JP4832432B2 - 入力軸のトルクを伝達する２つの出力軸を含む変速機 - Google Patents

Description

本発明は、自動車の変速機に関する。

特に本発明は、同心の中実の入力軸及び中空の入力軸と、同心でない２つの出力軸を含む、複数の平行な軸と２つのクラッチを有する変速機に関する。

特許文献ＦＲ ２ ８０２６００に記載された上記のタイプの変速機は、所要空間に関する問題を提起する。すなわち、変速機がエンジンルームの中に横向きに搭載されるときには、変速機の制御機構を差動リングギヤに対して、自動車の前面の方向に沿って偏向させる必要がある。この構成は、油圧分配器、熱交換器、潤滑装置のような、変速機のその他の構成要素の配置と干渉する。
ＦＲ ２ ８０２６００

本発明は、上記の所要空間に関する問題を解消することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、主出力軸は、差動リングギヤを直接駆動するピニオンを支持し、副出力軸は、入力軸と同心の中間軸を介して上記差動リングギヤを駆動することを提案する。

上記中間軸は、中実の入力軸のピニオンと中空の入力軸のピニオンとの間に配置されることが望ましい。

本発明のその他の特徴によれば、本発明の変速機は、上記中空の入力軸と上記副出力軸との間に、後進ギヤの中間軸も含むことができる。

本発明のその他の特徴及び利点は、本発明の非限定的な実施の形態の以下の説明を、添付図面を参照して読むことによって明らかとなるであろう。これらの図面において：
−図１は、提供される変速機の構造の基本図であり；
−図２は、変速機の配置を示す図であり；
−図３〜９は、第１、第２、第３、第４、第５、第６および後進ギヤにおけるトルクの経路を示す図であり；
−図１０、１１は、変速機のハイブリッド化の可能性を示す図である。

これらの図に示された変速機は、同心の中実の入力軸１と中空の入力軸２からなる、２つの入力軸１、２（図示しない２つの入力クラッチに接続された）を有する。入力軸１、２に、２つの入力軸１、２と同心の第３の入力軸、すなわち第１の中間軸３を付加する必要がある。中実の入力軸１は、それぞれ図の左から右へ、中実の入力軸１に固定された、第１ギヤの入力ピニオン４と、第５ギヤの入力ピニオン６と、第３ギヤの入力ピニオン７との、３つの入力ピニオンを支持する。中空の入力軸２は、それぞれ図の左から右へ、中空の入力軸２に固定された、第４、第６および後進ギヤの入力ピニオン８と、第２ギヤの入力ピニオン９との、２つの入力ピニオン８、９を支持する。

副出力軸１１は、左から右へ、第３ギヤの入力ピニオン７に係合される第３ギヤの出力ピニオン１２と、第１の中間軸３のピニオン３ａの上の下降ピニオン１３と、第４、第６および後進ギヤの入力ピニオン８と係合される第４ギヤ及び後進ギヤの出力ピニオン１４と、後進ギヤ アイドル ピニオン１６を支持する。

主出力軸１７は、左から右へ、第１ギヤの出力ピニオン１８（第１ギヤの入力ピニオン４に係合される）と、第５ギヤの出力ピニオン１９（第５ギヤの出力ピニオン６に係合される）と、第３及び第４ギヤの出力ピニオン２１（第１の中間軸３のピニオン３ｂに係合される）と、第６ギヤの出力ピニオン２２（第４、第６および後進ギヤの入力ピニオン８に係合される）と、第２ギヤの出力ピニオン２３（第２ギヤの入力ピニオン９に係合される）と、差動リングギヤ３１（図１には示されない）の駆動ピニオン２４とを支持する。

最後に、第２の中間軸である後進ギヤの中間軸２５は、２つの連結ピニオン２５ａ、２５ｂを支持する。連結ピニオン２５ａ、２５ｂによって、後進ギヤにおいて、中実の入力軸１の第３ギヤの入力ピニオン７へのトルク（第４、第６および後進ギヤの入力ピニオン８によって伝達される）の伝達が可能になる。

変速機は、複シンクロメッシュ２６ａ，２６ｂ；２７ａ，２７ｂ；２８ａ,２８ｂと単シンクロメッシュ２９を含む。これらのシンクロメッシュ２６ａ〜２９は、それぞれ次のギヤの係合を可能にする。
−シンクロメッシュ２６ｂ：第１ギヤ、
−シンクロメッシュ２６ａ：第５ギヤ、
−シンクロメッシュ２７ａ：第２ギヤ、
−シンクロメッシュ２７ｂ：第６ギヤ、
−シンクロメッシュ２８ａ：第３ギヤ、
−シンクロメッシュ２８ｂ：後進ギヤ、
−シンクロメッシュ２９：第４ギヤ。

先に述べたように、２つの入力軸１、２は、望ましくは多盤クラッチであるクラッチ（図示しない）に接続される。第１、第２、第５、第６ギヤは、トルクが入力軸から主出力軸１７へ直接伝達されるという意味において「直接」である。主出力軸１７は、駆動ピニオン２４を介して、差動リングギヤ(図示しない)を駆動する。他方、第３、第４、後進ギヤは、「直接」ではない。これらのギヤについては、副出力軸１１を辿るトルクは、第１の中間軸３を介して（第３、第４ギヤ）、または第２の中間軸である後進ギヤの中間軸２５を介して（後進ギヤ）、主出力軸１７へ伝達される。このように、主出力軸１７は、差動リングギヤを直接駆動する駆動ピニオン２４を支持し、一方、副出力軸１１は、入力軸と同心の第１の中間軸３を介して、または、中実な入力軸１へトルクを伝達する後進ギヤの中間軸２５を介して、差動リングギヤを駆動する。

変速機の外側面図に相当する図２に、入力軸１、２、第１の中間軸３と、副出力軸１１と、主出力軸１７と、後進ギヤの第２中間軸２５と、差動リングギヤ３１との間の相対的な配置が示されている。この図は、提供される変速機の構造が、どのようにして、ギヤシフトの機構（及び場合によっては関連するロボット化モジュール）が差動リングギヤ３１の上に配置されることを可能にするかを示している。実際、本発明によれば、後進ギヤの第２中間軸２５と副出力軸１１は、この配置を可能にする配置上の自由度を有している。また、全てのシンクロメッシュは、主、副出力軸に設けられ、後進ギヤの中間軸２５は、クラッチの油圧制御装置に必要な場所（分配器の場所）を開放するように、変速機の中において充分高く配置されていることに着目するべきである。最後に、分配器の上に、熱交換器のための充分な場所が残されている。

図３〜９に、変速機の各ギヤにおけるトルクの経路を太線で示す。

第１ギヤ(図３)においては、トルクは中実の入力軸１から、シンクロメッシュ２６ｂを介して、主出力軸１７へ直接通過する。

第２ギヤ（図４）においては、トルクは、中空の入力軸２から、シンクロメッシュ２７ａを介して、主出力軸１７へ直接通過する。

第３ギヤ（図５）においては、トルクは、中実の入力軸１から、歯車列７、１２（第３ギヤの入力ピニオン７、第３ギヤの出力ピニオン１２）を介して、副出力軸１１へ通過し、次いで、シンクロメッシュ（第１正クラッチ）２８ａを介して、下降ピニオン１３、第１の中間軸３上のピニオン３ａを辿り、第３及び第４ギヤの出力ピニオン２１を介して、主出力軸１７に至る。

第４ギヤ（図６）においては、トルクは、中空の入力軸２から、歯車列８、１４（第４、第６および後進ギヤの入力ピニオン８、第４ギヤ及び後進ギヤの出力ピニオン１４）とシンクロメッシュ（第２正クラッチ）２９を介して、副出力軸１１へ通過し、次いで、第３ギヤにおけると同様に、歯車列１３、３ａ（下降ピニオン１３、第１の中間軸３上のピニオン３ａ）を経て第１中間軸３へ下降し、次いで、歯車列３ｂ、２１（ピニオン３ｂ、第３及び第４ギヤの出力ピニオン２１）を辿って主出力軸１７に到達する。

第５ギヤ（図７）においては、トルクは、中実の入力軸１から、歯車列６、１９（第５ギヤの入力ピニオン６、第５ギヤの出力ピニオン１９）及びシンクロメッシュ２６ａを介して、主出力軸１７へ直接通過する。

第６ギヤ（図８）においては、トルクは、中空の入力軸２から、下降歯車列８、２２（第４、第６および後進ギヤの入力ピニオン８、第６ギヤの出力ピニオン２２）及びシンクロメッシュ２７ｂを介して、主出力軸１７へ直接通過する。

最後に、後進ギヤ（図９）においては、トルクは、中空の入力軸２から、歯車列８、２５ａ（第４、第６および後進ギヤの入力ピニオン８、連結ピニオン２５ａ）を介して、後進ギヤの中間軸２５へ通過し、次いで、後進ギヤ アイドル ピニオン１６を介して副出力軸１１へ、次いで、歯車列１２、７（第３ギヤの出力ピニオン１２、第３ギヤの入力ピニオン７）を介して中実の入力軸１へ通過し、最後に第１ギヤの入力ピニオン４を介して主出力軸１７へ至る。

図１０に、先の図の変速機の構造を再度示した。しかしながら、この図における後進ギヤの中間軸２５は、追加ピニオン３２を有する。追加ピニオン３２は、例えばスタータの代わりに設けられた、電気モータ３４の軸に装着されたピニオン３３と係合する。このような追加ピニオンを追加することによって、上述のような変速機の構造を使用して、ハイブリッド変速機を直接得ることが可能になる。図１１に示すように、後進ギヤの中間軸２５の、変速機の頂部における、したがってスタータモータに近接した、入力ラインと追加出力軸との間の配置は、「ハイブリッド化」にとって大変好都合である。

本発明によって提供される変速機の構造は、多くの利点を有する。これらの利点の中で、後進ギヤにおいてトルクを第１歯車列へ戻すための後進ギヤの中間軸の使用を強調することができる。この配置によれば、前進ギヤから後進ギヤへ移行するためには、変速機の入力クラッチを反転させ、シンクロメッシュ（２８ｂ）を閉じるだけで充分である。このようにして、後進ギヤに適した第１ギヤの減速比を有利に使用することができ、第１ギヤから後進ギヤへのギヤシフトの実行は極めて簡単である。

最後に、提供される変速機をハイブリッド変速機へ変換するために後進ギヤの中間軸を利用することが可能であることを考慮に入れるべきである。

提供される変速機の構造の基本図である。 変速機の配置を示す図である。 第１ギヤにおけるトルクの経路を示す図である。 第２ギヤにおけるトルクの経路を示す図である。 第３ギヤにおけるトルクの経路を示す図である。 第４ギヤにおけるトルクの経路を示す図である。 第５ギヤにおけるトルクの経路を示す図である。 第６ギヤにおけるトルクの経路を示す図である。 後進ギヤにおけるトルクの経路を示す図である。 変速機のハイブリッド化の可能性を示す図である。 変速機のハイブリッド化の可能性を示す図である。

Claims (6)

1. ２個の入力クラッチを介して各々のうちの一方に入力トルクが伝達される同心の中実の入力軸（１）及び中空の入力軸（２）と、
   前記中実の入力軸（１）及び中空の入力軸（２）と同心の第1の中間軸（３）と、
   前記中実の入力軸（１）及び中空の入力軸（２）と平行であり、かつ、同心でない軸であって、差動リングギアを直接駆動する駆動ピニオン（２４）を支持する主出力軸（１７）と、
   前記中実の入力軸（１）及び中空の入力軸（２）と平行であり、かつ、同心でない副出力軸（１１）と、
   前記副出力軸（１１）と同心の後進ギヤアイドルピニオン（１６）と、
   前記中空の入力軸（２）を前記後進ギヤアイドルピニオン（１６）に接続する第2の中間軸（２５）と、
   前記後進ギヤアイドルピニオン（１６）及び前記副出力軸（１１）の接続を制御する後進ギア用クラッチ（２８ｂ）とを具備し、
   変速段の前進ギアである各ギアは、入力トルクの伝達経路により４つのグループに分けることができ、
   前記４つのグループのうち第1ギアを含む第1のグループでは、入力トルクが前記中実の入力軸（１）を介して前記主出力軸（１７）に伝達され、
   前記前進ギアの第２のグループでは、入力トルクが前記中空の入力軸（２）を介して前記主出力軸（１７）に伝達され、
   前記前進ギアの第３のグループでは、入力トルクが前記中実の入力軸（１）、前記副出力軸（１１）及び前記第1の中間軸（３）を介して前記主出力軸（１７）に伝達され、
   前記前進ギアの第４のグループでは、入力トルクが前記中空の入力軸（２）、前記副出力軸（１１）及び前記第1の中間軸（３）を介して前記主出力軸（１７）に伝達され、
   前記変速段の後進ギアでは、前記後進ギア用クラッチ（２８ｂ）により前記後進ギヤアイドルピニオン（１６）が前記副出力軸（１１）に接続され、入力トルクが前記中空の入力軸（２）、前記第２の中間軸（２５）、前記後進ギヤアイドルピニオン（１６）、前記副出力軸（１１）及び前記中実の入力軸（１）を介して前記主出力軸（１７）に伝達されることを特徴とする、変速機。
2. 前記副出力軸（１１）と同心であり、前記第1の中間軸（３）に固定されたピニオン（３ａ）と係合する下降ピニオン（１３）を具備し、
   前記前進ギアの第３及び第４のグループでは、前記副出力軸（３）のトルクが前記下降ピニオン（３ａ）を介して前記第１の中間軸（３）に伝達されることを特徴とする、請求項１に記載の変速機。
3. 前記副出力軸（１１）に固定されており、前記中実の入力軸（１）に固定されたピニオン（７）と係合する、前記前進ギアの第３グループのためのピニオン（１２）と、
   前記副出力軸（１１）を前記下降ピニオン（１３）に接続する、前記前進ギアの第３グループのためのクラッチ（２８ａ）とを具備し、
   前記前進ギアの第３のグループでは、前記中実の入力軸（１）からの入力トルクが前記副出力軸（１１）と、前記前進ギアの第３のグループのためのクラッチ（２８ａ）により前記副出力軸（１１）に接続された前記下降ピニオン（１３）とを介して、前記第１の中間軸（３）に伝達されることを特徴とする、請求項２に記載の変速機。
4. 前記中空の入力軸（２）に固定されたピニオン（８）と係合する、前記前進ギアの第４グループのためのピニオン（１４）と、
   前記前進ギアの第４グループのためのピニオン（１４）を前記下降ピニオン（１３）に接続する、前記前進ギアの第４グループのためのクラッチ（２９）とを具備し、
   前記前進ギアの第４のグループでは、前記中空の入力軸（２）からの入力トルクが、前記前進ギアの第４のグループのためのピニオン（１４）と、前記前進ギアの第４のグループのためのクラッチ（２９）により前記前進ギアの第４のグループのためのピニオン（１４）に接続された前記下降ピニオン（１３）とを介して、前記第１の中間軸（３）に伝達されることを特徴とする、請求項２または３に記載の変速機。
5. 前記第２の中間軸（２５）は、電気モータ（３４）に連結された追加ピニオン（３２）を支持することを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１つに記載の変速機。
6. 請求項５に記載の変速機を含むハイブリッド変速機。

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