JPS61274144A - 歯車式変速装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、特に自動車用として好適な歯車式変速装置に
関し、さらに詳しくは、トルクコンパ−夕を用いる代り
に互いに独立して作動される２つのクラッチを備えた自
動変速機において、その動力伝達経路切換部分を構成す
るリバース付で前進５段用の歯車式変速装置に関するも
のである。

（従来技術） トルクコンバータを用いない自動変速機のなかには、互
いに独立して作動される第１、第２の２つのクラッチを
有して、その各クラッチ出力軸を、変速機入力軸すなわ
ちエンジン出力軸に対して選択的に連結するようにした
ものがある。すなわち、各クラッチ出力軸と変速機入力
軸との間に各変速比を決定する歯車列を構成しておく一
方、この各歯車列の選択（動力伝達経路の選択）を行う
ための適宜の数の変速段選択装置を設けておき、所望の
変速段に応じた歯車列を変速段選択装置で選択する一方
、この選択された歯車列に対応した一方のクラッチ出力
軸をこれに対応したクラッチを介して変速機入力軸と連
結するようにしたものがある。

このような変速機においては、一般に、一方のクラッチ
出力軸に対して奇数段（例えばｌ速と３速）の歯車列を
構成する一方、他方のクラッチ出力軸に対して偶数段（
例えば２速と４速）の歯車列が構成されて、例えばシフ
トアップ時には、現在ｌ速であるとすれば、次の高位段
となる２速の歯車列をあらかじめ選択させておき、この
２速への切換時には、接続されていた一方のクラッチを
切断するのと同期して他方のクラッチを接続させるよう
にして、この変速をすみやかに行う一方、変速段選択装
置に対して大きな負荷が加わらないようにしている。

この種の歯車式変速装置においては、上述した２つのク
ラッチの配置の態様からして、当該２つのクラッチが軸
方向に互いに大きく離れた隔置式のものと、互いに並列
として１箇所にまとめて配置された並置式のものがあり
、近時は、車載スペースの関係から、よりコンパクト化
し得る１箇所にまとめて配置する並置式のものが将来視
されている。

また、この種の歯車式変速装置においては、その各軸の
配置関係からして、互いに平行関係となる基準軸の数に
応じて、２軸式、３軸式あるいは４軸式以上のものもあ
るが、現実的に必要な変速段の数からして２軸式あるい
は３軸式のものが多く提案されており、車両の種類に応
じて適宜使い分けられている。すなわち、２軸式は幅方
向長さく軸と直交する方向の長さ）を短くし易いという
利点があり、また３軸式のものは軸心方向長さを短くし
易いという利点があり、車両の種類（例えばエンジンが
横置きされることの多いＦＦ車とエンジンが縦置きされ
ることの多いＦＲ車）によって適宜使い分けられている
。

上述のような歯車式変速装置において、２つのクラッチ
を互いに並列として１箇所にまとめた並置式とすると共
に、２軸式として、前進４段用のものを構成する場合に
ついて、特開昭５７−１７３６３８号公報に開示されて
いる。この公報記載のものは、前進４段のうちの１段（
３速）を、歯車を介することなく直結とする一方、各歯
車列が複数の変速段用として兼用して機能するようにし
である。

また、２軸式で前進５段用としたものが、特開昭５６−
１２７８４２号公報に開示されているが、これは、２つ
のクラッチが互いに大きく離間した隔置式とされており
、かつ各変速段と共にそれぞれ歯車列を介して動力伝達
が行われるようになっている。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、マニュアル式の歯車式変速装置にあっては前
進５段のものが多く、このような観点から、上述した２
つのクラッチを用いた歯車式変速装置にあっても前進５
段とすることが強く要望される。

このような前提の下に型式スペースの関係等から２つの
クラッチを互いに１箇所にまとめた並置式とし、かつ２
軸式として前進５段を構成することが要求されている。

これに加えて、使用時間が長くて高速走行されることの
多い最高位段（５速）では、機械効率、ギアノイズの観
点から、歯車列を介することなく直結状態とすることも
要求されている。さらに、この種の歯車式変速装置にあ
っても、リバース用の変速段が必要となるが、前進５段
とこのリバース用の変速段を含めて合計６つの変速段を
選択するための変速段選択装置（例えば噛合同期装置）
の数を極力少なくすることが、スペース上等の観点から
要求される。

したがって、本発明の目的は、２つのクラッチを互いに
並列として１箇所にまとめた並置式とし、かつｚ軸式の
ものであることを前提として、リバース付で前進５段用
の歯車式変速装置を構成する場合に、最高位段となる５
速が、歯車を介することなく動力伝達の行われる直結状
態として得られると共に、各変速段を選択するための変
速段選択装置の数を極力少なくし得るようにした歯車式
変速装置を提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段、作用）前述の目的を達
成するため、本発明にあっては、次のような構成としで
ある。すなわち、同一軸線上で一方側から他方側へ順次
互いに直列に配置された変速機入力軸、第１クラッチ出
力軸および変速機出力軸と、 前記第１クラッチ出力軸の外周に回転自在に配置された
第２クラッチ出力軸と、 互いに並列に配置されると共に独立して作動され、前記
変速機入力軸と前記第１クラッチ出力軸とを断続する第
１クラッチ、および該変速機入力軸と前記第２クラ−、
チ出力軸とを断続する第２クラッチと、 前記両クラッチ出力軸に対して平行に配置され、前記変
速機出力軸と連動されたカウンタ軸と、 それぞれ前記第２クラッチ出力軸と前記カウンタ軸との
間に構成された２速用歯車列および４速用歯車列と、 それぞれ前記第１クラッチ出力軸と前記カウンタ軸との
間に構成された１速用歯車列、３速用歯車列およびリバ
ース用歯車列と、 前記２速用歯車列の選択、および前記４速用歯車列の選
択を行うための第１変速段選択装置と、 前記１速用、３速用、リバース用の各歯車列のうち、前
記変速機出力軸に対して遠い側の２つの歯車列を選択す
るだめの第２変速段選択装置と、 前記１速用、３速用、リバース用の各歯車列のうち前記
変速機出力軸に最も近い側の歯車列の選択、および前記
第１クラッチ出力軸と該変速機出力軸とを直結して５速
用の選択を行うための第３変速段選択装置と、 を備えた構成としである。

以上のような構成とすることにより、５速時には、第３
変速段選択装置により第１クラッチ出力軸と変速機出力
軸とが直結され、これにより動力は、変速機入力軸より
第１クラッチを介して、歯車を介することなく、上記直
結された第１クラッチ出力軸より変速機出力軸へ伝達さ
れ、これにより機械効率（動力伝達効率）が良好になる
と共に、ギアノイズも大幅に低減される。

また、各変速段選択装置を、それぞれ２つづつの変速段
を選択してその有効利用を図るようにしであるので、こ
の変速段選択装置の数を必要最小限のものとすることが
できる。

（実施例） 以下本発明の実施例を添付した図面に基づいて説明する
。

第１図において、変速機のケーシングＡには、互いに同
一軸線上に位置するように、変速機入力軸１、変速機出
力軸２、第１クラッチ出力軸３、第２クラッチ出力軸４
が回転自在に保持されている。これ等各軸１〜４のうち
、変速機入力軸１と変速機出力軸２とは軸線方向（図中
左右方向）各端に離間して位置し、この両軸１と２との
間において、両クラッチ出力軸３と４とが位置されてい
る。そして、第２クラッチ出力軸４は、第１クラッチ出
力軸３の外周に嵌合状態で位置されて、この第２クラッ
チ出力軸４に対して１図示を略す軸受を介して回転自在
とされる一方、第１クラッチ出力軸３の後端部（図中右
端部）は、第２クラッチ出力軸４の外部へ延在されて変
速機出力軸２の前端付近にまで伸びている。

変速機入力軸１に対しては、第１クラッチＣ１を介して
第１クラッチ出力軸３が断続され、また第２クラッチＣ
２を介して第２クラッチ出力軸４が断続されるようにな
っている。この両クラッチＣ１、Ｃ２は互いに独立して
作動されるもので、それぞれ摩擦式とされて、変速機入
力軸１の後端部に一体化されたクラッチドラム５を共用
している。すなわち、第１クラッチＣ１は、クラッチド
ラム５に設けたドライブプレート６と第１クラッチ出力
軸３の前端部に設けたドリブンプレート７とを有し、こ
の両プレート６と７とが圧接されたときに第１クラッチ
Ｃ１が接続されて変速機入力軸１と第１クラッチ出力軸
３とが連結され、逆に両プレート６と７とが離間したと
きに切断状態とされる。同様に、第２クラッチＣ２も、
クラッチドラム５に設けたドライブプレート８と第２ク
ラッチ出力軸４の前端部に設けたドリブンプレート９と
を有し、両プレート８と９とが圧接されたときに接続状
態とされ、逆に両プレート８と９とが離間したときに切
断状態とされる。

第１クラッチ出力軸３の後端部には、前方側から後方側
へ順次、１速用、リバース用３速用の各ドライブギア１
Ｏ１１１，１２が配置されて、１速用とリバース用のド
ライブギア１０．１１が一体的に、また３速用のドライ
ブギア１２は回転自在として、第１クラッチ出力軸３に
取付けられている。また第２クラッチ出力軸４には、前
方側より後方側へ順次、２速用、４速用の各ドライブギ
ア１３．１４が一体的に取付けられている。

前記ケーシングＡには、さらに、前記各軸１〜４と平行
に、カウンタ軸１５が回転自在に保持されている。この
カウンタ軸１５の後端部には連動用ギア１６が一体的に
取付けられて、該ギア１６が、変速機出力軸２の前端に
一体化された連動用ギア１７と常時噛合され、これによ
りカウンタ軸１５と変速機出力軸２とは常時連動して回
転されるようになっている。このようなカウンタ軸１５
には、キの前方側から後方側へ順次、２速用、４速用、
ｌ速用、リバース用、３速用の各ドリブンギア１８．１
９．２０．２１．２２が取付けられている。そして、１
速用、２速用、４速用とリバース用の各ドリブンギア１
８．１９．２０．２１は回転自在に、また３速用のドリ
ブンギア２２は一体的として、それぞれカウンタ軸１５
に取付けられている。

前記１速用のドライブギア１０とドリブンギア２０とが
互いに常時噛合って１速用歯車列ＧＴＩを構成し、２速
用のドライブギア１３と１．ドリブンギア１８とが常時
噛合って２速用歯車列ＧＴ２を構成し、３速用のドライ
ブギア１２とドリブンギア１８とが常時噛合って３速用
歯車列ＧＴ３を構成し、４速用のドライブギア１４とド
リブンギア１９とが常時噛合って４速用歯車列ＧＴ４を
構成している。勿論、このような各歯車列ＧＴＩ〜ＧＴ
４およびＧＴＲは、そのドライブギアあるいはドリブン
ギアのいずれか一方が回転自在として第１クラッチ出力
軸３、第２クラッチ出力軸４あるいはカウンタ軸１５に
取付けられているため、カウンタ軸１５に対する第１ク
ラッチ出力軸３あるいは第２クラッチ出力軸４の連動関
係は常時は断たれたものとなっている。

前記各歯車列ＧＴＩ〜ＧＴ４およびＧＴＲを利用して、
１速〜４速用とリバース用との各動力伝達系路を選択的
に構成するため、また第１クラッチ出力軸３と変速機出
力軸２とを直結して５速用の動力伝達系路を構成するた
め、第１．第２、第３の３つの変速段選択装置Ｓｌ、３
２、Ｓ３が設けられている。この第１変速段選択装置Ｓ
１は２速用の歯車列ＧＴ２と４速用歯車列ＧＴ４とを選
択するためのもので、２速用と４速用との両ドリブンギ
ア１８．１９間においてカウンタ軸１５に一体化された
クラッチハブ２５と、このクラッチハブ２５外周に相対
回転不能かつ摺動自在に取付けられたクラッチスリーブ
２６と、を備えている。また、このクラッチスリーブ２
６に対応して、２速用ドリブンギア１８の後端面にはギ
アスプライン２７が一体的に構成される一方、４速用ド
リブンギア１９の前端面にはギアスプライン２８が一体
的に構成されている。これにより、クラッチスリーブ２
５を前方へ移動させてギアスブライン２７と噛合せたと
きに、２速用ドリブンギア１８がこの第１変速段選択装
置Ｓ１を介してカウンタ軸重５に連結、一体化されて、
第２クラッチ出力軸４の回転は、２速用歯車列ＧＴ２よ
りカウンタ軸１５、ギア１６１７を経て変速機出力軸２
に伝達可能とされる。また、上記クラッチスリーブ２５
を後方へ移動させてギアスプライン２８と噛合せたとき
には、４速用ドリブンギア１９がこの第１変速段選択装
置Ｓｌを介してカウンタ軸１５に連結、一体化されるこ
とになる。勿論、クラッチスリーブ２５が前後方向中間
位置にあるときは、Ｌ述した各連結関係が解除される。

前記第２変速段選択装置Ｓ２は、１速用歯車列ＧＴＩと
リバース用歯車列ＧＴＲとを選択するためのもので、第
１変速段選択装置Ｓｌと同様に、１速用とリバース用と
のドリブンギア２０．２１間においてカウンタ軸１５に
一体化されたクラッチハブ２９と、このクラッチハブ２
９外周に回転不能かつ摺動自在に取付けられたクラッチ
スリーブ３０を備え、このクラッチスリーブ３０に対応
して、１速用ドリブンギア２０の後端面にはギアスプラ
イン３１が一体的に構成され、またリバース用ドリブン
ギア３０の前端面にはギアスプライン３２が一体的に構
成されている。したがって、クラッチスリーブ３０を前
方動させてギアスプライン３１と噛合わせたときに、ｌ
速用ドリブンギア２０が第２変速段選択装置Ｓ２を介し
てカウンタ軸１５と連結、一体化されて、第２クラッチ
出力軸４とカウンタ軸１５とが１速用歯車列ＧＴＩを介
して連動される。また、上記クラッチスリーブ３０を後
方動させてギアスプライン３２と噛合わせたときに、リ
バース用ドリブンギア２１が第２変速段選択装置Ｓ２を
介してカウンタ軸１５と連結、一体化されて、第２クラ
ッチ出力軸４とカウンタ軸１５とがリバース用歯車列Ｇ
ＴＲを介して連動される。勿論、クラッチスリーブ２５
が前後方向中間位置にあるときには、上述した連動関係
が解除される。

前記第３変速段選択装置Ｓ３は５３速用歯車列ＧＴ３の
選択と、第１クラッチ出力軸３と変速機出力軸２とを直
結して５速を選択するためのもので、第１変速段選択装
置Ｓｌと同様に、第１クラッチ出力軸３の後端に一体化
されたクラッチハブ３３と、このクラッチハブ３３外周
に回転不能かつ摺動自在に取付けられたクラッチスリー
ブ３４とを有する。このクラッチスリーブ３４に対応し
て、３速用ドライブギア１２の後端面にはギアスプライ
ン３５が一体的に構成され、また連動用ギア１７の前端
面にはギアスプライン３６が一体的に構成されている。

したがって、クラッチスリーブ３５を前方動させてギア
スプライン３５と噛合わせたときに、３速用ドライブギ
ア１２が＄３変速段選択装置Ｓ３を介して第１クラッチ
出力軸３に連結、一体化され、これにより、第１クラッ
チ出力軸３とカウンタ軸１５とが３速用歯車列ＧＴ３を
介して連動される。また、上記クラッチスリーブ３５を
後方動させてギアスプライン３７と噛合わせたときに、
この第３変速段選択装置Ｓ３を介して第１クラッチ出力
軸３と変速機出力軸２とが連結（直結）された５速を構
成することになる。勿論、クラッチスリーブ２５が前後
方向中間位置にあるときには、上述した連動関係が解除
される。

以上のように構成された変速機の各変速段における動力
伝達系路、すなわち変速機入力軸１からクラッチＣ１あ
るいはＣ２を介して変速機出力軸２に至るまでの動力伝
達系路を、まとめて示すと次の通りである。

■１速 第１クラッチＣＩ（第１クラッチ出力軸３）→１速用歯
車列ＧＴＩ　（第２変速段選択装置Ｓ２）峠カウンタ軸
１５→ギア１６．１７ ■２速 第２クラッチＣ２（第２クラッチ出力軸４）→２２速用
歯車ＧＴ２　（第１変速段選択装置Ｓｌ）→カウンタ軸
１５→ギア１６．１７ （参３速 第１クラッチＣＩ（第１クラッチ出力軸３）→　　　。

３速用歯車列ＧＴ３　（第３変速段選択装置Ｓ３）→カ
ウンタ軸１５→ギア１６．１７ ■４速 第２クラッチＣ２（第２クラッチ出力軸４）→４ｉａ用
歯車列ＧＴ４　（第１変速段選択装置ＳＬ）→カウンタ
軸１５→ギア１６．１７ ■５速（直結） 第１クラッチＣ１（第１クラッチ出力軸３）→第３変速
段選択装置Ｓ３→変速機出力軸２（０リバース 第１クラッチＣ１（第１クラッチ出力軸３）→リバース
用向車列ＧＴＲ（第２変速段選択装置Ｓ２）→カウンタ
軸１５→ギア１６．１７勿論、上記１速〜４速用の各歯
車列ＧＴＩ〜ＧＴ４の変速比（キア１６．１７の変速比
をも勘案して少なくとも１より大）は、１速側から４速
側へ順次小さくなっており、直結となる５速時の変速比
が「１」となる。

上述した変速機は、例えば自動車に塔載されて、例えば
次のようにして使用される。先ず、発進に際しては、両
クラッチＣ１、Ｃ２が共に切断されたニュートラル状態
から、第２変速段選択装置Ｓ２により１速用歯車列ＧＴ
Ｉを選択し、この後第１クラッチＣ１が接続され、これ
により１速発進が行われる。

１速から２速へのシフトアップに際しては、次のように
して行われる。すなわち、１速走行の状態で、あらかじ
め、第１変速段選択装置Ｓｌにより２速用歯車列ＧＴ２
が選択される。次いで、第１クラッチＣ１を切断してい
くと共に、この切断途中で第２クラッチＣ２を接続して
いき、第１クラッチＣ１の切断後に第２クラッチＣ２が
完全に接続されて、これにより２速走行が行われる。以
後のシフトアップは上述したｌ速から２速へのシフトア
ップと同様にして行われるが、このシフトアップに際し
ては、常に、次の高位段となる変速段に対応した歯車列
があらかじめ選択される。

また、シフトダウンは、シフトアップと同様に両クラッ
チＣＩ、Ｃ２を交互に使用（接続）しつつ行われるが、
このシフトダウンに際してあらかじめ選択される変速段
は、シフトダウンであるからして、現在使用されている
歯車列の次の低位段となる歯車列である。

さらに、リバースのときは、−互角クラッチＣ１、Ｃ２
が共に切断されたニュートラル状態から、第２変速段選
択装置Ｓ２によりリバース用歯車列ＧＴＲを選択し、こ
の後第１クラッチＣ１を接続することにより行われる。

上述した両クラッチＣ１、Ｃ２、各変速段選択装置Ｓ１
．Ｓ２、Ｓ３の駆動は例えば油圧アクチュエータを利用
して行われ、このアクチュエータの作動は電子制御によ
り行なわれる。特に前進５段を利用した自動変速制御は
、例えばエンジン負荷と車速とをパラメータとしてあら
かじめ定められた変速特性に従って行われる。なお、こ
のような制御そのものについては従来から知られており
、また本発明とは直接的には関係ないので、これ以上の
説明は省略する。

以上実施例について説明したが、本発明はこれに限らず
例えば次のような場合をも含むものである。

■第１、第２変速段選択装置Ｓ２、Ｓ３は、クラッチ出
力軸３あるいは４側に設けてもよく、この場合は、クラ
ッチ出力軸３あるいは４に取付けられるドライブギア１
０．１１．１３．１４を当該クラッチ出力軸３あるいは
４に対して回転自在とする一方、ドリブンギア１８〜２
１をカウンタ軸１５に対して一体的に取付ければよい。

■各便速段選択装置Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３は、実施例では簡
略化のため図示を略したが、噛合同期装置（シンクロナ
イザ）を有するものであってもよい。

（発明の効果） 本発明は以上述べたことから明らかなように、走行時間
が長くかつ高速走行が行われることの多い最高位段とな
る５速走行時は、歯車を介することまく直結状態で動力
伝達が行われるので、機械効率が向上すると共に、ギア
ノイズを低減され、この結果燃費向上や走行ノイズ低減
の上で極めて好ましいものとなる。

また、各変速段選択装置は、それぞれ２つづつの変速段
を選択するようにしたので、リバースを含めて合計６段
の変速段を選択するのに、変速段選択装置を必要最小限
の３組のみとすることができ、小型化、構造簡単化等の
見地から好ましいものが得られる。

ざらに、変速機入力軸と変速機出力軸とは互いに平行関
係をもって配置されているので、すなわち軸方向と直交
する方向において隔置されているので、エンジンが横置
き式とされていることの多いＦＦ車あるいはミツドシッ
プ車における変速装置として適用した場合に、その動力
取出しの容易化すなわちデファレンシャルギアを含めた
駆動系全体の取回しの自由度が高いものとなる。

勿論、歯車を介して動力伝達が行われる１速ないし４速
の各変速段においては、その各歯車列が各々互いに独立
して構成されているので、他の変速段における変速比に
対して同等影響を与えることなく特定の変速段における
変速比を自由に変更することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す全体スケルトン図。 第２図はリバース用歯車列をその軸と直交する方向で断
面した状態を示す簡略断面図。 １：変速機入力軸 ２：変速機出力軸 ３：第１クラッチ出力軸 ４：第２クラッチ出力軸 １５：カウンタ軸 Ｃ１：第１クラッチ Ｃ２：第２クラッチ Ｓｌ：第１変速段選択装置 Ｓ２：第２変速段選択装置 Ｓ３：第３変速段選択装置 ＧＴＩ：ｌ速用歯車列 ＧＴ２　：　２速用歯車列 ＧＴ３　：　３速用歯車列 ＧＴ４：４速用歯車列 ＧＴＲ：リバース用歯車列

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）同一軸線上で一方側から他方側へ順次互いに直列
   に配置された変速機入力軸、第１クラッチ出力軸および
   変速機出力軸と、 前記第１クラッチ出力軸の外周に回転自在に配置された
   第２クラッチ出力軸と、 互いに並列に配置されると共に独立して作動され、前記
   変速機入力軸と前記第１クラッチ出力軸とを断続する第
   １クラッチ、および該変速機入力軸と前記第２クラッチ
   出力軸とを断続する第２クラッチと、 前記両クラッチ出力軸に対して平行に配置され、前記変
   速機出力軸と連動されたカウンタ軸と、 それぞれ前記第２クラッチ出力軸と前記カウンタ軸との
   間に構成された２速用歯車列および４速用歯車列と、 それぞれ前記第１クラッチ出力軸と前記カウンタ軸との
   間に構成された１速用歯車列、３速用歯車列およびリバ
   ース用歯車列と、 前記２速用歯車列の選択、および前記４速用歯車列の選
   択を行うための第１変速段選択装置と、 前記１速用、３速用、リバース用の各歯車列のうち、前
   記変速機出力軸に対して遠い側の２つの歯車列を選択す
   るための第２変速段選択装置と、 前記１速用、３速用、リバース用の各歯車列のうち前記
   変速機出力軸に最も近い側の歯車列の選択、および前記
   第１クラッチ出力軸と該変速機出力軸とを直結して５速
   用の選択を行うための第３変速段選択装置と、 を備えていることを特徴とする歯車式変速装置。