JP2632757B2 - 補助変速装置付変速機 - Google Patents

補助変速装置付変速機

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JP2632757B2 JP4040353A JP4035392A JP2632757B2 JP 2632757 B2 JP2632757 B2 JP 2632757B2 JP 4040353 A JP4040353 A JP 4040353A JP 4035392 A JP4035392 A JP 4035392A JP 2632757 B2 JP2632757 B2 JP 2632757B2
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    • F16H3/087Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts characterised by the disposition of the gears
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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Structure Of Transmissions (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は補助変速装置付変速機、
即ち、通常使用される変速ギヤ比より大きな変速比を持
つ補助変速装置付の変速機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、トラックなどが重量物を積載した
状態で坂道発進を行う場合や、4輪駆動車が泥地等を脱
出する場合のように、大きな駆動力を必要とする場合
に、所謂エマージェンシーローと呼ばれる第1速ギヤよ
り大きな変速比を有する補助変速装置が使用される。2
輪駆動車の場合には、出力軸と副軸との間に他の変速ギ
ヤ対に追加して補助変速ギヤ対を設けることにより、補
助変速装置を構成している。また、4輪駆動車の場合に
は、実開昭63−202522号公報に記載のように、
変速機の出力軸と、2輪駆動と4輪駆動とを切り換える
2・4輪切換機構との間に補助変速装置が設けられる。
この場合には、補助変速装置が、変速機の出力軸上に回
転自在に支持された第1歯車と、補助変速装置の出力軸
に一体に設けられた第2歯車と、出力軸を第1歯車また
は第2歯車へ選択的に連結する切換スリーブと、第1歯
車および第2歯車と噛み合う2個の歯車を備えた平行軸
とで構成されており、上記切換スリーブを軸方向に摺動
させることにより、変速機の出力軸の動力を第1歯車,
平行軸および第2歯車を介して補助変速装置の出力軸へ
伝達する低速比と、出力軸の動力をそのまま補助変速装
置の出力軸へ伝達する高速比とを切り換えるようになっ
ている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
な2輪駆動車の補助変速装置の場合、補助変速ギヤが使
用できるのは前進時のみであり、後退時には使用できな
い欠点がある。また、4輪駆動車の補助変速装置の場合
には、補助低速比を得るために出力軸の動力を平行軸を
介して補助変速装置の出力軸へ伝達しなければならない
ため、2対の減速歯車対が必要となり、部品数が多く、
重量が増加するという問題がある。また、変速機の副軸
を支持する軸受と補助変速装置の平行軸を支持する軸受
とが干渉しないように、平行軸を支持する軸受を副軸の
軸受に対して径方向にずらした位置に配置せざるを得
ず、補助変速装置が大型化する問題があった。そこで、
本発明の目的は、後退時にも補助変速装置を使用でき、
部品数が少なく、軽量かつ小型の補助変速装置付変速機
を提供することにある。また、他の目的は、副軸を補助
変速装置付でない変速機にも共用でき、かつ組付性のよ
い補助変速装置付変速機を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、副軸の後端部近傍に終減速歯車を設ける
とともに、出力軸の前端側に副軸の終減速歯車と常時噛
み合う終減速歯車を設け、入力軸と出力軸との間に両軸
を直結する直結段と両軸を直結しない非直結段とを切り
換える同期装置を設け、他の変速段を切り換える同期装
置および変速歯車対を入力軸と副軸上との間に設ける一
方、変速機ケースに軸受を介して支持された上記副軸の
後端部にスプラインを有する短軸部を後方へ突設し、副
軸と同軸上に配置された低速歯車軸の前端部を上記短軸
部にスプライン嵌合するとともに、低速歯車軸の後端部
を補助変速装置収容ケースに軸受を介して支持し、上記
低速歯車軸に高・低速切換機構の低速側クラッチ歯と連
結された低速従動歯車と噛み合う低速駆動歯車を設ける
とともに、高・低速切換機構の高速側クラッチ歯を変速
機の出力軸と連結し、高・低速切換機構が低速側クラッ
チ歯または高速側クラッチ歯の一方を補助変速装置の出
力軸と選択的に連結するように構成したものである。
【0005】
【作用】本発明の変速機は、従来のように入力軸から減
速歯車対を介して副軸へ、さらに変速歯車対を介して出
力軸へ動力伝達する方式と異なり、まず入力軸から変速
歯車対を介して副軸へ伝達し、さらに副軸から終減速歯
車を介して出力軸へ動力が伝達される。したがって、副
軸は一定速度ではなく選択された変速比で回転すること
になる。副軸と一体回転する低速歯車軸には、高・低速
切換機構の低速側クラッチ歯と連結された低速従動歯車
と噛み合う低速駆動歯車が設けられているので、補助変
速装置の低速比は変速機の変速比と同時に成立し得る。
そのため、変速機の変速段数の2倍の変速比を実現でき
る。換言すれば、後退時にも通常の後退ギヤ比より大き
な変速比を得ることができる。また、副軸の後端側短軸
部と低速歯車軸とのスプライン嵌合を分離すれば、副軸
の短軸部は後方へ長く突出しないので、補助変速装置を
有しない変速機にも副軸を共用化できる。補助変速装置
を変速機本体に組み付ける際、副軸と低速歯車軸とがス
プライン嵌合するのみであるから、簡単に組み付けるこ
とができる。
【0006】
【実施例】図1,図2は本発明を前進5速,後退1速の
変速段を有する4輪駆動用変速機に適用した一例を示
し、第4速が直結段で、第5速はオーバードライブであ
る。この変速機は、大略、変速機本体Aと、補助変速装
置Bと、2・4輪切換装置Cとで構成されている。エン
ジン出力軸は図示しないクラッチを介して入力軸1の前
端部と連結されている。出力軸2は入力軸1と同軸上に
配置されており、これら軸1,2と平行に副軸3が配置
されている。
【0007】入力軸1の中央部には第1速歯車4と後退
用歯車5と第2速歯車6とが一体形成されている。ま
た、入力軸1上には、第2速歯車6の後側に隣接して第
5速歯車7が回転自在に支持されており、この第5速歯
車7を入力軸1に対して選択的に連結する5速切換用同
期装置8が設けられている。5速切換用同期装置8の後
側には第3速歯車9が回転自在に支持されており、この
第3速歯車9と対向する出力軸2の前端部には終減速歯
車10が一体に形成されている。そして、第3速歯車9
と出力軸2との間には、入力軸1を第3速歯車9または
出力軸2と選択的に連結する3−4速切換用同期装置1
1が設けられている。入力軸1の後端部端末は出力軸2
の凹部内に挿入され、ニードルベアリング12によって
回転自在に支持されている。
【0008】副軸3の前端部には、第1速歯車4と第2
速歯車6にそれぞれ噛み合う変速歯車13, 14が回転
自在に支持されており、両変速歯車13, 14を副軸3
に対して選択的に連結する1−2速切換用同期装置15
が設けられている。なお、この同期装置15のスリーブ
16には後退用歯車16aが一体に形成されており、こ
の歯車16aはアイドラギヤ17を介して入力軸1に一
体形成した後退用歯車5と噛み合い可能である。また、
副軸3の中央部には、第5速歯車7と第3速歯車9にそ
れぞれ噛み合う変速歯車18, 19が一体に形成されて
おり、さらに副軸3の後端部近傍には出力軸2の終減速
歯車10と常時噛み合う終減速歯車20が一体形成され
ている。
【0009】変速機の出力軸2の中央部には高・低速切
換機構21の高速側クラッチ歯22aを一体に形成した
フランジ22がスプライン嵌合されており、出力軸2の
後端部端末は補助変速装置Bの出力軸23の先端部凹所
内に挿入され、ニードルベアリング24によって回転自
在に支持されている。補助変速装置Bの出力軸23上に
は、低速側クラッチ歯25aを一体に形成した低速従動
歯車25が回転自在に支持されており、高・低速切換機
構21の切換スリーブ26は上記高速側クラッチ歯22
aまたは低速側クラッチ歯25aの一方を補助変速装置
Bの出力軸23と選択的に連結する。
【0010】上記変速機の副軸3の後端には変速機ケー
ス34の後部壁より若干突出する短軸部3aが一体に形
成されており、この短軸部3aの外側に低速歯車軸27
の前端部がスプライン嵌合しており、副軸3と低速歯車
軸27とが一体回転可能に結合されている。低速歯車軸
27には上記低速従動歯車25と噛み合う低速駆動歯車
27aが一体形成されており、この低速歯車対25,2
7aの減速比は、変速機の終減速歯車対10, 20の減
速比より大きい。
【0011】上記補助変速装置Bの出力軸23の後端部
端末は図示しない伝動機構を介して後輪と連結されてい
る。また、出力軸23の中間部上にはスプロケット28
が回転自在に支持されており、このスプロケット28が
2・4輪切換装置Cによって上記出力軸23と選択的に
連結される。即ち、スプロケット28にはクラッチ歯2
8aが一体に形成されており、切換スリーブ29を軸方
向に摺動させることにより、クラッチ歯28aが出力軸
23と連結される。上記スプロケット28は、チェーン
32を介して前輪駆動軸30に一体に設けたスプロケッ
ト31と連結されている。
【0012】変速機本体Aはクラッチハウジング33と
変速機ケース34との内部に収容され、補助変速装置B
は変速機ケース34の後端面に固定されたトランスファ
ケース35の内部に収容され、2・4輪切換装置Cはト
ランスファケース35とその後端面に固定されたトラン
スファカバー36との内部に収容されている。そして、
入力軸1および副軸3の前端部はそれぞれ軸受37,3
8を介してクラッチハウジング33で支持され、出力軸
2および副軸3の後端部はそれぞれ軸受39,40を介
して変速機ケース34で支持されている。さらに、補助
変速装置Bの出力軸23の中央部と低速歯車軸27の後
端部はそれぞれ軸受41,42を介してトランスファケ
ース35で支持され、上記出力軸23の中央部後側は軸
受43を介してトランスファカバー36で支持されてい
る。
【0013】次に、上記構成の変速機の動作について説
明する。まず、2・4輪切換装置Cの切換スリーブ29
を左側へ作動させると2輪駆動状態となる。ここで、1
−2速切換用同期装置15、3−4速切換用同期装置1
1、または5速切換用同期装置8を作動させることによ
り、所望の変速比で走行を行うことができる。高・低速
切換機構21を高速比側へシフトした場合には、入力軸
1から変速歯車対を介して副軸3へ、さらに終減速歯車
対20, 10を介して出力軸2へと動力伝達される。そ
して、出力軸2と補助変速装置Bの出力軸23とが直結
されているため、出力軸23は各変速歯車対の変速比と
終減速歯車対20, 10の減速比との積で与えられる変
速比で駆動される。上記終減速歯車対20, 10は変速
歯車対より後部に設けられているので、同期装置15,
11, 8には終減速歯車20, 10の減速比の影響が及
ばず、各同期装置15, 11, 8に作用する慣性重量が
小さくなり、同期性能を向上させることができる。ま
た、各変速歯車の歯幅も小さくでき、軸方向寸法を短縮
できる。
【0014】また、2輪駆動状態で高・低速切換機構2
1を低速比側へシフトした場合には、入力軸1から変速
歯車対を介して副軸3へ動力伝達された後、低速歯車対
27a, 25を経由し、高・低速切換機構21を介して
出力軸23へ動力伝達される。この場合には、出力軸2
3は上記各変速歯車対の変速比と低速歯車対27a,2
5の減速比との積で与えられる変速比で駆動される。低
速歯車対27a, 25の減速比は終減速歯車対20, 1
0の減速比より大きいので、より大きな駆動力で走行で
きる。このように高・低速切換機構21を変速用同期装
置15, 11, 8と併用すれば、その2倍の変速段、つ
まり前進10速,後退2速の変速段を実現できる。した
がって、従来では使用できなかった後退時にも補助変速
比を使用可能となる。
【0015】4輪駆動時には、2・4輪切換装置Cの切
換スリーブ29を右側へ作動させ、出力軸23とスプロ
ケット28とを連結する。出力軸23の動力の一部をチ
ェーン32を介して前輪へも分配する点で相違する他
は、2輪駆動時と同様である。
【0016】ところで、図1に示された変速機は組付性
が非常に優れている。即ち、補助変速装置Bおよび2・
4輪切換装置Cを別の場所で予め組み付けておき、これ
を変速機本体Aの近傍へ持ってきて軸方向に合体させれ
ば、副軸3の短軸部3aと低速歯車軸27とはスプライ
ン嵌合するのみであるから、簡単に組み付けることがで
きる。また、上記変速機を補助変速装置Bおよび2・4
輪切換装置Cを有しない2輪駆動用変速機に変更する場
合には、出力軸2の後部の形状を変更し、副軸3の短軸
部3aから低速歯車軸27を分離し、変速機ケース34
の後端面に変速機カバー(図示せず)を装着するだけで
よい。この際、副軸3の短軸部3aは変速機ケース34
の後部壁から若干突出しているのみであるから、変速機
カバーを装着する際に邪魔にならず、変速機本体Aの部
品(出力軸2を除く)を2輪駆動用変速機にそのまま共
用できる。
【0017】なお、本発明は実施例のような前進5速,
後退1速の変速段を有する変速機に限らず、これ以外の
変速段を有する変速機にも適用できる。また、本発明の
補助変速装置は、実施例のような4輪駆動用変速機だけ
でなく、2輪駆動用変速機にも適用できる。
【0018】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば副軸の後端部近傍と出力軸との間に終減速歯車対
を配置し、入力軸と副軸との間に変速歯車対を配置した
ので、変速用同期装置と補助変速装置とを併用すること
ができ、後退時を含む全変速段の2倍の変速段を実現で
きる。つまり、後退時にも通常の後退ギヤ比より大きな
変速比を得ることができる。また、副軸と一体回転する
低速駆動歯車を高・低速切換機構の低速側クラッチ歯と
連結された低速従動歯車と噛み合わせるようにしたの
で、補助変速装置として従来のように2対の歯車対を設
ける必要がなく、1対の低速歯車対を設けるのみでよい
ので、歯車数の削減、重量軽減を達成できる。しかも、
副軸と低速歯車軸とが同軸上に位置し、副軸の短軸部と
低速歯車軸の前端部とがスプライン嵌合するので、低速
歯車軸の前端部を支持する軸受が不要となり、小型の補
助変速装置を実現できる。さらに、副軸から低速歯車軸
を分離したとき、副軸の短軸部は後方へ短く突出するの
みであるから、補助変速装置を有しない変速機にも副軸
を共用化できる。補助変速装置を変速機本体に組み付け
る際も、副軸と低速歯車軸とがスプライン嵌合するの
で、組付が簡単である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を4輪駆動用変速機に適用した一例の断
面図である。
【図2】図1の要部拡大図である。
【符号の説明】
A 変速機本体 B 補助変速装置 C 2・4輪切換装置 1 入力軸 2 変速機の出力軸 3 副軸 3a 短軸部 8,11,15 同期装置 10,20 終減速歯車 21 高・低速切換機構 22a, 25a クラッチ歯 23 補助変速装置の出力軸 25 低速従動歯車 27 低速歯車軸 27a 低速駆動歯車 34 変速機ケース 35 トランスファケース(補助変速装置収
容ケース) 40,42 軸受

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】同軸上に配置された入力軸および出力軸
    と、これらの軸と平行な副軸とを具備し、後部に高速比
    と低速比との2つの変速比に切り換える高・低速切換機
    構を持つ補助変速装置を備えた変速機において、 上記副軸の後端部近傍に終減速歯車を設けるとともに、
    出力軸の前端側に副軸の終減速歯車と常時噛み合う終減
    速歯車を設け、入力軸と出力軸との間に両軸を直結する
    直結段と両軸を直結しない非直結段とを切り換える同期
    装置を設け、他の変速段を切り換える同期装置および変
    速歯車対を入力軸と副軸上との間に設ける一方、 変速機ケースに軸受を介して支持された上記副軸の後端
    部にスプラインを有する短軸部を後方へ突設し、副軸と
    同軸上に配置された低速歯車軸の前端部を上記短軸部に
    スプライン嵌合するとともに、低速歯車軸の後端部を補
    助変速装置収容ケースに軸受を介して支持し、 上記低速歯車軸に高・低速切換機構の低速側クラッチ歯
    と連結された低速従動歯車と噛み合う低速駆動歯車を設
    けるとともに、高・低速切換機構の高速側クラッチ歯を
    変速機の出力軸と連結し、上記高・低速切換機構が低速
    側クラッチ歯または高速側クラッチ歯の一方を補助変速
    装置の出力軸と選択的に連結するように構成したことを
    特徴とする補助変速装置付変速機。
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