(57)【要約】【課題】  変速機入力軸２６が駆動技術的にフロントエンジンと結合され、変速機出力軸３８が駆動縦軸６１を介して後車軸変速装置と結合され、変速機軸上に互いに噛合う変速段歯車２７、２８；２９、３０；３１、３２；３３、３４が配置され、変速段毎に一方の歯車が一方の変速機軸２６に回転不能に取付けられ、それぞれ他方の歯車が他方の変速機軸３８に回転可能に支承され、連結装置２５、３５によりこれら遊び歯車２８、３０、３２、３４に配属された変速機軸３８と回転不能に結合できる、フロントエンジンで後輪又は全輪駆動式自動車のドライブトレイン２４用の変速機の、コンパクト化及び廉価化を図る。【解決手段】  変速機入力軸２６と変速機出力軸３８が互いに同軸に整列しないような軸のずれ（ａ、ｂ）を設けた。【選択図】  図１
2004156781.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
変速機入力軸（２６、４５、６６、６８）が駆動技術的にフロントエンジンと結合され、変速機出力軸（３８、５２）が駆動縦軸（６１）を介して後車軸変速装置と結合され、変速機軸上に互いにかみ合う変速段歯車が配置され、変速段ごとに一方の歯車が一方の変速機軸に回転不能に固着され、それぞれ他方の歯車が他方の変速機軸に回転可能に支承されて、連結装置（２５、３５、５１、６３）によりこれらの遊び歯車に配属された変速機軸と回転不能に結合される、フロントエンジン（２、４１）を有する後輪又は全輪駆動式自動車のドライブトレインのための変速機において、
変速機入力軸（２６、４５、６６、６８）及び変速機出力軸（３８、５２）が互いに同軸に整列されないような軸のずれ（ａ、ｂ）を有することを特徴とする変速機。
【請求項２】
変速機入力軸（２６、４５、６６、６８）と変速機出力軸（３８、５２）が互いに軸平行に配列されていることを特徴とする請求項１に記載の変速機。
【請求項３】
遊び歯車と連結装置（２５、３５、５１、６３）が変速機入力軸（２６、４５、６６、６８）及び／又は変速機出力軸（３８、５２）上に配置されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の変速機。
【請求項４】
連結装置（２５、３５、５１、６３）が変速機軸上で軸方向に移動可能なかみ合いクラッチ、スライドスリーブ又は同期装置として構成されていることを特徴とする請求項３に記載の変速機。
【請求項５】
少なくとも１個の歯車（４８）を備えた副軸（４６）が変速機出力軸（５２）と同軸に配列され、連結装置（５１）により副軸（４６）を変速機出力軸（５２）と結合することができることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の変速機。
【請求項６】
変速機出力軸（３８）に固定された駆動縦軸（６１）が自動車車体内の変速機の取付け位置に関して変速機入力軸（２６、６６、６８）の下側に配置されるように、軸のずれ（ａ）及び変速機ハウジング内の変速機軸の配置が構成されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の変速機。
【請求項７】
変速機出力軸（５２）に固定された駆動縦軸（６１）が自動車車体内の変速機の取付け位置に関して変速機入力軸（４５、６６、６８）の上側に配置されるように、軸のずれ（ｂ）及び変速機ハウジング内の変速機軸の配置が構成されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の変速機。
【請求項８】
変速機がダブルクラッチ変速機として構成され、変速機ハウジング内に２個のとりわけ互いに同軸の変速機入力軸（６６、６８）が配置されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の変速機。
【請求項９】
変速機がセミオートマチック変速機として構成されていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の変速機。
【請求項１０】
連結装置（２５、３５、５１、６３）がサーボ装置（６７）により補助動力で作動され、かつ自動的又は手動的に操作されることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載の変速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は請求項１の上位概念部分に記載の自動車用変速機に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の変速機は周知であり、前方縦置きエンジンを備えた後輪又は全輪駆動車でも使用される。図３は変速機入力軸、副軸及び変速機出力軸を有する、副軸形変速機として構成されたこのような公知の変速機を示す。
【０００３】
本発明に関連して特に重要なのは、このタイプの変速機は変速機入力軸及び変速機出力軸が食違いなしで互いに同軸に整列されるように構成されていることである。この配列には利点があるが、しかし変速機入力部と同軸の変速機出力部を可能にするために、副軸形変速機で必然的に必要な副軸との軸のずれを機械的に解消しなければならないという事情も伴う。このことはこのような変速機の製造コスト、必要な取付け場所及び重量に関して欠点を生じる。さらにそれぞれの軸上の歯車のかみ合いが増すことにより、変速機の効率が悪化する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の根底にあるのは、上記の欠点がなく、従って小型であり、優れた効率を有する車両変速機を提示する課題である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この課題の解決は主請求項の特徴で明らかであり、変速機の有利な実施態様と改良が従属請求項に見られる。
【０００６】
それによれば主請求項の特徴を有する変速機において、変速機入力軸と変速機出力軸が軸のずれを有し、互いに同軸に整列されないように、これらの軸を変速機ハウジングに配列することによって公知の変速機の上記の欠点が回避される。副軸形変速機の従来慣用の変速機構造を廃止することによって、とりわけ小型で軽量な変速機が可能になり、しかも上記の変速機の変速特性を手放さずに済むのである。
【０００７】
なお軸平行でない軸配列も考えられ、場合によっては有利であるが、本発明に係る変速機においては、変速機入力軸と変速機出力軸が互いに軸平行に配列されるように構成することができる。
【０００８】
遊び歯車と固定歯車の配置及び変速機軸上の遊び歯車のための連結装置に関して、様々な変形を実現することもできる。例えば遊び歯車と連結装置を２つの変速機軸の一方にだけ、特に変速機出力軸に配置するのが有利と考えられるが、遊び歯車と連結装置を変速機入力軸及び／又は変速機出力軸に配置することができる。
【０００９】
連結装置自体は変速機軸上で軸方向に移動可能なかみ合いクラッチ又はスライドスリーブとして構成することができる。このかみ合いクラッチ又はスライドスリーブは同期のためにそれ自体公知のように変速機軸ブレーキと、又はスライドスリーブ及び当該の歯車の間に配置された同期装置と、共同で動作する。
【００１０】
本発明に係る変速機の別の実施態様では、変速機に副軸が変速機出力軸と同軸に配置され、副軸上に少なくとも１個の歯車がとりわけ回転不能に配置されるように構成することができる。さらに副軸を中空軸として形成して変速機出力軸の支承のために利用し、又は変速機出力軸の中空軸部分に支承することができる。
【００１１】
軸のずれ及び変速機ハウジング内の変速機軸の配置に関連して、発明をさらに発展させて変速機出力軸に固定された駆動縦軸（例えばカルダン軸）を自動車の車体内の変速機の取付け位置に関して変速機入力軸の下側に配置すれば、特に有利であると考えられる。
【００１２】
このようにして変速機の食違い配列は、フロントエンジン形の後輪又は全輪駆動車で慣用のカルダントンネルを廃止することを可能にする。また駆動縦軸を下げることが可能であるから、車の重心をかなり下へ移すことができる。このことは車両の走行特性にとって好都合である。
【００１３】
現存する車種で例えばカルダン軸と後車軸変速装置の接続点を存続できるように、カルダン軸をこの種の自動車の在来の配列と比較して僅かに傾けることもできる。この処置によって車両の地上高に関して不利は生じない。
【００１４】
本発明に係る変速機の別の実施態様では、変速機出力軸に固定された駆動縦軸（カルダン軸）が自動車の車体内の変速機の取付け位置に関して変速機入力軸の上側に配置されるように、軸のずれ及び変速機ハウジング内の変速機軸の配置が構成される。この変速機構造には、これによって車両駆動機関が下げられるため重心が下へ一層大幅に移動するという利点がある。しかもエンジンを低く配置することにより、車両と正面衝突したときの耐圧壊性と人員の保護を改善することができる。
【００１５】
本発明に係る変速機は純手動変速機、セミオートマチック変速機及びダブルクラッチ変速機として構成することができる。なおダブルクラッチ変速機はとりわけ２個の互いに同軸に配列された変速機入力軸を有する。
【００１６】
変速機がセミオートマチック変速機又はダブルクラッチ変速機として構成されている場合、発明の別の実施態様では連結装置、即ち通常は変速機のスライドスリーブが補助動力操作式のサーボ装置、例えば油圧サーボシリンダにより自動的に及び／又は手動的に操作される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明に係る変速機をなるべく具体的な実施例に基づき、添付の図面に示した公知の副軸形変速機と比較して説明する。
【００１８】
図３が明らかにしているように、ドライブトレイン１の公知の副軸形手動変速機が、この場合内燃機関として構成されたエンジン２により駆動される。エンジン２のクランク軸３は、エンジンの回転の一様性を補償するねじり振動ダンパ４と結合されている。
【００１９】
駆動技術的にねじり振動ダンパ４の後に発進及びシフトクラッチ５が続き、クラッチ５の出力側は副軸形変速機の変速機入力軸６と結合されている。
【００２０】
この変速機入力軸６に２個の変速段歯車７、９が回転不能にくさび止めされている。歯車７、９は副軸１２に回転可能に支承された歯車８、１０とかみ合う。副軸１２は２個の軸受装置１８、２２に支承され、上記の２個の遊び歯車８、１０のほかにそれぞれ変速段に配属された別の遊び歯車１３、１５を担持する。なお、希望する変速段の数に応じて別の遊び歯車を副軸１２に支承できることを明らかにするために、副軸１２の中央区域を破線で示した。
【００２１】
それぞれの遊び歯車８、１０、１３、１５と副軸１２との回転不能な結合及び変速機の所定の変速比の調整のために、副軸１２上にスライドスリーブの形の連結装置１１、１７が回転不能、但し軸方向移動可能に配置されている。常法により具体的な変速機シフト操作を行うときに、スライドスリーブはそのつど操作装置６７により、当該の遊び歯車と副軸１２の間に回転不能な結合が生じるまで、軸方向に当該の歯車８、１０、１３、１５の方向へ移動させられる。  
【００２２】
公知の変速機は変速機入力軸６及び副軸１２のほかに、変速機出力軸２１を有する。変速機出力軸２１は変速機入力軸６の中空軸部分２３及び別の軸受１９に変速機入力軸６と同軸に支承される。変速機出力軸２１上に歯車１４、１６が固定され、副軸１２の遊び歯車１３、１５とかみ合う。この構造によって、変速機入力軸６から変速機に伝達された駆動動力６２を副軸１２及び変速機入力軸６と同軸に配列された変速機出力軸２１を経て、この変速機出力軸２１と結合されたカルダン軸２０に転送することが可能である。  
【００２３】
この公知の変速機構造と異なり、図１、図２及び図４に示す本発明の変速機構造は、はるかにコンパクトでしかも低廉な構造を可能にする。この構造はさらに変速機入力軸と変速機出力軸の間に軸のずれがあり、重心移動と車両フロアの平坦化に関して前述の長所をもたらす利点がある。
【００２４】
図１が明示するように、ドライブトレイン２４の本発明変速機は例えば内燃機関２によって駆動され、そのクランク軸３は駆動技術的にねじり振動ダンパ４及び発進及びシフトクラッチ５を介して変速機の入力軸２６と結合されている。そこでこの変速機入力軸２６には一連の変速段歯車（固定歯車２７、２９、３１、３３）が固定されており、変速機出力軸３８上の遊び歯車２８、３０、３２、３４とかみ合う。
【００２５】
図の簡素化のためにここでは変速機出力軸３８の軸受３６と変速機入力軸２６の軸受３７だけが示されている。さらにこの場合も変速機入力軸２６及び変速機出力軸３８を破線で示すことにより、例示した変速段歯車対２７、２８；２９、３０；３１、３２；３３、３４のほかに追加変速段のためにさらに別の変速段歯車対を２つの軸２６、３８に取付けることができることを示唆した。
【００２６】
発進及びシフトクラッチ５が締結されると、変速機入力軸２６がエンジン２により駆動されるから、変速機入力軸は固定歯車２７、２９、３１、３３とともに回転する。遊び歯車２８、３０、３２、３４は各段ごとに上記の固定歯車とかみ合うから、遊び歯車も共転する。
【００２７】
変速段を接続して、駆動動力３９を変速機出力軸３８と結合されたカルダン軸６１に転送するために、先行技術による変速機（図３）の場合のように、遊び歯車に配属されたスライドスリーブ２５、３５が軸方向に当該の歯車の方向へ、変速機出力軸３８と当該の遊び歯車の間に機械的連結が成立するまで移動させられる。
【００２８】
図１が明示するように、本発明変速機の２軸構造によって間隔“ａ”の軸のずれが得られ、その長さだけ車両のカルダン軸が従来慣用の場合より低く道路の方向に下げられ、上記の利点をもたらす。さらに変速機の構造によって取付け場所と重量が著しく節減される。
【００２９】
図２は同じく発明の基本思想に従う変速機構造を示す。この場合もドライブトレイン４０の変速機は内燃機関４１によりクランク軸４２、ねじり振動ダンパ４３及び発進及びシフトクラッチ４４を介して駆動されるが、本実施例では車両の内燃機関４１が道路の方向へ下げられている。
【００３０】
この変速機でも少なくとも軸受５８に支承された変速機入力軸４５に固定歯車４９、５３、５５が回転不能にくさび止めされており、軸受５７、６０に支承された変速機出力軸５２上の遊び歯車５０、５４、５６とかみ合う。この変速機では遊び歯車と変速機出力軸５２の回転不能な結合のために、同じくスライドスリーブ５１、６３として形成された連結部材がある。スライドスリーブはサーボ装置６７により変速機出力軸５２上で軸方向に移動し得るように配置されている。
【００３１】
本発明の変速機構造のこの変型はエンジン４１、ねじり振動ダンパ４３及びクラッチ４４を含む変速機入力側の降下のほかに、変速機入力軸４５上の固定歯車４７と副軸４６に配置された固定歯車４８がかみ合うという特徴がある。この副軸４６は変速機出力軸５２と同軸に整列され、ピボット軸受６０に支承される。また副軸４６を変速機出力軸５２の中空軸部分に少なくとも部分的に支承することも可能である。固定歯車４８と変速機出力軸５２との駆動技術的結合は、スライドスリーブ５１によって行われる。そのためにスライドスリーブ５１はこの歯車４８の方向へ軸方向に移動し得るように、変速機出力軸５２上に配置されている。
【００３２】
また変速機出力軸５２はカルダン軸６１と結合されているから、変速機入力軸
４５で変速機に伝達された駆動動力６４を所望の軸のずれ“ｂ”で後車軸又は全輪トランスファギヤに転送することができる。
【００３３】
最後に図４にダブルクラッチ変速機を有するドライブトレイン７０を示す。このダブルクラッチ変速機の構造は図１に示した変速機にほぼ相当するから、２つのタイプの変速機に多数の同じ変速機部品を使用することができる。重要な相違は２つの変速機の入力区域に関係する。この場合ダブルクラッチ変速機では同軸に入り組んで支承された２個の変速機入力軸６６、６８と、それぞれに配属された固定歯車２７、２９；３１、３３とが設けられている。これらの変速機入力軸６６、６８の各々がダブルクラッチ６５の一方のクラッチ部分に配属されているから、この２つの入力軸６６、６８を互いに独立に内燃機関２と駆動技術的に結合することができる。
【００３４】
発明の図示しない実施形態ではダブルクラッチ変速機が軸の配列に関して、図２に示した変速機のように構成されている。こうしてエンジン２と場合によってはねじり振動ダンパ４がダブルクラッチ６５及び変速機入力軸６６、６８とともに変速機出力軸５２の下側に配置される。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】下へ下げた変速機出力軸を有する変速機の概略図である。
【図２】図１と同様の、但し変速機入力軸を下へ下げた変速機の図である。
【図３】先行技術による副軸形変速機の概略図である。
【図４】図１の変速機と同様な変速機構造を有するダブルクラッチ変速機の図である。
【符号の説明】
【００３６】
１  ドライブトレイン
２  エンジン
３  クランク軸
４  ねじり振動ダンパ
５  クラッチ
６  変速機入力軸
７  固定歯車
８  遊び歯車
９  固定歯車
１０  遊び歯車
１１  スライドスリーブ
１２  副軸
１３  遊び歯車
１４  固定歯車
１５  遊び歯車
１６  固定歯車
１７  スライドスリーブ
１８  軸受
１９  軸受
２０  カルダン軸
２１  変速機出力軸
２２  軸受
２３  中空軸
２４  ドライブトレイン
２５  スライドスリーブ
２６  変速機入力軸
２７  固定歯車
２８  遊び歯車
２９  固定歯車
３０  遊び歯車
３１  固定歯車
３２  遊び歯車
３３  固定歯車
３４  遊び歯車
３５  スライドスリーブ
３６  軸受
３７  軸受
３８  変速機出力軸
３９  動力経路
４０  ドライブトレイン
４１  エンジン
４２  クランク軸
４３  ねじり振動ダンパ
４４  クラッチ
４５  変速機入力軸
４６  副軸
４７  固定歯車
４８  固定歯車
４９  固定歯車
５０  遊び歯車
５１  スライドスリーブ
５２  変速機出力軸
５３  固定歯車
５４  遊び歯車
５５  固定歯車
５６  遊び歯車
５７  軸受
５８  軸受
５９  軸受
６０  軸受
６１  カルダン軸
６２  動力経路
６３  スライドスリーブ
６４  動力経路
６５  ダブルクラッチ
６６  中空軸；変速機入力軸
６７  サーボ装置
６８  変速機入力軸
６９  ドライブトレイン
７０  ドライブトレイン
ａ  軸のずれ
ｂ  軸のずれ
【図１】
2004156781.tif 000003
【図２】
2004156781.tif 000004
【図３】
2004156781.tif 000005
【図４】
2004156781.tif 000006