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JP4793777B2 - ダブルクラッチ変速機 - Google Patents

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Description

本発明は、ダブルクラッチ変速機に関し、より詳しくは、変速機に必要となる部品数を縮小し、ギヤ列の配置を最適化して変速機の車両搭載性を高めるようにする技術に関する。
ダブルクラッチ変速機は、エンジンからの動力を２つのクラッチを通じて選択的に伝達され得る構造を取ることによって、窮極的に運転者の手動（ｍａｎｕａｌ）変速操作を不要にする自動化された変速装置の実現を可能にする。
ダブルクラッチ変速機は、十分なギヤ比を確保するために最小６段のギヤ比を有するのが一般的であるが、２つのクラッチと６段のギヤ比を形成するための複数のギヤは、変速機のサイズを大きくする要因となり、ダブルクラッチ変速機は車両搭載性が劣る。
特開２００１−３４９３９１号公報
本発明の目的は、２つのクラッチと６段のギヤ比を形成する複数のギヤを含みながらも、必要となる部品を最小限に止めてギヤ列の配置を最適化し、コンパクトな構造を有するようにすることによって、車両搭載性に優れたダブルクラッチ変速機を提供することにある。
上記のような目的を達成するための本発明によるダブルクラッチ変速機は、第１クラッチと直結された第１入力軸と、第２クラッチと直結されて前記第１入力軸と同一の回転軸を有する第２入力軸と、前記第１入力軸に設けられた第１、第３、第５スピード駆動ギヤと、前記第２入力軸に設けられた第２、４＆６スピード駆動ギヤと、前記第１入力軸及び第２入力軸のスピード駆動ギヤと歯合される複数のスピード被動ギヤと第１出力ギヤを備えた第１出力軸と、前記第１入力軸及び第２入力軸のスピード駆動ギヤと歯合される複数のスピード被動ギヤと第２出力ギヤを備えた第２出力軸と、前記第１出力ギヤ及び第２出力ギヤにリングギヤが歯合されたディファレンシャルと、前記第２出力軸に設けられ、前記第４＆６スピード駆動ギヤに歯合する第６スピード被動ギヤと、前記第２出力軸に設けられたリバース被動ギヤと、前記第６スピード被動ギヤと前記リバース被動ギヤとの間に設けられる６＆Ｒシンクロ機構と、前記第２スピード駆動ギヤに歯合するリバースアイドル被動ギヤと、前記リバースアイドル被動ギヤが設けられたリバースアイドル軸と、前記リバースアイドル軸に設けられて前記リバース被動ギヤに歯合するリバースアイドル駆動ギヤと、を含んで構成され、前記リバースアイドル被動ギヤと前記リバースアイドル駆動ギヤとの間の間隔は、前記第２スピード駆動ギヤと前記第４＆６スピード駆動ギヤとの間の間隔より小さく形成されたことを特徴とする。
本発明は、２つのクラッチと６段のギヤ比を形成する複数のギヤを含みながらも、必要となる部品を最小限に止めてギヤ列の配置を最適化することで、円滑な後進変速を可能にし、コンパクトな構造によって、車両搭載性に優れる効果を有する。
以下、本発明の実施例を添付図によって詳述する。
図１に示す通り、本実施例は、第１クラッチ１と直結された第１入力軸３と；第２クラッチ５と直結されて第１入力軸３と同一の回転軸を有する第２入力軸７と；第１入力軸３に設けられた第１スピード駆動ギヤ９、第３スピード駆動ギヤ１１、第５スピード駆動ギヤ１３と；第２入力軸７に設けられた第２スピード駆動ギヤ１５、第４＆６スピード駆動ギヤ１７と；第１入力軸３及び第２入力軸７のスピード駆動ギヤと歯合される複数のスピード被動ギヤと第１出力ギヤ１９を備えた第１出力軸２１と；第１入力軸３及び第２入力軸７のスピード駆動ギヤと歯合される複数のスピード被動ギヤと第２出力ギヤ２３を備えた第２出力軸２５と；第１出力ギヤ１９及び第２出力ギヤ２３にリングギヤ２７が歯合されたディファレンシャル２９とを含んで構成される。
第１入力軸３と第２入力軸７とは、それぞれ第１クラッチ１と第２クラッチ５によってエンジンからの動力を伝達される。
第２入力軸７は、図１に示すように第１入力軸３の外側を囲む形態で設けられる。
以下、図１の左側を後方側とし、右側を前方側と呼ぶことにする。
第１入力軸３の後方側端部は、第１入力軸メインベアリング３１で支持され、第１入力軸には第１入力軸メインベアリング３１に隣接するように第１スピード駆動ギヤ９が設けられ、第１スピード駆動ギヤ９の前方側には第３スピード駆動ギヤ１１が設けられ、第３スピード駆動ギヤ１１の前方側には第５スピード駆動ギヤ１３が設けられている。
即ち、第１入力軸３には、後方側から前方側に向けて第１、３、５スピード駆動ギヤが順に設けられる構造であり、第１スピード駆動ギヤ９は第１入力軸メインベアリング３１に隣接するように設けられており、第１スピード駆動ギヤ９にかかる高荷重を適切に支持できる構造を有する。
第１入力軸３のギヤ配列に相応し、第１出力軸２１には第１スピード駆動ギヤ９に歯合する第１スピード被動ギヤ３３と、第３スピード駆動ギヤ１１に歯合する第３スピード被動ギヤ３５と、第１スピード被動ギヤ３３と第３スピード被動ギヤ３５との間に設けられた１＆３シンクロ機構３７とを設置した構成である。
従って、１＆３シンクロ機構３７を作動させれば、第１入力軸３の第１スピード駆動ギヤ９と第３スピード駆動ギヤ１１中のいずれか一つからの動力を第１出力軸２１に伝達し、結果的にディファレンシャル２９を通じてホイールに伝達することができる。即ち変速機の１速と３速状態が実現される。
第２入力軸７には、第５スピード駆動ギヤ１３の前方側に位置するように第４＆６スピード駆動ギヤ１７が設けられ、第４＆６スピード駆動ギヤ１７の前方側には第２スピード駆動ギヤ１５が設けられ、第２スピード駆動ギヤ１５と第２クラッチ５との間には第２入力軸メインベアリング３９が設けられる。
第２スピード駆動ギヤ１５は、第２入力軸メインベアリング３９に隣接するように設けられており、第２スピード駆動ギヤ１５にかかる高荷重を適切に支持することができる。
第１出力軸２１には、第２スピード駆動ギヤ１５に歯合する第２スピード被動ギヤ４１と、第４＆６スピード駆動ギヤ１７に歯合する第４スピード被動ギヤ４３と、第２スピード被動ギヤ４１と第４スピード被動ギヤ４３との間に設けられる２＆４シンクロ機構４５とが設けられている。
従って、２＆４シンクロ機構４５を作動させれば、第２入力軸７の第４＆６スピード駆動ギヤ１７と第２スピード駆動ギヤ１５中のいずれか一つからの動力を第１出力軸２１に伝達し、結果的にディファレンシャル２９を通じてホイールに伝達することができる。即ち変速機の２速と４速状態が実現される。
第１出力軸２１の第３スピード被動ギヤ３５と第４スピード被動ギヤ４３との間には、パーキングギヤ４７が設けられている。従来、パーキングギヤ４７が設けられる位置に主にスペーサが設けられたが、本発明では上記のようにパーキングギヤ４７が第３スピード被動ギヤ３５と第４スピード被動ギヤ４３との間隔を維持するスペーサの役割を兼ねるようにして部品数を低減し、変速機の重量を下げる。
第１スピード被動ギヤ３３に隣接した第１出力軸２１の後方側端部は、第１出力軸後方側メインベアリング４９によって支持され、第２スピード被動ギヤ４１の前方側には第１出力ギヤ１９が設けられ、第１出力ギヤ１９の前方側には第１出力軸を支持する第１出力軸前方側メインベアリング５１が設けられている。
従って、第１スピード被動ギヤ３３にかかる高荷重は、隣接した位置の第１出力軸後方側のメインベアリング４９によって適切に支持され、第２スピード被動ギヤ４１にかかる高荷重は、隣接した位置の第１出力軸前方側メインベアリング５１によって適切に支持される。
第２出力軸２５には、第５スピード駆動ギヤ１３に歯合する第５スピード被動ギヤ５３と、第５スピード被動ギヤ５３と第２出力軸２５との間の動力伝達状態を転換させる５シンクロ機構５５とが設けられている。
従って、５シンクロ機構５５を操作し、第１入力軸３からの動力を第５スピード駆動ギヤ１３→第５スピード被動ギヤ５３→第２出力軸２５→第２出力ギヤ２３の順に伝達してディファレンシャル２９を駆動することにより、第５速の状態が実現できる。
第２出力軸２５には、第４＆６スピード駆動ギヤ１７に歯合する第６スピード被動ギヤ５９と、第２出力軸２５に設けられたリバース被動ギヤ６１と、第６スピード被動ギヤ５９とリバース被動ギヤ６１との間に設けられる６＆Ｒシンクロ機構６３とが設けられている。
また、第２スピード駆動ギヤ１５に歯合するリバースアイドル被動ギヤ６５と、リバースアイドル被動ギヤ６５が設けられたリバースアイドル軸６７と、リバースアイドル軸６７に設けられてリバース被動ギヤ６１に歯合するリバースアイドル駆動ギヤ６９とが設けられている。
従って、６＆Ｒシンクロ機構６３を作動させれば、６速の状態とリバース状態中の一つの状態を実現することができるが、６速状態を選択すれば、第２入力軸７からの動力を第４＆６スピード駆動ギヤ１７→第６スピード被動ギヤ５９→第２出力軸２５→第２出力ギヤ２３を順に経由してディファレンシャル２９に伝達する。
リバース状態を選択すれば、第２入力軸７からの動力を第２スピード駆動ギヤ１５→リバースアイドル被動ギヤ６５→リバースアイドル軸６７→リバースアイドル駆動ギヤ６９→リバース被動ギヤ６１→第２出力軸２５→第２出力ギヤ２３を順に経由してディファレンシャル２９に伝達する。
即ち、第２スピード駆動ギヤ１５からの回転方向をリバースアイドル被動ギヤ６５とリバースアイドル軸６７及びリバースアイドル駆動ギヤ６９に変えて、リバース被動ギヤ６１に伝達することにより、後進変速段を実現できるようにするものである。
このようにリバースアイドル被動ギヤ６５を駆動するための別途のギヤを備えずに、第２スピード駆動ギヤ１５でリバースアイドル被動ギヤ６５を駆動するようにすることにより、変速機の所要部品及び重量を低減する効果を得ることができる。
リバースアイドル被動ギヤ６５とリバースアイドル駆動ギヤ６９との間の間隔は、第２スピード駆動ギヤ１５と第４＆６スピード駆動ギヤ１７との間の間隔より小さく形成される。上記のようにリバースアイドル被動ギヤ６５とリバースアイドル駆動ギヤ６９を備えているリバースアイドル軸６７の長さを非常に短く形成することができ、変速機の重量を低減し、後進変速の時にリバースアイドル軸６７の慣性を低減して円滑な変速がなされる。
第２出力軸２５には第５スピード被動ギヤ５３の後方に５シンクロ機構が設けられ、５シンクロ機構の後方には第２出力軸２５を支持する第２出力軸後方側メインベアリング７１が備えられるようにし、リバース被動ギヤ６１の前方側には第２出力ギヤ２３が設けられ、第２出力ギヤ２３の前方側には第２出力軸前方側メインベアリング７３が設けられ、第２出力軸２５が変速機ケースに堅固に支持されるようにした。
本発明によるダブルクラッチ変速機の構成を概略的に示したダイヤグラムである。 図１の左側から観測した軸の配置図である。
符号の説明
１ 第１クラッチ
３ 第１入力軸
５ 第２クラッチ
７ 第２入力軸
９ 第１スピード駆動ギヤ
１１ 第３スピード駆動ギヤ
１３ 第５スピード駆動ギヤ
１５ 第２スピード駆動ギヤ
１７ 第４＆６スピード駆動ギヤ
１９ 第１出力ギヤ
２１ 第１出力軸
２３ 第２出力ギヤ
２５ 第２出力軸
２７ リングギヤ
２９ ディファレンシャル
３１ 第１入力軸メインベアリング
３３ 第１スピード被動ギヤ
３５ 第３スピード被動ギヤ
３７ １＆３シンクロ機構
３９ 第２入力軸メインベアリング
４１ 第２スピード被動ギヤ
４３ 第４スピード被動ギヤ
４５ ２＆４シンクロ機構
４７ パーキングギヤ
４９ 第１出力軸後方側メインベアリング
５１ 第１出力軸前方側メインベアリング
５３ 第５スピード被動ギヤ
５５ ５シンクロ機構
５９ 第６スピード被動ギヤ
６１ リバース被動ギヤ
６３ ６＆Ｒシンクロ機構
６５ リバースアイドル被動ギヤ
６７ リバースアイドル軸
６９ リバースアイドル駆動ギヤ
７１ 第２出力軸後方側メインベアリング
７３ 第２出力軸前方側メインベアリング

Claims (10)

  1. 第１クラッチと直結された第１入力軸と、
    第２クラッチと直結されて前記第１入力軸と同一の回転軸を有する第２入力軸と、
    前記第１入力軸に設けられた第１、第３、第５スピード駆動ギヤと、
    前記第２入力軸に設けられた第２、４＆６スピード駆動ギヤと、
    前記第１入力軸及び第２入力軸のスピード駆動ギヤと歯合される複数のスピード被動ギヤと第１出力ギヤを備えた第１出力軸と、
    前記第１入力軸及び第２入力軸のスピード駆動ギヤと歯合される複数のスピード被動ギヤと第２出力ギヤを備えた第２出力軸と、
    前記第１出力ギヤ及び第２出力ギヤにリングギヤが歯合されたディファレンシャルと、
    前記第２出力軸に設けられ、前記第４＆６スピード駆動ギヤに歯合する第６スピード被動ギヤと、
    前記第２出力軸に設けられたリバース被動ギヤと、
    前記第６スピード被動ギヤと前記リバース被動ギヤとの間に設けられる６＆Ｒシンクロ機構と、
    前記第２スピード駆動ギヤに歯合するリバースアイドル被動ギヤと、
    前記リバースアイドル被動ギヤが設けられたリバースアイドル軸と、
    前記リバースアイドル軸に設けられて前記リバース被動ギヤに歯合するリバースアイドル駆動ギヤと、を含んで構成され、
    前記リバースアイドル被動ギヤと前記リバースアイドル駆動ギヤとの間の間隔は、前記第２スピード駆動ギヤと前記第４＆６スピード駆動ギヤとの間の間隔より小さく形成されたことを特徴とするダブルクラッチ変速機。
  2. 前記第１入力軸の後方側端部は、第１入力軸メインベアリングで支持され、
    前記第１入力軸には、前記第１入力軸メインベアリングに隣接するように前記第１スピード駆動ギヤが設けられ、
    前記第１スピード駆動ギヤの前方側には、前記第３スピード駆動ギヤが設けられ、
    前記第３スピード駆動ギヤの前方側には、前記第５スピード駆動ギヤが設けられたことを特徴とする請求項１に記載のダブルクラッチ変速機。
  3. 前記第１出力軸に設けられ、前記第１スピード駆動ギヤに歯合する第１スピード被動ギヤと、
    前記第１出力軸に設けられ、前記第３スピード駆動ギヤに歯合する第３スピード被動ギヤと、
    前記第１スピード被動ギヤと第３スピード被動ギヤとの間に設けられた１＆３シンクロ機構と、を含んで構成されたことを特徴とする請求項２に記載のダブルクラッチ変速機。
  4. 前記第１出力軸の後方側端部は、第１出力軸後方側メインベアリングによって支持されることを特徴とする請求項３に記載のダブルクラッチ変速機。
  5. 前記第２入力軸には、前記第５駆動スピードギヤの前方側に位置するように前記第４＆６スピード駆動ギヤが設けられ、
    前記第４＆６スピード駆動ギヤの前方側には、前記第２スピード駆動ギヤが設けられ、
    前記第２スピード駆動ギヤと前記第２クラッチとの間には、第２入力軸メインベアリングが設けられたことを特徴とする請求項２に記載のダブルクラッチ変速機。
  6. 前記第１出力軸に設けられ、前記第２スピード駆動ギヤに歯合する第２スピード被動ギヤと、
    前記第１出力軸に設けられ、前記第４＆６スピード駆動ギヤに歯合する第４スピード被動ギヤと、
    前記第２スピード被動ギヤと前記第４スピード被動ギヤとの間に設けられる２＆４シンクロ機構と、を含んで構成されたことを特徴とする請求項５に記載のダブルクラッチ変速機。
  7. 前記第１出力軸の前記第３スピード被動ギヤと前記第４スピード被動ギヤとの間に設けられたパーキングギヤをさらに含んで構成されたことを特徴とする請求項６に記載のダブルクラッチ変速機。
  8. 前記第２スピード被動ギヤの前方側には前記第１出力ギヤが設けられ、
    前記第１出力ギヤの前方側には前記第１出力軸を支持する第１出力軸前方側メインベアリングが設けられたことを特徴とする請求項６に記載のダブルクラッチ変速機。
  9. 前記第２出力軸に設けられ、前記第５スピード駆動ギヤに歯合する第５スピード被動ギヤと、
    前記第２出力軸に設けられて前記第５スピード被動ギヤと第２出力軸との間の動力伝達状態を転換させる５シンクロ機構と、を含んで構成されたことを特徴とする請求項５に記載のダブルクラッチ変速機。
  10. 前記第２出力軸において、前記第５スピード被動ギヤの後方に前記５シンクロ機構が設けられ、
    前記５シンクロ機構の後方には、前記第２出力軸を支持する第２出力軸後方側メインベアリングが設けられ、
    前記リバース被動ギヤの前方側には、前記第２出力ギヤが設けられ、
    前記第２出力ギヤの前方側には、第２出力軸前方側メインベアリングが設けられたことを特徴とする請求項１に記載のダブルクラッチ変速機。
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