JP2009138935A - ダブルクラッチ変速機 - Google Patents

Abstract

【課題】変速を円滑に、かつ二重に嵌合されないようにする二重変速防止装置を含むダブルクラッチ変速機を提供する。
【解決手段】第１クラッチ、第２クラッチ及び二重変速防止装置を有するダブルクラッチ変速機であり、二重変速防止装置が、ａ）制御バーと、ｂ）第１レールおよび第２レールと、ｃ）第１レールおよび第２レールそれぞれの両端部に連結された第１スプリングおよび第２スプリングと、ｄ）第１レールおよび第２レールそれぞれに設置され、先端部が第１レールまたは第２レールから突出して形成されたストッパーと、ｅ）ストッパーのそれぞれを弾性支持するストッパースプリングと、ｆ）第１レールまたは第２レールから突出して形成されて、その端部が、中央が谷間となり、その両側に山がある形状である第１解除ラグおよび第２解除ラグと、を含んで構成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、ダブルクラッチ変速機に関し、より詳細には、ギヤが二重に嵌合されるのを防止して、変速が円滑に行われるダブルクラッチ変速機に関する。

車両のダブルクラッチ変速機は、変速機内に２つのクラッチ機構（ｃｌｕｔｃｈ ｄｅｖｉｃｅ）を含む変速機である。通常のダブルクラッチ変速機は、エンジンから入力された回転力を２つのクラッチを利用して２つの入力軸に選択的に伝達し、この２つの入力軸上に配置されるギヤの回転力を利用して変速するものである〔例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３参照〕。

このようなダブルクラッチ変速機は、５段以上の高段変速機をコンパクトに実現することができる。また、ダブルクラッチ変速機は、ダブルクラッチ変速機に使用された２つのクラッチ、そしてクラッチ変速機内の同期噛合機構（ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅ）をコントローラーによって制御した自動シフトギヤ（Ａｕｔｏｍａｔｅｄ ｓｈｉｆｔ ｇｅａｒ；ＡＳＧ）とすることによって、運転者による手動の変速を不必要にしている。

一般に、クラッチが分離されてエンジン動力が遮断され、変速が完了した後でクラッチが締結される。しかし、ダブルクラッチでは、第１クラッチがエンジンに連結されている状態で第２クラッチに連結されたギヤを予め変速する特徴がある。これをプレセレクション（ｐｒｅ−ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ）という。奇数段は第１クラッチに連結され、偶数段は第２クラッチに連結される。例えば、第２クラッチを利用して第４段で走行する時、自動車の走行状態によって第１クラッチには予め第３段または第５段の変速が完了した状態である。

従って、第３段から第５段に変速するためには、第３段を解除して第５段に切換える過程が必要があり、第５段から第３段に変速するためには、第５段を解除して第３段に切換える過程が必要である。つまり、第３段を解除して第５段に切換えるためのメカニズムが必要であって、このようなメカニズムは、素早く反復的に行われなければならない。このとき、第３段と第５段が二重に嵌合されないようにする二重変速防止装置が望まれるが、構造が複雑で、複数のアクチュエーターを使用しなければならないので面倒である。

特開２０００−２６６１３６号公報 特表２００３−５３２０４０号公報 特開２００６−０５２８３２号公報

上記の問題点に鑑みてなされた本発明の目的は、変速を円滑に、かつ二重に嵌合されないようにする二重変速防止装置を含むダブルクラッチ変速機を提供することにある。

蒸気目的を達成すべく本発明のダブルクラッチ変速機は、第１クラッチ、第２クラッチ及び二重変速防止装置を有するダブルクラッチ変速機であり、二重変速防止装置が、ａ）第１面から反対側の第２面に貫通するホールが形成された制御バーと、ｂ）制御バーの第１面および第２面のそれぞれに配置された第１レールおよび第２レールと、ｃ）第１レールおよび第２レールそれぞれの両端部に連結された第１スプリングおよび第２スプリングと、ｄ）第１レールおよび第２レールそれぞれに設置され、その先端部がそれ自身の位置する第１レールまたは第２レールから突出して形成されたストッパーと、ｅ）ストッパーのそれぞれを弾性支持して、第１レールまたは第２レールの動きによってストッパーのいずれかをホールに挿入するストッパースプリングと、ｆ）第１レールおよび第２レールそれぞれにあって、それ自身の位置する第１レールまたは第２レールから突出して形成され、その突出した端部が、中央が谷間となり、その両側に山がある形状である第１解除ラグおよび第２解除ラグと、を含んで構成されている。

好ましい実施の形態として、制御バーは、第１面および第２面と面して溝が形成され、第１レールまたは第２レールの動きによってストッパーのいずれかが溝に安着して、変速中立の位置を確保する。

また、溝は、ホールに隣接した位置に形成され、ホールを中心に対称の位置に形成される。ストッパーは、第１解除ラグまたは第２解除ラグを中心に両側に形成され、レールには、変速用フォーク、変速用ラグが連結される。

本発明の実施の形態によるダブルクラッチ変速機によれば、第２レールを動かすことによって、第１レールが自動的に動く。つまり、第１段から第２段に変速が行われる時に、第２段が完了し、第１段が自動的に解除されて二重に変速が行われるのが防止される。このとき、変速解除のためのアクチュエーターや、変速完了のためのアクチュエーターを別途に形成しなくてもよい。

以下、本発明の実施の形態を、添付した図面を参照して説明する。本発明は、多様な実施の形態で実現可能であり、ここに説明する以下の実施の形態は本発明の説明のためであり、以下の実施の形態に限定されるものではない。

図１は、本発明のダブルクラッチ変速機を採用した車両駆動装置の構成図である。駆動装置は、エンジン２、基準入力軸４、第１、２クラッチ（Ｃ１、Ｃ２）、第１入力軸６、第２入力軸８、第１速入力ギヤ１６、第２速入力ギヤ１２、第３速入力ギヤ１８、第４速入力ギヤ１４、及び第６速入力ギヤ１０を有し、さらに、第１速出力ギヤ２４、第２速出力ギヤ２２、第３速出力ギヤ２６、第４速出力ギヤ３２、第５速出力ギヤ２７、第６速出力ギヤ３０、後進入力ギヤ３８、後進出力ギヤ３６、第１出力軸２０、第２出力軸２８、第１シンクロナイザ（ＳＣ１）、第２シンクロナイザ（ＳＣ２）、第３シンクロナイザ（ＳＣ３）、及び第４シンクロナイザ（ＳＣ４）を有して構成される。

駆動装置は、上記の各シンクロナイザ（ＳＣ１、ＳＣ２、ＳＣ３、ＳＣ４）に連結された制御部１００及び二重変速防止装置１０５を含んでなっている。制御部１００は、シンクロナイザ（ＳＣ１、ＳＣ２、ＳＣ３、ＳＣ４）及び二重変速防止装置１０５を制御して、実質的に変速を行っている。

例えば、二重変速防止装置１０５は、第５速出力ギヤ２７と第３速出力ギヤ２６が同時に第１、２出力軸２０、２８に連結されるのを防止している。つまり、第３速から第５速に変速する時に、第３速出力ギヤ２６と第１シンクロナイザ（ＳＣ１）が分離されて、第４シンクロナイザ（ＳＣ４）と第５速出力ギヤ２７が締結されなければならない。
各シンクロナイザ（ＳＣ１、ＳＣ２、ＳＣ３、ＳＣ４）は、変速機の変速フォーク３１５（図２）及びアクチュエーター（図示せず）に連結される。

図２は本発明の実施の形態によるダブルクラッチ変速機における二重変速防止装置の例を示す断面図である。この二重変速防止装置は、第１ケース２００ａ、第２ケース２００ｂ、第１制御バー２０２ａ、第２制御バー２０２ｂ、第１レール２１０ａ、第２レール２１０ｂ、第１スプリング２１５ａ、第２スプリング２１５ｂ、変速フォーク３１５、及び変速ラグ３００を有して構成されている。

ケース２００は、第１ケース２００ａと第２ケース２００ｂそれぞれを両側に配置した形体である。第１ケース２００ａの内側の中心部分には第１制御バー２０２ａが配置され、第２ケース２００ｂの内側の中心部分には第２制御バー２０２ｂが配置されている。
制御バー２０２ａ、２０２ｂの（図の上下方向）両側には第１レール２１０ａと第２レール２１０ｂがそれぞれ配置され、第１レール２１０ａは第１スプリング２１５ａによって弾性支持され、第２レール２１０ｂは第２スプリング２１５ｂによって弾性支持されている。

第１制御バー２０２ａと第２制御バー２０２ｂは一直線上に配置されて、第１レール２１０ａと第２レール２１０ｂはそれぞれ、第１制御バー２０２ａと第２制御バー２０２ｂを挟んだ両側に沿ってスライディングして動く。

第１レール２１０ａと第２レール２１０ｂがともに中間に位置しているとき中立であり、第１レール２１０ａが（図の）左に動けば第１段、第１レール２１０ａが（図の）右に動けば第３段、第２レール２１０ｂが（図の）左に動けば後進、第２レール２１０ｂが（図の）右に動けば第５段に変速が行われる。

第２レール２１０ｂには、変速フォーク３１５と変速ラグ３００が配置され、これらはアクチュエーター（図示せず）によって（図の）左右または上下方向に動く。第１レール２１０ａも同様変速フォークと変速ラグが配置されている。

本発明の実施の形態では、第１レール２１０ａが第３段の位置にあって、第２レール２１０ｂが中立の位置にある時、第２レール２１０ｂを第５段の位置に動かすと、第１レール２１０ａは自動的に中立の位置に動くことに特徴がある。これにより、第３段と第５段が同時に行われるのを防止することができる。

二重変速防止装置１０５の構造について、図３及び図４を参照してさらに詳細に説明する。図３（ａ）は二重変速防止装置の一部分解断面図であり、（ｂ）及び（ｃ）は（ａ）におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線での断面図であって、（ｂ）は第２レール２１０ｂの断面形状が四角形、（ｃ）は第２レール２１０ｂの断面形状が円形である場合を示している。

第２レール２１０ｂには変速ラグ３００と変速フォーク３１５が形成され、さらに第１ストッパー３０５ａ、第２ストッパー３０５ｂ、第１ストッパースプリング３１０ａ及び第２ストッパースプリング３１０ｂが形成される。また、第２レール２１０ｂの中間部分、第１ストッパー３０５ａと第２ストッパー３０５ｂに挟まれた位置に、第２解除ラグ３２０が形成されている。そして、第１ストッパー３０５ａは、第１ストッパースプリング３１０ａによって弾性支持され、第２ストッパー３０５ｂは第２ストッパースプリング３１０ｂによって弾性支持される。これにより、第１ストッパー３０５ａと第２ストッパー３０５ｂそれぞれの（図の）上端部は、第１ストッパースプリング３１０ａと第２ストッパースプリング３１０ｂによってそれぞれ第２レール２１０ｂの側面から突出している。

第２解除ラグ３２０の（図の）上端部は、中央を谷間３２０ａにして、両側が山３２０ｂとなった形状になっている。
第２解除ラグ３２０、第１ストッパー３０５ａおよび第２ストッパー３０５ｂの端部は、（図の）上に向かって形成され、変速フォーク３１５は下に向かって形成される。そして、変速ラグ３００は横向きに形成される。そして、変速ラグ３００と変速フォーク３１５は、変速を実質的に行うアクチュエーター（図示してない）に連結される。

第１レール２１０ａは、第１制御バー２０２ａおよび第２制御バー２０２ｂを挟んで第２レール２１０ｂと反対側にあり、第２レール２１０ｂとは上下逆になるが同じ形状である。

図４は、図２の二重変速防止装置におけるＩＩ−ＩＩ線による切断断面図である。第２制御バー２０２ｂは、断面形状が四角形で、互いに向き合う第１面４００と第２面４０５を有し、および互いに向き合う第３面４１０と第４面４１５を有している。第２制御バー２０２ｂは、第１面４００（図の上部）に第１レール２１０ａが配置され、第２面４０５（図の下部）に第２レール２１０ｂが配置される。そして、第１解除ラグ３２２は、第１レール２１０ａから延びて第２制御バー２０２ｂの第３面４１０に配置され、第２解除ラグ３２０は、第２レール２１０ｂから延びて制御バー２０２ｂの第４面４１５に配置される。第１制御バー２０２ａも、第２制御バー２０２ｂと同じ形体である。

第１レール２１０ａに設けられた第４ストッパー６０５ｂの端部面は、制御バー２０２ｂの第１面４００及び第２レール２１０ｂにある第２解除ラグ３２０の端部面と対向または接するように配置され、第２レール２１０ｂに設けられた第２ストッパー３０５ｂの端部面は、制御バー２０２ｂの第２面４０５及び第１レール２１０ａにある第１解除ラグ３２２の端部面と対向または接するように配置される。

図５は、本発明の二重変速防止装置におけるケースの断面図である。ケース２００内の中心部には、第１制御バー２０２ａと第２制御バー２０２ｂがあり、第１制御バー２０２ａと第２制御バー２０２ｂの間には空間となったホール５０５を設けている。すなわち、ホール５０５を隔てて、第１制御バー２０２ａと第２制御バー２０２ｂが向き合うように隣接して、第１制御バー２０２ａと第２制御バー２０２ｂそれぞれの先端近くには、溝５００が形成されている。

図４と図５を参照して説明すると、第１レール２１０ａの動きによって第４ストッパー６０５ｂが溝５００に安着し、第２レール２１０ｂの動きによって第２ストッパー３０５ｂが溝５００に安着する。

図６〜図９は、本発明の二重変速防止装置の作動状態を示した断面図である。
図６では、アクチュエーター（図示していない）によって第１レール２１０ａを（図の）右に動かすと、第３ストッパースプリング６１０ａに押されて第３ストッパー６０５ａがホール５０５（図５）に挿入される。この時、第３ストッパー６０５ａは、第２レール２１０ｂにある第２解除ラグ３２０端部面の谷間３２０ａ（図３）に安着することになる。このように第３ストッパー６０５ａがホール５０５（図５）に挿入されることによって、第３段の変速が維持される。

次に、図７に示すように、アクチュエーターによって第２レール２１０ｂが（図の）右に動かされると、第２解除ラグ３２０の山３２０ｂ（図３）によって第３ストッパー６０５ａを押し上げる。すると、図８に示すように、第１スプリング２１５ａによって第１レール２１０ａを（図の）左に押出して中間位置（中立）に復帰させる。

そして今度は、図９に示すように、第２レール２１０ｂのストッパー３０５ａがホール５０５（図５）に挿入され、同時に、第１レール２１０ａにある第1解除ラグ端部面の谷間に安着することにより、第２レール２１０ｂの位置が固定され、第５段の変速が完了して維持される。

上記したように、第１レール２１０ａが第３段にある状態で、アクチュエーターによって第１レール２１０ａを動かすことなしに、第２レール２１０ｂを第５段の位置に動かすことができ、第１レール２１０ａの第３段は解除される。従って、第３段と第５段は同時に行われることがない。

以上で、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれに限定されず、特許請求の範囲、発明の詳細な説明、及び添付した図面の範囲内で多様に変形して実施することが可能であり、これも本発明の範囲に属する。

本発明の実施の形態による車両駆動装置の構成図である。 本発明のダブルクラッチ変速機における二重変速防止装置の断面図である。 （ａ）は二重変速防止装置の一部分解断面図であり、（ｂ）及び（ｃ）は（ａ）におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線での断面図であって、（ｂ）は第２レール２１０ｂの断面形状が四角形、（ｃ）は第２レール２１０ｂの断面形状が円形である場合を示している。 図２のＩＩ−ＩＩ線による二重変速防止装置の断面図である。 本発明の二重変速防止装置に形成されたケースの断面図である。 本発明の二重変速防止装置の作動状態を示す断面図で、第１レール（２１０ａ）の第３ストッパー（６０５ａ）がホール（５０５）に挿入され、第３段の変速が完了して維持された状態を示している。 本発明の二重変速防止装置の作動状態を示す断面図で、第２レール（２１０ｂ）の第２解除ラグの山（３２０ｂ）が、第１レール（２１０ａ）の第３ストッパー（６０５ａ）を押し上げた状態を示している。 本発明の二重変速防止装置の作動状態を示す断面図で、第１スプリング（２１５ａ）によって第１レール（２１０ａ）を中間位置（中立）に復帰させた状態を示している。 本発明の二重変速防止装置の作動状態を示す断面図で、第２レール（２１０ｂ）のストッパー（３０５ａ）がホール（５０５）に挿入され、第５段の変速が完了して維持された状態を示している。

符号の説明

２；エンジン
４；基準入力軸
６、８；第１、第２入力軸
１０；第６速入力ギヤ
１２；第２速入力ギヤ
１４；第４速入力ギヤ
１６；第１速入力ギヤ
１８；第３速入力ギヤ
２０；第１出力軸
２２；第２速出力ギヤ
２４；第１速出力ギヤ
２６；第３速出力ギヤ
２７；第５速出力ギヤ
２８；第２出力軸
３０；第６速出力ギヤ
３２；第４速出力ギヤ
３６；後進出力ギヤ
Ｃ１、Ｃ２；第１、第２クラッチ
ＳＣ１、ＳＣ２、ＳＣ３、ＳＣ４；第１、第２、第３、第４シンクロナイザ
１００；制御部
１０５；二重変速防止装置

２００；ケース
２００ａ；第１ケース
２００ｂ；第２ケース
２０２ａ；〔第１ケース（２００ａ）内〕第１制御バー
２０２ｂ；〔第２ケース（２００ｂ）内〕第２制御バー
２１０ａ；第１レール
２１０ｂ；第２レール
２１５ａ；〔第１レール（２１０ａ）にある〕第１スプリング
２１５ｂ；〔第２レール（２１０ｂ）にある〕第２スプリング
３００；〔第２レール（２１０ｂ）にある〕変速ラグ
３０５ａ；〔第２レール（２１０ｂ）にある〕第１ストッパー
３０５ｂ；〔第２レール（２１０ｂ）にある〕第２ストッパー
３１０ａ；〔第１ストッパー（３０５ａ）を弾性支持する〕第１ストッパースプリング
３１０ｂ；〔第２ストッパー（３０５ｂ）を弾性支持する〕第２ストッパースプリング
３１５；〔第２レール（２１０ｂ）にある〕変速フォーク
３２０；〔第２レール（２１０ｂ）にある〕第２解除ラグ
３２０ａ；〔第２解除ラグ（３２０）上端部にある〕谷間、
３２０ｂ；〔第２解除ラグ（３２０）上端部にある〕山
３２２；〔第１レール（２１０ｂ）にある〕第１解除ラグ
４００；〔第２制御バー（２０２ｂ）の〕四角形断面の第１面
４０５；〔第２制御バー（２０２ｂ）で第1面（４００）と向き合う〕四角形断面の第２面
４１０；〔第２制御バー（２０２ｂ）の〕四角形断面の第３面
４１５；〔第２制御バー（２０２ｂ）で第３面（４１０）と向き合う〕四角形断面の第４面
５００；〔第１制御バー（２０２ａ）と第２制御バー（２０２ｂ）に形成された〕溝
５０５；ホール
６００；〔第１レール（２１０ａ）にある〕変速ラグ
６１０ａ；〔第１レール（２１０ａ）にある〕第３ストッパースプリング
６０５ａ；〔第１レール（２１０ａ）にある〕第３ストッパー
６０５ｂ；〔第１レール（２１０ａ）にある〕第４ストッパー
６１５；〔第１レール２１０ａにある〕変速フォーク

Claims (7)

1. 第１クラッチ、第２クラッチ、及び二重変速防止装置を有するダブルクラッチ変速機において、
   前記二重変速防止装置が、
   ａ）第１面から反対側の第２面に貫通するホールが形成された制御バーと、
   ｂ）前記制御バーの前記第１面および前記第２面のそれぞれに配置された第１レールおよび第２レールと、
   ｃ）前記第１レールおよび前記第２レールそれぞれの両端部に連結された第１スプリングおよび第２スプリングと、
   ｄ）前記第１レールおよび前記第２レールそれぞれに設置され、その先端部がそれ自身の位置する前記第１レールまたは前記第２レールから突出して形成されたストッパーと、
   ｅ）前記ストッパーのそれぞれを弾性支持して、前記第１レールまたは前記第２レールの動きによって前記ストッパーのいずれかを前記ホールに挿入するストッパースプリングと、
   ｆ）前記第１レールおよび前記第２レールそれぞれにあって、それ自身の位置する前記第１レールまたは前記第２レールから突出して形成され、その突出した端部が、中央が谷間となり、その両側に山がある形状である第１解除ラグおよび第２解除ラグと、
   を含んで構成されることを特徴とするダブルクラッチ変速機。
2. 前記制御バーは、前記第１面および前記第２面と面して溝が形成され、前記第１レールまたは前記第２レールの動きによって前記ストッパーのいずれかが前記溝に安着して、変速中立の位置を確保することを特徴とする請求項１に記載のダブルクラッチ変速機。
3. 前記溝は、前記ホールに隣接した位置に形成されることを特徴とする請求項２に記載のダブルクラッチ変速機。
4. 前記溝は、前記ホールを中心に対称の位置に形成されることを特徴とする請求項３に記載のダブルクラッチ変速機。
5. 前記ストッパーは、前記第１解除ラグまたは前記第２解除ラグを中心に両側に形成されることを特徴とする請求項１に記載のダブルクラッチ変速機。
6. 前記レールは、変速用フォークが連結されることを特徴とする請求項１に記載のダブルクラッチ変速機。
7. 前記レールは、変速用ラグが連結されることを特徴とする請求項１に記載のダブルクラッチ変速機。

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