JP2009275796A

JP2009275796A - 変速機

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Publication number: JP2009275796A
Application number: JP2008126990A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Ito; 篤伊藤
Original assignee: Aisin AI Co Ltd
Current assignee: Aisin AI Co Ltd
Priority date: 2008-05-14
Filing date: 2008-05-14
Publication date: 2009-11-26

Abstract

【課題】部品数が低減される変速機を提供する。
【解決手段】第１〜第３のクラッチ機構８〜１０と、アップシフト用同期装置１１と、ダウンシフト用同期装置１２と、を有する。第１〜第３のクラッチ機構８〜１０は、複数のギヤ列１ＳＴ〜５ＴＨに対応して配置され、遊転ギヤ１ｂ〜５ｂを入力又は出力シャフト６，７に結合自在で動力を伝達させる。第１のクラッチ機構８は、一速及び二速用であって、第２のクラッチ機構９は、三速及び四速用であって、第３のクラッチ機構１０は五速用である。アップシフト用同期装置１１は、入力シャフト６と三速〜五速遊転ギヤ３ｂ〜５ｂのいずれか一との回転を同期させ、又は出力シャフト７と二速遊転ギヤ２ｂとの回転を同期させる。ダウンシフト用同期装置１２は、出力シャフト７と一速又は二速遊転ギヤ１ｂ，２ｂとの回転を同期させ、又は、入力シャフト６と三速又は四速遊転ギヤ３ｂ，４ｂとの回転を同期させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、変速機に関し、特に、常時噛合式の変速機に関し、中でも、常時噛合式の変速機の同期システムに関する。

従来、常時噛合式の手動変速機において、例えば、特許文献１に開示されているように、同期装置は、二つの機構、すなわち、動力を伝達するクラッチ機構と、回転を同期させる同期機構と、から構成されている。図４は、従来例に係る同期装置の正面図である。

図４を参照すると、従来例に係る同期装置４０は、シャフト４１に結合されたハブ４２と、シャフト４１に遊転された遊転ギヤ４３と、遊転ギヤ４３と一体回転するギヤピース４４と、シャフト４１上でハブ４２とスプライン結合しシフトしてギヤピース４４とスプライン結合自在なスリーブ４５と、スリーブ４５とギヤピース４４の間で摺動自在なシンクロナイザリング４６と、シンクロナイザリング４６に形成された一方のコーン面４６ａと、ギヤピース４４に形成され一方のコーン面４６ａと摺動自在なコーン面４４ａと、スリーブ４５のシフトに伴ってシンクロナイザリング４６を付勢するキー４７と、キー４７をスリーブ４５に向かって付勢するキースプリング４８と、を有している。

さらに、ギヤピース４４、スリーブ４５及びシンクロナイザリング４６のスプライン歯には、同期を実現するため、チャンファがそれぞれ形成されている。

同期装置４０において、基本的に、クラッチ機構は、ハブ４２、ギヤピース４４及びスリーブ４５から構成され、同期機構は、スリーブ４５のチャンファ、シンクロナイザリング４６のチャンファ、一方及び他方のコーン面４４ａ，４６ａ、キー４７、キースプリング４８から構成されている。

従来の変速機においては、このような二つの機構、すなわち、動力伝達をするクラッチ機構と、同期を実現するための同期機構と、を有する同期装置が、変速ギヤ列のそれぞれに対応して配置されている。
特開平４−２８２０３２号公報

従来の同期装置は、動力伝達部品と同期部品の両方が必要であるため、部品数が増大するという問題がある。この結果、変速機の重量及びコストが増大するという問題が生じる。また、トランスミッションケース内において、同期装置を収容するために必要な軸方向スペースが増大するという問題がある。この結果、変速機の全長が増大し、或いは、シフトストロークが増大し、シフト時間が長くなるという問題が生じる。

また、従来の同期装置は、動力伝達と同期という二つの機能を実現するため、チャンファの形状が複雑化するという問題がある。この結果、製造工数、工法又は品質管理の面で不利が生じる。

本発明の目的は、簡素な構成を有し、部品数が低減される変速機を提供することである。

本発明は、少なくとも第１及び第２のシャフトを含む複数のシャフトと、前記複数のシャフト上に配置された複数のギヤ列と、を有し、前記ギヤ列は、互いに常時噛合される、前記第１又は第２のシャフトのいずれか一方に結合された固定ギヤと、前記第１又は第２のシャフトのいずれか他方に結合自在に配置された遊転ギヤと、を含み、所定の前記遊転ギヤの回転を該遊転ギヤが配置された前記シャフトの回転に同期させ更に両者を結合することにより、所定の変速段を実現する常時噛合式の変速機に適用され、本発明は、第１の視点において、下記の手段を有する：
前記第１及び／又は第２のシャフト上に、前記ギヤ列に対応して配置され、前記所定の遊転ギヤを前記第１又は第２のシャフトに結合自在であり、結合した両者間で動力を伝達させる複数のクラッチ機構；
前記第１のシャフト上に配置され、アップシフト時、前記クラッチ機構によって互いに結合される前記第１又は第２のシャフトと前記所定の遊転ギヤとの回転を同期させるアップシフト用同期装置；
前記第２のシャフト上に配置され、ダウンシフト時、前記クラッチ機構によって互いに結合される前記第１又は第２のシャフトと前記所定の遊転ギヤとの回転を同期させるダウンシフト用同期装置。

本発明によれば、変速ギヤ列に対応して配置されるクラッチ機構に必要な機能は、動力伝達切替のみであるため、クラッチ機構を動力伝達部品のみから構成することができると共に、チャンファを介して動力伝達をする場合には、チャンファ形状を単純化することができる。
本発明によれば、従来、変速ギヤ列にそれぞれ対応して配置されていた多数の同期装置を、アップシフト用とダウンシフト用の二つに集約することができると共に、同期装置においては、チャンファ又はキー溝等が不要となることにより、同期装置自体の構成も簡素化され、さらに、ボーク比を考慮して設計を行う必要がなくなるため、設計自由度が増大する。
この結果、本発明によれば、クラッチ機構及び同期装置がそれぞれ簡素に構成されると共に、変速機も全体として簡素に構成され、全体の部品数も低減される。

本発明の好ましい実施の形態に係る変速機は、前記変速機の入力側の回転数を検出する入力側回転センサと、同出力側の回転数を検出する出力側回転センサと、を有し、前記入力側及び出力側回転センサがそれぞれ検出する前記入力側及び出力側の回転数に基づいて、前記アップシフト用同期装置又はダウンシフト用同期装置の同期動作が制御される。この形態において、好ましくは、次の変速段を達成するために必要な入力側及び出力側回転数、例えば、入力シャフト回転数及び車速に応じて、同期要素同士の摺動、例えば、シンクロナイザリングのシンクロナイザコーンに対する押し付け荷重が調整される。

本発明の好ましい実施の形態において、前記アップシフト用同期装置は、互いに摺動自在な一対の摩擦要素を有し、前記一対の摩擦要素のうち一方の該摩擦要素が前記入力シャフトに結合され、同他方の該摩擦要素が該他方の摩擦要素をシフトさせて前記一方の摩擦要素と摺動させるアップシフト用のアクチュエータに接続される。このような形態を有する変速機は、手動変速機をベースにした自動変速機に好適に適用される。

本発明の好ましい実施の形態において、前記ダウンシフト用同期装置は、互いに摺動自在な一対の摩擦要素を有し、前記一対の摩擦要素のうち一方の該摩擦要素が前記出力シャフト上に配置された前記遊転ギヤに結合され、同他方の該摩擦要素が該他方の摩擦要素をシフトさせて前記一方の摩擦要素と摺動させるダウンシフト用のアクチュエータに接続される。このような形態を有する変速機は、手動変速機をベースにした自動変速機に好適に適用される。

本発明の好ましい実施の形態において、前記クラッチ機構はドグ式である。この形態によれば、複数の変速ギヤ列にそれぞれ対応して配置される複数のクラッチ機構の構成が簡素化される。

本発明の好ましい実施の形態において、前記クラッチ機構は、図４に示すような同期装置から、同期に関する部品及び形状を除いた構成が実現される。例えば、このようなクラッチ機構は、シャフトに結合されたハブと、ハブにスプライン結合されシフト自在なスリーブと、シフトしたスリーブと結合自在なギヤピースと、有し、特に、これらの部品をチャンファなしで用いることができる。

本発明の好ましい実施の形態において、前記同期装置は、互いに摺動摩擦自在な一対のコーン面を有する。好ましくは、この同期装置は、例えば、シャフト又は遊転ギヤに結合されたシンクロナイザコーンと、アクチュエータに接続されてシフト自在であり、シフトされてシンクロナイザコーンと摺動摩擦自在なシンクロナイザリングと、を有する。

本発明の好ましい実施の形態において、前記同期装置を駆動するアクチュエータは、シンクロナイザリングからの反力を受け止める反力受け部材を有し、アクチュエータは、変速機の両端側に配置される。この形態によれば、反力受け部材をトランスミッションケースに固定するのが容易となる。なお、このアクチュエータないし同期装置の配置位置は両端に限定されず、例えば、中央部に配置することもできる。

以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明する。図１は、本発明の一実施例に係る変速機のギヤトレーン図である。

図１を参照すると、本発明の一実施例に係る変速機は、入力及び出力シャフト（第１及び第２のシャフト）６，７と、入力及び出力シャフト６，７上に配置された複数のギヤ列（前進用ギヤ列）１ＳＴ〜５ＴＨ及び後進ギヤ列ＲＥＶと、を有している。ギヤ列１ＳＴ〜５ＴＨは、互いに常時噛合される、入力及び出力シャフト６，７のいずれか一方に結合された固定ギヤ１ａ〜５ａと、入力及び出力シャフト６，７のいずれか他方に結合自在な遊転ギヤ１ｂ〜５ｂと、を含んでいる。この変速機は、所定の遊転ギヤ１ｂ〜５ｂの回転を当該遊転ギヤ１ｂ〜５ｂが配置された入力又は出力シャフト６，７の回転に同期させ更に両者を結合することにより、所定の変速段１ＳＴ〜５ＴＨを実現する常時噛合式の変速機である。

さらに、この変速機は、第１〜第３のクラッチ機構８〜１０と、アップシフト用同期装置１１と、ダウンシフト用同期装置１２と、を有している。第１〜第３のクラッチ機構８〜１０は、入力及び出力シャフト６，７上に、複数のギヤ列１ＳＴ〜５ＴＨに対応して配置され、遊転ギヤ１ｂ〜５ｂを入力又は出力シャフト６，７に結合自在であって両者間で動力を伝達させる。第１のクラッチ機構８は、一速及び二速用であって、出力シャフト７上、一速ギヤ列１ＳＴと二速ギヤ列２ＮＤの間に配置されている。第２のクラッチ機構９は、三速及び四速用であって、入力シャフト６上、三速ギヤ列３ＲＤと四速ギヤ列４ＴＨの間に配置されている。第３のクラッチ機構１０は五速用であって、入力シャフト６上、五速ギヤ列５ＴＨの一側に配置されている。アップシフト用同期装置１１は、入力シャフト６上に配置され、アップシフト時、アップシフト対象の遊転ギヤとそれが遊転されているシャフトとの回転を同期させる、すなわち、入力又は出力シャフト６，７と、二速〜五速遊転ギヤ２ｂ〜５ｂのいずれか一との回転を同期させる。ダウンシフト用同期装置１２は、出力シャフト７上に配置され、ダウンシフト時、ダウンシフト対象の遊転ギヤとそれが遊転されているシャフトとの回転を同期させる、すなわち、入力又は出力シャフト６，７と、一速〜四速遊転ギヤ１ｂ〜４ｂのいずれか一との回転を同期させる。

入力シャフト６には、入力シャフト６の回転数を検出する入力シャフト回転センサ１３が付設されている。出力シャフト７から出力ギヤ対１４を介して動力が伝達される車軸１５には、出力シャフト７の回転数を検出するための車速センサ１６が付設されている。入力シャフト回転センサ１３及び車速センサ１６がそれぞれ検出する回転数と、ギヤ列１ＳＴ〜５ＴＨ及び出力ギヤ対１４の歯数比と、に基づいて、入力及び出力シャフト６，７及び遊転ギヤ１ｂ〜５ｂの回転数が算出できる。これらに基づき、不図示の制御装置ないしＥＣＵによって、アップシフト用同期装置１１及びダウンシフト用同期装置１２の同期動作、さらには、第１〜第３のクラッチ機構８〜１０の動力伝達切替動作が制御される。

アップシフト用同期装置１１は、入力シャフト６の一端に配置され、互いに摺動自在な一対の摩擦要素であるシンクロナイザリング３１及びシンクロナイザコーン３２と、シンクロナイザリング３１をシフトさせてシンクロナイザコーン３２と摺動させるアクチュエータ３０と、不図示のトランスミッションケースに支持されてアクチュエータ３０に作用する反力を受け止める反力受け部材３３と、を有している。シンクロナイザコーン３２は、入力シャフト６に結合されている。アップシフト時、アクチュエータ３０のストローク動作に応じて、シンクロナイザリング３１とシンクロナイザコーン３２のコーン面３１ａ，３２ａ同士が摺動し、入力シャフト６と三速〜五速遊転ギヤ３ｂ〜５ｂのいずれか一との回転が同期され、又は出力シャフト７と二速遊転ギヤ２ｂとの回転が同期され、同期終了後、アクチュエータ３０はシンクロナイザリング３１をニュートラル位置に復帰させる。なお、アップシフト用同期装置１１の配置位置は、図１に示した配置位置に制限されない。

ダウンシフト用同期装置１２は、出力シャフト７上、一速ギヤ列１ＳＴと後進ギヤ列ＲＥＶの間に配置され、アップシフト用同期装置１１と同様の構成を有している。但し、反力受け部材３３は出力シャフト７に結合され、シンクロナイザコーン３２は、一速遊転ギヤ１ｂに結合されている。なお、ダウンシフト用同期装置１２の配置位置は、図１に示した配置位置に制限されない。ダウンシフト時、アクチュエータ３０のストローク動作に応じて、シンクロナイザリング３１とシンクロナイザコーン３２のコーン面３１ａ，３２ａ同士が摺動し、出力シャフト７と一速又は二速遊転ギヤ１ｂ，２ｂとの回転が同期され、又は、入力シャフト６と三速又は四速遊転ギヤ３ｂ，４ｂとの回転が同期され、同期終了後、アクチュエータ３０はシンクロナイザリング３１をニュートラル位置に復帰させる。

なお、本実施例においては、ダウンシフト用同期装置１２の一方の摩擦係合要素であるシンクロナイザコーン３２は、一速ギヤ対１ＳＴと共用させているが、特に、一速遊転ギヤ１ｂに結合されているが、別の実施例として、シンクロナイザコーン３２を専用ギヤ対に設けてもよい。

図２は、図１に示した変速機のクラッチ機構に適用されるドグクラッチ装置の正面図である。図３は、図２の側面図である。図１〜図３を参照すると、第１のクラッチ機構８は、出力シャフト７上に結合されたハブ２１と、一速及び二速遊転ギヤ１ｂ，２ｂにそれぞれ形成されたドッグ２２，２２と、ハブ２１とスプライン結合すると共にドッグ２２，２２と結合自在なスリーブ２４と、ドッグ２２，２２にそれぞれ形成されスリーブ２４の端部と噛合自在なスリーブ噛合溝２５，２５と、を有している。不図示のアクチュエータ或いは手動操作によって、スリーブ２４がシフトされ、スリーブ噛合溝２５と噛合することにより、一速又は二速遊転ギヤ１ｂ，２ｂから出力シャフト７に動力が伝達される。

なお、第２及び第３のクラッチ機構９，１０も、第１のクラッチ機構８と基本的に同様の構成を有している。

次に、以上説明した本発明の一実施例に係る変速機の動作を、アップシフト時と、ダウンシフト時に分けて説明する。

［一速から二速へのアップシフト］
図１〜図３を参照して、一速において、一速遊転ギヤ１ｂは、第１のクラッチ機構８のスリーブ２４を介して、出力シャフト７に結合されている。スリーブ２４がニュートラル位置に復帰することにより、一速遊転ギヤ１ｂと出力シャフト７の結合が解除される。アップシフト用同期装置１１のアクチュエータ３０が作動して、シンクロナイザリング３１がシンクロナイザコーン３２側にシフトされると、コーン面３１ａ，３２ａ同士が摺動し、この摺動による摩擦力が二速遊転ギヤ２ｂに伝達されて、二速遊転ギヤ２ｂの回転数が出力シャフト７の回転数に漸近していく。入力シャフト回転センサ１３及び車速センサ１６によって、出力シャフト７と二速遊転ギヤ２ｂの同期が確認されると、アップシフト用同期装置１１においては、シンクロナイザリング３１がニュートラル位置に復帰され、第１のクラッチ機構８においては、スリーブ２４が二速遊転ギヤ２ｂ側にシフトして、二速遊転ギヤ２ｂと結合することにより、二速が達成される。

［二速から三速へのアップシフト］
図１〜図３を参照して、二速において、二速遊転ギヤ２ｂは、第１のクラッチ機構８のスリーブ２４を介して、出力シャフト７に結合されている。スリーブ２４がニュートラル位置に復帰することにより、二速遊転ギヤ２ｂと出力シャフト７の結合が解除される。アップシフト用同期装置１１のアクチュエータ３０が作動して、シンクロナイザリング３１がシンクロナイザコーン３２側にシフトされると、コーン面３１ａ，３２ａ同士が摺動し、この摺動による摩擦力が伝達されて、入力シャフト６の回転数が三速遊転ギヤ３ｂの回転数に漸近していく。入力シャフト回転センサ１３及び車速センサ１６によって、入力シャフト６と三速遊転ギヤ３ｂの同期が確認されると、アップシフト用同期装置１１においては、シンクロナイザリング３１がニュートラル位置に復帰され、第２のクラッチ機構９においては、スリーブ２４が三速遊転ギヤ３ｂ側にシフトして、三速遊転ギヤ３ｂと結合することにより、三速が達成される。

［三速から四速へのアップシフト］
図１〜図３を参照して、三速において、三速遊転ギヤ３ｂは、第２のクラッチ機構９のスリーブ２４を介して、入力シャフト６に結合されている。スリーブ２４がニュートラル位置に復帰することにより、三速遊転ギヤ３ｂと入力シャフト６の結合が解除される。アップシフト用同期装置１１のアクチュエータ３０が作動して、シンクロナイザリング３１がシンクロナイザコーン３２側にシフトされると、コーン面３１ａ，３２ａ同士が摺動し、この摺動による摩擦力が伝達されて、入力シャフト６の回転数が四速遊転ギヤ４ｂの回転数に漸近していく。入力シャフト回転センサ１３及び車速センサ１６によって、入力シャフト６と四速遊転ギヤ４ｂの同期が確認されると、アップシフト用同期装置１１においては、シンクロナイザリング３１がニュートラル位置に復帰され、第２のクラッチ機構９においては、スリーブ２４が四速遊転ギヤ４ｂ側にシフトして、四速遊転ギヤ４ｂと結合することにより、四速が達成される。

［四速から五速へのアップシフト］
図１〜図３を参照して、四速において、四速遊転ギヤ４ｂは、第２のクラッチ機構９のスリーブ２４を介して、入力シャフト６に結合されている。スリーブ２４がニュートラル位置に復帰することにより、四速遊転ギヤ４ｂと入力シャフト６の結合が解除される。
アップシフト用同期装置１１のアクチュエータ３０が作動して、シンクロナイザリング３１がシンクロナイザコーン３２側にシフトされると、コーン面３１ａ，３２ａ同士が摺動し、この摺動による摩擦力が伝達されて、入力シャフト６の回転数が五速遊転ギヤ５ｂの回転数に漸近していく。入力シャフト回転センサ１３及び車速センサ１６によって、入力シャフト６と五速遊転ギヤ５ｂの同期が確認されると、アップシフト用同期装置１１においては、シンクロナイザリング３１がニュートラル位置に復帰され、第３のクラッチ機構１０においては、スリーブ２４が五速遊転ギヤ５ｂ側にシフトして、五速遊転ギヤ５ｂと結合することにより、五速が達成される。

［五速から四速へのダウンシフト］
図１〜図３を参照して、五速において、五速遊転ギヤ５ｂは、第３のクラッチ機構１０のスリーブ２４を介して、入力シャフト６に結合されている。スリーブ２４がニュートラル位置に復帰することにより、五速遊転ギヤ５ｂと入力シャフト６の結合が解除される。ダウンシフト用同期装置１２のアクチュエータ３０が作動して、シンクロナイザリング３１がシンクロナイザコーン３２側にシフトされると、コーン面３１ａ，３２ａ同士が摺動し、この摺動による摩擦力が一速ギヤ列１ＳＴを介して入力シャフト６に伝達されて、入力シャフト６の回転数が四速遊転ギヤ４ｂの回転数に漸近していき、入力シャフト回転センサ１３及び車速センサ１６によって、入力シャフト６と四速遊転ギヤ４ｂの同期が確認されると、ダウンシフト同期装置１２においては、シンクロナイザリング３１がニュートラル位置に復帰され、第２のクラッチ機構９においては、スリーブ２４が四速遊転ギヤ４ｂ側にシフトして、四速遊転ギヤ４ｂと結合することにより、四速が達成される。

［四速から三速へのダウンシフト］
図１〜図３を参照して、四速において、四速遊転ギヤ４ｂは、第２のクラッチ機構９のスリーブ２４を介して、入力シャフト６に結合されている。スリーブ２４がニュートラル位置に復帰することにより、四速遊転ギヤ４ｂと入力シャフト６の結合が解除される。ダウンシフト用同期装置１２のアクチュエータ３０が作動して、シンクロナイザリング３１がシンクロナイザコーン３２側にシフトされると、コーン面３１ａ，３２ａ同士が摺動し、この摺動による摩擦力が一速ギヤ列１ＳＴを介して入力シャフト６に伝達されて、入力シャフト６の回転数が三速遊転ギヤ３ｂの回転数に漸近していく。入力シャフト回転センサ１３及び車速センサ１６によって、入力シャフト６と三速遊転ギヤ３ｂの同期が確認されると、ダウンシフト同期装置１２においては、シンクロナイザリング３１がニュートラル位置に復帰され、第２のクラッチ機構９においては、スリーブ２４が三速遊転ギヤ３ｂ側にシフトして、三速遊転ギヤ３ｂと結合することにより、三速が達成される。

［三速から二速へのダウンシフト］
図１〜図３を参照して、三速において、三速遊転ギヤ３ｂは、第２のクラッチ機構９のスリーブ２４を介して、入力シャフト６に結合されている。スリーブ２４がニュートラル位置に復帰することにより、三速遊転ギヤ４ｂと入力シャフト６の結合が解除される。ダウンシフト用同期装置１２のアクチュエータ３０が作動して、シンクロナイザリング３１がシンクロナイザコーン３２側にシフトされると、コーン面３１ａ，３２ａ同士が摺動し、この摺動による摩擦力が二速遊転ギヤ２ｂに伝達されて、二速遊転ギヤ２ｂの回転数が出力シャフト７の回転数に漸近していく。入力シャフト回転センサ１３及び車速センサ１６によって、出力シャフト７と二速遊転ギヤ２ｂの同期が確認されると、ダウンシフト同期装置１２においては、シンクロナイザリング３１がニュートラル位置に復帰され、第１のクラッチ機構８においては、スリーブ２４が二速遊転ギヤ２ｂ側にシフトして、二速遊転ギヤ２ｂと結合することにより、二速が達成される。

［二速から一速へのダウンシフト］
図１〜図３を参照して、二速において、二速遊転ギヤ２ｂは、第１のクラッチ機構８のスリーブ２４を介して、出力シャフト７に結合されている。スリーブ２４がニュートラル位置に復帰することにより、二速遊転ギヤ２ｂと出力シャフト７の結合が解除される。ダウンシフト用同期装置１２のアクチュエータ３０が作動して、シンクロナイザリング３１がシンクロナイザコーン３２側にシフトされると、コーン面３１ａ，３２ａ同士が摺動し、この摺動による摩擦力が一速遊転ギヤ１ｂに伝達されて、一速遊転ギヤ１ｂの回転数が出力シャフト７の回転数に漸近していく。入力シャフト回転センサ１３及び車速センサ１６によって、出力シャフト７と一速遊転ギヤ１ｂの同期が確認されると、ダウンシフト同期装置１２においては、シンクロナイザリング３１がニュートラル位置に復帰され、第１のクラッチ機構８においては、スリーブ２４が一速遊転ギヤ１ｂ側にシフトして、一速遊転ギヤ１ｂと結合することにより、一速が達成される。

本実施例の効果を以下に説明する。
（１）同期装置において、部品点数が削減される。すなわち、従来の同期装置は、チャンファ付きスリーブ、チャンファ付きシンクロクロナイザリング（一方のコーン面）、チャンファ付きギヤピース（他方のコーン面）、キー及びキースプリングという五個の主要部品から構成されているのに対して、本実施例の同期装置は、チャンファ無しシンクロナイザリング（一方のコーン面）及びチャンファ無しシンクロナイザコーン（他方のコーン面）という二個の主要部品から構成することができる。
（２）部品形状が簡素化される。すなわち、本実施例の同期装置ないしクラッチ機構によれば、スリーブ、シンクロナイザリング及びギヤピースのチャンファが不要となり、インデックス機構も不要となる。
（３）変速機の全長が短縮される。第１の理由は、従来、五速の変速機において、同期のためのコーン面が五対あるのに対して、本実施例によれば、二対に削減されているからである。第２の理由は、同期装置は同期のみを行い、クラッチ機構は動力伝達切替のみを行うことにより、シフトに要するストロークが短縮されるからである。これによって、シフトに要する時間も短縮することができる。
（４）シフト時、二段入りがなくなり、ダイレクトな操作感が得られる。
（５）変速機の効率が向上する。その理由は、コーン面の個数が削減され、遊転ギヤの引きずりによって発生するトルク損失が低減されるからである。
（６）本実施例の変速機によれば、動力伝達切替のみを行うクラッチ機構によって、ドグ式変速機並みのダイレクトなシフト操作感が得られると共に、同期装置によって、変速機には耐久性も付与される。
（７）各変速段には、基本的にクラッチ機構のみが直接的に作用するため、各変速段の設計自由度が増大している。
（８）ボーク比の制約なく、コーン面の角度を設定することができる。

本発明は、シフト操作を自動操作自在な手動変速機をベースとした自動変速機に好適に適用される。また、本発明は、シフト操作意思を車両側から検出して、その検出結果に基づいてアップシフト用又はダウンシフト用同期装置を制御することにより、手動操作される手動変速機にも好適に適用される。

本発明の一実施例に係る変速機のギヤトレーン図である。図１に示した変速機のクラッチ機構に適用されるドグクラッチ装置の正面図である。図２の側面図である。従来例に係る変速機の同期装置の正面図である。

符号の説明

１ＳＴ一速ギヤ列
２ＮＤ二速ギヤ列
３ＲＤ三速ギヤ列
４ＴＨ四速ギヤ列
５ＴＨ五速ギヤ列
ＲＥＶ後進ギヤ列
１ａ一速固定ギヤ
１ｂ一速遊転ギヤ
２ａ二速固定ギヤ
２ｂ二速遊転ギヤ
３ａ三速固定ギヤ
３ｂ三速遊転ギヤ
４ａ四速固定ギヤ
４ｂ四速遊転ギヤ
５ａ五速固定ギヤ
５ｂ五速遊転ギヤ
６入力シャフト
７出力シャフト
８，９，１０第１〜第３のクラッチ機構
１１アップシフト用同期装置
１２ダウンシフト用同期装置
１３入力シャフト回転センサ（入力側回転センサ）
１４出力ギヤ対
１５車軸
１６車速センサ（出力側回転センサ）
２１ハブ
２２ドッグ
２４スリーブ
２５スリーブ噛合溝
３０アクチュエータ
３１シンクロナイザリング
３１ａコーン面
３２シンクロナイザコーン
３２ａコーン面
３３反力受け部材
４０従来の同期装置
４１シャフト
４２ハブ
４３遊転ギヤ
４４ギヤピース
４４ａコーン面
４５スリーブ
４６シンクロナイザリング
４６ａコーン面
４７キー
４８キースプリング

Claims

少なくとも第１及び第２のシャフトを含む複数のシャフトと、前記複数のシャフト上に配置された複数のギヤ列と、を有し、
前記ギヤ列は、互いに常時噛合される、前記第１又は第２のシャフトのいずれか一方に結合された固定ギヤと、前記第１又は第２のシャフトのいずれか他方に結合自在に配置された遊転ギヤと、を含み、
所定の前記遊転ギヤの回転を該遊転ギヤが配置された前記シャフトの回転に同期させ更に両者を結合することにより、所定の変速段を実現する常時噛合式の変速機であって、
前記第１及び／又は第２のシャフト上に、前記ギヤ列に対応して配置され、前記所定の遊転ギヤを前記第１又は第２のシャフトに結合自在であり、結合した両者間で動力を伝達させる複数のクラッチ機構と、
前記第１のシャフト上に配置され、アップシフト時、前記クラッチ機構によって互いに結合される前記第１又は第２のシャフトと前記所定の遊転ギヤとの回転を同期させるアップシフト用同期装置と、
前記第２のシャフト上に配置され、ダウンシフト時、前記クラッチ機構によって互いに結合される前記第１又は第２のシャフトと前記所定の遊転ギヤとの回転を同期させるダウンシフト用同期装置と、
を有する、ことを特徴とする変速機。
前記変速機の入力側の回転数を検出する入力側回転センサと、同出力側の回転数を検出する出力側回転センサと、を有し、前記入力側及び出力側回転センサがそれぞれ検出する前記入力側及び出力側の回転数に基づいて、前記アップシフト用同期装置又はダウンシフト用同期装置の同期動作が制御される、ことを特徴とする請求項１記載の変速機。
前記アップシフト用同期装置は、互いに摺動自在な一対の摩擦要素を有し、前記一対の摩擦要素のうち一方の該摩擦要素が前記入力シャフトに結合され、同他方の該摩擦要素が該他方の摩擦要素をシフトさせて前記一方の摩擦要素と摺動させるアップシフト用のアクチュエータに接続される、ことを特徴とする請求項１又は２記載の変速機。
前記ダウンシフト用同期装置は、互いに摺動自在な一対の摩擦要素を有し、前記一対の摩擦要素のうち一方の該摩擦要素が前記出力シャフト上に配置された前記遊転ギヤに結合され、同他方の該摩擦要素が該他方の摩擦要素をシフトさせて前記一方の摩擦要素と摺動させるダウンシフト用のアクチュエータに接続される、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一記載の変速機。
前記クラッチ機構は、ドグ式であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一記載の変速機。
前記クラッチ機構は、前記第１又は第２のシャフトに一体回転するよう結合されたハブと、前記ハブが結合する前記シャフト上に配置され前記遊転ギヤと一体回転するギヤピースと、前記ハブが配置された前記シャフト上に配置されて該ハブとスプライン結合しシフトして前記ギヤピースとスプライン結合自在なスリーブと、から構成される、ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一記載の変速機。