JP2001227600A

JP2001227600A - 自動変速機

Info

Publication number: JP2001227600A
Application number: JP2000035066A
Authority: JP
Inventors: Toshio Kobayashi; 利雄小林
Original assignee: Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2000-02-14
Filing date: 2000-02-14
Publication date: 2001-08-24

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】軸方向寸法の拡大を招くことなく、サブクラッ
チをトランスミッションケース内に収納するとともに、
トランスミッションケースの寸法、車載上の収納スペー
ス、または変速機のレイアウト等に関して、従来型の変
速機との互換性を向上させること。【解決手段】入力軸１と、エンジンの動力を入力軸１に
伝達するメインクラッチ５と、入力軸１の動力がギヤ列
を介して伝達されるとともに、変速ギヤ列を構成する一
方の変速ギヤが取り付けられたカウンタ軸１９と、入力
軸１の軸線上に配置されているとともに、変速ギヤ列を
構成する他方の変速ギヤが取り付けられた出力軸２と、
入力軸１とカウンタ軸１９との軸線上以外の位置に配置
された中間軸４と、中間軸４に設けられているととも
に、一対の回転部材を有するサブクラッチ２７とを有す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、マニュアル変速機
の構成をベースとした自動変速機に関する。

【０００２】

【従来の技術】既存のマニュアル変速機をベースとし、
これを自動化した変速機が知られている。この類の自動
変速機においては、複数の変速ギヤ列が軸方向に配置さ
れているとともに、各変速ギヤ列の切り換えを行う切り
換え機構（例えば、シンクロ機構）が設けられている。
そして、シフトチェンジは、切り換え機構を油圧によっ
て自動制御することで実行される。この自動変速機は、
プラネタリギヤおよび摩擦係合要素（クラッチ、ブレー
キ）等を主体に構成された通常の自動変速機（いわゆる
ＡＴ）と比べて、動力の伝達効率が優れている。また、
変速機を構成する部品点数が少なくて済むため、軽量化
を図りやすく、コスト的なメリットも大きい。

【０００３】このような自動変速機に関して、例えば、
特開昭６３−２７３５号公報には、メインクラッチの他
に、シフトチェンジ時におけるトルク切れを防止するた
めのサブクラッチを追加した構成が開示されている。こ
のサブクラッチは、変速ギヤ列の一方の変速ギヤが取り
付けられた入力軸の軸線上、具体的には、変速機の入力
軸の端部（メインクラッチとは反対側）に配置されてい
る。シフトチェンジ時においては、エンジンのクランク
軸と変速機の入力軸との間に介装されたメインクラッチ
を係合状態に保ちながら、油圧によってサブクラッチを
半クラッチ状態に設定する。これにより、シフトチェン
ジ中における出力トルクの急激な落ち込みを抑制し、ア
ップシフト時における加速感の低下等を含むシフトショ
ックを緩和している。なお、特開昭６１−４５１６３号
公報および特許第２７０３１６９号公報にも、同様の構
成を有する自動変速機が開示されている。

【０００４】また、特開昭５８−１４９４４３号公報に
は、入力軸および出力軸に対して平行に配置されたカウ
ンタ軸の軸線上に、サブクラッチを配置した構成が開示
されている（同公報の図４および図５参照）。具体的に
は、カウンタ軸には、２速ギヤ列のドライブギヤと４速
ギヤ列のドライブギヤとが回転自在に取り付けられてお
り、これらのドライブギヤの間には、切り換え機構が介
装されている。また、このカウンタ軸と平行に配置され
た出力軸には、これらの変速ギヤ列のドリブンギヤが固
定的に取り付けられている。そして、変速ギヤ（ドライ
ブギヤ）の取り付け軸に相当するカウンタ軸の端部に
は、シフトチェンジ時に係合制御されるサブクラッチが
配置されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の自動変
速機において、サブクラッチは、変速ギヤの取り付け軸
に相当する入力軸やカウンタ軸の軸線上に配置されてい
る。通常、この取り付け軸には、複数の変速ギヤ列や切
り換え機構等を含む変速機構が、その軸方向のほぼ全域
にわたって配置されている。したがって、このような取
り付け軸にサブクラッチを取り付ける場合、サブクラッ
チの格納スペースを確保するために、取り付け軸の軸方
向寸法を拡大する必要がある。これにより、ベースとな
るマニュアル変速機と比較して、トランスミッションケ
ース自体の軸方向寸法の拡大を招く。その結果、トラン
スミッションケースの軸方向寸法や車載上の収納スペー
ス等に関して、従来型の変速機（例えば、マニュアル変
速機）との互換性を維持することが困難となる。

【０００６】また、自動変速機とそのベースとなるマニ
ュアル変速機とで取り付け軸の軸方向寸法を変える場
合、特に、取り付け軸周りのレイアウトに関する変更点
が多くなる可能性がある。その結果、これらの変速機に
おける構成部品の共用化や製造設備の共用化が阻害され
るおそれがある。

【０００７】そこで、本発明の目的は、軸方向寸法の拡
大を招くことなく、サブクラッチをトランスミッション
ケース内に収納することである。

【０００８】また、本発明の別の目的は、トランスミッ
ションケースの寸法、車載上の収納スペース、または変
速機のレイアウト等に関して、従来型の変速機との互換
性を向上させることである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
めに、本発明は、複数の変速ギヤ列の切り換えを行う切
り換え機構を有し、シフトチェンジ時において切り換え
機構が自動制御される自動変速機において、入力軸と、
エンジンの動力を入力軸に伝達するメインクラッチと、
入力軸の動力がギヤ列を介して伝達されるとともに、変
速ギヤ列を構成する一方の変速ギヤが取り付けられたカ
ウンタ軸と、入力軸の軸線上に配置されているととも
に、変速ギヤ列を構成する他方の変速ギヤが取り付けら
れた出力軸と、入力軸とカウンタ軸との軸線上以外の位
置に配置された中間軸と、中間軸に設けられているとと
もに、一対の回転部材を有するサブクラッチとを有し、
上記のサブクラッチは、シフトチェンジ時において、入
力軸から出力軸に伝達される伝達トルクが可変に制御さ
れる自動変速機を提供する。

【００１０】ここで、カウンタ軸と中間軸との間に設け
られた第１のギヤ列と、中間軸と出力軸との間に設けら
れた第２のギヤ列とをさらに有することが好ましい。こ
の場合、シフトチェンジ時において、第１のギヤ列と、
サブクラッチと、第２のギヤ列とを含む動力伝達経路が
設定される。

【００１１】また、第１のギヤ列または第２のギヤ列の
少なくとも一方は、変速ギヤ列を構成する変速ギヤを含
むことが好ましい。

【００１２】また、第１のギヤ列は、第１の変速ギヤと
第１のギヤとを有し、第２のギヤ列は、第２の変速ギヤ
と第２のギヤとをすることが好ましい。この場合、第１
の変速ギヤは、カウンタ軸に取り付けられている。第１
のギヤは、中間軸に取り付けられているとともに、第１
の変速ギヤの動力をサブクラッチの一方の回転部材に伝
達する。また、第２のギヤは、中間軸に取り付けられて
いるとともに、クラッチの他方の回転部材と一体的に回
転する。さらに、第２の変速ギヤは、出力軸に取り付け
られているとともに、第２のギヤの動力を出力軸に伝達
する。

【００１３】さらに、第１のギヤ列または第２のギヤ列
は、増速または減速のギヤ比を有することが好ましく、
特に、第１のギヤ列と第２のギヤ列とからなるギヤ列の
総ギヤ比が、３速から４速までの変速比相当のギヤ比に
設定されていることが望ましい。

【００１４】

【発明の実施の形態】（第１の実施形態）図１は、第１
の実施形態に係る前進５段の自動変速機を示すスケルト
ン図である。一例として示したこの変速機は、車両上縦
置きにレイアウトされたＦＲ駆動用の自動変速機であ
る。トランスミッションケース内には、入力軸１、出力
軸２、アイドラ軸３、中間軸４およびカウンタ軸１９が
互いに平行に配置されており、特に、入出力軸１，２は
同一の軸線上に配置されている。ここで、中間軸４は、
変速ギヤの一方の取り付け軸に相当するカウンタ軸１９
の軸線上以外の位置で、かつ、変速ギヤの他方の取り付
け軸に相当する出力軸２の軸線上以外の位置に配置され
ている点に留意されたい。基本的に、エンジン側から入
力軸１に伝達された動力は、４速ギヤ列１２，１３を介
してカウンタ軸１９に伝達され、特定の変速ギヤ列を介
して出力軸２に伝達される。

【００１５】単板式クラッチであるメインクラッチ５
は、油圧制御によって、エンジンのクランク軸の動力
を、自動変速機側の入力軸１に伝達し、或いはそれを遮
断する。具体的には、フライホイール５ａはクランク軸
と直結しており、フライホイール５ａとプレッシャープ
レート５ｂとの間にはクラッチディスク５ｃが介装され
ている。このクラッチディスク５ｃは、内周面に設けら
れたクラッチハブを介して入力軸１とスプライン嵌合し
ている。また、図示しないレリーズベアリングは、入力
軸１の軸線上を摺動可能な状態で取り付けられている。
プレッシャープレート５ｂがクラッチディスク５ｃをフ
ライホイール５ａ側に強く押しつけている状態では、ク
ランク軸の動力が入力軸１へ伝達される。この状態で、
油圧によってレリーズベアリングがスライドすると、ク
ラッチディスク５ｃがフリーとなるため、動力の伝達が
遮断される。

【００１６】入力軸１、出力軸２およびカウンタ軸１９
の間には、１速から５速までの各変速比を規定する複数
の変速ギヤ列が設けられている。前進用の変速ギヤ列に
関しては、左側から軸方向に、４速ギヤ列１２，１３、
３速ギヤ列１０，１１、２速ギヤ列８，９、１速ギヤ列
６，７、５速変速ギヤ列１４，１５の順に並んでいる。
１速ドライブギヤ６は、カウンタ軸１９に固定的に取り
付けられている。また、このドライブギヤ６と噛合した
１速ドリブンギヤ７は、出力軸２に回転自在な状態で取
り付けられている。同様に、２速ドライブギヤ８は、カ
ウンタ軸１９に固定的に取り付けられており、このドラ
イブギヤ８と噛合した２速ドリブンギヤ９は、出力軸２
に回転自在に取り付けられている。一方、３速ドライブ
ギヤ１０は、カウンタ軸１９に固定的に取り付けられて
おり、このドライブギヤ１０と噛合した３速ドリブンギ
ヤ１１は、出力軸２に回転自在に取り付けられている。
また、入力軸１に固定的に取り付けられたギヤ１２と、
このギヤ１２に直結可能なシンクロ機構１７が出力軸２
に設けられている。さらに、５速ドライブギヤ１４は、
カウンタ軸１９に回転自在に取り付けられており、この
ドライブギヤ１４と噛合した５速ドリブンギヤ１５は、
出力軸２に固定的に取り付けられている。なお、各変速
段の変速比は、対応する変速ギヤ列のギヤ比によって規
定される。ただし、４速のみは、入力軸１と出力軸２と
が直結されているので、変速比は１になる。

【００１７】前進用の各変速ギヤ列の切り換えは、３つ
のシンクロ機構１６〜１８によって行われる。第１のシ
ンクロ機構１６は、１速ドリブンギヤ７と２速ドリブン
ギヤ９との間における出力軸２上に設けられている。ま
た、第２のシンクロ機構１７は、３速ドリブンギヤ１１
と４速ドリブンギヤ１３との間における出力軸２上に設
けられている。さらに、第３のシンクロ機構１８は、５
速ドライブギヤ１４の左側近傍におけるカウンタ軸１９
上に設けられている。シンクロ機構１６〜１８の構造自
体は周知なものであるが、シンクロ機構１６〜１８が有
するシンクロスリーブの軸方向へのシフトは、油圧によ
って自動制御される。このシフトの自動制御は、実際に
は後述するサブクラッチの伝達トルク制御とのタイミン
グ制御により行われる。シンクロ機構１６〜１８自体の
シフト動作について説明すると、例えば、変速段を１速
に設定する場合、シンクロ機構１７，１８を中立状態
（シンクロスリーブを中立位置）に設定した上で、シン
クロ機構１６のシンクロスリーブを油圧によって右方向
へシフトさせる。このシフト量が大きくなるにつれて、
シンクロ機構１６のシンクロスリーブと１速ドリブンギ
ヤ７との回転が同期していく。そして、これらの部材が
同期した時点で、１速ドリブンギヤ７に一体形成された
外スプラインがシンクロスリーブの内スプラインとスプ
ライン嵌合するものである。ここで、各シンクロ機構１
６〜１８のシンクロスリーブは、出力軸２と一体的に回
転するシンクロハブと常時スプライン嵌合している。し
たがって、カウンタ軸１の動力は、第１の変速ギヤ列
６，７とシンクロ機構１６とを介して、出力軸２に伝達
される。一方、変速段を２速に設定する場合は、シンク
ロ機構１７，１８を中立状態に設定した状態で、シンク
ロ機構１６のシンクロスリーブを油圧によって左方向へ
シフトさせる。また、変速段を３速または４速に設定す
る場合は、シンクロ機構１７のシンクロスリーブを左右
にシフトさせ、５速に設定する場合は、シンクロ機構１
８のシンクロスリーブを右へシフトさせる（それ以外の
シンクロ機構は中立状態に設定する）。

【００１８】シフトチェンジ時を除く前進時において、
４速ギヤ列１２，１３を介してカウンタ軸４９に伝達さ
れた動力は、シンクロ機構１６〜１８の操作によって選
択された変速ギヤ列を介して、出力軸２へ伝達される。
そして、出力軸２の動力は、図示しないリアディファレ
ンシャル装置を介して左右の後輪に伝達され、前進方向
に後輪が回転する。

【００１９】一方、後退時においては、まず、すべての
シンクロ機構１６〜１８が中立状態に設定される。カウ
ンタ軸１９に固定的に取り付けられた後退用ドライブギ
ヤ２０と、出力軸２に固定的に取り付けられた後退用ド
リブンギヤ２１とは直接噛合していないが、一列に並ん
だ状態となる（図１参照）。この状態で、アイドラ軸３
に回転自在に取り付けられたアイドラギヤ２２が、アイ
ドラ軸３上を軸方向にスライドし、後退用ドライブギヤ
２０および後退用ドリブンギヤ２１の双方と噛合する。
これにより、カウンタ軸１９の動力は、ギヤ列２０〜２
２を介して出力軸２に伝達される。後退時においては、
アイドラギヤ２２を介して出力軸２に動力が伝達される
ため、出力軸２の回転方向は前進時とは逆になり、後輪
は後退方向に回転する。なお、図１は、アイドラ軸３お
よびアイドラギヤ２２の構造を明確にするため、これら
を後退用ギヤ２０，２１の下方に図示しているが、実際
には、アイドラギヤ２２が両ギヤ２０，２１の双方と噛
合可能な位置に存在する点に留意されたい（後述する実
施形態についても同様）。

【００２０】さらに、カウンタ軸１９の下方に配置され
た中間軸４には、油圧制御の多板式クラッチであるサブ
クラッチ２７が設けられている。このサブクラッチ２７
は、クラッチドラム２７ａおよびクラッチハブ２７ｂと
いう一対の回転部材を有している。シンクロ機構１６〜
１８によるシフトチェンジ時においては、サブクラッチ
２７が半クラッチ状態に設定されるため、ギヤ列１０，
２３、サブクラッチ２７、ギヤ列２４，１４，１５を介
した動力伝達経路が、カウンタ軸１９と出力軸２との間
に設定される。具体的には、第１の中間ギヤ２３は、中
間軸４に回転自在に取り付けられており、カウンタ軸１
９に固定的に取り付けられた３速ドライブギヤ１０と噛
合している。この第１の中間ギヤ２３は、サブクラッチ
２７のクラッチドラム２７ａと一体的に連結している。
したがって、カウンタ軸１９の動力は、入力側ギヤ列１
０，２３を介してサブクラッチ２７に入力される。一
方、サブクラッチ２７のクラッチハブ２７ｂは、中間軸
４に固定的に取り付けられた第２の中間ギヤ２４に一体
的に連結している。そして、第２の中間ギヤ２４は、カ
ウンタ軸１９に回転自在に取り付けられた５速ドライブ
ギヤ１４と噛合している。したがって、サブクラッチ２
７より出力された動力（クラッチハブ２７ｂ側の動力）
は、出力側ギヤ列２４，１４，１５を介して、出力軸２
に伝達される。

【００２１】なお、ギヤ列１０，２３またはギヤ列１
４，２４のギヤ比は、増速または減速のギヤ比に設定さ
れている。１速−２速や２速−３速の低速側のシフトチ
ェンジにおいては、出力トルクの落ち込みによるシフト
ショックが問題となるが、４速−５速といった高速側の
シフトチェンジにおいては、ドライバーが不快に感じる
程大きなショックは生じない。このような観点から、入
力側ギヤ列１０，２３と出力側ギヤ列２４，１４，１５
とからなる総ギヤ列のギヤ比を、３速から４速までの変
速比相当に設定している。

【００２２】このような構成を有する自動変速機は、図
３に示した変速制御系によって制御される（後述する第
２の実施形態についても同様）。変速制御部３１には、
エンジン回転数Ｎｅ、アクセル開度θ（スロットル開度
でも可）、車速Ｖ、入力軸１の回転数Ｎｉ、選択されて
いる変速段ＰＧおよびセレクト位置ＳＬ等の各種信号が
入力される。変速制御部３１は、これらの信号から現在
の走行状態に応じた変速段を特定し、油圧回路３２に対
して適切な制御信号を出力する。油圧回路３２は、エン
ジンまたは電動モータで駆動されるオイルポンプ、電磁
バルブ等で構成されており、変速制御部３１からの制御
信号に応じて、調圧された油圧をメインクラッチ５、サ
ブクラッチ２７または油圧アクチュエータ３３に供給す
る。ここで、油圧アクチュエータ３３には、シンクロス
リーブ機構１６〜１８を操作するためのアクチュエータ
やアイドラギヤ２２をスライドさせるためのアクチュエ
ータ等が含まれる。

【００２３】メインクラッチ５、サブクラッチ２７およ
びシンクロ機構１６〜１８は、概略的には以下のように
制御される。まず、セレクトレバーにより、セレクト位
置ＳＬが前進走行レンジに設定されると、シンクロ機構
１７，１８を中立状態に維持したままで、シンクロ機構
１６のシンクロスリーブが１速ドライブギヤ側へシフト
して、１速の変速段が選択される。ここで、ブレーキが
解除されてアクセルが踏み込まれると、油圧回路３２か
らの油圧によってメインクラッチ５が係合し、車両が走
行する。そして、車速Ｖの上昇に伴い、変速制御部３１
にプログラムされた変速パターンにしたがって、順次、
シフトアップしていく。

【００２４】シフトチェンジを実行する場合、メインク
ラッチ５の係合状態を維持したままで、サブクラッチ２
７の係合を開始し、半クラッチ状態に設定する。これに
より、１速の変速ギヤ列６，７を介した動力の伝達経路
とともに、サブクラッチ２７を介した動力伝達経路が形
成される。すなわち、カウンタ軸１９の動力は、入力側
ギヤ列１０，２３を介して、サブクラッチ２７のクラッ
チドラム２７ａ側に伝達される。つぎに、サブクラッチ
２７の係合の程度に応じて、クラッチドラム２７ａ側の
動力がクラッチハブ２７ｂ側へ伝達される。そして、出
力側ギヤ列２４，１４，１５を介して、出力軸２へと動
力が伝達される。このような動力伝達経路において、５
速ドライブギヤ１４はアイドラギヤとして機能する。

【００２５】サブクラッチ２７を半クラッチ状態に維持
しながら、例えば、図４または図５に示した制御パター
ンにしたがって、サブクラッチ２７の伝達トルクを可変
に制御し、カウンタ軸１９と出力軸２との回転同期をと
る。なお、図４は、１速から２速へのアップシフト時に
おけるサブクラッチ２７の伝達トルクの推移を示してい
る。サブクラッチ２７を介した動力伝達経路では、入出
力側ギヤ列の総ギヤ比Ｉaが３速の変速比（例えば1.3）
と４速変速比（例えば1.0）との間の変速比相当（例え
ば1.125）に設定されているため、カウンタ軸１９のト
ルクの一部は、サブクラッチ２７の係合状態に応じて、
サブクラッチ２７を介して、出力軸２へと流れる。そし
て、サブクラッチ２７の伝達トルクＴａがエンジントル
クＴｅと等しくなると（換言すれば、エンジントルクＴ
ｅがすべてサブクラッチ２７を介した動力伝達経路を経
由すると）、１速の変速ギヤ列６，７の伝達トルクＴ1
は実質的に０になる。このタイミングで、第１のシンク
ロ機構１６のシンクロスリーブを中立位置へとシフトさ
せる（１相）。第１のシンクロ機構１６が中立状態とな
り、さらに、サブクラッチ２７の伝達トルクＴａを高め
ると、入力側ギヤ列１０，２３と出力側ギヤ列２４，１
４，１５とを介した動力が、出力軸２に出力される。こ
のとき、総ギヤ列のギヤ比Ｉaが３速〜４速の変速比相
当に設定されているので、１速ギヤでのエンジン回転数
Ｎｅ1は、３速〜４速相当に向けて低下していく（２
相）。この過程で、エンジン回転数が２速相当の回転数
Ｎｅ2になった時点で、２速へのアップシフトが行われ
る。そして、アップシフトの完了に合わせて、サブクラ
ッチ２７によるトルク制御も終了する（３相）。一方、
図５は、３速から２速へのダウンシフト時におけるサブ
クラッチ２７の伝達トルク制御の推移を示している。こ
の制御によって、エンジン回転数は、第２のシンクロ機
構１７の中立時には上昇し、この上昇過程で、選択され
た低速側の変速段（２速）に応じた回転数となり、ダウ
ンシフトが行われる。

【００２６】このように、本実施形態に係る自動変速機
においては、変速機の軸方向寸法（全長）をあまり増大
させることなく、サブクラッチ２７を効率的に収納する
ことができる。従来の自動変速機において、変速ギヤの
取り付け軸（本実施形態で対応する軸はカウンタ軸１９
および出力軸２）には、軸方向のほぼ全域に渡って変速
機構が取り付けられていた。そのため、この取り付け軸
にサブクラッチ２７を取り付ける場合、その収納スペー
ス分だけ取り付け軸の軸長を長くする必要があった。こ
れに対して、本実施形態に係る自動変速機では、出力軸
２（または同軸上に配置された入力軸１）の軸線上以外
の位置で、かつ、カウンタ軸１９の軸線上以外の位置に
中間軸４を別個に設け、この中間軸４にサブクラッチ２
７を取り付けている。そのため、従来の自動変速機のよ
うに、カウンタ軸１９や出力軸２の軸長を長くする必要
性はない。その結果、トランスミッションケースの軸方
向寸法は、同数の変速段を有するマニュアル変速機とほ
ぼ同程度で済むため、車両への搭載において、トランス
ミッションサイズに関して従来の変速機との互換性を確
保することができる。

【００２７】また、自動変速機のレイアウトに関して、
ベースとなるマニュアル変速機を大きく変更する必要が
ない。特に、変速ギヤの取り付け軸であるカウンタ軸１
９および出力軸２周りのレイアウトは、マニュアル変速
機とまったく同様である。本実施形態では、これは、サ
ブクラッチ２７の入力側ギヤ列として３速ドライブギヤ
１０を用いており、出力側ギヤ列として５速ギヤ列１
４，１５（５速ドライブギヤ１４はアイドラギヤとして
機能）を用いているからである。したがって、入力側ギ
ヤ列と出力側ギヤ列との双方に関しては、カウンタ軸１
９や出力軸２に新たなギヤを追加する必要はない。この
ように、変速ギヤ列を構成する変速ギヤを用いてサブク
ラッチ２７の入出力側ギヤ列を構成すれば、変速ギヤの
取り付け軸１９，２周りのレイアウトの変更が少なくて
済む。その結果、自動変速機とそのベースとなるマニュ
アル変速機との間において、構成部品や製造設備を効率
的に共用することが可能となる。

【００２８】また、本実施形態に係る自動変速機は、通
常の自動変速機（ＡＴ）と比べて、構成部品点数も比較
的少ないので、軽量化を図りやすく、コスト的なメリッ
トも大きい。さらに、変速機の動力伝達効率も高いの
で、経済性（燃費）の向上を図ることができる。

【００２９】さらに、シフトチェンジ時において、サブ
クラッチ２７の伝達トルクを可変に制御して、サブクラ
ッチ２７を介した動力伝達を行いながら、変速ギヤ列の
切り換えを行っている。これにより、シフトチェンジ中
における駆動力の落ち込み（トルク切れ）を低減するこ
とができるため、シフトクオリティの向上を図ることが
できる。

【００３０】（第２の実施形態）図２は、第２の実施形
態に係る前進５段の自動変速機を示すスケルトン図であ
る。この変速機は、車両上縦置きにレイアウトされた４
輪駆動用のトランクアクスルである。なお、図１に示し
た構成部材と同一の部材については、同一符号を付して
説明を省略する。フロントドライブ軸２８は、前輪に動
力を伝達するシャフトであり、中空状のカウンタ軸１９
の内部を貫通した状態で回転自在に取り付けられてい
る。さらに、リアドライブ軸２９は、後輪に動力を伝達
するシャフトである。

【００３１】出力軸２とカウンタ軸１９との間に介装さ
れた前進用の各変速ギヤ列は、図２の左から軸方向に、
４速ギヤ１２、３速ギヤ列１０，１１、２速ギヤ列８，
９、１速ギヤ列６，７、５速ギヤ列１４，１５の順で並
んでいる。そして、変速ギヤ列中のドライブギヤ６，
８，１０，１２，１４は、カウンタ軸１９に固定的に取
り付けられているとともに、ドリブンギヤ７，９，１
１，１３，１５は、出力軸２に回転自在に取り付けられ
ている。シンクロ機構１６〜１８の配置に関して第１の
実施形態と相違する点は、第３のシンクロ機構１８が、
５速ドリブンギヤ１５と後退用ドリブンギヤ２１との間
の出力軸２上に設けられている点である。

【００３２】メインクラッチ５を介してエンジン側から
伝達された入力軸１の動力は、４速ギヤ列１２と、これ
と噛合したドリブンギヤ１３とを介して、カウンタ軸１
９へと伝達される。前進時において、カウンタ軸１９の
動力は、シンクロ機構１６〜１８の操作により選択され
た前進用の変速ギヤ列を介して、出力軸２へ伝達され、
プラネタリセンターディファレンシャル装置２５におい
て、フロントドライブ軸２８とリアドライブ軸２９とに
分配される。フロントドライブ軸２８の動力は、フロン
トディファレンシャル装置２６を介して前輪に伝達さ
れ、リアドライブ軸２９の動力は、図示しないリアディ
ファレンシャル装置を介して後輪に伝達される。これに
より、前後の駆動輪は、前進方向に回転する。

【００３３】なお、プラネタリセンターディファレンシ
ャル装置２５のキャリアとリアドライブ軸２９との間に
は、多板クラッチで構成された差動制限機構３０が介装
されている。この制限機構３０は、良好な走行性を確保
するために設けられており、走行状況（例えば、スリッ
プの程度や舵角）に応じて、この機構３０内の多板クラ
ッチの係合状態が制御される。

【００３４】一方、後退時においては、シンクロ機構１
６，１７を中立状態に設定した上で、シンクロ機構１８
を後退用ドリブンギヤ２１側に切り換える。これによ
り、カウンタ軸１９の動力は、１速ドライブギヤ６（後
退用ドライブギヤ（共用）として機能）、アイドラギヤ
２２、および後退用ドリブンギヤ２１を介して、出力軸
２へと伝達される。その際、アイドラギヤ２２が介在す
るため、出力軸２の回転方向は前進時と逆になる。その
ため、前後の駆動輪は後退方向に回転する。

【００３５】さらに、カウンタ軸１９の下方に配置され
た中間軸４には、シフトチェンジ時に伝達トルクが可変
制御されるサブクラッチ２７が設けられている。具体的
には、第１の中間ギヤ４３は、中間軸に回転自在に取り
付けられており、カウンタ軸１９と一体的に回転する３
速ドライブギヤ１０と噛合している。また、この第１の
中間ギヤ４３は、サブクラッチ２７のクラッチドラム２
７ａと一体的に連結している。したがって、カウンタ軸
１９の動力は、入力側ギヤ列１０，４３を介して、サブ
クラッチ２７のクラッチドラム２７ａ（入力側）に入力
される。一方、サブクラッチ２７のクラッチハブ２７ｂ
と一体的に連結した第２の中間ギヤ４４は、カウンタ軸
１９に回転自在に取り付けられた第３の中間ギヤ４５と
噛合している。この第３の中間ギヤ４５は、出力軸２に
固定的に取り付けられた第４の中間ギヤ４６と噛合して
いる。したがって、サブクラッチ２７の係合の程度に応
じて出力されたクラッチハブ２７ｂの動力は、出力側ギ
ヤ列４４〜４６を介して、出力軸２に伝達される（第３
の中間ギヤ４５はアイドラギヤとして機能）。

【００３６】このように本実施形態においても、第１の
実施形態と同様の効果を有する。本実施形態において、
変速ギヤの取り付け軸２，１９周りのレイアウトは、カ
ウンタ軸１９と出力軸２のそれぞれに中間ギヤ４５，４
６を追加した以外は、マニュアル変速機と同様である。
すなわち、サブクラッチ２７の出力側ギヤ列を構成する
ために中間ギヤ４５，４６を追加しているが、入力側ギ
ヤ列は３速ドライブギヤ１０を用いている。したがっ
て、入力側ギヤ列に関しては、カウンタ軸１９に新たな
ギヤを追加する必要はない。このように、サブクラッチ
２７の入力側または出力側のギヤ列の少なくとも一方に
おいて、変速ギヤ列を構成する変速ギヤを用いれば、変
速ギヤの取り付け軸２，１９周りのレイアウトの変更が
少なくて済む。その結果、自動変速機とそのベースとな
るマニュアル変速機との間において、構成部品や製造設
備を効率的に共用することが可能となる。

【００３７】なお、上述した各実施形態は、サブクラッ
チ２７のギヤ列に３速や５速の変速ギヤを介在させた場
合について説明したが、他の変速段の変速ギヤを用いて
このギヤ列を構成してもよい。また、各変速ギヤ列の切
り換え機構として、同期機能を有するシンクロ機構を用
いたケースについて説明した。しかしながら、油圧制御
によってサブクラッチ２７のトルク伝達とシフトタイミ
ング等を精度よくコントロールできるならば、同期機能
を有さない単純な切り換え機構（例えばドッククラッ
チ）を用いてもよい。

【００３８】また、上述した各実施形態において、メイ
ンクラッチ５の上流（エンジン側）にトルクコンバータ
を配置してもよい。このような構成にすれば、トルクコ
ンバータによるトルク増幅作用によって、駆動系の伝達
トルクに余裕を持たせることができ、高負荷走行等にお
いて有利になる。

【００３９】

【発明の効果】このように本発明では、変速ギヤ列を構
成する各変速ギヤが取り付けられた複数の取り付け軸の
軸線上以外の位置に中間軸を配置している。そして、シ
フトチェンジ時に伝達トルクが可変制御されるサブクラ
ッチをこの中間軸に配置している。これにより、変速機
の軸方向寸法の拡大を招くことなく、サブクラッチを効
率的にトランスミッションケース内に収納することがで
きる。それとともに、車載上の変速機の収納スペースま
たは変速機のレイアウト等に関して、従来型の変速機と
の互換性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施形態に係る自動変速機のスケルトン
図

【図２】第２の実施形態に係る自動変速機のスケルトン
図

【図３】変速制御系のブロック図

【図４】アップシフト時のタイミングチャート

【図５】ダウンシフト時のタイミングチャート

【符号の説明】

１入力軸２出力軸３アイドル軸４中間軸５メインクラッチ６１速ドラ
イブギヤ７１速ドリブンギヤ８２速ドラ
イブギヤ９２速ドリブンギヤ１０３速ドラ
イブギヤ１１３速ドリブンギヤ１２４速ド
ライブギヤ１３４速ドリブンギヤ１４５速ド
ライブギヤ１５５速ドリブンギヤ１６第１の
シンクロ機構１７第２のシンクロ機構１８第３の
シンクロ機構１９カウンタ軸２０後退用
ドライブギヤ２１後退用ドリブンギヤ２２アイド
ラギヤ２３，４３第１の中間ギヤ２４，４４第２の
中間ギヤ２５プラネタリセンターディファレンシャル装置２６フロントディファレンシャル装置２７サブクラッチ２８フロン
トドライブ軸２９リアドライブ軸３０差動制
限機構３１変速制御部３２油圧回
路３３油圧アクチュエータ４５第３の
中間ギヤ４６第４の中間ギヤ

フロントページの続きＦターム(参考） 3D039 AA02 AA03 AA04 AB01 AC03 AC04 AC21 AC37 AC54 AC70 AC79 AD06 AD11 AD23 AD53 3J028 EA24 EA30 EB06 EB13 EB37 EB62 EB66 FA06 FB03 FC32 FC42 FC64 GA01 HA13 HA23 3J552 MA04 MA13 NA01 PA60 PA64 RA02 SA26 VA32W VA34W VA39W VA62W VB01W VC01W VC03W

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の変速ギヤ列の切り換えを行う切り換
え機構を有し、シフトチェンジ時において前記切り換え
機構が自動制御される自動変速機において、入力軸と、エンジンの動力を前記入力軸に伝達するメインクラッチ
と、前記入力軸の動力がギヤ列を介して伝達されるととも
に、前記変速ギヤ列を構成する一方の変速ギヤが取り付
けられたカウンタ軸と、前記入力軸の軸線上に配置されているとともに、前記変
速ギヤ列を構成する他方の変速ギヤが取り付けられた出
力軸と、前記入力軸と前記カウンタ軸との軸線上以外の位置に配
置された中間軸と、前記中間軸に設けられているとともに、一対の回転部材
を有するサブクラッチとを有し、前記サブクラッチは、シフトチェンジ時において、前記
入力軸から前記出力軸に伝達される伝達トルクが可変に
制御されることを特徴とする自動変速機。
【請求項２】前記カウンタ軸と前記中間軸との間に設け
られた第１のギヤ列と、前記中間軸と前記出力軸との間に設けられた第２のギヤ
列とをさらに有し、シフトチェンジ時において、前記第１のギヤ列と、前記
サブクラッチと、前記第２のギヤ列とを含む動力伝達経
路が設定されることを特徴とする請求項１に記載された
自動変速機。
【請求項３】前記第１のギヤ列または前記第２のギヤ列
の少なくとも一方は、前記変速ギヤ列を構成する変速ギ
ヤを含むことを特徴とする請求項２に記載された自動変
速機。
【請求項４】前記第１のギヤ列は、前記カウンタ軸に取
り付けられた第１の変速ギヤと、前記中間軸に取り付け
られているとともに、前記第１の変速ギヤの動力を前記
サブクラッチの一方の回転部材に伝達する第１のギヤと
を有し、前記第２のギヤ列は、前記中間軸に取り付けられている
とともに、前記クラッチの他方の回転部材と一体的に回
転する第２のギヤと、前記出力軸に取り付けられている
とともに、前記第２のギヤの動力を前記出力軸に伝達す
る第２の変速ギヤとを有することを特徴とする請求項３
に記載された自動変速機。
【請求項５】前記第１のギヤ列または前記第２のギヤ列
は、増速または減速のギヤ比を有することを特徴とする
請求項１から４のいずれかに記載された自動変速機。
【請求項６】前記第１のギヤ列と前記第２のギヤ列とか
らなるギヤ列の総ギヤ比は、３速から４速までの変速比
相当のギヤ比であることを特徴とする請求項５に記載さ
れた自動変速機。