(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１入力軸と、前記第１入力軸と同期回転する第２入力軸と、出力軸とを互に平行に配置した平行３軸式自動変速機であって、
前進用の第１の変速段を確立する第１の油圧クラッチと前進用の第２の変速段を確立する第２の油圧クラッチとを前記第１入力軸と前記第２入力軸とに分設し、
前記第１入力軸に、前記第１の油圧クラッチを介して前記第１入力軸に連結される第１の変速段用の駆動ギアと、前記駆動ギアに一体に連結される後進段用の駆動ギアとを軸支し、
前記出力軸に、前記出力軸に連結したセレクタハブの軸方向両側に位置させて、前記第１の変速段用の駆動ギアに噛合する前記第１の変速段用の従動ギアと、前記後進段用の駆動ギアにアイドルギアを介して噛合する後進段用の従動ギアとを軸支し、両従動ギアを前後進切換用のセレクタを介して前記セレクタハブに選択的に連結自在とすると共に、
前記第２入力軸に、第２の油圧クラッチを介して前記第２入力軸に連結される第２の変速段用の駆動ギアを軸支し、前記出力軸に、前記第２の変速段用の駆動ギアに噛合する第２の変速段用の従動ギアを連結するものにおいて、
前記第２の変速段用の従動ギアを前記第１の変速段用の従動ギアに隣接配置すると共に、前記出力軸上に、前記セレクタハブと前記第２の変速段用の従動ギアとの間に位置させて第１のスペーサカラーを設け、前記第１のスペーサカラー上に第１のニードルベアリングを介して前記第１の変速段用の従動ギアを軸支するとともに、前記セレクタハブに軸方向側にのびる前記第２のスペーサカラーを一体形成し、前記第２のスペーサカラー上に第２のニードルベアリングを介して前記後進段用の従動ギアを軸支し、
潤滑油が、前記出力軸の軸孔から前記出力軸に形成した油孔と、前記第１のスペーサカラー及び前記第２のスペーサカラーにそれぞれ形成した油孔とを介して前記第１のニードルベアリング及び前記第２のニードルベアリングに供給されると共に、前記第１の変速段用の従動ギア及び前記後進段用の従動ギアと前記セレクタハブとの摺接面に形成したそれぞれの油溝を介して前記セレクタに供給され、
前記第１の変速段用の従動ギアに形成する斜歯の向きを、前記従動ギアの前進側回転方向たる正転方向への回転時に前記セレクタハブに近付く方向のスラスト力が発生するように設定したことを特徴とする平行３軸式自動変速機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、第１入力軸と、第１入力軸と同期回転する第２入力軸と、出力軸とを互に平行に配置した平行３軸式自動変速機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
平行軸式自動変速機は、一般に、入力軸と出力軸との２本の軸を平行に配置し、入力軸と出力軸との間に夫々各別の油圧クラッチを介して確立される複数の変速段を並設して成るものに構成される。然し、このものでは、変速段の数を増すと変速機の軸長が大きくなってしまうため、従来、第１入力軸と、第１入力軸と同期回転する第２入力軸と、出力軸とを互に平行に配置し、第１と第２の各入力軸と出力軸との間に夫々複数の変速段を並設するようにした平行３軸式の自動変速機も知られている。
【０００３】
また、後進段専用の油圧クラッチを設けると変速機が大形化するため、第１入力軸に配置する前進用の何れかの変速段（第１の変速段）を確立する油圧クラッチ（第１の油圧クラッチ）を後進段に共用すべく、第１の油圧クラッチを介して第１入力軸に連結される、第１入力軸上に軸支した第１の変速段用の駆動ギアに後進段用の駆動ギアを一体に連結し、出力軸に、出力軸に連結したセレクタハブの軸方向両側に位置させて、第１の変速段用の駆動ギアに噛合する第１の変速段用の従動ギアと、後進段用の駆動ギアにアイドルギアを介して噛合する後進段用の従動ギアとを軸支し、両従動ギアを前後進切換用のセレクタを介してセレクタハブに選択的に連結自在とし、第１の変速段用の従動ギアをセレクタハブに連結させた状態で第１の油圧クラッチを係合させたとき第１の変速段が確立され、後進段用の従動ギアをセレクタハブに連結させた状態で第１の油圧クラッチを係合させたとき後進段が確立されるようにしたものも知られている（特開平１０−１０３４６３号公報参照）。
【０００４】
また、このものでは、軸方向に関して第１の油圧クラッチと同じ側で第２入力軸に配置した第２の油圧クラッチによって確立される、第２入力軸と出力軸との間に配置した前進用の第２の変速段の従動ギアを後進段用の従動ギアに隣接させて出力軸に連結している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例のものにおいて、第２の変速段用の従動ギアを後進段用の従動ギアに隣接配置するのは、変速機の軸長をできるだけ短縮するためであるが、このものでは、第１の変速段の確立時に、出力軸と一体に正転する第２の変速段用の従動ギアに対し後進段用の従動ギアが第１の油圧クラッチからの動力伝達で逆転する。そのため、第１の変速段での走行中は第２の変速段用の従動ギアと後進段用の従動ギアとの間の摩擦を生ずることになり、フリクションロスが大きくなる。
【０００６】
本発明は、以上の点に鑑み、軸長を可及的に短縮して、且つ、フリクションロスも低減し得るようにした平行３軸式自動変速機を提供することを課題としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決すべく、本発明は、第１入力軸と、第１入力軸と同期回転する第２入力軸と、出力軸とを互に平行に配置した平行３軸式自動変速機であって、前進用の第１の変速段を確立する第１の油圧クラッチと前進用の第２の変速段を確立する第２の油圧クラッチとを第１入力軸と第２入力軸とに分設し、第１入力軸に、第１の油圧クラッチを介して第１入力軸に連結される第１の変速段用の駆動ギアと、該駆動ギアに一体に連結される後進段用の駆動ギアとを軸支し、出力軸に、出力軸に連結したセレクタハブの軸方向両側に位置させて、第１の変速段用の駆動ギアに噛合する第１の変速段用の従動ギアと、後進段用の駆動ギアにアイドルギアを介して噛合する後進段用の従動ギアとを軸支し、両従動ギアを前後進切換用のセレクタを介してセレクタハブに選択的に連結自在とすると共に、第２入力軸に、第２の油圧クラッチを介して第２入力軸に連結される第２の変速段用の駆動ギアを軸支し、出力軸上に、前記セレクタハブと前記第２の変速段用の従動ギアとの間に位置させて第１のスペーサカラーを設け、前記第１のスペーサカラー上に第１のニードルベアリングを介して前記第１の変速段用の従動ギアを軸支するとともに、前記セレクタハブに軸方向側にのびる前記第２のスペーサカラーを一体形成し、前記第２のスペーサカラー上に第２のニードルベアリングを介して前記後進段用の従動ギアを軸支し、潤滑油が、出力軸の軸孔から出力軸に形成した油孔と、第１のスペーサカラー及び第２のスペーサカラーにそれぞれ形成した油孔とを介して第１のニードルベアリング及び第２のニードルベアリングに供給されると共に、第１の変速段用の従動ギア及び後進段用の従動ギアと前記セレクタハブとの摺接面に形成したそれぞれの油溝を介してセレクタに供給され、第１の変速段用の従動ギアに形成する斜歯の向きを、従動ギアの前進側回転方向たる正転方向への回転時にセレクタハブに近付く方向のスラスト力が発生するように設定したことを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、第１の変速段の確立時における第２の変速段用の従動ギアと後進段用の従動ギアとの間の摩擦は生じない。一方、後進段の確立時は、出力軸と一体に逆転する第２の変速段用の従動ギアに対し第１の変速段用の従動ギアが第１の油圧クラッチを介しての動力伝達で正転し、第１の変速段用の従動ギアと第２の変速段用の従動ギアとの間の摩擦を生ずる可能性がある。然し、本発明では、スペーサカラーによって第１の変速段用の従動ギアに対する第２の変速段用の従動ギアの圧接が避けられるため、両従動ギア間の摩擦によるフリクションロスは左程大きくならない。また、両従動ギア間での多少の摩擦を生じても、後進段の確立頻度は極めて少なく、両従動ギア間の摩擦によるフリクションロスで燃費が悪化することはない。
【０００９】
ところで、各変速段の駆動ギア及び従動ギアは斜歯ギアで構成されている。そして、第１の変速段用の従動ギアに形成する斜歯の向きを、該従動ギアの前進側回転方向たる正転方向への回転時にセレクタハブに近付く方向のスラスト力が発生するように設定すれば、後進段の確立時に第１の変速段用の従動ギアはスラスト力で第２の変速段用の従動ギアから離間する方向に押され、両従動ギア間の摩擦は生じない。一方、第１の変速段用の従動ギアはスラスト力でセレクタハブに押接されるため、第１の変速段用の従動ギアとセレクタハブとの間での摩擦を生ずるが、両者の摺接面は元々セレクタに潤滑油を供給する油溝が形成されていて良好に潤滑されるため、第１の変速段用の従動ギアとセレクタハブとの間の摩擦によるフリクションロスは極めて小さくなる。尚、第１の変速段用の従動ギアに形成する斜歯の向きを正転時にセレクタハブから離間する方向のスラスト力が発生するように設定した場合は、後進段の確立時に第１の変速段用の従動ギアと第２の変速段用の従動ギアとの摩擦を生ずるため、第２の変速段用の従動ギアに第１の変速段用の従動ギアに対する摺接面を潤滑する油溝を形成する必要がある。そして、油溝を形成すると、第２の変速段用の従動ギアの出力軸に対する連結部の有効長さが油溝の分だけ減少するため、強度上必要な有効長さを確保する上で連結部の全長を長くせざるを得ず、変速機の軸長増加を招く。これに対し、第１の変速段用の従動ギアに形成する斜歯の向きを上記の如く正転時にセレクタハブに近付く方向のスラスト力が発生するように設定すれば、第２の変速段用の従動ギアに潤滑用の油溝を形成せずに済み、上記の不具合は生じない。
尚、後記する実施形態において、上記第１の変速段は４速段Ｇ４、上記第２の変速段は３速段Ｇ３である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１を参照して、１は前進５段後進１段の変速を行う車両用の自動変速機を示している。この変速機は、エンジン（図示せず）に流体トルクコンバータ２を介して連結される第１入力軸３と、第１入力軸３と同期回転するように第１入力軸３にギア列４（図２参照）を介して連結した第２入力軸５と、車両の駆動輪に連結される差動ギア７上のファイナルギア７ａに噛合する軸端の出力ギア６ａを有する出力軸６とを互に平行に配置した平行３軸式変速機で構成されている。尚、図１ではファイナルギア７ａと出力ギア６ａとが離れた状態で描かれているが、これは図１が展開図であるためであり、実際は両ギア６ａ，７ａが互に噛合している。また、前記ギア列４は、第１入力軸３の軸端のギア４ａと、第２入力軸５の軸端のギア４ｂと、両ギア４ａ，４ｂに噛合するアイドラー４ｃとで構成されている。図中６ｂは出力軸６の軸方向外側の端部に連結したパーキングギアである。
【００１１】
第１入力軸３と出力軸６との間には、５速段Ｇ５と４速段Ｇ４と後進段ＧＲとが並設され、第２入力軸５と出力軸６との間には、２速段Ｇ２と１速段Ｇ１と３速段Ｇ３とが並設されている。これを詳述するに、第１入力軸３の中間部に５速油圧クラッチＣ５と４速油圧クラッチＣ４とを前者Ｃ５が軸方向内側、後者が軸方向外側を向くように背中合わせで配置し、５速油圧クラッチＣ５を介して第１入力軸３に連結される５速駆動ギアＧ５ａを第１入力軸３に軸支すると共に、５速駆動ギアＧ５ａに噛合する５速従動ギアＧ５ｂをスプラインで出力軸６に連結し、５速油圧クラッチＣ５の係合で５速段Ｇ５が確立されるようにしている。また、４速油圧クラッチＣ４を介して第１入力軸３に連結される４速駆動ギアＧ４ａと、４速駆動ギアＧ４ａに一体に連結される後進駆動ギアＧＲａとを第１入力軸３に軸支すると共に、４速駆動ギアＧ４ａに噛合する４速従動ギアＧ４ｂと、後進駆動ギアＧＲａにアイドルギアＧＲｃ（図２参照）を介して噛合する後進従動ギアＧＲｂとを出力軸６にスプラインで連結したセレクタハブ８ａの軸方向両側に位置させて出力軸６に軸支し、４速従動ギアＧ４ｂと後進従動ギアＧＲｂとを前後進切換用のセレクタ８を介してセレクタハブ８ａに選択的に連結自在としている。そして、前進レンジではセレクタ８により４速従動ギアＧ４ｂをセレクタハブ８ａに連結して、４速油圧クラッチＣ４が係合されたとき４速段Ｇ４が確立されるようにし、後進レンジではセレクタ８により後進従動ギアＧ４ｂをセレクタハブ８ａに連結した状態で４速油圧クラッチＣ４を係合させて後進段ＧＲを確立するようにしている。
【００１２】
第２入力軸５の軸方向内側の端部には、２速油圧クラッチＣ２が軸方向外側を向くように配置されており、２速油圧クラッチＣ２を介して第２入力軸５に連結される２速駆動ギアＧ２ａを第２入力軸５に軸支すると共に、２速駆動ギアＧ２ａに噛合する２速従動ギアＧ２ｂをスプラインで出力軸６に連結し、２速油圧クラッチＣ２の係合で２速段Ｇ２が確立されるようにしている。更に、第２入力軸５の中間部に１速油圧クラッチＣ１と３速油圧クラッチＣ３とを前者Ｃ１が軸方向内側、後者が軸方向外側を向くように背中合わせで配置し、１速油圧クラッチＣ１を介して第２入力軸５に連結される１速駆動ギアＧ１ａを第２入力軸５に軸支すると共に、１速駆動ギアＧ１ａに噛合する１速従動ギアＧ１ｂをスプラインで出力軸６に連結し、１速油圧クラッチＣ１の係合で１速段が確立されるようにしている。また、３速油圧クラッチＣ３を介して第２入力軸５に連結される３速駆動ギアＧ３ａを第２入力軸５に軸支すると共に、３速駆動ギアＧ３ａに噛合する３速従動ギアＧ３ｂをスプラインで出力軸６に連結し、３速油圧クラッチＣ３の係合で３速段Ｇ３が確立されるようにしている。
【００１３】
ここで、３速従動ギアＧ３ｂは４速従動ギアＧ４ｂに隣接配置されている。そして、出力軸６上に、図３に明示する如く、セレクタハブ８ａと３速従動ギアＧ３ｂとの間に位置するスペーサカラー９を設け、スペーサカラー９上にニードルベアリング１０を介して４速従動ギアＧ４ｂを軸支している。また、セレクタハブ８ａに軸方向外側にのびるスペーサカラー１１を一体に形成し、このスペーサカラー１１上にニードルベアリング１２を介して後進従動ギアＧＲｂを軸支している。尚、セレクタハブ８ａにスペーサカラー１１に加えてスペーサカラー９を一体成形することも可能である。図中１０ａ，１２ａはニードルベアリング１０，１２のリテーナである。
【００１４】
各ニードルベアリング１０，１２には、出力軸６の軸孔６ｃから出力軸６に形成した各油孔６ｄと各スペーサカラー９，１１に形成した油孔９ａ，１１ａとを介して潤滑油が供給され、この潤滑油は更に４速段用と後進段用の各従動ギアＧ４ｂ，ＧＲｂとセレクタハブ８ａとの摺接面に形成した油溝１３，１４を介してセレクタ８に供給される。
【００１５】
上記の如く３速従動ギアＧ３ｂを４速従動ギアＧ４ｂに隣接配置すると、後進段ＧＲの確立時に出力軸６と一体に逆転する３速従動ギアＧ３ｂに対し４速従動ギアＧ４ｂが４速油圧クラッチＣ４からの動力伝達で正転し、両従動ギアＧ３ｂ，Ｇ４ｂ間の摩擦を生ずる可能性がある。ここで、各変速段の駆動ギアＧ１ａ〜Ｇ５ａ，ＧＲａと従動ギアＧ１ｂ〜Ｇ５ｂ，ＧＲｂは斜歯ギアで構成されており、３速従動ギアＧ３ｂに形成する斜歯の向きを正転時に４速従動ギアＧ４ｂから離間する方向のスラスト力が発生するように設定した場合、後進段ＧＲの確立時には、３速従動ギアＧ３ｂが３速駆動ギアＧ３ａのイナーシャによる負荷を受けた状態で逆転して、３速従動ギアＧ３ｂに４速従動ギアＧ４ｂ側へのスラスト力が作用する。然し、本実施形態では、スペーサカラー９によってスラスト力が受けられるため、４速従動ギアＧ４ｂに３速従動ギアＧ３ｂがスラスト力で押し付けられることはない。
【００１６】
また、本実施形態では、４速従動ギアＧ４ｂに形成する斜歯の向きを正転時にセレクタハブ７に近付く方向のスラスト力が発生するように設定している。そのため、後進段ＧＲの確立時に４速従動ギアＧ４ｂがこれに作用するスラスト力で３速従動ギアＧ３ｂに押し付けられることもない。従って、後進段ＧＲの確立時における３速従動ギアＧ３ｂと４速従動ギアＧ４ｂとの間の摩擦によるフリクションロスは生じない。一方、４速従動ギアＧ４ｂとセレクタハブ７との間の摩擦が発生するが、４速従動ギアＧ４ｂとセレクタハブ７との摺接面は油溝１３に流れる潤滑油で良好に潤滑されるため、摩擦によるフリクションロスは低く抑えられる。而も、後進段ＧＲの確立頻度は極めて少ないため、フリクションロスによる燃費の悪化は殆んど生じない。また、３速従動ギアＧ３ｂと４速従動ギアＧ４ｂとの圧接が防止されるため、３速従動ギアＧ３ｂに４速従動ギアＧ４ｂに対する摺接面の潤滑用油溝を形成しなくても、両従動ギアＧ３ｂ，Ｇ４ｂ間に出力軸６に形成した油孔６ｄを介して潤滑油を供給するだけで充分な潤滑が得られる。尚、３速従動ギアＧ３ｂに潤滑用油溝を形成すると、３速従動ギアＧ３ｂの出力軸６に対する連結部（スプライン部）の有効長さが潤滑用油溝の分だけ短くなるため、強度上必要な有効長さを確保する上で連結部の全長を長くせざるを得なくなり、変速機の軸長増加を招くが、本実施形態では、３速従動ギアＧ３ｂに潤滑用油溝を形成せずに済むため、かかる不具合は生じない。
【００１７】
尚、上記実施形態では、後進段ＧＲと油圧クラッチを共用する前進用の第１の変速段を４速段Ｇ４とし、４速段Ｇ４用の従動ギアＧ４ｂに第２の変速段たる３速段Ｇ３用の従動ギアＧ３ｂを隣接配置したが、これに限るものではなく、例えば、第１の変速段を５速段、第２の変速段を２速段とし、５速段用の従動ギアに２速段用の従動ギアを隣接配置しても良い。
【００１８】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、変速機の軸長を短縮して、且つ、フリクションロスを低減でき、燃費向上を図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明変速機の一例の展開断面図
【図２】  図１の変速機の第１と第２の両入力軸を連結するギア列の部分の展開断面図
【図３】  図１の変速機の要部の拡大断面図
【符号の説明】
１  平行３軸式自動変速機          ３  第１入力軸
５  第２入力軸                    ６  出力軸
Ｇ３  ３速段（第２の変速段）
Ｃ３  ３速油圧クラッチ（第２の油圧クラッチ）
Ｇ３ａ  ３速駆動ギア              Ｇ３ｂ  ３速従動ギア
Ｇ４  ４速段（第１の変速段）
Ｃ４  ４速油圧クラッチ（第１の油圧クラッチ）
Ｇ４ａ  ４速駆動ギア              Ｇ４ｂ  ４速従動ギア
ＧＲ  後進段                    ＧＲａ  後進駆動ギア
ＧＲｂ  後進従動ギア              ＧＲｃ  後進アイドルギア
８  セレクタ                    ８ａ  セレクタハブ
９  スペーサカラー
【図１】
0004336448.tif 000002
【図２】
0004336448.tif 000003
【図３】
0004336448.tif 000004