WO2014171267A1 - 変速装置 - Google Patents

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WO2014171267A1
WO2014171267A1 PCT/JP2014/058011 JP2014058011W WO2014171267A1 WO 2014171267 A1 WO2014171267 A1 WO 2014171267A1 JP 2014058011 W JP2014058011 W JP 2014058011W WO 2014171267 A1 WO2014171267 A1 WO 2014171267A1
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WO
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gear
speed
intermediate shaft
transmission
shaft
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Application number
PCT/JP2014/058011
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孝貞 高橋
義弘 山内
千博 伊藤
Original Assignee
株式会社ユニバンス
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    • 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
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    • F16H3/02Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion
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    • F16H3/097Toothed 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 with two or more countershafts the input and output shafts being aligned on the same axis
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    • F16H2003/0933Toothed 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 with two or more countershafts with coaxial countershafts

Definitions

  • the present invention relates to a transmission, and more particularly to a transmission that can be reduced in size and weight with a simple configuration.
  • Patent Document 1 requires odd-numbered and even-numbered friction clutches in addition to the odd-numbered and even-numbered clutches, so the shaft length of the transmission increases and the mass increases. There was a problem of becoming.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide a transmission that can be reduced in size and weight with a simple configuration.
  • the two-system clutches of the odd-numbered stage and the even-numbered stage are provided, and the two systems are connected to be capable of shifting, and the power from the drive source is the first input.
  • the power is transmitted to the shaft and the second input shaft, and the transmission of power is interrupted by the first clutch and the second clutch.
  • Power is transmitted to the first intermediate shaft and the second intermediate shaft through each of the first clutch and the second clutch.
  • a plurality of first transmission gears and second transmission gears are disposed on each of the first intermediate shaft and the second intermediate shaft, and a plurality of output gears disposed on an output shaft that outputs power is a first transmission gear. And engages with the second transmission gear.
  • At least one of the output gear, the first transmission gear, and the second transmission gear is selectively coupled to the output shaft, the first intermediate shaft, and the second intermediate shaft on which the gear is disposed by the coupling means. Since one of the first transmission gear or the second transmission gear is an odd-numbered transmission gear and the other of the first transmission gear or the second transmission gear is an even-numbered transmission gear, the first clutch and the second clutch are alternately connected. It is possible to change gears by switching between odd and even stages while changing.
  • the first transmission gear When it is output by the first transmission gear, that is, when the first clutch is engaged, power is transmitted from the first input shaft or the first intermediate shaft to the second input shaft or the second intermediate shaft by the linkage mechanism. . Since the ratio between the rotation speed of the first input shaft or the first intermediate shaft and the rotation speed of the second input shaft or the second intermediate shaft is increased or decreased by the linkage mechanism, the second transmission gear or the output gear of the shift destination The rotation speed can be synchronized. As a result, quick shifting can be achieved. Similarly, when the second transmission gear is outputting, that is, when the second clutch is engaged, the synchronization state can be made in the same manner, so that the switching from the second transmission gear to the first transmission gear can be performed quickly.
  • the linkage mechanism is configured such that the rotation speed of the first input shaft or the first intermediate shaft and the second input are determined by the first gear train in accordance with the ratio of the gear ratios of adjacent speed stages.
  • the ratio with the rotational speed of the shaft or the second intermediate shaft is adjusted.
  • the ratio between the rotational speed of the first input shaft or the first intermediate shaft and the rotational speed of the second input shaft or the second intermediate shaft is adjusted by the second gear train set to a gear ratio different from that of the first gear train. Is done.
  • the first input shaft or the first intermediate shaft is switched according to the gear ratio of the first gear train and the second gear train.
  • the ratio between the rotation speed and the rotation speed of the second input shaft or the second intermediate shaft can be adjusted. Therefore, in addition to the effect of the first aspect, there is an effect that the rotation speed can be easily adjusted.
  • the rotational power is transmitted by one of the first gear train or the second gear train by the synchronization device located between the first gear train and the second gear train, Transmission of rotational power by the other of the gear train or the second gear train is interrupted. Since the synchronizer is disposed in the space between the first gear train and the second gear train, in addition to the effect of the second aspect, the assembling property of the switching means can be improved.
  • the engaging means is disposed on the first input shaft or the second input shaft, and the first input shaft and the second input shaft can be rotated integrally by the engaging means. Composed. When the first input shaft and the second input shaft are integrally rotated by the engaging means and the first clutch and the second clutch are coupled, the first intermediate shaft and the second intermediate shaft are interposed via the first clutch and the second clutch. Power is transmitted to. When the power from the first intermediate shaft and the second intermediate shaft is transmitted to the output shaft by the coupling means, the combined torque of the first clutch and the second clutch is output to the output shaft. Since the first clutch and the second clutch (two clutches) can be simultaneously coupled to transmit the torque to the output shaft, the transmission torque capacity of each of the first clutch and the second clutch can be reduced.
  • (A) is a skeleton diagram of a transmission that prepares a shift-up to a second speed during traveling in the first speed
  • (b) is a skeleton diagram of a transmission that prepares a shift-up to the third speed during the second speed traveling. is there.
  • (A) is a skeleton diagram of a transmission that prepares a downshift to the second speed during the third speed travel
  • (b) is a skeleton diagram of the transmission that prepares a downshift to the first speed during the second speed travel. is there.
  • (A) is a skeleton diagram of the transmission in the second embodiment for preparing to shift up to the second speed during the first speed traveling, and (b) preparing to shift up to the third speed during the second speed traveling. It is a skeleton figure of a transmission. It is a skeleton figure of the transmission in 2nd Embodiment.
  • (A) is a skeleton diagram of a transmission that prepares a shift-up to a second speed during traveling in the first speed
  • (b) is a skeleton diagram of a transmission that prepares a shift-up to the third speed during the second speed traveling. is there. It is a skeleton figure of the transmission in 3rd Embodiment.
  • FIG. 1 is a skeleton diagram of a transmission 1 according to a first embodiment of the present invention.
  • the transmission 1 is a dual-clutch transmission that has two systems of clutches and transmission gears of odd-numbered and even-numbered gears and performs gear shifting by alternately switching the two systems, and is mounted on a vehicle (not shown). Has been. Rotational power from an engine (not shown) is transmitted to the first clutch 2 and the second clutch 3.
  • the first clutch 2 and the second clutch 3 are arranged coaxially, and in the present embodiment, are constituted by a hydraulically operated friction clutch.
  • the first input shaft 4 and the second input shaft 5 extend concentrically with the first clutch 2 and the second clutch 3.
  • the first clutch 2 is a device that interrupts transmission of power between the first input shaft 4 and the first intermediate shaft 6, and the second clutch 3 is formed between the second input shaft 5 and the second intermediate shaft 7. It is a device that interrupts the transmission of power between.
  • a first intermediate shaft 6 and a second intermediate shaft 7 are arranged in parallel with the first input shaft 4 and the second input shaft 5, and an output shaft 8 is arranged in parallel with the first intermediate shaft 6 and the second intermediate shaft 7. Yes.
  • Drive wheels (not shown) of the vehicle are disposed on the power transmission path of the output shaft 8.
  • a first drive gear 4a and a second drive gear 5a are provided on the first input shaft 4 and the second input shaft 5, respectively.
  • the first drive gear 4a and the second drive gear 5a are respectively connected to the first intermediate shaft 6 and the second intermediate gear.
  • the first driven gear 4b and the second driven gear 5b provided on the shaft 7 are engaged with each other.
  • the number of teeth of the first drive gear 4a and the first driven gear 4b is set to n times (n> 1) the number of teeth of the second drive gear 5a and the second driven gear 5b.
  • the first intermediate shaft 6 is provided with a plurality of (in this embodiment, four stages) first transmission gears (in this embodiment, odd-numbered transmission gears) that are rotatable with respect to the second intermediate shaft 6. ing.
  • the first transmission gear (odd-stage transmission gear) includes a first speed gear 11, a third speed gear 13, a fifth speed gear 15, and a seventh speed gear 17.
  • the second intermediate shaft 7 has a plurality of (four in the present embodiment) second transmission gears (an even number transmission gear in the present embodiment) that is rotatable with respect to the second intermediate shaft 7. is set up.
  • the second transmission gear (even-stage transmission gear) includes a second speed gear 12, a fourth speed gear 14, a sixth speed gear 16, and an eighth speed gear 18.
  • a plurality of output gears 21 to 24 are fixed to the output shaft 8.
  • the first gear 11 and the second gear 12 are engaged with the output gear 21, the third gear 13 and the fourth gear 14 are engaged with the output gear 22, and the fifth gear 15 and the sixth gear 16 are connected with the output gear 23.
  • the seventh gear 17 and the eighth gear 18 are engaged with the output gear 24.
  • one odd-numbered transmission gear and the even-numbered transmission gear one level higher than the odd-numbered transmission gear share the same output gear 21 to 24, and the same output gears 21 to 24 are engaged.
  • the first intermediate shaft 6 is provided with a dog clutch 31 for selecting the first speed gear 11 and the third speed gear 13 and a dog clutch 32 for selecting the fifth speed gear 15 and the seventh speed gear 17.
  • the second intermediate shaft 7 is provided with a dog clutch 33 for selecting the second speed gear 12 and the fourth speed gear 14 and a dog clutch 34 for selecting the sixth speed gear 16 and the eighth speed gear 18.
  • the dog clutches 31 to 34 include a gear selector (not shown) configured to move in the axial direction by spline coupling with each shaft, and a selector fork (not shown) that moves the gear selector (not shown) in the axial direction. And. By moving the selector fork in the axial direction and sliding the gear selector to mesh the gears with the gear selector, the gears can be coupled to the shafts and the gears can be rotated integrally with the shafts.
  • the first input shaft 4 is provided with a dog clutch 35 that can be engaged with a second drive gear 5 a provided on the second input shaft 5.
  • the dog clutch 35 is a gear selector (not shown) configured to be movable in the axial direction by spline coupling with the first input shaft 4, and a selector fork (not shown) that moves the gear selector (not shown) in the axial direction. ).
  • the second drive gear 5a can be rotated integrally with the first input shaft 4 by moving the selector fork in the axial direction and sliding the gear selector to engage the second drive gear 5a and the gear selector.
  • the transmission 1 includes a linkage mechanism 40 that links the first intermediate shaft 6 and the second intermediate shaft 7 and increases or decreases the ratio of the rotation speed of the first intermediate shaft 6 to the rotation speed of the second intermediate shaft 7.
  • the linkage mechanism 40 transmits the rotation of the first intermediate shaft 6 to the second intermediate shaft 7 or transmits the rotation of the second intermediate shaft 7 to the first intermediate shaft 6.
  • the first gear train 41 includes a linked first gear 41a disposed on the first intermediate shaft 6, a linked second gear 41b disposed on the second intermediate shaft 7, a linked first gear 41a and a linked second gear.
  • An idler gear 41c that engages with the gear 41b.
  • the second gear train 42 includes an adjustment first gear 42 a disposed on the first intermediate shaft 6, an adjustment second gear 42 b that engages with the adjustment first gear 42 a, an adjustment second gear 42 b, and a connecting shaft 43.
  • the idler gear 41c is connected to the first gear 41a. Since the second gear train 42 uses a part of the first gear train 41 (the linked second gear 41b and the idler gear 41c), the gear arrangement space can be reduced and the number of parts can be reduced.
  • the linked first gear 41 a and the adjusted first gear 42 a are provided to be rotatable with respect to the first intermediate shaft 6.
  • the first intermediate shaft 6 is provided with a synchronizer 50 as switching means.
  • the synchronizer 50 is constituted by a dog clutch with a synchronizer, and is synchronized with a synchronizer (synchronizer, not shown) that synchronizes the rotation of the linked first gear 41a or the adjusting first gear 42a and the first intermediate shaft 6.
  • a coupling mechanism (dog clutch) that couples the linked first gear 41 a or the adjusted first gear 42 a to the first intermediate shaft 6 is provided.
  • the dog clutch has a gear selector (not shown) configured to be moved in the axial direction by spline coupling with the first intermediate shaft 6, and a selector fork (not shown) for moving the gear selector (not shown) in the axial direction. And.
  • the selector fork is moved in the axial direction, and the gear selector is slid to engage the first intermediate shaft 6 and the gear selector, thereby rotating the first gear 41a or the adjustment first gear 42a integrally with the first intermediate shaft 6. be able to.
  • the linked first gear 41a, linked second gear 41b, and idler gear 41c constituting the first gear train 41 are set to the same number of teeth. Therefore, the gear ratio of the first gear train 41 (number of teeth of the linked first gear 41a / number of teeth of the linked second gear 41b) is 1. Moreover, (the number of teeth of adjusting the number of teeth / adjust the second gear 42b of the first gear 42a) adjusting the first gear 42a and the adjusting the second gear ratio of the gear 42b is set to n 2. Therefore, (the number of teeth of the number of teeth / associated second gear 41b of the adjustment first gear 42a) a second gear ratio of the gear train 42 is set to n 2.
  • the synchronizing device 50 selects the linked first gear 41a and enables power transmission by the first gear train 41, is the first intermediate shaft 6 driven to rotate at the same rotational speed as the second intermediate shaft 7?
  • the second intermediate shaft 7 is rotationally driven at the same rotational speed as the first intermediate shaft 6. If the adjusting first gear 42a is selected by the synchronization device 50 to enable power transmission by the second gear train 42, the first intermediate shaft 6 rotates at 1 / n 2 of the rotational speed of the second intermediate shaft 7. Or the second intermediate shaft 7 is accelerated to a rotational speed n 2 times the rotational speed of the first intermediate shaft 6.
  • the gear ratio in each transmission gear is as follows.
  • the gear ratio of each odd speed is the gear ratio in each of the above transmission gears (odd gear) and the gear ratio of the first drive gear 4a and the first driven gear 4b (first driven gear 4b / first drive gear 4a).
  • the gear ratios of the even-numbered stages are set to the gear ratios of the respective transmission gears (even-numbered gears) and the gear ratios of the second drive gear 5a and the second driven gear 5b (second driven gear 5b / second drive). And the gear 5a). Accordingly, the first speed ratio, the second speed ratio, and the third speed ratio are as follows.
  • the first gear ratio is equal to the second gear ratio
  • the number of teeth of the first drive gear 4a and the first driven gear 4b is n times the number of teeth of the second drive gear 5a and the second driven gear 5b (n Since it is set to> 1)
  • FIG. 2A is a skeleton diagram of the transmission 1 that prepares a shift-up to the second speed during the first-speed traveling
  • FIG. 2B is a gear shift that prepares the shift-up to the third speed during the second-speed traveling.
  • FIG. 2 is a skeleton diagram of the device 1. It should be noted that the change of the gear position is performed at the same speed as that before the gear change at any gear speed.
  • the first clutch 2 is engaged and the first speed gear 11 is connected to the first intermediate shaft 6 by the dog clutch 31, and the rotational power of the engine is It is transmitted to the output shaft 8 via the first speed gear 11 and the output gear 21 (FIG. 2 (a) thick line arrow).
  • the synchronization device 50 is moved to the linkage first gear 41 a to synchronize the linkage first gear 41 a and the first intermediate shaft 6, and connect the linkage first gear 41 a to the first intermediate shaft 6.
  • the rotational power is transmitted from the first gear train 41 (linked first gear 41a, linked second gear 41b, and idler gear 41c) to the second intermediate shaft 7 (thick dotted line in FIG. 2A). Since the gear ratio of the first gear train 41 is 1, the rotational speed of the second intermediate shaft 7 can be increased so that the second intermediate shaft 7 can have the same rotational speed as the first intermediate shaft 6.
  • the second speed gear 12 rotates at the same speed as the first intermediate shaft 6, the rotational difference between the second speed gear 12 and the second intermediate shaft 7 can be eliminated and synchronized.
  • the second speed gear 12 prior to switching from the first clutch 2 to the second clutch 3, the second speed gear 12 can be connected to the second intermediate shaft 7 by the dog clutch 33.
  • the first clutch 2 is disengaged and the second clutch 3 is engaged, so that the rotational power of the engine is transferred from the second intermediate shaft 7 to the dog clutch 33, the second gear 12 and the output gear 21. Can be transmitted to the output shaft 8 (FIG. 2B, bold arrows).
  • the first clutch 2 is released, the torque acting on the first speed gear 11 disappears, so that the dog clutch 31 is removed from the first speed gear 11. Thereby, the upshift from the first speed to the second speed is completed.
  • the third speed gear 13 In order to shift up to the third speed, it is necessary to connect the third speed gear 13 to the first intermediate shaft 6 by the dog clutch 31 during the second speed traveling.
  • the third speed gear 13 When traveling in the second speed, the third speed gear 13 is connected to the second speed gear 12, that is, the second intermediate shaft 7 via the output gear 21, the output shaft 8 and the output gear 22.
  • the synchronization first gear 41a is connected by the synchronization device 50, so the first gear train 41 (the linkage first gear 41a, the linkage second gear 41b). And the idler gear 41c) rotate at the same speed as the second intermediate shaft 7.
  • the third speed gear 13 cannot be connected to the first intermediate shaft 6 by the dog clutch 31 due to the rotational difference between the third speed gear 13 and the first intermediate shaft 6.
  • the synchronization device 50 is moved to the adjustment first gear 42 a to synchronize the adjustment first gear 42 a and the first intermediate shaft 6, and connect the adjustment first gear 42 a to the first intermediate shaft 6.
  • rotational power is transmitted from the second gear train 42 (adjusted first gear 42a, adjusted second gear 42b, connecting shaft 43, idler gear 41c, and linked second gear 41b) to the first intermediate shaft 6 (FIG. 2 ( b) Thick dotted line).
  • the gear ratio of the second gear train 42 (adjusting the first gear 42a / associated second gear 41b) is a n 2
  • the rotational speed of the first intermediate shaft 6 immediately third speed gear 13
  • the number of rotations can be reduced to 1 (the rotation speed of 1 / n 2 of the second intermediate shaft 7).
  • the rotational difference between the third speed gear 13 and the first intermediate shaft 6 can be eliminated, and the synchronized state can be achieved.
  • the third speed gear 13 can be connected to the first intermediate shaft 6 by the dog clutch 31.
  • the second clutch 3 is released and the first clutch 2 is engaged, so that the rotational power of the engine is transmitted from the first intermediate shaft 6 to the output shaft 8 via the dog clutch 31, the third gear 13 and the output gear 22. it can.
  • the second clutch 3 is released, the torque acting on the second speed gear 12 disappears, and the dog clutch 33 is removed from the second speed gear 12. Thereby, the upshift from the second speed to the third speed is completed.
  • a dog clutch 35 is disposed on the first input shaft 4 so as to be movable in the axial direction.
  • the first input shaft 4 and the second input shaft 5 can be connected by engaging the dog clutch 35 with the second drive gear 5 a disposed on the second input shaft 5.
  • the first speed gear 11 is connected to the first intermediate shaft 6 by the dog clutch 31, and the second speed gear 12 is connected to the second intermediate shaft 7 by the dog clutch 33.
  • the first clutch 2 and the second clutch 3 are coupled (fastened), power is output to the output shaft 8 via the output gear 21.
  • the transmission torque capacity of each of the first clutch 2 and the second clutch 3 can be reduced.
  • the first clutch 2 and the second clutch 3 are basically connected simultaneously with the maximum value of the transmission torque capacity. However, when the drive wheels slip due to the road surface condition etc. The torque can be reduced appropriately. By adjusting the torques of the first clutch 2 and the second clutch 3 within the range of the transmission torque capacity, it is possible to avoid slipping of the drive wheels.
  • FIG. 3A is a skeleton diagram of the transmission 1 that prepares a downshift to the second speed during the third speed travel
  • FIG. 3B is a shift that prepares the downshift to the first speed during the second speed travel
  • FIG. 2 is a skeleton diagram of the device 1.
  • the first clutch 2 is engaged, and the third speed gear 13 is connected to the first intermediate shaft 6 by the dog clutch 31, and the rotational power of the engine is It is transmitted to the output shaft 8 (FIG. 3 (a) thick line arrow).
  • the second speed gear 12 is connected to the third speed gear 13, that is, the first intermediate shaft 6 via the output gear 22, the output shaft 8 and the output gear 21.
  • the number of revolutions of the first intermediate shaft 6 / the third gear ratio ⁇ the second gear ratio.
  • the second intermediate shaft 7 is rotated by the drag friction of the second clutch 3.
  • the gear ratio between the first drive gear 4a and the first driven gear 4b (first driven gear 4b / first drive gear 4a) is the same as that of the second drive gear 5a and second driven gear 5b (second driven gear 5b / Since the second drive gear 5a) is set to n times, the rotation speed of the second intermediate shaft 7 is n times the maximum rotation speed of the first intermediate shaft 6. Therefore, the rotation speed of the second intermediate shaft 7 is smaller than the rotation speed of the second gear 12. In this state, the second speed gear 12 cannot be connected to the second intermediate shaft 7 by the dog clutch 33 due to the rotational difference between the second speed gear 12 and the second intermediate shaft 7.
  • the synchronization device 50 is moved to the adjustment first gear 42 a to synchronize the adjustment first gear 42 a and the first intermediate shaft 6, and connect the adjustment first gear 42 a to the first intermediate shaft 6.
  • rotational power is transmitted from the second gear train 42 (the adjusted first gear 42a, the adjusted second gear 42b, the connecting shaft 43, the idler gear 41c and the linked second gear 41b) to the second intermediate shaft 7 (FIG. 3 ( a) thick dotted line). Since the gear ratio of the second gear train 42 (adjusting the first gear 42a / associated second gear 41b) is a n 2, when coupling the synchronization device 50, the rotational speed of the second intermediate shaft 7, immediately the first intermediate shaft it accelerated up to n 2 times the 6 rpm.
  • the rotational difference between the second speed gear 12 and the second intermediate shaft 7 can be eliminated, and a synchronized state can be achieved.
  • the second speed gear 12 prior to switching from the first clutch 2 to the second clutch 3, the second speed gear 12 can be connected to the second intermediate shaft 7 by the dog clutch 33.
  • the first clutch 2 is disengaged and the second clutch 3 is engaged, so that the rotational power of the engine is transferred from the second intermediate shaft 7 via the second speed gear 12 and the output gear 21. It can be transmitted to the output shaft 8 (FIG. 3 (b) thick line arrow).
  • the first clutch 2 is released, the torque acting on the third speed gear 13 disappears, so that the dog clutch 31 is removed from the third speed gear 13. Thereby, the downshift from the third speed to the second speed is completed.
  • the first speed gear 11 is connected to the first intermediate shaft 6 by the dog clutch 31 during the second speed traveling.
  • the first speed gear 11 is connected to the second speed gear 12, that is, the second intermediate shaft 7 via the output gear 21. Since the first gear ratio is equal to the second gear ratio, the rotation speed of the first gear 11 is equal to the rotation speed of the second intermediate shaft 7.
  • the first intermediate shaft 6 is rotated by the drag friction of the first clutch 2. Since the gear ratio of the first drive gear 4a and the first driven gear 4b is set to n times the gear ratio of the second drive gear 5a and the second driven gear 5b, the rotational speed of the first intermediate shaft 6 is The maximum rotation speed is 1 / n of the second intermediate shaft 7. Therefore, the rotation speed of the first intermediate shaft 6 is smaller than the rotation speed of the first speed gear 11. In this state, due to the rotational difference between the first speed gear 11 and the first intermediate shaft 6, the first speed gear 11 cannot be connected to the first intermediate shaft 6 by the dog clutch 31.
  • the synchronization device 50 is moved to the linkage first gear 41 a to synchronize the linkage first gear 41 a and the first intermediate shaft 6, and connect the linkage first gear 41 a to the first intermediate shaft 6.
  • the rotational power is transmitted from the first gear train 41 (linked first gear 41a, linked second gear 41b, and idler gear 41c) to the first intermediate shaft 6 (FIG. 3 (b), thick dotted line).
  • the gear ratio of the first gear train 41 is 1, when the synchronization device 50 is coupled, the rotational speed of the first intermediate shaft 6 can be immediately increased to the same rotational speed as that of the second intermediate shaft 7.
  • the rotational difference between the first speed gear 11 and the first intermediate shaft 6 can be eliminated, and the synchronized state can be achieved.
  • the first speed gear 11 can be connected to the first intermediate shaft 6 by the dog clutch 31.
  • the first intermediate shaft 6 and the second intermediate shaft 7 are linked by the first gear train 41 and the second gear train 42, and power can be transmitted by any gear train. Can be selected by the synchronization device 50.
  • the gear ratio of the first gear train 41 is set to be the same as the gear ratio (1 in the present embodiment) of the first transmission gear and the second transmission gear that share the mesh with the same output gears 21 to 24.
  • the gear ratio of the gear train 42 is set to be the same as the ratio of the gear ratios of the first transmission gear and the second transmission gear (n 2 in this embodiment) meshing with the adjacent output gears 21 to 24.
  • the first gear train 41 or the second gear train 42 by selecting the first gear train 41 or the second gear train 42 by the synchronization device 50, the first transmission gear and the second transmission gear are synchronized with the intermediate shafts, and the dog clutches 31 to 34 are pre-engaged. Can wait. As a result, engine speed control for synchronization can be eliminated. Therefore, it is possible to make a quick shift without a shock with a simple configuration.
  • the first transmission gear and the second transmission gear can be mechanically synchronized and pre-engaged with each intermediate shaft. Since it is not necessary to control the rotational speed of each intermediate shaft for preliminary fastening, the rotational speed detecting device for each intermediate shaft can be omitted. Furthermore, since the first transmission gear and the second transmission gear can be fastened to each intermediate shaft by a dog clutch, it is not necessary to provide a friction clutch on each intermediate shaft, and the device configuration can be simplified. The shaft length of the transmission 1 can be reduced and the mass can be reduced. Therefore, the transmission 1 can be reduced in size and weight.
  • FIG. 4 (a) is a skeleton diagram of the transmission 61 in the second embodiment for preparing to shift up to the second speed during the first speed travel
  • FIG. 4 (b) is a diagram showing the speed change to the third speed during the second speed travel. It is a skeleton figure of the transmission 61 which prepares for upshifting.
  • the transmission 61 links the first intermediate shaft 6 and the second intermediate shaft 7, and includes a linkage mechanism 62 that increases or decreases the ratio between the rotational speed of the first intermediate shaft 6 and the rotational speed of the second intermediate shaft 7.
  • the linkage mechanism 62 includes a first gear train 63 and a second gear train 64, and a synchronization device 65 that selects the first gear train 63 or the second gear train 64.
  • the first gear train 63 is disposed on the first intermediate shaft 6 and engages with the idler gear 41c.
  • the first gear train 63a is disposed on the second intermediate shaft 7 and engages with the idler gear 41c. 2 gears 63b.
  • the second gear train 64 is connected by an adjustment first gear 64 a disposed on the second intermediate shaft 7, an adjustment second gear 42 b that engages with the adjustment first gear 64 a, and the adjustment second gear 42 b and the connection shaft 43.
  • the linkage second gear 63b and the adjustment first gear 64a are rotatably arranged with respect to the second intermediate shaft 7, and are synchronized with the second intermediate shaft 7 between the linkage second gear 63b and the adjustment first gear 64a. 65 is arranged.
  • the gear ratio of the first gear train 63 and the second gear train 64 is set to be the same as that in the first embodiment.
  • the first clutch 2 is engaged, and the first speed gear 11 is connected to the first intermediate shaft 6 by the dog clutch 31.
  • the second gear 63b is linked to the second intermediate shaft 7 by the synchronizing device 65 during the first speed traveling, and the rotational difference between the second speed gear 12 and the second intermediate shaft 7 is eliminated. , Put it in sync. Thereby, prior to switching from the first clutch 2 to the second clutch 3, the second speed gear 12 can be preliminarily engaged with the second intermediate shaft 7.
  • the adjusting first gear 64a is connected to the second intermediate shaft 7 by the synchronizing device 65 during the second speed traveling, and the third speed gear 13 is connected.
  • the rotation difference between the first intermediate shaft 6 and the first intermediate shaft 6 is eliminated, and a synchronized state is established.
  • the third speed gear 13 can be preliminarily engaged with the first intermediate shaft 6.
  • the operation of the transmission 61 at the time of downshifting is the same as that of the first embodiment, description thereof is omitted.
  • the same operation and effect as the transmission 1 in the first embodiment can be realized, and the transmission 61 can be reduced in size and weight.
  • FIG. 5 is a skeleton diagram of the transmission 101 according to the second embodiment.
  • first clutch 102 and the second clutch 103 are coaxially arranged and are constituted by a hydraulically operated friction clutch.
  • a first input shaft 104 and a second input shaft 105 extend concentrically with the first clutch 102 and the second clutch 103.
  • An output shaft 108 is arranged coaxially so as to be rotatable relative to the first input shaft 104, and a second intermediate shaft 107 is arranged in parallel with the first input shaft 104 and the output shaft 108.
  • a first intermediate shaft 106 is coaxially disposed so as to be rotatable relative to the second intermediate shaft 107.
  • a first drive gear 104a and a second drive gear 105a are provided on the first input shaft 104 and the second input shaft 105, respectively.
  • the first drive gear 104a and the second drive gear 105a are respectively connected to the first intermediate shaft 106 and the second intermediate gear 105a.
  • the first driven gear 104b and the second driven gear 105b provided on the shaft 107 are engaged with each other.
  • the number of teeth of the first drive gear 104a and the first driven gear 104b is set to n times (n> 1) the number of teeth of the second drive gear 105a and the second driven gear 105b.
  • the first intermediate shaft 106 is fixed with a plurality of (in this embodiment, two stages) first transmission gears (in this embodiment, odd-numbered transmission gears).
  • the first transmission gear (odd speed transmission gear) includes a first speed gear 111 and a third speed gear 113.
  • the second intermediate shaft 107 is fixed with a plurality of (two in this embodiment) second speed change gears (even speed change gears in this embodiment).
  • the second transmission gear (even-numbered transmission gear) includes a second speed gear 112 and a fourth speed gear 114.
  • a plurality of output gears 121 to 124 are rotatably arranged on the output shaft 108.
  • the first speed gear 111 is engaged with the output gear 121
  • the third speed gear 113 is engaged with the output gear 123
  • the second speed gear 112 is engaged with the output gear 122
  • the fourth speed gear 114 is engaged with the output gear 124.
  • the output shaft 108 is provided with a dog clutch 131 that selects one of the output gears 121 and 123 and a dog clutch 132 that selects one of the output gears 122 and 124.
  • the transmission 101 links the first output shaft 104 and the second intermediate shaft 107 and includes a linkage mechanism 140 that increases or decreases the ratio between the rotation speed of the first output shaft 104 and the rotation speed of the second intermediate shaft 107.
  • the linkage mechanism 140 includes a first gear train 141 and a second gear train 142.
  • the first gear train 141 is engaged with the linkage first gear 141a fixed to the first output shaft 104 and the linkage first gear 141a, and is linked to the second intermediate shaft 107 so as to be rotatable.
  • a gear 141b is provided to increase or decreases the ratio between the rotation speed of the first output shaft 104 and the rotation speed of the second intermediate shaft 107.
  • the second gear train 142 engages with the adjustment first gear 142a fixed to the first output shaft 104 and the adjustment first gear 142a, and the adjustment second gear rotatably disposed on the second intermediate shaft 107. And a gear 142b.
  • the second intermediate shaft 107 is provided with a synchronizer 150 as switching means.
  • Synchronizer 150 is constituted by a dog clutch with a synchronizer, and is arranged between linked second gear 141b and adjusted second gear 142b.
  • the gear ratio of the adjusted first gear 141a and the adjusted second gear 141b constituting the first gear train 141 (the number of teeth of the linked second gear 141b / the number of teeth of the linked first gear 141a) is set to n. Further, the gear ratio of the adjusting first gear 142a and the adjusting second gear 142b constituting the second gear train 142 (the number of teeth of the adjusting first gear 142a / the number of teeth of the adjusting second gear 142b) is set to n. .
  • the second intermediate shaft 107 has a rotational speed 1 / n of the rotational speed of the first input shaft 104. Will be slowed down.
  • the adjustment second gear 142 b is selected by the synchronization device 150 to enable power transmission by the second gear train 142, the first input shaft 104 has a rotational speed that is 1 / n of the rotational speed of the second intermediate shaft 107. Will be slowed down.
  • the speed ranges from 1st to 4th.
  • the ratio of the gear ratio between adjacent speed stages is set to n.
  • the gear ratio of each odd speed is the gear ratio (output gear 121, 123 / 1-speed gear 111 or third-speed gear 113) in each of the above-described transmission gears (odd gear), the first drive gear 104a, and the first driven gear 104b.
  • the gear ratio (first driven gear 104b / first driving gear 104a) is set.
  • the gear ratios of the even-numbered gears are the gear ratio (output gear 122, 124 / 2-speed gear 112 or fourth-speed gear 114) in each of the above-described transmission gears (even gears), the second drive gear 105a, and the second driven gear 105b.
  • the second gear second driven gear 105b / second drive gear 105a. Accordingly, the first speed ratio, the second speed ratio, and the third speed ratio are as follows.
  • First speed gear ratio (first driven gear 104b / first drive gear 104a) ⁇ first speed gear ratio ⁇ formula 5
  • Second speed gear ratio (second driven gear 105b / second drive gear 105a) ⁇ second speed gear ratio ⁇ formula 6
  • Third speed gear ratio (first driven gear 104b / first driving gear 104a) ⁇ third speed gear ratio.
  • the first gear ratio is equal to the second gear ratio
  • the number of teeth of the first drive gear 104a and the first driven gear 104b is n times the number of teeth of the second drive gear 105a and the second driven gear 105b (n Since it is set to> 1)
  • FIG. 6A is a skeleton diagram of the transmission 101 that prepares a shift-up to the second speed during the first speed travel
  • FIG. 6B is a gear shift that prepares the shift-up to the third speed during the second speed travel
  • 2 is a skeleton diagram of the apparatus 101.
  • FIG. It should be noted that the change of the gear position is performed at the same speed as that before the gear change at any gear speed.
  • the gear ratio of the first gear train 41 (linked second gear 141b / linked first gear 141a) is the gear ratio of the first drive gear 104a and the first driven gear 104b (first driven gear 104b / first drive gear 104a).
  • the first gear ratio is equal to the second gear ratio, so that the output gear 122 can be synchronized with the output shaft 108.
  • the first clutch 102 is disengaged and the second clutch 103 is engaged, so that the rotational power of the engine is transferred from the second intermediate shaft 7 to the second speed gear 112, the output gear 122, and the dog clutch 132. Can be transmitted to the output shaft 108 (FIG. 6B, bold arrows).
  • the first clutch 102 is released and the synchronization device 150 is set to the neutral state, the torque acting on the first speed gear 111 and the output gear 121 is lost, and the dog clutch 131 is removed from the output gear 121. Thereby, the upshift from the first speed to the second speed is completed.
  • the synchronization device 50 is moved to the adjustment second gear 142b, the adjustment second gear 142b and the second intermediate shaft 7 are synchronized, and the adjustment second gear 142b is connected to the second intermediate shaft 107.
  • the rotational power is transmitted from the second gear train 142 to the first output shaft 104 (FIG. 6B, bold dotted line).
  • the gear ratio of the second gear train 142 (adjusted first gear 142a / adjusted second gear 142b) is the gear ratio of the first drive gear 104a and the first driven gear 104b (first driven gear 104b / first drive gear 104a).
  • N and the third gear ratio 1 / n 2 ⁇ 2 gear ratio, the output gear 123 can be synchronized with the output shaft 108.
  • the output gear 123 can be immediately connected to the output shaft 108 by the dog clutch 131.
  • the rotational power of the engine can be transmitted from the first input shaft 104 to the output shaft 108 via the third speed gear 113, the output gear 123, and the dog clutch 131.
  • the second clutch 103 is released and the synchronizing device 150 is set to the neutral state, torque acting on the second speed gear 112 and the output gear 122 disappears, and the dog clutch 132 is removed from the output gear 122. Thereby, the upshift from the second speed to the third speed is completed.
  • the upshift from the 3rd speed to the 4th speed can be similarly performed using the linkage mechanism 140.
  • the output shaft 108 and the output gears 121 to 124 can be synchronized by using the linkage mechanism 140, the downshift can be performed in the same manner.
  • the output gears 121 to 124 of the even speed stage or the odd speed stage can be synchronized with the output shaft 108 during traveling at the odd speed stage or the even speed stage.
  • the speed stage can be switched smoothly.
  • the transmission 101 can be reduced in size and weight.
  • FIG. 7 is a skeleton diagram of the transmission 201 in the third embodiment of the invention.
  • the transmission 201 is disposed coaxially with the output shaft 8 and is disposed so as to be parallel to the drive shaft 204 to which rotational power from an engine (not shown) is input and the drive shaft 204.
  • a first intermediate shaft 6 and a second intermediate shaft 7 are provided.
  • the first intermediate shaft 6 is coaxially arranged with a first input shaft 204 a configured to be rotatable with respect to the first intermediate shaft 6, and the second intermediate shaft 7 is rotatable with respect to the second intermediate shaft 7.
  • the configured second intermediate shaft 204b is disposed coaxially.
  • the drive shaft 204 is provided with a first drive gear 205a and a second drive gear 206a.
  • the first drive gear 205a is engaged with a first driven gear 205b disposed on the first input shaft 204a
  • the second drive gear 206a is engaged with a second driven gear 206b disposed on the second input shaft 204b.
  • the first driven gear 205b rotates integrally with the first input shaft 204a
  • the second driven gear 206b rotates freely with respect to the second input shaft 204b.
  • the number of teeth of the first drive gear 205a and the first driven gear 205b is set to n times (n> 1) the number of teeth of the second drive gear 206a and the second driven gear 206b.
  • the second input shaft 204b is provided with a third driven gear 205c that engages with the first drive gear 205a so as to be rotatable relative to the second input shaft 204b.
  • the number of teeth of the third driven gear 205c is set to be the same as the number of teeth of the first driven gear 205b.
  • a synchronization device 207 is disposed on the second input shaft 204b.
  • the synchronization device 207 is configured by a dog clutch with a synchronizer, and is synchronized with a synchronization mechanism (synchronizer, not shown) that synchronizes the rotation of the second driven gear 206b or the second driven gear 205c and the second input shaft 204b.
  • a coupling mechanism (dog clutch) that couples the second driven gear 206b or the second driven gear 205c to the second input shaft 204b is provided.
  • the first input shaft 204a and the second input shaft 204b are provided with a first clutch 202 and a second clutch 203 concentrically with the first intermediate shaft 6 and the second intermediate shaft 7, respectively.
  • the first clutch 202 is a device that interrupts transmission of power between the first input shaft 204 a and the first intermediate shaft 6, and the second clutch 203 is between the second input shaft 204 b and the second intermediate shaft 7. It is a device that interrupts the transmission of power between.
  • the first clutch 202 and the second clutch 203 are configured by hydraulically operated friction clutches.
  • the shifting operation of the upshifting and the downshifting by the transmission 201 is the same as the shifting operation of the transmission 1 described in the first embodiment, description thereof is omitted.
  • the first clutch 202 is engaged (coupled).
  • the second input shaft 204b and the second driven gear 206b are coupled by the synchronization device 207 and the second clutch 203 is coupled. Are fastened (coupled).
  • the second input shaft 204b and the third drive gear 205c can be engaged by the synchronization device 207.
  • the driving force of the driving shaft 204 is distributed by the first driving gear 205a and transmitted to the first input shaft 204a and the second input shaft 204b via the first driven gear 205b and the third driven gear 205c.
  • the first speed gear 11 is connected to the first intermediate shaft 6 by the dog clutch 31, and the second speed gear 12 is connected to the second intermediate shaft 7 by the dog clutch 33.
  • the first clutch 202 and the second clutch 203 are coupled (fastened), power is output to the output shaft 8 via the output gear 21.
  • the total torque of the first clutch 202 and the second clutch 203 is output to the output shaft 8, so that the transmission torque capacity of each of the first clutch 202 and the second clutch 203 can be reduced.
  • the present invention has been described above based on the embodiments. However, the present invention is not limited to the above embodiments, and various improvements and modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. It can be easily guessed.
  • the number of speed stages and the gear ratio in the transmissions 1, 61, 101 are examples and can be set as appropriate.
  • the linkage mechanism 40 links the first intermediate shaft 6 and the second intermediate shaft 7
  • the first input shaft 104 and the second intermediate shaft 107 are connected.
  • the case where the linkage mechanism 140 is linked has been described.
  • the present invention is not necessarily limited to this, and the second input shafts 5, 105 and the first intermediate shafts 6, 106 are linked by a linkage mechanism, and the second input shafts 5, 105 and the first input shaft are linked by a linkage mechanism. It is naturally possible to link 4,104. Also in these cases, when one of the first clutch 2, 102 or the second clutch 3, 103 is engaged, the other clutch is released, so that the power transmission path (shaft) of the engaged clutch is driven.
  • the reduction ratio (gear ratio) of the linkage mechanism is appropriately set according to the ratio of the gear ratios of adjacent speed stages.
  • the dog clutch 35 is disposed on the first input shaft 4 because the first input shaft 4 is disposed on the axial center side of the second input shaft 5.
  • the present invention is not necessarily limited to this.
  • the dog clutch 35 is naturally disposed on the second input shaft 5. Is possible. Even when the dog clutch 35 is disposed on the second input shaft 5, the dog clutch 35 is moved in the axial direction and the dog clutch 35 is engaged with the first drive gear 4a.
  • the shaft 5 can be coupled.

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Abstract

奇数段および偶数段の2系統のクラッチ及び変速ギヤを有し、2系統を交互に繋ぎ変えて変速を行うデュアルクラッチ式の変速装置(1)において、連係機構(40)により、奇数段の変速ギヤが配設される第1中間軸(6)と、偶数段の変速ギヤが配設される第2中間軸(7)との間に回転動力が伝達される。連係機構(40)により第1中間軸(6)及び第2中間軸(7)の回転数の比率が増加または減少され、各変速ギヤを第1中間軸(6)又は第2中間軸(7)に対して同期状態にできる。連係機構(40)により、素早い変速を可能にできると共に、装置構成を簡素化でき小型・軽量化できる。

Description

変速装置
 本発明は変速装置に関し、特に簡素な構成で小型・軽量化できる変速装置に関するものである。
 従来より、奇数段および偶数段の2系統のクラッチ及び変速ギヤを有し、2系統を交互に繋ぎ変えて変速を行うデュアルクラッチ式の変速装置が知られている(例えば特許文献1)。特許文献1に開示される技術では、奇数段および偶数段の2系統のクラッチに加え、奇数段用および偶数段用の摩擦クラッチをそれぞれ設け、摩擦クラッチを交互に締結して変速先の軸の回転数を増速または減速する。変速先のギヤ(例えば2速走行時には1速または3速のギヤ)と軸とを同期状態にできるので、変速に要する時間を短くできる。
特開2010-210027号公報
 しかしながら特許文献1に開示される技術では、奇数段および偶数段の2系統のクラッチに加え、奇数段用および偶数段用の摩擦クラッチを要するので、変速装置の軸長が大きくなると共に質量が大きくなるという問題点があった。
 本発明は、上述した問題を解決するためになされたものであり、簡素な構成で小型・軽量化できる変速装置を提供することを目的としている。
課題を解決するための手段および発明の効果
 請求項1記載の変速装置によれば、奇数段および偶数段の2系統のクラッチを有し、2系統を繋ぎ変えて変速可能に構成されるものであり、駆動源からの動力が第1入力軸および第2入力軸に伝達され、第1クラッチ及び第2クラッチにより動力の伝達が断続される。それら第1クラッチ及び第2クラッチの各々を介して第1中間軸および第2中間軸に動力が伝達される。第1中間軸および第2中間軸の各々に複数の第1変速ギヤ及び第2変速ギヤが配設され、動力が出力される出力軸に配設される複数の出力ギヤが、第1変速ギヤ及び第2変速ギヤと係合する。出力ギヤ、第1変速ギヤ、第2変速ギヤの内の少なくとも一つが、結合手段により、そのギヤが配設された出力軸、第1中間軸、第2中間軸に選択的に結合される。第1変速ギヤ又は第2変速ギヤの一方は奇数段変速ギヤであり、第1変速ギヤ又は第2変速ギヤの他方は偶数段変速ギヤであるので、第1クラッチ及び第2クラッチを交互に繋ぎ変えながら奇数段と偶数段とを切替えて変速できる。
 第1変速ギヤにより出力されているとき、即ち第1クラッチが繋がっているときには、第1入力軸または第1中間軸から、連係機構により第2入力軸または第2中間軸に動力が伝達される。第1入力軸または第1中間軸の回転数と第2入力軸または第2中間軸の回転数との比率が連係機構により増加または減少されるので、変速先の第2変速ギヤ又は出力ギヤの回転数を同期させることができる。これにより、素早い変速を可能にできる。第2変速ギヤにより出力されているとき、即ち第2クラッチが繋がっているときも同様に同期状態にできるので、第2変速ギヤから第1変速ギヤへの切り替えを素早くできる。
 また、連係機構を設けることで、従来(特許文献1)のように奇数段用および偶数段用の摩擦クラッチを設ける必要がないので、装置構成を簡素化でき小型・軽量化できる効果がある。
 請求項2記載の変速装置によれば、連係機構は、隣り合う速度段のギヤ比の比率に応じて、第1ギヤ列により、第1入力軸または第1中間軸の回転数と第2入力軸または第2中間軸の回転数との比率が調整される。その第1ギヤ列とは異なるギヤ比に設定される第2ギヤ列により、第1入力軸または第1中間軸の回転数と第2入力軸または第2中間軸の回転数との比率が調整される。切替手段により、第1ギヤ列または第2ギヤ列による回転動力の伝達経路を切り替えることで、第1ギヤ列および第2ギヤ列のギヤ比に応じて、第1入力軸または第1中間軸の回転数と第2入力軸または第2中間軸の回転数との比率を調整できる。よって、請求項1の効果に加え、回転数の調整を簡易に行うことができる効果がある。
 請求項3記載の変速装置によれば、第1ギヤ列と第2ギヤ列との間に位置する同期装置により、第1ギヤ列または第2ギヤ列の一方により回転動力が伝達され、第1ギヤ列または第2ギヤ列の他方による回転動力の伝達が遮断される。同期装置は第1ギヤ列と第2ギヤ列との間のスペースに配置されるので、請求項2の効果に加え、切替手段の組付性を向上できる。
 請求項4記載の変速装置によれば、第1入力軸または第2入力軸に係合手段が配設され、その係合手段により第1入力軸と第2入力軸とが一体に回転可能に構成される。係合手段により第1入力軸と第2入力軸とを一体に回転させ、第1クラッチ及び第2クラッチを結合すると、第1クラッチ及び第2クラッチを介して第1中間軸および第2中間軸に動力が伝達される。結合手段により第1中間軸及び第2中間軸からの動力が出力軸に伝達されるようにすると、第1クラッチ及び第2クラッチを合わせたトルクが出力軸に出力される。第1クラッチ及び第2クラッチ(2系統のクラッチ)を同時に結合して出力軸にトルクを伝達できるので、第1クラッチ及び第2クラッチ各々の伝達トルク容量を小さくできる効果がある。
本発明の第1実施の形態における変速装置のスケルトン図である。 (a)は1速走行中に2速へのシフトアップを準備する変速装置のスケルトン図であり、(b)は2速走行中に3速へのシフトアップを準備する変速装置のスケルトン図である。 (a)は3速走行中に2速へのシフトダウンを準備する変速装置のスケルトン図であり、(b)は2速走行中に1速へのシフトダウンを準備する変速装置のスケルトン図である。 (a)は1速走行中に2速へのシフトアップを準備する第2実施の形態における変速装置のスケルトン図であり、(b)は2速走行中に3速へのシフトアップを準備する変速装置のスケルトン図である。 第2実施の形態における変速装置のスケルトン図である。 (a)は1速走行中に2速へのシフトアップを準備する変速装置のスケルトン図であり、(b)は2速走行中に3速へのシフトアップを準備する変速装置のスケルトン図である。 第3実施の形態における変速装置のスケルトン図である。
 以下、本発明の好ましい実施の形態について添付図面を参照して説明する。まず図1を参照して、変速装置の構成について説明する。図1は、本発明の第1実施の形態における変速装置1のスケルトン図である。変速装置1は、奇数段および偶数段の2系統のクラッチ及び変速ギヤを有し、2系統を交互に繋ぎ変えて変速を行うデュアルクラッチ式の変速装置であり、車両(図示せず)に搭載されている。エンジン(図示せず)からの回転動力は第1クラッチ2及び第2クラッチ3に伝達される。第1クラッチ2及び第2クラッチ3は同軸に配設され、本実施の形態では油圧作動式の摩擦クラッチにより構成されている。
 第1クラッチ2及び第2クラッチ3は同心状に第1入力軸4及び第2入力軸5が延設されている。第1クラッチ2は、第1入力軸4と第1中間軸6との間の動力の伝達を断続する装置であり、第2クラッチ3は、第2入力軸5と第2中間軸7との間の動力の伝達を断続する装置である。第1入力軸4及び第2入力軸5と並列に第1中間軸6及び第2中間軸7が配置され、第1中間軸6及び第2中間軸7と並列に出力軸8が配置されている。出力軸8の動力伝達経路上に、車両の駆動輪(図示せず)が配設される。
 第1入力軸4及び第2入力軸5にそれぞれ第1駆動ギヤ4a及び第2駆動ギヤ5aが設けられ、第1駆動ギヤ4a及び第2駆動ギヤ5aは、第1中間軸6及び第2中間軸7に設けられた第1被動ギヤ4b及び第2被動ギヤ5bとそれぞれ係合する。なお、第1駆動ギヤ4a及び第1被動ギヤ4bの歯数は、第2駆動ギヤ5a及び第2被動ギヤ5bの歯数のn倍(n>1)に設定されている。
 第1中間軸6には、複数段(本実施の形態では4段)の第1変速ギヤ(本実施の形態では奇数段変速ギヤ)が、第2中間軸6に対して回転自在に設置されている。第1変速ギヤ(奇数段変速ギヤ)は1速ギヤ11、3速ギヤ13、5速ギヤ15及び7速ギヤ17からなる。また、第2中間軸7には、複数段(本実施の形態では4段)の第2変速ギヤ(本実施の形態では偶数段変速ギヤ)が、第2中間軸7に対して回転自在に設置されている。第2変速ギヤ(偶数段変速ギヤ)は2速ギヤ12、4速ギヤ14、6速ギヤ16及び8速ギヤ18からなる。
 出力軸8には複数の出力ギヤ21~24が固定されている。1速ギヤ11及び2速ギヤ12は出力ギヤ21に係合し、3速ギヤ13及び4速ギヤ14は出力ギヤ22に係合し、5速ギヤ15及び6速ギヤ16は出力ギヤ23に係合し、7速ギヤ17及び8速ギヤ18は出力ギヤ24に係合する。以上のように1つの奇数段変速ギヤと、その奇数段変速ギヤより1段上の偶数段変速ギヤとは同一の出力ギヤ21~24に噛み合いを共有しており、同一の出力ギヤ21~24に噛み合う第1変速ギヤと第2変速ギヤとは同じ歯数に設定されている。即ち、歯数は1速ギヤ11=2速ギヤ12、3速ギヤ13=4速ギヤ14、5速ギヤ15=6速ギヤ16、7速ギヤ17=8速ギヤ18である。
 また、第1変速ギヤ(奇数段変速ギヤ)の歯数の比率は、1速ギヤ11/3速ギヤ13=3速ギヤ13/5速ギヤ15=5速ギヤ15/7速ギヤ17=nに設定されている。第2変速ギヤ(偶数段変速ギヤ)の歯数の比率は、2速ギヤ12/4速ギヤ14=4速ギヤ14/6速ギヤ16=6速ギヤ16/8速ギヤ18=nに設定されている。
 第1中間軸6には、1速ギヤ11と3速ギヤ13とを選択するドグクラッチ31、及び、5速ギヤ15と7速ギヤ17とを選択するドグクラッチ32が配設されている。また、第2中間軸7には、2速ギヤ12と4速ギヤ14とを選択するドグクラッチ33、及び、6速ギヤ16と8速ギヤ18とを選択するドグクラッチ34が配設されている。ドグクラッチ31~34は、各軸とスプライン結合して軸方向に移動可能に構成されたギヤセレクタ(図示せず)と、そのギヤセレクタ(図示せず)を軸方向に移動させるセレクタフォーク(図示せず)とを備えている。セレクタフォークを軸方向に移動させ、ギヤセレクタをスライドさせて各ギヤとギヤセレクタとを噛み合わせることで、各軸に各ギヤを結合して各軸と一体に各ギヤを回転させることができる。
 第1入力軸4には、第2入力軸5に設けられた第2駆動ギヤ5aに係合可能に構成されたドグクラッチ35が配設されている。ドグクラッチ35は、第1入力軸4とスプライン結合して軸方向に移動可能に構成されたギヤセレクタ(図示せず)と、そのギヤセレクタ(図示せず)を軸方向に移動させるセレクタフォーク(図示せず)とを備えている。セレクタフォークを軸方向に移動させ、ギヤセレクタをスライドさせて第2駆動ギヤ5aとギヤセレクタとを噛み合わせることで、第1入力軸4と一体に第2駆動ギヤ5aを回転させることができる。
 変速装置1は、第1中間軸6と第2中間軸7とを連係し、第1中間軸6の回転数と第2中間軸7の回転数との比率を増加または減少させる連係機構40を有している。連係機構40は、第1中間軸6の回転を第2中間軸7に伝達する、又は、第2中間軸7の回転を第1中間軸6に伝達する第1ギヤ列41及び第2ギヤ列42を備えている。第1ギヤ列41は、第1中間軸6に配設された連係第1ギヤ41aと、第2中間軸7に配設された連係第2ギヤ41bと、連係第1ギヤ41a及び連係第2ギヤ41bに係合するアイドラギヤ41cとから構成される。第2ギヤ列42は、第1中間軸6に配設された調整第1ギヤ42aと、調整第1ギヤ42aに係合する調整第2ギヤ42bと、調整第2ギヤ42bと連結軸43で連結されたアイドラギヤ41cと、連係第1ギヤ41aとから構成される。第2ギヤ列42は、第1ギヤ列41の一部(連係第2ギヤ41b及びアイドラギヤ41c)を利用するので、ギヤの配置スペースを小さくできると共に部品点数を削減できる。
 連係第1ギヤ41a及び調整第1ギヤ42aは、第1中間軸6に対して回転自在に設けられている。第1中間軸6には、切替手段としての同期装置50が配設されている。同期装置50は、シンクロナイザ付きのドグクラッチにより構成され、連係第1ギヤ41a又は調整第1ギヤ42aと第1中間軸6との回転を同期させる同期機構(シンクロナイザ、図示せず)と、同期された連係第1ギヤ41a又は調整第1ギヤ42aを第1中間軸6に結合する結合機構(ドグクラッチ)とを備えている。ドグクラッチは、第1中間軸6とスプライン結合して軸方向に移動可能に構成されたギヤセレクタ(図示せず)と、そのギヤセレクタ(図示せず)を軸方向に移動させるセレクタフォーク(図示せず)とを備えている。セレクタフォークを軸方向に移動させ、ギヤセレクタをスライドさせて第1中間軸6とギヤセレクタとを噛み合わせることで、第1中間軸6と一体に連係第1ギヤ41a又は調整第1ギヤ42aを回転させることができる。
 第1ギヤ列41を構成する連係第1ギヤ41a、連係第2ギヤ41b及びアイドラギヤ41cは同一の歯数に設定されている。よって、第1ギヤ列41のギヤ比(連係第1ギヤ41aの歯数/連係第2ギヤ41bの歯数)は1である。また、調整第1ギヤ42a及び調整第2ギヤ42bのギヤ比(調整第1ギヤ42aの歯数/調整第2ギヤ42bの歯数)はnに設定されている。よって、第2ギヤ列42のギヤ比(調整第1ギヤ42aの歯数/連係第2ギヤ41bの歯数)はnに設定されている。
 従って、同期装置50により連係第1ギヤ41aを選択して第1ギヤ列41による動力伝達を可能にすれば、第1中間軸6は第2中間軸7と同じ回転数に回転駆動されるか、又は、第2中間軸7は第1中間軸6と同じ回転数に回転駆動される。また、同期装置50により調整第1ギヤ42aを選択して第2ギヤ列42による動力伝達を可能にすれば、第1中間軸6は第2中間軸7の回転数の1/nの回転数に減速されるか、又は、第2中間軸7は第1中間軸6の回転数のn倍の回転数に増速される。
 変速装置1では、第1入力軸4又は第2入力軸5の回転数N1と出力軸8の回転数N2との比(N1/N2)を変速比とすれば、1速から8速までの隣り合う速度段間の変速比の比が一定値nとなるように設定されている。第1変速ギヤ及び第2変速ギヤは同一の出力ギヤ21~24に噛み合いを共有しているので、各変速ギヤにおけるギヤ比は次のようになる。
 1速ギヤ比=出力ギヤ21/1速ギヤ11=2速ギヤ比=出力ギヤ21/2速ギヤ12
 3速ギヤ比=出力ギヤ22/3速ギヤ13=4速ギヤ比=出力ギヤ22/4速ギヤ14
 5速ギヤ比=出力ギヤ23/5速ギヤ15=6速ギヤ比=出力ギヤ23/6速ギヤ16
 7速ギヤ比=出力ギヤ24/7速ギヤ17=8速ギヤ比=出力ギヤ24/8速ギヤ18
 各奇数段の変速比は、上記の各変速ギヤ(奇数ギヤ)におけるギヤ比と、第1駆動ギヤ4a及び第1被動ギヤ4bのギヤ比(第1被動ギヤ4b/第1駆動ギヤ4a)とにより設定され、各偶数段の変速比は、上記の各変速ギヤ(偶数ギヤ)におけるギヤ比と、第2駆動ギヤ5a及び第2被動ギヤ5bのギヤ比(第2被動ギヤ5b/第2駆動ギヤ5a)とにより設定される。従って、1速変速比、2速変速比および3速変速比は次のようになる。
 1速変速比=(第1被動ギヤ4b/第1駆動ギヤ4a)×1速ギヤ比・・・式1
 2速変速比=(第2被動ギヤ5b/第2駆動ギヤ5a)×2速ギヤ比・・・式2
 3速変速比=(第1被動ギヤ4b/第1駆動ギヤ4a)×3速ギヤ比・・・式3
 ここで、1速ギヤ比=2速ギヤ比であり、第1駆動ギヤ4a及び第1被動ギヤ4bの歯数は、第2駆動ギヤ5a及び第2被動ギヤ5bの歯数のn倍(n>1)に設定されているので、式1及び式2より、2速変速比/1速変速比=1/nである。この関係は1速から8速までの隣り合う速度段間において成立するので、8速変速比/7速変速比=7速変速比/6速変速比=6速変速比/5速変速比=5速変速比/4速変速比=4速変速比/3速変速比=3速変速比/2速変速比=2速変速比/1速変速比=1/nである。
 また、式2及び式3より、3速ギヤ比=1/n×2速ギヤ比×3速変速比/2速変速比であるので、3速変速比/2速変速比=1/nを代入すると、次の式4が得られる。式4の関係も、1速から8速までの隣り合う速度段間のギヤ比において成立する。
 3速ギヤ比=1/n×2速ギヤ比・・・式4
 次に、図2を参照して、変速装置1によるシフトアップの変速動作について説明する。図2(a)は1速走行中に2速へのシフトアップを準備する変速装置1のスケルトン図であり、図2(b)は2速走行中に3速へのシフトアップを準備する変速装置1のスケルトン図である。なお、変速段の切替えは、いずれの変速段においても、エンジンの回転数を変速前の回転数のまま行うものとする。
 図2(a)に示すように、1速走行中は、第1クラッチ2が締結され、ドグクラッチ31により1速ギヤ11が第1中間軸6に連結された状態にあり、エンジンの回転動力は、1速ギヤ11及び出力ギヤ21を介して出力軸8に伝達されている(図2(a)太線矢印)。
 2速へシフトアップするには、1速走行中に、ドグクラッチ33により2速ギヤ12を第2中間軸7に連結する必要がある。第2中間軸7は、第2クラッチ3の引き摺り摩擦により回転している。一方、2速ギヤ12は、出力ギヤ21と係合し、その出力ギヤ21は1速ギヤ11と係合している。1速ギヤ比=2速ギヤ比なので、2速ギヤ12は1速ギヤ11と同じ速度で回転している。第2クラッチ3の引き摺り摩擦により第2中間軸7は回転するが、2速ギヤ12と第2中間軸7との回転差が大きいので、ドグクラッチ33により2速ギヤ12を第2中間軸7に連結できない。
 そこで、同期装置50を連係第1ギヤ41aへ移動させ、連係第1ギヤ41aと第1中間軸6とを同期させると共に、連係第1ギヤ41aを第1中間軸6に連結する。これにより第1ギヤ列41(連係第1ギヤ41a、連係第2ギヤ41b及びアイドラギヤ41c)から回転動力が第2中間軸7に伝達される(図2(a)太点線)。第1ギヤ列41のギヤ比は1であるので、第2中間軸7の回転数を増速させ、第2中間軸7を第1中間軸6と同じ回転数にすることができる。2速ギヤ12は第1中間軸6と同じ速度で回転しているので、2速ギヤ12と第2中間軸7との回転差をなくし、同期状態にできる。これにより、第1クラッチ2から第2クラッチ3への切替えに先立ち、2速ギヤ12をドグクラッチ33により第2中間軸7に連結できる。
 図2(b)に示すように、第1クラッチ2を開放し第2クラッチ3を締結することにより、エンジンの回転動力を、第2中間軸7からドグクラッチ33、2速ギヤ12及び出力ギヤ21を介して出力軸8に伝達できる(図2(b)太線矢印)。第1クラッチ2を開放すると、1速ギヤ11に作用するトルクがなくなるので、ドグクラッチ31は1速ギヤ11から抜き取られる。これにより、1速から2速へのシフトアップが完了する。
 3速へシフトアップするには、2速走行中に、ドグクラッチ31により3速ギヤ13を第1中間軸6に連結する必要がある。2速走行時に、3速ギヤ13は出力ギヤ21、出力軸8及び出力ギヤ22を介して2速ギヤ12、即ち第2中間軸7に連結されているので、3速ギヤ13の回転数=第2中間軸7の回転数÷2速ギヤ比×3速ギヤ比である。式4より、3速ギヤ比=1/n×2速ギヤ比なので、3速ギヤ13の回転数は、1/n×第2中間軸7の回転数となる。n>1なので、3速ギヤ13は第2中間軸7より小さい速度(第2中間軸7の1/nの速度)で回転している。
 一方、第1中間軸6は、2速へシフトアップするときに同期装置50により連係第1ギヤ41aが連結されているので、第1ギヤ列41(連係第1ギヤ41a、連係第2ギヤ41b及びアイドラギヤ41c)により、第2中間軸7と同じ速度で回転している。この状態では、3速ギヤ13と第1中間軸6との回転差により、ドグクラッチ31により3速ギヤ13を第1中間軸6に連結できない。
 そこで、同期装置50を調整第1ギヤ42aへ移動させ、調整第1ギヤ42aと第1中間軸6とを同期させると共に、調整第1ギヤ42aを第1中間軸6に連結する。これにより第2ギヤ列42(調整第1ギヤ42a、調整第2ギヤ42b、連結軸43、アイドラギヤ41c及び連係第2ギヤ41b)から回転動力が第1中間軸6に伝達される(図2(b)太点線)。第2ギヤ列42のギヤ比(調整第1ギヤ42a/連係第2ギヤ41b)はnであるので、同期装置50を結合すると、第1中間軸6の回転数を、直ちに3速ギヤ13の回転数(第2中間軸7の1/nの回転数)まで減速できる。その結果、3速ギヤ13と第1中間軸6との回転差をなくし、同期状態にできる。これにより、第2クラッチ3から第1クラッチ2への切替えに先立ち、3速ギヤ13をドグクラッチ31により第1中間軸6に連結できる。
 次いで、第2クラッチ3を開放し第1クラッチ2を締結することにより、エンジンの回転動力を、第1中間軸6からドグクラッチ31、3速ギヤ13及び出力ギヤ22を介して出力軸8に伝達できる。第2クラッチ3を開放すると、2速ギヤ12に作用するトルクがなくなるので、ドグクラッチ33は2速ギヤ12から抜き取られる。これにより、2速から3速へのシフトアップが完了する。
 以上、同一の出力ギヤ21に噛み合いを共有する1速ギヤ11から2速ギヤ12へのシフトアップ、隣接する出力ギヤ21,22に噛み合う2速ギヤ12から3速ギヤ13へのシフトアップについて説明した。3速→4速、5速→6速、7速→8速のシフトアップ及び4速→5速、6速→7速のシフトアップも同様に行われる。
 なお、変速装置1は、軸方向に移動可能に第1入力軸4にドグクラッチ35が配設されている。車両発進時には、第2入力軸5に配設された第2駆動ギヤ5aにドグクラッチ35を係合することにより、第1入力軸4と第2入力軸5とを接続できる。そして、ドグクラッチ31によって1速ギヤ11を第1中間軸6に連結すると共に、ドグクラッチ33によって2速ギヤ12を第2中間軸7に連結する。第1クラッチ2及び第2クラッチ3を結合(締結)すると、出力ギヤ21を介して出力軸8に動力が出力される。その結果、第1クラッチ2及び第2クラッチ3を合計したトルクが出力軸8に出力されるので、第1クラッチ2及び第2クラッチ3の各々の伝達トルク容量を小さくできる。
 車両発進時の第1クラッチ2及び第2クラッチ3の結合は、基本的には伝達トルク容量の最大値で同時に行うが、車両が走行する路面の状態等によって駆動輪がスリップするような場合には、トルクを適宜減少させることができる。第1クラッチ2及び第2クラッチ3のトルクを伝達トルク容量の範囲で調整することで、駆動輪のスリップを回避できる。
 なお、第1クラッチ2及び第2クラッチ3を同時に結合することは必ずしも必要ではなく、第1クラッチ2及び第2クラッチ3のいずれか一方を結合した後、他方のクラッチを結合することは可能である。その場合、一方のクラッチの結合が完了した後に他方のクラッチの結合を開始する方法、一方のクラッチの結合が完了する前に他方のクラッチの結合を開始する方法のいずれも採用することができる。
 次に、図3を参照して、変速装置1によるシフトダウンの変速動作について説明する。図3(a)は3速走行中に2速へのシフトダウンを準備する変速装置1のスケルトン図であり、図3(b)は2速走行中に1速へのシフトダウンを準備する変速装置1のスケルトン図である。
 3速走行中は、図3(a)に示すように、第1クラッチ2が締結され、ドグクラッチ31により3速ギヤ13が第1中間軸6に連結された状態にあり、エンジンの回転動力は出力軸8に伝達されている(図3(a)太線矢印)。2速へシフトダウンするには、3速走行中に、ドグクラッチ33により2速ギヤ12を第2中間軸7に連結する必要がある。3速走行時に、2速ギヤ12は出力ギヤ22、出力軸8及び出力ギヤ21を介して3速ギヤ13、即ち第1中間軸6に連結されているので、2速ギヤ12の回転数=第1中間軸6の回転数÷3速ギヤ比×2速ギヤ比である。式4より、3速ギヤ比=1/n×2速ギヤ比なので、2速ギヤ12の回転数=n×第1中間軸6の回転数となる。n>1なので、2速ギヤ12は第1中間軸6より大きい速度(第1中間軸6のn倍の速度)で回転している。
 一方、第2中間軸7は、第2クラッチ3の引き摺り摩擦によって回転している。第1駆動ギヤ4a及び第1被動ギヤ4bのギヤ比(第1被動ギヤ4b/第1駆動ギヤ4a)は、第2駆動ギヤ5a及び第2被動ギヤ5bのギヤ比(第2被動ギヤ5b/第2駆動ギヤ5a)のn倍に設定されているので、第2中間軸7の回転数は、最大で第1中間軸6のn倍の回転数である。よって、第2中間軸7の回転数は2速ギヤ12の回転数より小さい。この状態では、2速ギヤ12と第2中間軸7との回転差により、ドグクラッチ33により2速ギヤ12を第2中間軸7に連結できない。
 そこで、同期装置50を調整第1ギヤ42aへ移動させ、調整第1ギヤ42aと第1中間軸6とを同期させると共に、調整第1ギヤ42aを第1中間軸6に連結する。これにより第2ギヤ列42(調整第1ギヤ42a、調整第2ギヤ42b、連結軸43、アイドラギヤ41c及び連係第2ギヤ41b)から回転動力が第2中間軸7に伝達される(図3(a)太点線)。第2ギヤ列42のギヤ比(調整第1ギヤ42a/連係第2ギヤ41b)はnであるので、同期装置50を結合すると、第2中間軸7の回転数を、直ちに第1中間軸6のn倍の回転数まで増速できる。その結果、2速ギヤ12と第2中間軸7との回転差をなくし、同期状態にできる。これにより、第1クラッチ2から第2クラッチ3への切替えに先立ち、2速ギヤ12をドグクラッチ33により第2中間軸7に連結できる。
 図3(b)に示すように、第1クラッチ2を開放し第2クラッチ3を締結することにより、エンジンの回転動力を、第2中間軸7から2速ギヤ12及び出力ギヤ21を介して出力軸8に伝達できる(図3(b)太線矢印)。第1クラッチ2を開放すると、3速ギヤ13に作用するトルクがなくなるので、ドグクラッチ31は3速ギヤ13から抜き取られる。これにより、3速から2速へのシフトダウンが完了する。
 1速へシフトダウンするには、2速走行中に、ドグクラッチ31により1速ギヤ11を第1中間軸6に連結する必要がある。2速走行時に、1速ギヤ11は出力ギヤ21を介して2速ギヤ12、即ち第2中間軸7に連結されている。1速ギヤ比=2速ギヤ比であるので、1速ギヤ11の回転数=第2中間軸7の回転数である。
 一方、第1中間軸6は、第1クラッチ2の引き摺り摩擦により回転している。第1駆動ギヤ4a及び第1被動ギヤ4bのギヤ比は、第2駆動ギヤ5a及び第2被動ギヤ5bのギヤ比のn倍に設定されているので、第1中間軸6の回転数は、最大で第2中間軸7の1/nの回転数である。よって、第1中間軸6の回転数は1速ギヤ11の回転数より小さい。この状態では、1速ギヤ11と第1中間軸6との回転差により、ドグクラッチ31により1速ギヤ11を第1中間軸6に連結できない。
 そこで、同期装置50を連係第1ギヤ41aへ移動させ、連係第1ギヤ41aと第1中間軸6とを同期させると共に、連係第1ギヤ41aを第1中間軸6に連結する。これにより第1ギヤ列41(連係第1ギヤ41a、連係第2ギヤ41b及びアイドラギヤ41c)から回転動力が第1中間軸6に伝達される(図3(b)太点線)。第1ギヤ列41のギヤ比は1であるので、同期装置50を結合すると、第1中間軸6の回転数を、直ちに第2中間軸7と同じ回転数に増速できる。その結果、1速ギヤ11と第1中間軸6との回転差をなくし、同期状態にできる。これにより、第2クラッチ3から第1クラッチ2への切替えに先立ち、1速ギヤ11をドグクラッチ31により第1中間軸6に連結できる。
 以上、同一の出力ギヤ21に噛み合いを共有する2速ギヤ12から1速ギヤ11へのシフトダウン、隣接する出力ギヤ21,22に噛み合う3速ギヤ13から2速ギヤ12へのシフトダウンについて説明した。8速→7速、6速→5速、4速→3速のシフトダウン及び7速→6速、5速→4速、3速→2速のシフトダウンも同様に行われる。
 以上説明したように変速装置1によれば、第1中間軸6と第2中間軸7とが第1ギヤ列41及び第2ギヤ列42により連係され、いずれのギヤ列により動力の伝達を可能にするかを同期装置50により選択できる。第1ギヤ列41のギヤ比は、同一の出力ギヤ21~24に噛み合いを共有する第1変速ギヤ及び第2変速ギヤのギヤ比(本実施の形態では1)と同一に設定され、第2ギヤ列42のギヤ比は、隣り合う出力ギヤ21~24に噛み合う第1変速ギヤ及び第2変速ギヤのギヤ比の比率(本実施の形態ではn)と同一に設定されている。
 従って、同期装置50により第1ギヤ列41又は第2ギヤ列42を選択することにより、各第1変速ギヤ及び第2変速ギヤと各中間軸とを同期させ、ドグクラッチ31~34を予備締結して待機させることができる。その結果、同期のためのエンジンの回転数制御を不要にできる。よって、簡素な構成でショックなく素早い変速を可能にできる。
 また、同期装置50により第1ギヤ列41又は第2ギヤ列42を選択することによって機械的に第1変速ギヤ及び第2変速ギヤを同期して各中間軸に予備締結できる。予備締結のために各中間軸の回転数の制御を行う必要がないので、各中間軸の回転数検出装置等を省略できる。さらに、第1変速ギヤ及び第2変速ギヤを各中間軸にドグクラッチで締結できるので、各中間軸に摩擦クラッチを設ける必要がなく、装置構成を簡素化できる。変速装置1の軸長を小さくできると共に質量を小さくできる。よって、変速装置1の小型・軽量化を可能にできる。
 次に図4を参照して第2実施の形態について説明する。第1実施の形態では、同期装置50が第1中間軸6に配置される場合について説明した。これに対し第2実施の形態では、同期装置65が第2中間軸7に配置される場合について説明する。なお、第1実施の形態で説明したものと同一の部分については、同一の符号を付して以下の説明を省略する。図4(a)は1速走行中に2速へのシフトアップを準備する第2実施の形態における変速装置61のスケルトン図であり、図4(b)は2速走行中に3速へのシフトアップを準備する変速装置61のスケルトン図である。
 変速装置61は、第1中間軸6と第2中間軸7とを連係し、第1中間軸6の回転数と第2中間軸7の回転数との比率を増加または減少させる連係機構62を有している。連係機構62は、第1ギヤ列63及び第2ギヤ列64と、第1ギヤ列63又は第2ギヤ列64を選択する同期装置65とを備えている。第1ギヤ列63は、第1中間軸6に配設されると共にアイドラギヤ41cに係合する連係第1ギヤ63aと、第2中間軸7に配設されると共にアイドラギヤ41cに係合する連係第2ギヤ63bとを備えている。第2ギヤ列64は、第2中間軸7に配設された調整第1ギヤ64aと、調整第1ギヤ64aに係合する調整第2ギヤ42b、調整第2ギヤ42bと連結軸43で連結されたアイドラギヤ41cと、連係第1ギヤ63aとから構成される。
 連係第2ギヤ63b及び調整第1ギヤ64aは第2中間軸7に対して回転自在に配設され、連係第2ギヤ63bと調整第1ギヤ64aとの間の第2中間軸7に同期装置65が配置されている。なお、第1ギヤ列63及び第2ギヤ列64のギヤ比は、第1実施の形態と同一に設定されている。
 図4(a)に示すように、1速走行中は、第1クラッチ2が締結され、ドグクラッチ31により1速ギヤ11が第1中間軸6に連結される。2速へシフトアップするには、1速走行中に、同期装置65により連係第2ギヤ63bを第2中間軸7に連結し、2速ギヤ12と第2中間軸7との回転差をなくし、同期状態にする。これにより、第1クラッチ2から第2クラッチ3への切替えに先立ち、2速ギヤ12を第2中間軸7に予備締結できる。
 また、図4(b)に示すように、3速へシフトアップするには、2速走行中に、同期装置65により調整第1ギヤ64aを第2中間軸7に連結し、3速ギヤ13と第1中間軸6との回転差をなくし、同期状態にする。これにより、第2クラッチ3から第1クラッチ2への切替えに先立ち、3速ギヤ13を第1中間軸6に予備締結できる。
 シフトダウンのときの変速装置61の動作も第1実施の形態と同様であるので、説明を省略する。以上のように第2実施の形態における変速装置61においても、第1実施の形態における変速装置1と同様の作用・効果を実現でき、変速装置61の小型・軽量化を可能にできる。
 次に図5及び図6を参照して第3実施の形態について説明する。第1実施の形態および第2実施の形態では、出力軸8に固定された出力ギヤ21~24が第1変速ギヤ及び第2変速ギヤに同一の噛み合いを有する場合について説明した。これに対し第3実施の形態では、出力軸108に回転自在に配置された出力ギヤ121~124が第1変速ギヤ及び第2変速ギヤにそれぞれ噛み合う場合について説明する。図5は第2実施の形態における変速装置101のスケルトン図である。
 変速装置101は、エンジン(図示せず)からの回転動力が第1クラッチ102及び第2クラッチ103に伝達される。第1クラッチ102及び第2クラッチ103は同軸に配設され油圧作動式の摩擦クラッチにより構成されている。第1クラッチ102及び第2クラッチ103は同心状に第1入力軸104及び第2入力軸105が延設されている。第1入力軸104と相対回転可能に同軸に出力軸108が配設され、第1入力軸104及び出力軸108と並列に第2中間軸107が配設される。第2中間軸107に対し相対回転可能に第1中間軸106が同軸に配設されている。
 第1入力軸104及び第2入力軸105にそれぞれ第1駆動ギヤ104a及び第2駆動ギヤ105aが設けられ、第1駆動ギヤ104a及び第2駆動ギヤ105aは、第1中間軸106及び第2中間軸107に設けられた第1被動ギヤ104b及び第2被動ギヤ105bとそれぞれ係合する。なお、第1駆動ギヤ104a及び第1被動ギヤ104bの歯数は、第2駆動ギヤ105a及び第2被動ギヤ105bの歯数のn倍(n>1)に設定されている。
 第1中間軸106には、複数段(本実施の形態では2段)の第1変速ギヤ(本実施の形態では奇数段変速ギヤ)が固定されている。第1変速ギヤ(奇数段変速ギヤ)は1速ギヤ111及び3速ギヤ113からなる。また、第2中間軸107には、複数段(本実施の形態では2段)の第2変速ギヤ(本実施の形態では偶数段変速ギヤ)が固定されている。第2変速ギヤ(偶数段変速ギヤ)は2速ギヤ112及び4速ギヤ114からなる。
 出力軸108には複数の出力ギヤ121~124が回転自在に配置されている。1速ギヤ111は出力ギヤ121に係合し、3速ギヤ113は出力ギヤ123に係合し、2速ギヤ112は出力ギヤ122に係合し、4速ギヤ114は出力ギヤ124に係合する。歯数は1速ギヤ111=2速ギヤ112、3速ギヤ113=4速ギヤ114に設定されている。また、第1変速ギヤ(奇数段変速ギヤ)の歯数の比率は、1速ギヤ111/3速ギヤ113=nに設定されており、第2変速ギヤ(偶数段変速ギヤ)の歯数の比率は、2速ギヤ112/4速ギヤ114=nに設定されている。出力軸108には、出力ギヤ121,123のいずれかを選択するドグクラッチ131、及び、出力ギヤ122,124のいずれかを選択するドグクラッチ132が配設されている。
 変速装置101は、第1出力軸104と第2中間軸107とを連係し、第1出力軸104の回転数と第2中間軸107の回転数との比率を増加または減少させる連係機構140を有している。連係機構140は第1ギヤ列141及び第2ギヤ列142を備えている。第1ギヤ列141は、第1出力軸104に固定された連係第1ギヤ141aと、連係第1ギヤ141aに係合すると共に、第2中間軸107に回転自在に配設された連係第2ギヤ141bとから構成される。第2ギヤ列142は、第1出力軸104に固定された調整第1ギヤ142aと、調整第1ギヤ142aに係合すると共に、第2中間軸107に回転自在に配設された調整第2ギヤ142bとから構成される。第2中間軸107には、切替手段としての同期装置150が配設されている。同期装置150は、シンクロナイザ付きのドグクラッチにより構成され、連係第2ギヤ141bと調整第2ギヤ142bとの間に配置されている。
 第1ギヤ列141を構成する調整第1ギヤ141a及び調整第2ギヤ141bのギヤ比(連係第2ギヤ141bの歯数/連係第1ギヤ141aの歯数)はnに設定されている。また、第2ギヤ列142を構成する調整第1ギヤ142a及び調整第2ギヤ142bのギヤ比(調整第1ギヤ142aの歯数/調整第2ギヤ142bの歯数)はnに設定されている。
 従って、同期装置150により連係第1ギヤ141aを選択して第1ギヤ列141による動力伝達を可能にすれば、第2中間軸107は第1入力軸104の回転数の1/nの回転数に減速される。また、同期装置150により調整第2ギヤ142bを選択して第2ギヤ列142による動力伝達を可能にすれば、第1入力軸104は第2中間軸107の回転数の1/nの回転数に減速される。
 変速装置101では、第1入力軸104又は第2入力軸105の回転数N1と出力軸108の回転数N2との比(N1/N2)を変速比とすれば、1速から4速までの隣り合う速度段間の変速比の比がnとなるように設定されている。また、1速ギヤ比=出力ギヤ121/1速ギヤ111=2速ギヤ比=出力ギヤ122/2速ギヤ112であり、3速ギヤ比=出力ギヤ123/3速ギヤ113=4速ギヤ比=出力ギヤ124/4速ギヤ114となるように設定されている。
 各奇数段の変速比は、上記の各変速ギヤ(奇数ギヤ)におけるギヤ比(出力ギヤ121,123/1速ギヤ111又は3速ギヤ113)と、第1駆動ギヤ104a及び第1被動ギヤ104bのギヤ比(第1被動ギヤ104b/第1駆動ギヤ104a)とにより設定される。各偶数段の変速比は、上記の各変速ギヤ(偶数ギヤ)におけるギヤ比(出力ギヤ122,124/2速ギヤ112又は4速ギヤ114)と、第2駆動ギヤ105a及び第2被動ギヤ105bのギヤ比(第2被動ギヤ105b/第2駆動ギヤ105a)とにより設定される。従って、1速変速比、2速変速比および3速変速比は次のようになる。
 1速変速比=(第1被動ギヤ104b/第1駆動ギヤ104a)×1速ギヤ比・・式5
 2速変速比=(第2被動ギヤ105b/第2駆動ギヤ105a)×2速ギヤ比・・式6
 3速変速比=(第1被動ギヤ104b/第1駆動ギヤ104a)×3速ギヤ比・・式7
 ここで、1速ギヤ比=2速ギヤ比であり、第1駆動ギヤ104a及び第1被動ギヤ104bの歯数は、第2駆動ギヤ105a及び第2被動ギヤ105bの歯数のn倍(n>1)に設定されているので、式5及び式6より、2速変速比/1速変速比=1/nである。この関係は1速から4速までの隣り合う速度段間において成立するので、4速変速比/3速変速比=3速変速比/2速変速比=2速変速比/1速変速比=1/nである。
 また、式6及び式7より、3速ギヤ比=1/n×2速ギヤ比×3速変速比/2速変速比であるので、3速変速比/2速変速比=1/nを代入すると、次の式8が得られる。式8の関係も、1速から8速までの隣り合う速度段間のギヤ比において成立する。
 3速ギヤ比=1/n×2速ギヤ比・・式8
 次に、図6を参照して、変速装置101によるシフトアップの変速動作について説明する。図6(a)は1速走行中に2速へのシフトアップを準備する変速装置101のスケルトン図であり、図6(b)は2速走行中に3速へのシフトアップを準備する変速装置101のスケルトン図である。なお、変速段の切替えは、いずれの変速段においても、エンジンの回転数を変速前の回転数のまま行うものとする。
 図6(a)に示すように、1速走行中は、第1クラッチ102が締結され、ドグクラッチ131により出力ギヤ121が出力軸108に連結された状態にあり、エンジンの回転動力は、1速ギヤ111及び出力ギヤ121を介して出力軸108に伝達されている(図6(a)太線矢印)。
 2速へシフトアップするには、1速走行中に、2速ギヤ112に係合する出力ギヤ122を出力軸108に同期させる必要がある。第2中間軸107は第2クラッチ103の引き摺り摩擦により回転しており、2速ギヤ112及び出力ギヤ122もそれに伴って回転する。しかし、出力軸108と出力ギヤ122との速度差は大きい。
 そこで、同期装置50を連係第2ギヤ141bへ移動させ、連係第2ギヤ141bと第2中間軸7とを同期させると共に、連係第2ギヤ141bを第2中間軸107に連結する。これにより第1ギヤ列141から回転動力が第2中間軸107に伝達される(図6(a)太点線)。第1ギヤ列41のギヤ比(連係第2ギヤ141b/連係第1ギヤ141a)は、第1駆動ギヤ104a及び第1被動ギヤ104bのギヤ比(第1被動ギヤ104b/第1駆動ギヤ104a)と同じnであり、1速ギヤ比=2速ギヤ比であるので、出力ギヤ122を出力軸108と同期状態にできる。これにより、第1クラッチ102から第2クラッチ103へ切替えるときには、出力ギヤ122をドグクラッチ132により出力軸108に直ちに連結できる。
 図6(b)に示すように、第1クラッチ102を開放し第2クラッチ103を締結することにより、エンジンの回転動力を、第2中間軸7から2速ギヤ112、出力ギヤ122及びドグクラッチ132を介して出力軸108に伝達できる(図6(b)太線矢印)。第1クラッチ102を開放すると共に同期装置150を中立状態にすると、1速ギヤ111及び出力ギヤ121に作用するトルクがなくなるので、ドグクラッチ131は出力ギヤ121から抜き取られる。これにより、1速から2速へのシフトアップが完了する。
 3速へシフトアップするには、2速走行中に、3速ギヤ113に係合する出力ギヤ123を出力軸108に同期させる必要がある。そこで、同期装置50を調整第2ギヤ142bへ移動させ、調整第2ギヤ142bと第2中間軸7とを同期させると共に、調整第2ギヤ142bを第2中間軸107に連結する。これにより第2ギヤ列142から回転動力が第1出力軸104に伝達される(図6(b)太点線)。
 第2ギヤ列142のギヤ比(調整第1ギヤ142a/調整第2ギヤ142b)は、第1駆動ギヤ104a及び第1被動ギヤ104bのギヤ比(第1被動ギヤ104b/第1駆動ギヤ104a)と同じnであり、3速ギヤ比=1/n×2速ギヤ比であるので、出力ギヤ123を出力軸108と同期状態にできる。これにより、第2クラッチ103から第1クラッチ102へ切替えるときには、出力ギヤ123をドグクラッチ131により出力軸108に直ちに連結できる。
 第2クラッチ103を開放し第1クラッチ102を締結することにより、エンジンの回転動力を、第1入力軸104から3速ギヤ113、出力ギヤ123及びドグクラッチ131を介して出力軸108に伝達できる。第2クラッチ103を開放すると共に同期装置150を中立状態にすると、2速ギヤ112及び出力ギヤ122に作用するトルクがなくなるので、ドグクラッチ132は出力ギヤ122から抜き取られる。これにより、2速から3速へのシフトアップが完了する。
 なお、3速から4速へのシフトアップも、連係機構140を用いて同様に行うことができる。また、連係機構140を用いることにより出力軸108と出力ギヤ121~124とを同期させることができるので、シフトダウンも同様に行うことができる。以上説明したように変速装置101によれば、奇数速度段または偶数速度段による走行中に、偶数速度段または奇数速度段の出力ギヤ121~124を出力軸108に対して同期状態にできるので、速度段の切替えをスムーズに行うことができる。さらに、第1実施の形態および第2実施の形態と同様に、変速装置101を小型・軽量化できる。
 次に図7を参照して第3実施の形態について説明する。第1実施の形態および第2実施の形態では、第1クラッチ2,102及び第2クラッチ3,103が同軸に配設される変速装置1,101について説明した。これに対し第3実施の形態では、第1クラッチ202及び第2クラッチ203が異なる軸に配設される変速装置201について説明する。なお、第1実施の形態と同一の部分については、同一の符号を付して以下の説明を省略する。図7は、本発明の第3実施の形態における変速装置201のスケルトン図である。
 変速装置201は、出力軸8と同軸状に配設されると共にエンジン(図示せず)からの回転動力が入力される駆動軸204と、駆動軸204とそれぞれ平行となるように配置された第1中間軸6及び第2中間軸7とを備えている。第1中間軸6は、第1中間軸6に対して回転自在に構成される第1入力軸204aが同軸に配置され、第2中間軸7は、第2中間軸7に対して回転自在に構成される第2中間軸204bが同軸に配置される。
 駆動軸204には、第1駆動ギヤ205a及び第2駆動ギヤ206aが配置される。第1駆動ギヤ205aは、第1入力軸204aに配設された第1被動ギヤ205bと係合し、第2駆動ギヤ206aは、第2入力軸204bに配設された第2被動ギヤ206bと係合する。第1被動ギヤ205bは第1入力軸204aと一体に回転し、第2被動ギヤ206bは第2入力軸204bに対して自在に回転する。なお、第1駆動ギヤ205a及び第1被動ギヤ205bの歯数は、第2駆動ギヤ206a及び第2被動ギヤ206bの歯数のn倍(n>1)に設定されている。
 第2入力軸204bには、第1駆動ギヤ205aと係合する第3被動ギヤ205cが、第2入力軸204bと相対回転可能に配設される。第3被動ギヤ205cは、歯数が、第1被動ギヤ205bの歯数と同一に設定されている。
 第2入力軸204bには、同期装置207が配設されている。同期装置207は、シンクロナイザ付きのドグクラッチにより構成され、第2被動ギヤ206b又は第2被動ギヤ205cと第2入力軸204bとの回転を同期させる同期機構(シンクロナイザ、図示せず)と、同期された第2被動ギヤ206b又は第2被動ギヤ205cを第2入力軸204bに結合する結合機構(ドグクラッチ)とを備えている。
 第1入力軸204a及び第2入力軸204bは、それぞれ第1中間軸6及び第2中間軸7と同心状に第1クラッチ202及び第2クラッチ203が設けられている。第1クラッチ202は、第1入力軸204aと第1中間軸6との間の動力の伝達を断続する装置であり、第2クラッチ203は、第2入力軸204bと第2中間軸7との間の動力の伝達を断続する装置である。本実施の形態では、第1クラッチ202及び第2クラッチ203は油圧作動式の摩擦クラッチにより構成されている。
 変速装置201によるシフトアップ及びシフトダウンの変速動作は、第1実施の形態で説明した変速装置1の変速動作と同様なので説明を省略する。但し、第1中間軸6に動力を伝達して奇数段の変速段を選択する場合には、第1クラッチ202を締結(結合)する。また、第2中間軸7に動力を伝達して偶数段の変速段を選択する場合には、同期装置207により第2入力軸204bと第2被動ギヤ206bとを結合すると共に、第2クラッチ203を締結(結合)する。
 車両発進時には、同期装置207によって第2入力軸204bと第3駆動ギヤ205cとを係合することができる。これにより、駆動軸204の駆動力が第1駆動ギヤ205aによって分配され、第1被動ギヤ205b及び第3被動ギヤ205cを介して第1入力軸204a及び第2入力軸204bに伝達される。ドグクラッチ31によって1速ギヤ11を第1中間軸6に連結すると共に、ドグクラッチ33によって2速ギヤ12を第2中間軸7に連結する。第1クラッチ202及び第2クラッチ203を結合(締結)すると、出力ギヤ21を介して出力軸8に動力が出力される。その結果、第1クラッチ202及び第2クラッチ203を合計したトルクが出力軸8に出力されるので、第1クラッチ202及び第2クラッチ203の各々の伝達トルク容量を小さくできる。
 以上、実施の形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。例えば、変速装置1,61,101における速度段の数やギヤ比は例示であり、適宜設定できる。
 上記第1実施の形態では、第1中間軸6と第2中間軸7とを連係機構40が連係する場合について説明し、第2実施の形態では、第1入力軸104と第2中間軸107とを連係機構140が連係する場合について説明した。しかし、必ずしもこれに限られるものではなく、連係機構により第2入力軸5,105と第1中間軸6,106とを連係すること、連係機構により第2入力軸5,105と第1入力軸4,104とを連係することは当然可能である。これらの場合も、第1クラッチ2,102又は第2クラッチ3,103の一方のクラッチが締結される場合に他方のクラッチは開放されるので、締結されたクラッチの動力伝達経路(軸)を駆動側とし、開放されたクラッチの動力伝達経路(軸)を被動側として、連係機構により、それらの回転数を調整できるからである。この場合、連係機構の減速比(ギヤ比)は、隣り合う速度段のギヤ比の比率に応じて適宜設定される。
 上記第1実施の形態では、第2入力軸5の軸心側に第1入力軸4が配設されているので、ドグクラッチ35が第1入力軸4に配設される場合について説明した。しかし、必ずしもこれに限られるものではなく、第1入力軸4の軸心側に第2入力軸5が配設される場合には、ドグクラッチ35を第2入力軸5に配設することは当然可能である。ドグクラッチ35を第2入力軸5に配設した場合も、ドグクラッチ35を軸方向に移動させドグクラッチ35を第1駆動ギヤ4aに係合させることにより、ドグクラッチ35により第1入力軸4と第2入力軸5とを結合できる。
 1,61,101,201 変速装置
 2,102,202    第1クラッチ
 3,103,203    第2クラッチ
 4,104,204a   第1入力軸
 5,105,204b   第2入力軸
 6,106        第1中間軸
 7,107        第2中間軸
 8,108        出力軸
 11,111       1速ギヤ(第1変速ギヤの一部、奇数段変速ギヤの一部)
 12,112       2速ギヤ(第2変速ギヤの一部、偶数段変速ギヤの一部)
 13,113       3速ギヤ(第1変速ギヤの一部、奇数段変速ギヤの一部)
 14,114       4速ギヤ(第2変速ギヤの一部、偶数段変速ギヤの一部)
 15           5速ギヤ(第1変速ギヤの一部、奇数段変速ギヤの一部)
 16           6速ギヤ(第2変速ギヤの一部、偶数段変速ギヤの一部)
 17           7速ギヤ(第1変速ギヤの一部、奇数段変速ギヤの一部)
 18           8速ギヤ(第2変速ギヤの一部、偶数段変速ギヤの一部)
 21,22,23,24,121,122,123,124 出力ギヤ
 31,32,33,34,131,132 ドグクラッチ(結合手段)
 35           ドグクラッチ(係合手段)
 40,62,140    連係機構
 41,63,141    第1ギヤ列
 42,64,142    第2ギヤ列
 50,65,150    同期装置(切替手段)
 205a         第1駆動ギヤ(係合手段の一部)
 205b         第1被動ギヤ(係合手段の一部)
 205c         第2被動ギヤ(係合手段の一部)
 207          同期装置(係合手段の一部)

Claims (4)

  1.  奇数段および偶数段の2系統のクラッチを有し、2系統を繋ぎ変えて変速可能に構成される変速装置において、
     駆動源からの動力が伝達される第1入力軸および第2入力軸と、
     それら第1入力軸および第2入力軸による動力の伝達をそれぞれ断続する第1クラッチ及び第2クラッチと、
     それら第1クラッチ及び第2クラッチの各々を介して動力が伝達される第1中間軸および第2中間軸と、
     それら第1中間軸および第2中間軸の各々に配設された複数の第1変速ギヤ及び第2変速ギヤと、
     動力が出力される出力軸と、
     その出力軸に配設されると共に前記第1変速ギヤ及び前記第2変速ギヤと係合する複数の出力ギヤと、
     その出力ギヤ、前記第1変速ギヤ、前記第2変速ギヤの内の少なくとも一つを、そのギヤが配設された前記出力軸、前記第1中間軸、前記第2中間軸に選択的に結合する結合手段と、
     前記第1入力軸または前記第1中間軸と、前記第2入力軸または前記第2中間軸とを連係し、前記第1入力軸または前記第1中間軸の回転数と前記第2入力軸または前記第2中間軸の回転数との比率を増加または減少させる連係機構とを備え、
     前記第1変速ギヤ又は前記第2変速ギヤの一方は奇数段変速ギヤであり、前記第1変速ギヤ又は前記第2変速ギヤの他方は偶数段変速ギヤであることを特徴とする変速装置。
  2.  連係機構は、隣り合う速度段のギヤ比の比率に応じて、前記第1入力軸または前記第1中間軸の回転数と前記第2入力軸または前記第2中間軸の回転数との比率を調整する第1ギヤ列と、
     その第1ギヤ列とは異なるギヤ比に設定されると共に、前記第1入力軸または前記第1中間軸の回転数と前記第2入力軸または前記第2中間軸の回転数との比率を調整する第2ギヤ列と、
     その第2ギヤ列または前記第1ギヤ列による回転動力の伝達経路を切り替える切替手段とを備えていることを特徴とする請求項1記載の変速装置。
  3.  前記切替手段は、前記第1ギヤ列と前記第2ギヤ列との間に位置し、前記第1ギヤ列または前記第2ギヤ列の一方により回転動力を伝達し、前記第1ギヤ列または前記第2ギヤ列の他方による回転動力の伝達を遮断する同期装置を備えていることを特徴とする請求項2記載の変速装置。
  4.  前記第1入力軸または前記第2入力軸に配設されると共に、前記第2入力軸と前記第1入力軸とを一体に回転可能に構成される係合手段を備えていることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の変速装置。
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