JPH04244641A - 変速機 - Google Patents

変速機

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JPH04244641A
JPH04244641A JP3259401A JP25940191A JPH04244641A JP H04244641 A JPH04244641 A JP H04244641A JP 3259401 A JP3259401 A JP 3259401A JP 25940191 A JP25940191 A JP 25940191A JP H04244641 A JPH04244641 A JP H04244641A
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JP
Japan
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gear
transmission
shaft
clutch
partial
Prior art date
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Application number
JP3259401A
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English (en)
Inventor
Arthur Schneider
アルトウール・シユナイダー
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Volkswagen AG
Original Assignee
Volkswagen AG
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Publication date
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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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】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、駆動エンジンと、変速
機入力軸及び変速機出力軸と、個々の変速段に従属する
幾つかの対の変速歯車とを有し、その際前進段の各対の
少なくとも一方の変速歯車はアイドル歯車として変速機
軸上に配設されており、また一方の変速機軸が少なくと
も２つの部分軸に分けられており、従って最高変速段の
段歯車が設けられている第２の部分軸は、切換え可能な
クラッチを介して第１の部分軸乃至は駆動装置から分離
可能である様な、車両用の変速機に関する。
【０００２】主とする利用分野は自動変速機の領域であ
り、その様な変速機では制御電子装置を用い、所定のパ
ラメーターを考慮して切換え時点が検出され、それ相応
に切換え過程が行われる。別の利用分野では、手動の変
速段選択を有する所謂半自動的変速機であるが、しかし
ながら自動変速操作と、それに続く自動的な別の切換え
過程を有する半自動変速機の分野である。
【０００３】
【従来の技術】付加的な最高変速段を有する変速機はヨ
ーロッパ特許第　０１７３　１１７号公報（ＥＰ０１　
７３　１１７　Ｂ１）から知られている。この最高変速
段は切換え過程の間、即ち今迄の変速段を抜けてから新
しい変速段に入る迄の過程の間、唯一存在するクラッチ
を介して接続され、従ってこの時間間隔の間にトルクが
駆動される車両軸に伝達される。発進過程は同様に付加
的な変速段を介してクラッチ内でそれ相応に高いスリッ
プで行われる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、クラ
ッチを含めつつ、切換え過程の間、出力伝達乃至トルク
伝達を改良することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明による変速機は、
この課題を解決する為に、分離可能な第２の部分軸の上
にまた最低変速段（第１段）の歯車も固定されている様
に形成されている。発進過程は専ら第１段により行われ
る。このことは適当により良い出力伝達を有する発進過
程のより簡単で迅速な機能的な経過を生じ、並びに取り
分け僅かのクラッチ磨耗しか生じない。更に本発明によ
る装置により最低の変速段を、特にエンジンブレーキ状
態で同時に切換え過程を支持するために、援用すること
が出来る。
【０００６】更に本発明の本質となる特徴事項は請求項
２以下から明瞭に分かる。特に方法の請求項を指摘して
おく。その際個々の切換え過程の間の最良の出力伝達乃
至はトルク伝達が問題となる。牽引駆動としてその際、
車両を動かすためにエンジンの駆動トルクが利用される
車両状態が限定される。このことは、自動車が加速され
るのか、又は急坂によりブレーキがかけられるかどうか
に関係しない。両方の場合に牽引駆動が生ずる。エンジ
ンブレーキ状態はこれとは反対に、自動車がエンジンを
駆動する状態として限定され、また自動車の加速が正か
負かとは関係がない。
【０００７】本発明の方法の特に有利な実施形態では、
クラッチの操作を、従ってその滑りを伝達されるトルク
に関係し、乃至はそれにより条件付けられる回転数変化
（エンジンの回転数変化分）を制御するように設けられ
ている。こうして変速機内でのトルク経過が最適に調節
されるばかりでなく、同時にクラッチの熱出力が制限さ
れる。
【０００８】
【実施例】次に図面に基づいて本発明の実施例を詳細に
説明することにする：そのクランク軸１０により示唆さ
れるエンジン１１はクラッチ１２、特に発進クラッチ及
び分離クラッチを介して変速機１３と接続されている。 クラッチ１２は機能的に変速機１３に属しているにも拘
らず、クラッチ１２は、図示していない変速機ケーシン
グの外側に配設されている。変速機入力側には、クラッ
チ機能を避けつつエンジン１１と接続される第１の部分
軸１４並びにクラッチ１２と接続される第２の部分軸１
５が設けられている。第２の部分軸１５はこの装置では
中空軸として形成されており、部分的に内側軸として形
成された第１の部分軸１４上に同軸的に位置している。 両方の部分軸１４，１５に平行に変速機出力軸１６が設
けられている。この出力軸により略図的に示したディフ
ァレンシャル１７に対する接続が行われる。
【０００９】変速機１３の内部には幾つかの、特に有利
には５つの変速段１８，１９，２０，２１，２２並びに
バック段２３が設けられている。その際数字１８は第１
の変速段、１９は第２の変速段等を示す。各変速段はそ
れぞれ１つの固定歯車及び１つのアイドル歯車を備えて
いる。変速機出力軸１６上にはバック段を考慮に入れず
、ディファレンシャルから見て、第１段のアイドル歯車
２４、第５段のアイドル歯車２５、第２段のアイドル歯
車２６、第３段のアイドル歯車２７並びに第４段の固定
歯車２８が位置している。バック段２３の配置は更に後
で説明する。
【００１０】クランク軸１０から見て、変速機入力側に
は、第２の部分軸１５上に第１段の固定歯車２９及び第
５段の固定歯車３０が位置する。その側で第１の部分軸
１４上には第２段の固定歯車３１、第３段の固定歯車３
２及び第４段のアイドル歯車３３が位置している。
【００１１】第１の変速段１８と第５の変速段２２との
間で第２の部分軸１５上にはバック段の固定歯車３４が
設けられている。同じ相対位置ではあるが、変速機出力
軸１６上にはバック段の別の固定歯車３５が設けられて
いる。両方の固定歯車３３，３５は、回転方向を逆にす
る嵌合可能なピニオン３６が接続出来るように成ってい
る。固定歯車３５は同時にスライドスリーブ３７の一部
であり、このスリーブにより第１変速段及び第５変速段
１８，２２のアイドル歯車２４，２５は択一的に変速機
出力軸１６と係合可能と成っている。これと同じ様にア
イドル歯車２６，２７の間には第２変速段及び第３変速
段１９，２０と係合するためスライドスリーブ３８が設
けられている。第４変速段２１乃至はそのアイドル歯車
３３は結局固有のスライドスリーブ３９を介して第１の
部分軸１４（変速機入力軸側）と接続可能である。種々
の回転数に合わせる為に、少なくとも第１の変速段及び
第５の変速段１８，２２のアイドル歯車２４，２５と、
対応するスライドスリーブ３７との間にはそれぞれ同期
装置４０，４１が設けられている。スライドスリーブ３
８，３９を同期的に嵌合するために、これらスライドス
リーブと、第２、第３及び第４の変速段のアイドル歯車
２６，２７，３３との間に、別の同期装置４２，４３，
４４を設けるのが良い。その際特に係止作用が重要とな
る。これら同期装置はどうしても必要という訳ではない
。
【００１２】次に変速機内の種々の過程を詳細に説明す
る：発進するために第１の変速段１８のアイドル歯車２
４はスライドスリーブ３７を介して変速機出力軸１６と
接続される。発進過程はその時クラッチ１２を限定して
押圧することにより始まり、クラッチが摩擦結合するま
で行われる。第１段から第２段の切換え過程の初めにク
ラッチは再び外れる。第１の変速段１８を操作するスラ
イドスリーブ３７はそれによりトルク伝達が無くなり、
アイドル歯車２４から分離される。引き続いてスライド
スリーブ３７は第５の変速段２２のアイドル歯車２５へ
嵌合される。その際第５の変速段の同期値に第２の部分
軸１５を合わせることは同期装置４１によって行われる
。その後クラッチは回転数を合わせる為に、また第２の
変速段１９をトルク無に係合する為に作用受ける。この
ことは、クラッチ１２がここでは単にスリップ駆動で作
動し、摩擦係合まで操作されないことを意味する。
【００１３】クラッチ１２のエンジン側の回転数乃至は
それと接続されたフライホイール４５の回転数は係合さ
れた第５の変速段２２の同期回転数に相当する回転数よ
りも大きい。同時に両方の部分軸１４と１５との間には
回転数の差がある。というのはこれら部分軸はそれぞれ
クラッチの相違する側と結合しているからである。スリ
ップ駆動で作動するクラッチ１２によって、トルク、即
ちエンジントルク並びに回転する物体の回転数変化の時
に生ずるトルク、特にフライホイール４５のトルクは変
速機を介して伝達される。同時に回転数の適合が行われ
る。負荷状態に応じて変速機出力軸１６の回転数、従っ
て第２の部分軸１５の回転数は（第５段を介した接続、
自動車の加速は）高まり、又はエンジン回転数は減少し
、従って第１の部分軸１４の回転数は減少する。第２変
速段１９の為に同期回転数に成った後、対応するスライ
ドスリーブ３８が嵌合される。引き続いてトルクが緩衝
を受けるように成される為にクラッチ１２はゆっくりと
外される。専ら第１の部分軸１４、第２の変速段１９及
び変速機出力軸１６を介して接続が行われる。
【００１４】第２の変速段１９から第３の変速段２０へ
の変速段の切換えの際に先ずクラッチ１２は上記した方
法で作用が行われる。スライドスリーブ３８がトルクの
無い状態になるや否や、これは外される。第３段の為の
同期回転数に達した後、スライドスリーブ３８はアイド
ル歯車４３と一緒にされる。最後に再びクラッチ１２が
解除される。
【００１５】第３の変速段２０から第４の変速段２１へ
の変速段切換えは、第２から第３段への切換えと同様に
行われる。
【００１６】第４の変速段２１から第５の変速段２２へ
の変速段切換えを行う場合でも先ずクラッチ１２が作用
される。スライドスリーブ３９がトルクの無い状態にな
るや否や、このスリーブはアイドル歯車３３から分離さ
れる。最後にクラッチ１２は完全に閉じられる。係合さ
れた第２、第３又は第４の変速段では常に第５の変速段
もスライドスリーブ３７を介して嵌合されるが、クラッ
チ１２を介した接続は行われないことに留意すべきであ
る。
【００１７】今迄の実施例は牽引駆動に関するこの、即
ちエンジンが自動車を駆動することに関した。第５の変
速段２２から第４の変速段２１へこの駆動状態を戻す場
合、先ずクラッチ１２が外される。そこで負荷から切り
離されたエンジンの高速回転が起こる。第４の変速段２
１の為に同期回転数に達する直前にクラッチ１２が作動
され、少なくともエンジントルクと、それと違う別のト
ルクの一部が第５の変速段２２を介して伝達され、そし
てエンジン回転数の変化分が制限される。同期回転数が
第４の変速段用に達した後、対応するスライドスリーブ
３９がアイドル歯車３３に嵌合される。最後にクラッチ
１２が再び解除される。
【００１８】第４の変速段２１から第３の変速段２０へ
牽引駆動で変速段が切り換わる場合、先ずクラッチ１２
が作動され、そうして部分トルクは第５の変速段を介し
て導入される。第４の変速段が明らかにトルク無に設定
された後、スライドスリーブ３９はアイドル歯車３３か
ら切り離される。続いてクラッチ１２が再び解除される
。エンジンの回転数は増加する。第３の変速段のため同
期回転数に成る前に、クラッチ１２作用がトルク伝達の
ために、また回転数上昇の抑制のために行われる。第３
の変速段２０の為に同期回転数に達した時に、対応する
スライドスリーブ３８がアイドル歯車４３に嵌合される
。最後にクラッチ１２は再び解除される。
【００１９】その前に説明した変速段切換えと同様に牽
引状態で第３から第２の変速段への変速段変更が行われ
る。
【００２０】牽引駆動状態での第２変速段１９から第１
変速段１８への変速段切換えは再びクラッチ１２の作用
により、第５の変速段２２を介したトルク伝達のため及
び回転数を整合させるために始まる。アイドル歯車２６
におけるスライドスリーブ３８がトルクの無い状態にな
るや否や、それが引き抜かれる。引き続いてクラッチは
切り離される。エンジン回転数は再び上昇し始める。第
５の変速段のスライドスリーブ３７は引き抜かれ、第１
段乃至アイドル歯車２４へ嵌合される。このことは明ら
かにトルクの無い状態になる。エンジン出力軸１６とア
イドル歯車２４の間の場合により生ずる回転数差は同期
装置４０を介して補償される。最後にクラッチ１２は−
通常同期回転数に達した時−閉じられ、摩擦係合が成さ
れる。
【００２１】第１、第５又はバック段への変速段切換え
の時に、同期装置４０及び４１によりスライドスリーブ
３７が嵌合する場合そこに生ずる回転数差は補償される
。
【００２２】例えばエンジンブレーキで下る時の如きエ
ンジンブレーキ駆動での切換え過程は最低変速段、即ち
第１段での関連で行われる。この駆動状態の場合、切換
え過程を行う為に先ず変速機出力側に作用するトルク（
自動車がエンジンを駆動）が反作用のトルクによって補
償されねばならない。この為例えば有効な第４の変速段
から戻り切換えの場合、第１の変速段がスライドスリー
ブ３７を介して変速機出力軸１６と結合される。引き続
いて第１の変速段を介したトルクの部分的な迂回のため
にクラッチ１２の作用が行われる。第４の変速段がトル
ク無で成されるや否や、この変速段は引き抜かれる。 第３の変速段の対応するアイドル歯車２７がその同期回
転数に達するや否や、第３の変速段の係合が行われる。 第５から第４段への（エンジンブレーキ駆動での）切換
えはクラッチ１２の解除と共に始まる。引き続いてスラ
イドスリーブ３７は第５の変速段のアイドル歯車２５か
ら切り離され、第１の変速段のアイドル歯車２４と接続
される。最終的にクラッチは再び作動される。同期回転
数に達するや否や、スライドスリーブ３９は第４の変速
段２１のアイドル歯車３３と結合される。エンジンブレ
ーキ駆動での戻り切換えは機能走行から牽引駆動におけ
る高い切換えに相当する。それぞれ（普通の切換え順序
を維持して）最後の係合すべき段は切換え過程の間の支
持のために引き寄せられる。高く切換える場合、これは
第５の段であり、一方それは戻り切換えの場合には第１
の段となる。同じことが牽引駆動における戻り切換え−
エンジンブレーキ駆動での高く切り換える場合の関係に
当てはまる。
【００２３】クラッチ１２と、スライドスリーブ３７，
３８，３９と、並びにピニオン３６の操作の為に、図示
していない操作装置が設けられており、それら装置は同
じく図示していない制御装置を介して調整される。最後
に述べた制御装置は特別にクラッチ１２の上記作用と関
連して強調されうる。その際出来るだけ今迄の変速段の
トルクと新しい変速段のトルクとの間にあるトルクが伝
達さるべきである。これを達成するために、エンジン回
転数の変化乃至はフライホイール４５の回転数の変化を
測定すること、制御円内で所定の値にクラッチスリップ
を合わせることによって保持することが成される。回転
数変化（変化分）用の所定値と、クラッチ１２を介して
伝達されるトルクとの間の関係は特に有利には特性界の
形状で制御装置内にメモリーされている。
【００２４】先に述べた実施例のここに図示していない
特に有利な別の変更も行うことが出来る。このことは特
にクラッチ１２の配置に関する。このクラッチは第１と
第２の部分軸１４，１５の間に設けることが出来る。中
空軸及び内側軸を有する構造はそれにより最早必要でな
くなる。しかしながらクラッチはその時変速機ケーシン
グの内部でその変化の下に配設さるべきである。クラッ
チはその時変速機の油浴内で一緒に回転することがディ
スククラッチとして特に有利であると言える。更に変速
機出力軸１６の範囲でクラッチを、同時に出力軸を分割
可能に形成することも出来る。同様に個々の変速段の固
定歯車及びアイドル歯車の配置は固定されない。各変速
段には固有のスライドスリーブを従属させることも出来
る。
【００２５】更に有利なここに図示していない実施例に
おいて、変速機入力側には第１、第５変速段及びバック
段が内側軸上に、そしてそれに相応して残りの変速段が
中空軸上に設けられている。その際内側軸はクラッチを
介してエンジンと接続可能であり、一方中空軸は、場合
によっては緩衝要素を介して、クラッチ機能を迂回して
直接エンジンと接続されている。
【００２６】
【発明の効果】本発明の構造により、クラッチを関連さ
せていても、切換え過程の間に出力伝達乃至はトルク伝
達を改良できるという顕著な効果を奏することになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明による変速機の略図を示すもので
ある。
【符号の説明】
１０　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　クランク軸１１　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　エンジン１２　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ク
ラッチ１３　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　変速機１４　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　第１の部分軸１５　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　第２の部分軸１６　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　変速機出力軸１７　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　デ
ィファレンシャル１８　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　第１変速段１９　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　第２
変速段２０　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　第３変速段２１　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　第４変速段２２
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　第５変速段２３　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　バック段２４　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　アイド
ル歯車　　第１段 ２５　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　アイドル歯車　　第５段 ２６　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　アイドル歯車　　第２段 ２７　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　アイドル歯車　　第３段 ２８　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　固定歯車　　第４段２９　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　固定歯車　　
第１段３０　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　固定歯車　　第５段３１　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　固定歯
車　　第２段３２　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　固定歯車　　第３段３３　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
アイドル歯車　　第４段

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項０１】　　駆動エンジンと、変速機入力軸及び
    変速機出力軸と、個々の変速段に従属する幾つかの対の
    変速歯車とを有し、その際前進段の各対の少なくとも一
    方の変速歯車はアイドル歯車として変速機軸上に配設さ
    れており、また一方の変速機軸が少なくとも２つの部分
    軸に分けられており、従って最高変速段の変速歯車が設
    けられている第２の部分軸は、切換え可能なクラッチを
    介して第１の部分軸乃至は駆動装置から分離可能である
    様な、車両用の変速機において、分離可能な第２の部分
    軸（１５）上には同時に最低変速段（第１段）の変速段
    歯車（２９）が設けられていることを特徴とする変速機
    。
  2. 【請求項０２】　　第２の部分軸（１５）が中空軸とし
    て、また第１の部分軸（１４）が少なくとも部分的に中
    空軸内に延びる内側軸として形成されていることを特徴
    とする請求項１に記載の変速機。
  3. 【請求項０３】　　第１の部分軸が中空軸として、また
    第２の部分軸が少なくとも部分的に中空軸内に延びる内
    側軸として形成されていることを特徴とする請求項１又
    は請求項２に記載の変速機。
  4. 【請求項０４】　　両方の部分軸（１４，１５）が変速
    機入力軸の一部分であること、乃至は変速機入力側に設
    けられていることを特徴とする請求項１から請求項３の
    うちの１項に記載の変速機。
  5. 【請求項０５】　　切換え可能なクラッチ（１２）が入
    力側で変速機入力軸の範囲に設けられていることを特徴
    とする請求項１から請求項４のうちの１項に記載の変速
    機。
  6. 【請求項０６】　　分離可能な第２の部分軸（１５）上
    にバック段の歯車（３４）が設けられていることを特徴
    とする請求項１から請求項５のうちの１項に記載の変速
    機。
  7. 【請求項０７】　　発進段でも最高段でもない（前進）
    変速段の歯車が、第１の部分軸（１４）の上に配設され
    ており、その際第１の部分軸（１４）が直接、場合によ
    っては緩衝装置を介してエンジン駆動部と結合されてい
    ることを特徴とする請求項１から請求項６のうちの１項
    に記載の変速機。
  8. 【請求項０８】　　制御装置が設けられており、この装
    置により選択的且つ相互に同調されて少なくとも１つの
    アイドル歯車（２４，２５，２６，２７，３３）の対応
    する変速機軸（１４，１５又は１６）との接続、及びク
    ラッチ（１２）の操作が制御されることを特徴とする請
    求項１から請求項７のうちの１項に記載の変速機。
  9. 【請求項０９】　　特に前記した請求項のうちの１項に
    よる、変速機を切換えるための方法において、−車両駆
    動状態での切換えの場合に、先ず利用しうるトルク（牽
    引トルク）の一部がクラッチ（１２）を用いて最大の変
    速段（２２）又は付加的な変速段を介して導入され、−
    今迄の変速段が明らかにトルクが伝達しないようになる
    や否や、この変速段は切り離され、−引き続いて新しい
    変速段が投入されるというステップに成っていることを
    特徴とする方法。
  10. 【請求項１０】　　特に前記した請求項のうちの１項に
    よる、変速機を切換えるための方法において、−エンジ
    ンブレーキ状態での切換えの場合に、先ず利用しうるト
    ルク（エンジンブレーキトルク）の一部がクラッチを用
    いて最低の（前進）変速段（１８）を介して導入され、
    −今迄の変速段が明らかにトルクが伝達しないようにな
    るや否や、この変速段は切り離され、−引き続いて新し
    い変速段が投入されるというステップに成っていること
    を特徴とする方法。
  11. 【請求項１１】　　エンジンブレーキトルク又は牽引ト
    ルクの迂回を介して新しい変速段に属する歯車の同期が
    行われるや否や、新しい変速段が投入されることを特徴
    とする請求項９又は請求項１０に記載の方法。
  12. 【請求項１２】　　クラッチ（１２）の操作、従ってそ
    の滑りが、伝達されたトルク乃至はそれにより条件付け
    られた回転数変化（エンジン１１の回転数変化分）に関
    連して制御されることを特徴とする請求項９から請求項
    １１のうちの１項に記載の方法。
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