JP2014228027A - 変速機 - Google Patents

Abstract

【課題】装置を小型化することができる変速機を提供することを目的とする。
【解決手段】変速機１は、回転動力が入力される入力軸２と、入力軸２に入力された回転動力を出力可能である第１出力軸３及び第２出力軸４と、入力軸２からの回転動力の回転数を変速して第１出力軸３に伝達可能である第１変速ギヤ対群５と、入力軸２からの回転動力の回転数を変速して第２出力軸４に伝達可能である第２変速ギヤ対群６とを備え、第１変速ギヤ対群５は、入力軸２からの回転動力の回転数を２段階に変速可能であると共に第１出力軸３に相対回転可能に支持されるアイドルギヤ７を含んで構成され、第２変速ギヤ対群６は、入力軸２からの回転動力の回転数を２段階に変速可能であると共に、入力軸２からアイドルギヤ７を介して伝達される回転動力の回転数を２段階に変速可能である。したがって、変速機１は、軸長を短縮することができるので、装置を小型化することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、変速機に関する。

車両に搭載される従来の変速機として、例えば、特許文献１には、６速又は７速の自動車変速機が開示されている。この自動車変速機は、複数の遊動歯車として形成された変速段歯車が遊転可能に支承された２本の副軸と、変速機入力軸に遊転不能に配置された複数の固定歯車として形成され前記遊動歯車と噛み合う変速段歯車と、２つの副軸に遊転不能かつ軸方向移動可能に支承されるとともに副軸上で調整装置により移動させられる連結装置と、２つの副軸にそれぞれ固定されるとともに差動装置の歯と噛み合う出力歯車とを備える。そして、この自動車変速機は、変速機入力軸に配置された固定歯車のうちの少なくとも３個の固定歯車がそれぞれ２個の遊動歯車と噛み合うようになっている。

特開２００４−２６３８６４号公報

ところで、上述の特許文献１に記載の自動車変速機は、例えば、装置の小型化の点で更なる改善の余地がある。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、装置を小型化することができる変速機を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る変速機は、回転動力が入力される入力軸と、前記入力軸に入力された回転動力を出力可能である第１出力軸及び第２出力軸と、前記入力軸からの回転動力の回転数を変速して前記第１出力軸に伝達可能である第１変速ギヤ対群と、前記入力軸からの回転動力の回転数を変速して前記第２出力軸に伝達可能である第２変速ギヤ対群とを備え、前記第１変速ギヤ対群は、前記入力軸からの回転動力の回転数を２段階に変速可能であると共に前記第１出力軸に相対回転可能に支持されるアイドルギヤを含んで構成され、前記第２変速ギヤ対群は、前記入力軸からの回転動力の回転数を２段階に変速可能であると共に、前記入力軸から前記アイドルギヤを介して伝達される回転動力の回転数を２段階に変速可能であることを特徴とする。

また、上記変速機では、前記入力軸に相対回転可能に支持される第１ギヤと、前記入力軸に相対回転可能に支持される第２ギヤと、前記第１出力軸に相対回転可能に支持され前記第１ギヤと噛み合う第３ギヤと、前記第１出力軸に相対回転可能に支持され前記第２ギヤと噛み合うと共に前記第３ギヤと一体で形成される第４ギヤと、前記第２出力軸に相対回転可能に支持され前記第１ギヤと噛み合う第５ギヤと、前記第２出力軸に相対回転可能に支持され前記第２ギヤと噛み合う第６ギヤと、前記第１ギヤと前記第２ギヤとを前記入力軸に選択的に連結可能である第１切替機構と、一体で形成される前記第３ギヤ及び前記第４ギヤを前記第１出力軸に選択的に連結可能である第２切替機構と、前記第５ギヤと前記第６ギヤとを前記第２出力軸に選択的に連結可能である第３切替機構とを備え、一体で形成される前記第３ギヤ及び前記第４ギヤは、前記アイドルギヤを構成し、前記第１ギヤ、前記第２ギヤ、前記第３ギヤ及び前記第４ギヤは、前記第１変速ギヤ対群を構成し、前記第１ギヤ、前記第２ギヤ、前記第５ギヤ及び前記第６ギヤは、前記第２変速ギヤ対群を構成するものとすることができる。

本発明に係る変速機は、装置を小型化することができる、という効果を奏する。

図１は、実施形態に係る変速機の概略構成を表す概略構成図である。 図２は、実施形態に係る変速機における変速状態を表す概略構成図である。 図３は、実施形態に係る変速機における変速状態を表す概略構成図である。 図４は、実施形態に係る変速機における変速状態を表す概略構成図である。 図５は、実施形態に係る変速機における変速状態を表す概略構成図である。 図６は、実施形態に係る変速機における変速状態を表す概略構成図である。 図７は、実施形態に係る変速機における変速状態を表す概略構成図である。 図８は、比較例に係る変速機の概略構成を表す概略構成図である。

以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。

［実施形態］
図１は、実施形態に係る変速機の概略構成を表す概略構成図である。図２〜図７は、実施形態に係る変速機における変速状態を表す概略構成図である。図８は、比較例に係る変速機の概略構成を表す概略構成図である。

図１に示す本実施形態の変速機１は、典型的には、車両に搭載されるＦＦ（前輪駆動）用６速マニュアルトランスミッションである。変速機１は、エンジン等の走行用の動力源から車両の駆動輪への動力の伝達経路に設けられ、当該動力源からの回転動力の回転数を変速して駆動輪に伝達可能である。変速機１は、動力源から入力軸２に入力された回転動力の回転数を、変速して第１出力軸３、あるいは、第２出力軸４から駆動輪側に出力する。変速機１に伝達された動力の回転数は、この変速機１にて所定の変速比（＝入力回転数／出力回転数）で６段階に変速可能である。

本実施形態の変速機１は、入力軸２と、第１出力軸３と、第２出力軸４と、第１変速ギヤ対群５と、第２変速ギヤ対群６とを備える。入力軸２は、動力源から回転動力が入力される。第１出力軸３及び第２出力軸４は、入力軸２に入力された回転動力を駆動輪側に出力可能である。第１変速ギヤ対群５は、入力軸２からの回転動力の回転数を変速して第１出力軸３に伝達可能である。第２変速ギヤ対群６は、入力軸２からの回転動力の回転数を変速して第２出力軸４に伝達可能である。そして、本実施形態の第１変速ギヤ対群５は、入力軸２からの回転動力の回転数を２段階に変速可能であると共に第１出力軸３に相対回転可能に支持されるアイドルギヤ７を含んで構成される。さらに、本実施形態の第２変速ギヤ対群６は、入力軸２からの回転動力の回転数を２段階に変速可能であると共に、入力軸２からアイドルギヤ７を介して伝達される回転動力の回転数を２段階に変速可能である。本実施形態の変速機１は、これらの構成要素により、３軸２列、６枚のギヤを使用することで前進６段の変速段を設定可能なように構成される。

具体的には、変速機１は、第１ギヤ８と、第２ギヤ９と、第３ギヤ１０と、第４ギヤ１１と、第５ギヤ１２と、第６ギヤ１３とを備える。変速機１は、これら第１ギヤ８、第２ギヤ９、第３ギヤ１０、第４ギヤ１１、第５ギヤ１２及び第６ギヤ１３が変速用のギヤを構成する。ここでは、第３ギヤ１０と第４ギヤ１１とは、一体で形成され上記アイドルギヤ７を構成する。また、第１ギヤ８、第２ギヤ９、第３ギヤ１０及び第４ギヤ１１は、第１変速ギヤ対群５を構成し、第１ギヤ８、第２ギヤ９、第５ギヤ１２及び第６ギヤ１３は、第２変速ギヤ対群６を構成する。さらに、変速機１は、変速状態を切り替えるための機構として、第１切替機構１４と、第２切替機構１５と、第３切替機構１６とを備える。

ここで、入力軸２は、変速機１において動力源側からの回転動力が入力される入力回転部材である。入力軸２は、円柱状に形成され、ケース等に対して軸受ＲＢ１、ＲＢ２等を介して回転可能に支持される。入力軸２は、動力源からの動力が伝達されて回転軸線Ｘ１を回転中心として回転可能に支持される。入力軸２は、第１ギヤ８、第２ギヤ９が配置されると共に第１ギヤ８と第２ギヤ９との間に第１切替機構１４が配置される。第１ギヤ８及び第２ギヤ９は、ブッシュ等を介して入力軸２に相対回転可能に支持される。第１切替機構１４は、第１ギヤ８と第２ギヤ９とを入力軸２に選択的に連結可能である。第１切替機構１４は、同期機構であるシンクロナイザー等を含んで構成されると共にハブスリーブ（クラッチ）１４ａを含んで構成される。第１切替機構１４は、運転者によるシフト操作に応じてハブスリーブ１４ａが作動し、第１ギヤ８と入力軸２とを一体回転可能に締結した状態と、第２ギヤ９と入力軸２とを一体回転可能に締結した状態と、第１ギヤ８、第２ギヤ９と入力軸２との締結を解除し第１ギヤ８、第２ギヤ９を空転状態とする中立状態とに切り替え可能である。

第１出力軸３は、変速機１において駆動輪側へ回転動力を出力する第１の出力回転部材である。第１出力軸３は、円柱状に形成され、ケース等に対して軸受ＲＢ３、ＲＢ４等を介して回転可能に支持される。第１出力軸３は、動力源からの動力が伝達されて回転軸線Ｘ１と平行な回転軸線Ｘ２を回転中心として回転可能に支持される。第１出力軸３は、第３ギヤ１０、第４ギヤ１１が配置されると共に第４ギヤ１１に隣接して第２切替機構１５が配置される。第３ギヤ１０及び第４ギヤ１１は、ブッシュ等を介して第１出力軸３に相対回転可能に支持される。第３ギヤ１０は、第１ギヤ８と噛み合う。第１ギヤ８と第３ギヤ１０とは、第１変速ギヤ対群５の一対のギヤ対をなす。第４ギヤ１１は、第２ギヤ９と噛み合う。第２ギヤ９と第４ギヤ１１とは、第１変速ギヤ対群５の一対のギヤ対をなす。ここでは、第４ギヤ１１は、上述したように第３ギヤ１０と一体で形成されアイドルギヤ７を構成する。第２切替機構１５は、一体で形成される第３ギヤ１０及び第４ギヤ１１を第１出力軸３に選択的に連結可能である。第２切替機構１５は、同期機構であるシンクロナイザー等を含んで構成されると共にハブスリーブ（クラッチ）１５ａを含んで構成される。第２切替機構１５は、運転者によるシフト操作に応じてハブスリーブ１５ａが作動し、第３ギヤ１０、第４ギヤ１１と第１出力軸３とを一体回転可能に締結した状態と、第３ギヤ１０、第４ギヤ１１と第１出力軸３との締結を解除し第３ギヤ１０、第４ギヤ１１を空転状態とする中立状態とに切り替え可能である。また、第１出力軸３は、駆動輪と連結されたデファレンシャルギヤのリングギヤと噛み合うギヤ１７が一体回転可能に結合される。

第２出力軸４は、変速機１において駆動輪側へ回転動力を出力する第２の出力回転部材である。第２出力軸４は、円柱状に形成され、ケース等に対して軸受ＲＢ５、ＲＢ６等を介して回転可能に支持される。第２出力軸４は、動力源からの動力が伝達されて回転軸線Ｘ１、Ｘ２と平行な回転軸線Ｘ３を回転中心として回転可能に支持される。第２出力軸４は、第５ギヤ１２、第６ギヤ１３が配置されると共に第５ギヤ１２と第６ギヤ１３との間に第３切替機構１６が配置される。第５ギヤ１２及び第６ギヤ１３は、ブッシュ等を介して第２出力軸４に相対回転可能に支持される。第５ギヤ１２は、第１ギヤ８と噛み合う。第１ギヤ８と第５ギヤ１２とは、第２変速ギヤ対群６の一対のギヤ対をなす。第６ギヤ１３は、第２ギヤ９と噛み合う。第２ギヤ９と第６ギヤ１３とは、第２変速ギヤ対群６の一対のギヤ対をなす。第３切替機構１６は、第５ギヤ１２と第６ギヤ１３とを第２出力軸４に選択的に連結可能である。第３切替機構１６は、同期機構であるシンクロナイザー等を含んで構成されると共にハブスリーブ（クラッチ）１６ａを含んで構成される。第３切替機構１６は、運転者によるシフト操作に応じてハブスリーブ１６ａが作動し、第５ギヤ１２と第２出力軸４とを一体回転可能に締結した状態と、第６ギヤ１３と第２出力軸４とを一体回転可能に締結した状態と、第５ギヤ１２、第６ギヤ１３と第２出力軸４との締結を解除し第５ギヤ１２、第６ギヤ１３を空転状態とする中立状態とに切り替え可能である。また、第２出力軸４は、駆動輪と連結されたデファレンシャルギヤのリングギヤと噛み合うギヤ１８が一体回転可能に結合される。

上記のように構成される変速機１は、運転者によるシフト操作に応じて第１切替機構１４、第２切替機構１５、第３切替機構１６が作動することで、図２〜図７に示すように、第１変速状態〜第６変速状態を形成することができる。変速機１は、第１変速状態〜第６変速状態のそれぞれの状態に対して、それぞれ異なる変速比が割り当てられることで、第１速変速段〜第６速変速段までの前進６段の変速段を構成することができる。各変速比は、各ギヤの歯数に応じて定まる。なお、図２〜図７では、ハブスリーブ１４ａ、１５ａ、１６ａにおいて、白抜きの長方形で図示されたものが中立状態を表し、斜線の長方形で図示されたものが軸とギヤを固定（締結）した状態を表している。

変速機１は、図２に示すように、ハブスリーブ１４ａが第１ギヤ８と入力軸２とを締結した状態、ハブスリーブ１５ａがアイドルギヤ７（第３ギヤ１０、第４ギヤ１１）と第１出力軸３とを締結した状態、ハブスリーブ１６ａが中立状態とされることで第１変速状態が形成される。変速機１は、第１変速状態では、入力軸２に入力された回転動力の回転数を、第１ギヤ８、第３ギヤ１０を順に介して変速し、第１出力軸３から駆動輪側に出力する。

変速機１は、図３に示すように、ハブスリーブ１４ａが第２ギヤ９と入力軸２とを締結した状態、ハブスリーブ１５ａがアイドルギヤ７（第３ギヤ１０、第４ギヤ１１）と第１出力軸３とを締結した状態、ハブスリーブ１６ａが中立状態とされることで第２変速状態が形成される。変速機１は、第２変速状態では、入力軸２に入力された回転動力の回転数を、第２ギヤ９、第４ギヤ１１を順に介して変速し、第１出力軸３から駆動輪側に出力する。

変速機１は、図４に示すように、ハブスリーブ１４ａが第２ギヤ９と入力軸２とを締結した状態、ハブスリーブ１５ａが中立状態、ハブスリーブ１６ａが第６ギヤ１３と第２出力軸４とを締結した状態とされることで第３変速状態が形成される。変速機１は、第３変速状態では、入力軸２に入力された回転動力の回転数を、第２ギヤ９、第６ギヤ１３を順に介して変速し、第２出力軸４から駆動輪側に出力する。

変速機１は、図５に示すように、ハブスリーブ１４ａが第１ギヤ８と入力軸２とを締結した状態、ハブスリーブ１５ａが中立状態、ハブスリーブ１６ａが第５ギヤ１２と第２出力軸４とを締結した状態とされることで第４変速状態が形成される。変速機１は、第４変速状態では、入力軸２に入力された回転動力の回転数を、第１ギヤ８、第５ギヤ１２を順に介して変速し、第２出力軸４から駆動輪側に出力する。

変速機１は、図６に示すように、ハブスリーブ１４ａが第２ギヤ９と入力軸２とを締結した状態、ハブスリーブ１５ａが中立状態、ハブスリーブ１６ａが第５ギヤ１２と第２出力軸４とを締結した状態とされることで第５変速状態が形成される。変速機１は、第５変速状態では、入力軸２に入力された回転動力の回転数を、第２ギヤ９、アイドルギヤ７を構成する第４ギヤ１１及び第３ギヤ１０、第１ギヤ８、第５ギヤ１２を順に介して変速し、第２出力軸４から駆動輪側に出力する。

変速機１は、図７に示すように、ハブスリーブ１４ａが第１ギヤ８と入力軸２とを締結した状態、ハブスリーブ１５ａが中立状態、ハブスリーブ１６ａが第６ギヤ１３と第２出力軸４とを締結した状態とされることで第６変速状態が形成される。変速機１は、第６変速状態では、入力軸２に入力された回転動力の回転数を、第１ギヤ８、アイドルギヤ７を構成する第３ギヤ１０及び第４ギヤ１１、第２ギヤ９、第６ギヤ１３を順に介して変速し、第２出力軸４から駆動輪側に出力する。

このようにして、変速機１は、第１変速状態〜第６変速状態にすることで、第１速変速段〜第６速変速段までの前進６段の変速段を実現することができる。

上記のように構成される変速機１は、例えば、図８に例示する比較例に係る変速機１００と比較して、軸長を短縮することができるので、装置を小型化することができる。図８に例示する比較例に係る変速機１００は、２軸、１２枚のギヤを用いた６速マニュアルトランスミッションである。比較例に係る変速機１００は、変速ギヤが各軸方向に沿って６つ並んでいるため、軸方向の幅が相対的に長くなり、車両搭載上不利になる傾向にある。一方、変速機１は、図１等に示すように、変速ギヤが各軸方向に沿って２つ並んでいるだけであるので、例えば、ＦＦトランスミッションで問題となる車両幅方向の幅を相対的に短くすることができ、これにより、搭載性を向上することができる。また、変速機１は、ギヤの枚数も比較例に係る変速機１００の１２枚に対して、半分の６枚で、６速マニュアルトランスミッションを実現することができる。これにより、変速機１は、構成部品点数を抑制し軽量化を図ることができると共に製造コストを抑制することができる。また、変速機１は、各軸の長さを相対的に短くすることができるので、各軸の曲げ剛性を相対的に高くすることができ、これにより、例えば、各ギヤの歯面のミスアライメントを低減することができ、ギヤノイズを抑制することができる。

以上で説明した実施形態に係る変速機１によれば、回転動力が入力される入力軸２と、入力軸２に入力された回転動力を出力可能である第１出力軸３及び第２出力軸４と、入力軸２からの回転動力の回転数を変速して第１出力軸３に伝達可能である第１変速ギヤ対群５と、入力軸２からの回転動力の回転数を変速して第２出力軸４に伝達可能である第２変速ギヤ対群６とを備え、第１変速ギヤ対群５は、入力軸２からの回転動力の回転数を２段階に変速可能であると共に第１出力軸３に相対回転可能に支持されるアイドルギヤ７を含んで構成され、第２変速ギヤ対群６は、入力軸２からの回転動力の回転数を２段階に変速可能であると共に、入力軸２からアイドルギヤ７を介して伝達される回転動力の回転数を２段階に変速可能である。したがって、変速機１は、例えば、６速マニュアルトランスミッション等において、軸長を短縮することができるので、装置を小型化することができる。

なお、上述した本発明の実施形態に係る変速機は、上述した実施形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された範囲で種々の変更が可能である。本実施形態に係る変速機は、以上で説明した各実施形態の構成要素を適宜組み合わせることで構成してもよい。

以上の説明では、変速機は、ＦＦ（前輪駆動）用６速マニュアルトランスミッションであるものとして説明したがこれに限らない。変速機は、例えば、他の駆動形式のものに適用されてもよい。

１ 変速機
２ 入力軸
３ 第１出力軸
４ 第２出力軸
５ 第１変速ギヤ対群
６ 第２変速ギヤ対群
７ アイドルギヤ
８ 第１ギヤ
９ 第２ギヤ
１０ 第３ギヤ
１１ 第４ギヤ
１２ 第５ギヤ
１３ 第６ギヤ
１４ 第１切替機構
１４ａ、１５ａ、１６ａ ハブスリーブ
１５ 第２切替機構
１６ 第３切替機構

Claims (2)

1. 回転動力が入力される入力軸と、
   前記入力軸に入力された回転動力を出力可能である第１出力軸及び第２出力軸と、
   前記入力軸からの回転動力の回転数を変速して前記第１出力軸に伝達可能である第１変速ギヤ対群と、
   前記入力軸からの回転動力の回転数を変速して前記第２出力軸に伝達可能である第２変速ギヤ対群とを備え、
   前記第１変速ギヤ対群は、前記入力軸からの回転動力の回転数を２段階に変速可能であると共に前記第１出力軸に相対回転可能に支持されるアイドルギヤを含んで構成され、
   前記第２変速ギヤ対群は、前記入力軸からの回転動力の回転数を２段階に変速可能であると共に、前記入力軸から前記アイドルギヤを介して伝達される回転動力の回転数を２段階に変速可能であることを特徴とする、
   変速機。
2. 前記入力軸に相対回転可能に支持される第１ギヤと、
   前記入力軸に相対回転可能に支持される第２ギヤと、
   前記第１出力軸に相対回転可能に支持され前記第１ギヤと噛み合う第３ギヤと、
   前記第１出力軸に相対回転可能に支持され前記第２ギヤと噛み合うと共に前記第３ギヤと一体で形成される第４ギヤと、
   前記第２出力軸に相対回転可能に支持され前記第１ギヤと噛み合う第５ギヤと、
   前記第２出力軸に相対回転可能に支持され前記第２ギヤと噛み合う第６ギヤと、
   前記第１ギヤと前記第２ギヤとを前記入力軸に選択的に連結可能である第１切替機構と、
   一体で形成される前記第３ギヤ及び前記第４ギヤを前記第１出力軸に選択的に連結可能である第２切替機構と、
   前記第５ギヤと前記第６ギヤとを前記第２出力軸に選択的に連結可能である第３切替機構とを備え、
   一体で形成される前記第３ギヤ及び前記第４ギヤは、前記アイドルギヤを構成し、
   前記第１ギヤ、前記第２ギヤ、前記第３ギヤ及び前記第４ギヤは、前記第１変速ギヤ対群を構成し、
   前記第１ギヤ、前記第２ギヤ、前記第５ギヤ及び前記第６ギヤは、前記第２変速ギヤ対群を構成する、
   請求項１に記載の変速機。

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