JPS59140941A - 自動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、車輛用の自動トランスミッションに係シ、特
に常時噛合い式の通常の機械式トランスミッションにわ
ずか々改良を加えることによって、トルクコンバー　タ
を用いることなく円滑に自動変速できるようにした構成
の簡易な自動トランスミッションに関する。

従来、トラック、バス等の大型車輛においては、手動変
速式のトランスミッションが採用されているが、これに
よるとチェンジレバーの操作が重く、ストロークが大き
い上置速段が多いので運転操作が楽でなく、運転者が疲
労し易いという欠点があった。この欠点を解消するため
には、トルクコンバータを用いた自動変速式のトランス
ミッションの採用が考えられるが、これによると、流体
の滑シに起因する動力損失が大きいため燃料消費が増大
するばかシでなく、大型車輛用のものでは、非宮に高価
となる衿の欠点があシ、採用し難い。そこでトルクコン
バータや遊星歯車を一切用いない機械式の自動変速トラ
ンスミッションの採用が考えられるが、これによると、
変速時における動力伝達経路の切換えを機械式クラッチ
によって行わなければならないため、該切換え操作を円
滑に行うことが困難であシ、変速時のショックが大きく
なシ易い欠点があった。一方、特開昭５６−１２７８４
１号公報に記載された発明では、二重クラッチ装置に加
えてトルクコンバータを備えているのセ構成が複雑高価
となシ、シかもクラッチ装置が一箇所にまとめられてい
ないので、トランスミッションの全体形状及びコンパク
ト化の点で難点があった。

また特開昭５６−１２７８４２号公報に記載された発明
に幹いても、二重クラッチ装置を一箇所にまとめていな
いので、トランスミッションが不必要に大型化してしま
う難点があった。

本発明は、上記した従来技術の欠点を除くためになされ
たものであって、その目的とするととろけ、常時噛合い
式の通常の機械式手動変速トランスミッションにわずか
な改良を加えるのみで、自動変速式のトランスミッショ
ンを得る仁とにある。

また他の目的は、変速時の動力伝達経路の切換えを流体
圧を利用した二重クラッチ装置を交互に、しかも徐々に
断続させることによって円滑に行ゎせ、変速ショックを
なくすことである。更に他の目的は、単一のクラッチハ
ウジング内に二重クラッチ装置を、そのクラッチディス
クが相隣接するように配置することによって、自動トラ
ンスミッションであシながら形状、大きさともに従来の
手動トランスミッションと同様のコンパクトなものとす
ることである。

要するに本発明は、第１のインプットシャフトと第１の
カウンタシャフトとメインシャフトとを備えた常時噛合
い式トランスミッションにおいて前記第１のインプット
シャフトに回動自在に嵌挿された中空の第２のインプッ
トシャフトと、前記第１のカウンタシャフトに回軸自在
に嵌挿された中空の第２のカウンタシャフトと、前記第
２のインプットシャフトに固着された第２のインプット
ギヤと前記第１のカウンタシャフトに固着され六第１の
カウンタギヤとを噛合させて々る第１のインプット歯車
列と、前記第１のインプットシャフトに固着された第１
のインプットギヤと前記第２のカウンタシャフトに固着
された第２のカウンタギヤとを噛合させて々る第２のイ
ンプット歯車列と、前記第１のインプット歯車列にょシ
駆動される第１のアウトプット歯車列と、前記第２のイ
ンプット歯車列によシ駆動される第２のアウトプット歯
車列と、該各アウトプット歯車列の回転を択一的に選択
して前記メインシャフトに伝達するようにした複数のド
ッグクラッチと、エンジンの回転を前記第１のインプッ
トシャフト又は前記第２のインプットシャフトに通常時
には択一的に伝達し変速時においては一方のインプット
シャフトへの動力伝達力を徐々に弱めながら他方のイン
グツトシャフトへの動力伝達力を徐々に強めるように作
動して動力伝達経路を切シ換えるようにした二重クラッ
チ装置とを備えたことを特徴とするものである。

以下本発明を図面に示す実施例に基いて説明する。本発
明に係る自動トランスミッションＡＴ　ｄ、第１図及び
第２図において、第１のインプットシ　　　　′ヤント
１と、第１のカウンタシャフト２と、メインシャフト３
とを備えた常時噛合式トランスミッジョンであって、中
空の第２のインプットシャフト４と、中空の第２のカウ
ンタシャフト５と、第１のインプット歯車列６と、第２
のインプット歯車列８と、第１のアウトプット歯車列９
と、第２のアウトプット歯車列１０と、複数のドッグク
ラッチ１１．１２．１３と、二重クラッチ装置１４とを
備えたものである。

第１のインプットシャフト１は、クラッチハウジング１
５に収容されたリングギヤ１６の回転中心に設けられた
軸受１８によシ一端１ａが支承され、他の一端１ｂはト
ランスミツシランケース１９に設けられた軸受２０によ
シ第２のインプットシャフト４と共に支承されており、
スプラインＩＣ及び第１のインプットギヤ２１が一体的
に固着形成されている。また中心部には、袖穴１ｄが形
成されている。

第１のカウンタシャフト２は、トランスミツシランケー
ス１９に、軸受２３及び２４によシ、支承されて取シ付
けられておシ、第１のカウンタギヤ２６と、第３速−用
ギヤ２８と、第１連用ギヤ２９と、リバー　ス用ギヤ３
０が一体的に、又はキー３１等の手段で固着されている
。リバース用ギヤ３０は、第２図に示すように、並設さ
れた軸３３に回動自在に嵌挿された二連のアイドルギヤ
３４の第１アイドルギヤ３５に噛合し、第２アイドルギ
ヤ３６はリバース用メインギヤ３８に噛合している。

メインシャフト３は、第１のインプットシャフト１の一
端１ｂに配設された軸受４０とトランスミクシ３ンケー
ス１９の軸受４１とによシ支承され、その一端３ｂはプ
ロペラシャフト（図示せず）に連結されており、スプラ
イン３Ｃ１３ｄ及び３ｅが形成され、スズライン３Ｃに
は、第３速又は第４速選択用のドッグクラッチ１１が、
スプライン３ｄには第１速又は第２速選択用のドッグク
ラッチ１２が、そしてスプライン３ｅにはリバース用の
ドッグクラッチ１３が夫々回転方向に拘束されて該メイ
ンシャフト３と一体的に回転するように取シ付けられて
いる。また第３速用メインギヤ４３と、第２速用メイン
ギヤ４４と、第１速用メインギヤ４５と、リバース用メ
インギヤ３８とが回動自在に嵌挿されている。

中空の第２のインプットシャフト４は、第１のインプッ
トシャフトＩＫ嵌挿され、ニー′ドル軸受４８及び軸受
４９を介して第１のインプットシャフート１によシ支承
され、更に軸受２０を介してトランスミッションケース
１９によシ支承されておシ、スプライン４Ｃ及び第２の
インプットギヤ５０が一体的に固着形成されている。

中空の第２のカウンタシャフト５は、第１のカウンタシ
ャフト２に回動自在に嵌挿されておシ、ニードルベアリ
ング５１を介して該第１のカウンタシャフト２によシ支
承され、第２のカウンタギヤ５２及び第２連用ギヤ５３
が一体的に固着形成されている。

第゛１のインプット歯車列６は、第２のインプットシャ
フト４に固着された第２のインプットギヤ５０と、第１
のカウンタシャフト２に固着された第１のカウンタギヤ
２６とを噛合させてなる。

第２のインプット歯車列８は、第１のインプットシャフ
ト１に固着された第１のインプットギヤ２１と、第２の
カウンタギヤフト５に固着された第２のカウンタギヤ５
２とを噛合させてなる。

第１のアウトプット歯車列９は、第１のインプット歯車
列６によシ駆動される歯車列であって、第１のカウンタ
シャフト２と一体的に回転する第３連用ギヤ２８及びこ
れと噛合する第３速用メインギヤ４３と、第１連用ギヤ
２９及びこれと噛合する第１速用メインギヤ４５と、リ
バース用ギヤ３０及びこれと噛合するアイドルギヤ３４
（第１アイドルギヤ３５及び第２アイドルギヤ３６）と
、第２アイドルギヤ３６と噛合するリバース−用メイン
ギヤ３８とからなる。

第２のアウトプット歯車列１０は、第２のインプット歯
車列８によシ駆動される歯車列であって、第２連用ギヤ
５３及びこれと噛合する第２速用メインギヤ４４とから
なる。

ドッグクラッチ１１．１２及び１３は第１及び第２のア
ウトプット歯車列９，１０の回転を択一的に選択してメ
インシャフト３に伝達するようになっておシ、各々がメ
インシャフト３と一体的に回転するように取シ付けられ
ておシ、夫々シンクロ機構Ｓを備えている。ドッグクラ
ッチ１１のクラッチスリーブｉｌａ［は、シフタフォー
ク５５が、ドッグクラッチ１２のクラッチスリーブ１２
ａにはシフタフＡ−り５６が、ドッグクラッチ１３のク
ラッチスリーブ１３ａにはシフタフォーク５７が夫々係
合しておシ、シフタロッド５８は、図示は１本たり−で
あるが、第１速・第２速用と、第３速・第４連用と、リ
バース用の合計３本が相前後して摺動自在に並設されて
いて、シフトアーム６０がセレクトシャフト６１を中心
としで揺動することでシフトが行われ、該セレクトシャ
フト６１がその軸方向に移動することでセレクトが行わ
れ、これらはすべてオートマチックトランスミッション
コントロール装置（図示せず）にょシ作動する油圧シリ
ン５′等（図示せず）によって自動的に操作されるよう
になっている。

二重クラッチ装ｆｉｔ１４は、エンジン（図示せず）の
回転を第１のインプットシャフト１又は第２のインプッ
トシャフト４に、通常時には択一的に伝達し、変速時に
おいては一方のインプットシャフト（１又は４）への動
力伝達力を徐々に弱めながら他方のインプットシャフト
（１又は４）への動力伝達力を徐々に強めるように作動
して動力伝達経路を切シ換えるようになっておシ、第１
のクラッチ６３は、第１のインプットシャフト１にスフ
。

ラインＩＣによって一体的に回転するようにした第１の
クラッチディスク６４と、油圧によって作動し、該クラ
ッチディスクをリングギヤ１６と一体の駆動側回転体６
５に押圧するようにした第１のピストン６６とからなる
。また第２のクラッチ６８は、第２のインプットシャフ
ト４にスプライン４Ｃによって一体的に回転するように
した第２のクラッチディスク６９と、油圧によって作動
し、該クラッチディスクを駆動側回転体６５に押圧する
ようにした第２のピストン７ｏとからなる。

またこの二重クラッチ装置１４は、本発明においては、
単一のクラッチハウジング１５内に、各々のクラッチデ
ィスク６４．６９が相隣接して配置されており、コンパ
クト化が図られている。

本発明は、上記のように構成されておシ、以下その作用
について説明する。第１図及び第３図において、まず第
１速走行状態について説明すると、エンジンからは矢印
Ａで示す如く、クランクシャフト７２からリングギヤ１
６を介して駆動側回転体６５に動力が伝達されておシ、
ドッグクラッチ１２は第１速用メインギヤ４５に接続さ
れている。）そこで運転者がアクセルペダル（図示せず
）を踏売込んで車輛（図示せず）を発進させようとする
と、オートマチックトランスミッションコントロール装
置の作動によシ、駆動側回転体６５に設けられた油入６
５ｂからピストン７０に油圧が供給され、該ピストンは
第２のクラッチ６８のクラッチディスク６９を駆動側回
転体６５に徐々に押圧し、クラッチディスク６９は次第
に加速され、第２のクラッチ６８が接続さ−れる。（な
お第３甲から第６図においては、第１及び第２のクラッ
チ６３゜を「平行斜線」、そして完全接続状態を「網目
」によって図示しである。また各部の停止及び単なる空
転状態を１−細い実線」、動力伝達の準備段階における
空転状態及び半クラッチによる動力伝達性態を「破線」
、完全な動力伝達状態を「太い実線」で図示しである。

）とれによって第２のインプットシャフト４、第１のイ
ンプット歯車列６、（第２のインプットギヤ５０及び第
１のカウンタギヤ２６）、第１のカウンタシャフト２、
第１のアウトプット歯車列９（第１連用ギヤ２９及び第
１連用メインギヤ４５）が次第に加速されながら回転し
、ドッグクラッチ１２からメインシャフト３へとの増速
回転が伝達され、矢印Ｂの如くプロペ２シヤフトへ動力
が伝達され、車輛は滑らかに発進し、加速されて行く。

なおこの間第１のアウトプット歯車列９を構成する第３
速用ギヤ２８、第３速用メインギヤ４３、リバース用ギ
ヤ３０、二連のアイドルギヤ３４及びリバース用メイン
ギヤ３８は空転しており、第１のクラッチ６３のクラッ
チディスク６４、第１のインプットシャフト１、第２の
インプット歯車列８（第１のインプットギャ２１及び第
２のカウンタギヤ５２）、第２のカウンタシャフト５及
び第２のアウトプット歯車列１０（第２速用ギヤ５３及
び第２速用メインキヤ４４）は停止している１゜ 次に、このような第１速走行状態におし・て次第に車速
が上がってエンジンの負荷が軽くなってオートマチック
トランスミッションコントロール装置が第２速への変速
操作を行う場合につき、第１図及び第４図から第６図を
参照し７て説明する。まず第４図に示すように、第２の
クラッチ６８、第１のインプット歯車列６、第１のアウ
トプット歯車列９は、第３図と同一の状態に駆動してお
き、これに加えてトングクラッチ１１を第２速用メイン
ギヤ４４に接続する。これによって第２速用メインギヤ
４４はメインシャフト３と同一速度で空転し、同様に第
２連用ギヤ５３、第２のカウンタギヤ５２、第１のイン
プットギヤ２１、第１のインプットシャフト１及びクラ
ッチディスク６４が空転する。該クラッチ１４７２６４
０回転速度は、クラッチディスク６９の回転速度よυも
当然遅くなっている。従って、このままの状態で第２の
クラッチ６８を急速に切シ、第１のクラッチ６３を急速
に接続すると、クラッチディスク６４にょシ駆動される
第２のインプット歯車列８、第２のアウトプット歯車列
１０及びメインシャフト３は急速に加速されるので、車
輛は第２速走行に変速された直後に一瞬急加速してしま
うことになり好寸しくない。

これを防山して、第１速走行から第２速走行への変速を
滑らかに行わせるため、次のような二重クラッチ装置１
４の操作を行う。

即ち、第５図に示すように、第２のクラッチ６８を徐々
に弛めながら半クラツチ状態として、次第にクラッチデ
ィスク６９の回転速度を遅くすると同時に第１のクラッ
チ６３を徐々に大きな力で締め付けながら半クラツチ状
態として、次第にクラッチディスク６４の回転速度を速
くして、両クラッチディスク６４．６９の回転速度が一
致したところで動力伝達経路が滑らかに変換されること
になる。。

そして第６図に示すように、ドッグクラッチ１２を第１
速用メインギヤ４５から離し、第１のクラッチ６３を完
全に接続し、第２のクラッチ６８を完全に切ると、第１
のインプットシャフト１、第２のインプット歯車列８、
第２のアウトプット歯車列１０の動力伝達経路で第２速
走行用の動力伝達が行われ、車輛は滑らかに第２速走行
へと移行して走行するようになる。

更に、図示は省略しであるが、第２速から第３速走行へ
の変速は、第６図の状態からドッグクラッチ１２を第３
速用メインギヤ４３に接続し、次いで第１のクラッチ６
３を徐々に弛めながら、第２のクラッチ６８を徐々に大
きな力で締め付けて行き、ドッグクラッチ１１を第２速
用メインギヤ４４から離すと、駆動側回転体６５の回転
はショックなしに第２のクラッチ６８に伝達され、第２
のインプットシャフト４から第１のインプット歯車列６
、第１のカウンタシャフト２、第３速用ギヤ２８、第３
速用メインギヤ４３、ドッグクラッチ１２及びメインシ
ャフト３を介して動力が矢印Ｂの如くプロペラシャフト
へ伝達され、車輛は滑らかに第３速走行へと移行する。

そして最後に、ドッククラッチ１１を第１のイン７ツト
シヤフト１に接続し、次いで第２のクラッチ６８を徐々
に弛めながら、第１のクラッチ６３を徐々に大きな力で
締め付けて行き、ドッグクラッチ１２を第３速用′メイ
ンキヤ４３から離すと、駆動側回転体６５の回転はショ
ックなしに第１のクラッチ６３に伝達され、第１のイン
プットシャフト、１からドッククラッチ１１を介して動
力が面結され、車輛は第４速走行に滑らかに移行する。

また上記のような変速は、減速時においても同様に円滑
に行われる。

リバースを選択する場合には、第２図に示す状態からド
ッグクラッチ１３をリバース用メインギヤ３８に接続す
る操作を手動で行った後アクセルペタルを踏み込めば、
第２のクラッチ６８が自動的に接続され、駆動側回転体
６５０回転は、クラッチディスク６８、に１のインプッ
ト歯車列６、第１のカウンタシャフト２、リバース用キ
ャ３゜第１アイドルギヤ３５、第２アイドルギヤ３６、
リバース用メインギヤ３８、ドッグクラッチ１３及ヒメ
インシヤフト３を介してプロペラシャフトに伝達され、
車輛は滑らかに後退することができる１゜ 上記各場合において、二重クラッチ１４を断続させるに
は、油入６５ａ及び６５ｂにオイルを送ってピストン６
６．７０を夫々作動させればよく、油圧の制御はオート
マチックトランスミッション：Ｉ　７　）　０−ル装置
が行う。従ってクラッチディスク６４．６９を夫々駆動
側回転体６５に対して押圧する力は任意に得られ、微妙
な牛クラッチ状態も十分に実現できるものであシ、第１
及び第２のクラッチ６３．６８の断続はショックを作力
うこと々く円滑に行われる。

またセレクトシャフト６１及びシフタロッド５８は、オ
ートマチックトランスミッションコントロール装置によ
シ制御されるエアシリンダ又は油圧シリンダにょシ所望
のタイミングで作動し、各シフタフォーク５５．５６及
び５７を動かす。

力お上記実施例においては、前進４速、後退１速の自動
トランスミッションＡＴについて説明したが、本発明は
この変速段に限定されるものではなく、前進５速、６速
、７速、８速等すべての機械変速式のトランスミッショ
ンに適用できることはいうまでもない。

本発明は、上記のように構成され、作用するものである
から、常時噛合式の通常の機械式手動変速トランスミッ
ションにわずか々改良を加えるのみで、自動変速式のト
ランスミッションを得ることができる利点がある。また
変速時の動力伝達経路の切換えを流体圧を利用した二重
クラッチ装置を交互に、しかも徐々に断続させるように
したので、円滑に行わせることができ、変速シワツクを
なくすことができる効果が得られる。更には、単一のク
ラッチハウジング内に二重クラッチ装置を、そのクラッ
チディスクが相隣接するように配置したので、自動トラ
ンスミッションであシながら、形状、大きさともに従来
の手動トランスミッションと同様のコンパクトなものと
することができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例に係シ、第１図は自動トランスミ
ッションの縦断面図、第２図から第６図は自動トランス
ミッションの機構概略図であシ、第２図は中立状態にお
ける機構概略図、第３図は第１速走行時の機構概略図、
第４図は第１速から第２速への変速準備段階を示す機構
概略図、第５図は第１速から第２速への変速時における
半クラツチ状態を示す機構概略図、第６図は第２速に変
速が完了した状態を示す機構概略図である。 １は第１のインプットシャフト、２は第１のカウンタシ
ャフト、３はメインシャフト、４は中空の第２のインプ
ットシャフト、５は中空の第２のカウンタシャフト、６
は第１のインプット歯車列、８は第２のインプット歯車
列、９は第１のアウトプット歯車列、１０は第２のアウ
トプット歯車列、１１．１２．１３はドッグクラッチ、
１４は二重クラッチ装置、１５はクラッチハウジング、
２１は第１のインプットギヤ、２６は第１のカウンタギ
ヤ、５０は第２のインプットギヤ、５２は第２のカウン
タギヤ、６４．６９はクラッチディスク、ＡＴは自動ト
ランスミッションである。 特許出願人　　　日野自動車工業株式会社代理人　弁理
士　　内　１）和　男 第２図 第３図 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　第１のインプットシャフトと第１のカウンタシャフ
   トとメインシャフトとを備えた常時噛合い式トランスミ
   ッションにおいて、前記第１のインプットシャフトに回
   動自在に嵌挿された中空の第２のインプットシャフトと
   、前記第１のカウンタシャフトに回動自在に嵌挿された
   中空の第２のカウンタシャフトと、前記第２のインプッ
   トシャフトに固着された第２のインプットギヤと前記第
   １のカウンタシャフトに固着さ”れた第１のカウンタギ
   ヤとを噛合させてなる第１のインプット歯車列と、前記
   第１のインプットシャフトに固着された第１のインプッ
   トギヤと前記第２のカウンタシャフトに固着された電２
   のカウンタギヤとを噛合させてなる第２のイン４プツト
   歯車列と、前記第１のづンブット歯車列によシ駆動され
   る第１のアウトプット歯車列と、前記第２のインプット
   歯車列によシ駆動される第２のアウトプット歯車列と、
   該各アウトプット歯車列の回転を択一的に選択して前記
   メインシャフトに伝達するようにした複数のドッグクラ
   ッヂと、エンジンの回転を前記第１のインプットシャフ
   ト又は前記第２のインプットシャフトに通常時には択一
   的に伝達し変速時においては一方のインプットシャフト
   への動力伝達力を徐々に弱めながら他方のインプットシ
   ャフトへの動力伝達力を徐々に強めるように作動して動
   力伝達経路を切シ換えるようにした二重クラッチ装置と
   を備えたことを特徴とする自動トランスミッション。　
   　　− ２前記二重り゛ラッチ装置は、単一のクラッチハウジン
   グ内に各々のクラッチディスクが相隣接して配置されて
   いることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の自
   動トランスミッション１゜