JP6205251B2

JP6205251B2 - 車両用手動変速機

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Publication number: JP6205251B2
Application number: JP2013243530A
Authority: JP
Inventors: 滋人西村
Original assignee: Aisin AI Co Ltd
Current assignee: Aisin AI Co Ltd
Priority date: 2013-11-26
Filing date: 2013-11-26
Publication date: 2017-09-27
Anticipated expiration: 2033-11-26
Also published as: JP2015102182A; EP3076046A1; EP3076046A4; WO2015079838A1; CN105765267A; US20170167572A1

Description

本発明は、車両用手動変速機に関し、特に、前進用に７つの変速段、後進用に１つの変速段を有するものに係わる。

近年、更なる燃費の向上等を目的として、６速から７速への手動変速機の多段化が検討されてきている。例えば、前進用に７つの変速段、後進用に１つの変速段を備えた車両用手動変速機（以下、「Ｍ／Ｔ」と呼ぶ）として、特許文献１に記載されたものが知られている。この文献に記載された「後進用に１つの変速段を有する７速Ｍ／Ｔ」では、エンジンの出力軸との間で動力伝達系統が形成される入力軸と、駆動輪との間で動力伝達系統が形成される出力軸と、２本の中間軸（第１中間軸及び第２中間軸）と、アイドル軸と、が互いに平行にハウジングに回転可能に支持されている。

特開２０１３−２１３５６９号公報

図２０は、上記文献に記載された「後進用に１つの変速段を有する７速Ｍ／Ｔ」の一例である。図２０に示す７速Ｍ／Ｔでは、入力軸Ａ１には、エンジンＥ／Ｇに近い側から順に、１速用の駆動ギヤＧ１ｉ、３速用の駆動ギヤＧ３ｉ、２速用の駆動ギヤＧ２ｉ、「４速用及び５速用の駆動ギヤを兼用する第１兼用駆動ギヤＧ４５ｉ」、並びに、「６速用及び７速用の駆動ギヤを兼用する第２兼用駆動ギヤＧ６７ｉ」が相対回転不能に配置されている。第１中間軸Ａ２には、Ｅ／Ｇに近い側から順に、第１最終駆動ギヤＧｆｉ１が相対回転不能に、「Ｇ１ｉ、Ｇ２ｉ、Ｇ４５ｉ、Ｇ６７ｉとそれぞれ常時歯合する１速用、２速用、５速用、６速用の被動ギヤＧ１ｏ、Ｇ２ｏ、Ｇ５ｏ、Ｇ６ｏ」が相対回転可能に配置されている。第２中間軸Ａ３には、Ｅ／Ｇに近い側から順に、第２最終駆動ギヤＧｆｉ２が相対回転不能に、「Ｇ３ｉ、Ｇ４５ｉとそれぞれ常時歯合する３速用、４速用の被動ギヤＧ３ｏ、Ｇ４ｏ」が相対回転可能に、後進用の第２被動ギヤＧＲｏ２が相対回転不能に、「Ｇ６７ｉと常時歯合する７速用の被動ギヤＧ７ｏ」が相対回転可能に配置されている。出力軸Ａ４には、「Ｇｆｉ１及びＧｆｉ２と常時歯合する最終被動ギヤＧｆｏ」が相対回転不能に配置されている。アイドル軸Ａ５には、Ｅ／Ｇに近い側から順に、「Ｇ１ｉと常時歯合する後進用の駆動ギヤＧＲｉ」が相対回転不能に、「後進用の第２被動ギヤＧＲｏ２と常時歯合する後進用の第１被動ギヤＧＲｏ１」が相対回転可能に配置されている。

図２０に示す７速Ｍ／Ｔでは、「Ａ２に相対回転不能且つ軸方向に移動可能に配置されたスリーブＳ１」をＧ１ｏ（Ｇ２ｏ）と係合させることによって、１速（２速）用の動力伝達系統（Ａ１→Ｇ１ｉ（Ｇ２ｉ）→Ｇ１ｏ（Ｇ２ｏ）→Ｓ１→Ａ２→Ｇｆｉ１→Ｇｆｏ→Ａ４）が実現される。「Ａ２に相対回転不能且つ軸方向に移動可能に配置されたスリーブＳ２」をＧ５ｏ（Ｇ６ｏ）と係合させることによって、５速（６速）用の動力伝達系統（Ａ１→Ｇ４５ｉ（Ｇ６７ｉ）→Ｇ５ｏ（Ｇ６ｏ）→Ｓ２→Ａ２→Ｇｆｉ１→Ｇｆｏ→Ａ４）が実現される。「Ａ３に相対回転不能且つ軸方向に移動可能に配置されたスリーブＳ３」をＧ３ｏ（Ｇ４ｏ）と係合させることによって、３速（４速）用の動力伝達系統（Ａ１→Ｇ３ｉ（Ｇ４５ｉ）→Ｇ３ｏ（Ｇ４ｏ）→Ｓ３→Ａ３→Ｇｆｉ２→Ｇｆｏ→Ａ４）が実現される。「Ａ３に相対回転不能且つ軸方向に移動可能に配置されたスリーブＳ４」をＧ７ｏと係合させることによって、７速用の動力伝達系統（Ａ１→Ｇ６７ｉ→Ｇ７ｏ→Ｓ４→Ａ３→Ｇｆｉ２→Ｇｆｏ→Ａ４）が実現される。「Ａ５に相対回転不能且つ軸方向に移動可能に配置されたスリーブＳ５」をＧＲｏ１と係合させることによって、後進用の動力伝達系統（Ａ１→Ｇ１ｉ→ＧＲｉ→Ａ５→Ｓ５→ＧＲｏ１→ＧＲｏ２→Ａ３→Ｇｆｉ２→Ｇｆｏ→Ａ４）が実現される。

上述のように、図２０に示す７速Ｍ／Ｔでは、入力軸において、２つの「兼用駆動ギヤ」が設けられている。「兼用駆動ギヤ」とは、２つの変速段用の駆動ギヤを兼用する単一の駆動ギヤを指す。これにより、上述した「入力軸、第１、第２中間軸、出力軸、及び、アイドル軸を備えたタイプ」の「後進用に１つの変速段を有する７速Ｍ／Ｔ」のうちで軸方向の全長が短いものが得られる。

一般に、エンジンが車両の前側に配置された前輪駆動車両（所謂、ＦＦ車両）では、通常、エンジン（の出力軸）が車両に対して横向きに配置される。Ｍ／Ｔの入力軸は、クラッチを介してエンジンの出力軸と同軸的に接続される。このため、Ｍ／Ｔは、Ｍ／Ｔの軸が車両に対して横向きになるようにクラッチを介してエンジンの横に配置される。即ち、エンジン・クラッチ・Ｍ／Ｔのアッセンブリは、車両のエンジンルーム内において比較的狭い左右のサイドフレーム間に横向きに配置される。従って、Ｍ／Ｔの軸方向の全長を短縮する要求度合いが非常に高い。以上より、図２０に示す７速Ｍ／Ｔは、ＦＦ車両に適しているといえる。

ところで、図２０に示す７速Ｍ／Ｔでは、後進用の変速段を達成するため、アイドル軸を必須としている。これに対し、「後進用に１つの変速段を有する７速Ｍ／Ｔ」であって、アイドル軸なしで図２０に示す７速Ｍ／Ｔと同等程度に軸方向の全長が短いものを提供することが望まれているところである。更には、１速（最低速の変速段）の減速比と７速（最高速の変速段）の減速比との差（比）の増大化（所謂、減速比のワイドレンジ化）を達成することも望まれているところである。

以上、本発明の目的は、上述したように入力軸、出力軸、及び第１、第２中間軸を備え且つアイドル軸を備えない「後進用に１つの変速段を有する７速Ｍ／Ｔ」であって、Ｍ／Ｔの全長が短く、且つ、減速比のワイドレンジ化を達成できるものを提供することにある。

本発明に係る車両用手動変速機は、上述した入力軸、出力軸、及び第１、第２中間軸を備え且つアイドル軸を備えない「後進用に１つの変速段を有する７速Ｍ／Ｔ」である。本発明に係る車両用手動変速機の特徴は、
（１）「２速用及び３速用の駆動ギヤを兼用する駆動ギヤ」と、「５速用及び７速用の駆動ギヤを兼用する駆動ギヤ」の２つ「兼用駆動ギヤ」が入力軸に配置されている点、
（２−１）第１中間軸には、入力軸の軸線方向の一方側から順に、第１最終駆動ギヤ、１速用の被動ギヤ、２速用の被動ギヤ、２速用の被動ギヤと一体回転する後進用の駆動ギヤ、６速用の被動ギヤ、及び、５速用の被動ギヤが配置され、第２中間軸には、入力軸の軸線方向の一方側から順に、第２最終駆動ギヤ、４速用の被動ギヤ、３速用の被動ギヤ、後進用の被動ギヤ、及び、７速用の被動ギヤが配置されている点、或いは、
（２−２）第１中間軸には、入力軸の軸線方向の一方側から順に、第１最終駆動ギヤ、５速用の被動ギヤ、６速用の被動ギヤ、２速用の被動ギヤと一体回転する後進用の駆動ギヤ、２速用の被動ギヤ、及び、１速用の被動ギヤが配置され、第２中間軸には、入力軸の軸線方向の一方側から順に、第２最終駆動ギヤ、７速用の被動ギヤ、後進用の被動ギヤ、３速用の被動ギヤ、及び、４速用の被動ギヤが配置されている点、
にある。

なお、駆動ギヤを兼用する２速及び３速、並びに、５速及び７速について、２速時の入力軸に対する出力軸の減速比を３速時のそれより大きくし、且つ、５速時の入力軸に対する出力軸の減速比を７速時のそれより大きくするための構成として、以下の３つのパターンが存在する。
（パターン１）
２速用の被動ギヤの歯数が３速用の被動ギヤの歯数より大きく、且つ、５速用の被動ギヤの歯数が７速用の被動ギヤの歯数より大きく、且つ、第１最終駆動ギヤの歯数が第２最終駆動ギヤの歯数と等しい。入力軸と第１中間軸との間の距離が入力軸と第２中間軸との間の距離より大きい。
（パターン２）
２速用の被動ギヤの歯数が３速用の被動ギヤの歯数と等しく、且つ、５速用の被動ギヤの歯数が７速用の被動ギヤの歯数と等しく、且つ、第１最終駆動ギヤの歯数が第２最終駆動ギヤの歯数より小さい。入力軸と第１中間軸との間の距離が入力軸と第２中間軸との間の距離と等しい。
（パターン３）
２速用の被動ギヤの歯数が３速用の被動ギヤの歯数より大きく、且つ、５速用の被動ギヤの歯数が７速用の被動ギヤの歯数より大きく、且つ、第１最終駆動ギヤの歯数が第２最終駆動ギヤの歯数より小さい。入力軸と第１中間軸との間の距離が入力軸と第２中間軸との間の距離より大きい。

上記（１）、（２−１）の特徴、或いは、上記（１）、（２−２）の特徴を採用することによって、図２０に示す７速Ｍ／Ｔと比べて「入力軸に配置されたギヤの枚数」が同じになるように「後進用に１つの変速段を有する７速Ｍ／Ｔ」をアイドル軸なしで構成することができる（図１等を参照。詳細は後述）。この結果、図２０に示す７速Ｍ／Ｔと同等の短い全長を有する「後進用に１つの変速段を有する７速Ｍ／Ｔ」が、アイドル軸なしで提供され得る。

更には、全長の更なる短縮化等のため３つの「兼用駆動ギヤ」が入力軸に設けられる構成も考えられるところ、この構成と比べて、「減速比のワイドレンジ化」を達成することができる。これは、「兼用駆動ギヤ」を使用する枚数が多いほど、「１速〜７速の減速比に関する設計の自由度」が低下することに基づく。以上より、入力軸、出力軸、及び第１、第２中間軸を備え且つアイドル軸を備えない「後進用に１つの変速段を有する７速Ｍ／Ｔ」であって、Ｍ／Ｔの全長が短く、且つ、減速比のワイドレンジ化を達成できるものが提供され得る。

本発明の実施形態に係る７速の手動変速機の主要断面を示すニュートラル状態におけるスケルトン図である。７速の手動変速機におけるシフトレバーのシフトパターンの一例を示した図である。１速状態における図１に対応するスケルトン図である。２速状態における図１に対応するスケルトン図である。３速状態における図１に対応するスケルトン図である。４速状態における図１に対応するスケルトン図である。５速状態における図１に対応するスケルトン図である。６速状態における図１に対応するスケルトン図である。７速状態における図１に対応するスケルトン図である。リバース状態における図１に対応するスケルトン図である。本発明の実施形態の変形例に係る図１に対応するスケルトン図である。１速状態における図１１に対応するスケルトン図である。２速状態における図１１に対応するスケルトン図である。３速状態における図１１に対応するスケルトン図である。４速状態における図１１に対応するスケルトン図である。５速状態における図１１に対応するスケルトン図である。６速状態における図１１に対応するスケルトン図である。７速状態における図１１に対応するスケルトン図である。リバース状態における図１１に対応するスケルトン図である。従来の７速の手動変速機における図１に対応するスケルトン図である。

以下、本発明の実施形態に係る車両用手動変速機について図面を参照しつつ説明する。本発明の実施形態に係る手動変速機Ｍ／Ｔは、前進用に７つ変速段（１速〜７速）、後進用に１つの変速段（リバース）を備えていて、特に、エンジン（の出力軸）が車両に対して横向きに配置されたＦＦ車両に適用される。

（構成）
図１に示すように、本発明の実施形態に係るＭ／Ｔは、入力軸Ａ１、第１中間軸Ａ２、第２中間軸Ａ３、及び、出力軸Ａ４の４本の軸を備え、アイドル軸を備えない。これら４本の軸が、互いに偏心し且つ平行となるように、ハウジングに固設された複数のベアリング（或いは、ブッシュ）等により回転可能にそれぞれ支持されている。入力軸Ａ１は、クラッチを介してエンジンＥ／Ｇの出力軸と接続されている。出力軸Ａ４は、差動歯車機構（ディファレンシャル）Ｄ／Ｆ、及び、図示しない接続機構を介して駆動輪（前２輪）と接続されている。このＭ／Ｔは、Ｍ／Ｔの軸が車両に対して横向きになるようにクラッチを介してエンジンＥ／Ｇの横に配置される。

入力軸Ａ１には、エンジンＥ／Ｇ（クラッチ）に近い側から順に、１速の駆動ギヤＧ１ｉ、４速の駆動ギヤＧ４ｉ、２速及び３速の駆動ギヤを兼用する駆動ギヤＧ２３ｉ、６速の駆動ギヤＧ６ｉ、５速及び７速の駆動ギヤを兼用する駆動ギヤＧ５７ｉが同軸的且つ相対回転不能にそれぞれ固定されている。

第１中間軸Ａ２には、エンジンＥ／Ｇに近い側から順に、１速の被動ギヤＧ１ｏ、２速の被動ギヤＧ２ｏ、２速用の被動ギヤＧ２ｏと一体回転する後進用の駆動ギヤＧＲｉ、６速の被動ギヤＧ６ｏ、及び５速の被動ギヤＧ５ｏが、同軸的且つ相対回転可能にそれぞれ配置されている。被動ギヤＧ１ｏ、Ｇ２ｏ、Ｇ６ｏ、及びＧ５ｏはそれぞれ、駆動ギヤＧ１ｉ、Ｇ２３ｉ、Ｇ６ｉ、及びＧ５７ｉと常時歯合している。また、第１中間軸Ａ２には、Ｇ１ｏよりエンジンＥ／Ｇに近い側にて、第１最終駆動ギヤＧｆｉ１が同軸的且つ相対回転不能に固定されている。

第２中間軸Ａ３には、エンジンＥ／Ｇに近い側から順に、４速の被動ギヤＧ４ｏ、３速の被動ギヤＧ３ｏ、後進用の被動ギヤＧＲｏ、及び、７速の被動ギヤＧ７ｏが同軸的且つ相対回転可能にそれぞれ配置されている。被動ギヤＧ４ｏ、Ｇ３ｏ、ＧＲｏ、及びＧ７ｏはそれぞれ、駆動ギヤＧ４ｉ、Ｇ２３ｉ、ＧＲｉ、及びＧ５７ｉと常時歯合している。また、第２中間軸Ａ３には、Ｇ４ｏよりエンジンＥ／Ｇに近い側にて、第２最終駆動ギヤＧｆ２１が同軸的且つ相対回転不能に固定されている。

出力軸Ａ４（本例では、Ｄ／Ｆのハウジング（筐体）と一体回転する軸）には、周知の構成を有するＤ／Ｆのハウジング（筺体）と一体化された最終被動ギヤＧｆｏが同軸的に配置されている。Ｇｆｏは、Ｇｆｉ１、Ｇｆｉ２とそれぞれ常時歯合している。

ここで、駆動ギヤを兼用する２速及び３速、並びに、５速及び７速について、２速時の「入力軸Ａ１に対する出力軸Ａ４の減速比」を３速時のそれより大きくし、且つ、５速時の「入力軸Ａ１に対する出力軸Ａ４の減速比」を７速時のそれより大きくするためには、以下の３つのパターンが存在する。
（パターン１）
被動ギヤＧ２ｏの歯数が被動ギヤＧ３ｏの歯数より大きく、且つ、被動ギヤＧ５ｏの歯数が被動ギヤＧ７ｏの歯数より大きく、且つ、第１最終駆動ギヤＧｆｉ１の歯数が第２最終駆動ギヤＧｆｉ２の歯数と等しい。入力軸Ａ１と第１中間軸Ａ２との間の距離が入力軸Ａ１と第２中間軸Ａ３との間の距離より大きい。
（パターン２）
被動ギヤＧ２ｏの歯数が被動ギヤＧ３ｏの歯数と等しく、且つ、被動ギヤＧ５ｏの歯数が被動ギヤＧ７ｏの歯数と等しく、且つ、第１最終駆動ギヤＧｆｉ１の歯数が第２最終駆動ギヤＧｆｉ２の歯数より小さい。入力軸Ａ１と第１中間軸Ａ２との間の距離が入力軸Ａ１と第２中間軸Ａ３との間の距離と等しい。
（パターン３）
被動ギヤＧ２ｏの歯数が被動ギヤＧ３ｏの歯数より大きく、且つ、被動ギヤＧ５ｏの歯数が被動ギヤＧ７ｏの歯数より大きく、且つ、第１最終駆動ギヤＧｆｉ１の歯数が第２最終駆動ギヤＧｆｉ２の歯数より小さい。入力軸Ａ１と第１中間軸Ａ２との間の距離が入力軸Ａ１と第２中間軸Ａ３との間の距離より大きい。

また、図１に示すように、Ｍ／Ｔは、第１〜第４切替機構Ｍ１〜Ｍ４を備えている。Ｍ／Ｔの変速段の切り替えは、第１〜第４切替機構Ｍ１〜Ｍ４が作動することで達成される。第１〜第４切替機構Ｍ１〜Ｍ４は、図示しないシフトレバーと第１〜第４切替機構Ｍ１〜Ｍ４とを繋ぐ図示しない複数のリンク機構を介して、シフトレバーの操作に応じて操作される。図２は、このＭ／Ｔに対して使用されるシフトレバーのシフトパターンの一例（所謂「Ｈ型」）を示す。

第１切替機構Ｍ１は、１速の被動ギヤＧ１ｏと２速の被動ギヤＧ２ｏとの間において、第１中間軸Ａ２に対して配置されている。Ｍ１は、第１中間軸Ａ２と同軸的に一体回転する連結ピース１１と、被動ギヤＧ１ｏと同軸的に一体回転する連結ピース１２と、被動ギヤＧ２ｏと同軸的に一体回転する連結ピース１３と、第１中間軸Ａ２の軸線方向に同軸的に移動可能に配設されたスリーブＳ１とを備える。スリーブＳ１は、上述したリンク機構を介してシフトレバーの操作に応じて操作される。

スリーブＳ１は、連結ピース１１、１２、１３とスプライン嵌合可能となっている。スリーブＳ１が連結ピース１１のみとスプライン嵌合する非接続状態（図１に示す位置）にある場合、被動ギヤＧ１ｏ、Ｇ２oが共に第１中間軸Ａ２と相対回転可能となる。スリーブＳ１が連結ピース１１及び１２とスプライン嵌合する１速状態（図１に示す位置から右へ移動した位置）にある場合、被動ギヤＧ２ｏが第１中間軸Ａ２と相対回転可能である一方、被動ギヤＧ１ｏが第１中間軸Ａ２と相対回転不能となる。スリーブＳ１が連結ピース１１及び１３とスプライン嵌合する２速状態（図１に示す位置から左へ移動した位置）にある場合、被動ギヤＧ１ｏが第１中間軸Ａ２と相対回転可能である一方、被動ギヤＧ２ｏが第１中間軸Ａ２と相対回転不能となる。以上、第１切替機構Ｍ１では、シフトレバー操作により操作されるスリーブＳ１の位置に応じて、非接続状態、１速状態、及び２速状態のうちの１つが選択的に採用される。

第２〜第４切替機構Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４は、第１切替機構Ｍ１と類似の構成を有するので、これらの詳細な説明を省略する。第２切替機構Ｍ２は、５速の被動ギヤＧ５ｏと６速の被動ギヤＧ６ｏとの間において、第１中間軸Ａ２に対して配置されている。第２切替機構Ｍ２は、連結ピース２１、２２、２３、及びスリーブＳ２を備えていて、シフトレバー操作により操作されるスリーブＳ２の位置に応じて、非接続状態、５速状態、及び６速状態のうちの１つが選択的に採用される。

第３切替機構Ｍ３は、３速の被動ギヤＧ３ｏと４速の被動ギヤＧ４ｏとの間において、第２中間軸Ａ３に対して配置されている。第３切替機構Ｍ３は、連結ピース３１、３２、３３、及びスリーブＳ３を備えていて、シフトレバー操作により操作されるスリーブＳ３の位置に応じて、非接続状態、３速状態、及び４速状態のうちの１つが選択的に採用される。

第４切替機構Ｍ４は、７速の被動ギヤＧ７ｏとリバースの被動ギヤＧＲｏとの間において、第２中間軸Ａ３に対して配置されている。第４切替機構Ｍ４は、連結ピース４１、４２、４３、及びスリーブＳ４を備えていて、シフトレバー操作により操作されるスリーブＳ４の位置に応じて、非接続状態、７速状態、及び後進状態のうちの１つが選択的に採用される。

（作動）
次に、上記のように構成されたＭ／Ｔの作動について説明する。以下、Ｍ／Ｔの各変速段について順に説明していく。以下、「（Ｇｆｏの歯数）／（Ｇｆｉ１の歯数）」を「第１最終減速比ＧＴｆ１」と呼び、「（Ｇｆｏの歯数）／（Ｇｆｉ２の歯数）」を「第２最終減速比ＧＴｆ２」と呼ぶ。

＜１速＞
シフトレバーが１速に対応する位置に操作されると、図３に示すように、スリーブＳ１のみが１速状態とされ、その他のスリーブＳ２〜Ｓ４は非接続状態とされる。これにより、図３に実線で示すように、Ｍ／Ｔ内において、（Ａ１→Ｇ１ｉ→Ｇ１ｏ→１２→Ｓ１→１１→Ａ２→Ｇｆｉ１→Ｇｆｏ→Ａ４）という動力伝達系統が形成される。この結果、車両前進時において、Ｍ／Ｔの減速比（＝出力軸Ａ４の回転速度に対する入力軸Ａ１の回転速度の割合）が１速の減速比ＧＴ１に設定される。ＧＴ１は、（（Ｇ１ｏの歯数）／（Ｇ１ｉの歯数））・（第１最終減速比ＧＴｆ１）で表わされる。

＜２速＞
シフトレバーが２速に対応する位置に操作されると、図４に示すように、スリーブＳ１のみが２速状態とされ、その他のスリーブＳ２〜Ｓ４は非接続状態とされる。これにより、図４に実線で示すように、Ｍ／Ｔ内において、（Ａ１→Ｇ２３ｉ→Ｇ２ｏ→１３→Ｓ１→１１→Ａ２→Ｇｆｉ１→Ｇｆｏ→Ａ４）という動力伝達系統が形成される。この結果、車両前進時において、Ｍ／Ｔの減速比が２速の減速比ＧＴ２に設定される。ＧＴ２は、（（Ｇ２ｏの歯数）／（Ｇ２３ｉの歯数））・（第１最終減速比ＧＴｆ１）で表わされる。ＧＴ１＞ＧＴ２の関係が成立する。

＜３速＞
シフトレバーが３速に対応する位置に操作されると、図５に示すように、スリーブＳ３のみが３速状態とされ、その他のスリーブＳ１、Ｓ２、Ｓ４は非接続状態とされる。これにより、図５に実線で示すように、Ｍ／Ｔ内において、（Ａ１→Ｇ２３ｉ→Ｇ３ｏ→３２→Ｓ３→３１→Ａ３→Ｇｆｉ２→Ｇｆｏ→Ａ４）という動力伝達系統が形成される。この結果、車両前進時において、Ｍ／Ｔの減速比が３速の減速比ＧＴ３に設定される。ＧＴ３は、（（Ｇ３ｏの歯数）／（Ｇ２３ｉの歯数））・（第２最終減速比ＧＴｆ２）で表わされる。ＧＴ２＞ＧＴ３の関係が成立する。

＜４速＞
シフトレバーが４速に対応する位置に操作されると、図６に示すように、スリーブＳ３のみが４速状態とされ、その他のスリーブＳ１、Ｓ２、Ｓ４は非接続状態とされる。これにより、図６に実線で示すように、Ｍ／Ｔ内において、（Ａ１→Ｇ４ｉ→Ｇ４ｏ→３３→Ｓ３→３１→Ａ３→Ｇｆｉ２→Ｇｆｏ→Ａ４）という動力伝達系統が形成される。この結果、車両前進時において、Ｍ／Ｔの減速比が４速の減速比ＧＴ４に設定される。ＧＴ４は、（（Ｇ４ｏの歯数）／（Ｇ４ｉの歯数））・（第２最終減速比ＧＴｆ２）で表わされる。ＧＴ３＞ＧＴ４の関係が成立する。

＜５速＞
シフトレバーが５速に対応する位置に操作されると、図７に示すように、スリーブＳ２のみが５速状態とされ、その他のスリーブＳ１、Ｓ３、Ｓ４は非接続状態とされる。これにより、図７に実線で示すように、Ｍ／Ｔ内において、（Ａ１→Ｇ５７ｉ→Ｇ５ｏ→２２→Ｓ２→２１→Ａ２→Ｇｆｉ１→Ｇｆｏ→Ａ４）という動力伝達系統が形成される。この結果、車両前進時において、Ｍ／Ｔの減速比が５速の減速比ＧＴ５に設定される。ＧＴ５は、（（Ｇ５ｏの歯数）／（Ｇ５７ｉの歯数））・（第１最終減速比ＧＴｆ１）で表わされる。ＧＴ４＞ＧＴ５の関係が成立する。

＜６速＞
シフトレバーが６速に対応する位置に操作されると、図８に示すように、スリーブＳ２のみが６速状態とされ、その他のスリーブＳ１、Ｓ３、Ｓ４は非接続状態とされる。これにより、図８に実線で示すように、Ｍ／Ｔ内において、（Ａ１→Ｇ６ｉ→Ｇ６ｏ→２３→Ｓ２→２１→Ａ２→Ｇｆｉ１→Ｇｆｏ→Ａ４）という動力伝達系統が形成される。この結果、車両前進時において、Ｍ／Ｔの減速比が６速の減速比ＧＴ６に設定される。ＧＴ６は、（（Ｇ６ｏの歯数）／（Ｇ６ｉの歯数））・（第１最終減速比ＧＴｆ１）で表わされる。ＧＴ５＞ＧＴ６の関係が成立する。

＜７速＞
シフトレバーが７速に対応する位置に操作されると、図９に示すように、スリーブＳ４のみが７速状態とされ、その他のスリーブＳ１〜Ｓ３は非接続状態とされる。これにより、図９に実線で示すように、Ｍ／Ｔ内において、（Ａ１→Ｇ５７ｉ→Ｇ７ｏ→４２→Ｓ４→４１→Ａ３→Ｇｆｉ２→Ｇｆｏ→Ａ４）という動力伝達系統が形成される。この結果、車両前進時において、Ｍ／Ｔの減速比が７速の減速比ＧＴ７に設定される。ＧＴ７は、（（Ｇ７ｏの歯数）／（Ｇ５７ｉの歯数））・（第２最終減速比ＧＴｆ２）で表わされる。ＧＴ６＞ＧＴ７の関係が成立する。

＜リバース＞
シフトレバーがリバースに対応する位置に操作されると、図１０に示すように、スリーブＳ４のみがリバース状態とされ、その他のスリーブＳ１〜Ｓ３は非接続状態とされる。これにより、図１０に実線で示すように、Ｍ／Ｔ内において、（Ａ１→Ｇ２３ｉ→Ｇ２ｏ→ＧＲｉ→ＧＲｏ→４３→Ｓ４→４１→Ａ３→Ｇｆｉ２→Ｇｆｏ→Ａ４）という動力伝達系統が形成される。この結果、車両後進時において、Ｍ／Ｔの減速比がリバースの減速比ＧＴＲに設定される。ＧＴＲは、（（Ｇ２ｏの歯数）／（Ｇ２３ｉの歯数））・（（ＧＲｏの歯数）／（ＧＲｉの歯数））・（第２最終減速比ＧＴｆ２）で表わされる。

（作用・効果）
次に、上記のように構成された本発明の実施形態に係る「後進用に１つの変速段を有する７速Ｍ／Ｔ」の作用・効果について説明する。

このＭ／Ｔ（図１を参照）では、入力軸Ａ１において、２つの「兼用駆動ギヤ」Ｇ２３ｉ、Ｇ５７ｉが設けられている。これにより、図２０に示す従来の７速Ｍ／Ｔと比べて「入力軸に配置されたギヤの枚数」が同じ５枚になるように、７速Ｍ／Ｔを構成することができる。この結果、図２０に示す従来の７速Ｍ／Ｔと同等の短い全長を有する「後進用に１つの変速段を有する７速Ｍ／Ｔ」が、アイドル軸なしで提供され得る。

また、入力軸Ａ１において、３つの「兼用駆動ギヤ」が設けられた７速Ｍ／Ｔの構成も考えられ得る。この構成と比べて、上記実施形態では、「減速比のワイドレンジ化」、即ち、１速（最低速の変速段）の減速比と７速（最高速の変速段）の減速比との差（比）の増大化を達成することができる。これは、「兼用駆動ギヤ」を使用する枚数が多いほど、「１速〜７速の減速比に関する設計の自由度」が低下することに基づく。

本発明は上記実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。例えば、図１に示す上記実施形態の変形例として、図１１に示す構成も考えられる。以下、図１１に示す構成について簡単に説明する。

図１１に示す「後進用に１つの変速段を有する７速Ｍ／Ｔ」も、上記実施形態と同様、入力軸Ａ１、第１中間軸Ａ２、第２中間軸Ａ３、及び、出力軸Ａ４の４本の軸を備え、アイドル軸を備えない。

入力軸Ａ１には、エンジンＥ／Ｇ（クラッチ）に近い側から順に、５速及び７速の駆動ギヤを兼用する駆動ギヤＧ５７ｉ、６速の駆動ギヤＧ６ｉ、２速及び３速の駆動ギヤを兼用する駆動ギヤＧ２３ｉ、４速の駆動ギヤＧ４ｉ、１速の駆動ギヤＧ１ｉ、が同軸的且つ相対回転不能にそれぞれ固定されている。

第１中間軸Ａ２には、エンジンＥ／Ｇに近い側から順に、５速の被動ギヤＧ５ｏ、６速の被動ギヤＧ６ｏ、２速用の被動ギヤＧ２ｏと一体回転する後進用の駆動ギヤＧＲｉ、２速の被動ギヤＧ２ｏ、及び１速の被動ギヤＧ１ｏが、同軸的且つ相対回転可能にそれぞれ配置されている。被動ギヤＧ５ｏ、Ｇ６ｏ、Ｇ２ｏ、及びＧ１ｏはそれぞれ、駆動ギヤＧ５７ｉ、Ｇ６ｉ、Ｇ２３ｉ、及びＧ１ｉと常時歯合している。また、第１中間軸Ａ２には、Ｇ５ｏよりエンジンＥ／Ｇに近い側にて、第１最終駆動ギヤＧｆｉ１が同軸的且つ相対回転不能に固定されている。

第２中間軸Ａ３には、エンジンＥ／Ｇに近い側から順に、７速の被動ギヤＧ７ｏ、後進用の被動ギヤＧＲｏ、３速用の被動ギヤＧ３ｏ、及び、４速の被動ギヤＧ４ｏが同軸的且つ相対回転可能にそれぞれ配置されている。被動ギヤＧ７ｏ、ＧＲｏ、Ｇ３ｏ、及びＧ４ｏはそれぞれ、駆動ギヤＧ５７ｉ、ＧＲｉ、Ｇ２３ｉ、及びＧ４ｉと常時歯合している。また、第２中間軸Ａ３には、Ｇ７ｏよりエンジンＥ／Ｇに近い側にて、第２最終駆動ギヤＧｆ２１が同軸的且つ相対回転不能に固定されている。

出力軸Ａ４（本例では、Ｄ／Ｆのハウジング（筐体）と一体回転する軸）には、周知の構成を有するＤ／Ｆのハウジング（筺体）と一体化された最終被動ギヤＧｆｏが同軸的に配置されている。Ｇｆｏは、Ｇｆｉ１、Ｇｆｉ２とそれぞれ常時歯合している。上記実施形態と同様、２速時の「入力軸Ａ１に対する出力軸Ａ４の減速比」を３速時のそれより大きくし、且つ、５速時の「入力軸Ａ１に対する出力軸Ａ４の減速比」を７速時のそれより大きくするために、上述と同じ３つのパターン（パターン１〜パターン３）が存在する。

また、図１１に構成は、上記実施形態と同様、第１〜第４切替機構Ｍ１〜Ｍ４を備えている。これらの第１〜第４切替機構Ｍ１〜Ｍ４の構成、及び作動は、上記実施形態におけるものと同じであるので、ここでは、これらの詳細な説明は省略する。

図１１に示す構成においても、入力軸Ａ１において、２つの「兼用駆動ギヤ」Ｇ２３ｉ、Ｇ５７ｉが設けられている。この結果、上記実施形態と同様、図２０に示す従来の７速Ｍ／Ｔと同等の短い全長を有する「後進用に１つの変速段を有する７速Ｍ／Ｔ」が、アイドル軸なしで提供され得る。加えて、入力軸Ａ１において３つの「兼用駆動ギヤ」が設けられた７速Ｍ／Ｔの構成と比べて、図１１に示す構成では、上記実施形態と同様、「減速比のワイドレンジ化」を達成することができる。

なお、図１に示した上記実施形態、及び、図１１に示した変形例では、出力軸Ａ４に、ディファレンシャルＤ／Ｆのハウジング（筺体）と一体化された最終被動ギヤＧｆｏが同軸的に配置されているが、出力軸Ａ４に、ディファレンシャルＤ／Ｆのハウジング（筺体）と一体化されていない最終被動ギヤＧｆｏそのものが同軸的に直接固定されていてもよい。

Ｍ／Ｔ…手動変速機、Ｅ／Ｇ…エンジン、Ａ１…入力軸、Ａ２…第１中間軸、Ａ３…第２中間軸、Ａ４…出力軸、Ｇ１ｉ，Ｇ２３ｉ，Ｇ４ｉ，Ｇ５７ｉ，Ｇ６ｉ，ＧＲｉ…駆動ギヤ、Ｇ１ｏ，Ｇ２ｏ，Ｇ３ｏ，Ｇ４ｏ，Ｇ５ｏ，Ｇ６ｏ，Ｇ７ｏ、ＧＲｏ…被動ギヤ、Ｍ１〜Ｍ４…第１〜第４切替機構、Ｇｆｉ１，Ｇｆｉ２…第１、第２最終駆動ギヤ、Ｇｆｏ…最終被動ギヤ

Claims

車両のエンジンの出力軸と駆動輪とを結ぶ動力伝達系統に介装され、前進用に７つ、後進用に１つの変速段を有する車両用手動変速機であって、
ハウジングと、
前記ハウジングに回転可能に支持されるとともに前記エンジンの出力軸との間で動力伝達系統が形成される入力軸と、
前記入力軸に同軸的且つ相対回転不能に配置された、前進用の１〜７速用の複数の駆動ギヤと、
前記入力軸から偏心した位置にて前記入力軸と平行に前記ハウジングに回転可能に支持される第１中間軸と、
前記第１中間軸に同軸的且つ相対回転可能にそれぞれ配置された、前記前進用の１〜７速のうちの一部の変速用の複数の駆動ギヤとそれぞれ常時歯合する前記一部の変速段用の複数の被動ギヤと、
前記第１中間軸に同軸的且つ相対回転可能にそれぞれ配置された、前記後進用の駆動ギヤと、
前記第１中間軸に同軸的且つ相対回転不能に配置された第１最終駆動ギヤと、
前記入力軸から偏心した位置にて前記入力軸と平行に前記ハウジングに回転可能に支持される第２中間軸と、
前記第２中間軸に同軸的且つ相対回転可能にそれぞれ配置された、前記前進用の１〜７速のうちの残りの変速段用の複数の駆動ギヤとそれぞれ常時歯合する前記残りの変速段用の複数の被動ギヤと、
前記第２中間軸に同軸的且つ相対回転可能にそれぞれ配置された、前記後進用の駆動ギヤと常時歯合する前記後進用の被動ギヤと、
前記第２中間軸に同軸的且つ相対回転不能に配置された第２最終駆動ギヤと、
前記入力軸から偏心した位置にて前記入力軸と平行に前記ハウジングに回転可能に支持されるとともに前記駆動輪との間で動力伝達系統が形成される出力軸と、
前記出力軸に同軸的且つ相対回転不能に配置された、前記第１、第２最終駆動ギヤとそれぞれ常時歯合する最終被動ギヤと、
前記前進用の７つの変速段及び前記後進用の１つの変速段のうち選択された１つの変速段に対応する被動ギヤを前記第１、第２中間軸のうちその被動ギヤが配置されている中間軸に対して相対回転不能に固定することによって、前記出力軸の回転速度に対する前記入力軸の回転速度の割合である減速比を前記選択された１つの変速段に対応する減速比に設定する切替機構と、
を備え、
前記入力軸には、前記入力軸の軸線方向の一方側から順に、前記１速用の駆動ギヤ、前記４速用の駆動ギヤ、前記２速用の駆動ギヤ及び前記３速用の駆動ギヤを兼用する第１兼用駆動ギヤ、前記６速用の駆動ギヤ、並びに、前記５速用の駆動ギヤ及び前記７速用の駆動ギヤを兼用する第２兼用駆動ギヤが配置され、
前記第１中間軸には、前記入力軸の軸線方向の一方側から順に、前記第１最終駆動ギヤ、前記１速用の被動ギヤ、前記２速用の被動ギヤ、前記２速用の被動ギヤと一体回転する前記後進用の駆動ギヤ、前記６速用の被動ギヤ、及び、前記５速用の被動ギヤが配置され、
前記第２中間軸には、前記入力軸の軸線方向の一方側から順に、前記第２最終駆動ギヤ、前記４速用の被動ギヤ、前記３速用の被動ギヤ、前記後進用の被動ギヤ、及び、前記７速用の被動ギヤが配置され、
前記切替機構は、
前記１速用及び２速用の２つの被動ギヤが共に前記第１中間軸に対して相対回転可能となる非接続状態、前記１速用の被動ギヤが前記第１中間軸に対して相対回転不能且つ前記２速用の被動ギヤが前記第１中間軸に対して相対回転可能となる１速状態、及び前記１速用の被動ギヤが前記第１中間軸に対して相対回転可能且つ前記２速用の被動ギヤが前記第１中間軸に対して相対回転不能となる２速状態、のうちの１つを選択的に採用可能な、前記１速用及び２速用の２つの被動ギヤの間に配置された第１切替機構部と、
前記５速用及び６速用の２つの被動ギヤが共に前記第１中間軸に対して相対回転可能となる非接続状態、前記５速用の被動ギヤが前記第１中間軸に対して相対回転不能且つ前記６速用の被動ギヤが前記第１中間軸に対して相対回転可能となる５速状態、及び前記５速用の被動ギヤが前記第１中間軸に対して相対回転可能且つ前記６速用の被動ギヤが前記第１中間軸に対して相対回転不能となる６速状態、のうちの１つを選択的に採用可能な、前記５速用及び６速用の２つの被動ギヤの間に配置された第２切替機構部と、
前記３速用及び４速用の２つの被動ギヤが共に前記第２中間軸に対して相対回転可能となる非接続状態、前記３速用の被動ギヤが前記第２中間軸に対して相対回転不能且つ前記４速用の被動ギヤが前記第２中間軸に対して相対回転可能となる３速状態、及び前記３速用の被動ギヤが前記第２中間軸に対して相対回転可能且つ前記４速用の被動ギヤが前記第２中間軸に対して相対回転不能となる４速状態、のうちの１つを選択的に採用可能な、前記３速用及び４速用の２つの被動ギヤの間に配置された第３切替機構部と、
前記７速用及び前記後進用の２つの被動ギヤが共に前記第２中間軸に対して相対回転可能となる非接続状態、前記７速用の被動ギヤが前記第２中間軸に対して相対回転不能且つ前記後進用の被動ギヤが前記第２中間軸に対して相対回転可能となる７速状態、及び前記７速用の被動ギヤが前記第２中間軸に対して相対回転可能且つ前記後進用の被動ギヤが前記第２中間軸に対して相対回転不能となる後進状態、のうちの１つを選択的に採用可能な、前記７速用及び後進用の２つの被動ギヤの間に配置された第４切替機構部と、
を備えた、車両用手動変速機。
車両のエンジンの出力軸と駆動輪とを結ぶ動力伝達系統に介装され、前進用に７つ、後進用に１つの変速段を有する車両用手動変速機であって、
ハウジングと、
前記ハウジングに回転可能に支持されるとともに前記エンジンの出力軸との間で動力伝達系統が形成される入力軸と、
前記入力軸に同軸的且つ相対回転不能に配置された、前進用の１〜７速用の複数の駆動ギヤと、
前記入力軸から偏心した位置にて前記入力軸と平行に前記ハウジングに回転可能に支持される第１中間軸と、
前記第１中間軸に同軸的且つ相対回転可能にそれぞれ配置された、前記前進用の１〜７速のうちの一部の変速用の複数の駆動ギヤとそれぞれ常時歯合する前記一部の変速段用の複数の被動ギヤと、
前記第１中間軸に同軸的且つ相対回転可能にそれぞれ配置された、前記後進用の駆動ギヤと、
前記第１中間軸に同軸的且つ相対回転不能に配置された第１最終駆動ギヤと、
前記入力軸から偏心した位置にて前記入力軸と平行に前記ハウジングに回転可能に支持される第２中間軸と、
前記第２中間軸に同軸的且つ相対回転可能にそれぞれ配置された、前記前進用の１〜７速のうちの残りの変速段用の複数の駆動ギヤとそれぞれ常時歯合する前記残りの変速段用の複数の被動ギヤと、
前記第２中間軸に同軸的且つ相対回転可能にそれぞれ配置された、前記後進用の駆動ギヤと常時歯合する前記後進用の被動ギヤと、
前記第２中間軸に同軸的且つ相対回転不能に配置された第２最終駆動ギヤと、
前記入力軸から偏心した位置にて前記入力軸と平行に前記ハウジングに回転可能に支持されるとともに前記駆動輪との間で動力伝達系統が形成される出力軸と、
前記出力軸に同軸的且つ相対回転不能に配置された、前記第１、第２最終駆動ギヤとそれぞれ常時歯合する最終被動ギヤと、
前記前進用の７つの変速段及び前記後進用の１つの変速段のうち選択された１つの変速段に対応する被動ギヤを前記第１、第２中間軸のうちその被動ギヤが配置されている中間軸に対して相対回転不能に固定することによって、前記出力軸の回転速度に対する前記入力軸の回転速度の割合である減速比を前記選択された１つの変速段に対応する減速比に設定する切替機構と、
を備え、
前記入力軸には、前記入力軸の軸線方向の一方側から順に、前記５速用の駆動ギヤ及び前記７速用の駆動ギヤを兼用する第１兼用駆動ギヤ、前記６速用の駆動ギヤ、前記２速用の駆動ギヤ及び前記３速用の駆動ギヤを兼用する第２兼用駆動ギヤ、前記４速用の駆動ギヤ、並びに、前記１速用の駆動ギヤ、が配置され、
前記第１中間軸には、前記入力軸の軸線方向の一方側から順に、前記第１最終駆動ギヤ、前記５速用の被動ギヤ、前記６速用の被動ギヤ、前記２速用の被動ギヤと一体回転する前記後進用の駆動ギヤ、前記２速用の被動ギヤ、及び、前記１速用の被動ギヤが配置され、
前記第２中間軸には、前記入力軸の軸線方向の一方側から順に、前記第２最終駆動ギヤ、前記７速用の被動ギヤ、前記後進用の被動ギヤ、前記３速用の被動ギヤ、及び、前記４速用の被動ギヤが配置され、
前記切替機構は、
前記１速用及び２速用の２つの被動ギヤが共に前記第１中間軸に対して相対回転可能となる非接続状態、前記１速用の被動ギヤが前記第１中間軸に対して相対回転不能且つ前記２速用の被動ギヤが前記第１中間軸に対して相対回転可能となる１速状態、及び前記１速用の被動ギヤが前記第１中間軸に対して相対回転可能且つ前記２速用の被動ギヤが前記第１中間軸に対して相対回転不能となる２速状態、のうちの１つを選択的に採用可能な、前記１速用及び２速用の２つの被動ギヤの間に配置された第１切替機構部と、
前記５速用及び６速用の２つの被動ギヤが共に前記第１中間軸に対して相対回転可能となる非接続状態、前記５速用の被動ギヤが前記第１中間軸に対して相対回転不能且つ前記６速用の被動ギヤが前記第１中間軸に対して相対回転可能となる５速状態、及び前記５速用の被動ギヤが前記第１中間軸に対して相対回転可能且つ前記６速用の被動ギヤが前記第１中間軸に対して相対回転不能となる６速状態、のうちの１つを選択的に採用可能な、前記５速用及び６速用の２つの被動ギヤの間に配置された第２切替機構部と、
前記３速用及び４速用の２つの被動ギヤが共に前記第２中間軸に対して相対回転可能となる非接続状態、前記３速用の被動ギヤが前記第２中間軸に対して相対回転不能且つ前記４速用の被動ギヤが前記第２中間軸に対して相対回転可能となる３速状態、及び前記３速用の被動ギヤが前記第２中間軸に対して相対回転可能且つ前記４速用の被動ギヤが前記第２中間軸に対して相対回転不能となる４速状態、のうちの１つを選択的に採用可能な、前記３速用及び４速用の２つの被動ギヤの間に配置された第３切替機構部と、
前記７速用及び前記後進用の２つの被動ギヤが共に前記第２中間軸に対して相対回転可能となる非接続状態、前記７速用の被動ギヤが前記第２中間軸に対して相対回転不能且つ前記後進用の被動ギヤが前記第２中間軸に対して相対回転可能となる７速状態、及び前記７速用の被動ギヤが前記第２中間軸に対して相対回転可能且つ前記後進用の被動ギヤが前記第２中間軸に対して相対回転不能となる後進状態、のうちの１つを選択的に採用可能な、前記７速用及び後進用の２つの被動ギヤの間に配置された第４切替機構部と、
を備えた、車両用手動変速機。