JPH0681911A - 自動車の段切換え変速機 - Google Patents

自動車の段切換え変速機

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JPH0681911A
JPH0681911A JP5035741A JP3574193A JPH0681911A JP H0681911 A JPH0681911 A JP H0681911A JP 5035741 A JP5035741 A JP 5035741A JP 3574193 A JP3574193 A JP 3574193A JP H0681911 A JPH0681911 A JP H0681911A
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JP
Japan
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gear
gears
shift
transmission
output shaft
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JP5035741A
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Robert Mueller
ローベルト・ミユーラー
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Dr Ing HCF Porsche AG
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    • F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/02—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion
    • F16H3/08—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts
    • F16H3/087—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts characterised by the disposition of the gears
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • 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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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 幾何級数から逸れて下方の変速段へ高く成っ
ていく段間飛躍分（変速段ステップ）φをもたらす様な
群歯車装置付き段切換え変速機を創る。 【構成】 自動車の同期化される段切換え変速機におい
ては、アイドル歯車Ｌ１〜Ｌ５と固定歯車Ｆ１〜Ｆ５と
から成る変速段が、アイドル歯車をそれらに従属する変
速機軸と連結することによって切換え可能である。変速
段は、それら変速段がそれらに従属する２つの同期クラ
ッチＳ１／２，Ｓ２／３，Ｓ４／５を同時に繋ぐことに
よってのみ切換え可能である様に入力軸３と出力軸５と
の間に設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、同期クラッチによって
切換可能な幾つかの前進段と１つのバック段とを有する
自動車の段切換え変速機に関する。
【０００２】
【従来の技術】シュプリンガー出版社、ベルリン、1988
年発行、ヨハネス・ローマン著『歯車式動力伝達装置』
第１０頁に一群の歯車装置が述べられており、これら一
群の歯車装置は普通の段切換え変速機の前又は後ろに接
続される概ね２段の多段減速ギアを表している。これら
減速ギアは、歯車組みを多数利用することによって変速
機の段数及び変速比領域を多くするのに役立っている。
そこでは一群の歯車装置と協動する場合に変速比飛躍分
（段間飛躍分）φを全ての段階でほぼ同じに成っている
必要があること、即ち不均一に変動し大きく成ったり小
さく成ったりする変速比飛躍分を避けるために、等比級
数を形成する必要があることが述べられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題とすると
ころは、幾何級数から逸れて下方の変速段へ高く成って
いく段間飛躍分（変速段ステップ）φをもたらす様な群
歯車装置付き段切換え変速機を創ることである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、特許請求の範囲の請求項１の特徴部分の構成が役立
つ。隣合う変速段Ｇ１とＧ２との間の第１の一群切換え
と、隣合わない変速段Ｇ３とＧ５との間の第２の一群切
換えとが行われる時に、不均一に変動する変速比飛躍分
が生ずることなく、下方の変速段へと高まる段階的な変
速段ステップが得られる。この段階的なステップは下方
の変速段において、より大きな変速比増大分を得るのに
望ましい。
【０００５】全ての変速段を切換える場合、請求項８に
より同期クラッチが関与する時に更に別の重要な長所が
生ずる。何故ならばこの場合に、同期クラッチを操作す
る切換棒の連結を操作ローラーによって外すことによっ
てそれぞれの接続された変速段からアイドリング状態へ
と切り換えることが出来る。特にオートバイで公知のロ
ーラー切換えを適用する場合、アイドリングにするため
に、全ての変速段を順次切換えて行く必要はなく、一度
切換えることによって直接アイドリング位置へ達成出来
る。逆にアイドリング位置から直接それぞれの任意の変
速段へ切り換えることが出来る。
【０００６】請求項１１の特徴部分に応じて変速比を選
択すれば、段階的な変速段ステップや、普通の幾何級数
の場合に可能であるよりもより大きな望ましい下方変速
段増大分が達成される。
【０００７】
【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：前進段が６段でバック段が１段あ
る自動車の段切換え変速機は、変速機ケーシング１によ
って取り囲まれている。変速機ケーシングの一方の端面
壁２には入力軸３が、そして他方の端面壁４には出力軸
５が軸受けされている。出力軸５はその他側で端面壁２
の近くでニードル軸受６内で中空孔の開いた入力軸３に
同心的に軸受けされている。入力軸３と出力軸５に平行
して変速機ケーシング１には副軸７が支承されており、
副軸上には、それぞれアイドル歯車Ｌと固定歯車Ｆとか
らなる歯車対Ｚ１，Ｚ２，Ｚ３，Ｚ４，及びＺ５の全て
の固定歯車Ｆがある。
【０００８】Ｚ１のアイドル歯車Ｌ１は入力軸３に軸受
けされ、入力軸３の玉軸受８で軸方向に支持されてい
る。残りのアイドル歯車Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５は出力
軸５に軸受けされ、固定歯車Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４，Ｆ５と
噛み合っている。その際バック段Ｒ用のアイドル歯車Ｌ
５は中間歯車９を介して固定歯車Ｆ５と係合し、逆転運
動を得る。アイドル歯車Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５は同じ
に形状付けられた市販の同期クラッチを用いて出力軸５
と連結可能であり、アイドル歯車Ｌ１は入力軸３と連結
可能である。
【０００９】同期クラッチＳ１／２でもって、その左の
繋ぎ位置Ａで歯車対Ｚ１が、そしてその右の繋ぎ位置Ｂ
で歯車対Ｚ２が連結されている。同期クラッチＳ２／３
は繋ぎ位置Ｃで歯車対Ｚ２を、そして繋ぎ位置Ｄで歯車
対Ｚ３を連結する。別の同期クラッチＳ４／５は繋ぎ位
置Ｅで歯車対Ｚ４を、そして繋ぎ位置Ｆでバック段の歯
車組みＺ５を連結する。１つの変速機段Ｇ１，Ｇ２，Ｇ
３，Ｇ４，Ｇ５，Ｇ６又はＲに切り換えるため、それぞ
れ２つの同期クラッチが繋ぎ位置にもたらされる。後の
表１から、変速段を切換えるために、どんな繋ぎ位置が
実際に用いられるかが明らかにされる。変速比ｉや段間
飛躍分φも表１から見て取れる。段切換え変速機の全変
速比増大分ψは5.2 である。
【００１０】
【表１】
【００１１】下方の５つの変速段Ｇ１からＧ５とバック
段Ｒを切換えるために、それぞれ２つの歯車対が必要で
ある。第６の変速段Ｇ６に切換えるために、アイドル歯
車Ｌ２が同期クラッチＳ１／２を用いてその繋ぎ位置Ｂ
で入力軸３と、また同期クラッチＳ２／３を用いてその
繋ぎ位置Ｃで出力軸５と連結され、従って入力軸３から
出力軸５へ変速比を変えずに直結の駆動結合が行われ
る。変速段Ｇ１とＧ２とが幾何級数で同じ段間飛躍分φ
が可能であるよりも大きな所望の変速比増大分を有する
様に、残りの変速比ｉ１からｉ５が選択されている。変
速段Ｇ１とＧ２との間の第１の一群切換え及び隣合わな
い変速段Ｇ３とＧ５との間の第２の一群切換えが行われ
ることによって累進的なステップ（段間飛躍）が可能と
なる。
【００１２】同期クラッチを繋ぎ位置へ動かすことが出
来るようにするため、切換えローラー１４によって操作
されるフォーク状切換え具１１，１２，１３が同期クラ
ッチの摺動スリーブ１０に係合している。切換えローラ
ー１４は普通の構造で構成されており、曲線路でフォー
ク状切換え具の軸方向移動を生じさせる。フォーク状切
換え具１１，１２はケーシングに固定された軸１５上で
長手方向に摺動可能に支承されており、切換えローラー
１４によって直接ピン１６を介して摺動可能と成ってい
る。軸１５上に連行装置１７も支承され、切換えローラ
ー１４によってピン１６を介して操作可能である。連行
装置１７の円形の溝１８に連結フィンガー１９が係合し
ている。連結フィンガー１９は、軸２０に固定され、そ
の軸上に切換棒１３が支承されている。
【００１３】変速機をアイドリング状態に切換えるため
に、同期クラッチＳ１／２がその中央のニュートラル位
置に動かされると、連結フィンガー１９は溝１８から外
へ旋回し、ケーシングに固定された湾曲ガイド２１の中
へ旋回して入る。
【００１４】ここに構成した段切換え変速機は６つの前
進段に対して４つの歯車対を必要とする。この変速機は
任意に広げることができ、その際それぞれ別の歯車対を
付加することによって２つの付加的な変速段を示すこと
も出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】段切換え変速機の縦断面図を示す。
【図２】図１の線II−IIによる縦断面図を示す。
【図３】図１の線 III−III による横断面図を示す。
【図４】図１の線IV−IVによる横断面図を示す。
【図５】図４の平面 V−V における展開図を示す。
【符号の説明】
１ 変速機ケーシング ２，４ 端面壁 ３ 入力軸 ５ 出力軸 ６ ニードル軸受 ７ 副軸 ８ 玉軸受 ９ 中間歯車 １０ 摺動スリーブ １１，１２，１３ フォーク状切換え具 １４ 切換えローラー １５ ケーシングに固定された軸 １６ ピン １７ 連行装置 １８ 溝 １９ 連結フィンガー ２０ 軸 ２１ 湾曲ガイド Ｚ１〜Ｚ５ 歯車対 Ｌ１〜Ｌ５ アイドル歯車 Ｆ１〜Ｆ５ 固定歯車 Ｇ１〜Ｇ６ 変速段 Ｒ バック段 Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ 繋ぎ位置 Ｓ１／２，Ｓ２／３，Ｓ４／５ 同期クラッチ ｉ１，ｉ２，ｉ３，ｉ４，ｉ５，ｉ６ 変速比 φ 変速段ステップ（段間飛躍分） ψ 変速比増大分

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項０１】 同期クラッチによって切換可能な幾つ
    かの前進段と１つのバック段とを有する自動車の段切換
    え変速機において、隣合う変速段（Ｇ１，Ｇ２）の間の
    第１の一群切換えと、隣合わない変速段（Ｇ３，Ｇ５）
    との間の第２の一群切換えとが行われ、従って段階的な
    変速段ステップ（段間飛躍分）が得られ、その際全ての
    変速段が次の様に設けられていること、即ち変速段がそ
    れらに従属する２つのクラッチを同時に繋ぐことによっ
    てのみ切換可能である様に設けられていることを特徴と
    する段切換え変速機。
  2. 【請求項０２】 入力軸（３）と、それに対して同軸的
    に支承された出力軸（５）と、全ての固定歯車を含み出
    力軸（５）に対して平行に位置する副軸（７）との間に
    歯車対が設けられていることを特徴とする請求項１に記
    載の段切換え変速機。
  3. 【請求項０３】 アイドル歯車（Ｌ１）とそれに従属す
    る同期クラッチ（Ｓ１／２）とが入力軸（３）上に、全
    ての残りのアイドル歯車とそれらの同期クラッチとが出
    力軸（５）上に設けられていることを特徴とする請求項
    １又は請求項２に記載の段切換え変速機。
  4. 【請求項０４】 変速段（Ｇ１からＧ５及びＲ）が２つ
    の歯車対から形成されており、その際それぞれ一方の歯
    車対のアイドル歯車が入力軸（３）と、他方の歯車対の
    アイドル歯車が出力軸（５）と、同期クラッチを用いて
    接続可能に成っていることを特徴とする請求項１に記載
    の段切換え変速機。
  5. 【請求項０５】 歯車対（Ｚ）のアイドル歯車（Ｌ２）
    は第１の同期クラッチ（Ｓ１／２）を用いて入力軸
    （３）と、その他方の端面に作用する第２の同期クラッ
    チ（Ｓ２／３）を用いて出力軸（５）と接続可能であ
    り、それによって最高の変速段（Ｇ６）が切換可能とな
    っていることを特徴とする請求項１に記載の段切換え変
    速機。
  6. 【請求項０６】 出力軸（５）が中心で入力軸（３）内
    に支承されており、入力軸（３）が一方のケーシング端
    面壁（２）に、出力軸（５）が他方のケーシング端面壁
    （４）に支承されていることを特徴とする請求項１に記
    載の段切換え変速機。
  7. 【請求項０７】 Ｒ−変速段（バック段）を有する６前
    進段−変速機のため、４つの歯車対と、３つの同期クラ
    ッチとが使用されていることを特徴とする請求項１に記
    載の段切換え変速機。
  8. 【請求項０８】 同期クラッチ（Ｓ１／２）は全ての変
    速段を切換える際に関与しており、同期クラッチは変速
    段を切換える場合に一方の繋ぎ位置（Ａ）に、又は他方
    の繋ぎ位置（Ｂ）にあり、その中央のニュートラル位置
    で変速機はアイドリング状態に成されることを特徴とす
    る請求項３に記載の段切換え変速機。
  9. 【請求項０９】 同期クラッチ（Ｓ１／２，Ｓ２／３，
    Ｓ４／５）にフォーク状切換え具（１３，１２，１１）
    が係合し、それら切換え具が切換えローラー（１４）に
    よって操作可能となっていることを特徴とする請求項１
    に記載の段切換え変速機。
  10. 【請求項１０】 フォーク状切換え具（１３）が同期ク
    ラッチ（Ｓ１／２）に係合し、その際そのフォーク状切
    換え具（１３）は連行装置及び必要に応じて連行装置か
    ら外れる連結フィンガーを介して切換えローラー（１
    ４）によって操作可能であることを特徴とする請求項８
    又は請求項９に記載の段切換え変速機。
  11. 【請求項１１】 段階的な変速段ステップ（段間飛躍
    分）が行われ、その際次の関係式が成り立っているこ
    と、即ち ｉ１／ｉ２＝ｉ３／ｉ５＝ｉ４／ｉ６＝ｉ３／ｉ４・ｉ４／ｉ５ が成り立っていることを特徴とする変速比ｉ１，ｉ２，
    ｉ３，ｉ４，ｉ５，ｉ６の６つの前進段を有する請求項
    １に記載の段切換え変速機。
  12. 【請求項１２】 段間飛躍分φの大きさが下方の変速段
    （Ｇ２，Ｇ１）へと連続的に増加していることを特徴と
    する請求項１に記載の段切換え変速機。
JP5035741A 1992-02-25 1993-02-24 自動車の段切換え変速機 Pending JPH0681911A (ja)

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DE4205671A DE4205671A1 (de) 1992-02-25 1992-02-25 Gangschaltgetriebe eines kraftfahrzeugs
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