JPS58211056A - 副変速機付トランスミツシヨン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は車両の動力伝達装置として用いる副変速機１寸
トランスミッションに関するものである。

副変速機はトランスミッションの変速段数を増すと共に
、車両の２輪−４輪を切換駆動可能としテ、トランスミ
ッションの実用価値を高メるのに有用であるが、一般に
副変速１１１ａｌｔ　）ランスミッションはトランスミ
ッション（＝ｌ１１ｍ）に別ユ＝ットとして構成した副
変速機をそのまま併設合坏させて構成するのが普通であ
った。従って、従来の副変速機付トランスミッションは
主変速機と副変速機とで夫々の歯車が完全に分離、独立
して使い分けられており、歯車及びこれに関連する部品
の点数が著しく多くなり、重量が重く、今日の自動車軽
量化の時流に合わないばかりか、高価になっていた。又
、同様の理由から、従来の副変速機付トランスミッショ
ンはその全長が極端に険くなり、取付スペースの確保が
困難で、この取付スペースに制約のある自動車に搭載す
る場合、適用車種を大型車に限られる等の間駒があった
。

本発明は、トランスミッション出力軸としてのメインシ
ャフトと一体回転する小径メインキャ及ヒ該メインシャ
フトに対し平行なカウンタシャフトに適宜駆動結合され
てこれと一体回転可能な大径カウンタギヤよりなる増速
段を有し、該大径力゛ウンタギャを上記カウンタシャフ
トに駆動結合することにより、上記メインシャフトから
動力を増速して取出し可能なトランスミッションの場合
、上記増速段用の両ギヤに通常と逆方向の動力伝達を行
なわせれば、これらギヤが減速作用を行なうことができ
、当該ギヤを副変速機の低速用ギヤに兼用し得るとの観
点から、この着想を具体化して上述の問題を解決した副
変速機付トランスミッションを提供しようとするもので
ある。

従って、本発明副変速機はトランスミツ−ジョンは、上
記メインシャフトからの勢力を、これに同軸に設けた副
変速機出力軸にそのまま伝達する高速ポジションと、前
記大径カウンタギヤからの動力全これに同軸に設けた第
１伝動歯車及びこれに噛合して上記副変速機出力軸上に
設けた第２伝動歯車を介して該変速機出力軸に伝達する
低速ポジションとを切換使用可能に構成され、且つ上記
第２ｆ？：、動歯車に駆動連結して別の副変速機出力軸
を設け、該別の副変速機出力軸からも適宜動力を取出し
可能に構成した副変速機をトランスミッションに設けて
なることを特徴とする。

−刃側変速機は、２個の副変速機出力軸から動力を取出
す使用状態のもとでは、これら両出力軸間全中央差動装
置により連係させ、両出力軸間の回転差を吸収して滑ら
かな動力伝達を可能ならしめるのが良い。この観点から
本発明は、メインシャフトからの動力を、これに同軸に
設けた副変速機出力軸を経てそのまま中央差動装置の入
力要素に伝達する高速ポジションと、大径カウンタギヤ
からの動力を、これに同軸に設けた第１伝動歯車及びこ
れに噛合して副変速機出力軸上に設けた第２伝動歯車並
びに副変速機出力軸上経て中央差動装置の入力要素に伝
達する低速ポジションとヲ切換使用可能に構成され、且
つ中央差動装置の入力要素と一方の出力要素とを結合し
て使方の出力要素のみから動力を取出すか、該結合を解
いて中央差動装置の上記一方の出力要素からも上記第２
伝動歯車及びこれに駆動連結した別の副変速機出力軸を
経て動力を取出すかの選択が可能となるよう構成した副
変速機を設けてなる副変Ｍ機寸トランスミッションを合
せ提案しようとするものである。

以下、図示の実施例により本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明−実施の態様で、図中１はトランスミッ
ションケース、２はｍ変ｓｓケース、８、は両ケース１
．２間に介在させたトランスミッション及び副変速機に
兼用の中間ケース、４はセパレータ、５はリヤエクステ
ンションを夫々示す。

トランスミッションケース１内にハトランスミッション
出力軸としてのメインシャフト６及びカウンタシャフト
７を互に平行に配して回転自在に横架し、メインシャフ
ト６上に通常第１速乃至第３連用変速段の出力ギヤ（図
面では第１連用出力ギヤのみを８で示す）を夫々回転自
在に設け、これら出力ギヤに噛合する上記各変速段用の
入力ギヤ（図面では第１連用入力ギヤのみを９で示す）
をカウンタシャフト７に一体成形する。そして、上記各
出力ギヤとメインシャフト６との間には両者を適宜駆動
結合する同期噛合機構が存在しており、任意の出力ギヤ
をメインシャフト６に選択的に駆動結合することで、図
示せざるトランスミッション入力軸からの動力がカウン
タシャフト７、対応入力ギヤ、当該出力ギヤを経てメイ
ンシャフト６から出力され、希望の変速段を得ることが
できる。

なお、第４速の変速段は、上記トランスミッション入力
軸をメインシャフト６に直結することで得・られる。

メインシャフト６及びカウンタシャフト７は夫々セパレ
ータ４を貫通して中間ケース８内に突出させる。メイン
シャフト６の突出端部に中空のエクステンションシャフ
ト１０を同軸に結着してメインシャフト６のｔｉ部にす
ると共に、これを中間ケース８内に回転自在に横架する
。又、カウンタシャフト７の穿出端部に副変速機の副軸
１１を同軸に且つ相対回転可能に設け、この副軸１１を
゛パ副変速機ケース２まで延在させて回転自在に横架す
る。そして、エクステンションシャフト１０上に小径メ
インギヤ１２を−、体に形成し、このギヤと噛合してト
ランスミッションの増速段（第５速）を提供する大径カ
ウンタギヤ１８を中間ケース３′及び副軸１１間に回転
自在に支持する。

大径カウンタギヤ１８を適宜カウンタシャフト７に駆動
結合する同期噛合機構１４を設け、この同期噛合機構は
そのカップリングスリーブ１４ａを図示の中立位置から
■位置へ右行させる時上記゛の駆動結合を行ない得る通
常の構成とする。この駆動結合状態で、前記トランスミ
ッション入力軸により回転されているカウンタシャフト
７からの動力は大径カウンタギヤ１８、小径メインギヤ
１２ヲ介シエクステンシヨンシヤフト１０（メインシャ
フト６）より増速して取出され、第５速の増速段を得る
ことができる。

エクステンションシャフト１０には更にリバース出力ギ
ヤ１５を一体成形し、これと整列するカウンタシャフト
７の箇所にリバース入力ギヤ１６１′を一体成形する。

そして、図示せざるリバースアイドラギヤを軸線方向へ
変位させて、上記ギヤ１５．１６に噛合させる時、動力
がカウンタシャフト７からギヤ１６．１７を経てエクス
テンションシャフト１０より逆転下に取出され得て後退
段を得ることができる。

本発明により設けるべき副変速機は、増速段用のギヤ１
２．１８を副変速機の低速用ギヤに兼用して以下の如く
に構成する。即ち、エクステンションシャフト１０に同
軸且つ回転自在に副変速機出力軸１７を設け、これを副
変速機ケース２及びリヤエクステンション５内に延在さ
せて、これらの内部に回転自在に支持する。なお、この
出力軸１７は本発明副変速機付トランスミッションを自
動車に用いる場合、後輪駆動用として利用する。

そして、エクステンションシャフト１０と出力軸１７と
の間に両者を適宜駆動結合するドッグクラッチ１８を設
け、該ドッグクラッチは、そのカップリングスリーブ１
８ａを実線図示の０位置から仮想線図示の■位置へ左行
させる時上記の駆動結合を行なうものとする。副軸１１
と大径カウンタギヤ１８との間にも両者を適宜駆動結合
するドッグクラッチ１９を設け、該ドッグクラッチはそ
のカップリングスリーブ１９ａを図示の■位置から■位
置へ左行させる時上記の駆動結合を行なうものとする。

出力軸１７上に伝動歯車２０を回転自在に支持し、この
歯車と噛合する伝動歯車２１を副軸１１に一体に設ける
。又、伝動歯車２０と出力軸１７との間に両者を適宜駆
動結合するドッグクラッチ２２を設け、該ドッグクラッ
チはそのカップリングスリーブ２２ａを■位置から図示
の■位置へ右行させる時上記駆動結合を行なうものとす
る。伝動歯車２０にはトランスファギヤ２３を一体ａ形
し、このギヤと整列するトランス７アギヤ２４を一体に
持った別の副変速機出力＠Ｉｔ　２５を副変速機ケース
２内に回転自在に横架する。当該側の副変速機出力軸２
５は、本発明副変速機１寸トランスミッションを自動車
に用いる場合、前輪駆動の用に供することができる。

そして、トランスファギヤ２８，２４１Ｔ１５にエンド
レスの歯付ベルト２６を掛は渡し、これにより伝動歯車
２０と出力軸ｚ５との間を駆動連結する。

この駆動連結に当っては歯はベルト２６の代りにチェー
ン等の他の手段を用いることができ、チェーンを用いる
場合、トランスファギヤ２８　ｔ　２４ハ夫々チエーン
スプロケツトに置換える必要があることは言うまでもな
い。

なお、トランス７アギヤ２３．２４の歯数は同じにし、
これによりトランス７アギヤ２８．２４、が常に同一速
度で回転するようにして、後述の如く出力軸１７．２５
を共に回転させる時、これら出力軸が常に同一速度で回
転し得るようにする。

上述の如くに構成した本発明副変速機付トランスミッシ
ョンの作用を次に説明する。

（１）先ず、トランスミッションが第１速乃至第４速の
いずれかの変速段又は後退段を選択している状態での副
変速機の作用は次の通りである。

■出力軸１７のみを高速回転させたい場合。

カップリングスリーブ１８ａ、１９ａ、２２ａを夫々■
位置、■位置、■位置にする。この場合、ドッククラッ
チ１８は出力軸１７をエクステンションシャフトｌｏに
駆動結合し、ドッグクラッチ１７は大径カウンタギヤ１
８及び副軸１１間の駆動結合を解き、ドッグクラッチ２
２は出方軸１７及び伝動歯車２０間の駆動結合を断つ。

従って、メインシャフト６に前述の如く伝達された動力
は、エクステンションシャ７）１０．ドッグクラッチ１
８を経て出力軸１７よりそのまま取出され、この出力軸
１７のみを高速回転することができる。

＠出力軸１７．２５の双方を高速回転させたい場合。

カップリングスリーブ１３ａ、１９ａｆｉ：上記と同シ
■位置にしたままカップリングスリーブ２２ａを０位１
汽にして伝動歯車２０を出力軸１７に駆動結合する。こ
の場合、軸１７に上記と同じ肝路を経て動力が高速で伝
達される一方、この動力が伝動歯車２０、トランスファ
ギヤＺＳ、歯付ベルト２６及びトランス７アギヤ２４を
経て別の副変速機出力軸２６にも同じ高速で伝達され、
両出力軸１７　ｒ　２５を高速回転させることができる
。

■出力軸１７．２５を低速回転させたい場合。

カップリングスリーブ２２ａを上記と同じ■位置にした
まま、カップリングスリーブ１８ａ、１９ａを夫々■位
置に切換えて、ドッグクラッチ１８にＩよりエクステン
ションシャフトＩＯ及び出力ｍ１７間の駆動結合を解き
、ドッグクラッチ１９により副軸１１と大径カウンタシ
ャフト１８とを駆動結合する。この場合、メインシャフ
ト６に前述の如く伝達された動力はそのまま軸１７に伝
わらず、小径メインギヤ１２、大径カウンタギヤ１８、
ドッグクラッチ１９を経て一旦副軸１１に伝達され、そ
の陵一方で伝動歯車２１，２０、ドッグクラッチ２２を
経て一方の出力軸１７に、他方で伝動歯車２１，２０、
トランス７アギヤ２Ｂ、＠寸ベルト２６及びトランス７
アギヤ２４全経て他方の出力軸２５に伝達される。しか
して、これら出力軸１７．２５に向う動力はギヤ１２．
１８を通る時減速され、軸１７．２５を低速回転させる
ことができる。

（２）次に、トランスミッションが第５速の増速段を前
述の如く選択している状態では、副変速機は次の如く作
用する。

■出力軸１７のみを高速回転させたい場合。

カップリングスリーブ１８ａ＋　１９ａ＋　２２ａを夫
々上記（１）−〇で説明したと同じ位置にする。

この場合、前述したようにカウンタシャフト７からギヤ
１８．１２を紅て増速下にエクステンションシャフト１
０へ伝達された動力が、ドッグクラッチ１８を経てその
まま出力軸１７に伝わり、この軸１７のみを高速回転さ
せることができる。

＠１出力軸１７．２５の双方を高速回転させたい場合。

カップリングスリーブ１８ａ、１９ａ、２２ａを上記（
１）　−＠で説明したと同じ位置にする。この場合、出
力軸１７に上述の如く伝達される動力がドッグクラッチ
２２、伝動１１１４１２０、）ランス７アギヤ２Ｂ、歯
付ベルト２６及びトランスファギヤｚ４を経て出力軸ｚ
５にも伝達され、両出力軸１７．２５を共に高速で回転
させることができる。□Ｏ出力軸１７．２５の双方を低
速で回転させたい場合。

カップリングスリーブｉ８ａ、１９ａ、２２ａを夫々前
記（１）−〇で説明したと同じ位置にする。

この場合、カウンタシャフト７から大径カウンタ゛ギヤ
１８に伝達された動力が、小８メインギヤ１ｚにより増
速されてエクステンションシャフト１０から出力軸１７
に伝わるのでなく、ドッグクラッチ１９を経てそのまま
一旦副軸１１に伝達され、その後一方で伝動歯車２１ｔ
２０及びドッグクラッチ２２を経て出力軸１７に、又他
方で伝動歯車２１．２０、）ランス７アギヤ２８、歯付
ベルト２６及びトランス７アギヤ２４を経て出力軸２５
に伝達される。従って、両出力軸１７．２５を夫々小径
メインギヤ１２により増速しない分低速で回転すること
ができ、これらの回転速麿はギヤ２０．２１間のギヤ比
で決定される。

カくシて本発明副変速機付トランスミッションハ上述の
如く、メインシャフト６からの動力を副変速機出力軸１
７にそのまま伝達する高速ポジション（カップリングス
リーブ１８ａ、１９ａの■位置）と、大径カウンタギヤ
１８からの動力を伝動歯車２１．２０を介して別の副変
速機出力軸２６に伝達する低速ポジション（カップリン
グスリーブ１８ａ、１９ａの■位置）とを切換使用可能
に副変速機を構成し、且つ伝動歯車２０に駆動連結した
別の副変速機出力軸２５からも適宜動力を取出し可能に
副変速機を構成したから、トランスミッションの増速段
用ギヤ１２　＊　１８を副変速機の低速用ギヤに兼用し
たこととなり、その公開変速機の歯車数及びこれに関連
した部品の数が少なくてよく、重量の軽減化及び製直費
の低廉化を所期できると共に副変速機の小型化も可能と
なって、副変速機Ｎ°のトランスミッションと碓もその
＆１を短かくでき、取付スペースの確保が容易となる。

更に、本発明の実施に当り前記図示例の構成を採用すれ
は、出力軸１７のみに動力を伝達する状態で、副軸１１
及びｔランス７了ギヤ２８９２４並びに歯付ベルト２６
を全く作動させないため、この作動に無駄な動力を消費
されることがなく、燃費の向上を望み得る。

第２図は本発明の他の例を示し、本例では出力軸１７に
伝達される動力を駆動軸２７にそのまま中央差動装置２
８を介して伝達したり、この中央差動装置を介して当該
動力を駆動軸２７及び出力軸２５に滑らかに伝達し得る
ようにする。この目的のため、中央差動装Ｍ２Ｂの入力
要素（ビニオンメートギヤ）２８ａに出力軸１７を結合
し、一方の出力要素（サイドギヤ）２８ｂに駆動軸２７
を駆動結合すると共に、他方の出力要素（サイドギヤ）
２８０をドッグクラッチ２２により出力軸１７又は伝動
歯車２０或いはこれら双方に駆動結合し得るようにする
。

本例の構成では、駆動軸２７のみを高速回転させたい場
合、カップリングスリーブｌ　８　ａ　、１９ａを夫々
■、■位置にし、カップリングスリーブ２２ａを■位置
にしで出力軸１７を出力要素２８０に駆動結合する。こ
の場合、トランスミッションの第１速、第２速、第８速
又は第４速の変速段或いは後退段においてメインシャ７
）６（１０）に達した動力は前述した例と同様そのまま
出力軸１７に伝達され、これを介して人力要素２８ａを
高速回転させる。一方、上述の如く出力軸１７と出力要
素２８０とがドッグクラッチ２２により結合されている
ことから、入出力要素ｚｓａ、ｇ８ｅは一体回転し、出
力要素２８ｂは駆動軸２７を高速回転させることができ
る。

駆動軸２７に加えて出力軸２５も高速回転させたい場合
、カップリングスリーブ１８ａ、１９ａは上記と同じ■
、■位置に保ち、カップリングスリープ２２ａを■位置
に切換えて伝動歯車２０を出力要素２８０に結合する。

この時、上述したと同様出力＠１７を経て入力要素２８
ａに供給された動力は、一方で出力要素２８ｂを齢で駆
動軸２７ニ、他方で出力要素２８Ｃ１ドツグクラツチ２
２、伝動歯車２０、トランス７アギヤ２８、歯付ベルト
２６、トランスファギヤ２４を経て出力軸２５に伝達さ
れ、軸２５．２７を共に高速で回転させることができる
。

この動力伝達中中央差動装置１ｉ２６は本来の差動機能
により軸２５．２７の回転差を吸収し、滑らかな動力伝
達を可能ならしめるが、一方の軸２５又は２７が負荷を
受けない状態になると、他方の軸２７又は２６が回転せ
ず、上記一方の軸のみが回転して他方の軸への動力伝達
が不能になる。このような状態のもとでは、カップリン
グスリーブ２２ａを■、■位置間に設定した■位置にし
てドッグクラッチ２２により出力軸１７、歯車２０及び
出力要素２８０の８者を結合することで、中央差動装置
１ｔ２６を所謂デフロック状態にして出力軸１７に出力
要素２８０（従って出力要素２８ｂ及び駆動軸２７）ｔ
−駆動結合すると共に、出力軸１７に歯車２０を駆動結
合して、上記の不都合を回避することができる。

次に、駆動軸ｚ７及び出力軸２５の双方を低速回転させ
たい場合、カップリングスリーブ２２ａ　　　　゛を上
記■位置にした状態で、カップリングスリーブｌ　８ａ
　ｒ　１９ａを夫々■、■位置に切換える。

この時、前述した例と同様副軸１１に達した動力は一方
で歯車２１を経て歯車２０に達し、ここで歯車２０がド
ッグクラッチ２２により出力軸１７及び出力要素２８０
に駆動結合されているから、その後動力はデフロック状
態の中央差動装＠２８を紅て駆動軸２７に伝達される。

副軸１１に達した動力は他方では歯車２１　＋　２９　
、）ランス７ア１ギヤ２ａｌｌベルト２６及びトランス
７アギヤ２４を経て出力軸２５に伝達され、かくて、両
軸ｚ５，１７ｔｌ−共に低速回転させることができる。

かかる本発明副変速機付トランスミッションは副変速機
を前述したと同様の構成としたことで、前記したと同様
の作用効果を奏し得る上、中央差動装置２８を介して２
軸２５，２７への動力伝達がｉＪ能なため、これら両者
間に回転差がある場合も滑らかな動力伝達を行なうこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明副変速機付トランスミッションの要部縦
断側面図、 第２図は本発明の他の例を示す要部路線図である。 ｌ・・・トランスミッションケース、２・・・副変速機
ケ′□□−ス、８・・・中間ケース、５・・・リヤエク
ステンション、６・・・メインシャフト、７・・・カウ
ンタシャフト、８・・・第１連用出力ギヤ、９・・・第
１連用入力ギヤ、１０・・・エクステンションシャ７）
、ｌｌ＝・、副軸、１２・・・小径メインギヤ、１８・
・・大径カラ１ンタギヤ、１１４・・・増速段選択用同
期噛合機構、１５　、１６　＝、、リバースギヤ、１７
・・、副変速機出力軸、１８．１９・・・高低速切換用
ドッグクラッチ、２０．２１・・・伝動歯車、２２・・
・動力取出軸数切換用ドッグクラッチ、２８．２４・・
・トランス７アギヤ、２５・・・別の副変速機出力軸、
２６・・・ｖＡケベルト、２７・・・駆動軸、２８・・
・中央差動装置。 特許出願人　日産自動車株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 Ｌ　トランスミッション出力軸としてのメインシャフト
   と一体回転する小径メインギヤ及び該メインシャフトに
   対し平行なカウンタシャフトに適宜駆動結合されてこれ
   と一体回転可能な大径カウンタギヤよりなる増速段を有
   し、該カウンタギヤを前記カウンタシャフトに駆動結合
   することにより、前記メインシャフトから動力を増速し
   て取出し可能なトランスミッションにおいて、前記メイ
   ンシャフトからの動力を、これに同軸に設けた副変速機
   出力軸にそのまま伝達する高速ポジションと、前記大径
   カウンタギヤからの動力を、これに同軸に設けた第１伝
   動歯車及びこれに噛合して前記副変速機出力軸上に設け
   た第２伝動歯車を介して該副変速機出力軸上に伝達する
   低速ポジションとを切換使用可能に構成され、且つ前記
   第２伝動歯車に駆動連結して別の副変速機出力軸を設け
   、該別の副変速機出力軸１からも適宜動力を取出しｉＪ
   能にｆｆ４を成した副変速機を設けてなることを特徴と
   する副変速機付トランスミッション。 ａ　トランスミッション出力軸としてのメインシャフト
   と一体回転する小径メインギヤおよび該メインシャフト
   に対し平行な力、ウンタシャフトに適宜駆動結合されて
   これと一体回転ｎ１能な大径カウンタギヤよりなる増速
   段を有・し、該大径カウンタギヤを前記力ウンタシャト
   ・７トに駆動結合する。ことにより、前記メインシャフ
   トから動力を増速しで取出し可能なトランスミッション
   において、前記メインシャフトからの動力を、これに同
   軸に設けた副変速機出力ｉＭ全経てそのまま中央差動装
   置の入”力要素に伝達する高速ポジションと、前記大径
   カウンタギヤからの動力を、これに同軸に設けた第１伝
   動歯車及びこれに噛合して前記副変速機出力軸上に設け
   た第２伝動歯車並びに該副変速機出力軸を経て前記中央
   差動装置□゛□の入力要素に伝達する低速ポジションと
   を切換使用可能に構成され、且つ前記中央差動装置の入
   力要素と一方の出力要素とを掛合して他方の出力要素の
   みから動力を取出すか、該結合を解いて中央差動装置の
   前記一方の出力要素からも前記第２伝動歯車及びこれに
   駆動結合した別の副変速機出力軸を経て動力？取出すか
   の選択が可能となるよう構成した副変速機を設けてなる
   ことを特徴とする副変速機Ｎ゛）ランスミッション。