JPS58211057A - 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】 本発明は自動車等の車両に用いるのに好適な副変速機付
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してその
実用価値を高めるのに有用であるが、一般に副変速機付
トランスミッションはトランスミッション本体（主変速
機）に別ユニットとしての副変速機をそのまま併設合体
させて構成するのが普通でもった。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ｖ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、
１量が重く、今日の自勧吏軽量化の時流に合わないばか
り力塙価になっていた。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著１−＜長く
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
に限られる等の問題があった。

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１駆動結合さ
れてこれと一体回転可能ヒ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向きの動力伝達を
行なわせることで、これらギヤは減速作用を行なうこと
かで倖、これらギヤを副変速機の低速選択用ギヤに兼用
し得て上述の問題を解決し得るとの観点から、この着想
を具体化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、本発明副変速機付トランスミッションは、上記
メインシャフトからの動力を副変速機出力軸に伝達する
高速ポジションと、上記大径カウンタギヤからの動力を
副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。

一方、副変速機は上記高低速の切換えによりトランスミ
ッションの変速段数を増すだけでなく、上記副変速機出
力軸のみから動力を取出す機能と４別の副変速機出力軸
からも動力を分配して取出す機能とを使い分けできるよ
う構成することが多い。

この場合も本発明の副変速機付トランスミッションは同
様の考え方九より構成可能であり、この観点から本発明
は、メインシャフトからの動力を副変速機出力軸に伝達
する高速ポジションと、大径カウンタギヤからの動力を
副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、且つ副変速機出力１１１１１に伝達さ
れる動力を別の副変速機出力軸にも適宜分配可能な動力
分配ポジションを有する構成にした副変速機を設けてな
る副変速機付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。

なお、このように適宜２個の副変速機出力軸から動力を
取出せるようにする場合、両側変速機出力軸の回転差を
吸収する中央差動装置があった方が良（、このイ硯点か
ら本発明はメインシャフトからの動力を副変速機出力軸
を経て中央差動装置の入力要素に伝達する高床ポジショ
ンと、大径カウンタギヤからの動力を副変速イ幾出力軸
を経て中央・差動装置の入力要素に伝達する低速ポジシ
ョンとを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他方の出力要素
のみから副変速機出力軸の動力を取出すか、該結合を解
いて上記一方の出力要素からも副変速機出力軸の動力を
取出して別の副変速機出力軸に伝達するかの選択が可能
となるよう構成した副変速機を設けてなる副変速機付ト
ランスミッションを合せ提案するものである。

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は副変速機ケース、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ＩＰ’［＆ｉ）ランスミッシ
ョン出力軸とし℃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８連用変速段の出力ギヤ
（図面では第１速用出力ギヤのみを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（図面で第１速用人カギャのみを９で示＋
）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６ＫＪ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、第舎速の変速段は、上記上齢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の延長部にす
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の突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
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を一体に形成し、このダ゛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８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
０位１１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、ｈｊｆ記トシト
ランスミッション入力軸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を介し、エクステンションシャフト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　ｖｃハ更ｖｃ　ＩＪ　
ハース出方ギヤ１５を一体成形し、これと整列するカウ
ンタシャフト７０箇所にリバース入力ギヤ１６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、上記ギャ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ＩＢ　、１７を
経てエクステンションシャフト１０より逆転下眞取出さ
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
２．１１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ツ）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
ケ、該ドッグクラッチは、そのカップリングスリーブ１
８ａを実線図示のの位置から仮想線図示の０位首へ左行
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０位首から０位
首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に動力分配ギヤ２０を回転自在に支持し、こ
のギヤと噛合する動力分配ギヤ２１を副軸１１に一体に
設ける。又、動力分配ギヤ２０と出力軸２１との間に両
者を適宜駆動結合するドッグクラッチ２２な設け、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０位首へ右行させる時上記駆動結合を行な
うものとする。副軸１１には更にトランスファギヤ２８
を一体成形し、このギヤと噛合するトランスファギヤ２
４を一体に有する別の副変速機出力軸２５を副変速機ケ
ースｚ内に回転自在に横架する。当該別の副変速機出力
４Ｍ！＋２５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、前輪駆動の用に供することがで
きる。

なお、動力分配ギヤ２０．２１のギヤ比及びトランスフ
ァギヤ２８．２４のギヤ比は夫々１：１にするのが良い
が、設計上ギヤ比を１：１以外の・ものにせざるをえな
い場合は、後述の如く両出力軸１７．２５に動力を伝達
する状ＩＫお（・て、これら出力軸の回転数が潜に同じ
Ｋなるよう夫々のギヤ比を設足する。上述の如＜Ｋ構成
Ｖ７た本発明副変速機料トランスミッションの作用を次
に説明する。

（１）先ス、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後を選択して（・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０位首、０位首、■位置にする。この場合。

ドッグクラッチ１８は出力軸１７をエクステンションシ
ャフト１０に駆動結合し、トングクラッチ１９は大径カ
ウンタギヤ１８及び副１１１］　１１間の駆動結合を解
き、ドッグクラッチ２２は出力軸１７及び動力分配ギヤ
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カバ、エクステンションシャフ
トＩＯ、ドッグクラッチ１８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
カーで譚る。

■、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ｌ　８ａ　、　１９ａを上記と同
じ０位首にしたままカップリングスリーブ２２ａを０位
首にして動力分配ギヤ２０を出力軸１７＆Ｃ＋駆動結合
する。この場合、軸１７に上記と同じ経路を経て動力が
高速で伝達される一方、この動力が動力分配ギヤ２０，
２１、副軸１１及びトランスファギヤ２３．２４を経て
別の副変速機出力軸２５にも同じ高速で伝達され、両出
力軸１７．２５を高速回転させることができる。

θ、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０位首にしたまま、
カップリングスリーブ１８ａ。

１９ａを夫々０位暗に切換えて、ドッグクラッチ１８に
よりエクステンションシャフトｌＯ及び出力軸１１間の
駆動結合をｗ４き、ドッグクラッチ・１９により副軸１
１と大径カウンタギヤ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１７１Ｃ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１
１に伝達され、その後一方で動力分配ギヤ２１．２０ド
ッグクラツーＦ−２２を経て一方の出力軸１７Ｋ、他方
でトランスファギヤ２８．２４を経て他方の出力軸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１２．１３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。

＋ｇ＋　　次に、トランスミッションが第５速の増速段
を前述の如（選択している状態では、副変速機は次の如
くに作用する。

■　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）−■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１
８．１２を経て増速下にエクステンションシャフト１０
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
ることかで譚る。

０　出力軸１７．２５の双方な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ｔｌ）−０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動力分配
ギヤ２０，２１、副軸１１及びトランスファギヤ２３．
２４を経℃出力軸２５にも伝達され４、。

両出力軸１’７．２５を共に高速で回転させることかで
但る。

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１８　ａ　＋　１９　ａ　＋　２
２　ａを１夫り前記（１１−ｆ１３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、小径メインギヤ１２
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に伝わるのではなく、ドッグクラ、、。

ツチ１９を経てそのまま一旦副軸１１に伝達され、その
後一方で動力分配ギヤ２１．２０及びドッグクラッチ１
７を経て出力軸１７に、又他方でトランスファギヤ２；
３．２４を経て出力軸２５に、伝達される。従って、副
出力１１ｔ４１１’７．２５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
の回転速度はギヤ２０゜２１間及び２３．２４間のギヤ
比で夫々決定される。

かくして本発明副変速機付トランスミッションは、上述
の如くメインシャフト６からの動力をそのまま副変速機
出力軸１７に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からの動力を副変速機出力軸１７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てトラン
スミッションに組付けたから、トランスミッションの増
速段用ギヤ１２．１３を副変速機の低速選択ギヤに兼用
することとなり、副変速機の歯車数及びこれに関連した
部品の数がその公吏なくてよく、重量の軽減化及び製造
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付トランスミッションと難もその全
長を短かくでき、取付スペースの確保が容易となる。

又、本発明においては、高低速の切換えだけでなく、２
個の出力軸１７．２５の双方から選択的に動力を取出せ
るようにする場合も、同様の考え方により副変速機を構
成することで、歯車の数及びこれに関連した部品の数を
少なくして副変速機付トランスミッションの軽量化、小
型化及び低廉化を同様に実現可能である。

更に、本発明副変速機料トランスミッションは図示例の
構成とすれば、出力軸１７のみに動力を伝達する状態で
、副軸１１及びトランスファギヤｆｌｘ３　、２４が全
く回転せず、この回転に無駄な動力が消費されることが
なく、燃費の向上を望める。

第２図は本発明の他の例を示し、本例では出力軸１７か
ら取出された動力を中央差動装置２６を鮮て駆動軸２７
に、伝達するよう構成する。この目・的のため、中央差
動装置の入力要素（ビニオンメートギヤ）２６ａＫ出力
軸１７を結合し、一方の出力要素（サイドギヤ）２６ｂ
に駆動軸２７を結合し、他方の出力要素（サイドギヤ）
ｚ６ｃをドッグクラッチ２２九より出力軸１７、又は動
力分配ギヤ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１８ａ　、　１９ａを夫々■
、■位置にし、カップリングスリーブ２２ａを■位置に
して出力軸１７を出力要素２６ｃ忙駆動結合する。この
場合、トランスミッションの第１速、第２速、第８速又
は舘４速の変速段或いは後退段においてメインシャフト
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、これを介して入力要素２６ａを高
速回転させる。一方、上述の如く出力軸１７と出力要素
２６ｃ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２　ｆｌａ　、　２６ｃは一体回伝
し、出力要素２６ｂ＆′ｉ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２６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ブ２２ａを■位置
に切換えて動力分配ギヤ２０を出力要素２６ｃＫ結合す
る。この時、上述したと同様出力軸１７を経て入力要素
２６ａｉＣ供給された動力は、一方で出力要素２６ｂを
経て駆動軸２７に、他方で出力壁１！２６ｃ、　　ドッ
ククラッチ２２、動力分配ギヤ２０．２１、副軸１１、
トランスファギヤ２８．２４を経て出力軸２５に伝達さ
れ、軸２６．２７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２６は本来の差動機能によ
り軸２５．２７の回転差を吸収し、清らかな動力伝達を
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ｚ７又はｚ５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、ギヤ２０及び出力
要素２６ｃの８者を結合することで、中央差動装置２６
を所謂デフロック状態にして出力軸１７に出力要素２６
ｃ（従って出力要素２６ｂ及び駆動軸２７）を１魁動結
合すると共に、出力軸１７にギヤｚＯ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２７及び出力軸２６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０位置に
した状態で、カップリングスリーブ１８ａ、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
でギヤｚ１を経てギヤ２０に達し、ここでギヤ２０がド
ッグクラッチ２２により出力軸１７及び出力要素２８ｃ
に駆動結合されているから、その後動力はデフロック状
態の中央差動装置ｆ２６を経て駆動軸２７に伝達される
。副軸１１に達した動力は他方でトランスファギヤ２８
．２４を経て出力軸２６に伝達され、かくて、両軸２５
゜・２７を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２６を介して２
軸２５．２７への動力伝達が可能なため、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。 １・・・トランスミッションケース、 ２・・・副変速機ケース、３・・・中間ケース、ｂ・・
・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速用出力ギヤ、
９・・・第１速用人力ギヤ、 ＩＯ・・・エクスデンションシャフト、１１・・・副軸
、１２・・・小径メインギヤ、１３・・・大径カウンタ
ギヤ、１４・・・増速段選択用同期噛合機構、１５．１
６・・・リバースギヤ、 １フ・・・副変速機出力軸、 １８．１９・・・高低速切換用ドッグクラッチ、２０．
２１・・・動力分配ギヤ、 ２２・・・動力取出軸数［１！用ドツグクラツチ、２８
．２４・・・トランスファギヤ、 ２５・・・別の副変速機出力軸、 ２６・・・中央差動装装置、２６ａ・・・入力要素、２
６ｂ　、　２６ｃ・・・出力要素、ｚ７・・・駆動軸。 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７、該大径カウンタギヤを前言己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（・て
   、前記メインシャフトからの動力を副変速機出力軸に伝
   達する高速ポジションと、前記大径カウンタギヤからの
   動力を前記副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。 λ　トランスミッション出力Ｑｊｌ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、該大径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
   を増速しで取出し可能を仁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副変速機出力軸に伝
   達する高速ポジションと、前記大径カウンタギヤからの
   動力を前記副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、且つ前記副変速機出力軸に
   伝達される動力を別の副変速機出力軸にも適宜分配可能
   な動力分配ポジションを有する構成にした副変速機を設
   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。 ＆　前記副変速機は、前記メインシャフトに同軸に設け
   られ、前記高速ポジションでこれに駆動結合される前記
   副変速機出力軸と、該副変速機出力軸上に回転自在に支
   持され、前記。 動力分配ポジションでこれに駆動結合される動力分配ギ
   ヤと、前記カウンタシャフト及び大径カウンタギヤに同
   軸に設けられ、前記低速ポジションで該大径カウンタギ
   ヤに駆動結合される副軸と、該副軸と一体回転し、前記
   動力分配ギヤに噛合する動力分配ギヤと、該副軸に対し
   平行に配置され、これにより回転駆動される前記別の副
   変速機出力軸とよりなるものである特許請求の範囲第２
   項記載の副変速機付トランスミッション。 ４　　）ラン／（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ＩＩｃ適宜駆動結合奄れ
   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４該大径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副変速機出力軸を経
   て中央差動装置の入力要素［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前記副変速機出力
   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ｆの入力要素と一方の出力要素とを結合して他方
   の出力要素のみから動力を取出すが、核結合を解いて両
   出力要素から動力を分配して増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
   副変速機付トランスミッション。