JP2020060224A - 車両用変速機およびパワートレイン - Google Patents

Abstract

【課題】車両用変速機において、構造の簡素化を維持しながら、より一層のコンパクト化を図る。【解決手段】変速機１は、駆動源２に接続された入力軸１０と、入力軸１０と平行な出力軸２０と、入力軸１０と出力軸２０との間の複数の前進段用ギヤ列Ｇ１〜Ｇ６とを有し、出力軸２０には、差動装置６を駆動するファイナルドライブギヤ２８が備えられ、複数の前進段用ギヤ列Ｇ１〜Ｇ６は、固定ギヤ１１、１２、２３〜２６と、遊嵌ギヤ２１、２２、１３〜１６とを有し、遊嵌ギヤ２１、２２、１３〜１６と同軸上には、該遊嵌ギヤ２１、２２、１３〜１６に隣接して同期装置４０〜６０が設けられ、ファイナルドライブギヤ２８は、出力軸２０上で複数の前進段用ギヤ列Ｇ１〜Ｇ６のうちの所定ギヤ列Ｇ６に対応する所定の同期装置６０とオーバラップする軸方向領域に配置される。【選択図】図１

Description

本発明は自動車等の車両用変速機およびこれを備えたパワートレインに関する。

一般に、自動車等の車両に用いられる手動変速機は、エンジン等の駆動源にクラッチを介して連結された入力軸と、該入力軸に平行に配置され、駆動輪に差動装置を介して連結された出力軸と、これらの２軸間に設けられた複数の前進段用ギヤ列とを備えている。また、所謂横置き式の手動変速機には、通例、出力軸に固設されて差動装置へ動力を伝達するファイナルドライブギヤが設けられる。

この種の変速機の前進段用ギヤ列としては、通常、常時噛み合い式のギヤ列が採用される。常時噛み合い式のギヤ列は、入力軸上に設けられる入力ギヤと、出力軸上に設けられて前記入力ギヤに常時噛み合う出力ギヤとで構成され、入力ギヤと、出力ギヤのうちの一方のギヤは、軸に固設された固定ギヤとされ、他方のギヤは、軸に遊嵌合された遊嵌ギヤとされている。車両走行中に所定の変速段へ変速が行われるときは、この変速段のギヤ列における遊嵌ギヤの回転が同期装置を介して軸に固定されることで、このギヤ列での動力伝達状態が円滑に実現される。

また、前記手動変速機には、後退速用ギヤ列も設けられる。この後退速用ギヤ列には、選択摺動式のギヤ列が採用されることがある。選択摺動式の後退速用ギヤ列は、入力軸に固設されたリバース入力ギヤと、出力軸に固設されたリバース出力ギヤと、入力軸および出力軸に平行なリバースアイドル軸に遊嵌合されたリバースアイドルギヤとで構成され、後退速への変速操作時には、リバースアイドルギヤが摺動して、リバース入力ギヤとリバース出力ギヤとに噛み合わされて後退速用ギヤ列が動力伝達状態とされる。

一方、後退速用ギヤ列においても、動力伝達状態の円滑化を実現するために、前進段用ギヤ列同様に、後退速用ギヤ列を常時噛み合い式のギヤ列とするとともに、後退速用同期装置を配置する場合がある。例えば、入力軸上に設けられたリバース入力ギヤと、出力軸上に設けられたリバース出力ギヤのうちの一方のギヤが、軸に固設された固定ギヤとされ、他方のギヤが、軸に遊嵌合された遊嵌ギヤとされ、該遊嵌ギヤが設けられた軸上に後退速用同期装置を設ける構成とする場合がある。

しかしながら、常時噛み合い式の後退速用ギヤ列を採用した場合、後退速用同期装置を入力軸または出力軸上に配置するためには、後退速用同期装置が配置される軸の長さを延長する必要がある。その結果、手動変速機が軸方向に大型化されることになる。

これに対して、特許文献１および特許文献２に開示されている手動変速機においては、常時噛み合い式の後退速用ギヤ列を採用しつつ、入力軸および出力軸とは別に設けられたリバースアイドル軸上に後退速用同期装置が配置されているので、入力軸および出力軸の軸長の延長が抑制されている。

ここで、特許文献１の構成について図４を用いて具体的に説明する。

特許文献１の変速機５００の複数の前進段用ギヤ列Ｇ５０１〜Ｇ５０６は、駆動源５０２側から１〜６速の順に配置されており、出力軸５２０における１速用ギヤ列Ｇ５０１よりもさらに駆動源５０２側には、ファイナルドライブギヤ５２８が固設されている。また、１、２速用の入力ギヤ５１１、５１２は入力軸５１０に固設され、３〜６速用の出力ギヤ５２３〜５２６は出力軸５２０に固設され、１、２速用の出力ギヤ５２１、５２２は出力軸５２０に遊嵌合され、３〜６速用の入力ギヤ５１３〜５１６は入力軸５１０に遊嵌合され、１−２速用同期装置５４０は出力軸５２０に設けられ、３−４速用および５−６速用同期装置５５０、５６０は入力軸５１０に設けられている。

一方、後退速用ギヤ列ＧＲ５００は、入力軸５１０上に１速用入力ギヤ５１１と一体に設けられたリバース入力ギヤ５１７と、リバースアイドル軸５３０に遊嵌合されるとともにリバース入力ギヤ５１７に常時噛合する第１リバースアイドルギヤ５３１と、同じくリバースアイドル軸５３０に遊嵌合された第２リバースアイドルギヤ５３２と、出力軸５２０上の１−２速用同期装置５４０のシンクロスリーブ５４１に形成されるとともに第２リバースアイドルギヤ５３２と常時噛合するリバース出力ギヤ５２７とが設けられている。

リバースアイドル軸５３０上には、第１リバースアイドルギヤ５３１と第２リバースアイドルギヤ５３２とを同期するための後退速用同期装置５７０が配置されている。これによれば、後退速用同期装置５７０を備えながら、入力軸５１０または出力軸５２０の延長が不要となるため、変速機の軸長の延長の抑制が図られている。

特許文献２に記載の変速機は、特許文献１に記載の変速機と同様に、入力軸と出力軸との間に複数の前進段用ギヤ列が配置されるとともに、出力軸上には、第１のファイナルドライブギヤが設けられている。また、この変速機には、入力軸と出力軸に平行に設けられたリバースアイドル軸（特許文献２における第２出力軸）が設けられ、出力軸とリバースアイドル軸との間には、後退速用ギヤ列が配置されている。リバースアイドル軸上には、後退速用同期装置が配置されているとともに、第２のファイナルドライブギヤが設けられている。これによれば、特許文献１の構成と同様、後退速用同期装置を備えながら、入力軸または出力軸の延長が不要となるため、変速機の軸長の抑制が図られている。

特開２００５−００３０７８号公報 特開２０１４−５２９６７号公報

ところで、近年の手動変速機においては、ドライブフィーリング等の向上のために多段化が進んでいる。これにより、入力軸および出力軸上に配置されるギヤや同期装置の数が増加することで、変速機の軸方向寸法が増大しやすい傾向がある。

また、例えば、変速機の入力軸と駆動源の出力軸との間にモータが配置されるタイプの所謂ハイブリッド車両においては、パワートレインの軸方向の全長が長くなる傾向がある。このことは、所謂ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）車で多く見られるように、エンジンおよび変速機を横置きとする場合、限られた車幅方向スペースにパワートレインを配置するときに不利となる。

このような近年の技術動向の影響を受けて、手動変速機の軸方向寸法の短縮という課題はますます強く要請されており、上述した特許文献１、２の対策には更なる改善が求められる。

また、特に、特許文献２の変速機においては、前進段が選択された状態での駆動力を出力する出力軸上の第１のファイナルドライブギヤと、後退速が選択された状態での駆動力を出力するリバースアイドル軸上の第２のファイナルドライブギヤとが、互いに干渉することなく、それぞれ差動装置のファイナルドリブンギヤに噛み合う必要があるため、構造が複雑化するとともに、全体として径方向に大型化しやすくなる問題もある。

そこで、本発明は、手動変速機において、構造の簡素化を維持しながら、より一層のコンパクト化を図ることを課題とする。

まず、本願の請求項１に記載の発明は、
駆動源からの駆動力が入力される入力軸と、
該入力軸と平行に配置された出力軸と、
該入力軸と出力軸との間に設けられた複数の前進段用ギヤ列とを有し、
前記出力軸には、差動装置を駆動するファイナルドライブギヤが備えられた車両用変速機であって、
前記複数の前進段用ギヤ列のそれぞれは、前記入力軸または前記出力軸の一方に固定された固定ギヤと、前記入力軸または前記出力軸の他方に遊嵌合された遊嵌ギヤとを有し、
前記複数の前進段用ギヤ列のそれぞれの遊嵌ギヤは、該遊嵌ギヤと同軸上において該遊嵌ギヤに隣接して設けられた同期装置を介して前記入力軸または前記出力軸に固定可能に設けられ、
前記複数の前進段用ギヤ列のうちの所定ギヤ列は、前記出力軸上において前記ファイナルドライブギヤに隣接する位置に前記固定ギヤを有し、
前記ファイナルドライブギヤは、前記所定ギヤ列に対応する所定の同期装置とオーバラップする軸方向領域に配置されていることを特徴とする。

また、請求項２に記載の発明は、前記請求項１に記載の発明において、
前記所定の同期装置は、前記複数の前進段用ギヤ列のうちの所定の２つのギヤ列に兼用されるものであり、
前記ファイナルドライブギヤおよび前記所定の同期装置は、軸方向において前記所定の２つのギヤ列間に配置されていることを特徴とする。

また、請求項３に記載の発明は、前記請求項１または前記請求項２に記載の発明において、
前記所定の同期装置は、前記複数のギヤ列のうちの最高速段用ギヤ列に対応する同期装置であることを特徴とする。

また、請求項４に記載の発明は、前記請求項１から前記請求項３のいずれか１項に記載の発明において、
前記入力軸および前記出力軸は、車体幅方向に延びており、
前記ファイナルドライブギヤは、駆動輪に接続された差動装置に動力を伝達するように構成されたことを特徴とする。

また、請求項５に記載の発明は、前記請求項１から前記請求項４のいずれか１項に記載の発明において、
前記入力軸および前記出力軸と平行に配置されたリバースアイドル軸と、
前記入力軸と、前記出力軸と、前記リバースアイドル軸とに跨がって設けられた後退速用ギヤ列とを備えた車両用変速機であって、
前記複数の前進段用ギヤ列は、１速用ギヤ列および２速用ギヤ列を備え、
前記１速用ギヤ列は、前記入力軸上に固設された１速用入力ギヤと、該１速用入力ギヤに噛み合うように前記出力軸上に遊嵌合された１速用出力ギヤと、を有し、
前記２速用ギヤ列は、前記入力軸上に固設された２速用入力ギヤと、該２速用入力ギヤに噛み合うように前記出力軸上に遊嵌合された２速用出力ギヤと、を有し、
前記出力軸上には、前記１速用出力ギヤと前記２速用出力ギヤとの間に、該１速用出力ギヤまたは２速用出力ギヤのいずれか一方を選択的に前記出力軸に固定する１−２速用同期装置が設けられ、
前記後退速用ギヤ列は、
前記入力軸上に設けられたリバース入力ギヤと、
前記リバースアイドル軸に遊嵌合され、前記リバース入力ギヤに噛み合う第１リバースアイドルギヤと、
前記リバースアイドル軸に遊嵌合され、前記第１リバースアイドルギヤから軸方向に所定の隙間をあけて配置された第２リバースアイドルギヤと、
前記出力軸上に設けられ、前記第２リバースアイドルギヤに噛み合うリバース出力ギヤと、を有し、
前記リバースアイドル軸上の前記所定の隙間には、前記第１リバースアイドルギヤと前記第２リバースアイドルギヤとの接続を形成および解除する断接機構が設けられ、
前記リバース入力ギヤは、前記入力軸上において、前記１速用入力ギヤまたは前記２速用入力ギヤのうちの駆動源側に位置する駆動源側入力ギヤの反駆動源側に隣接して配置され、
前記リバース出力ギヤは、前記出力軸上において、前記１速用出力ギヤまたは前記２速用出力ギヤのうちの反駆動源側に位置する反駆動源側出力ギヤの反駆動源側に隣接して配置されていることを特徴とする。

また、請求項６に記載の発明は、前記請求項１から前記請求項５のいずれか１項に記載された車両用変速機と、前記駆動源とを備えたパワートレインであって、
前記駆動源は、前記入力軸と同じ軸線上に配置されたエンジンとモータとを備えていることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、ファイナルドライブギヤに隣接して配置された所定のギヤ列では、出力軸に固定ギヤが配置され、入力軸に遊嵌ギヤと、これに対応する所定の同期装置が配置されている。本願発明者は、所定の同期装置が配置された軸方向領域において、出力軸上には、いずれのギヤ列のギヤも存在しておらず、空きスペースが生じることに着目し、この出力軸上の空きスペースにファイナルドライブギヤを配置するという全く新たな着想を得た。

本発明よれば、出力軸上に生じるデッドスペースを有効利用してファイナルドライブギヤが配置されていることにより、従来のようにギヤ列および同期装置から軸方向にずらした位置にファイナルドライブギヤを配設する場合と比べ、出力軸の軸方向寸法を短縮することができる。その結果、変速機の構造を複雑化させることなく、該変速機の軸長の短縮を図ることができるので、変速機のレイアウト効率を向上させることができる。

また、請求項２に記載の発明によれば、出力軸上において、所定の２つのギヤ列間に生じるスペースを利用してファイナルドライブギヤが配置されることで、出力軸の軸方向寸法を効果的に短縮することができる。

一般に、複数のギヤ列のうち、一対の高速段のギヤ列間同士のギヤ比の差は、一対の低速段のギヤ列間同士のギヤ比の差よりも小さい傾向にあり、同期に必要なトルクも高速段ほど小さい傾向にある。そのため、高速段用のギヤ列間の同期装置の摩擦面は、低速段のギヤ列間の同期装置の摩擦面に比べて小さくすることができるので、高速段用の同期装置は、低速段用の同期装置に比べて同期装置の外径を小さくすることができる。

請求項３に記載の発明によれば、出力軸上のファイナルドライブギヤと対応する入力軸上に、最高速段用ギヤ列に対応する比較的小径の同期装置が配置されるので、これ以外の比較的大径の同期装置を配置する場合に比べて、同期装置とファイナルドライブギヤとが径方向において干渉することが回避しやすくなる。

また、請求項４に記載の発明によれば、入力軸および出力軸が車体幅方向に延びるように配置された所謂横置きタイプの変速機において、上記のような軸方向寸法の短縮が図られている。したがって、エンジンルームにおける車体幅方向に限られたスペースにおいて、車両用変速機の搭載性の向上を図ることができる。

また、請求項５に記載の発明によれば、１速用入力ギヤまたは２速用入力ギヤのうち駆動源側に位置する駆動源側入力ギヤの反駆動源側に隣接してリバース入力ギヤが配置される。そのため、上述した特許文献１の従来技術とは異なり、入力軸上において、駆動源側入力ギヤよりも駆動源側にリバース入力ギヤの配置スペースを確保する必要がない。したがって、特許文献１の従来技術に比べて、駆動源側入力ギヤと駆動源との軸方向間隔を狭めるように、入力軸の駆動源側部分の短縮を図ることができる。

また、図４に示すように、特許文献１の従来構造では、１−２速用同期装置５４０のシンクロスリーブ５４１とリバース出力ギヤ５２７とが一体化されていることにより、当該同期装置５４０が軸方向に大型化しているのに対して、本発明におけるリバース出力ギヤは、出力軸上の反駆動源側出力ギヤよりも反駆動源側において、１−２速用同期装置から独立して設けられているため、当該同期装置を軸方向にコンパクトに構成できる。したがって、反駆動源側出力ギヤとこれに噛み合う入力ギヤを、軸方向において駆動源側入力ギヤに近づけて配置できる。そのため、入力軸上において、１速用入力ギヤと２速用入力ギヤとの間の軸方向間隔を短縮することができる。

さらに、特許文献１の従来構造では、シンクロスリーブ５４１とリバース出力ギヤ５２７とが一体化されていることにより、入力軸５１０上の１速用入力ギヤ５１１と２速用入力ギヤ５１２との間には、リバース出力ギヤ５２７が軸方向に摺動する範囲において、ギヤや同期装置等が配置されない広いデッドスペースＳ２が生じてしまっている。

これに対して、本発明におけるリバース出力ギヤは、１−２速用同期装置から独立して設けられており、軸方向に移動することがないため、上述のように、出力軸上の１−２速用同期装置とオーバラップする入力軸上の軸方向領域に、リバース入力ギヤを、リバース出力ギヤに干渉することなく配置することができる。このように、入力軸上のデッドスペースを利用してリバース入力ギヤが配置されているため、特許文献１の従来技術と比べて、リバース入力ギヤが反駆動源側に寄せて配置されているにも拘わらず、入力軸の反駆動源側への延長が抑制される。したがって、入力軸全体の短縮を効果的に図ることができる。

以上のように、請求項５に記載の発明によれば、従来とは異なる全く新たなレイアウトの構築により、入力軸の短縮を効果的に図りつつ、１速用ギヤ列、２速用ギヤ列および、後退速用ギヤ列の各構成要素を、互いに干渉することなく、全体として軸方向にコンパクトに配置することができる。

これにより、請求項１の出力軸の軸方向長さの短縮に加えて、入力軸の軸方向長さを短縮することができるので、より効果的に変速機の軸方向寸法を短縮することができる。よって、車両用変速機を全体として軸方向にコンパクトに構成することができ、これにより、変速機の車両搭載性を効果的に高めることができる。

また、請求項６に記載の発明によれば、駆動源として、車両用変速機の入力軸と同一直線上に配置されたエンジンと、モータとを備える所謂ハイブリッド車両のパワートレインにおいて、軸方向における変速機のコンパクト化が上記のように図られている。そのため、軸方向のレイアウト性がより厳しい条件下において、エンジン、モータ、および変速機の搭載性の向上を図ることができる。

本発明の第１実施形態に係る車両用変速機の骨子図である。 車載状態での変速機の各軸の位置関係を軸方向からみた概略図である。 本発明の第２実施形態に係る車両用変速機の骨子図である。 従来例に係る手動変速機の骨子図である。

以下、本発明に係る車両用変速機の構成を実施形態毎に説明する。

［第１実施形態］
図１は本発明の第１実施形態に係る車両用変速機の骨子図である。第１実施形態に係る変速機１は、所謂横置きタイプの手動変速機であり、前進６速、後退１速を達成可能に構成されている。

変速機１は、駆動源２とともにパワートレインを構成している。本実施形態において、駆動源２は、エンジン３とモータ４とで構成されており、これにより、所謂ハイブリッド車両のパワートレインが構成されている。エンジン３の出力軸とモータ４の出力軸は、車体幅方向に延びる同一軸線上に配置されており、互いに直結されている。

変速機１は、駆動源２からの回転駆動力がクラッチ装置５を介して入力される入力軸１０と、該入力軸１０に平行に配置された出力軸２０およびリバースアイドル軸３０とを有している。入力軸１０は、エンジン３の出力軸およびモータ４の出力軸と同じ軸線上に配置されており、クラッチ装置５を介してモータ４の出力軸に断接可能に連結されている。入力軸１０および出力軸２０は、図示しない変速機ケースにベアリング部材を介して回転自在に支持されている。リバースアイドル軸３０は、変速機ケースに固定されている。

図２に示すように、出力軸２０は、入力軸１０の後下方に配置され、リバースアイドル軸３０は、入力軸１０の前下方に配置されている。出力軸２０は、車両上下方向において、リバースアイドル軸３０と比べて概ね同じ高さまたは上側に配置されている。

図１に示すように、出力軸２０は、差動装置６を介して図示しない駆動輪に連結されている。具体的には、出力軸２０上にファイナルドライブギヤ２８が設けられており、このファイナルドライブギヤ２８が差動装置６のファイナルドリブンギヤ６ａに噛み合っている。これにより、出力軸２０の回転が差動装置６を介して左右の車軸６ｂ、６ｃに伝達され、さらに、各車軸６ｂ、６ｃに連結された駆動輪に伝達されるようになっている。

変速機１における入力軸１０と出力軸２０との間には、駆動源２側から順に５速用ギヤ列Ｇ５、６速用ギヤ列Ｇ６、１速用ギヤ列Ｇ１、後退速用ギヤ列ＧＲ、２速用ギヤ列Ｇ２、３速用ギヤ列Ｇ３、４速用ギヤ列Ｇ４が配設されている。

１速用ギヤ列Ｇ１および２速用ギヤ列Ｇ２は、それぞれ、入力軸１０に固設された駆動側の入力ギヤ（固定ギヤ）１１、１２と、出力軸２０に遊嵌合された従動側の出力ギヤ（遊嵌ギヤ）２１、２２とで構成されている。また、３〜６速用の各ギヤ列Ｇ３〜Ｇ６は、それぞれ、入力軸１０に遊嵌合された駆動側の入力ギヤ（遊嵌ギヤ）１３、１４、１５、１６と、出力軸２０に固設された従動側の出力ギヤ（固定ギヤ）２３、２４、２５、２６とで構成されている。後退速用ギヤ列ＧＲの構成については、後に説明する。

出力軸２０上における１速用出力ギヤ（遊嵌ギヤ）２１と２速用出力ギヤ（遊嵌ギヤ）２２との間には、１速用出力ギヤ（遊嵌ギヤ）２１または２速用出力ギヤ（遊嵌ギヤ）２２のいずれか一方を選択的に出力軸２０に固定する１−２速用同期装置４０が配設されている。また、入力軸１０上における３速用入力ギヤ（遊嵌ギヤ）１３と４速用入力ギヤ（遊嵌ギヤ）１４との間には、３速用入力ギヤ（遊嵌ギヤ）１３または４速用入力ギヤ（遊嵌ギヤ）１４のいずれか一方を選択的に入力軸１０に固定する３−４速用同期装置５０が配設されている。同じく入力軸１０上における５速用入力ギヤ（遊嵌ギヤ）１５と６速用入力ギヤ（遊嵌ギヤ）１６との間には、５速用入力ギヤ（遊嵌ギヤ）１５または６速用入力ギヤ（遊嵌ギヤ）１６のいずれか一方を選択的に入力軸１０に固定する５−６速用同期装置６０が配設されている。

後退速用ギヤ列ＧＲは、入力軸１０に固設されたリバース入力ギヤ１７と、リバースアイドル軸３０に遊嵌合され、リバース入力ギヤ１７に常時噛合する第１リバースアイドルギヤ３１と、リバースアイドル軸３０に遊嵌合された第２リバースアイドルギヤ３２と、出力軸２０上の１−２速用同期装置４０のシンクロスリーブ４１に形成され、第２リバースアイドルギヤ３２に常時噛合するリバース出力ギヤ２７とにより構成されている。

リバース入力ギヤ１７は、１速用入力ギヤ１１と一体に設けられており、１速用ギヤ列Ｇ１と後退速用ギヤ列ＧＲとに兼用されている。１速用入力ギヤ１１とリバース入力ギヤ１７とは、軸方向にオフセットした位置に配置されている。具体的には、１速用入力ギヤ１１の駆動源２側に隣接してリバース入力ギヤ１７が配置されている。１速用入力ギヤ１１とリバース入力ギヤ１７は、同一の径を有する。

ここで、１速用入力ギヤ１１とリバース入力ギヤ１７を軸方向にオフセットさせる理由について説明する。

１速用入力ギヤ１１（リバース入力ギヤ１７）には、これよりも大径の第１リバースアイドルギヤ３１と１速用出力ギヤ２１が噛み合っている。図２に示すように、軸方向から見て、第１リバースアイドルギヤ３１と１速用出力ギヤ２１はオーバラップして配置される。そのため、仮に、第１リバースアイドルギヤ３１と１速用出力ギヤ２１が同じ軸方向位置に配置されると、両ギヤ２１、３１が互いに干渉してしまう。そこで、本実施形態では、第１リバースアイドルギヤ３１が１速用出力ギヤ２１よりも軸方向駆動源２側にオフセットして配置されることで（図１参照）、両ギヤ２１、３１間の干渉が回避されており、これに合わせて、１速用入力ギヤ１１に対してリバース入力ギヤ１７が軸方向駆動源２側にオフセットして配置されている。

図１に示すように、リバースアイドル軸３０上で、第１リバースアイドルギヤ３１と第２リバースアイドルギヤ３２との間には、軸方向に所定の隙間が設けられており、この所定の隙間には、第１リバースアイドルギヤ３１と第２リバースアイドルギヤ３２とを連結する断接機構として、後退速用同期装置７０が配置されている。

第２リバースアイドルギヤ３２は、出力軸２０上のリバース出力ギヤ２７に噛み合っている。本実施形態において、リバース出力ギヤ２７は、１−２速用同期装置４０のシンクロスリーブ４１の外周部に設けられていることから、１速または２速への変速時にシンクロスリーブ４１とともに軸方向にスライド移動する。このとき、リバース出力ギヤ２７と第２リバースアイドルギヤ３２との噛み合い状態は維持される。

このように、リバース出力ギヤ２７が１速用ギヤ列Ｇ１と２速用ギヤ列Ｇ２との間で軸方向移動可能に設けられているのに対して、リバース入力ギヤ１７および第１リバースアイドルギヤ３１は、上述のように１速用ギヤ列Ｇ１よりも軸方向の反リバース出力ギヤ２７側（駆動源２側）にオフセットして配置されている。

これにより、１速用ギヤ列Ｇ１と２速用ギヤ列Ｇ２との間を軸方向に摺動するリバース出力ギヤ２７と、リバース入力ギヤ１７および第１リバースアイドルギヤ３１との干渉が回避されている。

出力軸２０上のファイナルドライブギヤ２８は、入力軸１０上の５−６速用同期装置６０とオーバラップする軸方向位置に配設されている。すなわち、ファイナルドライブギヤ２８は、５−６速用同期装置６０とともに、５速用ギヤ列Ｇ５と６速用ギヤ列Ｇ６との間に配置されている。より具体的に、ファイナルドライブギヤ２８は、出力軸２０上において、５速用出力ギヤ２５と６速用出力ギヤ２６との間に、これらのギヤ２５、２６に隣接して配置されている。

次に、以上のように構成された変速機１の動作について説明する。

チェンジレバー（図示せず）により前進段へのシフト操作が行われると、上記の同期装置４０、５０、６０のうち、シフト操作された変速段に対応する１つの同期装置のみが作動し、これにより、上記の前進段用ギヤ列Ｇ１〜Ｇ６のうち、シフト操作された変速段のギヤ列のみが選択的に入力軸１０と出力軸２０との間で動力伝達状態となる。

例えば、チェンジレバーにより１速または２速へのシフト操作が行われると、これに連動して、１−２速用同期装置４０のシンクロスリーブ４１が出力軸２０上を１速用ギヤ列Ｇ１側または２速用ギヤ列Ｇ２側へスライドし、スライドされた側の遊嵌ギヤ２１、２２が出力軸２０に固定され、シフト操作された変速段のギヤ列が動力伝達状態となる。また、同様に、チェンジレバーにより３〜６速のいずれかへのシフト操作が行われると、これに連動して、３−４速用同期装置５０のシンクロスリーブ５１または５−６速用同期装置６０のシンクロスリーブ６１が入力軸１０上をスライドし、スライドされた側の遊嵌ギヤ１３、１４、１５、１６が入力軸１０に固定され、シフト操作された変速段のギヤ列が動力伝達状態となる。

一方、チェンジレバーがリバース位置にシフト操作されると、これに連動して、後退速用同期装置７０のシンクロスリーブ７１が軸方向駆動源２側へ摺動して、第１リバースアイドルギヤ３１と第２リバースアイドルギヤ３２とが一体的に回転するように連結される。これにより、後退速用ギヤ列ＧＲが動力伝達状態になると、入力軸１０の回転はリバース入力ギヤ１７を介して第１リバースアイドルギヤ３１に伝達されるとともに、後退速用同期装置７０を介して、第１リバースアイドルギヤ３１の回転が第２リバースアイドルギヤ３２に伝達される。第２リバースアイドルギヤ３２に伝達された回転は、該第２リバースアイドルギヤ３２に噛合するリバース出力ギヤ２７に伝達されて、さらに、出力軸２０上のファイナルドライブギヤ２８から差動装置６を介して駆動輪に伝達される。

以下、第１実施形態の効果について説明する。上述の通り、出力軸２０上のファイナルドライブギヤ２８は、入力軸１０上の５−６速用同期装置６０に対応する軸方向位置に配設されている。これによれば、従来のようにギヤ列および同期装置から軸方向にずらした位置にファイナルドライブギヤ２８を配設する場合と比べ、出力軸２０の軸方向寸法を短縮することができる。

具体的に、図４に示すような従来の変速機５００においては、５−６速用同期装置５６０が配置された軸方向領域において、出力軸５２０上には、ギヤ等が存在しておらず、空きスペースＳ１が生じていた。

これに対して、本実施形態では、５速用ギヤ列Ｇ５、６速用ギヤ列Ｇ６、および５−６速用同期装置６０を、他のギヤ列Ｇ１〜Ｇ４よりも駆動源２側に配置するとともに、５−６速用同期装置６０に対応する出力軸２０上の空きスペースにファイナルドライブギヤ２８が配置されている。

その結果、変速機１の構造を複雑化させることなく、出力軸２０の軸長の短縮を図ることができる。特に、ファイナルドライブギヤ２８が従来よりも反駆動源２側に配置されていることにより、出力軸２０の駆動源２側部分を削減できる。これに合わせて、入力軸１０の駆動源２側部分も削減することが可能になり、変速機１のレイアウト効率を向上させることができる。その結果、例えば、最も駆動源２側のギヤ列Ｇ５を従来よりも駆動源２に近づけて配置することなどを実現しやすくなる。

また、出力軸２０上のファイナルドライブギヤ２８は、最高速段用ギヤ列である６速に対応する５−６速用同期装置６０と軸方向にオーバラップして配置されている。同期に必要なトルクは高速段ほど小さくなる傾向にあることなどから、５−６速用同期装置６０は、他の同期装置４０、５０と比べて、摩擦面が小さくて済み、小径とされている。そのため、５−６速用同期装置６０とファイナルドライブギヤ２８とが径方向において干渉することが回避しやすくなっている。

また、本実施形態におけるパワートレインは、入力軸１０および出力軸２０が車体幅方向に延びるように配置された所謂横置きタイプであるため、車体幅方向に厳しい搭載条件下において、変速機１の軸方向全長の短縮がより強く要求される。しかも、本実施形態のパワートレインは、駆動源２としてエンジン３とモータ４とを備える所謂ハイブリッド車両のパワートレインであるため、より厳しいレイアウト条件が強いられる。この点に関して、上記のように変速機１のギヤ列の構成およびファイナルドライブギヤ２８の配置が工夫されていることで、エンジンルームにおける車体幅方向に限られたスペースにおいて、エンジン３、モータ４、および変速機１の搭載性の向上が図られている。

［第２実施形態］
次に、図３を参照しながら、第２実施形態に係る車両用変速機について説明する。なお、第２実施形態において、第１実施形態と同様の構成について図３において同一の符号を用いるとともに、説明を省略する。

図３に示すように、第２実施形態の変速機２００は、第１実施形態同様に、互いに平行に配置された入力軸１０と、出力軸２０と、リバースアイドル軸３０とを備え、入力軸１０と出力軸２０との間には、複数の前進段用ギヤ列Ｇ２０１〜Ｇ２０６および後退速用ギヤ列ＧＲ２００が設けられている。

具体的には、入力軸１０と、出力軸２０との間の複数のギヤ列Ｇ２０１〜Ｇ２０６、ＧＲ２００は、駆動源２側から順に、５速用ギヤ列Ｇ２０５、６速用ギヤ列Ｇ２０６、１速用ギヤ列Ｇ２０１、２速用ギヤ列Ｇ２０２、後退速用ギヤ列ＧＲ２００、３速用ギヤ列Ｇ２０３、４速用ギヤ列のＧ２０４が軸方向に並べて配置されている。第１実施形態同様に、各ギヤ列の入力ギヤ２１１〜２１６と出力ギヤ２２１〜２２６とは、軸方向の対応位置に配置されている。

出力軸２０上の１速用ギヤ列Ｇ２０１と２速用ギヤ列Ｇ２０２との間には、１−２速用同期装置２４０が配置され、入力軸１０上の３速用ギヤ列Ｇ２０３と４速用ギヤ列Ｇ２０４との間と、５速用ギヤ列Ｇ２０５と６速用ギヤ列Ｇ２０６との間とには、それぞれ、３−４速用同期装置５０と、５−６速用同期装置６０が配置されている。

リバースアイドル軸３０には、第１リバースアイドルギヤ３１と第２リバースアイドルギヤ３２が遊嵌合されているとともに、両リバースアイドルギヤ３１、３２の間には後退速用同期装置７０が配置されている。

第２実施形態では、１−２速用同期装置４０のシンクロスリーブ４１に形成されている第１実施形態のリバース出力ギヤ２７（図１参照）とは異なり、リバース出力ギヤ２２７が、１−２速用同期装置２４０から独立して設けられている。これにともなって、第２実施形態における変速機２００は、１速用ギヤ列Ｇ２０１および２速用ギヤ列Ｇ２０２の配置と、リバースギヤ列ＧＲ２００および１−２速用同期装置２４０の配置および構成とが第１実施形態と異なる。

リバース出力ギヤ２２７は、１−２速用同期装置２４０から独立するとともに、出力軸２０上で、２速用出力ギヤ２２２の反駆動源２側に隣接して配置されている。これに合わせて、リバース出力ギヤ２２７に噛み合う第２リバースアイドルギヤ３２は、２速用入力ギヤ２１２よりも反駆動源２側に配置されている。

すなわち、第２リバースアイドルギヤ３２が反駆動源２側に配置されることによって、リバースアイドル軸３０上のギヤ３１、３２および後退速用同期装置７０の全体が、図１に示す第１実施形態に比べて、軸方向反駆動源２側にオフセットされて配置されている。これにより、第１リバースアイドルギヤ３１は、１速用出力ギヤ２２１に対して軸方向反駆動源２側に配置されている。具体的には、第１リバースアイドルギヤ３１に噛み合うリバース入力ギヤ２１７は、１速用出力ギヤ２２１に噛み合う１速用入力ギヤ２１１よりも反駆動源２側に配置されている。

第２実施形態においても、出力軸２０上のファイナルドライブギヤ２８は、入力軸１０上の５−６速用同期装置６０に対応する軸方向位置に配設されている。これによれば、第１実施形態と同様、従来のようにギヤ列および同期装置から軸方向にずらした位置にファイナルドライブギヤ２８を配設する場合と比べ、出力軸２０の軸方向寸法を短縮することができる。

また、第２実施形態によれば、リバース入力ギヤ２１７は、１速用入力ギヤ２１１の反駆動源２側に隣接して配置されているので、リバース入力ギヤ２１７の配置において、従来の１速用入力ギヤ５１１と２速用入力ギヤ５１２との間のスペースＳ２（図４参照）を有効利用できる。そのため、図４に示されているように１速用入力ギヤ５１１よりも駆動源５０２側にリバース入力ギヤ５１７が配置される従来構造に比べて、入力軸１０における１速用入力ギヤ２１１よりも駆動源２側部分の短縮を図って、１速用ギヤ列Ｇ２０１と駆動源２との間の軸方向寸法の縮小を図ることが可能になる。

また、図４に示すような従来の変速機５００においては、１−２速用同期装置５４０のシンクロスリーブ５４１とリバース出力ギヤ５２７とが一体化されていることにより、当該同期装置５４０が軸方向に大型化しているのに対して、本実施形態におけるリバース出力ギヤ２２７は、１−２速用同期装置２４０から独立して設けられているため、１−２速用同期装置２４０を軸方向にコンパクトに構成できる。したがって、２速用ギヤ列Ｇ２０２を、軸方向において１速用ギヤ列Ｇ２０１に近づけて配置できる。そのため、入力軸１０上において、１速用入力ギヤ２１１と２速用入力ギヤ２１２との間の軸方向間隔を短縮することができる。

さらに、図４に示す従来構造では、出力軸５２０上に１−２速用同期装置５４０のシンクロスリーブ５４１とリバース出力ギヤ５２７とが一体化されていることにより、入力軸５１０上の１速用入力ギヤ５１１と２速用入力ギヤ５１２との間には、１−２速用同期装置５４０のシンクロスリーブ５４１とともにリバース出力ギヤ５２７が軸方向に摺動する範囲において、リバース出力ギヤ５２７と干渉し得るギヤや同期装置等を配置できないことから、広いデッドスペースＳ２が生じてしまっている。

これに対して、本実施形態におけるリバース出力ギヤ２２７は、１−２速用同期装置２４０から独立して設けられているため、軸方向に摺動することがない。そのため、上述のように、１速用入力ギヤ２１１と２速用入力ギヤ２１２との間の出力軸２０上の１−２速用同期装置２４０とオーバラップする軸方向の領域に、リバース入力ギヤ２１７をリバース出力ギヤ２２７に干渉することなく配置することができる。したがって、該リバース入力ギヤ２１７の配置において、特許文献１の１速用入力ギヤ５１１と２速用入力ギヤ５１２との間のデッドスペースＳ２（図４参照）を有効利用できる。

そのため、図４に示す従来技術と比べて、リバース入力ギヤ１７が反駆動源２側に寄せて配置されているのも拘わらず、入力軸１０の反駆動源２側への延長が抑制される。したがって、入力軸１０全体の短縮を効果的に図ることができる。

しかも、本実施形態では、１速用ギヤ列Ｇ２０１の反駆動源２側に第１リバースアイドルギヤ３１およびリバース入力ギヤ２１７が配置されている。そのため、第１実施形態において出力軸２０上に１速用ギヤ列Ｇ１と６速用ギヤ列Ｇ６との間のスペースＳ３（図１参照）が生じるのに対して、第２実施形態では、６速用ギヤ列Ｇ２０６に１速用ギヤ列Ｇ２０１をより近づけて配置することができる。これにより、出力軸２０上の構成要素を軸方向により詰めて配置することができ、出力軸２０も効果的に短縮できる。したがって、より効果的に変速機２００の軸方向寸法を短縮することができる。

以上のように、第２実施形態によれば、従来とは異なる全く新たなレイアウトの構築により、入力軸１０および出力軸２０の短縮を効果的に図りつつ、全ての構成要素を、互いに干渉することなく、全体として軸方向にコンパクトに配置することができる。よって、車両用変速機１を全体として軸方向にコンパクトに構成することができ、これにより、変速機１の車両搭載性を効果的に高めることができる。

以上、上述の実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。

例えば、上述の実施形態においては、リバース入力ギヤと１速用入力ギヤは、一体的に形成されていたが、リバース入力ギヤと１速用入力ギヤは、隣接して配置されていればよく、別体で形成されてもよい。

また、例えば、上述の実施形態においては、リバースアイドル軸３０上の第１リバースアイドルギヤ３１と第２リバースアイドルギヤ３２との間には、断接機構として後退速用同期装置７０が配置されているが、後退速用同期装置７０に代えて、噛み合いクラッチ等の断接機構を用いてもよい。

また、例えば、上述の実施形態においては、駆動源にモータおよびエンジンを備えた所謂ハイブリッド車両で構成さているが、駆動源は、モータまたはエンジンの一方のみを備えていてもよい。

また、例えば、上述の実施形態のパワートレインを備えた車両は、駆動源２と変速機１との間にクラッチ装置５を備える所謂シリーズハイブリッド車両で構成されているが、該クラッチ装置５に加え、モータとエンジンとの間に第２のクラッチ装置を備えた所謂パラレルハイブリッド車両であってもよい。

以上のように、本発明によれば、車両用変速機において、構造の簡素化を維持しながら、より一層のコンパクト化を図ることができるので、この種の変速機の製造産業分野において好適に利用される可能性がある。

１、２００ 変速機（車両用変速機）
１、２ パワートレイン
２ 駆動源
３ エンジン
４ モータ
６ 差動装置
１０ 入力軸
１１ １速用入力ギヤ
１１ 駆動源側入力ギヤ
１１、１２、２３〜２６ １〜６速用固定ギヤ（固定ギヤ）
１２ ２速用入力ギヤ
１７、２１７ リバース入力ギヤ
２０ 出力軸
２１、２２、１３〜１６ １〜６速用遊嵌ギヤ（遊嵌ギヤ）
２１ １速用出力ギヤ
２２ ２速用出力ギヤ
２２ 反駆動源側出力ギヤ
２７、２２７ リバース出力ギヤ
２８ ファイナルドライブギヤ
３０ リバースアイドル軸
３１ 第１リバースアイドルギヤ
３２ 第２リバースアイドルギヤ
４０、５０、６０ 同期装置
４０ １−２速用同期装置
６０ ５−６速用同期装置（所定の同期装置）
７０ 後退速用同期装置（断接機構）
Ｇ１〜Ｇ６、Ｇ２０１〜Ｇ２０６ 前進段用ギヤ列
Ｇ１、Ｇ２０１ １速用ギヤ列
Ｇ２、Ｇ２０２ ２速用ギヤ列
Ｇ５、Ｇ６、Ｇ２０５、Ｇ２０６ 所定の２つのギヤ列
Ｇ６、Ｇ２０６ ６速用ギヤ列（所定ギヤ列）
Ｇ６、Ｇ２０６ 最高速段用ギヤ列
ＧＲ、ＧＲ２００ 後退速用ギヤ列

Claims (6)

1. 駆動源からの駆動力が入力される入力軸と、
   該入力軸と平行に配置された出力軸と、
   該入力軸と出力軸との間に設けられた複数の前進段用ギヤ列とを有し、
   前記出力軸には、差動装置を駆動するファイナルドライブギヤが備えられた車両用変速機であって、
   前記複数の前進段用ギヤ列のそれぞれは、前記入力軸または前記出力軸の一方に固定された固定ギヤと、前記入力軸または前記出力軸の他方に遊嵌合された遊嵌ギヤとを有し、
   前記複数の前進段用ギヤ列のそれぞれの遊嵌ギヤは、該遊嵌ギヤと同軸上において該遊嵌ギヤに隣接して設けられた同期装置を介して前記入力軸または前記出力軸に固定可能に設けられ、
   前記複数の前進段用ギヤ列のうちの所定ギヤ列は、前記出力軸上において前記ファイナルドライブギヤに隣接する位置に前記固定ギヤを有し、
   前記ファイナルドライブギヤは、前記所定ギヤ列に対応する所定の同期装置とオーバラップする軸方向領域に配置されていることを特徴とする車両用変速機。
2. 前記所定の同期装置は、前記複数の前進段用ギヤ列のうちの所定の２つのギヤ列に兼用されるものであり、
   前記ファイナルドライブギヤおよび前記所定の同期装置は、軸方向において前記所定の２つのギヤ列間に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用変速機。
3. 前記所定の同期装置は、前記複数のギヤ列のうちの最高速段用ギヤ列に対応する同期装置であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両用変速機。
4. 前記入力軸および前記出力軸は、車体幅方向に延びており、
   前記ファイナルドライブギヤは、駆動輪に接続された差動装置に動力を伝達するように構成されたことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の車両用変速機。
5. 前記入力軸および前記出力軸と平行に配置されたリバースアイドル軸と、
   前記入力軸と、前記出力軸と、前記リバースアイドル軸とに跨がって設けられた後退速用ギヤ列とを備えた車両用変速機であって、
   前記複数の前進段用ギヤ列は、１速用ギヤ列および２速用ギヤ列を備え、
   前記１速用ギヤ列は、前記入力軸上に固設された１速用入力ギヤと、該１速用入力ギヤに噛み合うように前記出力軸上に遊嵌合された１速用出力ギヤと、を有し、
   前記２速用ギヤ列は、前記入力軸上に固設された２速用入力ギヤと、該２速用入力ギヤに噛み合うように前記出力軸上に遊嵌合された２速用出力ギヤと、を有し、
   前記出力軸上には、前記１速用出力ギヤと前記２速用出力ギヤとの間に、該１速用出力ギヤまたは２速用出力ギヤのいずれか一方を選択的に前記出力軸に固定する１−２速用同期装置が設けられ、
   前記後退速用ギヤ列は、
   前記入力軸上に設けられたリバース入力ギヤと、
   前記リバースアイドル軸に遊嵌合され、前記リバース入力ギヤに噛み合う第１リバースアイドルギヤと、
   前記リバースアイドル軸に遊嵌合され、前記第１リバースアイドルギヤから軸方向に所定の隙間をあけて配置された第２リバースアイドルギヤと、
   前記出力軸上に設けられ、前記第２リバースアイドルギヤに噛み合うリバース出力ギヤと、を有し、
   前記リバースアイドル軸上の前記所定の隙間には、前記第１リバースアイドルギヤと前記第２リバースアイドルギヤとの接続を形成および解除する断接機構が設けられ、
   前記リバース入力ギヤは、前記入力軸上において、前記１速用入力ギヤまたは前記２速用入力ギヤのうちの駆動源側に位置する駆動源側入力ギヤの反駆動源側に隣接して配置され、
   前記リバース出力ギヤは、前記出力軸上において、前記１速用出力ギヤまたは前記２速用出力ギヤのうちの反駆動源側に位置する反駆動源側出力ギヤの反駆動源側に隣接して配置されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の車両用変速機。
6. 請求項１から請求項５のいずれか１項に記載された車両用変速機と、前記駆動源とを備えたパワートレインであって、
   前記駆動源は、前記入力軸と同じ軸線上に配置されたエンジンとモータとを備えていることを特徴とするパワートレイン。

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