JP2003307256A

JP2003307256A - 車両用自動変速機

Info

Publication number: JP2003307256A
Application number: JP2002113231A
Authority: JP
Inventors: Toshio Kobayashi; 利雄小林
Original assignee: Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2002-04-16
Filing date: 2002-04-16
Publication date: 2003-10-31

Abstract

(57)【要約】【課題】軸方向寸法を短くし得る車両用自動変速機を
提供する。【解決手段】自動変速機は同心上に配置された第１入
力軸１０ａおよび第２入力軸１０ｂと、これらに平行と
なった出力軸１９とを有し、入力軸１０ａ，１０ｂと出
力軸１９との間には複数の変速歯車列が設けられてい
る。入力軸１０ａ，１０ｂおよび出力軸１９に平行に入
力切換軸２０が配置され、入力切換軸２０には第１入力
軸１０ａに対して動力伝達状態と遮断状態とに切り換え
る第１摩擦クラッチ３１と、第２入力軸１０ｂに対して
動力伝達状態と遮断状態とに切り換える第２摩擦クラッ
チ３１が設けられている。エンジンのクランク軸４８と
入力切換軸２０との間には、エンジン振動を減衰してエ
ンジン動力を入力切換軸２０に伝達する減衰ダンパー４
９が設けられ、エンジン動力は入力切換軸２０へ迂回さ
せて第１摩擦クラッチ３１または第２摩擦クラッチ３２
を介して出力軸１９に伝達される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は平行軸式の車両用自
動変速機に関し、特に、終減速装置が内蔵された横置き
式のトランスアクスル型の自動変速機に関する。

【０００２】

【従来の技術】平行軸式の変速機は、複数の駆動歯車が
設けられた入力軸と、この入力軸に平行に配置され駆動
歯車にそれぞれ噛合う複数の被駆動歯車が設けられた出
力軸とを有している。駆動歯車と被駆動歯車とにより形
成される複数の変速歯車列の中から動力伝達を行う変速
歯車列を噛合いクラッチにより切り換えることによって
変速操作が行われる。手動変速機にあっては運転者がシ
フトレバーを操作することによって噛合いクラッチが駆
動されて変速動作が行われる。この噛合いクラッチを油
圧アクチュエータで駆動するようにすると、平行軸式の
手動変速機を基本的構成とする自動的変速機とすること
ができる。

【０００３】エンジンと変速機からなるパワーユニット
をエンジン房内に横向きに配置するようにした平行軸式
の自動変速機としては、特開昭60-256656号公報に開示
されるものがある。この変速機は、エンジンのクランク
軸に連結された駆動軸と、その外側に同心上に配置され
それぞれ複数の駆動歯車が設けられた２つの中空の入力
軸とを有し、駆動軸の一端部には一方の入力軸と駆動軸
とを連結する第１の摩擦クラッチが配置され、駆動軸の
他端部には他方の入力軸と駆動軸とを連結する第２の摩
擦クラッチが配置されている。この変速機にあっては、
それぞれの摩擦クラッチを選択的に係合させるとともに
噛合いクラッチによりいずれかの変速歯車列を動力伝達
状態に切り換えることによって所定の変速段に変速する
ことができる。

【０００４】また、特開平10-89456号公報は、２つの摩
擦クラッチを備えた平行軸式の変速機を開示している。
この変速機は同心上に配置されてそれぞれ複数の駆動歯
車が設けられた２つの入力軸を有し、それぞれの入力軸
の一端部とクランク軸との間には摩擦クラッチが設けら
れ、噛合クラッチを切り換える時に２つの摩擦クラッチ
を切り換えるようにしており、電子制御スロットル弁の
制御を連動させながら変速が行われる。

【０００５】さらに、特開平11-264449号公報は、駆動
歯車が設けられた中間軸と被駆動歯車が設けられた出力
軸とを有し、エンジンのクランク軸の回転を中間軸に伝
達する摩擦クラッチと、副軸を介して出力軸に伝達する
摩擦クラッチとが出力軸の延長方向に配置するようにし
た変速機を開示する。

【０００６】このように、手動変速機の機構を基本構成
とする自動変速機における変速操作を、摩擦クラッチと
噛合いクラッチとを連動させながら円滑に行うようにし
ようとすると、上述した先行技術に開示されるように、
２つの摩擦クラッチをエンジンと変速機との間に設けた
り、変速機の両端に設けることが考えられる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、運転席
前方のエンジン房内にエンジンと変速機を横置きに配置
するパワーユニットとして２つの摩擦クラッチを有する
従来の平行軸式の自動変速機を適用すると、摩擦クラッ
チとその作動制御機器を含めて変速機が長大化すること
になる。特に、制御性、耐久性および信頼性を考慮して
摩擦クラッチとして乾式クラッチに変えて湿式クラッチ
を採用しようとすると、変速機周辺のスペースや変速機
自体の設計自由度が悪化し、変速機全長の長大化が避け
られない。

【０００８】前述したそれぞれの公報に開示されるよう
に、エンジンと変速機との間に２つの摩擦クラッチを設
けたり、入力軸の延長上に２つの摩擦クラッチを配置す
るようにした変速機は、変速機の全長が長くなるので、
エンジンを多気筒化したり排気量を増大化させること
は、車両の幅方向の寸法に制約される。また、変速機の
幅方向寸法が大きくなると、車両の前面や側面などの衝
突に対応させるため、エンジン房内に十分なクラッシュ
ストロークのスペースを確保することができなくなり、
変速機の車載性を満足させることが困難になるとともに
車の外観やパッケージングに大きな影響を与える不都合
がある。

【０００９】また、従来の変速機にディーゼルエンジン
を組み合わせる場合には、エンジンの振動を減衰するた
めのメカニカルダンパーを変速機に組み込む必要があ
り、ダンパーを含めた変速機の全長が長大化することに
なる。

【００１０】上述した先行技術にあっては、摩擦クラッ
チを入力軸や出力軸の延長上に配置するようにしている
ので、手動変速機の部品や生産設備を最大限に共用する
ことが難しい。さらに、車両を滑らかに発進させるため
に発進クラッチを微妙に制御したり、変速ショックを無
くすように円滑な変速を行うには、油圧の増減制御を高
機能化しなければならず、高い生産性を確保するには、
手動変速機と自動変速機の共用化を犠牲にしなければな
らない。

【００１１】本発明の目的は、軸方向寸法を短くし得る
車両用自動変速機を提供することにある。

【００１２】本発明の他の目的は、エンジン房内に横置
きに配置される車両用自動変速機を提供することにあ
る。

【００１３】本発明の他の目的は、エンジン振動を減衰
する減衰ダンパーを有する車両用自動変速機を提供する
ことにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明の車両用自動変速
機は、複数の駆動歯車を備えた第１入力軸と、前記第１
入力軸に同心上に回転自在に装着され複数の駆動歯車を
備えた第２入力軸と、それぞれの前記入力軸に平行に配
置され前記駆動歯車に常時噛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を備えた出力軸とを有する
車両用自動変速機であって、それぞれの前記入力軸およ
び前記出力軸に平行に配置され、前記第１入力軸に動力
を伝達する状態と遮断する状態とに切り換える第１摩擦
係合要素、および前記第２入力軸に動力を伝達する状態
と遮断する状態とに切り換える第２摩擦係合要素を備え
る入力切換軸と、エンジンのクランク軸と前記入力切換
軸との間に設けられ、エンジン振動を減衰してエンジン
動力を前記入力切換軸に伝達する減衰ダンパーと、前記
複数の変速歯車列を動力伝達状態と遮断状態とに切り換
える複数の噛合いクラッチとを有し、エンジン動力を前
記入力切換軸へ迂回させて前記第１摩擦係合要素または
前記第２摩擦係合要素を介して前記出力軸に伝達するこ
とを特徴とする。

【００１５】本発明の車両用自動変速機は、駆動側入力
歯車を備え前記減衰ダンパーの出力部に取り付けられた
駆動歯車軸を前記第１と第２入力軸の延長上に配置し、
前記駆動側入力歯車に噛合う被駆動側入力歯車を前記入
力切換軸に設けることを特徴とする。また、本発明の車
両用自動変速機は、前記第１入力軸に設けられたいずれ
かの駆動歯車に噛合う第１切換歯車を前記入力切換軸に
回転自在に設けるとともに前記第１摩擦係合要素の出力
部に連結し、前記第２入力軸に設けられたいずれかの駆
動歯車に噛合う第２切換歯車を前記入力切換軸に回転自
在に設けるとともに前記第２摩擦係合要素の出力部に連
結することを特徴とする。

【００１６】本発明の車両用自動変速機は、前記第１切
換歯車と前記第２切換歯車との間に前記第１および第２
摩擦係合要素を設けことを特徴とする。また、本発明の
車両用自動変速機は、前記第１および第２摩擦係合要素
を前記第１切換歯車と前記第２切換歯車よりも外側に位
置させて前記入力切換軸の端部に設けることを特徴とす
る。

【００１７】本発明の車両用自動変速機は、前記第１入
力軸に設けられた複数の駆動歯車は奇数と偶数の一方の
変速段用変速歯車列を形成し、前記第２入力軸に設けら
れた複数の駆動歯車は奇数と偶数の他方の変速段用変速
歯車列を形成することを特徴とする。また、本発明の車
両用自動変速機は、エンジンの吸入空気量を調整してエ
ンジン回転数を出力軸回転数に同期制御する電子制御ス
ロットルを有することを特徴とする。

【００１８】本発明の車両用自動変速機は、前記入力切
換軸に回転自在に設けられる後退用第１駆動歯車と、前
記後退用第１駆動歯車に噛合って前記出力軸に設けられ
る後退用被駆動歯車と、前記第１および第２入力軸の一
方に設けられた駆動歯車と噛合って前記入力切換軸に回
転自在に設けられる後退用第２駆動歯車と、前記後退用
第１駆動歯車と前記後退用第２駆動歯車とを連結状態と
遮断状態とに切り換える後退用噛合いクラッチとを有す
ることを特徴とする。

【００１９】本発明の車両用自動変速機は、前記第１と
第２入力軸の一方に取り付けられた後退用駆動歯車と、
前記出力軸に設けられて一体に回転する後退用被駆動歯
車と、前記後退用駆動歯車および前記後退用被駆動歯車
に噛合う状態と噛合いを解く状態とに切換移動するアイ
ドラ歯車とを有することを特徴とする。この変速機にあ
っては、前記アイドラ歯車を介してエンジン動力を前記
後退用被駆動歯車に伝達する状態に設定するとともに、
前記２つの摩擦係合要素のいずれかを所定時間動力伝達
状態に設定して後退段に切り換えるようにする。

【００２０】本発明の車両用自動変速機は、それぞれの
前記摩擦係合要素はアクセル開度に応じて係合力を徐々
に変化させて滑りながらエンジン動力を前記出力軸に伝
達して車両を発進させ、所定の車速またはエンジン回転
数で係合力を高めて直結することを特徴とする。また、
本発明の車両用自動変速機は、前記出力軸およびこれに
組み付けられる部品を手動変速機と共用することを特徴
とする。

【００２１】本発明にあっては、それぞれ複数の駆動歯
車が設けられた同心上の第１と第２の入力軸と駆動歯車
に噛合う被駆動歯車が設けられた出力軸とに平行に入力
切換軸が配置され、エンジン動力を減衰ダンパーを介し
て入力切換軸に伝達し、入力切換軸から入力軸に伝達す
るようにしたので、減衰ダンパーを含めて変速機の全長
を短くすることができる。入力切換軸と入力軸との間に
は複数の摩擦クラッチが設けられており、エンジン動力
をいずれかの摩擦クラッチを介して入力軸に伝達するこ
とにより、エンジントルクを出力軸に伝達しながら変速
操作を行うことができる。自動変速機の全長を手動変速
機と同様の寸法とすることができるので、自動変速機を
構成するトランスミッションケース、変速歯車列および
出力軸などの部品を手動変速機としても使用することが
できる。

【００２２】

【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。図１は本発明の一実施の形
態である車両用自動変速機を示すスケルトン図であり、
図２は図１に示す自動変速機の断面図であり、図３は図
２におけるＡ−Ａ線に沿う方向の断面図である。

【００２３】トランスミッションケース９内には中実の
第１入力軸１０ａが回転自在に装着され、この第１入力
軸１０ａの端部には中空の第２入力軸１０ｂがニードル
軸受を介して回転自在に装着されており、２つの入力軸
１０ａ，１０ｂは同心上となっている。第１入力軸１０
ａには第１速の駆動歯車１１ａと、第３速の駆動歯車１
３ａと、第５速の駆動歯車１５ａとがそれぞれ一体に設
けられている。一方、第２入力軸１０ｂには第２速の駆
動歯車１２ａと、第４速の駆動歯車１４ａとがそれぞれ
一体に設けられている。ただし、第１入力軸を中空と
し、第２入力軸の外側に第１入力軸を回転自在に装着す
るようにしても良い。

【００２４】トランスミッションケース９内には同心上
の２つの入力軸１０ａ，１０ｂに平行となって回転自在
に出力軸１９が設けられており、この出力軸１９にはそ
れぞれの駆動歯車１１ａ〜１５ａに常時噛合って変速歯
車列を形成する被駆動歯車１１ｂ〜１５ｂが回転自在に
設けられている。第１入力軸１０ａと出力軸１９との間
に設けられる変速歯車列は第１速と第３速と第５速の奇
数段の変速歯車列を形成し、第２入力軸１０ｂと出力軸
１９との間に設けられる変速歯車列は第２速と第４速の
偶数段の変速歯車列を形成している。

【００２５】それぞれの入力軸１０ａ，１０ｂおよび出
力軸１９に対して平行となってトランスミッションケー
ス９内には入力切換軸２０が回転自在に装着されてい
る。この入力切換軸２０には、第３速の駆動歯車１３ａ
と常時噛合う第１切換歯車２１と、第４速の駆動歯車１
４ａと常時噛合う第２切換歯車２２とが回転自在に設け
られている。図２に示すように、第１切換歯車２１は入
力切換軸２０の外側に回転自在に嵌合されたスリーブ２
３に固定され、第２切換歯車２２は入力切換軸２０の外
側に回転自在に嵌合されたスリーブ２４と一体となって
いる。

【００２６】このように、変速機は同心上の入力軸１０
ａ，１０ｂとこれと平行な出力軸１９とこれらに平行な
入力切換軸２０との３軸構成となっており、変速機の軸
方向の全長を短くすることができ、エンジンと変速機と
をエンジン房内に横置きに配置しても、車両の幅方向寸
法に制約されることなく、変速機の車載性を向上させる
ことができ、エンジン房内に十分なクラッシュスペース
を確保することができる。

【００２７】入力切換軸２０には後退用第１駆動歯車１
６ａ１が回転自在に設けられ、図３に示されるように、
後退用第１駆動歯車１６ａ１に噛合う後退用被駆動歯車
１６ｂが出力軸１９に一体に取り付けられている。図２
は図３に示した矢印Ｂ−Ｂ線に沿う断面図であり、図１
および図２においては後退用第１駆動歯車１６ａ１と後
退用被駆動歯車１６ｂは離れた状態となって示されてい
るが、両方の歯車１６ａ１，１６ｂは図３に示すように
直接噛合っている。入力切換軸２０には第１入力軸１０
ａに設けられた駆動歯車１１ａに噛合う後退用第２駆動
歯車１６ａ２が回転自在に設けられている。後退用の２
つの駆動歯車１６ａ１，１６ａ２と後退用被駆動歯車１
６ｂとにより後退用の歯車列が形成されている。

【００２８】入力切換軸２０にはそれぞれ湿式多板式の
第１摩擦クラッチ３１と第２摩擦クラッチ３２とが摩擦
係合要素として設けられている。第１摩擦クラッチ３１
は入力切換軸２０に固定された筒体２５に取り付けられ
る第１クラッチドラム３３ａと、第１切換歯車２１に固
定されるクラッチハブ３４ａとを有し、クラッチドラム
３３ａの内側には複数枚の摩擦プレート３５ａが組み付
けられ、クラッチハブ３４ａの外側には摩擦プレート３
６ａが組み付けられている。図２に示すように、第１ク
ラッチドラム３３ａ内には油圧ピストン３７ａが配置さ
れており、油室３８ａ内に作動油を供給することにより
それぞれの摩擦プレート３５ａ，３６ａは係合状態とな
る。このように係合状態となると、入力切換軸２０は第
１切換歯車２１を介して第１入力軸１０ａに連結され
る。作動油を排出すると戻りばね３９ａのばね力によっ
て係合状態は解除される。油室３８ａ内に供給する作動
油の圧力を調整することにより、摩擦プレート３５ａ，
３６ａの係合力を調整することができる。

【００２９】第２摩擦クラッチ３２は筒体２５に取り付
けられる第２クラッチドラム３３ｂと、第２切換歯車２
２に固定されるクラッチハブ３４ｂとを有しており、ク
ラッチドラム３３ｂとクラッチハブ３４ｂとの間には、
第１摩擦クラッチ３１と同様に、摩擦プレート３５ｂ，
３６ｂが組み付けられている。さらに、第２クラッチド
ラム３３ｂ内に配置された油圧ピストン３７ｂを油室３
８ｂに供給される作動油によって加圧すると、摩擦プレ
ート３５ｂ，３６ｂは係合状態となる。このように係合
状態となると、入力切換軸２０は第２切換歯車２２を介
して第２入力軸１０ｂに連結される。作動油を排出する
と戻りばね３９ｂによって係合状態は解除され、油室３
８ｂ内に供給する作動油の圧力を調整することにより、
摩擦プレート３５ｂ，３６ｂの係合力が調整される。

【００３０】第１速と第３速の変速歯車列をそれぞれ動
力伝達状態に切り換える位置と、いずれにも動力を伝達
しない中立位置とに切り換えるために出力軸１９には第
１の噛合いクラッチ４１が設けられ、第２速と第５速の
変速歯車列をそれぞれ動力伝達状態に切り換える位置
と、いずれにも動力を伝達しない中立位置とに切り換え
るために出力軸１９には第２の噛合いクラッチ４２が設
けられている。さらに、第４速の変速歯車列を動力伝達
状態に切り換える位置と、動力を伝達しない中立位置と
に切り換えるために出力軸１９には第３の噛合いクラッ
チ４３が設けられ、後退用の変速歯車列を動力伝達状態
に切り換える位置と、動力を伝達しない中立位置とに切
り換えるために入力切換軸２０には第４の噛合いクラッ
チ４４が設けられている。

【００３１】それぞれの噛合いクラッチ４１〜４４は、
シンクロメッシュ機構つまり同期噛合い機構によって形
成されており、噛合いクラッチ４１〜４３は出力軸１９
に固定されたシンクロハブ４１ａ〜４３ａと、これと一
体に回転し軸方向に移動自在に設けられたシンクロスリ
ーブ４１ｂ〜４３ｂとを有している。また、第４の噛合
いクラッチ４４は後退用第１駆動歯車１６ａ１に設けら
れたシンクロハブ４４ａと、これ一体に回転し軸方向に
移動自在に設けられたシンクロスリーブ４４ｂとを有し
ている。たとえば、第１の噛合いクラッチ４１のシンク
ロスリーブ４１ｂを第１速の被駆動歯車側のクラッチギ
ヤとシンクロナイザーリングとに噛み合わせると第１速
の変速歯車列が動力伝達状態に切り換えられる。なお、
図１および図２においては、シンクロナイザーリングは
省略されている。

【００３２】入力軸１０ａ，１０ｂの延長上には駆動歯
車軸４５が配置されてトランスミッションケース９に回
転自在に装着され、この駆動歯車軸４５に設けられた駆
動側入力歯車４６に噛合う被駆動側入力歯車４７が入力
切換軸２０に取り付けられている。駆動歯車軸４５には
エンジン２６の動力が入力されるようになっており、エ
ンジン動力は駆動歯車軸４５から入力切換軸２０にまず
伝達される。このエンジン２６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２７が設け
られており、通常は図示しないアクセルペダルの踏み込
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２７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２７は必要に応じてアクセル
ペダルの踏み込み量に関係なく、検出された運転状況に
より予め設定されたマップなどに基づいて開閉しエンジ
ン制御が行われる。

【００３３】エンジン振動を減衰して入力切換軸２０に
エンジン動力を伝達するために、駆動歯車軸４５とエン
ジンのクランク軸４８との間には減衰ダンパー４９が設
けられ、この減衰ダンパー４９の出力部は駆動歯車軸４
５に固定されている。

【００３４】出力軸１９には終減速装置５０の減速小歯
車５１が取り付けられ、この減速小歯車５１は減速大歯
車５２に噛合っており、この終減速装置５０はトランス
ミッションケース９内に組み込まれている。減速大歯車
５２に取り付けられたデファレンシャルケース５３には
それぞれ駆動輪に連結される２本の車軸５４ａ，５４ｂ
が回転自在に装着され、それぞれの車軸５４ａ，５４ｂ
には傘歯車からなるサイドギヤ５５ａ，５５ｂが固定さ
れている。デファレンシャルケース５３に車軸５４ａ，
５４ｂに直角方向に延びて固定されたビニオン軸５６に
は、それぞれサイドギヤ５５ａ，５５ｂに噛合うピニオ
ンギヤ５７ａ，５７ｂが回転自在に取り付けられてい
る。

【００３５】上述した変速機における第１速から第５速
の変速歯車列と後退用の変速歯車列のそれぞれを動力伝
達状態と遮断状態とに切り換えるために、図３に示すよ
うに、トランスミッションケース９内には出力軸１９に
平行に３本のフォークロッド７１〜７３が軸方向に往復
動自在に装着されている。第１のフォークロッド７１に
取り付けられるシフタフォーク７１ａはシンクロスリー
ブ４１ｂに係合し、第２のフォークロッド７２に取り付
けられるシフタフォーク７２ａはシンクロスリーブ４２
ｂに係合している。そして、第３のフォークロッド７３
には、シンクロスリーブ４３ｂに係合するシフタフォー
ク７３ａと、シンクロスリーブ４４ｂに係合するシフタ
フォーク７３ｂとが取り付けられている。

【００３６】図４は上述の自動変速機の作動を制御する
ための油圧制御装置を示す概略図であり、エンジンある
いは電動モータにより駆動されるポンプ７４から供給さ
れる作動油をシフトアクチュエータ７５とセレクトアク
チュエータ７６の２つの油圧アクチュエータに供給する
とともに、２つの摩擦クラッチ３１，３２の油圧ピスト
ン３７ａ，３７ｂに供給することにより自動的に変速操
作が行われる。シフトアクチュエータ７５は矢印Ｘで示
す方向に直線往復動するとともに２位置に位置決め停止
するようになっており、セレクトアクチュエータ７６は
矢印Ｙで示す方向に直線往復動するとともに３位置に位
置決め停止するようになっている。これらの直線往復動
は図示しないリンク機構を介してフォークロッド７１〜
７３に切換動作として伝達される。セレクトアクチュエ
ータ７６の作動によって３本のフォークロッド７１〜７
３のいずれをシフトアクチュエータ７５により作動させ
るかが選択され、シフトアクチュエータ７６によってそ
れぞれのフォークロッド７１〜７３が駆動される。この
２つのアクチュエータ７５，７６の駆動により、第１速
から第５速までの変速段と後退段のいずれかが設定され
る。

【００３７】図４に示すように、シフトアクチュエータ
７５とセレクトアクチュエータ７６と２つの摩擦クラッ
チ３１，３２の油圧ピストン３７ａ，３７ｂに油圧ポン
プ７４から供給される作動油の圧力を調整するために、
電磁弁Ｖ１〜Ｖ６のソレノイドには電子制御ユニットEC
Uから制御信号が送られるようになっている。電子制御
ユニットECUには、運転者がセレクトレバーによってド
ライブレンジ、リバースレンジ、パーキングレンジおよ
びニュートラルレンジのいずれが選択されたかを検出す
るためのインヒビタスイッチ７７と、エンジン回転数を
検出するエンジン回転数センサ７８と、ブレーキが操作
されたことを検出するブレーキスイッチ７９などの各種
センサからの検出信号が送られるようになっている。

【００３８】上述した自動変速機において、第１速の変
速段による車両走行時には、第１摩擦クラッチ３１が係
合状態になり、第１の噛合いクラッチ４１のシンクロス
リーブ４１ｂが第１速の被駆動歯車１１ｂに噛合う。こ
れにより、エンジンから減衰ダンパー４９を介して入力
切換軸２０に伝達されたエンジン動力は、第１摩擦クラ
ッチ３１と第１速の変速歯車列を介して出力軸１９に伝
達される。第２速の変速段による車両走行時には、第２
摩擦クラッチ３２が係合状態になり、第２の噛合いクラ
ッチ４２のシンクロスリーブ４２ｂが第２速の被駆動歯
車１２ｂに噛合う。これにより、エンジンから減衰ダン
パー４９を介して入力切換軸２０に伝達されたエンジン
動力は、第２摩擦クラッチ３２と第２速の変速歯車列を
介して出力軸１９に伝達される。

【００３９】さらに、第３速の変速段では第１摩擦クラ
ッチ３１が係合状態になり、第１の噛合いクラッチ４１
が被駆動歯車１３ｂに噛合い、第４速の変速段では第２
摩擦クラッチ３２が係合状態になり、第３の噛合いクラ
ッチ４３が被駆動歯車１４ｂに噛合う。第５速の変速段
では第１摩擦クラッチ３１が係合状態となり、第２の噛
合いクラッチ４２が被駆動歯車１５ｂに噛合う。さら
に、後退段が選択されたときには、第１摩擦クラッチ３
１が係合状態になり、第４の噛合いクラッチ４４が後退
用第２駆動歯車１６ａ２に噛合うことになる。

【００４０】図５は各変速段における２つの摩擦クラッ
チ３１，３２の係合状態と、ギヤ比を示す動力伝達表を
示す。図５において、Ｐレンジはパーキングレンジ、Ｒ
レンジはリバースレンジ、Ｎレンジはニュートラルレン
ジを示し、各摩擦クラッチ３１，３２については○は係
合している状態を示し、×は解放状態を示す。また、Ｚ
1a〜Ｚ5aは第１速から第５速の駆動歯車１１ａ〜１５ａ
の歯数を示し、Ｚ1b〜Ｚ5bは第１速からの第５速の被駆
動歯車１１ｂ〜１５ｂの歯数を示す。さらに、ＺP1は第
１切換歯車２１の歯数、ＺP2は第２切換歯車２２の歯
数、ＺR1は後退用駆動歯車１６ａの歯数、ＺR2は後退用
被駆動歯車１６ｂの歯数、ＺR3はアイドラ歯車１７の歯
数、ＺF1は減速小歯車５１の歯数、ＺF2は減速大歯車５
２の歯数、ＺD1は駆動側入力歯車４６の歯数、ＺD2は被
駆動側入力歯車４７の歯数をそれぞれ示す。第１速のギ
ヤ比は約3.3であり、第２速のギヤ比は約2.1であり、第
３速のギヤ比は約1.3であり、第４速のギヤ比は約1.0で
あり、第５速のギヤ比は約0.8であり、後退段のギヤ比
は約3.5である。

【００４１】次に、上述した自動変速機における変速操
作について説明する。まず、運転者が操作レバーつまり
セレクトレバーをニュートラル位置やパーキング位置に
操作すると、２つの摩擦クラッチ３１，３２は開放状態
となるとともに、それぞれの噛合いクラッチ４１〜４４
は中立位置となる。この状態では、エンジン動力は駆動
輪には伝達されない。

【００４２】次いで、停止状態の車両を第１速で発進さ
せるには、第１の噛合いクラッチ４１のシンクロスリー
ブ４１ｂを第１速の被駆動歯車１１ｂに噛み合わせて第
１速の変速歯車列を動力伝達状態とし、奇数段側の第１
摩擦クラッチ３１を緩く係合させる。これにより、エン
ジン動力は入力切換軸２０を介して第１速の変速歯車列
に伝達され、アクセル操作に伴って第１摩擦クラッチ３
１の係合力を強めることにより滑らかに滑らせながら、
エンジントルクが出力軸１９に伝達され、所定の車速や
エンジン回転数以上となったら、第１摩擦クラッチ３１
を締結状態とする。一方、雪道などの滑り易い路面で車
両を発進させるには、たとえば、偶数段である第２速の
変速歯車列を介して動力伝達を行うべく、第２の噛合い
クラッチ４２のシンクロスリーブ４２ｂを第２速の被駆
動歯車１２ｂに噛み合わせて第２速の変速歯車列を動力
伝達状態とし、第２摩擦クラッチ３２の係合力を徐々に
高める。これにより、駆動輪には急激な駆動力が加えら
れず、滑り易い路面でも確実に車輪が路面をグリップし
て発進が可能となる。

【００４３】車両の走行状態に応じて、たとえば、第１
速から第２速に変速するときは、予め車速とアクセル開
度などで決まる変速速度線図や変速マップなどに従い、
第２の噛合いクラッチ４２のシンクロスリーブ４２ｂを
第２速の被駆動歯車１２ｂに噛み合わせて空転状態の第
２速の変速歯車列を動力伝達可能状態に切り換える。こ
のようにして、第２速へのアップシフトが可能となった
状態のもとで、第２摩擦クラッチ３２を係合し、第１摩
擦クラッチ３１を開放させるとともに噛合いクラッチ４
１のシンクロスリーブ４１ｂを中立位置に戻す。

【００４４】第２速から第３速などの他のアップシフト
変速においても、２つの摩擦クラッチ３１，３２の係合
と開放とを行って同様に変速操作を行うことができる。
このように、アップシフトを行う場合には、遊星歯車式
の自動変速機におけるクラッチツークラッチ変速の要領
で２つの摩擦クラッチを円滑に係合および開放させるこ
とによって、変速ショックを発生させることなく円滑な
変速機能を確保することができる。このように、１段毎
の変速操作にあっては、奇数段用と偶数段用の２つの摩
擦クラッチ３１，３２を交互に作動させることになる。

【００４５】また、車両を後退移動させる際には、噛合
いクラッチ４４のシンクロスリーブ４４ｂを後退用第２
駆動歯車１６ａ２に噛み合わせた後に、摩擦クラッチ３
１を係合させる。

【００４６】一方、たとえば、加速開始して車速が所定
の速度まで達した状態のもとで、急にアクセルペダルを
戻した場合には、予め変速マップによって、第１速から
第３速または第４速などへ飛び越え変速をさせる場合が
ある。この場合、奇数段から偶数段には上述した要領に
したがってアップシフトさせる。これに対して、第１速
から第３速へのアップシフトのように、奇数段同士の変
速の場合には、係合状態の摩擦クラッチ３１を一旦開放
してから噛合いクラッチ４１のシンクロスリーブ４１ｂ
を第３速の被駆動歯車１３ｂに噛み合わせ、次いで摩擦
クラッチ３１を係合させる。このようにして、変速ショ
ックを発生させることなく、円滑に飛び越し変速を行う
ことができる。

【００４７】また、ダウンシフト変速を行う場合にも、
基本的にはアップシフト変速と同様に、２つの摩擦クラ
ッチ３１，３２とそれぞれの噛合いクラッチを制御する
ことにより行うことができる。ダウンシフト変速は通常
の減速のみのならず、飛び越し変速も行うことができ
る。

【００４８】上述した変速操作時には、エンジン２６に
は電子制御スロットル２７が設けられているので、それ
ぞれの摩擦クラッチ３１，３２の作動と噛合いクラッチ
の作動に対応させてエンジン回転数を制御することによ
り、円滑に変速操作を行うことができる。

【００４９】図６は本発明の他の実施の形態である車両
用自動変速機を示すスケルトン図であり、図６において
は図１に示した部材と共通する部材には同一の符号が付
されている。この自動変速機は後退段の変速歯車列の構
成が前述した場合と相違しており、後退用駆動歯車１６
ａは第１入力軸１０ａに一体に設けられ、後退用被駆動
歯車１６ｂは第１噛合いクラッチ４１のシンクロスリー
ブ４１ｂに取り付けられている。これらの歯車１６ａ，
１６ｂに噛合う位置と離れる位置とに移動自在にアイド
ラ歯車１７がアイドラ軸１７ａに設けられており、アイ
ドラ歯車１７は噛合いクラッチ４４により噛合う位置と
離れる位置とに駆動される。したがって、噛合いクラッ
チ４１が中立位置のときにアイドラ歯車１７を両方の歯
車１６ａ，１６ｂに噛み合わせると変速機は後退段とな
る。

【００５０】図６にあっては、便宜的にアイドラ歯車１
７が後退用駆動歯車１６ａのみに噛合った状態で示され
ているが、アイドラ歯車１７は後退用被駆動歯車１６ｂ
にも噛合っている。アイドラ歯車１７を両方の歯車１６
ａ，１６ｂに噛合う位置と離れる位置とに移動させるた
めの噛合いクラッチ４４は選択摺動式の噛合いクラッチ
となっている。この場合には、運転者が操作レバーをリ
バース位置に操作したときには、摩擦クラッチ３１を解
放状態とし、まず、噛合いクラッチ４４によりアイドラ
歯車１７を後退用駆動歯車１６ａと後退用被駆動歯車１
６ｂとに噛合わせる。このように、アイドラ歯車１７を
介して動力伝達状態に設定した後に、摩擦クラッチ３１
を係合状態として後退段が設定される。このように、後
退段への変速操作を行うことにより、後退用噛合いクラ
ッチとして選択摺動式を装着しても、ギヤ鳴りを発生さ
せることなく、円滑に変速操作を行うことができる。

【００５１】図７は本発明の他の実施の形態である車両
用自動変速機を示すスケルトン図であり、図７において
は図１に示した部材と共通する部材には同一の符号が付
されている。この自動変速機おける２つの摩擦クラッチ
３１，３２は入力切換軸２０の端部に配置されており、
図１に示した場合よりも摩擦クラッチ３１，３２の摩擦
プレートの外形を大きくすることができ、トルク伝達の
高い場合にも適用することができる。なお、摩擦クラッ
チ３１，３２のクラッチドラム３３ａ，３３ｂは１つの
ドラムによって形成することができる。

【００５２】図８は本発明の他の実施の形態である車両
用自動変速機を示すスケルトン図であり、図８において
は前述した部材と共通する部材には同一の符号が付され
ている。この自動変速機にあっては、入力切換軸２０の
外側に中空軸２８が回転自在に装着され、この中空軸２
８の一端部には摩擦クラッチ３１のクラッチハブ３４ａ
が固定され、他端部には第１切換歯車２１が固定されて
いる。この切換歯車２１は後退用第１駆動歯車１６ａ１
と被駆動側入力歯車４７との間に配置されており、第１
入力軸１０ａに固定された駆動歯車２１ａに噛合ってい
る。したがって、前述した変速機では入力切換軸２０か
ら第１入力軸１０ａに対しては第３速用の駆動歯車１３
ａを介してエンジン動力を伝達するようにしているのに
対して、この変速機にあっては、変速段を構成しない駆
動歯車２１ａを介して入力切換軸２０から第１入力軸１
０ａのエンジン動力を伝達するようにしている。この駆
動歯車２１ａの歯数は駆動歯車１３ａとほぼ同一に設定
されている。

【００５３】一方、入力切換軸２０から第２入力軸１０
ｂに対しては、前述した変速機と同様に、第４速用の駆
動歯車１４ａに噛合う第２入力切換歯車２２を介してエ
ンジン動力が伝達される。このように、入力切換軸２０
から第１および第２の入力軸１０ａ，１０ｂに対するエ
ンジン動力の伝達は、変速用の歯車を介して行うように
しても良く、変速用歯車以外の動力伝達用の歯車を介し
て行うようにしても良い。図８に示すタイプの変速機に
あっても、後退用歯車列を図６に示す構造としても良
く、２つの摩擦クラッチ３１，３２を図７に示すように
配置するようにしても良い。

【００５４】前述したそれぞれの自動変速機を構成する
種々の部品は、そのまま手動変速機の部品としても使用
することができる。たとえば、図示した自動変速機にお
ける第１と第２の入力軸１０ａ，１０ｂを１つの入力軸
とし、摩擦クラッチ３１，３２を取り外し、入力切換軸
２０を交換すれば、そのままトランスミッションケー
ス、出力軸１９および変速歯車列などを手動変速機の部
品としても共用することができる。さらに、変速機の生
産設備も自動変速機と手動変速機とについて共用するこ
とができる。

【００５５】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。たとえば、２つの摩擦クラッチ３１，３２はそれ
ぞれ湿式多板式の油圧クラッチであるが、電磁クラッチ
を用いるようにしても良い。また、変速段の数は図示す
る場合には前進５段となっているが、前進６段としても
良い。さらに、図示する変速機にあっては、入力軸を第
１と第２の２つにより形成したが、３つあるいはそれ以
上の入力軸を設け、入力切換軸２０から３つあるいはそ
れ以上の動力伝達経路を介してエンジン動力を入力軸に
伝達するようにしても良い。

【００５６】

【発明の効果】本発明によれば、それぞれ複数の駆動歯
車が設けられた同心上の第１と第２の入力軸と駆動歯車
に噛合う被駆動歯車が設けられた出力軸とに平行に入力
切換軸を配置し、エンジン動力を減衰ダンパーおよび入
力切換軸を介して入力軸に伝達するようにしたので、減
衰ダンパーを含めて変速機の全長を短くすることができ
る。変速機の全長を短くすることができるので、エンジ
ン房内に十分なクラッシュスペースを確保することがで
きる。

【００５７】入力切換軸と入力軸との間に複数の摩擦ク
ラッチを設けたので、それぞれの摩擦クラッチを切換る
ことにより変速操作を円滑に行うことができ、飛び越し
変速をも円滑に行うことができる。

【００５８】自動変速機の全長を手動変速機と同様の寸
法とすることができるので、自動変速機を構成するトラ
ンスミッションケース、変速歯車列および出力軸などの
部品を手動変速機としても使用することができるととも
にそれぞれの生産設備を共用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態である車両用自動変速機
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断面図である。

【図３】図２におけるＡ−Ａ線に沿う方向の断面図であ
る。

【図４】自動変速機の作動を制御するための油圧制御装
置を示す概略図である。

【図５】各変速段における２つの摩擦クラッチの係合状
態と、ギヤ比を示す動力伝達表である。

【図６】本発明の他の実施の形態である車両用自動変速
機を示すスケルトン図である。

【図７】本発明の他の実施の形態である車両用自動変速
機を示すスケルトン図である。

【図８】本発明の他の実施の形態である車両用自動変速
機を示すスケルトン図である。

【符号の説明】

９トランスミッションケース１０ａ第１入力軸１０ｂ第２入力軸１１ａ〜１５ａ駆動歯車１１ｂ〜１５ｂ被駆動歯車１６ａ１後退用第１駆動歯車１６ａ２後退用第２駆動歯車１６ｂ後退用被駆動歯車１７アイドラ歯車１９出力軸２０入力切換軸２１第１切換歯車２２第２切換歯車２６エンジン２７電子制御スロットル３１第１摩擦クラッチ３２第２摩擦クラッチ３３ａ，３３ｂクラッチドラム３４ａ，３４ｂクラッチハブ４１〜４４噛合いクラッチ４１ａ〜４４ａシンクロハブ４１ｂ〜４４ｂシンクロスリーブ４５駆動歯車軸４６駆動側入力歯車４７被駆動側入力歯車４９減衰ダンパー

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１５年２月２５日（２００３．２．２
５）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３４】出力軸１９には終減速装置５０の減速小歯
車５１が取り付けられ、この減速小歯車５１は減速大歯
車５２に噛合っており、この終減速装置５０はトランス
ミッションケース９内に組み込まれている。減速大歯車
５２に取り付けられたデファレンシャルケース５３には
それぞれ駆動輪に連結される２本の車軸５４ａ，５４ｂ
が回転自在に装着され、それぞれの車軸５４ａ，５４ｂ
には傘歯車からなるサイドギヤ５５ａ，５５ｂが固定さ
れている。デファレンシャルケース５３に車軸５４ａ，
５４ｂに直角方向に延びて固定されたピニオン軸５６に
は、それぞれサイドギヤ５５ａ，５５ｂに噛合うピニオ
ンギヤ５７ａ，５７ｂが回転自在に取り付けられてい
る。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００５３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００５３】一方、入力切換軸２０から第２入力軸１０
ｂに対しては、前述した変速機と同様に、第４速用の駆
動歯車１４ａに噛合う第２切換歯車２２を介してエンジ
ン動力が伝達される。このように、入力切換軸２０から
第１および第２の入力軸１０ａ，１０ｂに対するエンジ
ン動力の伝達は、変速用の歯車を介して行うようにして
も良く、変速用歯車以外の動力伝達用の歯車を介して行
うようにしても良い。図８に示すタイプの変速機にあっ
ても、後退用歯車列を図６に示す構造としても良く、２
つの摩擦クラッチ３１，３２を図７に示すように配置す
るようにしても良い。

【手続補正３】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図６

【補正方法】変更

【補正内容】

【図６】

フロントページの続きＦターム(参考） 3G093 AA05 BA03 DA01 DB01 DB10 DB11 EA01 EA09 EC04 3J028 EA01 EA25 EB07 EB13 EB31 EB33 EB37 EB62 EB66 FA06 FA13 FB04 FC32 FC42 FC64 GA03 HA14 HB08 HB09 3J057 AA05 BB04 FF02 FF07 FF10 FF12 FF15 GA11 GA47 GB04 GB27 GB36 GC10 GE07 HH01 JJ04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の駆動歯車を備えた第１入力軸と、
前記第１入力軸に同心上に回転自在に装着され複数の駆
動歯車を備えた第２入力軸と、それぞれの前記入力軸に
平行に配置され前記駆動歯車に常時噛合ってそれぞれ変
速歯車列を形成する複数の被駆動歯車を備えた出力軸と
を有する車両用自動変速機であって、それぞれの前記入力軸および前記出力軸に平行に配置さ
れ、前記第１入力軸に動力を伝達する状態と遮断する状
態とに切り換える第１摩擦係合要素、および前記第２入
力軸に動力を伝達する状態と遮断する状態とに切り換え
る第２摩擦係合要素を備える入力切換軸と、エンジンのクランク軸と前記入力切換軸との間に設けら
れ、エンジン振動を減衰してエンジン動力を前記入力切
換軸に伝達する減衰ダンパーと、前記複数の変速歯車列を動力伝達状態と遮断状態とに切
り換える複数の噛合いクラッチとを有し、エンジン動力を前記入力切換軸へ迂回させて前記第１摩
擦係合要素または前記第２摩擦係合要素を介して前記出
力軸に伝達することを特徴とする車両用自動変速機。
【請求項２】請求項１記載の車両用自動変速機におい
て、駆動側入力歯車を備え前記減衰ダンパーの出力部に
取り付けられた駆動歯車軸を前記第１と第２入力軸の延
長上に配置し、前記駆動側入力歯車に噛合う被駆動側入
力歯車を前記入力切換軸に設けることを特徴とする車両
用自動変速機。
【請求項３】請求項１または２に記載の車両用自動変
速機において、前記第１入力軸に設けられた駆動歯車に
噛合う第１切換歯車を前記入力切換軸に回転自在に設け
るとともに前記第１摩擦係合要素の出力部に連結し、前
記第２入力軸に設けられた駆動歯車に噛合う第２切換歯
車を前記入力切換軸に回転自在に設けるとともに前記第
２摩擦係合要素の出力部に連結することを特徴とする車
両用自動変速機。
【請求項４】請求項１〜３のいずれか１項に記載の車
両用自動変速機において、前記第１切換歯車と前記第２
切換歯車との間に前記第１および第２摩擦係合要素を設
けることを特徴とする車両用自動変速機。
【請求項５】請求項１〜３のいずれか１項に記載の車
両用自動変速機において、前記第１および第２摩擦係合
要素を前記第１切換歯車と前記第２切換歯車よりも外側
に位置させて前記入力切換軸の端部に設けることを特徴
とする車両用自動変速機。
【請求項６】請求項１〜５のいずれか１項に記載の車
両用自動変速機において、前記第１入力軸に設けられた
複数の駆動歯車は奇数と偶数の一方の変速段用変速歯車
列を形成し、前記第２入力軸に設けられた複数の駆動歯
車は奇数と偶数の他方の変速段用変速歯車列を形成する
ことを特徴とする車両用自動変速機。
【請求項７】請求項１〜６のいずれか１項に記載の車
両用自動変速機において、エンジンの吸入空気量を調整
してエンジン回転数を出力軸回転数に同期制御する電子
制御スロットルを有することを特徴とする車両用自動変
速機。
【請求項８】請求項１〜７のいずれか１項に記載の車
両用自動変速機において、前記入力切換軸に回転自在に
設けられる後退用第１駆動歯車と、前記後退用第１駆動
歯車に噛合って前記出力軸に設けられる後退用被駆動歯
車と、前記第１および第２入力軸の一方に設けられた駆
動歯車と噛合って前記入力切換軸に回転自在に設けられ
る後退用第２駆動歯車と、前記後退用第１駆動歯車と前
記後退用第２駆動歯車とを連結状態と遮断状態とに切り
換える後退用噛合いクラッチとを有することを特徴とす
る車両用自動変速機。
【請求項９】請求項１〜７のいずれか１項に記載の車
両用自動変速機において、前記第１と第２入力軸の一方
に取り付けられた後退用駆動歯車と、前記出力軸に設け
られて一体に回転する後退用被駆動歯車と、前記後退用
駆動歯車および前記後退用被駆動歯車に噛合う状態と噛
合いを解く状態とに切換移動するアイドラ歯車と、この
アイドラ歯車を切換移動させる後退用噛合いクラッチと
を有することを特徴とする車両用自動変速機。
【請求項１０】請求項９に記載の車両用自動変速機に
おいて、前記アイドラ歯車を介してエンジン動力を前記
後退用被駆動歯車に伝達する状態に設定するとともに、
前記２つの摩擦係合要素のいずれかを所定時間動力伝達
状態に設定して後退段に切り換えることを特徴とする車
両用自動変速機。
【請求項１１】請求項１〜１０のいずれか１項に記載
の車両用自動変速機において、それぞれの前記摩擦係合
要素はアクセル開度に応じて係合力を徐々に変化させて
滑りながらエンジン動力を前記出力軸に伝達して車両を
発進させ、所定の車速またはエンジン回転数で係合力を
高めて直結することを特徴とする車両用自動変速機。
【請求項１２】請求項１〜１１のいずれか１項に記載
の車両用自動変速機において、前記出力軸およびこれに
組み付けられる部品を手動変速機と共用することを特徴
とする車両用自動変速機。