JPH0733859B2 - 補助変速装置付き変速機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は補助変速装置付き変速機、即ち、通常使用され
る変速ギヤ比より大きな変速比を持つ車両用変速機に関
するものである。

〔従来の技術〕

従来、トラックなどが重量物を積載した状態で坂道発進
を行う場合や、４輪駆動車が泥地等を脱出する場合のよ
うに、大きな駆動力を必要とする場合に、所謂エマージ
ェンシーローと呼ばれる第１速ギヤより大きな補助変速
比が使用される。

その一例として、実開昭63-202522号公報に記載のよう
に、変速機の出力軸と、２輪駆動と４輪駆動とを切り換
える２・４輪切換機構との間に補助変速装置を設けたも
のがある。この場合には、補助変速装置が、変速機の出
力軸上に回転自在に支持された第１歯車と、補助変速装
置の出力軸に一体に設けられた第２歯車と、出力軸を第
１歯車または第２歯車へ選択的に連結する切換スリーブ
と、第１歯車および第２歯車と噛み合う２個の歯車を備
えた平行軸とで構成されており、上記切換スリーブを軸
方向に摺動させることにより、変速機の出力軸の動力を
第１歯車，平行軸および第２歯車を介して補助変速装置
の出力軸へ伝達する低速比と、出力軸の動力をそのまま
補助変速装置の出力軸へ伝達する高速比とを切り換える
ようになっている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、上記のような補助変速装置の場合には、補助
低速比を得るために出力軸の動力を平行軸を介して補助
変速装置の出力軸へ伝達しなければならないため、２対
の歯車対が必要となり、部品数が多く、重量が増加する
という問題がある。また、変速機の副軸を支持する軸受
と補助変速装置の平行軸を支持する軸受とが干渉しない
ように、平行軸を支持する軸受を副軸の軸受に対して径
方向にずらした位置に配置せざるを得ず、補助変速装置
が大型化する問題があった。

このような問題を解決するものとして、実公昭54-44135
号公報のように、入力軸と出力軸との間に中間軸を同軸
的に配置し、これら軸と平行に副軸を配置した補助変速
装置付変速機が知られている。副軸は前方へ延長され、
入力軸と副軸の前端部との間に補助変速用の歯車対が設
けられる。そして、副軸の後部と出力軸との間に変速歯
車対が設けられる。

この補助変速装置付き変速機の場合には、補助変速装置
の歯車対が１対で済むため、部品数を削減できるととも
に、重量を軽減できる利点がある。

しかしながら、補助変速装置が変速機の入力側に配置さ
れているため、入力トルクが補助変速装置により増大
し、この増大したトルクが変速歯車対や同期装置に作用
することになる。そのため、変速歯車対の強度が必要に
なり、歯車が大型化するという欠点がある。また、同期
装置には変速比の２乗に比例した負荷が掛かるが、上記
のように補助変速装置を入力側に配置すると、同期装置
の負荷も増大し、シフト性能を悪化させる欠点がある。

そこで、本発明の目的は、部品数が少なく、軽量で、か
つ小型の補助変速装置付き変速機を提供することにあ
る。

他の目的は、歯車や同期装置の負担を増大させない補助
変速装置付き変速機を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明は、エンジンにより
駆動される入力軸と、この入力軸の後側に同軸上に配置
された中間軸と、中間軸の後側に同軸上に配置された出
力軸と、これら軸と平行に配置された副軸とを具備し、
入力軸と副軸の前部との間に所定の変速段を構成する変
速歯車対を設けるとともに、これら変速歯車対を選択的
に駆動して１つの変速比を実現する同期装置を設け、上
記副軸の後部に第１歯車を固定するとともに、中間軸に
副軸の第１歯車と噛み合う第２歯車を固定し、入力軸と
中間軸との間に両軸を直結する直結段と両軸を直結しな
い非直結段とを切り換える切換装置を設け、第１歯車よ
り後部の副軸上に補助変速用の第３歯車を固定するとと
もに、出力軸上に第３歯車と噛み合う第４歯車を回転自
在に支持し、中間軸と出力軸との間に、両軸を直結する
直結段と、出力軸と第４歯車とを連結する補助変速段と
を切り換える高低速切換装置とを設けたものである。

〔作用〕

本発明の変速機は、従来のように入力軸から減速歯車対
を介して副軸へ、さらに変速歯車対を介して出力軸へ動
力伝達する方式と異なり、まず入力軸から変速歯車対を
介して副軸へ伝達し、さらに副軸から第１歯車を介して
中間軸へ動力伝達している。したがって、副軸は一定速
度ではなく選択された変速比で回転することになる。

そこで、副軸を後方へ延長してその延長部に補助変速用
の第３歯車を設け、この第３歯車を出力軸上の第４歯車
と噛み合わせ、かつ高低切換装置によって中間軸と出力
軸と直結するか又は出力軸と第４歯車とを連結するよう
にすれば、従来のように補助変速装置として２対の歯車
対を設ける必要がなく、１対の歯車対で済む。そのた
め、歯車数の削減は、重量軽減を達成できる。また、副
軸と延長部とが同軸上に位置するため、従来のように副
軸と平行軸とを別個の軸受で支持する必要がなく、補助
変速装置を小型化できる。特に、補助変速装置の低速比
は、変速機の変速比と同時に成立し得るので、変速機の
変速段数の２倍の変速段数を得ることができる。

さらに、補助変速装置が変速機の出力側に配置されるの
で、変速歯車対や同期装置に補助変速装置で増大したト
ルクが作用せず、負担が増大しない。そのため、歯車が
大型化したり、同期装置のシフト性能が悪化する恐れが
ない。つまり、補助変速装置を有しない変速機との部品
共通化を図ることができる。

〔実施例〕

第１図，第２図は本発明を前進５速，後退１速の変速段
を有する４輪駆動用変速機に適用した一例を示し、第４
速が直結段で、第５速はオーバードライブである。この
変速機は、大略、変速機本体Ａと、補助変速装置Ｂと、
２・４輪切換装置Ｃとで構成されている。

エンジン出力軸は図示しないクラッチを介して入力軸１
の前端部と連結されている。入力軸１と中間軸２と出力
軸23とは同軸上に配置されており、これら軸1,2,23と平
行に副軸３が配置されている。

入力軸１の中央部には第１速歯車４と後退用歯車５と第
２速歯車６とが一体形成されている。また、入力軸１上
には、第２速歯車６の右側に隣接して第５速歯車７が回
転自在に支持されており、この第５速歯車７を入力軸１
に対して選択的に連結する５速切換用同期装置８が設け
られている。５速切換用同期装置８の右側には、第３速
歯車９が回転自在に支持されており、この第３速歯車９
と対向する中間軸２の前端部には第２歯車10が一体に形
成されている。そして、第３速歯車９と中間軸２との間
には、入力軸１を第３速歯車９または中間軸２と選択的
に連結する３−４速切換用同期装置11が設けられてい
る。入力軸１の後端部端末は中間軸２の凹部内に挿入さ
れ、ニードルベアリング12によって回転自在に支持され
ている。

副軸３の前端部には、第１速歯車４と第２速歯車６にそ
れぞれ噛み合う変速歯車13,14が回転自在に支持されて
おり、両変速歯車13,14を副軸３に対して選択的に連結
する１−２速切換用同期装置15が設けられている。な
お、この同期装置15のスリーブ16には後退用歯車16aが
一体に形成されており、この歯車16aはアイドラギヤ17
を介して入力軸１に一体形成した後退用歯車５と噛み合
い可能である。また、副軸３の中央部には、第５速歯車
７と第３速歯車９にそれぞれ噛み合う変速歯車18,19が
一体に形成されており、さらに副軸３の後部には中間軸
２の第２歯車10と常時噛み合う第１歯車20が一体形成さ
れている。

中間軸２の中央部には高・低速切換装置21の高速側クラ
ッチ歯22aを一体に形成したフランジ22がスプライン嵌
合されており、中間軸２の後端部端末は出力軸23の凹部
内に挿入され、ニードルベアリング24によって回転自在
に支持されている。出力軸23上には、低速側クラッチ歯
25aを一体に形成した第４歯車25が回転自在に支持され
ており、高・低速切換装置21の切換スリーブ26は上記高
速側クラッチ歯22aまたは低速側クラッチ歯25aの一方を
出力軸23と連結する。上記変速機の副軸３は高・低速切
換装置21と対応する部位まで延長されており、この延長
部3a上には上記第４歯車25と噛み合う第３歯車27が一体
的にスプライン嵌合している。この歯車対25,27の減速
比は、変速機の歯車対10,20の減速比より大きい。

出力軸23の後端部端末は図示しない伝動機構を介して後
輪と連結されている。また、上記出力軸23の中間部上に
はスプロケット28が回転自在に支持されており、このス
プロケット28が２・４輪切換装置Ｃによって上記出力軸
23と選択的に連結される。即ち、スプロケット28にはク
ラッチ歯28aが一体に形成されており、切換スリーブ29
を軸方向に摺動させることにより、クラッチ歯28aが出
力軸23と連結される。上記スプロケット28は、前輪駆動
軸30に一体に設けたスプロケット31とチェーン32を介し
て連結されている。

上記変速機本体Ａはクラッチハウジング33と変速機ケー
ス34との内部に収容され、補助変速装置Ｂは変速機ケー
ス34の後端面に固定されたトランスファケース35の内部
に収容され、２・４輪切換装置Ｃはトランスファケース
35とその後端面に固定されたトランスファカバー36との
内部に収容されている。そして、入力軸１および副軸３
の前端部はベアリング37,38を介してクラッチハウジン
グ33で支持され、中間軸２および副軸３の後部はベアリ
ング39,40を介して変速機ケース34で支持されている。
さらに、出力軸23の中央部と副軸３の後端部端末はベア
リング41,42を介してトランスファケース35で支持さ
れ、上記出力軸23の中央部後部側はベアリング43を介し
てトランスファカバー36で支持されている。

次に、上記構成の変速機の動作について説明する。

２輪駆動時には、２・４輪切換装置Ｃの切換スリーブ29
を左側へ作動させる。そして、１−２速切換用同期装置
15、３−４速切換用同期装置11、または５速切換用同期
装置８を作動させることにより、所望の変速比で走行を
行うことができる。補助変速装置Ｂを高速比側へシフト
した場合には、入力軸１から変速歯車対を介して副軸３
へ、さらに歯車対20,10を介して中間軸２へと動力伝達
される。そして、中間軸２と出力軸23とが直結されてい
るため、出力軸23は各変速歯車対の変速比と歯車対20,1
0の減速比との積で与えられる変速比で駆動される。上
記歯車対20,10は変速歯車対より後部に設けられている
ので、同期装置15,11,8には歯車対20,10の減速比の影響
が及ばず、各同期装置15,11,8に作用する慣性重量が小
さくなり、同期性能を向上させることができる。

また、２輪駆動時に補助変速装置Ｂを低速比側へシフト
した場合には、入力軸１から変速歯車対を介して副軸３
へ動力伝達された後、副軸３の延長部3aに設けた歯車対
27,25を経由し、補助変速装置Ｂの切換スリーブ26を介
して出力軸23へ動力伝達される。この場合には、出力軸
23は上記各変速歯車対の変速比と歯車対27,25の減速比
との積で与えられる変速比で駆動される。歯車対27,25
の減速比は歯車対20,10の減速比より大きいので、より
大きな駆動力で走行できる。また、上記補助変速装置Ｂ
を他の変速用同期装置15,11,8と併用すれば、その２倍
の変速段、つまり前進10速、後退２速の変速段を実現で
きる。したがって、従来では使用できなかった後退時に
も補助変速比を使用可能となる。

４輪駆動時には、２・４輪切換装置Ｃの切換スリーブ29
を右側へ作動させ、出力軸23とスプロケット28とを連結
する。出力軸23の動力の一部をチェーン32を介して前輪
へも分配する点で相違する他は、２輪駆動時と同様であ
る。

−他の変形例− 本発明は実施例のような前進５速，後退１速の変速段を
有する変速機に限らず、これ以外の変速段を有する変速
機にも適用できる。また、本発明の補助変速装置は、実
施例のような４輪駆動用変速機だけでなく、２輪駆動用
変速機にも適用できる。

また、上記実施例では、副軸の延長部を一体に設けた例
を示したが、これに限らず、副軸とその延長部とを別体
で構成し、この延長部を副軸に対してスプライン等によ
り連結してもよい。この場合には、延長部上に第３歯車
を一体に設けてもよい。

〔発明の効果〕

以上の説明で明らかなように、本発明によれば補助変速
装置を１対の歯車対で構成したので、部品数が少なく、
軽量化できる。しかも、副軸とその延長部が同軸上に位
置するので、その軸受を径方向にずらせる必要がなく、
小型の補助変速装置を実現できる。

また、補助変速装置は変速機の出力側に配置されている
ので、従来のように補助変速装置によるトルク増加の影
響が変速歯車対や同期装置に及ばず、変速歯車や同期装
置にかかる負担を増加させない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を４輪駆動用変速機に適用した一例の断
面図、第２図は第１図のスケルトン図である。 Ａ……変速機本体、Ｂ……補助変速装置、Ｃ……２・４
輪切換装置、１……入力軸、２……中間軸、３……副
軸、3a……延長部、８……５速切換用同期装置、10……
第２歯車、11……３−４速切換用同期装置、15……１−
２速切換用同期装置、20……第１歯車、21……高・低速
切換装置、22a,25a……クラッチ歯、23……出力軸、25
……第４歯車、27……第３歯車、26……切換スリーブ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エンジンにより駆動される入力軸と、この
   入力軸の後側に同軸上に配置された中間軸と、中間軸の
   後側に同軸上に配置された出力軸と、これら軸と平行に
   配置された副軸とを具備し、 入力軸と副軸の前部との間に所定の変速段を構成する変
   速歯車対を設けるとともに、これら変速歯車対を選択的
   に駆動して１つの変速比を実現する同期装置を設け、 上記副軸の後部に第１歯車を固定するとともに、中間軸
   に副軸の第１歯車と噛み合う第２歯車を固定し、 入力軸と中間軸との間に両軸を直結する直結段と両軸を
   直結しない非直結段とを切り換える切換装置を設け、 第１歯車より後部の副軸上に補助変速用の第３歯車を固
   定するとともに、出力軸上に第３歯車と噛み合う第４歯
   車を回転自在に支持し、 中間軸と出力軸との間に、両軸を直結する直結段と、出
   力軸と第４歯車とを連結する補助変速段とを切り換える
   高低速切換装置とを設けたことを特徴とする補助変速装
   置付き変速機。