JP3660528B2 - 平行軸式変速機 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、互いに平行に配設された軸間に複数のギヤ列を配設し、動力伝達を行うギヤ列を複数のクラッチ手段によって選択する平行軸式変速機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
このような構成の平行軸式の変速機は従来から自動車用の変速機等に多用されている。例えば、特開昭５７−１０３９５５号公報や特開平４−３３１８５２号公報には平行軸式の自動変速機が開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、平行軸式変速機は平行な軸間に互いに噛合する複数のギヤ列を軸方向に並列に配設し、動力伝達を行うギヤ列を、各ギヤ列を構成するギヤに隣接して配設された複数のクラッチで係脱することによって選択する構成である。このため、軸方向寸法が長くなる傾向があり、この傾向は変速段数が増えるに応じて高くなる。特に、自動車用変速機では一般的に油圧クラッチが各変速段数に対応して用いられるが、油圧クラッチは構造上径方向及び軸方寸法が比較的大きいため、変速機が大型化しやすい。
【０００４】
また、近年では自動車用変速機は走行性や燃費向上等の要求から変速段数が増加する傾向にあり、３速段変速機が４速段変速機へと変化し、５速段変速機が実用に供されると、さらなる走行性や燃費向上等の要求から６速段変速機の実用化が要請されるようになり、これに伴って変速機がますます大型化しやすい状況にある。そして、この様に変速機を多段化してゆくとクラッチの数が増加し、変速機の大型化や重量の増加、これに伴う製造コストの増加等の課題があった。
【０００５】
そこで、本発明ではギヤとクラッチの配設を工夫して、できる限りコンパクトで且つ多段化の可能な構成の平行軸式変速機を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的達成のため、本発明の平行軸式変速機は、それぞれ平行に延びて設けられた入力軸、第１カウンター軸、第２カウンター軸、及び第１カウンター軸と同軸上に配設されて相対回転自在に構成された出力軸と、入力軸に設けられた第１変速駆動ギヤ（例えば図１の実施形態に於ける第１ギヤ２１ａ、第２ギヤ２１ｂ）と第１カウンタ軸に設けられて第１変速駆動ギヤと噛合する第１変速従動ギヤ（例えば図１の実施形態に於ける第３ギヤ２２ａ、第４ギヤ２２ｂ）とから構成される二組の第１変速ギヤ列と、入力軸に配設されて入力軸と第１変速駆動ギヤとの係脱を行う第１及び第２のクラッチ手段（例えば図１の実施形態に於ける第１クラッチ１１及び第２クラッチ１２）と、第１カウンタ軸に設けられた第２変速駆動ギヤ（例えば図１の実施形態に於ける第３ギヤ２２ａ、第５ギヤ２２ｃ）と第２カウンター軸に設けられて第２変速駆動ギヤと噛合する第２変速従動ギヤ（例えば図１の実施形態に於ける第６ギヤ２３ａ、第７ギヤ２３ｃ）とから構成される二組の第２変速ギヤ列と、第２カウンター軸に配設されて第２カウンター軸と第２変速従動ギヤとの係脱を行う第３及び第４のクラッチ手段（例えば図１の実施形態に於ける第３クラッチ１３及び第４クラッチ１４）と、第２カウンター軸に設けられた第３変速駆動ギヤ（例えば図１の実施形態に於ける第８ギヤ２３ｄ）と出力軸に設けられて第３変速駆動ギヤと噛合する第３変速従動ギヤ（例えば図１の実施形態に於ける第９ギヤ２４ｄ）とから構成される第３変速ギヤ列と、第１カウンタ軸と出力軸との間に配設されて第１カウンタ軸と出力軸との係脱を行う第５のクラッチ手段（例えば図１の実施形態に於ける第５クラッチ１５）とを有して構成される。
【０００７】
この様な構成の平行軸式変速機では、エンジンから入力軸に伝達された駆動力を、入力軸及び第２カウンター軸に配設された各クラッチ手段の選択的な係脱により、第１ギヤ列、第２ギヤ列、第３ギヤ列の各連結ギヤ列を介して選択されたギヤ列に対応した減速比で出力軸に伝達するとともにに、第１カウンタ軸と出力軸との間に配設された第５のクラッチ手段の係脱を行うことにより、第２ギヤ列及び第３ギヤ列を介せずに入力軸の駆動力を第１ギヤ列の減速比で出力軸に伝達させることができる。このため、例えば前進６段の変速機を５個の油圧クラッチで構成するなど、同一変速段数の変速機を変速段数よりも少ない数のクラッチ手段で構成することができる。従ってクラッチ手段の増加による変速機の大型化や重量増、コストアップ等を生ずることなく変速段数を増加させて走行性や燃費を向上させた平行軸式変速機を提供することができる。
【０００８】
なお、入力軸と出力軸との間には後進用連結ギア列（例えば図１の実施形態に於ける後進用ギヤ列２１ｒ，２６，２２ｒ）を有し、前後進切替機構（例えば図１の実施形態に於けるリバースセレクタ１６）は入力軸に配設して平行軸式変速機を構成する。この様な構成によれば、第１カウンター軸若しくは第２カウンター軸に配設されたクラッチ手段（例えば図１の実施形態に於ける第２クラッチ１２及び、第３〜第５クラッチ１３，１４，１５）を前進用と兼用して後進用としても用いることができる。このため、クラッチ手段の数を増加させて変速機を大型化させることなく前後進可能な変速機を構成することができ、従ってコンパクトな平行軸式変速機を提供することができる。
【０００９】
また、入力軸と出力軸との間には後進用連結ギア列を有し、前後進切替機構（例えば図９の実施形態に於けるリバースクラッチ４６や図１０の実施形態に於けるリバースセレクタ８６）は第１カウンタ軸若しくは出力軸に配設して平行軸式変速機を構成する。この様な構成によれば、上記同様第１カウンター軸若しくは第２カウンター軸に配設されたクラッチ手段を前進用と兼用して後進用としても用いることができ、変速機を大型化させることなく前後進可能な変速機を構成することができるほか、クラッチ手段の構成数が少ない軸上に前後進切替機構を配設するため軸方向寸法の増加を最小限に抑えることができる。従ってコンパクトな平行軸式変速機を提供することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施例について説明する。まず、図１には本発明に係る平行軸式変速機の第１の実施形態を示している。この平行軸式変速機には、図示しない車両のエンジン出力軸からトルクコンバータを介して入力軸１に駆動力が伝達されており、平行軸式変速機の変速機構ＴＭによって所望の変速比に変換されたのち、この変速機構ＴＭの出力軸４に連結されたディファレンシャル機構を介して車両左右の駆動輪に駆動力が伝達される。
【００１１】
平行軸式変速機構ＴＭは互いに平行に延びた入力軸１、第１カウンター軸２、第２カウンター軸３、及び出力軸４とを有して構成されており、このうち第１カウンター軸２と出力軸４とは同軸上に配設され相対回転自在に構成されている。
【００１２】
入力軸１は図示しないベアリングにより回転自在に支持されるとともに、図中の左端がトルクコンバータのタービンに連結されており、エンジンからトルクコンバータに伝達される駆動力を受けて該コンバータのタービンと同一回転する。入力軸１には図中左側（トルクコンバータ側）から順に、第１ギヤ２１ａ、第１クラッチ１１、第２クラッチ１２、第２ギヤ２１ｂ、リバースセレクタ１６及びリバース駆動ギヤ２１ｒが配設されている。第１ギヤ２１ａは入力軸１の軸上に回転自在に配設されており、油圧で作動される第１クラッチ１１により入力軸１と係脱される。第２ギヤ２１ｂ及びリバース駆動ギヤ２１ｒは入力軸１上に回転自在に配設されており、前後進を切り替えるリバースセレクタ１６（例えばドグ歯クラッチやサーボシンクロ等）によりいずれかのギヤが選択されるとともに、選択されたギヤは第２クラッチ１２の作動により第１軸と係脱される。
【００１３】
第１カウンター軸２は、出力軸４の外周を覆うように同軸上に配設され、出力軸４との間に配設された図示しないベアリングにより相対回転自在に構成されている。第１カウンター軸２の軸上には、図における左側から順に、第５クラッチ１５、第３ギヤ２２ａ、第４ギヤ２２ｂ、第５ギヤ２２ｃ及びリバース従動ギヤ２２ｒが配設されている。各ギヤは第２カウンター軸２に結合されてこれと一体で回転する。第５クラッチ１５は、一体回転する第２カウンター軸２と出力軸４とを油圧力により係脱作動させる。
【００１４】
第２カウンター軸３は、図示しないベアリングにより回転自在に支持され、この軸上には、図における左側から、第８ギヤ２３ｄ、第６ギヤ２３ａ、第４クラッチ１４、第３クラッチ１３及び第７ギヤ２３ｃが配設されている。第６ギヤ２３ａ及び第７ギヤ２３ｃは第２カウンター軸３に対して回転自在に配設されており、油圧により作動される第４クラッチ１４及び第３クラッチ１３によりそれぞれ第２カウンター軸３と係脱される。第８ギヤ２３ｄは第２カウンター軸３と結合されている。
【００１５】
出力軸４は、図示しないベアリングにより変速機のケースに対して回転自在に支持されるとともに、この出力軸４の外周に同軸配設される第１カウンター軸２との間に図示しないベアリングを有して相対回転自在に配設されている。出力軸４の軸上には図中左側から第９ギヤ２４ｄ及び第５クラッチ１５が配設されており、このうち第９ギヤ２４ｄは出力軸４と一体に結合されている。第５クラッチ１５は出力軸４と第１カウンター軸２とを油圧力により係脱する。
【００１６】
なお、図示するように、第１ギヤ２１ａと第３ギヤ２２ａ、第３ギヤ２２ａと第６ギヤ２３ａとが噛合し、第２ギヤ２１ｂと第４ギヤ２２ｂとが噛合し、第５ギヤ２２ｃと第７ギヤ２３ｃとが噛合し、第８ギヤ２３ｄと第９ギヤ２４ｄとが噛合する。さらに、リバース駆動ギヤ２１ｒはリバースアイドラーギヤ２６を介してリバース従動ギヤ２２ｒと噛合する。
【００１７】
以上のような構成の平行軸式変速機において、各速度段の設定及びその動力伝達経路について図２〜図８を参照して説明する。なお、この変速機では前進レンジ（Ｄレンジ）においてＬＯＷ（１速）、２速、３速、４速、５速及び６速の各速度段が設定され、後進レンジ（Ｒレンジ）においては後進速度段が設定されるが、この切替は、前進レンジではリバースセレクタ１６が図において左動されて第２ギヤと入力軸１とが係合されることにより、また、後進レンジではリバースセレクタ１６が右動されてリバース駆動ギヤ２１ｒと入力軸１とが係合されることにより行う。
【００１８】
まず、前進レンジにおける各速度段について説明する。ＬＯＷ速度段は、第１クラッチ１１と第３クラッチ１３とを各々係合させることにより設定され、この場合の動力伝達経路を図２中に太線で示している。エンジンからトルクコンバータを介して入力軸１に伝達された回転駆動力は、第１クラッチ１１の係合により第１ギヤ２１ａに伝達されて第１ギヤ２１ａを入力軸と同一回転駆動し、第１ギヤ２１ａと噛合する第３ギヤ２２ａが回転駆動されて、第１カウンター軸２が駆動される。第１カウンター軸上の各ギヤ（第３ギヤ２２ａ、第４ギヤ２２ｂ、第５ギヤ２２ｃ）は第１カウンター軸２と一体的に結合されているため、この軸上の第５ギヤ２２ｃが回転駆動され、さらに第５ギヤ２２ｃと噛合する第７ギヤ２３ｃが回転駆動され、第３クラッチ１３の係合により第２カウンター軸３に伝達される。第２カウンター軸３には第８ギヤ２３ｄが結合されており、このギヤに伝達された回転駆動力は第８ギヤ２３ｄに噛合する第９ギヤ２４ｄを駆動して出力軸４に回転駆動力が伝達される。
【００１９】
２速段では、第２クラッチ１２と第３クラッチ１３とを各々係合させることによって設定され、この場合の動力伝達経路を図３中に太線で示している。前進速度段では、リバースセレクタ１６は左動されて第２ギヤ２１ｂと第２クラッチ１２とが係合されているため、エンジンからトルクコンバータを介して入力軸１に伝達された回転駆動力は、第２クラッチ１２の係合により第２ギヤに伝達され、噛合する第４ギヤ２２ｂを介して第１カウンタ軸２を回転駆動する。以降の伝達経路は第１速段と同様であり、第１カウンター軸２に伝達された回転駆動力は、この軸に結合された第５ギヤ２２ｃ、噛合する第７ギヤ２３ｃを介して第３クラッチ１３の係合により第２カウンター軸３に伝達され、この軸上の第８ギヤ２３ｄ、噛合する第９ギヤ２４ｄを介して回転駆動力が出力軸４に伝達される。
【００２０】
３速段では、第１クラッチ１１と第４クラッチ１４とを各々係合させることによって設定され、この場合の動力伝達経路を図４中に太線で示している。エンジンからトルクコンバータを介して入力軸１に伝達された回転駆動力は、第１クラッチ１１の係合により第１ギヤ２１ａに伝達され、第１ギヤ２１ａと噛合する第３ギヤ２２ａが回転駆動されて、第１カウンター軸２に伝達される。第３ギヤ２２ａは第２カウンター軸上の第６ギヤ２３ａとも噛合しており、第４クラッチ１４の係合により回転駆動力は第２カウンター軸３に伝達される。そして、第２カウンター軸３に結合された第８ギヤ２３ｄを介してこのギヤと噛合する第９ギヤ２４ｄが駆動され、回転駆動力が出力軸４に伝達される。
【００２１】
４速段では、第２クラッチ１２と第４クラッチ１４とを各々係合させることによって設定され、この場合の動力伝達経路を図５中に太線で示している。エンジンからトルクコンバータを介して入力軸１に伝達された回転駆動力は、第２クラッチ１２の係合により第２ギヤ２１ｂに伝達され、これと噛合する第４ギヤ２２ｂを回転駆動することにより第１カウンター軸２に伝達される。第１カウンター軸上の各ギヤは一体的に結合されているため、この軸上の第３ギヤ２２ａが回転駆動され、これと噛合する第６ギヤ２３ａが回転駆動される。そして、第４クラッチ１４の係合により回転駆動力は第２カウンター軸３に伝達され、この軸に結合された第８ギヤ２３ｄを介してこのギヤと噛合する第９ギヤ２４ｄが駆動され、回転駆動力が出力軸４に伝達される。
【００２２】
５速段では、第１クラッチ１１と第５クラッチ１５とを各々係合させることによって設定され、この場合の動力伝達経路を図６中に太線で示している。エンジンからトルクコンバータを介して入力軸１に伝達された回転駆動力は、第１クラッチ１１の係合により第１ギヤ２１ａに伝達され、これと噛合する第３ギヤ２２ａを回転駆動することにより第１カウンター軸２に伝達される。そして、第５クラッチ１５は第１カウンター軸２と出力軸４との係合を行っており、出力軸４は第１カウンター軸２と同一回転数で回転駆動される。
【００２３】
６速段では、第２クラッチ１１と第５クラッチ１５とを各々係合させることによって設定され、この場合の動力伝達経路を図７中に太線で示している。エンジンからトルクコンバータを介して入力軸１に伝達された回転駆動力は、第２クラッチ１２の係合により第２ギヤ２１ｂに伝達され、これと噛合する第４ギヤ２２ｂを回転駆動することにより第１カウンター軸２に伝達される。そして、第５クラッチ１５は第１カウンター軸２と出力軸４との係合を行っており、出力軸４は第１カウンター軸２と同一回転数で回転駆動される。
【００２４】
次に、後進（リバース）段の場合について説明する。後進段はリバースセレクタ１６を右動させて第２クラッチ１２とリバース駆動ギヤ２１ｒとを係合させるとともに、第２クラッチ１２と第３クラッチ１３とを各々係合させることにより設定され、この場合の動力伝達経路を図８中に太線で示している。エンジンからトルクコンバータを介して入力軸１に伝達された回転駆動力は、第２クラッチ１２の係合によりリバース駆動ギヤ２１ｒに伝達され、相互に噛合するリバースアイドラーギヤ２６を介してリバース従動ギヤ２２ｒを回転駆動し、第１カウンター軸２を前進段と逆方向に回転させる。第１カウンター軸２に伝達された回転駆動力は、この軸に結合された第５ギヤ２２ｃ、噛合する第７ギヤ２３ｃを介して第３クラッチ１３の係合により第２カウンター軸３に伝達され、この軸上の第８ギヤ２３ｄ、噛合する第９ギヤ２４ｄを介して前進時とは逆方向の回転駆動力が出力軸４に伝達される。このことから分かるように、第２クラッチ及び第３クラッチは後進段クラッチの作用を兼用する。
【００２５】
以上のように構成された平行軸式変速機においては、エンジンからトルクコンバータを介して伝達される回転駆動力は、出力軸１及び第２カウンター軸に設けられた第１クラッチ１１、第２クラッチ１２、第３クラッチ１３及び第４クラッチ１４の各クラッチを選択的に係脱することにより、第２カウンター軸３を介した前進４変速段を構成するとともに、第１カウンター軸と出力軸４の間に設けられた第５クラッチ１５の係脱により第２カウンター軸を介さない前進２変速段を構成し、合計５つの油圧クラッチにより前進６変速段の平行軸式変速機を構成する。このため、各変速段毎に油圧クラッチを設ける従来の変速機に比べて、より多段の変速機を少ないクラッチ数で構成することができ、従って、コンパクトな変速機を提供することができる。
【００２６】
さらに、上記実施例の平行軸式変速機によれば、第２クラッチ１２及び第３クラッチ１３を前進段と後進段とで兼用しており、前進６変速段と後進段との計７段（更に第２クラッチ１２と第４クラッチ１４または第５クラッチ１５とを係合させることにより後進３段の計９段とすることも可能）を５個の油圧クラッチで係脱する。このため、油圧クラッチの数を増加させることなく、後進段を含めた多段の変速機を少ないクラッチ数で構成し、よりコンパクトな変速機を提供することができる。
【００２７】
なお、上記実施例では、第７ギヤ２３ｃは第２カウンター軸３に対して回転自在に配設され、ＬＯＷ速度段及び２速段（更に後進段）において第３クラッチ１３により第２カウンター軸３と係合作動させる例を示したが、第７ギヤ２３ｃと第２カウンターシャフト３との間には、第３クラッチとともにワンウェイクラッチ１７を配設し、前進レンジ（Ｄレンジ）では第３クラッチを係合作動させずにワンウェイクラッチ１７のクラッチ作用を利用することもできる。この様な構成によれば、前進レンジ（Ｄレンジ）ではワンウェイクラッチ１７により滑らかな変速作動を得ることができるとともに、ＬＯＷホールド段や２速ホールド段（あるいは後進段）では第３クラッチを係合させて強力な駆動力やエンジンブレーキ等を作動させることができる。
【００２８】
次に、本発明に係る平行軸式変速機の第２の実施形態について、図９を参照して説明する。この平行軸式変速機には、図示しない車両のエンジン出力軸からトルクコンバータを介して入力軸３１に駆動力が伝達されており、平行軸式変速機の変速機構ＴＭ’によって所望の変速比に変換されたのち、この変速機構ＴＭ’の出力軸３４に連結されたディファレンシャル機構を介して車両左右の駆動輪に駆動力が伝達される。
【００２９】
平行軸式変速機構ＴＭ’は互いに平行に延びた入力軸３１、第１カウンター軸３２、第２カウンター軸３３、及び出力軸３４とを有して構成されており、このうち第１カウンター軸３２と出力軸３４とは同軸上に配設され相対回転自在に構成されている。
【００３０】
入力軸３１はベアリング６１ａ，６１ｂにより回転自在に支持されるとともに、入力軸３１の図中左端がトルクコンバータのタービンに連結されており、エンジンからトルクコンバータに伝達される駆動力を受けて該コンバータのタービンと同一回転する。入力軸３１には図中左側（トルクコンバータ側）から順に、第１ギヤ５１ａ、第１クラッチ４１、第２ギヤ５１ｂ第２クラッチ４２、及びリバース駆動ギヤ５１ｒが配設されている。第１ギヤ５１ａ及び第２ギヤ５１ｂは入力軸１の軸上に回転自在に配設されており、油圧で作動する第１クラッチ４１及び第２クラッチ４２によりそれぞれ入力軸３１と係脱される。
【００３１】
第１カウンター軸３２は、出力軸３４の外周を覆うように同軸上に配設され、出力軸との間に配設された図示しないベアリングにより相対回転自在に構成されている。第１カウンター軸３２の軸上には、図における左側から順に、第５クラッチ４５、第３ギヤ５２ａ、第４ギヤ５２ｂ及び第５ギヤ５２ｃが配設されており、この軸上の各ギヤは第２カウンター軸３２に結合されてこれと一体で回転する。第５クラッチ４５は、一体回転する第２カウンター軸３２と出力軸３４とを油圧力により係脱する。
【００３２】
第２カウンター軸３３は、ベアリング６３ａ，６３ｂにより回転自在に支持され、この軸上には、図における左側から、第６ギヤ５３ａ、第４クラッチ４４、第７ギヤ５３ｃ、第３クラッチ４３及び第８ギヤ５３ｄが配設されている。第６ギヤ５３ａ及び第７ギヤ５３ｃは第２カウンター軸３３に対して回転自在に配設されており、油圧により作動される第４クラッチ４４及び第３クラッチ４３によりそれぞれ第２カウンター軸３３と係脱される。第８ギヤ５３ｄは第２カウンター軸３３と結合されている。
【００３３】
出力軸３４は、ベアリング６４ａ，６４ｂにより回転自在に支持されるとともに、この出力軸３４の外周に同軸配設される第１カウンター軸３２との間に図示しないベアリングを有して相対回転自在に構成されている。出力軸３４の軸上には図中左側から第５クラッチ４５、第９ギヤ５４ｄ、リバース従動ギヤ５４ｒ及びリバースクラッチ４６が配設されている。第９ギヤ５４ｄはこの出力軸と一体に結合される一方、リバース従動ギヤ５４ｒはこの出力軸３４に対して回転自在に配設され、油圧により作動するリバースクラッチ４６により出力軸と係脱される。第５クラッチ４５は同軸配設された第１カウンター軸３２と出力軸３４とを油圧力により係脱する。
【００３４】
そして、図示するように、第１ギヤ５１ａと第３ギヤ５２ａ、第３ギヤ５２ａと第６ギヤ５３ａとが噛合し、第２ギヤ５１ｂと第４ギヤ５２ｂとが噛合し、第５ギヤ５２ｃと第７ギヤ５３ｃとが噛合し、第８ギヤ５３ｄと第９ギヤ５４ｄとが噛合する。さらに、リバース駆動ギヤ５１ｒはリバースアイドラーギヤ５６を介してリバース従動ギヤ５２ｒと噛合する。
【００３５】
以上のように構成された平行軸式変速機においては、リバースクラッチ４６の係合が解かれた状態で、第１クラッチ〜第５クラッチを前述の第１の実施例と同様の組み合わせで選択作動させることにより、前進レンジ（Ｄレンジ）におけるＬＯＷ速度段〜６速段の各速度段が設定される。また、後進レンジ（Ｒレンジ）では第１クラッチ〜第５クラッチの係合を解いてリバースクラッチ４６を係合作動させることにより前進段とは逆回転の回転駆動力を出力軸３４に伝達する。
【００３６】
この様な構成の変速機の場合には、前述の第１の実施例と同様に５個の油圧クラッチで前進６変速段の平行軸式変速機を構成する。従って、各変速段毎に油圧クラッチを設ける従来の変速機に比べてコンパクトな変速機を提供することができる。また、本実施形態ではリバース専用クラッチを出力軸上に配設する。このため、複数の油圧クラッチが配設されて長尺化しやすい入力軸の長さ寸法増加を抑制してコンパクトな変速機とすることができる。
【００３７】
なお、本実施例においても前述の第１の実施例と同様に、第７ギヤ５３ｃと第２カウンターシャフト３３との間に、ワンウェイクラッチ４７を配設し、前進レンジ（Ｄレンジ）では第３クラッチ４３を係合作動させずにワンウェイクラッチ４７のクラッチ作用を利用することもできる。そして、この様な構成によれば、前進レンジ（Ｄレンジ）では滑らかな変速作動を得ることができるとともに、ＬＯＷホールド段や２速ホールド段では第３クラッチ４３を係合させて強力な駆動力やエンジンブレーキ等を作動させることができる。
【００３８】
次に、本発明に係る第３の実施形態について図１０を用いて説明する。この実施形態は、前述の第１の実施形態と略同一構成の変速機であって、前後進切替のためのリバースセレクタ８６を第１カウンター軸７２に配設したものである。
【００３９】
平行軸式変速機構ＴＭ’’は互いに平行に延びた入力軸７１、第１カウンター軸７２、第２カウンター軸７３、及び出力軸７４とを有して構成されており、図示しない車両のエンジン出力軸からトルクコンバータを介して入力軸７１に伝達された回転駆動力は変速機構ＴＭ’’によって所望の変速比に変換されたのち、出力軸７４に連結されたディファレンシャル機構を介して車両左右の駆動輪に駆動力が伝達される。なお、第１カウンター軸７２と出力軸７４とは同軸上に配設され相対回転自在に構成されている。
【００４０】
入力軸７１は図示しないベアリングにより回転自在に支持され、エンジンからトルクコンバータを介して伝達される駆動力により回転駆動される。入力軸７１には図中左側から順に、第１ギヤ９１ａ、第１クラッチ８１、第２クラッチ８２、第２ギヤ９１ｂ及びリバース駆動ギヤ９１ｒが配設されている。第１ギヤ９１ａは入力軸１の軸上に回転自在に配設されており、油圧で作動される第１クラッチ８１により入力軸７１と係脱される。第２ギヤ９１ｂとリバース駆動ギヤ９１ｒは一体に結合されたうえで入力軸７１上に回転自在に配設されており、油圧で作動される第２クラッチ８２により入力軸７１と係脱される。
【００４１】
第１カウンター軸７２は、出力軸７４の外周を覆うように同軸上に配設され、出力軸７４との間に配設された図示しないベアリングにより相対回転自在に構成されている。第１カウンター軸７２の軸上には、図における左側から順に、第５クラッチ８５、第３ギヤ９２ａ、第５ギヤ９２ｃ、第４ギヤ９２ｂ、前後進切替用リバースセレクタ８６及びリバース従動ギヤ２２ｒが配設されている。第３ギヤ９２ａと及び第５ギヤ９２ｃとは第２カウンター軸７２に結合されてこれと一体で回転する。第４ギヤ９２ｂ及びリバース従動ギヤ９２ｒは第２カウンター軸上に回転自在に配設されており、リバースセレクタ（例えばドグ歯クラッチやサーボシンクロ等）８６により選択されたギヤが第２カウンター軸７２と係合してこの軸と同一回転駆動される。また、第５クラッチ８５は、第２カウンター軸７２と出力軸７４とを油圧力により係脱する。
【００４２】
第２カウンター軸７３は、図示しないベアリングにより回転自在に支持され、軸上には、図中左側から、第８ギヤ９３ｄ、第６ギヤ９３ａ、第４クラッチ８４、第３クラッチ８３及び第７ギヤ９３ｃが配設されている。第６ギヤ９３ａ及び第７ギヤ９３ｃは第２カウンター軸７３に対して回転自在に配設されており、油圧により作動される第４クラッチ８４及び第３クラッチ８３によりそれぞれ第２カウンター軸７３と係脱される。第８ギヤ９３ｄは第２カウンター軸７３と結合されている。
【００４３】
出力軸７４は、図示しないベアリングにより変速機のケースに対して回転自在に支持されるとともに、この出力軸７４の外周に同軸配設される第１カウンター軸７２との間に図示しないベアリングを有して相対回転自在に配設されている。出力軸７４の軸上には図における左側から第９ギヤ９４ｄ及び第５クラッチ８５が配設されており、このうち第９ギヤ９４ｄは出力軸７４と一体に結合されている。第５クラッチ８５は出力軸７４と第１カウンター軸７２とを油圧力により係脱する。
【００４４】
そして、図示するように、第１ギヤ９１ａと第３ギヤ９２ａ、第３ギヤ９２ａと第６ギヤ９３ａとが噛合し、第２ギヤ９１ｂと第４ギヤ９２ｂとが噛合し、第５ギヤ９２ｃと第７ギヤ９３ｃとが噛合し、第８ギヤ９３ｄと第９ギヤ９４ｄとが噛合する。また、リバース駆動ギヤ９１ｒはリバースアイドラーギヤ９６を介してリバース従動ギヤ９２ｒと噛合する。
【００４５】
以上のような構成の平行軸式変速機においては、リバースセレクタ８６を左動させた状態で第１クラッチ〜第５クラッチを前述の第１の実施例と同様の組み合わせで選択作動させることにより、前進レンジ（Ｄレンジ）におけるＬＯＷ速度段〜６速段の各速度段が設定される。また、後進レンジ（Ｒレンジ）はリバースセレクタ８６を右動させ、更に第２クラッチ８２及び第３クラッチ８３を係合作動させることにより前進段とは逆の回転駆動力を出力軸７４に伝達する。
【００４６】
この様な構成の変速機の場合には、前述の第１の実施例と同様に５個の油圧クラッチで前進６変速段の平行軸式変速機を構成する。従って、各変速段毎に油圧クラッチを設ける従来の変速機に比べてコンパクトな変速機を提供することができる。また、本実施形態ではリバースセレクタ８６を第１カウンター軸上に配設する。このため、前進６変速段と後進段の計７段（後進３段で計９段とすることも可能）を５個の油圧クラッチで構成することができるほか、長尺化しやすい入力軸の長さ寸法増加を抑制してコンパクトな変速機とすることができる。なお、第１の実施例と同様にワンウェイクラッチ８７を併設することにより、走行性の向上を図ることができる。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の平行軸式変速機では、エンジンから入力軸に伝達された駆動力を、入力軸及び第２カウンター軸に配設された各クラッチ手段の選択的な係脱により、第１ギヤ列、第２ギヤ列、第３ギヤ列の各連結ギヤ列を介して選択したギヤ列に対応した減速比で出力軸に伝達するとともにに、第１カウンタ軸と出力軸との間に配設された第４のクラッチ手段の係脱を行うことにより、第２ギヤ列及び第３ギヤ列を介せずに入力軸の駆動力を第１ギヤ列の減速比で出力軸に伝達させることができる。
【００４８】
このため、同一変速段数の変速機を変速段数よりも少ない数のクラッチ手段で構成することができ、従ってクラッチ手段の増加による変速機の大型化や重量増、コストアップ等を生ずることなく変速段数を増加させて走行性や燃費を向上させた平行軸式変速機を提供することができる。
【００４９】
なお、入力軸と出力軸との間に後進用連結ギア列を有し、前後進切替機構は入力軸に配設して平行軸式変速機を構成する。この様な構成によれば、第１カウンター軸若しくは第２カウンター軸に配設されたクラッチ手段を前進用と兼用して後進用としても用いることができるため、クラッチ手段の数を増加させずに前後進可能な変速機を構成することができ、従って平行軸式変速機をコンパクトに構成することができる。
【００５０】
また、入力軸と出力軸との間に後進用連結ギア列を有し、前後進切替機構は第１カウンタ軸若しくは出力軸に配設して平行軸式変速機を構成する。この様な構成によれば、上記同様第１カウンター軸若しくは第２カウンター軸に配設されたクラッチ手段を前進用と兼用して後進用としても用いることができるため、クラッチ手段の数を増加させずに前後進可能な変速機を構成することができるほか、クラッチ手段の構成数が少ない軸上に切替機構を配設するため軸方向寸法の増加を最小限に抑えることができる。従って平行軸式変速機をコンパクトに構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例に係る平行軸式変速機の動力伝達構成を示すスケルトン図である。
【図２】本発明の第１実施例に係る平行軸式変速機におけるＬＯＷ速度段での動力伝達経路を示すスケルトン図である。
【図３】本発明の第１実施例に係る平行軸式変速機における２速度段での動力伝達経路を示すスケルトン図である。
【図４】本発明の第１実施例に係る平行軸式変速機における３速度段での動力伝達経路を示すスケルトン図である。
【図５】本発明の第１実施例に係る平行軸式変速機における４速度段での動力伝達経路を示すスケルトン図である。
【図６】本発明の第１実施例に係る平行軸式変速機における５速度段での動力伝達経路を示すスケルトン図である。
【図７】本発明の第１実施例に係る平行軸式変速機における６速度段での動力伝達経路を示すスケルトン図である。
【図８】本発明の第１実施例に係る平行軸式変速機における後進段（リバース段）での動力伝達経路を示すスケルトン図である。
【図９】本発明の第２実施例に係る平行軸式変速機の動力伝達構成を示すスケルトン図である。
【図１０】本発明の第３実施例に係る平行軸式変速機の動力伝達構成を示すスケルトン図である。
【符号の説明】
１，３１，７１ 入力軸
２，３２，７２ 第１カウンター軸
３，３３，７３ 第２カウンター軸
４，３４，７４ 出力軸
１１，４１，８１ 第１クラッチ手段（第１クラッチ）
１２，４２，８２ 第２クラッチ手段（第２クラッチ）
１３，４３，８３ 第３クラッチ手段（第３クラッチ）
１４，４４，８４ 第４クラッチ手段（第４クラッチ）
１５，４５，８５ 第５クラッチ手段（第５クラッチ）
１６，４６，８６ 前後進切替機構（リバースセレクタ、リバースクラッチ）
２１ａ，２１ｂ，５１ａ，５１ｂ，９１ａ，９１ｂ 第１変速駆動ギヤ
２２ａ，２２ｂ，５２ａ，５２ｂ，９２ａ，９２ｂ 第１変速従動ギヤ
２２ａ，２２ｃ，５２ａ，５２ｃ，９２ａ，９２ｃ 第２変速駆動ギヤ
２３ａ，２３ｃ，５３ａ，５３ｃ，９３ａ，９３ｃ 第２変速従動ギヤ
２３ｄ，５３ｄ，９３ｄ 第３変速駆動ギヤ
２４ｄ，５４ｄ，９４ｄ 第３変速従動ギヤ
【産業上の利用分野】
本発明は、互いに平行に配設された軸間に複数のギヤ列を配設し、動力伝達を行うギヤ列を複数のクラッチ手段によって選択する平行軸式変速機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
このような構成の平行軸式の変速機は従来から自動車用の変速機等に多用されている。例えば、特開昭５７−１０３９５５号公報や特開平４−３３１８５２号公報には平行軸式の自動変速機が開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、平行軸式変速機は平行な軸間に互いに噛合する複数のギヤ列を軸方向に並列に配設し、動力伝達を行うギヤ列を、各ギヤ列を構成するギヤに隣接して配設された複数のクラッチで係脱することによって選択する構成である。このため、軸方向寸法が長くなる傾向があり、この傾向は変速段数が増えるに応じて高くなる。特に、自動車用変速機では一般的に油圧クラッチが各変速段数に対応して用いられるが、油圧クラッチは構造上径方向及び軸方寸法が比較的大きいため、変速機が大型化しやすい。
【０００４】
また、近年では自動車用変速機は走行性や燃費向上等の要求から変速段数が増加する傾向にあり、３速段変速機が４速段変速機へと変化し、５速段変速機が実用に供されると、さらなる走行性や燃費向上等の要求から６速段変速機の実用化が要請されるようになり、これに伴って変速機がますます大型化しやすい状況にある。そして、この様に変速機を多段化してゆくとクラッチの数が増加し、変速機の大型化や重量の増加、これに伴う製造コストの増加等の課題があった。
【０００５】
そこで、本発明ではギヤとクラッチの配設を工夫して、できる限りコンパクトで且つ多段化の可能な構成の平行軸式変速機を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的達成のため、本発明の平行軸式変速機は、それぞれ平行に延びて設けられた入力軸、第１カウンター軸、第２カウンター軸、及び第１カウンター軸と同軸上に配設されて相対回転自在に構成された出力軸と、入力軸に設けられた第１変速駆動ギヤ（例えば図１の実施形態に於ける第１ギヤ２１ａ、第２ギヤ２１ｂ）と第１カウンタ軸に設けられて第１変速駆動ギヤと噛合する第１変速従動ギヤ（例えば図１の実施形態に於ける第３ギヤ２２ａ、第４ギヤ２２ｂ）とから構成される二組の第１変速ギヤ列と、入力軸に配設されて入力軸と第１変速駆動ギヤとの係脱を行う第１及び第２のクラッチ手段（例えば図１の実施形態に於ける第１クラッチ１１及び第２クラッチ１２）と、第１カウンタ軸に設けられた第２変速駆動ギヤ（例えば図１の実施形態に於ける第３ギヤ２２ａ、第５ギヤ２２ｃ）と第２カウンター軸に設けられて第２変速駆動ギヤと噛合する第２変速従動ギヤ（例えば図１の実施形態に於ける第６ギヤ２３ａ、第７ギヤ２３ｃ）とから構成される二組の第２変速ギヤ列と、第２カウンター軸に配設されて第２カウンター軸と第２変速従動ギヤとの係脱を行う第３及び第４のクラッチ手段（例えば図１の実施形態に於ける第３クラッチ１３及び第４クラッチ１４）と、第２カウンター軸に設けられた第３変速駆動ギヤ（例えば図１の実施形態に於ける第８ギヤ２３ｄ）と出力軸に設けられて第３変速駆動ギヤと噛合する第３変速従動ギヤ（例えば図１の実施形態に於ける第９ギヤ２４ｄ）とから構成される第３変速ギヤ列と、第１カウンタ軸と出力軸との間に配設されて第１カウンタ軸と出力軸との係脱を行う第５のクラッチ手段（例えば図１の実施形態に於ける第５クラッチ１５）とを有して構成される。
【０００７】
この様な構成の平行軸式変速機では、エンジンから入力軸に伝達された駆動力を、入力軸及び第２カウンター軸に配設された各クラッチ手段の選択的な係脱により、第１ギヤ列、第２ギヤ列、第３ギヤ列の各連結ギヤ列を介して選択されたギヤ列に対応した減速比で出力軸に伝達するとともにに、第１カウンタ軸と出力軸との間に配設された第５のクラッチ手段の係脱を行うことにより、第２ギヤ列及び第３ギヤ列を介せずに入力軸の駆動力を第１ギヤ列の減速比で出力軸に伝達させることができる。このため、例えば前進６段の変速機を５個の油圧クラッチで構成するなど、同一変速段数の変速機を変速段数よりも少ない数のクラッチ手段で構成することができる。従ってクラッチ手段の増加による変速機の大型化や重量増、コストアップ等を生ずることなく変速段数を増加させて走行性や燃費を向上させた平行軸式変速機を提供することができる。
【０００８】
なお、入力軸と出力軸との間には後進用連結ギア列（例えば図１の実施形態に於ける後進用ギヤ列２１ｒ，２６，２２ｒ）を有し、前後進切替機構（例えば図１の実施形態に於けるリバースセレクタ１６）は入力軸に配設して平行軸式変速機を構成する。この様な構成によれば、第１カウンター軸若しくは第２カウンター軸に配設されたクラッチ手段（例えば図１の実施形態に於ける第２クラッチ１２及び、第３〜第５クラッチ１３，１４，１５）を前進用と兼用して後進用としても用いることができる。このため、クラッチ手段の数を増加させて変速機を大型化させることなく前後進可能な変速機を構成することができ、従ってコンパクトな平行軸式変速機を提供することができる。
【０００９】
また、入力軸と出力軸との間には後進用連結ギア列を有し、前後進切替機構（例えば図９の実施形態に於けるリバースクラッチ４６や図１０の実施形態に於けるリバースセレクタ８６）は第１カウンタ軸若しくは出力軸に配設して平行軸式変速機を構成する。この様な構成によれば、上記同様第１カウンター軸若しくは第２カウンター軸に配設されたクラッチ手段を前進用と兼用して後進用としても用いることができ、変速機を大型化させることなく前後進可能な変速機を構成することができるほか、クラッチ手段の構成数が少ない軸上に前後進切替機構を配設するため軸方向寸法の増加を最小限に抑えることができる。従ってコンパクトな平行軸式変速機を提供することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施例について説明する。まず、図１には本発明に係る平行軸式変速機の第１の実施形態を示している。この平行軸式変速機には、図示しない車両のエンジン出力軸からトルクコンバータを介して入力軸１に駆動力が伝達されており、平行軸式変速機の変速機構ＴＭによって所望の変速比に変換されたのち、この変速機構ＴＭの出力軸４に連結されたディファレンシャル機構を介して車両左右の駆動輪に駆動力が伝達される。
【００１１】
平行軸式変速機構ＴＭは互いに平行に延びた入力軸１、第１カウンター軸２、第２カウンター軸３、及び出力軸４とを有して構成されており、このうち第１カウンター軸２と出力軸４とは同軸上に配設され相対回転自在に構成されている。
【００１２】
入力軸１は図示しないベアリングにより回転自在に支持されるとともに、図中の左端がトルクコンバータのタービンに連結されており、エンジンからトルクコンバータに伝達される駆動力を受けて該コンバータのタービンと同一回転する。入力軸１には図中左側（トルクコンバータ側）から順に、第１ギヤ２１ａ、第１クラッチ１１、第２クラッチ１２、第２ギヤ２１ｂ、リバースセレクタ１６及びリバース駆動ギヤ２１ｒが配設されている。第１ギヤ２１ａは入力軸１の軸上に回転自在に配設されており、油圧で作動される第１クラッチ１１により入力軸１と係脱される。第２ギヤ２１ｂ及びリバース駆動ギヤ２１ｒは入力軸１上に回転自在に配設されており、前後進を切り替えるリバースセレクタ１６（例えばドグ歯クラッチやサーボシンクロ等）によりいずれかのギヤが選択されるとともに、選択されたギヤは第２クラッチ１２の作動により第１軸と係脱される。
【００１３】
第１カウンター軸２は、出力軸４の外周を覆うように同軸上に配設され、出力軸４との間に配設された図示しないベアリングにより相対回転自在に構成されている。第１カウンター軸２の軸上には、図における左側から順に、第５クラッチ１５、第３ギヤ２２ａ、第４ギヤ２２ｂ、第５ギヤ２２ｃ及びリバース従動ギヤ２２ｒが配設されている。各ギヤは第２カウンター軸２に結合されてこれと一体で回転する。第５クラッチ１５は、一体回転する第２カウンター軸２と出力軸４とを油圧力により係脱作動させる。
【００１４】
第２カウンター軸３は、図示しないベアリングにより回転自在に支持され、この軸上には、図における左側から、第８ギヤ２３ｄ、第６ギヤ２３ａ、第４クラッチ１４、第３クラッチ１３及び第７ギヤ２３ｃが配設されている。第６ギヤ２３ａ及び第７ギヤ２３ｃは第２カウンター軸３に対して回転自在に配設されており、油圧により作動される第４クラッチ１４及び第３クラッチ１３によりそれぞれ第２カウンター軸３と係脱される。第８ギヤ２３ｄは第２カウンター軸３と結合されている。
【００１５】
出力軸４は、図示しないベアリングにより変速機のケースに対して回転自在に支持されるとともに、この出力軸４の外周に同軸配設される第１カウンター軸２との間に図示しないベアリングを有して相対回転自在に配設されている。出力軸４の軸上には図中左側から第９ギヤ２４ｄ及び第５クラッチ１５が配設されており、このうち第９ギヤ２４ｄは出力軸４と一体に結合されている。第５クラッチ１５は出力軸４と第１カウンター軸２とを油圧力により係脱する。
【００１６】
なお、図示するように、第１ギヤ２１ａと第３ギヤ２２ａ、第３ギヤ２２ａと第６ギヤ２３ａとが噛合し、第２ギヤ２１ｂと第４ギヤ２２ｂとが噛合し、第５ギヤ２２ｃと第７ギヤ２３ｃとが噛合し、第８ギヤ２３ｄと第９ギヤ２４ｄとが噛合する。さらに、リバース駆動ギヤ２１ｒはリバースアイドラーギヤ２６を介してリバース従動ギヤ２２ｒと噛合する。
【００１７】
以上のような構成の平行軸式変速機において、各速度段の設定及びその動力伝達経路について図２〜図８を参照して説明する。なお、この変速機では前進レンジ（Ｄレンジ）においてＬＯＷ（１速）、２速、３速、４速、５速及び６速の各速度段が設定され、後進レンジ（Ｒレンジ）においては後進速度段が設定されるが、この切替は、前進レンジではリバースセレクタ１６が図において左動されて第２ギヤと入力軸１とが係合されることにより、また、後進レンジではリバースセレクタ１６が右動されてリバース駆動ギヤ２１ｒと入力軸１とが係合されることにより行う。
【００１８】
まず、前進レンジにおける各速度段について説明する。ＬＯＷ速度段は、第１クラッチ１１と第３クラッチ１３とを各々係合させることにより設定され、この場合の動力伝達経路を図２中に太線で示している。エンジンからトルクコンバータを介して入力軸１に伝達された回転駆動力は、第１クラッチ１１の係合により第１ギヤ２１ａに伝達されて第１ギヤ２１ａを入力軸と同一回転駆動し、第１ギヤ２１ａと噛合する第３ギヤ２２ａが回転駆動されて、第１カウンター軸２が駆動される。第１カウンター軸上の各ギヤ（第３ギヤ２２ａ、第４ギヤ２２ｂ、第５ギヤ２２ｃ）は第１カウンター軸２と一体的に結合されているため、この軸上の第５ギヤ２２ｃが回転駆動され、さらに第５ギヤ２２ｃと噛合する第７ギヤ２３ｃが回転駆動され、第３クラッチ１３の係合により第２カウンター軸３に伝達される。第２カウンター軸３には第８ギヤ２３ｄが結合されており、このギヤに伝達された回転駆動力は第８ギヤ２３ｄに噛合する第９ギヤ２４ｄを駆動して出力軸４に回転駆動力が伝達される。
【００１９】
２速段では、第２クラッチ１２と第３クラッチ１３とを各々係合させることによって設定され、この場合の動力伝達経路を図３中に太線で示している。前進速度段では、リバースセレクタ１６は左動されて第２ギヤ２１ｂと第２クラッチ１２とが係合されているため、エンジンからトルクコンバータを介して入力軸１に伝達された回転駆動力は、第２クラッチ１２の係合により第２ギヤに伝達され、噛合する第４ギヤ２２ｂを介して第１カウンタ軸２を回転駆動する。以降の伝達経路は第１速段と同様であり、第１カウンター軸２に伝達された回転駆動力は、この軸に結合された第５ギヤ２２ｃ、噛合する第７ギヤ２３ｃを介して第３クラッチ１３の係合により第２カウンター軸３に伝達され、この軸上の第８ギヤ２３ｄ、噛合する第９ギヤ２４ｄを介して回転駆動力が出力軸４に伝達される。
【００２０】
３速段では、第１クラッチ１１と第４クラッチ１４とを各々係合させることによって設定され、この場合の動力伝達経路を図４中に太線で示している。エンジンからトルクコンバータを介して入力軸１に伝達された回転駆動力は、第１クラッチ１１の係合により第１ギヤ２１ａに伝達され、第１ギヤ２１ａと噛合する第３ギヤ２２ａが回転駆動されて、第１カウンター軸２に伝達される。第３ギヤ２２ａは第２カウンター軸上の第６ギヤ２３ａとも噛合しており、第４クラッチ１４の係合により回転駆動力は第２カウンター軸３に伝達される。そして、第２カウンター軸３に結合された第８ギヤ２３ｄを介してこのギヤと噛合する第９ギヤ２４ｄが駆動され、回転駆動力が出力軸４に伝達される。
【００２１】
４速段では、第２クラッチ１２と第４クラッチ１４とを各々係合させることによって設定され、この場合の動力伝達経路を図５中に太線で示している。エンジンからトルクコンバータを介して入力軸１に伝達された回転駆動力は、第２クラッチ１２の係合により第２ギヤ２１ｂに伝達され、これと噛合する第４ギヤ２２ｂを回転駆動することにより第１カウンター軸２に伝達される。第１カウンター軸上の各ギヤは一体的に結合されているため、この軸上の第３ギヤ２２ａが回転駆動され、これと噛合する第６ギヤ２３ａが回転駆動される。そして、第４クラッチ１４の係合により回転駆動力は第２カウンター軸３に伝達され、この軸に結合された第８ギヤ２３ｄを介してこのギヤと噛合する第９ギヤ２４ｄが駆動され、回転駆動力が出力軸４に伝達される。
【００２２】
５速段では、第１クラッチ１１と第５クラッチ１５とを各々係合させることによって設定され、この場合の動力伝達経路を図６中に太線で示している。エンジンからトルクコンバータを介して入力軸１に伝達された回転駆動力は、第１クラッチ１１の係合により第１ギヤ２１ａに伝達され、これと噛合する第３ギヤ２２ａを回転駆動することにより第１カウンター軸２に伝達される。そして、第５クラッチ１５は第１カウンター軸２と出力軸４との係合を行っており、出力軸４は第１カウンター軸２と同一回転数で回転駆動される。
【００２３】
６速段では、第２クラッチ１１と第５クラッチ１５とを各々係合させることによって設定され、この場合の動力伝達経路を図７中に太線で示している。エンジンからトルクコンバータを介して入力軸１に伝達された回転駆動力は、第２クラッチ１２の係合により第２ギヤ２１ｂに伝達され、これと噛合する第４ギヤ２２ｂを回転駆動することにより第１カウンター軸２に伝達される。そして、第５クラッチ１５は第１カウンター軸２と出力軸４との係合を行っており、出力軸４は第１カウンター軸２と同一回転数で回転駆動される。
【００２４】
次に、後進（リバース）段の場合について説明する。後進段はリバースセレクタ１６を右動させて第２クラッチ１２とリバース駆動ギヤ２１ｒとを係合させるとともに、第２クラッチ１２と第３クラッチ１３とを各々係合させることにより設定され、この場合の動力伝達経路を図８中に太線で示している。エンジンからトルクコンバータを介して入力軸１に伝達された回転駆動力は、第２クラッチ１２の係合によりリバース駆動ギヤ２１ｒに伝達され、相互に噛合するリバースアイドラーギヤ２６を介してリバース従動ギヤ２２ｒを回転駆動し、第１カウンター軸２を前進段と逆方向に回転させる。第１カウンター軸２に伝達された回転駆動力は、この軸に結合された第５ギヤ２２ｃ、噛合する第７ギヤ２３ｃを介して第３クラッチ１３の係合により第２カウンター軸３に伝達され、この軸上の第８ギヤ２３ｄ、噛合する第９ギヤ２４ｄを介して前進時とは逆方向の回転駆動力が出力軸４に伝達される。このことから分かるように、第２クラッチ及び第３クラッチは後進段クラッチの作用を兼用する。
【００２５】
以上のように構成された平行軸式変速機においては、エンジンからトルクコンバータを介して伝達される回転駆動力は、出力軸１及び第２カウンター軸に設けられた第１クラッチ１１、第２クラッチ１２、第３クラッチ１３及び第４クラッチ１４の各クラッチを選択的に係脱することにより、第２カウンター軸３を介した前進４変速段を構成するとともに、第１カウンター軸と出力軸４の間に設けられた第５クラッチ１５の係脱により第２カウンター軸を介さない前進２変速段を構成し、合計５つの油圧クラッチにより前進６変速段の平行軸式変速機を構成する。このため、各変速段毎に油圧クラッチを設ける従来の変速機に比べて、より多段の変速機を少ないクラッチ数で構成することができ、従って、コンパクトな変速機を提供することができる。
【００２６】
さらに、上記実施例の平行軸式変速機によれば、第２クラッチ１２及び第３クラッチ１３を前進段と後進段とで兼用しており、前進６変速段と後進段との計７段（更に第２クラッチ１２と第４クラッチ１４または第５クラッチ１５とを係合させることにより後進３段の計９段とすることも可能）を５個の油圧クラッチで係脱する。このため、油圧クラッチの数を増加させることなく、後進段を含めた多段の変速機を少ないクラッチ数で構成し、よりコンパクトな変速機を提供することができる。
【００２７】
なお、上記実施例では、第７ギヤ２３ｃは第２カウンター軸３に対して回転自在に配設され、ＬＯＷ速度段及び２速段（更に後進段）において第３クラッチ１３により第２カウンター軸３と係合作動させる例を示したが、第７ギヤ２３ｃと第２カウンターシャフト３との間には、第３クラッチとともにワンウェイクラッチ１７を配設し、前進レンジ（Ｄレンジ）では第３クラッチを係合作動させずにワンウェイクラッチ１７のクラッチ作用を利用することもできる。この様な構成によれば、前進レンジ（Ｄレンジ）ではワンウェイクラッチ１７により滑らかな変速作動を得ることができるとともに、ＬＯＷホールド段や２速ホールド段（あるいは後進段）では第３クラッチを係合させて強力な駆動力やエンジンブレーキ等を作動させることができる。
【００２８】
次に、本発明に係る平行軸式変速機の第２の実施形態について、図９を参照して説明する。この平行軸式変速機には、図示しない車両のエンジン出力軸からトルクコンバータを介して入力軸３１に駆動力が伝達されており、平行軸式変速機の変速機構ＴＭ’によって所望の変速比に変換されたのち、この変速機構ＴＭ’の出力軸３４に連結されたディファレンシャル機構を介して車両左右の駆動輪に駆動力が伝達される。
【００２９】
平行軸式変速機構ＴＭ’は互いに平行に延びた入力軸３１、第１カウンター軸３２、第２カウンター軸３３、及び出力軸３４とを有して構成されており、このうち第１カウンター軸３２と出力軸３４とは同軸上に配設され相対回転自在に構成されている。
【００３０】
入力軸３１はベアリング６１ａ，６１ｂにより回転自在に支持されるとともに、入力軸３１の図中左端がトルクコンバータのタービンに連結されており、エンジンからトルクコンバータに伝達される駆動力を受けて該コンバータのタービンと同一回転する。入力軸３１には図中左側（トルクコンバータ側）から順に、第１ギヤ５１ａ、第１クラッチ４１、第２ギヤ５１ｂ第２クラッチ４２、及びリバース駆動ギヤ５１ｒが配設されている。第１ギヤ５１ａ及び第２ギヤ５１ｂは入力軸１の軸上に回転自在に配設されており、油圧で作動する第１クラッチ４１及び第２クラッチ４２によりそれぞれ入力軸３１と係脱される。
【００３１】
第１カウンター軸３２は、出力軸３４の外周を覆うように同軸上に配設され、出力軸との間に配設された図示しないベアリングにより相対回転自在に構成されている。第１カウンター軸３２の軸上には、図における左側から順に、第５クラッチ４５、第３ギヤ５２ａ、第４ギヤ５２ｂ及び第５ギヤ５２ｃが配設されており、この軸上の各ギヤは第２カウンター軸３２に結合されてこれと一体で回転する。第５クラッチ４５は、一体回転する第２カウンター軸３２と出力軸３４とを油圧力により係脱する。
【００３２】
第２カウンター軸３３は、ベアリング６３ａ，６３ｂにより回転自在に支持され、この軸上には、図における左側から、第６ギヤ５３ａ、第４クラッチ４４、第７ギヤ５３ｃ、第３クラッチ４３及び第８ギヤ５３ｄが配設されている。第６ギヤ５３ａ及び第７ギヤ５３ｃは第２カウンター軸３３に対して回転自在に配設されており、油圧により作動される第４クラッチ４４及び第３クラッチ４３によりそれぞれ第２カウンター軸３３と係脱される。第８ギヤ５３ｄは第２カウンター軸３３と結合されている。
【００３３】
出力軸３４は、ベアリング６４ａ，６４ｂにより回転自在に支持されるとともに、この出力軸３４の外周に同軸配設される第１カウンター軸３２との間に図示しないベアリングを有して相対回転自在に構成されている。出力軸３４の軸上には図中左側から第５クラッチ４５、第９ギヤ５４ｄ、リバース従動ギヤ５４ｒ及びリバースクラッチ４６が配設されている。第９ギヤ５４ｄはこの出力軸と一体に結合される一方、リバース従動ギヤ５４ｒはこの出力軸３４に対して回転自在に配設され、油圧により作動するリバースクラッチ４６により出力軸と係脱される。第５クラッチ４５は同軸配設された第１カウンター軸３２と出力軸３４とを油圧力により係脱する。
【００３４】
そして、図示するように、第１ギヤ５１ａと第３ギヤ５２ａ、第３ギヤ５２ａと第６ギヤ５３ａとが噛合し、第２ギヤ５１ｂと第４ギヤ５２ｂとが噛合し、第５ギヤ５２ｃと第７ギヤ５３ｃとが噛合し、第８ギヤ５３ｄと第９ギヤ５４ｄとが噛合する。さらに、リバース駆動ギヤ５１ｒはリバースアイドラーギヤ５６を介してリバース従動ギヤ５２ｒと噛合する。
【００３５】
以上のように構成された平行軸式変速機においては、リバースクラッチ４６の係合が解かれた状態で、第１クラッチ〜第５クラッチを前述の第１の実施例と同様の組み合わせで選択作動させることにより、前進レンジ（Ｄレンジ）におけるＬＯＷ速度段〜６速段の各速度段が設定される。また、後進レンジ（Ｒレンジ）では第１クラッチ〜第５クラッチの係合を解いてリバースクラッチ４６を係合作動させることにより前進段とは逆回転の回転駆動力を出力軸３４に伝達する。
【００３６】
この様な構成の変速機の場合には、前述の第１の実施例と同様に５個の油圧クラッチで前進６変速段の平行軸式変速機を構成する。従って、各変速段毎に油圧クラッチを設ける従来の変速機に比べてコンパクトな変速機を提供することができる。また、本実施形態ではリバース専用クラッチを出力軸上に配設する。このため、複数の油圧クラッチが配設されて長尺化しやすい入力軸の長さ寸法増加を抑制してコンパクトな変速機とすることができる。
【００３７】
なお、本実施例においても前述の第１の実施例と同様に、第７ギヤ５３ｃと第２カウンターシャフト３３との間に、ワンウェイクラッチ４７を配設し、前進レンジ（Ｄレンジ）では第３クラッチ４３を係合作動させずにワンウェイクラッチ４７のクラッチ作用を利用することもできる。そして、この様な構成によれば、前進レンジ（Ｄレンジ）では滑らかな変速作動を得ることができるとともに、ＬＯＷホールド段や２速ホールド段では第３クラッチ４３を係合させて強力な駆動力やエンジンブレーキ等を作動させることができる。
【００３８】
次に、本発明に係る第３の実施形態について図１０を用いて説明する。この実施形態は、前述の第１の実施形態と略同一構成の変速機であって、前後進切替のためのリバースセレクタ８６を第１カウンター軸７２に配設したものである。
【００３９】
平行軸式変速機構ＴＭ’’は互いに平行に延びた入力軸７１、第１カウンター軸７２、第２カウンター軸７３、及び出力軸７４とを有して構成されており、図示しない車両のエンジン出力軸からトルクコンバータを介して入力軸７１に伝達された回転駆動力は変速機構ＴＭ’’によって所望の変速比に変換されたのち、出力軸７４に連結されたディファレンシャル機構を介して車両左右の駆動輪に駆動力が伝達される。なお、第１カウンター軸７２と出力軸７４とは同軸上に配設され相対回転自在に構成されている。
【００４０】
入力軸７１は図示しないベアリングにより回転自在に支持され、エンジンからトルクコンバータを介して伝達される駆動力により回転駆動される。入力軸７１には図中左側から順に、第１ギヤ９１ａ、第１クラッチ８１、第２クラッチ８２、第２ギヤ９１ｂ及びリバース駆動ギヤ９１ｒが配設されている。第１ギヤ９１ａは入力軸１の軸上に回転自在に配設されており、油圧で作動される第１クラッチ８１により入力軸７１と係脱される。第２ギヤ９１ｂとリバース駆動ギヤ９１ｒは一体に結合されたうえで入力軸７１上に回転自在に配設されており、油圧で作動される第２クラッチ８２により入力軸７１と係脱される。
【００４１】
第１カウンター軸７２は、出力軸７４の外周を覆うように同軸上に配設され、出力軸７４との間に配設された図示しないベアリングにより相対回転自在に構成されている。第１カウンター軸７２の軸上には、図における左側から順に、第５クラッチ８５、第３ギヤ９２ａ、第５ギヤ９２ｃ、第４ギヤ９２ｂ、前後進切替用リバースセレクタ８６及びリバース従動ギヤ２２ｒが配設されている。第３ギヤ９２ａと及び第５ギヤ９２ｃとは第２カウンター軸７２に結合されてこれと一体で回転する。第４ギヤ９２ｂ及びリバース従動ギヤ９２ｒは第２カウンター軸上に回転自在に配設されており、リバースセレクタ（例えばドグ歯クラッチやサーボシンクロ等）８６により選択されたギヤが第２カウンター軸７２と係合してこの軸と同一回転駆動される。また、第５クラッチ８５は、第２カウンター軸７２と出力軸７４とを油圧力により係脱する。
【００４２】
第２カウンター軸７３は、図示しないベアリングにより回転自在に支持され、軸上には、図中左側から、第８ギヤ９３ｄ、第６ギヤ９３ａ、第４クラッチ８４、第３クラッチ８３及び第７ギヤ９３ｃが配設されている。第６ギヤ９３ａ及び第７ギヤ９３ｃは第２カウンター軸７３に対して回転自在に配設されており、油圧により作動される第４クラッチ８４及び第３クラッチ８３によりそれぞれ第２カウンター軸７３と係脱される。第８ギヤ９３ｄは第２カウンター軸７３と結合されている。
【００４３】
出力軸７４は、図示しないベアリングにより変速機のケースに対して回転自在に支持されるとともに、この出力軸７４の外周に同軸配設される第１カウンター軸７２との間に図示しないベアリングを有して相対回転自在に配設されている。出力軸７４の軸上には図における左側から第９ギヤ９４ｄ及び第５クラッチ８５が配設されており、このうち第９ギヤ９４ｄは出力軸７４と一体に結合されている。第５クラッチ８５は出力軸７４と第１カウンター軸７２とを油圧力により係脱する。
【００４４】
そして、図示するように、第１ギヤ９１ａと第３ギヤ９２ａ、第３ギヤ９２ａと第６ギヤ９３ａとが噛合し、第２ギヤ９１ｂと第４ギヤ９２ｂとが噛合し、第５ギヤ９２ｃと第７ギヤ９３ｃとが噛合し、第８ギヤ９３ｄと第９ギヤ９４ｄとが噛合する。また、リバース駆動ギヤ９１ｒはリバースアイドラーギヤ９６を介してリバース従動ギヤ９２ｒと噛合する。
【００４５】
以上のような構成の平行軸式変速機においては、リバースセレクタ８６を左動させた状態で第１クラッチ〜第５クラッチを前述の第１の実施例と同様の組み合わせで選択作動させることにより、前進レンジ（Ｄレンジ）におけるＬＯＷ速度段〜６速段の各速度段が設定される。また、後進レンジ（Ｒレンジ）はリバースセレクタ８６を右動させ、更に第２クラッチ８２及び第３クラッチ８３を係合作動させることにより前進段とは逆の回転駆動力を出力軸７４に伝達する。
【００４６】
この様な構成の変速機の場合には、前述の第１の実施例と同様に５個の油圧クラッチで前進６変速段の平行軸式変速機を構成する。従って、各変速段毎に油圧クラッチを設ける従来の変速機に比べてコンパクトな変速機を提供することができる。また、本実施形態ではリバースセレクタ８６を第１カウンター軸上に配設する。このため、前進６変速段と後進段の計７段（後進３段で計９段とすることも可能）を５個の油圧クラッチで構成することができるほか、長尺化しやすい入力軸の長さ寸法増加を抑制してコンパクトな変速機とすることができる。なお、第１の実施例と同様にワンウェイクラッチ８７を併設することにより、走行性の向上を図ることができる。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の平行軸式変速機では、エンジンから入力軸に伝達された駆動力を、入力軸及び第２カウンター軸に配設された各クラッチ手段の選択的な係脱により、第１ギヤ列、第２ギヤ列、第３ギヤ列の各連結ギヤ列を介して選択したギヤ列に対応した減速比で出力軸に伝達するとともにに、第１カウンタ軸と出力軸との間に配設された第４のクラッチ手段の係脱を行うことにより、第２ギヤ列及び第３ギヤ列を介せずに入力軸の駆動力を第１ギヤ列の減速比で出力軸に伝達させることができる。
【００４８】
このため、同一変速段数の変速機を変速段数よりも少ない数のクラッチ手段で構成することができ、従ってクラッチ手段の増加による変速機の大型化や重量増、コストアップ等を生ずることなく変速段数を増加させて走行性や燃費を向上させた平行軸式変速機を提供することができる。
【００４９】
なお、入力軸と出力軸との間に後進用連結ギア列を有し、前後進切替機構は入力軸に配設して平行軸式変速機を構成する。この様な構成によれば、第１カウンター軸若しくは第２カウンター軸に配設されたクラッチ手段を前進用と兼用して後進用としても用いることができるため、クラッチ手段の数を増加させずに前後進可能な変速機を構成することができ、従って平行軸式変速機をコンパクトに構成することができる。
【００５０】
また、入力軸と出力軸との間に後進用連結ギア列を有し、前後進切替機構は第１カウンタ軸若しくは出力軸に配設して平行軸式変速機を構成する。この様な構成によれば、上記同様第１カウンター軸若しくは第２カウンター軸に配設されたクラッチ手段を前進用と兼用して後進用としても用いることができるため、クラッチ手段の数を増加させずに前後進可能な変速機を構成することができるほか、クラッチ手段の構成数が少ない軸上に切替機構を配設するため軸方向寸法の増加を最小限に抑えることができる。従って平行軸式変速機をコンパクトに構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例に係る平行軸式変速機の動力伝達構成を示すスケルトン図である。
【図２】本発明の第１実施例に係る平行軸式変速機におけるＬＯＷ速度段での動力伝達経路を示すスケルトン図である。
【図３】本発明の第１実施例に係る平行軸式変速機における２速度段での動力伝達経路を示すスケルトン図である。
【図４】本発明の第１実施例に係る平行軸式変速機における３速度段での動力伝達経路を示すスケルトン図である。
【図５】本発明の第１実施例に係る平行軸式変速機における４速度段での動力伝達経路を示すスケルトン図である。
【図６】本発明の第１実施例に係る平行軸式変速機における５速度段での動力伝達経路を示すスケルトン図である。
【図７】本発明の第１実施例に係る平行軸式変速機における６速度段での動力伝達経路を示すスケルトン図である。
【図８】本発明の第１実施例に係る平行軸式変速機における後進段（リバース段）での動力伝達経路を示すスケルトン図である。
【図９】本発明の第２実施例に係る平行軸式変速機の動力伝達構成を示すスケルトン図である。
【図１０】本発明の第３実施例に係る平行軸式変速機の動力伝達構成を示すスケルトン図である。
【符号の説明】
１，３１，７１ 入力軸
２，３２，７２ 第１カウンター軸
３，３３，７３ 第２カウンター軸
４，３４，７４ 出力軸
１１，４１，８１ 第１クラッチ手段（第１クラッチ）
１２，４２，８２ 第２クラッチ手段（第２クラッチ）
１３，４３，８３ 第３クラッチ手段（第３クラッチ）
１４，４４，８４ 第４クラッチ手段（第４クラッチ）
１５，４５，８５ 第５クラッチ手段（第５クラッチ）
１６，４６，８６ 前後進切替機構（リバースセレクタ、リバースクラッチ）
２１ａ，２１ｂ，５１ａ，５１ｂ，９１ａ，９１ｂ 第１変速駆動ギヤ
２２ａ，２２ｂ，５２ａ，５２ｂ，９２ａ，９２ｂ 第１変速従動ギヤ
２２ａ，２２ｃ，５２ａ，５２ｃ，９２ａ，９２ｃ 第２変速駆動ギヤ
２３ａ，２３ｃ，５３ａ，５３ｃ，９３ａ，９３ｃ 第２変速従動ギヤ
２３ｄ，５３ｄ，９３ｄ 第３変速駆動ギヤ
２４ｄ，５４ｄ，９４ｄ 第３変速従動ギヤ
Claims (3)
- それぞれ平行に延びて設けられた入力軸、第１カウンター軸、第２カウンター軸、及び前記第１カウンター軸と同軸上に配設されて相対回転自在に構成された出力軸と、
前記入力軸に設けられた第１変速駆動ギヤと前記第１カウンタ軸に設けられて前記第１変速駆動ギヤと噛合する第１変速従動ギヤとから構成される二組の第１変速ギヤ列と、
前記入力軸に配設されて前記入力軸と前記第１変速駆動ギヤとの係脱を行う第１及び第２のクラッチ手段と、
前記第１カウンタ軸に設けられた第２変速駆動ギヤと前記第２カウンター軸に設けられて前記第２変速駆動ギヤと噛合する第２変速従動ギヤとから構成される二組の第２変速ギヤ列と、
前記第２カウンター軸に配設されて前記第２カウンター軸と前記第２変速従動ギヤとの係脱を行う第３及び第４のクラッチ手段と、
前記第２カウンター軸に設けられた第３変速駆動ギヤと前記出力軸に設けられて前記第３変速駆動ギヤと噛合する第３変速従動ギヤとから構成される第３変速ギヤ列と、
前記第１カウンタ軸と前記出力軸との間に配設されて前記第１カウンタ軸と前記出力軸との係脱を行う第５のクラッチ手段とを有して構成された平行軸式変速機。 - 前記入力軸と前記出力軸との間には後進用連結ギア列を有し、前後進切替機構は前記入力軸に配設したことを特徴とする請求項１に記載の平行軸式変速機。
- 前記入力軸と前記出力軸との間には後進用連結ギア列を有し、前後進切替機構は前記第１カウンタ軸若しくは前記出力軸に配設したことを特徴とする請求項１に記載の平行軸式変速機。
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