JPH0783294A - 歯車変速装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 歯車変速装置の軸長を短くし、小型軽量化を
図る。 【構成】 入力軸１と同軸上に設けられかつ入力軸１に
連結された第１ドライブギヤ５０と、この第１ドライブ
ギヤ５０に噛合しかつ出力軸２と同軸上に設けられた第
１ドリブンギヤ５１と、入力軸１と同軸上に設けられか
つ入力軸１に対して選択的に連結される第２ドライブギ
ヤ３０と、その第２ドライブギヤ３０に噛合しかつ出力
軸２と同軸上に設けられるとともに前記第１ドリブンギ
ヤ５１と出力軸２とに選択的に連結される第２ドリブン
ギヤ３１と、入力軸１と同軸上に設けられかつ前記第２
ドライブギヤ３０に選択的に連結される第３ドライブギ
ヤ２０と、その第３ドライブギヤ２０に噛合しかつ出力
軸２に対してトルクを伝達可能な第３ドリブンギヤ２１
とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、複数のカウンタギヤ
対を使用した歯車変速装置に関し、特に車両用の変速機
として使用することのできる歯車変速装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】この種の変速装置は、入力軸と出力軸と
を相互に平行に配置し、それらの軸の間でのトルクの伝
達を複数のカウンタギヤ対のいずれかを選択して行うか
ら、全体としての軸長を短くすることができる。その一
例が特開昭６１−２８６６４４号公報に記載されてい
る。

【０００３】その構成を簡単に説明すると、入力軸上に
は、入力軸に連結された２つのドライブギヤと、クラッ
チを介して選択的に連結される２つの他のドライブギヤ
とが設けられており、また出力軸上には、それらのドラ
イブギヤと対をなすようにそれらのドライブギヤに噛合
した４つのドリブンギヤが出力軸に対して回転自在に設
けられ、また出力軸に連結された２つのギヤが設けられ
ている。そして出力軸に連結されたギヤと４つのドリブ
ンギヤとは、シンクロナイザリングによって個別にかつ
選択的に連結されるようになっている。したがってこの
変速装置では、クラッチとシンクロナイザリングとによ
り入力軸から出力軸に対してトルクを伝達するカウンタ
ギヤ対を選択し、それらのカウンタギヤ対のギヤ比がそ
れぞれ異なっていることにより、複数の変速比を設定す
るようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の歯車変
速装置では、入力軸から出力軸に対するトルクの伝達に
関与するカウンタギヤ対を、クラッチとシンクロナイザ
リングとによって選択する構成であるから、使用されて
いるカウンタギヤ対の数に応じた変速段を設定すること
ができる。言い換えれば、カウンタギヤ対を使用した従
来の歯車変速装置において設定可能な変速段の数を多く
するためには、カウンタギヤ対の数を多くしなければな
らず、変速段数の増加に伴ってギヤの数が多くなり、そ
の結果、全体としての軸長が長くなり、また重量が増大
するなどの不都合があった。

【０００５】この発明は上記の事情を背景としてなされ
たもので、カウンタギヤ対を使用した歯車変速装置の小
型軽量化を図ることを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記の目的
を達成するために、入力軸と出力軸との間でカウンタギ
ヤ対を介してトルクの伝達を行う歯車変速装置におい
て、入力軸と同軸上に設けられかつ入力軸に連結された
第１ドライブギヤと、この第１ドライブギヤに噛合しか
つ出力軸と同軸上に設けられた第１ドリブンギヤと、入
力軸と同軸上に設けられかつ入力軸に対して選択的に連
結される第２ドライブギヤと、その第２ドライブギヤに
噛合しかつ出力軸と同軸上に設けられるとともに前記第
１ドリブンギヤと出力軸とに選択的に連結される第２ド
リブンギヤと、入力軸と同軸上に設けられかつ前記第２
ドライブギヤに選択的に連結される第３ドライブギヤ
と、その第３ドライブギヤに噛合しかつ出力軸に対して
トルクを伝達可能な第３ドリブンギヤとを備えているこ
とを特徴とするものである。

【０００７】

【作用】この発明の装置では、先ず、入力軸から第１ド
ライブギヤを介して第１ドリブンギヤにトルクが伝達さ
れる。この第１ドリブンギヤは、出力軸と第２ドリブン
ギヤとのいずれかに連結することができ、出力軸に連結
した場合には、これらの第１ドライブギヤと第１ドリブ
ンギヤとのギヤ比で決まる変速段となる。また第１ドリ
ブンギヤを第２ドリブンギヤ連結し、さらにこの第２ド
リブンギヤに噛合している第２ドライブギヤを第３ドラ
イブギヤに連結すれば、入力軸から第１ないし第３のド
ライブギヤおよびドリブンギヤを介して出力軸にトルク
が伝達され、その変速比は、これら３対のカウンタギヤ
対のギヤ比で決まる値になる。さらに第１ドリブンギヤ
を出力軸および第２ドリブンギヤに対して解放させると
ともに、第２ドライブギヤを入力軸に対して連結し、か
つ第２ドリブンギヤを出力軸に連結すれば、入力軸から
これら第２のドライブギヤおよびドリブンギヤを介して
出力軸にトルクが伝達され、その変速比はこれら第２の
ドライブギヤおよびドリブンギヤのギヤ比で決まる値に
なる。すなわち第２のドライブギヤとドリブンギヤと
は、入力軸側から出力軸側へのトルクの伝達と、これと
は反対に出力軸側から入力軸側へのトルクの伝達との両
方に使用され、したがって１対のカウンタギヤ対が２様
に使用されるので、その分、カウンタギヤ対の数が少な
くてよく、その結果、装置全体としての軸長を短くし、
かつ軽量化を図ることができる。

【０００８】

【実施例】つぎにこの発明を実施例に基づいて詳細に説
明する。図１はこの発明の一実施例を示すスケルトン図
であって、ここに示す歯車変速装置は、例えば車両用の
変速機に使用されるものであり、トルクコンバータを介
してエンジン（それぞれ図示せず）に連結される入力軸
１と、方向変換トランスファーやディファレンシャル
（それぞれ図示せず）に連結される出力軸２とが、相互
に平行に配置されている。

【０００９】これらの軸と同軸上に図１の右側から、第
１カウンタギヤ対ないし第５カウンタギヤ対Ｇ1 ，Ｇ2
，Ｇ3 ，Ｇ4 ，Ｇ5 が設けられている。これらの各カ
ウンタギヤ対Ｇ1 ，〜Ｇ5 のそれぞれは、入力軸１と同
軸上に配置されたドライブギヤ１０，２０，３０，４
０，５０と、出力軸２と同軸上に配置されたドリブンギ
ヤ１１，２１，３１，４１，５１とを有しており、さら
に第１カウンタギヤ対Ｇ1はそのドライブギヤ１０とド
リブンギヤ１１とに噛合するアイドルギヤ１２を有して
いる。そしてこれらのカウンタギヤ対Ｇ1 ，〜Ｇ5 のギ
ヤ比ρ1 ，ρ2 ，ρ3 ，ρ4 ，ρ5 は互いに異なる値に
設定されている。

【００１０】第１カウンタギヤ対Ｇ1 におけるドライブ
ギヤ１０は、入力軸１に対して相対回転できるように支
持されており、このドライブギヤ１０と入力軸１との間
には、これら両者を選択的に連結するための第１クラッ
チＣ1 が設けられている。また第１カウンタギヤ対Ｇ1
におけるドリブンギヤ１１は、出力軸２に一体回転する
ように連結されている。

【００１１】また第２ないし第４のカウンタギヤ対Ｇ2
，〜Ｇ4 におけるドライブギヤ２０，３０，４０は、
入力軸１に対して回転自在に支持されており、これらの
うち第３および第４のカウンタギヤ対Ｇ3 ，Ｇ4 におけ
るドライブギヤ３０，４０が一体的に回転するように連
結され、またこれらのドライブギヤ３０，４０と第２カ
ウンタギヤ対Ｇ2 のドライブギヤ２０との間に、これら
を選択的に連結する第２クラッチＣ2 が設けられてい
る。さらに互いに一体化された第３および第４のカウン
タギヤ対Ｇ3 ，Ｇ4 におけるドライブギヤ３０，４０と
入力軸１との間には、これらを選択的に連結する第３ク
ラッチＣ3 が設けられている。そして第５カウンタギヤ
対Ｇ5 のドライブギヤ５０は、入力軸１と一体的に回転
するように連結されている。

【００１２】他方、ドリブンギヤについて説明すると、
第１および第２のカウンタギヤ対Ｇ1 ，Ｇ2 におけるド
リブンギヤ１１，２１は、出力軸２と同一軸線上に配置
されるとともに出力軸２に対して一体的に回転するよう
に連結されており、その第１のカウンタギヤ対Ｇ1 にお
けるドリブンギヤ１１はアイドルギヤ１２に噛合し、ま
た第２カウンタギヤ対Ｇ2 におけるドリブンギヤ２１は
これと対をなすドライブギヤ２０に噛合している。これ
に対して第３ないし第５のカウンタギヤ対Ｇ3，Ｇ4 ，
Ｇ5 におけるドリブンギヤ３１，４１，５１は、出力軸
２と同一軸線上でかつ出力軸２に対して回転自在に支持
されている。これらのドリブンギヤ３１，４１，５１の
うち第３カウンタギヤ対Ｇ3 におけるドリブンギヤ３１
と第５カウンタギヤ対Ｇ5 におけるドリブンギヤ５１と
の間に両者を選択的に連結する第４クラッチＣ4 が設け
られ、またその第３カウンタギヤ対Ｇ3 におけるドリブ
ンギヤ３１と出力軸２との間には両者を選択的に連結す
る第５クラッチＣ5 が設けられている。さらに第４カウ
ンタギヤ対Ｇ4 のドリブンギヤ４１と第５カウンタギヤ
対Ｇ5 のドリブンギヤ５１との間に、両者を選択的に連
結する第６クラッチＣ6 が設けられている。なお、図１
で符号３は出力軸２に取り付けた出力ギヤを示してい
る。

【００１３】上記の装置では、各クラッチＣ1 ，〜Ｃ6
を図２に示すように係合させることにより、前進６段・
後進１段の変速段を設定することができる。なお、図２
は係合作動表を示す図であり、この図２で○印は係合す
ることを示し、また空欄は解放状態であることを示して
いる。

【００１４】すなわち第１速は、第２クラッチＣ2 を係
合させて第２カウンタギヤ対Ｇ2 のドライブギヤ２０と
第３および第４のカウンタギヤ対Ｇ3 ，Ｇ4 のドライブ
ギヤ３０，４０とを連結するとともに、第６クラッチＣ
6 を係合させて第４カウンタギヤ対Ｇ4 のドリブンギヤ
４１と第５カウンタギヤ対Ｇ5 のドリブンギヤ５１とを
連結させることにより設定する。したがって駆動力は、
入力軸１から第５カウンタギヤ対Ｇ5 のドライブギヤ５
０からそのドリブンギヤ５１に伝達され、さらにここか
ら第６クラッチＣ6 を介して第４カウンタギヤ対Ｇ4 の
ドリブンギヤ４１からそのドライブギヤ４０に伝達され
る。このドライブギヤ４０は第２クラッチＣ2 によって
第２カウンタギヤ対Ｇ2 のドライブギヤ２０に連結され
ているので、駆動力は更にこの第２カウンタギヤ対Ｇ2
を介して出力軸２に伝達される。このように第１速で
は、入力軸１から第５カウンタギヤ対Ｇ5 および第４カ
ウンタギヤ対Ｇ4 ならびに第２カウンタギヤ対Ｇ2 を介
して出力軸にトルクが伝達され、かつ第５カウンタギヤ
対Ｇ5 および第２カウンタギヤ対Ｇ2 ではいわゆる順方
向のトルクの伝達になり、これに対して第４カウンタギ
ヤ対Ｇ4 ではいわゆる逆方向のトルク伝達になるので、
その変速比は、第５および第２のカウンタギヤ対Ｇ5 ，
Ｇ2 のギヤ比ρ5 ，ρ2 の積を第４カウンタギヤ対Ｇ4
のギヤ比ρ4 で割った値になる。

【００１５】また第２速は、第５クラッチＣ5 を係合さ
せて第３カウンタギヤ対Ｇ3 のドリブンギヤ３１を出力
軸２に連結するとともに、第６クラッチＣ6 を係合させ
て第４カウンタギヤ対Ｇ4 のドリブンギヤ４１と第５カ
ウンタギヤ対Ｇ5 のドリブンギヤ５１とを連結させるこ
とにより設定する。したがって駆動力は、第１速の場合
と同様に入力軸１から第５カウンタギヤ対Ｇ5 および第
６クラッチＣ6 ならびに第４カウンタギヤ対Ｇ4 を介し
てその入力軸１側のドライブギヤ４０に伝達される。こ
のドライブギヤ４０と第３カウンタギヤ対Ｇ3 のドライ
ブギヤ３０とが一体化されており、またそのドリブンギ
ヤ３１がクラッチＣ5 を介して出力軸２に連結されてい
るから、結局、駆動力はこの第３カウンタギヤ対Ｇ3 を
介して出力軸２に伝達される。このように第２速では、
第５カウンタギヤ対Ｇ5 および第４カウンタギヤ対Ｇ4
ならびに第３カウンタギヤ対Ｇ3 を経て入力軸１から出
力軸２に駆動力が伝達され、かつ第５カウンタギヤ対Ｇ
5 および第３カウンタギヤ対Ｇ3 でいわゆる順方向のト
ルク伝達となり、これに対して第４カウンタギヤ対Ｇ4
ではいわゆる逆方向のトルク伝達となるので、その変速
比は第５カウンタギヤ対Ｇ5 のギヤ比ρ5 を第４カウン
タギヤ対Ｇ4 のギヤ比ρ4 で割った値に第３カウンタギ
ヤ対Ｇ3 のギ比ρ3 を掛けた値になる。

【００１６】第３速は第２クラッチＣ2 を係合させて第
２カウンタギヤ対Ｇ2 のドライブギヤ２０と第３および
第４のカウンタギヤ対Ｇ3 ，Ｇ4 のドライブギヤ３０，
４０とを連結し、また第４クラッチＣ4 を係合させて第
３カウンタギヤ対Ｇ3 のドリブンギヤ３１と第５カウン
タギヤ対Ｇ5 のドリブンギヤ５１とを連結することによ
り設定する。したがって駆動力は、入力軸１から第５カ
ウンタギヤ対Ｇ5 を介してそのドリブンギヤ５１に伝達
され、さらにこのドリブンギヤ５１が第４クラッチＣ4
によって第３カウンタギヤ対Ｇ3 のドリブンギヤ３１に
連結されているので、そのドライブギヤ３０に伝達され
る。このドライブギヤ３０は第２クラッチＣ2 によって
第２カウンタギヤ対Ｇ2 のドライブギヤ２０に連結され
ているから、結局、この第２カウンタギヤ対Ｇ2 を介し
て出力軸２に駆動力が伝達される。このように第２速で
は、第５カウンタギヤ対Ｇ5 および第３カウンタギヤ対
Ｇ3 ならびに第２カウンタギヤ対Ｇ2 を経て入力軸１か
ら出力軸２に駆動力が伝達され、かつ第５カウンタギヤ
対Ｇ5 および第２カウンタギヤ対Ｇ2 でいわゆる順方向
のトルクの伝達になり、これに対して第３カウンタギヤ
対Ｇ3 ではいわゆる逆方向のトルク伝達になるので、そ
の変速比は、第５および第２のカウンタギヤ対Ｇ5 ，Ｇ
2 のギヤ比ρ5 ，ρ2 の積を第３カウンタギヤ対Ｇ3 の
ギヤ比ρ3 で割った値になる。

【００１７】第４速は、第４クラッチＣ4 を係合させて
第３カウンタギヤ対Ｇ3 および第５カウンタギヤ対Ｇ5
におけるドリブンギヤ３１，５１同士を連結するととも
に、第５クラッチＣ5 係合させて第３カウンタギヤ対Ｇ
3 のドリブンギヤ３１を出力軸２に連結することにより
設定する。したがって第５カウンタギヤ対Ｇ5 のドリブ
ンギヤ５１は第４クラッチＣ4 および第５クラッチＣ5
を介して出力軸２に連結されることになるので、入力軸
１の駆動力は、結局、第５カウンタギヤ対Ｇ5およびこ
れらのクラッチＣ4 ，Ｃ5 を経て出力軸２に伝達され
る。すなわち変速比は第５カウンタキヤ対Ｇ5 のギヤ比
ρ5 になる。

【００１８】第５速は、第２クラッチＣ2 を係合させて
第２カウンタギヤ対Ｇ2 のドライブギヤ２０と第３およ
び第４のカウンタギヤ対Ｇ3 ，Ｇ4 のドライブギヤ３
０，４０とを連結するとともに、第３クラッチＣ3 を係
合させてこれら第３および第４のカウンタギヤ対Ｇ3 ，
Ｇ4 のドライブギヤ３０，４０を入力軸１に連結するこ
とにより設定する。すなわちこの場合、第２カウンタギ
ヤ対Ｇ2 のドライブギヤ２０は２つのクラッチＣ2 ，Ｃ
3 を介して入力軸１に連結されることになるから、入力
軸１の駆動力は、結局、第２カウンタギヤ対Ｇ2 を介し
て出力軸２に伝達される。したがって変速比は第２カウ
ンタギヤ対Ｇ2 のギヤ比ρ2 になる。

【００１９】第６速は、第３クラッチＣ3 を係合させて
入力軸１と第３および第４のカウンタギヤ対Ｇ3 ，Ｇ4
のドライブギヤ３０，４０とを連結するとともに、第５
クラッチＣ5 を係合させて第３カウンタギヤ対Ｇ3 のド
リブンギヤ３１を出力軸２に連結することにより設定す
る。したがってこの場合は、第３カウンタギヤ対Ｇ3の
ドライブギヤ３０が第３クラッチＣ3 によって入力軸１
に連結され、またそのドリブンギヤ３１が第５クラッチ
Ｃ5 によって出力軸２に連結されるので、入力軸１から
出力軸２に対してはこの第３カウンタギヤ対Ｇ3 を介し
て駆動力が伝達されることになる。すなわち変速比は第
３カウンタギヤ対Ｇ3 のギヤ比ρ3 になる。

【００２０】そして後進段は、第１クラッチＣ1 を係合
させて入力軸１を第１カウンタギヤ対Ｇ1 のドライブギ
ヤ１０に連結することにより設定する。したがって駆動
力はこのドライブギヤ１０およびアイドルギヤ１２なら
びにドリブンギヤ１１を経て出力軸２に伝達されるの
で、出力軸２は前進段の場合とは反対方向に回転し、後
進段が設定される。なおこの場合の変速比は、第１カウ
ンタギヤ対Ｇ1 のギヤ比ρ1 となる。

【００２１】したがって上記の変速装置では、第３カウ
ンタギヤ対Ｇ3 におけるトルク伝達方向が、第２速およ
び第６速でドライブギヤ３０からドリブンギヤ３１への
方向になるが、第３速ではこれとは反対にドリブンギヤ
３１からドライブギヤ３０への方向になる。このように
第３カウンタギヤ対Ｇ3 を２様に使用するうえに、第１
速ないし第３速では、３対のカウンタギヤ対を経てトル
クを伝達するから、前進６段・後進１段を設定すること
のできるのもかかわらず、必要とするカウンタギヤ対は
５対でよく、その結果、構成部材が少ないことにより全
体としての軸長を短くでき、また軽量化を図ることがで
きる。また上記の変速装置で、第４速ないし第６速の比
較的、使用頻度の高い中高速段では、１対のカウンタギ
ヤ対を経てトルクの伝達を行うから、動力の伝達効率が
良好になって燃費の向上を図ることができる。

【００２２】なおこの発明は上記の実施例に限定されな
いのであって、各カウンタギヤ対およびクラッチの入力
軸上あるいは出力軸上での配列は、必要に応じて変更し
てもよい。またこの発明では、クラッチは多板クラッチ
に限らず一方向クラッチもしくは一方向クラッチと多板
クラッチを組み合わせたものなどを使用することができ
る。

【００２３】

【発明の効果】以上の説明から明らかなようにこの発明
の変速装置によれば、複数対のカウンタギヤ対のうち所
定のカウンタギヤ対を、トルクの伝達方向が反転するよ
うに２様に使用するから、少ないカウンタギヤ対で多数
の変速段を設定することができ、その結果、構成部材を
少なくして全体としての軸長を短くし、ひいては歯車変
速装置を小型軽量化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示すスケルトン図であ
る。

【図２】実施例において各変速段を設定するために係合
させるクラッチの係合作動表を示す図である。

【符号の説明】

１ 入力軸 ２ 出力軸 Ｇ1 ，〜Ｇ5 カウンタギヤ対 Ｃ1 ，〜Ｃ6 クラッチ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力軸と出力軸との間でカウンタギヤ対
   を介してトルクの伝達を行う歯車変速装置において、 入力軸と同軸上に設けられかつ入力軸に連結された第１
   ドライブギヤと、この第１ドライブギヤに噛合しかつ出
   力軸と同軸上に設けられた第１ドリブンギヤと、入力軸
   と同軸上に設けられかつ入力軸に対して選択的に連結さ
   れる第２ドライブギヤと、その第２ドライブギヤに噛合
   しかつ出力軸と同軸上に設けられるとともに前記第１ド
   リブンギヤと出力軸とに選択的に連結される第２ドリブ
   ンギヤと、入力軸と同軸上に設けられかつ前記第２ドラ
   イブギヤに選択的に連結される第３ドライブギヤと、そ
   の第３ドライブギヤに噛合しかつ出力軸に対してトルク
   を伝達可能な第３ドリブンギヤとを備えていることを特
   徴とする歯車変速装置。