JPH026937B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は自動車等の車両に用いるのに好適な副
変速機付トランスミツシヨンに関するものであ
る。

副変速機はトランスミツシヨンの変速段数を増
してその実用価値を高めるのに有用であるが、一
般に副変速機付トランスミツシヨンはトランスミ
ツシヨン本体（主変速機）に別ユニツトとしての
副変速機をそのまま併設合体させて構成するのが
普通であつた。従つて、従来の副変速機付トラン
スミツシヨンは主変速機と副変速機とで夫々の歯
車が完全に分離、独立して使い分けられており、
歯車及びこれに関連する部品の点数が著しく多く
なり、重量が重く、今日の自動車軽量化の時流に
合わないばかりか、高価になつていた。又、同様
の理由から、従来の副変速機付トランスミツシヨ
ンはその全長が著しく長くなり、取付スペースの
確保が困難で、この取付スペースに制約のある自
動車に搭載する場合、適用車種を大型車に限られ
る等の問題があつた。

本発明は、トランスミツシヨン出力軸としての
メインシヤフトと一体回転する小径メインギヤ及
び該メインシヤフトに対し平行なカウンタシヤフ
トに適宜駆動結合されてこれと一体回転可能な大
径カウンタギヤよりなる増速段を有し、該大径カ
ウンタギヤを上記カウンタシヤフトに駆動結合す
ることにより、上記メインシヤフトから動力を増
速して取出し可能なトランスミツシヨンの場合、
上記増速段用の両ギヤに通常と逆向きの動力伝達
を行なわせることで、これらギヤは減速作用を行
なうことができ、これらギヤを副変速機の低速選
択用ギヤに兼用し得て上述の問題を解決し得ると
の観点から、この着想を具体化した副変速機付ト
ランスミツシヨンを提供しようとするものであ
る。

従つて、本発明副変速機付トランスミツシヨン
は、副変速機の高速ポジシヨンで前記メインシヤ
フトに結合される第１軸と、副変速機の低速ポジ
シヨンで前記大径カウンタギヤに結合される第２
軸とを具え、これら第１軸及び第２軸を相互に駆
動係合させるギヤ組を設けて第１軸及び第２軸の
少なくとも一方から動力を取出可能としたことを
特徴とする。

一方、副変速機は上記高低速の切換えによりト
ランスミツシヨンの変速段数を増すだけでなく、
上記副変速機出力軸のみから動力を取出す機能
と、別の副変速機出力軸からも動力を分配して取
出す機能とを使い分けできるよう構成することが
多い。この場合も本発明の副変速機付トランスミ
ツシヨンは同様の考え方により構成可能であり、
この観点から本発明は、副変速機の高速ポジシヨ
ンで前記メインシヤフトに結合される第１軸と、
副変速機の低速ポジヨンで前記大径カウンタギヤ
に結合される第２軸とを具え、これら第１軸及び
第２軸間を相互に駆動係合させるギヤ組を設け、
このギヤ組を第１軸又は第２軸に対し切離したり
結合する手段を設けて第１軸及び第２軸の一方か
ら動力を取出したり双方から動力を取出したりし
得るよう構成した副変速機付トランスミツシヨン
を合せ提案しようとするものである。

なお、このように適宜２個の副変速機出力軸か
ら動力を取出せるようにする場合、両副変速機出
力軸の回転差を吸収する中央差動装置があつた方
が良く、この観点から本発明は副変速機の高速ポ
ジシヨンで前記メインシヤフトに結合される第１
軸と、副変速機の低速ポジシヨンで前記大径カウ
ンタギヤに結合される第２軸とを具え、第１軸を
中央差動装置の入力要素に結合し、第２軸と中央
差動装置の一方の出力要素との間を駆動係合させ
るギヤ組を設けると共に、このギヤ組を前記一方
の出力要素に対し切離したり結合する手段を設
け、この手段により前記ギヤ組を前記一方の出力
要素から切離した状態でこの出力要素及び第１軸
間を結合することにより中央差動装置の他方の出
力要素のみから動力を取出可能とし、前記手段に
より前記ギヤ組及び一方の出力要素間を結合する
ことにより第１軸の動力を前記他方の出力要素及
び第２軸の双方から取出し可能とし、前記手段に
より前記ギヤ組及び一方の出力要素間を結合した
状態で該一方の出力要素を第１軸にも結合するこ
とにより第２軸の動力をこの第２軸及び前記他方
の出力要素の双方から取出し可能とした副変速機
付トランスミツシヨンを合せ提案しようとするも
のである。

以下、図示の実施例により本発明を詳細に説明
する。

第１図は本発明一実施の態様で、図中１はトラ
ンスミツシヨンケース、２は副変速機ケース、３
は両ケース１，２間に介在させたトランスミツシ
ヨン及び副変速機に兼用の中間ケース、４はセパ
レータ、５はリヤエクステンシヨンを夫々示す。
トランスミツシヨンケース１内にはトランスミツ
シヨン出力軸としてのメインシヤフト６及びカウ
ンタシヤフト７を互に平行に配して回転自在に横
架し、メインシヤフト６上に通常第１速乃至第３
速用変速段の出力ギヤ（図面では第１速用出力ギ
ヤのみを８で示す）を夫々回転自在に設け、これ
ら出力ギヤに噛合する上記各変速段用の入力ギヤ
（図面で第１速用入力ギヤのみを９で示す）をカ
ウンタシヤフト７に一体成形する。そして、上記
各出力ギヤとメインシヤフト６との間には両者を
適宜駆動結合する同期噛合機構が存在しており、
任意の出力ギヤをメインシヤフト６に選択的に駆
動結合することで、図示せざるトランスミツシヨ
ン入力軸からの動力がカウンタシヤフト７、対応
入力ギヤ、当該出力ギヤを経てメインシヤフト６
から出力され、希望の変速段を得ることができ
る。なお、第４速の変速段は、上記トランスミツ
シヨン入力軸をメインシヤフト６に直結すること
で得られる。

メインシヤフト６及びカウンタシヤフト７は
夫々セパレータ４を貫通して中間ケース３内に突
出させる。メインシヤフト６の突出端部に中空の
エクステンシヨンシヤフト１０を同軸に結着して
メインシヤフト６の延長部にすると共に、これを
中間ケース３内に回転自在に横架する。又、カウ
ンタシヤフト７の突出端部に副変速機の副軸１１
を同軸に且つ相対回転可能に設け、この副軸１１
を副変速機ケース２まで延在させて回転自在に横
架する。そして、エクステンシヨンシヤフト１０
上に小径メインギヤ１２を一体に形成し、このギ
ヤと噛合してトランスミツシヨンの増速段（第５
速）を提供する大径カウンタギヤ１３を中間ケー
ス３及び副軸１１間に回転自在に支持する。

大径カウンタギヤ１３を適宜カウンタシヤフト
７に駆動結合する同期噛合機構１４を設け、この
同期噛合機構はそのカツプリングスリーブ１４ａ
を図示の中立位置から位置へ右行させる時上記
の駆動結合を行ない得る通常の構成とする。この
駆動結合状態で、前記トランスミツシヨン入力軸
により回転されているカウンタシヤフト７からの
動力は大径カウンタギヤ１３、小径メインギヤ１
２を介し、エクステンシヨンシヤフト１０（メイ
ンシヤフト６）より増速して取出され、第５速の
増速段を得ることができる。

エクステンシヨンシヤフト１０には更にリバー
ス出力ギヤ１５を一体成形し、これと整列するカ
ウンタシヤフト７の箇所にリバース入力ギヤ１６
を一体成形する。そして、図示せざるリバースア
イドラギヤを軸線方向へ変位させて、上記ギヤ１
５，１６に噛合させる時、動力がカウンタシヤフ
ト７からギヤ１６，１７を経てエクステンシヨン
シヤフト１０より逆転下に取出され得て後退段を
得ることができる。

本発明により設けるべき副変速機は、増速段用
のギヤ１２，１３を副変速機の低速用ギヤに兼用
して以下の如くに構成する。即ち、エクステンシ
ヨンシヤフト１０に同軸且つ回転自在に副変速機
出力軸１７を設け、これを副変速機ケース２及び
リヤエクステンシヨン５内に延在させて、これら
の内部に回転自在に支持する。なお、この出力軸
１７は本発明副変速機付トランスミツシヨンを自
動車に用いる場合、後輪駆動用として利用する。
そして、エクステンシヨンシヤフト１０と出力軸
１７との間に両者を適宜駆動結合するドツグクラ
ツチ１８を設け、該ドツグクラツチは、そのカツ
プリングスリーブ１８ａを実線図示の位置から
仮想線図示の位置へ左行させる時上記の駆動結
合を行なうものとする。副軸１１と大径カウンタ
ギヤ１３との間にも両者を適宜駆動結合するドツ
グクラツチ１９を設け、該ドツグクラツチはその
カツプリングスリーブ１９ａを図示の位置から
位置へ左行させる時上記の駆動結合を行なうも
のとする。

出力軸１７に動力分配ギヤ２０を回転自在に支
持し、このギヤと噛合する動力分配ギヤ２１を副
軸１１に一体に設ける。又、動力分配ギヤ２０と
出力軸１７との間に両者を適宜駆動結合するドツ
グクラツチ２２を設け、該ドツグクラツチはその
カツプリングスリーブ２２ａを位置から図示の
位置へ右行させる時上記駆動結合を行なうもの
とする。副軸１１には更にトランスフアギヤ２３
を一体成形し、このギヤと噛合するトランスフア
ギヤ２４を一体に有する別の副変速機出力軸２５
を副変速機ケース２内に回転自在に横架する。当
該別の副変速機出力軸２５は、本発明副変速機付
トランスミツシヨンを自動車に用いる場合、前輪
駆動の用に供することができる。

なお、動力分配ギヤ２０，２１のギヤ比及びト
ランスフアギヤ２３，２４のギヤ比は夫々１：１
にするのが良いが、設計上ギヤ比を１：１以外の
ものにせざるをえない場合は、後述の如く両出力
軸１７，２５に動力を伝達する状態において、こ
れら出力軸の回転数が常に同じになるよう夫々の
ギヤ比を設定する。上述の如くに構成した本発明
副変速機付トランスミツシヨンの作用を次に説明
する。

(1) 先ず、トランスミツシヨンが第１速乃至第４
速のいずれかの変速段又は後退後を選択してい
る状態での副変速機の作用は次の通りである。

○イ 出力軸１７のみを高速回転させたい場合。

カツプリングスリーブ１８ａ，１９ａ，２
２ａを夫々位置、位置、位置にする。
この場合、ドツグクラツチ１８は出力軸１７
をエクステンシヨンシヤフト１０に駆動結合
し、ドツグクラツチ１９は大径カウンタギヤ
１３及び副軸１１間の駆動結合を解き、ドツ
グクラツチ２２は出力軸１７及び動力分配ギ
ヤ２０間の駆動結合を断つ。従つて、メイン
シヤフト６に前述の如く伝達された動力は、
エクステンシヨンシヤフト１０、ドツグクラ
ツチ１８を経て出力軸１７よりそのまま取出
され、この出力軸１７のみを高速回転するこ
とができる。

○ロ 出力軸１７，２５の双方を高速回転させた
い場合。

カツプリングスリーブ１８ａ，１９ａを上
記と同じ位置にしたままカツプリングスリ
ーブ２２ａを位置にして動力分配ギヤ２０
を出力軸１７に駆動結合する。この場合、軸
１７に上記と同じ経路を経て動力が高速で伝
達される一方、この動力が動力分配ギヤ２
０，２１、副軸１１及びトランスフアギヤ２
３，２４を経て別の副変速機出力軸２５にも
同じ高速で伝達され、両出力軸１７，２５を
高速回転させることができる。

○ハ 出力軸１７，２５を低速回転させたい場
合。

カツプリングスリーブ２２ａを上記と同じ
位置にしたまま、カツプリングスリーブ１
８ａ，１９ａを夫々位置に切換えて、ドツ
グクラツチ１８によりエクステンシヨンシヤ
フト１０及び出力軸１７間の駆動結合を解
き、ドツグクラツチ１９により副軸１１と大
径カウンタギヤ１３とを駆動結合する。この
場合、メインシヤフト６に前述の如く伝達さ
れた動力はそのまま軸１７に伝わらず、小径
メインギヤ１２、大径カウンタギヤ１３、ド
ツグクラツチ１９を経て一旦副軸１１に伝達
され、その後一方で動力分配ギヤ２１，２０
ドツグクラツチ２２を経て一方の出力軸１７
に、他方でトランスフアギヤ２３，２４を経
て他方の出力軸２５に伝達される。しかし
て、これら出力軸１７，２５に向う動力はギ
ヤ１２，１３を通る時減速され、軸１７，２
５を低速回転させることができる。

(2) 次に、トランスミツシヨンが第５速の増速段
を前述の如く選択している状態では、副変速機
は次の如くに作用する。

○イ 出力軸１７のみを高速回転させたい場合。

カツプリングスリーブ１８ａ，１９ａ，２
２ａを夫々上記(1)−○イで説明したと同じ位置
にする。この場合、前述したようにカウンタ
シヤフト７からギヤ１３，１２を経て増速下
にエクステンシヨンシヤフト１０へ伝達され
た動力が、ドツグクラツチ１８を経てそのま
ま出力軸１７に伝わり、この軸１７のみを高
速回転させることができる。

○ロ 出力軸１７，２５の双方を高速回転させた
い場合。

カツプリングスリーブ１８ａ，１９ａ，２
２ａを上記(1)−○ロで説明したと同じ位置にす
る。この場合、出力軸１７に上述の如く伝達
される動力が動力分配ギヤ２０，２１、副軸
１１及びトランスフアギヤ２３，２４を経て
出力軸２５にも伝達され、両出力軸１７，２
５を共に高速で回転させることができる。

○ハ 出力軸１７，２５の双方を低速で回転させ
たい場合。

カツプリングスリーブ１８ａ，１９ａ，２
２ａを夫々前記(1)−○ハで説明したと同じ位置
にする。この場合、カウンタシヤフト７から
大径カウンタギヤ１３に伝達された動力が、
小径メインギヤ１２により増速されてエクス
テンシヨンシヤフト１０から出力軸１７に伝
わるのではなく、ドツグクラツチ１９を経て
そのまま一旦副軸１１に伝達され、その後一
方で動力分配ギヤ２１，２０及びドツグクラ
ツチ２２を経て出力軸１７に、又他方でトラ
ンスフアギヤ２３，２４を経て出力軸２５に
伝達される。従つて、両出力軸１７，２５を
夫々小径メインギヤ１２により増速しない分
低速で回転することができ、これらの回転速
度はギヤ２０，２１間及び２３，２４間のギ
ヤ比で夫々決定される。

かくして本発明副変速機付トランスミツシヨン
は、上述の如くメインシヤフト６からの動力をそ
のまま副変速機出力軸１７に伝達する高速ポジシ
ヨン（カツプリングスリーブ１８ａ，１９ａの
位置）と、大径カウンタギヤ１３からの動力を副
変速機出力軸１７に伝達する低速ポジシヨン（カ
ツプリングスリーブ１８ａ，１９ａの位置）と
を切換使用可能に副変速機を構成してトランスミ
ツシヨンに組付けたから、トランスミツシヨンの
増速段用ギヤ１２，１３を副変速機の低速選択ギ
ヤに兼用することとなり、副変速機の歯車数及び
これに関連した部品の数がその分少なくてよく、
重量の軽減化及び製造費の低廉化を所期できると
共に、副変速機の小型化も可能となつて副変速機
付トランスミツシヨンと雖もその全長を短かくで
き、取付スペースの確保が容易となる。

又、本発明においては、高低速の切換えだけで
なく、２個の出力軸１７，２５の双方から選択的
に動力を取出せるようにする場合も、同様の考え
方により副変速機を構成することで、歯車の数及
びこれに関連した部品の数を少なくして副変速機
付トランスミツシヨンの軽量化、小型化及び低廉
化を同様に実現可能である。

更に、本発明副変速機付トランスミツシヨンは
図示例の構成とすれば、出力軸１７のみに動力を
伝達する状態で、副軸１１及びトランスフアギヤ
２３，２４が全く回転せず、この回転に無駄な動
力が消費されることがなく、燃費の向上を望め
る。

第２図は本発明の他の例を示し、本例では出力
軸１７から取出された動力を中央差動装置２６を
経て駆動軸２７に伝達するよう構成する。この目
的のため、中央差動装置の入力要素（ピニオンメ
ートギヤ）２６ａに出力軸１７を結合し、一方の
出力要素（サイドギヤ）２６ｂに駆動軸２７を結
合し、他方の出力要素（サイドギヤ）２６ｃをド
ツグクラツチ２２により出力軸１７、又は動力分
配ギヤ２０、或いはこれら双方に駆動結合し得る
ようにする。

本例の構成では、駆動軸２７のみを高速回転さ
せたい場合、カツプリングスリーブ１８ａ，１９
ａを夫々、位置にし、カツプリングスリーブ
２２ａを位置にして出力軸１７を出力要素２６
ｃに駆動結合する。この場合、トランスミツシヨ
ンの第１速、第２速、第３速又は第４速の変速段
或いは後退段においてメインシヤフト６，１０に
達した動力は前述した例と同様そのまま出力軸１
７に伝達され、これに介して入力要素２６ａを高
速回転させる。一方、上述の如く出力軸１７と出
力要素２６ｃとがドツグクラツチ２２により結合
されていることから、入出力要素２６ａ，２６ｃ
は一体回転し、出力要素２６ｂは駆動軸２７を高
速回転させることができる。

駆動軸２７に加えて出力軸２５も高速回転させ
たい場合、カツプリングスリーブ１８ａ，１９ａ
は上記と同じ、位置に保ち、カツプリングス
リーブ２２ａを位置に切換えて動力分配ギヤ２
０を出力要素２６ｃに結合する。この時、上述し
たと同様出力軸１７を経て入力要素２６ａに供給
された動力は、一方で出力要素２６ｂを経て駆動
軸２７に、他方で出力要素２６ｃ、ドツククラツ
チ２２、動力分配ギヤ２０，２１、副軸１１、ト
ランスフアギヤ２３，２４を経て出力軸２５に伝
達され、軸２５，２７を共に高速で回転させるこ
とができる。

この動力伝達中中央差動装置２６は本来の差動
機能により軸２５，２７の回転差を吸収し、滑ら
かな動力伝達を可能ならしめるが、一方の軸２５
又は２７が負荷を受けない状態になると、他方の
軸２７又は２５が回転せず、上記一方の軸のみが
回転して他方の軸への動力伝達が不能になる。こ
のような状態のもとでは、カツプリングスリーブ
２２ａを、位置間に設定した位置にしてド
ツグクラツチ２２により出力軸１７、ギヤ２０及
び出力要素２６ｃの３者を結合することで、中央
差動装置２６を所謂デフロツク状態にして出力軸
１７に出力要素２６ｃ（従つて出力要素２６ｂ及
び駆動軸２７）を駆動結合すると共に、出力軸１
７にギヤ２０を駆動結合して、上記の不都合を回
避することができる。

次に、駆動軸２７及び出力軸２５の双方を低速
回転させたい場合、カツプリングスリーブ２２ａ
を上記位置にした状態で、カツプリングスリー
ブ１８ａ，１９ａを夫々、位置に切換える。
この時、前述した例と同様副軸１１に達した動力
は一方でギヤ２１を経てギヤ２０に達し、ここで
ギヤ２０がドツグクラツチ２２により出力軸１７
及び出力要素２６ｃに駆動結合されているから、
その後動力はデフロツク状態の中央差動装置２６
を経て駆動軸２７に伝達される。副軸１１に達し
た動力は他方でトランスフアギヤ２３，２４を経
て出力軸２５に伝達され、かくて、両軸２５，２
７を共に低速回転させることができる。

かかる本発明副変速機付トランスミツシヨンは
副変速機を前述したと同様の構成としたことで、
前記したと同様の作用効果を奏し得る上、中央差
動装置２６を介して２軸２５，２７への動力伝達
が可能なため、これら両者間に回転差がある場合
も滑らかな動力伝達を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明副変速機付トランスミツシヨン
の要部縦断側面図、第２図は本発明の他の例を示
す要部略線図である。 １……トランスミツシヨンケース、２……副変
速機ケース、３……中間ケース、５……リヤエク
ステンシヨン、６……メインシヤフト、７……カ
ウンタシヤフト、８……第１速用出力ギヤ、９…
…第１速用入力ギヤ、１０……エクステンシヨン
シヤフト、１１……副軸、１２……小径メインギ
ヤ、１３……大径カウンタギヤ、１４……増速段
選択用同期噛合機構、１５，１６……リバースギ
ヤ、１７……副変速機出力軸、１８，１９……高
低速切換用ドツグクラツチ、２０，２１……動力
分配ギヤ、２２……動力取出軸数切換用ドツグク
ラツチ、２３，２４……トランスフアギヤ、２５
……別の副変速機出力軸、２６……中央差動装
置、２６ａ……入力要素、２６ｂ，２６ｃ……出
力要素、２７……駆動軸。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ トランスミツシヨン出力軸としてのメインシ
   ヤフトと一体回転する小径メインギヤ及び該メイ
   ンシヤフトに対して平行なカウンタシヤフトに適
   宜駆動結合されてこれと一体回転可能な大径カウ
   ンタギヤよりなる増速段を有し、該大径カウンタ
   ギヤを前記カウンタシヤフトに駆動結合すること
   により、前記メインシヤフトから動力を増速して
   取出可能なトランスミツシヨンにおいて、副変速
   機の高速ポジシヨンで前記メインシヤフトに結合
   される第１軸と、副変速機の低速ポジシヨンで前
   記大径カウンタギヤに結合される第２軸とを具
   え、これら第１軸及び第２軸間を相互に駆動係合
   させるギヤ組を設けて第１軸及び第２軸の少なく
   とも一方から動力を取出可能としたことを特徴と
   する副変速機付トランスミツシヨン。 ２ トランスミツシヨン出力軸としてのメインシ
   ヤフトと一体回転する小径メインギヤ及び該メイ
   ンシヤフトに対し平行なカウンタシヤフトに適宜
   駆動結合されてこれと一体回転可能な大径カウン
   タギヤよりなる増速段を有し、該大径カウンタギ
   ヤを前記カウンタシヤフトに駆動結合することに
   より、前記メインシヤフトから動力を増速して取
   出し可能なトランスミツシヨンにおいて、副変速
   機の高速ポジシヨンで前記メインシヤフトに結合
   される第１軸と、副変速機の低速ポジヨンで前記
   大径カウンタギヤに結合される第２軸とを具え、
   これら第１軸及び第２軸間を相互に駆動係合させ
   るギヤ組を設け、このギヤ組を第１軸又は第２軸
   に対し切離したり結合する手段を設けて第１軸及
   び第２軸の一方から動力を取出したり双方から動
   力を取出したりし得るよう構成したことを特徴と
   する副変速機付トランスミツシヨン。 ３ トランスミツシヨン出力軸としてのメインシ
   ヤフトと一体回転する小径メインギヤ及び該メイ
   ンシヤフトに対し平行なカウンタシヤフトに適宜
   駆動結合されてこれと一体回転可能な大径カウン
   タギヤよりなる増速段を有し、該大径カウンタギ
   ヤを前記カウンタシヤフトに駆動結合することに
   より、前記メインシヤフトから動力を増速して取
   出し可能なトランスミツシヨンにおいて、副変速
   機の高速ポジシヨンで前記メインシヤフトに結合
   される第１軸と、副変速機の低速ポジシヨンで前
   記大径カウンタギヤに結合される第２軸とを具
   え、第１軸を中央差動装置の入力要素に結合し、
   第２軸と中央差動装置の一方の出力要素との間を
   駆動係合させるギヤ組を設けると共に、このギヤ
   組を前記一方の出力要素に対し切離したり結合す
   る手段を設け、この手段により前記ギヤ組を前記
   一方の出力要素から切離した状態でこの出力要素
   及び第１軸間を結合することにより中央差動装置
   の他方の出力要素のみから動力を取出可能とし、
   前記手段により前記ギヤ組及び一方の出力要素間
   を結合することにより第１軸の動力を前記他方の
   出力要素及び第２軸の双方から取出し可能とし、
   前記手段により前記ギヤ組及び一方の出力要素間
   を結合した状態で該一方の出力要素を第１軸にも
   結合することにより第２軸の動力をこの第２軸及
   び前記他方の出力要素の双方から取出し可能とし
   たことを特徴とする副変速機付トランスミツシヨ
   ン。