JPS6288848A - 歯車変速機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、歯車変速機に関するものである。

（ロ）従来の技術 従来の歯車変速機として例えば特開昭６０−３０８４９
号公報に示されるものがある。この歯車変速機において
は、主変速機の第２速、第３速及び第４連用歯車組に、
高速及び低速の２段の伝動系を備えた副変速機構を組合
わせることにより、第２〜４速用歯車組でそれぞれ高速
及び低速の２種類の変速比を得て、第１速と合わせて合
計前進７段の変速比を得るようにしている。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 しかし、このような従来の歯車変速機では、副変速機構
によって減速された回転力が第２〜４速用のかみ合い機
構を通過するように構成されているため、副変速機構使
用時のかみ合い機構の負荷が大きくなって操作性が悪化
するという問題点がある。また、このような歯車変速機
では、副変速機構が高速用及び低速用伝動系として２対
の歯車を備えているため、第１〜４速用歯車と合わせて
、前進用に６対１２枚の歯車を必要としているが、合計
７段の変速比しか得られない。このためざらに府道用変
速比を増加させたい場合には、追加の歯車組が必要とな
るので、変速機の軸方向寸法が増大することになる。本
発明はこのような問題点を解決することを目的とする。

（ニ）問題点を解決するための手段 本発明は、副変速機構によって増速するように動力伝達
系を構成することによって、上記問題点を解決するもの
である。すなわち、本発明の歯車変速機は１入力軸（１
０）と、入力軸に平行に配置される出力軸（４０）と、
出力軸に回転可能に支持される中空軸（３０）と、かみ
合い機構を作動させることにより入力軸と出力軸との間
の回転力の伝達を可能とする、入力軸上の第１速用入力
歯車（１２）及び第２速用入力歯車（１’　６　）　、
及び出力軸上の第１速用出力歯車（４２）及び第２速用
出力歯車（’４６　）と、入力軸上に回転可ｒｉｅに設
けられると共にかみ合い機構によって入力軸に連結可能
な第３速以上の前進変速段用入力歯車（１８，２０及び
２２）と、前進変速段用入力歯車と常時かみ合って中空
軸と一体に回転するように設けられる前進変速段用出力
歯車（４８，５０及び５２）と、入力軸上に最上段用入
力歯車（２２）と一体に回転可能に設けられる補助指連
用ドライブ歯車（２４）及び出力軸上に補助指連用ドラ
イブ歯車と常時かみ合りで回転可能に設けられる補助増
連用ドリブン歯車（５４）と、出力軸と中空軸とを連結
し又は切離す第１クラッチ（６４）と、出力軸と補助増
連用ドリブン歯車とを連結し又は切離す第２クラッチ（
６６）と、を有している（なお、かっこ内の符号は後述
の実施例の対応する部材の符号である）。

（ホ）作用 第１クラッチを作動させて出力軸と中空軸とを連結させ
ると共に第２クラッチを解放した状態では、補助指連用
ドライブ歯車及び補助増連用ドリブン歯車を介して回転
力の伝達が行なわれ−ないため、入力軸上の入力歯車と
出力軸上の出力歯車とのｉ数比がそのまま変速機の変速
比となる。

一方、第２クラッチを作動させると共に第１クラッチを
解放すると、補助指連用ドライブ歯車及び補助増連用ド
リブン歯車を介して回転力の伝達が行なわれるため、入
力歯車と出力歯車との歯数比に、補助指連用ドライブ歯
車と補助増連用ドリブン歯車との歯数比及び最上段用出
力歯車と最上段用入力歯車との歯数比を乗じたものが変
速比となる。なお、第１及び２速は第１クラッチ及び第
２クラッチのい１゛れも通さないで回転力の伝達か行な
われる（すなわち、補助変速は行なわれない）。

（へ）実施例 （第１実施例） ′ｆＪ１図に本発明の第１実施例を示す。入力軸１０は
クラッチ（図示せず）を介してエンジンのクランクシャ
フトに連結される。入力Ｉｔｈ１０に平行に出力軸４０
が配置される。入力軸１０には第１図中右側から順に第
１速用入力歯車１２、後退用入力歯車１４、第２速用入
力歯車１６、第３速用入力歯車１８、第４速用入力歯車
２０及び第５速用入力歯車２２が配置される。第１速用
入力歯車工２、後退用入力歯車１４及び第２速用入力ｍ
車１６は、入力軸１０と一体に回転するように連結され
ている。第３速川入力歯車１８、第４速用入力歯車２０
及び第５速用入力歯車２２は入力軸１０に対して回転可
能に支持されてあり、第３速用入力歯車１８及び第４速
川入力歯車２０は第３及び４速用かみ合い機構２６によ
って、また第５速用入力歯車２２は第５連用かみ合い機
構２８によってそれぞれ入力軸１０と一体に回転するよ
うに構成されている。また、入力軸１０には第５速用入
力歯車２２と一体に回転可能な補助増速用ドライブ歯車
２４が設けられる。

出力軸４０には第１図中右側から順に第１連用出力歯車
４２、第２連用出力歯車４６、第３連用出力歯車４８、
第４速用出力歯車５０及び第５連用出力歯車５２が配置
される。また、出力軸４０には第１及び２速用シンクロ
ハブ４４が設けられ、この第１及び２速用シンクロハブ
４４には第１及び２速用カツプソングスリーブ５６が組
み合わせて設けられる。第１速用出力歯車４２及び第２
連用出力歯車４６は出力軸４０に対して回転可能に支持
されており、第１及び２速用カツプリングスリーブ５６
によって第１ｉび２速用シンクロハブ４４を介して出力
軸４０と一体に回転するように連結可能となっている。

また、第１及び２速用カツプリングスリーブ５６には後
退用出力歯車５８が一体に設けられ、この後退用出力歯
車５８はアイドラ＠６０上の後退用アイドラ歯車６２を
軸方向に移動させることにより、これを介して後退用入
力歯車１４と回転力伝達可能な状態となる。出力軸４０
には中空軸３０が回転可能に支持されており、これに上
述の第３連用出力歯車４８、第４速用出力歯車５０及び
第５速用出力歯車５２が一体に回転するように設けられ
ている。

また、出力軸４０には前述の補助増速用ドライブ歯車２
４と常時かみ合って回転可能な補助増速用ドリブン歯車
５４が設けられる。中空軸３０と出力軸４０との間には
ワンウェイクラッチ６４（第１クラッチ）が設けられる
。このワンウェイクラッチ６４は、中空軸３０側から出
力軸４０を駆動する場合にのみ回転力を伝達する向きに
配置されている。また、出力軸４０には、出力軸４０と
補助増速用ドリブン歯車５４とを一体に回転するように
連結し又は切離す油圧式のクラッチ６６（第２クラッチ
）が設けられている。第１連用出力歯車４２は常に第１
速用入力歯車１２とかみ合って第１連用歯車組を構成し
ている。同様に、第２速用出力歯車４６、第３連用出力
歯車４８、第４連用出力歯車５０及び第５連用出力歯車
５２は、それぞれ第２速用入力歯車１６、第３速用入力
歯車１８、第４速用入力歯車２０及び第５速用入力歯車
２２と常にかみ合って、第２連用歯車組、第３連用歯車
組、第４連用歯車組及び第５連用歯車組を構成している
。

次に本実施例の作用を説明する。

（１）ニュートラル シフトレバ−（図示せず）を中立位置とすることにより
、第３及び４速用かみ合い機構２６、第５連用かみ合い
機構２８、第１及び２速用カツプリングスリーブ５６、
及び後退用アイドラ歯車６２はすべて中立位置となり、
入力軸！０から出力軸４０への回転力の伝達が行われな
いニュートラル状態となる。

（２）後退 シフトレバ−を後退位置とすることにより、後退用アイ
ドラ歯車６２が図中左方向に移動し、これが後退用出力
歯車５８及び後退用入力歯車１４と同時にかみ合う。こ
れにより後退の状態となる。すなわち、入力軸１０がら
の回転力は、後退用入力歯車１４、後退用アイドラ歯車
６２、後退用出力歯車５８、第１及び２速用カツプリン
グスリーブ５６、及び第１及び２速用シンクロハブ４４
を介して出力軸４０に伝達される。後退用アイドラ歯車
６２が伝達経路に介在されたことにより、出力軸４０は
後退方向に回転することになる。変速比は、後退用入力
歯車１４と後退用出力歯車５８との歯数比によって決定
される。

（３）第１速 シフトレバ−を第１速選択状態にすることにより、第１
及び２速用カツプリングスリーブ５６は図中右方向に移
動し、第１速用出力歯車４２と第１及び２速用シンクロ
ハブ４４とを一体に回転するように連結する。これによ
り第１速の状態となる。すなわち、入力軸１０からの回
転力は、第１速川入力歯車１２、第１速用出力歯車４２
、第１及び２速用カツプリングスリーブ５６、及び第１
及び２速用シンクロハブ４４を介して出力軸４０に伝達
される。変速比は第１速用入力歯車１２と第１連用出力
歯車４２との歯数比によって決定される。

（４）第２速 シフトレバ−を第２速選択状態にすることにより、第１
及び２速用カツプリングスリーブ５６は図中左方向に移
動し、第２連用出力歯車４６と第１及び２速用シンクロ
ハブ４４とを一体に回転するように連結する。これによ
り第２速の状態となる。すなわち、入力軸１０からの回
転力は、第２速用入力歯車１６、第２速用出力歯車４６
、第１及び２速用カツプリングスリーブ５６、及び第１
及び２速用シンクロハブ４４を介して出力軸４０に伝達
される。変速比は第２速用入力歯車１４と第２連用出力
歯車４６との歯数比によって決定される。

（５）第３速 第２クラッチ６６を解放した状態でシフトレバ−を第３
速選択状態にすると、第３及び４速用かみ合い機構２６
によって第３速用人カ歯車１８と入力軸１０とが連結さ
れる。これにより第３速の状態となる。すなわち、入力
軸１ｏからの回転力は、第３及び４速用かみ合い機構２
６、第３速用入力歯車１８、第３速川出力歯車４８、中
空’Ｎ１３０及びワンウェイクラッチ６４を介して出力
＠４０に伝達される。変速比は第３速用人カ歯車１８と
第３速用出力歯車４８との歯数比によって決定される。

なお、この場合、ワンウェイクラッチ６４を介して回転
力が伝達されるため、出力！ｔｈ４０側から駆動するこ
とはできない。

（６）補助増速第３速 クラッチ６６を締結状態とする。この状態でシフトレバ
−が第３速位置になると、入力軸１ｏからの回転力は、
第３及び４速用かみ合い機構２６、ｉ３３速用力ｔｉＩ
４１１Ｂ、第３連用出力歯車４８、中空軸３０、第５連
用出力歯車５２、第５速用入力歯車２２、補助増速用ド
ライブ歯車２４、補助増速用ドリブンｍｍ５４及び第２
クラッチ６６を介して出力軸４ｏに伝達される。

この際の変速比は、第３速用入力歯車１８と第３速川出
力歯車４８との歯数比に対して、補助増速用ドライブ歯
車２４と補助増速用ドリブン歯車５４との歯数比及び最
上段用出力歯車５２と最上段用入力歯車２２との歯数比
を乗じたものになる。すなわち、上述の、（５）の通常
の第３速時よりも、補助増速用ドライブ歯車２４と補助
増速用ドリブン歯車５４との画数比及び最上段用出力歯
車５２と最上段用入力歯車２２との歯数比を乗じた分だ
け変速比が小さくなっている（増速されている）。なお
、この場合、ワンウェイクラッチ６４は空転状態となる
。

（７）第４速 第２クラッチ６６を解放した状態でシフトレバ−を第４
速選択状悪にすると、第３及び４連用かみ合い機構２６
によって第４速用入力歯車２０と入力軸１０とが連結さ
れる。これにより第４速の状態となる。すなわち、入力
ｆ４１０からの回転力は、第３及び４速用かみ合い機構
２６、第４連用入力歯車２０、第４速用出力歯車５０、
中空軸３０及びワンウェイクラッチ６４を介して出力ｌ
１４１Ｉ＋４０に伝達される。変速比は第４速川人カ歯
車２０と第４速用出カ歯車５ｏとの歯数比によって決定
される。なお、この場合、ワンウェイクラッチ６４を介
して回転力が伝達されるため、出力＋１ｉｄ１４０側か
ら駆動することはできない。

（８）補助増速第４速 クラッチ６６を締結状態とする。この状態でシフトレバ
−が第４速位置になると、入力１ｌｉｌｈｌｏがらの回
転力は、第３及び４速用かみ合い機構２６、第４速用入
力歯車２ｏ、第４速用出カ１！ｙ　ｊＥ５０、中空軸３
０、第５ｆｌ用出方歯車５２、第５速用入力歯車２２、
補助増速用ドライブ歯車２４、補助増速用ドリブン歯車
５４及び第２クラッチ６６を介して出力軸４ｏに伝達ざ
ゎる。

この際の変速比は、第４速用入力歯車２ｏと第４速用出
力歯車５ｏとの歯数比に対して、補助増速用ドライブ南
東２４と補助増速用ドリブン歯車５４との歯数比及び最
上段用出力歯車５２と最上段用入力歯車２２との歯数比
を乗じたものになる。すなわち、上述の（７）の通常の
第４速時よりも、補助増速用ドライブ歯車２４と補助増
連用ドリブン歯車５４との歯数比及び最上段用出力歯車
５２と最上段用入力歯車２２との歯数比を乗じた分たけ
変速比が小さくなっている（増速されている）。なお、
この場合、ワンウェイクラッチ６４は空転状態となる。

（９）第５速 第２クラッチ６６を解放した状態でシフトレバ−を第５
速選択状態にすると、第５連用かみ合い機構２８によっ
て第５速用入力歯車２２と入力軸１０とが連結される。

これにより第５速の状態となる。すなわち、入力＋１！
ｄ＋１０からの回転力は、第５連用かみ合い機構２８、
第５速用入力歯車２４、第５速用出力歯車５２、中空軸
３０及びワンウェイクラッチ６４を介して出力！ｌＩｂ
４０に伝達される。変速比は第５速用入力歯車２２と第
５速用出力歯車５２との歯数比によって決定される。な
お、この場合、ワンウェイクラッチ６４を介して回転力
が伝達されるため、出力軸４０側から駆動することばて
きない。

（１０）補助増速第５速 クラッチ６６を締結状態とする。この状態でシフトレバ
−か第５速位置になると、入力軸１０６％らの回転力は
、第５連用かみ合い機構２８、第５連用入力歯車２２、
補助増連用ドライブ歯車２４、補助増連用ドリブン歯車
５４及び第２クラッチ６６を介して出力軸４０に伝達さ
れる。

この場合の変速比は増速用ドライブ歯車２４と増速用ド
リブン歯車５２との歯数比そのものとなる。この変速比
は上述の（９）の通常の第５速時の変速比よりも小さく
なっている（増速されている）。なお、この場合、ワン
ウェイクラッチ６４は空転状態となる。

以上の説明のように、第１及び２速では補助変速を行わ
ず、第３〜５速ではそれぞれの入力歯車及び出力歯車に
よる伝達系路と補助増連用ドライブ歯車及び補助増連用
ドリブン歯車による伝達系路とを切換えて補助変速を行
うことにより、６対１２枚の歯車で合計前進８段の変速
比を得ることができる。しかも、補助変速のためにかみ
合い機構の負荷が増大することがなくなる。

またクラッチ６６の容量も比較的小さくて済む。

本実施例は航進５段の歯車変速機を基本にしたものであ
るが、主変速機の前進段の数は後述の第２実施例に示す
ように任意に設定することができる。すなわち、前進段
の数をｎとすると、［（ｎ−２）Ｘ２＋２１の段の前進
変速段を得ることができる。

また、本実施例ではワンウェイクラッチ６４を用いたが
、これはクラッチ６６と同様な通常の油圧式クラッチを
用いることもできる。この場合、出力軸４０側からの駆
動が可能になるが、同時に２つのクラッチを切換える必
要がある。

（第２実施例） 第２図に本発明の第２実施例を示す。この実施例は、本
発明を前進４段の歯車変速機に適用したものであり、第
１実施例に比べ第５連用歯車組が省かれている点のみが
異なっている。補助増連用ドライブ歯車２４が第４速用
入力歯車２０と一体に回転可能に入力軸１０上に設けら
れ、また補助増速用ドリブン歯車５４が補助増連用ドラ
イブ歯車２４と常時かみ合って回転可能に出力軸４０−
トに設けられている。

この第２実施例によれば５対１０枚の歯車で合計１１「
進６段の変速比が得られる点以外は第１実施例と同様な
作用・効果を得ることができる。

（ト）発明の詳細 な説明してきたように、本発明によると、増速用の補助
変速用伝達系路を主変速機に対して付加したので、主変
速機のかみ合い機構の負荷が増大することはなく、操作
性を敗訴することができる。また、変速機の軸方向寸法
をあまり増大させることなく、多段階の変速比を得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は変発明の第１実施例の歯車変速機を示す図、第
２図は本発明の第２実ｈ’ｔｓ例の両車変速機を示す図
である。 １０・・・入力１ｒｌＩＩ、１８・・・第３連用入力歯
車、２０・・・第４速川入力歯車、２２・・・第５連用
入力歯Φ、２４・・・補助増速用ドライブ南東、３０・
・・中空軸、４０・・・出力軸、４８−・・第３速用出
力歯車、５０・・・第４速用出力歯車、５２・・・第５
連用出力歯車、５４・・・補助増速用ドリブン歯車、６
４・・・ワンウェイクラッチ（第１クラッチ）、６６・
・・クラッチ（第２クラッチ）。 特許出願人　日産自動車株式会社 代理人　　　　　　弁　　理　　士　　　　　宮　　内
　　利　　行第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、入力軸と、 入力軸に平行に配置される出力軸と、 出力軸に回転可能に支持される中空軸と、 かみ合い機構を作動させることにより入力軸と出力軸と
   の間の回転力の伝達を可能とする、入力軸上の第１速用
   入力歯車及び第２速用入力歯車、及び出力軸上の第１速
   用出力歯車及び第２速用出力歯車と、 入力軸上に回転可能に設けられると共にかみ合い機構に
   よって入力軸に連結可能な第３速以上の前進変速段用入
   力歯車と、 上記前進変速段用入力歯車とそれぞれ常時かみ合って中
   空軸と一体に回転するように設けられる前進変速段用出
   力歯車と、 入力軸上に最上段用入力歯車と一体に回転可能に設けら
   れる補助増速用ドライブ歯車及び出力軸上に補助増速用
   ドライブ歯車と常時かみ合って回転可能に設けられる補
   助増速用ドリブン 歯車と、 出力軸と中空軸とを連結し又は切離す第１ クラッチと、 出力軸と補助増速用ドリブン歯車とを連結し又は切離す
   第２クラッチと、 を有する歯車変速機。 ２、第１クラッチが、中空軸から出力軸への方向にのみ
   回転力を伝達するように配置されるワンウェイクラッチ
   である特許請求の範囲第１項記載の歯車変速機。