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発明の名称 クラッチ配設構造及び該クラッチ配設構造を用いた変速機
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2001−99246(P2001−99246A)
公開日 平成13年4月10日(2001.4.10)
出願番号 特願平11−280367
出願日 平成11年9月30日(1999.9.30)
代理人 【識別番号】100082670
【弁理士】
【氏名又は名称】西脇 民雄
【テーマコード(参考)】
3J028
3J063
【Fターム(参考)】
3J028 EA08 EA25 EB07 EB13 EB33 EB35 EB37 FA06 FB06 FC32 FC42 FC64 
3J063 AA01 AB02 AB55 AC06 BA01 BA11 BB41 CA01 CB12 CD23 XA11 XD43
発明者 飯塚 浩一 / 大島 憲一
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】平行に配置される一対の第1,第2入力軸と、該第1,第2入力軸に平行に配置される出力軸と、該出力軸を挟んで該第1,第2入力軸の軸延設方向と直交する方向に略対称位置となるように平行に配置される第1,第2クラッチと、該第1入力軸に断接可能となるように前記第1クラッチを介して連設され、エンジン出力により回転駆動される第1駆動軸と、前記第2入力軸に断接可能となるように前記第2クラッチを介して連設され、エンジン出力により回転駆動される第2駆動軸と、該第1,第2駆動軸を連動回転させる連動機構と、該各第1,第2入力軸に設けられる各変速段のドライブギヤと、前記出力軸に固定されて該各ドライブギヤに噛合される各変速段のドリブンギヤと、前記ドライブギヤのうち、前記第1,第2入力軸と共に回転するドライブギヤを選択する選択手段と、前記各第1,2入力軸の軸方向に隣接した前記各ドライブギヤ間に介在し、該選択手段の選択により各変速段のドライブギヤを前記各第1,第2入力軸に連結させる同期機構とを有するクラッチ配設構造であって、前記ドライブギヤは、次に選択されて切り替えられるドライブギヤが、反対側の前記第1入力軸又は第2入力軸に位置するように、低速側から交互に配設されていることを特徴とするクラッチ配設構造。
【請求項2】前記連動機構は、前記第1駆動軸に固定される入力ドライブギヤと、前記第2駆動軸に固定される入力ドリブンギヤと、これらの入力ドライブギヤ及び入力ドリブンギヤと各々噛合い、前記出力軸に回動自在に軸支されるアイドラギヤとを有することを特徴とする請求項1記載のクラッチ配設構造。
【請求項3】前記アイドラギヤが、エンジン出力により回転駆動されることを特徴とする請求項2記載のクラッチ配設構造。
【請求項4】前記第1又は第2入力軸の前記第1,2クラッチの反対側端縁部に、増設変速段のドライブギヤを、前記出力軸には、該ドライブギヤと噛み合うドリブンギヤを、各々配設可能とすることを特徴とする請求項1乃至3のうち何れか一項記載のクラッチ配設構造。
【請求項5】前記第1入力軸に設けられる各ドライブギヤは、該第1入力軸の軸方向に沿い、変速段順序で、一段飛びに設けられていることを特徴とする請求項1乃至4のうち何れか一項記載のクラッチ配設構造。
【請求項6】前記第1入力軸の各ドライブギヤは、第1クラッチ側から反対側端縁部に向けて低速段から高速段となるように、設けられていることを特徴とする請求項5記載のクラッチ配設構造。
【請求項7】前記第2入力軸に設けられる各ドライブギヤは、該第2入力軸の軸方向に沿い、変速段順序で、一段飛びに設けられていることを特徴とする請求項1乃至6のうち何れか一項記載のクラッチ配設構造。
【請求項8】前記第2入力軸の各ドライブギヤは、第2クラッチ側から反対側端縁部に向けて低速段から高速段となるように、設けられていることを特徴とする請求項7記載のクラッチ配設構造。
【請求項9】前記出力軸には、前記ドリブンギヤが、前記第1,第2クラッチ配設方向から反対側端部に向けて、低速段から高速段となるように、設けられていることを特徴とする請求項1乃至8のうち何れか一項記載のクラッチ配設構造。
【請求項10】前記第1,第2入力軸のうち、少なくとも何れか一方に設けられた同期機構は、反対側に位置する他方のドライブギヤに対して、軸直交方向視で重複する位置に設けられていることを特徴とする請求項1乃至9記載のクラッチ配設構造。
【請求項11】前記第1,第2入力軸中心から、前記出力軸中心を通過する両直線が、180゜未満の所定の角度で交わる配置であることを特徴とする請求項1乃至10記載のクラッチ配設構造。
【請求項12】前記第1,第2入力軸内には、外側方へ潤滑油を供給する油路が設けられていると共に、前記出力軸中心は、前記第1,第2入力軸中心間を結ぶ線上から下方へオフセットされていることを特徴とする請求項1乃至11記載のクラッチ配設構造。
【請求項13】前記第1駆動軸には、機関軸との間に介在される緩衝継手手段を予め一体に設けたことを特徴とする請求項1乃至12記載のクラッチ配設構造を用いた変速機。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両用のクラッチ配設構造及びそのクラッチ配設構造を用いた変速機に関するものである。
【0002】車両の動力性能,燃料消費などを向上させる目的で変速機の段数が増やされるが、段数の増加とともに変速機の長さ寸法も伸び、車室の前後長や前席足元の空間が圧迫されるので、変速機の段数を増やしながら変速機の長さ寸法を短縮し抑制する技術が強く求められる。
【0003】
【従来の技術】特開平8−4788号公報にツインクラッチ式の車両用変速機が示されており、図4ではその変速機の例が説明されている。
【0004】図4の例はクラッチ部分100,変速機部分200,クラッチ制御部分300により構成され、クラッチ部分100には第1クラッチ機構120と第2クラッチ機構140が、変速機部分200には第1変速機構220,第2変速機構240が、各々設けられる。
【0005】クラッチ制御部分300には変速制御ユニット310が含まれ、変速操作位置と車両走行の状態(エンジンの回転数やスロットルの開度)がセンサユニット311,312で検出される。
【0006】センサユニット311,312の出力は変速制御ユニット310へ与えられ、両センサユニット311,312の出力に応じ制御弁320,322及び切換弁330,332が変速制御ユニット310で制御される。
【0007】制御弁320,切換弁330と制御弁322,切換弁332は第1クラッチ機構120と第2クラッチ機構140との間の油圧回路に各々挿入され、両油圧回路にはオイルポンプ340から作動油が圧送される。
【0008】クラッチ部分100では、第1クラッチ機構120と第2クラッチ機構140が同一軸上で、クラッチ板断接方向に沿い直列に配置され、第1クラッチ機構120と第2クラッチ機構140の動力伝達下流側にドライブシャフト400,410が各々連結される。
【0009】ドライブシャフト410はドライブシャフト400に同軸で挿通され、ドライブシャフト400,410は変速機部分200の内部へ延長されている。
【0010】変速機部分200の内部においても第1変速機構220,第2変速機構240が同一軸上で、軸延設方向に沿って直列に配置され、一方のドライブシャフト400はクラッチ部分100寄りの第1変速機構220に入力軸として連結される。他方のドライブシャフト410は伸張先端がドライブシャフト400の伸張先端口から引き出されて第2変速機構240に連結され、その第2変速機構240の入力軸とされる。
【0011】第1変速機構220のドライブシャフト400には第1速ドライブギヤ222とリバースドライブギヤ224と第3速ドライブギヤ226が、第2変速機構240のドライブシャフト410には第2速ドライブギヤ242と第4速ドライブギヤ244が、各々設けられる。
【0012】また、ドリブンシャフト420が変速出力軸として用意されて変速機部分200に内蔵され、ドライブシャフト400,410と平行な姿勢で支持される。
【0013】ドリブンシャフト420上には第1速ドリブンギヤ228,第1ハブ238及びリバースドリブンギヤ230,第3速ドリブンギヤ232,第2速ドリブンギヤ246,第2ハブ254,第4速ドリブンギヤ248がクラッチ部分100の側から順に配置される。
【0014】第1変速機構220は、第1速ドリブンギヤ228,第1ハブ238及びリバースドリブンギヤ230,第3速ドリブンギヤ232を有し、第2変速機構240は、第2速ドリブンギヤ246,第2ハブ254,第4速ドリブンギヤ248を有している。
【0015】それらのうち第1速ドリブンギヤ228,第3速ドリブンギヤ232,第2速ドリブンギヤ246,第4速ドリブンギヤ248はドリブンシャフト420で回転自在に支持され、ドライブシャフト400,410の第1速ドライブギヤ222,第3速ドライブギヤ226,第2速ドライブギヤ242,第4速ドライブギヤ244と各々常時噛み合わされる。
【0016】第1速ドリブンギヤ228,第3速ドリブンギヤ232の対向面には第1速クラッチギヤ234,第3速クラッチギヤ236が、第2速ドリブンギヤ246,第4速ドリブンギヤ248の対向面には第2速クラッチギヤ250,第4速クラッチギヤ252が、各々設けられ、第1ハブ238の外周側には第1スリーブ256が、第2ハブ254の外周側には第2スリーブ258が、各々シャフト軸方向へスライド自在に支持される。
【0017】リバースドリブンギヤ230は第1スリーブ256の外周側に連結され、リバースアイドラギア260を介しリバースドライブギヤ224と噛み合わされる。
【0018】変速は第1クラッチ機構120,第2クラッチ機構140,第1スリーブ256,第2スリーブ258の動作で行われる。
【0019】車両発進時には、第1クラッチ機構120が接続され、第1スリーブ256がスプラインに沿って第1速クラッチギヤ234へ向かい移動され、第1クラッチ機構120,ドライブシャフト400,第1速ドライブギヤ222,第1速ドリブンギヤ228,第1速クラッチギヤ234,第1スリーブ256,第1ハブ238の順でエンジン動力が伝達され、ドリブンシャフト420で第1速の変速出力が得られる。
【0020】次の第2速の場合には、第2クラッチ機構140が接続されて第2スリーブ258が第2速クラッチギヤ250へ向かい移動され、第2クラッチ機構140,ドライブシャフト410,第2速ドライブギヤ242,第2速ドリブンギヤ246,第2速クラッチギヤ250,第2スリーブ258,第2ハブ254,ドリブンシャフト420の順でエンジン動力が伝達される。
【0021】また、第3速の場合には、第1クラッチ機構120が接続されて第1スリーブ256が第3速クラッチギヤ236へ向かい移動され、第1クラッチ機構120,ドライブシャフト400,第3速ドライブギヤ226,第3速ドリブンギヤ232,第3速クラッチギヤ236,第1スリーブ256,第1ハブ238,ドリブンシャフト420の順でエンジン動力が伝達される。
【0022】さらに、第4速の場合には、第2クラッチ機構140が接続されて第2スリーブ258が第4速クラッチギヤ252へ向かい移動され、第2クラッチ機構140,ドライブシャフト410,第4速ドライブギヤ244,第4速ドリブンギヤ248,第2速クラッチギヤ250,第2スリーブ258,第2ハブ254,ドリブンシャフト420の順でエンジン動力が伝達される。
【0023】そして、後退速の場合には、第1クラッチ機構120が接続されてリバースアイドラギア260を介しリバースドライブギヤ224とリバースドリブンギヤ230が噛み合わされ、第1クラッチ機構120,ドライブシャフト400,リバースドライブギヤ224,リバースアイドラギア260,第1ハブ238,ドリブンシャフト420の順でエンジン動力が伝達される。
【0024】なお、この種の装置に関連して特開昭60−135336号公報、特開平6−221347号,特開平9−42387号公報の提案が行われている。
【0025】
【発明が解決しようとする課題】上記の従来例においては変速が第4速までであったが、車両の動力性能,燃料消費などを向上させるために、変速機の段数が第5速や第6速まで増やされる。
【0026】前記ドライブシャフト400,410は同一回動中心を有するように外嵌されていて、第1〜第4速ドライブギヤ222〜244が、一軸上に軸方向に沿って直列に並べられていて、変速機の長さ寸法が増大してしまう。そこで、単板タイプの薄いクラッチ機構が用いられ、変速機の軸方向長さが短縮されて車室の前後長や前席足元の空間が圧迫されるのを防止している。
【0027】また、これらの第1〜第4速ドライブギヤ222〜244と噛み合わされた各ドリブンギヤ228,232及び246,248間には、各変速段の同期機構が設けられているので、ドリブンシャフト420が1軸で、これらの各ドリブンギヤ228,232及び246,248、各速の同期機構を支持しなければならず、変速段の増設で、更に、ドリブンシャフト420の軸方向寸法が増大してしまうといった問題もあった。
【0028】本発明は、少なくとも一組以上のクラッチ機構を使用しながら、クラッチ・変速機のユニット長を抑制し短縮できる構造のクラッチ配設構造及び該クラッチ配設構造を用いた変速機を提供することを目的とする。
【0029】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するために、請求項1に記載の第1発明は、平行に配置される一対の第1,第2入力軸と、該第1,第2入力軸に平行に配置される出力軸と、該出力軸を挟んで該第1,第2入力軸の軸延設方向と直交する方向に略対称位置となるように平行に配置される第1,第2クラッチと、該第1入力軸に断接可能となるように前記第1クラッチを介して連設され、エンジン出力により回転駆動される第1駆動軸と、前記第2入力軸に断接可能となるように前記第2クラッチを介して連設され、エンジン出力により回転駆動される第2駆動軸と、該第1,第2駆動軸を連動回転させる連動機構と、該各第1,第2入力軸に設けられる各変速段のドライブギヤと、前記出力軸に固定されて該各ドライブギヤに噛合される各変速段のドリブンギヤと、前記ドライブギヤのうち、前記第1,第2入力軸と共に回転するドライブギヤを選択する選択手段と、前記各第1,2入力軸の軸方向に隣接した前記各ドライブギヤ間に介在し、該選択手段の選択により各変速段のドライブギヤを前記各第1,第2入力軸に連結させる同期機構とを有するクラッチ配設構造であって、前記ドライブギヤは、次に選択されて切り替えられるドライブギヤが、反対側の前記第1入力軸又は第2入力軸に位置するように、低速側から交互に配設されていることを特徴とする。
【0030】この発明の構造は、軸が平行な姿勢とされた一対のクラッチ機構と、両クラッチ機構の出力軸を連動回転させる連動機構と、を有し、一方のクラッチ機構の入力軸にエンジン動力が与えられる。前述した従来例の変速機部分は回転中心軸が同一な入力側シャフトと、出力側シャフトとの2軸構成とされていたが、このクラッチ配設機構では両クラッチ機構の出力軸が空間的に離された3軸構成となる。
【0031】また、両クラッチ機構は、同一の軸方向位置に配設され、好ましくは歯側面間の距離が必要最小限に設定される。両クラッチ機構は軸方向で異なる位置に配設し、軸を接近させて軸方向視で両者を重ね合わせるなども可能であるが、両クラッチ機構を、前記2軸の入力軸に分けて、しかも、同一の軸方向位置に配設すれば、両クラッチ機構の厚さが半分となり、変速機ユニットの長さ寸法をより短縮することが可能となる。その場合、変速機の幅寸法や高さ寸法が増加するので、両クラッチ機構は互いに干渉しない最小限の間隔を隔てて配置することが好適である。
【0032】さらに、前記連動機構は両クラッチ機構の出力軸と平行な空転軸を有し、両クラッチ軸が含まれる平面からオフセットして配設される。両クラッチ機構の軸と空転軸は同一の平面上に配置できるが、同平面から空転軸をオフセットすれば、その分、変速機ユニットの幅寸法や高さ寸法を抑制できる。空転軸には変速機の変速出力軸をそのまま使用できる。変速出力軸に各変速段のドリブンギヤのみを配列すれば、その軸長を大幅に短縮することが可能となる。
【0033】そして、変速機は変速出力軸と平行な一対のドライブシャフトを有し、両ドライブシャフトは両クラッチ機構の出力軸と各々平行に配設され、双方のドライブシャフトには該当した変速段のドリブンギヤと各々噛み合わされる複数のドライブギヤと、ドライブギヤ間に配置されいずれかのドライブギヤへドライブシャフトの動力を伝達する選択手段と、が設けられる。
【0034】なお、選択手段にはシンクロメッシュ機構を採用でき、その場合、ドライブギヤとドリブンギヤを同期させる機構(同期機構)が設けられる。
【0035】これらの各変速段の選択手段は、2本の第1,第2ドライブシャフトに交互に割り振られるので、1本に設ける場合に比して、軸長を更に短縮できる。
【0036】ここで、一方のドライブシャフトには奇数変速段のドライブギヤが、他方のドライブシャフトには偶数変速段のドライブギヤが、各々設けられ、両ドライブシャフトで全てのドライブギヤは変速比の順に昇順又は降順で配列される。当然、変速出力軸においてはドリブンギヤが変速比の順に降順又は昇順で配列される。
【0037】したがって、両ドライブシャフト上に配列された各ギヤのエンベロープ形状が円錐台となり、変速出力軸上に配列された各ギヤのエンベロープ形状が逆方向へ指向した円錐台となる。
【0038】前述した従来例においては、ギヤの径が軸方向の途中で大小変化するので、そのことを意識しながら正しい順序で各ギヤを作業員がユニットのケースへ組み込まなければならない。
【0039】しかしながら、この発明では、3軸の全てにおいてギヤ径が順に変化することから、ギアの組み込み順序を作業員が意識する必要がなく、ギア組み込みの順序を誤ることはない。しかも、軸単位でギアの組み込み作業を行い、かつ、クラッチ機構側から変速機側へ向かい円錐台の径が縮小する軸にギアを先に組み込む工程とすれば、ギヤ組み込みの誤りを完全に回避しながら作業を容易化してユニットの組み立て効率を飛躍的に高めることが可能となる。
【0040】なお、変速段数を増加させる場合、そのドライブギヤを奇偶変速段対応のドライブシャフトに取り付け、変速出力軸にドリブンギヤを追加することが出来る。必要であれば、シンクロメッシュ機構の部品も変速出力軸に追加することができる。
【0041】また、請求項2に記載のものでは、前記連動機構が、前記第1駆動軸に固定される入力ドライブギヤと、前記第2駆動軸に固定される入力ドリブンギヤと、これらの入力ドライブギヤ及び入力ドリブンギヤと各々噛合い、前記出力軸に回動自在に軸支されるアイドラギヤとを有する。
【0042】エンジン動力が伝達される一方のクラッチ機構の入力軸に設けられたドライブギヤと、他方のクラッチ機構の入力軸に設けられたドリブンギヤとは変速出力軸で回動自在に支持されクラッチ入力軸のドライブギヤ及びドリブンギヤと噛み合わされるアイドラギヤにより連動する。
【0043】請求項3に記載のものでは、前記アイドラギヤが、エンジン出力により回転駆動される請求項2記載のクラッチ配設構造を特徴としている。
【0044】このように構成された請求項3記載のものでは、前記アイドラギヤが、エンジン出力により回転駆動されて、前記両入力ドライブギヤから第1,2駆動軸にエンジン出力が伝達される。
【0045】また、請求項4に記載されたものでは、前記第1又は第2入力軸の前記第1,2クラッチの反対側端縁部に、増設変速段のドライブギヤを、前記出力軸には、該ドライブギヤと噛み合うドリブンギヤを、各々配設可能とすることを特徴とし、ギヤの増設はギヤ配列の後尾に対して行われる。
【0046】請求項5に記載のものでは、前記第1入力軸に設けられる各ドライブギヤは、該第1入力軸の軸方向に沿い、変速段順序で、一段飛びに設けられていることを特徴とし、第1入力軸では奇数又は偶数の変速段のドライブギヤが変速段の昇順又は降順に並べられる。
【0047】請求項6に記載のものでは、前記第1入力軸の各ドライブギヤは、第1クラッチ側から反対側端縁部に向けて低速段から高速段となるように、設けられていることを特徴とする。奇数変速段又は偶数変速段のドライブギヤが低速段から高速段へ向かい変速段順に並べられるので、ギヤ組み込みの作業が容易となる。
【0048】請求項7に記載のものでは、前記第2入力軸に設けられる各ドライブギヤは、該第2入力軸の軸方向に沿い、変速段順序で、一段飛びに設けられていることを特徴とする。第2入力軸上に奇数変速段又は偶数変速段のドライブギヤが変速段の昇順又は降順に並べられる。
【0049】請求項8に記載のものでは、前記第2入力軸に設けられる各ドライブギヤは、前記第2クラッチ側から反対側端縁部に向けて低速段から高速段となるように、設けられていることを特徴とし、第2入力軸では奇数又は偶数の変速段のドライブギヤが低速段から高速段へ向かい変速段順に並べられるので、ギヤ組み込みの作業が容易となる。
【0050】請求項9に記載のものでは、前記出力軸には、前記ドリブンギヤが、前記第1,第2クラッチ配設方向から反対側端部に向けて、低速段から高速段となるように、設けられていることを特徴とする。ドリブンギヤもクラッチ側から軸伸張方向へ変速段順に並べられるので、ギヤ組み込みの作業が容易となる。
【0051】請求項10に記載のものでは、前記第1,第2入力軸のうち、少なくとも何れか一方に設けられた同期機構は、反対側に位置する他方のドライブギヤに対して、軸直交方向視で重複する位置に設けられていることを特徴とする。同期機構が小径なことから、これとドライブギヤの先を対向させ、両者の間隔を狭小化すれば、ユニットの幅寸法や高さ寸法を縮小することが可能となる。
【0052】請求項11に記載のものでは、前記第1,第2入力軸中心から、前記出力軸中心を通過する両直線が、180゜未満の所定の角度で交わる配置である請求項1乃至10記載のクラッチ配設構造を特徴としている。
【0053】前記両直線が、180゜未満の所定の角度とは、具体的には約90゜等、前記第1,第2クラッチのクリアランスを確保できる角度を示している。
【0054】このように構成された請求項11記載のものでは、更に、ユニットの幅寸法や高さ寸法を縮小することが可能となる。
【0055】請求項12に記載のものでは、前記第1,第2入力軸には、外側方へ潤滑油を供給する油路が設けられていると共に、前記出力軸中心は、前記第1,第2入力軸中心間を結ぶ線上から下方へオフセットされているので、ユニット内部の潤滑性を高める。
【0056】請求項13に記載のものでは、前記第1駆動軸には、機関軸との間に介在される緩衝継手を予め一体に設けたことを特徴とし、この発明によれば、エンジン動力のトルク変動が緩衝継手で充分に抑制できる。
【0057】
【発明の実施の形態1】図1は実施形態1の概略構成を示す模式図、図2は3軸配置の説明図、図3は具体的なユニット内部構造の断面図で、以下、それらの図に基づいて本発明にかかる実施の形態を説明する。
【0058】図1において、機関軸10が、第1クラッチ機構121の第1駆動軸122に連結される。第1駆動軸122には緩衝継手としてのメカニカルダンパー12が設けられ、エンジン動力のトルク変動が、このメカニカルダンパー12で十分に抑制される。
【0059】そして、この例においても第1のクラッチ機構121の他に第2のクラッチ機構141が用意されている。但し、第1クラッチ機構121の第1駆動軸122及びギヤ部の入力軸124(400)と第2クラッチ機構141の第2駆動軸142及びギヤ部の入力軸としての第1,第2入力軸144(410)は空間的に離されて平行な姿勢で支持される。第1クラッチ機構121と第2クラッチ機構141は同一の軸方向位置で並列に配置され、図2のように必要最低限のクリアランスAが両者間で確保される。
【0060】変速出力軸14は両駆動軸122及び142,両入力軸124及び144と一定の間隔を隔てて平行な姿勢で支持される。
【0061】さらに、クラッチ機構121,141としては、図3に示す多板タイプが使用される。多板タイプのクラッチは油圧制御の応答性が高く、変速動作に優れた特性が得られる。
【0062】両第1,第2クラッチ機構121,141の第1,第2駆動軸122,142は連動して回転される。このため、第1,第2駆動軸122,142,変速出力軸14にドライブギヤ16,ドリブンギヤ18,アイドラギヤ20が各々設けられ、アイドラギヤ20が変速出力軸14で回動自在に支持されて第1,第2駆動軸122,142のドライブギヤ16,ドリブンギヤ18と噛み合わされる。
【0063】したがって、ユニットへメカニカルダンパー12を介し入力されたエンジン動力でドライブギヤ16が駆動され、アイドラギヤ20がドライブギヤ16で空転駆動され、ドリブンギヤ18がアイドラギヤ20で回転駆動される。
【0064】また、第1入力軸124には第1速ドライブギヤ222及び第1速クラッチギヤ234,第1ハブ238,第3速ドライブギヤ226及び第3速クラッチギヤ236,第2ハブ254,第5速ドライブギヤ227及び第5速クラッチギヤ237が、第2入力軸144には第2速ドライブギヤ242及び第2速クラッチギヤ250,第3ハブ255,第4速ドライブギヤ244及び第4速クラッチギヤ252が、変速出力軸14には第1速ドリブンギヤ228,第2速ドリブンギヤ246,第3速ドリブンギヤ232,第4速ドリブンギヤ248,第5速ドリブンギヤ233が、第1クラッチ機構121,第2クラッチ機構141の側から軸124,144,14の伸張方向へ順に配列される。
【0065】第1ハブ238,第2ハブ254,第3ハブ255には第1スリーブ256,第2スリーブ258,第3スリーブ259が各々設けられ、これらはシンクロメッシュ機構の構成要素に含まれる。これらの各変速段の選択手段は、2本の第1,第2ドライブシャフト124,144に交互に割り振られるので、1本のドライブシャフトに設けられる場合に比して、軸長を更に短縮できる。
【0066】そして、第1速ドライブギヤ222,第2速ドライブギヤ242,第3速ドライブギヤ226,第4速ドライブギヤ244,第5速ドライブギヤ227は回動自在に支持され、第1速ドリブンギヤ228,第2速ドリブンギヤ246,第3速ドリブンギヤ232,第4速ドリブンギヤ248,第5速ドリブンギヤ233と各々噛み合わされる。
【0067】変速段はクラッチ機構121,141及びスリーブ256,258,259の動作により決定され、クラッチ機構121が接続された場合で、スリーブ256によりギヤ238,234が連結されたときにはギヤ228から第1速のエンジン動力が、スリーブ258によりギヤ254,236が連結されたときにはギヤ232から第3速のエンジン動力が、スリーブ258によりギヤ254,237が連結されたときにはギヤ233から第5速のエンジン動力が、変速出力軸14へ伝達される。
【0068】また、クラッチ機構141が接続された場合では、スリーブ259によりギヤ255,250が連結されたときにギヤ246から第2速のエンジン動力が、ギヤ255,252が連結されたときにギヤ248から第4速のエンジン動力が、変速出力軸14へ伝達される。
【0069】以上のように、第1,第2クラッチ機構121又は141が交互に接続されてシンクロメッシュ機構により第1速,第2速,第3速,第4速又は第5速が選択されると、その変速比のエンジン動力が変速出力軸14に得られる。
【0070】両第1,第2クラッチ機構(121,141)が同一の平面上で並列に配置され、全てのギヤ(16,222,238,226,254,227,18,242,255,244,20,228,246,232,248,233)が3軸(124,144,14)上に分散して配置されることから、ユニットの長さを十分に抑制でき、逆にユニット長を短縮することも可能となる。
【0071】その上、第1,第2入力軸124,144に配列された各ギヤ222,226,227,242,244のエンベロープ形状が円錐台となり、変速出力軸14上に配列された各ギヤ228,246,232,248,233のエンベロープ形状が逆方向へ指向した円錐台となり、3軸124.144,14の全てにおいてギヤ径が順に変化するので、ギア組み込みの順序を作業員が格別に意識する必要はなく、ギア組み込みの順序を誤ることがない。
【0072】しかも、軸124.144,14を単位としてギアの組み込み作業を行い、かつ、クラッチ機構側から変速機構側へ向かい円錐台の径が縮小する軸(変速出力軸14)にギア(228,246,232,248,233)を先に組み込み、その後に他軸(クラッチ出力軸124,144)へギヤ(222,226,227,242,244)を組み込む工程順序とすれば、ギヤ組み込み作業の誤りを完全に回避しながら同作業を著しく容易化し、ユニット組み立ての効率を飛躍的に高めることが可能となる。
【0073】また、この例においては、3軸化に伴いユニットの高さ寸法や幅寸法の増加を抑制することが必要となる。そこで、図2のクリアランスAを最低限確保できる位置まで両駆動軸124,144の間隔が狭小化されて同図2のように両駆動軸124,144を含む平面から変速出力軸14がオフセットされ、ギヤ16,222,238,226,254,227,18,242,255,244とギヤ20,228,246,232,248,233の噛み合い位置まで変速出力軸14が両第1,第2入力軸124,144の中間へ向かって移動される。
【0074】仮に、軸124,14,414が同一平面上に平行な姿勢で図1のように配置されていた場合、ギヤ16,222,238,226,254,227,18,242,255,244とギヤ20,228,246,232,248,233の噛み合い状態を保ちながら、あたかも軸14で折り畳むように、クリアランスAを最低限確保できる位置まで軸144を軸124へ向かい移動させる、と表現できる。イメージ的には3軸が整列した平面を中央の軸でV状に折り畳むことになる。
【0075】多くの場合、同一の軸方向位置で両第1,第2駆動軸122,142中心から、変速出力軸14を通過する直線が図2のように約90度の角度で交わる3軸配置となる。
【0076】なお、図2では第1クラッチ機構121が上部に配置されているが、例えば第2クラッチ機構141を上部に配置してもよい。
【0077】また、第1,第2駆動軸122,142内から径方向へ連設された潤滑油の供給路を図3のように設け、ユニット内の潤滑や冷却を充分に行えるようにすることも好適である。
【0078】更に、この実施の形態1では、前記第1,第2入力軸124,144のうち、少なくとも何れか一方に設けられた同期機構は、反対側に位置する他方のドライブギヤ242,244,266に対して、軸直交方向視で重複する位置に設けられている。これらの同期機構は小径なことから、これとドライブギヤの歯先を対向させ、両者の間隔を狭小化すれば、ユニットの幅寸法や高さ寸法を縮小することが可能となる。
【0079】更に、この実施の形態1では、機関軸10と、第1駆動軸122との間に介在されるメカニカルダンパー12を予めハウジングに一体に設けているので、車両への取付が容易で、エンジン動力のトルク変動が、このメカニカルダンパー12で充分に抑制できる。
【0080】以上、この発明にかかる実施の形態を図面により詳述してきたが、具体的な構成は実施の形態そのままに限られず、その発明の要旨を逸脱しない設計の変更等があってもこの発明の権利範囲に含まれる。
【0081】例えば、この実施の形態1では、連動機構として、前記第1駆動軸122に固定される入力ドライブギヤ16と、前記第2駆動軸142に固定される入力ドリブンギヤ18と、これらの入力ドライブギヤ16及び入力ドリブンギヤ18と各々噛合い、前記出力軸に回動自在に軸支されるアイドラギヤ20とによって構成されたものを示して説明してきたが、特にこれに限らず、両クラッチ軸の連動にチェーンやベルト等を使用してもよい。使用部品としては点数の削減やスペース効率の観点からギヤが最適で、組み込みの作業も容易である。
【0082】更に、メカニカルダンパー12を介し入力されたエンジン動力でドライブギヤ16が駆動され、アイドラギヤ20がドライブギヤ16で空転駆動され、ドリブンギヤ18がアイドラギヤ20で回転駆動されるように構成されているが、とくにこれに限らず、前記前記機関軸10を前記アイドラギヤ20と同一軸線上に配設し、アイドラギヤ20が、機関軸10と共に、エンジン出力により回転駆動されるように構成されていてもよい。
【0083】
【発明の効果】この発明によれば、軸が平行な姿勢とされた一対のクラッチ機構と、両クラッチ機構の出力軸を連動回転させる連動機構とを有し、一方のクラッチ機構の入力軸にエンジン動力が与えられる。前述した従来例の変速機部分は回転中心軸が同一な入力側シャフトと出力側シャフトとの2軸構成とされていたが、このクラッチ配設機構では両クラッチ機構の出力軸が空間的に離された3軸構成となる。
【0084】また、両クラッチ機構は、同一の軸方向位置に配設され、好ましくは歯側面間の距離が必要最小限に設定される。両クラッチ機構は軸方向で異なる位置に配設し、軸を接近させて軸方向視で両者を重ね合わせるなども可能であるが、両クラッチ機構を同一の軸方向位置に配設すれば、両クラッチ機構の厚さが半分となり、変速機ユニットの長さ寸法をより短縮することが可能となる。その場合、変速機の幅寸法や高さ寸法が増加するので、両クラッチ機構は互いに干渉しない最小限の間隔を隔てて配置することが好適である。
【0085】さらに、前記連動機構は両クラッチ機構の出力軸と平行な空転軸を有し、両クラッチ軸が含まれる平面からオフセットして配設される。両クラッチ機構の軸と空転軸は同一の平面上に配置できるが、同平面から空転軸をオフセットすれば、その分、変速機ユニットの幅寸法や高さ寸法を抑制できる。空転軸には変速機の変速出力軸をそのまま使用できる。変速出力軸に各変速段のドリブンギヤのみを配列すれば、その軸長を大幅に短縮することが可能となる。
【0086】そして、変速機は変速出力軸と平行な一対のドライブシャフトを有し、両ドライブシャフトは両クラッチ機構の出力軸と各々平行に配設され、双方のドライブシャフトには該当した変速段のドリブンギヤと各々噛み合わされる複数のドライブギヤと、ドライブギヤ間に配置されいずれかのドライブギヤへドライブシャフトの動力を伝達する選択手段と、が設けられる。
【0087】なお、選択手段にはシンクロメッシュ機構を採用でき、その場合、ドライブギヤとドリブンギヤを同期させる機構(同期機構)が設けられる。
【0088】これらの各変速段の選択手段は、2本の第1,第2ドライブシャフトに交互に割り振られるので、1本に設ける場合に比して、軸長を更に短縮できる。
【0089】ここで、一方のドライブシャフトには奇数変速段のドライブギヤが、他方のドライブシャフトには偶数変速段のドライブギヤが、各々設けられ、両ドライブシャフトで全てのドライブギヤは変速比の順に昇順又は降順で配列される。当然、変速出力軸においてはドリブンギヤが変速比の順に降順又は昇順で配列される。
【0090】したがって、両ドライブシャフト上に配列された各ギヤのエンベロープ形状が円錐台となり、変速出力軸上に配列された各ギヤのエンベロープ形状が逆方向へ指向した円錐台となる。
【0091】前述した従来の例においては、ギヤの径が軸方向の途中で大小変化するので、そのことを意識しながら正しい順序で各ギヤを作業員がユニットのケースへ組み込まなければならない。
【0092】しかしながら、この発明では、3軸の全てにおいてギヤ径が順に変化することから、ギアの組み込み順序を作業員が意識する必要がなく、ギア組み込みの順序を誤ることはない。しかも、軸単位でギアの組み込み作業を行い、かつ、クラッチ機構側から変速機側へ向かい円錐台の径が縮小する軸にギアを先に組み込む工程とすれば、ギヤ組み込みの誤りを完全に回避しながら作業を容易化してユニットの組み立て効率を飛躍的に高めることが可能となる。
【0093】なお、変速段数を増加させる場合、そのドライブギヤを奇偶変速段対応のドライブシャフトに取り付け、変速出力軸にドリブンギヤを追加することが出来る。必要であれば、シンクロメッシュ機構の部品も前記第1、第2入力軸又は、変速出力軸に追加することができる。
【0094】また、請求項2に記載のものでは、エンジン動力が伝達される一方のクラッチ機構の入力軸に設けられたドライブギヤと、他方のクラッチ機構の入力軸に設けられたドリブンギヤとは変速出力軸で回動自在に支持されクラッチ入力軸のドライブギヤ及びドリブンギヤと噛み合わされるアイドラギヤにより連動する。
【0095】請求項3に記載のものでは、前記アイドラギヤが、エンジン出力により回転駆動される請求項2記載のクラッチ配設構造を特徴としている。
【0096】このように構成された請求項3記載のものでは、前記アイドラギヤが、エンジン出力により回転駆動されて、前記両入力ドライブギヤから第1,2駆動軸にエンジン出力が伝達される。
【0097】また、請求項4に記載されたものでは、前記第1又は第2入力軸の前記第1,2クラッチの反対側端縁部に、増設変速段のドライブギヤを、前記出力軸には、該ドライブギヤと噛み合うドリブンギヤを、各々配設可能とすることを特徴とし、ギヤの増設はギヤ配列の後尾に対して行われる。
【0098】請求項5に記載のものでは、前記第1入力軸に設けられる各ドライブギヤは、該第1入力軸の軸方向に沿い、変速段順序で、一段飛びに設けられていることを特徴とし、第1入力軸では奇数又は偶数の変速段のドライブギヤが変速段の昇順又は降順に並べられる。
【0099】請求項6に記載のものでは、前記第1入力軸の各ドライブギヤは、第1クラッチ側から反対側端縁部に向けて低速段から高速段となるように、設けられていることを特徴とする。奇数変速段又は偶数変速段のドライブギヤが低速段から高速段へ向かい変速段順に並べられるので、ギヤ組み込みの作業が容易となる。
【0100】請求項7に記載のものでは、前記第2入力軸に設けられる各ドライブギヤは、該第2入力軸の軸方向に沿い、変速段順序で、一段飛びに設けられていることを特徴とする。第2入力軸上に奇数変速段又は偶数変速段のドライブギヤが変速段の昇順又は降順に並べられる。
【0101】請求項8に記載のものでは、前記第2入力軸に設けられる各ドライブギヤは、前記第2クラッチ側から反対側端縁部に向けて低速段から高速段となるように、設けられていることを特徴とし、第2入力軸では奇数又は偶数の変速段のドライブギヤが低速段から高速段へ向かい変速段順に並べられるので、ギヤ組み込みの作業が容易となる。
【0102】請求項9に記載のものでは、前記出力軸には、前記ドリブンギヤが、前記第1,第2クラッチ配設方向から反対側端部に向けて、低速段から高速段となるように、設けられていることを特徴とする。ドリブンギヤもクラッチ側から軸伸張方向へ変速段順に並べられるので、ギヤ組み込みの作業が容易となる。
【0103】請求項10に記載のものでは、前記第1,第2入力軸のうち、少なくとも何れか一方に設けられた同期機構は、反対側に位置する他方のドライブギヤに対して、軸直交方向視で重複する位置に設けられていることを特徴とする。同期機構が小径なことから、これとドライブギヤの先を対向させ、両者の間隔を狭小化すれば、ユニットの幅寸法や高さ寸法を縮小することが可能となる。
【0104】請求項11に記載のものでは、前記第1,第2入力軸中心から、前記出力軸中心を通過する両直線が、180゜未満の所定の角度で交わる配置である請求項1乃至10記載のクラッチ配設構造を特徴としている。
【0105】前記両直線が、180゜未満の所定の角度とは、具体的には約90゜等、前記第1,第2クラッチのクリアランスを確保できる角度を示している。
【0106】このように構成された請求項11記載のものでは、更に、ユニットの幅寸法や高さ寸法を縮小することが可能となる。
【0107】請求項12に記載のものでは、前記第1,第2入力軸には、外側方へ潤滑油を供給する油路が設けられていると共に、前記出力軸中心は、前記第1,第2入力軸中心間を結ぶ線上から下方へオフセットされているので、ユニット内部の潤滑性を高める。
【0108】請求項13に記載のものでは、前記第1駆動軸には、機関軸との間に介在される緩衝継手を予め一体に設けたことを特徴とし、この発明によれば、エンジン動力のトルク変動が緩衝継手で充分に抑制できる。




 

 


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