JPH01145450A - 変速装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は変速装置に関し、特に入力回転軸方向の長さの
短縮が可能が変速装置に関する。この様な変速装置はた
とえば自動車用変速装置として有効に利用される。

［従来の技術及びその問題点］ 周知の様に、自動車においては、エンジンの出力軸から
の駆動回転力は所望の駆動力を得るため変速装置により
適詩選択的に回転数を変化させた、上で駆動輪へと伝達
される。

この様な変速装置としては、従来、二軸並列歯車式のも
のが広く利用されている。この方式のものは一般にエン
ジン出力軸方向に延びた入力軸及び出力軸と該２軸と平
行に配置されたカウンタ軸とを有し、これら軸間をギヤ
比の異なる複数組のギヤを用いて選択的に結合する。従
って、この様な変速装置は軸方向にかなり長くなり、エ
ンジンに対しその出力軸の方向に突出した形態で配置さ
れる。

このため、上記の様な従来の変速装置とエンジンとは全
体としてかなり長くなり、この点が自動車設計−Ｌの制
約となることがあり特に自動車の小型化をはかる場合の
障害となっている。

更に、近年、乗用車の駆動力伝達系のコンパクト化のた
め横置式エンジンが用いられる様になっており、この場
合には変速装置はエンジンに対し車体の幅方向に配置さ
れるので、車幅の制限からも特に長さ短縮が望ましい。

そこで１本発明は上記従来技術の問題点に鑑み、軸方向
の長さの十分な短縮の可能な変速装置を提供することを
目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 本発明によれば、以上の如き目的を達成するものとして
、 入力回転軸に複数のギヤが取付けられており。

該入力軸ギヤのうちの少なくとも１つに対し中間ギヤユ
ニットが接続されており、該中間ギヤユニットは上記入
力軸ギヤと噛みあう少なくとも１つの第１のギヤと該第
１ギヤと同軸状に軸方向に配置された少なくとも１つの
第２のギヤと該容筒２ギヤと上記各第１ギヤとの間のク
ラッチとを有しており、上記中間ギヤユニットの第２ギ
ヤが出力回転軸に取付けられた複数のギヤのうちの少な
くとも１つと噛みあっており、上記中間ギヤユニットの
うちの少なくとも１つには上記入力軸ギヤのうちの少な
くとも１つ及び上記出力軸ギヤのうちの少なくとも１つ
と噛みあうギヤが設けられており、該ギヤと噛みあう入
力軸ギヤ及び出力軸ギヤのうちの少なくとも一方とこれ
の付されている入力軸及び／または出力軸との間のクラ
ッチを備えていることを特徴とする。変速装置、が提供
される。

［実施例］ 以下、図面を参照しながら本発明の具体的実施例を説明
する。

第１ＵＡは本発明による変速装置の第１の実施例を示す
模式的正面図であり、第２図、第３図及び第４図はそれ
ぞれそのＩＩ　−ＩＩ断面図、■−■断面図及びＩＶ−
ｒｔｒ断面図である。

これらの図において、２は入力回転軸であり、該軸はエ
ンジン出力軸等の不図示の回転力源に接続される。該軸
２には３つの入力軸ギヤｌ、３゜４が固定されている。

また、６は上記入力回転軸２と平行に配置された出力回
転軸であり、該軸は不図示の被駆動機器の入力軸に接続
される。該軸６には２つの出力軸ギヤ８．９が取付けら
れており、出力軸ギヤ８は出力回転軸６に対し回転自在
に取付けられており、８′はこれらを接続するためのク
ラッチである。また、出力軸ギヤ９は出力回転軸６に固
定されている。

入力回転輪２及び出力回転軸６はハウジングｌＯに対し
回転自在に支持されている。尚、第１図では上記ハウジ
ングｌＯは図示を省略されている。

上記ハウジング１０には２つの中間ギヤユニット１４．
１６が取付けられている。

中間ギヤユニット１４は、上記入力回転輪２及び出力回
転軸６と平行に一ヒ記ハウジング１０に対し回転自在に
取付けられた回転軸１４ａ、該回転軸に対し回転自在に
取付けられ上記入力軸ギヤｌと噛みあう第１ギヤ１４ｂ
、上記回転軸１４ａに対し回転自在に取付けられ上記入
力軸ギヤ４及び出力軸ギヤ８と噛みあう第１ギヤ１４ｃ
、上記回転軸１４ａに固定され上記出力軸ギヤ９と噛み
あう：５２ギヤ１４ｄ、上記回転軸１４ａと上記第１ギ
ヤ１４ｂとを接続するクラッチ１４ｂ’、及び上記回転
軸１４ａと上記第１ギヤ１４ｃとを接続するクラッチ１
４ｃ’を有する。

中間ギヤユニット１６は、上記入力回転軸２及び出力回
転軸６と平行に上記ハウジング１０に対し回転自在に取
付けられた回転軸１６ａ、該回転軸に対し回転自在に取
付けられ上記入力軸ギヤｌと噛みあう第１ギヤ１６ｂ、
上記回転軸１６ａに対し回転自在に取付けられ上記入力
軸ギヤ３と噛みあう第１ギヤ１６ｃ、上記回転軸１６ａ
に固定され上記出力軸ギヤ９と噛みあう第２ギヤ１６ｄ
、上記回転軸１６ａと上記第１ギヤ１６ｂとを接続する
クラッチ１６ｂ’、及び上記回転軸１６ａと上記第１ギ
ヤ１６ｃとを接続するクラッチ１６ｃ’を有する。

上記ハウジング１０には、また、逆回転用のギヤユニッ
ト１８が取付けられている。

該ギヤユニット１８は、上記入力回転軸２及び出力回転
軸６と平行に上記ハウジング１０に対し回転自在に取付
けられた回転軸１８ａ、該回転軸に対し回転自在に取付
けられ上記入力軸ギヤ４と噛みあうギヤ１８ｂ、上記回
転軸１８ａに固定され上記中間ギャユニッ）１６の第２
ギヤ１６ｄと噛みあうギヤ１８ｃ、及び上記回転軸１８
ａと上記ギヤ１８ｂとを接続するクラッチｔａｂ　’を
有する。

上記クラッチ８′、１４ｂ’　、１４ｃ’　、１６ｂ”
、１６ｃ’、１８ｂ’としては、たとえば小型化及び低
コスト化に有利な油圧駆動式ドッグクラッチを用いるこ
とができる。

次に、木実流側装置の動作を説明する。

入力回転軸２が回転すると、入力軸ギヤｌの回転力は中
間ギヤユニット１４の第１ギヤ１４ｂ及び中間ギヤユニ
ット１６の第１ギヤ１６ｂに伝達され、入力軸ギヤ３の
回転力は中間ギヤユニット１６の第１ギヤ１６ｃに伝達
され、入力軸ギヤ４の回転力は中間ギヤユニット１４の
第１ギヤ１４Ｃ及び逆回転用ギヤユニット１８のギヤ１
８ｂに伝達される。中間ギヤユニット１４の第１ギヤ１
４ｃの回転力は更に出力軸ギヤ８に伝達される。

ここで、中間ギヤユニット１４のクラ−７チ１４ｂ′を
ＯＮとすると、第１ギヤ１４ｂの回転力は回転軸１４ａ
を介して第２ギヤ１４ｄへと伝達され、更に該ギヤと噛
みあっている出力軸ギヤ９に伝達され、出力回転軸６へ
と伝達される。かくして、該出力回転軸が入力軸ギヤ１
の径と出力軸ギヤ９の径と中間ギャユニッ）１４の第１
ギヤ１４ｂの径と該中間ギヤユニットの第２ギヤ１４ｄ
の径とにより定まる変速比にて回転する。この時は、Ｌ
記りラッチ１４ｂ’以外のクラッチは全てＯＦＦである
。

また、上記中間ギヤユニット１４のクラッチ１４ｃ”を
ＯＮとすると、第１ギヤ１４ｃの回転力は回転軸１４ａ
を介して第２ギヤ１４ｄへと伝達され、更に該ギヤと噛
みあっている出力軸ギヤ９に伝達され、出力回転軸６へ
と伝達される。かくして、該出力回転軸が入力軸ギヤｌ
の径と出力軸ギヤ９の径と中間ギャユニッ）１４の第１
ギヤ１４Ｃの径と該中間ギヤユニットの第２ギヤ１４ｄ
の径とにより定まる変速比にて回転する。この時は、上
記クラッチ１４ｃ’以外のクラッチは全てＯＦＦである
。

一方、中間ギヤユニット１６のクラッチ１６ｂ′または
１６０′をＯＮとする場合も上記中間ギヤユニット１４
のクラッチ１４ｂ　’または１４Ｃ′をＯＮとする場合
と同様にして回転力の伝達が行なわれる。その際、クラ
ッチ１６ｂ′がＯＮの場合には出力回転軸６が入力軸ギ
ヤｌの径と出力軸ギヤ９の径と中間ギヤユニット１６の
第１ギヤ１６ｂの径と該中間ギヤユニットの第２ギヤ１
６ｄの径とにより定まる変速比にて回転し、クラッチ１
６ｃ’がＯＮの場合には出力回転軸６が入力軸ギヤ３の
径と出力軸ギヤ９の径と中間ギャユニット１６の第１ギ
ヤ１６ｃの径と該中間ギヤユニットの第２ギヤ１６ｄの
径とにより定まる変速比にて回転する。これらの時は、
他のクラッチは全てＯＦＦである。

一方、逆回転用ギヤユニット１８のクラッチ１８ｂ’を
ＯＮとすると、ギヤ１８ｂの回転力は回転軸１８ａを介
してギヤ１８ｃへと伝達され、更に該ギヤと噛みあって
いる中間ギヤユニット１６の第２ギヤ１６ｄを経て出力
軸ギヤ９に伝達され、出力回転軸６に伝達される。その
際、出力回転軸６が入力軸ギヤ４の径と出力軸ギヤ９の
径と逆回転用ギャユニッ）１８のギヤ１８ｂの径と該ギ
ヤユニットのギヤ１８ｃの径とにより定まる変速比にて
逆回転する。この時は、他のクラッチは全てＯＦＦであ
る。

また、上記クラッチ８′をＯＮとすると、出力軸ギヤ８
の回転力は直ちに出力回転軸６に伝達され、該出力回転
軸が入力軸ギヤ４の径と出力軸ギヤ８の径とにより定ま
る変速比にて回転する。この時は、他のクラッチは全て
ＯＦＦである。また、この場合は中間ギャユニッ）１４
のｉｆギヤ１４ｃがアイドルギヤの役割をする。

以上の様に、クラッチ８’、１４ｂ’、１４ｃ’　、１
６ｂ′、１６ｃ′、１８ｂ’（７）うちの１つが選択的
に結合されると、選択されたクラッチを経由して回転力
の伝達がなされ、回転力伝達に開学するギヤの径により
定まる変速比を得ることができる。

本実施例におけるクラッチの選択と変速比との関係の一
例を以下の第１表に示す。

第　　１　　表 第５図は本実施例変速装置をエンジンに接続した状態を
示す断面概略図である。

本図において、２６はエンジンの出力軸であり、２８は
該軸に接続されているトルクコンバータである。該トル
クコンバータの出力軸と本実施例変速装置の入力回転軸
２とが接続されている。

また、出力回転軸６は一方の端部がディファレンシャル
２９を介して前輪駆動系に接続されており、他方の端部
が後輪駆動系に接続されている。

図示される様に、本実施例の変速装置の入力回転軸及び
出力回転軸方向の長さは従来の変速装は（仮想線３０で
示す）に比べて著しく短かい、この様に１本実施例の構
成によれば、ギヤ４枚分及びクラッチ２個分の厚さで前
進５速後退ｌ速の変速が可能であり、十分な軸方向長さ
の短縮ができる。

第６図は本発明による変速装置の第２の実施例を示す模
式的正面図であり、第７図、第８図及び第９図はそれぞ
れその■−■断面図、■−■断面図及びＩＸ−ＩＸ断面
図である。これらの図において、］−記第１〜４図にお
けると同様の部材には同一の符号が付されている。

本実施例においては、上記第１実施例の２つの中間ギヤ
ユニット１４．１６に代って２つの中間ギャユッ）２０
．２２が配置されており、更に入力軸ギヤ５が入力回転
軸２に固定されている。

中間ギヤユニ、）２０は、入力回転軸２及び出力回転軸
６と平行にハウジング１０に対し回転自在に取付けられ
た回転軸２０ａ、該回転軸に対し回転自在に取付けられ
人力軸ギヤ３と噛みあう第１ギヤ２０ｂ、上記回転軸２
０ａに対し回転自在に取付けられ上記入力軸ギヤ４と噛
みあう第１ギヤ２０ｃ、上記回転軸２０ａに対し回転自
在に取付けられ入力軸ギヤ５及び出力軸ギヤ８と噛みあ
うアイドルギヤ２０ｄ、上記回転軸２０ａに固定され逆
回転用ギヤユニット１８のギヤ１８ｃ及び出力軸ギヤ９
と噛みあう第２ギヤ２０ｅ、上記回転軸２０ａと上記第
１ギヤ２０ｂまたは２０ｃとを接続するクラッチ２０ｂ
′を有する。該クラッチは１回転軸２０ａと第１ギヤ２
０ｂとを結合させる状態、回転軸２０ａと第１ギヤ２０
ｃとを結合させる状態、及び回転軸２０ａと第１ギヤ２
０ｂ　、２０ｃの双方とを結合させない状態の３つの状
態をとることができる。

中間ギヤユニット２２は、入力回転軸２及び出力回転軸
６と平行にハウジングｌＯに対し回転自在に取付けられ
た回転軸２２ａ、該回転軸に対し回転自在に取付けられ
入力軸ギヤｌと噛みあう第１ギヤ２２ｂ、上記回転軸２
２ａに対し回転自在に取付けられ上記入力軸ギヤ３と噛
みあう第１ギヤ２２ｃ、上記回転軸２２ａに固定され上
記出力軸ギヤ９と噛みあう第２ギヤ２２ｄ、及び上記回
転軸２２ａと上記第１ギヤ２２ｂまたは２２ｃとを接続
するクラッチ２２ｂ′を有する。

上記クラ−、チ２０ｂ’、２２ｂ’としては、たとえば
小型化及び低コスト化に有利な油圧駆動式ドッグクラッ
チを用いることができる。

次に、本実施例装置の動作を親羽する。

入力回転軸２が回転すると、入力軸ギヤ１の回転力は中
間ギヤユニット２２の第１ギヤ２２ｂに伝達され、入力
軸ギヤ３の回転力は中間ギヤユニット２０の第１ギヤ２
０ｂ及び中間ギヤユニット２２の第１ギヤ２２ｃに伝達
され、入力軸ギヤ４の回転力は中間ギヤユニット２０の
第１ギヤ２０ｃ及び逆回転用ギヤユニット１８のギヤ１
８ｂに伝達され、入力軸ギヤ５の回転力は中間ギヤユニ
ット２０のアイドルギヤ２０ｄを介して出力軸ギヤ８に
伝達される。

ここで、中間ギヤユニット２０のクラッチ２０ｂ′を第
１ギヤ２０ｂ側にＯＮとすると、該第１ギヤ２０ｂの回
転力は回転軸２０ａを介して第２ギヤ２０ｅへと伝達さ
れ、更に該ギヤと噛みあっている出力軸ギヤ９に伝達さ
れ、出力回転軸６へと伝達される。かくして、該出力回
転軸が入力軸ギヤ３の径と出力軸ギヤ９の径と中間ギヤ
ユニット２０の第１ギヤ２０ｂの径と該中間ギヤユニッ
トの第２ギヤ２０ｅの径とにより定まる変速比にて回転
する。この時は、上記クラッチ２０ｂ′以外のクラッチ
は全てＯＦＦである。

また、上記中間ギヤユニット２０のクラッチ２０ｂ′を
第１ギヤ２０ｃ側にＯＮとすると、該第１ギヤ２０ｃの
回転力は回転軸２０ａを介して第２ギヤ２０ｅへと伝達
され、更に該ギヤと噛みあっている出力軸ギヤ９に伝達
され、出力回転軸６へと伝達される。かくして、該出力
回転軸が入力軸ギヤ４の径と出力軸ギヤ９の径と中間ギ
ヤユニット２０の第１ギヤ２０ｃの径と該中間ギヤユニ
ットの第２ギヤ２０ｅの径とにより定まる変速比にて回
転する。この時も、上記クラッチ２０ｂ′以外のクラッ
チは全てＯＦＦである。

一方、中間ギヤユニット２２のクラッチ２２５′をＯＮ
とする場合も上記中間ギヤユニット２０のクラッチ２０
ｂ′をＯＮとする場合と同様にして回転力の伝達が行な
われる。その際、クラッチ２２ｂ′が第１ギヤ２２ｂ側
にＯＮの場合には出力回転軸６が入力軸ギヤｌの径と出
力軸ギヤ９の径と中間ギヤユニット２２の第１ギヤ２２
ｂの径と該中間ギヤユニットの第２ギヤ２２ｄの径とに
より定まる変速比にて回転し、クラッチ２２ｂ′が第１
ギヤ２２ｃ側にＯＮの場合には出力回転軸６が入力軸ギ
ヤ３の径と出力軸ギヤ９の径と中間ギヤユニット２２の
第１ギヤ２２ｃの径と該中間ギヤユニットの第２ギヤ２
２ｄの径とにより定まる変速比にて回転する。これらの
時は、他のクラッチは全てＯＦＦである。

一方、逆回転用ギヤユニット１８のクラッチ１８ｂ’を
ＯＮとすると、ギヤ１８ｂの回転力は回転軸１８ａを介
してギヤ１８ｃへと伝達され、更に該ギヤと噛みあって
いる中間ギャユニッ）２０の第２ギヤ２０ｅを経て出力
軸ギヤ９に伝達され、出力回転軸６に伝達される。その
際、出力回転軸６が入力軸ギヤ４の径と出力軸ギヤ９の
径と逆回転用ギヤユニット１８のギヤ１８ｂの径と該ギ
ヤユニットのギヤ１８ｃの径とにより定まる変速比にて
逆回転する。この時は、他のクラッチは全てＯＦＦであ
る。

また、クラッチ８′をＯＮとすると、出力軸ギヤ８の回
転力は直ちに出力軸６に伝達され、該出力軸が入力軸ギ
ヤ５の径と出力軸ギヤ８の径とにより定まる変速比にて
回転する。この時は、他のクラッチは全てＯＦＦである
。

本実施例におけるクラッチの選択と変速比との関係の一
例を以下の第２表に示す。

第２表 以上の実施例では、中間ギヤユニットの第１ギヤが常時
回転しているので、該ギヤからたとえばエンジン作動に
必須のタイミング機構の入力を得ることができる。即ち
、たとえば吸気及び排気用の弁駆動のためのカム軸の回
転及びディストリビュータ回転を駆動させることができ
る。この様に、上記実施例によれば従来専用に設けられ
ていたエンジンのタイミングベルトトレインを省略する
ことも可能となる。

尚、上記実施例において入力側と出力側とを逆にしても
同様の作用効果が得られ、本発明はその様な態様をも含
むものである。

［発明の効果］ 以上詳細に説明した様に、本発明によれば、変速装置の
軸方向の長さを十分に短縮することができ、且つこれに
基づき駆動力伝達系の設計の自由度を飛躍的に向上させ
ることができる。

更に、本発明によれば、中間ギヤユニットのうちの少な
くとも１つには入力軸ギヤのうちの少なくとも１つ及び
出力軸ギヤのうちの少なくとも１つと噛みあうギヤが設
けられているので、中間ギヤユニット数が少なくても十
分な数の変速比を得ることができ、加えて少ない軸数且
つ少ないギヤ噛みあい数で所要の駆動力伝達ができ構造
が簡単であるとともに駆動力伝達効率が良好である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による変速装置を示す模式的正面図であ
り、第２図、第３図及び第４図はそれぞれその■−■断
面図、ｍ−ｍ断面図及びＩＶ−ｆｆ断面図である。 第５図は本発明による変速装置をエンジンに接続した状
態を示す断面概略図である。 第６図は本発明による変速装置を示す模式的正面図であ
り、第７図、第８図及び第９図はそれぞれその■−■断
面図、彊−■断面図及びＩＸ−ＩＸ断面図である。 １．３，４．５：入力軸ギヤ、 ２二人力回転軸、　　　６：出力回転軸、８．９：出力
軸ギヤ。 ８′：クラッチ、　　　ｌＯ：ハウジング、１４．１６
，２０，２２：中間ギヤユニット、１８：逆回転用ギヤ
ユニット。 第１図 第６図 第７図 Ｉｎ 第８図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）入力回転軸に複数のギヤが取付けられており、該
   入力軸ギヤのうちの少なくとも１つに対し中間ギヤユニ
   ットが接続されており、該中間ギヤユニットは上記入力
   軸ギヤと噛みあう少なくとも１つの第１のギヤと該第１
   ギヤと同軸状に軸方向に配置された少なくとも１つの第
   ２のギヤと該各第２ギヤと上記各第１ギヤとの間のクラ
   ッチとを有しており、上記中間ギヤユニットの第２ギヤ
   が出力回転軸に取付けられた複数のギヤのうちの少なく
   とも１つと噛みあっており、上記中間ギヤユニットのう
   ちの少なくとも１つには上記入力軸ギヤのうちの少なく
   とも１つ及び上記出力軸ギヤのうちの少なくとも１つと
   噛みあうギヤが設けられており、該ギヤと噛みあう入力
   軸ギヤ及び出力軸ギヤのうちの少なくとも一方とこれの
   付されている入力軸及び／または出力軸との間のクラッ
   チを備えていることを特徴とする、変速装置。
2. （２）逆回転用ギヤユニットを備えている、特許請求の
   範囲第１項の変速装置。