(57)【要約】      （修正有）【課題】設定可能な変速段数が多く、しかも設定可能な変速段数に比較して小型化が可能な多段変速機を提供する。【解決手段】入力軸と、入力軸に対して回転自在に配置された複数の入力側ギヤと、入力軸と平行に配置された出力軸と、入力側ギヤに対応して設けられ、対応する入力側ギヤに噛み合いかつ出力軸上に出力軸に対して回転自在に配置された複数の出力側ギヤと、入力軸および出力軸に対して平行に配置されたアイドラ軸と、入力側ギヤもしくは出力側ギヤに対応して設けられるとともに対応する入力側もしくは出力側のギヤに噛み合いかつアイドラ軸上に配置された複数のアイドラ側ギヤと、入力側ギヤを入力軸に対して選択的に連結する入力側切替機構と、出力側ギヤを出力軸に対して選択的に連結する出力側切替機構とを備えた多段変速機において、アイドラ軸上に配置されたアイドラ側ギヤをアイドラ軸に対して選択的に連結するアイドラ側切替機構を備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力軸と、その入力軸上に該入力軸に対して回転自在に配置された複数の入力側ギヤと、前記入力軸と平行に配置された出力軸と、前記入力側ギヤに対応して設けられるとともに対応する入力側ギヤに噛み合いかつ前記出力軸上に該出力軸に対して回転自在に配置された複数の出力側ギヤと、前記入力軸および出力軸に対して平行に配置されたアイドラ軸と、前記入力側ギヤもしくは出力側ギヤに対応して設けられるとともに対応する入力側もしくは出力側のギヤに噛み合いかつ前記アイドラ軸上に配置された複数のアイドラ側ギヤと、前記入力側ギヤを前記入力軸に対して選択的に連結する入力側切替機構と、前記出力側ギヤを前記出力軸に対して選択的に連結する出力側切替機構とを備えた多段変速機において、
前記アイドラ軸上に配置されたアイドラ側ギヤを前記アイドラ軸に対して選択的に連結するアイドラ側切替機構を備えていることを特徴とする多段変速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複数の変速段を設定することのできる多段変速機に関し、特に常時噛み合っている複数対の歯車を、入力軸あるいは出力軸に選択的に連結することによる各変速段を設定するように構成された多段変速機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の変速機は車両用の変速機として多用されており、車両用の変速機では可及的に小型・軽量であると同時に設定し得る変速段が多いことが望まれる。その一例が特許文献１に記載されている。特許文献１に記載されたパワースプリット型無段変速装置は３軸構成により形成されている。
【０００３】
また、特許文献２には、メインシャフトと、このメインシャフトの回転が第１経路を介して伝達されるカウンタシャフトと、このカウンタシャフトに伝達する第２の経路に介在する第１サブシャフトと、前記カウンタシャフトに伝達する第３の経路に介在する第２サブシャフトとを平行に配置した平行４軸式自動変速機が構成されている。
【０００４】
さらに特許文献３には、第３クラッチはアイドラギヤ及び変速出力軸と同軸上で、アイドラギヤにより駆動され、変速出力軸を駆動するように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１４４９０４号公報
【特許文献２】特開２００１−２８９２８８号公報
【特許文献３】特開２００１−２２７５９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した特許文献１に記載されている変速装置は、変速段が前進ローモード、前進ハイモードと後進モードの３つしかなく、それ以上に変速段数を多くすると、歯車対やクラッチなどの構成部材が増えて軸長が長くなるおそれがあり、その結果変速装置全体としての構成が大型化する可能性がある。
【０００７】
また、特許文献２に記載されている変速機は、平行４軸式の自動変速機である。しかし、変速段数を多くすると、歯車対やクラッチなどの構成部材が増えるおそれがあり、その結果変速機全体としての構成が大型化する可能性がある。
【０００８】
さらに、上述した特許文献３に記載されている変速機は、並設される第１及び第２入力軸とこれらの入力軸に並設される出力軸の３軸で構成されている。しかし、使用するギヤ対の数と設定可能な変速段を多くするためには必要とするギヤ対の数が増大し、その結果変速機全体としての構成が大型化する可能性がある。
【０００９】
また、図１３（ａ），（ｂ）に示すように、従来４対８枚のギヤで６段変速の変速機３０が知られている。この変速機３０において、入力軸３１から出力軸３２に至る間に前進６段のギヤ段を形成するように構成されている。この変速機３０にたとえば図１４に示すように３軸目となる回転軸（第３軸）３３を追加してそれぞれのギヤを経由する伝動経路を形成できるが、その第３軸３３には少なくとも２つのギヤを設け、それらのギヤを入力軸３４上または出力軸３５上のギヤに噛み合わせるから、第３軸３３を経由したトルク伝達に矛盾がないようにするためには、第３軸３３を介して設定する変速段の数が制限され、第３軸３３を設けることによる変速段数の増加効果が少ない。
【００１０】
この発明は、上述した技術的課題に着目してなされたものであって、設定可能な変速段数が多く、しかも設定可能な変速段数に比較して小型化が可能な変速機を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、入力軸と、その入力軸上に該入力軸に対して回転自在に配置された複数の入力側ギヤと、前記入力軸と平行に配置された出力軸と、前記入力側ギヤに対応して設けられるとともに対応する入力側ギヤに噛み合いかつ前記出力軸上に該出力軸に対して回転自在に配置された複数の出力側ギヤと、前記入力軸および出力軸に対して平行に配置されたアイドラ軸と、前記入力側ギヤもしくは出力側ギヤに対応して設けられるとともに対応する入力側もしくは出力側のギヤに噛み合いかつ前記アイドラ軸上に配置された複数のアイドラ側ギヤと、前記入力側ギヤを前記入力軸に対して選択的に連結する入力側切替機構と、前記出力側ギヤを前記出力軸に対して選択的に連結する出力側切替機構とを備えた多段変速機において、前記アイドラ軸上に配置されたアイドラ側ギヤを前記アイドラ軸に対して選択的に連結するアイドラ側切替機構を備えていることを特徴とする多段変速機である。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によれば、入力側ギヤあるいは出力側ギヤもしくはアイドラ側ギヤが、入力軸から出力軸にトルクを伝達する際にアイドラギヤとして機能する。すなわち、入力軸から出力軸に直接トルクを伝達する以外に、入力軸から出力側ギヤおよびアイドラ軸を介して出力軸にトルクを伝達する経路、入力軸から出力側ギヤおよびアイドラ軸ならびに入力側ギヤを介して出力軸にトルクを伝達する経路などを選択的に設定でき、その結果、ギヤ対の数以上の変速段を設定することができる。これに加えて、入力側ギヤおよびアイドラ側ギヤのそれぞれが、トルクをいわゆる折り返して伝達するアイドラギヤとして機能し、そのアイドラギヤとされるギヤは同軸上の一対のギヤであるが、それら一対のギヤをアイドラ切替機構によって選択的に連結し、あるいはその連結を解くので、それら一対のギヤのいずれか一方がいわゆる連れ回りする場合に、トルクのいわゆる折り返しを回避でき、その結果、トルク伝達経路の設定の自由度あるいは設定可能なトルク伝達経路の数が多様化し、変速段数をより多段化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】この発明にかかる変速機の一例を示すスケルトン図である。
【図２】図１に示す変速機における第１速でのトルクの伝達経路を示す模式図である。
【図３】図１に示す変速機における第２速でのトルクの伝達経路を示す模式図である。
【図４】図１に示す変速機における第３速でのトルクの伝達経路を示す模式図である。
【図５】図１に示す変速機における第４速でのトルクの伝達経路を示す模式図である。
【図６】図１に示す変速機における第５速でのトルクの伝達経路を示す模式図である。
【図７】図１に示す変速機における第６速でのトルクの伝達経路を示す模式図である。
【図８】図１に示す変速機における第７速でのトルクの伝達経路を示す模式図である。
【図９】図１に示す変速機における第８速でのトルクの伝達経路を示す模式図である。
【図１０】図１に示す変速機における第９速でのトルクの伝達経路を示す模式図である。
【図１１】他の変速機を示す概略模式図である。
【図１２】他の実施例の変速機を示す概略構成図である。
【図１３】（ａ）は、従来の変速機を示す模式図であり、（ｂ）はその従来の変速機の変速段を示す図表である。
【図１４】従来の変速機に３軸目を追加した概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、この発明を具体例に基づいて説明する。図１は、この発明にかかる多段変速機の一例を示すスケルトン図である。同図において、多段変速機１は、不図示の動力源である例えばエンジンから伝達されるトルクを伝える回転軸である入力軸２が配置されている。そして、この入力軸２の軸線上に、連結された第１入力ギヤ３と第２入力ギヤ４と、第３入力ギヤ５とが軸線方向に並び、かつ回転自在に取り付けられている。そして、この入力軸２の軸線上に前記第２入力ギヤ４と第３入力ギヤ５とを入力軸上に選択的に連結する第１切替機構を備えている。この第１切替機構は、クラッチやシンクロナイザー（同期連結機構）等によって構成されている。
【００１５】
また、出力軸７に、第１出力ギヤ８および第２出力ギヤ９と、この第１出力ギヤ８および第２出力ギヤ９を出力軸７に選択的に連結する第２切替機構１１とを備え、さらに出力軸７には第３出力ギヤ１０が回転自在に取り付けられている。そして、この第３出力ギヤ１０を出力軸７に選択的に連結する第３切替機構１２を備えている。この第２切替機構１１と第３切替機構１２とは、クラッチやシンクロナイザー（同期連結機構）等によって構成されている。
【００１６】
さらに、前記出力軸７と平行に配置されたアイドラ軸１３が備えられている。このアイドラ軸１３には前記第１出力ギヤ８に噛み合っている第１アイドラギヤ１４と前記第２出力ギヤ９に噛み合っている第２アイドラギヤ１５とが取り付けられている。さらに、前記第３出力ギヤ１０に噛み合っている第３アイドラギヤ１６がアイドラ軸１３に取り付けられている。そして、前記第１アイドラギヤ１４と前記第２アイドラギヤ１５をアイドラ軸１３に選択的に連結する第４切替機構１７を備えている。この第４切替機構１７はクラッチやシンクロナイザー（同期連結機構）等によって構成されている。
【００１７】
ここで、上記構成の多段変速機１の作用について説明する。図２に示すように、まず、第１速（第１段）は、第１切替機構６（黒塗りにしている）を図面左側に移動させて入力軸２と第３入力ギヤ５を連結し、かつ第３切替機構１２（黒塗りにしている）を図面右側に移動させることにより、第３出力ギヤ１０を出力軸７に連結する。この構成により入力軸２から入力されたトルクは第３入力ギヤ５と第３出力ギヤ１０を介して出力軸７に伝達される。この出力軸７に伝達されたトルク（点線で示している）は、不図示のリングギヤとデファレンシャルギヤを介して図示しない駆動輪に伝わる。
【００１８】
第２速（第２段）は、図３に示すように、第１切替機構６を図面右側に移動させ、第２切替機構１１を図面左側に移動させることにより、入力軸２と第２入力ギヤ４が連結され、第２出力ギヤ９と出力軸７が連結される。この構成により入力軸２から入力されたトルクは第２入力ギヤ４から第２出力ギヤ９を介して出力軸７に伝達される。この出力軸７に伝達されたトルクは不図示のリングギヤとデファレンシャルギヤを介して図示しない駆動輪に伝わる。
【００１９】
第３速（第３段）は、図４に示すように、第１切替機構６を図面右側に移動させ、第２切替機構１１を図面右側に移動させることにより、入力軸２と第２入力ギヤ４が連結され、第１出力ギヤ８と出力軸７が連結される。この構成により入力軸２から入力されたトルクは第１入力ギヤ３から第１出力ギヤ８を介して出力軸７に伝達される。この出力軸７に伝達されたトルクは不図示のリングギヤとデファレンシャルギヤを介して図示しない駆動輪に伝わる。
【００２０】
第４速（第４段）は、図５に示すように、第１切替機構６を図面左側に移動させ、第４切替機構１７を図面左側に移動させ、第２切替機構１１を図面左側に移動させることにより、入力軸２と第３入力ギヤ５が連結され、第２アイドラギヤ１５がアイドラ軸１３に連結され、第２出力ギヤ９と出力軸７が連結される。この構成により入力軸２から入力されたトルクは第３入力ギヤ５から第３出力ギヤ１０を介して第３アイドラギヤ１６に伝達され、アイドラ軸１３、第２アイドラギヤ１５、第２出力ギヤ９を介して出力軸７に伝達される。この出力軸７に伝達されたトルクは不図示のリングギヤとデファレンシャルギヤを介して図示しない駆動輪に伝わる。
【００２１】
第５速（第５段）は、図６に示すように、第１切替機構６を図面左側に移動させ、第４切替機構１７を図面右側に移動させ、第２切替機構１１を図面右側に移動させることにより、入力軸２と第３入力ギヤ５が連結され、第１アイドラギヤ１４がアイドラ軸１３に連結され、第１出力ギヤ８と出力軸７が連結される。この構成により入力軸２から入力されたトルクは第３入力ギヤ５から第３出力ギヤ１０を介して第３アイドラギヤ１６に伝達され、アイドラ軸１３、第１アイドラギヤ１４、第１出力ギヤ８を介して出力軸７に伝達される。この出力軸７に伝達されたトルクは不図示のリングギヤとデファレンシャルギヤを介して図示しない駆動輪に伝わる。
【００２２】
第６速（第６段）は、図７に示すように、第１切替機構６を図面右側に移動させ、第４切替機構１７を図面左側に移動させ、第３切替機構１２を図面右側に移動させることにより、入力軸２と第２入力ギヤ４が連結され、第２アイドラギヤ１５がアイドラ軸１３に連結され、第３出力ギヤ１０と出力軸７が連結される。この構成により入力軸２から入力されたトルクは第２入力ギヤ４から第２出力ギヤ９を介して第２アイドラギヤ１５に伝達され、アイドラ軸１３、第３アイドラギヤ１６、第３出力ギヤ１０を介して出力軸７に伝達される。この出力軸７に伝達されたトルクは不図示のリングギヤとデファレンシャルギヤを介して図示しない駆動輪に伝わる。
【００２３】
第７速（第７段）は、図８に示すように、第１切替機構６を図面右側に移動させ、第４切替機構１７を図面右側に移動させ、第３切替機構１２を図面右側に移動させることにより、入力軸２と第１入力ギヤ３が連結され、第１アイドラギヤ１４がアイドラ軸１３に連結され、第３出力ギヤ１０と出力軸７が連結される。この構成により入力軸２から入力されたトルクは第１入力ギヤ３から第１出力ギヤ８を介して第１アイドラギヤ１４に伝達され、アイドラ軸１３、第３アイドラギヤ１６、第３出力ギヤ１０を介して出力軸７に伝達される。この出力軸７に伝達されたトルクは不図示のリングギヤとデファレンシャルギヤを介して図示しない駆動輪に伝わる。
【００２４】
第８速（第８段）は、図９に示すように、第１切替機構６を図面左側に移動させ、第４切替機構１７を図面左側に移動させ、第２切替機構１１を図面右側に移動させることにより、入力軸２と第３入力ギヤ５が連結され、第２アイドラギヤ１５がアイドラ軸１３に連結され、第１出力ギヤ８と出力軸７が連結される。この構成により入力軸２から入力されたトルクは第３入力ギヤ５から第３出力ギヤ１０を介して第３アイドラギヤ１６に伝達され、アイドラ軸１３、第２アイドラギヤ１５、第２出力ギヤ９、第２入力ギヤ４、第１入力ギヤ３、第１出力ギヤ８を介して出力軸７に伝達される。この出力軸７に伝達されたトルクは不図示のリングギヤとデファレンシャルギヤを介して図示しない駆動輪に伝わる。
【００２５】
第９速（第９段）は、図１０に示すように、第１切替機構６を図面左側に移動させ、第４切替機構１７を図面右側に移動させ、第２切替機構１１を図面左側に移動させることにより、入力軸２と第３入力ギヤ５が連結され、第１アイドラギヤ１４がアイドラ軸１３に連結され、第２出力ギヤ９と出力軸７が連結される。この構成により入力軸２から入力されたトルクは第３入力ギヤ５から第３出力ギヤ１０を介して第３アイドラギヤ１６に伝達され、アイドラ軸１３、第１アイドラギヤ１４、第１出力ギヤ８、第１入力ギヤ３、第２入力ギヤ４、第２出力ギヤ９を介して出力軸７に伝達される。この出力軸７に伝達されたトルクは不図示のリングギヤとデファレンシャルギヤを介して図示しない駆動輪に伝わる。
【００２６】
なお、ギヤの歯数によって、組合せに対する段の順序はこのかぎりではない。
【００２７】
また、図１１で示すように、アイドラギヤ１９，２０に切替機構２１が２軸目に、そして切替機構２２が３軸目２３にある場合（点線で示した部分）、ギヤ１０枚で１０段変速を可能とした。また、図１２で示すように、アイドラギヤ２４，２５に切替機構２６が２軸目２７にある場合（点線で示した部分）、ギヤ１３枚で２１段変速を可能とした。
【符号の説明】
【００２８】
１…多段変速機、  ２…入力軸、  ３…第１入力ギヤ、  ４…第２入力ギヤ、  ５…第３入力ギヤ、  ６…第１切替機構、  ７…出力軸、  ８…第１出力ギヤ、  ９…第２出力ギヤ、  １０…第３出力ギヤ、  １１…第２切替機構、  １２…第３切替機構、  １３…アイドラ軸、  １４…第１アイドラギヤ、  １５…第２アイドラギヤ、  １６…第３アイドラギヤ  １７…第４切替機構。
【図１】
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【図２】
2010281415.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2010281415.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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