KR100983983B1 - 트윈 클러치식 변속 장치 - Google Patents

트윈 클러치식 변속 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR100983983B1
KR100983983B1 KR1020080082877A KR20080082877A KR100983983B1 KR 100983983 B1 KR100983983 B1 KR 100983983B1 KR 1020080082877 A KR1020080082877 A KR 1020080082877A KR 20080082877 A KR20080082877 A KR 20080082877A KR 100983983 B1 KR100983983 B1 KR 100983983B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
dog
clutch
gear
speed
driving force
Prior art date
Application number
KR1020080082877A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20090032970A (ko
Inventor
요시아키 쯔카다
다카시 오제키
히로유키 고지마
요시아키 네다치
하루오미 스기타
Original Assignee
혼다 기켄 고교 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 혼다 기켄 고교 가부시키가이샤 filed Critical 혼다 기켄 고교 가부시키가이샤
Publication of KR20090032970A publication Critical patent/KR20090032970A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100983983B1 publication Critical patent/KR100983983B1/ko

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H57/00General details of gearing
    • F16H57/02Gearboxes; Mounting gearing therein
    • F16H57/028Gearboxes; Mounting gearing therein characterised by means for reducing vibration or noise
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D11/00Clutches in which the members have interengaging parts
    • F16D11/08Clutches in which the members have interengaging parts actuated by moving a non-rotating part axially
    • F16D11/10Clutches in which the members have interengaging parts actuated by moving a non-rotating part axially with clutching members movable only axially
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H3/00Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/006Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion power being selectively transmitted by either one of the parallel flow paths
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H3/00Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/02Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion
    • F16H3/08Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts
    • F16H3/087Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts characterised by the disposition of the gears
    • F16H3/091Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts characterised by the disposition of the gears including a single countershaft
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/04Smoothing ratio shift
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D11/00Clutches in which the members have interengaging parts
    • F16D2011/008Clutches in which the members have interengaging parts characterised by the form of the teeth forming the inter-engaging parts; Details of shape or structure of these teeth
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H63/00Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism
    • F16H63/02Final output mechanisms therefor; Actuating means for the final output mechanisms
    • F16H63/30Constructional features of the final output mechanisms
    • F16H2063/3093Final output elements, i.e. the final elements to establish gear ratio, e.g. dog clutches or other means establishing coupling to shaft
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H3/00Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/02Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion
    • F16H3/16Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion essentially with both gears that can be put out of gear and continuously-meshing gears that can be disengaged from their shafts
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H63/00Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism
    • F16H63/02Final output mechanisms therefor; Actuating means for the final output mechanisms
    • F16H63/30Constructional features of the final output mechanisms
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00Machine element or mechanism
    • Y10T74/19Gearing
    • Y10T74/19219Interchangeably locked
    • Y10T74/19228Multiple concentric clutch shafts
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00Machine element or mechanism
    • Y10T74/19Gearing
    • Y10T74/19219Interchangeably locked
    • Y10T74/19242Combined gear and clutch
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00Machine element or mechanism
    • Y10T74/19Gearing
    • Y10T74/19219Interchangeably locked
    • Y10T74/19284Meshing assisters
    • Y10T74/19288Double clutch and interposed transmission
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00Machine element or mechanism
    • Y10T74/19Gearing
    • Y10T74/19219Interchangeably locked
    • Y10T74/19358Laterally slidable gears
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00Machine element or mechanism
    • Y10T74/19Gearing
    • Y10T74/19219Interchangeably locked
    • Y10T74/19372Single forward and reverse speeds

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Structure Of Transmissions (AREA)
  • Mechanical Operated Clutches (AREA)

Abstract

축 상을 슬라이드하는 변속 기어에 구비되는 도그 클러치의 도그 톱니에 단차를 형성함으로써, 변속 쇼크를 저감하도록 한 트윈 클러치식 변속 장치를 제공하는 것으로서, 메인 샤프트와 카운터 샤프트의 사이에 복수의 기어쌍을 가지는 변속기와, 메인 샤프트 상에 설치되는 트윈 클러치를 구비하고, 상기 트윈 클러치에 의해서 엔진의 회전 구동력을 변속기와의 사이에서 차단 접속하는 트윈 클러치식 변속 장치에 있어서, 복수의 기어쌍 중, 회전 구동력을 전달하는 1개의 기어쌍을 선택하기 위해서 축방향으로 슬라이드 가능하게 장착된 슬라이드 가능 기어와, 축방향으로 슬라이드 불가능하게 장착된 슬라이드 불가능 기어의 사이에 도그 클러치를 설치한다. 도그 클러치의 도그 톱니에, 도그 클러치로 회전 구동력이 전달될 때에 도그 구멍의 측벽면과 맞닿는 부분과, 도그 클러치로 회전 구동력이 전달되지 않을 때에 도그 구멍의 측벽면과 맞닿는 부분의 사이에, 축방향의 높이를 다르게 한 단차를 형성한다.

Description

트윈 클러치식 변속 장치{TWIN-CLUTCH-TYPE TRANSMISSION}
본 발명은, 트윈 클러치식 변속 장치에 관한 것으로, 특히 축 상을 슬라이드하는 변속 기어에 구비되는 도그 클러치의 도그 톱니에 단차를 형성함으로써, 변속 쇼크를 저감하도록 한 트윈 클러치식 변속 장치에 관한 것이다.
종래부터, 복수의 변속 기어쌍을 가지는 다단 변속기에 있어서, 메인 샤프트 및 카운터 샤프트 상을 슬라이드 가능한 변속 기어나 슬리브를, 메인 샤프트 및 카운터 샤프트와 평행하게 슬라이드하는 시프트 포크로 구동함으로써 변속 동작을 행하도록 한 구성이 주지이다.
특허 문헌 1에는, 메인 샤프트를 내통과 외통으로 이루어진 이중 구조로 하고, 내측 메인 샤프트와 외측 메인 샤프트에 각각 회전 구동력을 전달하는 제1 클러치 및 제2 클러치를 구비한 트윈 클러치식 변속 장치에 있어서, 시프트 포크로 축방향으로 구동되는 슬리브 및 변속 기어를 구비하고, 이와 동축 상에서 인접하는 기어와의 축방향 구동력의 전달을, 도그 톱니와 도그 구멍으로 이루어지는 도그 클러치로 행하도록 한 구성이 개시되어 있다.
[특허 문헌 1: 일본국 특허공개 2007-100739호 공보]
특허 문헌 1에 개시된 트윈 클러치식 변속 장치에서는, 소정의 도그 클러치가 맞물린 상태에서, 제1 클러치 및 제2 클러치의 사이에서 접속 상태를 전환하여 변속 동작을 행할 수 있다. 이에 따라, 변속 동작 시에 맞물린 채로의 도그 클러치에 작용하는 회전 구동력이 변화하고, 도그 톱니와 도그 구멍의 맞닿음면이 별도의 맞닿음면으로 바뀌고, 이 때 타음이나 쇼크가 생길 가능성이 있었다.
본 발명의 목적은, 상기 종래 기술의 과제를 해결하고, 축 상을 슬라이드하는 변속 기어에 구비되는 도그 클러치의 도그 톱니에 단차를 형성함으로써, 변속 쇼크를 저감하도록 한 트윈 클러치식 변속 장치를 제공하는 것에 있다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은, 메인 샤프트와 카운터 샤프트의 사이에 복수의 기어쌍을 가지는 변속기와, 상기 메인 샤프트 상에 설치되는 트윈 클러치를 구비하고, 상기 트윈 클러치에 의해서 동력원의 회전 구동력을 상기 변속기와의 사이에서 차단 접속하도록 한 트윈 클러치식 변속 장치에 있어서, 상기 메인 샤프트는, 홀수 변속단의 기어를 지지하는 내통과, 짝수 변속단의 기어를 지지하는 외통으로 구성되고, 상기 트윈 클러치는, 상기 내통에 전달되는 회전 구동력을 차단 접속하는 제1 클러치와, 상기 외통에 전달되는 회전 구동력을 차단 접속하는 제2 클러치로 구성되고, 상기 기어쌍은, 상기 회전 구동력을 카운터 샤프트에 전달하는 1개의 기어쌍을 선택하기 위해서 축방향으로 슬라이드 가능하게 장착된 슬라이드 가능 기어와, 축방향으로 슬라이드 불가능하게 장착된 슬라이드 불가능 기어로 구성되고, 상기 슬라이드 가능 기어는, 상기 내통, 상기 외통 및 상기 카운터 샤프트의 각각에 설치되고, 상기 슬라이드 가능 기어에 걸어맞추는 시프트 포크로 슬라이드됨으로써, 동축 상에서 인접하는 상기 슬라이드 불가능 기어와의 사이에서 회전 구동력의 차단 접속을 행하고, 상기 변속기는, 상기 슬라이드 기어가 소정의 위치에 있을 때에 상기 트윈 클러치의 접속 상태를 전환함으로써, 인접하는 변속단으로의 변속이 가능하도록 구성되어 있고, 상기 슬라이드 가능 기어와, 상기 슬라이드 가능 기어와 동축 상에서 인접하는 슬라이드 불가능 기어의 사이에, 도그 톱니와 도그 구멍이 맞물림으로써 회전 구동력을 전달하는 도그 클러치가 설치되어 있고, 상기 도그 톱니에는, 상기 도그 클러치에 의해서 상기 메인 샤프트의 회전 구동력이 전달될 때에 상기 도그 구멍의 측벽면과 맞닿는 부분과, 상기 도그 클러치에 의해서 상기 메인 샤프트의 회전 구동력이 전달되지 않을 때에 상기 도그 구멍의 측벽면과 맞닿는 부분의 사이에, 축방향의 높이를 다르게 한 적어도 2단의 단차가 형성되어 있으며, 상기 단차는, 1속 기어의 회전 구동력을 전달하는 슬라이드 가능 기어의 도그 톱니에 형성되어 있고, 상기 도그 톱니는 긴 도그 톱니와 짧은 도그 톱니로 이루어지고, 1속에서 2속으로 변속하는 경우와 2속에서 1속으로 변속하는 경우에서 상기 도그 클러치의 회전 방향이 반대로 되며, 1속에서 2속으로 변속하는 경우에는, 상기 짧은 도그 톱니와 상기 도그 구멍의 측벽면이 맞닿고, 2속에서 1속으로 변속하는 경우에는 상기 긴 도그 톱니와 상기 도그 구멍의 측벽면이 맞닿는 점에 제1 특징이 있다.
삭제
또한, 상기 도그 구멍은, 대략 부채형상으로 형성되어 있고, 상기 도그 클러치는, 인접하는 2개의 도그 톱니가 1개의 도그 구멍에 걸어맞춰짐으로써 접속 상태로 전환되도록 구성되고, 상기 슬라이드 가능 기어에는, 축방향의 높이가 다른 2 종류의 도그 톱니가 동심원 상에 교대로 설치되어 있고, 상기 단차는, 상기 인접하 는 2개의 도그 톱니의 단면에 의해서 구성되어 있는 점에 제3 특징이 있다.
제1 특징에 의하면, 슬라이드 가능 기어와, 상기 슬라이드 가능 기어와 동축 상에서 인접하는 슬라이드 불가능 기어의 사이에, 도그 톱니와 도그 구멍이 맞물림으로써 회전 구동력을 전달하는 도그 클러치가 설치되어 있고, 도그 톱니에, 도그 클러치에 의해서 메인 샤프트의 회전 구동력이 전달될 때에 도그 구멍의 측벽면과 맞닿는 부분과, 도그 클러치에 의해서 메인 샤프트의 회전 구동력이 전달되지 않을 때에 도그 구멍의 측벽면과 맞닿는 부분의 사이에, 축방향의 높이를 다르게 한 적어도 2단의 단차가 형성되었으므로, 도그 클러치를 맞물리게 할 때에 도그 톱니를 도그 구멍에 근접시키면, 높은 쪽의 도그 톱니가 내벽에 먼저 맞닿고, 그 후 낮은 쪽의 도그 톱니도 걸어맞춰지게 되어, 도그 클러치를 맞물리게 할 때의 도그 톱니의 들어가기 쉬움을 확보하면서, 도그 톱니의 둘레 방향의 치수를 늘리고, 도그 톱니를 삽입했을 때에 도그 구멍과의 사이에 형성되는 둘레 방향의 간극을 작게 할 수 있다. 또, 이 둘레 방향의 간극을 작게 하면, 도그 클러치가 맞물렸을 때의 회전 방향의 백래시(backlash)가 작아진다. 이에 따라, 트윈 클러치의 접속 상태를 전환하여 변속 동작을 행할 때에, 도그 톱니와 도그 구멍의 측벽면이 맞닿음으로써 발생하는 타음이나 쇼크를 저감하여 변속 쇼크를 작게 하는 것이 가능해진다.
제2 특징에 의하면, 단차는 1속 기어의 회전 구동력을 전달하는 슬라이드 가능 기어의 도그 톱니에 형성되어 있으므로, 회전 구동력의 변동이 커지기 쉬운 최 저속단에 있어서, 변속 시의 타음이나 쇼크를 효과적으로 저감할 수 있다.
제3 특징에 의하면, 도그 구멍은 대략 부채형상으로 형성되어 있고, 도그 클러치는 인접하는 2개의 도그 톱니가 1개의 도그 구멍에 걸어맞춰짐으로써 접속 상태로 전환되도록 구성되고, 슬라이드 가능 기어에는 축방향의 높이가 다른 2 종류의 도그 톱니가 동심원 상에 교대로 설치되어 있고, 단차는 인접하는 2개의 도그 톱니의 단면에 의해서 구성되어 있으므로, 1개의 도그 톱니에 단차를 설치하는 구성에 비해, 인접하는 도그 톱니끼리의 사이에 불필요한 폭이 늘어나지 않고, 슬라이드 가능 기어의 중량의 증가를 억제할 수 있다. 또, 도그 톱니의 단차를 간단하게 형성하는 것이 가능해진다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시의 형태에 대해 상세하게 설명한다. 도 1은, 본 발명의 일실시 형태에 관한 트윈 클러치식 변속 장치(1)의 단면도이다. 또, 도 2는, 트윈 클러치식 변속 장치(1)의 변속 기어의 배치 관계를 나타내는 스켈톤도이다. 트윈 클러치식 변속 장치(1)는, 제1 클러치(CL1) 및 제2 클러치(CL2)로 이루어지는 트윈 클러치(TCL)와, 전진 6단의 시퀀셜식의 변속기(TM)로 구성되어 있고, 차량의 동력원으로서의 엔진(도시하지 않음)과 함께, 크랭크 케이스(2)의 내부에 수납되어 있다.
상기 엔진의 크랭크 샤프트(도시하지 않음)로부터, 충격 흡수 기구(5)를 가지는 프라이머리 기어(3)에 전달되는 회전 구동력은, 트윈 클러치(TCL), 외통으로서의 외측 메인 샤프트(6) 및 이에 회동 자유롭게 축 지지되는 내통으로서의 내측 메인 샤프트(7), 상기 메인 샤프트(6, 7)와 카운터 샤프트(9)의 사이에 설치되는 6 쌍의 기어쌍을 통해, 드라이브 스프로킷(10)이 장착된 카운터 샤프트(9)에 출력된다. 드라이브 스프로킷(10)에 전달된 회전 구동력은, 이에 감겨지는 드라이브 체인을 통해, 차량의 구동륜(도시하지 않음)에 전달된다.
변속기(TM)는, 메인 샤프트 및 카운터 샤프트의 사이에 6쌍의 기어쌍을 가지고 있고, 각 축의 축방향으로 슬라이드 가능하게 장착된 슬라이드 가능 기어의 위치와, 제1 클러치(CL1) 및 제2 클러치(CL2)의 차단 접속 상태의 조합에 의해서, 어느 기어쌍을 통해 회전 구동력을 출력할지를 선택할 수 있다. 트윈 클러치(TCL)는, 프라이머리 기어(3)와 일체적으로 회동하는 클러치 케이스(4)의 내부에 설치되어 있다. 제1 클러치(CL1)는 내측 메인 샤프트(7)에 회전 불가능하게 장착되고, 한편, 제2 클러치(CL2)는, 외측 메인 샤프트(6)에 회전 불가능하게 장착되어 있고, 클러치 케이스(4)와 각 클러치(CL1, CL2)의 사이에는, 클러치 케이스(4)에 회전 불가능하게 지지된 4매의 클러치 플레이트와, 각 클러치(CL1, CL2)에 회전 불가능하게 지지된 4매의 프리 쿠션 플레이트로 이루어지는 클러치판(12)이 설치되어 있다.
상기 제1 클러치(CL1) 및 제2 클러치(CL2)는, 크랭크 샤프트의 회전에 수반하여 구동하는 유압 펌프로부터의 유압이 공급됨으로써, 상기 클러치판(12)에 마찰력을 일으켜 접속 상태로 전환되도록 구성되어 있다. 크랭크 케이스(2)의 벽면에는, 내측 메인 샤프트(7)의 내부에 이중관 형상의 2개의 유압 경로를 형성하는 분배기(8)가 매설되어 있다. 이 분배기(8)를 통해, 내측 메인 샤프트(7)에 형성된 유로(A1)에 유압이 공급되면, 용수철 등의 탄성 부재(11)의 탄성력에 저항하여 피스톤(B1)이 도시하는 좌측방으로 슬라이드하여, 제1 클러치(CL1)가 접속 상태로 전 환되도록 구성되어 있다. 이와 마찬가지로, 유로(A2)에 유압이 공급되면, 피스톤(B2)이 도시하는 좌측방으로 슬라이드하여, 제2 클러치(CL2)가 접속 상태로 전환된다. 그리고, 양 클러치(CL1, CL2)의 피스톤(Bl, B2)은, 공급 유압이 저하하면, 탄성 부재(11)의 탄발력으로 원래의 위치로 되돌아가도록 구성되어 있다. 제1 클러치(CL1) 및 제2 클러치(CL2)로의 유압의 공급은, 크랭크 샤프트로 회동되는 유압 펌프에 의해서 항상 발생하는 유압의 공급처를, 솔레노이드 밸브 등으로 전환함으로써 실행된다.
상기한 것과 같은 구성에 의해, 프라이머리 기어(3)의 회전 구동력은, 제1 클러치(CL1) 또는 제2 클러치(CL2)에 유압이 공급되지 않는 한 클러치 케이스(4)를 회전시킬 뿐이지만, 유압이 공급되면, 외측 메인 샤프트(6) 또는 내측 메인 샤프트(7)를, 클러치 케이스(4)와 일체적으로 회전 구동시키게 된다. 또한, 이 때 공급 유압의 크기를 조정함으로써, 반 클러치 상태를 만들어 낼 수도 있다.
제1 클러치(CL1)에 접속되는 내측 메인 샤프트(7)는, 홀수 변속단(1속, 3속, 5속)의 구동측 기어(M1, M3, M5)를 지지하고 있다. 제1속 구동측 기어(M1)는, 내측 메인 샤프트(7)에 일체적으로 형성되어 있다. 제3속 구동측 기어(M3)는 축방향으로 슬라이드 가능하고 또한 둘레 방향으로 회전 불가능하게 장착되어 있고, 제5속 구동측 기어(M5)는, 축방향으로 슬라이드 불가능하고 또한 둘레 방향으로 회전 가능하게 장착되어 있다.
한편, 제2 클러치(CL2)에 접속되는 외측 메인 샤프트(6)는, 짝수 변속단(2속, 4속, 6속)의 구동측 기어(M2, M4, M6)를 지지하고 있다. 제2속 구동측 기 어(M2)는, 외측 메인샤프트(6)에 일체적으로 형성되어 있다. 제4속 구동측 기어(M4)는 축 방향으로 슬라이드 가능하고 또한 둘레 방향으로 회전 불가능하게 장착되어 있고, 제6속 구동 기어(M6)는 축방향으로 슬라이드 불가능하고 또한 둘레 방향으로 회전 가능하게 장착되어 있다.
또, 카운터 샤프트(9)는, 상기 구동측 기어(M1∼M6)에 맞물리는 피동측 기어(C1∼C6)를 지지하고 있다. 제1속에서 4속의 피동측 기어(C1, C2, C3, C4)는, 축방향으로 슬라이드 불가능하고 또한 둘레 방향으로 회전 가능하게 장착되어 있고, 제5속과 6속의 피동측 기어(C5, C6)는, 축방향으로 슬라이드 가능하고 또한 둘레 방향으로 회전 불가능하게 장착되어 있다.
상기한 기어열 중, 구동측 기어(M3, M4) 및 피동측 기어(C5, C6), 즉 축방향으로 슬라이드 가능한 「슬라이드 가능 기어」는, 후술하는 시프트 포크의 동작에 수반해 슬라이드되도록 구성되어 있고, 각 슬라이드 가능 기어에는 각각, 시프트 포크의 갈고리부가 걸어맞춰지는 걸어맞춤 홈(51, 52, 61, 62)이 형성되어 있다.
또, 상기한 슬라이드 가능 기어 이외의 변속 기어(구동측 기어(M1, M2, M5, M6) 및 피동측 기어(C1∼4), 즉 축방향으로 슬라이드 불가능한 「슬라이드 불가능 기어」는, 인접하는 슬라이드 가능 기어와의 사이에서 회전 구동력의 차단 접속을 행하도록 구성되어 있다. 상기한 구성에 의해, 본 실시 형태에 관한 트윈 클러치식 변속 장치(1)는, 상기 슬라이드 가능 기어의 위치 및 양 클러치(CL1, CL2)의 차단 접속 상태의 조합에 의해서, 회전 구동력을 전달하는 1개의 기어쌍을 임의로 선택하는 것을 가능하게 한다.
그리고, 제1 클러치(CL1)는, 홀수 변속단(1속, 3속, 5속)의 회전 구동력의 차단 접속을 행하고, 한편, 제2 클러치(CL2)는, 짝수 변속단(2속, 4속, 6속)의 회전 구동력의 차단 접속을 행하므로, 시프트 업이 순차적으로 행해질 때, 제1 클러치(CL1) 및 제2 클러치(CL2)의 접속 상태가 교대로 전환되게 된다.
본 실시 형태에 관한 트윈 클러치식 변속 장치(1)에서는, 슬라이드 가능 기어와 슬라이드 불가능 기어의 사이에서 회전 구동력을 차단 접속하는 구조로 도그 클러치 기구를 적용하고 있다. 이 도그 클러치 기구는, 도그 톱니와 도그 구멍으로 이루어지는 요철 형상이 맞물림으로써 회전 구동력을 전달하므로, 간단한 구성에 의해서 전달 손실이 적은 구동력 전달이 가능해진다. 이에 따라, 슬라이드 가능 기어와 슬라이드 불가능 기어의 사이에, 양자의 회전을 동기시키는 싱크로매시 기구를 설치하는 구성에 비해, 변속기(TM)의 구성을 보다 간략화하여, 트윈 클러치식 변속 장치(1)의 소형화 및 경량화를 도모할 수 있게 된다.
도 3은, 변속기의 슬라이드 가능 기어를 구동하는 변속 기구(20)의 단면도이다. 또, 도 4는 시프트 드럼(30)의 가이드 홈의 형상을 나타내는 전개도이다. 본 실시 형태에 관한 변속 기구(20)는, 상기한 4개의 슬라이드 가능 기어를 구동하기 위해, 2개의 가이드축(31, 32)에 슬라이드 가능하게 장착된 4개의 시프트 포크(71, 72, 81, 82)를 구비한다. 4개의 시프트 포크에는, 슬라이드 가능 기어와 걸어맞춰지는 가이드 갈고리(71a, 72a, 81a, 82a)와, 시프트 드럼(30)에 형성된 가이드 홈과 걸어맞춰지는 원통 볼록부(71b, 72b, 81b, 82b)가 각각 설치되어 있다.
가이드축(31)에는, 제3속 구동측 기어(M3)에 걸어맞춰지는 시프트 포크(71) 와, 제4속 구동측 기어(M4)에 걸어맞춰지는 시프트 포크(72)가 장착되어 있고, 다른 쪽 측의 가이드축(32)에는, 제5속 피동측 기어(C5)에 걸어맞춰지는 시프트 포크(81)와, 제6속 피동측 기어(C6)에 걸어맞춰지는 시프트 포크(82)가 장착되어 있다.
가이드축(31, 32)과 평행하게 설치되는 시프트 드럼(30)의 표면에는, 메인 샤프트측의 시프트 포크(71, 72)가 걸어맞춰지는 가이드 홈(SM1, SM2)과, 카운터 샤프트측의 시프트 포크(81, 82)가 걸어맞춰지는 가이드 홈(SC1, SC2)이 형성되어 있다. 이에 따라, 상기 슬라이드 가능 기어(M3, M4, C5, C6)는, 시프트 드럼(30)의 회동에 수반하여, 4개의 가이드 홈의 형상을 따라서 구동되게 된다.
시프트 드럼(30)은, 액츄에이터로서의 전동 모터(21)에 의해서 소정의 위치에 회전 구동된다. 전동 모터(21)의 회전 구동력은, 회전축(22)에 고정된 제1 기어(23), 상기 제1 기어(23)에 맞물리는 제2 기어(24)를 통해, 중공 원통상의 시프트 드럼(30)을 지지하는 시프트 드럼축(29)에 전달된다. 시프트 드럼(30)의 회동 위치는, 시프트 포지션 센서(27)에 의해서 검지된다. 시프트 포지션 센서(27)는 시프트 드럼축(29)에 고정된 센서 플레이트(25)에 매설된 센서 핀(26)에 의해서 회동되는 센서 캠(28)의 회동 위치에 의해서 검지된다.
상기한 것과 같은 구성에 의해, 트윈 클러치식 변속 장치(1)는, 시프트 드럼(30)의 회전 구동 제어와 트윈 클러치(TCL)의 차단 접속 제어를 병행하여 행함으로써, 엔진 회전수나 차속 등에 따른 자동 변속(오토매틱)이나, 변속 스위치 등에 의해서 탑승원의 변속 조작을 받아들이는 반자동 변속(세미오토매틱)을 실행하는 것이 가능해진다.
도 4의 전개도를 참조하여, 시프트 드럼(30)의 회동 위치와 4개의 시프트 포크의 위치 관계에 대해서 설명한다. 가이드축(31, 32)은 시프트 드럼(30)의 회전축을 기준으로 하여 둘레 방향으로 약 90° 떨어진 위치에 설치되어 있다. 예를 들면, 시프트 드럼(30)의 회동 위치가 뉴트럴(N)인 경우, 시프트 포크(81, 82)가 도시하는 좌측방의 표시 「C N-N」의 위치에 있는데 대해, 시프트 포크(71, 72)는 도시하는 우측방의 표시 「M N-N」의 위치에 있다. 이 도면에서는, 뉴트럴 시의 각 시프트 포크의 원통 볼록부(71b, 72b, 81b, 82b)의 위치를 파선원으로 표시하고 있다. 또, 도시하는 좌측방의 표시 「C N-N」로부터 이하에 연속되는 소정 회동 위치 및 도시하는 우측방의 표시 「M N-N」로부터 이하에 연속되는 소정 회동 위치는, 각각 30°간격으로 설치되어 있다.
각 가이드 홈에 의해서 결정되는 시프트 포크의 슬라이드 위치는, 메인 샤프트측의 가이드 홈(SM1, SM2)이, 「좌측 위치」또는 「우측 위치」의 2포지션인데 대해, 카운터 샤프트측의 가이드 홈(SC1, SC2)에서는, 「좌측 위치」또는 「중간 위치」또는 「우측 위치」의 3포지션을 가지도록 구성되어 있다.
뉴트럴 시의 각 시프트 포크는 각각, 시프트 포크(81):중간 위치, 시프트 포크(82):중간 위치, 시프트 포크(71):우측 위치, 시프트 포크(72):좌측 위치에 있다. 이는 각 시프트 포크로 구동되는 4개의 슬라이드 가능 기어가, 인접하는 슬라이드 불가능 기어와 어느 것도 맞물리지 않은 상태이므로, 제1 클러치(CL1) 또는 제2 클러치(CL2)가 접속되어도, 프라이머리 기어(3)의 회전 구동력은 카운터 샤프 트(9)에 전달되지 않는다.
다음, 상기한 뉴트럴 위치로부터, 시프트 드럼(30)을 1속 기어에 대응하는 위치(「C 1-N」 및 「M 1-N」)로 회동시키면, 시프트 포크(81)가 중간 위치로부터 좌측 위치로 전환됨으로써, 제5속 피동측 기어(C5)가 중간 위치로부터 좌측 위치로 전환된다. 이에 따라, 제5속 피동측 기어(C5)가, 제1속 피동측 기어(C1)와 도그 클러치로 맞물려, 회전 구동력을 전달할 수 있는 상태로 된다. 이 상태에 있어서, 제1 클러치(CL1)를 접속 상태로 전환하면, 내측 메인 샤프트(7)→제1속 구동측 기어(M1)→제1속 피동측 기어(C1)→제5속 피동측 기어(C5)→카운터 샤프트(9)의 순서로, 회전 구동력이 전달되어 드라이브 스프로킷(10)으로부터 출력되게 된다.
그리고, 1속 기어로의 변속이 완료되면, 시프트 드럼(30)이 30°만큼 시프트 업 방향으로 자동적으로 회동된다. 이 회동 동작은, 1속에서 2속으로의 변속 지령이 나왔을 때에, 트윈 클러치(TCL)의 접속 상태의 전환만으로 변속을 완료할 수 있도록하기 위한 「시프트 업측 예비 변속」으로 불리는 것이다. 이 시프트 업측 예비 변속에 의해, 2개의 가이드축은, 도시하는 좌우의 표시 「C 1-2」 및 「M 1-2」의 위치에, 시프트 드럼(30)에 대해서 상대적으로 이동하게 된다.
이 시프트 업측 예비 변속에 수반하는 가이드 홈의 변화는, 가이드 홈(SC2)이 중간 위치로부터 우측 위치로 전환될 뿐이고, 이에 따라, 시프트 포크(82)가 우측 위치로 이동하여, 피동측 기어(C6)가 피동측 기어(C2)와 도그 클러치로 맞물린다. 이 1속에서 2속으로의 시프트 업측 예비 변속이 완료한 시점에서는, 제2 클러치(CL2)는 차단 상태에 있으므로, 외측 메인 샤프트(6)는, 내측 메인 샤프트(7)와 의 사이에 채워진 윤활유의 점성에 의해서 종동적으로 회전되게 된다.
상기한 것과 같은 시프트 업측 예비 변속에 의한 피동측 기어(C6)의 슬라이드 동작에 의해, 2속 기어를 통해 회전 구동력을 전달할 준비가 갖추어진다. 이 상태에서 1속에서 2속으로의 변속 지령이 나오면, 제1 클러치(CL1)가 차단됨과 더불어 제2 클러치(CL2)가 접속 상태로 전환된다. 이 트윈 클러치(TCL)를 바꾸는 동작에 의해, 회전 구동력이 도중에 끊기지 않고, 순식간에 2속 기어를 통해 회전 구동력이 출력된다.
1속에서 2속으로의 변속 동작이 완료되면, 2속에서 3속으로의 변속 동작을 트윈 클러치(TCL)를 바꾸는 것만으로 완료할 수 있도록 하는 시프트 업측 예비 변속이 실행된다. 이 2속에서 3속으로의 시프트 업측 예비 변속에서는, 카운터 샤프트측의 가이드축이, 도시하는 좌측의 표시 「C 1-2」로부터 「C 3-2」의 위치로 이동함과 더불어, 메인 샤프트측의 가이드축이, 도시하는 우측의 표시 「M 1-2」로부터 「M 3-2」의 위치로 이동한다. 이에 수반하는 가이드 홈의 변화는, 가이드 홈(SC1)이 좌측 위치에서 우측 위치로 전환될 뿐이고, 이에 따라 시프트 포크(81)가 좌측 위치로부터 우측 위치로 이동하고, 제5속 피동측 기어(C5)와 제3속 피동측 기어(C3)가 도그 클러치로 맞물린다.
2속에서 3속으로의 업측 예비 변속이 완료되면, 트윈 클러치(TCL)의 접속 상태를 제2 클러치(CL2)로부터 제1 클러치(CL1)로 전환하는, 환언하면, 클러치를 바꾸는 것만으로, 2속에서 3속으로의 변속 동작을 실행할 수 있는 상태로 된다. 이 시프트 업측 예비 변속은, 이후 5속 기어의 선택 시까지 동일하게 실행된다.
상기한 2속에서 3속으로의 시프트 업측 예비 변속 시에 있어서, 가이드 홈(SC1)은 도시하는 좌측의 표시 「C N-2」에서 중간 위치, 즉, 도그 클러치에 의한 맞물림이 행해지지 않는 위치를 통과한다. 시프트 드럼(30)은, 시프트 포지션 센서(27)에 의해서 30°마다 각도가 검지됨과 더불어, 전동 모터(21)에 의해서 그 회동 속도를 세세하게 조정할 수 있다. 이에 따라, 예를 들면, 도시하는 좌측의 표시 「C 1-2」로부터 「C N-2」까지의 회동 속도, 즉 피동측 기어(C1, C5) 사이에서 도그 클러치의 맞물림을 해제할 때의 속도와, 「C N-2」로부터 「C 3-2」까지의 회동 속도, 즉 피동측 기어(C5, C3) 사이에서 도그 클러치를 맞물리게 할 때의 속도를 다르게 하거나, 또한 「C N-2」의 위치에서 소정 시간 정지하는 「뉴트럴 대기」를 행하는 것이 가능하다. 이에 따라, 도그 클러치의 차단 접속 시에 생기기 쉬운 변속 쇼크를 대폭 저감하는 것이 가능해진다. 또한, 시프트 드럼(30)의 구동 타이밍이나 구동 속도는, 변속 시의 변속단 수나 엔진 회전수 등에 따라 순차적으로 조정할 수 있다.
도 5는, 제1속 피동측 기어(C1)의 정면도(a) 및 그 D-D선 단면도(b)이다. 또, 도 6은, 도 5(a)의 E-E선 단면도이다. 또한, 도 7은, 제5속 피동측 기어(C5)의 정면도(a) 및 그 F-F선 단면도(b)이다. 도 8은, 도 7(a)의 G-G선 단면도이다. 상기한 것처럼, 피동측 기어(C1, C5)는, 도그 클러치에 의해서 축방향으로 맞물림으로써, 내측 메인 샤프트(7)로부터 제1속 구동측 기어(M1)를 통해 전달된 회전 구동력을 카운터 샤프트(9)에 전달하는 기어쌍이다.
카운터 샤프트(9)에 대해서 축방향으로 슬라이드 불가능하고 또한 둘레 방향 으로 회전 가능하게 장착된 슬라이드 불가능 기어인 제1속 피동측 기어(C1)에는, 대략 부채형상인 4개의 도그 구멍(35)이 형성되어 있다. 도그 구멍(35)은 사각형 단면을 가지는 4개의 벽(36)으로 칸막이되어 있다.
또, 카운터 샤프트(9)에 대해서 축방향으로 슬라이드 가능하고 또한 둘레 방향으로 회전 불가능하게 장착된 슬라이드 가능 기어인 제5속 피동측 기어(C5)에는, 축방향에서 봐서 동일 형상의 8개의 도그 톱니가 형성되어 있다. 이 도그 톱니는, 축방향의 높이가 다른 2종류의 도그 톱니(55, 56)를 교대로 설치하여 구성된 것이다. 도그 톱니(55, 56)는, 둘레 방향으로 등간격으로 설치되어 있고, 상기 슬라이드 가능 기어(C1)의 도그 구멍(35)과 맞물릴 때, 인접하는 2개의 도그 톱니(55, 56)가 1개의 도그 구멍(35)에 삽입되게 된다.
도그 클러치를 맞물리게 할 때에, 회전하고 있는 제1속 피동측 기어(C1)에 제5속 피동측 기어(C5)를 근접시키면, 짧은 도그 톱니(56)보다 먼저 긴 도그 톱니(55)가 벽(36)에 맞닿고, 그 후, 2개의 도그 톱니(55, 56)가 1개의 도그 구멍(35)에 걸어맞춰지게 된다. 따라서, 제1속 피동측 기어(C1)의 회전 구동력은, 짧은 도그 톱니(56)에 대해서 강도가 높은 긴 도그 톱니(55)를 통해, 제5속 피동측 기어(C5)에 전달된다.
이와 같이, 1개의 도그 구멍에 걸어맞춰지는 도그 톱니에 단차를 형성하는 구성에 의하면, 도그 클러치를 맞물리게 할 때의 도그 톱니의 들어가기 쉬움을 확보하면서, 도그 톱니를 삽입했을 때에 벽(36)과의 사이에 형성되는 둘레 방향의 간극을 작게 할 수 있다. 1속으로 주행 중, 이 둘레 방향의 간극은, 짧은 도그 톱 니(56)와 벽(36)의 사이에 형성되어 있다. 이 간극은 예를 들면, 4개의 도그 톱니(55)만으로 도그 클러치가 구성되는 종래의 구성에 비하여, 대폭 작다. 본 실시 형태에 관한 트윈 클러치식 변속 장치(1)에서는, 1속에서 2속으로의 변속 시에 제1 클러치(CL1)로부터 제2 클러치(CL2)로 바뀜으로써, 도그 톱니와 도그 구멍이 맞닿는 면이 긴 도그 톱니(55)의 측면에서 짧은 도그 톱니(56)의 측면으로 전환된다. 이 때, 도그 톱니(56)와 도그 구멍(35)의 벽의 간극이 작기 때문에, 맞닿을 때의 음이나 쇼크의 발생을 대폭 저감하여, 1속에서 2속으로의 시프트 업할 때의 변속 쇼크를 저감하는 것이 가능해진다. 또한, 본 실시 형태에서는, 1개의 도그 구멍에 걸어맞춰지는 도그 톱니에 단차를 형성하도록 한 상기의 구성을, 제1속 피동측 기어(C1)와 제5속 피동측 기어(C5)의 사이의 도그 클러치에만 적용하고 있다.
이하에서는, 도 9∼13을 참조하여, 1속에서 2속으로의 변속 동작 시에 있어서의 도그 클러치의 동작을 상세하게 설명한다. 도 9는, 트윈 클러치식 변속 장치(1)의 단면도이다. 도 10은, 도 9의 J방향에서 본 제1속 피동측 기어(C1) 및 제5속 피동측 기어(C5)의 배치 관계도이며, 도 11은 도 10의 A-A선 단면도이다. 또한, 도 12는, 도 9의 K방향에서 본 제2속 피동측 기어(C2) 및 제6속 피동측 기어(C6)의 배치 관계도이며, 도 13은 도 12의 B-B선 단면도이다.
도 10(a)에서는, 제1 클러치(CL1)가 접속되어 있는 1속 기어에서의 주행 시에, 내측 메인 샤프트(7)의 회전 구동력이, 제1속 피동측 기어(C1)로부터 제5속 피동측 기어(C5)에 전달되어 있는 상태를 나타낸다. 이 때, 내측 메인 샤프트(7)의 회전 구동력(T)은, 제1속 피동측 기어(C1)를 도시하는 시계 방향으로 회동하고, 도 그 클러치로 연결되는 제5속 피동측 기어(C5)는, 이에 종동하여 시계 방향으로 회동되고 있다. 상기한 것처럼, 도그 구멍(35)은, 벽(36)으로 칸막이된 대략 부채형상의 오목부이며, 그 둘레 방향으로 측벽면(36a, 36b)이 형성되어 있다. 따라서, 1속 주행 시에 있어서의 도그 구멍과 도그 톱니의 맞닿음면은 측벽면(36b)과 도그 톱니(55)의 측면으로 이루어진다.
또, 상기한 것처럼, 도그 톱니(55)와 도그 톱니(56)의 사이에는, 축방향의 길이의 다름으로 이루어지는 단차(h)가 형성되어 있고, 이에 따라 도그 클러치를 맞물리게 할 때의 도그 톱니의 들어가기 쉬움을 확보하면서, 도그 톱니(55, 56)를 삽입했을 때에 측벽면(36a)의 사이에 형성되는 둘레 방향의 간극(t)을 작게하는 것을 가능하게 한다. 또한, 도그 톱니의 단차는, 둘레 방향의 치수를 늘려 대략 부채형상으로 한 1개의 도그 톱니의 단면에 설치해도 되지만, 상기한 것처럼, 축방향의 높이가 다른 2종류의 도그 톱니(55, 56)로 구성하는 수법에서는, 가공이 간단하고, 또 인접하는 도그 톱니끼리의 사이에 불필요한 폭이 늘어나지 않아, 제5속 종동측 기어(C5)의 중량의 증가를 억제할 수 있다.
그리고, 1속에서 2속으로의 변속 지령에 수반하여, 제1 클러치(CL1)가 차단됨과 더불어 제2 클러치(CL2)가 접속되는, 즉 제1 클러치(CL1)로부터 제2 클러치(CL2)로 접속 상태가 바뀌면, 도 10(b)에 나타낸 바와 같이, 맞닿음면이 측벽면(36a)과 도그 톱니(56)의 사이로 전환된다. 그러나, 도그 클러치의 회전 방향의 백래시가 되는 간극(t)이 작기 때문에, 도그 톱니와 도그 구멍의 사이의 회전 이동량이 저감되어, 1속에서 2속으로의 변속 시에 생기는 타음이나 쇼크가 저감되게 된 다. 또한, 제2 클러치(CL2)가 접속 상태인 2속 주행 시에는, 회전 구동력(T)의 전달처가 제2속 피동측 기어(C2)로 전환되므로, 짧은 쪽의 도그 톱니(56)에 회전 구동력(T)은 작용하지 않는다.
다음으로, 도 12 및 도 13을 참조하여, 1속에서 2속으로의 변속 동작 시의 제2속 피동측 기어(C2)와 제6속 피동측 기어(C6)의 관계를 설명한다. 도 12(a)에서는, 제1 클러치(CL1)가 접속된 1속 기어에서의 주행 시를 나타낸다. 제2속 피동측 기어(C2)의 도그 구멍(100)은, 상기한 제1속 피동측 기어(C1)와 마찬가지로, 벽(101)으로 칸막이된 대략 부채형상의 오목부이고, 그 둘레 방향으로 측벽면(101a, 101b)이 형성된다. 또, 제6속 피동측 기어(C6)의 도그 톱니(150)는, 단차 구조를 가지지 않는 종래와 동일한 형상으로 되어 있다.
1속에서의 주행 시에 있어서, 제2속 피동측 기어(C2) 및 제6속 피동측 기어(C6)에는 외측 메인 샤프트(6)로부터의 회전 구동력이 작용하지 않는다. 이 때, 외측 메인 샤프트(6)는, 내측 메인 샤프트(7)와의 사이에 채워진 윤활유의 점성에 의해서 종동적으로 회전되고 있고, 이에 따라 제2속 피동측 기어(C2)는 시계 방향으로 회전한다. 이 제2 피동측 기어(C2)의 회전 속도는, 카운터 샤프트(9)에 의해서 회전되고 있는 제6속 피동측 기어(C6)의 회전 속도보다 빠르기 때문에, 1속 주행 시에 있어서의 도그 구멍과 도그 톱니의 맞닿음면은, 측벽면(101b)과 도그 톱니(150)의 측면으로 이루어지게 된다.
그리고, 1속에서 2속으로의 변속 지령에 수반하여, 제1 클러치(CL1)로부터 제2 클러치(CL2)로 접속 상태가 바뀌면, 도 12(b)에 나타낸 바와 같이, 외측 크랭 크 샤프트(6)의 회전 구동력(T)이 제2속 피동측 기어(C2)에 작용하고, 이에 수반하여, 측벽면(101b)과 도그 톱니(150)의 측면과의 사이에 회전 구동력이 작용하게 된다. 따라서, 제2속 피동측 기어(C2)와 제6속 피동측 기어(C6)의 사이에 설치되는 도그 클러치는, 클러치가 바뀌어도 그 맞닿음면이 바뀌지 않는다. 2속 기어의 회전 구동력을 전달하는 도그 클러치의 도그 톱니에 단차 구조를 형성하지 않는 것은 이 때문이다.
도 14는, 2속에서 1속으로의 변속 시에 있어서의, 제1속 피동측 기어(C1)와 제5속 피동측 기어(C5)의 배치 관계도(a, b)와, 제2속 피동측 기어(C2)와 제6속 피동측 기어(C6)의 배치 관계도(c, d)이다. 2속에서 1속으로 시프트다운되는, 즉 제2 클러치(CL2)로부터 제1 클러치(CL1)로 바뀔 시에는, 상기한 1속에서 2속으로의 변속 시와 반대의 동작이 행해진다. 따라서, 제1속 피동측 기어(C1)와 제5 속 피동측 기어(C5)의 사이의 도그 클러치에서는, 맞닿음면의 전환이 행해지고, 도그 톱니(55)와 측벽면(36b)이 맞닿게 되는데, 이 경우에도 간극(t)이 작기 때문에 변속 쇼크를 저감할 수 있다. 또한, 제2속 피동측 기어(C2)와 제6속 피동측 기어(C6)의 위치 관계는, 2속에서 1속으로의 시프트다운 시에도 동일하게 된다.
상기한 것처럼, 본 발명에 관한 트윈 클러치식 변속 장치에 의하면, 도그 클러치의 도그 톱니에, 도그 클러치에 의해서 메인 샤프트의 회전 구동력이 전달될 때에 도그 구멍의 측벽면과 맞닿는 부분과, 도그 클러치에 의해서 메인 샤프트의 회전 구동력이 전달되지 않을 때 상기 도그 구멍의 측벽면과 맞닿는 부분의 사이에 단차를 형성했으므로, 도그 클러치를 맞물리게 할 때에 도그 톱니를 도그 구멍에 근접시키면, 높은 쪽의 도그 톱니가 도그 구멍의 측벽면에 먼저 맞닿고, 그 후 낮은 쪽의 도그 톱니도 걸어맞춰지게 되어, 도그 클러치를 맞물리게 할 때의 도그 톱니의 들어가기 쉬움을 확보하면서, 도그 톱니의 둘레 방향의 치수를 늘리고, 도그 톱니를 삽입했을 때에 도그 구멍의 측벽면과의 사이에 형성되는 둘레 방향의 간극을 작게 할 수 있다. 또, 이 둘레 방향의 간극을 작게 하면, 도그 클러치가 맞물렸을 때의 회전 방향의 백래시가 작아진다. 이에 따라, 트윈 클러치의 접속 상태를 전환하여 변속 동작을 행할 때에, 도그 톱니와 도그 구멍의 측벽면이 맞닿음으로써 발생하는 타음이나 쇼크를 저감하여 변속 쇼크를 작게 하는 것이 가능해진다.
또한, 도그 클러치의 도그 톱니 및 도그 구멍의 수나 형상, 도그 톱니에 형성되는 단차의 크기 등은, 상기한 실시 형태에 한정되지 않고, 다양한 변경이 가능하다. 예를 들면, 단차를 형성하는 도그 톱니는, 1속 기어에서 회전 구동력을 전달하기 위한 슬라이드 기어 이외의 기어로 형성해도 되고, 도그 톱니의 단차는 3단 등이어도 된다. 또한, 변속기의 기어단 수는, 복수의 전진단 및 후진단을 가지는 구성으로 할 수 있고, 트윈 클러치를 구성하는 2개의 클러치는, 프라이머리 기어의 표리면에 대향하도록 설치해도 된다.
도 1은 본 발명의 일실시 형태에 관한 트윈 클러치식 변속 장치의 단면도이다.
도 2는 트윈 클러치식 변속 장치의 변속 기어의 배치 관계를 나타내는 스켈톤도이다.
도 3은 변속기의 슬라이드 가능 기어를 구동하는 변속 기구의 단면도이다.
도 4는 시프트 드럼의 가이드 홈의 형상을 나타내는 전개도이다.
도 5는 제1속 피동측 기어의 정면도(a) 및 그 D-D선 단면도(b)이다.
도 6은 도 5(a)의 E-E선 단면도이다.
도 7은 제5속 피동측 기어의 정면도(a) 및 그 F-F선 단면도(b)이다.
도 8은 도 7(a)의 G-G선 단면도이다.
도 9는 트윈 클러치식 변속 장치의 단면도이다.
도 10은 도 9의 J방향에서 본 제1속 피동측 기어(Cl) 및 제5속 피동측 기어(C5)의 배치 관계도이다.
도 11은 도 10의 A-A선 단면도이다.
도 12는 도 9의 K방향에서 본 제2속 피동측 기어(C2) 및 제6속 피동측 기어(C6)의 배치 관계도이다.
도 13은 도 12의 B-B선 단면도이다.
도 14는 2속에서 1속으로의 변속 시의 도그 클러치의 동작을 나타내는 배치 관계도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 트윈 클러치식 변속 장치 6 : 외측 메인 샤프트
7 : 내측 메인 샤프트 9 : 카운터 샤프트
30 : 시프트 드럼 31, 32 : 가이드축
35 : 도그 구멍 55, 56 : 도그 톱니
71, 72, 81, 82 : 시프트 포크
C1∼C6 : 피동측 기어열 C1 : 제1속 피동측 기어
C5 : 제5속 피동측 기어
M1∼M6 : 구동측 기어열 CL1 : 제1 클러치
CL2 : 제2 클러치 TCL : 트윈 클러치
h : 단차 t : 간극

Claims (3)

  1. 메인 샤프트와 카운터 샤프트의 사이에 복수의 기어쌍을 가지는 변속기와, 상기 메인 샤프트 상에 설치되는 트윈 클러치를 구비하고, 상기 트윈 클러치에 의해서 동력원의 회전 구동력을 상기 변속기와의 사이에서 차단 접속하도록 한 트윈 클러치식 변속 장치에 있어서,
    상기 메인 샤프트는, 홀수 변속단의 기어를 지지하는 내통과, 짝수 변속단의 기어를 지지하는 외통으로 구성되고,
    상기 트윈 클러치는, 상기 내통에 전달되는 회전 구동력을 차단 접속하는 제1 클러치와, 상기 외통에 전달되는 회전 구동력을 차단 접속하는 제2 클러치로 구성되고,
    상기 기어쌍은, 상기 카운터 샤프트에 회전 구동력을 전달하는 1개의 기어쌍을 선택하기 위해서 축방향으로 슬라이드 가능하게 장착된 슬라이드 가능 기어와, 축방향으로 슬라이드 불가능하게 장착된 슬라이드 불가능 기어로 구성되고,
    상기 슬라이드 가능 기어는, 상기 내통, 상기 외통 및 상기 카운터 샤프트의 각각에 설치되고, 상기 슬라이드 가능 기어에 걸어맞추는 시프트 포크로 슬라이드됨으로써, 동축 상에서 인접하는 상기 슬라이드 불가능 기어와의 사이에서 회전 구동력의 차단 접속을 행하고,
    상기 변속기는, 상기 슬라이드 기어가 소정의 위치에 있을 때에 상기 트윈 클러치의 접속 상태를 전환함으로써, 인접하는 변속단으로의 변속을 할 수 있도록 구성되어 있고,
    상기 슬라이드 가능 기어와, 상기 슬라이드 가능 기어와 동축 상에서 인접하는 슬라이드 불가능 기어의 사이에, 도그 톱니와 도그 구멍이 맞물림으로써 회전 구동력을 전달하는 도그 클러치가 설치되어 있고,
    상기 도그 톱니에는, 상기 도그 클러치에 의해서 상기 메인 샤프트의 회전 구동력이 전달될 때에 상기 도그 구멍의 측벽면과 맞닿는 부분과, 상기 도그 클러치에 의해서 상기 메인 샤프트의 회전 구동력이 전달되지 않을 때에 상기 도그 구멍의 측벽면과 맞닿는 부분의 사이에, 축방향의 높이를 다르게 한 적어도 2단의 단차가 형성되어 있으며,
    상기 단차는, 1속 기어의 회전 구동력을 전달하는 슬라이드 가능 기어의 도그 톱니에 형성되어 있고,
    상기 도그 톱니는 긴 도그 톱니와 짧은 도그 톱니로 이루어지고,
    1속에서 2속으로 변속하는 경우와 2속에서 1속으로 변속하는 경우에서 상기 도그 클러치의 회전 방향이 반대로 되며,
    1속에서 2속으로 변속하는 경우에는, 상기 짧은 도그 톱니와 상기 도그 구멍의 측벽면이 맞닿고, 2속에서 1속으로 변속하는 경우에는 상기 긴 도그 톱니와 상기 도그 구멍의 측벽면이 맞닿는 것을 특징으로 하는 트윈 클러치식 변속 장치.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 도그 구멍은 부채형으로 형성되어 있고,
    상기 도그 클러치는, 인접하는 2개의 도그 톱니가 1개의 도그 구멍에 걸어맞춰짐으로써 접속 상태로 전환되도록 구성되고,
    상기 슬라이드 가능 기어에는, 축방향의 높이가 다른 2종류의 도그 톱니가 동심원 상에 교대로 설치되어 있고,
    상기 단차는, 상기 인접하는 2개의 도그 톱니의 단면에 의해서 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 트윈 클러치식 변속 장치.
KR1020080082877A 2007-09-28 2008-08-25 트윈 클러치식 변속 장치 KR100983983B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007255125A JP4998729B2 (ja) 2007-09-28 2007-09-28 ツインクラッチ式変速装置
JPJP-P-2007-00255125 2007-09-28

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20090032970A KR20090032970A (ko) 2009-04-01
KR100983983B1 true KR100983983B1 (ko) 2010-09-27

Family

ID=39744958

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020080082877A KR100983983B1 (ko) 2007-09-28 2008-08-25 트윈 클러치식 변속 장치

Country Status (8)

Country Link
US (1) US8109166B2 (ko)
EP (1) EP2042783B1 (ko)
JP (1) JP4998729B2 (ko)
KR (1) KR100983983B1 (ko)
CN (1) CN101398079B (ko)
CA (1) CA2639538C (ko)
ES (1) ES2496595T3 (ko)
TW (1) TW200925463A (ko)

Families Citing this family (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008000638B4 (de) * 2008-03-13 2022-05-25 Zf Friedrichshafen Ag Betätigungseinrichtung zum Betätigen zumindest einer Schalteinrichtung und Verfahren zum Montieren und Demontieren derselben
JP5180778B2 (ja) * 2008-10-30 2013-04-10 ヤマハ発動機株式会社 エンジンユニットおよびこれを備えた自動二輪車
US8327729B2 (en) * 2009-02-27 2012-12-11 Honda Motor Co., Ltd. Shift drive mechanism for multi-speed transmission
ITBO20090516A1 (it) * 2009-07-31 2011-02-01 Cima Scatola del cambio per autoveicoli.
US8402859B2 (en) * 2009-11-04 2013-03-26 GM Global Technology Operations LLC Barrel cam shift mechanism
JP5600441B2 (ja) * 2010-02-12 2014-10-01 本田技研工業株式会社 ドグクラッチ用ギヤ
JP5557567B2 (ja) * 2010-03-23 2014-07-23 本田技研工業株式会社 内燃機関の変速装置
JP4919124B2 (ja) 2010-03-31 2012-04-18 ブラザー工業株式会社 カートリッジ
JP5436354B2 (ja) * 2010-06-24 2014-03-05 本田技研工業株式会社 ツインクラッチ式変速装置
JP5115607B2 (ja) 2010-08-31 2013-01-09 ブラザー工業株式会社 キャップおよびカートリッジ
JP5487065B2 (ja) * 2010-09-30 2014-05-07 本田技研工業株式会社 自動変速装置
FR2965877A1 (fr) 2010-10-11 2012-04-13 Renault Sa Boite de vitesses compacte a six pignons et double embrayage
JP5456176B2 (ja) * 2010-12-24 2014-03-26 ヤマハ発動機株式会社 車両の制御装置、及びそれを備える自動二輪車
JP5865651B2 (ja) 2011-09-29 2016-02-17 ヤマハ発動機株式会社 車両の制御装置、車両及び原動機
JP5762551B2 (ja) 2011-10-07 2015-08-12 ヤマハ発動機株式会社 車両の制御装置、車両及び原動機
JP5884436B2 (ja) 2011-11-24 2016-03-15 ブラザー工業株式会社 カートリッジ
JP2014059002A (ja) * 2012-09-14 2014-04-03 Yamaha Motor Co Ltd 変速装置及び車両
JP6127779B2 (ja) * 2013-06-28 2017-05-17 ブラザー工業株式会社 カートリッジ
JP6102573B2 (ja) 2013-06-28 2017-03-29 ブラザー工業株式会社 カートリッジ
JP6060866B2 (ja) 2013-09-20 2017-01-18 ブラザー工業株式会社 画像形成装置
JP6064867B2 (ja) 2013-10-31 2017-01-25 ブラザー工業株式会社 カートリッジ
JP6136938B2 (ja) 2014-01-06 2017-05-31 ブラザー工業株式会社 現像カートリッジ
JP6079687B2 (ja) 2014-03-31 2017-02-15 ブラザー工業株式会社 カートリッジ
JP6137027B2 (ja) 2014-03-31 2017-05-31 ブラザー工業株式会社 カートリッジ
JP6079688B2 (ja) 2014-03-31 2017-02-15 ブラザー工業株式会社 カートリッジ
JP6135583B2 (ja) 2014-03-31 2017-05-31 ブラザー工業株式会社 カートリッジ
JP6221905B2 (ja) 2014-03-31 2017-11-01 ブラザー工業株式会社 カートリッジ
JP6137029B2 (ja) 2014-03-31 2017-05-31 ブラザー工業株式会社 カートリッジ
JP6137028B2 (ja) 2014-03-31 2017-05-31 ブラザー工業株式会社 カートリッジ
JP6010076B2 (ja) * 2014-08-25 2016-10-19 本田技研工業株式会社 車両用変速機
US9353801B2 (en) * 2014-08-25 2016-05-31 Ford Global Technologies, Llc Electrified vehicle powertrain clutch
JP6339960B2 (ja) * 2015-03-30 2018-06-06 本田技研工業株式会社 車両の変速装置
JP6218771B2 (ja) 2015-03-30 2017-10-25 本田技研工業株式会社 車両の変速装置
CN108603571B (zh) 2016-01-22 2021-10-22 蒂姆工业公司 双离合器驱动桥
WO2017196889A1 (en) 2016-05-09 2017-11-16 Team Industries, Inc. Dual clutch
US10393230B2 (en) 2016-08-03 2019-08-27 Cnh Industrial America Llc Transmission system for a work vehicle
JP6866668B2 (ja) * 2017-02-07 2021-04-28 株式会社ジェイテクト 駆動力配分装置
CN113473837B (zh) * 2019-03-20 2023-07-14 Ls美创有限公司 农业用作业车辆的变速装置
DE112021001505T5 (de) * 2020-03-10 2022-12-29 Denso Corporation Positionserfassungsvorrichtung
EP4015873A1 (en) * 2020-12-18 2022-06-22 Volvo Truck Corporation A gear wheel and a vehicle transmission arrangement

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1203671A (en) * 1968-04-17 1970-09-03 Traktorenwerk Schonebeck Veb Gearboxes
JPS5729820A (en) 1980-07-31 1982-02-17 Honda Motor Co Ltd Dog clutch apparatus
JPS58221061A (ja) * 1982-06-18 1983-12-22 Toyota Motor Corp 歯車式変速装置
JPS5973627A (ja) * 1982-10-16 1984-04-25 Sanshin Ind Co Ltd ドツグクラツチ
JPH0626762Y2 (ja) * 1987-06-10 1994-07-20 株式会社神崎高級工機製作所 歩行型芝刈機の走行装置
BR9400394A (pt) * 1994-01-31 1995-12-05 Equipamentos Clark Ltda Mecanismo de mudança de engrenamento de pares de engrenagens constantemente engrenados e de atuação mutuamente exclusiva aplicado em transmissões automotivas ou de máquinas, de engate automático ou manual
US6044719A (en) * 1998-09-15 2000-04-04 Chrysler Corporation Electro-mechanical automatic transmission having dual input shafts
JP4170534B2 (ja) * 1999-09-03 2008-10-22 本田技研工業株式会社 変速機
ITTO20031023A1 (it) * 2003-12-18 2005-06-19 Fiat Ricerche Architettura di trasmissione a doppia frizione per autoveicolo.
JP4346483B2 (ja) * 2004-03-25 2009-10-21 本田技研工業株式会社 ツインクラッチ式変速機
JP2006029440A (ja) * 2004-07-15 2006-02-02 Nissan Motor Co Ltd ツインクラッチ式マニュアルトランスミッション
JP4530964B2 (ja) * 2005-09-30 2010-08-25 本田技研工業株式会社 車両用動力伝達装置
JP4698367B2 (ja) * 2005-09-30 2011-06-08 本田技研工業株式会社 変速機
JP4772534B2 (ja) * 2006-02-27 2011-09-14 本田技研工業株式会社 パワーユニット
US7428852B2 (en) * 2006-03-13 2008-09-30 Ford Global Technologies, Llc Actuator mechanism for shift motors of a transmission

Also Published As

Publication number Publication date
ES2496595T3 (es) 2014-09-19
JP4998729B2 (ja) 2012-08-15
US20090084210A1 (en) 2009-04-02
CN101398079A (zh) 2009-04-01
JP2009085324A (ja) 2009-04-23
TW200925463A (en) 2009-06-16
CA2639538C (en) 2011-05-17
EP2042783A1 (en) 2009-04-01
EP2042783B1 (en) 2014-08-20
CN101398079B (zh) 2013-01-02
CA2639538A1 (en) 2009-03-28
US8109166B2 (en) 2012-02-07
KR20090032970A (ko) 2009-04-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100983983B1 (ko) 트윈 클러치식 변속 장치
KR100962866B1 (ko) 트윈 클러치식 변속 장치
EP2085665B1 (en) Twin clutch transmission
JP4648280B2 (ja) 自動二輪車用変速機の変速制御装置
US20120247241A1 (en) Dog-clutch transmission system
JP2008089062A5 (ko)
JP4856509B2 (ja) 変速装置
JP2015081634A (ja) ドラム式変速機構
JP2008089061A (ja) 車両用変速機の変速制御装置
JP2017026043A (ja) パワーユニットの変速装置
US10648559B2 (en) Transmission system for vehicle
JP5217483B2 (ja) 変速機のインターロック機構
JP5487065B2 (ja) 自動変速装置
US9915344B2 (en) Vehicle transmission device
JP5592980B2 (ja) 自動二輪車用動力伝達装置
JP2011080538A (ja) 自動二輪車用動力伝達装置
JP2017082953A (ja) 手動変速機の変速操作機構

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130819

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140826

Year of fee payment: 5

LAPS Lapse due to unpaid annual fee