JPH0338460B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、自動車等の車輌に用いられる歯車式
変速装置に係り、特に車輌用自動変速機として用
いられる歯車式変速装置に係る。 自動車等の車輌に用いられる歯車式変速装置と
して、各々個別の断続クラツチによつて内燃機関
の如き動力源に選択的に接続され且各々同期噛合
式の変速歯車列を有する二つの動力伝達系を互に
並列に有している選択歯車式のものがある。（例
えば、特開昭56−94050号公報、特開昭56−
127841号公報参照）。この選択歯車式変速装置は、
変速歯車の同期噛合と二つの断続クラツチの断続
が制御されることにより、流体式トルクコンバー
タを必要とすることなく、原動機の負荷運転中に
於ても変速段の切換を行なうことができ、これに
より制御装置と組合せられて車輌用全自動変速機
として用いられる。 しかし、かかる選択歯車式変速装置が実際に車
輌用全自動変速機として用いられるためには、変
速段の切換に際し、原動機が変速装置より切離さ
れないよう、今まで切断されていた一方の断続ク
ラツチを接続すると共に今まで接続されていた他
方の断続クラツチを切断するという二つのクラツ
チの微妙な関連制御が必要であり、この関連制御
が前記選択歯車式変速装置を自動車等の車輌の全
自動変速機として実用化する上で一つの大きい障
害になつている。 また車輌用変速装置に於ける変速段の切換は、
特にキツクダウンのシフトダウンは応答性の良い
加速性が得られるよう、迅速に行なわれることが
好ましい。しかし、上述の選択歯車式変速装置
は、その変速段の切換に際し、変速歯車の同期噛
合操作と二つのクラツチの関連操作が時系列的に
行なわれなければならず、このため短時間にてそ
の変速段の切換を行なうことが難しい。 更に、変速装置に用いられる断続クラツチは伝
達トルクに応じてその径が大きくなり、一般的な
自動車に用いられる断続クラツチは変速装置の歯
車径に比してかなり大きいものになる。内燃機関
と変速装置が車輌の前後方向に沿つて配置され
る、所謂縦置き型車輌のための変速装置は、車載
上、内燃機関との接続端側（前端）に比較的大き
い径のクラツチが設けられても車載上のスペース
的な問題を生じない。しかしながら、特開昭56−
97050号公報や特開昭56−127841号公報に示され
ている如き変速装置に於ける如く、推進軸に接続
される側の端部（後端）に比較的大きい径のクラ
ツチが設けられると、変速装置全体をダツシユボ
ードより前方のエンジンルーム内に納めなければ
ならなくなり、これが車体設計に大きい制約を与
えるようになる。 本発明は従来の選択歯車式変速装置に於ける上
述の如き不具合に鑑み、微妙なクラツチ制御を行
なうことなく、しかも迅速に変速段の切換を行な
うことができ、その上車載性に優れた改良された
全自動変速機用の歯車式変速装置を提供すること
を目的としている。 かかる目的は、本発明によれば、互に平行に設
けられた第一及び第二の入力軸と出力軸と、前記
第一及び前記第二の入力軸の各々の内燃機関側の
一端部に設けられこれら入力軸を選択的に内燃機
関の出力軸に接続する第一及び第二のクラツチ装
置と、前記第一の入力軸と前記出力軸の何れか一
方及び他方に支持され互いに噛合する第一の固定
歯車と第一の遊動歯車と、前記第二の入力軸と前
記出力軸の何れか一方及び他方に支持され互いに
噛合する第二の固定歯車と第二の遊動歯車と、前
記第一の遊動歯車をそれを支持する前記軸に選択
的に動力伝達関係に連結する第一のシンクロ装置
と、前記第二の遊動歯車をそれを支持する前記軸
に選択的に動力伝達関係に連結する第二のシンク
ロ装置とを有し、前記第一及び第二のクラツチ装
置は各々その入力部材の回転速度が出力部材の回
転速度を越えて増大しようとするときのみ動力伝
達を行うワンウエイクラツチと該ワンウエイクラ
ツチに直列に接続された断続クラツチとを含んで
いる歯車式変速装置によつて達成される。 かかる構成によれば、クラツチ装置にワンウエ
イクラツチが組込まれていることにより、変速比
（従動歯車歯数／駆動歯車歯数）が異なつた二つ
の歯車対に同時に回転動力が与えられても、この
とき大きい方の変速比（低速段側）の歯車対に接
続されているワンウエイクラツチがフリー状態
（空転状態）になり、出力軸はロツクすることな
く小さい方の変速比、即ち高速段側の歯車対によ
り回転駆動される。従つて、この歯車式変速装置
は、アツプシフト時には高速段側の歯車対を同期
噛合させたのち、低速段側の断続クラツチを接続
した状態のまま高速段側の断続クラツチを接続す
ることにより、そのアツプシフトを完了でき、変
速段の切換に際し二つのクラツチの微妙な関連制
御を必要としない。またこの歯車式変速装置は、
変速段が或る変速段に設定されているとき、これ
より一段低速の変速段の歯車対を同期噛合させ、
またその低速段側の断続クラツチを接続した状態
のままにしておくことにより、ダウンシフト時に
はその高速段側の断続クラツチを切断するのみ
で、ダウンシフトを完了でき、キツクダウン時に
於て応答性のよい加速性が得られる。 更に本発明による歯車式変速装置は、二つのク
ラツチ装置が各入力軸の同期の端部に設けられ、
これらを内燃機関に対する接続端側に設置できる
ので、推進軸との接続端に大きい直径の部材が配
置されることがなく、その端部が従来の変速装置
と同様にダツシユパネルより車体後方の車室内下
方に位置するよう搭載でき、車輌搭載性に優れて
いる。 以下に添付の図を参照して本発明を実施例につ
いて詳細に説明する。 第１図は本発明による歯車式変速装置の一つの
実施例を示すスケルトン図である。歯車式変速装
置は第一の入力軸１と第二の入力軸１と出力軸３
とを互に平行に有している。入力軸１と出力軸３
との軸間距離は入力軸２と出力軸３との軸間距離
より小さくなつている。 第一の入力軸１の内燃機関１００側の一端部に
はクラツチ装置４が設けられている。クラツチ装
置４はその動力伝達経路で見て断続クラツチ５と
ワンウエイクラツチ６とを互に直列に有し、また
ワンウエイクラツチ６に対し並列にもう一つの断
続クラツチ７を有している。即ち、断続クラツチ
５はその入力部材（フライホイール）５ａを内燃
機関１００の出力軸１０１に連結され、出力部材
５ｂをワンウエイクラツチ６の入力部材６ａに連
結されている。ワンウエイクラツチ６はその出力
部材６ｂを入力軸１に連結され、入力部材６ａの
回転速度が出力部材６ｂの回転速度を越えて増大
しようとするときのみロツク状態になつて動力伝
達を行うようになつている。即ち、ワンウエイク
ラツチ６は入力部材６ａから出力部材６ｂへのみ
動力伝達を行う。また断続クラツチ７は入力部材
７ａを断続クラツチ５の出力部材５ｂに連結さ
れ、出力部材７ｂを入力軸１に連結されている。 入力軸１及び出力部材５ｂのハブ部５ｃは互に
同一軸線上にあつて中空体として構成され、それ
らの中空部内に一本の中間軸８が回転可能に設け
られている。この中間軸８はその一端にて内燃機
関１００の出力軸１０１に駆動連結されている。
中間軸８の他端には歯車９が固定されており、こ
の歯車９は出力軸３に回転可能に支持された中間
歯車１０と噛合し、また中間歯車１０は入力軸２
に回転可能に支持された歯車１１と噛合し、これ
ら歯車は一つの減速歯車列を構成している。 入力軸２の内燃機関１００側の一端部にはクラ
ツチ装置１２が設けられている。クラツチ装置１
２はその動力伝達経路で見て断続クラツチ１３と
ワンウエイクラツチ１４とを互に直列に有し、ま
たこれらに並列にもう一つの断続クラツチ１５を
有している。即ち、断続クラツチ１３はその入力
部材１３ａを歯車１１に連結され、また出力部材
１３ｂをワンウエイクラツチ１４の入力部材１４
ａに連結されている。ワンウエイクラツチ１４は
その出力部材１４ｂを入力軸２に連結され、入力
部材１４ａの回転速度が出力部材１４ｂの回転速
度を越えて増大しようとするときのみロツク状態
になつて入力部材１４ａより出力部材１４ｂへ回
転動力を伝達するようになつている。また断続ク
ラツチ１５はその入力部材１５ａを歯車１１に連
結され、また出力部材１５ｂを入力軸２に連結さ
れている。 入力軸１には第１速用駆動歯車１６と第３速用
駆動歯車１７と後進用駆動歯車１８とが各々固定
されている。また入力軸２には第２速用駆動歯車
１９と第４速用駆動歯車２０とが各々固定されて
いる。 出力軸３には第１速用従動歯車２１と第２速用
従動歯車２２と第３速用従動歯車２３と第４速用
従動歯車２４とが各々回転自在に設けられ、これ
らは各々同速に前記駆動歯車に常時噛合してい
る。また出力軸３には一つの出力歯車２５が固定
されている。出力歯車２５は軸２６に取付けられ
た歯車２７に噛合し、図示されていない推進軸を
介して車輌の駆動車輪へ回転動力を伝達するよう
になつている。 出力軸３には第１速−第３速用シンクロ装置２
８と第２速−第４速用シンクロ装置３６が設けら
れている。シンクロ装置２８及び３６は各々ボル
グワーナ式シンクロメツシユ装置として知られて
いるそれ自身周知のイナーシヤロツク式のもので
あり、出力軸３に固定されたクラツチハブ２９及
び３７と、第１速用従動歯車２１、第３速用従動
歯車２３の各々に一体に設けられたギヤピース３
０，３１及び第２速用従動歯車２２、第４速用従
動歯車２４の各々に一体に設けられたギヤピース
３８，３９と、シンクロナイザスリーブ３２及び
４０とを含んでおり、シンクロ装置２８は第１速
用従動歯車２１と第３速用従動歯車２３の何れか
一方を選択的に出力軸３に動力伝達関係に連結
し、またシンクロ装置３６は第２速用従動歯車２
２と第４速用従動歯車２４の何れか一方を選択的
に出力軸３に動力伝達関係に連結するようになつ
ている。 またシンクロナイザスリーブ３２には後進用従
動歯車３３が一体に設けられている。この後進用
従動歯車３３と後進用駆動歯車１８には軸３４に
その軸線方向に摺動可能に且回転自在に設けられ
た中間歯車３５が選択的に同時噛合するようにな
つている。 尚、５０は変速装置のケーシングを示してい
る。 上述の如く構成された歯車式変速装置は、クラ
ツチ装置４，１２とシンクロ装置２８，３６の接
続又は係合が下記の表に示されている如き組合せ
にて行われることにより前進４段、後進１段の変
速段を達成する。

【表】 尚、表に於て、◎は接続又は係合していて実働
する部材を、〇は接続又は係合しているが実働し
ない部材を、△はエンジンブレーキのために例え
ばアクセルペダルの踏込みが解除されたときのみ
接続する断続クラツチを、☆はエンジンドライブ
時にロツク状態になるワンウエイクラツチを、★
はエンジンドライブ時にフリー状態になるワンウ
エイクラツチを各々示している。 中立段に於ては、全ての断続クラツチ５，７，
１３，１５が切断された状態にある。この時、シ
ンクロ装置３６は中立状態であるが、第１速段の
達成の準備のために、シンクロ装置２８のシンク
ロナイザスリーブ３２をギヤピース３０に係合さ
せ、第１速用従動歯車２１を出力軸３に動力伝達
関係に連結させておいていてよい。 中立段より第１速段への変速段の切換、即ち車
輌の発進は、中立段に於て第１速用従動歯車２１
の出力軸３に対する連結が完了していれば、断続
クラツチ５を接続することのみにより行なわれ
る。断続クラツチ５が接続されると、ワンウエイ
クラツチ６がエンジンドライブによるロツク状態
になり、内燃機関１００の回転動力がその出力軸
１０１、断続クラツチ５、ワンウエイクラツチ６
を経て入力軸１へ伝達され、これより更に第１速
用駆動歯車１６、第１速用従動歯車２１、シンク
ロ装置２８を経て出力軸３へ伝達され、これによ
り第１速段が達成される。 このように、車輌発進は第１速用の歯車対の同
期噛合操作が中立段に於て完了していれば、断続
クラツチを接続するのみで行われるから、車輌の
発進が迅速に行われるようになる。 尚、第１速段に於て、内燃機関１００のアクセ
ルペダルの踏込みが解除されたときには断続クラ
ツチ７が接続されることにより、入力軸１がワン
ウエイクラツチ６をバイパスして内燃機関１００
の出力軸１０１に駆動連結され、エンジンブレー
キ効果が生じ得る状態になる。 第１速段より第２速段への変速段の切換、即ち
アツプシフトは、この時断続クラツチ７が接続さ
れていれば、これを切断したのちシンクロ装置３
６のシンクロナイザスリーブ４０をギヤピース３
８に係合させ、第２速用従動歯車２２を出力軸３
に回転動力伝達関係に連結し、この後に断続クラ
ツチ１３を接続することにより行なわれる。上述
の如く断続クラツチ１３が接続されると、ワンウ
エイクラツチ１４はエンジンドライブによるロツ
ク状態になり、内燃機関１００の回転動力は出力
軸１０１、中間軸８、歯車９、中間歯車１０、歯
車１１、断続クラツチ１３、ワンウエイクラツチ
１４を経て入力軸２に伝達され、これより更に第
２速用駆動歯車１９、第２速用従動歯車２２、シ
ンクロ装置３６を経て出力軸３へ伝達され、これ
により第２速段が達成される。 尚、このアツプシフト時に於て、断続クラツチ
７が接続状態にあれば、断続クラツチ１３の接続
に先立つてこの断続クラツチ７の切断を行なう
が、断続クラツチ５の接続状態を保ち、またシン
クロ装置２８により第１速用従動歯車２１を出力
軸３に回転動力伝達関係に連結した第１速段の状
態のままにしておく。この第２速時には変速装置
の出力回転数が一定の場合、第１速時に比して内
燃機関１００の回転数が減速比の低下分に応じて
低下し、入力軸１は内燃機関１００の出力軸１０
１よりも低速度にて回転するから、このとき上述
の如く断続クラツチ５が接続状態にあつて入力軸
１がワンウエイクラツチ６と断続クラツチ５とを
介して内燃機関１００に連結されていてもワンウ
エイクラツチ６がフリー状態になつてこれが空転
することにより、歯車式変速装置がロツク状態に
なることなく、第２速段が成立する。 第２速段より第１速段への変速段の切換、即ち
ダウンシフトは、このとき断続クラツチ５が接続
状態にあり、また第１速用従動歯車２１がシンク
ロ装置２８によつて出力軸３に回転動力伝達関係
に連結され、第１速段の状態が維持されているこ
とから、断続クラツチ１３を切断することのみに
よつて達成される。このダウンシフトがキツクダ
ウンであれば、アクセスペダルの踏込みに伴い内
燃機関１００の回転数が増大してそれが入力軸１
の回転数を越えて増大しようとするときワンウエ
イクラツチ６がエンジンドライブによるロツク状
態になり、第１速段による回転動力の伝達が行わ
れる。 第２速段より第３速段へのアツプシフトは、断
続クラツチ１３及びシンクロ装置３６を第２速段
に於ける状態のままにして断続クラツチ５を切断
し、その後にシンクロ装置２８のシンクロナイザ
スリーブ３２をギヤピース３１に係合させ、第３
速用従動歯車２１を出力軸３に回転動力伝達関係
に連結し、この操作が完了した後に断続クラツチ
５を再び接続することにより達成される。このと
きにはワンウエイクラツチ６がエンジンドライブ
によるロツク状態になり、第３速用の歯車対を介
して動力伝達が行なわれる。尚、このときにはワ
ンウエイクラツチ１４はフリー状態になる。 第３速段より第２速段へのダウンシフトは、こ
のとき断続クラツチ１３及びシンクロ装置３６が
第２速段に於ける状態のままであることから、断
続クラツチ５を切断することのみにより達成され
る。 第３速段より第４速段へのアツプシフトは、断
続クラツチ５及びシンクロ装置２８を第３速に於
ける状態のままにして断続クラツチ１３を切断
し、その後のシンクロ装置３６のシンクロナイザ
スリーブ３９をギヤピース３９に係合させ、第４
速用従動歯車２４を出力軸３に回転動力伝達関係
に連結し、この操作が完了した後に断続クラツチ
１３を再び接続することにより達成される。この
ときにはワンウエイクラツチ１４がエンジンドラ
イブによるロツク状態になり、第４速用の歯車対
を介して動力伝達が行われる。尚、この時にはワ
ンウエイクラツチ６はフリー状態になる。 第４速段より第３速段へのシフトダウンは、こ
のとき断続クラツチ５及びシンクロ装置２８が第
３速段に於ける状態のままになつていることによ
り、断続クラツチ１３を切断することのみによつ
て達成される。 尚、断続クラツチ７は第１速時または第３速時
に、また断続クラツチ１５は第２速時または第４
速時に於て内燃機関１００のアクセルペダルの踏
込みが解除された時、エンジンブレーキのために
接続され、変速段の切換時には必ずその切換作動
の最初に切断されるものである。 中立段より後進段の達成は、シンクロ装置２８
を中立状態にし、その後に後進用中間歯車３５を
後進用駆動歯車１８と後進用従動歯車３３の両者
に同時に噛合させ、その後に断続クラツチ５を接
続することにより行われる。このときには内燃機
関１００の回転動力は出力軸１０１、断続クラツ
チ５、ワンウエイクラツチ６、入力軸１、後進用
駆動歯車１８、中間歯車３５、後進用従動歯車３
３、シンクロ装置２８を経て出力軸３へ伝達され
る。尚、後進時にはワンウエイクラツチ６の寿命
向上のため断続クラツチ７も接続する。 第２図は本発明による歯車式変速装置の他の一
つの実施例を示している。尚、第２図に於て、第
１図に対応する部分は第１図に付した符号と同一
の符号により示されている。かかる実施例に於て
は、内燃機関１００の出力軸１０１に歯車９が設
けられ、この歯車９は出力軸３の内燃機関側の端
部に設けられた中間歯車１０に噛合し、またこの
中間歯車１０は入力軸２のやはり内燃機関側の端
部に設けられた歯車１９に噛合している。この実
施例に於てもクラツチ装置４及び１２は共に内燃
機関１００の側に設けられている。またこの実施
例に於ては、第１図に示された実施例に於ける中
間軸８が不要であり、入力軸１を初めとする全て
の軸を中実軸により構成でき、これによりこれら
軸の剛性が中空軸に比してその軸径を拡大するこ
となく増大する。 上述の如き本発明による歯車式変速装置は、そ
の変速段の切換を二つの断続クラツチの微妙な関
連制御を必要とせず、歯車対の同期噛合と一方の
クラツチの断続により行うことができ、特にダウ
ンシフトに於ては一方のクラツチを切離すことの
みによつて達成でき、そのダウンシフト操作を短
時間に行え、キツクダウン時に於ては応答性の良
い加速性能が得られる。また、この歯車式変速装
置は二つのクラツチ装置を共に変速装置のケーシ
ングの一方の端部に、即ち内燃機関との接続端側
に配置でき、これにより前記ケーシングの他方の
端部、即ち推進軸との接続端側のケーシング横断
面積を小さくでき、車載性に優れている。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は各々本発明による歯車式変
速装置の実施例を示すスケルトン図である。 １，２……入力軸、３……出力軸、４……クラ
ツチ装置、５……断続クラツチ、６……ワンウエ
イクラツチ、７……断続クラツチ、８……中間
軸、９……歯車、１０……中間歯車、１１……歯
車、１２……クラツチ装置、１３……断続クラツ
チ、１４……ワンウエイクラツチ、１５……断続
クラツチ、１６……第１速用駆動歯車、１７……
第３速用駆動歯車、１８……後進用駆動歯車、１
９……第２速用駆動歯車、２０……第４速用駆動
歯車、２１……第１速用従動歯車、２２……第２
速用従動歯車、２３……第３速用従動歯車、２４
……第４速用従動歯車、２５……出力歯車、２６
……軸、２７……歯車、２８……シンクロ装置、
２９……クラツチハブ、３０，３１……ギヤピー
ス、３２……シンクロナイザスリーブ、３３……
後進用従動歯車、３４……軸、３５……後進用中
間歯車、３６……シンクロ装置、３７……クラツ
チハブ、３８，３９……ギヤピース、４０……シ
ンクロナイザスリーブ、５０……ケーシング、１
００……内燃機関、１０１……出力軸。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 互いに平行に設けられた第一及び第二の入力
   軸と出力軸と、前記第一及び第二の入力軸の各々
   の内燃機関側の一端部に設けられこれら入力軸を
   選択的に内燃機関の出力軸に接続する第一及び第
   二のクラツチ装置と、前記第一の入力軸と前記出
   力軸の何れか一方及び他方に支持され互いに噛合
   する第一の固定歯車と第一の遊動歯車と、前記第
   二の入力軸と前記出力軸の何れか一方及び他方に
   支持され互いに噛合する第二の固定歯車と第二の
   遊動歯車と、前記第一の遊動歯車をそれを支持す
   る前記軸に選択的に動力伝達関係に連結する第一
   のシンクロ装置と、前記第二の遊動歯車をそれを
   支持する前記軸に選択的に動力伝達関係に連結す
   る第二のシンクロ装置とを有し、前記第一及び第
   二のクラツチ装置は各々その入力部材の回転速度
   が出力部材の回転速度を越えて増大しようとする
   ときのみ動力伝達を行うワンウエイクラツチと該
   ワンウエイクラツチに直列に接続された断続クラ
   ツチとを含んでいる歯車式変速装置。