JP2002347455A - 自動変速機 - Google Patents

自動変速機

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JP2002347455A
JP2002347455A JP2001154269A JP2001154269A JP2002347455A JP 2002347455 A JP2002347455 A JP 2002347455A JP 2001154269 A JP2001154269 A JP 2001154269A JP 2001154269 A JP2001154269 A JP 2001154269A JP 2002347455 A JP2002347455 A JP 2002347455A
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clutch
automatic transmission
shaft
transmission
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Toshio Kobayashi
利雄 小林
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Fuji Heavy Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 手動変速機の構造を基本とする自動変速機に
あって、変速機の軸方向の長大化を防止し、油圧制御時
の応答性を向上する自動変速機を提供する。 【解決手段】 駆動歯車３１ａ〜３６ａを有する入力軸
１４と、駆動歯車３１ａ〜３６ａに噛み合い変速歯車列
を形成する被駆動歯車３１ｂ〜３６ｂを有する出力軸１
６と、動力を伝達する変速歯車列に切り換える切り換え
機構４１〜４４とを有する縦置きの自動変速機１０であ
って、出力軸１６と終減速装置５１とに連結される駆動
軸１７により３軸構成の自動変速機とし、終減速装置５
１の上方に配置され切換時には制御しながら出力軸１６
にトルクを伝達するバイパスクラッチ２４と、エンジン
１１と入力軸１４とを締結または解除する発進クラッチ
１３とを有する。発進クラッチ１３とバイパスクラッチ
２４とを駆動するオイルポンプ２２を、終減速装置５１
の上方かつバイパスクラッチ２４の近傍に配置する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は車両用の自動変速機
に関し、特に、手動変速機の機構をベースとしてエンジ
ンルーム内に縦置きされる自動変速機に関する。
【０００２】
【従来の技術】変速機を含めてパワーユニットをエンジ
ンルーム内に縦置きに配置するようにする場合、すなわ
ち変速機の入力軸および出力軸が車両の走行方向を向く
ようにパワーユニットを配置する場合には、たとえば、
特開平7-167257号公報に開示されるようにパワーユニッ
トは配置される。この公報に示されるパワーユニットは
四輪駆動用であって、エンジンルーム内には、車両の前
方側からエンジンと、クラッチが組み込まれたクラッチ
ハウジングと、前輪を駆動するための終減速装置が組み
込まれた変速機本体と、前後輪への動力分配機構を備え
たトランスファ装置とがこの順で配置されている。後輪
に動力を伝達するための駆動装置には変速機の後端部か
ら動力が伝達される。
【０００３】この公報に開示された変速機は手動変速機
（ＭＴ）であって、入力軸と出力軸との間に設けられた
複数の変速歯車列のうち動力を伝達する変速歯車列は、
シフトレバーを運転者が操作することによって手動によ
り切り換え操作が行われる。このような手動変速機の機
構をベースとして切り換え動作を油圧アクチュエータに
よって車両の走行状況に応じて自動的に行うようにする
と、たとえば、特開2000-65199号公報に開示されるよう
に自動変速機（ＡＭＴ）とすることができる。この自動
変速機にあっては、同期装置からなる切り換え機構によ
る変速歯車列の切換時に発進クラッチと電子制御スロッ
トル弁の制御とに連動させて、入力軸のトルクを出力軸
に伝達するために変速クラッチつまりバイパスクラッチ
が設けられている。このバイパスクラッチは最高変速段
の歯車列に装着されており、変速時におけるトルク切れ
の発生を防止することにより、変速ショックを低減して
円滑に変速操作を行うことができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この自動変速機にあっ
ては、平行２軸式の変速歯車列の最高変速段にバイパス
クラッチを装着し、変速時に最高変速段から入力軸のト
ルクを出力軸に伝達するようにしている。この場合に
は、スペース的な観点から主変速機部の後端部に形成さ
れる最高変速段の変速歯車列とトランスファ装置の間に
多板クラッチから構成されるバイパスクラッチを備える
ことになり、以下のような課題や不都合が生じる。
【０００５】後端部にトランスファ装置を有する変速機
とエンジンとをエンジンルーム内に縦置きに配置するド
ライブトレーンにバイパスクラッチを装着する場合、追
加するバイパスクラッチの厚み寸法だけ変速機が長大化
する。変速機が軸方向に長大化することにより、変速機
の後端部が車体構造のトンネル部材やトーボードに近接
し、衝突時のクラッシュストロークを考慮して車体構造
が設計されるために、室内スペースを縮小する方向に車
体構造の修正が必要となる。また、変速機の長大化は変
速機自体の曲げ剛性を低下させ、このためドライブトレ
ーンの振動や騒音を悪化させることにもなる。さらに、
同一の車体構造の車両に手動変速機と自動変速機とを搭
載する場合にあっては、変速機の外形寸法が異なるため
車体構造の互換性を失うおそれもある。
【０００６】この自動変速機は、発進クラッチ、バイパ
スクラッチ、オイルポンプ、および油圧制御機構を備え
ており、これらの要素は極力、オイルポンプの周辺に発
進クラッチとバイパスクラッチとを集約させる油圧回路
にしたり、油圧制御機構からの油圧回路を短縮しこれら
の要素を集約することが望ましい。しかし、特開2000-6
5199号公報に開示される自動変速機では、発進クラッチ
が変速機の前方、そしてバイパスクラッチが変速機の後
方に設けられており、油圧制御機構から油圧回路を経て
制御油圧をそれぞれのクラッチの油圧室に案内する構造
となっている。したがって、通常は変速機下方に配置さ
れる油圧制御機構によりそれぞれのクラッチを制御する
ときには、油圧回路が長いため応答性が悪化する可能性
があり、特に外気温が低いときにはより影響が出やすく
なる。このように、円滑な発進を得るための微妙な発進
クラッチ制御や円滑な変速動作を得るための変速時にお
ける瞬時のバイパスクラッチ油圧の増減制御など、機能
的に不都合が出てしまうおそれがある。
【０００７】本発明の目的は、手動変速機の構造を基本
とする自動変速機（ＡＭＴ）にあって、変速機の軸方向
の長大化を防止すると共に、油圧制御時の応答性を向上
することのできる自動変速機を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の自動変速機は、
複数の駆動歯車が設けられる入力軸と、前記駆動歯車に
噛み合ってそれぞれ変速歯車列を形成する複数の被駆動
歯車が設けられる出力軸と、複数の前記変速歯車列のう
ち動力を伝達する変速歯車列を切り換える切り換え機構
とを有し、前記入力軸および前記出力軸が車両の進行方
向となってエンジンルーム内に縦置きに配置される自動
変速機であって、エンジンと前記入力軸とを係合状態と
解放状態とに設定する発進クラッチと、前記出力軸に連
結されるとともに前記出力軸に平行に配置され、終減速
装置に連結される駆動軸と、前記終減速装置の上方に配
置され、変速時に前記変速歯車列の切換操作に同期して
接続と遮断とを制御しながら前記入力軸のトルクを前記
出力軸に伝達するバイパスクラッチとを有することを特
徴とする。
【０００９】本発明の自動変速機は、前記入力軸と前記
出力軸との間に複数のバイパスクラッチを設け、複数の
前記バイパスクラッチの少なくとも１つを前記終減速装
置の上方に配置し、かつ前記駆動軸を前記出力軸の下方
に配置したことを特徴とする。
【００１０】本発明の自動変速機は、前記エンジンによ
り駆動されて前記発進クラッチと前記バイパスクラッチ
を駆動する油圧を発生させるオイルポンプを、前記終減
速装置の上方であり、かつ前記バイパスクラッチの近傍
に配置したことを特徴とする。
【００１１】終減速装置を有する自動変速機を３つの回
転軸による構造とし、終減速装置の上方にバイパスクラ
ッチを装着することにより、終減速装置の上方空間を有
効に使用することができ軸方向に変速機を短縮すること
ができる。
【００１２】オイルポンプを終減速装置の上方、かつバ
イパスクラッチの近傍に配置することで、終減速装置の
上方空間を有効に使用して油圧源と油圧作動装置とを近
接に配置することにより、変速機を軸方向に短縮し油圧
制御時の応答性を向上することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。
【００１４】図１は本発明の一実施の形態である自動変
速機１０を示すスケルトン図である。図１に示すよう
に、この自動変速機１０はエンジン１１に連結され、ト
ルクコンバータ１２および発進クラッチ１３を介してエ
ンジン１１に連結される入力軸１４と、入力軸１４に平
行であってセンタディファレンシャル装置１５に連結さ
れる出力軸１６と、入力軸１４に平行であってセンタデ
ィファレンシャル装置１５を介して出力軸１６に連結さ
れる前輪駆動軸１７と後輪駆動軸１８とを有している。
後輪駆動軸１８の一端部、入力軸１４、出力軸１６、お
よび前輪駆動軸１７は車両の進行方向を向いてケース２
０に組み込まれ、この自動変速機１０は縦置きに配置さ
れる四輪駆動用の車両に適用される。
【００１５】エンジン１１にはロックアップクラッチ２
１を有するトルクコンバータ１２が連結されている。ト
ルクコンバータ１２にはオイルポンプ２２が連結される
ことで、オイルポンプ２２はエンジン１１により駆動さ
れる。トルクコンバータ１２の出力を伝達するタービン
軸２３と入力軸１４との間には、タービン軸２３を入力
軸１４に締結する係合状態と締結を解除する解放状態と
に切り換える発進クラッチ１３と、入力軸１４の駆動ト
ルクを出力軸１６に対して制御しながら伝達するバイパ
スクラッチ２４とが設けられている。
【００１６】エンジン１１にはエンジントルクやエンジ
ン回転数を調整する電子制御スロットルが設けられてお
り、通常はアクセルペダル（図示しない）の踏み込み量
に応じた電子制御装置からの出力信号により電子制御ス
ロットルを開閉してエンジン制御が行われる。また、電
子制御スロットルは必要に応じてアクセルペダルの踏み
込みに関係なく、検出された運転状態により予め設定さ
れたマップなどに基づいて開閉されエンジン制御を行う
ことが可能である。
【００１７】タービン軸２３の端部には発進クラッチド
ラム１３ａが固定され、入力軸１４の端部には発進クラ
ッチハブ１３ｂが固定されている。発進クラッチハブ１
３ｂと発進クラッチドラム１３ａとの間には複数枚の発
進クラッチプレート１３ｃが設けられ、発進クラッチプ
レート１３ｃを押圧することにより発進クラッチハブ１
３ｂと発進クラッチドラム１３ａとを締結し、タービン
軸２３の動力を入力軸１４に伝達することができる。
【００１８】入力軸１４にはバイパスクラッチハブ２４
ｂが回転自在に装着され、入力軸１４の端部に設けられ
る発進クラッチハブ１３ｂとの間には複数枚のバイパス
クラッチプレート２４ｃが設けられ、バイパスクラッチ
プレート２４ｃを押圧することによりバイパスクラッチ
ハブ２４ｂと発進クラッチハブ１３ｂとを締結すること
ができる。発進クラッチハブ１３ｂはバイパスクラッチ
ドラムとしても機能している。
【００１９】入力軸１４に回転自在に設けられるバイパ
スクラッチハブ２４ｂには、バイパス駆動歯車３０ａが
固定され、出力軸１６にはバイパス被駆動歯車３０ｂが
固定されている。バイパス駆動歯車３０ａとバイパス被
駆動歯車３０ｂとは互いに噛み合ってバイパスクラッチ
２４の締結時には入力軸１４の駆動トルクを出力軸１６
に伝達する駆動トルクの伝達歯車列となっている。
【００２０】入力軸１４には、第１速と第２速の駆動歯
車３１ａ，３２ａが固定され、第３速〜第５速の駆動歯
車３３ａ〜３５ａが回転自在に設けられている。出力軸
１６には第１速と第２速の被駆動歯車３１ｂ，３２ｂが
回転自在に設けられ、第３速〜第５速の被駆動歯車３３
ｂ〜３５ｂが固定されている。駆動歯車３１ａ〜３５ａ
と被駆動歯車３１ｂ〜３５ｂとはそれぞれ噛み合って前
進用の変速歯車列となっている。
【００２１】出力軸１６には変速歯車列を第１速と第２
速との何れかに切り換える第１切り換え機構４１が装着
され、入力軸１４には変速歯車列を第３速と第４速との
何れかに切り換える第２切り換え機構４２が装着されて
いる。また、入力軸１４には変速歯車列を第５速に切り
換える第３切り換え機構４３が装着されており、それぞ
れの切り換え機構４１〜４３は、シンクロハブ４１ａ〜
４３ａに摺動自在に設けられるシンクロスリーブ４１ｂ
〜４３ｂを、歯車３１ｂ，３２ｂ，３３ａ〜３５ａに一
体に設けられるスプライン３１ｃ〜３５ｃに同期させな
がら係合させるシンクロメッシュ機構となっている。そ
れぞれの切り換え機構４１〜４３を作動することによ
り、選択された変速歯車列を介して入力軸１４の駆動ト
ルクは出力軸１６に伝達することができる。
【００２２】入力軸１４には後退用の駆動歯車３６ａ
が、出力軸１６に連結されるシンクロスリーブ４１ｂに
は後退用の被駆動歯車３６ｂがそれぞれ固定されてい
る。入力軸１４に対して平行に配置されたアイドラ軸４
５にはアイドラ歯車４５ａが回転自在に装着され、アイ
ドラ歯車４５ａには変速歯車列を後退用に切り換える第
４切り換え機構４４が設けられている。この切り換え機
構４４に装着される切換部材４４ａを操作することによ
りアイドラ歯車４５ａを軸方向に摺動することができ、
アイドラ歯車４５ａの摺動により後退用の駆動歯車３６
ａと後退用の被駆動歯車３６ｂとがアイドラ歯車４５ａ
を介して噛み合うことができる。このように第４切り換
え機構４４は摺動選択式の切り換え機構であり、この切
り換え機構４４を作動することにより入力軸１４の駆動
トルクは回転を反転して出力軸１６に伝達することがで
きる。
【００２３】出力軸１６の端部に設けられる差動装置で
あるセンタディファレンシャル装置１５の２つのベベル
ギヤ４６には、前輪駆動歯車４７ａと後輪駆動歯車４８
ａとがそれぞれ固定されている。前輪駆動軸１７には前
輪被駆動歯車４７ｂが一体に設けられ、前輪駆動歯車４
７ａと噛み合って出力軸１６の駆動トルクがセンタディ
ファレンシャル装置１５を介して前輪駆動軸１７に伝達
される。同様に、後輪駆動軸１８には後輪被駆動歯車４
８ｂが固定され、後輪駆動歯車４８ａと後輪被駆動歯車
４８ｂとが噛み合って出力軸１６の駆動トルクがセンタ
ディファレンシャル装置１５を介して後輪駆動軸１８に
伝達される。
【００２４】またセンタディファレンシャル装置１５に
は、出力軸１６と連結されるデフケース１５ａとベベル
ギヤ４６とを締結または締結解除の状態にする摩擦クラ
ッチ４９が装着されている。この摩擦クラッチ４９が締
結状態になると、ベベルギヤ４６とベベルピニオン５０
とが締結されるため、センタディファレンシャル装置１
５の差動機能は働かなくなり、出力軸１６の駆動トルク
はそのまま２つの駆動軸１７，１８に伝達されることに
なる。
【００２５】前輪駆動軸１７はフロントディファレンシ
ャル装置５１を介して前輪用のドライブシャフト（図示
しない）に連結されている。また、後輪駆動軸１８はリ
ヤディファレンシャル装置（図示しない）を介して後輪
のドライブシャフト（図示しない）に連結されている。
【００２６】図２は自動変速機１０の一部を示す断面図
である。図１および図２に示すように、終減速装置であ
るフロントディファレンシャル装置５１の上方には、オ
イルポンプ２２、発進クラッチ１３、およびバイパスク
ラッチ２４が配置されている。
【００２７】図２に示すように、発進クラッチ１３に設
けられる発進クラッチドラム１３ａと発進クラッチプレ
ート１３ｃとの間には、ピストン５２が摺動自在に装着
されている。シリンダとなる発進クラッチドラム１３ａ
とピストン５２とにより形成される油圧室５３に作動油
を供給することで、ピストン５２が摺動して発進クラッ
チプレート１３ｃを押圧することができる。ピストン５
２と発進クラッチハブ１３ｂとの間にはストッパ５４が
設けられ、ピストン５２とストッパ５４の間にはピスト
ン５２の押圧動作を解除する向きにばね部材５５が装着
されており、油圧室５３の油圧を開放することで発進ク
ラッチ１３の締結を解除することができる。
【００２８】また、バイパスクラッチドラムとなる発進
クラッチハブ１３ｂとバイパスクラッチプレート２４ｃ
との間には、ピストン５６が摺動自在に装着されてい
る。シリンダとなる発進クラッチハブ１３ｂとピストン
５６とにより形成される油圧室５７に作動油を供給する
ことで、ピストン５６が摺動してバイパスクラッチプレ
ート２４ｃを押圧することができる。ピストン５６とバ
イパスクラッチハブ２４ｂとの間にはストッパ５８が設
けられ、ピストン５６とストッパ５８の間にはピストン
５６の押圧動作を解除する向きにばね部材５９が装着さ
れており、油圧室５７の油圧を開放することでバイパス
クラッチ２４の締結を解除することができる。
【００２９】このような自動変速機の油圧制御について
説明する。図３は一実施の形態である自動変速機１０の
油圧制御機構のブロック図である。図３に示すように、
バイパスクラッチ２４の作動、発進クラッチ１３の作
動、および複数の切り換え機構４１〜４４の作動を行う
には、油圧制御機構を構成するバルブユニット６０に収
容される複数の電磁弁ＶＡ１〜ＶＡ６を作動させ、バイ
パスクラッチアクチュエータ６１、発進クラッチアクチ
ュエータ６２、セレクトアクチュエータ６３、およびシ
フトアクチュエータ６４に作動油を供給制御することに
より行っている。
【００３０】これらのアクチュエータ６１〜６４を駆動
する作動油は、ギヤ式のオイルポンプ２２により、変速
機の下部に設けられる油溜まりから吸引され作動油圧と
して供給されている。作動油圧であるライン圧を供給す
る油圧系６５には圧力調節弁６６が設置され、ライン圧
が所定値以上となった場合には圧力調節弁６６が開き作
動油を油溜まりに案内する。各種変速動作が行われて油
圧が消費され、ライン圧が所定値以下となった場合は圧
力調節弁６６が閉じライン圧を上昇させる。作動油圧の
一部はアキュムレータ６７に蓄圧され、ライン圧の安定
化を図るとともに、オイルポンプ２２の故障等、油圧系
６５に障害が生じた場合にあっても最低限の非常動作が
可能となっている。また、油圧系６５に設置される圧力
センサ６８からＥＣＵ６９に信号が入力され、ＥＣＵ６
９によりライン圧は監視されている。
【００３１】ＥＣＵ６９にはインヒビタスイッチ７０、
車速センサ７１、エンジン回転数センサ７２などから信
号が入力される。ＥＣＵ６９はインヒビタスイッチ７０
からの信号に基づき運転者が選択したセレクトレバーの
位置を検出し、車速センサ７１からの信号により車速を
検出し、エンジン回転数センサ７２よりエンジン回転数
を検出している。これらの検出データから車両の運転状
況を検出し、ＥＣＵ６９は必要に応じてバルブユニット
６０に信号を出力してアクチュエータ６１〜６４を駆動
制御している。
【００３２】このように、オイルポンプ２２から供給さ
れる作動油は電磁圧力制御弁ＶＡ１を介してバイパスク
ラッチアクチュエータ６１に供給され、電磁圧力制御弁
ＶＡ２を介して発進クラッチアクチュエータ６２に供給
されている。さらに、電磁切換弁ＶＡ３と電磁切換弁Ｖ
Ａ４とを介してセレクトアクチュエータ６３に作動油が
供給され、電磁圧力制御弁ＶＡ５と電磁圧力制御弁ＶＡ
６とを介してシフトアクチュエータ６４に作動油が供給
されている。
【００３３】バイパスクラッチ２４の係合はバイパスク
ラッチアクチュエータ６１により行われる。バイパスク
ラッチアクチュエータ６１の油圧室５７に作動油圧が供
給されピストン５６が油圧により摺動すると、バイパス
クラッチプレート２４ｃは押圧され、入力軸１４の駆動
トルクを出力軸１６に伝達することができる。
【００３４】発進クラッチ１３の係合は発進クラッチア
クチュエータ６２により行われる。発進クラッチアクチ
ュエータ６２の油圧室５３に作動油圧が供給されピスト
ン５２が油圧により摺動すると、発進クラッチプレート
１３ｃは押圧され、タービン軸２３の駆動トルクを入力
軸１４に伝達することができる。
【００３５】複数の変速歯車列の中から動力伝達を行う
変速歯車列を選択する切り換え動作は、シフトアクチュ
エータ６４とセレクトアクチュエータ６３とにより行わ
れる。シフトアクチュエータ６４とセレクトアクチュエ
ータ６３との切り換え動作は方向変換機構（図示しな
い）を介して４つの切り換え機構４１〜４４に伝達する
ことができる。
【００３６】シフトアクチュエータ６４の切り換え動作
は、図３に示す矢印Ｂ方向の変速歯車列の切り換え動作
として伝達されている。すなわち変速歯車列を第１速と
第２速のいずれか、第３速と第４速のいずれか、第５速
と後退段のいずれかに切り換えるための動作であり、具
体的にはシンクロスリーブ４１ｂ〜４３ｂまたは切換部
材４４ｂを摺動する動作となっている。
【００３７】セレクトアクチュエータ６３の切り換え動
作は、図３に示す矢印Ａ方向の変速歯車列の切り換え動
作として伝達されている。すなわちシフトアクチュエー
タ６４の切り換え動作の伝達対象を選択するための動作
となり、具体的にはシンクロスリーブ４１ｂ〜４３ｂま
たは切換部材４４ｂのいずれにシフトアクチュエータ６
４の切り換え動作を伝達するかを決めるための動作とな
っている。
【００３８】シフトアクチュエータ６４の動作が第１切
り換え機構４１に伝達されるとき、シフトアクチュエー
タ６４はシンクロスリーブ４１ｂをスプライン３１ｃに
噛み合わせて第１速に設定する位置と、スプライン３２
ｃに噛み合わせて第２速に設定する位置と、これらのス
プライン３１ｃ，３２ｃに噛み合わない中立位置とに作
動する。同様に、シフトアクチュエータ６４の動作が第
２切り換え機構４２に伝達されるときにも第３速、第４
速または中立位置の３つの位置に作動する。さらに、第
３切り換え機構４３に伝達するときには第５速または中
立位置の２つの位置に作動し、第４切り換え機構４４に
伝達するときにも後退段または中立位置の２つの位置に
作動する。
【００３９】セレクトアクチュエータ６３を電磁切換弁
ＶＡ３，ＶＡ４により制御するのに対し、シフトアクチ
ュエータ６４を制御するのに電磁圧力制御弁ＶＡ５，Ｖ
Ａ６を用いるのは、アクチュエータの作動対象の違いか
らである。セレクトアクチュエータ６３の制御方向であ
る矢印Ａ方向に制御するときには、３つの位置に制御で
きれば良いのに対して、シフトアクチュエータ６４の制
御方向である矢印Ｂ方向に制御するときにはシンクロメ
ッシュ機構を作動させることになるため、単に油圧のＯ
Ｎ／ＯＦＦ制御ではなく供給油圧の微調整が可能な電磁
圧力制御弁ＶＡ５，ＶＡ６を使用し、シフトアクチュエ
ータ６４の作動初期は強く、シンクロ同期時は中程度、
作動終期は弱く制御している。
【００４０】このような油圧制御を行うバルブユニット
６０、セレクトアクチュエータ６３、シフトアクチュエ
ータ６４などからなる油圧制御機構は、図１に示すオイ
ルポンプ２２より後方で終減速装置であるフロントディ
ファレンシャル装置５１よりも上方、そして変速機の略
中央部周辺に形成される壁部７５から前方の範囲に装着
されている。
【００４１】なお、ロックアップクラッチ２１を有する
トルクコンバータ１２の作動制御については、ロックア
ップクラッチ２１のアプライ室７６とリリース室７７と
にＥＣＵ６９の出力信号にしたがって作動油圧を供給
し、エンジン１１の動力をタービン軸２３に直結して伝
達することもでき、トルクコンバータ１２を介してター
ビン軸２３に伝達することもできる。
【００４２】図１の変速機における変速歯車列の切り換
え動作について説明する。第１速の切り換えはセレクト
アクチュエータ６３およびシフトアクチュエータ６４の
動作により、第１切り換え機構４１のシンクロスリーブ
４１ｂをスプライン３１ｃと係合させることによって行
われる。このとき入力軸１４の駆動トルクは、入力軸１
４から駆動歯車３１ａ、被駆動歯車３１ｂ、第１切り換
え機構４１を介して出力軸１４に伝達される。シンクロ
スリーブ４１ｂをスプライン３２ｃと係合すると、変速
歯車列は第２速に切り換わる。第３速から第５速までの
切り換えも同様に第２切り換え機構４２または第３切り
換え機構４３を作動することにより行うことができる。
【００４３】第１速から第２速に変速動作を行うときに
は、第１切り換え機構４１の中立状態を経て変速動作を
行うため、一時的に入力軸１４から出力軸１６に駆動ト
ルクが伝達されない状態が生ずることになる。一般的に
各変速歯車列の変速比を決定する際には、各変速段前後
において使用するエンジン１１の回転数域が一定となる
ように、第１速から等比級数的に変速比を下げて決定し
ている。したがって、特に低速段の変速歯車列にあって
は切り換え前後の変速比の差が大きく、中立状態を介す
る変速動作により車両には高速段に比して大きな加速度
変化が生じることになる。
【００４４】この中立状態による出力軸１６のトルク遮
断を起こさないようにして加速度変化を抑制するため、
切り換え動作に同期してバイパスクラッチ２４の接続と
遮断とを制御しながら出力軸１６に駆動トルクを伝達し
ている。図４は第１速から第２速に変速を行う際の出力
軸トルクＴｏとバイパスクラッチトルクＴｂとの関係図
である。図４に示すように、シンクロスリーブ４１ｂが
スプライン３１ｃより離れてスプライン３２ｃに噛み合
うまでは出力軸トルクＴｏの伝達は遮断されるため、ス
プライン３１ｃからシンクロスリーブ４１ｂが離れると
同時に、ＥＣＵ６９はバイパスクラッチ２４を制御しな
がら係合させて出力軸トルクＴｏを補っている。第１切
り換え機構４１が中立状態を経てシンクロ機構が働き始
め、第２速による出力軸トルクＴｏが発生し始めると、
ＥＣＵ６９はバイパスクラッチ２４の係合を解き始め、
スプライン３２ｃと噛み合うと同時にバイパスクラッチ
２４を解放状態としている。
【００４５】図１に示す変速機が有するバイパスクラッ
チ２４は１つであり、変速比に大きな差がある低速段域
での変速時に作動するが、変速比の差が穏やかな高速段
域にあっても、伝達トルクを高速段用に設定するバイパ
スクラッチを増設することにより、全変速段域において
より滑らかな変速動作を行うことができる。
【００４６】一方、後退段の切り換えは、セレクトアク
チュエータ６３およびシフトアクチュエータ６４の動作
により第４切り換え機構４４を作動することにより行わ
れるが、第４切り換え機構４４は摺動選択式の切り換え
機構であるため、発進クラッチ１３を解放状態としてタ
ービン軸２３と入力軸１４とを切り離し、入力軸１４の
トルク伝達を遮断してから第４切り換え機構４４を作動
している。
【００４７】前進時に使用する切り換え機構４１〜４３
は両側に設置されるスプライン３１ａ〜３５ａに噛み合
わない中立状態に制御することができ、走行時に複数の
切り換え機構３１〜３３が同時に噛み合うことが無いよ
う制御されている。なお、後退時に使用する第４切り換
え機構４４についても切り換え機構４１〜４３が中立状
態のときにのみ作動するように制御されている。
【００４８】このような自動変速機１０により、終減速
装置であるフロントディファレンシャル装置５１の上方
に、自動変速機化に伴う基本構成要素であるバルブユニ
ット６０およびアクチュエータ６３，６４などからなる
油圧制御機構と、オイルポンプ２２と、発進クラッチ１
３と、バイパスクラッチ２４とを配置することで、新た
な空間を設けることなく自動変速機化に伴う基本構成要
素を設置することができる。このため、自動変速機１０
の軸方向の全長がこの自動変速機１０の基本構造となる
手動変速機に比して長大化することを抑制することがで
きる。また、自動変速機１０を入力軸１４、出力軸１
６、および前輪駆動軸１７の３つの軸で構成することに
より終減速装置と歯車とを軸方向に重ねて設置すること
ができるため変速機を短縮することができる。さらに、
発進クラッチ１３およびバイパスクラッチ２４に作動油
圧を供給するバルブユニット６０およびオイルポンプ２
２が集約されることにより制御時の応答性を向上するこ
とができる。
【００４９】本発明は前記実施の形態に限定されるもの
ではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能で
あることはいうまでもない。たとえば、バイパスクラッ
チ２４の使用は低速段域の変速に限られず高速段域で使
用しても良く、全変速段域を滑らかに変速するために、
複数のバイパスクラッチを設け少なくとも１つのバイパ
スクラッチを終減速装置であるフロントディファレンシ
ャル装置５１の上方に配置することもできる。図示する
自動変速機１０は縦置きの四輪駆動車用であるが、二輪
駆動車用として使用することもできる。さらに、図示す
る自動変速機１０は前進５段、後退１段であるが、この
変速歯車列数に限定されるものではない。
【００５０】
【発明の効果】入力軸と出力軸と終減速装置を有する駆
動軸とによる３軸構成の自動変速機とし、終減速装置の
上方に自動変速機の基本構成要素であるバイパスクラッ
チを装着することにより、基本となる手動変速機に比し
て軸方向に長大化することなく自動変速機にすることが
できる。
【００５１】オイルポンプを終減速装置の上方、かつバ
イパスクラッチの近傍に配置することで、油圧源と油圧
作動装置とを近接に配置することになり、油圧制御時の
応答性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態である自動変速機を示す
スケルトン図である。
【図２】図１に示す自動変速機の一部を示す断面図であ
る。
【図３】本発明の一実施の形態である自動変速機の油圧
制御機構のブロック図である。
【図４】変速動作時における出力軸トルクとバイパスク
ラッチトルクとの関係図である。
【符号の説明】
１０ 自動変速機 １１ エンジン １３ 発進クラッチ １４ 入力軸 １６ 出力軸 １７ 前輪駆動軸（駆動軸） ２２ オイルポンプ ２４ バイパスクラッチ ３１ａ〜３６ａ 駆動歯車 ３１ｂ〜３６ｂ 被駆動歯車 ４１ 第１切り換え機構（切り換え機構） ４２ 第２切り換え機構（切り換え機構） ４３ 第３切り換え機構（切り換え機構） ５１ フロントディファレンシャル装置（終減速装
置）
フロントページの続き Ｆターム(参考） 3D039 AA02 AA04 AB01 AC03 AC38 AC65 AC70 AC77 AC85 AC87 AD01 AD06 AD23 AD43 AD44 AD53 3J063 AA02 AB02 AB53 AC04 BA03 BB42 CA01

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 複数の駆動歯車が設けられる入力軸と、
    前記駆動歯車に噛み合ってそれぞれ変速歯車列を形成す
    る複数の被駆動歯車が設けられる出力軸と、複数の前記
    変速歯車列のうち動力を伝達する変速歯車列を切り換え
    る切り換え機構とを有し、前記入力軸および前記出力軸
    が車両の進行方向となってエンジンルーム内に縦置きに
    配置される自動変速機であって、 エンジンと前記入力軸とを係合状態と解放状態とに設定
    する発進クラッチと、 前記出力軸に連結されるとともに前記出力軸に平行に配
    置され、終減速装置に連結される駆動軸と、 前記終減速装置の上方に配置され、変速時に前記変速歯
    車列の切換操作に同期して接続と遮断とを制御しながら
    前記入力軸のトルクを前記出力軸に伝達するバイパスク
    ラッチとを有することを特徴とする自動変速機。
  2. 【請求項２】 請求項１記載の自動変速機において、前
    記入力軸と前記出力軸との間に複数のバイパスクラッチ
    を設け、複数の前記バイパスクラッチの少なくとも１つ
    を前記終減速装置の上方に配置し、かつ前記駆動軸を前
    記出力軸の下方に配置したことを特徴とする自動変速
    機。
  3. 【請求項３】 請求項１または２記載の自動変速機にお
    いて、前記エンジンにより駆動されて前記発進クラッチ
    と前記バイパスクラッチを駆動する油圧を発生させるオ
    イルポンプを、前記終減速装置の上方であり、かつ前記
    バイパスクラッチの近傍に配置したことを特徴とする自
    動変速機。
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