JPH0534343U - デイーゼル動車用変速機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 この考案は、入力軸と出力軸とを同心に配置
した直結３段型変速機のトランスミッションにおいて、
軸、歯車およびクラッチの数を極力少なく構成して、軽
量かつコンパクトなディーゼル動車用として適した変速
機を提供することを目的としている。 【構成】 機関の出力をトランスミッションに伝達し、
このトランスミッションにて３段に変速して出力軸に動
力を伝達するディーゼル動車用変速機において、トラン
スミッションが、入力軸歯車５を有するトランスミッシ
ョン入力軸４と、この入力軸４と同心に配置され、出力
軸歯車１１と３速クラッチ１９を構成するクラッチ部と
を有する出力軸２０と、この入力軸４と平行に配置され
た、各クラッチ１５，１６を構成するクラッチ部と１速
軸歯車１２とを有する１速軸２１および各クラッチ１
７，１８を構成するクラッチ部と２速軸歯車１３とを有
する２速軸２２とからなるものである。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、ディーゼル動車用変速機に関し、さらに詳しくは、機関の出力を トランスミッションに伝達し、このトランスミッションにて３段に変速して出力 軸に動力を伝達するディーゼル動車用変速機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

一般的に、ディーゼル動車においては、機関の出力軸と車両の車軸との間に、 流体変速機とトランスミッションとからなる変速機を設置し、始動時には、機関 の出力トルクをトルクコンバータを経てトランスミッションに伝達し、始動時に 必要とされる大きなトルクを確保し、その後高速に達すると、所要の出力トルク が減少するので、トルクコンバータを介することなく、機関からの出力を直接ト ランスミッションに伝達するようにしている。

【０００３】 そして、このようなディーゼル動車用変速機は、低速度域から高速度域まで機 関の出力を有効に利用する必要から、トルクコンバータを介した運転（以下、「 変速運転」という。）の速度段が１段で、それを介さない運転（以下、「直結運 転」という。）の速度段が２段の変速機が多く採用されている。

【０００４】 また、従来とほぼ同性能のディーゼル機関（以下、単に「機関」という。）で 車両をさらに高速化しようとすると、速度段を１段増やし、最終段の変速比を現 在より大きくした変速機、すなわち、車輪の高回転化とけん引力保持の点から、 変速運転１段、直結運転３段の変速機が望まれている。また、この場合、機関配 置との関係で、変速機にはトランスミッション入力軸と出力軸が同心であること を要求されている。

【０００５】 ここで、トランスミッション入力軸と出力軸とを同心に配置した直結３段型変 速機の従来の設計例を図２に基づいて説明する。図２において、図示しない機関 からの動力は、変速機の入力軸１より直結クラッチ２、トルクコンバータ３を経 て、トランスミッション入力軸４に伝達される。なお、機関の配置関係により、 このトランスミッション入力軸４と出力軸２０とは同心に配置される。

【０００６】 前、後進の３段変速を得るために、先ず、トランスミッション入力軸４の入力 軸小歯車３１とかみ合う１速前進軸歯車３２を有する１速前進軸５２には、前進 １速クラッチ５１を構成するクラッチ部５２ｂと後進１速クラッチ５０を構成す るクラッチ部５２ａとを隣接して形成したクラッチドラム５６が一体に設けられ 、前進１速クラッチ５１では、クラッチ部５２ｂと、出力軸２０の出力軸大歯車 ４２とかみ合う前進１速歯車４１のクラッチ部４１ａとが嵌合し、後進１速クラ ッチ５０では、クラッチ部５２ａと、出力軸２０の出力軸大歯車４２とかみ合う １速後進軸歯車４０を一端に有する１速後進軸５３の１速後進軸歯車３９とかみ 合う後進１速歯車３８のクラッチ部３８ａとが嵌合する。なお、前進１速歯車４ １と後進１速歯車３８とは１速前進軸５２に回転自在に支持されている。

【０００７】 次に、トランスミッション入力軸４の入力軸大歯車３０とかみ合う前進軸小歯 車３３を有する前進軸５４には、後進軸５５の後進軸歯車３５とかみ合う前進軸 大歯車３４と共に、前進２速クラッチ４７を構成するクラッチ部５４ｂと前進３ 速クラッチ４６を構成するクラッチ部５４ａとを隣接して形成したクラッチドラ ム５８が一体に設けられ、前進２速クラッチ４７では、クラッチ部５４ｂと、出 力軸２０の出力軸大歯車４２とかみ合う前進２速歯車４４のクラッチ部４４ａと が嵌合し、前進３速クラッチ４６では、クラッチ部５４ａと、出力軸小歯車４３ とかみ合う前進３速歯車３６のクラッチ部３６ａとが嵌合する。なお、前進２速 歯車４４と前進３速歯車３６とは前進軸５４に回転自在に支持されている。

【０００８】 さらに、前進軸５４の前進軸大歯車３４とかみ合う後進軸歯車３５を有する後 進軸５５には、後進２速クラッチ４９を構成するクラッチ部５５ｂと後進３速ク ラッチ４８を構成するクラッチ部５５ａとを隣接して形成したクラッチドラム５ ７が一体に設けられ、後進２速クラッチ４９では、クラッチ部５５ｂと、出力軸 ２０の出力軸大歯車４２とかみ合う後進２速歯車４５のクラッチ部４５ａとが嵌 合し、後進３速クラッチ４８では、クラッチ部５５ａと、出力軸２０の出力軸小 歯車４３とかみ合う歯車３７のクラッチ部３７ａとが嵌合する。なお、後進２速 歯車４５と後進３速歯車３７とは後進軸５５に回転自在に支持されている。

【０００９】 各速度段における動力伝達経路は、つぎの通りである。 前進１速：トランスミッション入力軸４→入力軸小歯車３１→１速前進軸歯車 ３２→１速前進軸５２→前進１速クラッチ５１（嵌合）→前進１速 歯車４１→出力軸大歯車４２→出力軸２０ 前進２速：トランスミッション入力軸４→入力軸大歯車３０→前進軸小歯車３ ３→前進軸５４→前進２速クラッチ４７（嵌合）→前進２速歯車４ ４→出力軸大歯車４２→出力軸２０ 前進３速：トランスミッション入力軸４→入力軸大歯車３０→前進軸小歯車３ ３→前進軸５４→前進３速クラッチ４６（嵌合）→前進３速歯車３ ６→出力軸小歯車４３→出力軸２０ 後進１速：トランスミッション入力軸４→入力軸小歯車３１→１速前進軸歯車 ３２→１速前進軸５２→後進１速クラッチ５０（嵌合）→後進１速 歯車３８→１速後進軸歯車３９→１速後進軸５３→１速後進軸歯車 ４０→出力軸大歯車４２→出力軸２０ 後進２速：トランスミッション入力軸４→入力軸大歯車３０→前進軸小歯車３ ３→前進軸５４→前進軸大歯車３４→後進軸歯車３５→後進軸５５ →後進２速クラッチ４９（嵌合）→後進２速歯車４５→出力軸大歯 車４２→出力軸２０ 後進３速：トランスミッション入力軸４→入力軸大歯車３０→前進軸小歯車３ ３→前進軸５４→前進軸大歯車３４→後進軸歯車３５→後進軸５５ →後進３速クラッチ４８（嵌合）→後進３速歯車３７→出力軸小歯 車４３→出力軸２０

【００１０】

【考案が解決しようとする課題】 従来の３段変速の変速機は、例えば、図２の例に見られるように、軸が入力軸 を含めて６本、歯車が１６個、そしてクラッチが６組と軸、歯車およびクラッチ の使用個数が多くなり、装置重量の影響を直接受ける高速車両用の変速機として は、寸法、重量が大きくなり過ぎるという問題点があった。

【００１１】 この考案の目的は、このような問題点を解消するためになされたもので、入力 軸と出力軸とを同心に配置した直結３段型変速機のトランスミッションにおいて 、軸、歯車およびクラッチの数を極力少なく構成して、軽量かつコンパクトなデ ィーゼル動車用として適した変速機を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、この考案は、機関の出力を選択的にトルクコンバ ータを介してトランスミッションに伝達し、このトランスミッションにて３段に 変速して出力軸に動力を伝達するディーゼル動車用変速機において、前記トラン スミッションが、入力軸歯車５を有する入力軸４と、この入力軸４と同心に配置 され、出力軸歯車１１と３速クラッチ１９を構成するクラッチ部２０ａとを有す る出力軸２０と、この入力軸４と平行に配置され、隣接する後進クラッチ１５お よび１速クラッチ１６を構成する各クラッチ部２１ａ，２１ｂと１速軸歯車１２ とを有する１速軸２１と、同様に入力軸４と平行に配置され、隣接する前進クラ ッチ１７および２速クラッチ１８を構成する各クラッチ部２２ａ，２２ｂと前記 １速軸歯車１２とかみ合う２速軸歯車１３とを有する２速軸２２と、そして、前 記３速クラッチ１９を構成するクラッチ部１４ａを有し、出力軸２０に回転自在 に支持されて前記２速軸歯車１３とかみ合う３速歯車１４と、前記前進クラッチ １７を構成するクラッチ部６ａを有し、２速軸２２に回転自在に支持されて前記 入力軸歯車５とかみ合う前進歯車６と、前記後進クラッチ１５を構成するクラッ チ部７ａを有し、１速軸２１に回転自在に支持されて入力軸歯車５とかみ合う後 進歯車７と、前記１速クラッチ１６を構成するクラッチ部８ａを有し、１速軸２ １に回転自在に支持されて２速歯車１０と一体の中間歯車９とかみ合う１速歯車 ８と、前記２速クラッチ１８を構成するクラッチ部１０ａを有し、２速軸２２に 回転自在に支持されて出力軸歯車１１とかみ合う２速歯車１０とからなるもので ある。

【００１３】

【作用】

この考案の構成によれば、前、後進変速３段の変速を入力軸を含めて４本の軸 と、１０個の歯車と５個のクラッチで行うことができる。

【００１４】

【実施例】

以下、この考案の実施例を図に示されたディーゼル動車用変速機について説明 する。

【００１５】 変速機は、図示しない流体変速機と図示されたトランスミッションとからなり 、機関は、図示しないフライホィールおよび弾性継手を介して、流体変速機の入 力側において入力軸１に接続されている。この入力軸１には、油圧式摩擦クラッ チからなる直結クラッチ２とトルクコンバータ３とが同軸上に設けられており、 この直結クラッチ２を嵌脱することによって、機関からの出力が、トルクコンバ ータ３を介してトランスミッション入力軸４に伝達されたり、伝達されなかった りする。

【００１６】 トランスミッション入力軸４とその出力軸２０とは同心に配置され、このトラ ンスミッション入力軸４には、入力軸歯車５が設けられ、出力軸２０には、出力 軸歯車１１と３速クラッチ１９を構成するクラッチ部２０ａが設けられている。 したがって、入力軸歯車５から伝達される動力は以下に説明する各歯車および各 クラッチを経て出力軸歯車１１または３速クラッチ１９に至り、出力軸２０に伝 達される。

【００１７】 トランスミッション入力軸４と平行でかつ軸間距離を等しくして、１速軸２１ と２速軸２２が配置され、１速軸２１には、後進クラッチ１５を構成するクラッ チ部２１ａと１速クラッチ１６を構成するクラッチ部２１ｂを隣接して設け、か つ１速軸歯車１２を設けたクラッチドラム２３が設けられ、２速軸２２には、前 進クラッチ１７を構成するクラッチ部２２ａと２速クラッチ１８を構成するクラ ッチ部２２ｂを隣接して設け、かつ２速軸歯車１３を設けたクラッチドラム２４ が設けられている。そして、１速軸歯車１２と２速軸歯車１３とはかみ合い関係 にある。

【００１８】 そして、前記出力軸２０のクラッチ部２２ａと共に３速クラッチ１９を構成す るクラッチ部１４ａを有する３速歯車１４が、出力軸２０に回転自在に支持され て、２速軸歯車１３とかみ合っている。なお、３速歯車１４と１速軸２１に設け られた１速軸歯車１２とが直接かみ合わないように、両者の位置を軸方向にずら せて、それぞれ２速軸歯車１３とかみ合っている。

【００１９】 さらに、前記２速軸２２のクラッチ部２２ａと共に前進クラッチ１７を構成す るクラッチ部６ａを有する前進歯車６が、２速軸２２に回転自在に支持されて、 入力軸歯車５とかみ合っている。同様に、前記１速軸２１のクラッチ部２１ａと 共に後進クラッチ１５を構成するクラッチ部７ａを有する後進歯車７が、１速軸 ２１に回転自在に支持されて、入力軸歯車５とかみ合っている。

【００２０】 また、前記１速軸２１のクラッチ部２１ｂと共に１速クラッチ１６を構成する クラッチ部８ａを有する１速歯車８が、１速軸２１の前記後進歯車７と反対側で 回転自在に支持されて、後記する２速歯車１０と一体の中間歯車９とかみ合って いる。前記２速軸２２のクラッチ部２２ｂと共に２速クラッチ１８を構成するク ラッチ部１０ａを有する２速歯車１０が、２速軸２２の前記前進歯車６と反対側 で回転自在に支持されて、出力軸２０の出力軸歯車１１とかみ合っている。なお 、この２速歯車１０は一体の中間歯車９に比して歯数が少なく、１速歯車８は減 速して動力を出力軸２０に伝達していることが理解される筈である。

【００２１】 この変速機の直結１速から３速までの動力伝達経路は次の通りである。 前進１速：トランスミッション入力軸４→入力軸歯車５→前進歯車６→前進ク ラッチ１７→２速軸歯車１３→１速軸歯車１２→１速クラッチ１６ →１速歯車８→中間歯車９→２速歯車１０→出力軸歯車１１→出力 軸２０ 前進２速：トランスミッション入力軸４→入力軸歯車５→前進歯車６→前進ク ラッチ１７→２速クラッチ１８→２速歯車１０→出力軸歯車１１→ 出力軸２０ 前進３速：トランスミッション入力軸４→入力軸歯車５→前進歯車６→前進ク ラッチ１７→２速軸歯車１３→３速歯車１４→３速クラッチ１９→ 出力軸２０ 後進１速：トランスミッション入力軸４→入力軸歯車５→後進歯車７→後進ク ラッチ１５→１速クラッチ１６→１速歯車８→中間歯車９→２速歯 車１０→出力軸歯車１１→出力軸２０ 後進２速：トランスミッション入力軸４→入力軸歯車５→後進歯車７→後進ク ラッチ１５→１速軸歯車１２→２速軸歯車１３→２速クラッチ１８ →２速歯車１０→出力軸歯車１１→出力軸２０ 後進３速：トランスミッション入力軸４→入力軸歯車５→後進歯車７→後進ク ラッチ１５→１速軸歯車１２→２速軸歯車１３→３速歯車１４→３ 速クラッチ１９→出力軸２０

【００２２】

【考案の効果】

この考案によれば、トランスミッション入力軸と出力軸が同心配置で、前、後 進ともに直結３段変速の切換えが可能なディーゼル動車用変速機を軽量、かつコ ンパクトにすることができ、車両の高速化に寄与することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の実施例を示すディーゼル動車用変速
機の概略図である。

【図２】従来の３段変速機の概略図である。

【符号の説明】

１ 入力軸 ２ 直結クラッチ ３ トルクコンバータ ４ トランスミッション入力軸 ５ 入力軸歯車 ６ 前進歯車 ６ａ クラッチ部 ７ 後進歯車 ７ａ，８ａ，１０ａ クラッチ部 ８ １速歯車 ９ 中間歯車 １０ ２速歯車 １１ 出力軸歯車 １２ １速軸歯車 １３ ２速軸歯車 １４ ３速歯車 １５ 後進クラッチ １６ １速クラッチ １７ 前進クラッチ １８ ２速クラッチ １９ ３速クラッチ ２０ 出力軸 ２０ａ，２１ａ，２２ａ クラッチ部 ２１ １速軸 ２２ ２速軸 ２３，２４，２５ ドラムクラッチ ３０ 入力軸大歯車 ３１ 入力軸小歯車 ３２ １速前進軸歯車 ３３ 前進軸小歯車 ３４ 前進軸大歯車 ３５ 後進軸歯車 ３６ 前進３速歯車 ３６ａ，３７ａ，３８ａ クラッチ部 ３７ 後進３速歯車 ３８ 後進１速歯車 ３９，４０ １速後進軸歯車 ４１ 前進１速歯車 ４１ａ，４４ａ，４５ａ クラッチ部 ４２ 出力軸大歯車 ４３ 出力軸小歯車 ４４ 前進２速歯車 ４５ 後進２速歯車 ４６ 前進３速クラッチ ４７ 前進２速クラッチ ４８ 後進３速クラッチ ４９ 後進２速クラッチ ５０ 後進１速クラッチ ５１ 前進１速クラッチ ５２ １速前進軸 ５３ １速後進軸 ５４ 前進軸 ５５ 後進軸 ５２ａ，５２ｂ，５４ａ，５４ｂ，５５ａ，５５ｂ
クラッチ部

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 機関の出力をトランスミッションに伝達
   し、このトランスミッションにて３段に変速して出力軸
   に動力を伝達するディーゼル動車用変速機において、前
   記トランスミッションが、入力軸歯車５を有するトラン
   スミッション入力軸４と、このトランスミッション入力
   軸４と同心に配置され、出力軸歯車１１と３速クラッチ
   １９を構成するクラッチ部２０ａとを有する出力軸２０
   と、このトランスミッション入力軸４と平行に配置さ
   れ、隣接する後進クラッチ１５および１速クラッチ１６
   を構成する各クラッチ部２１ａ，２１ｂと１速軸歯車１
   ２とを有する１速軸２１と、同様に入力軸４と平行に配
   置され、隣接する前進クラッチ１７および２速クラッチ
   １８を構成する各クラッチ部２２ａ，２２ｂと前記１速
   軸歯車１２とかみ合う２速軸歯車１３とを有する２速軸
   ２２と、そして、前記３速クラッチ１９を構成するクラ
   ッチ部１４ａを有し、出力軸２０に回転自在に支持され
   て前記２速軸歯車１３とかみ合う３速歯車１４と、前記
   前進クラッチ１７を構成するクラッチ部６ａを有し、２
   速軸２２に回転自在に支持されて前記入力軸歯車５とか
   み合う前進歯車６と、前記後進クラッチ１５を構成する
   クラッチ部７ａを有し、１速軸２１に回転自在に支持さ
   れて入力軸歯車５とかみ合う後進歯車７と、前記１速ク
   ラッチを構成するクラッチ部８ａを有し、１速軸２１に
   回転自在に支持されて２速歯車１０と一体の中間歯車９
   とかみ合う１速歯車８と、前記２速クラッチ１８を構成
   するクラッチ部１０ａを有し、２速軸２２に回転自在に
   支持されて出力軸歯車１１とかみ合う２速歯車１０とか
   らなることを特徴とするディーゼル動車用変速機。