JPH03277853A - 多段変速機 - 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】 Ａ０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、入力軸と出力軸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、入力軸と出力軸間に相異なる複数
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、各ギヤセットは前記入力軸または出力軸に
相対回転自在に支持されたギヤを備えている。そして、
この相対回転自在な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、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５Ｂ
−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）Ｊ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
ストな多投変速機を提供することを目的とする。

Ｂ０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、入力軸と出力軸
との間に複数組の変速段を構成するギヤセットを備え、
各ギヤセットは前記入力軸または出力軸に相対回転自在
に支持される部分を持ち、この相対回転部分の回転と前
記入力軸または出力軸の回転とを同期させた後、前記相
対回転部分を締結手段により前記入力軸または出力軸に
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相対回
転部分に設けた第１サブクラッチと、減速比が最も大き
い初段ギヤセットの相対回転部分に設けた第２サブクラ
ッチと、前記入力軸の回転速度を検出する入力軸センサ
と、前記出力軸の回転速度を検出する出力軸センサと、
所定の変速段への指令信号を出力する指令機と、この指
令機の出力信号および前記両センサの出力信号に基づい
て、前記入力軸の回転速度を出力軸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ながら作動させ、シフト前の変速
段の相対回転部分の締結を解除し、所望の変速段の相対
回転部分を締結するよう、前記締結手段を制御する制御
装置とを備えて成ることを特徴とする。

（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、入力軸
センサから出力される入力軸の回転速度と出力軸センサ
から出力される出力軸の回転速度とを勘案して、入力軸
の回転速度を出力軸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）を制御しながら作動させ
、シフト前の変速段の相対回転部分の締結を解除し、所
望の変速段の相対回転部分を締結することにより、当該
変速段を確立する。

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、入力軸センサから出力
される入力軸の回転速度と出力軸センサから出力される
出力軸の回転速度とを勘案して、入力軸の回転速度を出
力軸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（または第１サブクラッ
チを併用して）を制御しながら作動させ、シフト前の変
速段の相対回転部分の締結を解除し、所望の変速段の相
対回転部分を締結することにより、当該変速段を確立す
る。

（３）実施例 以下、図面に基づいて本発明の詳細な説明する。

第１図に示すように、変速機のケーシングｌ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ブレー）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
用ギヤセツ）Ｇ＋、第２速用ギヤセツトＧ３、第３速用
ギヤセツトＧ３、第４速用ギヤセツ）Ｇ、、第５速用ギ
ヤセツ）Ｇｓ、最も減速比が小さい第６速用ギヤセツト
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Ｇ
ｒが介装されている。第１速用ギヤセットＧ、と第２速
用ギヤセツトＧ２は、メインシャフト４に一体に形成し
た固定ギヤｇ　ｒ　ｒ　　ｇ　ｓ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ｇ１ｇ２″とより構成され、第３
速用ギヤセットＧ、〜第６速用ギャセッ）　Ｇ　ａは、
メインシャフト４にニードルベアリング２２，２３，２
４．２５を介して相対回転自在に支持した自白ギヤｇ。

ｇａ　　、ｇｓ’１ｇ６’　と、カウンタシャフト７に
スプライン結合した固定ギヤｇｓ１ｇｏ。

ｇｓ、ｇｓとより構成されている。

第１連用ギヤセツトＧ１の自由ギヤｇ、″と第２速用ギ
ヤセットＧ、の自由ギヤｇａ’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ｇ＋’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速用ギヤセツトＧ１または第２速用ギヤ
セットＧ、のいずれかが確立される。同様に、第３速用
ギヤセツトＧ３の自由ギヤｇ、′と第４速ギヤセツトＧ
４の自由ギヤｇ４′１ま、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速用ギヤセツ）Ｇ
ａまたは第４速用ギヤセットＧ、のいずれかが確立され
るとともに、第５連用ギヤセツトＧ５の自由ギヤｇｓ’
と第６速用ギヤセツト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速用ギヤセツトＧ５または第６速用ギヤセツトＧ６
のいずれかが確立される。

第６速用ギヤセツト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ｇ６１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Ｇ、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連用ギヤセツ）Ｇ
、の固定ギヤｇ、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４
６には変速指令を出力する指令機とじてのシフトレバ−
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４
２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速アクチユエータ５１、前記ス
リーブ３１を駆動する３速−４速アクチユエータ５２、
前記スリーブ３４を駆動する５速−６速アクチユエータ
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−４７を１速位置
から２速位置に操作すると、ステップＳ、で１速−２速
アクチユエータ５２が作動してスリーブ２８を右方向に
駆動し、１速ギヤセツトＧ＋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Ｓ
。

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速用ギヤセツト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速用ギヤセツ）　Ｃｙ　ｓ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Ｇａ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）＝Ｎ
ｃ（カウンタシャフト回転速度）ｘｉ２ｎｄ（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Ｓ、で１速２
速アクチユエータ５１が作動してスリーブ２８を右方向
に駆動し、２速用ギヤセツ）　Ｇ　２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Ｓ、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Ｓ　１１でシフトレバ−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速アクチユエータ５２が作動してスリーブ３１を左
方向に駆動し、４速ギヤセツトＧ４の自由ギヤｇ４１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Ｓ　１３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Ｇ、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速用ギヤセツ）　Ｇ　＋の固定ギヤｇ１、自由ギヤｇ
＋’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　Ｇ　ｒ
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）Ｘｉ
３ｒｄ（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Ｓ　Ｉ５で３速−４速アクチユエータ５
２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ｇｓ’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Ｓ　ｌ’ｌ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にカロ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。

Ｃ０発明の効果 以上のように本発明によれば、入力軸と出力軸間に設け
た複数のギヤセットのうち、減速比が最も小さい終段ギ
ヤセットの相対回転部分に第１サブクラッチを設けると
ともに、減速比が最も大きい初段ギヤセットの相対回転
部分に第２サブクラッチを設け、両サブクラッチを選択
的に作用させて入力軸および出力軸に備えた回転速度セ
ンサにより両軸の回転速度を検知しながら入力軸を減速
あるいは増速させることにより両軸を所望の変速比で同
期させているので、変速段の数が増加しても２個のサブ
クラッチで各変速段の同期を行うことができる。その結
果、変速機の軸方向寸法の小型化が可能になるばかりか
、部品点数の減少による重量およびコストの低減が可能
となる。

【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（入力軸）、？・・・カウンタ
シャフト（出力軸）、２８川スリーブ（締結手段）、３
１・・・スリーブ（締結手段）、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（入力軸センサ）、４５・・・カウンタシャ
フトセンサ（出力軸センサ）、４６・・・制御装置、 ４７・・・シフトレバ− （指令機） Ｇ。 〜Ｇ６ ・・・ギヤセット

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 入力軸（４）と出力軸（７）との間に複数組の変速段を
   構成するギヤセット（Ｇ＿１〜Ｇ＿６）を備え、各ギヤ
   セット（Ｇ＿１〜Ｇ＿６）は前記入力軸（４）または出
   力軸（７）に相対回転自在に支持される部分を持ち、こ
   の相対回転部分の回転と前記入力軸（４）または出力軸
   （７）の回転とを同期させた後、前記相対回転部分を締
   結手段（２８、３１、３４）により前記入力軸（４）ま
   たは出力軸（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（Ｇ＿６）の相対回
   転部分に設けた第１サブクラッチ（３５）と、減速比が
   最も大きい初段ギヤセット（Ｇ＿１）の相対回転部分に
   設けた第２サブクラッチ（４２）と、前記入力軸（４）
   の回転速度を検出する入力軸センサ（４３）と、前記出
   力軸（７）の回転速度を検出する出力軸センサ（４５）
   と、所定の変速段への指令信号を出力する指令機（４７
   ）と、この指令機（４７）の出力信号および前記両セン
   サ（４３、４５）の出力信号に基づいて、前記入力軸（
   ４）の回転速度を出力軸（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）を制御しながら作動させ、シフ
   ト前の変速段の相対回転部分の締結を解除し、所望の変
   速段の相対回転部分を締結するよう、前記締結手段（２
   ８、３１、３４）を制御する制御装置（４６）とを備え
   て成る、多段変速機。