JP2005325996A - 車両用噛合式自動変速機のパーキング機構 - Google Patents

Abstract

【課題】別途のパーキング機構を設けることなく、車両用噛合式自動変速機内に搭載することができる、安価かつ簡易な構成となるパーキング機構を提案する。
【解決手段】第１入力軸５およびカウンターシャフト15間と、第１入力軸５を包套する第２入力軸６およびカウンターシャフト15間に設ける変速段ごとに対応する総数が奇数個の歯車組GR、G1、G2、G3、G4、G5、G6の配置に際し、最高変速段である歯車組G6を、変速機ケース1aの近傍に配置する。この変速機ケース1aにはパークギヤ37cを回転不能に取り付ける。
パークギヤ37cおよび歯車組G6のクラッチギヤ39cのうちの一を選択して噛合可能な噛合機構37を設ける。Ｐレンジを選択した場合、噛合機構37のカップリングスリーブ37aは、パ
ークギヤ37cと噛合して、カウンターシャフト15の回転を拘束する。これによりカウンタ
ーシャフト15と駆動結合する出力軸11の回転と、出力軸11とディフェレンシャルギヤを介して駆動結合する車輪の回転とを防止する。
【選択図】図１

Description

本発明は、従来のマニュアルトランスミッションにおいて運転者が手動で行う操作を自動化した車両用噛合式自動変速機のパーキング機構に関するものである。

従来のマニュアルトランスミッションにおいて運転者が手動で行う操作を自動化した車両用噛合式自動変速機が既に実用化されている。この一例としてのツインクラッチ式の車両用噛合式自動変速機は、個々の自動クラッチを介してエンジンと駆動結合可能な第１入力軸および第２入力軸を具える。１速乃至６速および後退速をそれぞれ構成する各歯車組を、第１入力軸と連結するグループと、第２入力軸と連結するグループとにグループ分けをして設ける。これらグループのうち一方の歯車組と、他方の歯車組とを選択可能にして出力軸であるカウンターシャフトと駆動結合する噛合機構を設ける。噛合機構により選択された歯車組が属するグループ（第１入力軸または第２入力軸）のクラッチを締結して選択変速段を決定する。

ところで自動変速機には車両停止中に車輪の不意な回転を防止するためのパーキング機構を設けることが必要となるが、自動変速制御可能なツインクラッチ式の車両用噛合式自動変速機内にパーキング機構を具えた発明としては従来、例えば特許文献１に記載のごときものが知られている。
特許文献１に記載のツインクラッチ式の車両用噛合式自動変速機は、一方の自動クラッチの締結および解放を行うプレッシャプレートに、弾性体の押し付け力を作用させてエンジン停止後にもこの自動クラッチを締結しつづけ、この自動クラッチに対応する変速段グループにおけるいずれかの変速段にシフトをセレクトすることにより車輪の回転を防止し、車両を停止するパーキング機能を持たせたものである。
特開平８−４７８８号公報 段落番号００５０、第１０図

しかし、上記従来のようなパーキング機構にあっては、以下に説明するような問題を生ずる。つまり弾性体の押し付け力をクラッチ締結方向に常に作用させるため、クラッチ解放時には、この弾性体の押し付け力を上回る油圧を供給する必要がある。
このため、弾性体を具えていない他方の自動クラッチを締結し、かつ、他方の自動クラッチに対応する変速段グループのうちの一を選択して走行中に、油圧系や電子制御系の失陥等により、弾性体の押し付け力を上回る油圧を供給することができなくなった場合には、この弾性体によって一方の自動クラッチも係合され、結果として２系統の自動クラッチが締結状態となる。これにより、車両用噛合式自動変速機内で速度の異なる変速段が機械的に連結されることとなり、車両用噛合式自動変速機が破損する可能性がある。

また、エンジン駆動中であって両自動クラッチを解放して車両が停止しているときに、油圧系や電子制御系の失陥等が生じて一方の自動クラッチが弾性体により急に締結された場合には、一方の自動クラッチに対応する変速段グループのうちの選択された変速段を介してエンジンの駆動回転が車輪に伝達されるため、車両が急に動き出してしまう危険がある。

これらの危険を回避しようとすれば、油圧系や電子制御系の耐久性や信頼性を高度に高めなければならず、各部品の精度を高めたり、失陥時に具えて油圧系や電子制御系を多重系としたりする必要が生じ、システムの複雑化やコスト高を招来するという問題が生じる。

さりとて、上記の各問題を解決すべく、上記従来技術に記載された弾性体の押し付け力を利用した自動クラッチの締結作用を採用しないとすれば、エンジン停止中であって油圧の供給が遮断された状態でパーキング機構を作動させるために、従来の自動変速機に通常見られる別途のパーキング機構を改めて設ける必要が生じる。この結果、駆動伝達系に係るユニットサイズが大型化したり、別途のパーキング機構を作動させるための機構の追加が必要になったりする等、構成部品の複雑化やコスト増大を招くという問題がある。

本発明は、上述の実情に鑑み、別途のパーキング機構を設けることなく、弾性体の押し付け力を利用することなく、上記変速段グループ内の変速段を構成する既存の選択機構を利用してカウンターシャフトの回転を防止するよう、車両用噛合式自動変速機内にパーキング機構を設けるものである。

この目的のため、本発明による車両用噛合式自動変速機のパーキング機構は、請求項１に記載した以下のごときものとする。
先ず前提となる車両用噛合式自動変速機は、
クラッチを介してエンジン回転が入力される入力軸を変速機ケースに回転自在に支持して具え、
該入力軸から出力軸に至る伝動系上に複数の歯車組を噛合機構により適宜駆動結合可能に設け、
複数の歯車組のうち、該噛合機構により駆動結合された１個の歯車組と、前記クラッチとで選択変速段を決定する。
そして、前記噛合機構のカップリングスリーブのうち、１個のカップリングスリーブに隣り合わせて同軸に配置したパークギヤを前記変速機ケースに固設し、該パークギヤに噛合するよう前記１個のカップリングスリーブをシフトさせて出力軸をパークロック状態にするよう構成したものである。

かかる本発明の車両用噛合式自動変速機のパーキング機構によれば、噛合機構がパークギヤを選択することにより、ディフェレンシャルギヤを介して車輪と連結した出力軸の回転を防止できるため、駆動伝達系に係るユニットサイズが大型化したり、別途のパーキング機構を作動させるための機構の追加が必要になったりする等、構成部品の複雑化やコスト増大という問題が生じることなく、パーキング機構を実現することができる。

以下、本発明の実施の形態を、図面に示す実施例に基づき詳細に説明する。
図１は、本発明の第１実施例になるツインクラッチ式車両用噛合式自動変速機の骨子図を示し、図２は、同ツインクラッチ式車両用噛合式自動変速機の実体構成図を示し、本実施例においては、このツインクラッチ式車両用噛合式自動変速機を、フロントエンジン・リヤホイールドライブ車（FR車）用に有用な以下の構成とする。

図中１は、変速機ケースを示し、この変速機ケース１内に収納した後述の歯車変速機構と、エンジン（図１にクランクシャフト２のみを示す）との間には図１のごとく、奇数変速段（第１速、第３速、第５速、後退）用の自動クラッチC1、および、偶数変速段（第２速、第４速、第６速）用の自動クラッチC2を介在させ、
両クラッチC1，C2はトーショナルダンパ３を介して緩衝下にエンジンクランクシャフト２に結合する。
変速機ケース１内には更に、トーショナルダンパ３を介して常時エンジン駆動されるオイルポンプ４を設け、これからの作動油を媒体として後述するクラッチC1、C2の締結制御を含む変速段選択制御を実行するものとする。

変速機ケース１内に収納した歯車変速機構を、図２も併せ参照しつつ以下に説明するに、これは、奇数変速段クラッチC1および偶数変速段クラッチC2を介してトーショナルダンパ３からのエンジン回転を選択的に入力される第１入力軸５および第２入力軸６を具える。
第２入力軸６は中空とし、これを第１入力軸５上に嵌合するが、両者間の環状スペースにフロント側ニードルベアリング７およびリヤ側ニードルベアリング８を介在させて、内側の第１入力軸５および外側の第２入力軸６を相互に同心状態で回転自在とする。

上記のごとく相互に回転自在に嵌合した第１入力軸５および第２入力軸６の、エンジン側における前端を変速機ケース１の前壁1aに貫通して対応するクラッチC1,C2に結合する。
第２入力軸６の前端外周をボールベアリング９により変速機ケース１の前壁1aに回転自在に支承し、その近傍に上記のフロント側ニードルベアリング７を配置し、リヤ側ニードルベアリング８をエンジンから遠い第２入力軸６の後端に配置する。
第１入力軸５を第２入力軸６の後端から突出させ、この突出した第１入力軸５の後端部5aを変速機ケース１の中間壁1bに貫通すると共に、この貫通部において第１入力軸５の後端部5aをボールベアリング10により変速機ケース１の中間壁1bに回転自在に支承する。

第１入力軸５の後端部5aに同軸に突き合わせて出力軸11を設け、この出力軸11をテーパローラベアリング12およびアキシャルベアリング13により変速機ケース１の後端壁1cに回転自在に支承すると共に、ニードルベアリング14を介して第１入力軸５の後端部5aに回転自在に支承する。
第１入力軸５、第２入力軸６、および出力軸11に並行に配してカウンターシャフト15を設け、これをローラベアリング16,17,18により変速機ケース１の前端壁1a、中間壁1b、および後端壁1cに回転自在に支承する。
カウンターシャフト15の後端にはカウンターギヤ19を一体回転可能に設け、これと同じ軸直角面内に配して出力軸11に出力歯車20を設け、これらカウンターギヤ19および出力歯車20を相互に噛合させてカウンターシャフト15を出力軸11に駆動結合する。

第１入力軸５の後端部5aとカウンターシャフト15との間に奇数変速段（第１速、第３速、後退グループの歯車組、つまり、エンジンに近いフロント側から順次、第１速歯車組G1、後退歯車組GR、第３速歯車組G3および第５速歯車組G5を配して設ける。
第１速歯車組G1および後退歯車組GRは第２入力軸６の後端と変速機ケース中間壁1bとの間に配置し、第３速歯車組G3および第５速歯車組G5は変速機ケース中間壁1bの反対側と後端壁1cとの間に配置する。

第１速歯車組G1は、第１入力軸５の後端部5aに一体成形した第１速入力歯車21と、カウンターシャフト15上に回転自在に設けた第１速出力歯車22とを相互に噛合させて構成する。
後退歯車組GRは、第１入力軸５の後端部5aに一体成形した後退入力歯車23と、カウンターシャフト15上に回転自在に設けた後退出力歯車24と、これら歯車23、24に噛合してこれら歯車23、24間を逆転下に駆動結合するリバースアイドラギヤ25とで構成し、リバースアイドラギヤ25を、変速機ケース中間壁1bに植設した軸25aにより回転自在に支持する。

第３速歯車組G3は、第１入力軸５の後端部5aに一体成形した第３速入力歯車26と、カウンターシャフト15に回転自在に設けた第３速出力歯車27とを相互に噛合させて構成する。
第５速歯車組G5は、第１入力軸５の後端部5aと出力軸11とを直結可能な同期噛合機構29で構成する。

カウンターシャフト15には更に、第１速出力歯車22および後退出力歯車24間に配して１速−後退用同期噛合機構28を設け、そのカップリングスリーブ28aを図示の中立位置から左行させてクラッチギヤ28bに噛合させるとき、第１速出力歯車22がカウンターシャフト15に駆動結合されて後述するごとく第１速を選択可能なものとし、
カップリングスリーブ28aを図示の中立位置から右行させてクラッチギヤ28cに噛合させるとき、後退出力歯車24がカウンターシャフト15に駆動結合されて後述するごとく後退を選択可能なものとする。

第１入力軸５の後端部5aには更に、第３速入力歯車26および出力歯車20間に配して３速−５速用同期噛合機構29を設け、
そのカップリングスリーブ29aを図示の中立位置から左行させてクラッチギヤ29bに噛合させるとき、第３速入力歯車26が第１入力軸５に駆動結合されて後述するごとく第３速を選択可能なものとし、
カップリングスリーブ29aを図示の中立位置から右行させてクラッチギヤ29cに噛合させるとき、第１入力軸５が出力歯車20（出力軸11）に直結されて後述するごとく第５速を選択可能なものとする。

中空の第２入力軸６とカウンターシャフト15との間には、偶数変速段（第２速、第４速、第６速）グループの歯車組、つまり、エンジンに近いフロント側から順次、第６速歯車組G6、第２速歯車組G2、および第４速歯車組G4を配して設ける。
第６速歯車組G6は変速機ケース１の前壁1aに沿うよう第２入力軸６の前端に配置し、第４速歯車組G4は第２入力軸６の後端に配置し、第２速歯車組G2は第２入力軸６の両端間中央部に配置する。

第６速歯車組G6は、第２入力軸６の外周に一体成形した第６速入力歯車30と、カウンターシャフト15上に回転自在に設けた第６速出力歯車31とを相互に噛合させて構成する。
第２速歯車組G2は、第２入力軸６の外周に一体成形した第２速入力歯車32と、カウンターシャフト15上に回転自在に設けた第２速出力歯車33とを相互に噛合させて構成する。
第４速歯車組G4は、第２入力軸６の外周に一体成形した第４速入力歯車34と、カウンターシャフト15上に回転自在に設けた第４速出力歯車35とを相互に噛合させて構成する。

ここで、第２入力軸６とカウンターシャフト15との間に設ける偶数変速段（第２速、第４速、第６速）グループの歯車組G2,G4,G6を上記のように配置した理由、つまり、エンジンに近いフロント側から順次、第６速歯車組G6、第２速歯車組G2、および第４速歯車組G4を配置した理由を説明する。

これら偶数変速段（第２速、第４速、第６速）グループの歯車組G2,G4,G6の配置に当たっては、
第１および第２入力軸５、６間に介在させるニードルベアリング７、８のうち後方のニードルベアリング８を軸受スパンの関係で第２入力軸６の後端近傍に位置させるのが良いという要求、および、カウンターシャフト15は強度上そして歯車の組み立て上、偶数変速段（第２速、第４速、第６速）グループと奇数変速段（第１速、第３速、第５速、後退）グループとの間の境界位置に相当する中程を最大径とし、前端に向かうにつれ直径が漸減する形状であるのが良いという要求に鑑み、
先ず、第２入力軸６上に形成する入力歯車30、32、34のうち、外径が第１入力軸５および第２入力軸６間にニードルベアリング８の軸受収納スペースを提供可能な入力歯車30、34に係わる変速段（第６速および第４速）を選択し、これら変速段のうち最も低速段（第４速）の歯車組G4をエンジンから最も遠い側に配置し、
他の変速段（第６速および第２速）のうち最高速段（第６速）の歯車組G6をエンジンに最も近い側に配置し、
残りの変速段（第２速）の歯車組G2を両側の歯車組G4、G6間に配置する。

エンジンに最も近い側に配置された第６速歯車組G6は、変速機ケース１の前壁１ａ近接するところ、この前壁１ａにはパークギヤ3７cを回転不能に設ける。パークギヤ37cはカ
ウンターシャフト15と同軸の円環形状であって、周方向複数箇所で前壁１ａにボルト41接合する。
カウンターシャフト15には、パークギヤ37cおよび第６速出力歯車31間に配して６速およびパーキングロック用の同期噛合機構37を設け、
そのカップリングスリーブ37aを図示の中立位置から左行させてパークギヤ37cに噛合させるとき、パークギヤ37cがカウンターシャフト15に連結して後述するごとくカウンターシャフト15を回転不能に固定し、
カップリングスリーブ37aを図示の中立位置から右行させてクラッチギヤ37bに噛合させるとき、第６速出力歯車31がカウンターシャフト15に駆動結合されて後述するごとく第６速を選択可能なものとする。

上記の第１実施例になるツインクラッチ式車両用噛合式自動変速機の作用を次に説明する。
動力伝達を希望しない中立（Ｎ）レンジにおいては、クラッチC1、C2の双方を締結しておくが、同期噛合機構28、29、37、38のカップリングスリーブ28a、29a、37a、38aを全て図示の中立位置にして、ツインクラッチ式車両用噛合式自動変速機が動力伝達を行わないようにする。

Ｄレンジで第１速を希望する場合、締結状態だったクラッチC1を解放し、同期噛合機構28のカップリングスリーブ28aを左行させて歯車22をカウンターシャフト15に駆動結合し、その後クラッチC1を締結する。
これによりクラッチC1からのエンジン回転が第１入力軸５、第１速歯車組G1、カウンターシャフト15を経て出力軸11より軸線方向に出力され、第１速での動力伝達を行うことができる。
第1速を含めその他すべての変速段のいずれかを選択して駆動走行中、クラッチC1、C2の双方を締結しておく。これは、油圧を供給することによりクラッチC1、C2の締結を維持することとすれば、駆動走行中は殆ど常に油圧を供給しなければならず燃費が悪化する。そこで油圧の供給がない状態でクラッチC1、C2を締結しておき、クラッチC1、C2を解放するときに油圧を供給するからである。
なお、第１速の選択が発進用のものである時は、それ用にクラッチC1の締結進行制御を行うこと、勿論である。

第１速から第２速へのアップシフトに際しては、締結状態のクラッチC2を解放し、同期噛合機構38のカップリングスリーブ38aを左行させて歯車33をカウンターシャフト15に駆動結合し、その後クラッチC1を解放すると共にクラッチC2を締結すること（クラッチの掛け替え）により第１速から第２速へのアップシフトを行う。
かかるアップシフトの完了後、同期噛合機構28のカップリングスリーブ28aを中立位置に戻して歯車22をカウンターシャフト15から切り離し、その後クラッチC1を締結しておく。
これによりクラッチC2からのエンジン回転が第２入力軸６、第２速歯車組G2、カウンターシャフト15、および出力歯車組19、20を経て出力軸11より軸線方向に出力され、第２速での動力伝達を行うことができる。

第２速から第３速へのアップシフトに際しては、締結状態のクラッチC1を解放し、同期噛合機構29のカップリングスリーブ29aを左行させて歯車26を第１入力軸５に駆動結合し、その後クラッチC2を解放すると共にクラッチC1を締結すること（クラッチの掛け替え）により第２速から第３速へのアップシフトを行う。
かかるアップシフトの完了後、同期噛合機構38のカップリングスリーブ38aを中立位置
に戻して歯車33をカウンターシャフト15から切り離し、その後クラッチC2を締結しておく。
これによりクラッチC1からのエンジン回転が第１入力軸５、第３速歯車組G3、カウンターシャフト15、および出力歯車組19,20を経て出力軸11より軸線方向に出力され、第３速
での動力伝達を行うことができる。

第３速から第４速へのアップシフトに際しては、締結状態のクラッチC2を解放し、同期噛合機構38のカップリングスリーブ38aを右行させて歯車35をカウンターシャフト15に駆動結合し、その後クラッチC1を解放すると共にクラッチC2を締結すること（クラッチの掛け替え）により第３速から第４速へのアップシフトを行う。
かかるアップシフトの完了後、同期噛合機構29のカップリングスリーブ29aを中立位置
に戻して歯車26を第１入力軸５から切り離し、その後クラッチC1を締結しておく。
これによりクラッチC2からのエンジン回転が第２入力軸６、第４速歯車組G4、カウンターシャフト15、および出力歯車組19,20を経て出力軸11より軸線方向に出力され、第４速での動力伝達を行うことができる。

第４速から第５速へのアップシフトに際しては、締結状態のクラッチC1を解放し、同期噛合機構29のカップリングスリーブ29aを右行させて第１入力軸５を出力軸11に直結し、その後クラッチC2を解放すると共にクラッチC1を締結すること（クラッチの掛け替え）により第４速から第５速へのアップシフトを行う。
かかるアップシフトの完了後、同期噛合機構38のカップリングスリーブ38aを中立位置に戻して歯車35をカウンターシャフト15から切り離し、その後クラッチC2を締結しておく。
これによりクラッチC1からのエンジン回転が第１入力軸５、およびカップリングスリーブ29aを経て出力軸11より軸線方向に出力され、第５速（変速比１：１）での動力伝達を行うことができる。

第５速から第６速へのアップシフトに際しては、締結状態のクラッチC2を解放し、同期噛合機構37のカップリングスリーブ37aを右行させて歯車31をカウンターシャフト15に駆動結合し、その後クラッチC1を解放すると共にクラッチC2を締結すること（クラッチの掛け替え）により第５速から第６速へのアップシフトを行う。
かかるアップシフトの完了後、同期噛合機構29のカップリングスリーブ29aを中立位置
に戻して第１入力軸５および出力軸11間の直結を解き、その後クラッチC1を締結しておく。
これによりクラッチC2からのエンジン回転が第２入力軸６、第６速歯車組G6、カウンターシャフト15、および出力歯車組19,20を経て出力軸11より軸線方向に出力され、第６速での動力伝達を行うことができる。

なお、第６速から順次第１速へとダウンシフトさせるに際しても、上記アップシフトと逆の制御を行うことにより所定のダウンシフトを行わせることができる。

後退動力伝達を希望するＲレンジにおいては、Ｎレンジで締結状態だったクラッチC1を解放し、同期噛合機構28のカップリングスリーブ28aを右行させて歯車24をカウンターシャフト15に駆動結合し、その後クラッチC1を締結する。
これによりクラッチC1からのエンジン回転が第１入力軸５、後退歯車組GR、カウンターシャフト15、および出力歯車組19,20を経て出力軸11より軸線方向に出力され、この際、後退歯車組GRにより回転方向を逆にされることから、後退変速段での動力伝達を行うことができる。
なお、後退変速段での発進時は、それ用にクラッチC1の締結進行制御を行うこと、勿論である。

停止を希望するＰレンジにおいては、Ｎレンジで締結状態だったクラッチC2を解放し、同期噛合機構37のカップリングスリーブ37aを左行させてパークギヤ37cをカウンターシャフト15に連結し、その後クラッチC2を締結する。このとき、パーキング用の同期噛合機構39以外の同期噛合機構28、29、38のそれぞれのカップリングスリーブ28a、29a、38aは中立位置にしておく。
これによりクラッチC1、C2からのエンジン回転は、カウンターシャフト15へ伝達されず、また、カウンターシャフト15はパークギヤ37cにより回転不能に固定される。
なお、カップリングスリーブ37aは、上述各変速段のシフト操作と同様に、シンクロメッシュ機構などの同期噛合機構を具えて、パークギヤ37cと円滑に噛合可能とする。

ところで、上記の構成になる第１実施例のツインクラッチ式車両用噛合式自動変速機においては、クラッチC1,C2を介してエンジンのクランクシャフト２からエンジン回転が入力される入力軸5,6を変速機ケース１に回転自在に支持して具え、
入力軸5,6から出力軸11に至る伝動系に複数の歯車組GR,G1,G2,G3,G4,G5,G6を噛合機構28,29,37,38により適宜駆動結合可能に設け、
複数の歯車組GR,G1,G2,G3,G4,G5,G6のうち、噛合機構28,29,37,38により駆動結合された１個の歯車組と、クラッチC1,C2とで選択変速段を決定する。
そして、噛合機構28,29,37,38のカップリングスリーブ28a,29a,37a,38aのうち１個のカップリングスリーブ37aに、隣り合わせて同軸に配置したパークギヤ37cを、変速機ケース１に固設し、パークギヤ37cに噛合するよう１個のカップリングスリーブ37aをシフトさせて出力軸11をパークロック状態にするよう構成する。

したがってPレンジにおいては、この噛合機構37がパークギヤ37cを選択して噛合することにより、出力軸11の回転を防止して、出力軸11とディフェレンシャルギヤを介して駆動結合する車輪の回転を防止するパーキング機構を実現することができる。
そして、弾性体の押し付け力を利用した従来のパーキング機構と異なり、エンジンと、第１入力軸５と、第２入力軸6と、カウンターシャフト15とが機械的に連結していないため、２系統5，6の自動クラッチC1，C2が締結状態となって車両用噛合式自動変速機が破損するという懸念が生じ得ない。また、車両が急に動き出してしまう危険も生じ得ない。
さらに、ツインクラッチ式車両用噛合式自動変速機にパークギヤ37cのみを付加することによりパーキング機構を実現することができ、別途の油圧系や電子制御系を新たに設けてシステムの複雑化や、構成部品が複雑化や、コスト高を招来するということがない。また、別途のパーキング機構や別途のパーキング機構を作動させるための機構を追加して設ける必要もなく、駆動伝達系に係るユニットサイズが大型化するといったこともない。

また、第１実施例のツインクラッチ式車両用噛合式自動変速機は１〜６速および後退速からなる計７段・奇数個の変速段を有し、第２入力軸6と連結する変速段グループを偶数個（４個）の歯車組とすると、第１入力軸５と連結する変速段グループは２，４，６速からなる奇数個（３個）の歯車組を有する。そこで、噛合機構28、29、37、38のうち、１個の歯車組G6のみに係わる噛合機構37のカップリングスリーブ37aが、パークギヤ37cと噛合するよう構成する。
したがって、従来の奇数変速段を有するツインクラッチ式車両用噛合式自動変速機に、１個のパークギヤを付加するという簡易な構成で、本発明のパーキング機構を実現することができる。
つまり、噛合機構を変速用としてしか使用しないのであれば、変速段が奇数個である場合、複数の噛合機構のうちの一つの噛合機構は、カップリングスリーブが右行・左行できる機能を有しながら、どちらか一方しか使用することがなく、その機能を余すことになるが、この一つの噛合機構をパーキング機構用としても使用することにより、カップリングスリーブが余した機能を利用することとなり、このカップリングスリーブと噛合する１個のパークギヤを付加するという簡易な構成で、本発明のパーキング機構を実現することができる。

また本実施例では、１個の歯車組G６のみに係わる噛合機構37を、カウンターシャフト15と直交する変速機ケース前壁1a近傍に配置し、噛合機構37のカップリングスリーブ37aと噛合可能なパークギヤ37cを、この前壁1ａに固設したため、
パークギヤ37cを固定支持するためのブラケット構造等を新たに設ける必要がなく、小型で安価にパーキング機構を実現することができる。
なお本実施例の他、図示はしなかったが変速機ケース1の中間壁１bや、後壁1cの近傍に、上記のパークギヤ37cおよびこれと噛合可能な噛合機構を設けても同様のパーキング機構を実現することができること勿論である。

また本実施例では、パークギヤ37cと噛合可能な噛合機構37を、本実施例の前進最高変速段である第６速に係わる歯車組G6と噛合可能としたため、
前進最高速変速段では入力荷重（トルク）が他の変速段よりも小さく、噛合機構やその作動装置を小型化および小出力化することができ、結果としてツインクラッチ式車両用噛合式自動変速機全体の小型化および低廉化に寄与することができる。

また、パークギヤ37cと噛合する噛合機構37を、イナーシャ・ロック型のシンクロメッシュ機構等を具えた同期噛合機構とすることにより、パークギヤ37cに対してカップリングスリーブ37aが周方向にずれている状態でＰレンジ入力動作を行う場合であっても、パークギヤ37cとカップリングスリーブ37aとの噛合を円滑に行わしめることができるとともに、この噛合の際、相互のギヤ歯の周方向位置が一致していないために生ずる騒音（ギア鳴き）を防止することができる。

あるいは、パークギヤ37cと噛合するために、シンクロメッシュ機構等の同期噛合機構を設けない場合には、パークギヤ37cとカップリングスリーブ37aとの噛合状態を検出する噛合状態検出手段を設ける。この噛合状態検出手段は機械的な接点式スイッチまたは光学式センサ等であって、図１中、カップリングスリーブ37aが完全に左行してパークギヤ37cとの噛合が適正な姿勢で行われているか否かを検知可能とする。そして、適正な姿勢で噛合していないことを検出して、噛合不良信号をツインクラッチ式車両用噛合式自動変速機の自動変速を制御するコントロールユニット（図示せず）に入力する。
Ｐレンジが選択され、カップリングスリーブ37aをパークギヤ37c側の位置に移動させたにもかかわらず、噛合状態検出手段から噛合不良信号を入力された場合には、カップリングスリーブ37aを一旦、パークギヤ37cと反対側に位置するクラッチギヤ37bと噛合させ、再度パークギヤ37c側の位置に移動させる。

したがって、カップリングスリーブ37aおよびパークギヤ37c間で周方向のズレが生じており、適正な姿勢でこれらの噛合が行われない場合であっても、カップリングスリーブ37aを微小回転させて周方向のズレを解消し、改めて適正な姿勢でこれらの噛合を行うことが可能になる。これより、噛合不良を原因とするパーキングロックの抜けを予防し、確実なパーキングを実現することができる。

次に、本発明の第２実施例を、図面に基づき詳細に説明する。
図３は、本発明の第２実施例になるシングルクラッチ式車両用噛合式自動変速機の骨子図を示し、本実施例においては、このシングルクラッチ式車両用噛合式自動変速機を、フロントエンジン・リヤホイールドライブ車（FR車）用に有用な以下の構成とする。第１実施例と同様な構成については、同じ番号を付し、その説明を省略する。
第１実施例では、自動クラッチが２個設けられ、個々の自動クラッチを介してエンジンと駆動結合可能な２つの入力軸を具えたツインクラッチ式車両用噛合式自動変速機におけるパーキング機構を示したが、第２実施例では１個の自動クラッチを介してエンジンと駆動結合可能な１個の入力軸を具えたシングルクラッチ式車両用噛合式自動変速機におけるパーキング機構を示す。

変速機ケース１内に収納した後述の歯車変速機構と、エンジン（図３にクランクシャフト２のみを示す）との間には図３のごとく、トーショナルダンパ145、自動クラッチCが介在している。この自動クラッチCは、アクチュエーター140により自動的に解放あるいは締結されるものであり、図３に示すように、フライホイール141、クラッチディスク142、プレッシャープレート143およびダイヤフラムスプリング146により構成される。アクチュエータ140へ油圧が供給されると、アクチュエータ140がリンク機構144とダイヤフラムスプリング146とを順次介してプレッシャープレート143を歯車変速機構側へ移動させる。このため、クラッチディスク142に作用する押圧力がなくなり、クラッチCが解放状態となる。これに対し、アクチュエータ140へ油圧が供給されない状態では、ダイヤフラムスプリング146の弾性力でプレッシャープレート143がフライホイール141側へ押圧されることにより、これら141,143の間でクラッチディスク142が挟圧されて、クラッチCは締結状態となる。

変速機ケース１内に収納した歯車変速機構を、以下に説明するに、これは、自動クラッチCを介してトーショナルダンパ145からのエンジン回転が入力される入力軸100を具える。
入力軸100のエンジン側における前端を変速機ケース１の前壁1aに貫通して自動クラッチCに結合する。
入力軸100の前端外周をボールベアリング９により変速機ケース１の前壁1aに回転自在に支承する。
入力軸100の後端部を変速機ケース１の中間壁1bに貫通すると共に、この貫通部において入力軸100の後端部をボールベアリング10により変速機ケース１の中間壁1bに回転自在に支承する。

入力軸100の後端部に同軸に突き合わせて出力軸111を設け、この出力軸111をアキシャルベアリング113により変速機ケース１の後端壁1cに回転自在に支承すると共に、ニードルベアリング114を介して入力軸100の後端部に回転自在に支承する。
入力軸100、および出力軸111に並行に配してカウンターシャフト115を設け、これをローラベアリング16、17、18により変速機ケース１の前端壁1a、中間壁1b、および後端壁1cに回転自在に支承する。
カウンターシャフト115の後端にはカウンターギヤ119を一体回転可能に設け、これと同じ軸直角面内に配して出力軸111に出力歯車120を設け、これらカウンターギヤ119および出力歯車120を相互に噛合させてカウンターシャフト115を出力軸111に駆動結合する。

入力軸100とカウンターシャフト115との間にエンジンに近いフロント側から順次、第６速歯車組G６、第２速歯車組G２、第３速歯車組G３、第１速歯車組G1、後退歯車組GR、第４速歯車組G４、および第５速歯車組G５を配して設ける。
第６速歯車組G６、第２速歯車組G２、第３速歯車組G３、第１速歯車組G1および後退歯車組GRは変速機ケース前端壁１ａと中間壁1bとの間に配置し、第４速歯車組G４および第５速歯車組G5は変速機ケース中間壁1bの反対側と後端壁1cとの間に配置する。

第６速歯車組G6は、入力軸100に一体成形した第６速入力歯車130と、カウンターシャフト115上に回転自在に設けた第６速出力歯車131とを相互に噛合させて構成する。
第２速歯車組G2は、入力軸100に一体成形した第２速入力歯車132と、カウンターシャフト15上に回転自在に設けた第２速出力歯車133とを相互に噛合させて構成する。
第３速歯車組G3は、入力軸100に一体成形した第３速入力歯車134と、カウンターシャフト15に回転自在に設けた第３速出力歯車135とを相互に噛合させて構成する。
第１速歯車組G1は入力軸100に一体成形した第１速入力歯車121と、カウンターシャフト115上に回転自在に設けた第１速出力歯車122とを相互に噛合させて構成する。
後退歯車組GRは、入力軸100に一体成形した後退入力歯車123と、カウンターシャフト115上に回転自在に設けた後退出力歯車124と、これら歯車123、124に噛合してこれら歯車123、124間を逆転下に駆動結合するリバースアイドラギヤ125とで構成し、リバースアイドラギヤ125を、変速機ケース中間壁1bに植設した軸125aにより回転自在に支持する。
エンジンに最も近い側に配置された第６速歯車組G6は、変速機ケース１の前壁１ａ近傍にあるところ、この前壁１ａにはパークギヤ13７cを回転不能に設ける。パークギヤ137cはカウンターシャフト115と同軸の円環形状であって、周方向複数箇所で前壁１ａにボルト接合する。

また、カウンターシャフト115には、第１速出力歯車122および後退出力歯車124間に配して１速−後退用同期噛合機構128を設け、
そのカップリングスリーブ128aを図示の中立位置から左行させてクラッチギヤ128bに噛合させるとき、第１速出力歯車122がカウンターシャフト115に駆動結合されて後述するごとく第１速を選択可能なものとし、
カップリングスリーブ128aを図示の中立位置から右行させてクラッチギヤ128cに噛合させるとき、後退出力歯車124がカウンターシャフト115に駆動結合されて後述するごとく後退を選択可能なものとする。
カウンターシャフト115には更に、第２速出力歯車133および第３速出力歯車135間に配して２速−３速用同期噛合機構138を設け、
そのカップリングスリーブ138aを図示の中立位置から左行させてクラッチギヤ138bに噛合させるとき、第２速出力歯車133がカウンターシャフト115に駆動結合されて後述するごとく第２速を選択可能なものとし、
カップリングスリーブ138aを図示の中立位置から右行させてクラッチギヤ138cに噛合させるとき、第３速出力歯車135がカウンターシャフト115に駆動結合されて後述するごとく３速を選択可能なものとする。

入力軸100の後端部には更に、第４速入力歯車126および出力歯車120間に配して４速−５速用同期噛合機構129を設け、
そのカップリングスリーブ129aを図示の中立位置から左行させてクラッチギヤ129bに噛合させるとき、第３速入力歯車126が入力軸100に駆動結合されて後述するごとく第４速を選択可能なものとし、
カップリングスリーブ129aを図示の中立位置から右行させてクラッチギヤ129cに噛合させるとき、入力軸100が出力歯車120（出力軸111）に直結されて後述するごとく第５速を選択可能なものとする。

カウンターシャフト115には、パークギヤ137cおよび第６速出力歯車131間に配して６速およびパーキングロック用の同期噛合機構137を設け、
そのカップリングスリーブ137aを図示の中立位置から左行させてパークギヤ137cに噛合させるとき、パークギヤ137cがカウンターシャフト115に連結して後述するごとくカウンターシャフト115を回転不能に固定し、
カップリングスリーブ137aを図示の中立位置から右行させてクラッチギヤ137bに噛合させるとき、第６速出力歯車131がカウンターシャフト115に駆動結合されて後述するごとく第６速を選択可能なものとする。

上記の第２実施例になるシングルクラッチ式車両用噛合式自動変速機の作用を次に説明する。
動力伝達を希望しない中立（Ｎ）レンジにおいては、クラッチCを締結しておくが、同期噛合機構128、129、137、138のカップリングスリーブ128a、129a、137a、138aを全て図示の中立位置にして、シングルクラッチ式車両用噛合式自動変速機が動力伝達を行わないようにする。

Ｄレンジで第１速を希望する場合、締結状態だったクラッチCを解放し、同期噛合機構128のカップリングスリーブ128aを左行させて歯車122をカウンターシャフト115に駆動結合し、その後クラッチCを締結する。
これによりクラッチCからのエンジン回転が入力軸100、第１速歯車組G1、カウンターシャフト115を経て出力軸111より軸線方向に出力され、第１速での動力伝達を行うことができる。
なお、第１速の選択が発進用のものである時は、それ用にクラッチCの締結進行制御を行うこと、勿論である。

第１速から第２速へのアップシフトに際しては、締結状態のクラッチCを解放し、同期噛合機構128のカップリングスリーブ128aを中立位置に戻して歯車122をカウンターシャフト115から切り離す。そして、同期噛合機構138のカップリングスリーブ138aを左行させて歯車133をカウンターシャフト115に駆動結合し、その後クラッチCを締結することにより第１速から第２速へのアップシフトを行う。
これによりクラッチCからのエンジン回転が入力軸100、第２速歯車組G2、カウンターシャフト115、および出力歯車組119、120を経て出力軸11より軸線方向に出力され、第２速での動力伝達を行うことができる。

第２速から第３速へのアップシフトに際しては、締結状態のクラッチCを解放し、同期噛合機構138のカップリングスリーブ138aを右行させて歯車135を入力軸100に駆動結合し、その後クラッチCを締結することにより第２速から第３速へのアップシフトを行う。
これによりクラッチからのエンジン回転が入力軸100、第３速歯車組G3、カウンターシャフト115、および出力歯車組119、120を経て出力軸111より軸線方向に出力され、第３速での動力伝達を行うことができる。

第３速から第４速へのアップシフトに際しては、締結状態のクラッチCを解放し、同期噛合機構138のカップリングスリーブ138aを中立位置に戻して歯車135を入力軸100から切り離し、同期噛合機構129のカップリングスリーブ129aを左行させて歯車126をカウンターシャフト115に駆動結合し、その後クラッチCを締結することにより第３速から第４速へのアップシフトを行う。
これによりクラッチCからのエンジン回転が入力軸100、第４速歯車組G4、カウンターシャフト115、および出力歯車組119、120を経て出力軸111より軸線方向に出力され、第４速での動力伝達を行うことができる。

第４速から第５速へのアップシフトに際しては、締結状態のクラッチCを解放し、同期噛合機構129のカップリングスリーブ129aを中立位置に戻して歯車126をカウンターシャフト115から切り離し、同期噛合機構129のカップリングスリーブ129aを右行させて入力軸100を出力軸111に直結し、クラッチCを締結することにより第４速から第５速へのアップシフトを行う。
これによりクラッチCからのエンジン回転が入力軸100、およびカップリングスリーブ129aを経て出力軸111より軸線方向に出力され、第５速（変速比１：１）での動力伝達を行うことができる。

第５速から第６速へのアップシフトに際しては、締結状態のクラッチCを解放し、同期噛合機構129のカップリングスリーブ129aを中立位置に戻して第１入力軸５および出力軸111間の直結を解き、同期噛合機構137のカップリングスリーブ137aを右行させて歯車131をカウンターシャフト115に駆動結合し、クラッチCを締結することにより第５速から第６速へのアップシフトを行う。
これによりクラッチCからのエンジン回転が入力軸100、第６速歯車組G6、カウンターシャフト115、および出力歯車組119、120を経て出力軸111より軸線方向に出力され、第６速での動力伝達を行うことができる。
なお、第６速から順次第１速へとダウンシフトさせるに際しても、上記アップシフトと逆の制御を行うことにより所定のダウンシフトを行わせることができる。

後退動力伝達を希望するＲレンジにおいては、Ｎレンジで締結状態だったクラッチCを解放し、同期噛合機構128のカップリングスリーブ128aを右行させて歯車124をカウンターシャフト115に駆動結合し、その後クラッチCを締結する。
これによりクラッチCからのエンジン回転が入力軸100、後退歯車組GR、カウンターシャフト115、および出力歯車組119、120を経て出力軸111より軸線方向に出力され、この際、後退歯車組GRにより回転方向を逆にされることから、後退変速段での動力伝達を行うことができる。
なお、後退変速段での発進時は、それ用にクラッチCの締結進行制御を行うこと、勿論である。

停止を希望するＰレンジにおいては、同期噛合機構137のカップリングスリーブ137aを左行させてカウンターシャフト115をパークギヤ137cに連結させる。パーキング用の同期噛合機構137以外の１速−後退用同期噛合機構128、４速−５速同期噛合機構129、２速−３速同期噛合機構138は、中立状態とし、エンジン回転が車輪に伝達しないようにしておく。
これによりカウンターシャフト115は、パークギヤ137cにより回転不能に固定される。なお、カップリングスリーブ137aは、上述各変速段のシフト操作と同様に、シンクロメ
ッシュ機構などの同期噛合機構を具えて、パークギヤ137cと円滑に噛合可能とする。

ところで、上記の構成になる第２実施例のツインクラッチ式車両用同期噛合式自動変速機においては、変速機ケース前壁1aおよび第６速出力歯車131間でパークギヤ137cを変速機ケース前壁1aに回転不能に固設する。このパークギヤ137cは同期噛合機構137のカップリングスリーブ137aと隣り合わせて同軸に配置する。そして、図１にてカップリングスリーブ137aを左行させてパークギヤ137cと噛合可能とする。これにより、出力軸111はカウンターシャフト115とともに、パークロック状態となしうるものである。

したがってPレンジにおいては、この噛合機構137がパークギヤ137cを選択して噛合することにより、出力軸111の回転を防止して、出力軸111とディフェレンシャルギヤを介して駆動結合する車輪の回転を防止するパーキング機構を実現することができる。
そして、弾性体の押し付け力を利用した従来のパーキング機構と異なり、エンジンから入力軸100を経てとカウンターシャフト115までの駆動伝達経路が連結していないため、自動クラッチCが締結状態となって車両用噛合式自動変速機が破損するという懸念が生じ得ない。また、車両が急に動き出してしまう危険も生じ得ない。
さらに、ツインクラッチ式車両用噛合式自動変速機にパークギヤ137cのみを付加することによりパーキング機構を実現することができ、別途の油圧系や電子制御系を新たに設けてシステムの複雑化や、構成部品が複雑化や、コスト高を招来するということがない。また、別途のパーキング機構や別途のパーキング機構を作動させるための機構を追加して設ける必要もなく、駆動伝達系に係るユニットサイズが大型化するといったこともない。
なお、第１実施形態および第２実施形態における自動クラッチは、アクチュエータによる油圧の供給がない状態では締結され、油圧が供給されると解放されるものであるが、これに限定されない。アクチュエータによる油圧の供給がない状態で解放状態となる自動クラッチであっても、本発明の効果を得ることができる。

本発明の第１実施例になるツインクラッチ式車両用噛合式自動変速機を示す骨子図である。 同ツインクラッチ式車両用噛合式自動変速機の実体構成を示す縦断側面図である。 本発明の第２実施例になるシングルクラッチ式車両用噛合式自動変速機の骨子図である。

符号の説明

１ 変速機ケース
1a 変速機ケース前壁
1b 変速機ケース中間壁
1c 変速機ケース後壁
２ エンジンクランクシャフト
C1 奇数変速段クラッチ
C2 偶数変速段クラッチ
３ トーショナルダンパ
４ オイルポンプ
５ 第１入力軸
5a 第１入力軸後端部
６ 第２入力軸
７ フロント側ニードルベアリング
８ リヤ側ニードルベアリング
11 出力軸
15 カウンターシャフト
G1 第１速歯車組
G2 第２速歯車組
G3 第３速歯車組
G4 第４速歯車組
G6 第６速歯車組
GR 後退歯車組
28 １速−後退用同期噛合機構
29 ３速−５速用同期噛合機構
37 パークロック−６速用同期噛合機構
37a カップリングスリーブ
37c パークギヤ
38 ２速−４速用同期噛合機構
C 自動クラッチ
137 パークロック−６速用同期噛合機構
137a カップリングスリーブ
137c パークギヤ

Claims (6)

1. クラッチを介してエンジン回転が入力される入力軸を変速機ケースに回転自在に支持して具え、
   該入力軸から出力軸に至る伝動系上に複数の歯車組を噛合機構により適宜駆動結合可能に設け、
   該噛合機構により駆動結合されて選択された１個の歯車組と、前記クラッチの締結とで、選択変速段が決定される車両用噛合式自動変速機において、
   前記噛合機構のカップリングスリーブのうち、１個のカップリングスリーブに隣り合わせて同軸に配置したパークギヤを前記変速機ケースに固設し、該パークギヤに噛合するよう前記１個のカップリングスリーブをシフトさせて出力軸をパークロック状態にするよう構成したことを特徴とする車両用噛合式自動変速機のパーキング機構。
2. 請求項１に記載の車両用噛合式自動変速機のパーキング機構において、
   前記１個のカップリングスリーブが、奇数個の変速段よりなる歯車組に係わる噛合機構のカップリングスリーブであって、且つ、１個の歯車組のみに係わるカップリングスリーブであることを特徴とする車両用噛合式自動変速機のパーキング機構。
3. 請求項２に記載の車両用噛合式自動変速機のパーキング機構において、
   前記１個の歯車組を、この歯車組の軸線と直交する前記変速機ケースの壁面に隣接配置し、前記１個のカップリングスリーブを、これら１個の歯車組および変速機ケースの壁面間に介在させ、この壁面に前記パークギヤを固設したことを特徴とする車両用噛合式自動変速機のパーキング機構。
4. 請求項２または３のいずれかに記載の車両用噛合式自動変速機のパーキング機構において、
   前記１個の歯車組が、奇数個の変速段よりなる歯車組のうち、前進最高速変速段に係わる歯車組であることを特徴とする車両用噛合式自動変速機のパーキング機構。
5. 請求項３または４のいずれかに記載の車両用噛合式自動変速機のパーキング機構において、
   前記１個のカップリングスリーブおよび前記１個の歯車組間における噛合機構を同期噛合機構とし、前記パークギヤと１個のカップリングスリーブとの間に、該１個のカップリングスリーブおよび前記１個の歯車組間における同期噛合機構と同様な同期噛合機構を介在させたことを特徴とする車両用噛合式自動変速機のパーキング機構。
6. 請求項３または４のいずれかに記載の車両用噛合式自動変速機のパーキング機構において、
   前記パークギヤと前記１個のカップリングスリーブとの噛合状態を検出する噛合状態検出手段を設け、
   車両停止中、パークギヤに噛合するよう前記１個のカップリングスリーブをシフトさせた場合に噛合不良状態を検出したときには、該１個のカップリングスリーブを一旦、前記１個の歯車組と噛合させ、その後にパークギヤに噛合させるよう構成したことを特徴とする車両用噛合式自動変速機のパーキング機構。
   

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