JPH01145451A - 多段変速機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は変速機に関し、更に詳細には、六つの異なる前
進速度比を発生させることが可能でかつ一定のかみ合い
後進を有する単一のクラスタ歯車手動変速機に関する。

（ロ）従来技術 重量対動力の小さい車両において、十分な車両の運転に
対して要求される幅の広い出力トルクを与えるために多
歯車比すなわち多段手動変速機が通常使用されている。

１９７５年１１月４日に発行された米国特許第３，９１
６，７１２号はユニークな５速手動変速機を示している
。その変速機は第４速駆動比で直結駆動を行うように入
力軸が出力軸に直結される。上記米国特許の変速機は、
人力歯車によって駆動される連続に駆動される副軸組立
体を備え、その人力歯車は四つの別個の歯車セットを介
して出力軸と選択的に連結されて第１１第２、第３及び
第５の前進駆動歯車比を与え、第５の歯車比がオーバド
ライブになっている。上記米国特許の装置において逆行
すなわち後進駆動比は副軸を後進歯車を介して出力軸に
連結することによって与えられる。上記米国特許の装置
において、第５の前進速度比は、出力軸に取り付けられ
た小さな歯車とかみ合っている比較的大きな歯車を副軸
に配置することによって得られる。副軸で比較的大きな
歯車比を有するので、副軸及びクラスタ（ｃｌｕｓｔｅ
ｒ）歯車装置の回転慣性はひどく増加する。

上記米国特許には別のオーバドライブ状態すなわち駆動
比を発生させるための六つの前進速度比に関する開示は
全くない。更に、上記米国特許の装置は効果的な回転慣
性の問題、歯車のがたがた音の開運、又は副軸及びクラ
スタ歯車組立体に第５及び第６のオーバドライブ歯車を
加えることによって生起される切換えの労力の増大につ
いては言及していない。

上記に鑑み、本発明によれば六つの前進駆動比を与える
手動変速機が提供される。六つの前進速度比のうち二つ
は変速機の出力軸にオーバドライブ状態を発生させる。

このために、本発明の副軸及びクラスタ歯車組立体は今
までに知られたものから再設計された。本発明の主要部
を成す改良されたクラスタ歯車組立体は変速機入力軸の
有効回転慣性を減少し、それによって歯車ががたがたす
る傾向を減少しかつアンダードライブすなわち直結駆動
状態を得るのに運転者に必要な切換えの労力を減少する
。

（ハ）発明が解決しようとする課題 本発明の主目的は、少なくとも二つのオーバスピード駆
動比を備えた６速手動変速機を提供することである。

本発明の他の目的は、変速機の入力軸の有効回転慣性を
減少して歯車のがたがた鳴る傾向及びアンダードライブ
又は直結駆動状態で切換えに要求される労力を減少する
ユニークなかつ改良されたクラスタ歯車組立体を有する
６速手動変速機を提供することである。

（ニ）課題を解決するための手段 本願の一つの発明は、少なくとも六つの異なる前進速度
比を確立できるように制御できる多段変速機において、
入力軸と、出力軸と、前記入力軸が駆動されたとき出力
軸において異なる速度比を確立可能な第１１第２、第３
、第４、第５及び第６の選択的に係合可能な歯車かみ合
い部とを備え、前記第１の歯車かみ合い部が、前記入力
軸と共に回転可能な歯車及び副軸に設けられたかみ合い
歯車を備え、前記第２、第３及び第４の歯車かみ合い部
が、前記出力軸と共に回転可能な歯車及び前記副軸に固
定されたかみ合い歯車をそれぞれ備え、前記第５及び第
６の歯車かみ合い部が、前記出力軸と共に回転可能な歯
車及び前記副軸に回転可能に取り付けられたかみ合い歯
車をそれぞれ備えて構成されている。

本願の他の発明は、変速機において、ハウジングと、前
記ハウジングに回転可能に支持された入力及び出力軸と
、前記入力軸が駆動されたとき前記出力軸に少なくとも
六つの異なる前進速度比と一つの後進速度比を発生させ
るための第１１第２、第３、第４、第５、第６及び後進
の選択的に係合可能な歯車かみ合い部とを備え、前記第
１の歯車かみ合い部が、前記入力軸にと共に回転可能な
歯車及び副軸に設けられたかみ合い歯車を備え、前記第
２、第３及び第４の歯車かみ合い部が、前記出力軸と共
に回転可能な歯車及び前記副軸に固定されたかみ合い歯
車をそれぞれ備え、前記第５及び第６の歯車かみ合い部
が、前記出力軸と共に回転可能な歯車及び前記軸に回転
可能に取り付けられたかみ合い歯車をそれぞれ備え、前
記後進歯車かみ合い部が、前記出力軸に回転可能に取り
付けられかつ前記ハウジングに回転可能に支持された遊
び歯車とかみ合い可能な歯車を備え、前記遊び歯車が前
記副軸と共に回転可能な他の歯車とかみ合って構成され
ている。

本願の更に他の発明は、多段変速機において、ハウジン
グと、前記ハウジングに回転可能に支持された入力及び
出力軸と、前記入力軸が駆動されたとき前記出力軸に少
なくとも一つのオーバドライブ比を含む複数の異なる速
度比を発生させるための第１１第２、第３、第４、第５
及び後進の選択的に係合可能な歯車かみ合い部とを備え
、前記第１の歯車かみ合い部が、前記入力軸にと共に回
転可能な歯車及び副軸に設けられたかみ合い歯車備え、
前記第２、第３及び第４の歯車かみ合い部が、前記出力
軸と共に回転可能な歯車及び前記副軸に固定されたかみ
合い歯車をそれぞれ備え、前記第５の歯車かみ合い部が
、前記°出力軸と共に回転可能な歯車及び前記副軸に回
転可能に取り付けられたかみ合い歯車を備え、前記第５
の歯車かみ合い部は前記入力軸が駆動されているときで
係合されたとき前記出力軸にオーバドライブ比を与え、
前記後進歯車かみ合い部が、前記出力軸に回転可能に取
り付けられかつ前記ハウジングに回転可能に支持された
遊び歯車とかみ合い可能な歯車を備え、前記遊び歯車が
前記副軸と共に回転可能な他の歯車とかみ合って構成さ
れている。

（ホ）作用 本発明の好ましい形態において、ここに詳細に記載した
ように、変速機はクラスタ歯車組立体を連続的に駆動す
るように配列された入力軸を備えている。更に、入力歯
車は第４の前進速度駆動比で直結駆動するように出力軸
に選択的に直結され得る。本発明の連続的に駆動される
クラスタ歯車組立体は、全体として第１ないし第６の前
進速度駆動比機構を提供する五つの歯車かみ合い体すな
わち歯車かみ合い部すなわち歯車セットの一つを介して
出力軸に選択的に連結され、第５及び第６の歯車はどち
らもオーバドライブ状態である。逆行すなわち後進駆動
は後進遊び歯車を介して副軸組立体にある歯車を出力軸
に連結することによって得られる。

二つのオーバドライブ歯車比を与えるために、一対の比
較的高速の歯車がクラスタ歯車組立体に配置されている
。従来技術によって教示されるようにこのような歯車を
副軸に取り付けるのでなくて、９本発明は、このような
歯車を係合するための同期装置を副軸にユニークに取り
付けること並びに変速機がいずれのオーバスピードすな
わちオーバドライブ駆動比で係合されていないときこの
ようなオーバドライブ歯車が副軸上で自由に回転できる
ようにすることを教示する。このように、これらのオー
バサイズの歯車は副軸組立体の回転慣性に影響を与えな
い。第５−第６の同期された歯車比の配置は入力軸の回
転慣性を減少し、その回転慣性の減少は歯車ががたがた
する傾向を減少しかつアンダードライブすなわち直結駆
動速度比を係合するための必要な切換えの労力を減少す
る。

本願の開示から明らかな前記本発明の目的、利点を考慮
して、本発明は下記の好ましい実施例で示された装置、
組み合わせ及び部品の配置を含んでいる。

（へ）実施例 以下、図面を参照して本発明の実施例について説明する
。

第１図において、６速全同期手動変速機１０を示してい
る。変速機１０は同軸に配置された人力ｒＩＩＥ１４及
び出力軸１６を有する複数部品のハウジングＩ２を備え
ている。両軸１４及び１６ともハウジングＩ２内で回転
するように支持されかつそれを越えて伸びている。軸が
ハウジングを越えて伸びる場所に適当なシール装置が配
置されてもよい。入力軸Ｉ４は取り付けられたエンジン
（図示せず）から動力を受けるようになっている。クラ
ッチ解放軸受は及びその関連する機構のための支持部を
与えるためにスリーブＩ８が入力軸１４の回りでかつそ
の軸方向長さに沿って同軸に配置されている。

入力軸１４及び出力軸１６の回りには第１．第２、第３
、第４、第５、第６及び後進歯車かみ合い体の一部を限
定する一連の同軸に隔てされた出力歯車が配置されてい
る。第１の歯車かみ合い部すなわち歯車セット２０は入
力駆動歯車２２と、クラスタ歯車組立体２６に設けられ
たかみ合い歯車２４とを備えている。クラスタ歯車組立
体２６はハウジング１２に回転するように支持された副
軸２８を備えている。製造及び組立を容易にするため、
副軸２８は第１の軸部分３０と、その軸部分にスプライ
ンを介して接続された第２の軸部分３２とを備えている
。入力駆動歯車２２は入力軸１４と共に回転可能である
。ここで「共に回転可能である」と言う用語は、一つの
要素の回転運動が他の要素に相対回転無しで回転運動を
加えるようなあらゆる種類の接続を意味する。同様に、
かみ合い歯車２４は副軸２８に固定されている。このよ
うな構造により、入力軸１４とクラスタ歯車組立体との
間で連続的な駆動が確保される。

第２の歯車かみ合い部すなわちセット３６は、第３速度
比の出力歯車３８及び相互にかみ合っている第３速度比
の入力歯車４０とを備えている。

出力歯車３８は出力軸１６に回転可能に配置され一方入
力歯車４０は副軸２８に固定されている。

第３の歯車かみ合い部すなわちセット４２は、第２速度
比の出力歯車４４及び相互にかみ合っている第２速度比
の人力歯車４６を備えている。出力歯車４４は出力軸１
６に回転可能に配置され一方人力歯車４６は副軸２８に
固定されている。

第４の歯車かみ合い部すなわちセット４８は、第１速度
比の出力歯車５０及び相互にかみ合っている第１速度比
の入力歯車５２を備えている。出力歯車５０は出力軸１
６に回転可能に配置され一方人力歯車５２は副軸３０に
固定されている。

第５の歯車かみ合い部すなわちセット５４は相互にかみ
合っている第６速度比の入力歯車５８と共に第６速度比
の出力歯車５６を備えている。出力歯車５６は出力軸１
６と共に回転可能であり一方人力歯車５８は副軸３０に
回転可能になってぃ　゛る。

第６の歯車かみ合い部すなわちセット６０は、第５速度
比の出力歯車６２及び相互にかみ合っている第５速度比
の人力歯車６４を備えている。出力歯車６２は出力軸１
６に回転可能に配置され一方入力歯車６４は副軸３０に
固定されている。

後進歯車かみ合い部すなわちセット６６は、中間すなわ
ち後進（又は逆行）遊び歯車７２を介して逆行すなわち
後進出力歯車７０を駆動する逆行すなわち後進入力歯車
６８を備えている。第２図に最も良く示されているよう
に、人力歯車６８は副軸２８の第２の軸部分３２と共に
回転し、後進副軸すなわちアイドラ軸７４によって回転
可能に支持された遊び歯車７２を駆動する。副軸７４は
ハウジング１２に支持されてもよい。後進遊び歯車７２
は出力軸１６と共に回転可能な後進出力歯車７０を駆動
する。

第１図において、第３−第４速度比同期クラッチ機構す
なわち装置７６が、第３速度比又は第４速度比の選択的
な係合を許容するために、前記第１の歯車かみ合いぶ２
０と第２の歯車かみ合い部３６との間に配置されている
。技術的に知られているように、同期クラッチ機構すな
わち装置は直結駆動比を与えるように入力歯車２２を出
力軸１６に選択的に連結するようになっている。第１−
第２速度比同期クラッチ機構すなわち装置７８が、第１
又は第２の歯車比すなわち速度比のいずれかの選択的な
係合を許容するために、前記第３の歯車かみ合い部４２
と第４の歯車かみ合い部４８との間に配置されている。

第５−第６速度比同期クラッチ機構すなわち装置８０が
、第５又は第６の歯車比すなわち速度比のいずれかの選
択的な係合を許容するために、前記第５の歯車かみ合い
部５４と第６の歯車かみ合い部６０との間に配置されて
いる。同様に、逆行すなわち後進同期クラッチ機構すな
わち装置８２が、逆行すなわち後進の歯車速度比の選択
的な係合を許容するために、出力軸１６の回りでかつ後
進出力歯車７０に隣接して配置されている。同期クラッ
チ機構７６．７８．８０及び８２は１９４０年１１月１
９日に発行された米国特許第２，２２１，９００に示さ
れる形式のものでよい。

しかしながら、第５−第６同期装置８０は副軸２８の回
りでクラスタ歯車組立体に配置されていることが重要で
ある。第５−第６同期装置はこの配置は変速機の有効回
転慣性を減少し、それによって歯車ががたがたするのを
減少し、更に第１、第２、第３又は第４前進速度駆動比
を係合するのに必要とされる切換えの労力を減少する。

すなわち、第５及び第６の入力歯車５８．６４の両者が
副軸２８に自由に回転するので、それらはクラスタ歯車
組立体２６の回転慣性に影響しない。第５及び第６の入
力歯車５８．６４はクラスタ歯車組立体を限定する他の
歯車より大きな歯車直径を有しているので、人力歯車が
固定され又は入力歯車と一体になっているクラスタ歯車
組立体の慣性は、入力歯車を一体部品として有していな
いクラスタ歯車組立体の慣性の影響の３倍にもなる。

この改良された変速機は第３図に示されるような通常の
切換えパターンを有している。このパターンは運転者の
位置から見て最左端の後進位置、左側の第１−第２位置
、中央の第３−第４位置及び右側の第５−第６位置を有
している。このパターン行うために、第１図に示される
ような種々の歯車かみ合い部すなわちセットを配置する
必要がある。このパターンは以下のようにして達成され
る。すなわち、同期装置７６は第４の前進歯車駆動比を
確立するために前に動かされかつ第３の前進歯車駆動比
を確立するために後ろに動かされ、同期装置７８は前に
動かされたとき第２の前進駆動比を確立しかつ後ろに動
かされたとき第１の歯車駆動比を確立し、同期装置８０
は前に動かされたとき第６の前進歯車駆動比を確立しか
つ後ろに動かされたとき第５の前進歯車駆動比を確立し
、同期装置８２は後ろに動かされたとき後進歯車かみ合
いを確立する。

非常にコンパクトな変速機ハウジング内でこのパターン
を行うために二つのシフトレール組立体８４及び８６が
設けられ、各レール組立体は一つ又はそれ以上のシフト
フォーク８８が配置されている。シフトレール組立体８
４及び８６は１９７５年１１月４日に発行された米国特
許第３，９１６，７１８号に示された形式のものでよい
。シフトフォーク８８は同期装置７６．７８．８０及び
８２に通常の方法で配置されている。

運転者に制御される手動切換え装置９０はノ１ウジング
１２によって支持されてもよい。手動切換え機構すなわ
ち装置９０は制御棒すなわち切換えレバー９２を備え、
その制御棒の一端は運転者が操作するように上に伸びて
いる。制御棒９２の他端はシフトレール組立体８４の回
転位置及び長手方向位置並びにシフトレール組立体８６
の長手方向位置を制御する。すなわち、制御レバーすな
わち制御棒９２を中立位置（第３図）の一方の側から中
立位置の他方の側に横方向に動かすと、制御レバーすな
わち制御棒９２の横移動の方向によりシフトレール組立
体８４が対応して回転する。公知の方法において、シフ
トレール組立体８４が回転するとそのシフトレール組立
体の突出する部材すなわちフィンガがシフトレール組立
体８４の他の部材と又はシフトレール組立体８６の部材
と整合するように回転される。制御棒９２はそれから所
望の方向に長手方向に動かされて特定の同期装置を係合
し、六つの異なる前進駆動比のいずれか一つ又は後進歯
車かみ合いを確立する。

（ト）効　果 このように、本発明の目的を達成しかつ前述の利点を有
する６速手動変速機が設けられた。本発明は特定の実施
例に関連して説明されたが、当業者には上記を考慮して
種々の変形、改良が可能である。したがってそのような
変形、改良は本発明の範囲内である。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明による６速変速機の一実施例の断面図、
歳２図は第１図の線２−２に沿って見た断面図、第３図
は本発明にしたがって確立される切換えパターンを示す
図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、少なくとも六つの異なる前進速度比を確立できるよ
   うに制御できる多段変速機において、入力軸（１４）と
   、 出力軸（１６）と、 前記入力軸が駆動されたとき出力軸において異なる速度
   比を確立可能な第１、第２、第３、第４、第５及び第６
   の選択的に係合可能な歯車かみ合い部（２０、３６、４
   ２、４８、５４、６０）とを備え、前記第１の歯車かみ
   合い部（２０）が、前記入力軸（１４）と共に回転可能
   な歯車（２２）及び副軸（２８）に設けられたかみ合い
   歯車（２４）を備え、 前記第２、第３及び第４の歯車かみ合い部（３６、４２
   、４８）が、前記出力軸（１６）と共に回転可能な歯車
   （３８、４４、５０）及び前記副軸（２８）に固定され
   たかみ合い歯車（４０、４６、５２）をそれぞれ備え、 前記第５及び第６の歯車かみ合い部（５４、６０）が、
   前記出力軸（１６）と共に回転可能な歯車（５６、６２
   ）及び前記副軸（２８）に回転可能に取り付けられたか
   み合い歯車（５８、６４）をそれぞれ備えている多段変
   速機。 ２、前記歯車かみ合い部のいずれか一つの選択的な係合
   を許容するように前記第１の歯車かみ合い部（２０）と
   第２の歯車かみ合い部（３６）との間、前記第３の歯車
   かみ合い部（４２）と第４の歯車かみ合い部（４８）と
   の間及び前記第５の歯車かみ合い部（５４）と第６の歯
   車かみ合い部（６０）との間にそれぞれ配置された個々
   に動作可能な同期装置（７６、７８、８０）を備えてい
   る請求項１に記載の多段変速機。 ３、前記第５の歯車かみ合い部（５４）と第６の歯車か
   み合い部（６０）との間に配置された前記同期装置（８
   ０）が前記副軸（２８）の回りに配置されている請求項
   ２に記載の多段変速機。 ４、前記同期装置のいくつかが第１のシフトレール組立
   体（８４）によって動作可能であり、一方他の同期装置
   が第２のシフトレール組立体によって動作可能である請
   求項２に記載の多段変速機。 ５、前記第５の歯車かみ合い部（５４）又は第６の歯車
   かみ合い部（６０）のいずれかの選択的な係合が前記出
   力軸（１６）にオーバドライブ状態を与える請求項１に
   記載の多段変速機。 ６、ハウジング（１２）と 前記ハウジングに回転可能に支持された入力及び出力軸
   （１４、１６）と、 前記入力軸（１４）が駆動されたとき前記出力軸（１６
   ）に少なくとも六つの異なる前進速度比と一つの後進速
   度比を発生させるための第１、第２、第３、第４、第５
   、第６及び後進の選択的に係合可能な歯車かみ合い部（
   ２０、３６、４２、４８、５４、６０、６６）とを備え
   、 前記第１の歯車かみ合い部（２０）が、前記入力軸に（
   １４）と共に回転可能な歯車（２２）及び副軸（２８）
   に設けられたかみ合い歯車（２４）を備え、 前記第２、第３及び第４の歯車かみ合い部（３６、４２
   、４８）が、前記出力軸（１６）と共に回転可能な歯車
   （３８、４４、５０）及び前記副軸（２８）に固定され
   たかみ合い歯車（４０、４６、５２）をそれぞれ備え、 前記第５及び第６の歯車かみ合い部（５４、６０）が、
   前記出力軸（１６）と共に回転可能な歯車（５６、６２
   ）及び前記副軸（２８）に回転可能に取り付けられたか
   み合い歯車（５８、６４）をそれぞれ備え、 前記後進歯車かみ合い部（６６）が、前記出力軸（１６
   ）に回転可能に取り付けられかつ前記ハウジングに回転
   可能に支持された遊び歯車（７２）とかみ合い可能な歯
   車（７０）を備え、前記遊び歯車が前記副軸（２８）と
   共に回転可能な他の歯車（６８）とかみ合っている変速
   機（１０）。 ７、前記歯車かみ合い部のいずれか一つの選択的な係合
   を許容するため、前記第１の歯車かみ合い部（２０）と
   第２の歯車かみ合い部（３６）との間、前記第３の歯車
   かみ合い部（４２）と第４の歯車かみ合い部（４８）と
   の間、前記第５の歯車かみ合い部（５４）と第６の歯車
   かみ合い部（６０）との間及び前記出力軸に回転可能に
   取り付けられた後進歯車の近くに配置された個々に動作
   可能な同期装置（７６、７８８０、８２）を備えている
   請求項６に記載の変速機。 ８、前記第５の歯車かみ合い部と第６の歯車かみ合い部
   との間に配置された同期装置（８０）が前記副軸（２８
   ）の回りに配置されている請求項７に記載の変速機。 ９、前記後進歯車（７０）に隣接して配置された同期装
   置（８２）が前記出力軸（１６）の回りに配置されてい
   る請求項７に記載の変速機。 １０、前記同期装置のいくつかが第１のシフトレール組
   立体（８４）によって動作可能であり、一方他の同期装
   置が第２のシフトレール組立体によって動作可能である
   請求項７に記載の多段変速機。 １１、前記第５の歯車かみ合い部（５４）又は第６の歯
   車かみ合い部（６０）のいずれかの選択的な係合が前記
   出力軸（１６）にオーバドライブ状態を与える請求項６
   に記載の多段変速機。 １２、ハウジング（１２）と 前記ハウジングに回転可能に支持された入力及び出力軸
   （１４、１６）と、 前記入力軸（１４）が駆動されたとき前記出力軸（１６
   ）に少なくとも一つのオーバドライブ比を含む複数の異
   なる速度比を発生させるための第１、第２、第３、第４
   、第５及び後進の選択的に係合可能な歯車かみ合い部（
   ２０、３６、４２、４８、５４、６６）とを備え、 前記第１の歯車かみ合い部（２０）が、前記入力軸に（
   １４）と共に回転可能な歯車（２２）及び副軸（２８）
   に設けられたかみ合い歯車（２４）を備え、 前記第２、第３及び第４の歯車かみ合い部（３６、４２
   、４８）が、前記出力軸（１６）と共に回転可能な歯車
   （３８、４４、５０）及び前記副軸（２８）に固定され
   たかみ合い歯車（４０、４６、５２）をそれぞれ備え、 前記第５の歯車かみ合い部（５４）が、前記出力軸（１
   ６）と共に回転可能な歯車（５６）及び前記副軸（２８
   ）に回転可能に取り付けられたかみ合い歯車（５８）を
   備え、前記第５の歯車かみ合い部は前記入力軸が駆動さ
   れているときで係合されたとき前記出力軸にオーバドラ
   イブ比を与え、前記後進歯車かみ合い部（６６）が、前
   記出力軸に回転可能に取り付けられかつ前記ハウジング
   に回転可能に支持された遊び歯車（７２）とかみ合い可
   能な歯車（７０）を備え、前記遊び歯車が前記副軸（２
   ８）と共に回転可能な他の歯車（６８）とかみ合ってい
   る多段変速機（１０）。