JP2003336701A - 自動変速機 - Google Patents

自動変速機

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JP2003336701A
JP2003336701A JP2002147065A JP2002147065A JP2003336701A JP 2003336701 A JP2003336701 A JP 2003336701A JP 2002147065 A JP2002147065 A JP 2002147065A JP 2002147065 A JP2002147065 A JP 2002147065A JP 2003336701 A JP2003336701 A JP 2003336701A
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Japan
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shaft
gear
input shaft
automatic transmission
speed
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English (en)
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Hiroshi Sakamoto
博史 坂本
Toshimichi Minowa
利通 箕輪
Takashi Okada
岡田　　隆
Mitsuo Kayano
光男 萱野
Tatsuya Ochi
辰哉 越智
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】変速機とモータジェネレータを一体化させる方
式においては、第１軸(入力軸)に設けられた歯車列およ
びトルク伝達機構がモータジェネレータと干渉するた
め、モータジェネレータの設計自由度が減少し、モータ
ジェネレータと第１軸（入力軸）を接続するための歯車
の数が増加する、あるいは歯車が大きくなるといった問
題があった。 【解決手段】エンジンの動力を導入する第１軸と、前記
第１軸の回転と同期するように設けられた第３軸とから
構成される自動変速機であって、前記第３軸に固定され
た第２ドライブギアと、前記第２ドライブギアに噛合っ
た状態で前記第２軸に対して締結と空転が可能なように
設けられた第２ドリブンギアと、を有する自動変速機。 【効果】軸長方向の延長を防止してモータジェネレータ
の設計自由度を向上することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンとモータ
ジェネレータの２種類の動力源を備え、使用条件に応じ
て動力源の一方を単独で使用したり、あるいは２種類の
動力源を併用したりすることのできるハイブリッド自動
車に用いられる自動変速機などに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のハイブリッド自動車に用いられる
変速機の一例が特開平９−156388号公報に記載されてい
る。
【０００３】この変速機は、従来の手動変速機の機構、
すなわち噛合い歯車式変速機を用い、動力源であるエン
ジンと変速機とを締結および解放するトルク伝達機構で
あるクラッチと、各歯車と第１軸（以下、入力軸）ある
いは第２軸（以下、出力軸あるいはカウンタ軸）とを締
結および解放するトルク伝達機構（以下、クラッチある
いは噛合い式クラッチ）と、モータジェネレータにより
構成されている。前記変速機は、入力軸と出力軸とが平
行な、いわゆる平行２軸タイプであり、モータジェネレ
ータの出力軸を入力軸および出力軸と平行となるように
配置し、かつ前記モータジェネレータを変速機と一体化
することで、変速機の軸長方向への延長を防止し、車両
搭載性を向上している。
【０００４】また、前記手動変速機をベースとした自動
変速機として、前記トルク伝達機構を駆動するアクチュ
エータを設け、該トルク伝達機構（クラッチあるいは噛
合い式クラッチ）の締結，解放を実施するために該アク
チュエータを制御して、自動変速を実行する自動ＭＴ
（自動化マニュアルトランスミッション）が知られてお
り、このように構成される自動変速機にあっては、トル
ク伝達機構（クラッチあるいは噛合い式クラッチ）によ
って何れの歯車も軸に締結されていない、いわゆる中立
の状態がある。
【０００５】このような中立の状態は、特に、あるギア
比の変速段から別の低いギア比の変速段へ移って変速す
るアップシフトの場合において、クラッチによって何れ
の歯車も軸に締結されていない状態があるため、車両は
加速している状態であるにも拘わらず加速の動力が第２
軸（出力軸あるいはカウンタ軸）に伝達されず、運転者
に減速したような一種のショック感を与えることになり
運転感覚が悪いという問題がある（図５上段）。この点
を改善するために、第１軸（入力軸）と第２軸（出力軸
あるいはカウンタ軸）へのトルク伝達を行うトルク伝達
機構のうち、所定の歯車列のトルク伝達機構を噛合い式
クラッチから摩擦式クラッチに変更し、変速中は前記摩
擦クラッチを滑らせながらトルク伝達させる（図５中
段）変速機が特開２００１−２２７５９９号公報に記載
されている。
【０００６】この変速機は、第３軸に前記摩擦クラッチ
を用いたトルク伝達機構（以下、トルクアシスト機構）
であり、アシスト機構部分の部品点数を低減することが
でき、かつ現行の歯車式変速機をそのまま流用すること
ができるため、変速機の軸長方向への延長を防止してア
シスト機構を変速機に設けることが可能である。
【０００７】しかしながら、変速機とモータジェネレー
タを一体化させる方式（特開平９−１５６３８８号公
報）においては、第１軸（入力軸）に設けられた歯車列
およびトルク伝達機構がモータジェネレータと干渉する
ため、モータジェネレータの設計自由度が減少し、モー
タジェネレータと第１軸（入力軸）を接続するための歯
車の数が増加する、あるいは歯車が大きくなるといった
問題があった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事情を背
景としてなされたものであり、軸長方向の延長を防止し
てモータジェネレータの設計自由度を向上するハイブリ
ッド自動車用の自動変速機を提供することを目的として
いる。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的は、第２軸（出
力軸あるいはカウンタ軸）に回転自在に設けられている
歯車を流用して入力軸と回転数が一致する第３軸を設
け、かつ従来第１軸に設けられていた歯車の一部を第３
軸に移行して、前記歯車を移行することで空いたスペー
スを有効利用してモータジェネレータを配置することに
より達成される。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、図１〜図１１を用いて本発
明に係る自動変速機の実施の形態を説明する。図１は一
実施形態に係る自動変速機の構成図である。
【００１１】図１において、自動変速機１００は、トラ
ンスミッションケース内に収納されている。エンジン１
では吸気管（図示せず）に設けられた電子制御スロット
ル２により吸入空気量が制御され、空気量に見合う燃料
量が燃料噴射装置(図示せず)から噴射される。また、空
気量および燃料量から決定される空燃比，エンジン回転
数センサ（図示せず）から計測されるエンジン回転数な
どの信号から点火時期が決定され、点火装置（図示せ
ず）により点火される。燃料噴射装置には燃料が吸気ポ
ートに噴射される吸気ポート噴射方式あるいはシリンダ
内に直接噴射される筒内噴射方式があるが、エンジンに
要求される運転域（エンジントルク，エンジン回転数に
より決定される領域）を比較して燃費が低減でき、かつ
排気性能が良い方式のエンジンを選択することが望まし
い。
【００１２】エンジン１の出力軸３と自動変速機１００
の入力軸５との間には、エンジン１と自動変速機１００
との間のトルク伝達を行うトルク伝達機構４（以下、ク
ラッチ４と称する）が設けられており、クラッチ４の締
結によって回転する第１軸５（以下、入力軸５と称す
る）が回転自在に支持されている。また、この入力軸５
の下方に平行に第２軸１７（以下、出力軸１７と称す
る）が回転自在に支持されている。入力軸５には、１速
用ドライブギア６，２速用ドライブギア７，５速用ドラ
イブギア１３、およびリバースギア４０が配置されてい
る。
【００１３】なお、従来の手動変速機においては、上記
４つのギアに加えて３速用ドライブギア１１，４速用ド
ライブギア１２が配置されているが、本実施形態では第
３軸３３に３速用ドライブギア１１ａ，４速用ドライブ
ギア１２ａが配置されている。
【００１４】ここで１速用ドライブギア６，２速用ドラ
イブギア７は入力軸５に固定されており、５速用ドライ
ブギア１３は入力軸５に回転自在に設けられている。ま
た、３速用ドライブギア１１ａ，４速用ドライブギア１
２ａは第３軸３３に固定されている。
【００１５】また、第２軸１７（以下、出力軸１７と称
する）には１速用ドリブンギア１８，２速用ドリブンギ
ア１９，３速用ドリブンギア２５，４速用ドリブンギア
２６，５速用ドリブンギア３２が配置されている。１速
用ドリブンギア１８と２速用ドリブンギア１９は出力軸
１７に回転自在に設けられており、それぞれ入力軸５の
１速用ドライブギア６，２速用ドライブギア７と噛合っ
た状態となっている。また、３速用ドリブンギア２５と
４速用ドリブンギア２６は出力軸１７に回転自在に設け
られており、それぞれ第３軸３３の３速用ドライブギア
１１ａ，４速用ドライブギア１２ａと噛合った状態とな
っている。さらに、５速用ドリブンギア３２は出力軸１
７に固定されており、入力軸５の５速用ドライブギア１
３と噛合った状態となっている。
【００１６】そして、この入力軸５には、５速用ドライ
ブギアにトルク伝達機構としての噛合い式クラッチ１６
（以下、ドッグクラッチ１６と称する）が設けられてお
り、このドッグクラッチ１６は入力軸５と係合してお
り、入力軸５とともに回転するように構成されている。
すなわち、このドッグクラッチ１６は、入力軸５に係合
し、入力軸５上を摺動可能に構成されており、ドッグク
ラッチ１６を図１の左側にシフトすることによってドッ
グクラッチ１６と５速用ドライブギア１３とを締結して
５速用ドリブンギア３２を介して入力軸５の回転を出力
軸１７に伝達する。ここで、ドッグクラッチは回転自在
のギアと軸を締結，解放させるトルク伝達手段である
（以下ではドッグクラッチと称する）。また、当該締
結，解放がこれと同様に行われるようなものであれば他
の手段であっても構わない。
【００１７】一方、出力軸１７では、１速用ドリブンギ
ア１８と２速用ドリブンギア１９との間に、噛合い式ク
ラッチ２２（以下、ドッグクラッチ２２と称する）が設
けられており、このドッグクラッチ２２は出力軸１７と
係合しており、出力軸１７とともに回転するように構成
されている。すなわち、このドッグクラッチ２２は、出
力軸１７に係合し、出力軸１７上を摺動可能に構成され
ており、ドッグクラッチ２２を図１の左側にシフトする
ことによってドッグクラッチ２２と１速用ドリブンギア
１８とを締結し、入力軸５に固定された１速用ドライブ
ギア６を介して入力軸５の回転を出力軸１７に伝達す
る。また、ドッグクラッチ２２を図１の右側にシフトす
ることによってドッグクラッチ２２と２速用ドリブンギ
ア１９とを締結し、入力軸５に固定された２速用ドライ
ブギア７を介して入力軸５の回転を出力軸１７に伝達す
る。
【００１８】同様に、３速用ドリブンギア２５と４速用
ドリブンギア２６との間にも、噛合い式クラッチ２９
（以下、ドッグクラッチ２９と称する）が設けられてお
り、このドッグクラッチ２９は出力軸１７と係合してお
り、出力軸１７とともに回転するように構成されてい
る。すなわち、このドッグクラッチ２９は、出力軸１７
に係合し、出力軸１７上を摺動可能に構成されており、
ドッグクラッチ２９を図１の左側にシフトすることによ
ってドッグクラッチ２９と３速用ドリブンギア２５とを
締結し、第３軸３３に固定された３速用ドライブギア１
１ａを介して第３軸３３の回転を出力軸１７に伝達す
る。また、ドッグクラッチ２９を図１の右側にシフトす
ることによってドッグクラッチ２９と４速用ドリブンギ
ア２６とを締結し、第３軸３３に固定された４速用ドラ
イブギア１２ａを介して第３軸３３の回転を出力軸１７
に伝達する。ここでは５速変速機と仮定した場合であ
り、４速・６速の変速機の場合も同様である。また、ド
ッグクラッチの配置は、異なる場合でも同様である。
【００１９】以上から、入力軸５が回転している場合に
は、１速用ドライブギア６と２速用ドライブギア７は回
転していることとなる一方、５速用ドライブギア１３は
ドッグクラッチ１６により噛合していない限り入力軸５
の回転とは同期せず空転することとなる。
【００２０】また、出力軸１７の１速用ドリブンギア１
８及び２速用ドリブンギア１９はドッグクラッチ２２が
噛合していない限り自在に回転（空転）しており、３速
用ドリブンギア２５及び４速用ドリブンギア２６はドッ
グクラッチ２９が噛合していない限り自在に回転（空
転）しているので、２２，２９の何れかのドッグクラッ
チが噛合していない限り入力軸５及び第３軸３３の回転
力は出力軸１７から出力されることはない。
【００２１】これらドッグクラッチの操作はシフトセレ
クト機構（図示せず）のアクチュエータを作動すること
によって行われる。このシフトセレクト機構は、運転者
のアクセル踏み込み量に基づいて出力されるアクセル指
令値と車両の現在の車速から選択された変速比，運転者
のシフトアップ，シフトダウン要求によって選択された
変速比に切り換える動作をするものである。
【００２２】次に、出力軸１７の横方向（図１では都合
上、下方に記載している）に出力軸１７と平行に設けら
れている第３軸３３について詳細に説明する。この第３
軸３３には、出力軸１７の２速用ドリブンギア１９と噛
合うようにギア３４と、出力軸１７の３速用ドリブンギ
ア２５，４速用ドリブンギア２６にそれぞれ噛合うよう
に３速用ドライブギア１１ａと４速用ドライブギア１２
ａが設けられている。入力軸５の２速用ドライブギア
７，出力軸１７の２速用ドリブンギアから成る歯車列、
および第３軸３３のギア３４によって、第３軸３３の回
転は入力軸１７の回転と常時同期しているため、従来の
手動変速機においては入力軸５に設けられていた３速用
ドライブギア１１，４速用ドライブギア１２をそれぞれ
３速用ドライブギア１１ａ，４速用ドライブギア１２ａ
として第３軸３３に移行することが可能となる。
【００２３】次に、入力軸５に動力伝達が可能なモータ
ジェネレータ１０の配置方法について説明する。入力軸
５の上方には、モータジェネレータ１０の出力軸８が入
力軸５と平行に配置されている。モータジェネレータ１
０の出力軸８にはモータジェネレータ用ギア９が設けら
れており、モータジェネレータ用ギア９は入力軸５の２
速用ドライブギア９と噛合った状態となっている。この
ため、モータジェネレータ１０の動力はモータジェネレ
ータ用ギア９を介して入力軸５に伝達される。このよう
に、入力軸５に動力伝達が可能なモータジェネレータ１
０を配置することで、アイドルストップからのモータジ
ェネレータ１０による走行や、エンジン１で走行してい
る場合のモータジェネレータ１０による加速アシスト，
モータジェネレータ１０による減速エネルギーの回収な
ど、種々のハイブリッド自動車としての機能が実現でき
る。
【００２４】ここでは、入力軸５にモータジェネレータ
１０の動力を伝達する手段としてギア機構を用いている
が、動力伝達が可能な機構であればベルトやチェーンな
どの機構でも構わない。また、図１に示すように、モー
タジェネレータ１０は、従来の手動変速機において３速
用ドライブギア１１，４速用ドライブギア１２が設けら
れていたスペースを有効利用して配置することが望まし
い。
【００２５】すなわち、第３軸３３の３速用ドライブギ
ア１１ａと出力軸１７の３速用ドリブンギア２５から成
る歯車列を含み入力軸５（または出力軸１７）と略直交
する平面１０１（一点差線で表示）、あるいは、第３軸
３３の４速用ドライブギア１２ａと出力軸１７の４速用
ドリブンギア２６から成る歯車列を含み入力軸５（また
は出力軸１７）と略直交する平面１０２（一点差線で表
示）上にモータジェネレータ１０を配置することで、モ
ータジェネレータ１０と入力軸５を接続する機構（ギ
ア，ベルト，チェーンなど）を大型化することなくモー
タジェネレータ１０の設計自由度を向上することができ
る。
【００２６】また、第３軸を新設するための機構とし
て、現行の変速機の機構をそのまま流用でき、製造コス
トの低減を図ることができる。更に、最小の部品点数の
追加によってモータジェネレータを配置することが可能
なため、変速機のサイズ変更を最小限に抑制できる。
【００２７】なお、出力軸１７に伝達されたトルクはフ
ァイナルドライブギア３５を介して、車前方の左右のタ
イヤ３９にトルクを分配するディファレンシャルギア３
７からドライブシャフト３８を介してタイヤ３９を駆動
する。
【００２８】図２は図１に図示の自動変速機１００の右
断面図である。第３軸３３およびモータジェネレータ１
０の出力軸８の配設位置は、図２に示す如く、入力軸
５，出力軸１７と各軸に設けられているギアの位置関係
から設定される。
【００２９】本実施形態では、図２における出力軸１７
の左下側に第３軸３３を設けているが、他の機構との位
置関係で、特にこの位置に限定される訳ではない。同様
に、図２における入力軸５の左上側にモータジェネレー
タ１０の出力軸８を設けているが、特にこの位置に限定
される訳ではない。
【００３０】また、図２の実施形態では、シフトセレク
ト機構のロッド２０１が入力軸５の右上側にあり、リバ
ースのアイドルギアを配置するリバースアイドル軸２０
２が入力軸５の左下側にあるので、第３軸３３およびモ
ータジェネレータ１０の出力軸８は、これらロッド２０
１，リバースアイドル軸２０２との干渉も考慮して配置
される。また、第３軸３３とリバースアイドル軸２０２
を同一の軸として構成することも可能である。
【００３１】入力軸５の軸方向から見たときに、入力軸
５とモータジェネレータ１０とをなるべく近く、即ちモ
ータジェネレータ１０の外径と入力軸５に配設された何
れかのギア（図２では、１速用ドライブギア６，２速用
ドライブギア７，５速用ドライブギア１３）の外径が重
なるように配設する。別の見方をすれば、入力軸５，出
力軸１７とは別の第３軸３３を設け、入力軸に配設され
た３速用ドライブギア１１ａ，４速用ドライブギア１２
ａをその第３軸３３に移設し、元々３速用ドライブギア
１１ａ，４速用ドライブギア１２ａが配設されていた部
分に形成されたスペース（図１中点線で表示）にモータ
ジェネレータ１０を配設する。結果だけの見方としては
単に、２速用ドライブギア７と５速用ドライブギア１３
との間に配設することとなる。これによって、第３軸３
３とモータジェネレータ１０との双方を自動変速機１０
０内にコンパクトに配設することができる。
【００３２】図２の実施形態の例では、変速機の左下お
よび左上の斜線部分が元の変速機から大きくなる部分で
あり、変速機としての増加部分が小さく、現行の車両に
そのまま搭載することも可能である。
【００３３】図３は自動車の車体において自動変速機が
配置される位置を示す図である。
【００３４】このように構成される自動変速機１００
は、図３に示す如く、車体３０１の前輪タイヤの間にエ
ンジン１と並んで取り付けられている。図３において、
３０２はクラッチ４の駆動機構、３０３はシフトセレク
ト機構、３０４はクラッチ駆動機構３０２とシフトセレ
クト機構３０３に用いる油圧ユニット、３０５は表示装
置である。
【００３５】次に、自動変速機１００の動作について説
明する。
【００３６】まず、レンジレバーがパーキング（Ｐ）位
置にあるか、ニュートラル（Ｎ）の位置にあるとき、運
転者がイグニッションスイッチをＯＮすると、バッテリ
の状態に応じて、エンジン１を始動するか否かを判定す
る。バッテリの残存容量が所定値よりも小さい場合に
は、バッテリを充電する必要があると判定し、モータジ
ェネレータ１０によりエンジンを始動する。このとき、
エンジン１のトルクをモータジェネレータ１０に伝達す
る必要があるので、クラッチ４を締結状態にしておく。
また、バッテリの残存容量が所定値よりも大きい場合に
は、エンジン１の始動を行わずにアイドルストップの状
態を保持しておく。
【００３７】運転者がレンジレバーをドライブ（Ｄ）の
位置に移動すると、アイドルストップ状態か否かを判定
し、アイドルストップ状態の場合には、クラッチ駆動機
構３０２によりクラッチ４を解放し、シフトセレクト機
構３０３によりドッグクラッチ２２を１速用ドリブンギ
ア１８側にシフトさせて１速用ドリブンギア１８に締結
させる。このドッグクラッチ２２と１速用ドリブンギア
１８との締結により、ドッグクラッチ２２と１速用ドリ
ブンギア１８と入力軸５の１速用ドライブギア６が噛合
った状態になる。このとき、入力軸５の回転は、１速用
ドライブギア６から１速用ドリブンギア１８を介して出
力軸１７に伝達され、出力軸１７を回転させ、この出力
軸１７に固定されたファイナルドライブギア３５に伝達
される。そして、ファイナルドライブギア３５の回転
が、ファイナルドリブンギア３６，ディファレンシャル
ギア３７，ドライブシャフト３８を介してタイヤ３９に
伝達され、タイヤ３９が回転することになる。このと
き、運転者がブレーキペダルを離し、クリープ走行を要
求された場合には、クラッチ４を解放状態に保持し、モ
ータジェネレータ１０のトルクをモータジェネレータ１
０の出力軸８，モータジェネレータ用ギア９を介して１
速用ドライブギア６に伝達し、車両を発進させる。この
ように、モータジェネレータ１０によりアイドルストッ
プ状態からのクリープ走行が可能である。さらに、運転
者がアクセルペダルを踏み込むと、クラッチ駆動機構３
０２により徐々にクラッチ４を締結させてエンジン１の
トルクを入力軸５に伝達して車両を加速させる。
【００３８】また、アイドルストップ状態でない場合に
は、バッテリを充電する必要があるため、レンジレバー
がドライブ（Ｄ）位置にあってもクラッチ４を締結状態
に保持しておき、かつドッグクラッチ２２，２９および
１６を中立状態にしてエンジン１のトルクをモータジェ
ネレータ１０に伝達してバッテリを充電する。このと
き、運転者がブレーキペダルを離し、クリープ走行を要
求された場合には、クラッチ駆動機構３０２によりクラ
ッチ４を解放し、シフトセレクト機構３０３によりドッ
グクラッチ２２を１速用ドリブンギア１８側にシフトさ
せて１速用ドリブンギア１８に締結させる。その後、ク
ラッチ駆動機構３０２によりクラッチ４を滑らせながら
エンジン１のトルクを入力軸５に伝達し、車両を発進さ
せる。このように、クラッチ４の滑り制御により所定の
トルクを入力軸５に伝達することでアイドルストップ状
態でない場合からのクリープ走行が可能となる。さら
に、運転者がアクセルペダルを踏み込むと、クラッチ４
を徐々に締結してエンジン１のトルクを入力軸５に伝達
して車両を加速させる。
【００３９】次に、運転者が走行中にブレーキペダルを
踏み込み、車両を減速しようとした場合について説明す
る。走行中はエンジン１およびモータジェネレータ１０
のトルクをタイヤに伝達するため、ドッグクラッチ２２
もしくはドッグクラッチ２９もしくはドッグクラッチ１
６により入力軸５と出力軸１７が連結した状態になって
いる。走行中に運転者がブレーキペダルを踏み込み、車
両を減速しようとした場合には、入力軸５と出力軸１７
が連結しているため、モータジェネレータ１０が負トル
ク、すなわち入力軸の正転方向（エンジンの正転方向）
とは逆方向のトルクを出力することにより回生ブレーキ
の実現が可能となる。
【００４０】以上説明したように、自動変速機１００の
入力軸５に動力伝達可能なモータジェネレータ１０を用
いて、エンジン１をアイドルストップした状態からのス
ムーズな発進が可能となる。また、モータジェネレータ
１０により回生ブレーキを実現することにより、減速エ
ネルギーをバッテリに回収でき、回収した減速エネルギ
ーによりモータジェネレータ１０を駆動することで燃費
性能の向上が図れる。
【００４１】図１の破線部（但し、右下４０１は追加
し、２９の右半分は削除する）はトルクアシスト機構を
用いた場合における別の実施形態に係る自動変速機の構
成図である。
【００４２】図１の破線部において、自動変速機１００
は、トルクアシスト機構４０１（アシストクラッチとも
称する）が追加された構成となっている。トルクアシス
ト機構４０１の追加に伴い、４速用ドライブギア１２ｂ
は第３軸３３に回転自在に設けられており、４速用ドリ
ブンギア２６は出力軸１７に固定して設けられている。
また、ドッグクラッチ２９は４速用ドリブンギア２６へ
の締結，解放は行わず、３速用ドリブンギア２５への締
結，解放のみを行う。このような構成とすることで、図
５中段のように変速中はトルクアシスト機構４０１を用
いてトルク伝達を行うことが可能となる。従って、下段
のようにトルク中断のない変速が実現可能となる。
【００４３】図４は、第３軸３３とトルクアシスト機構
４０１に関する実施形態の一つであり、その拡大図であ
る。図４を用いて、実施形態の一つである第３軸３３と
トルクアシスト機構４０１についての詳細説明をする。
【００４４】図１破線部の実施形態では、ギア３４は、
第３軸３３に固定され、エンジン１で発生する回転駆動
力が、入力軸５に固定されている２速用ドライブギア７
から出力軸１７に回転自在に設けられている２速用ドリ
ブンギア１９を経由してギア３４に伝達される。ギア３
４から伝達された回転駆動力は、トルクアシスト機構４
０１を介して、４速用ドライブギア１２ｂに伝達され
る。
【００４５】ここで、トルクアシスト機構４０１の実施
形態の一つとしては、図４に示すように第３軸３３に固
定された複数のドライブプレート５４１と４速用ドライ
ブギア１２ｂと同じ軸に固定されたドリブンプレート５
４２が交互に配置された機構となっている。トルクアシ
スト機構４０１のケーシング５４９内は、専用のオイル
が入っており、ドライブプレート５４１とドリブンプレ
ート５４２の間にも介在している。
【００４６】ドライブプレート５４１とドリブンプレー
ト５４２の間に存在するオイルは、ドライブプレート５
４１とドリブンプレート５４２の摩擦状態を一定に保つ
ためのオイルである。このオイルは、第３軸３３の回転
により飛散され、最後にはケーシング５４９内に溜ま
る。
【００４７】ケーシング５４９の底に溜まったオイルは
図示しないストレーナを経由して、ケーシング５４９か
ら外部に取り出され、冷却機構５００によって冷却さ
れ、再度、ケーシング５４９内の流路を経由して第３軸
３３に設けられたオイルポンプ５４７により第３軸３３
の軸内の流路を通って第３軸３３に設けられた潤滑油入
力口５４６から回転力によりクラッチドラム５４４内に
飛散させてドライブプレート５４１とドリブンプレート
５４２へ潤滑させる。これによって、トルクアシスト機
構４０１内の潤滑は独立に行われるので、安定な特性を
実現できる。
【００４８】トルクアシスト機構４０１には、ドライブ
プレート５４１とドリブンプレート５４２を押し付ける
ピストン機構５４３が取り付けらており、第３軸３３に
設けられたピストン作動油入力口５４５から注入される
オイルの油圧によってピストン５４３を押し、ドライブ
プレート５４１とドリブンプレート５４２を押し付け
る。このピストン５４３の押し付け力によりドライブプ
レート５４１とドリブンプレート５４２との間に伝達さ
れるトルク容量が決まり、ドライブプレート541とドリ
ブンプレート５４２は互いに滑りながらトルクを伝達す
る。
【００４９】つまり、ピストン５４３に圧力をかけるこ
とで、ギア３４と４速用ドライブギア１２ｂとの間でト
ルク伝達が行われ、このときのピストン５４３を押し付
ける圧力を調整することでギア３４と４速用ドライブギ
ア１２ｂとの間で伝達されるトルクを調整することがで
きる。また、ピストン５４３への押し付け圧力を無くす
ことにより、リターンスプリング５４８によってピスト
ン５４３が押し戻されるので、ドライブプレート５４１
とドリブンプレート５４２が解放されてギア３４と４速
用ドライブギア１２ｂとの間で伝達されるトルクをゼロ
にし、４速用ドライブギア１２ｂを回転自在にすること
もできる。
【００５０】この結果、エンジン１からの回転駆動トル
クを、トルクアシスト機構４０１のピストン５４３への
圧力を調整することで出力軸１７へ伝達することが可能
である。つまり、このトルクアシスト機構４０１におい
て、図１破線部および図４に示す如く、ドリブンプレー
ト５４２は、出力軸１７に固定された４速用ドリブンギ
ア２６と４速用ドライブギア１２ｂによって出力軸１７
の回転と共に常時回転しているため、トルクアシスト機
構４０１のピストン５４３に圧力をかけることで、入力
軸５に固定された２速用ドライブギア７から出力軸１７
に回転自在に取り付けられている２速用ドリブンギア１
９を介し、第３軸３３に固定したギア３４に伝達される
エンジン１からのトルクを第３軸３３に回転自在に取り
付けられた４速用ドライブギア１２ｂへ伝達させ、さら
に４速用ドライブギア１２ｂに噛合った出力軸１７に固
定された４速用ドリブンギア２６にトルクを伝達させる
ことでトルクアシスト機構４０１を用いた入力軸５から
出力軸１７へのトルク伝達を行うことができる。
【００５１】図５に変速中のトルク変化の状態を示す。
図５上段は、トルク伝達機構４０１がない場合（例えば
図１）のエンジン１から車輪３９へ伝達されるトルクを
示している。
【００５２】例えば、時刻ａにて変速が開始され、噛合
い式クラッチ２２が歯車１８から解放され、時刻ｂにて
変速が終了し、噛合い式クラッチ２２が歯車１９に締結
される。この結果、時刻ａから時刻ｂの間では、入力軸
５から出力軸１７へトルク伝達が出来ないため、トルク
中断が発生している（トルク１の時刻ａから時刻ｂ）。
【００５３】次に、図５中段は、自動変速機１００のト
ルク伝達機構４０１によって伝達されるトルク（トルク
２）を示している（例えば図１破線部）。トルク伝達機
構４０１は、図４に説明している通り、摩擦クラッチで
ある。或いは、押し付け力を制御することによって伝達
トルクを連続的に変化させられる装置であれば良い。例
えば、車両が第１速の走行状態（第１のトルク伝達経路
で車輪へ駆動力が伝達されている状態）から第２速（第
２のトルク伝達経路で車輪へ駆動力が伝達されている状
態）へと移行する過程と考えると、時刻ａで噛合い式ク
ラッチ２２が歯車１８から解放され（即ち噛み合いクラ
ッチと歯車との連結が解放され）変速が開始される。
【００５４】滑った状態でトルク伝達を開始し、変速
中、即ち時刻ａから時刻ｂまでトルク伝達機構４０１に
よって５−７−１９−３４−１２ｂ−２６−１７との第
３のトルク伝達経路でトルク伝達を行う。時刻ｂで変速
が終了し、噛合い式クラッチ２２が歯車１９に連結さ
れ、車両は第２速での走行状態へと移行する。変速終了
後、即ち第２変速段である歯車１９によって通常走行を
行っている場合においては、トルク伝達機構４０１によ
るトルク伝達は必要ないのでトルク伝達機構401の伝達
トルクも０にする。
【００５５】次の図５下段は、上段と中段のトルク伝達
が実行された場合の最終的な車両の駆動トルク（トルク
３）を示している。車両の駆動トルクは、トルク１とト
ルク２との和となるので、変速中のトルク中断を生ずる
こと無く滑らかなトルク伝達（トルク３）を実現するこ
とができる。
【００５６】以上と同様に、連結しているギアに関わら
ずある歯車比から別の歯車比へ変速する場合、即ち、一
の変速段における走行から他の変速段における走行に移
行する際の無連結の状態（時刻ａから時刻ｂ）におい
て、出力軸１７に回転自在に設けられた２速用ドリブン
ギア１９を介して、入力軸５からのトルクが絶えずギア
３４に伝達されるので、トルク伝達機構４０１によって
入力軸５から出力軸１７へトルクをアシストして、変速
中に、即ち、連結しているギアを解除して新しいギアを
連結するまでの間に生じるショック感を無くすシステム
又はショック感を和らげるシステムを提供することがで
きる。
【００５７】ＦＦ車両用や小型ＦＲ車両用の自動変速機
として搭載する場合において、入力軸５，出力軸１７と
は別の第３軸３３を設けて、これにトルク伝達機構４０
１を設けることにより、入力軸５，出力軸１７の軸長を
変更することなくトルク伝達機構４０１を変速機内に収
めることができる。
【００５８】このように、入力軸５，出力軸１７とは別
の第３軸３３を設けて、第３軸３３にトルクアシスト機
構４０１を設けることにより、入力軸５，出力軸１７の
軸の長さを変更することなくトルクアシスト機構４０１
を変速機内に収めることができる。また、トルクアシス
ト機構４０１のギア３４へ入力軸５のトルクを伝達させ
るに際して、出力軸１７に回転自在に設けられた２速用
ドリブンギア１９を介する構成とすることにより、入力
軸５からトルクアシスト機構４０１へのトルク伝達用ギ
アの追加を最小限にすることができ、部品点数を減ら
し、現行の歯車式変速機へ追加する部分を小さくするこ
とができ、自動変速機１００の構造を小型化することが
できる。また、トルクアシスト機構４０１を独立した第
３軸３３に設けることにより、組み付けを容易に行うこ
とができる。
【００５９】この実施の形態においては、トルクアシス
ト機構４０１のギア３４が２速用ドリブンギア１９と噛
合うようにしているが、出力軸１７に回転自在であるド
リブンギアであれば、どのギア比のドリブンギアでもよ
い。
【００６０】図６は別の実施形態に係る自動変速機の構
成図である。
【００６１】図６において、自動変速機６００はモータ
ジェネレータ１０として軸方向のサイズが大きいものを
適用した構成となっている。この場合、モータジェネレ
ータ１０の軸方向のサイズが大きいため、２速用ドライ
ブギア７と５速用ドライブギア１３の間にモータジェネ
レータ１０を配置することができなくなるが、２速用ド
ライブギア７のサイズに合わせて配置することが可能で
ある。２速用ドライブギア７は従来の３速用ドライブギ
ア１１および４速用ドライブギア１２にくらべ半径方向
が小さくなっているため、図６で示すように、第３軸３
３の３速用ドライブギア１１ａと出力軸１７の３速用ド
リブンギア２５から成る歯車列を含み入力軸５もしくは
出力軸１７と略直交する平面１０１（あるいは、第３軸
３３の４速用ドライブギア１２ａと出力軸１７の４速用
ドリブンギア２６から成る歯車列を含み入力軸５もしく
は出力軸１７と略直交する平面１０２）上にモータジェ
ネレータ１０を配置することで従来の３速用ドライブギ
ア１１および４速用ドライブギア１２を第３軸３３に移
行したスペースを有効利用できる。この場合、入力軸５
の軸方向から見たときにはモータジェネレータ１０の外
形と５速用ドライブギア１３の外形とが互いに重なるよ
うに配設されている。
【００６２】図７はトルクアシスト機構を用いた場合に
おける別の実施形態に係る自動変速機の構成図である。
【００６３】図７において、自動変速機７００はモータ
ジェネレータ１０として半径方向のサイズが大きいもの
を適用した構成となっている。図７は図１破線部の構成
に対し、３速用ドライブギア１１，４速用ドライブギア
１２が入力軸５に回転自在に設けられ、ドッグクラッチ
２９を入力軸５に配置した構成となっている。３速用ド
リブンギア２５，４速用ドリブンギア２６が出力軸１７
に固定して設けられ、それぞれ３速用ドライブギア１
１，４速用ドライブギア１２に常時噛合った状態となっ
ている。
【００６４】また、トルクアシスト機構４０１が第３軸
３３に配置され、４速用ドライブギア１２ｂは４速用ド
リブンギア２６に常時噛合った状態となっている。図１
破線部に示した自動変速機１００では、４速走行時にト
ルクアシスト機構４０１により入力軸５のトルクを出力
軸１７に伝達して走行するが、図７に示した自動変速機
７００では変速中のみトルクアシスト機構４０１により
入力軸５のトルクを出力軸１７に伝達し、４速走行時に
はドッグクラッチ２９を入力軸５の４速用ドライブギア
１２に締結させて入力軸５のトルクを出力軸１７に伝達
する。
【００６５】一般に、トルクアシスト機構４０１におけ
る摩擦クラッチよりもドッグクラッチ２９の方が伝達効
率に優れているため、定常走行時（変速中でない場合）
においては、トルクアシスト機構４０１によりトルクを
伝達するよりも、ドッグクラッチ２９によりトルクを伝
達する方が燃費低減に効果がある。さらに、従来の５速
用ドライブギア１３の代わりに第３軸３３に５速用ドラ
イブギア１３ａが固定され、ドッグクラッチ１６を出力
軸１７に配置した構成となっている。
【００６６】このように５速用ドライブギア１３ａを第
３軸３３に配置することで、入力軸５の軸方向の長さを
短縮することができ、第３軸３３の５速用ドライブギア
13ａと出力軸１７の５速用ドリブンギア３２から成る歯
車列を含み入力軸５もしくは出力軸１７と略直交する平
面７０１上にモータジェネレータ１０を配置すること
で、入力軸５の短縮された部分を有効利用することがで
き、モータジェネレータ１０の半径方向の設計自由度が
向上する。
【００６７】この場合、入力軸５の軸方向から見たとき
にはモータジェネレータ１０の外形と５速用ドライブギ
ア１３の外形とが互いに重なるように配設されているの
は勿論のこと、入力軸５に配設された全てのギアの外形
とモータジェネレータの外形とが互いに重なるように配
設されている。更には、モータジェネレータ１０の外形
と入力軸５の外形とが一部重なるように配設されている
（全部が重なるように配設しても構わない）。
【００６８】図８は遊星歯車を用いてモータジェネレー
タからのトルクを入力軸に伝達する場合における別の実
施形態に係る自動変速機の構成図である。
【００６９】図８は図１の構成に対し、５速用ドライブ
ギア１３の代わりに第３軸３３に５速用ドライブギア１
３ａが固定され、ドッグクラッチ１６を出力軸１７に配
置した構成となっている。また、第３軸３３には、出力
軸１７の３速用ドリブンギア２５と噛合うようにギア８
０１と、出力軸１７の４速用ドリブンギア２６，５速用
ドリブンギア３２にそれぞれ噛合うように４速用ドライ
ブギア１２ａと５速用ドライブギア１３ａが設けられて
いる。このように４速用ドライブギア１２ａと５速用ド
ライブギア１３ａを第３軸３３に配置することで、入力
軸５の軸方向の長さを短縮することができ、この短縮さ
れたスペースに、リングギア８０２，サンギア８０３お
よびプラネタリギア８０４から成る遊星歯車機構および
モータジェネレータ１０を配置する。
【００７０】図８で示した実施例では、入力軸５にリン
グギア８０２を接続し、プラネタリギア８０４を回転し
ないよう固定している。さらに、サンギア８０３にモー
タジェネレータ１０を接続し、モータジェネレータ１０
のトルクが増幅して入力軸５に伝達される構成となって
いる。このように、第３軸３３の５速用ドライブギア１
３ａと出力軸１７の５速用ドリブンギア３２から成る歯
車列を含み入力軸５もしくは出力軸１７と略直交する平
面８０５（あるいは、第３軸３３の４速用ドライブギア
１２ａと出力軸１７の４速用ドリブンギア２６から成る
歯車列を含み入力軸５もしくは出力軸１７と略直交する
平面８０６）上に、遊星歯車を介してモータジェネレー
タ１０を配置することで、入力軸５の短縮された部分を
有効利用することができ、モータジェネレータ１０およ
びそのトルクを増幅して入力軸５に伝達するギア機構の
設計自由度が向上する。
【００７１】この場合、入力軸５の軸方向から見たとき
にはモータジェネレータ１０の軸と入力軸５とが一致し
ており、入力軸５に配設された全てのギアの外形とモー
タジェネレータ１０の外形とが互いに重なるように配設
されている。
【００７２】図９はモータジェネレータの出力軸を入力
軸と同一とし、トルクアシスト機構を用いた場合におけ
る別の実施形態に係る自動変速機の構成図である。
【００７３】図９では、ドッグクラッチ２２が入力軸５
に配置されており、１速用ドライブギア６，２速用ドラ
イブギア７が入力軸５にそれぞれ回転自在に配置されて
いる。１速用ドライブギア６，２速用ドライブギア７は
それぞれ出力軸１７に固定された１速用ドリブンギア１
８，２速用ドリブンギア１９と噛合った状態になってい
る。また、リバースギア４０が入力軸５に固定されてお
り、リバースアイドル軸に設けられたリバースアイドル
ギア９０３と常時噛合っている。また、リバースアイド
ルギア９０３は出力軸１７に回転自在に設けられたリバ
ースドリブンギア９０４と常時噛合った状態となってお
り、ドッグクラッチ１６をリバースドリブンギア９０４
側にシフトし、ドッグクラッチ１６とリバースドリブン
ギア904を締結させることにより入力軸５の回転がリバ
ースアイドルギア９０３，リバースドリブンギア９０４
を介して出力軸１７に伝達され、後退が可能となる。
【００７４】さらに、第３軸３３には、出力軸１７の３
速用ドリブンギア２５と噛合うようにギア９０１と、出
力軸１７の４速用ドリブンギア２６，５速用ドリブンギ
ア３２にそれぞれ噛合うように４速用ドライブギア１２
ａと５速用ドライブギア１３ａが設けられており、第３
軸３３の回転をトルクアシスト機構４０１により出力軸
１７に伝達するアシストギア９０２が設けられている。
【００７５】トルクアシスト機構４０１の摩擦クラッチ
においては半径方向を大きくすることで、軸長方向のサ
イズを短くできるというメリットがあるため、図９で示
すように、ドッグクラッチ機構がない１速用ドリブンギ
ア１８と２速用ドリブンギア１９の間の近傍にトルクア
シスト機構４０１を配置することが望ましい。また、モ
ータジェネレータ１０から入力軸５へトルクを増幅して
伝達するギア機構が必要ない場合には、図９で示すよう
に、３速用ドライブギア１１とリバースギア４０の間に
モータジェネレータ１０を配置することが望ましい。
【００７６】このように、第３軸３３の５速用ドライブ
ギア１３ａと出力軸１７の５速用ドリブンギア３２から
成る歯車列を含み入力軸５もしくは出力軸１７と略直交
する平面９０６（あるいは、第３軸３３の４速用ドライ
ブギア１２ａと出力軸１７の４速用ドリブンギア２６か
ら成る歯車列を含み入力軸５もしくは出力軸１７と略直
交する平面９０５）上に、モータジェネレータ１０を入
力軸５と同一の軸となるように配置することで、エンジ
ン１の軸振動や走行中にタイヤ３９から伝達される軸振
動の共振現象を防止することができる。
【００７７】この場合、入力軸５の軸方向から見たとき
にはモータジェネレータ１０の軸と入力軸５とが同一で
あり、入力軸５に配設された全てのギアの外形とモータ
ジェネレータ１０の外形とが互いに重なるように配設さ
れている。
【００７８】図１０は、ツインクラッチ変速機を用いた
場合における別の実施形態に係る自動変速機の構成図で
ある。
【００７９】図１０は、エンジン１のトルクをクラッチ
１００１により第１入力軸１００３に伝達しクラッチ１
００２により第２入力軸１００４に伝達する、いわゆる
ツインクラッチ変速機を用いた場合の実施例である。第
１入力軸１００３は、第２入力軸１００４に回転自在に
設けられ、中空構造になっている。１速用ドライブギア
６は第１入力軸１００３に固定して設けられており、出
力軸１７に回転自在に設けられた１速用ドリブンギア１
８と噛合った状態になっている。
【００８０】なお、従来のツインクラッチ変速機におい
ては、３速用ドライブギア１１，５速用ドライブギア１
３も第１入力軸１００３に固定して設けられており、そ
れぞれ出力軸１７に回転自在に設けられた３速用ドリブ
ンギア２５，５速用ドリブンギア３２と噛合った状態に
なっている。また、２速用ドライブギア７，４速用ドラ
イブギア１２が第２入力軸１００４に固定して設けられ
ており、それぞれ出力軸１７に回転自在に設けられた２
速用ドリブンギア１９，４速用ドリブンギア２６と噛合
った状態になっている。
【００８１】出力軸１７にはドッグクラッチ１００５,
１００６,１００７が配置され、ドッグクラッチ１００
５を１速用ドリブンギア１８側にシフトすると、出力軸
１７と１速用ドリブンギア１８が締結し、第１入力軸１
００３の回転が１速用ドライブギア６，１速用ドリブン
ギア１８を介して出力軸１７に伝達される。また、ギア
１００８が第３軸３３に固定して設けられており、１速
用ドリブンギア１００８と常時噛合っている。図１０で
は、従来第１入力軸１００３に設けられていた３速用ド
ライブギア１１，５速用ドライブギア１３を第３軸３３
に移行し、それぞれ３速用ドライブギア１１ａ，５速用
ドライブギア１３ｂとしている。このため、ドッグクラ
ッチ１００５を３速用ドリブンギア２５側にシフトする
と、出力軸１７と３速用ドリブンギア２５が締結し、第
１入力軸１００３の回転が１速用ドライブギア６，１速
用ドリブンギア１８，ギア１００８，第３軸３３および
３速用ドライブギア１１ａを介して出力軸１７に伝達さ
れる。
【００８２】同様に、ドッグクラッチ１００６を５速用
ドリブンギア３２側にシフトすると、出力軸１７と５速
用ドリブンギア３２が締結し、第１入力軸１００３の回
転が１速用ドライブギア６，１速用ドリブンギア１８，
ギア１００８，第３軸３３および５速用ドライブギア１
３ａを介して出力軸１７に伝達される。また、ドッグク
ラッチ１００６を２速用ドリブンギア１９側にシフトす
ると、出力軸１７と２速用ドリブンギア１９が締結し、
第２入力軸１００４の回転が２速用ドライブギア７を介
して出力軸１７に伝達される。さらに、ドッグクラッチ
１００７を４速用ドリブンギア２６側にシフトすると、
出力軸１７と４速用ドリブンギア２６が締結し、第２入
力軸１００４の回転が４速用ドライブギア１２を介して
出力軸１７に伝達される。
【００８３】また、リバースギア４０が第２入力軸１０
０４に固定されており、リバースアイドル軸に設けられ
たリバースアイドルギア１００９と常時噛合っている。
また、リバースアイドルギア１００９は出力軸１７に回
転自在に設けられたリバースドリブンギア１０１０と常
時噛合った状態となっており、ドッグクラッチ1007をリ
バースドリブンギア１０１０側にシフトし、ドッグクラ
ッチ１００７とリバースドリブンギア１０１０を締結さ
せることにより第２入力軸１００４の回転がリバースア
イドルギア１００９，リバースドリブンギア１０１０を
介して出力軸１７に伝達され、後退が可能となる。
【００８４】次に、モータジェネレータ１０の配置方法
について説明する。モータジェネレータ１０は従来設け
られていた３速用ドライブギア１１，５速用ドライブギ
ア１３のスペースに配置され、モータジェネレータ用ギ
ア９がモータジェネレータ１０の出力軸８に固定して設
けられている。モータジェネレータ用ギア９は第１入力
軸１００３の１速用ドライブギア６に噛合った状態とな
っており、モータジェネレータ１０の動力を第１入力軸
１００３に伝達することが可能である。このように、第
３軸３３の３速用ドライブギア１１ａと出力軸１７の３
速用ドリブンギア２５から成る歯車列を含み第１入力軸
１００３（あるいは第２入力軸1004)もしくは出力軸１
７と略直交する平面１０１２（あるいは、第３軸３３の
５速用ドライブギア１３ａと出力軸１７の５速用ドリブ
ンギア３２から成る歯車列を含み第１入力軸１００３
（あるいは第２入力軸１００４）もしくは出力軸１７と
略直交する平面１０１１）上に、モータジェネレータ１
０を配置することで、モータジェネレータ１０と第１入
力軸１００３を接続する機構（ギア，ベルト，チェーン
など）を大型化することなくモータジェネレータ１０の
設計自由度を向上することができる。
【００８５】図１０では第１入力軸１００３にモータジ
ェネレータ１０を接続する場合について述べたが、第２
入力軸１００４にモータジェネレータ１０を接続する場
合についても同様である。例えば、第３軸のギア１００
８を２速用ドリブンギア１９に接続し、４速用ドライブ
ギア１２，リバースギア４０を第３軸に移行することに
よっても同様の効果が得られる。
【００８６】この場合、入力軸５の軸方向から見たとき
にはモータジェネレータ１０の外形とギア７，１２の外
形とが互いに重なるように配設されている。
【００８７】図１１は、ツインクラッチ変速機を用い、
遊星歯車を用いて２つの入力軸とモータジェネレータを
接続した場合の別の実施形態に係る自動変速機の構成図
である。
【００８８】図１１は図１０の構成に対し、サンギア１
１０３，プラネタリギア１１０４，リングギア１１０５
から成る遊星歯車を用いて第１入力軸１００３，第２入
力軸１００４およびモータジェネレータ１０を接続した
場合の実施例である。第２入力軸１００４には、ギア１
１０２が固定して設けられており、ギア１１０２は遊星
歯車のリングギア１１０５に常時噛合っている。サンギ
ア１１０３にはギア１１０１が接続されており、ギア１
１０１は第１入力軸１００３の１速用ドライブギア６に
常時噛合っている。また、モータジェネレータ用ギア９
は、プラネタリギア１１０４に接続されており、モータ
ジェネレータ１０のトルクをプラネタリギア１１０４に
伝達することが可能である。
【００８９】遊星歯車とモータジェネレータ１０により
ドッグクラッチの切換をスムーズに行い、変速ショック
を低減するため、遊星歯車を用いてモータジェネレータ
１０の回転数と、第１入力軸１００３と第２入力軸１０
０４の差回転数とを同期させる方式として、遊星歯車と
モータジェネレータ１０を第１入力軸１００３，第２入
力軸１００４に接続すると、変速機の軸長方向の長さが
増大してしまうが、図１１のような構成にすれば、変速
機の軸長方向の延長を防止し、モータジェネレータおよ
び遊星歯車の設計自由度を向上することが可能である。
すなわち、第３軸３３の３速用ドライブギア１１ａと出
力軸１７の３速用ドリブンギア２５から成る歯車列を含
み第１入力軸１００３（あるいは第２入力軸１００４）
もしくは出力軸１７と略直交する平面１１０７（あるい
は、第３軸３３の５速用ドライブギア１３ａと出力軸１
７の５速用ドリブンギア３２から成る歯車列を含み第１
入力軸１００３（あるいは第２入力軸１００４）もしく
は出力軸１７と略直交する平面１１０６上に、モータジ
ェネレータ１０ないし遊星歯車機構（サンギア1103，プ
ラネタリギア１１０４，リングギア１１０５から成る機
構）を配置することで、変速機の軸長方向の延長するこ
となく、モータジェネレータ１０および遊星歯車機構の
設計自由度を向上することができる。
【００９０】この場合、入力軸５の軸方向から見たとき
にはモータジェネレータ１０の外形とギア７，１２の外
形とが互いに重なるように配設されている。
【００９１】以上説明したように、第２軸（出力軸ある
いはカウンタ軸）に回転自在に設けられている歯車を流
用して入力軸と回転数が一致する第３軸を設け、かつ従
来第１軸に設けられていた歯車の一部を第３軸に移行し
て、前記歯車を移行することで空いたスペースを有効利
用してモータジェネレータを配置することにより軸長方
向の延長を防止してモータジェネレータの設計自由度を
向上することができる。
【００９２】これは、通常走行の際に使用する歯車（第
３変速段，第４変速段）を第３軸に設け、通常走行時
（変速中以外）に第３軸を用いて車両を走行させること
によって、入力軸５にスペースを形成することが可能と
なるものである。変速中にしか第３軸を利用しないもの
では、結局、入力軸にはスペースを設けることはできな
い。
【００９３】更なるメリットとしては、現行の変速機の
機構をそのまま流用でき、製造コストの低減を図ること
ができ、最小の部品点数の追加によってモータジェネレ
ータを配置することが可能なため、変速機のサイズ変更
を最小限に抑制できることが挙げられる。
【００９４】
【発明の効果】軸長方向の延長を防止することができ
る。モータジェネレータの設計自由度を向上することが
できる。現行の変速機の機構をそのまま流用することが
できる。変速機のサイズ変更を最小限に抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る自動変速機の構成図
であり、破線部は、トルクアシスト機構を用いた場合で
ある。
【図２】図１に図示の自動変速機の右断面図である。
【図３】自動車の車体において本発明に係る自動変速機
が配置される位置を示す図である。
【図４】図１破線部に図示のトルクアシスト機構の拡大
図である。
【図５】変速中のトルクの状態を示した図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る自動変速機の構成図
である。
【図７】トルクアシスト機構を用いた場合における本発
明の一実施形態に係る自動変速機の構成図である。
【図８】遊星歯車を用いてモータジェネレータからのト
ルクを入力軸に伝達する場合における本発明の一実施形
態に係る自動変速機の構成図である。
【図９】モータジェネレータの出力軸を入力軸と同一と
し、トルクアシスト機構を用いた場合における本発明の
一実施形態に係る自動変速機の構成図である。
【図１０】ツインクラッチ変速機を用いた場合における
本発明の一実施形態に係る自動変速機の構成図である。
【図１１】ツインクラッチ変速機を用い、遊星歯車を用
いて２つの入力軸とモータジェネレータを接続した場合
の本発明の実施形態に係る自動変速機の構成図である。
【符号の説明】
１…エンジン、５…入力軸、７…２速用ドライブギア、
１０…モータジェネレータ、１１ａ…３速用ドライブギ
ア、１２ａ…４速用ドライブギア、１７…出力軸、１９
…２速用ドリブンギア、２５…３速用ドリブンギア、２
６…４速用ドリブンギア、３３…第３軸、３４…ギア、
１００…自動変速機、４０１…トルク伝達機構。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ６０Ｋ 6/04 ７３３ Ｂ６０Ｋ 6/04 ７３３ 17/04 17/04 Ｇ Ｆ１６Ｈ 3/091 ＺＨＶ Ｆ１６Ｈ 3/091 ＺＨＶ (72)発明者 岡田 隆 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 萱野 光男 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 越智 辰哉 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 Ｆターム(参考） 3D039 AA04 AB01 AB27 AC38 AC39 AC54 AC74 AC79 AC80 AD44 3J028 EA25 EB07 EB13 EB33 EB37 EB62 EB63 EB66 FA06 FA52 FB04 FC13 FC23 FC32 FC42 FC64 FC65 GA02 HA13 HA23 HA33 HB01

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】エンジンの動力を導入する第１軸と、駆動
    力を出力する第２軸と、前記第１軸に固定された第１ド
    ライブギアと、前記第１ドライブギアに噛合った状態で
    前記第２軸に対して締結と空転が可能なように設けられ
    た第１ドリブンギアと、前記第１ドライブギアと前記第
    １ドリブンギアから成る少なくとも１つの第１歯車列
    と、前記第１ドリブンギアに接続され前記第１軸の回転
    と同期するように設けられた第３軸と、から構成される
    自動変速機であって、 前記第３軸に固定された第２ドライブギアと、前記第２
    ドライブギアに噛合った状態で前記第２軸に対して締結
    と空転が可能なように設けられた第２ドリブンギアと、
    前記第２ドライブギアと前記第２ドリブンギアから成る
    少なくとも１つの第２歯車列と、を有する自動変速機。
  2. 【請求項２】エンジンの動力を導入する第１軸と、駆動
    力を出力する第２軸と、前記第１軸に固定された第１ド
    ライブギアと、前記第１ドライブギアに噛合った状態で
    前記第２軸に対して締結と空転が可能なように設けられ
    た第１ドリブンギアと、前記第１ドライブギアと前記第
    １ドリブンギアから成る少なくとも１つの第１歯車列
    と、前記第１ドリブンギアに接続され前記第１軸の回転
    と同期するように設けられた第３軸と、前記第１ドリブ
    ンギアと前記第２軸に固定された第３ドリブンギアとの
    間のトルク伝達を行うトルク伝達機構と、から構成され
    る自動変速機であって、 前記第３軸に固定された第２ドライブギアと、前記第２
    ドライブギアに噛合った状態で前記第２軸に対して締結
    と空転が可能なように設けられた第２ドリブンギアと、
    前記第２ドライブギアと前記第２ドリブンギアから成る
    少なくとも１つの第２歯車列と、を有する自動変速機。
  3. 【請求項３】請求項２の自動変速機であって、前記トル
    ク伝達機構が摩擦クラッチから構成されることを特徴と
    する自動変速機。
  4. 【請求項４】請求項３の自動変速機であって、前記摩擦
    クラッチの潤滑油を前記自動変速機への潤滑油と独立に
    したことを特徴とする自動変速機。
  5. 【請求項５】請求項１乃至４の自動変速機であって、前
    記第１軸に接続された遊星歯車を有することを特徴とす
    る自動変速機。
  6. 【請求項６】請求項１乃至５の自動変速機であって、前
    記第１軸に動力伝達が可能なモータジェネレータを有す
    る自動変速機。
  7. 【請求項７】請求項６の自動変速機であって、前記モー
    タジェネレータによってエンジンの始動を行うことを特
    徴とする自動変速機。
  8. 【請求項８】請求項６の自動変速機であって、前記モー
    タジェネレータのトルクを前記第１軸に伝達し、前記第
    ２軸に出力される駆動力を増減することを特徴とする自
    動変速機。
  9. 【請求項９】請求項６の自動変速機であって、変速中に
    前記モータジェネレータのトルクを前記第１軸に伝達
    し、前記第１軸の回転数を制御することを特徴とする自
    動変速機。
  10. 【請求項１０】請求項６の自動変速機であって、前記モ
    ータジェネレータの出力軸が前記第１軸もしくは第２軸
    と略平行に配置され、前記モータジェネレータが前記第
    ２歯車列を含み前記第１軸もしくは前記第２軸と略直交
    する平面上に配置されていることを特徴とする自動変速
    機。
  11. 【請求項１１】エンジンからの駆動力を導入する入力軸
    と、 前記エンジンから導入された駆動力を変換して出力する
    出力軸と、 を備えた自動変速機において、 前記自動変速機は更に、 前記出力軸に空転可能に配設された歯車と、 当該歯車を介して前記入力軸の回転を受け、前記入力軸
    と同期して回転するように配設され、複数の変速段に対
    応する複数の歯車を有する第３軸と、 前記エンジン側の入力軸方向から見たときに、前記入力
    軸に配設された歯車のうち最も径の小さい歯車の一部と
    その外形とが重なるように配設された電動機と、を備
    え、 前記出力軸は、前記第３軸に配設された複数の歯車の各
    々と噛み合って回転する複数の歯車を有することを特徴
    とする自動変速機。
  12. 【請求項１２】エンジンからの駆動力を導入する入力軸
    と、前記エンジンから導入された駆動力を変換して出力
    する出力軸と、前記出力軸に空転可能に配設された複数
    の歯車と、当該複数の歯車を前記出力軸に係合させるた
    め前記出力軸に配設されたクラッチと、前記複数の歯車
    のうちの少なくとも１つを介して前記入力軸の回転を受
    け、前記入力軸と同期して回転するように配設され、複
    数の変速段に対応する複数の歯車を有する第３軸と、当
    該第３軸に配設され、１の変速段における走行から他の
    変速段における走行に移行する際にも前記入力軸から前
    記出力軸へ駆動力を伝達することができるトルク伝達機
    構と、を備え、前記出力軸は、前記第３軸に配設された
    複数の歯車の各々と噛み合って回転する複数の歯車を有
    する自動変速機の制御装置であって、 １の変速段における走行から他の変速段における走行に
    移行する際に、前記トルク伝達機構を制御して、前記入
    力軸から前記出力軸へ駆動力を伝達することを特徴とす
    る自動変速機の制御装置。
  13. 【請求項１３】エンジンからの駆動力を導入する入力軸
    と、前記エンジンから導入された駆動力を変換して出力
    する出力軸と、前記出力軸に空転可能に配設された歯車
    と、当該歯車を介して前記入力軸の回転を受け、前記入
    力軸と同期して回転するように配設され、複数の変速段
    に対応する複数の歯車を有する第３軸と、前記入力軸の
    軸方向から見たときに、前記入力軸に配設された歯車の
    うち少なくとも一つの歯車の外形がその外形と重なるよ
    うに配設された電動機とを備え、前記出力軸は、前記第
    ３軸に配設された複数の歯車の各々と噛み合って回転す
    る複数の歯車を有する自動変速機の制御装置であって、 １の変速段における走行から他の変速段における走行に
    移行する際に、前記トルク伝達機構を制御して、前記入
    力軸から前記出力軸へ駆動力を伝達することを特徴とす
    る自動変速機の制御装置。
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