(57)【要約】【課題】一つの変速機から自動変速機や手動変速機などの複数種の変速機を構成可能にする。【解決手段】第１または第２クラッチを介してエンジンの動力を選択的に伝達される第１、第２入力軸Ｘ１、Ｘ２と、第１または第２入力軸Ｘ１、Ｘ２から伝達される動力を出力軸に伝達するカウンタ軸Ｘ３と、第１入力軸Ｘ１に配設された奇数段の入力歯車と、第２入力軸Ｘ２に配設された偶数段の入力歯車と、各入力歯車と常時噛合わせてカウンタ軸Ｘ３に設けられた出力歯車と、常時噛合わせた入出力歯車のうち、隣り合う歯車のいずれか一方を前記入力軸またはカウンタ軸へ選択的に連結する連結手段と、から構成され、各入力歯車は内径を同一に設定されて配設位置を変更可能に形成される。【選択図】    図１
2005003073.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１クラッチまたは第２クラッチを介してエンジンの動力を選択的に伝達される第１、第２入力軸と、
第１入力軸または第２入力軸から伝達される動力を出力軸に伝達するカウンタ軸と、
第１入力軸に配設された奇数段の入力歯車と、
第２入力軸に配設された偶数段の入力歯車と、
前記各入力歯車と常時噛合わせてカウンタ軸に設けられた出力歯車と、
前記常時噛合わせた入出力歯車のうち、隣り合う歯車のいずれか一方を前記入力軸またはカウンタ軸へ選択的に連結する連結手段と、から構成されて、
前記第２入力軸は中空部材で形成されて第１入力軸を挿通するとともに、前記第１入力軸と第２入力軸の入力歯車は、内径を同一に設定されて配設位置を変更可能に形成されたことを特徴とする車両用変速機。
【請求項２】
前記第１入力軸と第２入力軸は、結合部材を介して少なくとも回転方向で結合可能に形成されたことを特徴とする請求項１に記載の車両用変速機。
【請求項３】
前記第１クラッチは前記第２クラッチよりも外径が大きく設定されたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両用変速機。
【請求項４】
前記各入出力軸、各歯車及びクラッチはケースに収装され、このケースは、前記第２入力軸及びクラッチと第１入力軸及びカウンタ軸の前部を収装するとともに支持する前部ケースと、前記第１入力軸及びカウンタ軸の後部を収装するとともに支持する後部ケースとから構成され、前部ケースと後部ケースは隔壁を介して画成されたことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかひとつに記載の車両用変速機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用変速機、特に複数のクラッチを備えた歯車式の車両用変速機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から複数のクラッチを備えた歯車式変速機は知られている（例えば、特許文献１参照）。これは、変速機の変速段を奇数変速段列と偶数変速段列とに分け、それぞれに動力を伝達するための第１、第２自動クラッチおよび第１、第２入力軸を備え、これらの自動クラッチからの入力軸に応じて回転駆動されるように、入力軸と平行に配置した変速機出力軸上に変速段歯車列を設け、これら変速段歯車と変速機出力軸とをギアスプラインを介して連結することで所定の変速段が選択されるものである。
【０００３】
【特許文献１】
特開平８‐３２００５４号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、一つの変速機から複数種の変速機を構成可能にすることで、搭載車両に応じた最適の変速機を提供しながら、製造コストの上昇を下げようという要求がある。
【０００５】
しかしながら、上記従来例では、複数のクラッチが前提となっているため、単一のクラッチの変速機に変更しようとすると、入力軸が奇数段用の入力軸と偶数段用の入力軸とに分かれているため、入力軸そのものを単一クラッチ用のものに交換する必要が生じ、別途単一クラッチ用の入力軸を作成しなければならず、製造コストが上昇する、という問題があった。
【０００６】
また、ギアの配列が奇数段同士のギアが隣り合い、偶数段同士のギアが隣り合うように配列されているため、自動変速機を手動変速機に変更する場合、手動変速機用のシンクロ装置（シフト装置）を流用することができず、新たにシンクロ装置を作成するなどの必要が生じ、製造コストが増大する、という問題がある。
【０００７】
さらに、自動変速機を手動変速機に変更する際に、奇数段と偶数段のギアが隣り合うように再配置しようとすると、奇数段用の入力軸と偶数段用の入力軸の外径が異なるため、ギアをそのまま入れ替えることができず、新たなギアを作成する必要が生じ、製造コストが増大するという問題があった。
【０００８】
そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、一つの変速機から自動変速機や手動変速機などの複数種の変速機を構成可能にすることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、第１クラッチまたは第２クラッチを介してエンジンの動力を選択的に伝達される第１、第２入力軸と、第１入力軸または第２入力軸から伝達される動力を出力軸に伝達するカウンタ軸と、第１入力軸に配設された奇数段の入力歯車と、第２入力軸に配設された偶数段の入力歯車と、前記各入力歯車と常時噛合わせてカウンタ軸に設けられた出力歯車と、前記常時噛合わせた入出力歯車のうち、隣り合う歯車のいずれか一方を前記入力軸またはカウンタ軸へ選択的に連結する連結手段と、から構成されて、前記第２入力軸は中空部材で形成されて第１入力軸を挿通するとともに、前記第１入力軸と第２入力軸の各入力歯車は、内径を同一に設定されて配設位置を変更可能に形成され、自動変速機を構成する場合では、前記連結手段をアクチュエータ駆動し、手動変速機を構成する場合では、第１入力軸に偶数段の入力歯車を組み付け、第２入力軸に奇数段の歯車を組み付けるとともに、カウンタ軸の出力歯車を組み替える。
【００１０】
【発明の効果】
したがって、本発明は、
第１入力軸と第２入力軸の入力歯車の内径を同一に設定しておくことで、奇数段の入力歯車と偶数段の入力歯車を隣り合うように配置することが可能となり、従来の手動式のシフト機構を流用して手動変速機を構成することができ、第１入力軸に奇数段の入力歯車を、第２入力軸に偶数段の入力歯車を配置した場合には自動変速機を構成でき、一つの変速機から自動変速機や手動変速機を構成することが可能となって、多様な車種に対応しながらも製造コストの低減を図ることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１２】
図１は、本発明の一実施形態を示す車両用変速機の概略構成図で、ダブルクラッチの歯車式変速機の一例である。
【００１３】
本発明の車両用変速機は、同軸に挿通されてエンジンにより駆動される第１入力軸Ｘ１および第２入力軸Ｘ２と、これら第１入力軸Ｘ１および第２入力軸Ｘ２と平行に配置され、偶数段のギアと奇数段のギアをそれぞれ設けるとともに、端部にリダクションギアＲ１を設けたカウンタ軸Ｘ３と、第１入力軸の端部と対向する位置で、この第１入力軸と同軸位置に配置されて上記リダクションギアＲ１と噛み合うリダクションギアＲ２を固設した出力軸Ｘｏとを主体に構成される。
【００１４】
なお、第１入力軸Ｘ１は、第２入力軸Ｘ２の内周を挿通して両端を第２入力軸Ｘ２から突出し、ケース１０に軸支される。
【００１５】
第１入力軸Ｘ１および第２入力軸Ｘ２は、それぞれ第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２を介してエンジンの出力軸Ｘｅに連結可能である。
【００１６】
ケース１０は、第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２第２と入力軸Ｘ２とを収装するとともに、第１入力軸Ｘ１とカウンタ軸Ｘ３の前部を収装するフロントケース１０Ｆと、第１入力軸Ｘ１とカウンタ軸Ｘ３の後部と出力軸Ｘｏを収装するリアケース１０Ｒとから構成され、フロントケース１０Ｆとリアケース１０Ｒはフロントケース１０Ｆの隔壁１０Ｗで結合されている。
【００１７】
第１入力軸Ｘ１には、２速入力歯車Ｇ２１、４速入力歯車Ｇ４１が固設され、４速入力歯車４１と隔壁１０Ｗの間には、６速入力歯車６１とリバース入力歯車７１が第２入力軸Ｘ２と相対回転自在に軸支されており、この６速入力歯車６１とリバース入力歯車７１の間には第２入力軸Ｘ１の軸方向に摺動可能なスリーブＳ１（連結手段）を備えたカップリングＰ１が第２入力軸Ｘ２に固設されており、スリーブＳ１の変位に応じて６速入力歯車６１に設けたハブＨ６とリバース入力歯車７１に設けたハブＨＲが選択的にカップリングＰ１に連結される。なお、スリーブＳ１の中立位置では、カップリングＰ１と６速入力歯車６１及びリバース入力歯車７１は分離され、相対回転自在となる。
【００１８】
なお、リバース入力歯車７１はアイドラギアＧｉを介して第２入力軸Ｘ２の図示しないリバース出力歯車と歯合して、スリーブＳ１がカップリングＰ１とリバース入力歯車７１を連結したときには、第２入力軸Ｘ２からリバース入力歯車７１、アイドラギアＧｉ、リバース出力ギアを介してカウンタ軸Ｘ３を逆転させて車両を後退方向に駆動することができる。
【００１９】
第２入力軸Ｘ２と対向するカウンタ軸Ｘ３には、６速入力歯車６１と対向する位置に６速出力歯車６２が固設され、２速入力歯車２１及び４速入力歯車４１と対向する位置に２速出力歯車２２及び４速出力歯車４２がそれぞれカウンタ軸Ｘ３に対して相対回転自在に支持されている。
【００２０】
この２速出力歯車２２と４速出力歯車４２の間にはカウンタ軸Ｘ３の軸方向に摺動可能なスリーブＳ２を備えたカップリングＰ２がカウンタ軸Ｘ３に固設されており、スリーブＳ２の変位に応じて２速出力歯車２２に設けたハブＨ２と４速出力歯車４２に設けたハブＨ４が選択的にカップリングＰ２に連結される。なお、スリーブＳ２の中立位置では、カップリングＰ２と２速出力歯車２２及び４速出力歯車４２は分離され、相対回転自在となる。
【００２１】
リアケース１０Ｒに収装されている第１入力軸Ｘ１の後部には、１速入力歯車Ｇ１１、３速入力歯車Ｇ３１が固設される。そして、第１入力軸Ｘ１の端部側には第１入力軸Ｘ１の軸方向に摺動可能なスリーブＳ３を備えた５速歯車５１が固設され、このスリーブＳ３は、出力軸Ｘｏの端部側に設けたハブＨ５と５速歯車５１を選択的に連結し、連結状態では第１入力軸Ｘ１と出力軸Ｘｏが直結される一方、スリーブＳ３の中立位置では、５速歯車５１とハブＨ５は分離されて相対回転自在となる。
【００２２】
なお、後述するように、３速入力歯車３１の内径は、第２入力軸Ｘ２の外周に係合可能な径に設定され、３速入力歯車３１と第１入力軸Ｘ１はフランジなどを介して結合している。
【００２３】
次に、リアケース１０Ｒに収装されているカウンタ軸Ｘ３の後部には、１速入力歯車１１と歯合する１速出力歯車１２と、３速入力歯車３１と歯合する３速出力歯車３２がカウンタ軸Ｘ３に対して相対回転自在に支持され、１速出力歯車５２と３速入力歯車３１の間には、カウンタ軸Ｘ３の軸方向に摺動可能なスリーブＳ４を備えたカップリングＰ４がカウンタ軸Ｘ３に固設される。スリーブＳ４の変位に応じて１速出力歯車５２に設けたハブＨ１と３速出力歯車３２に設けたハブＨ３が選択的にカップリングＰ４に連結される。なお、スリーブＳ４の中立位置では、カップリングＰ４と１速出力歯車１２及び３速出力歯車３２は分離され、相対回転自在となる。
【００２４】
この場合の、各締結要素（クラッチ、スリーブ）の状態と変速段の関係は次のようになる。
【００２５】
【表１】
2005003073.tif 000003
【００２６】
以上のように、入力歯車と出力歯車（リバースと５速（直結）は除く）を常時噛み合わせて、第１クラッチＣ１と第２クラッチＣ２の締結・解放と、スリーブＳ１〜Ｓ４が選択的に連結するハブの位置に応じて変速を行うダブルクラッチの歯車式変速機では、フロントケース１０Ｆとリアケース１０Ｒで前後に分割されたケース１０には、奇数段の歯車をフロントケース１０Ｆに収装し、偶数段の歯車をリアケース１０Ｒに収装し、第１入力軸Ｘ１を第２入力軸Ｘ２の内周に挿通させることで、第１入力軸Ｘ１に設けるクラッチＣ１を、第２入力軸Ｘ２のクラッチＣ２よりもエンジン出力軸Ｘｅ側に配置することで、１速入力歯車１１を備えて大きなトルクを伝達する必要のある第１入力軸Ｘ１のクラッチＣ１を大径化することができ、各軸が伝達すべきトルクに応じてクラッチＣ１、Ｃ２を最適な位置に配置することができる。
【００２７】
さらに、奇数段の歯車をリアケース１０Ｒに収装し、直結段となる５速歯車５１を出力軸Ｘｏに近接した第１入力軸Ｘ１の端部に設けることができ、最適な歯車の配置を実現できる。
【００２８】
また、フロントケース１０Ｆは、クラッチＣ１、Ｃ２と各歯車を収装する空間を画成する前部隔壁１０Ｃを設け、この前部隔壁１０Ｃとリアケース１０Ｒ側の隔壁１０Ｗに軸受Ｂ１、Ｂ２を設けることで、中空の第２入力軸Ｘ２を高い剛性を持って支持することができる。なお、第２入力軸Ｘ２の隔壁１０Ｗ側の端部は、内周に配置したころ軸受ＢＮ１で第１入力軸Ｘ１に支持され、第１入力軸Ｘ１が隔壁１０Ｗの軸受Ｂ２に軸支される。
【００２９】
また、第１入力軸Ｘ１は前部隔壁１０Ｃ側と中間部で上記軸受Ｂ１、Ｂ２に支持され、さらに出力軸Ｘｏ側の端部がハブＨ５を介して軸受Ｂ３で軸支されるので、両端と中央部を支持されることになり、支持剛性を向上させることが可能となる。
【００３０】
なお、上記スリーブＳ１〜Ｓ４をアクチュエータ（図示せず）で駆動することにより、複数のクラッチＣ１、Ｃ２と歯車列からなるＦＲ車用の自動変速機を構成することができる。
【００３１】
次に、上記図１の自動変速機をベースとして、他の変速機を構成する例について説明する。
【００３２】
図２は、エンジン出力軸Ｘｅと選択的に締結するクラッチをＣ１のみとして自動変速機を構成した例を示す。
【００３３】
この場合、第２入力軸Ｘ２から図１のクラッチＣ１を取り外すストともに、隔壁１０Ｗ側（図中軸受Ｂ２側）の第２入力軸Ｘ２を、結合部材８を設けて第１入力軸Ｘ１に結合する。なお、結合部材８は、少なくとも回転方向で第１入力軸Ｘ１と第２入力軸Ｘ２とを結合するものであればよい。
【００３４】
これにより、複数のクラッチを備えた自動変速機から、単一のクラッチを備えた自動変速機へ容易に変更することができる。
【００３５】
次に、図３は、上記図２の偶数段、奇数段の歯車の一部配置を入れ替えて、単一クラッチの自動変速機から手動変速機を構成する例を示す。
【００３６】
上記図１でも述べたように、図３（Ａ）の自動変速機では、３速入力歯車３１の内径は第２入力軸Ｘ２に係合可能な内径を備えており、第１入力軸Ｘ１に設けたフランジ３０を介して結合され、奇数段の歯車は第１入力軸Ｘ１の後部（リアケース１０Ｒ内）に配置されている。
【００３７】
この自動変速機から手動変速機を構成するには、隣り合う変速段の歯車が隣り合うように配置するのが望ましいので、図３（Ａ）の２速と３速の歯車の位置を入れ替えて、３速と４速及び１速と２速の歯車が隣り合うようにして手動変速機を構成したのが図３（Ｂ）である。
【００３８】
図３（Ｂ）において、カウンタ軸Ｘ３では、２速出力歯車２２と３速出力歯車３２は、それぞれカウンタ軸Ｘ３に対して相対回転自在に支持されて同一の内径を有しているので、２速出力歯車２２の位置に３速出力歯車３２を取り付け、３速出力歯車３２の位置に２速出力歯車２２を取り付ける。
【００３９】
入力側の第１入力軸Ｘ１と第２入力軸Ｘ２では、２速入力歯車２１と３速入力歯車３１の内径は等しく（第２入力軸Ｘ２の外周に係合可能な内径）設定されているので、第１入力軸Ｘ１のフランジ３０に２速出力歯車２２を取り付け、第２入力軸Ｘ２の２速出力歯車２２の位置３速入力歯車３１を取り付ける。
【００４０】
こうして、第１入力軸Ｘ１と第２入力軸Ｘ２の歯車の内径を同一に設定しておくことで、奇数段の歯車と偶数段の歯車を隣り合うように配置することが可能となり、従来の手動式のシフト機構を流用して６速のＦＲ車用手動変速機を構成することができる。
【００４１】
以上のように、本発明によれば、一つの変速機から所望のクラッチ数の自動変速機または手動変速機を製造することが可能となって、製造コストの大幅な低減を図ることが可能となるのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示すダブルクラッチの歯車式自動変速機の概略構成図。
【図２】シングルクラッチの歯車式自動変速機の概略構成図。
【図３】シングルクラッチの歯車式手動変速機の概略構成図。
【符号の説明】
Ｘ１  第１入力軸
Ｘ２  第２入力軸
Ｘ３  カウンタ軸
Ｘｏ  出力軸
１１、２１、３１、４１、６１  入力歯車
１２、２２、３２、４２、６２  出力歯車
Ｓ１〜Ｓ４  スリーブ
Ｐ１〜Ｐ４  カップリング
【図１】
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【図２】
2005003073.tif 000005
【図３】
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