JPS629047A - 歯車変速機 - 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、歯車変速機に関するものである。

（ロ）従来の技術 副変速機能を持たせた歯車変速機として特開昭５９−１
３０７３７号公報に示されるものがある。この歯車変速
機においては通常の変速機の歯車列に副変速機を組合わ
せることにより、第１速減速比よりも大きな減速比を得
るようにしている。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 しかしながら、この歯車変速機においては前進段のみ大
減速比を得ており、後退段では副変速機が作用せず通常
の減速比のままである。このため急坂や不整地などの走
行を行う場合、後退駆動トルクが十分でないため後退走
行することができないことがあるという問題点があった
。

本発明はこのような問題点を解決するためになされたも
のである。

（ニ）問題点を解決するための手段 本発明は、後退段においても大きな減速比を得ることが
できるようにして上記問題点を解決するものである。こ
のために、本発明の歯車変一連機には、第１速用歯車組
及び後退用歯車組からの出力を更に減速可能な補助減速
用歯車組が設けられる。すなわち、本発明の歯車変速機
は、入力軸（１０）と、入力軸に平行に配置される出力
軸（４０）と、出力軸に対して回転可能に支持される中
空軸（４１）と、入力軸と平行に配置されるアイドラ軸
（８０）と、入力軸に平行に配置される副変速機軸（６
２）と、入力軸及び出力軸上にそれぞれ設けられた１対
の歯車から成る第１速用歯車組（１２，４８）と、入力
軸、出力軸及びアイドラ軸上にそれぞれ設けられた３つ
の歯車から成る後退用歯車組（１４，４４，８２）と、
出力軸及び副変速機軸上にそれぞれ設けられた２対の歯
車から成る補助減速用歯車組（５４，６４゜６５．７２
）と、入力軸と中空軸とを第１速用歯車組を介して回転
力伝達可能に連結し又は切離す第１速用かみ合い機構（
４２，４６，４８ａ）と、入力軸と中空軸とを後退用歯
車組を介して回転力伝達可能に連結し又は切離す後退用
かみ合い機構（８２）と、中空軸と出力軸とを直結状態
に連結し又は切離す高速用かみ合い機構（４３゜５２．
６８）と、中空軸と出力軸とを補助減速用歯車組を介し
て回転力伝達可能に連結し又は切離す低速用かみ合い機
構（７０，７２ａ）と、を有している（なお、かっこ内
の符号は後述の実施例の対応する部材の符号である）。

（ホ）作用 高速用かみ合い機構によフて中空軸と出力軸とを連結さ
せた状態では、補助減速用歯車組を通して回転力の伝達
が行われないため、第１速用歯車組及び後退用歯車組の
歯数比がそのまま変速機の変速比となる。一方、低速用
かみ合い機構をかみ合い状態にすると５中空軸と出力軸
とが補助減速用歯車組を介して連結されるため、第１速
用歯車組又は後退用歯車組を通して中空軸に入力された
回転力は補助減速用歯車組によって更に減速されること
になる。従って、第１速及び後退の両方について補助減
速された変速段を選択することが可能となる。

（へ）実施例 第１図は本発明が適用された歯車変速機を示す。入力軸
１０はクラッチ（図示せず）を介してエンジンのクラン
クシャフトに連結される。入力軸１０に平行に出力軸４
０が配置される。人力１１ｉｄ＋１０には図中右側から
順に第１速用人力歯車１２、後退用人力歯車１４、第２
速用人力歯車１６、第３速用人力歯車１８．第４速用人
力歯車２０及び第５速用人力歯車２２が設けられる。ま
た、入力軸１０には第３及び４速用シンクロハブ２４及
び第５速用シンクロハブ２６が設けられる。第３及び４
速用シンクロハブ２４及び第５速用シンクロハブ２６に
はそれぞれ第３及び４速用カツプリングスリーブ２８及
び第５速用カツプリングスリーブ３０が組合せて設けら
れている。第３速用人力歯車１８及び第４速用人力歯車
２０はそれぞれ第３及び４速用カツプリングスリーブ２
８とかみ合い可能なりラッチギア１８ａ及び２０ａを存
している。また第５速用人力歯車２２は第５速用カツプ
リングスリーブ３０とかみ合い可能なりラッチギア２２
ａを有している。第１速用人力歯車１２．後退用入力歯
車１４．第２速用人力歯車１６．第３及び４速用シンク
ロハブ２４及び第５速用シンクロハブ２６は入力軸ｌＯ
と一体に回転するように連結される。また、第３速用人
力歯車１８及び第４速用人力歯車２０は入力軸１０に対
して回転可能に支持されており、第３及び４速用カツプ
リングスリーブ２８によってクラッチギア１８ａ及び２
０ａを介して選択的に入力軸１０と連結可能となってい
る。第５速用人力歯車２２も入力軸１０に対して回転可
能に支持されており、第５速用カツプリングスリーブ３
０によりクラッチギア２２ａを介して入力軸１０と連結
可能となっている。

出力軸４０には中空軸４１が回転可能に支持されており
、これに第１及び２速用シンクロハブ４２及び高速用シ
ンクロハブ４３が一体に設けられている。第１及び２速
用シンクロハブ４２には、後退用出力歯車４４が一体に
設けられた第１及び２速用カツプリングスリーブ４６が
組合せて設けられている。後退用出力歯車４４はアイド
ラｌ１ｉＩｈ８０上の後退用アイドラギア８２を軸方向
に移動させることによりこれを介して後退用入力歯車１
４と回転力伝達可能な状態となる（すなわち、後退用ア
イドラギア８２は後退用出力歯車４４及び後退用人力歯
車１４の両方とかみ合う）。従って、後退用人力歯車１
４、後退用出力歯車４４及び後退用アイドラギア８２が
後退用歯車組を構成すると共に後退用アイドラギア８２
が後退用かみ合い機構を構成する。第１及び２速用シン
クロハブ４２の両側に中空軸４１に対して回転可能に支
持された第１速用出力歯車４８及び第２速用出力歯車５
０が設けられている。第１速用出力歯車４８は常に第１
速用人力歯車１２とかみ合って第１速用歯車組を構成し
ている。第２速用出力歯車５０も常に第２速用人力歯車
１６とかみ合っている。第１速用出力歯車４８及び第２
速用出力歯車５０はそれぞれクラッチギア４８ａ及び５
０ａを有しており、これにより第１及び２速用シンクロ
ハブ４２は第１及び２速用カツプリングスリーブ４６に
よって選択的に第１速用出力歯車４８又は第２速用出力
歯車５０と連結可能となっている。

第１及び２速用カツプリングスリーブ４６、第１及び２
速用シンクロハブ４２及びクラッチギア４８ａが第１速
用かみ合い機構を構成する。出力軸４０には図中右側か
ら順に高速用クラッチギア５２、第３速用出力歯車５４
．第４速用出力歯車５６及び第５速用出力歯車５８がい
ずれも出力軸４０と一体に回転するように設けられてい
る。第３速用出力歯車５４．第４速用出力歯車５６及び
第５速用出力歯車５８はそれぞれ第３速用人力歯車１８
、第４速用人力歯車２０及び第５速用人力歯車２２と常
時かみ合っている。

副変速機構６０が出力軸４０の側部に配置されている。

副変速機構６０は出力軸４０に平行に配置された副変速
機軸６２と、この副変速機軸６２と一体に回転する大径
歯車６４及び低速用シックロバプロ６と、大径歯車６４
とかみ合う入力用歯用６５を有する高速用カップリング
スリーブ６８と、低速用シンクロハブ６６と組合せて設
けられた低速用カップリングスリーブ７０と、副変速機
＠６２に対して回転可能にかつ常時第３速用出力歯車５
４とかみ合うように設けられた小径歯車７２とを存して
いる。小径歯車７２はクラッチギア７２ａを有している
。高速用カップリングスリーブ６８は中空１ｄ＋４１の
高速用シンクロハブ４３と組み合わされており、高速用
カップリングスリーブ６８を高速用クラッチギア５２と
かみ合わせることにより中空軸４１は出力軸４０と連結
状態となる。すなわち、高速用シンクロハブ４３、高速
用クラッチギア５２及び高速用カップリングスリーブ６
８が高速用かみ合い機構を構成する。また、小径歯車７
２はそのクラッチギア７２ａに低速用カップリングスリ
ーブ７０をかみ合せることにより副変速機軸６２と連結
状態となる。すなわち、シンクロハブ６６、クラッチギ
ア７２ａ及び低速用カップリングスリーブ７０が低速用
かみ合い機構を構成する。高速用カップリングスリーブ
６８及び低速用カップリングスリーブ７０のかみ合い操
作は選択的に行われる（すなわち、常にいずれか一方が
かみ合い状態となり、両方が同時に解放又はかみ合い状
態となることはない）。

次に本実施例の歯車変速機の作用を説明する。

（１）ニュートラル シフトレバ−（図示せず）を中立位置とすることにより
、第１及び２速用カツプリングスリーブ４６、第３及び
４速用カツプリングスリーブ２８、第５速用カツプリン
グスリーブ３０及び後退用アイドラギア８２はすべて中
立位置となり、入力軸１０から出力軸４０への回転力の
伝達か行われないニュートラル状態となる。この状態は
高速用カップリングスリーブ６８及び低速用カップリン
グスリーブ７０のいずれが連結状態にあっても同様であ
る。

（２）後退（副変速機構６０は高速位置）副変速機構６
０は高速状態、すなわち高速用カップリングスリーブ６
８が高速用クラッチギア５２とかみ合う状態にしである
。この状態で、シフトレバ−を後退選択状態にすると、
後退用アイドラ歯車８２が図中左方向に移動し、これが
後退用出力歯車４４及び後退用人力歯車１４と同時にか
み合う。これにより後退の状態となる。すなわち、入力
軸１０からの回転力は、後退用人力歯車１４、後退用ア
イドラ歯車８２、後退用出力歯車４４、第１及び２速用
カツプリングスリーブ４６、第１及び２速用シンクロハ
ブ４２．中空軸４鳳高速用シンクロハブ４３．高速用カ
ップリングスリーブ６８．及び高速用クラッチギア５２
を介して出力軸４０に伝達される。後退用アイドラ歯車
８２が伝達経路に介在されたことにより出力軸４０は後
退方向に回転することになる。変速比は後退用人力歯車
１４と後退用出力歯車４４との歯数比によって決定され
る。

（３）補助低速後退（副変速機構６０は低速位置） 副変速機構６０は低速状態、すなわち低速用カップリン
グスリーブ７０が低速用シンクロハブ６６と小径歯車７
２のクラッチギア７２ａとを連結する状態にしである。

この状態で、シフトレバ−が後退位置になると１入力軸
１０からの回転力は、後退用人力歯車１４、後退用アイ
ドラ歯車８２、後退用出力歯車４４、第１及び２速用カ
ップリングスリーブ４６．第１及び２速用シンクロハブ
４２．中空軸４１．高速用シンクロハブ４３、高速用カ
ップリングスリーブ６８、人力用歯車６５、大径歯車６
４、副変速機軸６２、低速用シンクロハブ６６、低速用
カップリングスリーブ７０、小径歯車７２、及び第３速
用出力歯車５４（これは副変速機構６０の出力歯車を兼
ねている）を介して出力軸４０に伝達される。この際の
変速比は、後退用人力歯車１４と後退用出力歯車４４と
の歯数比に対して、更に人力用歯車６５と第３速用出力
歯車５４との歯数比（すなわち、小径歯車７２と大径歯
車６４との歯数比）を乗じたものになる。すなわち、上
述の（２）の通常の後退時よりも小径歯車７２と大径歯
車６４との歯数比分だけ更に変速比が大きくなっている
。

（４）第１速（副変速機構６０は高速位置）副変速機構
６０は高速状態、すなわち高速用カップリングスリーブ
６８が高速用クラッチギア５２とかみ合う状態にしであ
る。この状態で、シフトレバ−を第１速選択状態にする
と、第１及び２速用カツプリングスリーブ４６が図中右
側に移動し、第１速用出力歯車４８のクラッチギア４８
ａと第１及び２速用シンクロハブ４２とを連結する。こ
れにより第１速の状態となる。すなわち、入力軸ｌＯか
らの回転力は、第１速用人力歯車１２、第１速用出力歯
車４日、第１及び２速用カツプリングスリーブ４６、第
１及び２速用シンクロハブ４２．中空軸４１．高速用シ
ンクロハブ４３、高速用カップリングスリーブ６８、及
び高速用クラッチギア５２を介して出力軸４０に伝達さ
れる。変速比は第１速用人力歯車１２と第１速用出力歯
車４８との歯数比によって決定される。

（５）補助低速第１速（副変速機構６０は低速位置） 副変速機構６０は低速状態、すなわち低速用カップリン
グスリーブ７０が低速用シンクロハブ６６と小径歯車７
２のクラッチギア７２ａとを連は、第１速用人力歯車１
２、第１速用出力歯車４８、第１及び２速用カツプリン
グスリーブ４６、中空軸４１、高速用シンクロハブ４３
、高速用カップリングスリーブ６８、人力用歯車６５、
大径歯車６４、副変速機軸６２、低速用シンクロハブ６
６、低速用カップリングスリーブ７０、小径歯車７２、
及び第３速用出力歯車５４を介して出力軸４０に伝達さ
れる。この際の変速比は、第１速川人力歯車１２と第１
速川出力歯車４８との歯数比に対して、更に小径歯車７
２と大径歯車６４との歯数比を乗じたものになる。すな
わち、上述の（４）の通常の第１速時よりも小径歯車７
２と大径歯車６４との歯数比分だけ更に変速比が大きく
なフている。

（６）第２速 副変速機構６０は高速状態、すなわち高速用カップリン
グスリーブ６８が高速用クラッチギア５２とかみ合う状
態にしである。この状態で、シフトレバ−を第２速選択
状態とすることにより、第１及び２速用カツプリングス
リーブ４６を図中左側に移動させ、第２速用出力歯車５
０と第１及び２速用シンクロハブ４２とを連結する。こ
れにより第２速の状態となる。すなわち、入力軸■０か
らの回転力は、第２速用人力歯車１６、第２速用出力歯
車５０．第１及び２速用カップリングスリーブ４６．第
１及び２速用シンクロハブ４２゜中空軸４１．高速用シ
ンクロハブ４３、高速用カップリングスリーブ６８．及
び高速用クラッチギア５２を介して出力軸４０に伝達さ
れる。この場合の変速比は第２速用人力歯車１６と第２
速用出力歯車５０との歯数比によって決定される。なお
、必要ならば、副変速機構６０の低速用カップリングス
リーブ７０を作動させて補助低速第２速を選択可能であ
る。

（７）第３速 シフトレバ−を３速選択状態とすることにより、第３及
び４速用カツプリングスリーブ２８を図中右側に移動さ
せ、第３速用人力歯車１８と第３及び４速用シンクロハ
ブ２４とを連結する。こわにより第３速の状態となる。

すなわち、入力軸１０からの回転力は、第３＆び４速用
シンクロハブ２４、第３及び４速用カツプリングスリー
ブ２８、第３速用人力歯車１８、及び第３速用出力歯車
５４を介して出力軸４０に伝達される。この第３速にお
いては回転力は副変速機構６０を経由しない。

（８）第４速 シフトレバ−を４速選択状態とすることにより、第３及
び４速用カツプリングスリーブ２８を図中左側に移動さ
せ、第４速用人力歯車２０と第３及び４速用カツプリン
グスリーブ２８とを連結する。これにより第４速の状態
となる。すなわち１入力軸１０からの回転力は、第３及
び４速用シンクロハブ２４、第３及び４速用カツプリン
グスリーブ２８、第４速用人力歯車２０．及び第４速用
出力歯車５６を介して出力軸４０に伝達される。この第
４速においても回転力は副変速機構６０を経由しない。

（９）ｍｓ速 シフトレバ−を５速選択状態にすることにより、第５速
用カツプリングスリーブ３０を図中右側に移動させ、第
５速用人力歯車２２と第５速用シンクロハブ２６とを連
結する。これにより第５速の状態となる。すなζち、入
力軸１０からの回転力は、第５速用シンクロハブ２６、
第５速用カツプリングスリーブ３０、第５速用人力歯車
２２、及び第５速用出力歯￥１Ｌ５Ｂを介して出力軸４
０に伝達される。この第５速においても回転力は副変速
機構６０を経由しない。

以上の説明のように、第１速及び後退時に副変速機構６
０を介在させることにより、その減速比を更に大きくす
ることができる。従って、前進段と共に後進段において
も大きな駆動トルクを得ることができる。副変速機構６
０を配置することによる軸方向寸法の増大量はわずかで
あるので、横置型の変速機としても構成可能である。

本実施例は面進５段後退１段の歯車変速機を基本にした
ものであるが、前進段の数は任意に設定することができ
る。

（ト）発明の効果 以上述べて明らかなように、本発明によれば、第！速時
及び後退時に必要に応じて変速比を更に大とすることが
可能な副変速機構を主変速機に対して付加したので、前
進段のみならず後退段においても大きな変速比を得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例である歯車変速機を示す図であ
る。 １０・・・入力軸、工２・・・第１速用人力歯車、１４
・・・後退用人力歯車、４０・・・出力軸、４１・・・
中空軸、４２・・・第１及び２速川シンクロハブ、４３
・・・高速用シンクロハブ、４４・・・後退用出力歯車
、４６・・・第１及び２速用カツプリングスリーブ、４
８・・・第１速用出力歯車、４８ａ・・・クラッチギア
、テ２・・・高速用クラッチギア、５４°°°第３速用
出力歯車、６０・・・副変速機構、６２・・・副変速機
軸、６４・・・大径歯車、６５・・・人力歯車、６８・
・・高速用カップリングスリーブ、７０・・・低速用カ
ップリングスリーブ、７２・・・小径歯車、７２ａ・・
・クラッチギア、８０・・・アイドラ軸、８２・・・後
退用アイドラ歯車。 特許出願人　　日　産　自　動　車　株　式　会　社代
理−人　　弁理士　宮内利行

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 入力軸と、入力軸に平行に配置される出力軸と、出力軸
   に対して回転可能に支持される中空軸と、入力軸と平行
   に配置されるアイドラ軸と、入力軸に平行に配置される
   副変速機軸と、入力軸及び出力軸上にそれぞれ設けられ
   た１対の歯車から成る第１速用歯車組と、入力軸、出力
   軸及びアイドラ軸上にそれぞれ設けられた３つの歯車か
   ら成る後退用歯車組と、出力軸及び副変速機軸上にそれ
   ぞれ設けられた２対の歯車から成る補助減速用歯車組と
   、入力軸と中空軸とを第１速用歯車組を介して回転力伝
   達可能に連結し又は切離す第１速用かみ合い機構と、入
   力軸と中空軸とを後退用歯車組を介して回転力伝達可能
   に連結し又は切離す後退用かみ合い機構と、中空軸と出
   力軸とを直結状態に連結し又は切離す高速用かみ合い機
   構と、中空軸と出力軸とを補助減速用歯車組を介して回
   転力伝達可能に連結し又は切離す低速用かみ合い機構と
   、を有する歯車変速機。