JP2006214514A - 変速機 - Google Patents

Abstract

【課題】 動力損失が少なく、また変速が容易であるとともに変速応答性に優れた変速機を提供する。
【解決手段】 入力部材１からトルクの伝達される複数の中間軸１７，１８と、各中間軸１７，１８から出力部材３２に対して所定のギヤ比でトルクを伝達するギヤ対３４，〜３８とを備えた変速機において、入力部材１と各中間軸１７，１８との間に、吐出状態に応じて伝達トルク容量が変化する流体圧ポンプ２，３が設けられるとともに、いずれか一つの流体圧ポンプ２の吐出状態を伝達トルク容量を増大させるように制御するとともに他の流体圧ポンプ３の吐出状態を伝達トルク容量が小さくなるように制御することにより、前記一つの流体圧ポンプ２に前記中間軸１７を介して連結されている所定の前記ギヤ対３４，〜３６によって変速比を設定する変速制御手段２１，２２，２７が備えられている。
【選択図】 図１

Description

この発明は、複数の中間軸と、その中間軸と出力部材との間に介在されたギヤ対とを備え、入力部材からトルクを伝達する中間軸を適宜に変更することにより、複数の変速比（もしくは変速段）を設定するように構成された変速機に関するものである。

変速機は、入力部材と出力部材との間に、複数の動力伝達経路を選択的に形成し、各動力伝達経路でのギヤ比を異ならせることにより、入力部材と出力部材との回転数比である変速比を複数の変速比に設定するように構成された動力伝達装置である。この種の変速機が車両に搭載されていることは周知の通りであり、車両用の変速機としては、設定可能な変速比の数が多いこと、小型軽量であること、動力の伝達効率が高いことなどが要求される。そこで例えば特許文献１には、７段以上の変速段を設定でき、しかも小型化を図ることのできる変速機が記載されている。

この特許文献１に記載された変速機は、いわゆるツインクラッチ式の有段変速機であり、第１クラッチを介してエンジンに連結される第１入力軸、第２クラッチを介してエンジンに連結される第２入力軸、出力軸、第１入力軸にギヤ対を介して連結されている副軸、第１入力軸と副軸との間に設けられるとともに噛み合いクラッチ機構によって選択的に連結状態とする複数のギヤ対、第２入力軸と出力軸との間に設けられるとともに噛み合いクラッチ機構によって選択的に連結状態とされる複数のギヤ対とを有している。そして、この変速機は、いずれかの入力軸から所定のギヤ対を介して出力軸にトルクを伝達する変速段と、いずれかの入力軸から所定のギヤ対および副軸を介して出力軸にトルクを達する変速段とを設定するように構成され、その結果、後進段を含めて７段以上の変速段を設定するように構成されている。

また、特許文献２には、エンジンとトランスミッションとの間のクラッチとして機能する油圧式の動力伝達装置が記載されている。
特開２００３−１２０７６４号公報 特開平８−２８４９７７号公報

上記の特許文献１に記載されている変速機では、設定可能な変速段数が多いことにより、エンジンを燃費のよい状態で運転でき、また副軸を効果的に利用するように構成されているので、変速機が全体として小型軽量化され、その結果、車両の燃費を向上させることができる。

しかしながら、動力の伝達経路を設定し、また変更するために用いられている前記第１クラッチおよび第２クラッチは、変速過渡時の慣性力を吸収するべく油圧式の摩擦クラッチによって構成されており、そのために、エネルギー効率や変速応答性の点で改善すべき余地があった。すなわち、油圧式の摩擦クラッチは、油圧によって摩擦板を押圧することにより係合するから、所定の変速段を設定して走行している定常的な状態であっても、クラッチを係合させるための油圧を発生させる必要があり、そのための動力を常時消費することになる。

また、トルクの伝達に関与していないクラッチはいわゆる解放状態に制御されるが、摩擦板の相対回転による引き摺りトルクが生じ、それに伴う摩擦によって動力損失が生じる。また、その際に熱が生じるので、冷却のために常時潤滑油を供給する必要があり、その潤滑のために動力を消費するから、動力損失が増える可能性がある。

さらに、解放状態のクラッチを係合させる場合、摩擦板同士の間のクリアランスが詰まった後、摩擦板同士が実質的に係合してトルクを伝達する。したがってそのクリアランスが詰まるまでの時間が遅れ時間となる。特に、特許文献１に記載された変速機では、一方のクラッチの解放と他方のクラッチの係合とを協調して進行させるいわゆるクラッチ・ツウ・クラッチ変速となるので、各クラッチ相互の状況に応じて係合もしくは解放を進行させることになり、そのために複雑な制御が余儀なくされるのみならず、変速応答性が必ずしも良好ではない。

一方、特許文献２に記載された動力伝達装置は、クラッチとしての機能を備えているが、変速比を切り替える変速のために使用すること、もしくはそのための技術は特許文献２には開示されていない。

この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであり、全体としてのエネルギー効率が良好で、しかも変速制御の容易な変速機を提供することを目的とするものである。

上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、入力部材からトルクの伝達される複数の中間軸と、各中間軸から出力部材に対して所定のギヤ比でトルクを伝達するギヤ対とを備えた変速機において、前記入力部材と各中間軸との間に、吐出状態に応じて伝達トルク容量が変化する流体圧ポンプが設けられるとともに、いずれか一つの流体圧ポンプの吐出状態を該一つの流体圧ポンプの伝達トルク容量を増大させるように制御するとともに他の流体圧ポンプの吐出状態を該他の流体圧ポンプの伝達トルク容量が小さくなるように制御することにより、前記一つの流体圧ポンプに前記中間軸を介して連結されている所定の前記ギヤ対によって変速比を設定する変速制御手段が備えられていることを特徴とするものである。

また、請求項２の発明は、請求項１の発明における前記変速制御手段が、吐出流量が制限されてトルクを伝達している前記いずれか一つの流体圧ポンプの吐出状態を伝達トルク容量が次第に小さくなるように制御すると同時に他の一つの流体圧ポンプの吐出状態をその伝達トルク容量が次第に大きくなるように制御して、前記ギヤ対による変速比から他のギヤ対による他の変速比に切り替える手段を備えていることを特徴とする変速機である。

さらに、請求項３の発明は、請求項１または２の発明おける前記流体圧ポンプが、前記入力部材からトルクが伝達される入力側回転部材と、前記中間軸に連結された出力側回転部材との相対回転によって、オイルを吸入するとともに吐出する差動オイルポンプによって構成されていることを特徴とする変速機である。

請求項４の発明は、請求項３の発明において、前記流体圧ポンプの入力側回転部材が単一の円筒状部材によって形成されて共通化され、かつ各流体圧ポンプにおける出力側回転部材がその円筒状部材の内部に軸線方向に並んで配列され、軸線方向での一端側に配置された出力側回転部材に前記中間軸が連結されるとともに、その中間軸の外周側に同軸上に回転自在に嵌合された他の中間軸が、軸線方向での他端側に配置された他の出力部材に連結されていることを特徴とする変速機である。

一方、請求項５の発明は、上記の請求項１または２の発明において、前記各中間軸が互いに半径方向に離隔して平行に配置されるとともに、各中間軸と同一軸線上に各中間軸に対応して前記流体圧ポンプが配置されていることを特徴する変速機である。

請求項６の発明は、この請求項５の発明において、いずれか一つの流体圧ポンプに前記入力部材が連結され、かつ他の流体圧ポンプに伝動機構を介して前記入力部材が連結され、前記入力部材に連結された前記一つの流体圧ポンプおよび該流体圧ポンプに連結された中間軸ならびに該中間軸に連結されたギヤ対を介して変速比の最も小さい最高速段が設定されるように構成されていることを特徴とする変速機である。

さらに、請求項７の発明は、請求項５または６の発明において、前記入力部材といずれかの中間軸との間に、一つの変速段に相当するギヤ比を持った連結ギヤ対が介在され、前記いずれかの中間軸と出力部材との間のギヤ対と、他の中間軸と出力部材との間のギヤ対とに、ギヤ比が同一のギヤ対が含まれていることを特徴とする変速機である。

そして、請求項８の発明は、上述した請求項１ないし７のいずれかの発明における前記変速制御手段が、前記流体の温度が低い場合には、前記他の流体圧ポンプの吐出流量の制限を行いもしくは制限の程度を流体の温度が高い場合に比較して大きくするように構成されていることを特徴とする変速機である。

また、請求項９の発明は、上述した請求項１ないし７のいずれかの発明における前記変速制御手段が、前記流体の温度が低い場合には、前記所定のギヤ対によって変速比を設定するべく吐出流量が制限されている前記いずれか一つの流体圧ポンプについての吐出流量の制限を、流体の温度が高い場合に比較して小さくするように構成されていることを特徴とする変速機である。

さらにまた、請求項１０の発明は、請求項１ないし９のいずれかの発明において、前記流体圧ポンプの吐出を制限する制限機構が設けられるとともに、その制限機構が、該制限機構の故障によって前記制限を解除するように構成されていることを特徴とする変速機である。

そして、請求項１１の発明は、請求項１ないし９のいずれかの発明において、前記複数の中間軸のうちのいずれかの中間軸と出力部材との間に、前記変速機が搭載された車両が発進する際の発進用変速比を設定するギヤ対が設けられるとともに、他の中間軸と出力部材との間に、前記発進用変速比に対して一段アップシフト側の変速比を設定するギヤ対が設けられ、その一段アップシフト側の変速比を設定するギヤ対を前記他の中間軸もしくは出力部材に選択的に連結する切換機構が設けられ、前記発進用変速比を設定する前記ギヤ対と前記入力部材との間に介在されている流体圧ポンプの吐出流量の制限が完了した後に前記切換機構を連結状態にする発進制御手段が設けられていることを特徴とする変速機である。

請求項１の発明によれば、いずれかの流体圧ポンプの吐出状態を制御して流体が封じ込められた状態に近い状態になるので、流体圧ポンプを構成しているいわゆる入力側回転部材とその入力側回転部材に対する相対的な出力側回転部材との相対運動が抑制もしくは制限され、その結果、これらの部材の間での伝達トルク容量すなわち流体圧ポンプを介した伝達トルク容量が大きくなる。その場合、他の流体圧ポンプからの吐出が制限されないので、該他の流体圧ポンプを介したトルクの伝達が生じず、もしくは極めてわずかになる。したがって吐出状態を制御した流体圧ポンプおよびこれに連結されている中間軸ならびにギヤ対を介したトルクの伝達経路が、入力部材から出力部材までの間に形成されるので、このギヤ対のギヤ比に応じた変速比が設定される。その場合、流体圧ポンプを介したトルクの伝達は、流体の流動を制限することにより成立するので、特に動力を消費することなく実行でき、動力損失を防止もしくは抑制することができる。

また、請求項２の発明によれば、変速比を切り替える場合、変速比を設定している流体圧ポンプからの吐出の制限を次第に解除すると同時に、他の流体圧ポンプからの吐出を次第に制限する。その結果、トルクの伝達経路およびギヤ対が切り替わるので、そのギヤ対のギヤ比に応じた変速比が設定される。その変速の場合、流体圧ポンプによる伝達トルク容量は、その内部の圧力あるいは吐出流量に応じたものとなるので、変速に関与する各流体圧ポンプの伝達トルク容量をある程度正確かつ迅速に制御でき、その結果、変速応答性を向上させることができる。

また、請求項３の発明によれば、流体圧ポンプの吐出状態を制御することにより、入力側回転部材と出力側回転部材との相対回転が制限され、両者の間でトルクが伝達されるとともに、その伝達トルク容量が、流体圧ポンプの吐出状態の制御の程度に応じて増大する。このような構成であれば、中間軸などの回転部材と同軸上に流体圧ポンプを配置できるので、変速機の全体としての構成をコンパクト化することができる。

さらに、請求項４の発明によれば、各流体圧ポンプを同一軸線上に隣接して配列することができるうえに、それぞれの流体圧ポンプにおける入力側回転部材を共通化あるいは共用化できるので、部品点数の削減と共に変速機の全体としての構成をコンパクト化することができる。

一方、請求項５の発明によれば、流体圧ポンプやギヤ対を半径方向に並べて配置できるので、変速機の全長を短くすることができ、全体としての構成がコンパクトになるとともに、車両に搭載する場合には、いわゆる横置きエンジンタイプの車両での車載性を向上させることができる。

これに加えて、請求項６の発明によれば、変速比の最も小さい最高速段を設定する場合、前記伝動機構を介することなくトルクを伝達できるので、入力部材から出力部材に到るトルク伝達経路に介在する部材が少なくなって、摩擦などによる動力損失が抑制される。すなわち、前記変速機を車両に搭載した場合、使用頻度（もしくは設定頻度）の高い最高速段での動力損失が抑制されることにより、燃費を向上させることができる。

請求項７の発明によれば、流体圧ポンプを並列に配置した構成であって、前記連結ギヤ対を備えているので、その連結ギヤ対を介したトルク伝達状態とその連結ギヤ対を介することなくトルクを伝達する状態とに、吐出状態を制御する流体圧ポンプを変更することにより、１段の変速をおこなうことができ、そのために、所定の中間軸と出力部材との間のギヤ対と他の中間軸と出力部材との間のギヤ対とを、ギヤ比の等しいものとすることができ、それに伴って変速機の構成を簡素化し、また製造・組み立ての容易なものとすることができる。

一方、請求項８の発明によれば、流体の温度が低い場合には、所定の変速比を設定するべく吐出が制限される流体圧ポンプ以外の流体圧ポンプについて、その吐出が、高温の場合に比較して制限されるので、その流体の圧力の増大や流動中の剪断や摩擦などによって流体の温度が相対的に速く上昇し、したがって流体の温度上昇を促進することができる。

これに対して請求項９の発明によれば、流体の温度が低い場合、所定の変速比を設定するべく吐出が制限される流体圧ポンプについて、その吐出の制限が、高温の場合に比較して小さくされるので、その流体圧ポンプからの流体の吐出および流動に伴う剪断や摩擦などによって流体の温度が相対的に速く上昇し、したがって流体の温度上昇を促進することができる。

そして、請求項１０の発明によれば、流体の吐出を制限する制限機構が故障した場合、その吐出の制限が解除され、その結果、流体圧ポンプを介した伝達トルク容量が低下し、もしくはトルク伝達が行われなくなる。すなわち、その故障時には、出力部材にトルクが伝達されず、もしくは出力部材のトルクが低下するので、車両においては駆動力を低下させてフェールセーフを確立することができる。

またそして、請求項１１の発明によれば、発進用変速比を設定するギヤ対を介して出力部材にトルク伝達するべく所定の流体圧ポンプの吐出を次第に制限している状態では、その発進用変速比に対して一段アップシフト側の変速比を設定するギヤ対が、切換機構が解放状態となることにより、中間軸もしくは出力部材に対して連結されていない状態に設定される。すなわち、発進用変速比を設定する場合には、他のギヤ対のいわゆる連れ回りが生じないので、出力部材に現れるトルクの低下要因が少なくなり、その結果、車両用の変速機として構成した場合には、車両の動力性能や燃費を向上させることができる。

つぎにこの発明を具体例に基づいて説明する。図１にこの発明の一例をスケルトン図で示してあり、入力部材１が二つの流体圧ポンプ２，３に連結されている。この入力部材１は、図示しないエンジンや電動機などの動力源のトルクを流体圧ポンプ２，３に伝達するためのものであって、回転軸や歯車あるいは巻き掛け伝動機構などによって構成されている。なお、以下の説明では、入力部材１を入力軸１と記す。

流体圧ポンプ２，３は、主として、入力側の部材と出力側の部材との間でのトルクの伝達を行うためのものであり、流体を閉じ込めることにより、入力側の部材と出力側の部材との相対回転を制限できる容積型のオイルポンプがその一例である。以下の説明では、流体圧ポンプをオイルポンプと記す。

図２および図３には、そのオイルポンプ２，３を示してあり、これらのオイルポンプ２，３は、同一軸線上に軸線方向に並べて配列され、いわゆるタンデム型のツインポンプとして構成されている。すなわち、前記入力軸１が連結された入力側の部材は、円筒状を成すハウジング４であり、その内周面は半径方向に滑らかに凹凸となる波形の曲面となっている。この内周面が後述するように、カム面５である。

そのハウジング４の内部に、出力側部材である二つのロータ６，７が、同一軸線上で軸線方向に並んで配列されている。各ロータ６，７は、所定の厚さを備えた円盤状の部材であって、ハウジング４の中心軸線を中心にして回転するようにハウジング４の内部に支持されている。各ロータ６，７には、外周面に開口する凹部８が、回転中心軸線を中心にした放射状に、複数、形成されている。これらの凹部８は、シリンダに相当する部分であり、したがってその内部にはピストン（もしくはプランジャ）９が、ロータ６，７の半径方向に往復動するように収容されている。なお、以下の説明では、凹部８をシリンダ部８と記す。

各ピストン９の頂部すなわちロータ６，７の半径方向での外側の先端部には、ハウジング４の内周面である前記カム面５に接触する回転体が回転自在に保持されている。この回転体は、前記カム面５に沿って移動するカムフォロアーとして機能するものであって、ボールやローラなどによって構成されている。以下の説明では、球体としてボール１０を使用した例を説明する。

そのボール１０をカム面５に確実に接触させ、かつカム面５に沿って移動させるために、ピストン９をカム面５側に押圧するスプリング１１が、ピストン９の底部側（ロータ６，７の半径方向で中心側）に配置されている。したがって、シリンダ部８の内部には、ピストン９によって区画された油室１２が形成されており、ピストン９の往復運動によってその油室１２の容積が変化することにより、オイルなどの流体を油室１２の内部に吸入するとともに、その流体を加圧して吐出するように構成されている。なお、前記カム面５に替えて溝カムなどの確動カムをロータ６，７とピストン９との間に構成すれば、上記のリターンスプリング１１を廃止することができる。

オイルの吸入および吐出のための流路について説明すると、各油室１２の底部（ロータ６，７の回転中心側の部分）に半径方向に向けて貫通した吸入孔１３と吐出孔１４とが形成されている。この吸入孔１３には、油室１２の容積が増大する吸入時に開く吸入側逆止弁１５が設けられ、また吐出孔１４には、油室１２の容積が減少する吐出時に開く吐出側逆止弁１６が設けられている。

したがって、各オイルポンプ２，３は、入力側回転部材であるハウジング４と出力側回転部材であるロータ６，７とが相対回転することにより、ハウジング４の内周面に形成されているカム面５およびスプリング１１によって各ピストン９がロータ６，７の半径方向に往復動させられるので、オイルを吸入するとともにそのオイルを加圧して吐出するいわゆる差動ポンプとして構成されている。また、油室１２に対するオイルの吸入もしくは吐出を制限すると、すなわち吐出圧を高くすると、オイルが油室１２に封入された状態となり、そのオイルが実質的に非圧縮性であることにより、ピストン９の往復動が制限もしくは阻止される。その結果、ピストン９およびオイルがハウジング４ロータ６，７との間のいわゆる楔として機能し、ハウジング４とロータ６，７との相対回転が阻止もしくは制限される。すなわち、ハウジング４とロータ６，７との間で伝達されるトルク（もしくは伝達トルク容量）が増大する。

各オイルポンプ２，３から後述する歯車機構にトルクを伝達する中間軸１７，１８が設けられている。すなわち、一方のオイルポンプ（入力軸１側、もしくは図２の左側のオイルポンプ）２におけるロータ６には、その回転中心軸線に沿って延びる中間軸（以下、仮に第１中間軸と記す）１７が一体化して設けられており、その第１中間軸１７は、他方のオイルポンプ（入力軸１とは反対側、もしくは図２の右側のオイルポンプ）３におけるロータ７を貫通して、入力軸１と同一軸線上でかつ入力軸１とは反対方向に延び、ハウジング４の外部に突出している。この第１中間軸１７の外周側に他の中間軸（以下、仮に第２中間軸と記す）１８が相対回転自在に嵌合されている。すなわち、第２中間軸１８は中空軸であって、オイルポンプ３におけるロータ７の一方の側面の中心部に一体化するように取り付けられている。そして、この第２中間軸１８は、第１中間軸１７と同様に、入力軸１と同一軸線上でかつ入力軸１とは反対方向に延び、ハウジング４の外部に突出している。

なお、これらの中間軸１７，１８は変速機全体のケーシング（図示せず）などの固定部もしくは筐体部によって回転自在に支持され、その支持部もしくはその近傍で固定部あるいは筐体部に密着嵌合している。そして、前記吸入孔１３や吐出孔１４は、各中間軸１７，１８の内部を貫通して、固定部あるいは筐体部との密着嵌合部に延び、ここから、固定部あるいは筐体部に形成されている油路（図示せず）に連通している。

ここで、各オイルポンプ２，３からのオイルの吐出状態を制御するための油圧回路について説明すると、図４に示すように、各オイルポンプ２，３の前記吐出孔１３には、各オイルポンプ２，３毎に吐出油路１９，２０が連通した状態に設けられており、各吐出油路１９，２０がそれぞれに対応して設けられている制御弁２１，２２に接続されている。これらの制御弁２１，２２は、弁体（図示せず）とその弁体を開弁方向に押圧するリターンスプリング２３，２４とを備え、流入側の油圧をリターンスプリング２３，２４と同じ方向から弁体に対して作用させ、かつ制御力（あるいは制御油圧）２５，２６を弁体に対して閉弁方向に作用させるように構成されている。

上記の制御力２４，２５は、特には図示しないが、ソレノイドで発生させた電磁力やソレノイドバルブで制御された油圧、カムなどによって変更できるバネ力などであってよく、好ましくは電気的に制御可能な押圧力である。この制御力２４，２５を制御するための電子制御装置（ＥＣＵ）２７が設けられている。この電子制御装置２７は、マクロコンピュータを主体として構成され、入力されたデータおよび予め記憶しているデータならびにプログラムに従って演算を行い、その演算の結果に応じて所定の制御信号を出力するように構成されている。

一方、各オイルポンプ２，３の前記吸入孔１３には、各オイルポンプ２，３毎に吸入油路２８，２９が連通した状態で設けられており、これらの各吸入油路２８，２９がオイルパンなどのオイル溜め部３０に連通されている。また、各制御弁２１，２２の吐出側のポート（図示せず）が、それぞれに対応する吸入油路２８，２９に連通されている。なお、オイルの温度を検出するための温度センサー３１がオイル溜め部３０に配置され、その検出信号を前記電子制御装置２７に入力するように構成されている。

なお、各制御弁２１，２２は、電気的に制御可能な構成とする場合、電気的なＯＦＦ状態で完全解放状態となるいわゆるノーマル・オープン構造の弁とすることが好ましい。断線などの電気的な故障が生じた場合に、自動的に解放状態となって各オイルポンプ２，３の吐出流量の制限を行わず、その結果、各オイルポンプ２，３がトルクを伝達しなくなってフェールセーフを確立できるからである。

この発明に係る変速機は、上記の入力軸１からオイルポンプ２，３を介して伝達されたトルクを歯車機構を介して出力するように構成されている。その歯車機構の一例を説明すると、図１に示すように、各中間軸１７，１８と平行に出力軸３２と副軸３３とが配置されている。前記第１中間軸１７は第２中間軸１８の先端側（図１の右側）に突出しており、その第１中間軸１７の先端部側から基端部側に順に、第１速ギヤ対３４、第３速ギヤ対３５、第５速ギヤ対３６が設けられている。また、第２中間軸１８の先端部側から基端部側に順に、第２速ギヤ対３７、第４速ギヤ対３８が設けられている。なお、第１速ギヤ対３４、第２速ギヤ対３７、第３速ギヤ対３５、第４速ギヤ対３８ならびに第５速ギヤ対３６は、ここに挙げてある順にギヤ比が小さくなるように構成されている。

より具体的に説明すると、第１速駆動ギヤ３４Ａと第３速駆動ギヤ３５Ａとが互いに隣接して第１中間軸１７に取り付けられており、その第１速駆動ギヤ３４Ａに噛み合っている第１速従動ギヤ３４Ｂと第３速駆動ギヤ３５Ａに噛み合っている第３速従動ギヤ３５Ｂとが、互いに隣接した状態で、出力軸３２に回転自在に嵌合されている。これらの従動ギヤ３４Ｂ，３５Ｂを出力軸３２に対して選択的に連結するクラッチ機構が、各従動ギヤ３４Ｂ，３５Ｂの間に配置されている。このクラッチ機構は、一例として、従来知られている同期連結機構（シンクロナイザー）３９によって構成されており、出力軸３２と共に回転するスリーブを軸線方向に移動させていずれかの従動ギヤ３４Ｂ，３５Ｂにスプライン嵌合させることにより、出力軸３２に対して各従動ギヤ３４Ｂ，３５Ｂを選択的に連結するようなっている。

第１中間軸１７には、前記第３速駆動ギヤ３５Ａに隣接して第５速駆動ギヤ３６Ａが取り付けられており、この第５速駆動ギヤ３６Ａに噛み合っている第５速従動ギヤ３６Ｂが、副軸３３に回転自在に嵌合して保持されている。

さらに、上記の第１中間軸１７の外周側に位置する第２中間軸１８の先端部側から順に、第２速駆動ギヤ３７Ａと第４速駆動ギヤ３８Ａとが取り付けられており、その第２速駆動ギヤ３７Ａに噛み合っている第２速従動ギヤ３７Ｂと第４速駆動ギヤ３８Ａに噛み合っている第４速従動ギヤ３８Ｂとが、互いに隣接した状態で、出力軸３２に回転自在に嵌合されている。これらの従動ギヤ３７Ｂ，３８Ｂを出力軸３２に対して選択的に連結するクラッチ機構が、各従動ギヤ３７Ｂ，３８Ｂの間に配置されている。このクラッチ機構は、一例として、従来知られている同期連結機構（シンクロナイザー）４０によって構成されており、出力軸３２と共に回転するスリーブを軸線方向に移動させていずれかの従動ギヤ３７Ｂ，３８Ｂにスプライン嵌合させることにより、出力軸３２に対して各従動ギヤ３７Ｂ，３８Ｂを選択的に連結するようなっている。

前記第２速駆動ギヤ３７Ａの外周側には、この第２速駆動ギヤ３７Ａに噛み合っているアイドルギヤ４１が配置されており、このアイドルギヤ４１に噛み合っているリバース従動ギヤ４２Ｂが副軸３３に回転自在に嵌合して支持されている。したがってこのリバース従動ギヤ４２Ｂと前記第５速従動ギヤ３６Ｂとは、副軸３３上で互いに隣接しており、これらの従動ギヤ３６Ｂ，４２Ｂを副軸３３に対して選択的に連結するクラッチ機構が、各従動ギヤ３６Ｂ，４２Ｂの間に配置されている。このクラッチ機構は、一例として、従来知られている同期連結機構（シンクロナイザー）４３によって構成されており、副軸３３と共に回転するスリーブを軸線方向に移動させていずれかの従動ギヤ３６Ｂ，４２Ｂにスプライン嵌合させることにより、出力軸３２に対して各従動ギヤ３６Ｂ，４２Ｂを選択的に連結するようなっている。したがって、第２速駆動ギヤ３７Ａは、後進段（リバースギヤ）を設定するためのギヤ対における駆動ギヤの機能を備えている。

上記の副軸３３と出力軸３２との間で動力を伝達するための伝動機構が設けられている。この伝動機構としては、歯車機構や巻き掛け伝動機構などを必要に応じて採用することができ、図１に示す例では、アイドルギヤ４４を用いた歯車機構が採用されている。なお、その歯車機構におけるギヤ比は“１”に設定され、副軸３３と出力軸３２との間では加減速が生じないようになっている。

上記の各同期連結機構３９，４０，４３（以下、仮に第１シンクロ３９、第２シンクロ４０、第３シンクロ４３と記す）は、この発明の切換機構に相当し、スリーブを左右いずれかに移動させることにより、いずれかの従動ギヤを出力軸３２もしくは副軸３３に対して連結し、スリーブが中央に位置する状態ではその連結を解除してニュートラルとなるように構成されている。スリーブのこのような移動は手動操作によって直接行うように構成することもできるが、電気式アクチュエータや油圧式アクチュエータによってスリーブを動作させるように構成することが好ましい。この種のアクチュエータを前記電子制御装置２７からの制御信号によって動作させることにより、電気的な変速制御が可能になるからである。

つぎに、上述した変速機の作用について説明する。図５は、各変速段を設定する際の各オイルポンプ２，３、各シンクロ３９，４０，４３の動作状態をまとめて示す図表であって、この図５における各オイルポンプ２，３についての「ＯＦＦ」は、オイルの吸入・吐出の制限を行っていない状態を示し、「ＬＯＣＫ」は、オイルの吸入・吐出を最大に制限している状態を示している。さらに「ＯＦＦ〜ＬＯＣＫ」および「ＬＯＣＫ〜ＯＦＦ」は、オイルの吸入・吐出の制限を次第に変化させている状態を示している。さらに、各シンクロについての「右」、「左」は、それぞれのシンクロにおけるスリーブの図１での位置を示すとともに、丸括弧はダウンシフトするための待機状態、カギ括弧はアップシフトするための待機状態を示し、そして「−」はスリーブが中央に位置して中立状態となっていることを示す。

図示しないシフト装置でニュートラルポジションが選択されるなどのことによってニュートラル（Ｎ）状態を設定する際には、各オイルポンプ２，３がＯＦＦ状態とされ、また各シンクロ３９，４０，４３のスリーブが中央位置に設定され、いずれのギヤ対も出力軸３２もしくは副軸３３に連結しないニュートラル状態となる。すなわち、各制御弁２１，２２がＯＦＦ状態に制御されてオープン状態となるから、各オイルポンプ２，３の吐出圧が最低に制御されてそのオイルの吐出が制限されず、いわゆる空回り状態となってトルクを伝達しない。

車両が発進する場合、先ず、第１シンクロ３９のスリーブが図１の右側に移動させられて、第１速従動ギヤ３４Ｂが出力軸３２に連結され、第１中間軸１７と出力軸３２とが第１速ギヤ対３４を介して連結される。その状態で、第１中間軸１７に連結されているオイルポンプ２を、「ＯＦＦ」から「ＬＯＣＫ」に制御する。すなわち、そのオイルポンプ２からのオイルの吐出圧を前記制御弁２１によって高くして、オイルの吐出を次第に制限する。吐出圧を高くしてオイルの吐出を制限することにより、ハウジング４に対するロータ６，７の相対回転が次第に制限される。すなわち、ハウジング４とロータ６，７との間の伝達トルク容量が次第に増大するから、第１中間軸１７あるいは出力軸３２に現れるトルクが次第に大きくなる。その結果、車両の駆動トルクが滑らかに増大し、滑らかな発進をおこなうことができる。

その場合、第２シンクロ４０および第３シンクロ４３は、ニュートラル状態に制御されている。したがって、第１速ギヤ対３４以外のギヤ対および第２中間軸１８が連結されている他のオイルポンプ３が、出力軸３２に対して連結されていないので、車両の発進に伴って出力軸３２が回転しても、当該他のオイルポンプ３や第１速ギヤ対３４以外のギヤ対が回転することがない。その結果、発進の際の動力が、変速段の設定に直接関与しない回転部材あるいは発進のためのトルクの伝達に直接関与しない回転部材を回転させることに消費されることや、当該他のオイルポンプ３でオイルを吸入・吐出することに消費されることを回避できる。そのため、いわゆる引き摺り損失を抑制して動力性能を向上させ、また車両の全体としての燃費を向上させることができる。

第１中間軸１７が連結されているオイルポンプ２の吐出圧を高くしてその吐出流量を最大限制限した「ＬＯＣＫ」状態となると、そのオイルポンプ２および第１中間軸１７ならびに第１速ギヤ対３４を介して出力軸３２にトルクが伝達され、第１速の変速段（変速比）が設定される。第１速からの変速は、アップシフトのみであるから、第２速ギヤ対３７を出力軸３２に連結し、アップシフト待機状態とする。すなわち、第２シンクロ４０のスリーブを図１の右側に移動させて、第２速従動ギヤ３７Ｂを出力軸３２に連結する。その場合、第２中間軸１８が連結されているオイルポンプ２は、オイルの吐出が制限されておらずにいわゆる「ＯＦＦ」状態であってトルクを実質的には伝達していないので、いわゆる二重係合によるロック状態が生じることはない。

第１速における上記のアップシフト待機状態で、一方のオイルポンプ２からのオイルの吐出の制限を次第に解除し、すなわち吐出圧を次第に低下させ、それに合わせて他方のオイルポンプ３の吐出圧を次第に高くしてオイルの吐出を次第に制限することにより、第１速から第２速への変速が実行される。このような制御は、例えば図４に示す一方の制御弁２１における制御力２５を次第に小さくし、かつ他方の制御弁２２の制御力２６を次第に増大させることにより実行することができる。

吐出流量の制限を次第に解除することにより前記一方のオイルポンプ２におけるハウジング４とロータ６との相対回転が次第に許容され、このオイルポンプ２を介した入力軸１から第１中間軸１７に対する伝達トルク容量が次第に低下する。これとは反対に、前記他方のオイルポンプ３では吐出圧が高くなってオイルの吐出が次第に制限されることにより、そのオイルポンプ３を介した伝達トルク容量が次第に増大する。すなわち、入力軸１からトルクの伝達される軸が、第１中間軸１７から第２中間軸１８に次第に切り替えられ、ついには第２中間軸１８から第２速ギヤ対３７を介して出力軸３２にトルクが伝達され、第２速が設定される。したがって、第２速では、一方のオイルポンプ２が「ＯＦＦ」となり、他方のオイルポンプ３が「ＬＯＣＫ」となる。

第２速からは第１速へのダウンシフトと第３速へのアップシフトとが可能であるから、第１速へのダウンシフト待機のためには、第１シンクロ３９のスリーブを図１の右側に移動して第１速ギヤ対３４を出力軸３２に対して連結しておく。これに対して第３速へのアップシフト待機のためには、第１シンクロ３９のスリーブを図１の左側に移動させて、第３速ギヤ対３５における第３速従動ギヤ３５Ｂを出力軸３２に連結しておく。

これらいずれかの待機状態で、トルクの伝達状態にあるオイルポンプ３からの吐出の制限を次第に解除し、かつトルクを実質的には伝達していないオイルポンプ２の吐出を次第に制限すると、上述した第１速から第２速へのアップシフトの場合とは反対に、入力軸１からトルクの伝達される軸が、第２中間軸１８から第１中間軸１７に次第に切り替えられる。その結果、第１シンクロ３９をアップシフト待機状態に設定してあれば、第２速から第３速への変速が生じ、また反対に、第１シンクロ３９をダウンシフト待機状態に設定してあれば、第２速から第１速へのダウンシフトが生じる。

こうして第３速が設定された状態では、一方のオイルポンプ２の吐出が最大限に制限されて「ＬＯＣＫ」状態となり、かつ他方のオイルポンプ３から吐出の制限が解除されて「ＯＦＦ」状態となる。この第３速で第２シンクロ４０のスリーブを図１の右側に移動して第２速従動ギヤ３７Ｂを出力軸３２に連結することによりダウンシフト待機状態となり、また反対にそのスリーブを図１の左側に移動させて第４速従動ギヤ３８Ｂを出力軸３２に連結させれば、第４速へのアップシフト待機状態となる。

これらいずれかの待機状態で、トルクの伝達状態にあるオイルポンプ２からの吐出の制限を次第に解除し、かつトルクを実質的には伝達していないオイルポンプ３の吐出を次第に制限すると、上述した第２速から第３速へのアップシフトの場合とは反対に、入力軸１からトルクの伝達される軸が、第１中間軸１７から第２中間軸１８に次第に切り替えられる。その結果、第２シンクロ４０をアップシフト待機状態に設定してあれば、第３速から第４速への変速が生じ、また反対に、第２シンクロ４０をダウンシフト待機状態に設定してあれば、第３速から第２速へのダウンシフトが生じる。

こうして第４速が設定された状態では、前記他方のオイルポンプ３の吐出が最大限に制限されて「ＬＯＣＫ」状態となり、かつ前記一方のオイルポンプ２から吐出の制限が解除されて「ＯＦＦ」状態となる。この第４速で第１シンクロ３９のスリーブを図１の左側に移動して第３速従動ギヤ３５Ｂを出力軸３２に連結することによりダウンシフト待機状態となり、また第３シンクロ４３のスリーブを図１の右側に移動させて第５速従動ギヤ３６Ｂを副軸３３に連結させれば、第５速へのアップシフト待機状態となる。

これらいずれかの待機状態で、トルクの伝達状態にある前記他方のオイルポンプ３からの吐出の制限を次第に解除し、かつトルクを実質的には伝達していない前記一方のオイルポンプ２の吐出を次第に制限すると、上述した第３速から第４速へのアップシフトの場合とは反対に、入力軸１からトルクの伝達される軸が、第２中間軸１８から第１中間軸１７に次第に切り替えられる。その結果、第３シンクロ４３をアップシフト待機状態に設定してあれば、第４速から第５速への変速が生じ、また反対に、第１シンクロ３９をダウンシフト待機状態に設定してあれば、第４速から第３速へのダウンシフトが生じる。

第５速へのアップシフト待機状態で、吐出の制限を行うオイルポンプを前記他方のオイルポンプ３から前記一方のオイルポンプ２に切り替えると、第５速が設定される。この第５速からは低速段側へのダウンシフトが可能であるから、例えば第２シンクロ４０のスリーブを図１の左側に移動して第４速へのダウンシフト待機状態とすることができる。

なお、後進段（リバースギヤ）は、第３シンクロ４３のスリーブを図１の左側に移動してリバース従動ギヤ４２Ｂを副軸３３に連結した状態で、前記一方のオイルポンプ２を「ＯＦＦ」状態とするとともに前記他方のオイルポンプ３を「ＬＯＣＫ」状態とすることにより設定される。

いずれかの変速段を設定してトルクを伝達している場合、いずれか一方のオイルポンプ２，３を「ＬＯＣＫ」状態に制御し、かつ他方のオイルポンプ２，３を「ＯＦＦ」状態に制御する。その「ＬＯＣＫ」状態は、オイルポンプ２，３の内部にオイルをいわゆる閉じ込めた状態であるから、吐出油路１９，２０を遮断するなどのことによって設定できる。これとは反対に「ＯＦＦ」状態は、吐出油路１９，２０を解放するなどのことによって設定できる。したがって、これらの状態を設定して保持するために特別に動力もしくはエネルギーを必要とすることがない。また、「ＯＦＦ」状態のオイルポンプ２，３では入力側の部材と出力側の部材の相対回転もしくは相対移動が生じるが、潤滑作用のあるオイルを吸入・吐出しているので、潤滑の必要がない。このように、上記の変速機では、所定の変速段を設定している定常状態では、その変速段を維持するための動力を必要としないので、動力損失が少なく、車両の全体としての燃費を向上させることができる。

上述した発進のために第１速を設定する変速および各変速段同士の間での変速は、吐出の制限を行うオイルポンプを変更することによって実行される。その変速過渡状態では、各オイルポンプ２，３が共に伝達トルク容量を持つことになるが、オイルは圧力が高くなることにより流量が増大し、またオイルの漏れも増大するので、各オイルポンプ２，３が共に伝達トルク容量を持っても、いわゆるタイアップ（インターロック）もしくはダブルロックなどによるショックが生じることが防止もしくは抑制される。また、吐出流量の制限もしくは吐出圧と伝達トルク容量とはある程度正確に対応しているので、変速の際の各オイルポンプ２，３の伝達トルク容量の制御が容易である。したがって、上記の変速機によれば、エンジンの吹き上がりやタイアップによるショックを生じさせることなく変速を実行でき、また変速応答性を向上させることができる。

さらに、図１ないし図３に示すように、各オイルポンプ２，３の入力側回転部材であるハウジング４が、各オイルポンプ２，３で共通化もしくは共用化されているので、必要とする部品点数が少なくなり、オイルポンプ２，３を小型化することができ、ひいては変速機全体としての構成をコンパクト化できる。

つぎにこの発明の他の具体例を、図６ないし図８を参照して説明する。図６に示す例は、オイルポンプ２，３を軸線方向に並べて配列（タンデム配列）せずに、半径方向に離隔して平行に配置（パラレル配列）し、それに伴って第１中間軸１７および第２中間軸１８を平行に配置し、これらの中間軸１７，１８から出力軸３２にトルク伝達するように構成した例である。すなわち、図６に示す各オイルポンプ２，３は、それぞれ、ハウジングと、ピストンを保持しているロータとを備えている。これら、ハウジングおよびピストンならびにロータなどの構成は、前述した図３に示す構成と同様である。

一方のオイルポンプ２が、動力源であるエンジン（ＥＮＧ）４５の出力軸と同一軸線上に配置されており、そのエンジン４５の出力軸に連結された入力軸１がオイルポンプ２の入力側部材すなわちハウジングに連結されている。また、第１中間軸１７がエンジン４５およびオイルポンプ２と同一軸線上に配置され、オイルポンプ２の出力側部材であるロータに連結されている。また、このオイルポンプ２から半径方向に離れた箇所に他方のオイルポンプ３が配置されており、その他方のオイルポンプ３における入力部材であるハウジングと前記入力軸１とがこの発明の伝動機構である連結ギヤ対４６を介して連結されている。

この連結ギヤ対４６はアイドルギヤを有しており、したがって各オイルポンプ２，３は同一方向に回転するようになっている。また、この連結ギヤ対４６は、１速段分の変速比に相当するギヤ比、換言すれば互いに隣接する変速段の変速比同士の比率に相当するギヤ比に設定されている。より具体的には、入力軸１の回転数に対して前記他方のオイルポンプ３の入力回転数が、１段の変速比分、高速で回転するようになっている。すなわち、いずれかのオイルポンプを介してトルクを伝達している状態から他のオイルポンプを介してトルクを伝達する状態に切り替えることにより、変速比が１速段分変化し、１段のアップシフトもしくはダウンシフトが生じるようになっている。

図６に示すオイルポンプ２，３についての制御回路を図７に示してある。この制御回路の構成は、前述した図４に示す構成と実質的に同様であるから、図４に示す部材と同一の部材に図４における参照符号と同一の参照符号を図７に付してその説明を省略する。

つぎに、変速段を設定するための歯車機構について説明すると、第１中間軸１７には、第１速駆動ギヤ３４Ａと、第３速駆動ギヤ３５Ａと、第５速駆動ギヤ３６Ａとが、ここに挙げた順に軸線方向に配列されて回転自在に嵌合されている。そして、第１速駆動ギヤ３４Ａと第３速駆動ギヤ３５Ａとの間に、これらの駆動ギヤ３４Ａ，３５Ａを第１中間軸１７に対して選択的に連結する第１シンクロ３９が配置されている。また、第５速駆動ギヤ３６Ａを第１中間軸１７に対して選択的に連結する第３シンクロ４３が、その第５速駆動ギヤ３６Ａに隣接して配置されている。

一方、出力軸３２には、第１速駆動ギヤ３４Ａに噛み合っている第１速従動ギヤ３４Ｂと、第３速駆動ギヤ３５Ａに噛み合っている第３速従動ギヤ３５Ｂと、第５速駆動ギヤ３６Ａに噛み合っている第５速従動ギヤ３６Ｂと、リバース従動ギヤ４２Ｂとが、ここに挙げた順に軸線方向に配列され、かつ出力軸３２と一体回転するように取り付けられている。その第１速従動ギヤ３４Ｂに噛み合っている第２速駆動ギヤ３７Ａが、第２中間軸１８に回転自在に嵌合されて支持されている。したがって第１速従動ギヤ３４Ｂは第２速従動ギヤを兼ねている。そして、第１速駆動ギヤ３４Ａと第２速駆動ギヤ３７Ａとは、歯数などの諸元が同一になっている。すなわち、第１速での変速比と、第２速での変速比との相違は、前述した連結ギヤ対４６によるギヤ比で生じるようになっている。

また、第３速従動ギヤ３５Ｂに噛み合っている第４速駆動ギヤ３８Ａが、第２中間軸１８に回転自在に嵌合されて支持されている。したがって第３速従動ギヤ３４Ｂは第４速従動ギヤを兼ねている。そして、第３速駆動ギヤ３５Ａと第４速駆動ギヤ３８Ａとは、歯数などの諸元が同一になっている。すなわち、第３速での変速比と、第４速での変速比との相違は、前述した連結ギヤ対４６によるギヤ比で生じるようになっている。

上記の第２速駆動ギヤ３７Ａと第４速駆動ギヤ３８Ａとは、軸線方向に互いに隣接しており、これらの駆動ギヤ３７Ａ，３８Ａの間に、これらの駆動ギヤ３７Ａ，３８Ａを第２中間軸１８に対して選択的に連結する第２シンクロ４０が設けられている。

さらに、第２中間軸１８には、前記リバース従動ギヤ４２Ｂにアイドルギヤ４１を介して連結されているリバース駆動ギヤ４２Ａが回転自在に嵌合されて支持されている。そして、このリバース駆動ギヤ４２Ａを第２中間軸１８に対して選択的に連結する同期連結機構（シンクロナイザー）４７が、リバース駆動ギヤ４２Ａに隣接して配置されている。この同期連結機構４７は、前述した第１ないし第３のシンクロ３９，４０，４３と同様の構成のいわゆるクラッチ機構であり、スリーブを軸線方向に移動させることにより、そのスリーブをリバース駆動ギヤ４２Ａにスプライン嵌合させ、リバース駆動ギヤ４２Ａを第２中間軸１８に選択的に連結するように構成されている。なお、以下の説明ではこの同期連結機構４７を、仮に第４シンクロ４７と記す。

図６に示す変速機の作用を説明すると、図８に各変速段を設定する際の各オイルポンプ２，３、各シンクロ３９，４０，４３，４７の動作状態を図表にして示してある。この図８における各表記の意味は、前述した図５における表記と同様であり、また図８における「右」、「左」は図６における「右」、「左」を意味し、各シンクロ３９，４０，４３，４７におけるスリーブの中立位置からの移動方向を示している。

図８に示すように、図６に示す構成の変速機は、前述した図１に示す構成のものと同様にして各変速段が設定され、また変速が実行される。これを簡単に説明すると、ニュートラル（Ｎ）状態では、各オイルポンプ２，３が「ＯＦＦ」状態に制御される。すなわち、吐出の制限が行われず、実質的なトルクの伝達を行わない。また、各シンクロ３９，４０，４３，４７は中立状態に設定される。

発進の際には、第１シンクロ３９のスリーブを図６の右側に移動させて第１速駆動ギヤ３４Ａを第１中間軸１７に連結した状態で、その中間軸１７が連結されているオイルポンプ２の吐出を次第に制限する。

第１速でのアップシフト待機状態は、第２シンクロ４０のスリーブを図６の右側に移動させて第２速駆動ギヤ３７Ａを第２中間軸１８に連結した状態である。その場合、第２中間軸１８が連結されている他方のオイルポンプ３は「ＯＦＦ」状態になっていてトルクを伝達していないので、ダブルロックなどの状態にはならない。そして、このアップシフト待機状態で一方のオイルポンプ２を次第に「ＯＦＦ」状態に移行させ、同時に他方のオイルポンプ３の吐出を次第に制限して「ＬＯＣＫ」状態に移行させると、第１速から第２速への変速が生じる。

第２速でのダウンシフト待機状態は、第１シンクロ３９のスリーブを図６の右側に移動させて第１速駆動ギヤ３４Ａを第１中間軸１７に連結した状態であり、またアップシフト待機状態は、第１シンクロ３９のスリーブを図６の左側に移動させて第３速駆動ギヤ３５Ａを第１中間軸１７に連結した状態である。これらいずれかの待機状態で、他方のオイルポンプ３を次第に「ＯＦＦ」状態に移行させ、同時に一方のオイルポンプ２の吐出を次第に制限して「ＬＯＣＫ」状態に移行させると、第２速から第１速への変速もしくは第２速から第３速への変速が、設定されていた待機状態に応じて生じる。

第３速でのダウンシフト待機状態は、第２シンクロ４０のスリーブを図６の右側に移動させて第２速駆動ギヤ３７Ａを第２中間軸１８に連結した状態であり、またアップシフト待機状態は、第２シンクロ４０のスリーブを図６の左側に移動させて第４速駆動ギヤ３８Ａを第２中間軸１８に連結した状態である。これらいずれかの待機状態で、一方のオイルポンプ２を次第に「ＯＦＦ」状態に移行させ、同時に他方のオイルポンプ３の吐出を次第に制限して「ＬＯＣＫ」状態に移行させると、第３速から第２速への変速もしくは第３速から第４速への変速が、設定されていた待機状態に応じて生じる。

第４速でのダウンシフト待機状態は、第１シンクロ３９のスリーブを図６の左側に移動させて第３速駆動ギヤ３５Ａを第１中間軸１７に連結した状態であり、またアップシフト待機状態は、第３シンクロ４３のスリーブを図６の右側に移動させて第５速駆動ギヤ３６Ａを第１中間軸１７に連結した状態である。これらいずれかの待機状態で、他方のオイルポンプ３を次第に「ＯＦＦ」状態に移行させ、同時に一方のオイルポンプ２の吐出を次第に制限して「ＬＯＣＫ」状態に移行させると、第４速から第３速への変速もしくは第４速から第５速への変速が、設定されていた待機状態に応じて生じる。

第５速からの変速はダウンシフトであり、その待機状態は、第２シンクロ４０のスリーブを図６の左側に移動させて第４速駆動ギヤ３８Ａを第２中間軸１８に連結した状態である。この待機状態で、一方のオイルポンプ２を次第に「ＯＦＦ」状態に移行させ、同時に他方のオイルポンプ３の吐出を次第に制限して「ＬＯＣＫ」状態に移行させると、第５速から第４速への変速が生じる。

なお、後進段は、第４シンクロ４７のスリーブを図６の左側に移動させてリバース駆動ギヤ４２Ａを第２中間軸１８に連結した状態で、前記他方のオイルポンプ３の吐出を次第に制限して、そのオイルポンプ３の伝達トルク容量を徐々に増大させることにより設定される。

したがって図６に示すように構成した変速機であっても、上述した図１に示す変速機と同様に、エンジンの吹き上がりやタイアップによるショックを生じさせることなく変速を実行でき、また変速応答性を向上させることができる。また特に、図６に示す構成では、高圧状態が要求される各オイルポンプ２，３が、半径方向に互いに離れて配置されるので、変速機の全体としての長さ（軸長）の増大要因を少なくして、軸長の短い変速機を得ることができ、例えばエンジン４５を車両の幅方向に向けて搭載する形式の車両に適した変速機とすることができる。

また、図６に示す構成では、使用頻度の高い最高速段である第５速が、第１中間軸１７と出力軸３２との間に設けられている第５速ギヤ対３６によって設定される。その第１中間軸１７には、入力軸１から直接、オイルポンプ２にトルクを入力し、前記連結ギヤ対４６がトルク伝達に介在しないので、使用頻度の高い変速段での動力損失を低減でき、その結果、車両の全体としての燃費を向上させることができる。

さらに、前記連結ギヤ対４６が１段の変速分のギヤ比を有しているので、第１速駆動ギヤ３４Ａと第２速駆動ギヤ３７Ａとを同一諸元とし、また第３速駆動ギヤ３５Ａと第４速駆動ギヤ３８Ａとを同一諸元とすることができる。その結果、歯車の種類を少なくすることが可能になり、組み付け性の向上と相まって、変速機の製造コストを低廉化できる。

ここで、各オイルポンプ２，３の吐出圧ＰL1，ＰL2と出力トルクＴoとの関係について簡単に説明する。図６に示す第１中間軸１７側のオイルポンプ２の吐出圧ＰL1と単位時間当たりの吐出量Ｑ1との積は、効率を無視すれば、そのオイルポンプ２における入力側の回転数ωinと出力側の回転数ω1との差（すなわち差回転数）とトルクＴ1との積に一致する。したがって、
ＰL1・Ｑ1≒Ｔ1・（ωin−ω1）
となり、
Ｑ1≒ｑ1・（ωin−ω1）／２π
であるから、結局、
Ｔ1≒ＰL1・ｑ1／（２π）
となり、出力トルクＴoは、
Ｔo≒κ1・ＰL1・ｑ1／（２π）
である。ここで、κ1は、図６に示す第１速駆動ギヤ３４Ａと第１速従動ギヤ３４Ｂとのギヤ比、ｑ1は、オイルポンプ２の１回転当たりの吐出量である。

これと同様に、第２中間軸１８側のオイルポンプ３について、その吐出圧ＰL2と出力トルクＴoとの関係は、
Ｔo≒κ2・ＰL2・ｑ2／（２π）
である。ここで、κ2は、第２速駆動ギヤ３７Ａと第２速従動ギヤの機能を兼ねる前記第１速従動ギヤ３４Ｂとの間のギヤ比、ｑ2は、オイルポンプ３の１回転当たりの吐出量である。

このように、各オイルポンプ２，３の吐出圧ＰL1，ＰL2と出力トルクＴoとが原理的には比例するので、前記制御弁２１，２２によってこれらの吐出圧ＰL1，ＰL2を制御することにより、出力トルクＴoを制御でき、ひいては車両の駆動トルクを制御できる。したがって、この発明における「吐出状態の制限」には、吐出圧を高くすることが含まれ、またこの発明における変速制御手段には上述した制御弁２１，２２が含まれる。

なお、上述した各式から明らかなように、１回転当たりの吐出量ｑ1，ｑ2を変化させても出力トルクＴoを変化させることができるので、この発明における「吐出状態の制限」には、吐出流量の制御が含まれるとともに、「変速制御手段」には、吐出流量を制御する手段が含まれる。その一例として斜板ポンプの傾斜角度を変更して吐出量を変化させる手段や可変容量型ベーンポンプにおける吐出容量を変化させる手段を挙げることができる。

上記の各オイルポンプ２，３を介して伝達されるトルク、すなわち各オイルポンプ２，３の伝達トルク容量は、その吐出圧や吐出流量によって変化する。一方、そのトルクの伝達に関与するオイルは、温度に応じて粘度が変化する。したがってトルクの制御に油温が影響するので、オイルの温度が低い場合には、その温度を制御に適した通常の温度に、早期の上昇させるように制御する。

その制御例を図９にフローチャートで示してあり、先ず、前記温度センサー３１によって検出した油温が予め定めた判断基準温度α以下か否かが判断される（ステップＳ１）。このステップＳ１で否定的に判断された場合、すなわち油温が高くなっている場合には、その温度におけるオイルの粘度がトルク制御に特には影響しないので、特別な制御を行うことなくリターンする。これに対してステップＳ１で肯定的に判断された場合には、不完全ロック制御または不完全オフ制御が実行される（ステップＳ２）。

その不完全ロック制御とは、トルクを伝達するべく「ＬＯＣＫ」状態に制御されるオイルポンプ２（もしくは３）について、吐出圧を制御可能な範囲で最大限に高くせずに幾分低い吐出圧に設定する制御である。言い換えれば、オイルを完全に封じ込めずに、僅かに吐出させる制御である。また、不完全オフ制御とは、トルクを実質的には伝達しないように自由な吐出状態に制御されるオイルポンプ３（もしくは２）について、オイルの吐出圧をいわゆる完全解放状態よりも幾分高く制御する制御である。換言すれば、オイルの吐出の制限を完全には解除せずに、幾分制限する制御である。

これら不完全ロック制御と不完全オフ制御とのいずれかの制御、もしくは両方の制御を実行すると、オイルが絞りを受けて加圧された状態で流動し、摩擦や剪断などによって発熱する。その結果、油温を早期に上昇させ、安定した変速制御を行うことができる。

この発明に係る変速機では、各オイルポンプ２，３が伝達するトルクと各オイルポンプ２，３からのオイルの吐出圧などの吐出状態とがある程度正確に対応しているので、変速応答性を向上させることができる。これを湿式摩擦クラッチを用いた従来の変速機と比較して示すと、図１０および図１１の通りである。図１０はアップシフトの例を示し、（ａ）はこの発明に係る変速機についてのタイムチャート、（ｂ）は湿式摩擦クラッチを使用した従来の変速機についてのタイムチャートである。

この発明に係る変速機では、アップシフトの場合、変速の開始と同時に、低速側の変速段でトルクを伝達していたオイルポンプの圧力ＰLを低下させる制御と、高速側の変速段でトルクを伝達するオイルポンプの圧力ＰHを高くする制御とが開始される。この制御は、例えば前述した制御弁２１，２２によって行うことができる。その場合、エンジントルクＴeに変化がなくても、エンジン回転数Ｎeが低下し始めるとともに出力トルクＴoが一時的に低下する。高速側の変速段でトルクを伝達するオイルポンプの圧力ＰHを相対的に高く維持している状態でエンジン回転数Ｎeが高速側の変速段での同期回転数に向けて低下し、その同期の直前で、高速側の変速段でトルクを伝達するオイルポンプの圧力ＰHが、入力トルクを伝達できる程度の圧力に低下させられる。そして、変速が終了して出力トルクＴoが高速側の変速段の変速比に応じた値となる。

このような変速の過程で、変速の開始と同時に各オイルポンプの圧力ＰL，ＰHを制御して、各オイルポンプによる伝達トルクが変化し、変速が進行する。すなわち、変速の開始から実際に変速が開始するまでの時間的な遅れが殆どなく、応答性のよい変速を実行できる。

これに対して、（ｂ）に示す従来の変速機においては、変速の開始後、先ず、解放状態にある高速側の変速段でトルクを伝達するクラッチを係合させる油圧ＰHを所定の低圧待機状態にまで高くし、いわゆるパックを詰めた係合直前の状態に維持する。その後、低速側の変速段でトルクを伝達していたクラッチの油圧ＰLを低下させ、その滑りが生じた時点に、高速側の変速段でトルクを伝達するクラッチの油圧ＰHを増大させ、実質的な変速を生じさせる。そして、エンジン回転数Ｎeが高速側の変速段での変速比に応じた回転数に同期し、また出力トルクＴoが高速側の変速段での変速比に応じたトルクになって変速が終了した後、係合側のクラッチの油圧をライン圧もしくはその補正圧にまで高くする。

したがって従来のこのような変速の過程において、変速の開始から解放側のクラッチの油圧ＰLを低下させ始めるまでの時間は、係合側のクラッチのパック詰めと低圧待機とのための時間となり、実質的な変速が開始していない時間である。その結果、この時間の分、変速開始から終了までの時間が長くなり、変速応答性が相対的に悪くなる。

また、図１１に示すダウンシフトの場合、（ａ）に示すこの発明の例では、高速側の変速段でトルクを伝達していたオイルポンプの圧力ＰHを低下させる制御と、低速側の変速段でトルクを伝達するオイルポンプの圧力ＰLを高くする制御とが開始される。この制御は、例えば前述した制御弁２１，２２によって行うことができる。その場合、その低速側の変速段でトルクを伝達するオイルポンプのダウンシフト過程での圧力ＰLは、その変速段を維持する際の圧力より低い圧力である。したがって、エンジントルクＴeに変化がなくても、エンジン回転数Ｎeが増大し始めるとともに出力トルクＴoが低下する。各オイルポンプによる伝達トルクが低下するからである。低速側の変速段でトルクを伝達するオイルポンプの圧力ＰLを相対的に相対的に低圧に維持している状態でエンジン回転数Ｎeが低速側の変速段での同期回転数に向けて上昇し、その同期の直前で、低速側の変速段でトルクを伝達するオイルポンプの圧力ＰLが、入力トルクを伝達できる程度の圧力に増大させられる。そして、変速が終了して出力トルクＴoが低速側の変速段の変速比に応じた値となる。

このような変速の過程で、変速の開始と同時に各オイルポンプの圧力ＰL，ＰHを制御して、各オイルポンプによる伝達トルクが変化し、変速が進行する。すなわち、変速の開始から実際に変速が開始するまでの時間的な遅れが殆どなく、応答性のよい変速を実行できる。

これに対して、（ｂ）に示す従来の変速機においては、変速の開始後、先ず、解放状態にある低速側の変速段でトルクを伝達するクラッチを係合させる油圧ＰLを所定の低圧待機状態にまで高くし、いわゆるパックを詰めた係合直前の状態に維持する。その後、高速側の変速段でトルクを伝達していたクラッチの油圧ＰHを低下させ、その滑りが生じた時点に、低速側の変速段でトルクを伝達するクラッチの油圧ＰLを増大させ、実質的な変速を生じさせる。そして、エンジン回転数Ｎeが低速側の変速段での変速比に応じた回転数に同期し、また出力トルクＴoが低速側の変速段での変速比に応じたトルクになって変速が終了した後、係合側のクラッチの油圧をライン圧もしくはその補正圧にまで高くする。

したがって従来のこのような変速の過程において、変速の開始から解放側のクラッチの油圧ＰHを低下させ始めるまでの時間は、係合側のクラッチのパック詰めと低圧待機とのための時間となり、実質的な変速が開始していない時間である。その結果、この時間の分、変速開始から終了までの時間が長くなり、変速応答性が相対的に悪くなる。

ここで、上記の具体例とこの発明との関係を簡単に説明すると、前記制御弁２１２，２２および電子制御装置２７が、この発明の変速制御手段に相当し、またその制御弁２１，２２が、制限機構に相当する。

なお、この発明は上述した各具体例に限定されないのであり、流体圧ポンプは、オイルポンプに限られず、他の適宜のポンプであってよく、要は、吸入や吐出を制限もしくは制御することにより伝達トルク容量が変化するポンプであればよい。また、この発明では、流体圧ポンプおよびこれに連結された中間軸は、二組に限られないのであり、三組以上設けてもよい。さらに、この発明では、１段ずつ変速する以外に、隣接する変速段を越えて他の変速段にいわゆる飛び変速するように変速機を構成してもよい。さらにまた、同期連結機構などの切換機構は、出力軸側と中間軸もしくは副軸側とのいずれに設けてもよい。そして、この発明における連結ギヤ対などの伝動機構は、入力軸と所定の中間軸との間に設けてあればよく、オイルポンプの入力側あるいは出力側のいずれであってもよい。

この発明の一例を模式的に示すスケルトン図である。 そのオイルポンプの構成を示す中心軸線に沿った概略的な断面図である。 そのオイルポンプの一つの構成を示す中心軸線に垂直な面に沿う概略的な断面図である。 そのオイルポンプについての油圧回路を模式的に示すブロック図である。 図１に示す変速機の動作状態をまとめて示す図表である。 この発明の他の例を模式的に示すスケルトン図である。 図６に示すオイルポンプについての油圧回路を模式的に示すブロック図である。 図６に示す変速機の動作状態をまとめて示す図表である。 油温が低い場合に油温を早期に高くするための制御例を示すフローチャートである。 アップシフトの際のタイムチャートであって、（ａ）はこの発明の例を示し、（ｂ）は従来例を示す。 ダウンシフトの際のタイムチャートであって、（ａ）はこの発明の例を示し、（ｂ）は従来例を示す。

符号の説明

１…入力部材（入力軸）、 ２…オイルポンプ、 ３…オイルポンプ、 ４…ハウジング（入力側回転部材）、 ６，７…ロータ（出力側回転部材）、 ９…ピストン、 １７，１８…中間軸、 ２１，２２…制御弁、 ２７…電子制御装置、 ３１…温度センサー、 ３２…出力軸、 ３４…第１速ギヤ対、 ３５…第３速ギヤ対、 ３６…第５速ギヤ対、 ３７…第２速ギヤ対、 ３８…第４速ギヤ対、 ３９，４０，４３，４７…同期連結機構、 ４６…連結ギヤ対。

Claims (11)

1. 入力部材からトルクの伝達される複数の中間軸と、各中間軸から出力部材に対して所定のギヤ比でトルクを伝達するギヤ対とを備えた変速機において、
   前記入力部材と各中間軸との間に、吐出状態に応じて伝達トルク容量が変化する流体圧ポンプが設けられるとともに、
   いずれか一つの流体圧ポンプの吐出状態を該一つの流体圧ポンプの伝達トルク容量を増大させるように制御するとともに他の流体圧ポンプの吐出状態を該他の流体圧ポンプの伝達トルク容量が小さくなるように制御することにより、前記一つの流体圧ポンプに前記中間軸を介して連結されている所定の前記ギヤ対によって変速比を設定する変速制御手段が備えられていることを特徴とする変速機。
2. 前記変速制御手段が、吐出流量が制限されてトルクを伝達している前記いずれか一つの流体圧ポンプの吐出状態を伝達トルク容量が次第に小さくなるように制御すると同時に他の一つの流体圧ポンプの吐出状態をその伝達トルク容量が次第に大きくなるように制御して、前記ギヤ対による変速比から他のギヤ対による他の変速比に切り替える手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載の変速機。
3. 前記流体圧ポンプが、前記入力部材からトルクが伝達される入力側回転部材と、前記中間軸に連結された出力側回転部材との相対回転によって、オイルを吸入するとともに吐出する差動オイルポンプによって構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の変速機。
4. 前記流体圧ポンプの入力側回転部材が単一の円筒状部材によって形成されて共通化され、かつ各流体圧ポンプにおける出力側回転部材がその円筒状部材の内部に軸線方向に並んで配列され、軸線方向での一端側に配置された出力側回転部材に前記中間軸が連結されるとともに、その中間軸の外周側に同軸上に回転自在に嵌合された他の中間軸が、軸線方向での他端側に配置された他の出力部材に連結されていることを特徴とする請求項３に記載の変速機。
5. 前記各中間軸が互いに半径方向に離隔して平行に配置されるとともに、各中間軸と同一軸線上に各中間軸に対応して前記流体圧ポンプが配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の変速機。
6. いずれか一つの流体圧ポンプに前記入力部材が連結され、かつ他の流体圧ポンプに伝動機構を介して前記入力部材が連結され、前記入力部材に連結された前記一つの流体圧ポンプおよび該流体圧ポンプに連結された中間軸ならびに該中間軸に連結されたギヤ対を介して変速比の最も小さい最高速段が設定されるように構成されていることを特徴とする請求項５に記載の変速機。
7. 前記入力部材といずれかの中間軸との間に、一つの変速段に相当するギヤ比を持った連結ギヤ対が介在され、前記いずれかの中間軸と出力部材との間のギヤ対と、他の中間軸と出力部材との間のギヤ対とに、ギヤ比が同一のギヤ対が含まれていることを特徴とする請求項５または６に記載の変速機。
8. 前記変速制御手段が、前記流体の温度が低い場合には、前記他の流体圧ポンプの吐出流量の制限を行いもしくは制限の程度を流体の温度が高い場合に比較して大きくするように構成されていることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の変速機。
9. 前記変速制御手段が、前記流体の温度が低い場合には、前記所定のギヤ対によって変速比を設定するべく吐出状態が制御されている前記いずれか一つの流体圧ポンプについての吐出流量の制限を、流体の温度が高い場合に比較して小さくするように構成されていることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の変速機。
10. 前記流体圧ポンプからの吐出を制限する制限機構が設けられるとともに、その制限機構が、該制限機構の故障によって前記制限を解除するように構成されていることを特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載の変速機。
11. 前記複数の中間軸のうちのいずれかの中間軸と出力部材との間に、前記変速機が搭載された車両が発進する際の発進用変速比を設定するギヤ対が設けられるとともに、他の中間軸と出力部材との間に、前記発進用変速比に対して一段アップシフト側の変速比を設定するギヤ対が設けられ、その一段アップシフト側の変速比を設定するギヤ対を前記他の中間軸もしくは出力部材に選択的に連結する切換機構が設けられ、前記発進用変速比を設定する前記ギヤ対と前記入力部材との間に介在されている流体圧ポンプの吐出流量の制限が完了した後に前記切換機構を連結状態にする発進制御手段が設けられていることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれかに記載の変速機。

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