JPH10169727A - 車両用多段変速装置 - Google Patents

車両用多段変速装置

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JPH10169727A
JPH10169727A JP8326903A JP32690396A JPH10169727A JP H10169727 A JPH10169727 A JP H10169727A JP 8326903 A JP8326903 A JP 8326903A JP 32690396 A JP32690396 A JP 32690396A JP H10169727 A JPH10169727 A JP H10169727A
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main
speed
shaft
counter
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Kotaro Torii
紘太郎 鳥居
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 大きな変速比及びトルク容量を得るために
は、従来の並行二軸型車両用多段変速装置では装置が大
型化し、レンジチェンジ型車両用多段変速装置では構造
が複雑化すると共にシフト操作性に難点がある。 【解決手段】 メインシャフト１上に一次減速用メイン
ギヤ２及び後退用メインギヤ４を含む複数の中低速段変
速用メインギヤ３０が一体であるメインギヤクラスタ１
４を遊転可能に、二次減速用メインギヤ６を固定で配置
し、高速段用カウンタシャフト８と低速段用カウンタシ
ャフト９とを別体にし、高速段用カウンタシャフト８
に、前記一次減速用メインギヤ２とにより一次減速用ギ
ヤ対２と３を構成する一次減速用カウンタギヤ３を、低
速段用カウンタシャフト９に前記二次減速用メインギヤ
６とにより二次減速用ギヤ対６と７を構成する二次減速
用カウンタギヤ７を設けて、後退段を含めた低速段を二
段減速化可能とし、一次減速用ギヤ対２と３と二次減速
用ギヤ対６と７の夫々を中速段変速用ギヤ対と兼用にし
た。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は大きな変速比と大き
なトルク容量を得ることができる小型で軽量な車両用多
段変速装置に関するものであり、例えば大型商用車等の
変速装置として使用するのに適するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の車両用変速装置としては図５に示
すような一般的な並行二軸型変速装置と、図６（ａ）に
示すようなレンジチェンジ型変速装置がある。
【０００３】図５に示す並行二軸型変速装置は平行に配
設されたメインシャフトＡとカウンタシャフトＢを有
し、カウンタシャフトＢ上に複数個のカウンタギヤＣが
固定されており、メインシャフトＡ上に複数個のメイン
ギヤＥが遊転可能に取付けられ、夫々のメインギヤＥは
対応する個々のカウンタギヤＣに常時噛み合ってギヤ対
を構成している。メインギヤＥはシフトスリーブＤによ
ってメインシャフトＡと接続・切断切替え可能としてあ
る。
【０００４】図５に示す並行二軸型変速装置では、入力
シャフトＦの回転力がドライブギヤ対Ｏに伝達される
と、カウンタシャフトＢ及びカウンタギヤＣが回転し、
カウンタギヤＣと噛み合っているメインギヤＥがメイン
シャフトＡ上を遊転する。このとき、所望のメインギヤ
ＥをシフトスリーブＤによってメインシャフトＡに接続
するとメインシャフトＡが回転し、その回転がメインシ
ャフトＡの出力端から出力（伝達）される。この場合、
入力シャフトＦから入力された回転数はメインシャフト
Ａに接続されたメインギヤＥの回転数に変速されて、メ
インシャフトＡから出力される。従って、メインシャフ
トＡに接続するメインギヤＥを選択することにより、所
望の変速比が得られるようにしてある。
【０００５】図６（ａ）に示すレンジチェンジ型変速装
置の基本構成は図５に示す並行二軸型変速装置と同一で
ある。異なるのは主変速機Ｇの後部にＨＩＧＨ側レンジ
とＬＯＷ側レンジとに切替え可能な副変速機Ｈを設け
て、主変速機Ｇで変速された出力が副変速機Ｈで更に変
速されて二段変速される構造としたことである。
【０００６】前記の副変速機ＨはメインシャフトＡの出
力端側に固定されたサブメインドライブギヤ（ＨＩ側ギ
ヤ）Ｉと、これに噛み合うサブカウンタドライブギヤＪ
とサブカウンタローギヤＫを備えたサブカウンタシャフ
トＬと、前記メインシャフトＡと同一軸線上に設けられ
た出力シャフトＳと、この出力シャフトＳ上に遊転可能
に配設され且つサブカウンタローギヤＫと噛み合うサブ
メインローギヤＭ（ＬＯＷ側ギヤ）と、シフトスリーブ
Ｎを含むシフト機構を備えており、シフトスリーブＮに
よって前記サブメインドライブギヤ（ＨＩ側ギヤ）Ｉ又
はサブメインローギヤ（ＬＯＷ側ギヤ）Ｍの何れかのギ
ヤを出力シャフトＳに切替え接続することによって、Ｈ
ＩＧＨ側レンジとＬＯＷ側レンジとに切替え可能とした
ものである。
【０００７】図６（ａ）のレンジチェンジ型変速装置に
おいて、シフトスリーブＮによりサブメインドライブギ
ヤ（ＨＩ側ギヤ）Ｉを出力シャフトＳに接続する（ＨＩ
ＧＨレンジ側に切替える）と、メインシャフトＡの出力
はそのまま出力シャフトＳに出力され、シフトスリーブ
Ｎによりサブメインローギヤ（ＬＯＷ側ギヤ）Ｍを出力
シャフトＳに接続する（ＬＯＷレンジ側に切替える）
と、メインシャフトＡの出力はサブメインドライブギヤ
（ＨＩ側ギヤ）Ｉ、サブカウンタシャフトＬを介してサ
ブメインローギヤ（ＬＯＷ側ギヤ）Ｍに伝達され、サブ
メインローギヤ（ＬＯＷ側ギヤ）Ｍの回転が出力シャフ
トＳに出力される。このとき、メインシャフトＡの出力
はサブメインローギヤ（ＬＯＷ側ギヤ）Ｍを介して出力
シャフトＳに伝達されるため、メインシャフトＡの出力
が低速に変速（減速）されて出力される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】従来の並行二軸型変速
装置は次のような課題がある。大型商用車等では大きな
入力トルクと大きな変速比が必要であり、例えば直結７
段等の変速装置で一速段シフトの変速比を１０：１以上
とするためには、一対の歯車で得られる変速比が現実的
には５：１以下に限定されるためメインドライブギヤ対
の変速比を２：１以上とする必要がある。しかし、メイ
ンドライブギヤ対の変速比を大きくするとこれに応じて
カウンタシャフトのトルクが増大するため、この大きな
トルクに耐え得るようにするにはメインシャフトとカウ
ンタシャフト間の距離（軸間距離）を大きくし、歯車、
軸径、軸受等を大型化して強化しなければならず、それ
に伴ってこれらを収容する本体ハウジング等が大型化
し、変速装置全体が大型化すると共に重量も重くなる。
【０００９】従来の一般的なレンジチェンジ型変速装置
は、主変速機の変速段数を副変速機で２倍化して多段化
するため必要な歯車の数は変速段数に比して少なくで
き、またＬＯＷレンジ側のギヤが副変速機で二段変速化
されるので大きな変速比が得られるため、主変速機側の
ドライブギヤ対の変速比は小さくて済み、カウンタシャ
フトトルクを小さく抑えることができ、入出力トルク及
び変速比を大きくしつつ装置の小型化が図れるという利
点はあるが次のような課題がある。 . 主変速機の変速比はＬＯＷレンジ側とＨＩＧＨレン
ジ側で二回使用されるため、円滑な変速を確保するため
には隣り合う変速段の段間の比率を等間隔にせざるを得
ず、そのため変速比選択の自由度が制約される。 . ＬＯＷレンジ側とＨＩＧＨレンジ側では回転速度が
著しく異なるため、ハイ／ローレンジ切替の際のシンク
ロの負荷が大きく、そのため回転速度の同期に時間がか
かり、変速時間が長くなり、機敏な変速切替えが難し
い。 . 一般的に副変速機をＬＯＷレンジ側とＨＩＧＨレン
ジ側のいずれかに切替えてからでないと、メインシフト
をすることができないため複雑なシフト操作を必要とし
機敏で円滑な変速切替えが難しい。 . 一般的に６段、７段の変速装置となるとシフトレバ
ーのシフトパターンが図６（ｂ）のようになり、レンジ
チェンジ型でない変速装置のシフトレバーのシフトパタ
ーン（図２（ｂ））に比して変則的となる。
【００１０】本発明の目的は大きな変速比と入力トルク
容量を確保できると共に小型、軽量である車両用多段変
速装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明のうち請求項１記
載の車両用多段変速装置は図１に示す様にメインシャフ
ト１と、メインシャフト１上を遊転する複数の高速段変
速用メインギヤ１０と、一次減速用メインギヤ２及び後
退用メインギヤ４を含む複数の中低速段変速用メインギ
ヤ３０が一体に形成され且つメインシャフト１上を一体
で遊転するように設けられたメインギヤクラスタ１４
と、メインシャフト１上にそれと一体で形成された二次
減速用メインギヤ６と、前記高速段変速用メインギヤ１
０と噛み合う高速段変速用カウンタギヤ２０と前記一次
減速用メインギヤ２と噛み合う一次減速用カウンタギヤ
３を備えた高速段用カウンタシャフト８と、前記二次減
速用メインギヤ６と噛み合う二次減速用カウンタギヤ７
を備え且つ高速段用カウンタシャフト８と別体である低
速段用カウンタシャフト９と、低速段用カウンタシャフ
ト９上を遊転し前記メインギヤクラスタ１４の中低速段
変速用メインギヤ３０と噛み合う複数の低速段変速用カ
ウンタギヤ４０を有し、前記、高速段用カウンタシャフ
ト８と低速段用カウンタシャフト９とはシフト機構の操
作により互いに接続・切断切替え可能であり、前記一次
減速用メインギヤ２がメインシャフト１と接続されると
一次減速用メインギヤ２と一次減速用カウンタギヤ３と
で構成される一次減速用ギヤ対２及び３が中速段の変速
用ギヤ対として機能し、切断されると一次減速用ギヤ対
として機能し、前記高速段用カウンタシャフト８と低速
段用カウンタシャフト９が接続されると二次減速用メイ
ンギヤ６と二次減速用カウンタギヤ７とで構成される二
次減速用ギヤ対６及び７は中速段の変速用ギヤ対として
機能し、切断されると二次減速用ギヤ対として機能し、
前記高速段変速用メインギヤ１０と低速段変速用カウン
タギヤ４０及び一次減速用メインギヤ２は夫々シフト機
構を備えており、そのシフト機構を選択的に操作するこ
とにより中高速段変速用メインギヤ１０、２がメインシ
ャフト１に、低速段変速用カウンタギヤ４０が低速段用
カウンタシャフト９に夫々接続・切断切替えされて、所
望の変速比が得られるようにしたものである。
【００１２】前記構成とすることにより、低速段用カウ
ンタシャフト９上を遊転している低速段変速用カウンタ
ギヤ４０のうちの何れか一つを選択してシフトスリーブ
によって低速段用カウンタシャフト９に接続すると、動
力はメインドライブギヤ対１１と２１を介して高速段用
カウンタシャフト８に伝達され、一次減速用カウンタギ
ヤ３と一次減速用メインギヤ２を介してメインギヤクラ
スタ１４に伝達され、更に先に選択された低速段変速用
カウンタギヤ４０のうちの何れかを介して低速段用カウ
ンタシャフト９に伝達され、更に、二次減速用カウンタ
ギヤ７から二次減速用メインギヤ６を介してメインシャ
フト１に伝達されて出力される。このときの変速比はメ
インドライブギヤ対１１と２１の歯数比に一次減速用ギ
ヤ対２と３の歯数比と前記の選択された低速段変速用カ
ウンタギヤ対の歯数比及び二次減速用ギヤ対６と７の歯
数比を掛け合わせたものになり非常に大きな変速比が得
られる。
【００１３】一方、シフトスリーブにより高速段用カウ
ンタシャフト８と低速段用カウンタシャフト９を接続
（一体化）すると、動力はメインドライブギヤ対１１と
２１を介して高速段用カウンタシャフト８に伝達され、
さらにこれと一体となっている低速段用カウンタシャフ
ト９に伝達され、二次減速用カウンタギヤ７と二次減速
用メインギヤ６を介してメインシャフト１に伝達されて
出力される。このときの変速比はメインドライブギヤ対
１１と２１の歯数比に二次減速用ギヤ対６と７の歯数比
を掛け合わせたものになる。これは中低速段変速比の一
つになり、二次減速用ギヤ対６と７はこのときには一つ
の変速段の変速用ギヤ対の機能を果たして（兼用して）
いることになる。
【００１４】また、メインシャフト１上を遊転している
一次減速用メインギヤ２を含む中高速段変速用メインギ
ヤのうち、何れか一つを選択してシフトスリーブにより
メインシャフト１に接続すると、動力はメインドライブ
ギヤ対１１と２１を介して高速段用カウンタシャフト８
に伝達され、先に選択した中高速段変速用メインギヤを
介してメインシャフト１に伝達されて出力される。この
ときの変速比はメインドライブギヤ対１１と２１の歯数
比に、前記の選択された中高速段変速用メインギヤ対の
歯数比を掛け合わせたものになる。ここで、一次減速用
メインギヤ２をメインシャフト１に接続すると一つの中
高速段変速比が得られるので、一次減速用ギヤ対２と３
はこのときには一つの変速段の変速用ギヤ対の機能を果
たして（兼用して）いることになる。
【００１５】従って、本発明によれば、後退段を含めた
低速段の変速比は一次減速用ギヤ対２と３と二次減速用
ギヤ対と６と７によって二段減速化されるので、非常に
大きな変速比が得られると同時に一次減速用ギヤ対２と
３と二次減速用ギヤ対６と７は夫々独立した中低速段変
速用ギヤ対としても機能するので部品点数の削減、小型
化、軽量化及び製造コストの低減が図られる。
【００１６】本発明のうち請求項２の変速装置は、図１
に示す様に請求項１記載の車両用多段変速装置における
二次減速用メインギヤ６をメインシャフト１上に遊転可
能に設け、その二次減速用メインギヤ６に自動シフト機
構を付加することにより、同メインギヤ６がメインシャ
フト１に自動的に接続・切断切替えされるようにしたも
のである。
【００１７】請求項１の発明では、二次減速用ギヤ対６
と７の歯数比によっては車両が高速で走行している場合
には低速段用カウンタシャフト９の回転速度が非常に速
くなり、低速段用カウンタシャフト９を支持する軸受等
の潤滑に課題が生じる場合が懸念される。この課題を解
決するため請求項２の発明では、上記構成とすることに
よって車両が所定の速度以上に高速になると二次減速用
メインギヤ６がメインシャフト１から切り離され、所定
の速度以下になるとメインシャフト１に接続されるよう
にして、低速段用カウンタシャフト９の過回転が自動的
に防止されるようにしてある。
【００１８】
【発明の実施の形態１】本発明の車両用多段変速装置の
実施の形態の一例を直結７段変速機を例にとって図１に
基づいて詳細に説明する。本発明の変速装置はエンジン
（図示されていない）にクラッチ（図示されていない）
を介して接続した入力シャフト１５と、この入力シャフ
ト１５と同一軸線上に配置したメインシャフト１と、メ
インシャフト１と平行に配置した高速段用カウンタシャ
フト８と低速段用カウンタシャフト９を備えている。
【００１９】前記入力シャフト１５のメインシャフト１
側端部には７速メインギヤ１１が固定されており、入力
シャフト１５が回転すると常に７速メインギヤ（メイン
ドライブギヤ）１１が回転するようにしてある。
【００２０】メインシャフト１には図１の左側から右側
に順に６速メインギヤ１２、５速メインギヤ１３が独立
して遊転可能に設けられている。このうち６速メインギ
ヤ１２はメインシャフト１上をその軸線方向に摺動する
シフトスリーブ５０によってメインシャフト１に接・断
可能としてあり、５速メインギヤ１３も同様にシフトス
リーブ５１によってメインシャフト１に接・断可能とし
てある。
【００２１】また、メインシャフト１の５速メインギヤ
１３の右側にはメインギヤクラスタ１４がメインシャフ
ト１上を遊転可能なるように配置してある。このメイン
ギヤクラスタ１４は左から右に順に、一次減速用メイン
ギヤ２（４速メインギヤとしても機能する）、２速メイ
ンギヤ３１、１速メインギヤ３２及び後退用メインギヤ
４が一体に形成されて、これらのギヤ（２、３１、３
２、４）が一体に遊転するようにしてある。
【００２２】更に、メインシャフト１上にはメインギヤ
クラスタ１４の右側に二次減速用メインギヤ６（３速メ
インギヤとしても機能する）が遊転可能に配置されてお
り、この二次減速用メインギヤ６はメインシャフト１の
回転数が所定の回転数以上となったときは二次減速用メ
インギヤ６を自動的にメインシャフト１から切り離し、
逆にメインシャフト１の回転数が所定の回転数以下にな
ったときには二次減速用メインギヤ６を自動的にメイン
シャフト１に接続する自動シフト機構によりメインシャ
フト１に自動接・断可能なるようにしてある。この自動
シフト機構はメインシャフト１の回転数をスピードメー
タ用のメインシャフト回転数検出装置により検出し、検
出したメインシャフト１の回転数に応じて圧縮空気によ
りアクチュエータを作動させ、このアクチュエータによ
シフトスリーブ５２を駆動することによって二次減速用
メインギヤ６をメインシャフト１に接続・切断するもの
である。自動シフト機構は他の構造のものとしてもよ
い。
【００２３】図１の高速段用カウンタシャフト８には、
図１の左側から右側に順に、７速カウンタギヤ（カウン
タドライブギヤ）２１、６速カウンタギヤ２２、５速カ
ウンタギヤ２３、一次減速用カウンタギヤ３（４速カウ
ンタギヤとしても機能する）が固定されている。このう
ち、７速カウンタギヤ２１は前記の７速メインギヤ１１
に常に噛み合ってメインドライブギヤ対１１と２１を構
成している。６速カウンタギヤ２２、５速カウンタギヤ
２３、一次減速用カウンタギヤ３の夫々はそれらと同一
段数である前記６速メインギヤ１２、５速メインギヤ１
３、一次減速用メインギヤ２と常に噛み合って、夫々６
速ギヤ対１２と２２、５速ギヤ対１３と２３、一次減速
用ギヤ対（４速ギヤ対としても機能する）２と３を構成
している。
【００２４】図１の低速段用カウンタシャフト９には、
図１の左側から右側に順に２速カウンタギヤ４１、１速
カウンタギヤ４２、後退用カウンタギヤ５が独立して遊
転可能に配置されている。これら２速カウンタギヤ４
１、１速カウンタギヤ４２、後退用カウンタギヤ５は夫
々同一段数である前記２速メインギヤ３１、１速メイン
ギヤ３２、後退用メインギヤ４と常に噛み合って、夫々
２速ギヤ対３１と４１、１速ギヤ対３２と４２、後退ギ
ヤ対４と５を構成している。後退用カウンタギヤ５の右
側には二次減速用カウンタギヤ７が固定されていて、そ
れが前記二次減速用メインギヤ６と常に噛み合って二次
減速用ギヤ対（３速ギヤ対としても機能する）６と７を
構成している。
【００２５】７速メインギヤ（メインドライブギヤ）１
１と６速メインギヤ１２の間、及び５速メインギヤ１３
と一次減速用メインギヤ２との間には夫々シフト機構が
配設されており、そのシフト機構の構成部品であるシフ
トスリーブ５０，５１をメインシャフト１上を図１の右
側又は左側に摺動させることにより７速、６速、５速、
４速の変速段が選択できるようにしてある。
【００２６】一次減速用カウンタギヤ３と２速カウンタ
ギヤ４１との間にはシフトスリーブ５３を含むシフト機
構が配設されており、そのシフトスリーブ５３を図の左
側に摺動させると高速段用カウンタシャフト８と低速段
用カウンタシャフト９が接続（一体化）し、入力シャフ
ト１５からの動力はメインドライブギヤ対１１と２１を
介して高速段用カウンタシャフト８、低速段用カウンタ
シャフト９に伝達され、更に二次減速用ギヤ対６と７を
介してメインシャフト１に伝達され出力される。
【００２７】１速カウンタギヤ４２と後退用カウンタギ
ヤ５との間にはシフトスリーブ５４を含むシフト機構が
配設されており、そのシフトスリーブ５４を図の左側又
は右側に摺動させることにより１速又は後退の変速段が
選択できるようにしてある。
【００２８】次に、図１における動力の伝達について説
明する。図１はニュートラルの状態である。 ．エンジンの回転によりクラッチを介して図１におけ
る入力シャフト１５が回転すると、メインドライブギヤ
対１１と２１が回転→高速段用カウンタシャフト８が回
転→同シャフト８に固定されている６速カウンタギヤ２
２、５速カウンタギヤ２３及び一次減速用カウンタギヤ
３が回転→それらのカウンタギヤと噛み合っている６速
メインギヤ１２、５速メインギヤ１３及び一次減速用メ
インギヤ２がメインシャフト１上を遊転。 ．前記の一次減速用メインギヤ２の回転によりメイン
ギアクラスタ１４の２速メインギヤ３１、１速メインギ
ヤ３２及び後退用メインギヤ４が回転→それらのギヤ
（３１、３２、４）に噛み合っている低速段変速用カウ
ンタギヤ４０が低速段用カウンタシャフト９上を遊転す
る。このため、メインシャフト１も低速段用カウンタシ
ャフト９も回転せず、入力シャフト１５の回転はメイン
シャフト１の出力端から出力されない。
【００２９】図１ではシフトホーク１９を手動操作する
ことによりシフトスリーブ５０又は５１のいずれかによ
り７速〜４速のメインギヤ（１１、１２，１３，２）の
いずれかをメインシャフト１と接続（シフト）すること
ができ、また、シフトホーク１９を手動操作することに
よりシフトスリーブ５３又は５４のいずれかを摺動させ
て高速段用カウンタシャフト８又は２速、１速、後退の
何れかのカウンタギヤ（４１、４２、５）を低速段用カ
ウンタシャフト９に接続することができる。これにより
シフトホーク１９のこれらの操作により所望の変速段が
選択できるようにしてある。各変速段にシフトしたとき
の動力の伝達経路は以下のようになる。このときのメイ
ンシャフト１とカウンタシャフト８、９への動力伝達状
態をフローチャートで示すと図２（ａ）のようになる。
【００３０】．後退段にシフトした時 入力シャフト１５→メインドライブギア対１１と２１→
高速段用カウンタシャフト８→一次減速用ギヤ対２と３
→メインギアクラスタ１４→後退ギヤ対（アイドラギヤ
を含む）４と５→低速段用カウンタシャフト９→二次減
速用ギヤ対６と７→メインシャフト１と伝達されて出力
される。 ．１速段にシフトした時 入力シャフト１５→メインドライブギア対１１と２１→
高速段用カウンタシャフト８→一次減速用ギヤ対２と３
→メインギアクラスタ１４→１速ギヤ対３２と４２→低
速段用カウンタシャフト９→二次減速用ギヤ対６と７→
メインシャフト１と伝達されて出力される。 ．２速段にシフトした時 入力シャフト１５→メインドライブギア対１１と２１→
高速段用カウンタシャフト８→一次減速用ギヤ対２と３
→メインギアクラスタ１４→２速ギヤ対３１と４１→低
速段用カウンタシャフト９→二次減速用ギヤ対６と７→
メインシャフト１と伝達されて出力される。
【００３１】このように後退段〜２速段の低速段にシフ
トした場合には何れにシフトしても動力は必ず一次減速
用ギヤ対２と３及び二次減速用ギヤ対６と７を介して伝
達されて出力されるため入力シャフト１５の回転は２段
階に大きく減速されるので大きな変速比が得られる。
【００３２】．３速段にシフトした時 入力シャフト１５→メインドライブギア対１１と２１→
高速段用カウンタシャフト８→低速段用カウンタシャフ
ト９→二次減速用ギヤ対６と７（３速ギヤ対として機能
する）→メインシャフト１と伝達されて出力される。 ．４速段にシフトした時 入力シャフト１５→メインドライブギア対１１と２１→
高速段用カウンタシャフト８→一次減速用ギヤ対２と３
（４速ギヤ対として機能する）→メインシャフト１と伝
達されて出力される。即ち、前記のように後退段〜２速
段にシフトした場合に使用する一次減速用ギヤ対２と３
と二次減速用ギヤ対６と７の歯数比を４速段又は３速段
として適切なものとすることで４速ギヤ対と３速ギヤ対
を兼用できるようにし、一次減速用ギヤ対２と３と二次
減速用ギヤ対６と７の他に４速ギヤ対と３速ギヤ対を設
ける必要をなくすることで必要な歯車の数を減らすこと
ができるようにしてある。
【００３３】．５速段にシフトした時 入力シャフト１５→メインドライブギア対１１と２１→
高速段用カウンタシャフト８→５速ギヤ対１３と２３→
メインシャフト１と伝達されて出力される。 ．６速段にシフトした時 入力シャフト１５→メインドライブギア対１１と２１→
高速段用カウンタシャフト８→６速ギヤ対１２と２２→
メインシャフト１と伝達されて出力される。 ．７速段（直結）にシフトした時 入力シャフト１５→メインシャフト１と伝達されて出力
される。
【００３４】本実施形態における車両用多段変速装置は
常時噛み合い式であるが、各シャフトとその上を遊転す
る各ギヤとの接続方式は同期噛み合い式、多板クラッチ
式等のいずれの方式でもよい。本実施形態においては一
次減速用ギヤ対２と３が４速ギヤ対を、二次減速用ギヤ
対６と７が３速ギヤ対を夫々兼用しているが、一次減速
用ギヤ対２と３が他のギヤ対を兼用してもよく、また二
次減速用ギヤ対６と７が他のギヤ対を兼用するようにし
てもよい。
【００３５】
【発明の実施の形態２】本発明の車両用多段変速装置の
第二の実施の形態を内蔵型（一体型）フロントスプリッ
タ付き（１２段変速機）を例にとって 図３に基づいて
詳細に説明する。図３に示す車両用多段変速装置の基本
構成は図１に示す車両用多段変速装置と同一である。異
なるのは図１に示す車両用多段変速装置における７速メ
インギヤ１１を入力シャフト１５上に遊転可能に設け、
図３の左端のシフトスリーブ５５により入力シャフト１
５に接・断可能としてフロント一体型スプリッタ機構を
設けたことである。
【００３６】この実施の形態ではスプリッタメインギヤ
６０をシフトスリーブ５５により入力シャフト１５に接
続するとスプリッタＨＩＧＨ側（またはＬＯＷ側）にな
り、入力シャフト１５の回転はスプリッタメインギヤ６
０に伝達され、以下、スプリッタカウンタギヤ６１の回
転→高速段用カウンタシャフト８の回転と伝達される。
これ以降の動力の伝達経路は図１に示す車両用多段変速
装置と同一である。このときのメインシャフト１とカウ
ンタシャフト８、９への動力伝達状態をフローチャート
で示すと図４のようになる。
【００３７】６速メインギヤ（メインドライブギヤ）１
２をシフトスリーブ５５により入力シャフト１５に接続
するとスプリッタＬＯＷ側（またはＨＩＧＨ側）にな
り、入力シャフト１５の回転は６速メインギヤ（メイン
ドライブギヤ）１２に伝達され、以下、６速カウンタギ
ヤ（カウンタドライブギヤ）２２の回転→高速段用カウ
ンタシャフト８の回転と伝達される。この場合も、高速
段用カウンタシャフト８以降の伝達経路は図１に示す車
両用多段変速装置と同一である。このときのメインシャ
フト１とカウンタシャフト８、９への動力伝達状態をフ
ローチャートで示すと図４のようになる。
【００３８】従って、入力シャフト１５にメインスプリ
ッタギヤ６０を接続するか、６速メインギヤ１２を接続
するかにより、例えば１速ＨＩＧＨ側ギヤと１速ＬＯＷ
側ギヤというように各変速段をＨＩＧＨ側とＬＯＷ側に
切替え可能として、各変速段を２倍化し多段化すること
により歯車を初めとする構成部品点数の削減を図りつつ
１２段という多くの変速段を有する変速装置を実現し
た。
【００３９】
【発明の他の実施形態】二次減速用メインギヤ６は必ず
しもメインシャフト１に接・断切替え可能としなくとも
よく、メインシャフト１に固定しておいてもよい。この
場合、高速段にギヤがシフトされているときにはメイン
シャフト１は高速で回転するため二次減速用メインギヤ
６も高速で回転する。従って、二次減速用メインギヤ６
と常に噛み合っている二次減速用カウンタギヤ７も高速
で回転し、二次減速用カウンタギヤ７が取付けられてい
る低速段用カウウンタシャフト９が非常に高速で回転す
ることになる。このため同低速段用カウンタシャフト９
を支持する軸受等を高速回転に十分耐え得るものとする
ことが必要である。
【００４０】図１に示す本発明の車両用多段変速装置は
７段変速であり、図３に示す本発明の車両用多段変速装
置は１２段変速であるが、変速段数はこれらに限る必要
はない。例えば７速ギヤ対を省いて６段変速としてもよ
く、８速ギヤ対を７速ギヤ対の前方或は６速ギヤ対の後
方に追加して８段変速としてもよい。また、７速ギヤ対
の前方にスプリッタギヤ対を追加して１４段変速として
もよく、これら以外の所望の変速段数とすることもでき
る。
【００４１】
【発明の効果】本発明のうち請求項１の車両用多段変速
装置は一次減速用ギヤ対２と３と二次減速用ギヤ対６と
７とを備えること、及び一次減速用ギヤ対２と３と二次
減速用ギヤ対６と７が夫々独立した中速段の変速用ギヤ
対を兼用しているため以下の様な効果がある。 ．後退段を含めた低速段を二段減速化でき、従って、
大型商用車等に必要な大きな変速比と大きな出力トルク
が得られる。 ．低速段で大きな変速比を確保しつつ、メインドライ
ブギヤ対の歯数比を小さくできるので、カウンタシャフ
トトルクを小さく抑えることが可能となり装置全体の小
型、軽量化が図れる。 ．メインドライブギヤ対の歯数比を小さく抑えられる
ため、内蔵型（一体型）フロントスプリッタ機構が容易
に成立するので、構成部品点数の削減が図れるととも
に、装置全体の小型、軽量化が図れる。 ．従来のレンジチェンジ型車両用多段変速装置のよう
に、複雑な切替機構でなくても大きな変速比と大きな出
力トルクを得ることができるため、部品点数が少なくて
済み、全体の小型軽量化が図れるとともに生産コストを
低減できる。 ．一次減速用ギヤ対、二次減速用ギヤ対の夫々が、変
速用ギヤ対（例えば４速ギヤ対、３速ギヤ対）と兼用で
あるため、歯車の数を初めとした構成部品点数の削減が
図れるとともに、装置全体の小型、軽量化が図れる。 ．従来のレンジチェンジ型の車両用多段変速装置では
変速比選択の自由度に制約があったが、本発明の車両用
多段変速装置はレンジチェンジ型ではないため変速比選
択の自由度が大きく、車両の円滑な加速、走行が可能に
なる。 ．従来のレンジチェンジ型変速装置では、例えば７段
変速機、６段変速機のように変則的なシフトパターンに
なる場合があるが、本発明の車両用多段変速装置では一
般的なシフトパターンが得られるためシフト操作に違和
感がない。
【００４２】本発明のうち請求項２の車両用多段変速装
置は特に以下のような効果を有する。 ．二次減速用メインギヤをメインシャフト上に空転可
能に設け、その二次減速用メインギヤに自動シフト機構
を付加してメインシャフトに自動的に接・断切替え可能
としたので、メインシャフトが高速で回転しているとき
であっても低速段用カウンタシャフトの過回転を自動的
に回避できるので、低速段用カウンタシャフトを支持し
ている軸受等の潤滑不良や破損を未然に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の車両用多段変速装置の第一の実施形態
を示す説明図。
【図２】（ａ）は図１に示す本発明の車両用多段変速装
置におけるパワーフローを示す動力伝達経路図、（ｂ）
は図１に示す本発明の車両用多段変速装置のシフトパタ
ーンを示す説明図。
【図３】本発明の車両用多段変速装置の第二の実施形態
を示す説明図。
【図４】図３に示す本発明の車両用多段変速装置におけ
るパワーフローを示す動力伝達経路図。
【図５】従来の並行二軸型車両用多段変速装置を示す説
明図。
【図６】（ａ）は従来のレンジチェンジ型車両用多段変
速装置を示す説明図、（ｂ）は従来のレンジチェンジ型
車両用多段変速装置のシフトパターンを示す説明図。
【符号の説明】
１ メインシャフト ２ 一次減速用メインギヤ ３ 一次減速用カウンタギヤ ４ 後退用メインギヤ ６ 二次減速用メインギヤ ７ 二次減速用カウンタギヤ ８ 高速段用カウンタシャフト ９ 低速段用カウンタシャフト １０ 高速段変速用メインギヤ １４ メインギヤクラスタ １５ 入力シャフト ２０ 高速段変速用カウンタギヤ ３０ 中低速段変速用メインギヤ ４０ 低速段変速用カウンタギヤ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】メインシャフト（１）と、メインシャフト
    （１）上を遊転する複数の高速段変速用メインギヤ（１
    ０）と、一次減速用メインギヤ（２）及び後退用メイン
    ギヤ（４）を含む複数の中低速段変速用メインギヤ（３
    ０）が一体に形成され且つメインシャフト（１）上を一
    体で遊転するように設けられたメインギヤクラスタ（１
    ４）と、メインシャフト（１）上にそれと一体で形成さ
    れた二次減速用メインギヤ（６）と、前記高速段変速用
    メインギヤ（１０）と噛み合う高速段変速用カウンタギ
    ヤ（２０）と前記一次減速用メインギヤ（２）と噛み合
    う一次減速用カウンタギヤ（３）を備えた高速段用カウ
    ンタシャフト（８）と、前記二次減速用メインギヤ
    （６）と噛み合う二次減速用カウンタギヤ（７）を備え
    且つ高速段用カウンタシャフト（８）と別体である低速
    段用カウンタシャフト（９）と、低速段用カウンタシャ
    フト（９）上を遊転し前記メインギヤクラスタ（１４）
    の中低速段変速用メインギヤ（３０）と噛み合う複数の
    低速段変速用カウンタギヤ（４０）を有し、前記、高速
    段用カウンタシャフト（８）と低速段用カウンタシャフ
    ト（９）とはシフト機構の操作により互いに接続・切断
    切替え可能であり、前記一次減速用メインギヤ（２）が
    メインシャフト（１）と接続されると一次減速用メイン
    ギヤ（２）と一次減速用カウンタギヤ（３）とで構成さ
    れる一次減速用ギヤ対（２及び３）が中速段の変速用ギ
    ヤ対として機能し、切断されると一次減速用ギヤ対とし
    て機能し、前記高速段用カウンタシャフト（８）と低速
    段用カウンタシャフト（９）が接続されると二次減速用
    メインギヤ（６）と二次減速用カウンタギヤ（７）とで
    構成される二次減速用ギヤ対（６及び７）は中速段の変
    速用ギヤ対として機能し、切断されると二次減速用ギヤ
    対として機能し、前記高速段変速用メインギヤ（１０）
    と低速段変速用カウンタギヤ（４０）及び一次減速用メ
    インギヤ（２）は夫々シフト機構を備えており、そのシ
    フト機構を選択的に操作することにより中高速段変速用
    メインギヤ（１０、２）がメインシャフト（１）に、低
    速段変速用カウンタギヤ（４０）が低速段用カウンタシ
    ャフト（９）に夫々接続・切断切替えされて、所望の変
    速比が得られるようにした車両用多段変速装置。
  2. 【請求項２】請求項１記載の車両用多段変速装置におけ
    る二次減速用メインギヤ（６）をメインシャフト（１）
    上に遊転可能に設け、その二次減速用メインギヤ（６）
    に自動シフト機構を付加することにより、同メインギヤ
    （６）がメインシャフト（１）に自動的に接続・切断切
    替えされるようにした車両用多段変速装置。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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