JPS647254B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、車輛用の自動トランスミツシヨンに
係り、特に常時噛合い式の通常の機械式トランス
ミツシヨンにわずかな改良を加えることによつ
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ツシヨンに関する。

従来、トラツク、バス等の大型車輛において
は、手動変速式のトランスミツシヨンが採用され
ているが、これによるとチエ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、運転者が疲労し易いという欠
点があつた。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ツ
シヨ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大きいため燃料消
費が増大するばかりでなく、大型車輛用のもので
は、非常に高価となる等の欠点があり、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ツシヨンの採
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ツチによつ
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、変速時のシヨツクが
大きくなり易い欠点があつた。一方、特開昭56−
127841号公報に記載された発明では、二重クラツ
チ装置に加えてトルクコンバータを備えているの
で構成が複雑高価となり、しかもクラツチ装置が
一箇所にまとめられていないので、トランスミツ
シヨンの全体形状及びコンパクト化の点で難点が
あつた。また特開昭56−127842号公報に記載され
た発明においても、二重クラツチ装置を一箇所に
まとめていないので、トランスミツシヨンが不必
要に大型化してしまう難点があつた。

また特開昭57−54756には、２つのクラツチを
有し、後進段が側方に配置された回転式伝動装置
が開示されているが、該従来例においては、２つ
のクラツチがトランスミツシヨンの両端部に配置
されている点で本願発明とはその構成が全く異な
る。また実開昭57−70544に開示された多段変速
機は、横置きエンジン用の変速機であり、クラツ
チも単一のものを使用しているばかりでなく、側
方配置されているのは差動減速機であつて後進段
ではない。従つて該従来例も本願発明とはその構
成を全く異にするものである。

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つて、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
スミツシヨ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ツシヨンを得ることにあ
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重クラツチ装置を交互
にしかも徐々に断続させることによつて円滑に行
わせ、変速シヨツクをなくすことである。更に他
の目的は、単一のクラツチハウジング内に二重ク
ラツチ装置を、そのクラツチデイスクが相隣接す
るように配置すると共に後退用変速段をカウンタ
シヤフトの側方に並設することによつて、自動ト
ランスミツシヨ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ツシヨンと同程度にコン
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のインプツトシヤフト
と第１のカウンタシヤフトとメインシヤフトとを
備えた常時噛合い式トランスミツシヨンにおい
て、前記第１のインプツトシヤフトに回動自在に
嵌挿された中空の第２のインプツトシヤフトと、
前記第１のカウンタシヤフトに回動自在に嵌挿さ
れた中空の第２のカウンタシヤフトと、前記第２
のインプツトシヤフトに固着された第２のインプ
ツトギヤと前記第１のカウンタシヤフトに固着さ
れた第１のカウンタギヤとを噛合させてなる第１
のインプツト歯車列と、前記第１のインプツトシ
ヤフトに固着された第１のインプツトギヤと前記
第２のカウンタシヤ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のインプツト歯
車列と、前記第１のインプツト歯車列により駆動
される第１のアウトプツト歯車列と、前記第２の
インプツト歯車列により駆動される第２のアウト
プツト歯車列と、該各アウトプツト歯車列の回転
を択一的に選択して前記メインシヤフトに伝達す
るようにした複数のドツグクラツチと、エンジン
の回転を前記第１のインプツトシヤフト又は前記
第２のインプツトシヤ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ツトシヤフ
トへの動力伝達力を徐々に弱めながら他方のイン
プツトシヤ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
た二重クラツチ装置とを備え、該二重クラツチ装
置は、単一のクラツチハウジング内に各々のクラ
ツチデイスクが相隣接して配置され、かつ後退専
用ドツグクラツチを含む後退用変速段を前記第１
のインプツト歯車列により駆動されるように前記
第１のカウンタシヤフトの側方に並設し、該変速
段から前記メインシヤフト上のギヤであつて前記
第２のインプツト歯車列によつて駆動されるギヤ
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ツシヨンAT
は、第１図において、第１のインプツトシヤフト
１と、第１のカウンタシヤフト２と、メインシヤ
フト３とを備えた常時噛合式トランスミツシヨン
であつて、中空の第２のインプツトシヤフト４
と、中空の第２のカウンタシヤフト５と、第１の
インプツト歯車列６と、第２のインプツト歯車列
８と、第１のアウトプツト歯車列９と、第２のア
ウトプツト歯車列１０と、複数のドツグクラツチ
１１，１２，１３と、二重クラツチ装置１４と、
後退用変速段１５とを備えたものである。

第１のインプツトシヤフト１は、図中左端がト
ランスミツシヨンケース（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
トランスミツシヨンケース（図示せず）に設けら
れた軸受（図示せず）により第２のインプツトシ
ヤフト４と共に支承されており、第１のインプツ
トギヤ１６が一体的に固着されている。

第１のカウンタシヤフト２は、トランスミツシ
ヨンケースに、図中左右両端が一対の軸受（図示
せず）によつて支承されて取り付けられており、
第１のカウンタギヤ１８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。

メインシヤフト３は、トランスミツシヨンケー
スに、図中左右両端が一対の軸受（図示せず）に
よつて支承されて取り付けられており、その右端
はプロペラシヤフト（図示せず）に連結されてい
る。またメインシヤフト３には、第３速又は第４
速選択用のドツグクラツチ１１及び第１速又は第
２速選択用のドツグクラツチ１２が夫々回転方向
に拘束されて該メインシヤ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のインプツトシヤフト４は、第１の
インプツトシヤフト１に嵌挿されており、図中右
端には第２のインプツトギヤ３１が一体的に固着
形成されている。

中空の第２のカウンタシヤフト５は、第１のカ
ウンタシヤフト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のインプツト歯車列６は、第２のインプツ
トシヤフト４に固着された第２のインプツトギヤ
３１と、第１のカウンタシヤフト２に固着された
第１のカウンタギヤ１８とを噛合させてなる。

第２のインプツト歯車列８は、第１のインプツ
トシヤフト１に固着された第１のインプツトギヤ
１６と、第２のカウンタシヤフト５に固着された
第２のカウンタギヤ３２とを噛合させてなる。

第１のアウトプツト歯車列９は、第１のインプ
ツト歯車列６により駆動される歯車列であつて、
第１のカウンタシヤフト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速用メインギ
ヤ２８及びアイドルギヤ５１と、第１速用ギヤ２
０及びこれと噛合する第１速用メインギヤ２９
と、第２速用メインギヤ２６に噛合するリバース
ギヤ５２とからなる。

第２のアウトプツト歯車列１０は、第２のイン
プツト歯車列８により駆動される歯車列であつ
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。

ドツグクラツチ１１，１２及び１３は、第１及
び第２のアウトプツト歯車列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
になつており、ドツグクラツチ１１及び１２は、
メインシヤフト３と一体的に回転するように、ド
ツグクラツチ１３は、リバースシヤフト５０と一
体的に回転するように夫々のシヤフトに取り付け
られており、夫々シンクロ機構（図示せず）を備
えている。またこれらのドツグクラツチは、オー
トマチツクトランスミツシヨ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）によつて自動的に軸方向に摺動し得るよ
うになつている。

二重クラツチ装置１４は、エンジン（図示せ
ず）の回転を第１のインプツトシヤフト１又は第
２のインプツトシヤフト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ツトシヤフ
ト１又は４への動力伝達力を徐々に弱めながら他
方のインプツトシヤフト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
り換えるようになつており、第１のクラツチ４０
は、第１のインプツトシヤフト１と一体的に回転
する第１のクラツチデイスク４１を備えており、
該クラツチデイスクは油圧によつて作動し、駆動
側回転体４２に押圧されるようになつている。ま
た第２のクラツチ４３は、第２のインプツトシヤ
フト４と一体的に回転する第２のクラツチデイス
ク４５を備えており、該クラツチデイスクは油圧
によつて作動し、駆動側回転体４２に押圧される
ようになつている。

また二重クラツチ装置１４は、本発明について
は、単一のクラツチハウジング内に、各々のクラ
ツチデイスク４１，４５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のカウンタシヤフト
２と並設されたリバースシヤフト５０と、該リバ
ースシヤフトに回動自在に嵌挿され第３速用ギヤ
１９と噛合するアイドルギヤ５１と、リバースシ
ヤフト５０に一体的に固着され第２速用メインギ
ヤ２６と噛合するリバースギヤ５２と、リバース
シヤフト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ツグク
ラツチ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、以下
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、ドツグクラツチ１２は第１
速用メインギヤ２９に接続されている。そこで運
転者がアクセルペダル（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
トマチツクトランスミツシヨンコントロール装置
の作動により油圧が供給され、該油圧によつて第
２のクラツチ４３のクラツチデイスク４５が駆動
側回転体４２に徐々に押圧され、該クラツチデイ
スクは次第に加速され、第２のクラツチ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のクラツチ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」によつて図示してあ
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
び半クラツチによる電力伝達状態を「破線」、完
全な動力伝達状態を「太い実線」で図示してあ
る。）これによつて第２のインプツトシヤフト４、
第１のインプツト歯車列６（第２のインプツトギ
ヤ３１及び第１のカウンタギヤ１８）、第１のカ
ウンタシヤフト２、第１のアウトプツト歯車列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、ドツグクラツチ
１２からメインシヤフト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のアウトプツト歯車列９を構
成する第３速用ギヤ１９、第３速用メインギヤ２
８、アイドルギヤ５１及びリバースギヤ５２は空
転しており、第１のクラツチ４０のクラツチデイ
スク４１、第１のインプツトシヤフト１、第２の
インプツト歯車列８（第１のインプツトギヤ１６
及び第２のカウンタギヤ３２）、第２のカウンタ
シヤフト５及び第２のアウトプツト歯車列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
に車速が上がつてエンジン負荷が軽くなつてオー
トマチツクトランスミツシヨ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のクラツチ４３、第１のインプツ
ト歯車列６、第１のアウトプツト歯車列９は、第
２図と同一の状態に駆動しておき、これに加えて
ドツグクラツチ１１を第２速用メインギヤ２６に
接続する。これによつて該第２速用メインギヤは
メインシヤフト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
のインプツトギヤ１６、第１のインプツトシヤフ
ト１及びクラツチデイスク４１が空転する。該ク
ラツチデイスク４１の回転速度は、クラツチデイ
スク４５の回転速度よりも当然遅くなつている。
従つて、このままの状態で第２のクラツチ４３を
急速に切り、第１のクラツチ４０を急速に接続す
ると、クラツチデイスク４１により駆動される第
２のインプツト歯車列８、第２のアウトプツト歯
車列１０及びメインシヤフト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
ツチ装置１４の操作を行う。

即ち、第４図に示すように、第２のクラツチ４
３を徐々に弛めながら半クラツチ状態として、次
第にクラツチデイスク４５の回転速度を遅くする
と同時に第１のクラツチ４０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
ラツチデイスク４１の回転速度を速くして、両ク
ラツチデイスク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、ドツグクラツチ１
２を第１速用メインギヤ２９から離し、第１のク
ラツチ４０を完全に接続し、第２のクラツチ４３
を完全に切ると、第１のインプツトシヤフト１、
第２のインプツト歯車列８、第２のアウトプツト
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図の状態からドツグクラ
ツチ１２を第３速用メインギヤ２８に接続し、次
いで第１のクラツチ４０を徐々に弛めながら、第
２のクラツチ４３を徐々に大きな力で締め付けて
行きドツグクラツチ１１を第２速用メインギヤ２
６から離すと、駆動側回転体４２の回転はシヨツ
クなしに第２のクラツチ４３に伝達され、第２の
インプツトシヤフト４から第１のインプツト歯車
列６、第１のカウンタシヤフト２、第３速用ギヤ
１９、第３速用メインギヤ２８、ドツグクラツチ
１２及びメインシヤフト３を介して動力が矢印Ｂ
の如くプロペラシヤフトへ伝達され、車輛は滑ら
かに第３速走行へと移行する。

そして最後に、ドツグクラツチ１１を第１のイ
ンプツトシヤフト１に接続し、次いで第２のクラ
ツチ４３を徐々に弛めながら、第１のクラツチ４
０を徐々に大きな力で締め付けて行き、ドツグク
ラツチ１２を第３速用メインギヤ２８から離す
と、駆動側回転体４２の回転はシヨツクなしに第
１のクラツチ４０に伝達され、第１のインプツト
シヤフト１からドツグクラツチ１１を介してメイ
ンシヤフト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
態からドツグクラツチ１３をアイドルギヤ５１に
接続する操作を手動で行つた後アクセルペダルを
踏み込めば、第２のクラツチ４３が自動的に接続
され、駆動側回転体４２の回転は、第２のクラツ
チ４３、第１のインプツト歯車列６、第１のカウ
ンタシヤフト２、第３速用ギヤ１９、アイドルギ
ヤ５１、ドツグクラツチ１３、リバースギヤ５
２、第２速用メインギヤ２６及びメインシヤフト
３を介してプロペラシヤフトに伝達され、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、クラツチが二重クラツ
チ装置１４となつており、本来ならばクラツチ装
置の長さが長くなり、トランスミツシヨンの全体
の長さが従来の手動変速式トランスミツシヨンよ
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
タシヤフト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、トランスミツシヨンの全長は、従来の
手動変速式トランスミツシヨンとなんら変らない
長さとし得たものであり、同時に省略されたリバ
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ツシヨン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ツシヨ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
速トランスミツシヨ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ツシヨンを得るこ
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ツチ装置
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、変速シヨツクを
なくすことができる効果が得られる。更には、単
一のクラツチハウジング内に二重クラツチ装置
を、そのクラツチデイ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ヤフトの
側方に並設したので、自動トランスミツシヨンで
ありながら、形状、大きさともに従来の手動トラ
ンスミツシヨ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ツシヨ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１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
クラツ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。 １は第１のインプツトシヤフト、２は第１のカ
ウンタシヤフト、３はメインシヤフト、４は中空
の第２のインプツトシヤフト、５は中空の第２の
カウンタシヤフト、６は第１のインプツト歯車
列、８は第２のインプツト歯車列、９は第１のア
ウトプツト歯車列、１０は第２のアウトプツト歯
車列、１１，１２，１３はドツグクラツチ、１４
は二重クラツチ装置、１５は後退用変速段、１６
は第１のインプツトギヤ、１８は第１のカウンタ
ギヤ、３１は第２のインプツトギヤ、３２は第２
のカウンタギヤ、４１，４５はクラツチデイス
ク、ATは自動トランスミツシヨンである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 第１のインプツトシヤフトと第１のカウンタ
   シヤフトとメインシヤフトとを備えた常時噛合い
   式トランスミツシヨンにおいて、前記第１のイン
   プツトシヤフトに回動自在に嵌挿された中空の第
   ２のインプツトシヤフトと、前記第１のカウンタ
   シヤフトに回動自在に嵌挿された中空の第２のカ
   ウンタシヤフトと、前記第２のインプツトシヤフ
   トに固着された第２のインプツトギヤと前記第１
   のカウンタシヤ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のインプツト歯車列
   と、前記第１のインプツトシヤフトに固着された
   第１のインプツトギヤと前記第２のカウンタシヤ
   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のインプツト歯車列と、前記第１の
   インプツト歯車列により駆動される第１のアウト
   プツト歯車列と、前記第２のインプツト歯車列に
   より駆動される第２のアウトプツト歯車列と、該
   各アウトプツト歯車列の回転を択一的に選択して
   前記メインシヤフトに伝達するようにした複数の
   ドツグクラツチと、エンジンの回転を前記第１の
   インプツトシヤフト又は前記第２のインプツトシ
   ヤフトに通常時には択一的に伝達し変速時におい
   ては一方のインプツトシヤフトへの動力伝達力を
   徐々に弱めながら他方のインプツトシヤフトへの
   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ツチ装置
   とを備え、該二重クラツチ装置は、単一のクラツ
   チハウジング内に各々のクラツチデイスクが相隣
   接して配置され、かつ後退専用ドツグクラツチを
   含む後退用変速段を前記第１のインプツト歯車列
   により駆動されるように前記第１のカウンタシヤ
   フトの側方に並設し、該変速段から前記メインシ
   ヤフト上のギヤであつて前記第２のインプツト歯
   車列によつ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
   る自動トランスミツシヨン。