JP3044467B2

JP3044467B2 - 多段変速機

Info

Publication number: JP3044467B2
Application number: JP2075945A
Authority: JP
Inventors: 冨士也丸野
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1990-03-26
Filing date: 1990-03-26
Publication date: 2000-05-22
Anticipated expiration: 2015-05-22
Also published as: JPH03277853A

Description

【発明の詳細な説明】 A.発明の目的（１）産業上の利用分野本発明は、自動車等に用いられる多段変速機に関し、
特に、メインシャフトとカウンタシャフトとを、サブク
ラッチを作動させることにより同期させて所定の変速段
を確立する多段変速機に関する。

（２）従来の技術従来の多段変速機は、メインシャフトとカウンタシャ
フト間に相異なる複数の変速段を選択的に確率するため
の複数のギヤセットを備えており、各ギヤセットはメイ
ンシャフト又はカウンタシャフトに相対回転自在に支持
された自由ギヤを備えている。そして、この相対回転自
在な自由ギヤをドグ歯等で軸に締結することにより、当
該変速段を確立するように構成されている。その際、自
由ギヤをスムーズに結合すべく、軸とギヤ間に両者の回
転速度を同期させるための同期用クラッチ機構が各ギヤ
セット毎に設けられている（例えば、特公昭58−28606
号公報）。

（３）発明が解決しようとする課題しかしながら、上記従来の多段変速機は、変速段の数
と同数の同期用クラッチ機構を必要とするために、変速
機の多段化に伴って軸方向の寸法が大型化するだけでな
く、部品点数の増加によりコストおよび重量が増大する
という問題がある。

本発明は、前述の事情に鑑みてなされたもので、同期
用クラッチの数を減少させることにより小型軽量かつ低
コストな多段変速機を提供することを目的とする。

B.発明の構成（１）課題を解決するための手段前記目的を達成するために、本発明は、メインシャフ
トとカウンタシャフトとの間に複数組の変速段を構成す
るギヤセットを備え、各ギヤセットは、メインシャフト
又はカウンタシャフトに相対回転自在に支持される自由
ギヤを各々有し、この自由ギヤの回転とメインシャフト
又はカウンタシャフトの回転とを同期させた後、該自由
ギヤを締結手段によりメインシャフト又はカウンタシャ
フトに締結することにより、所定の変速段を確立する多
段変速機において、減速比が最も小さい終段ギヤセット
の自由ギヤをメインシャフト上に回転自在に支持させ
て、その自由ギヤとメインシャフトとの間にシフトアッ
プ用の第１サブクラッチを介装する一方、減速比が最も
大きい初段ギヤセットの自由ギヤをカウンタシャフト上
に回転自在に支持させて、その自由ギヤとカウンタシャ
フトとの間にシフトダウン用の第２サブクラッチを介装
し、メインシャフトの回転速度を検出する第１のセンサ
と、カウンタシャフトの回転速度を検出する第２のセン
サと、所定の変速段への指令信号を出力する指令機と
を、その両センサ及び指令機の各出力信号に基づいて前
記第1,第２サブクラッチ及び締結手段の作動を制御する
制御装置に接続して、シフト時にはシフト前の変速段の
自由ギヤの締結を解除した後、メインシャフトの回転速
度をカウンタシャフトに対して所定の減速比の回転速度
に同期させるべく前記１つまたは２つのサブクラッチを
制御し、所望の変速段の自由ギヤを締結するようにした
ことを特徴とする。

（２）作用前述の特徴によれば、指令機から所定の変速段へのシ
フトアップの指令信号が制御装置に出力されると、制御
装置は、シフト前の変速段の自由ギヤの締結を解除した
後、両シャフトの回転速度を勘案して、メインシャフト
の回転速度をカウンタシャフトの回転速度に対して所定
の減速比の回転速度に同期させるべく第１サブクラッチ
（または第２サブクラッチを併用して）の作動を制御
し、そして所望の変速段の自由ギヤを締結することによ
り、当該変速段を確立する。これにより、所定の変速段
のシフトアップを無理なくスムーズに行わせることがで
きる。

一方、指令機から所定の変速段へのシフトダウンの指
令信号が制御装置に出力されると、制御装置は、シフト
前の変速段の自由ギヤの締結を解除した後、両シャフト
の回転速度を勘案して、メインシャフトの回転速度をカ
ウンタシャフトの回転速度に対して所定の減速比の回転
速度に同期させるべく第２サブクラッチ（又は第１サブ
クラッチを併用して）の作動を制御し、そして所望の変
速段の自由ギヤを締結することにより、当該変速段を確
立する。これにより所定の変速段へのシフトダウンを無
理なくスムーズに行わせることができる。

また特に減速比が最も小さい終段ギヤセットの自由ギ
ヤは、これをメインシャフト上に配したことで比較的大
径となって、該ギヤとメインシャフト間の第１サブクラ
ッチを極力大径化できるから、そのクラッチの伝達容量
が十分に確保可能となり、一方、減速比が最も大きい初
段ギヤセットの自由ギヤは、これをカウンタシャフト上
に配したことで、これまた比較的大径となって、該ギヤ
とカウンタシャフト間の第２サブクラッチを極力大径化
できるから、そのクラッチの伝達容量もまた十分に確保
可能となる。

（３）実施例以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明する。

第１図に示すように、変速機のケーシング１の内部に
は、一対のボールベアリング2,3を介して支持されたメ
インシャフト４と、ボールベアリング５とローラベアリ
ング６を介して支持されたカウンタシャフト７が平行に
配設されている。

メインシャフト４の一端には、エンジンのクランクシ
ャフト８との間に介装されるメインクラッチ９が配設さ
れている。メインクラッチ９は、前記クランクシャフト
８の端部に固着したフライホイール10と、このフライホ
イール10に対向するようにメインシャフト４の端部にス
プライン結合したクラッチディスク11と、このクラッチ
ディスク11のフェーシング12を前記フライホイール10と
の間で挟圧するプレッシャプレート13と、フライホイー
ル10に固着したクラッチカバー14の内部にリベット15を
介して中間部を支持され、前記プレッシャプレート13を
クラッチディスク11に向けて付勢するダイヤフラムスプ
リング16と、このダイヤフラムスプリング16の基部を押
圧してメインクラッチ９を開放すべく、メインシャフト
４の軸方向に摺動自在に配設したレリーズベアリング17
と、このレリーズベアリング17を駆動するレリーズフォ
ーク18とより構成されている。

メインシャフト４とカウンタシャフト７との間には、
相異なる複数の変速段を選択的に確立するための複数の
ギヤセット、すなわち前進段で最も減速比が大きい第１
速用ギヤセットG₁、第２速用ギヤセットG₂、第３速用ギ
ヤセットG₃、第４速用ギヤセットG₄、第５速用ギヤセッ
トG₅、最も減速比が小さい第６速用ギヤセットG₆、およ
びリバースアイドラギヤ19を介してカウンタシャフト７
の回転方向を逆転する後退用ギヤセットGrが介装されて
いる。第１速用ギヤセットG₁と第２速用ギヤセットG
₂は、メインシャフト４に一体に形成した固定ギヤg₁,g₂
と、カウンタシャフト７にニードルベアリング20,21を
介して相対回転自在に支持した自由ギヤg₁′,g₂′とよ
り構成され、第３速用ギヤセットG₃〜第６速用ギヤセッ
トG₆は、メインシャフト４にニードルベアリング22,23,
24,25を介して相対回転自在に支持した自由ギヤg₃′,
g₄′,g₅′,g₆′と、カウンタシャフト７にスプライン結
合した固定ギヤg₃,g₄,g₅,g₆とより構成されている。

第１速用ギヤセットG₁の自由ギヤg₁′と第２速用ギヤ
セットG₂の自由ギヤg₂′の間には、カウンタシャフト８
にスプライン結合したハブ26に軸方向摺動自在に支持さ
れてシフトフォーク27で駆動されるスリーブ28が配設さ
れており、このスリーブ28を前記自由ギヤg₁′または自
由ギヤg₂′に選択的に係合させることにより、第１速用
ギヤセットG₁または第２速用ギヤセットG₂のいずれかが
確立される。同様に、第３速用ギヤセットG₃の自由ギヤ
g₃′と第４速ギヤセットG₄の自由ギヤg₄′は、メインシ
ャフト４にスプライン結合したハブ29に軸方向摺動自在
に支持されてシフトフォーク30で駆動されるスリーブ31
によりメインシャフト４に選択的に結合され、第３速用
ギヤセットG₃または第４速用ギヤセットG₄のいずれかが
確立されるとともに、第５速用ギヤセットG₅の自由ギヤ
g₅′と第６速用ギヤセットG₆の自由ギヤg₆′は、メイン
シャフト４にスプライン結合したハブ32に軸方向摺動自
在に支持されてシフトフォーク33で駆動されるスリーブ
34によりメインシャフト４に選択的に結合され、第５速
用ギヤセットG₅または第６速用ギヤセットG₆のいずれか
が確立される。

第６速用ギヤセットG₆の自由ギヤg₆′とメインシャフ
ト４の間には、シフトアップの際に使用される第１サブ
クラッチとしてのメインシャフトサブクラッチ35が設け
られている。メインシャフトサブクラッチ35は、メイン
シャフト４にスプライン結合したハウジング36に軸方向
摺動自在かつ相対回転不能に支持されて前記自由ギヤ
g₆′の側面に当接するフェーシング37と、前記ハウジン
グ36の内部に軸方向摺動自在に配設したリング状のピス
トン38を備えており、このピストン38を油路39を介して
供給される圧油でスプリング40に抗して左方向に移動さ
せると、クラッチバネ41を介して前記フェーシング37が
自由ギヤg₆′に圧接されると該自由ギヤg₆′の回転速度
とメインシャフト４の回転速度が同期される。一方、第
１速用ギヤセットG₁の自由ギヤg₁′とカウンタシャフト
７の間には、シフトダウンの際に使用される第２サブク
ラッチとしてのカウンタシャフトサブクラッチ42が設け
られている。このカウンタシャフトサブクラッチ42は前
述のメインシャフトサブクラッチ35と実質的に同一の構
造を備えているため、前記メインシャフトサブクラッチ
35の対応する部材の符号にダッシュ′を付加した符号を
付すことにより、重複した説明を省略する。

ケーシング１に設けたメインシャフトセンサ43には、
メインシャフト４と一体で回転するメインシャフトサブ
クラッチ35のハウジング36の外周に設けた突起44が対向
しており、このメインシャフトセンサ43によりメインシ
ャフト４の回転速度が検出される。また、ケーシング１
に設けたカウンタシャフトセンサ45は、カウンタシャフ
ト７と一体で回転する第３速用ギヤセットG₃の固定ギヤ
g₃の外周に対向してお、りこのカウンタシャフトセンサ
45によりカウンタシャフト７の回転速度が検出される。

第２図を併せて参照すると明らかなように、制御装置
46には変速指令を出力する指令機としてのシフトレバー
47、メインシャフト４の回転速度を検出するメインシャ
フトセンサ43、カウンタシャフト７の回転速度を検出す
るカウンタシャフトセンサ45が接続されるとともに、メ
インシャフトサブクラッチ35を作動させるサブアクチュ
エータ49、カウンタシャフトサブクラッチ42を作動させ
るサブアクチュエータ50、前記スリーブ28を駆動する１
速−２速アクチュエータ51、前記スリーブ31を駆動する
３速−４速アクチュエータ52、前記スリーブ34を駆動す
る５速−６速アクチュエータ53が接続されている。

次に前述の構成を備えた本発明の実施例の作用につい
て説明する。

第３図および第４図は、それぞれ１速から２速にシフ
トアップする場合のフローチャートおよびタイムチャー
トであって、ステップS₁でシフトレバー47を１速位置か
ら２速位置に操作すると、ステップS₂で１速−２速アク
チュエータ51が作動してスリーブ28を右方向に駆動し、
１速ギヤセットG₁の自由ギヤg₁′のカウンタシャフト７
に対する締結を解除する。次にステップS₃でサブアクチ
ュエータ49が作動してメインシャフトサブクラッチ35が
作用すると、そのフェーシング37が６速用ギヤセットG₆
の自由ギヤg₆′の側面に摺接する。これにより、メイン
シャフト４は、メインシャフトサブクラッチ35、６速用
ギヤセットG₆の自由ギヤg₆′、固定ギヤg₆を介してカウ
ンタシャフト７に結合されるが、前記ギヤセットG₆は減
速比が最も小さいため、メインシャフト４はカウンタシ
ャフト７により減速されてゆく。このとき、メインシャ
フト４とカウンタシャフト７の回転速度がメインシャフ
トセンサ43とカウンタシャフトセンサ45によって検出さ
れており、ステップS₄でNm（メインシャフト回転速度）
＝Nc（カウンタシャフト回転速度）×i2nd（２速におけ
る減速比）までメインシャフト４が減速されると、すな
わちメインシャフト４とカウンタシャフト７の回転速度
が２速の減速比で同期すると、ステップS₅で１速−２速
アクチュエータ51が作動してスリーブ28を右方向に駆動
し、２速用ギヤセットG₂の自由ギヤg₂′をカウンタシャ
フト７に締結する。このようにして２速の変速段が確立
されると、ステップS₇でメインシャフトサブクラッチ35
を完全に開放することにより変速操作が完了する。

第５図および第６図は、それぞれ４速から３速にシフ
トダウンする場合のフローチャートおよびタイムチャー
トであって、ステップS₁₁でシフトレバー47を４速位置
から３速位置に操作すると、ステップS₁₂で３速−４速
アクチュエータ52が作動してスリーブ31を左方向に駆動
し、４速ギヤセットG4の自由ギヤg₄′のメインシャフト
４に対する締結を解除する。次にステップS₁₃でサブア
クチュエータ50が作動してカウンタシャフトサブクラッ
チ42が作用すると、そのフェーシング37′が１速用ギヤ
セットG₁の自由ギヤg₁′の側面に摺接する。これによ
り、メインシャフト４は、１速用ギヤセットG₁の固定ギ
ヤg₁、自由ギヤg₁′カウンタシャフトサブクラッチ49を
介してカウンタシャフト７に結合されるが、前記ギヤセ
ットG₁は減速比が最も大きいため、メインシャフト４は
カウンタシャフト７により増速されてゆく。このとき、
メインシャフト４とカウンタシャフト７の回転速度がメ
インシャフトセンサ43とカウンタシャフトセンサ45によ
って検出されており、ステップS4でNm（メインシャフト
回転速度）＝Nc（カウンタシャフト回転速度）×i3rd
（３速における減速比）までメインシャフト４が増速さ
れると、すなわちメインシャフト４の回転速度とカウン
タシャフト７の回転速度が３速の減速比で同期すると、
ステップS₁₅で３速−４速アクチュエータ52が作動して
スリーブ31を左方向に駆動し、ギヤセットG3の自由ギヤ
g₃′をメインシャフト４に締結する。このようにして３
速の変速段が確立されると、ステップS₁₇でカウンタシ
ャフトサブクラッチ42を完全に開放することにより変速
操作が完了する。

なお、シフトアップの際にメインシャフトサブクラッ
チ35に加えてカウンタシャフトサブクラッチ42を併せて
使用して回転速度をコントロールしてもよく、同様に、
シフトダウンの際にカウンタシャフトサブクラッチ42に
加えてメインシャフトサブクラッチ35を併せて使用して
回転速度をコントロールしてもよい。

以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記
実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記
載された本発明を逸脱することなく、種々の小設計変更
を行うことが可能である。

C.発明の効果以上のように本発明によれば、メインシャフトとカウ
ンタシャフト間に設けた複数のギヤセットのうち、減速
比が最も小さい終段ギヤセットの自由ギヤをメインシャ
フト上に配して、その自由ギヤとメインシャフトとの間
にシフトアップ用の第１サブクラッチを介装する一方、
減速比が最も大きい初段ギヤセットの自由ギヤをカウン
タシャフト上に配して、その自由ギヤとカウンタシャフ
トとの間にシフトダウン用の第２サブクラッチを介装
し、シフト時にはシフト前の変速段の自由ギヤの締結を
解除した後、メインシャフト及びカウンタシャフトの各
回転速度を勘案し、１つ又は２つのサブクラッチを制御
してメインシャフトを減速あるいは増速させることによ
り両シャフトを所望の変速比で同期させるようにしたの
で、変速段が多段であってもシフトアップ及びシフトダ
ウンに各々専用の僅か２個のサブクラッチで各変速段の
同期のための増速、減速をそれぞれ的確に行うことがで
き、しかもその同期のために特別なシャフトやギヤを設
ける必要がないから、変速機の構造簡素化や小型化に寄
与することができて、コスト節減や重量軽減に大いに寄
与することができる。

また特に減速比が最も小さい終段ギヤセットの自由ギ
ヤは、これをメインシャフト上に配したことで比較的大
径となって、該ギヤとメインシャフト間の第１サブクラ
ッチを極力大径化できるため、そのクラッチの伝達容量
を十分に確保することができ、一方、減速比が最も大き
い初段ギヤセットの自由ギヤは、これをカウンタシャフ
ト上に配したことで、これまた比較的大径となって、該
ギヤとカウンタシャフト間の第２サブクラッチを極力大
径化できるため、そのクラッチの伝達容量もまた十分に
確保することができ、以上の結果、それらサブクラッチ
による、各変速段の同期のための増速、減速を一層的確
に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による多段変速機の縦断面
図、第２図はその全体構成図、第３図はシフトアップす
る場合のフローチャート、第４図は同じくタイムチャー
ト、第５図はシフトダウンする場合のフローチャート、
第６図は同じくタイムチャートである。４……メインシャフト、７……カウンタシャフト、28,3
1,34……スリーブ（締結手段）、35……メインシャフト
サブクラッチ（第１サブクラッチ）、42……カウンタシ
ャフトサブクラッチ（第２サブクラッチ）、43……メイ
ンシャフトセンサ（第１のセンサ）、45……カウンタシ
ャフトセンサ（第２のセンサ）、46……制御装置、47…
…シフトレバー（指令機）、G₁〜G₆……ギヤセット

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】メインシャフト（４）とカウンタシャフト
（７）との間に複数組の変速段を構成するギヤセット
（G₁〜G₆）を備え、各ギヤセット（G₁〜G₆）は、メイン
シャフト（４）又はカウンタシャフト（７）に相対回転
自在に支持される自由ギヤ（g₁′〜g₆′）を各々有し、
この自由ギヤ（g₁′〜g₆′）の回転とメインシャフト
（４）又はカウンタシャフト（７）の回転とを同期させ
た後、該自由ギヤ（g₁′〜g₆′）を締結手段（28,31,3
4）によりメインシャフト（４）又はカウンタシャフト
（７）に締結することにより、所定の変速段を確立する
多段変速機において、減速比が最も小さい終段ギヤセット（G₆）の自由ギヤ
（g₆′）をメインシャフト（４）上に回転自在に支持さ
せて、その自由ギヤ（g₆′）とメインシャフト（４）と
の間にシフトアップ用の第１サブクラッチ（35）を介装
する一方、減速比が最も大きい初段ギヤセット（G₁）の
自由ギヤ（g₁′）をカウンタシャフト（７）上に回転自
在に支持させて、その自由ギヤ（g₁′）とカウンタシャ
フト（７）との間にシフトダウン用の第２サブクラッチ
（42）を介装し、メインシャフト（４）の回転速度を検出する第１のセン
サ（43）と、カウンタシャフト（７）の回転速度を検出
する第２のセンサ（45）と、所定の変速段への指令信号
を出力する指令機（47）とを、その両センサ（43,45）
及び指令機（47）の各出力信号に基づいて前記第1,第２
サブクラッチ（35,42）及び締結手段（28,31,34）の作
動を制御する制御装置（46）に接続して、シフト時には
シフト前の変速段の自由ギヤの締結を解除した後、メイ
ンシャフト（４）の回転速度をカウンタシャフト（７）
に対して所定の減速比の回転速度に同期させるべく前記
１つまたは２つのサブクラッチ（35,42）を制御し、所
望の変速段の自由ギヤを締結するようにしたことを特徴
とする、多段変速機。