JPS59180144A - 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、車輪用の自動トランスミッションに係り、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
ずかな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全長が
短かくしかも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、手動り
速成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
い上変速段が多いので運転操作が楽でなく、運転者か疲
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
の滑りに起因する動力損失が太きいため燃料消費が増大
するばかりでなく、大型車輛用のものでは、非常に買価
となる鉤の欠点かあり、採用し姉い。そこでトルクコン
バータや遊星歯車を一切用いない恢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２を＠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り、変速時のショックが大きく
なり易い欠点があった。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
えてトルクコンパ−タケ備λているので構成が複雑高価
となり、しかもクラッチ装置症が一鍵所にまとめられて
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
においても、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、その目的とするところは、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
ンを得ることにある。

また他の目的は、変速時の動力伝達経路の切換えを流体
圧を利用した二車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わせ、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
ジング内に二車クラッチ装置を、そのクラッチディスク
が相隣接するように配置すると共に後退用変速段をカウ
ンタシャフトの側方に並設することによって、自動トラ
ンスミッションでありながら形状、大きさともに従来の
手動トランスミッションと同程度にコンパクトなものと
し、特にその全長を全く長くしなくて済むようにして車
載を容易化することである。

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のインプットギヤ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なる第２の
インプット歯車列と、前記第１のインプント歯車列によ
り駆動される第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り駆動される第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
トングクラッチと、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り換えるようにした二重クラ
ッチ装置とを備え、かつ後退専用ドッグクラッチを含む
後退用変速段を前記第１のインプット歯車列により駆動
されるように前記第１のカウンタシャフトの側方に並設
し、該変速段から前記メインシャフト上のギヤであって
前記第２のインプット歯車列によって駆動されるギヤを
経由して後退用動力伝達がなされるように構成したこと
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は、第１図におい
て、第１のインプットシャフト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
ランスミッションであって、中空の第２のイン７ノトシ
ヤフト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、者車列９と、第２のアウトプッ
ト歯車列１０と、籾数のトングクラッチ１１、１２．１
３と、二重クラッチ装置１４と、後退用変速段１５とを
備えたものである。

第１のインプットシャフト１は、図中左端がトランスミ
ッションケース（図示せず）に設けられた軸受（図示せ
ず）により支承され、図中右端はトランスミッションケ
ース（図示せず）に設けられた軸受（図示せず）により
泥２のインプツトシヤフト４と共に支承されており、第
１のインゾノトギヤＪ６が一体的に固着されてい２）。

第１のカウンタシャフト２は、トランスミッンヨンケー
スに、図中左右両端が一対の軸受（図示せず）によって
支承されて取り伺けられており、第１のカウンタギヤ１
８と、第３速用ギヤ１９と、第１速用ギヤ２０とが一体
的に固着されている。

メインシャフト３は、トランスミッションケースに、図
中左右両端が一対の軸受（図示せず）によって支承され
て取り付けられており、その右端はプロペラシャフト（
図示せず）に連結されている。またメインシャフト３に
は、第３速又は第４速渾択用のトングクラッチ１１及び
第１速又は第２速仇択用のドッククラッチ１２が大々回
転方回に拘束されて該メインシャフトと一体的に回転す
るように取り付けられており、また第３速用メインギヤ
２８と、第２速用メインギヤ２６と、第１速用メインギ
ヤ２９とが回動自在に嵌挿されている。

中空の第２のインプツトシャフト４は、第１のインプッ
トシャフト１に嵌挿されており、図中右端には第２のイ
ンプットギヤ３１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り、第２のカウンタ
ギヤ３２及び第２速用ギヤ３３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３１と、第１のカ
ウンタシャフト２の固着された第１のカウンタギヤ１８
とを噛合させてなる。

第２のインプット歯車列８は、第１のインプットシヤフ
ト１に固着された第１のインプットギヤ１６と、第２の
カウンタシャフト５に固着された第２のカウンタギヤ３
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により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速用ギヤ１９に夫々
噛合する第３連用メインギヤ２８及びアイドルギヤ５１
と、第１速用ギヤ２０及びこれと噛合する第１速用メイ
ンギヤ２９と、第２速用メインキヤ２６に噛合するリバ
ースギヤ５２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により駆動される歯車列であって、第２速用ギヤ
３３及びこれと噛合する第２速用メインギヤ２６とから
なる。

ドッグクラッチ１１、１２、及び１３は、第１及び第２
のアウトプット歯止列９、１０の回転を択一的に選択し
てメインシヤフト３に伝達するようになっており、ドッ
グクラッチ１１及び１２は、メインシャフト３と一体的
に回転するように、トングクラッチ１３は、リバースシ
ャフト５０と一体的に回転するように夫々のシャフトに
取り付けられており、夫々シンクロ機構（図示せず）を
備えている。またこれらのドッククラッチは、オートマ
チックトランスミッションコントロール装置（図示せず
）により作動する油圧シリンダ等（図示せず）によって
自動釣に軸方向に慴動し得るようになっている。

二重クラッチ装置１４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、常時は択一的に伝達し、変速時においては
一方のインプットシャフト（１叉は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
伝達状態を切り換えるようになっており、第１のクラッ
チ４０は、第１のインプットシャフト１と一体的に回転
する第１のクラッチディスク４１を備えており、該クラ
ッチディスクは油圧によって作動し、駆動側回転体４２
に押圧されるようになっている。

また第２のクラッチ４３は、第２のインプットシャフト
４と一体的に回転する第２のクラッチディスク１５を備
えており、該クラッチディスクは油圧によって作動し、
駆動側回転体４２に押圧されるようになっている。

また二重クラッチ装置１４は、本発明については、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４
１、４５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。

後退用変速段１５は、第１のカウンタシャフト２と並設
されたリバースシャフト５０と、形リバースシャフトπ
回動自在に低伸され第３速用キヤ１９と噛合するアイド
ルギヤ５１と、リバースシャフト５０に一体的に固矯さ
れ第２速用メインキヤ２６と噛合するリバースギヤ５２
と、リバースシャフト５０に回転方向に拘束されて一体
的に回転するように取り付けられた後退専用のドッグク
ラッチ１３とを備えている。

本発明は、上記のように構成されており、却下その作用
について説明する。第２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、駆動側回転体４２に動力が伝達されており、ドッグ
クラッチ１２は第１速用メインギヤ２９に接続されてい
る。そこで運転省がアクセルペダル（図示せず）を踏み
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
により油圧が供給され、該油圧によって第２のクラッチ
４３のクラッチディスク４５が駆動側回転体４２に徐々
に抑圧され、該クラッチディスクは次第に加速され、第
２のクラッチ４３が接続される。（なお第２図から第６
図においては、第１及び第２のクラッチ４０．４３の切
れている状態を・「白」、半クラツチ状態を「平行斜線
」、そして完全接続状態を「網目」によって図示してあ
る。また各部の停止及び単なる空転状態を［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
による動力伝達状態を「破線」、完全な動力伝達状態を
「太い実線」で図示してある。）これによって第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３１及び第１のカウンタギヤ１８）、
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速用ギヤ２０及び第１速用メインギヤ２９）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へこの増速回転が伝達され、矢印Ｂの
如くプロペラシャ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１９、第３速用メ
インギヤ２８、アイトルギヤ５１ルひリバースギヤ５２
は空転しており、第１のクラッチ４０のクラッチディス
ク４１、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のインプットギヤ１６及び第２のカウ
ンタギヤ３２）、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３３及び第２速
用メインギヤ２６）は、停止している。

次に、このような第１速走行状態において次第に車速が
上がってエンジン負荷が軽くなってオートマチソクトラ
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３図から第５図を参照して説明す
る。まず第３図に示すように、第２のクラッチ４３、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２図と同一の状態に駆動しておき、これに加えて
ドッグクラッチ１１を第２速用メインギヤ２６に接続す
る。これによって該第２速用メインギヤはメインシャフ
ト３と同一速度で空転し，同様に第２速用ギヤ３３、第
２のカウンタギヤ３２、第１のインプットギヤ１６、第
１のインプットシャフト１及びクラッチディスク４１が
空転する。該クラッチディスク４１の回転速度は、クラ
ッチディスク４５の回転速度より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４３を急速に
切り、第１のクラッチ４０を急速に接続すると、クラッ
チディスク４１により駆動される第２のインプット歯車
列８、第２のアウトプット歯中列１０及びメインシャフ
ト３け急速に加速されるので、申輛目第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ましく
ない。これを防止して、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１４の操作を行う。

即ち、第４図に示すように、第２のクラッチ４３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４５の回転速度を遅くすると同時に第１のクラッ
チ４０を徐々に大きな力で締め付けながら半クラッチ状
態として、次第にクラッチディスク４１の回転速度を速
くして、両クラッチディスク４１、４５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５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２９から離し、第１のクラッチ４０を完
全に接続し、第２のクラッチ４３を完全に切ると、第１
のインプットシャフト１１第２のインプット歯車列８、
違２のブウトプット歯車列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、図示は省略してあるが、第２速から第３速走行へ
の変速は、第５図の状態からドッグクラッチ１２を第３
速用メインキヤ２８に接続し、次いで第１のクラッチ４
０を徐々に弛めながら、第２のクラッチ４３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２６から離すと、駆動側回転体４２の回転は
ショックなしに第２のクラッチ４３に伝達され、鎖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連用ギヤ１９、第３速
用メインキギヤ８、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、トングクラッチ１１を第１のインプット
シャフト１に接続し、次いで第２のクラッチ４３を徐々
に弛めながら、第１のクラッチ４０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
キャ２８から離すと、駆動側回転体４２０回転はショッ
クなしに第１のクラッチ４０に伝達され、第１のインプ
ットシャフト１からドッグクラッチ１１を介してメイン
シャフト３に動力が直結され、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５図に示す状態からド
ッグクラッチ１３をアイドルギヤ５１に接続する操作な
手切で行った後アクセルペダルを踏み込めば、第２のク
ラッチ４３が自動的に接続され、駆動側回転体４２の回
転は、第２のクラッチ４３、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１９、アイ
ドルギヤ５１、ドッグクラッチ１３、リバースギヤ５２
、第２速用メインギヤ２６及びメインシャフト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。

なお本発明においては、クラッチが二重クラッチ装置１
４となっており、本来ならばクラッチ装置の長さが長く
なり、トランスミッションの全体の長さが従来の手動変
速式トランスミッションより長くなるところを、リバー
ス用メインギヤを省略してリバース専用の変速段１５を
第１のカウンタシャフト２の側方に並設して第２速用メ
インギヤ２６を用いてリバースを選択し得るように構成
したので、トランスミッションの全長は、従来の手動変
速式トランスミッションとなんら変らない長さとし得た
ものであり、同時に省略さ才し斤リバース用メインギヤ
の分だけ重量も軽減されている。

また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、変速ショックを
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すると共に後退用変
速段をカウンタシャフトの側方に並設したので、自動ト
ランスミッションでありながら、形状、大きさともに従
来の手動トランスミッションと同程度にコンパクトなも
のとすることができ、特にその全長を全く長くしなくて
済み車載が容易になるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例に係り、第１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り、第１図は中立
状態における機構概略図、第２図は第２速走行時の機構
概略図、第３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４図は第１速から第２速への変速時
における半クラッチ状態を示す機構概略図、第５図は第
２速に変速が完了した状態を示す機構概略図、第６図は
後退走行時の機構概略図、第７図は後退走行時の第３速
ギヤ、第２速用メインギヤ、アイドルギヤ及びリバース
ギヤの噛合状態を示す機構概略図である。 ４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にドッグクラッチ、
１４は二重クラッチ装置、１５は後退用変速段、１６は
第１のインプットギヤ、１８は第１のカウンタギヤ、３
１は第２のインプットギヤ、３２に第２のカウンタギヤ
、４１、４５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　弁理人　内田　和男 ２２ 第１図 ４丁 第２図 第３図 Ｔ 第４図 ＩＯブ

Claims (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第２のカウ
   ンクギヤとを噛合させてなる第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より駆動される第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
   より駆動される第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
   伝達力ヲ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
   路を切り換えるようにした二重クラッチ装置とを備え、
   かつ後退専用ドッグクラッチを含む後退用変速段を前記
   第１のインプット歯車列により駆動されるように前記第
   １のカウンタシャフトの側方に並設し、該変速段から前
   記メインシャフト上のギヤであって前記第２のインプッ
   ト歯車列によって駆動されるギヤを経由して後退用動力
   伝達がなされるように構成したことを特徴とする自動ト
   ランスミッション。