JP2017211071A - Transmission assembly - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ギア式多段変速装置を含む複数の伝動装置を組み合わせてなる伝動アセンブリに関する。 The present invention relates to a transmission assembly formed by combining a plurality of transmission devices including a gear type multi-stage transmission.
従来、特許文献1にて開示されているように、横向き水平エンジンと、該エンジンのエンジン出力軸に対して平行な、車両幅方向に水平の入力軸を有するギア式前後進切換装置とを備えるユーティリティビークル(運搬車)等の車両が公知となっている。
Conventionally, as disclosed in
この車両には、主変速装置としてベルト式無段変速装置(CVT)が、エンジンの左右一端とギア変速装置の左右一端との間に延設されており、該ベルト式無段変速装置を介して、該エンジン出力軸からギア式前後進切換装置の入力軸へと動力を伝達するよう構成されている。 In this vehicle, a belt-type continuously variable transmission (CVT) as a main transmission is extended between the left and right ends of the engine and the left and right ends of the gear transmission. Thus, power is transmitted from the engine output shaft to the input shaft of the gear type forward / reverse switching device.
ここで、ベルト式無段変速装置については、高トルク出力時にベルトがスリップすることや、耐久性に難点があること等のため、これをギア式変速装置に置き換えたいとの需要が存在する。このギア式変速装置には、ベルト式無段変速装置に代わるような、広範囲で、きめ細かい変速段数を備えること、及び、前後進切換装置としての機能を備えることが求められる。 Here, there is a demand for replacing the belt type continuously variable transmission with a gear type transmission because the belt slips at the time of high torque output and there is a difficulty in durability. This gear-type transmission is required to have a wide range of fine gear numbers as a substitute for a belt-type continuously variable transmission and to have a function as a forward / reverse switching device.
そして、このように変速機能も前後進切換機能も備えるギア式変速装置にとって、その入力軸を車両幅方向に水平に向けることが好適である場合に、該入力軸を、同じく車両幅方向に水平のエンジン出力軸に駆動連係するためには、もう一つ別の適切な伝動装置も求められる。 In the case of the gear-type transmission having both the speed change function and the forward / reverse switching function as described above, when the input shaft is preferably oriented horizontally in the vehicle width direction, the input shaft is also leveled in the vehicle width direction. Another suitable transmission device is also required in order to link to the engine output shaft.
すなわち、本発明の目的は、エンジン出力軸を車両幅方向に向けたエンジンを搭載する車両において、ベルト式無段変速装置及び前後進切替装置に代えて、耐久性のあるギア式多段変速装置を含む伝動アセンブリを提供することである。 That is, an object of the present invention is to provide a durable gear-type multi-stage transmission in place of the belt-type continuously variable transmission and the forward / reverse switching device in a vehicle equipped with an engine whose engine output shaft is directed in the vehicle width direction. A transmission assembly is provided.
前記目的を達成すべく、本発明に係る車両用伝動アセンブリは、ギア式多段変速装置、及び、ベベルギア伝動装置を含む。該ギア式多段変速装置は、車両の幅方向に延設されるエンジン出力軸に対して平行な入力軸を有する。該ベベルギア伝動装置は、入力ベベルギアと、出力ベベルギアと、カウンタ軸と、第一カウンタベベルギアと、第二カウンタベベルギアとを有する。該入力ベベルギアの回転軸芯は該エンジン出力軸と共通とする。該出力ベベルギアの回転軸芯は該入力軸と共通とする。該カウンタ軸は、該エンジン出力軸及び該入力軸に対し直角方向に延設される。該カウンタ軸は、対向する第一・第二端部を有する。該第一カウンタベベルギアは、該カウンタ軸の該第一端部に設けられ、該入力ベベルギアと噛合する。該第二カウンタベベルギアは、該カウンタ軸の該第二端部に設けられ、該出力ベベルギアと噛合する。 In order to achieve the above object, a transmission assembly for a vehicle according to the present invention includes a gear-type multi-stage transmission and a bevel gear transmission. The gear-type multi-stage transmission has an input shaft that is parallel to an engine output shaft that extends in the width direction of the vehicle. The bevel gear transmission includes an input bevel gear, an output bevel gear, a counter shaft, a first counter bevel gear, and a second counter bevel gear. The rotational axis of the input bevel gear is common to the engine output shaft. The rotational axis of the output bevel gear is common to the input shaft. The counter shaft extends in a direction perpendicular to the engine output shaft and the input shaft. The counter shaft has opposed first and second ends. The first counter bevel gear is provided at the first end of the counter shaft and meshes with the input bevel gear. The second counter bevel gear is provided at the second end portion of the counter shaft and meshes with the output bevel gear.
また、前記変速装置は、少なくとも5速のギア列を有するデュアルクラッチギア変速機構を有する。 The transmission includes a dual clutch gear transmission mechanism having at least a fifth gear train.
また、前記デュアルクラッチギア変速機構のクラッチを前記ベベルギア伝動装置内に設ける。 A clutch of the dual clutch gear transmission mechanism is provided in the bevel gear transmission.
また、前記カウンタ軸の前記第一・第二端部のうちの少なくとも一方を動力取出軸とする。 Further, at least one of the first and second end portions of the counter shaft is used as a power take-out shaft.
また、前記カウンタ軸を斜めに延設し、前記第二端部が前記第一端部より高いものとする。 The counter shaft extends obliquely, and the second end is higher than the first end.
本発明に係る伝動アセンブリは、以上の如き技術的手段を有することにより、以下の如き効果を奏する。 The power transmission assembly according to the present invention has the following effects by having the technical means as described above.
すなわち、該伝動アセンブリは、簡単で経済的なベベルギア伝動装置にて、エンジンの変速装置への駆動連係を確保しており、ギア式多段変速装置は、従来のベルト式無段変速装置とギア式変速装置とを合わせたものと同程度に広範できめ細かい変速段数を集中的に備える。 That is, the transmission assembly is a simple and economical bevel gear transmission that secures drive linkage to the engine transmission, and the gear-type multi-stage transmission includes a conventional belt-type continuously variable transmission and a gear-type transmission. It has a wide range of fine gear stages as much as the combined gearbox.
さらに詳述すると、簡素で経済的なことから、ギア歯数や出力/入力速度比を異ならせた別々のベベルギア伝動装置をいくつか用意しておいて、車両に搭載されるエンジンがガソリンエンジン、あるいは、ディーゼルエンジンのどちらであっても、ギア歯数や出力/入力速度比の適切な最適のベベルギア伝動装置を選択できるようにすることが可能である。 More specifically, for simplicity and economy, several separate bevel gear transmissions with different gear teeth numbers and output / input speed ratios are prepared, and the engine installed in the vehicle is a gasoline engine, Alternatively, in any diesel engine, it is possible to select an optimal bevel gear transmission having an appropriate number of gear teeth and an output / input speed ratio.
すなわち、エンジンの種類・仕様の違いで目的車速に対するエンジン出力回転数が異なっても、使用するエンジンの種類・仕様に適応したベベルギア伝動装置を選択することによって、目的車速に対するギア式多段変速装置に入力される回転数を略同一に調整することが可能となる。したがって、高価なギア式多段変速装置については、エンジンの種類・仕様の違いにかかわらず共用化を図ることができる。 In other words, even if the engine output speed for the target vehicle speed differs depending on the type and specification of the engine, by selecting a bevel gear transmission suitable for the type and specification of the engine to be used, a gear type multi-stage transmission for the target vehicle speed can be achieved. It is possible to adjust the input rotation speed to be substantially the same. Therefore, the expensive gear type multi-stage transmission can be shared regardless of the type and specification of the engine.
また、前記の如く少なくとも5速のギア列を有するデュアルクラッチギア変速機構により、従来のベルト式無段変速装置CVTと前後進切替装置との組み合わせに匹敵する広範できめ細かい速度段を実現することができる。 Further, as described above, the dual clutch gear transmission mechanism having a gear train of at least five speeds can realize a wide and fine speed stage comparable to the combination of the conventional belt type continuously variable transmission CVT and the forward / reverse switching device. it can.
さらに、このデュアルクラッチギア変速機構のクラッチを前記ベベルギア伝動装置内に設けることで、ギア式多段変速装置の車両幅方向における長さを短くすることができる。 Further, by providing the clutch of the dual clutch gear transmission mechanism in the bevel gear transmission, the length of the gear type multi-stage transmission can be shortened.
また、前記カウンタ軸の前記第一・第二端部のうちの少なくとも一方を動力取出軸とすることで、油圧ポンプ等の装置を任意にベベルギア伝動装置に取り付けて、該カウンタ軸にて駆動することができる。 Further, by using at least one of the first and second ends of the counter shaft as a power take-off shaft, a device such as a hydraulic pump is arbitrarily attached to the bevel gear transmission and driven by the counter shaft. be able to.
また、前記カウンタ軸を斜めに延設し、前記第二端部が前記第一端部より高いものとすることで、以下の如き効果を奏する。 Further, the counter shaft is extended obliquely, and the second end is higher than the first end, so that the following effects can be obtained.
車両の重心バランス等の目的のためにエンジンを低位置にすることで、入力ベベルギア及び第一カウンタベベルギアを介してカウンタ軸の第一端部に駆動連係されたエンジン出力軸の位置も低くなる。 By setting the engine to a low position for the purpose of balancing the center of gravity of the vehicle, the position of the engine output shaft connected to the first end of the counter shaft via the input bevel gear and the first counter bevel gear is also lowered.
しかし、このようにエンジン出力軸が低くなっている状態であっても、ギア式多段変速装置の入力軸は、出力ベベルギア及び第二カウンタベベルギアを介してカウンタ軸の第二端部に駆動連係されており、カウンタ軸の第一端部よりも高いカウンタ軸の第二端部と同等に高くなる。このように、車両の駆動輪の車軸に駆動連係されるギア式多段変速装置の出力軸が適切な高さとなるように、また、エンジンの上面高さに対して該変速装置の出力軸の上面を揃えるように(すなわち、該出力軸の上端がエンジンの上面よりも上方に突出しないように)、ギア式多段変速装置を配置することができるので、車両のフレーム長さや荷台の高さに影響を及ぼすことなくギア式多段変速装置の置き換えが可能となる。 However, even in such a state where the engine output shaft is low, the input shaft of the gear type multi-stage transmission is drivingly linked to the second end portion of the counter shaft via the output bevel gear and the second counter bevel gear. And higher than the second end of the counter shaft which is higher than the first end of the counter shaft. In this way, the output shaft of the gear type multi-stage transmission that is drive-linked to the axle of the drive wheel of the vehicle has an appropriate height, and the top surface of the output shaft of the transmission device with respect to the height of the top surface of the engine Can be arranged so that the upper end of the output shaft does not protrude upward from the upper surface of the engine, so that the frame length of the vehicle and the height of the loading platform are affected. It is possible to replace the gear type multi-stage transmission without affecting
図2乃至図4を参照しつつ、図1より、伝動アセンブリ1を搭載した四輪駆動車両100について説明する。例えば、ユーティリティビークルが四輪駆動車両100となる。この場合、伝動アセンブリ1を四輪駆動車両100(以下、単に「車両100」)としてのユーティリティビークルの荷台の下方に配置することが考えられる。
A four-
車両100の車体フレーム101(図3及び図4参照)の後部にはエンジン2を、そのクランク軸2a(及びエンジン出力軸6)を車両の幅方向に沿わせるように搭載する。伝動アセンブリ1は、ベベルギア伝動装置3、及びギア式多段変速装置4(以下、単に「変速装置4」)を有するものである。エンジン2及び変速装置4は前後に並設されている。本実施例においては、エンジン2を変速装置4の前方に配置している。
The
ベベルギア伝動装置3は、エンジン2の左右端のうちの一方におけるエンジン2の出力部と、変速装置4の左右端のうちの一方における変速装置4の入力部との間に介設されて、エンジン2の出力部を変速装置4の入力部に駆動連係している。本実施例では、ベベルギア伝動装置3はエンジン2の左端と変速装置4の左端との間に介設されている。
The
エンジン2は、ガソリンエンジンでもディーゼルエンジンでも、あるいはその他のタイプのエンジンでもよい。エンジン2には、クランク軸2aの出力端(左端)にてフライホイル2bが設けられており、フライホイル2bより左右外方(左方)にエンジン出力軸6を延設している。
The
連結ハウジング15の前部がエンジン2の左端部に接合されており、また、連結ハウジング15の後部が変速装置4のミッションケース16の左端部に接合されて、変速装置4全体のケースの一部となっている。
A front portion of the connecting
連結ハウジング15の該前部は、クランク軸2aの左端部及びフライホイル2bを内装して、エンジン2の出力部を構成している。連結ハウジング15の該後部は、ミッションケース16より左方に突出する変速入力軸12の左部、及び、該変速入力軸12上のデュアルクラッチ17を内装して、変速装置4の入力部を構成している。
The front portion of the connecting
ベベルギア伝動装置3は、連結ハウジング15の左端面に取り付けられて、エンジン出力軸6を変速入力軸12へと駆動連係している。ベベルギア伝動装置3は、ベベルギア伝動ケース5を有し、これを連結ハウジング15の左端面に固設している。
The
ベベルギア伝動ケース5内にはカウンタ軸9が配設されている。該カウンタ軸9は、エンジン出力軸6及び変速入力軸12に対し直角の車両100の前後方向に延設され、前端部及び後端部を備えている。
A
ベベルギア伝動ケース5の前部内では、カウンタ軸9の該前端部に第一カウンタベベルギア8が固設されて、入力ベベルギア7と噛合している。ベベルギア伝動ケース5の後部内では、カウンタ軸9の該後端部に第二カウンタベベルギア10が固設されて、出力ベベルギア11と噛合している。
In the front portion of the bevel
入力ベベルギア7は、エンジン出力軸6と共通の回転軸芯を有している。ここで、入力ベベルギア7を、ベベルギア伝動ケース5内へと延出されたエンジン出力軸6の左端部に直接固設してもよいし、あるいは、エンジン出力軸6に同一軸芯上にて連結固定した固有のベベルギア軸7aに固設してもよい。
The
一方、出力ベベルギア11は、変速入力軸12と共通の回転軸芯を有している。ここで、出力ベベルギア11を、ベベルギア伝動ケース5内へとさらに延出された変速入力軸12の左端部に直接固設してもよいし、あるいは、変速入力軸12に同一軸芯上にて連結固定した固有のベベルギア軸11aに固設してもよい。
On the other hand, the
ベベルギア伝動装置3には変速機能がないので、エンジンとギア変速装置との間のこの位置に配される従来のベルト式CVTに比べて、簡素かつ経済的である。したがって、いくつかの異なった種類のベベルギア伝動装置3を低コストで簡単に用意できる。これらは、ベベルギア7・8・10・11の歯数が違ったものとしてもよいし、出力/入力速度比(すなわち、エンジン出力軸6に対する変速入力軸12の速度比)の違ったものとしてもよい。
Since the
このようなベベルギア伝動装置3の種類の違いは、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等、エンジン2の種類の違いに対応したものである。このようにエンジンの種類が異なると出力速度も異なってくる。もし、エンジン2の種類の違いにかかわらず共通のベベルギア伝動装置3を使うものとすると、エンジン出力軸6に対する変速入力軸12の速度比が一定であることで、エンジン2の種類の違いによる変速入力軸12の速度の違いが生じてしまい、高価な変速装置4について、車両の駆動輪(後記後駆動輪53L・53R)に駆動連係される出力軸(後記差動出力軸39L・39R)の適正速度を得るために、ギア等の構成要素の設計変更をしなければならなくなる。
Such a difference in the type of the
したがって、エンジンの種類の違いに応じて異なった種類のベベルギア伝動装置3を用意することは、変速装置4の出力回転速度である差動出力軸39L・39Rの回転速度に対しての変速装置4の入力回転速度である変速入力軸12の回転速度を一定化するのに有利であり、これにより、高価な変速装置4を共用化して総合的に製造コストを低減することができる。
Therefore, preparing different types of
カウンタ軸9の前後端部のうち少なくとも一つをベベルギア伝動ケース5より延出して、ユーティリティビークル等の作業車両である車両100においてよく任意に用いられる装置に利用可能なPTO軸としてもよい。
At least one of the front and rear end portions of the
本実施例では、カウンタ軸9の後端部をベベルギア伝動ケース5の後端より後方に延出し、PTO軸としており、油圧ポンプ14を内装するポンプハウジング13をベベルギア伝動ケース5の後端に取り付けて、カウンタ軸9の後端部を油圧ポンプ14の駆動軸としている。本実施例において該油圧ポンプ14は後述するデュアルクラッチ17の油圧源としている。
In this embodiment, the rear end portion of the
変速装置4は、車両100の左右後駆動輪53L・53Rを駆動する後車軸駆動装置となっており、一方、車両100にはさらに、左右前駆動輪78L・78Rを駆動する前車軸駆動装置70が設けられている。変速装置4にはここから前車軸駆動装置70へと動力を伝達するための後記PTO軸41が設けられており、これにより前駆動輪78L・78Rを駆動するものである。
The
変速装置4には、5速の前進ギア列F1・F2・F3・F4・F5及び後進ギア列Rを備えたデュアルクラッチギア変速機構が設けられている。 デュアルクラッチギア変速機構の五速もの前進ギア列F1〜F5により、従前のベルト式CVTと前後進切替装置とを組み合わせたものの速度域に匹敵する広範できめ細かい変速段を確保している。
The
前進速度段については、5速の前進ギア列F1〜F5のうちのいずれを介して変速入力軸12と後記従動ギア軸20とが駆動連係されるかにより決定されることとなる。これらの軸12・20が第1速前進ギア列F1を介して駆動連係される状態を第1速(最低速)段とし、第2速前進ギア列F2を介して駆動連係される状態を第2速(二番目に低速)段とし、第3速前進ギア列F3を介して駆動連係される状態を第3速(中速)段とし、第4速前進ギア列F4を介して駆動連係される状態を第4速(二番目に高速)段とし、第5速前進ギア列F5を介して駆動連係される状態を第5速(最高速)段とする。
The forward speed stage is determined depending on which of the five-speed forward gear trains F1 to F5 is linked to the
これらの速度段の切換は、アクセルペダルの踏込み量、車速、エンジン回転数の検出に基づき、図外のコントローラが、後述のアクチュエータユニット42のソレノイドバルブ等を自動制御してなされる。
These speed stages are switched by automatically controlling a solenoid valve or the like of an
ここで、図5により、変速装置4のデュアルクラッチギア変速機構での前進5段変速による車速VSとエンジン回転数ESとの関係について説明する。グラフGは、伝動アセンブリ1に接続されるエンジン2をガソリンエンジンとした場合のグラフ、グラフDは、伝動アセンブリ1に接続されるエンジン2をディーゼルエンジンとした場合のグラフである。
Here, with reference to FIG. 5, the relationship between the vehicle speed VS and the engine speed ES due to the forward five-speed shift in the dual clutch gear transmission mechanism of the
グラフG・Dを比べると、同じ車速VSを現出する場合に、全体的に、ガソリンエンジンの回転数ESの方がディーゼルエンジンの回転数ESよりも高い。ここで、ガソリンエンジンをエンジン2として用いる場合の第1速段と第2速段との切換ポイントとなる車速をVS1、第2速段と第3速段との切換ポイントとなる車速をVS2、第3速段と第4速段との切換ポイントとなる車速をVS3、第4速段と第5速段との切換ポイントとなる車速をVS4とすると、ディーゼルエンジンをエンジン2として用いる場合の各段切換ポイントとなる車速も、それぞれ、VS1、VS2、VS3、VS4に近いことがわかる。
Comparing the graphs G and D, when the same vehicle speed VS appears, the gasoline engine speed ES is generally higher than the diesel engine speed ES. Here, when the gasoline engine is used as the
これは、前述の如く、ガソリンエンジン用のものとディーゼルエンジン用のものとで異なる仕様のベベルギア伝動装置3を用意しておいて、それぞれのエンジンタイプに合わせたベベルギア伝動装置3を選択することで、エンジンタイプの違いによるエンジン回転数の違いにかかわらず変速入力軸12の回転数が同一となり、その効果として、変速操作フィーリング、すなわち、アクセルペダルの踏込み量と車速との関係が、ガソリンエンジン使用時でもディーゼルエンジン使用時でも、ほとんど変わらないということを証明するものである。
As described above, the
一方、グラフG・Dを比べて、ディーゼルエンジン使用時の各段切換ポイントとなる車速が、ガソリンエンジン使用時の各段切換ポイントとなる車速VS1、VS2、VS3、VS4とは若干異なるということもわかる。これは、ガソリンエンジン使用時とディーゼルエンジン使用時とで異なる伝動効率等を考慮して、コントローラにて、それぞれのタイプのエンジン使用時に見合った切換ポイントとなる車速を設定していることによる。 On the other hand, comparing the graphs G and D, the vehicle speed that becomes each stage switching point when using the diesel engine is slightly different from the vehicle speed VS1, VS2, VS3, and VS4 that becomes each stage switching point when using the gasoline engine. Recognize. This is because the controller sets the vehicle speed that is a switching point suitable for the use of each type of engine in consideration of transmission efficiency and the like that differ between when using a gasoline engine and when using a diesel engine.
図1に示す変速装置4におけるデュアルクラッチギア変速機構の構成の説明に戻る。該デュアルクラッチギア変速機構は、変速入力軸12、第一駆動ギア軸18、第二駆動ギア軸19、従動ギア軸20、及びアイドル軸27を有している。これらの軸12・18・19・20・27は全て、互いに平行に、車両100の左右方向に延設されている。変速装置4のミッションケース16にこれら軸12・18・19・20・27を含むデュアルクラッチギア変速機構が内装され、該軸12・18・19・20・27が回転自在に軸支されている。
Returning to the description of the configuration of the dual clutch gear transmission mechanism in the
連結ハウジング15の後部及び/またはミッションケース16の左部内において、変速入力軸12に第一・第二クラッチギア17a・17bが相対回転自在に嵌装され、該第一・第二クラッチギア17a・17b間にて変速入力軸12に、油圧多板クラッチ式のデュアルクラッチ17が設けられている。
First and second
デュアルクラッチ17は、通例のごとく変速時において、第一クラッチギア17aと係合し第二クラッチギア17bより離間する第一クラッチ状態と、第二クラッチギア17bと係合し第一クラッチギア17aより離間する第二クラッチ状態とに交互に切り換わる。こうして、デュアルクラッチ17を第一クラッチ状態に設定することで、変速入力軸12が第一クラッチギア17aに接続され、デュアルクラッチ17を第二クラッチ状態に設定することで変速入力軸12が第二クラッチギア17bに接続される。
As usual, the
ただし、第一クラッチ状態と第二クラッチ状態との間で交互にデュアルクラッチ17を切り換える際には、第一・第二クラッチギア17a・17bの両方が半クラッチとなって変速入力軸12からの回転動力を同時に受けるという移行状態が現れる。この移行状態は、CVTの変速のような円滑なギア変速を実現する上で重要である。
However, when the
ミッションケース16内において、第一駆動ギア軸18にはギア18aが固設され、第一クラッチギア17aと噛合しており、第一クラッチギア17aとギア18aとで、第一駆動ギア軸18に駆動連係されるギア列を構成している。第二駆動ギア軸19にはギア19aが固設され、第二クラッチギア17bと噛合しており、第二クラッチギア17bとギア19aとで、第二駆動ギア軸19に駆動連係されるギア列を構成している。
In the
これら二つのギア列は、本実施例では減速ギア列であるが、これらを等速比ギア列としても増速ギア列としてもよい。いずれにしても、両ギア列のギア比が等しいことが好ましい。 These two gear trains are speed reduction gear trains in the present embodiment, but they may be constant speed ratio gear trains or speed increase gear trains. In any case, it is preferable that the gear ratios of both gear trains are equal.
したがって、デュアルクラッチ17を第一クラッチ状態にして、第一クラッチギア17aを変速入力軸12に接続し、第二クラッチギア17bを変速入力軸12から離間すると、変速入力軸12の回転動力は第一駆動ギア軸18に伝達され、第二駆動ギア軸19には伝達されない。デュアルクラッチ17を第二クラッチ状態にして、第二クラッチギア17bを変速入力軸12に接続し、第一クラッチギア17aを変速入力軸12から離間すると、変速入力軸12の回転動力は第二駆動ギア軸19に伝達され、第一駆動ギア軸18には伝達されない。
Therefore, when the
ミッションケース16内において、第一駆動ギア軸18には、後進駆動ギア26、及び、奇数速前進駆動ギア、すなわち、第一速(最低速)前進駆動ギア21、第三速(中間速)前進駆動ギア23、第五速(最高速)前進駆動ギア25が設けられている。
In the
本実施例においては、第一速前進駆動ギア21を第三速前進駆動ギア23の左側に配置し、これらのギア21・23を第一駆動ギア軸18に固設している。また、第三速前進駆動ギア23の右側に第五速前進駆動ギア25が配置され、第五速前進駆動ギア25の右側に後進駆動ギア26が配置されており、これらのギア25・26は第一駆動ギア軸18に対し相対回転自在に嵌装されている。
In the present embodiment, the first speed forward drive gear 21 is disposed on the left side of the third speed forward drive gear 23, and these gears 21 and 23 are fixed to the first
一方、第二駆動ギア軸19には偶数速前進駆動ギア、すなわち、第二速(二番目に低速)前進駆動ギア22及び第四速(二番目に高速)前進駆動ギア24が固設されており、第四速前進駆動ギア24が第二速前進駆動ギア22の左側に配置されている。
On the other hand, an even speed forward drive gear, that is, a second speed (second slowest)
したがって、デュアルクラッチ17を間に挟んで変速入力軸12上に設けられる第一・第二クラッチギア17a・17bが、第二駆動ギア軸19上の偶数速前進駆動ギア22・24の左側に配置され、第一駆動ギア軸18上の奇数速前進駆動ギア21・23・25及び後進駆動ギア26が、第二駆動ギア軸19上の偶数速前進駆動ギア22・24の右側に配置されることとなる。
Accordingly, the first and second
本実施例に係る車両100の左右方向において、駆動ギア24・22・21・23・25・26が、ギア17a・17b・18a・19a及びデュアルクラッチ17の右側に配置され、変速装置4において、図1の紙面右方にいくにつれ、この順序で配置されている。
In the left-right direction of the
ミッションケース16内において、第四速前進従動ギア34、第二速前進従動ギア32、第一速前進従動ギア31、第三速前進従動ギア33、第五速前進従動ギア35、後進従動ギア36が従動ギア軸20に設けられており、これらの従動ギア34・32・31・33・35・36が、駆動ギア24・22・21・23・25・26に対応して、従動ギア軸20に沿って右方に、この順で配列されている。従動ギア34・32・31・33は相対回転自在に従動ギア軸20に装着されており、一方、従動ギア35・36は従動ギア軸20に固設されている。
In the
第一速前進駆動・従動ギア21・31が直接噛合して第一速前進ギア列F1を構成している。同様に、第二速前進駆動・従動ギア22・32が噛合して第二速前進ギア列F2を構成し、第三速前進駆動・従動ギア23・33が噛合して第三速前進ギア列F3を構成し、第四速前進駆動・従動ギア24・34が噛合して第四速前進ギア列F4を構成し、第五速前進駆動・従動ギア25・35が噛合して第五速前進ギア列F5を構成している。一方、後進駆動・従動ギア26・36は、アイドル軸27と一体回転可能に設けたアイドルギア27aを介して噛合し、後進ギア列Rを構成している。
The first speed forward drive / driven
第五速前進駆動ギア25と後進駆動ギア26との間にて、第一駆動ギア軸18に、ギア変速クラッチスライダ28が、第一駆動ギア軸18に対して軸芯方向摺動自在かつ相対回転不能に装着されている。第一駆動ギア軸18に沿ってギア変速クラッチスライダ28を軸芯方向に摺動することによって、ギア変速クラッチスライダ28を、ギア25・26のうちのいずれかと択一に噛合するか両ギア25・26より離間した中立状態とすることができる。
Between the fifth
第一速前進従動ギア31と第三速前進従動ギア33との間にて、従動ギア軸20に、ギア変速クラッチスライダ29が、従動ギア軸20に対して軸芯方向摺動自在かつ相対回転不能に装着されている。従動ギア軸20に沿ってギア変速クラッチスライダ29を軸芯方向に摺動することによって、ギア変速クラッチスライダ29を、ギア31・33のうちのいずれかと択一に噛合するか両ギア31・33より離間した中立状態とすることができる。
Between the first speed forward driven
第二速前進従動ギア32と第四速前進従動ギア34との間にて、従動ギア軸20に、ギア変速クラッチスライダ30が、従動ギア軸20に対して軸芯方向摺動自在かつ相対回転不能に装着されている。従動ギア軸20に沿ってギア変速クラッチスライダ30を軸芯方向に摺動することによって、ギア変速クラッチスライダ30を、ギア32・34のうちのいずれかと択一に噛合するか両ギア32・34より離間した中立状態とすることができる。
Between the second speed forward driven gear 32 and the fourth speed forward driven
図2、図3、図4に示すように、クラッチアクチュエータユニット42が、ベベルギア伝動装置3とは左右反対側のミッションケース16の右端部に取り付けられている。クラッチアクチュエータユニット42には、ギア変速クラッチスライダ28・27・28それぞれを軸方向にシフトするための伸縮アクチュエータが備えられている。これらのアクチュエータを油圧シリンダとしてもよく、クラッチアクチュエータユニット42には、これらのアクチュエータを制御するためのソレノイドバルブ等のものを設けてもよい。
As shown in FIGS. 2, 3, and 4, the
第一クラッチ状態と第二クラッチ状態との間で切換中のデュアルクラッチ17における前述の移行状態に対応して、奇数速前進ギア列F1・F3・F5より択一したものと、偶数速前進ギア列F2・F4より択一したのとが同時にクラッチ係合される。 Corresponding to the aforementioned transition state in the dual clutch 17 that is switching between the first clutch state and the second clutch state, one selected from the odd speed forward gear train F1, F3, F5 and the even speed forward gear The one selected from the rows F2 and F4 is simultaneously engaged with the clutch.
例えば、車両100を発進から低速で走行させる場合、ギア変速クラッチスライダ29を第一速前進駆動ギア21と係合する状態にセットすると同時に、ギア変速クラッチスライダ30を第二速前進駆動ギア22と係合する状態にセットする。この状態において、図外のアクセルペダルを中立位置から少し踏んだ状態では、デュアルクラッチ17が第一クラッチ状態に設定され、第一速前進ギア列F1を介して変速入力軸12の回転動力を従動ギア軸20に伝達する。
For example, when the
アクセルペダルの踏込み量が少し増すと、デュアルクラッチ17は第一クラッチ状態から第二クラッチ状態へとシフトされ、第二速前進ギア列F2を介して変速入力軸12の回転動力を従動ギア軸20に伝達する。ここで、デュアルクラッチ17が第一クラッチ状態から第二クラッチ状態へと切り換わるときに、移行状態が現出し、従動ギア軸20は、第一・第二駆動ギア軸18・19の両方から、それぞれの第一速・第二速前進ギア列F1・F2を介して、回転動力を受けるので、従動ギア軸20への動力伝達の断絶が生じない。
When the amount of depression of the accelerator pedal is slightly increased, the
すなわち、第一速前進状態と第二速前進状態との間でのギア変速は、第一速・第二速前進ギア列F1・F2を介して第一・第二駆動ギア軸18・19の両方に従動ギア軸20が駆動連係されている間に、デュアルクラッチ17を第一・第二クラッチ状態間で切り換えることによるものである。
That is, the gear shift between the first speed forward state and the second speed forward state is performed by the first and second
アクセルペダルの踏込み量がさらに大きい場合においての、第二速前進状態と第三速前進状態との間、第三速前進状態と第四速前進状態との間、及び第四速前進状態と第五速前進状態との間でのギア変速についても同様の行程が適用される。 When the accelerator pedal is depressed further, between the second speed forward state and the third speed forward state, between the third speed forward state and the fourth speed forward state, and between the fourth speed forward state and the second speed forward state. The same process is applied to the gear shift between the five-speed forward state.
一方、車両100を第一速前進走行状態から後進走行状態へと切り換えるべく図外の前後進切換レバーが操作されると、ギア変速クラッチスライダ29は、両従動ギア31・33より離間する中立状態へとシフトされ、それまで中立状態にあったギア変速クラッチスライダ28は、後進駆動ギア20と係合する状態に切り換えられて、変速入力軸12から第一クラッチ状態のデュアルクラッチ17を介しての第一駆動ギア軸18の回転動力は、後進ギア列Rを介して従動ギア軸20へと伝達される。
On the other hand, when the forward / reverse switching lever (not shown) is operated to switch the
連結ハウジング15の後部とミッションケース16とが接合されて変速装置4のケース全体を構成しており、これら連結ハウジング15の後部及びミッションケース16に拡張部15a・16aが形成されている。拡張部15a・16aは互いに接合されており、延伸して、カウンタ軸37及び該カウンタ軸37を介してデュアルクラッチギア変速機構にて駆動される差動装置38を内装しており、変速装置4を後輪53L・53R駆動用の後車軸駆動装置とするものである。
The rear portion of the
カウンタ軸37は車両100の幅方向に延設されており、デュアルクラッチギア変速機構の軸12・18・19・20・27に対して平行である。カウンタ軸37の左端は連結ハウジング15の拡張部15aに支持され、右端はミッションケース16の拡張部16aに支持されている。カウンタ軸37には、互いに一体状に回転自在にカウンタギア37a・37bが設けられている。
The
従動ギア軸20には、デュアルクラッチギア変速機構の出力ギアとしてのギア20aが固設(または形成)されており、カウンタギア37aと直接噛合している。また、差動装置38の入力ギアとしての差動入力ギア38aが、カウンタギア37aと直接噛合している。こうして、ギア20a・37a・37b・38aは、デュアルクラッチギア変速機構の出力を差動装置38へと伝達するギア列となっている。
A
本実施例において、カウンタギア37aはギア20aより大径であり、差動入力ギア38aはカウンタギア37bより大径であって、ギア20a・37a・37b・38aは減速ギア列となっている。
In this embodiment, the
あらゆるタイプの差動装置が差動装置38となり得る。本実施例では、ベベルギア式の差動ギア装置を差動装置38としている。差動入力ギア38aを備えた差動装置38は、車両100の幅方向にて互いに同一軸芯上に延設された左右の差動出力軸39L・39Rを支持しており、デュアルクラッチギア変速機構より差動入力ギア38aの受けた回転動力を、左右の差動出力軸39L・39Rに差動可能に分配している。
Any type of differential can be the differential 38. In this embodiment, a bevel gear type differential gear device is used as the
左差動出力軸39Lは、連結ハウジング15の拡張部15aにて軸支されており、連結ハウジング15の拡張部15aより左外方に延出されて、左側の伝動軸51及び該左側の伝動軸51の両端の自在継手50・52を介して左後駆動輪53Lの車軸53aに駆動連係されている。右差動出力軸39Rは、ミッションケース16の拡張部16aにて軸支されており、ミッションケース16の拡張部16aより右外方に延出されて、右側の伝動軸51及び該右側の伝動軸51の両端の自在継手50・52を介して右後駆動輪53Rの車軸53aに駆動連係されている。
The left
さらに、ミッションケース16(あるいは連結ハウジング15)内において、差動装置38には、左右差動出力軸39L・39Rの差動回転をロックするためのデフロック機構38bが設けられている。
Further, in the transmission case 16 (or the connecting housing 15), the
ベベルギア伝動装置3とは左右反対側の、変速装置4のミッションケース16の右部に、PTOケース40が取り付けられている。PTOケース40の内部には、前記アイドルギア27aと一体回転するアイドル軸27の右端部が突入し、PTO軸41の後端部が軸支されている。
A
PTOケース40内において、アイドル軸27の右端にはベベルギア27bが固設(または形成)されており、PTO軸41の後端にはベベルギア41aが固設(または形成)されており、ベベルギア27b・41a同士が直接噛合して、デュアルクラッチギア変速機構の出力としての従動ギア軸20の回転動力をPTO軸41に伝達している。
In the
PTO軸41は車両100の前後方向に延設されている。このPTO軸41については、PTOケース41と前車軸駆動装置70との高低差を考慮して、上下斜めに延設してもよい。PTO軸41には、連結部材60を介して伝動軸61が接続されており、PTO軸41より車両100の前後方向にて前方に延設されている。
The
連結部材60は、スプライン筒とし、これにPTO軸41の前端部及び伝動軸61の後端部をスプライン嵌入して、PTO軸41及び伝動軸61を同一軸芯上に延設し、互いに一体状に回転可能なものとしてもよい。あるいは、連結部材60を自在継手にし、これを介して、PTO軸41及び伝動軸61同士を曲折自在な状態で連結するものとしてもよい。伝動軸61は、エンジン2の右側に配設される。
The connecting
前車軸駆動装置70は、前車軸駆動ケース71を具備しており、この前車軸駆動ケース71にて軸支した入力軸72を車両100の前後方向に延設し、前車軸駆動ケース71より後方に突出している。伝動アセンブリ1の前部におけるエンジン2の前方に伝動軸63が配設されて、伝動軸61を前車軸駆動装置70の入力軸72へと駆動連係している。
The front
ここで、入力軸72は車両100の左右中央に配置されている一方で、PTO軸41及び伝動軸61は車両100の右側に偏向配置されている。そこで、伝動軸63を車両100の左右方向で斜めに延設し、その後端を、自在継手62を介して伝動軸61の前端に連結するとともに、その前端を、自在継手64を介して入力軸72の後端に連結している。
Here, the
前車軸駆動装置70の前車軸駆動ケース71内には差動装置73が配設されている。あらゆるタイプの差動装置が差動装置73となり得るものであり、本実施例ではベベルギア式の差動ギア装置を差動装置73としている。差動装置73には差動入力ベベルギア73aが設けられていて、この差動入力ベベルギア73aが、前車軸駆動ケース71内にて入力軸72の前端に固設(または形成)されたベベルギア72aと直接噛合している。
A
差動装置73は、車両100の左右方向にて互いに同一軸芯上に延設された左右の差動出力軸74L・74Rを支持しており、入力軸72から差動入力ギア73aの受けた回転動力を、左右の差動出力軸74L・74Rに、差動自在に分配している。
The
左右の差動出力軸74L・74Rは前車軸駆動ケース71にて軸支され、前車軸駆動ケース71より左右外方へと延設されて、左右の伝動軸76、及び、各伝動軸76の両端の自在継手75・77を介して、左右の前駆動輪78L・78Rの車軸78aに駆動連係されている。なお、左右の前駆動輪78L・78Rは操舵輪であり、ナックルアーム等を介して、車両100に搭乗したドライバーにより操舵自在に支持されている。
The left and right
図2、図3、図4にて、伝動アセンブリ1の配置構成について説明する。伝動アセンブリ1は、図3及び図4に示すような、車両100の車体フレーム(シャシ)101に固設される。本実施例では、伝動アセンブリ1の変速装置4が、前述の如く、駆動輪53L・53Rを駆動するための後車軸駆動装置となっており、伝動アセンブリ1は車体フレーム101の後部に配設されている。
The arrangement configuration of the
図4に示すように、このように車体フレーム101が、上下幅102を有するものであり、この上下幅102については、その下方の地上最低高を充分にし、かつ、車両100がユーティリティビークルやトラックである場合に荷台を配置するスペースとなるその情報の空間を充分なものとするように寸法取りしたものである。したがって、伝動アセンブリ1については、車体フレーム101の上端より上方に突出したり、車体フレームの底端より下方に突出したりすることは望ましくない。
As shown in FIG. 4, the
図4にてわかるように、伝動アセンブリ1のエンジン2は、車体フレーム101に対し、その上端部(シリンダヘッド等)が、車体フレーム101の上端より上方へ突出しないか、その突出量が極めて小さくなるように、また、その底端部(エンジンオイルパン等)が、車体フレーム101の底端より下方へ突出しないか、その突出量が極めて小さくなるように、配設されている。こうして、エンジン2の全体が、上下幅102にて画される区域内に略収まるように配置されている。
As can be seen in FIG. 4, the
フライホイル2b及びエンジン出力軸6を含むエンジン2の出力部は、相当低い位置に配置され、連結ハウジング15の前部の底端が車体フレーム101の底端に近接している(すぐ上方にある)。したがって、ベベルギア伝動装置3の前端部、すなわち、連結ハウジング15の前部に接合したベベルギア伝動ケース5の前端部、及び、入力ベベルギア7と噛合する第一カウンタベベルギア8を配したカウンタ軸9の前端部が、相当に低い位置に配置される。
The output portion of the
一方、車体フレーム101の下方に必要な最低地上高を確保するには、左右差動出力軸39L・39Rを支持する連結ハウジング15及びミッションケース16の拡張部15a・16aを車体フレーム101の底端より下方に突出しないよう考慮すべきである。
On the other hand, in order to ensure the minimum ground clearance required below the
そこで、図4よりわかるように、変速入力軸12及びデュアルクラッチ17を含む変速装置4の入力部を、車体フレーム101の上下幅102にて画される区域内の相当高い位置に配置しており、連結ハウジング15及びミッションケース16の拡張部15a・16aが、高位置に配された変速装置4の入力部より後下方へと延設され、拡張部15a・16aの底端が、車体フレーム101の底端の近傍(すぐ上方)に来るようにしている。
Therefore, as can be seen from FIG. 4, the input portion of the
こうして、変速装置4全体が車体フレーム101の上下幅102にて画される区画内に略収まるように配置されている。
Thus, the
ハウジング15の後部からは、連結ハウジング15の拡張部15aが後下方に延設されているところ、このハウジング15の後部にて構成される変速装置4の入力部が、このような高位置にあるので、ベベルギア伝動装置3の後端部、すなわち、連結ハウジング15の後部に接合されたベベルギア伝動ケース5の後端部及び出力ベベルギア11と噛合する第二カウンタベベルギア10を配したカウンタ軸9の後端部は、相当な高位置に配置される。
From the rear part of the
したがって、図4にてわかるように、ベベルギア伝動装置3のベベルギア伝動ケース5及びベベルギア伝動ケース5内に配されるカウンタ軸9は、斜めに延設されて、カウンタ軸9の後端部がカウンタ軸の前端部よりも高くなっており、これにより、エンジン2の出力部を定位置に配する一方で、変速装置4を高位置に配することができるのである。
Therefore, as can be seen in FIG. 4, the bevel
また、ベベルギア伝動装置3のカウンタ軸9の傾斜配置は、車両100の前後方向におけるベベルギア伝動装置3の前端と後端との間の距離を縮めることになるので、車両100の前後方向におけるエンジン2と変速装置4との間の隙間を小さくし、車両100の前後方向において伝動アセンブリ1を縮小することができる。
In addition, the inclined arrangement of the
なお、図6に示すように、ベベルギア伝動ケース5は、図2〜4に示すような矩形筒状ではなく、下面5aを略水平面として後方にいくにしたがって上下幅を広くした、側面視三角形状としてもよい。側面視で連結ハウジング15の前記後部と重なる部分には、開口孔5bを設けて、連結ハウジング15内部に溜めた油をベベルギア伝動ケース5内に導き、ベベルギア7・8・10・11や軸受を潤滑するのが好ましい。
As shown in FIG. 6, the bevel
さらに、図7に示すように、ベベルギア伝動装置3の前部にも前方突出状のPTO軸48を設けるものとしてもよい。このPTO軸48の出力は、例えば車両100の前部に装着した除雪機等の作業機を駆動するために用いられるものであり、PTO軸48が水平であることが好ましい。
Further, as shown in FIG. 7, a forward protruding
そこで、図2〜4、6に示す実施例では、ベベルギア伝動ケース5の上部の前端から後端まで、後上方傾斜状のカウンタ軸9に沿って後上方に傾斜させていたのに対し、図7の実施例では、ベベルギア伝動ケース5の上前部を前後水平状に拡張して、その内部空間をPTOギア室5cとし、該PTOギア室5cの前端としてのベベルギア伝動ケース5の前端部に、前後水平に延設したPTO軸48を軸支し、その前端部を該ベベルギア伝動ケース5の前端部より前方に突出させている。
Therefore, in the embodiments shown in FIGS. 2 to 4 and 6, the bevel
一方、傾斜状のカウンタ軸9を水平のPTO軸48に駆動連係すべく、PTOギア室5c内において、PTO軸48の後端にはベベルギア46が固設されており、その下方に配置されるカウンタ軸9の前端部であって、ベベルギア8の直前部に、ベベルギア46と噛合するギア45を固設している。このギア45としてはスパイラルベベルギアやコニカルギアが好ましい。
On the other hand, a
また、PTOギア室5c内において、ベベルギア46の前方のPTO軸48途中部に、カウンタ軸9からPTO軸48への動力伝達を断接するためのPTOクラッチ47が設けられている。
In the
図8は、デュアルクラッチ17の配置に係る他の実施例であり、該クラッチ17を、連結ハウジング15及び(または)ミッションケース16からベベルギア伝動ケース5の内部に移したものである。そのため、該クラッチ17が存在しない分だけ、連結ハウジング15及び(または)ミッションケース16は左右幅方向の寸法を短くでき、PTOケース40は車両の幅方向の内側、すなわち、前車軸駆動ケース71の入力軸72の側へ寄せることができ自在継手62、自在継手64の取付角度が緩やかになり騒音発生の低減を図ることができる。
FIG. 8 shows another embodiment relating to the arrangement of the
デュアルクラッチ17は、エンジンの稼働中、常時回転するカウンタ軸9上に設置する。該クラッチ17を介してカウンタ軸9の駆動力が選択的に出力される第一・第二クラッチギア17c・17dのうち第二クラッチギア17dはベベルギアに構成され、傾斜したカウンタ軸9aの上位側(後上部)に配置される。
The
カウンタ軸9の下方位置(図8では作図の便宜上、左側に図示している)には、それと平行して傾斜した第2カウンタ軸91が設けられ、ベベルギア伝動ケース5において軸受支持される。該第2カウンタ軸91の下位側(前下部)には平ギア92が設置され、平ギアである第一クラッチギア17cと噛合される。第2カウンタ軸91の後上端部にはベベルギア93が設置される。
A
ミッションケース16内の第一駆動ギア軸18および第二駆動ギア軸19の両方の左端部がベベルギア伝動ケース5内に突入しており、各々の左端部に前記ベベルギア93に噛合うベベルギア18bおよび前記ベベルギア17dに噛合されるベベルギア19bを相対回転不能に係止する。
The left end portions of both the first
1 伝動アセンブリ
2 エンジン
3 ベベルギア伝動装置
4 ギア式多段変速装置
6 エンジン出力軸
7 入力ベベルギア
8 第一カウンタベベルギア
9 カウンタ軸
10 第二カウンタベベルギア
11 出力ベベルギア
12 変速入力軸
17 デュアルクラッチ
DESCRIPTION OF
Claims (5)
ベベルギア伝動装置とを備える、車両用の伝動アセンブリであって、
該ベベルギア伝動装置は、
回転軸芯を該エンジン出力軸と共通とする入力ベベルギアと、
回転軸芯を該入力軸と共通とする出力ベベルギアと、
該エンジン出力軸及び該入力軸に対し直角方向に延設されるカウンタ軸であって、対向する第一・第二端部を有するものと、
該カウンタ軸の該第一端部に設けられ、該入力ベベルギアと噛合する第一カウンタベベルギアと、
該カウンタ軸の該第二端部に設けられ、該出力ベベルギアと噛合する第二カウンタベベルギアとを有するものとしたことを特徴とする伝動アセンブリ。 A gear-type multi-stage transmission having an input shaft parallel to an engine output shaft extending in the width direction of the vehicle;
A transmission assembly for a vehicle comprising a bevel gear transmission,
The bevel gear transmission is
An input bevel gear having a rotating shaft core in common with the engine output shaft;
An output bevel gear having a rotation shaft core in common with the input shaft;
A counter shaft extending in a direction perpendicular to the engine output shaft and the input shaft, and having first and second ends facing each other;
A first counter bevel gear provided at the first end of the counter shaft and meshing with the input bevel gear;
A transmission assembly comprising a second counter bevel gear provided at the second end of the counter shaft and meshing with the output bevel gear.
Priority Applications (1)
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JP2016106800A JP2017211071A (en) | 2016-05-27 | 2016-05-27 | Transmission assembly |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108644332A (en) * | 2018-05-09 | 2018-10-12 | 东莞理工学院 | A kind of cone belt-type stepless speed control apparatus and its transmission parameter computational methods convenient for adjusting and indicating |
-
2016
- 2016-05-27 JP JP2016106800A patent/JP2017211071A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN108644332A (en) * | 2018-05-09 | 2018-10-12 | 东莞理工学院 | A kind of cone belt-type stepless speed control apparatus and its transmission parameter computational methods convenient for adjusting and indicating |
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---|---|---|---|
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