JPS647255B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、車輛用の自動トランスミツシヨンに
係り、特に常時噛合い式の通常の機械式トランス
ミツシヨンにわずかな改良を加えることによつ
て、トルクコンバータを用いることなく円滑に自
動変速できるようにした構成の簡易な自動トラン
スミツシヨンに関する。

従来、トラツク、バス等の大型車輛において
は、手動変速式のトランスミツシヨンが採用され
ているが、これによるとチエンジレバーの操作が
重く、ストロークが大きい上変速段が多いので運
転操作が楽でなく、運転者が疲労し易いという欠
点があつた。この欠点を解消するためには、トル
クコンバータを用いた自動変速式のトランスミツ
シヨンの採用が考えられるが、これによると、流
体の滑りに起因する動力損失が大きいため燃料消
費が増大するばかりでなく、大型車輛用のもので
は、非常に高価となる等の欠点があり、採用し難
い。そこでトルクコンバータや遊星歯車を一切用
いない機械式の自動変速トランスミツシヨンの採
用が考えられるが、これによると、変速時におけ
る動力伝達経路の切換えを機械式クラツチによつ
て行わなければならないため、該切換え操作を円
滑に行うことが困難であり、変速時のシヨツクが
大きくなり易い欠点があつた。一方、特開昭56−
127841号公報に記載された発明では、二重クラツ
チ装置に加えてトルクコンバータを備えているの
で構成が複雑高価となり、しかもクラツチ装置が
一箇所にまとめられていないので、トランスミツ
シヨンの全体形状及びコンパクト化の点で難点が
あつた。また特開昭56−127842号公報に記載され
た発明においても、二重クラツチ装置を一箇所に
まとめていないので、トランスミツシヨンが不必
要に大型化してしまう難点があつた。

本発明は、上記した従来技術の欠点を除くため
になされたものであつて、その目的とするところ
は、常時噛合い式の通常の機械式手動変速トラン
スミツシヨンにわずかな改良を加えるのみで、自
動変速式のトランスミツシヨンを得ることにあ
る。また他の目的は、変速時の動力伝達経路の切
換えを流体圧を利用した二重クラツチ装置を交互
に、しかも徐々に断続させることによつて円滑に
行わせ、変速シヨツクをなくすことである。更に
他の目的は、単一のクラツチハウジング内に二重
クラツチ装置を、そのクラツチデイスクが相隣接
するように配置することによつて、自動トランス
ミツシヨンでありながら形状、大きさともに従来
の手動トランスミツシヨンと同様のコンパクトな
ものとすることである。

要するに本発明は、第１のインプツトシヤフト
と第１のカウンタシヤフトとメインシヤフトとを
備えた常時噛合い式トランスミツシヨンにおい
て、前記第１のインプツトシヤフトに回動自在に
嵌挿された中空の第２のインプツトシヤフトと、
前記第１のカウンタシヤフトに回動自在に嵌挿さ
れた中空の第２のカウンタシヤフトと、前記第２
のインプツトシヤフトに固着された第２のインプ
ツトギヤと前記第１のカウンタシヤフトに固着さ
れた第１のカウンタギヤとを噛合させてなる第１
のインプツト歯車列と、前記第１のインプツトシ
ヤフトに固着された第１のインプツトギヤと前記
第２のカウンタシヤフトに固着された第２のカウ
ンタギヤとを噛合させてなる第２のインプツト歯
車列と、前記第１のインプツト歯車列により駆動
される第１のアウトプツト歯車列と、前記第２の
インプツト歯車列により駆動される第２のアウト
プツト歯車列と、該各アウトプツト歯車列の回転
を択一的に選択して前記メインシヤフトに伝達す
るようにした複数のドツグクラツチと、エンジン
の回転を前記第１のインプツトシヤフト又は前記
第２のインプツトシヤフトに通常時には択一的に
伝達し変速時においては一方のインプツトシヤフ
トへの動力伝達力を徐々に弱めながら他方のイン
プツトシヤフトへの動力伝達力を徐々に強めるよ
うに作動して動力伝達経路を切り換えるようにし
た二重クラツチ装置とを備え、かつ該二重クラツ
チ装置は、単一のクラツチハウジング内に各々の
クラツチデイスクが相隣接して配置されているこ
とを特徴とするものである。

以下本発明を図面に示す実施例に基いて説明す
る。本発明に係る自動トランスミツシヨンAT
は、第１図及び第２図において、第１のインプツ
トシヤフト１と、第１のカウンタシヤフト２と、
メインシヤフト３とを備えた常時噛合式トランス
ミツシヨンであつて、中空の第２のインプツトシ
ヤフト４と、中空の第２のカウンタシヤフト５
と、第１のインプツト歯車列６と、第２のインプ
ツト歯車列８と、第１のアウトプツト歯車列９
と、第２のアウトプツト歯車列１０と、複数のド
ツグクラツチ１１，１２，１３と、二重クラツチ
装置１４とを備えたものである。

第１のインプツトシヤフト１は、クラツチハウ
ジング１５に収容されたリングギヤ１６の回転中
心に設けられた軸受１８により一端１ａが支承さ
れ、他の一端１ｂはトランスミツシヨンケース１
９に設けられた軸受２０により第２のインプツト
シヤフト４と共に支承されており、スプライン１
ｃ及び第１のインプツトギヤ２１が一体的に固着
形成されている。また中心部には、油穴１ｄが形
成されている。

第１のカウンタシヤフト２は、トランスミツシ
ヨンケース１９に、軸受２３及び２４により、支
承されて取り付けられており、第１のカウンタギ
ヤ２６と、第３速用ギヤ２８と、第１速用ギヤ２
９と、リバース用ギヤ３０が一体的に、又はキー
３１等の手段で固着されている。リバース用ギヤ
３０は、第２図に示すように、並設された軸３３
に回動自在に嵌挿された二連のアイドルギヤ３４
の第１アイドルギヤ３５に噛合し、第２アイドル
ギヤ３６はリバース用メインギヤ３８に噛合して
いる。

メインシヤフト３は、第１のインプツトシヤフ
ト１の一端１ｂに配設された軸受４０とトランス
ミツシヨンケース１９の軸受４１とにより支承さ
れ、その一端３ｂはプロペラシヤフト（図示せ
ず）連結されており、スプライン３ｃ，３ｄ及び
３ｅが形成され、スプライン３ｃには、第３速又
は第４速選択用のドツグクラツチ１１が、スプラ
イン３ｄには第１速又は第２速選択用のドツグク
ラツチ１２が、そしてスプライン３ｅにはリバー
ス用のドツグクラツチ１３が夫々回転方向に拘束
されて該メインシヤフト３と一体的に回転するよ
うに取り付けられている。また第３速用メインギ
ヤ４３と、第２速用メインギヤ４４と、第１速用
メインギヤ４５と、リバース用メインギヤ３８と
が回動自在に嵌挿されている。

中空の第２のインプツトシヤフト４は、第１の
インプツトシヤフト１に嵌挿され、ニードル軸受
４８及び軸受４９を介して第１のインプツトシヤ
フト１により支承され、更に軸受２０を介してト
ランスミツシヨン１９により支承されており、ス
プライン４ｃ及び第２のインプツトギヤ５０が一
体的に固着形成されている。

中空の第２のカウンタシヤフト５は、第１のカ
ウンタシヤフト２に回動自在に嵌挿されており、
ニードルベアリング５１を介して該第１のカウン
タシヤフト２により支承され、第２のカウンタギ
ヤ５２及び第２速用ギヤ５３が一体的に固着形成
されている。

第１のインプツト歯車列６は、第２のインプツ
トシヤフト４に固着された第２のインプツトギヤ
５０と、第１のカウンタシヤフト２に固着された
第１のカウンタギヤ２６とを噛合させてなる。

第２のインプツト歯車列８は、第１のインプツ
トシヤフト１に固着された第１のインプツトギヤ
２１と、第２のカウンタシヤフト５に固着された
第２のカウンタギヤ５２とを噛合させてなる。

第１のアウトプツト歯車列９は、第１のインプ
ツト歯車列６により駆動される歯車列であつて、
第１のカウンタシヤフト２と一体的に回転する第
３速用ギヤ２８及びこれと噛合する第３速用メイ
ンギヤ４３と、第１速用ギヤ２９及びこれと噛合
する第１速用メインギヤ４５と、リバース用ギヤ
３０及びこれと噛合するアイドルギヤ３４（第１
アイドルギヤ３５及び第２アイドルギヤ３６）
と、第２アイドルギヤ３６と噛合するリバース用
メインギヤ３８とからなる。

第２のアウトプツト歯車列１０は、第２のイン
プツト歯車列８により駆動される歯車列であつ
て、第２速用ギヤ５３及びこれと噛合する第２速
用メインギヤ４４とからなる。

ドツグクラツチ１１，１２及び１３は第１及び
第２のアウトプツト歯車列９，１０の回転を択一
的に選択してメインシヤフト３に伝達するように
なつており、各々がメインシヤフト３と一体的に
回転するように取り付けられており、夫々シンク
ロ機構Ｓを備えている。ドツグクラツチ１１のク
ラツチスリーブ１１ａには、シフタフオーク５５
が、ドツグクラツチ１２のクラツチスリーブ１２
ａにはシフタフオーク５６が、ドツグクラツチ１
３のクラツチスリーブ１３ａにはシフタフオーク
５７が夫々係合しており、シフタロツド５８は、
図示は１本だけであるが、第１速・第２速用と、
第３速・第４速用と、リバース用の合計３本が相
前後して摺動自在に並設されていて、シフトアー
ム６０がセレクトシヤフト６１を中心として揺動
することでシフトが行われ、該セレクトシヤフト
６１がその軸方向に移動することでセレクトが行
われ、これらはすべてオートマチツクトランスミ
ツシヨンコントロール装置（図示せず）により作
動する油圧シリンダ等（図示せず）によつて自動
的に操作されるようになつている。

二重クラツチ装置１４は、エンジン（図示せ
ず）の回転を第１のインプツトシヤフト１又は第
２のインプツトシヤフト４に、通常時には択一的
に伝達し、変速時においては一方のインプツトシ
ヤフト１又は４への動力伝達力を徐々に弱めなが
ら他方のインプツトシヤフト１又は４への動力伝
達力を徐々に強めるように作動して動力伝達経路
を切り換えるようになつており、第１のクラツチ
６３は、第１のインプツトシヤフト１にスプライ
ン１ｃによつて一体的に回転するようにした第１
のクラツチデイスク６４と、油圧によつて作動
し、該クラツチデイスクをリングギヤ１６と一体
の駆動側回転体６５に押圧するようにした第１の
ピストン６６とからなる。また第２のクラツチ６
８は、第２のインプツトシヤフト４にスプライン
４ｃによつて一体的に回転するようにした第２の
クラツチデイスク６９と、油圧によつて作動し、
該クラツチデイスクを駆動側回転体６５に押圧す
るようにした第２のピストン７０とからなる。

またこの二重クラツチ装置１４は、本発明にお
いては、単一のクラツチハウジング１５内に、
各々のクラツチデイスク６４，６９が相隣接して
配置されており、コンパクト化が図られている。

本発明は、上記のように構成されており、以下
その作用について説明する。第１図及び第３図に
おいて、まず第１速走行状態について説明する
と、エンジンからは矢印Ａで示す如く、クランク
シヤフト７２からリングギヤ１６を介して駆動側
回転体６５に動力が伝達されており、ドツグクラ
ツチ１２は第１速用メインギヤ４５に接続されて
いる。そこで運転者がアクセルペダル（図示せ
ず）を踏み込んで車輛（図示せず）を発進させよ
うとすると、オートマチツクトランスミツシヨン
コントロール装置の作動により、駆動側回転体６
５に設けられた油穴６５ｂからピストン７０に油
圧が供給され、該ピストンは第２のクラツチ６８
のクラツチデイスク６９を駆動側回転体６５に
徐々に押圧し、クラツチデイスク６９は次第に加
速され、第２のクラツチ６８が接続される。（な
お第３図から第６図においては、第１及び第２の
クラツチ６３，６８の切れている状態を「白」、
半クラツチ状態を「平行斜線」、そして完全接続
状態を「網目」によつて図示してある。また各部
の停止及び単なる空転状態を「細い実線」、動力
伝達の準備段階における空転状態及び半クラツチ
による動力伝達状態を「破線」、完全な動力伝達
状態を「太い実線」で図示してある。）これによ
つて第２のインプツトシヤフト４、第１のインプ
ツト歯車列６、（第２のインプツトギヤ５０及び
第１のカウンタギヤ２６）、第１のカウンタシヤ
フト２、第１のアウトプツト歯車列９（第１速用
ギヤ２９及び第１速用メインギヤ４５）が次第に
加速されながら回転し、ドツグクラツチ１２から
メインシヤフト３へこの増速回転が伝達され、矢
印Ｂの如くプロペラシヤフトへ動力が伝達され、
車輛は滑らかに発進し、加速されて行く。なおこ
の間第１のアウトプツト歯車列９を構成する第３
速用ギヤ２８、第３速用メインギヤ４３、リバー
ス用ギヤ３０、二連のアイドルギヤ３４及びリバ
ース用メインギヤ３８は空転しており、第１のク
ラツチ６３のクラツチデイスク６４、第１のイン
プツトシヤフト１、第２のインプツト歯車列８
（第１のインプツトギヤ２１及び第２のカウンタ
ギヤ５２）、第２のカウンタシヤフト５及び第２
のアウトプツト歯車列１０（第２速用ギヤ５３及
び第２速用メインギヤ４４）は停止している。

次に、このような第１速走行状態において次第
に車速が上がつてエンジンの負荷が軽くなつてオ
ートマチツクトランスミツシヨンコントロール装
置が第２速への変速操作を行う場合につき、第１
図及び第４図から第６図を参照して説明する。ま
ず第４図に示すように、第２のクラツチ６８、第
１のインプツト歯車列６、第１のアウトプツト歯
車列９は、第３図と同一の状態に駆動しておき、
これに加えてドツグクラツチ１１を第２速用メイ
ンギヤ４４に接続する。これによつて第２速用メ
インギヤ４４はメインシヤフト３と同一速度で空
転し、同様に第２速用ギヤ５３、第２のカウンタ
ギヤ５２、第１のインプツトギヤ２１、第１のイ
ンプツトシヤフト１及びクラツチデイスク６４が
空転する。該クラツチデイスク６４の回転速度
は、クラツチデイスク６９の回転速度よりも当然
遅くなつている。従つて、このままの状態で第２
のクラツチ６８を急速に切り、第１のクラツチ６
３を急速に接続すると、クラツチデイスク６４に
より駆動される第２のインプツト歯車列８、第２
のアウトプツト歯車列１０及びメインシヤフト３
は急速に加速されるので、車輛は第２速走行に変
速された直後に一瞬急加速してしまうことになり
好ましくない。

これを防止して、第１速走行から第２速走行へ
の変速を滑らかに行わせるため、次のような二重
クラツチ装置１４の操作を行う。

即ち、第５図に示すように、第２のクラツチ６
８を徐々に弛めながら半クラツチ状態として、次
第にクラツチデイスク６９の回転速度を遅くする
と同時に第１のクラツチ６３を徐々に大きな力で
締め付けながら半クラツチ状態として、次第にク
ラツチデイスク６４の回転速度を速くして、両ク
ラツチデイスク６４，６９の回転速度が一致した
ところで動力伝達経路が滑らかに変換されること
になる。

そして第６図に示すように、ドツグクラツチ１
２を第１速用メインギヤ４５から離し、第１のク
ラツチ６３を完全に接続し、第２のクラツチ６８
を完全に切ると、第１のインプツトシヤフト１、
第２のインプツト歯車列８、第２のアウトプツト
歯車列１０の動力伝達経路で第２速走行用の動力
伝達が行われ、車輛は滑らかに第２速走行へと移
行して走行するようになる。

更に、図示は省略してあるが、第２速から第３
速走行への変速は、第６図の状態からドツグクラ
ツチ１２を第３速用メインギヤ４３に接続し、次
いで第１のクラツチ６３を徐々に弛めながら、第
２のクラツチ６８を徐々に大きな力で締め付けて
行き、ドツグクラツチ１１を第２速用メインギヤ
４４から離すと、駆動側回転体６５の回転はシヨ
ツクなしに第２のクラツチ６８に伝達され、第２
のインプツトシヤフト４から第１のインプツト歯
車列６、第１のカウンタシヤフト２、第３速用ギ
ヤ２８、第３速用メインギヤ４３、ドツグクラツ
チ１２及びメインシヤフト３を介して動力が矢印
Ｂの如くプロペラシヤフトへ伝達され、車輛は滑
らかに第３速走行へと移行する。

そして最後に、ドツグクラツチ１１を第１のイ
ンプツトシヤフト１に接続し、次いで第２のクラ
ツチ６８を徐々に弛めながら、第１のクラツチ６
３を徐々に大きな力で締め付けて行き、ドツグク
ラツチ１２を第３速用メインギヤ４３から離す
と、駆動側回転体６５の回転はシヨツクなしに第
１のクラツチ６３に伝達され、第１のインプツト
シヤフト１からドツグクラツチ１１を介して動力
が直結され、車輛は第４速走行に滑らかに移行す
る。

また上記のような変速は、減速時においても同
様に円滑に行われる。

リバースを選択する場合には、第２図に示す状
態からドツグクラツチ１３をリバース用メインギ
ヤ３８に接続する操作を手動で行つた後アクセル
ペダルを踏み込めば、第２のクラツチ６８が自動
的に接続され、駆動側回転体６５の回転は、クラ
ツチデイスク６８、第１のインプツト歯車列６、
第１のカウンタシヤフト２、リバース用ギヤ３
０、第１アイドルギヤ３５、第２アイドルギヤ３
６、リバース用メインギヤ３８、ドツグクラツチ
１３及びメインシヤフト３を介してプロペラシヤ
フトに伝達され、車輛は滑らかに後退することが
できる。

上記各場合において、二重クラツチ装置１４を
断続させるには、油穴６５ａ及び６５ｂにオイル
を送つてピストン６６，７０を夫々作動させれば
よく、油圧の制御はオートマチツクトランスミツ
シヨンコントロール装置が行う。従つてクラツチ
デイスク６４，６９を夫々駆動側回転体６５に対
して押圧する力は任意に得られ、微妙な半クラツ
チ状態も十分に実現できるものであり、第１及び
第２のクラツチ６３，６８の断続はシヨツクを伴
なうことなく円滑に行われる。

またセレクトシヤフト６１及びシフタロツド５
８は、オートマチツクトランスミツシヨンコント
ロール装置により制御されるエアシリンダ又は油
圧シリンダにより所望のタイミングで作動し、各
シフタフオーク５５，５６及び５７を動かす。

なお上記実施例においては、前進４速、後退１
速の自動トランスミツシヨンATについて説明し
たが、本発明はこの変速段に限定されるものでは
なく、前進５速、６速、７速、８速等すべての機
械変速式のトランスミツシヨンに適用できること
はいうまでもない。

本発明は、上記のように構成され、作用するも
のであるから、常時噛合式の通常の機械式手動変
速トランスミツシヨンにわずかな改良を加えるの
みで、自動変速式のトランスミツシヨンを得るこ
とができる利点がある。また変速時の動力伝達経
路の切換えを流体圧を利用した二重クラツチ装置
を交互に、しかも徐々に断続させるようにしたの
で、円滑に行わせることができ、変速シヨツクを
なくすことができる効果が得られる。更には、単
一のクラツチハウジング内に二重クラツチ装置
を、そのクラツチデイスクが相隣接するように配
置したので、自動トランスミツシヨンでありなが
ら、形状、大きさともに従来の手動トランスミツ
シヨンと同様のコンパクトなものとすることがで
きる効果がある。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例に係り、第１図は自動ト
ランスミツシヨンの縦断面図、第２図から第６図
は自動トランスミツシヨンの機構概略図であり、
第２図は中立状態における機構概略図、第３図は
第１速走行時の機構概略図、第４図は第１速から
第２速への変速準備段階を示す機構概略図、第５
図は第１速から第２速への変速時における半クラ
ツチ状態を示す機構概略図、第６図は第２速に変
速が完了した状態を示す機構概略図である。 １は第１のインプツトシヤフト、２は第１のカ
ウンタシヤフト、３はメインシヤフト、４は中空
の第２のインプツトシヤフト、５は中空の第２の
カウンタシヤフト、６は第１のインプツト歯車
列、８は第２のインプツト歯車列、９は第１のア
ウトプツト歯車列、１０は第２のアウトプツト歯
車列、１１，１２，１３はドツグクラツチ、１４
は二重クラツチ装置、１５はクラツチハウジン
グ、２１は第１のインプツトギヤ、２６は第１の
カウンタギヤ、５０は第２のインプツトギヤ、５
２は第２のカウンタギヤ、６４，６９はクラツチ
デイスク、ATは自動トランスミツシヨンであ
る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 第１のインプツトシヤフトと第１のカウンタ
   シヤフトとメインシヤフトとを備えた常時噛合い
   式トランスミツシヨンにおいて、前記第１のイン
   プツトシヤフトに回動自在に嵌挿された中空の第
   ２のインプツトシヤフトと、前記第１のカウンタ
   シヤフトに回動自在に嵌挿された中空の第２のカ
   ウンタシヤフトと、前記第２のインプツトシヤフ
   トに固着された第２のインプツトギヤと前記第１
   のカウンタシヤフトに固着された第１のカウンタ
   ギヤとを噛合させてなる第１のインプツト歯車列
   と、前記第１のインプツトシヤフトに固着された
   第１のインプツトギヤと前記第２のカウンタシヤ
   フトに固着された第２のカウンタギヤとを噛合さ
   せてなる第２のインプツト歯車列と、前記第１の
   インプツト歯車列により駆動される第１のアウト
   プツト歯車列と、前記第２のインプツト歯車列に
   より駆動される第２のアウトプツト歯車列と、該
   各アウトプツト歯車列の回転を択一的に選択して
   前記メインシヤフトに伝達するようにした複数の
   ドツグクラツチと、エンジンの回転を前記第１の
   インプツトシヤフト又は前記第２のインプツトシ
   ヤフトに通常時には択一的に伝達し変速時におい
   ては一方のインプツトシヤフトへの動力伝達力を
   徐々に弱めながら他方のインプツトシヤフトへの
   動力伝達力を徐々に強めるように作動して動力伝
   達経路を切り換えるようにした二重クラツチ装置
   とを備え、かつ該二重クラツチ装置は、単一のク
   ラツチハウジング内に各々のクラツチデイスクが
   相隣接して配置されていることを特徴とする自動
   トランスミツシヨン。