as the MT during the speed change operation, torque transmission is temporarily interrupted. While the torque transmission is interrupted, the vehicle is driven only by inertia without acceleration, so that the so-called torque loss during the shift greatly affects the acceleration of the vehicle and tends to make the driver uncomfortable. On the other hand, in the case of AT, since a plurality of clutches are used, there is no torque interruption at the time of shifting.
以上に述べたトルク切れの問題を解決するため、AMTのクラッチ装置として複式クラッチ装置を採用しているものが開発されている。複式クラッチ装置は、主に、入力軸と、第1出力軸と、第2出力軸と、第1クラッチと、第2クラッチとから構成される。入力軸は、エンジンから複式クラッチ装置へトルクを入力するためのものである。第1出力軸は、トランスミッション側へトルクを出力するためのものであり、入力軸と同軸上に配置されている。第2出力軸は、トランスミッション側へトルクを出力するためのものであり、第1出力軸の外周側に同軸上に配置された筒状の部材である。第1クラッチは、入力軸に入力されたトルクを第1出力軸へ伝達及び遮断するためのものである。第2クラッチは、入力軸に入力されたトルクを第2出力軸へ伝達及び遮断するためのものであり、第1クラッチの外周側に配置されている(例えば、特許文献1を参照。)。 In order to solve the above-described problem of running out of torque, an AMT clutch device employing a double clutch device has been developed. The double clutch device mainly includes an input shaft, a first output shaft, a second output shaft, a first clutch, and a second clutch. The input shaft is for inputting torque from the engine to the double clutch device. The first output shaft is for outputting torque to the transmission side, and is arranged coaxially with the input shaft. The second output shaft is for outputting torque to the transmission side, and is a cylindrical member arranged coaxially on the outer peripheral side of the first output shaft. The first clutch is for transmitting and interrupting torque input to the input shaft to the first output shaft. The second clutch is for transmitting and blocking torque input to the input shaft to the second output shaft, and is disposed on the outer peripheral side of the first clutch (see, for example, Patent Document 1).
この複式クラッチ装置は、トルク切れを防止するため、第1及び第2クラッチにより第1及び第2出力軸へ交互にトルクを伝達可能としている。また、第1及び第2出力軸は、それぞれ異なる歯車対に選択的に連結可能となっている。この複式クラッチ装置は、第1クラッチを連結して第1出力軸へトルクを伝達している状態で第2出力軸をいずれかの歯車対に連結しておき、第1クラッチの連結を解除すると同時に第2クラッチを連結し第2出力軸へトルクを伝達することができる。また、その逆の動作も可能となっている。したがって、この複式クラッチ装置を採用したAMTは、変速時にトルク切れが発生せず、スムーズかつ無駄のない変速操作が可能となる。
以上に述べたAMTに搭載される変速装置としては、例えば特許文献2に記載のものが挙げられる。この変速装置は、カウンターギヤ方式により6段変速を可能としているため、前進用として変速段数と同数である6つの歯車対が必要となる。また、この変速装置は4つの切換機構が必要となる。
As a transmission device mounted on the AMT described above, for example, the one described in
このようなカウンターギヤを用いた変速装置のパーキング機構は、例えばMTの場合、駐車時に低速段のギヤをエンジン側の部材に連結し、エンジンの回転阻止力により出力軸の回転を規制し車両の駐車状態を保持する方式が採られている。しかし、エンジンの回転阻止力は、車両の駐車状態を保持するものとしては力の大きさが不十分であるため、例えば坂道で車両を駐車した場合に車両が動く可能性があり危険である。また、エンジンを始動する際にエンジン側の部材と出力軸とを切り離す必要があるため、クラッチを切るかギヤをニュートラルにしなければならない。このようなパーキング機構をAMTの変速装置に採用した場合、エンジンと出力軸とを切り離す動作がATに比べて余分となるため、ドライバーにとって操作の負担が増加する。以上より、エンジンの回転阻止力を利用して車両の駐車状態を保持する方式をAMTに採用するのはあまり好ましくない。 For example, in the case of MT, a parking mechanism for a transmission using such a counter gear is such that a low-speed gear is connected to a member on the engine side during parking, and the rotation of the output shaft is restricted by the rotation prevention force of the engine. A method of maintaining the parking state is employed. However, the rotation prevention force of the engine is inadequate for maintaining the parking state of the vehicle. For example, when the vehicle is parked on a slope, the vehicle may move, which is dangerous. Further, since it is necessary to separate the engine side member and the output shaft when starting the engine, it is necessary to disengage the clutch or set the gear to neutral. When such a parking mechanism is employed in an AMT transmission, the operation of separating the engine and the output shaft is extraneous as compared to the AT, which increases the operation burden on the driver. From the above, it is not so preferable to adopt a method for maintaining the parking state of the vehicle by utilizing the rotation prevention force of the engine for the AMT.
一方、ATでは出力軸を機械的にロックする方式を採用している。具体的には、従来のATのパーキング機構は、出力軸にパーキングギヤを設け、パーキングギヤの回転を機械的に阻止している。しかし、出力軸は変速ギヤの最後であり、車輪までの間に大きく減速される構成を有していないため、駐車状態を保持するために大きな回転阻止力を必要とする。そのため、AT用のパーキング機構は大きな荷重に耐える必要があり、パーキング機構自体が大型化する傾向にある。特に、商用車は、乗用車に比べて車両総重量が大きくなるため大容量のパーキング機構が必要となり、変速装置自体が大型化してしまう。したがって、この方式もAMTに採用するのは好ましくない。 On the other hand, AT employs a method of mechanically locking the output shaft. Specifically, in a conventional AT parking mechanism, a parking gear is provided on the output shaft to mechanically prevent the parking gear from rotating. However, since the output shaft is the last of the speed change gear and does not have a configuration in which the output shaft is greatly decelerated between the wheels, a large rotation blocking force is required to maintain the parking state. For this reason, the AT parking mechanism needs to withstand a large load, and the parking mechanism itself tends to increase in size. In particular, commercial vehicles require a large-capacity parking mechanism because the total weight of the vehicle is larger than that of passenger cars, and the transmission itself is increased in size. Therefore, it is not preferable to adopt this method for AMT.
本発明の課題は、複式クラッチ装置を用いた変速装置の構造を工夫することで、確実に車両の駐車状態を保持できる小型のパーキング機構を搭載した変速装置を提供することにある。 The subject of this invention is providing the transmission which mounts the small parking mechanism which can hold | maintain the parking state of a vehicle reliably by devising the structure of the transmission using a double type clutch apparatus.
請求項1に記載の変速装置は、第1及び第2クラッチを選択的に連結及び遮断可能な複式クラッチ装置を備えた自動変速装置に搭載され、エンジンからのトルクを出力側に伝達するためのものである。この変速装置は、第1入力軸と、第2入力軸と、副軸と、出力軸と、後進軸と、第1後進歯車対と、第4歯車対と、第2切換機構と、パーキング歯車と、パーキング機構とを備えている。第1入力軸は、第1クラッチを介してトルクが入力されるためのものである。第2入力軸は、第2クラッチを介してトルクが入力されるためのものである。副軸は、第1入力軸に対して並行に配置されている。出力軸は、第1入力軸に対して同軸上に配置されている。後進軸は、第1入力軸に対して平行に配置されている。第1後進歯車対は、副軸に対して固定された第4歯車と、後進軸に対して相対回転可能に配置され第4歯車と噛み合う第1後進歯車とから構成されている。第4歯車対は、出力軸に対して相対回転可能に配置された第7歯車と、副軸に対して固定され第7歯車と噛み合う第8歯車とから構成されている。第2切換機構は、副軸と出力軸とを第4歯車対を介して連結及び連結解除可能である。パーキング歯車は、後進軸に対して相対回転可能にかつ第1後進歯車に対して相対回転不能に配置されている。パーキング機構は、パーキング歯車を含み、パーキング歯車の回転を規制及び規制解除可能である。
The transmission according to
この変速装置では、第1後進歯車対を備えているため、パーキング歯車と副軸とが後進歯車対を介して連結されている。また、第4歯車対と第2切換機構とを備えているため、副軸と出力軸とが第4歯車対を介して連結されている。すなわち、パーキング歯車は、後進歯車対と第4歯車対とを介して出力軸に連結されている。そして、各歯車対の減速比を適切に設定することで、パーキング歯車と出力軸とを大きな減速比により連結することができる。この結果、出力軸の回転を阻止して車両の駐車状態を保持する際に、パーキング歯車への回転阻止力を小さくすることができ、パーキング機構の小型化を図ることができる。また、この変速装置では、パーキング歯車への回転阻止力を小さくすることができるため、確実に車両の駐車状態を保持することができる。 Since this transmission includes the first reverse gear pair, the parking gear and the countershaft are connected via the reverse gear pair. Further, since the fourth gear pair and the second switching mechanism are provided, the countershaft and the output shaft are connected via the fourth gear pair. That is, the parking gear is connected to the output shaft through the reverse gear pair and the fourth gear pair. The parking gear and the output shaft can be connected with a large reduction ratio by appropriately setting the reduction ratio of each gear pair. As a result, when the rotation of the output shaft is blocked and the vehicle is parked, the rotation blocking force on the parking gear can be reduced, and the parking mechanism can be downsized. Moreover, in this transmission, since the rotation prevention force to the parking gear can be reduced, the parking state of the vehicle can be reliably maintained.
請求項2に記載の変速装置は、請求項1において、第1歯車対と、第2歯車対と、第3歯車対と、第1切換機構とを備えている。第1歯車対は、第2入力軸に固定された第1歯車と、副軸に固定され第1歯車と噛み合う第2歯車とから構成されている。第2歯車対は、第4歯車と、第1入力軸に対して相対回転可能に配置され第4歯車と噛み合う第3歯車とから構成されている。第3歯車対は、副軸に対して固定された第5歯車と、第1入力軸に対して相対回転可能に配置され第5歯車と噛み合う第6歯車とから構成されている。第1切換機構は、第1入力軸と副軸とを第2及び第3歯車対のいずれか一方を介して選択的に連結及び連結解除可能である。また、第2切換機構は、副軸と出力軸との第4歯車対を介した連結と、第1入力軸と出力軸との第4歯車対を介さない連結とを選択的に切換及び解除可能である。 According to a second aspect of the present invention, the transmission according to the first aspect includes a first gear pair, a second gear pair, a third gear pair, and a first switching mechanism. The first gear pair is composed of a first gear fixed to the second input shaft and a second gear fixed to the countershaft and meshing with the first gear. The second gear pair includes a fourth gear and a third gear that is disposed so as to be rotatable relative to the first input shaft and meshes with the fourth gear. The third gear pair is composed of a fifth gear fixed to the countershaft and a sixth gear meshed with the fifth gear so as to be relatively rotatable with respect to the first input shaft. The first switching mechanism can selectively connect and disconnect the first input shaft and the countershaft via either one of the second and third gear pairs. Further, the second switching mechanism selectively switches and releases the connection between the auxiliary shaft and the output shaft through the fourth gear pair and the connection between the first input shaft and the output shaft without using the fourth gear pair. Is possible.
この変速装置では、第4歯車が第3歯車及び第1後進歯車の両歯車と噛み合っているため、第2歯車対と第1後進歯車対とは第4歯車を共有していることになる。そうすると、パーキング機構は、変速機構の一部の歯車を利用することができるため、パーキング機構として減速用の歯車を設ける必要がなく、変速装置が大型化することがない。そして、パーキング歯車と出力軸とを大きな減速比により連結することができるため、出力軸の回転を阻止して車両の駐車状態を保持する際に、パーキング歯車への回転阻止力を小さくすることができる。これにより、この変速装置では、パーキング機構を小型化することができるとともに、確実に車両の駐車状態を保持することができる。 In this transmission, since the fourth gear meshes with both the third gear and the first reverse gear, the second gear pair and the first reverse gear pair share the fourth gear. Then, since the parking mechanism can use some of the gears of the transmission mechanism, there is no need to provide a reduction gear as the parking mechanism, and the transmission does not increase in size. Since the parking gear and the output shaft can be connected with a large reduction ratio, the rotation preventing force on the parking gear can be reduced when the rotation of the output shaft is prevented and the vehicle is parked. it can. Thereby, in this transmission, the parking mechanism can be reduced in size, and the parking state of the vehicle can be reliably maintained.
また、この変速装置は、第1及び第2切換機構の連結パターンを変更することにより、例えば第1及び第2入力軸から出力軸へのトルク伝達経路としては以下の6通りが考えられる。 Further, in this transmission, by changing the connection pattern of the first and second switching mechanisms, for example, the following six types of torque transmission paths from the first and second input shafts to the output shaft can be considered.
1)第1入力軸→第1切換機構→第2歯車対→副軸→第2切換機構→第4歯車対→出力軸
2)第2入力軸→第1歯車対→副軸→第2切換機構→第4歯車対→出力軸
3)第1入力軸→第1切換機構→第3歯車対→副軸→第2切換機構→第4歯車対→出力軸
4)第2入力軸→第1歯車対→副軸→第1切換機構→第2歯車対→第1入力軸→第2切換機構→出力軸
5)第1入力軸→第2切換機構→出力軸
6)第2入力軸→第1歯車対→副軸→第1切換機構→第3歯車対→第1入力軸→第2切換機構→出力軸
したがって、減速比の設定を適切に行い、第1及び第2クラッチの動作に応じて第1及び第2切換機構を適切に切り換えることで、この変速装置は6段変速を実現することができる。そして、従来の6段変速の変速装置と比較すると、前述のように従来の変速装置が6つの歯車対と4つの切換機構を必要としているのに対して、この変速装置は3つ(後進を含めて4つ)の歯車対と2つの切換機構しか必要としない。この結果、この変速装置は、従来に比べて少ない構成要素により6段変速を実現できる。これにより、従来に比べてパーキング機構を小型化できるとともに変速機構の軸方向寸法を短縮することができるため、変速装置の小型化を図ることができる。
1) First input shaft → first switching mechanism → second gear pair → second shaft → second switching mechanism → fourth gear pair → output shaft 2) Second input shaft → first gear pair → second shaft → second switching Mechanism → fourth gear pair → output shaft 3) first input shaft → first switching mechanism → third gear pair → secondary shaft → second switching mechanism → fourth gear pair → output shaft 4) second input shaft → first Gear pair-> secondary shaft-> first switching mechanism-> second gear pair-> first input shaft-> second switching mechanism-> output shaft 5) First input shaft-> second switching mechanism-> output shaft 6) Second input shaft-> second 1 gear pair-> secondary shaft-> 1st switching mechanism-> 3rd gear pair-> 1st input shaft-> 2nd switching mechanism-> output shaft Therefore, the reduction ratio is set appropriately and the operation of the first and second clutches By appropriately switching the first and second switching mechanisms, this transmission can realize a six-speed shift. As compared with the conventional six-speed transmission, the conventional transmission requires six gear pairs and four switching mechanisms as described above, whereas this transmission has three (reverse drive). Only 4) gear pairs and 2 switching mechanisms are required. As a result, this transmission can achieve a six-speed shift with fewer components than in the prior art. As a result, the parking mechanism can be reduced in size and the axial dimension of the transmission mechanism can be shortened as compared with the prior art, so that the transmission can be reduced in size.
請求項3に記載の変速装置は、請求項1又は2において、第2後進歯車対と、後進切換機構とをさらに備えている。第2後進歯車対は、後進軸に対して相対回転可能にかつ第1後進歯車及びパーキング歯車に対して相対回転不能に配置された第2後進歯車と、第1入力軸に相対回転可能に配置され第2後進歯車と噛み合う第3後進歯車とから構成されている。後進切換機構は、第1入力軸と第1及び第2後進歯車とを第2後進歯車対を介して連結及び連結解除可能である。 According to a third aspect of the present invention, the transmission according to the first or second aspect further includes a second reverse gear pair and a reverse switching mechanism. The second reverse gear pair is disposed so as to be relatively rotatable with respect to the reverse shaft and disposed so as to be relatively rotatable with respect to the first input shaft and the second reverse gear disposed so as not to be relatively rotatable with respect to the first reverse gear and the parking gear. And a third reverse gear meshing with the second reverse gear. The reverse switching mechanism can connect and disconnect the first input shaft and the first and second reverse gears via the second reverse gear pair.
この変速装置では、第2後進歯車対と後進切換機構とを備えているため、パーキング機構を小型化するとともに後進も可能となる。例えば、後進時の第1入力軸から出力軸へのトルク伝達経路としては、以下の1通りが考えられる。 Since this transmission includes the second reverse gear pair and the reverse switching mechanism, the parking mechanism can be downsized and the reverse can be achieved. For example, as the torque transmission path from the first input shaft to the output shaft during reverse travel, the following one is conceivable.
1)第1入力軸→後進切換機構→第2後進歯車対→第1後進歯車対→副軸→第2切換機構→第4歯車対→出力軸
したがって、パーキング機構は、変速機構の一部の歯車を利用することができるため、パーキング機構として減速用の歯車を設ける必要がなく、変速装置が大型化することがない。そして、パーキング歯車と出力軸とを大きな減速比により連結することができるため、出力軸の回転を阻止して車両の駐車状態を保持する際に、パーキング歯車への回転阻止力を小さくすることができる。これにより、この変速装置では、パーキング機構を小型化することができるとともに、確実に車両の駐車状態を保持することができる。
1) First input shaft → reverse switching mechanism → second reverse gear pair → first reverse gear pair → second shaft → second switching mechanism → fourth gear pair → output shaft Therefore, the parking mechanism is a part of the speed change mechanism. Since a gear can be used, it is not necessary to provide a reduction gear as a parking mechanism, and the transmission does not increase in size. Since the parking gear and the output shaft can be connected with a large reduction ratio, the rotation preventing force on the parking gear can be reduced when the rotation of the output shaft is prevented and the vehicle is parked. it can. Thereby, in this transmission, the parking mechanism can be reduced in size, and the parking state of the vehicle can be reliably maintained.
請求項4に記載の変速装置は、請求項1において、第1歯車対と、第2歯車対と、第3歯車対と、第5歯車対と、第2後進歯車対と、第1切換機構と、第3切換機構とを備えている。第1歯車対は、第2入力軸に固定された第1歯車と、副軸に固定され第1歯車と噛み合う第2歯車とから構成されている。第2歯車対は、第4歯車と、第1入力軸に対して相対回転可能に配置され第4歯車と噛み合う第3歯車とから構成されている。第3歯車対は、副軸に対して固定された第5歯車と、第1入力軸に対して相対回転可能に配置され第5歯車と噛み合う第6歯車とから構成されている。第5歯車対は、副軸に対して固定された第9歯車と、第1入力軸に対して相対回転可能に配置され第9歯車と噛み合う第10歯車とから構成されている。第2後進歯車対は、第1入力軸に相対回転可能に配置された第3後進歯車と、後進軸に対して相対回転可能にかつ第1後進歯車及びパーキング歯車に対して相対回転不能に配置され第3後進歯車と噛み合う第2後進歯車とから構成されている。第1切換機構は、第1入力軸と副軸とを第2及び第3歯車対のいずれか一方を介して選択的に連結及び連結解除可能である。第3切換機構は、第1入力軸と副軸との第5歯車対を介した連結と、第1入力軸と後進軸との第2後進歯車対を介した連結とを選択的に切換及び解除可能である。また、第2切換機構は、副軸と出力軸との第4歯車対を介した連結と、第1入力軸と出力軸との第4歯車対を介さない連結とを選択的に切換及び解除可能である。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the transmission according to the first aspect, wherein the first gear pair, the second gear pair, the third gear pair, the fifth gear pair, the second reverse gear pair, and the first switching mechanism. And a third switching mechanism. The first gear pair is composed of a first gear fixed to the second input shaft and a second gear fixed to the countershaft and meshing with the first gear. The second gear pair includes a fourth gear and a third gear that is disposed so as to be rotatable relative to the first input shaft and meshes with the fourth gear. The third gear pair is composed of a fifth gear fixed to the countershaft and a sixth gear meshed with the fifth gear so as to be relatively rotatable with respect to the first input shaft. The fifth gear pair is composed of a ninth gear fixed to the countershaft and a tenth gear arranged to be rotatable relative to the first input shaft and meshing with the ninth gear. The second reverse gear pair is disposed so as to be relatively rotatable with respect to the first input shaft, relative to the reverse shaft, and not relative to the first reverse gear and the parking gear. And a second reverse gear meshing with the third reverse gear. The first switching mechanism can selectively connect and disconnect the first input shaft and the countershaft via either one of the second and third gear pairs. The third switching mechanism selectively switches between the connection of the first input shaft and the countershaft via the fifth gear pair and the connection of the first input shaft and the reverse shaft via the second reverse gear pair. It is possible to cancel. Further, the second switching mechanism selectively switches and releases the connection between the auxiliary shaft and the output shaft through the fourth gear pair and the connection between the first input shaft and the output shaft without using the fourth gear pair. Is possible.
この変速装置では、第4歯車が第3歯車及び第1後進歯車の両歯車と噛み合っているため、第2歯車対と第1後進歯車対とは第4歯車を共有していることになる。そうすると、パーキング機構は、変速機構の一部の歯車を利用することができるため、パーキング機構として減速用の歯車を設ける必要がなく、変速装置が大型化することがない。そして、パーキング歯車と出力軸とを大きな減速比により連結することができるため、出力軸の回転を阻止して車両の駐車状態を保持する際に、パーキング歯車への回転阻止力を小さくすることができる。これにより、この変速装置では、パーキング機構を小型化することができるとともに、確実に車両の駐車状態を保持することができる。 In this transmission, since the fourth gear meshes with both the third gear and the first reverse gear, the second gear pair and the first reverse gear pair share the fourth gear. Then, since the parking mechanism can use some of the gears of the transmission mechanism, there is no need to provide a reduction gear as the parking mechanism, and the transmission does not increase in size. Since the parking gear and the output shaft can be connected with a large reduction ratio, the rotation preventing force on the parking gear can be reduced when the rotation of the output shaft is prevented and the vehicle is parked. it can. Thereby, in this transmission, the parking mechanism can be reduced in size, and the parking state of the vehicle can be reliably maintained.
また、この変速装置は、各切換機構の連結パターンを変更することにより、例えば第1及び第2入力軸から出力軸へのトルク伝達経路としては以下の8通りが考えられる。 Moreover, this transmission can change the connection pattern of each switching mechanism, for example, can consider the following eight types of torque transmission paths from the first and second input shafts to the output shaft.
1)第1入力軸→第1切換機構→第2歯車対→副軸→第2切換機構→第4歯車対→出力軸
2)第1入力軸→第3切換機構→第5歯車対→副軸→第2切換機構→第4歯車対→出力軸
3)第2入力軸→第1歯車対→副軸→第2切換機構→第4歯車対→出力軸
4)第1入力軸→第1切換機構→第3歯車対→副軸→第2切換機構→第4歯車対→出力軸
5)第2入力軸→第1歯車対→副軸→第1切換機構→第3歯車対→第1入力軸→第2切換機構→出力軸
6)第1入力軸→第2切換機構→出力軸
7)第2入力軸→第1歯車対→副軸→第3切換機構→第5歯車対→第1入力軸→第2切換機構→出力軸
8)第2入力軸→第1歯車対→副軸→第2切換機構→第2歯車対→第1入力軸→第2切換機構→出力軸
したがって、減速比の設定を適切に行い、第1及び第2クラッチの動作に応じて各切換機構を適切に切り換えることで、この変速装置は最大8段変速を実現することができる。そして、従来の8段変速の変速装置と比較すると、従来の変速装置が変速段と同数である8つの歯車対と少なくとも4つの切換機構とを必要としているのに対して、この変速装置は5つの歯車対と3つの切換機構しか必要としない。この結果、この変速装置は、従来に比べて少ない構成要素により8段変速を実現できる。これにより、この変速装置は、従来に比べてパーキング機構を小型化できるとともに歯車対や切換機構等の変速機構部分の軸方向寸法を短縮することができるため、変速装置の小型化を図ることができる。
1) First input shaft → first switching mechanism → second gear pair → second shaft → second switching mechanism → fourth gear pair → output shaft 2) First input shaft → third switching mechanism → fifth gear pair → second gear Shaft → second switching mechanism → fourth gear pair → output shaft 3) second input shaft → first gear pair → secondary shaft → second switching mechanism → fourth gear pair → output shaft 4) first input shaft → first 5) 2nd input shaft-> 1st gear pair-> secondary shaft-> 1st switching mechanism-> 3rd gear pair-> 1st switching mechanism-> 3rd gear pair-> secondary shaft-> 2nd switching mechanism-> 4th gear pair-> output shaft Input shaft → second switching mechanism → output shaft 6) First input shaft → second switching mechanism → output shaft 7) Second input shaft → first gear pair → secondary shaft → third switching mechanism → fifth gear pair → second 1 input shaft → second switching mechanism → output shaft 8) second input shaft → first gear pair → secondary shaft → second switching mechanism → second gear pair → first input shaft → second switching mechanism → output shaft Set the gear ratio appropriately and make the first Beauty by appropriately switching the respective switching mechanism in accordance with the operation of the second clutch, the transmission may be realized up to 8-speed. Compared with a conventional eight-speed transmission, the conventional transmission requires eight gear pairs and at least four switching mechanisms, which are the same as the number of gears. Only one gear pair and three switching mechanisms are required. As a result, this transmission can achieve an eight-speed shift with fewer components than in the prior art. As a result, the transmission can reduce the size of the parking mechanism as compared with the conventional one and can reduce the axial dimension of the transmission mechanism such as the gear pair and the switching mechanism. it can.
請求項5に記載の変速装置は、請求項2から4のいずれかにおいて、第1後進歯車の歯数が第3歯車の歯数と同一である。また、第1歯車対の第2入力軸から副軸への減速比をα1、第2歯車対の第1入力軸から副軸への減速比をα2、第3歯車対の第1入力軸から副軸への減速比をα3とした場合に、α3<α1<α2<α4である。 According to a fifth aspect of the present invention, in any one of the second to fourth aspects, the number of teeth of the first reverse gear is the same as the number of teeth of the third gear. Further, the reduction ratio from the second input shaft of the first gear pair to the secondary shaft is α1, the reduction ratio from the first input shaft of the second gear pair to the secondary shaft is α2, and from the first input shaft of the third gear pair Α3 <α1 <α2 <α4, where α3 is the reduction ratio to the sub-axis.
第1〜第4歯車対の減速比α1〜α4は、図1に示すとおりとなる。そうすると、α3<α1<α2<α4の条件を満たす場合、請求項2での連結パターン1)〜6)が第1速から第6速に対応することになる。そうすると、第1速の減速比はα2×α4となる。一方、この変速装置では、第1後進歯車の歯数が第3歯車の歯数と同一であるため、第2歯車対の減速比と第1後進歯車対の減速比とが同一となる。すなわち、パーキング歯車から出力軸への減速比は、α2×α4となり第1速の場合と等しくなる。これにより、この変速装置では、パーキング歯車から出力軸への減速比を確実に大きくすることができ、パーキング歯車への回転阻止力を小さくすることができる。
The reduction ratios α1 to α4 of the first to fourth gear pairs are as shown in FIG. Then, when the condition of α3 <α1 <α2 <α4 is satisfied, the connection patterns 1) to 6) in
また、α3<α1<α2<α4とすることで、この変速装置は従来より少ない歯車対及び切換機構により確実に6段変速を実現することができる。これにより、パーキング機構を小型化するとともに変速装置の軸方向寸法を短縮することができ、変速装置の小型化を図ることができる。 In addition, by setting α3 <α1 <α2 <α4, this transmission can reliably realize a six-speed shift with fewer gear pairs and a switching mechanism than in the prior art. As a result, the parking mechanism can be miniaturized and the axial dimension of the transmission can be shortened, and the transmission can be miniaturized.
さらに、α2<α4とすることで第1入力軸と副軸との軸間距離を短縮することができる。α2は、第2歯車対の第1入力軸から副軸への減速比であるため、副軸側の第2歯車の径は第1入力軸側の第1歯車の径よりも大きくなる。一方、第1歯車は第1入力軸に対して相対回転可能に配置されており、第1歯車の内周側にはニードルベアリング等の軸受が設けられているため、第1歯車の径をあまり小さくすることができない。したがって、第1及び第2歯車は小径化が困難である。 Further, by setting α2 <α4, the distance between the first input shaft and the auxiliary shaft can be shortened. Since α2 is a reduction ratio from the first input shaft to the counter shaft of the second gear pair, the diameter of the second gear on the counter shaft side is larger than the diameter of the first gear on the first input shaft side. On the other hand, the first gear is disposed so as to be rotatable relative to the first input shaft, and a bearing such as a needle bearing is provided on the inner peripheral side of the first gear. It cannot be made smaller. Therefore, it is difficult to reduce the diameter of the first and second gears.
それに対して、α4は第4歯車対の副軸から出力軸への減速比であるため、副軸側の第4歯車の径は出力軸側の第3歯車の径よりも小さくなる。また、第3歯車が出力軸に対して相対回転可能に配置されており、第3歯車の内周側にニードルベアリング等の軸受が設けられている。しかし、第4歯車は副軸に固定されているため、小径化が容易であり、軸受を有する第3歯車も小径化が可能となる。したがって、第3及び第4歯車は第1及び第2歯車に比べて小径化が容易である。 On the other hand, since α4 is a reduction ratio from the secondary shaft to the output shaft of the fourth gear pair, the diameter of the fourth gear on the secondary shaft side is smaller than the diameter of the third gear on the output shaft side. The third gear is disposed so as to be rotatable relative to the output shaft, and a bearing such as a needle bearing is provided on the inner peripheral side of the third gear. However, since the fourth gear is fixed to the countershaft, it is easy to reduce the diameter, and the third gear having the bearing can also be reduced in diameter. Therefore, the third and fourth gears can be easily reduced in diameter as compared with the first and second gears.
以上より、小径化が困難な第2歯車対の減速比α2を小さくし、小径化が容易な第4歯車対の減速比α4を大きくする、すなわちα2<α4とすることで、第2及び第4歯車対の各歯車の小径化を実現することができる。この結果、この変速装置ではパーキング機構を小型化するとともに第1入力軸と副軸との軸間距離を短縮することができ、変速装置の小型化を図ることができる。そして、AMT全体の大型化を防止することができる。 As described above, the reduction ratio α2 of the second gear pair, which is difficult to reduce the diameter, is reduced, and the reduction ratio α4 of the fourth gear pair, which is easy to reduce the diameter, is increased, that is, α2 <α4. The diameter of each gear of the four gear pairs can be reduced. As a result, in this transmission, the parking mechanism can be miniaturized and the distance between the first input shaft and the countershaft can be shortened, and the transmission can be miniaturized. And the enlargement of the whole AMT can be prevented.
請求項6に記載の変速装置は、請求項4において、第1後進歯車の歯数が第3歯車の歯数と同一である。また、第1歯車対の第2入力軸から副軸への減速比をα1、第2歯車対の第1入力軸から副軸への減速比をα2、第3歯車対の第1入力軸から副軸への減速比をα3、第4歯車対の副軸から出力軸への減速比をα4、第5歯車対の第1入力軸から副軸への減速比をα5とした場合に、α3<α1<α5<α2<α4である。 According to a sixth aspect of the present invention, in the fourth aspect, the number of teeth of the first reverse gear is the same as the number of teeth of the third gear. Further, the reduction ratio from the second input shaft of the first gear pair to the secondary shaft is α1, the reduction ratio from the first input shaft of the second gear pair to the secondary shaft is α2, and from the first input shaft of the third gear pair When the reduction ratio to the countershaft is α3, the reduction ratio from the countershaft to the output shaft of the fourth gear pair is α4, and the reduction ratio from the first input shaft to the subshaft of the fifth gear pair is α5, α3 <Α1 <α5 <α2 <α4.
この変速装置では、α3<α1<α5<α2<α4の条件を満たすため、請求項4での連結パターン1)〜6)が第1速から第6速に対応することになる。そうすると、第1後進歯車の歯数が第3歯車の歯数と同一であるため、第2歯車対の減速比と第1後進歯車対の減速比とが同一となる。すなわち、パーキング歯車から出力軸への減速比は、α2×α4となり第1速の場合と等しくなる。これにより、この変速装置では、パーキング歯車から出力軸への減速比を確実に大きくすることができ、パーキング歯車への回転阻止力を小さくすることができる。
In this transmission, since the condition of α3 <α1 <α5 <α2 <α4 is satisfied, the connection patterns 1) to 6) in
また、α3<α1<α5<α2<α4とすることで、この変速装置は従来より少ない歯車対及び切換機構により確実に最大8段変速まで実現することができる。これにより、パーキング機構を小型化するとともに変速装置の軸方向寸法を短縮することができ、変速装置の小型化を図ることができる。 In addition, by setting α3 <α1 <α5 <α2 <α4, this transmission can be surely realized up to a maximum of eight speeds with fewer gear pairs and switching mechanisms than in the past. As a result, the parking mechanism can be miniaturized and the axial dimension of the transmission can be shortened, and the transmission can be miniaturized.
さらに、α2<α4とすることで第1入力軸と副軸との軸間距離を短縮することができる。α2は、第2歯車対の第1入力軸から副軸への減速比であるため、副軸側の第2歯車の径は第1入力軸側の第1歯車の径よりも大きくなる。一方、第1歯車は第1入力軸に対して相対回転可能に配置されており、第1歯車の内周側にはニードルベアリング等の軸受が設けられているため、第1歯車の径をあまり小さくすることができない。したがって、第1及び第2歯車は小径化が困難である。 Further, by setting α2 <α4, the distance between the first input shaft and the auxiliary shaft can be shortened. Since α2 is a reduction ratio from the first input shaft to the counter shaft of the second gear pair, the diameter of the second gear on the counter shaft side is larger than the diameter of the first gear on the first input shaft side. On the other hand, the first gear is disposed so as to be rotatable relative to the first input shaft, and a bearing such as a needle bearing is provided on the inner peripheral side of the first gear. It cannot be made smaller. Therefore, it is difficult to reduce the diameter of the first and second gears.
それに対して、α4は第4歯車対の副軸から出力軸への減速比であるため、副軸側の第4歯車の径は出力軸側の第3歯車の径よりも小さくなる。また、第3歯車が出力軸に対して相対回転可能に配置されており、第3歯車の内周側にニードルベアリング等の軸受が設けられている。しかし、第4歯車は副軸に固定されているため、小径化が容易であり、軸受を有する第3歯車も小径化が可能となる。したがって、第3及び第4歯車は第1及び第2歯車に比べて小径化が容易である。 On the other hand, since α4 is a reduction ratio from the secondary shaft to the output shaft of the fourth gear pair, the diameter of the fourth gear on the secondary shaft side is smaller than the diameter of the third gear on the output shaft side. The third gear is disposed so as to be rotatable relative to the output shaft, and a bearing such as a needle bearing is provided on the inner peripheral side of the third gear. However, since the fourth gear is fixed to the countershaft, it is easy to reduce the diameter, and the third gear having the bearing can also be reduced in diameter. Therefore, the third and fourth gears can be easily reduced in diameter as compared with the first and second gears.
以上より、小径化が困難な第2歯車対の減速比α2を小さくし、小径化が容易な第4歯車対の減速比α4を大きくする、すなわちα2<α4とすることで、第2及び第4歯車対の各歯車の小径化を実現することができる。この結果、この変速装置ではパーキング機構を小型化するとともに第1入力軸と副軸との軸間距離を短縮することができ、変速装置の小型化を図ることができる。そして、AMT全体の大型化を防止することができる。 As described above, the reduction ratio α2 of the second gear pair, which is difficult to reduce the diameter, is reduced, and the reduction ratio α4 of the fourth gear pair, which is easy to reduce the diameter, is increased, that is, α2 <α4. The diameter of each gear of the four gear pairs can be reduced. As a result, in this transmission, the parking mechanism can be miniaturized and the distance between the first input shaft and the countershaft can be shortened, and the transmission can be miniaturized. And the enlargement of the whole AMT can be prevented.
請求項7に記載の変速装置は、請求項1から6のいずれかにおいて、パーキング機構がパーキングカム組立体と、パーキングロッド組立体と、パーキングシャフト組立体とを有している。パーキングカム組立体は、パーキング歯車と係合することでパーキング歯車の回転を規制するためのものである。パーキングロッド組立体は、パーキングカム組立体をパーキング歯車に対して付勢するためのものである。パーキングシャフト組立体は、パーキングロッド組立体を駆動させるためのものである。 According to a seventh aspect of the present invention, in any one of the first to sixth aspects, the parking mechanism includes a parking cam assembly, a parking rod assembly, and a parking shaft assembly. The parking cam assembly is for restricting the rotation of the parking gear by engaging with the parking gear. The parking rod assembly is for biasing the parking cam assembly against the parking gear. The parking shaft assembly is for driving the parking rod assembly.
請求項8に記載の変速装置は、請求項7において、パーキングカム組立体がパーキング歯車と係合可能であるパーキングカムと、パーキングカムを回動可能に支持する支持部材と、パーキングカムをパーキング歯車側と反対側へ付勢する第1弾性部材とを有している。また、パーキングロッド組立体は、ロッドと、ロッドに対して相対移動可能に設けられパーキングカムをパーキング歯車側へ付勢するための先端部材と、ロッドに装着され先端部材を付勢するための第2弾性部材とを有している。さらに、パーキングシャフト組立体は、シャフト本体と、シャフト本体に固定されロッドを駆動させるためのレバーと、シャフト本体を回動させるための駆動レバーとを有している。 According to an eighth aspect of the present invention, there is provided the transmission according to the seventh aspect, wherein the parking cam assembly is engageable with the parking gear, a support member that rotatably supports the parking cam, and the parking cam as the parking gear. A first elastic member that biases the side and the opposite side. The parking rod assembly is provided with a rod, a tip member provided so as to be movable relative to the rod, and for biasing the parking cam to the parking gear side, and a first member attached to the rod for biasing the tip member. 2 elastic members. Further, the parking shaft assembly includes a shaft body, a lever that is fixed to the shaft body and drives the rod, and a drive lever that rotates the shaft body.
請求項9に記載の変速装置は、請求項1から6のいずれかにおいて、第2入力軸が第1入力軸の外周側に同軸上に配置された筒状部材である。 A transmission according to a ninth aspect is the cylindrical member according to any one of the first to sixth aspects, wherein the second input shaft is coaxially disposed on the outer peripheral side of the first input shaft.
本発明に係る変速装置では、構造を工夫することで、複式クラッチ装置を用いた変速装置及びパーキング機構の小型化を図ることができる。 In the transmission according to the present invention, the structure of the transmission and the parking mechanism using the double clutch device can be reduced by devising the structure.
本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。
1.AMTの構成
図2に複式クラッチ装置を搭載したAMTの構成図を示す。図2では、エンジン(図示せず)は左側に配置されている。AMTは、主に、複式クラッチ装置1と、変速装置2と、図示しないケーシングとから構成されており、各装置の動作は、油圧制御等により自動的に行われる。複式クラッチ装置1は、主に、入力軸5と、第1出力軸50と、第2出力軸60と、第1クラッチC1と、第2クラッチC2とから構成されている。入力軸5は、エンジンからのトルクが入力される部材であり、ダンパー機構4を介してエンジン(図示せず)側のフライホイール3に回転方向へ弾性的に連結されている。第1出力軸50は、入力軸5から入力されたトルクを変速装置2側へ出力するためのものである。第2出力軸60は、第1出力軸50と同様に入力軸5から入力されたトルクを変速装置2側へ出力するためのものである。第1クラッチC1は、入力軸5と第1出力軸50との間でトルクを伝達及び遮断するためのものである。第2クラッチC2は、入力軸5と第2出力軸60との間でトルクを伝達及び遮断するためのものである。このような構成により、複式クラッチ装置1は、第1及び第2クラッチC1、C2を選択的に作動させて第1出力軸50又は第2出力軸60にトルクを出力可能としている。そして、第1出力軸50又は第2出力軸60に伝達されたトルクは、変速装置2により変速された後、出力軸40から出力される。以上に述べたAMTに採用される本発明の変速装置2としては、以下の第1〜第2実施形態が考えられる。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1. Configuration of AMT FIG. 2 shows a configuration diagram of an AMT equipped with a dual clutch device. In FIG. 2, the engine (not shown) is arranged on the left side. The AMT is mainly composed of a double
2.第1実施形態
(1)変速装置の構造
本発明の第1実施形態としての変速装置2について説明する。本実施形態の変速装置2は、6段変速を可能としている。図3に本発明の第1実施形態としての変速装置の縦断面概略図を示す。図3は、第1入力軸、副軸及び後進軸の軸心を通る断面図を示している。変速装置2は、図3に示すように、第1入力軸10と、第2入力軸20と、副軸30と、出力軸40と、後進軸70と、第1歯車対110と、第2歯車対120と、第3歯車対130と、第4歯車対140と、第1切換機構160と、第2切換機構170と、後進切換機構180と、後進歯車199と、第1後進歯車対195と、第2後進歯車対190と、ケーシング(図示せず)とから構成されている。
2. First Embodiment (1) Structure of
第1入力軸10は、複式クラッチ装置1からトルクが入力されるためのものであり、第1クラッチC1の第1出力軸50に対して相対回転不能に設けられている。第2入力軸20は、複式クラッチ装置1からトルクが入力されるためのものであり、第2クラッチC2の第2出力軸60に対して相対回転不能に設けられている。この実施形態では、第1及び第2入力軸10、20は、第1及び第2出力軸50、60と一体の部材となっている。第2入力軸20は、第1入力軸10の外周側に同軸上に配置された筒状の部材である。第2入力軸20は、第1軸受81によりケーシングに対して相対回転可能に支持されている。第1入力軸10と第2入力軸20との半径方向間には、ニードルベアリング82が配置されている。第1入力軸10は、ニードルベアリング82により第2入力軸20に対して相対回転可能に支持されている。また、ニードルベアリング82は、第1軸受81に対して軸方向に近接して配置されている。そして、第1入力軸10は、後述する出力軸40側に配置された第3軸受83によりケーシングに対して相対回転可能に配置されている。これらの構造から明らかなように、第1軸受81、ニードルベアリング82及び第3軸受83により、第1入力軸10は第2入力軸20及びケーシングに対して相対回転可能に支持されている。
The
副軸30は、第1入力軸10に対して並行に配置されている。副軸30の両端には、第6及び第7軸受86、87が設けられている。副軸30は、第6及び第7軸受86、87によりケーシングに対して相対回転可能に支持されている。出力軸40は、変速装置2からトルクを出力するためのものであり、第1入力軸10に対して同軸上に配置されている。第1入力軸10の出力軸40側の端部には、後述する後進切換機構180の歯車181が設けられている。歯車181は軸方向出力軸40側に突出した筒状部181aを有しており、出力軸40の端部が筒状部181aの内周側に挿嵌されている。出力軸40と筒状部181aとの半径方向間には、ニードルベアリング84が配置されている。出力軸40は、ニードルベアリング84により第1入力軸10に対して相対回転可能に支持されている。ニードルベアリング84は、第3軸受83に対して軸方向に近接して配置されている。出力軸40の出力側には、第5軸受85が設けられている。これらの構造から明らかなように、出力軸40は、第3軸受83、ニードルベアリング84及び第5軸受85により第1入力軸10及びケーシングに対して相対回転可能に支持されている。また、後進軸70は、第1入力軸10に対して並行に配置されている。後進軸70は、ケーシングに直接挿入されており、固定部材71によりケーシングに対して相対回転不能に支持されている。
The
第1歯車対110は、第2入力軸20と副軸30とを連結するためのものであり、歯車111と、歯車112とから構成されている。歯車111は、第2入力軸20の外周側に一体となって形成されている。歯車112は、副軸30に固定されている。そして、歯車111と歯車112とは、互いに噛み合っている。第2歯車対120は、第1入力軸10と副軸30とを連結するためのものであり、歯車121と、歯車122とから構成されている。歯車121は、ニードルベアリング121aにより第1入力軸10に対して相対回転可能に配置されている。歯車122は、副軸30に一体となって形成されている。そして、歯車121と歯車122とは、互いに噛み合っている。第3歯車対130は、第1入力軸10と副軸30とを連結するためのものであり、歯車131と、歯車132とから構成されている。歯車131は、ニードルベアリング131aにより第1入力軸10に対して相対回転可能に配置されている。歯車132は、副軸30の外周側に一体となって形成されている。そして、歯車131と歯車132とは、互いに噛み合っている。第4歯車対140は、出力軸40と副軸30とを連結するためのものであり、歯車141と、歯車142とから構成されている。歯車141は、2つのニードルベアリング141aにより出力軸40に対して相対回転可能に配置されている。歯車142は、副軸30の外周側に一体となって形成されている。そして、歯車141と歯車142とは、互いに噛み合っている。歯車142が副軸と一体となって形成されているため、歯車141の径を最小限に抑えることができ、軸間距離の短縮を容易に行うことができる。
The
第1切換機構160は、第1入力軸10と副軸30とを第2及び第3歯車対のいずれか一方を介して選択的に連結及び連結解除可能とするためのものであり、切換機構161と、第1切換歯車S1と、第2切換歯車S2と、第1スリーブ162とから構成されている。切換機構161は、第1入力軸10の外周側に固定されており、複数の部材から構成されている。切換機構161は、例えば従来のシンクロ機構等(図3では、ダブルシンクロ機構)と同様の構成であるため、詳細な説明は省略する。第1切換歯車S1は、第1入力軸10に対して相対回転可能にかつ歯車121に対して相対回転不能に設けられている。第2切換歯車S2は、第1入力軸10に対して相対回転可能にかつ歯車131に対して相対回転不能に設けられている。第1スリーブ162は、切換機構161の外周側に配置された筒状の部材であり、その内周側が切換機構161の外周側に形成された歯と噛み合っている。第1スリーブ162は、第1入力軸10に対して軸方向に相対移動可能することで、第1切換歯車S1及び第2切換歯車S2のいずれか一方と切換機構161との連結及び連結解除を切換可能としている。第1スリーブ162の動作は、油圧等により自動的に行われる。
The
第2切換機構170は、第1入力軸10及び副軸30のいずれか一方と出力軸40とを選択的に連結及び連結解除するためのものであり、切換機構171と、第3切換歯車S3と、第4切換歯車S4と、第2スリーブ172とから構成されている。切換機構171は、出力軸40の外周側に固定されており、複数の部材から構成されている。切換機構171は、例えば従来のシンクロ機構等(図3では、ダブルシンクロ機構)と同様の構成であるため、詳細な説明は省略する。第3切換歯車S3は、出力軸40に対して相対回転可能にかつ歯車141に対して相対回転不能に設けられている。第4切換歯車S4は、第1入力軸10に対して相対回転不能に設けられている。第2スリーブ172は、切換機構171の外周側に配置された筒状の部材であり、その内周側が切換機構171の外周側に形成された歯と噛み合っている。第2スリーブ172は、出力軸40に対して軸方向に相対移動可能とすることで、第3切換歯車S3及び第4切換歯車S4のいずれか一方と切換機構171との連結及び連結解除を切換可能としている。第2スリーブ172の動作は、油圧等により自動的に行われる。
The
後進歯車199は、第1後進歯車対195の第1後進歯車191と、第2後進歯車対190の第2後進歯車192及び第3後進歯車193と、パーキングギヤ194とから構成されており、ケーシングに固定された後進軸70上にニードルベアリング191a及び192aを介して相対回転可能に配置されている。この実施形態では、第1後進歯車191、第2後進歯車192及びパーキングギヤ301は、一体の部材で形成されている。第1後進歯車対195は、後進歯車199と副軸30とを連結するためのものであり、第2歯車対120の歯車122と、第1後進歯車191とから構成されている。第1後進歯車191と歯車122とは、互いに噛み合っている。第2後進歯車対190は、第2後進歯車192と、第3後進歯車193とから構成されている。第2後進歯車192は、第1後進歯車191に対して相対回転不能に設けられている。第3後進歯車193は、ニードルベアリング193aにより第1入力軸10に対して相対回転可能に配置されている。そして、第2後進歯車192と第3後進歯車193とは、互いに噛み合っている。パーキングギヤ301は、後述するパーキング機構300に含まれ、車両の駐車状態を保持するためのものであり、第1後進歯車191及び第2後進歯車192に対して相対回転不能に配置されている。
The
後進切換機構180は、第1入力軸10と後進軸70とを第2後進歯車対190を介して連結及び連結解除可能にするためのものであり、歯車181と、後進切換歯車S5と、後進スリーブ182とから構成されている。歯車181は、第1入力軸10の外周側に固定されている。後進切換歯車S5は、第1入力軸10に対して相対回転可能にかつ第3後進歯車193に対して相対回転不能に配置されている。後進スリーブ182は、歯車181の外周側に配置された筒状の部材であり、その内周側が歯車181の外周側と噛み合っている。後進スリーブ182は、第1入力軸10に対して軸方向に相対移動可能とすることで、後進切換歯車S5と歯車181とを連結及び連結解除可能としている。後進スリーブ182の動作は、油圧等により自動的に行われる。
The
(2)パーキング機構の構造
この変速装置2は、さらにパーキング機構300を備えている。図4にパーキング機構300の構造図を示す。パーキング機構300は、パーキングギヤ301と、パーキングカム組立体310と、パーキングロッド組立体320と、パーキングシャフト組立体330とから構成されている。
(2) Structure of parking mechanism The
パーキングギヤ301は、後進軸70に対して相対回転可能にかつ第1後進歯車191及び第2後進歯車192に対して相対回転不能に配置されている。この実施形態では、パーキングギヤ301は、第1、第2及び第3後進歯車191、192と一体の部材で形成されている(図2参照)。パーキングギヤ301の外周側には、半径方向に延びる複数の外歯301aが形成されている。
The
パーキングカム組立体310は、パーキングギヤ301の回転を規制するためのもので、パーキングカム311と、レバー支持部材312と、ばね313とから構成されている。パーキングカム311は、カム部311aと、爪部311bと、レバー部311cとから構成されている。カム部311aは、後述するパーキングロッド組立体320が係合する部分である。カム部311aは、後述するばね313と係合している。爪部311bは、パーキングギヤ301の外歯301aと係合する部分であり、カム部311aからパーキングギヤ301側へ突出している。レバー部311cは、一端部に前述のカム部311aが設けられている。レバー支持部材312は、ケーシング6の内部に固定されている。レバー部311cの他端部はレバー支持部材312に対してピン312aにより連結されている。これにより、パーキングカム311はケーシング6に対して回動可能に支持されている。ばね313は、その一部がカム部311aの先端に係合した状態でピン312aに取り付けられている。ばね313は、パーキングカム311をパーキングギヤ301から離反する方向(図4の下側)へ付勢している。
The
パーキングロッド組立体320は、ロッド321と、先端部材322と、ばね323とから構成されている。ロッド321は、パーキングカム311をパーキングギヤ301側(図4の上側)へ押し上げるためのもので、例えば丸鋼等をL字形に折り曲げて形成されている。先端部材322は、ロッド321のパーキングカム311側の端部に設けられた部材であり、先端部材本体322aと、2つのローラ322bと、案内部322cとから構成されている。先端部材本体322aは、ロッド321が挿嵌されており、ロッド321に対して軸方向に相対移動可能となっている。2つのローラ322bは、先端部材本体322aに相対回転可能に隣接して設けられている。2つのローラ322bは、外周面が互いに接しており、それぞれ反対方向に回転するようになっている。そして、ローラ322bは、パーキングカム311のカム部311aとケーシング6に固定された台座6aとの間に挟み込まれた状態で図4の左右方向へ移動可能に配置されている。台座6aは、カム部311aの図4の下側への移動を一定範囲で規制するための規制部材6cを有している。案内部322cは、先端部材本体322aからロッド321の外周側に沿って突出した筒状の部分であり、先端部材本体322aの軸方向移動を安定させている。ばね323は、ロッド321に差し込まれており、案内部322cとロッド321に設けられた止め輪321aとの間に圧縮された状態で配置されている。
The
パーキングシャフト組立体330は、シャフト331と、駆動レバー332と、ナット333とから構成されている。シャフト331は、シャフト本体331aと、レバー331bとから構成されている。シャフト本体331aは、ケーシング6に対して相対回転可能に設けられており、一端部がケーシング6の外側へ突出している。レバー331bは、シャフト本体331aとロッド321とを連結するためのもので、例えば板状かつL字形を有している。レバー331bは、一端部がシャフト本体331aに対して相対回転不能に固定されている。ロッド321は、例えばピン等によりレバー331bの他端部に対して図4の上下方向に一定の範囲内で相対移動可能に連結されている。駆動レバー332は、シャフト本体331aを回転させるためのもので、シャフト本体331aの端部にナット333により相対回転不能に固定されている。
The
以上に述べた構成により、パーキングシャフト組立体330によりパーキングロッド組立体320が図4の左右方向へ移動するとともに、パーキングロッド組立体320によりパーキングカム組立体310が図4の上下方向に回動可能となっている。そして、パーキングカム組立体310の爪部311bがパーキングギヤ301の外歯301aに係合することで、パーキングギヤ301を介して車両の駐車状態を保持できる。
With the configuration described above, the
(3)変速装置の動作
次に図5及び図6を参照しながら変速装置2の動作について説明する。ここでは、第1速から第6速までのシフトアップ時の動作及び後進時の動作について説明する。図5(a)に本発明の第1実施形態としての変速装置の構成図、図5(b)に本発明に第1実施形態としての変速装置のトルク伝達経路の模式図を示す。図5(b)では、各軸が点線で、各変速段におけるトルク伝達経路が実線で、それぞれ示されている。そして、図5(b)の左側には、作動するクラッチが「C1」又は「C2」により示されている。また、図6に本発明の第1実施形態としての変速装置の各変速段における締結要素の制御及び減速比を示す。図6では、各変速段において連結されているクラッチ及び切換歯車が「○」で、シフトアップ及びシフトダウンに備えて連結される切換歯車が「(○)」でそれぞれ示されている。また、図6の右側には、変速装置2全体での減速比と各変速段の減速比のステップと全体のレンジとがそれぞれ示されている。さらに、図6の下側には、各歯車の減速比が示されている。
(3) Operation of Transmission Device Next, the operation of the
ここで、各歯車対の減速比について説明する。減速比とは、一般的に従動側の歯車の歯数を駆動側の歯車の歯数で除したものを意味する。しかし、この実施形態においては、各歯車対は従動側と駆動側とが入れ替わる。ここでは便宜上、第1入力軸10及び第2入力軸20側の歯車を駆動側の歯車とする。また、第4歯車対140に関しては、駆動側と従動側が入れ替わらないため、出力軸40側の歯車を従動側の歯車とする。また、第1後進歯車対195に関しては、第1後進歯車191を駆動側の歯車とする。この実施形態では、各減速比を以下のように設定する(図6参照)。
第1歯車対110(歯車111→歯車112):α1=1.38
第2歯車対120(歯車121→歯車122):α2=1.85
第3歯車対130(歯車131→歯車132):α3=0.87
第4歯車対140(歯車142→歯車141):α4=2.87
第1後進歯車対195(第1後進歯車191→歯車122):αb1=1.85
第2後進歯車対190(第3後進歯車193→第2後進歯車192):αb2=1.14
<停止〜前進第1速>
車両の停止状態では、第1クラッチC1及び第2クラッチC2は遮断されている。その状態で、図6に示すように、第1切換機構160の第1スリーブ162により切換機構161と第1切換歯車S1とが連結されるとともに、第2切換機構170の第2スリーブ172により切換機構171と第3切換歯車S3とが連結される。そして、第1クラッチC1が徐々に連結される。これにより、図5に示すように、第1クラッチC1を介して第1入力軸10に入力されたトルクは、第2歯車対120、副軸30及び第4歯車対140を介して出力軸40に伝達され、車両は第1速で走行する。この場合、変速装置2全体の減速比α0は、α0=α2×α4=1.85×2.87=5.31となる。
Here, the reduction ratio of each gear pair will be described. The reduction ratio generally means a value obtained by dividing the number of teeth of the driven gear by the number of teeth of the driving gear. However, in this embodiment, each gear pair is switched between the driven side and the driving side. Here, for the sake of convenience, the gears on the
First gear pair 110 (
Second gear pair 120 (
Third gear pair 130 (
Fourth gear pair 140 (
First reverse gear pair 195 (first
Second reverse gear pair 190 (third
<Stop to forward 1st speed>
When the vehicle is stopped, the first clutch C1 and the second clutch C2 are disconnected. In this state, as shown in FIG. 6, the
<前進第1速〜前進第2速>
図6に示すように、第1速走行時に、第1クラッチC1の連結が解除されるとともに、第2クラッチC2が連結される。このとき、第1速と同様に、第2切換機構170の第2スリーブ172により切換機構171と第3切換歯車S3との連結は保持しておく。これにより、図5に示すように、第2クラッチC2を介して第2入力軸20に入力されたトルクは、第1歯車対110、副軸30及び第4歯車対140を介して出力軸40に伝達され、車両は第2速で走行する。この場合、変速装置2全体の減速比α0は、α0=α1×α4=1.38×2.87=3.96となる。
<Forward first speed to forward second speed>
As shown in FIG. 6, when traveling in the first speed, the first clutch C1 is disconnected and the second clutch C2 is connected. At this time, similarly to the first speed, the connection between the
<前進第2速〜前進第3速>
図6に示すように、第2速走行時に、第1切換機構160の第1スリーブ162により切換機構161と第2切換歯車S2とが連結される。そして、第2クラッチC2の連結が解除されるとともに、第1クラッチC1が連結される。このとき、第2速と同様に、第2切換機構170の第2スリーブ172により切換機構171と第3切換歯車S3との連結は保持しておく。これにより、図5に示すように、第1クラッチC1を介して第1入力軸10に入力されたトルクは、第3歯車対130、副軸30及び第4歯車対140を介して出力軸40に伝達され、車両は第3速で走行する。この場合、変速装置2全体の減速比α0は、α0=α3×α4=0.87×2.87=2.50となる。
<Forward second speed to Forward third speed>
As shown in FIG. 6, during the second speed traveling, the
<前進第3速〜前進第4速>
図6に示すように、第3速走行時に、第1クラッチC1の連結を解除するとともに、第2切換機構170での連結部分を第3切換歯車S3から第4切換歯車S4へ切り換える。その後、第2クラッチC2が連結される。このとき、第3速と同様に、第1切換機構160の第1スリーブ162により切換機構161と第2切換歯車S2との連結は保持しておく。これにより、図5に示すように、第2クラッチC2を介して第2入力軸20に入力されたトルクは、第1歯車対110、副軸30、第3歯車対130及び第1入力軸10を介して出力軸40に伝達され、車両は第4速で走行する。この場合、変速装置2全体の減速比α0は、α0=α1/α3=1.38/0.87=1.58となる。
<Forward 3rd speed-Forward 4th speed>
As shown in FIG. 6, when traveling in the third speed, the first clutch C1 is disengaged, and the connecting portion in the
<前進第4速〜前進第5速>
図6に示すように、第4速走行時に、第2クラッチC2の連結が解除されるとともに、第1クラッチC1が連結される。このとき、第4速と同様に、第2切換機構170の第2スリーブ172により切換機構171と第4切換歯車S4との連結は保持しておく。これにより、図5に示すように、第1クラッチC1を介して第1入力軸10に入力されたトルクは、第2切換機構170を介して出力軸40に伝達され、車両は第5速で走行する。この場合、変速装置2全体の減速比α0は、α0=1.00となる。
<Forward 4th speed-Forward 5th speed>
As shown in FIG. 6, during the fourth speed traveling, the second clutch C2 is disengaged and the first clutch C1 is engaged. At this time, similarly to the fourth speed, the connection between the
<前進第5速〜前進第6速>
図6に示すように、第5速走行時に、第1切換機構160の第1スリーブ162により切換機構161と第1切換歯車S1とが連結される。そして、第1クラッチC1の連結が解除されるとともに、第2クラッチC2が連結される。このとき、第5速と同様に、第2切換機構170の第4切換歯車S4の連結は保持しておく。これにより、図5に示すように、第2クラッチC2を介して第2入力軸20に入力されたトルクは、第1歯車対110、副軸30及び第2歯車対120を介して出力軸40に伝達され、車両は第6速で走行する。この場合、変速装置2全体の減速比α0は、α0=α1/α2=1.38/1.85=0.74となる。
<Forward fifth speed to forward sixth speed>
As shown in FIG. 6, during the fifth speed travel, the
<停止〜後進>
車両の停止状態では、第1クラッチC1及び第2クラッチC2は遮断されている。その状態で、図6に示すように、後進切換機構180の後進スリーブ182により歯車181と後進切換歯車S5とが連結されるとともに、第2切換機構170の第2スリーブ172により切換機構171と第3切換歯車S3とが連結される。そして、第1クラッチC1が徐々に連結される。これにより、図5に示すように、第1クラッチC1を介して第1入力軸10に入力されたトルクは、第1入力軸10、第2後進歯車対190、第1後進歯車対195、副軸30及び第4歯車対140を介して出力軸40に伝達され、車両は後進する。この場合、変速装置2全体の減速比α0は、α0=αb2×αb1×α3=1.14×1.85×2.87=6.05となる。
<Stop-reverse>
When the vehicle is stopped, the first clutch C1 and the second clutch C2 are disconnected. In this state, as shown in FIG. 6, the
以上に述べたように、この変速装置2は、4つの歯車対と2つの切換機構のみで、前進6段変速を実現できる。また、この変速装置2は、後進段も備えている。
As described above, the
(4)減速比の設定について
以上に述べた減速比の設定値は、第1入力軸10と副軸30との軸間距離を短縮するため、ある一定の制限が設けられている。具体的には、α2<α4及び0.7<α3<1.0とする必要がある。その理由を以下に示す。
(4) Setting of reduction ratio The setting value of the reduction ratio described above is provided with a certain limit in order to shorten the inter-axis distance between the
1)α2<α4について
図6に示すように、第1速から第6速にかけて順番に減速比が小さくなる。したがって、第1速から第3速の減速比の関係より、α3×α4<α1×α4<α2×α4となる。これにより、この変速装置2が6段変速を実現するためには、少なくともα3<α1<α2の関係が必要とされる。α4については、特に限定されない。一方、軸間距離は減速比が最大となる歯車対の歯車径により決まる。したがって、α2及びα4の減速比の大小関係により軸間距離が決まる。
1) For α2 <α4 As shown in FIG. 6, the reduction ratio decreases in order from the first speed to the sixth speed. Therefore, α3 × α4 <α1 × α4 <α2 × α4 is established from the relationship of the reduction ratio from the first speed to the third speed. As a result, in order for the
α2は、第2歯車対120の第1入力軸10から副軸30への減速比であるため、副軸30側の歯車122の径は第1入力軸10側の歯車121の径よりも大きくなる。一方、歯車121は第1入力軸10に対して相対回転可能に配置されており、歯車121の内周側にはニードルベアリング121aが設けられているため、歯車121の径をあまり小さくすることができない。したがって、歯車121及び歯車122は小径化が困難である。
Since α2 is a reduction ratio of the
それに対して、α4は第4歯車対140の副軸30から出力軸40への減速比であるため、副軸30側の歯車142の径は出力軸40側の歯車141の径よりも小さくなる。また、歯車141が出力軸40に対して相対回転可能に配置されており、歯車141の内周側にニードルベアリング141aが設けられている。しかし、歯車142は副軸30に固定されているため、小径化が容易であり、ニードルベアリング141aを有する歯車141も小径化が可能となる。したがって、歯車141及び歯車142は歯車121及び歯車122に比べて小径化が容易である。
On the other hand, since α4 is a reduction ratio from the
以上より、小径化が困難な第2歯車対120の減速比α2を小さくし、小径化が容易な第4歯車対140の減速比α4を大きくする、すなわちα2<α4とすることで、第2及び第4歯車対120、140の各歯車の小径化を実現することができる。この結果、この変速装置2では軸間距離を短縮することができ、変速装置2の小型化を図ることができる。そして、AMT全体の大型化を防止することができる。
As described above, the reduction ratio α2 of the
2)0.7<α3<1.0について
図6に示すように、第5速の減速比が1.0であるため、第4速の減速比を1.5程度とするのが実用的である。そうすると、α1/α3=1.5となる。α3=1とした場合はα1=1.5となり、α2は1.5よりもさらに大きくなる。α2が大きくなると、前述のように第1入力軸10と副軸30との軸間距離が長くなるため好ましくない。したがって、α1及びα2が大きくならないように、α3を小さな増速、すなわち0.7<α3<1.0とすることで、軸間距離を短縮することができ、変速装置2の小型化を図ることができる。そして、AMT全体の大型化を防止することができる。
2) About 0.7 <α3 <1.0 As shown in FIG. 6, since the reduction ratio of the fifth speed is 1.0, it is practical to set the reduction ratio of the fourth speed to about 1.5. It is. Then, α1 / α3 = 1.5. When α3 = 1, α1 = 1.5, and α2 is larger than 1.5. If α2 is increased, the distance between the
(5)減速比のステップについて
MTの減速比のステップは、一般的に第1速と第2速との間が最も大きく、高速段にいくにしたがって徐々に小さくなっている。しかし、図5に示すように、この変速装置2では第1速から第2速及び第5速から第6速への減速比のステップ(1.34)が他の変速段同士のステップ(1.58)に比べて小さくなっている。ここで、この前進6速の変速装置2を従来のMTの前進5速の変速装置に対応したものと考えると、この変速装置2の第1速から第3速までが従来の変速装置の第1速から第2速に対応していると考えられる。そうすると、従来の前進5速の変速装置に比べて、この変速装置2は低速段の段数を1段増やすことができる。したがって、この変速装置2は、低速段において1速増やして第1速から第2速への減速比のステップを小さくすることができ、前述のようにエンジンの回転数を低く抑えるとともに燃費を向上させることができる。しかも、従来の前進5速の変速装置に比べて、歯車対や切換機構の数量を増やしていないため、変速装置の大型化を招くことがない。さらに、MTの低速段において1速増やすとドライバーによる変速操作の負担が増加するが、この変速装置2のように変速操作を自動化している場合はこのような問題は生じない。
(5) Step of reduction ratio The step of the reduction ratio of MT is generally the largest between the first speed and the second speed, and gradually decreases as the speed increases. However, as shown in FIG. 5, in this
また、第1速の牽引力は他の変速段に比べて最も大きく、発進時の加速度が他の変速段に比べて小さいため、従来のMTの変速装置のように第1速から第2速へのステップが大きいと第1速と第2速との加速度の差が大きくなりドライバーに違和感を与えやすい。しかし、この変速装置2では、前述のように低速段において1速増やしてステップを小さくしているため、加速度の差が従来よりも小さくなり、ドライバーに対してこのような違和感を与えにくい。また、MTの低速段において1速増やすとドライバーによる変速操作の負担が増加するが、この変速装置2のように変速操作を自動化した場合はこのような問題は生じない。したがって、この変速装置2は、複式クラッチ装置1を用いたAMT用の変速装置として特に有効なものといえる。
In addition, since the traction force of the first speed is the largest compared to the other speed stages and the acceleration at the time of starting is smaller than the other speed stages, the first speed changes from the first speed to the second speed as in the conventional MT transmission. If this step is large, the difference in acceleration between the first speed and the second speed becomes large, and the driver is likely to feel uncomfortable. However, in this
加えて、この変速装置2は、前進第1速から第2速への減速比のステップを小さくすることができるため、前進第1速で第1クラッチC1が滑り終える前に第2速で第2クラッチC2を滑らせて発進することができる。これにより、この変速装置2では、第1及び第2クラッチC1、C2に発進時の負荷を分担することでフェーシングの摩耗を低減することができる。
In addition, since the
(6)パーキング機構の動作
パーキング機構300の動作について説明する。図7にパーキング機構300を作動させない場合のパーキング機構300の構造図を示す。まず、パーキング機構300作動時から非作動時(図4の状態から図7の状態)への動作について説明する。
(6) Operation of Parking Mechanism The operation of the
ドライバーが操作するパーキングブレーキレバーは、ワイヤー等の図示しない中間部材によりパーキングシャフト組立体330の駆動レバー332に連結されている。図4の状態において、ドライバーがパーキングブレーキレバーをパーキング解除の位置にすると、図示しない中間部材及び駆動レバー332を介して、シャフト331が回動する。シャフト331が回動すると、レバー331bを介してパーキングロッド組立体320が図4の左側へ移動する。そうすると、先端部材322のローラ322bがパーキングカム311のカム部311aと台座6aとの間を転がりながら移動する。このとき、パーキングカム311はばね313により図4の下側へ付勢されているため、ローラ322bは上下方向にある程度の力で挟み込まれているが、2つのローラ322bが互いに反対方向に回転するため、大きな抵抗は発生しない。そして、ドライバーがパーキングブレーキレバーを操作し終わると、ローラ322bはカム部311aの傾斜面311eと台座6aの傾斜面6dとの間に挟み込まれた状態で停止する。そして、パーキング機構300は図7に示す状態となる。この状態では、カム部311aは台座6aの規制部材6cに当接した状態で停止している。そのため、爪部311bと外歯301aとが係合しなくなり、車両の駐車状態は解除され車両は走行可能となる。
The parking brake lever operated by the driver is connected to the
次に、パーキング機構300非作動時から作動時(図7の状態から図4の状態)への動作について説明する。図7の状態において、ドライバーがパーキングブレーキレバーをパーキングの位置に操作すると、図示しない中間部材及び駆動レバー332を介して、シャフト331が回動する。シャフト331が回動すると、レバー331bを介してパーキングロッド組立体320が図7の右側へ移動する。そうすると、ローラ322bがカム部311aの傾斜面311eを斜め上へ押すため、カム部311aはパーキングギヤ301側(図7の上側)に押し上げられる。そして、ローラ322bがカム部311aと台座6aとの間に入り込む。このとき、パーキングカム311はばね313により下側へ付勢されているが、2つのローラ322bが互いに反対方向に回転しながら両部材の間に入り込むため、大きな抵抗は発生しない。そして、ドライバーがパーキングブレーキレバーを操作し終わると、ローラ322bはカム部311aの接触面311dと台座6aの接触面6bとの間に挟み込まれた状態で停止する。そして、パーキング機構300は図4に示す状態となり、爪部311bと外歯301aとが係合する。これにより、パーキングギヤ301の回転が規制されるため、車両の駐車状態が保持される。
Next, an operation from when the
爪部311bと外歯301aとが噛み合わない場合も考えられる。具体的には、爪部311bと外歯301aとが噛み合わない場合、爪部311bの先端と外歯301aの先端とが当接するため、カム部311aが途中までしか押し上げられない。この場合、先端部材322は、図7の右側への移動が途中で停止する。しかし、先端部材322とロッド321とは軸方向に相対移動可能であるため、先端部材322の移動が停止してもロッド321はばね323を圧縮しながら図7の右側へ移動し所定の位置で停止する。この状態では、カム部311aはばね323の弾性力によりローラ322bを介して上側へ付勢されている。したがって、駐車中に車両が動いても、パーキングギヤ301が少し回転して爪部311bと外歯301aとが係合し、図4に示すような状態となり得る。これにより、爪部311bと外歯301aとの位置がずれていても、確実に車両の駐車状態を保持することができる。
A case where the
ここで、パーキング機構300作動時の締結要素及び減速比について説明する。パーキング機構300作動時の締結要素及び減速比は、図5(b)及び図6に示されている。図5(b)の「P」に示すように、パーキング機構300作動時は、第2切換機構170の第3切換歯車S3により第4歯車対140と出力軸とを連結しておく。第1後進歯車対195を介して、パーキングギヤ301と副軸30とは連結されている。また、第4歯車対140及び第2切換機構170により、副軸30と出力軸40とは連結されている。すなわち、パーキングギヤ301が第1後進歯車対195と第4歯車対140とを介して出力軸40に連結された状態となる。この状態で、前述のようにパーキング機構300を作動させてパーキングギヤ301の回転を阻止すると、第1後進歯車対195、副軸30、第4歯車対140及び出力軸を介して、車輪の回転が阻止され車両の駐車状態が保持される。また、図6の「P」に示すように、このときのパーキングギヤ301から出力軸への減速比は、第1後進歯車対195の減速比がαb1=1.85、第4歯車対の減速比がα4=2.87であるため、αb1×α4=1.85×2.87=5.3となる。この結果、出力軸40の回転を阻止する場合に、パーキングギヤ301への回転阻止力を小さくすることができる。これにより、この変速装置2では、パーキング機構300を従来より小型化することができるとともに従来より確実に車両の駐車状態を保持することができる。
Here, a fastening element and a reduction ratio when the
3.第2実施形態
(1)変速装置の構造
本発明の第2実施形態としての変速装置2について説明する。第1実施形態の変速装置2は6段変速であるが、第2実施形態の変速装置2は7段変速を可能としている。図8に本発明の第2実施形態としての変速装置の縦断面概略図を示す。図8は、第1入力軸、副軸及び後進軸の軸心を通る断面図を示している。変速装置2は、図8に示すように、第1入力軸10と、第2入力軸20と、副軸30と、出力軸40と、後進軸70と、第1歯車対210と、第2歯車対220と、第3歯車対230と、第4歯車対240と、第5歯車対250と、第1切換機構260と、第2切換機構270と、第3切換機構280と、後進歯車299と、第1後進歯車対295と、第2後進歯車対290と、ケーシング(図示せず)とから構成されている。
3. Second Embodiment (1) Structure of
第1入力軸10は、複式クラッチ装置1からトルクが入力されるためのものであり、第1クラッチC1の第1出力軸50に対して相対回転不能に設けられている。第2入力軸20は、複式クラッチ装置1からトルクが入力されるためのものであり、第2クラッチC2の第2出力軸60に対して相対回転不能に設けられている。この実施形態では、第1及び第2入力軸10、20は、第1及び第2出力軸50、60と一体の部材となっている。第2入力軸20は、第1入力軸10の外周側に同軸上に配置された筒状の部材である。第2入力軸20は、第1軸受81によりケーシングに対して相対回転可能に支持されている。第1入力軸10と第2入力軸20との半径方向間には、ニードルベアリング82が配置されている。第1入力軸10は、ニードルベアリング82により第2入力軸20に対して相対回転可能に支持されている。ニードルベアリング82は、第1軸受81に対して軸方向に近接して配置されている。また、第1入力軸10は、後述する出力軸40側に配置された第3軸受83によりケーシングに対して相対回転可能に配置されている。これらの構造から明らかなように、第1軸受81、ニードルベアリング82及び第3軸受83により、第1入力軸10は第2入力軸20及びケーシングに対して相対回転可能に支持されている。
The
副軸30は、第1入力軸10に対して並行に配置されている。副軸30の両端には、第6及び第7軸受86、87が設けられている。副軸30は、第6及び第7軸受86、87によりケーシングに対して相対回転可能に支持されている。出力軸40は、変速装置2からトルクを出力するためのものであり、第1入力軸10に対して同軸上に配置されている。第1入力軸10の出力軸40側の端部には、筒状部253が設けられており、出力軸40側に突出している。出力軸40の端部は、筒状部253の内周側に挿嵌されている。出力軸40と筒状部253との半径方向間には、ニードルベアリング84が配置されている。出力軸40は、ニードルベアリング84により第1入力軸10に対して相対回転可能に支持されている。ニードルベアリング84は、第3軸受83に対して軸方向に近接して配置されている。出力軸40の出力側には、第5軸受85が設けられている。これらの構造から明らかなように、出力軸40は、第3軸受83、ニードルベアリング84及び第5軸受85により第1入力軸10及びケーシングに対して相対回転可能に支持されている。また、後進軸70は、第1入力軸10に対して並行に配置されている。後進軸70は、ケーシングに直接挿入されており、固定部材71によりケーシングに対して相対回転不能に支持されている。
The
第1歯車対210は、第2入力軸20と副軸30とを連結するためのものであり、歯車211と、歯車212とから構成されている。歯車211は、第2入力軸20の外周側に一体となって形成されている。歯車212は、副軸30に固定されている。そして、歯車211と歯車212とは、互いに噛み合っている。第2歯車対220は、第1入力軸10と副軸30とを連結するためのものであり、歯車221と、歯車222とから構成されている。歯車221は、ニードルベアリング221aにより第1入力軸10に対して相対回転可能に配置されている。歯車222は、副軸30に一体となって形成されている。そして、歯車221と歯車222とは、互いに噛み合っている。第3歯車対230は、第1入力軸10と副軸30とを連結するためのものであり、歯車231と、歯車232とから構成されている。歯車231は、ニードルベアリング231aにより第1入力軸10に対して相対回転可能に配置されている。歯車232は、副軸30の外周側に一体となって形成されている。そして、歯車231と歯車232とは、互いに噛み合っている。第4歯車対240は、出力軸40と副軸30とを連結するためのものであり、歯車241と、歯車242とから構成されている。歯車241は、2つのニードルベアリング241aにより出力軸40に対して相対回転可能に配置されている。歯車242は、副軸30の外周側に一体となって形成されている。そして、歯車241と歯車242とは、互いに噛み合っている。第5歯車対250は、第1入力軸10と副軸30とを連結するためのものであり、歯車251と、歯車252とから構成されている。歯車251は、ニードルベアリング251aにより第1入力軸10に対して相対回転可能に配置されている。歯車232は、副軸30の外周側に一体となって形成されている。そして、歯車231と歯車232とは、互いに噛み合っている。
The
第1切換機構260は、第1入力軸10と副軸30とを2種類の異なる減速比で選択的に連結及び連結解除するためのものであり、切換機構261と、第1切換歯車S1と、第2切換歯車S2と、第1スリーブ262とから構成されている。切換機構261は、第1入力軸10の外周側に固定されており、複数の部材から構成されている。切換機構261は、例えば従来のシンクロ機構等(図8では、ダブルシンクロ機構)と同様の構成であるため、詳細な説明は省略する。第1切換歯車S1は、第1入力軸10に対して相対回転可能にかつ歯車221に対して相対回転不能に設けられている。第2切換歯車S2は、第1入力軸10に対して相対回転可能にかつ歯車231に対して相対回転不能に設けられている。第1スリーブ262は、切換機構261の外周側に配置された筒状の部材であり、その内周側が切換機構261の外周側に形成された歯と噛み合っている。第1スリーブ262は、第1入力軸10に対して軸方向に相対移動可能することで、第1切換歯車S1及び第2切換歯車S2のいずれか一方と切換機構261との連結及び連結解除を切換可能としている。第1スリーブ262の動作は、油圧等により自動的に行われる。
The
第2切換機構270は、第1入力軸10及び副軸30のいずれか一方と出力軸40とを選択的に連結及び連結解除するためのものであり、切換機構271と、第3切換歯車S3と、第4切換歯車S4と、第2スリーブ272とから構成されている。切換機構271は、出力軸40の外周側に固定されており、複数の部材から構成されている。切換機構271は、例えば従来のシンクロ機構等(図8では、ダブルシンクロ機構)と同様の構成であるため、詳細な説明は省略する。第3切換歯車S3は、出力軸40に対して相対回転可能にかつ歯車241に対して相対回転不能に設けられている。第4切換歯車S4は、第1入力軸10に対して相対回転不能に設けられている。第2スリーブ272は、切換機構271の外周側に配置された筒状の部材であり、その内周側が切換機構271の外周側に形成された歯と噛み合っている。第2スリーブ272は、出力軸40に対して軸方向に相対移動可能とすることで、第3切換歯車S3及び第4切換歯車S4のいずれか一方と切換機構271との連結及び連結解除を切換可能としている。第2スリーブ272の動作は、油圧等により自動的に行われる。
The
後進歯車299は、第1後進歯車対295の第1後進歯車291と、第2後進歯車対290の第2後進歯車292及び第3後進歯車293と、パーキングギヤ294とから構成されており、ケーシングに固定された後進軸70上にニードルベアリング291a及び292aを介して相対回転可能に配置されている。この実施形態では、第1後進歯車291、第2後進歯車292及びパーキングギヤ294は、一体の部材で形成されている。第1後進歯車対295は、後進歯車299と副軸30とを連結するためのものであり、第2歯車対220の歯車222と、第1後進歯車291とから構成されている。第1後進歯車291と歯車222とは、互いに噛み合っている。第2後進歯車対290は、第2後進歯車292と、第3後進歯車293とから構成されている。第2後進歯車292は、第1後進歯車291に対して相対回転不能に設けられている。第3後進歯車293は、ニードルベアリング293aにより第1入力軸10に対して相対回転可能に配置されている。そして、第2後進歯車292と第3後進歯車293とは、互いに噛み合っている。パーキングギヤ301は、パーキング機構300に含まれ、車両の停車状態を保持するためのものであり、後進軸70に対して相対回転可能にかつ第1後進歯車291及び第2後進歯車292に対して相対回転不能に配置されている。
The
第3切換機構280は、後進歯車299及び副軸30のいずれか一方と第1入力軸10とを連結及び連結解除可能にするためのものであり、切換機構281と、第5切換歯車S5と、第6切換歯車S6と、第3スリーブ282とから構成されている。切換機構281は、第1入力軸10の外周側に固定されており、複数の部材から構成されている。切換機構281は、例えば従来のシンクロ機構等と同様の構成であるため、詳細な説明は省略する。第5切換歯車S5は、第1入力軸10に対して相対回転可能にかつ第3後進歯車293に対して相対回転不能に配置されている。第6切換歯車S6は、第1入力軸10に対して相対回転可能にかつ歯車251に対して相対回転不能に配置されている。第3スリーブ282は、切換機構281の外周側に配置された筒状の部材であり、その内周側が切換機構281の外周側に形成された歯と噛み合っている。第3スリーブ282は、出力軸40に対して軸方向に相対移動可能とすることで、第5切換歯車S5及び第6切換歯車S6のいずれか一方と切換機構281との連結及び連結解除を切換可能としている。第3スリーブ282の動作は、油圧等により自動的に行われる。
The
(2)パーキング機構の構造
第2実施形態の変速装置のパーキング機構は、第1実施形態のパーキング機構300と同様の構造を有しているため、構造の詳細な説明は省略する。
(2) Structure of parking mechanism Since the parking mechanism of the transmission of the second embodiment has the same structure as the
(3)変速装置の動作
次に図9及び図10を参照しながら変速装置2の動作について説明する。ここでは、第1速から第7速(第1’速を含む)までのシフトアップ時の動作及び後進時の動作について説明する。図9(a)に本発明の第1実施形態としての変速装置の構成図、図9(b)に本発明に第1実施形態としての変速装置のトルク伝達経路の模式図及び図10に本発明の第1実施形態としての変速装置の各変速段における締結要素の制御及び減速比を示す。図9(b)では、各軸が点線で、各変速段におけるトルク伝達経路が実線で、それぞれ示されている。そして、図9(b)の左側には、作動するクラッチが「C1」又は「C2」により示されている。また、図10では、各変速段において連結されているクラッチ及び切換歯車が「○」で、シフトアップ及びシフトダウンに備えて連結される切換歯車が「(○)」でそれぞれ示されている。また、図10の右側には、変速装置2全体での減速比と各変速段の減速比のステップと全体のレンジとがそれぞれ示されている。さらに、図10の下側には、各歯車対の減速比が示されている。
(3) Operation of Transmission Device Next, the operation of the
ここで、各歯車対の減速比について説明する。減速比とは、一般的に従動側の歯車の歯数を駆動側の歯車の歯数で除したものを意味する。しかし、この実施形態においては、各歯車対は従動側と駆動側とが入れ替わる。ここでは便宜上、第1入力軸10及び第2入力軸20側の歯車を駆動側の歯車とする。また、第4歯車対240に関しては、駆動側と従動側が入れ替わらないため、出力軸40側の歯車を従動側の歯車とする。また、第1後進歯車対295に関しては、第1後進歯車291を駆動側の歯車とする。この実施形態では、各減速比を以下のように設定する(図10参照)。
第1歯車対210(歯車211→歯車212):α1=1.19
第2歯車対220(歯車221→歯車222):α2=1.85
第3歯車対230(歯車231→歯車232):α3=0.84
第4歯車対240(歯車242→歯車241):α4=2.41
第5歯車対250(歯車251→歯車252):α5=1.52
第1後進歯車対295(第1後進歯車291→歯車222):αb1=1.85
第2後進歯車対290(第3後進歯車293→第2後進歯車292):αb2=1.14
<停止〜前進第1速>
車両の停止状態では、第1クラッチC1及び第2クラッチC2は遮断されている。その状態で、図10に示すように、第1切換機構260の第1スリーブ262により切換機構261と第1切換歯車S1とが連結されるとともに、第2切換機構270の第2スリーブ272により切換機構271と第3切換歯車S3とが連結される。そして、第1クラッチC1が徐々に連結される。これにより、図9に示すように、第1クラッチC1を介して第1入力軸10に入力されたトルクは、第2歯車対220、副軸30及び第4歯車対240を介して出力軸40に伝達され、車両は第1速で走行する。この場合、変速装置2全体の減速比α0は、α0=α2×α4=1.85×2.41=4.46となる。
Here, the reduction ratio of each gear pair will be described. The reduction ratio generally means a value obtained by dividing the number of teeth of the driven gear by the number of teeth of the driving gear. However, in this embodiment, each gear pair is switched between the driven side and the driving side. Here, for the sake of convenience, the gears on the
First gear pair 210 (
Second gear pair 220 (
Third gear pair 230 (
Fourth gear pair 240 (
Fifth gear pair 250 (
First reverse gear pair 295 (first
Second reverse gear pair 290 (third
<Stop to forward 1st speed>
When the vehicle is stopped, the first clutch C1 and the second clutch C2 are disconnected. In this state, as shown in FIG. 10, the
<前進第1速〜前進第2速>
図10に示すように、第1速走行時に、第1クラッチC1の連結が解除されるとともに、第2クラッチC2が連結される。このとき、第1速と同様に、第2切換機構270の第2スリーブ272により切換機構271と第3切換歯車S3との連結は保持しておく。これにより、図9に示すように、第2クラッチC2を介して第2入力軸20に入力されたトルクは、第1歯車対210、副軸30及び第4歯車対240を介して出力軸40に伝達され、車両は第2速で走行する。この場合、変速装置2全体の減速比α0は、α0=α1×α4=1.19×2.41=2.88となる。
<Forward first speed to forward second speed>
As shown in FIG. 10, during traveling in the first speed, the first clutch C1 is disconnected and the second clutch C2 is connected. At this time, similarly to the first speed, the connection between the
<前進第2速〜前進第3速>
図10に示すように、第2速走行時に、第1切換機構260の第1スリーブ262により切換機構261と第2切換歯車S2とが連結される。そして、第2クラッチC2の連結が解除されるとともに、第1クラッチC1が連結される。このとき、第2速と同様に、第2切換機構270の第2スリーブ272により切換機構271と第3切換歯車S3との連結は保持しておく。これにより、図9に示すように、第1クラッチC1を介して第1入力軸10に入力されたトルクは、第3歯車対230、副軸30及び第4歯車対240を介して出力軸40に伝達され、車両は第3速で走行する。この場合、変速装置2全体の減速比α0は、α0=α3×α4=0.84×2.41=2.02となる。
<Forward second speed to Forward third speed>
As shown in FIG. 10, during the second speed traveling, the
<前進第3速〜前進第4速>
図10に示すように、第3速走行時に、第1クラッチC1の連結を解除するとともに、第2切換機構270での連結部分を第3切換歯車S3から第4切換歯車S4へ切り換える。その後、第2クラッチC2が連結される。このとき、第3速と同様に、第1切換機構260の第1スリーブ262により切換機構261と第2切換歯車S2との連結は保持しておく。これにより、図9に示すように、第2クラッチC2を介して第2入力軸20に入力されたトルクは、第1歯車対210、副軸30、第3歯車対230及び第1入力軸10を介して出力軸40に伝達され、車両は第4速で走行する。この場合、変速装置2全体の減速比α0は、α0=α1/α3=1.19/0.84=1.42となる。
<Forward 3rd speed-Forward 4th speed>
As shown in FIG. 10, at the time of the third speed traveling, the first clutch C1 is disengaged and the connecting portion in the
<前進第4速〜前進第5速>
図10に示すように、第4速走行時に、第2クラッチC2の連結が解除されるとともに、第1クラッチC1が連結される。このとき、第4速と同様に、第2切換機構270の第2スリーブ272により切換機構271と第4切換歯車S4との連結は保持しておく。これにより、図9に示すように、第1クラッチC1を介して第1入力軸10に入力されたトルクは、第2切換機構270を介して出力軸40に伝達され、車両は第5速で走行する。この場合、変速装置2全体の減速比α0は、α0=1.00となる。
<Forward 4th speed-Forward 5th speed>
As shown in FIG. 10, during the fourth speed travel, the second clutch C2 is disengaged and the first clutch C1 is engaged. At this time, similarly to the fourth speed, the connection between the
<前進第5速〜前進第6速>
図10に示すように、第5速走行時に、第3切換機構280の第3スリーブ282により歯車251と第6切換歯車S6とが連結される。そして、第1クラッチC1の連結が解除されるとともに、第2クラッチC2が連結される。このとき、第5速と同様に、第2切換機構270の第4切換歯車S4の連結は保持しておく。これにより、図9に示すように、第2クラッチC2を介して第2入力軸20に入力されたトルクは、第1歯車対210、副軸30及び第5歯車対250を介して出力軸40に伝達され、車両は第6速で走行する。この場合、変速装置2全体の減速比α0は、α0=α1/α2=1.19/1.52=0.78となる。
<Forward fifth speed to forward sixth speed>
As shown in FIG. 10, the
<前進第6速〜前進第7速>
図10に示すように、第6速走行時に、第2クラッチC2の連結が解除される。その後、第3切換機構280による連結が解除されるとともに、第1切換機構260の第1スリーブ262により切換機構261と第1切換歯車S1とが連結される。そして、第2クラッチC2が再度連結される。このとき、第6速と同様に、第2切換機構270の第4切換歯車S4の連結は保持しておく。これにより、図9に示すように、第2クラッチC2を介して第2入力軸20に入力されたトルクは、第1歯車対210、副軸30及び第2歯車対220を介して出力軸40に伝達され、車両は第7速で走行する。この場合、変速装置2全体の減速比α0は、α0=α1/α2=1.19/1.85=0.64となる。
<停止〜前進第1’速>
この実施形態における変速装置2は、以上の前進7速に加えて第1速と第2速との間にさらに1つの変速段(前進第1’速)を設けることができる。具体的には、車両の停止状態で、図10に示すように、第1クラッチC1の連結を解除するとともに、第1切換機構260の第1切換歯車S1の連結を解除する。そして、第2切換機構270の第3切換歯車S3及び第3切換機構280の第6切換歯車S6を連結させ、第1クラッチC1を徐々に連結させる。これにより、図4(b)に示すように、第1クラッチC1を介して第1入力軸10に入力されたトルクは、第5歯車対250、副軸30及び第4歯車対240を介して出力軸40に伝達され、車両は第1’速で走行する。この場合、変速装置2全体の減速比α0は、α0=α5×α4=1.52×2.41=3.66となる。
<6th forward speed to 7th forward speed>
As shown in FIG. 10, the second clutch C2 is disengaged during the sixth speed travel. Thereafter, the connection by the
<Stop to forward 1st speed>
In the
<停止〜後進1>
車両の停止状態では、第1クラッチC1及び第2クラッチC2は遮断されている。その状態で、図10に示すように、第3切換機構280の第3スリーブ282により切換機構281と第5切換歯車S5とが連結されるとともに、第2切換機構270の第2スリーブ272により切換機構271と第3切換歯車S3とが連結される。そして、第1クラッチC1が徐々に連結される。これにより、図9に示すように、第1クラッチC1を介して第1入力軸10に入力されたトルクは、第1入力軸10、第2後進歯車対290、第1後進歯車対295、副軸30及び第4歯車対240を介して出力軸40に伝達され、車両は後進する。この場合、変速装置2全体の減速比α0は、α0=αb2×αb1×α4=1.14×1.85×2.41=5.09となる。
<Stop-
When the vehicle is stopped, the first clutch C1 and the second clutch C2 are disconnected. In this state, as shown in FIG. 10, the
以上に述べたように、5つの歯車対と3つの切換機構のみで、この変速装置2は最大前進8段変速を実現できる。また、この変速装置2は、後進段も備えている。
As described above, the
(4)減速比の設定について
以上に述べた減速比の設定値は、第1入力軸10と副軸30との軸間距離を短縮するため、ある一定の制限が設けられている。具体的には、α2<α4及び0.7<α3<1.0とする必要がある。その理由を以下に示す。
(4) Setting of reduction ratio The setting value of the reduction ratio described above is provided with a certain limit in order to shorten the inter-axis distance between the
1)α2<α4について
図10に示すように、第1速から第7速にかけて順番に減速比が小さくなる。また、第1’速の減速比は、第1速よりも小さく、第2速よりも大きくなる。したがって、第1速及び第1’速から第3速の減速比の関係より、α3×α4<α1×α4<α5×α4<α2×α4となる。これにより、この変速装置2が8段変速を実現するためには、少なくともα3<α1<α5<α2の関係が必要とされる。α4については、特に限定されない。一方、軸間距離は減速比が最大となる歯車対の歯車径により決まる。したがって、α2及びα4の減速比の大小関係により軸間距離が決まる。
1) For α2 <α4 As shown in FIG. 10, the reduction ratio decreases in order from the first speed to the seventh speed. Further, the reduction ratio of the first 'speed is smaller than the first speed and larger than the second speed. Therefore, α3 × α4 <α1 × α4 <α5 × α4 <α2 × α4 is established based on the relationship between the reduction ratios of the first speed and the first 'speed to the third speed. Thus, in order for the
α2は、第2歯車対220の第1入力軸10から副軸30への減速比であるため、副軸30側の歯車222の径は第1入力軸10側の歯車221の径よりも大きくなる。一方、歯車221は第1入力軸10に対して相対回転可能に配置されており、歯車221の内周側にはニードルベアリング221aが設けられているため、歯車221の径をあまり小さくすることができない。したがって、歯車221及び歯車222は小径化が困難である。
Since α2 is a reduction ratio of the
それに対して、α4は第4歯車対240の副軸30から出力軸40への減速比であるため、副軸30側の歯車242の径は出力軸40側の歯車241の径よりも小さくなる。また、歯車241が出力軸40に対して相対回転可能に配置されており、歯車241の内周側にニードルベアリング241aが設けられている。しかし、歯車242は副軸30に固定されているため、小径化が容易であり、ニードルベアリング241aを有する歯車241も小径化が可能となる。したがって、歯車241及び歯車242は歯車221及び歯車222に比べて小径化が容易である。
On the other hand, α4 is a reduction ratio from the
以上より、小径化が困難な第2歯車対220の減速比α2を小さくし、小径化が容易な第4歯車対240の減速比α4を大きくする、すなわちα2<α4とすることで、第2及び第4歯車対220、240の各歯車の小径化を実現することができる。この結果、この変速装置2では軸間距離を短縮することができ、変速装置2の小型化を図ることができる。そして、AMT全体の大型化を防止することができる。
As described above, the reduction ratio α2 of the
2)0.7<α3<1.0について
図10に示すように、本実施形態では第1実施形態よりも変速段数が多く、第5速の減速比が1.0であるため、第4速の減速比を1.4程度とするのが実用的である。そうすると、α1/α3=1.4となる。α3=1とした場合はα1=1.4となり、α2は1.4よりもさらに大きくなる。α2が大きくなると、前述のように第1入力軸10と副軸30との軸間距離が長くなるため好ましくない。したがって、α1及びα2が大きくならないように、α3を小さな増速、すなわち0.7<α3<1.0とすることで、軸間距離を短縮することができ、変速装置2の小型化を図ることができる。そして、AMT全体の大型化を防止することができる。
2) Regarding 0.7 <α3 <1.0 As shown in FIG. 10, the fourth embodiment has a larger number of gears than the first embodiment, and the fifth gear reduction ratio is 1.0. It is practical to set the speed reduction ratio to about 1.4. Then, α1 / α3 = 1.4. When α3 = 1, α1 = 1.4, and α2 is larger than 1.4. If α2 is increased, the distance between the
(5)減速比のステップについて
図10に示すような減速比に設定すると、高速域における減速比のステップを小さくすることができる。具体的には、第5速から第6速及び第6速から第7速へのステップがそれぞれ1.28及び1.22となる。高速域では牽引力が小さくなるため、減速比のステップが小さい方が好ましく、高速域で好ましいステップは1.2〜1.3とされている。したがって、この減速比の設定により理想的な減速比のステップを得ることができる。
(5) Step of reduction ratio If the reduction ratio as shown in FIG. 10 is set, the step of the reduction ratio in the high speed range can be reduced. Specifically, the steps from the fifth speed to the sixth speed and from the sixth speed to the seventh speed are 1.28 and 1.22, respectively. Since the traction force becomes small in the high speed region, it is preferable that the step of the reduction ratio is small, and the preferable step in the high speed region is 1.2 to 1.3. Therefore, an ideal reduction ratio step can be obtained by setting the reduction ratio.
また、本実施形態の前進8速の変速装置2は、第1実施形態よりも変速段数を増やして減速比のステップを小さくしたものである。本実施形態の前進8速の変速装置2を、一般的なMTの前進6速の変速装置に対抗したものとして考えると、従来の前進6速の変速装置に比べて高速段の段数を1段増やすことができる。したがって、この変速装置2は、高速段において段数を増やして減速比のステップを小さくすることができ、従来よりも理想的な減速比のステップを得ることができる。しかも、従来の前進6速の変速装置に比べて、歯車対や切換機構の数量を増やしていないため、変速装置の大型化を招くことがない。さらに、MTの高速段において1速増やすとドライバーによる変速操作の負担が増加するが、この変速装置2のように変速操作を自動化している場合はこのような問題は生じない。したがって、この変速装置2は、複式クラッチ装置1を用いたAMT用の変速装置として特に有効なものといえる。
Further, the
また、この変速装置2では、後進段で第1速と第1’速とが選定できる。第1速の減速比が最大であるため、発進時に第1速を選定すれば力強い発進が可能となる。また、第1’速の減速比は第1速の減速比よりも小さく、第1’速から第2速へのステップが第1速から第2速へのステップよりも小さいため、発進時に第1’速を選定すれば燃費重視でスムーズな発進が可能となる。また、第1’速において第1クラッチC1が滑り終える前に第2クラッチC2を滑らせることで、第1及び第2クラッチC1、C2に発進時の負荷を分担することでフェーシングの摩耗を低減することができる。
In the
(6)パーキング機構の動作
第2実施形態の変速装置2のパーキング機構は、第1実施形態のパーキング機構300と同様の構造を有しており、動作の詳細な説明は省略する。
(6) Operation of parking mechanism The parking mechanism of the
ここで、パーキング機構300作動時の締結要素及び減速比について説明する。パーキング機構300作動時の締結要素及び減速比は、図9(b)及び図10に示されている。図9(b)の「P」に示すように、パーキング機構300作動時は、第2切換機構270により第4歯車対240と出力軸40とを連結しておく。第1後進歯車対295を介して、パーキングギヤ301と副軸30とは連結されている。第4歯車対240及び第2切換機構270により、副軸30と出力軸40とは連結されている。すなわち、パーキングギヤ301が第1後進歯車対295と第4歯車対240とを介して出力軸40に連結された状態となる。この状態で、前述のようにパーキング機構300を作動させてパーキングギヤ301の回転を阻止すると、第1後進歯車対295、副軸30、第4歯車対240及び出力軸を介して、車輪の回転が阻止され車両の駐車状態が保持される。また、図9の「P」に示すように、このときのパーキングギヤ301から出力軸への減速比は、第1後進歯車対295の減速比がαb1=1.85、第4歯車対の減速比がα4=2.41であるため、αb1×α4=1.85×2.41=4.46となる。この結果、出力軸40の回転を阻止する場合に、パーキングギヤ301への回転阻止力を小さくすることができる。これにより、この変速装置2では、パーキング機構300を従来より小型化することができるとともに従来より確実に車両の駐車状態を保持することができる。
Here, a fastening element and a reduction ratio when the
4.その他の実施形態
本発明はかかる上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形又は修正が可能である。
4). Other Embodiments The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications or corrections can be made without departing from the scope of the present invention.
(1)減速比
前述の実施形態では、減速比を例示しているが、それらの減速比に限定されるものではなく、前述の条件を満たしていれば、他の減速比を用いてもよい。
(1) Reduction ratio In the above-described embodiment, the reduction ratio is exemplified, but the reduction ratio is not limited thereto, and other reduction ratios may be used as long as the above-described conditions are satisfied. .
(2)変速動作
前述の実施形態では、変速装置2の動作を説明しているが、これは変速装置2の変速動作を限定するものではない。したがって、変速装置2は前述の動作以外の変速動作により変速が可能である。
(2) Speed change operation In the above-described embodiment, the operation of the
(3)切換機構
前述の実施形態では、各切換機構の配置を例示しているが、それらの配置に限定されるものではない。切換機構の軸方向の配置が入れ替わってもよいし、歯車の固定側と相対回転側とが入れ替わってもよい。
(3) Switching mechanism In the above-mentioned embodiment, although arrangement of each switching mechanism is illustrated, it is not limited to those arrangements. The axial arrangement of the switching mechanism may be switched, or the fixed side and the relative rotation side of the gear may be switched.
(4)パーキング機構の構造
前述の実施形態では、パーキング機構80の構造を示しているが、この構造に限定されない。パーキングギヤ301の回転を規制することができれば、他の構造でも問題ない。
(4) Structure of parking mechanism In the above-described embodiment, the structure of the parking mechanism 80 is shown, but it is not limited to this structure. Other structures can be used as long as the rotation of the
1 複式クラッチ装置
2 変速装置
3 フライホイール
4 ダンパー機構
5 入力軸
10 第1入力軸
20 第2入力軸
30 副軸
40 出力軸
50 第1出力軸
60 第2出力軸
70 後進軸
110、210 第1歯車対
120、220 第2歯車対
130、230 第3歯車対
140、240 第4歯車対
250 第5歯車対
160、260 第1切換機構
170、270 第2切換機構
180 後進切換機構
280 第3切換機構
195、295 第1後進歯車対
190、290 第2後進歯車対
300 パーキング機構
301 パーキングギヤ(パーキング歯車)
310 パーキングカム組立体
320 パーキングロッド組立体
330 パーキングシャフト組立体
C1 第1クラッチ
C2 第2クラッチ
S1 第1切換歯車
S2 第2切換歯車
S3 第3切換歯車
S4 第4切換歯車
S5 第5切換歯車
S6 第6切換歯車
1 Double
310
Claims (9)
前記第1クラッチを介してトルクが入力される第1入力軸と、
前記第2クラッチを介してトルクが入力される第2入力軸と、
前記第1入力軸に対して並行に配置された副軸と、
前記第1入力軸に対して同軸上に配置された出力軸と、
前記第1入力軸に対して並行に配置された後進軸と、
前記副軸に対して固定された第4歯車と、前記後進軸に対して相対回転可能に配置され前記第4歯車と噛み合う第1後進歯車とから構成される第1後進歯車対と、
前記出力軸に対して相対回転可能に配置された第7歯車と、前記副軸に対して固定され第7歯車と噛み合う第8歯車とから構成される第4歯車対と、
前記副軸と前記出力軸とを前記第4歯車対を介して連結及び連結解除可能な第2切換機構と、
前記後進軸に対して相対回転可能にかつ前記第1後進歯車に対して相対回転不能に配置されたパーキング歯車と、
前記パーキング歯車を含み、前記パーキング歯車の回転を規制及び規制解除可能なパーキング機構とを備えた、変速装置。 A transmission that is mounted on an automatic transmission including a dual clutch device that can selectively connect and disconnect the first and second clutches, and that transmits torque from the engine to the output side,
A first input shaft to which torque is input via the first clutch;
A second input shaft to which torque is input via the second clutch;
A counter shaft arranged in parallel to the first input shaft;
An output shaft disposed coaxially with respect to the first input shaft;
A reverse shaft disposed in parallel to the first input shaft;
A first reverse gear pair comprising a fourth gear fixed to the countershaft, and a first reverse gear arranged to be rotatable relative to the reverse shaft and meshing with the fourth gear;
A fourth gear pair composed of a seventh gear disposed so as to be rotatable relative to the output shaft, and an eighth gear fixed to the auxiliary shaft and meshing with the seventh gear;
A second switching mechanism capable of connecting and disconnecting the auxiliary shaft and the output shaft via the fourth gear pair;
A parking gear disposed so as to be rotatable relative to the reverse shaft and not rotatable relative to the first reverse gear;
A transmission including the parking gear, and a parking mechanism capable of restricting and releasing the rotation of the parking gear.
前記第4歯車と、前記第1入力軸に対して相対回転可能に配置され前記第4歯車と噛み合う第3歯車とから構成される第2歯車対と、
前記副軸に対して固定された第5歯車と、前記第1入力軸に対して相対回転可能に配置され前記第5歯車と噛み合う第6歯車とから構成される第3歯車対と、
前記第1入力軸と前記副軸とを前記第2及び第3歯車対のいずれか一方を介して選択的に連結及び連結解除可能な第1切換機構とを備え、
前記第2切換機構は、前記副軸と前記出力軸との前記第4歯車対を介した連結と、前記第1入力軸と前記出力軸との前記第4歯車対を介さない連結とを選択的に切換及び解除可能である、
請求項1に記載の変速装置。 A first gear pair composed of a first gear fixed to the second input shaft and a second gear fixed to the countershaft and meshing with the first gear;
A second gear pair constituted by the fourth gear and a third gear which is arranged to be rotatable relative to the first input shaft and meshes with the fourth gear;
A third gear pair comprising a fifth gear fixed to the countershaft, and a sixth gear arranged to be rotatable relative to the first input shaft and meshing with the fifth gear;
A first switching mechanism capable of selectively connecting and disconnecting the first input shaft and the auxiliary shaft via any one of the second and third gear pairs;
The second switching mechanism selects a connection between the auxiliary shaft and the output shaft via the fourth gear pair and a connection between the first input shaft and the output shaft not via the fourth gear pair. Can be switched and released automatically,
The transmission according to claim 1.
前記第1入力軸と前記第1及び第2後進歯車とを前記第2後進歯車対を介して連結及び連結解除可能な後進切換機構とをさらに備えた、
請求項1又は2に記載の変速装置。 A second reverse gear disposed relative to the reverse shaft and non-rotatable relative to the first reverse gear and the parking gear; and a second reverse gear disposed relative to the first input shaft. A second reverse gear pair composed of a third reverse gear meshing with the reverse gear;
A reverse switching mechanism capable of connecting and disconnecting the first input shaft and the first and second reverse gears via the second reverse gear pair;
The transmission according to claim 1 or 2.
前記第4歯車と、前記第1入力軸に対して相対回転可能に配置され前記第4歯車と噛み合う第3歯車とから構成される第2歯車対と、
前記副軸に対して固定された第5歯車と、前記第1入力軸に対して相対回転可能に配置され前記第5歯車と噛み合う第6歯車とから構成される第3歯車対と、
前記副軸に対して固定された第9歯車と、前記第1入力軸に対して相対回転可能に配置され前記第9歯車と噛み合う第10歯車とから構成される第5歯車対と、
前記第1入力軸に相対回転可能に配置された第3後進歯車と、前記後進軸に対して相対回転可能にかつ前記第1後進歯車及びパーキング歯車に対して相対回転不能に配置され前記第3後進歯車と噛み合う第2後進歯車とから構成される第2後進歯車対と、
前記第1入力軸と前記副軸とを前記第2及び第3歯車対のいずれか一方を介して選択的に連結及び連結解除可能な第1切換機構と
前記第1入力軸と前記副軸との前記第5歯車対を介した連結と、前記第1入力軸と前記後進軸との前記第2後進歯車対を介した連結とを選択的に切換及び解除可能な第3切換機構とを備え、
前記第2切換機構は、前記副軸と前記出力軸との前記第4歯車対を介した連結と、前記第1入力軸と前記出力軸との前記第4歯車対を介さない連結とを選択的に切換及び解除可能である、
請求項1に記載の変速装置。 A first gear pair composed of a first gear fixed to the second input shaft and a second gear fixed to the countershaft and meshing with the first gear;
A second gear pair constituted by the fourth gear and a third gear which is arranged to be rotatable relative to the first input shaft and meshes with the fourth gear;
A third gear pair comprising a fifth gear fixed to the countershaft, and a sixth gear arranged to be rotatable relative to the first input shaft and meshing with the fifth gear;
A fifth gear pair composed of a ninth gear fixed to the countershaft and a tenth gear arranged to rotate relative to the first input shaft and meshing with the ninth gear;
A third reverse gear arranged to be rotatable relative to the first input shaft; and a third reverse gear arranged to be rotatable relative to the reverse shaft and not rotatable relative to the first reverse gear and the parking gear. A second reverse gear pair composed of a second reverse gear meshing with the reverse gear;
A first switching mechanism capable of selectively connecting and disconnecting the first input shaft and the auxiliary shaft via one of the second and third gear pairs; the first input shaft and the auxiliary shaft; And a third switching mechanism capable of selectively switching and releasing the connection through the fifth gear pair and the connection between the first input shaft and the reverse shaft through the second reverse gear pair. ,
The second switching mechanism selects a connection between the auxiliary shaft and the output shaft via the fourth gear pair and a connection between the first input shaft and the output shaft not via the fourth gear pair. Can be switched and released automatically,
The transmission according to claim 1.
前記第1歯車対の前記第2入力軸から前記副軸への減速比をα1、
前記第2歯車対の前記第1入力軸から前記副軸への減速比をα2、
前記第3歯車対の前記第1入力軸から前記副軸への減速比をα3とした場合に、α3<α1<α2<α4である、
請求項2から4のいずれかに記載の変速装置。 The number of teeth of the first reverse gear is the same as the number of teeth of the third gear,
A reduction ratio of the first gear pair from the second input shaft to the countershaft is α1,
A reduction ratio of the second gear pair from the first input shaft to the sub shaft is α2,
Α3 <α1 <α2 <α4, where α3 is a reduction ratio from the first input shaft to the sub shaft of the third gear pair,
The transmission according to any one of claims 2 to 4.
前記第1歯車対の前記第2入力軸から前記副軸への減速比をα1、
前記第2歯車対の前記第1入力軸から前記副軸への減速比をα2、
前記第3歯車対の前記第1入力軸から前記副軸への減速比をα3、
前記第4歯車対の前記副軸から前記出力軸への減速比をα4、
前記第5歯車対の前記第1入力軸から前記副軸への減速比をα5とした場合に、α3<α1<α5<α2<α4である、
請求項4に記載の変速装置。 The number of teeth of the first reverse gear is the same as the number of teeth of the third gear,
A reduction ratio of the first gear pair from the second input shaft to the countershaft is α1,
A reduction ratio of the second gear pair from the first input shaft to the sub shaft is α2,
A reduction ratio of the third gear pair from the first input shaft to the sub shaft is α3,
A reduction ratio from the secondary shaft to the output shaft of the fourth gear pair is α4,
Α3 <α1 <α5 <α2 <α4, where α5 is a reduction ratio from the first input shaft to the sub shaft of the fifth gear pair,
The transmission according to claim 4.
前記パーキング歯車と係合することで前記パーキング歯車の回転を規制するためのパーキングカム組立体と、
前記パーキングカム組立体を前記パーキング歯車に対して付勢するためのパーキングロッド組立体と、
前記パーキングロッド組立体を駆動させるためのパーキングシャフト組立体とを有する、
請求項1から6のいずれかに記載の変速装置。 The parking mechanism is
A parking cam assembly for restricting rotation of the parking gear by engaging with the parking gear;
A parking rod assembly for biasing the parking cam assembly against the parking gear;
A parking shaft assembly for driving the parking rod assembly;
The transmission according to any one of claims 1 to 6.
前記パーキングロッド組立体は、ロッドと、前記ロッドに対して相対移動可能に設けられ前記パーキングカムを前記パーキング歯車側へ付勢するための先端部材と、前記ロッドに装着され前記先端部材を付勢するための第2弾性部材とを有し、
前記パーキングシャフト組立体は、シャフト本体と、前記シャフト本体に固定され前記ロッドを駆動させるためのレバーと、前記シャフト本体を回動させるための駆動レバーとを有する、
請求項7に記載の変速装置。 The parking cam assembly includes a parking cam that can be engaged with the parking gear, a support member that rotatably supports the parking cam, and a biasing member that biases the parking cam to the side opposite to the parking gear side. 1 elastic member,
The parking rod assembly includes a rod, a tip member provided so as to be relatively movable with respect to the rod, and biasing the parking cam toward the parking gear, and biasing the tip member attached to the rod A second elastic member for
The parking shaft assembly includes a shaft main body, a lever fixed to the shaft main body for driving the rod, and a drive lever for rotating the shaft main body.
The transmission according to claim 7.
請求項1から6のいずれかに記載の変速装置。 The second input shaft is a cylindrical member disposed coaxially on the outer peripheral side of the first input shaft.
The transmission according to any one of claims 1 to 6.
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-
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- 2004-11-25 JP JP2004340671A patent/JP2006153048A/en active Pending
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