(57)【要約】【課題】軸の支持構造に円すいころ軸受を用いた場合であっても、動力伝達効率が良好な変速機を提供する。【解決手段】動力源Ｅの出力トルクが入力される入力軸１と、その入力軸１に対してそれぞれ平行に配置されるとともに出力部材Ｄと一体回転する出力歯車２２に常時噛み合う駆動歯車２０，２１がそれぞれに設けられている第１出力軸２および第２出力軸３と、それら入力軸１と各出力軸２，３との間で選択的にトルクを伝達するとともにそれぞれ変速比が異なる複数の伝動機構１０〜１８とを備え、前記出力トルクを入力軸１といずれか一方の出力軸２（もしくは３）および駆動歯車２０（もしくは２１）とを経由させて出力部材Ｄに伝達する変速機Ｔにおいて、各出力軸２，３のうち、円すいころ軸受６，７により支持される第１出力軸２に対して、駆動歯車２０を相対回転可能にかつ選択的にトルク伝達可能に設ける。【選択図】図１
2010159831.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動力源の出力トルクが入力される入力軸と、その入力軸に対してそれぞれ平行に配置されるとともに出力部材と一体回転する出力歯車に常時噛み合う駆動歯車がそれぞれに設けられている第１出力軸および第２出力軸と、それら入力軸と各出力軸との間で選択的にトルクを伝達するとともにそれぞれ変速比が異なる複数の伝動機構とを備え、前記出力トルクを前記入力軸といずれか一方の前記出力軸および前記駆動歯車とを経由させて前記出力部材に伝達する変速機において、
前記各出力軸のうち、円すいころ軸受により支持される前記第１出力軸は、前記駆動歯車が該第１出力軸に対して相対回転可能にかつ選択的にトルク伝達可能に設けられていることを特徴とする変速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、入力軸と、その入力軸に対してそれぞれ平行に配置された２本の出力軸と、それら入力軸と各出力軸との間で選択的に動力を伝達するとともにそれぞれ変速比が異なる複数の伝動機構とを備えた変速機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
変速機は、入力部材と出力部材との間に、複数の動力伝達経路を選択的に形成し、各動力伝達経路での増減速比を異ならせることにより、入力部材と出力部材との回転数比である変速比を複数の変速比に設定するように構成された動力伝達装置である。この種の変速機の一例として、特許文献１には、変速機の軸受構造においてパイロットベアリングとして使用されるテーパードローラベアリング（円すいころ軸受）の耐久性を向上させることを目的とした発明が記載されている。
【０００３】
この特許文献１に記載された変速機は、回転駆動力が入力されるインプットシャフトと、そのインプットシャフトと同軸上に配置されるメインシャフトと、インプットシャフトからメインシャフト回転駆動力を歯車伝達するためにそれらインプットシャフトおよびメインシャフトと平行に配置されたカウンタシャフトと、を含んで構成されていて、インプットシャフトとメインシャフトとがテーパードローラベアリングを介して相対回転可能に支持された軸受構造となっている。
【０００４】
また、特許文献２には、メインシャフトを回転自在に支持するベアリングをテーパードローラベアリングから構成した変速機に関する発明が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１２１８５１号公報
【特許文献２】特開平１１−２１８１９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記の各特許文献に記載されているような変速機が車両に搭載されていることは周知の通りであり、車両用の変速機としては、特に、変速機の動力の伝達効率が高いことが要求される。すなわち、車両の燃費を向上させるために、変速機における動力損失を低減することは非常に有効である。
【０００７】
一方、上記の各特許文献に記載されているように、変速機には、軸を支持するためにテーパードローラベアリングが用いられる場合がある。このテーパードローラベアリングは、高負荷となる軸にも対応が可能であるが、設置する際にプレロード（予圧）をかける必要があるため、通常のボールベアリングやローラベアリングなどと比較して損失が大きい。そのため、変速機における軸の支持構造にテーパードローラベアリングを用いる場合は、その分変速機の動力伝達効率が低下してしまう可能性があった。
【０００８】
この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであり、軸の支持構造にテーパードローラベアリングを用いた場合であっても、動力伝達効率が良好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】
【０００９】
上記の目的を達成するために、この発明は、動力源の出力トルクが入力される入力軸と、その入力軸に対してそれぞれ平行に配置されるとともに出力部材と一体回転する出力歯車に常時噛み合う駆動歯車がそれぞれに設けられている第１出力軸および第２出力軸と、それら入力軸と各出力軸との間で選択的にトルクを伝達するとともにそれぞれ変速比が異なる複数の伝動機構とを備え、前記出力トルクを前記入力軸といずれか一方の前記出力軸および前記駆動歯車とを経由させて前記出力部材に伝達する変速機において、前記各出力軸のうち、円すいころ軸受により支持される前記第１出力軸は、前記駆動歯車が該第１出力軸に対して相対回転可能にかつ選択的にトルク伝達可能に設けられていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
したがって、この発明によれば、例えばローラベアリングやボールベアリングなどと比較して損失が大きい円すいころ軸受により支持される第１出力軸に対して、出力部材との間で動力伝達を行う駆動歯車が相対回転可能にかつ選択的にトルク伝達可能に設けられる。すなわち、第１出力軸と出力部材との間の動力伝達経路が、選択的に連結・遮断することが可能なように構成される。そのため、第１出力軸が動力源と出力部材との間の動力伝達に関与しない場合に、第１出力軸と駆動歯車との間のトルク伝達を遮断することによって、円すいころ軸受により支持された第１出力軸が駆動させられることによるその円すいころ軸受における損失の発生を回避することができる。その結果、変速機全体としての動力伝達効率を大幅に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】この発明を適用可能な変速機のギヤトレーンの一例を示すスケルトン図である。
【図２】この発明を適用可能な変速機のギヤトレーンの他の例を示すスケルトン図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
つぎに、この発明を具体例に基づいて説明する。図１において、符号Ｅは動力源であり、その動力源Ｅは、内燃機関、あるいは内燃機関と電動機、もしくは電動機などによって構成され、例えば車両の走行のための動力を発生する動力装置である。なお、以下の説明では、動力源Ｅをエンジン（ＥＮＧ）Ｅと記す。
【００１３】
エンジンＥの出力トルクは、例えばクラッチ機構（図示せず）を介して変速機Ｔに入力され、例えば左右のドライブシャフトおよび駆動輪（共に図示せず）が連結されたデファレンシャルＤすなわちこの発明における出力部材Ｄへ伝達されるようになっている。
【００１４】
具体的には、変速機Ｔは、いわゆる副軸式のマニュアルトランスミッションであり、エンジンＥの出力トルクが入力される入力軸１と、２本の出力軸すなわち第１出力軸２および第２出力軸３とが、それぞれ互いに平行に配置されている。そして、入力軸１は、その両端がローラベアリング４とボールベアリング５とによって支持されている。一方、第１出力軸２は、その両端がテーパードローラベアリング（すなわち円すいころ軸受）６，７によって支持されている。また、第２出力軸３は、その両端がローラベアリング８とボールベアリング９とによって支持されている。第１出力軸２のみがテーパードローラベアリング６，７により支持されているのは、後述するように、第１出力軸２が、他の入力軸１および第２出力軸３と比較して高負荷になるからである。
【００１５】
上記のように配置されて支持されている入力軸１と第１出力軸２および第２出力軸３との間に、それらの間で選択的にトルクを伝達するとともにそれぞれ変速比（ギヤ比）が異なる複数の伝動機構が設けられている。
【００１６】
すなわち、入力軸１と第１出力軸２との間には、図１での左から順に、第１速用ギヤ対１０、第２速用ギヤ対１１が設けられている。第１速用ギヤ対１０の第１速用ドライブギヤ１０ａは、入力軸１に一体回転するように取り付けられている。これに対して、この第１速用ドライブギヤ１０ａに噛合する第１速用ドリブンギヤ１０ｂは、第１出力軸２に回転自在に、すなわち第１出力軸２に対して相対回転可能に取り付けられている。
【００１７】
また、第２速用ギヤ対１１の第２速用ドライブギヤ１１ａは、入力軸１に一体回転するように取り付けられている。これに対して、この第２速用ドライブギヤ１１ａに噛合する第２速用ドリブンギヤ１１ｂは、第１出力軸２に回転自在に、すなわち第１出力軸２に対して相対回転可能に取り付けられている。
【００１８】
第１出力軸２における第１速用ドリブンギヤ１０ｂと第２速用ドリブンギヤ１１ｂとの間には、第１速用ギヤ対１０もしくは第２速用ギヤ対１１を、入力軸１と第１出力軸２との間で選択的にトルク伝達可能な状態にするための同期連結装置１２が設けられている。
【００１９】
この同期連結装置１２は、従来知られている構成のものであって、第１出力軸２と一体化させたハブの外周側に軸線方向に移動可能なハブスリーブを設け、このハブスリーブをシフトフォークによって移動させることにより。ハブといずれかのドリブンギヤ１０ｂ，１１ｂとを連結するように、すなわち第１出力軸２といずれかのドリブンギヤ１０ｂ，１１ｂとを連結するように構成されている。
【００２０】
一方、入力軸１と第２出力軸３との間には、図１での左から順に、第３速用ギヤ対１３、第４速用ギヤ対１４、第５速用ギヤ対１５、第６速用ギヤ対１６が設けられている。第３速用ギヤ対１３の第３速用ドライブギヤ１３ａは、入力軸１に回転自在に、すなわち入力軸１に対して相対回転可能に取り付けられている。これに対して、この第３速用ドライブギヤ１３ａに噛合する第３速用ドリブンギヤ１３ｂは、第１出力軸２に一体回転するように取り付けられている。
【００２１】
また、第４速用ギヤ対１４の第４速用ドライブギヤ１４ａは、入力軸１に回転自在に、すなわち入力軸１に対して相対回転可能に取り付けられている。これに対して、この第４速用ドライブギヤ１４ａに噛合する第４速用ドリブンギヤ１４ｂは、第１出力軸２に一体回転するように取り付けられている。
【００２２】
また、第５速用ギヤ対１５の第５速用ドライブギヤ１５ａは、入力軸１に回転自在に、すなわち入力軸１に対して相対回転可能に取り付けられている。これに対して、この第５速用ドライブギヤ１５ａに噛合する第５速用ドリブンギヤ１５ｂは、第１出力軸２に一体回転するように取り付けられている。
【００２３】
そして、第６速用ギヤ対１６の第６速用ドライブギヤ１６ａは、入力軸１に回転自在に、すなわち入力軸１に対して相対回転可能に取り付けられている。これに対して、この第６速用ドライブギヤ１６ａに噛合する第６速用ドリブンギヤ１６ｂは、第１出力軸２に一体回転するように取り付けられている。
【００２４】
入力軸１における第３速用ドライブギヤ１３ａと第４速用ドライブギヤ１４ａとの間には、第３速用ギヤ対１３もしくは第４速用ギヤ対１４を、入力軸１と第２出力軸３との間で選択的にトルク伝達可能な状態にするための同期連結装置１７が設けられている。また、入力軸１における第５速用ドライブギヤ１５ａと第６速用ドライブギヤ１６ａとの間には、第５速用ギヤ対１５もしくは第６速用ギヤ対１６を、入力軸１と第２出力軸３との間で選択的にトルク伝達可能な状態にするための同期連結装置１８が設けられている。
【００２５】
これらの同期連結装置１７，１８は、上記の同期連結装置１２と同様に、従来知られている構成のものであって、入力軸１と一体化させたハブの外周側に軸線方向に移動可能なハブスリーブを設け、このハブスリーブをシフトフォークによって移動させることにより、ハブと、いずれかのドライブギヤ１３ａ，１４ａもしくはドライブギヤ１５ａ，１６ａとを連結するように、すなわち第１出力軸２と、いずれかのドライブギヤ１３ａ，１４ａもしくはドライブギヤ１５ａ，１６ａとを連結するように構成されている。
【００２６】
さらに、第１出力軸２における第２速用ドリブンギヤ１１ｂの図１での右側に、後進段用ドリブンギヤ１９ｂが第１出力軸２に一体回転するように取り付けられている。また、入力軸１における同期連結装置１７のハブスリーブの外周部分に、後進段用ドライブギヤ１９ａが一体に形成されている。そして、これら後進段用ドライブギヤ１９ａと後進段用ドリブンギヤ１９ｂとに選択的に噛合する後進段用アイドルギヤ１９ｃが、これらギヤ１９ａ，１９ｂの外周側を軸線方向に移動可能なように配置されている。したがって、これら後進段用ドライブギヤ１９ａ、後進段用ドリブンギヤ１９ｂ、後進段用アイドルギヤ１９ｃにより、後進段用ギヤ対１９が形成されている。
【００２７】
上記のように、各変速段用ギヤ対１０，１１，１３，１４，１５，１６、および各同期連結機構１２，１７，１８が、入力軸１と各出力軸２，３との間で選択的にトルクを伝達するとともにそれぞれ変速比（ギヤ比）が異なっているこの発明における複数の伝動機構に相当している。
【００２８】
そして、第１出力軸２および第２出力軸３には、この変速機Ｔから出力部材ＤすなわちデファレンシャルＤへトルクを伝達するための駆動歯車２０，２１がそれぞれ設けられている。具体的には、第１出力軸２には、デファレンシャルＤのリングギヤ２２すなわち出力部材Ｄと一体回転するこの発明における出力歯車２２と常時噛合している駆動歯車２０が、第１出力軸２に回転自在に、すなわち第１出力軸２に対して相対回転可能に取り付けられている。そして、その駆動歯車２０を、第１出力軸２に対して選択的にトルク伝達可能な状態にするための連結装置２３が設けられている。この連結装置２３は、要は第１出力軸２と駆動歯車２０との間を選択的にトルク伝達可能な状態とトルク伝達不可能な状態とに切り替えることができる切り替え機構や係合機構などであればよく、例えば前述の同期連結装置１８，２３，２４と同様の構成のものを用いることができる。
【００２９】
一方、第２出力軸３には、上記の駆動歯車２０と共に、デファレンシャルＤのリングギヤ２２と常時噛合している駆動歯車２１が、第２出力軸３に一体回転するように取り付けられている。
【００３０】
このように、この発明の変速機Ｔは、入力軸１に入力されるエンジンＥの出力トルクを、入力軸１と第１出力軸２および駆動歯車２０もしくは第２出力軸３および駆動歯車２１とを経由させてリングギヤ２２と一体のデファレンシャルＤすなわち出力部材Ｄに伝達するように構成されている。
【００３１】
前述したように、この変速機Ｔにおける第１出力軸２には、第１速用ドリブンギヤ１０ｂおよび第２速用ドリブンギヤ１１ｂあるいは後進段用ドリブンギヤ１９ｂなどの低速段用のドリブンギヤ１０ｂ，１１ｂ，１９ｂ、言い換えると相対的に減速比が大きいギヤ対１０，１１，１９のドリブンギヤ１０ｂ，１１ｂ，１９ｂが配置されている。したがって、各ドライブギヤ１０ａ，１１ａ，１３ａ，１４ａ，１５ａ，１６ａ，１９ａが配置されている入力軸１、あるいは第３速用ドリブンギヤ１３ｂおよび第４速用ドリブンギヤ１４ｂおよび第５速用ドリブンギヤ１５ｂならびに第６速用ドリブンギヤ１６ｂなどの中・高速段用のドリブンギヤ１３ｂ，１４ｂ，１５ｂ，１６ｂ、言い換えると相対的に減速比が小さいギヤ対１３，１４，１５，１６のドリブンギヤ１３ｂ，１４ｂ，１５ｂ，１６ｂが配置されている第２出力軸３と比較して、第１出力軸に作用する負荷は大きくなる。
【００３２】
そのため、第１出力軸２の支持には、前述したように、高負荷となる軸に対応できるテーパードローラベアリング（すなわち円すいころ軸受）６，７が用いられている。一般的に円すいころ軸受は、ローラベアリングやボールベアリングなどと比較して、より高負荷に対応できる反面、設置する際にプレロード（予圧）が必要となり、その結果軸が回転する際の損失が大きくなる。そこでこの発明における変速機Ｔでは、上記のように、テーパードローラベアリング６，７を用いて支持されている第１出力軸２が、デファレンシャルＤに対して、選択的にトルクを伝達するように、言い換えると、選択的にトルク伝達を遮断できるように構成されている。
【００３３】
したがって、変速機Ｔが第３速ないし第６速のいずれかに設定されて、第１出力軸２がエンジンＥとデファレンシャルＤとの間のトルク伝達に関与しない場合に、第１出力軸２と駆動歯車２０との間のトルク伝達を遮断することにより、テーパードローラベアリング６，７により支持された第１出力軸２が回転することによるテーパードローラベアリング６，７での損失の発生を回避することができる。すなわち、テーパードローラベアリング６，７により支持された第１出力軸２は、第１速および第２速ならびに後進段以外の、一般的に使用頻度が高い第３速ないし第６速のいずれかが設定された場合には回転しなくなる。その結果、変速機Ｔ全体としての動力伝達効率を大幅に向上させることができる。
【００３４】
図２に、この発明に係る変速機Ｔの他の構成例を示してある。この図２に示す構成例の変速機Ｔは、テーパードローラベアリング６，７により支持される第１出力軸２に、第５速用ドリブンギヤ１５ｂ、第６速用ドリブンギヤ１６ｂ、後進段用ドリブンギヤ１９ｂが配置されている。また、一方の第２出力軸３に、第１速用ドリブンギヤ１０ｂ、第２速用ドリブンギヤ１２ｂ、第３速用ドリブンギヤ１３ｂ、第４速用ドリブンギヤ１４ｂが配置されている。そして、第１出力軸２の駆動歯車２０は、前述の図１に示す構成例と同様に、第１出力軸２に対して相対回転可能にかつ選択的にトルク伝達可能に設けられている。
【００３５】
したがって、この図２に示す構成例の変速機Ｔにおいても、変速機Ｔが第１速ないし第４速のいずれかに設定されて、第１出力軸２がエンジンＥとデファレンシャルＤとの間のトルク伝達に関与しない場合に、第１出力軸２と駆動歯車２０との間のトルク伝達を遮断することにより、テーパードローラベアリング６，７により支持された第１出力軸２が回転することによるテーパードローラベアリング６，７での損失の発生を回避することができる。そしてその結果、変速機Ｔ全体としての動力伝達効率を大幅に向上させることができる。
【符号の説明】
【００３６】
１…入力軸、  ２…第１出力軸、  ３…第２出力軸、  ６，７…テーパードローラベアリング（円すいころ軸受）、  １０〜１８…伝動機構、  ２０，２１…ドライブギヤ（駆動歯車）、  ２２…リングギヤ（出力歯車）、  Ｅ…エンジン（動力源）、  Ｄ…デファレンシャル（出力部材）、  Ｔ…変速機。
【図１】
2010159831.tif 000003
【図２】
2010159831.tif 000004