JPH0545299U - 多段変速機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 変速機を大型化、重量化させることなく、変
速段の多段化を図ることができるような構成の多段変速
機を得る。 【構成】 エンジン出力軸１に複数のメインクラッチ１
０，１５を介して係脱自在に連結された副変速機構２０
と、この副変速機構２０の出力側に常時連結される入力
軸３１を有した主変速機構３０とから構成される。副変
速機構２０は複数の動力伝達経路を有して構成されると
ともに、これら各動力伝達経路がそれぞれ上記複数のメ
インクラッチ１０，１５のいずれかを介してエンジン出
力軸１に係脱自在に連結される。そして、上記複数のメ
インクラッチ１０，１５および副変速機構２０がエンジ
ン出力軸１に取り付けられたフライホイールハウジング
３内に配設されている。なお、副変速機構２０を構成す
る複数の動力伝達経路は、エンジンの出力をそのまま主
変速機構入力軸３１に伝達する第１動力伝達経路と、エ
ンジンの出力を遊星歯車列により減速して主変速機構入
力軸３１に伝達する第２動力伝達経路とから構成され
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は主変速機構と副変速機構とを有してなる多段変速機に関し、さらに詳 しくは、エンジンと副変速機とを係脱自在に連結するメインクラッチが複数個、 並列配置されてなる構造の多段変速機に関する。

【０００２】

【従来の技術】

車両においてエンジン出力を効率よく車体側（車輪）に伝達するため、変速機 においては変速段の多段化が要求されている。但し、現行構造のまま多段化を図 った場合には、変速機の大型化、重量化に繋がり、車体が大型化して重量が増加 し効率がかえって低下するという問題がある。 このため、従来から変速機の小型・軽量化を図るとともに変速段の多段化を図 ることが要求されている。

【０００３】 このようなことから、例えば、実開昭６０−４３７５２号公報には、エンジン にメインクラッチを介して係脱自在に第１遊星歯車式変速機構（第１副変速機構 ）を連結するとともにこの第１遊星歯車式変速機構の出力軸を第１カウンタ軸式 変速機構（第１主変速機構）に連結し、さらに、上記エンジンに第２遊星歯車式 変速機構（第２副変速機構）を連結するとともにこの第２遊星歯車式変速機構の 出力軸を第２カウンタ軸式変速機構（第２主変速機構）に連結してなる多段変速 機が開示されている。

【０００４】 また、実開昭６１−１５０２２８号公報には、エンジンの出力軸に２つのメイ ンクラッチを並列に取り付け、一方のクラッチを介してエンジン出力軸に係脱自 在に連結される第１メインシャフトと、他方のクラッチを介してエンジン出力軸 に係脱自在に連結される第２メインシャフトと、１本のカウンターシャフトとを 配設し、カウンターシャフト上のギヤを共通として、第１メインシャフトとカウ ンターシャフトとの間および第２メインシャフトとカウンターシャフトとの間に それぞれ、カウンター軸式変速機構を配設してなる多段変速機が開示されている 。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

上記実開昭６０−４３７５２号公報に開示の多段変速機は、それぞれ遊星歯車 式変速機構とカウンター軸式変速機構とを直列に連結してなる２組の変速機構を 、軸方向に並べて配設して変速段の多段化を図るものである。このため、変速機 の軸方向長さが長くなることが避けられず、多段化を進めることはできても変速 機の大型化、重量化の問題が残される。また、この変速機においては、メインク ラッチに加えて、遊星歯車式変速機構の変速用のクラッチ、ブレーキが必要であ り、さらに、カウンター軸式変速機構の変速用のクラッチも必要であり、変速制 御機構が複雑であるという問題もある。

【０００６】 一方、上記実開昭６１−１５０２２８号公報に開示の多段変速機の場合には、 第１および第２メインシャフトおよびカウンターシャフトが互いに平行に配設さ れており、第１メインシャフトとカウンターシャフトとの間に設けられる変速機 構と第１メインシャフトとカウンターシャフトとの間に設けられる変速機構とは 、軸と直角な方向に並列に配設されるため、変速機の軸方向寸法の短縮化を図る ことができる。しかしながら、軸と直角な方向の寸法、すなわち変速機の幅およ び高さが大きくなりこの場合でも変速機の大型化、重量化の問題がある。

【０００７】 本考案は、以上のような問題に鑑みたもので、変速機の大型化、重量化をでき る限り抑えるととともに、変速段の多段化を図ることができるような構成の多段 変速機を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

このような目的達成のため、本考案の変速機は、エンジン出力軸に複数のメイ ンクラッチを介して係脱自在に連結された副変速機構と、この副変速機構の出力 側に常時連結される入力軸を有した主変速機構とから構成され、副変速機構は複 数の動力伝達経路を有して構成されるとともに、これら各動力伝達経路がそれぞ れ上記複数のメインクラッチのいずれかを介してエンジン出力軸に係脱自在に連 結され、さらに、上記複数のメインクラッチおよび副変速機構がエンジン出力軸 に取り付けられたフライホイールハウジング内に配設されている。

【０００９】 なお、副変速機構を構成する複数の動力伝達経路を、エンジンの出力をそのま ま主変速機構入力軸に伝達する第１動力伝達経路と、エンジンの出力を減速して 主変速機構入力軸に伝達する第２動力伝達経路とから構成し、上記複数のメイン クラッチを、第１動力伝達経路をエンジン出力軸に係脱自在に連結する第１メイ ンクラッチと、第２動力伝達経路をエンジン出力軸に係脱自在に連結する第２メ インクラッチとから構成するのが好ましく、これら第１メインクラッチおよび第 １動力伝達経路と、第２メインクラッチおよび第２動力伝達経路とを、フライホ イールハウジング内において軸方向に並列配置するのが好ましい。 この場合には、第２動力伝達経路を、第２メインクラッチに連結されたリング ギヤと、主変速機構入力軸に連結されたキャリアと、固定保持されたサンギヤと からなる遊星歯車列から構成することができる。

【００１０】

【実施例】

以下、図面を参照して本考案の好ましい実施例について説明する。 本考案の一例に係る変速機を図２に示しており、この変速機の動力伝達経路は 図１に示すように構成される。これら両図を用いて、この変速機の構成を説明す る。 この変速機はエンジンフライホイール２に直接連結されるようになっており、 変速機の先端部分がフライホイールハウジング３により覆われるとともに、フラ イホイールハウジング３にはフライホイール２が結合されている。このフライホ イール２は取付ボルト１ａによりエンジンの出力軸（クランクシャフト）１に結 合される。

【００１１】 フライホイールハウジング３の後端にはポンプドライブギヤ４が形成されてお り、このポンプドライブギヤ４は変速機ハウジング７により回転自在に支持され るとともに油圧ポンプ６に繋がったポンプドリブンギヤ５と噛合している。この ため、エンジン運転中においては、ポンプドライブギヤ４が常時エンジン出力軸 １と同一回転で駆動され、ポンプドリブンギヤ５を介して油圧ポンプ６が常時駆 動される。

【００１２】 フライホイールハウジング３内の構造を図３に詳細に示しており、この図も参 照してこの部分の構造を説明する。 フライホイールハウジング３内には、第１および第２メインクラッチ１０，１ ５が軸方向に並んで配設されている。これらメインクラッチ１０，１５の径方向 内方に副変速機構２０が配設され、この副変速機構２０に主変速機構３０のメイ ンシャフト３１が繋がる。副変速機構２０は、第１メインクラッチ１０のクラッ チプレート１１と主変速機構３０のメインシャフト３１とを直結する直結プレー ト２１と、第２メインクラッチ１５のクラッチプレート１６と主変速機構３０の メインシャフト３１とを直結プレート２１を介して連結する遊星歯車式減速機構 ２３とから構成される。 このため、直結プレート２１が第１の動力伝達経路を構成し、遊星歯車式減速 機構２３が第２の動力伝達経路を構成している。

【００１３】 第１メインクラッチ１０は、ピストン１２の押圧力により係合されるクラッチ プレート１１を有しており、ピストン１２は作動油室１３へ供給される作動油圧 を受けて係合方向に作動される。作動油室１３は油路１３ａ，１３ｂ，１３ｃ， １３ｄを介して、変速機ハウジング７側に連通している。油路１３ｄは図示しな いクラッチ制御バルブに連通しており、このクラッチ制御バルブからの作動油圧 が、油路１３ａ〜１３ｄを介して作動油室１３に適宜供給されるようになってい る。 この作動油室１３にピストン１２を介して対向する背圧油室１４が設けられて おり、この背圧油室１４は油路１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄを介して、変速 機ハウジング７側に連通している。この油路１４ｄには低圧の作動油圧（例えば 、潤滑油圧）を有する作動油が常時供給されており、ピストン１２はこの低圧油 圧と背圧油室１４内のスプリング力を受けて常時解放方向に押されるようになっ ている。

【００１４】 第２メインクラッチ１５は、ピストン１７の押圧力により係合されるクラッチ プレート１６を有しており、ピストン１７は作動油室１９へ選択的に供給される 油圧を受けて係合方向に作動される。作動油室１９は油路１９ａを介して、変速 機ハウジング７に形成された油路（図示しないが、上記油路１３ｄと並列に形成 される）に連通している。この油路は図示しないクラッチ制御バルブに連通して おり、このクラッチ制御バルブからの作動油圧が、油路１９ａを介して作動油室 １９に適宜供給されるようになっている。 この作動油室１９にピストン１７を介して対向する背圧油室１８が設けられて おり、この背圧油室１８は油路１８ａを介して、上記油路１４ｄに連通している 。このため、背圧油室１８には低圧の作動油圧（例えば、潤滑油圧）を有する作 動油が常時供給され、ピストン１７はこの低圧油圧と背圧油室１８内のスプリン グ力を受けて常時解放方向に押されるようになっている。

【００１５】 ここで、クラッチ制御バルブから油路１３ａ〜１３ｄを介して作動油室１３に 作動油を供給すると、第１メインクラッチ１０のピストン１２は背圧油室１４か らの押力に抗して係合方向に押圧されて第１メインクラッチ１０は係合される。 なお、このとき、第２メインクラッチ１５のピストン１７は、背圧油室１８から の押力を受けて解放方向に押されており、第２メインクラッチ１５は解放された 状態となっている。 一方、、クラッチ制御バルブから油路１９ａを介して作動油室１９に作動油を 供給すると、第２メインクラッチ１５のピストン１７は背圧油室１８からの押力 に抗して係合方向に押圧されて第２メインクラッチ１７は係合される。 なお、両背圧油室１４，１８には常時低圧の作動油が供給されているため、こ のクラッチ１０，１５が回転されたときに作動油室１３，１９内に発生する遠心 油圧を、背圧油室１４，１８内に発生する遠心油圧により相殺して打ち消すよう になっている。

【００１６】 第１動力伝達経路を構成する直結プレート２１は円盤上の部材であり、外径側 において第１メインクラッチ１０のクラッチプレート１１とスプライン係合し、 内径側において主変速機構３０のメインシャフト３１の先端部３１ａとスプライ ン係合する。 第２動力伝達経路を構成する遊星歯車式減速機構２３は、外径側において第２ メインクラッチ１５のクラッチプレート１６とスプライン係合するリングギヤ２ ４と、このリングギヤ２４と噛合するピニオン２５と、このピニオン２５を回転 自在に支持するキャリア２６と、ピニオン２５と噛合するとともに変速機ハウジ ング７に結合固定されたサンギヤ２７とから構成される。キャリア２６は直結プ レート２１に結合されており、この結果、キャリア２６は主変速機構３０のメイ ンシャフト３１に連結される。このため、第２メインクラッチ１５が係合されリ ングギヤ２７がエンジン出力軸１と同一回転で駆動されると、キャリア２６は減 速された速度で回転駆動され、このキャリア２６の回転がメインシャフト３１に 伝達される。

【００１７】 このため、第１メインクラッチ１０を係合させれば、エンジン出力軸１からの エンジン出力は直結プレート２１、すなわち第１動力伝達経路を介してそのまま 主変速機構３０に伝達され、第２メインクラッチ１５を係合させれば、エンジン 出力は遊星歯車式減速機構２３、すなわち第２動力伝達経路を介して減速されて 主変速機構３０に伝達される。 このように、本例の変速機においては、第１および第２メインクラッチ１０， １５を選択作動させることにより、従来のメインクラッチの役割であるエンジン と変速機との係脱制御のみならず、副変速機構２０の作動制御を同時に行うこと ができこの作動制御により副変速機のＨ−Ｌ変速段切換を行わせることができる 。具体的には、第１メインクラッチ１０を係合させてＨ変速段（高速段）を設定 し、第２メインクラッチ１５を係合させてＬ変速段（低速段）を設定することが できる。

【００１８】 主変速機構３０は、上述のように副変速機構２０に繋がるメインシャフト３１ と、これと平行に配設されたカウンターシャフト３４とを有し、両シャフト３１ はそれぞれ一対のベアリング３２ａ，３２ｂおよび３５ａ，３５ｂにより回転自 在に支持されている。 メインシャフト３１には、１速ドライブギヤ４１ａが回転自在に配設され、２ 速，３速およびリバースドライブギヤ４２ａ，４３ａ，４４ａが固設されている 。なお、１速ドライブギヤ４１ａは１速クラッチ４５を介してメインシャフト３ １に連結されており、この１速クラッチ４５を係合させれば、１速ドライブギヤ ４１ａをメインシャフト３１と結合することができるようになっている。

【００１９】 一方、カウンターシャフト３４には、１速ドリブンギヤ４１ｂおよびリバース ドリブンギヤ４４ｂが固定され、２速および３速ドリブンギヤ４２ｂ，４３ｂが 回転自在に配設されている。但し、２速および３速ドリブンギヤ４２ｂ，４３ｂ はそれぞれ、２速および３速クラッチ４６，４７によりカウンターシャフト３４ に結合することができる。

【００２０】 これら１速〜３速ドリブンギヤ４１ｂ，４２ｂ，４３ｂはそれぞれ１速〜３速 ドライブギヤ４１ａ，４２ａ，４３ａと噛合しており、上記１速〜３速クラッチ ４５，４６，４７を選択作動させることにより、メインシャフト３１の回転を各 ギヤ比に応じて変速してカウンターシャフト３４に伝達することができる。 リバースドリブンギヤ４４ｂは、回転自在に保持されたリバースアイドラギヤ ４４ｃを介してリバースドライブギヤ４４ａと噛合している。このリバースアイ ドラギヤ４４ｃは、図１において矢印Ａで示すように、軸方向に摺動可能であり 、リバースドライブおよびドリブンギヤ４４ａ，４４ｂと噛合する噛合位置とこ れらギヤ４４ａ，４４ｂから離れる解放位置との間を移動可能となっている。よ って、リバースアイドラギヤ４４ｃを噛合位置に位置せしめれば、これらギヤ４ ４ａ，４４ｂ，４４ｃを介して動力伝達を行わせるリバース段を設定することが できる。

【００２１】 カウンターシャフト３４にはアウトプットドライブギヤ３８も固設されており 、このギヤ３８はデフ機構５２を有したアウトプットドリブンギヤ５０と噛合し ている。デフ機構５２は左右のアクスルシャフト５４，５５に繋がっており、カ ウンターシャフト３４の回転はアウトプットギヤ組３８，５０およびデフ機構５ ２を介して左右のアクスルシャフト５４，５５に伝達される。

【００２２】 上記の構成の変速機においては、第１および第２メインクラッチ１０，１５の 作動制御を行うだけで、エンジンと変速機との係脱制御（すなわち、クラッチ制 御）のみならず、副変速機構の作動制御を行うことができる。これに加えて、主 変速機構の作動制御を行えば、前進側６速（Ｈ−１，２，３およびＬ−１，２， ３）と後進側２速（Ｈ−ＲおよびＬ−Ｒ）の変速段を選択することができる。こ のため、この変速機の場合は、クラッチ制御および変速制御が簡単且つ容易であ る。

【００２３】 このように前進側６速の変速段を達成するには、従来では、１つのメインクラ ッチ、６組のギヤ列（動力伝達経路）および６つの変速用クラッチ（もしくはブ レーキ）を必要とした。しかしながら、本例の変速機の場合には、２つのメイン クラッチおよびこれに一体に組み合わされた副変速機構と、３組のギヤ列と、３ つの変速用クラッチを必要とするだけであり、変速機を小型・軽量化した上で、 変速段の多段化を図ることができる。 また、この変速機の場合には、メインクラッチの径方向内側に副変速機構を配 設することができるので、ほぼ２組のメインクラッチを配設するスペースがあれ ば、メインクラッチおよび副変速機構を設けることができ、変速機を小型・軽量 化することができる。なお、これらを覆うフライホイールハウジング３はフライ ホイール２と結合されているため、フライホイールハウジング３がフライホイー ル質量として作用する。このため、フライホイール２を小さくすることかでき、 その分変速機の軸方向寸法を短縮することができる。

【００２４】 以上においては、主変速機構としてカウンター軸式変速機構を用いているが、 この主変速機構はこのようなものに限られず、遊星歯車式の変速機構を主変速機 構として用いても良い。また、本例においては主変速機構の変速用クラッチとし ては湿式多板油圧クラッチを用いているが、これに限られるものではなく、例え ば、シンクロメッシュ式クラッチや、単なるドグ歯クラッチを用いても良いのは 無論のことである。

【００２５】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案によれば、副変速機構は複数の動力伝達経路を有 して構成されるとともに、これら各動力伝達経路がそれぞれ別々にメインクラッ チを介してエンジン出力軸に係脱自在に連結され、さらに、これらメインクラッ チおよび副変速機構がエンジン出力軸に取り付けられたフライホイールハウジン グ内に配設されているので、メインクラッチおよび副変速機構をコンパクトにフ ライホイールハウジング内に配設することができ、変速機の小型・軽量化を図る ことができる。さらに、副変速機構に主変速機構が繋がる構成であるので、変速 段の多段化が容易である。 特に、この場合に、メインクラッチの作動制御を行うことにより、エンジンと 変速機との係脱制御（クラッチ制御）のみならず、副変速機構の作動制御を同時 に行うことができるので、変速制御が容易である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る多段変速機の動力伝達経路を示す
スケルトン図である。

【図２】この多段変速機の構成を示す断面図である。

【図３】この多段変速機におけるフライホイールハウジ
ングに囲まれた部分を示す断面図である。

【符号の説明】

１ エンジン出力軸 ２ フライホイール ３ フライホイールハウジング １０，１５ メインクラッチ ２０ 副変速機構 ２３ 遊星歯車式減速機構 ３０ 主変速機構 ３１ メインシャフト ３４ カウンターシャフト

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジン出力軸に複数のメインクラッチ
   を介して係脱自在に連結された副変速機構と、この副変
   速機構の出力側に常時連結される入力軸を有した主変速
   機構とからなり、 前記副変速機構は複数の動力伝達経路を有して構成され
   るとともに、これら各動力伝達経路がそれぞれ前記複数
   のメインクラッチのいずれかを介して前記エンジン出力
   軸に係脱自在に連結され、 前記複数のメインクラッチおよび前記副変速機構が前記
   エンジン出力軸に取り付けられたフライホイールハウジ
   ング内に配設されていることを特徴とする多段変速機。
2. 【請求項２】 前記副変速機構を構成する複数の動力伝
   達経路が、前記エンジンの出力をそのまま前記主変速機
   構入力軸に伝達する第１動力伝達経路と、前記エンジン
   の出力を減速して前記主変速機構入力軸に伝達する第２
   動力伝達経路とからなり、 前記複数のメインクラッチが、前記第１動力伝達経路を
   前記エンジン出力軸に係脱自在に連結する第１メインク
   ラッチと、前記第２動力伝達経路を前記エンジン出力軸
   に係脱自在に連結する第２メインクラッチとからなり、 前記第１メインクラッチおよび第１動力伝達経路と、前
   記第２メインクラッチおよび第２動力伝達経路とが、前
   記フライホイールハウジング内において軸方向に並列配
   置されていることを特徴とする請求項１に記載の多段変
   速機。
3. 【請求項３】前記第２動力伝達経路が、前記第２メイン
   クラッチに連結されたリングギヤと、前記主変速機構入
   力軸に連結されたキャリアと、固定保持されたサンギヤ
   とからなる遊星歯車列から構成されていることを特徴と
   する請求項２に記載の多段変速機。