JP2013119882A - 車両用変速装置 - Google Patents

Abstract

【課題】変速装置の大きさや重量の増加を抑えつつ、容易な制御で変速中のトルク切れを抑制する。
【解決手段】奇数段の変速ギヤが設けられた第１の入力軸７と、偶数段の変速ギヤが設けられた第２の入力軸８と、クラッチ３を介して、エンジン１の駆動軸１３から動力が伝達される第１の動力伝達軸５と、駆動軸１３から動力が伝達される第２の動力伝達軸６と、第１の動力伝達軸５を、第１の入力軸７及び第２の入力軸８のいずれか一方に接続可能な第１の切換手段１１と、第２の動力伝達軸６を、第１の入力軸７及び第２の入力軸８のいずれか一方に接続可能な第２の切換手段１２と、駆動軸１３から第２の切換手段１２への動力の伝達のみ許容するワンウェイクラッチ４と、奇数段または偶数段の変速ギヤを介して第１の副軸９または第２の副軸１０から動力が伝達され、走行駆動輪に動力を伝達する出力軸１８と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は車両に用いられる変速装置に関するものである。

自動車の変速時間を短縮させる方法の一つとして、デュアルクラッチ式変速装置が知られている。デュアルクラッチ式変速装置は、例えば、複数の変速段を奇数段と偶数段とに分け、奇数段に接続される第１の入力軸と、偶数段に接続される第２の入力軸とを備え、２つのクラッチを作動制御して、エンジン等の駆動源から動力を第１の入力軸及び第２の入力軸に切換えて伝達可能な構造となっている。

上記のようなデュアルクラッチ式変速装置では、変速時にトルク切れを低減させ変速フィーリングを向上させるために、２つのクラッチを高精度なタイミングで作動制御させる必要がある。
そこで、変速時におけるトルク切れを低減する技術として、上記のような２つの入力軸及び２つのクラッチを有するデュアルクラッチ式変速装置に、更に流体継手と２つのワンウェィクラッチを備え、流体継手及びワンウェイクラッチを介して常時２つの入力軸に動力を伝達可能とする構造が提案されている(特許文献１)。

また、２つの入力軸及び２つのクラッチを有し、一方のクラッチと一方の入力軸との間にワンウェイクラッチを設けた上で、当該一方の入力軸と出力軸とが接続されており、変速中において当該一方のクラッチを接続することで、変速中にワンウェイクラッチを介して動力を伝達可能とした構造の変速装置が提案されている（特許文献２）。

特開２０１０−１９６７９５号公報 特開２００２−２７６７９７号公報

しかしながら、上記特許文献１の変速装置では、流体継ぎ手を使用しており、動力の伝達ロスにより燃費が悪化する虞がある。また、２つの入力軸及び２つのクラッチを有する一般的なデュアルクラッチ式変速装置に対し、流体継ぎ手と２つのワンウェイクラッチとが追加されているので、変速装置の大きさや重量が大幅に増加してしまうといった問題点がある。

上記特許文献２では、変速中において変速ギヤを介さずに動力が伝達されるので、変速しようとする変速段によっては変速中に著しくエンジン回転数が変化し、変速フィーリングが悪化する虞がある。また、２つのクラッチの他にワンウェイクラッチを追加しているので、変速装置の大きさや重量が増加してしまうといった問題点もある。
本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、変速装置の大きさや重量の増加を抑えつつ、容易な制御で変速中のトルク切れを抑制可能な車両用変速装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１の発明は、エンジンの駆動軸と車両の駆動輪との間の動力伝達路に介装される車両用変速装置であって、２つのグループに分けた複数の変速段のうちの第１のグループの変速段の変速ギヤが設けられた第１の入力軸と、複数の変速段のうちの第２のグループの変速段の変速ギヤが設けられた第２の入力軸と、クラッチを介して駆動軸から動力が伝達される第１の動力伝達軸と、駆動軸から動力が伝達される第２の動力伝達軸と、第１の動力伝達軸を、第１の入力軸及び第２の入力軸のいずれか一方に選択的に接続可能な第１の切換手段と、第２の動力伝達軸を、第１の入力軸及び第２の入力軸のいずれか一方に選択的に接続可能な第２の切換手段と、第２の動力伝達軸に介装され、駆動軸から第２の切換手段への動力の伝達のみ許容するワンウェイクラッチと、第１のグループ及び第２のグループの変速段の変速ギヤに選択的に接続され、当該変速ギヤを介して第１の入力軸または第２の入力軸から動力が伝達され、駆動輪に動力を伝達する出力軸と、を備えたことを特徴とする。

また、請求項２の発明は、請求項１において、第１のグループ及び第２のグループは、何れか一方が奇数の変速段であり、他方が偶数の変速段であることを特徴とする。
また、請求項３の発明は、請求項１または２において、ワンウェイクラッチは、駆動軸と同軸線上に配置されていることを特徴とする。
また、請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれかに１項において、第２の切換手段は、出力軸上に配置されていることを特徴とする。

また、請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれか１項において、ワンウェイクラッチと第２の切換手段との間、及び第２の切換手段と第１の入力軸または第２の入力軸との間に、夫々変速ギヤが介装されていることを特徴とする。
また、請求項６の発明は、請求項５において、第２の切換手段と第１の入力軸または第２の入力軸との間の変速ギヤは、第１のグループまたは第２のグループの変速段の変速ギヤと共有することを特徴とする。

本発明の請求項１の車両用変速装置によれば、第１の切換手段を切換えることで、エンジンからクラッチ、第１のグループ及び第２のグループのいずれか一方の変速段の変速ギヤを介して出力軸に動力が伝達可能となるので、エンジンは２つのグループのいずれの変速段でも出力軸に動力が伝達可能となる。また、第２の切換手段を接続作動させることで、エンジンからワンウェイクラッチ、第１のグループ及び第２のグループのいずれか一方の変速段の変速ギヤを介しても出力軸に動力が伝達可能となる。

そして、第１のグループの変速段と第２のグループの変速段との間での変速中において、第１の切換手段の接続を切換えるべくクラッチを切断しているときにも、ワンウェイクラッチを介して出力軸に動力が伝達可能であるので、変速中でのトルク切れを抑制することができる。
更には、第２の切換手段を切換作動させることで、第２の動力伝達軸が第１の入力軸及び第２の入力軸のいずれにも選択的に接続可能であるので、変速中におけるワンウェイクラッチを介した動力伝達時に、変速ギヤの選択に応じて変速比を変化させることが可能である。したがって、変速中でのエンジン回転速度の変化を抑え、変速フィーリングを向上させることができる。

また、ワンウェイクラッチを用いることで、一般的なデュアルクラッチ式変速装置に対して、クラッチを２個から１個に減らすことができ、変速装置の大きさや重量を抑制することができる。また、ワンウェイクラッチはクラッチトルクに応じて受動的に動力が伝達されるので、クラッチの制御を簡素化することができる。
本発明の請求項２の車両用変速装置によれば、第１のグループ及び第２のグループが、奇数の変速段と偶数の変速段とに分けられるので、いずれか一方のグループの変速段でエンジンにより走行している状態からその前後の変速段に変速する際に、第１の切換手段を切換えて他方のグループの変速段に変速することができる。したがって、変速段の切断をする前に次の目標変速段を接続するプレシフトが可能となり、継ぎ目のない変速が可能となる。

また、本発明の請求項３の車両用変速装置によれば、ワンウェイクラッチは、駆動軸と同軸線上に配置されているので、空いたスペースにワンウェイクラッチを配置して変速装置の大きさを抑制することができる。
また、本発明の請求項４の車両用変速装置によれば、第２の切換手段が出力軸上に配置されているので、第２の切換手段を支持する軸を追加する必要がなく、変速装置の構造の複雑化及び幅方向の寸法の増大を抑制することができる。

また、本発明の請求項５の車両用変速装置によれば、第２の切換手段の前後に夫々変速ギヤが設けられているので、第２の切換手段の接続時においてワンウェイクラッチが契合しないように変速ギヤを設定することが可能となる。よって、変速中での第２の切換手段の接続時にエンジンからのトルクの干渉を無くして、変速フィールをより向上させることができる。

また、本発明の請求項６の車両用変速装置によれば、第２の切換手段と第１の入力軸または第２の入力軸との間の変速ギヤは、第１のグループまたは第２のグループの変速段の変速ギヤと共有しているので、変速ギヤの点数を抑制し、構造の簡素化を図ることができる。

本発明の第１の実施形態に係る車両用変速装置の変速機部の模式図である。 第１の実施形態における各変速段選択時での各切換機構及び各シンクロスリーブの切換状態を示す表である。 第１の実施形態の１速から２速への変速時における各動作中でのクラッチ、切換機構及びシンクロスリーブの切換状態を示す表である。 第１の実施形態における１速走行中での動力の伝達経路を示す説明図である。 第１の実施形態における２速プレシフト時の動力の伝達経路を示す説明図である。 第１の実施形態における変速アシストオン時の動力の伝達経路を示す説明図である。 第１の実施形態におけるクラッチ開放時の動力の伝達経路を示す説明図である。 第１の実施形態における動力経路切換時の動力の伝達経路を示す説明図である。 第１の実施形態におけるクラッチ契合時の動力の伝達経路を示す説明図である。 第１の実施形態における変速アシストオフ時の動力の伝達経路を示す説明図である。 第１の実施形態における１速シンクロ開放時の動力の伝達経路を示す説明図である。 第１の実施形態の２速から３速への変速時における各動作中でのクラッチ、切換機構及びシンクロスリーブの切換状態を示す表である。 第１の実施形態における１速から５速へ変速段を順次シフトアップしたときの、変速機部の出力トルク比の推移を示すグラフである。 第１の実施形態における１速から５速へ変速段を順次シフトアップしたときの、ワンウェイクラッチの前後の回転速度の推移を示すグラフである。 本発明の第２の実施形態に係る車両用変速装置の変速機部の模式図である。 本発明の第３の実施形態に係る車両用変速装置の変速機部の模式図である。 第３の実施形態における１速走行中での動力の伝達経路を示す説明図である。 第３の実施形態における１速から２速への変速中での動力の伝達経路を示す説明図である。 第３の実施形態における２速走行中での動力の伝達経路を示す説明図である。 第３の実施形態における後進１速走行中での動力の伝達経路を示す説明図である。 第３の実施形態における後進１速から後進２速への変速中での動力の伝達経路を示す説明図である。 第３の実施形態における後進２速走行中での動力の伝達経路を示す説明図である。 本発明の第４の実施形態に係る車両用変速装置の変速機部の模式図である。

以下、本発明の実施形態を添付図面に基づき説明する。
[第１実施例]
本発明の第１の実施形態に係る車両用変速装置は、走行駆動源としてエンジン１を横置きに搭載した車両に適用される、前進５段後進１段の変速装置である。
図１は、本発明の第１の実施形態に係る車両用変速装置の変速機部２の模式図である。

図１に示すように、変速機部２は、１個のクラッチ３と、１個のワンウェイクラッチ４と、２本の動力伝達軸５、６と、２本の入力軸７、８と、２本の副軸９、１０と、２個の切換機構１１、１２と、を備えている。
第１の動力伝達軸５は、一端部にクラッチ３を介してエンジン１の駆動軸１３から動力が伝達されるとともに、他端部に第１の切換機構１１（第１の切換手段）が接続されている。

第１の入力軸７は、第１の切換機構１１を挟んでエンジン１とは反対側に第１の動力伝達軸５と同軸上に配置されており、エンジン１側の端部が第１の切換機構１１に接続されている。
第２の入力軸８は、中空状に形成され、内部に第１の動力伝達軸５が相互回転可能に挿入されて第１の動力伝達軸５と同軸に配置されるとともに、エンジン１とは反対側の端部に第１の切換機構１１が接続されている。

第２の動力伝達軸６は、中空状に形成され、内部に第１の動力伝達軸５が相互回転可能に挿入されて第１の動力伝達軸５と同軸に、かつ第２の入力軸８とクラッチ３との間に配置されている。第２の動力伝達軸６は、一端部にエンジン１の駆動軸１３から動力が伝達されるとともに、他端部に切換機構前段固定ギヤ２０ａが固定されている。
ワンウェイクラッチ４は、第２の動力伝達軸６に介装され、第２の動力伝達軸６の一端部から他端部、即ちエンジン１の駆動軸１３から切換機構前段固定ギヤ２０ａへの動力の伝達のみ許容する機能を有している。

第１の切換機構１１は、第１の動力伝達軸５に対し、第１の入力軸７及び第２の入力軸８を選択的に接続して動力を伝達する機能を有する。
第１の副軸９及び第２の副軸１０は、第１の動力伝達軸５、第１の入力軸７及び第２の入力軸８と軸線が平行になるように夫々離間して配置されているとともに、エンジン１側の端部に出力ギヤ１５、１６が夫々固定されている。第１の副軸９及び第２の副軸１０は、夫々の出力ギヤ１５、１６、デフ１７及びドライブシャフト１８（出力軸）を介して、図示しない走行駆動輪に動力を伝達可能となっている。なお、第１の副軸９及び第２の副軸１０は、本発明の出力軸に含まれる。

第１の入力軸７には、エンジン１とは反対側から順番に、１速用固定ギヤ３１ａと、３速及び５速用固定ギヤ３３ａとが第１の入力軸７と一体回転するように固定されている。第２の入力軸８には、エンジン１とは反対側から順番に、２速用固定ギヤ３２ａと、切換機構後段固定ギヤ２１ａと、４速用固定ギヤ３４ａとが第２の入力軸８と一体回転するように固定されている。

また、第１の副軸９には、エンジン１とは反対側から順番に、１速用遊転ギヤ３１ｂ、５速用遊転ギヤ３５ｂ、２速用遊転ギヤ３２ｂ及び４速用遊転ギヤ３４ｂが、第１の副軸９に対して相対回転可能に枢支されている。第２の副軸１０には、エンジン１とは反対側から順番に、リバース用遊転ギヤ３７ｂ、３速用遊転ギヤ３３ｂ、切換機構後段遊転ギヤ２１ｂ及び切換機構前段遊転ギヤ２０ｂが、第２の副軸１０に対して相対回転可能に枢支されている。リバース用遊転ギヤ３７ｂは、１速用遊転ギヤ３１ｂに噛合するように配置されている。

第２の切換機構１２（第２の切換手段）は、第２の副軸１０上に３速用遊転ギヤ３３ｂと切換機構後段遊転ギヤ２１ｂとの間に配置され、切換機構前段遊転ギヤ２０ｂに対し、３速用遊転ギヤ３３ｂ及び切換機構後段遊転ギヤ２１ｂを選択的に接続して動力を伝達する機能を有する。
このようなギヤ配置により、１速用固定ギヤ３１ａと１速用遊転ギヤ３１ｂとで１速ギヤ３１を構成し、２速用固定ギヤ３２ａと２速用遊転ギヤ３２ｂとで２速ギヤ３２を構成し、３速及び５速用固定ギヤ３３ａと３速用遊転ギヤ３３ｂとで３速ギヤ３３を構成し、４速用固定ギヤ３４ａと４速用遊転ギヤ３４ｂとで４速ギヤ３４を構成し、３速及び５速用固定ギヤ３３ａと５速用遊転ギヤ３５ｂとで５速ギヤ３５を構成し、１速用固定ギヤ３１ａと１速用遊転ギヤ３１ｂとリバース用遊転ギヤ３７ｂとでリバースギヤ３７を構成する。

また、切換機構前段固定ギヤ２０ａと切換機構前段遊転ギヤ２０ｂとが噛み合い、切換機構前段変速ギヤ２０を構成するとともに、切換機構後段固定ギヤ２１ａと切換機構後段遊転ギヤ２１ｂとが噛み合い、切換機構後段変速ギヤ２１を構成する。
変速機部２には、シンクロスリーブ４１、４２、４３が備えられており、シンクロスリーブ４１〜４３は、図示しないシフトフォークによって第１の副軸９または第２の副軸１０の軸線に沿ってスライド移動させられる。このうち第１のシンクロスリーブ４１及び第２のシンクロスリーブ４２は、第１の副軸９の軸線に沿ってスライド移動可能に設置されている。第３のシンクロスリーブ４３は、第２の副軸１０の軸線に沿ってスライド移動可能に設置されている。

これらのシンクロスリーブ４１〜４３をスライド移動させることで、第１のシンクロスリーブ４１により１速ギヤ３１及び５速ギヤ３５を、第２のシンクロスリーブ４２により２速ギヤ３２及び４速ギヤ３４を、夫々選択的に第１の副軸９に断接可能となっているとともに、第３のシンクロスリーブ４３により３速ギヤ３３及びリバースギヤ３７を選択的に第２の副軸１０に断接可能となっている。

したがって、変速機部２では、エンジン１からクラッチ３を介して第１の動力伝達軸５に入力した動力が、第１の切換機構１１によって第１の入力軸７及び第２の入力軸８のいずれか一方に選択的に伝達可能となっている。第１の入力軸７には、１速、３速、５速、即ち奇数段（第１のグループ）の変速ギヤ３１、３３、３５とリバースギヤ３７が設けられ、第２の入力軸８には、２速、４速、即ち偶数段(第２のグループ)の変速ギヤ３２、３４が設けられている。よって、エンジン１の駆動軸１３は、第１の切換機構１１によって奇数段及び偶数段の変速ギヤに選択的に接続可能となっている。

各シンクロスリーブ４１〜４３、各切換機構１１、１２及びクラッチ３は、夫々図示しないアクチュエータにより作動され、当該アクチュエータは、シフトレバーの操作やエンジン１の運転状態等に基づいて作動制御される。
図２は、各変速段選択時での各シンクロスリーブ４１〜４３及び各切換機構１１、１２の切換状態を示す表である。図中の欄内の●は契合を示し、空白は開放（非契合）を示している（図３、図１２においても同様に示す）。

図２に示すように、１速時には、第１の動力伝達軸５と第１の入力軸７とが接続するように第１の切換機構１１を作動させる（ＳＡ）とともに、第１の副軸９と１速用遊転ギヤ３１ｂとが接続するように第１のシンクロスリーブ４１を作動させる（Ｓ１）。２速時には、第１の動力伝達軸５と第２の入力軸８とが接続するように第１の切換機構１１を作動させる（ＳＢ）とともに、第１の副軸９と２速用遊転ギヤ３２ｂとが接続するように第２のシンクロスリーブ４２を作動させる（Ｓ２）。３速時には、第１の動力伝達軸５と第１の入力軸７とが接続するように第１の切換機構１１を作動させる（ＳＡ）とともに、第２の副軸１０と３速用遊転ギヤ３３ｂとが接続するように第３のシンクロスリーブ４３を作動させる（Ｓ３）。４速時には、第１の動力伝達軸５と第２の入力軸８とが接続するように第１の切換機構１１を作動させる（ＳＢ）とともに、第１の副軸９と４速用遊転ギヤ３４ｂとが接続するように第２のシンクロスリーブ４２を作動させる（Ｓ４）。５速時には、第１の動力伝達軸１１と第１の入力軸７とが接続するように第１の切換機構１１を作動させる（ＳＡ）とともに、第１の副軸９と５速用遊転ギヤ３５ｂとが接続するように第１のシンクロスリーブ４１を作動させる（Ｓ５）。リバース時には、第１の動力伝達軸５と第１の入力軸７とが接続するように第１の切換機構１１を作動させる（ＳＡ）とともに、第２の副軸１０とリバース用遊転ギヤ３７ｂとが接続するように第３のシンクロスリーブ４３を作動させる（ＳＲ）。そして、上記のように各シンクロスリーブ４１〜４３及び各切換機構１１、１２を作動させた状態でクラッチ３を接続することで、各変速段の変速ギヤ３１〜３５、３７を選択的に介してエンジン１の駆動軸１３から出力軸１８に動力が伝達可能となる。なお、ニュートラル時には、いずれのシンクロスリーブ４１〜４３及び切換機構１１、１２において接続しないように作動制御する。

次に、変速中での各シンクロスリーブ４１〜４３、各切換機構１１、１２及びクラッチ３の作動制御について説明する。
まず、奇数段から偶数段への変速、例えば１速から２速への変速時について、図３〜図１１を用いて説明する。
図３は、１速から２速への変速時における各動作中での、クラッチ３、第１の切換機構１１、第２の切換機構１２、第１のシンクロスリーブ４１及び第２のシンクロスリーブ４２の切換状態を示す表である。なお、１速から２速への変速中においては、第３のシンクロスリーブ４３は常に契合しない開放状態である。図４〜１１は、変速時における各作動状態での動力の伝達経路を示す説明図である。なお、図４〜１１において、変速機部２内での動力の伝達径路を太線にて示している。

まず、１速走行中では、図３中番号１に示すように、第１の動力伝達軸５と第１の入力軸７とが接続するように第１の切換機構１１を作動させる（ＳＡ）とともに、第１の副軸９と１速用遊転ギヤ３１ｂとが接続するように第１のシンクロスリーブ４１を作動させ（Ｓ１）、クラッチ３を接続している。この状態では、図４に示すように、エンジン１の駆動軸１３から、クラッチ３、第１の動力伝達軸５、第１の切換機構１１、第１の入力軸７、１速用固定ギヤ３１ａ、１速用遊転ギヤ３１ｂ、第１のシンクロスリーブ４１、第１の副軸９を介して、出力軸１８に動力が伝達される。

次に、変速の前処理として、図３中番号２に示すように、第１の副軸９と２速用遊転ギヤ３２ｂとが接続するように第２のシンクロスリーブ４２を作動させる（Ｓ２）。この状態では、図５に示すようにエンジン１の駆動軸１３から出力軸１８に動力が伝達しつつ、第２の入力軸８も第１の副軸９の回転に伴って回転駆動する（２速プレシフト）。
次に、図３中番号３及び図６に示すように、切換機構前段遊転ギヤ２０ｂと３速用遊転ギヤ３３ｂとが接続するように第２の切換機構１２を作動させる（ＳＣ）（変速アシストオン）。

次に、変速処理として、図３中番号４に示すように、クラッチ３を開放作動する。これにより、第１の動力伝達軸５を介する第１の入力軸７への動力の伝達が遮断され、図７に示すように、エンジン１の駆動軸１３から、ワンウェイクラッチ４を含む第２の動力伝達軸６、切換機構前段固定ギヤ２０ａ、切換機構前段遊転ギヤ２０ｂ、第２の切換機構１２、３速用遊転ギヤ３３ｂ、３速及び５速用固定ギヤ３３ａを介して第１の入力軸７に動力が伝達される（クラッチ開放）。

次に、図３中番号５に示すように、第１の動力伝達軸５と第２の入力軸８とが接続するように第１の切換機構１１を作動させる（ＳＢ）。これにより、図８に示すように、第１の動力伝達軸５が、奇数段の変速ギヤを有する第１の入力軸７から偶数段の変速ギヤを有する第２の入力軸８に切り換わって接続されることとなる（動力経路切換え）。
次に、図３中番号６に示すように、クラッチ３を契合させる。これにより、図９に示すように、エンジン１の駆動軸１３から、クラッチ３、第１の動力伝達軸５、第１の切換機構１１、第２の入力軸８、２速用固定ギヤ３２ａ、２速用遊転ギヤ３２ｂ、第２のシンクロスリーブ４２、第１の副軸９を介して、出力軸１８に動力が伝達される。したがって、２速の動力伝達路が確保されることとなる（クラッチ契合）。

次に、変速の後処理として、図３中番号７及び図１０に示すように、第２の切換機構１２の接続を解除させる。これにより、エンジン１の駆動軸１３からワンウェイクラッチ４を介する動力伝達が解除される（変速アシストオフ）。
次に、図３中番号８及び図１１に示すように、第１のシンクロスリーブ４１の接続を解除させる（１速シンクロ開放）。以上により、１速から２速への変速が完了する。

なお、他の奇数段から偶数段へのアップシフト時では、上記の１速から２速への変速と同様にクラッチ３、各切換機構１１、１２と、変速段に応じたシンクロスリーブ４１〜４３とを作動制御すればよい。
次に、図１２を用いて、偶数段から奇数段への変速、例えば２速から３速への変速について説明する。

図１２は、２速から３速への変速時における各動作中での、クラッチ３、第１の切換機構１１、第２の切換機構１２、第２のシンクロスリーブ４２及び第３のシンクロスリーブ４３の切換状態を示す表である。なお、２速から３速への変速時においては、第１のシンクロスリーブ４１は常に契合しない開放状態である。
２速走行中では、図１２中番号１に示すように、第１の動力伝達軸５と第２の入力軸８とが接続するように第１の切換機構１１を作動させる（ＳＢ）とともに、第１の副軸９と２速用遊転ギヤ３２ｂとが接続するように第２のシンクロスリーブ４２を作動させ（Ｓ２）、クラッチ３を接続している。

次に、変速の前処理として、図１２中番号２に示すように、第２の副軸１０と３速用遊転ギヤ３３ｂとが接続するように第３のシンクロスリーブ４３を作動させる（Ｓ３）（３速プレシフト）。
次に、図１２中番号３に示すように、切換機構前段遊転ギヤ２０ｂと切換機構後段遊転ギヤ２１ｂとが接続するように第２の切換機構１２を作動させる（ＳＤ）（変速アシストオン）。

次に、変速処理として、図１２中番号４に示すように、クラッチ３を開放作動する（クラッチ開放）。
次に、図１２中番号５に示すように、第１の動力伝達軸５と第１の入力軸７とが接続するように第１の切換機構１１を作動させる（ＳＡ）（動力経路切換え）。
次に、図１２中番号６に示すように、クラッチ３を契合させる。これで、３速の動力伝達路が確保される（クラッチ契合）。

次に、変速の後処理として、図１２中番号７に示すように、第２の切換機構１２の接続を解除させる（変速アシストオフ）。
次に、図１２中番号８に示すように、第２のシンクロスリーブ４２を開放させる（２速シンクロ開放）。以上により、２速から３速への変速が完了する。
なお、他の偶数段から奇数段へのアップシフト時では、上記の２速から３速への変速と同様にクラッチ３、各切換機構１１、１２と、変速段に応じたシンクロスリーブ４１〜４３とを作動制御すればよい。

また、ダウンシフト時では、ワンウェイクラッチ４を介して変速中に動力を伝達させる変速アシストを行わないようにすればよい。具体的には、図３中または図１２中の番号３及び７の作動を省略すればよい。
以上のように、制御することで、第１の切換機構１１を切換えることで、エンジン１からクラッチ３、奇数段及び偶数段のいずれか一方の変速段の変速ギヤを介して出力軸１８に動力が伝達可能となるので、エンジン１は奇数段及び偶数段のいずれの変速段でも出力軸１８に動力が伝達して走行可能となる。

奇数段及び偶数段のいずれか一方の変速段でエンジン１により走行している状態からその前後の変速段に変速する際に、第１の切換機構１１を切換えて奇数段から偶数段へ、または偶数段から奇数段へ変速することができる。したがって、変速段の切断をする前に次の目標変速段を接続するプレシフトが可能となり、迅速な変速が可能となる。
特に、本実施形態では、第２の切換機構１２を接続させることで、エンジン１からワンウェイクラッチ４、奇数段及び偶数段のいずれか一方の変速段の変速ギヤを介しても出力軸１８に動力が伝達可能な構成となっている。そして、変速時に第１の切換手段１１を切換えるべくクラッチ３を切断しているときにも、ワンウェイクラッチ４を介して出力軸１８に動力が伝達可能であるので、変速時におけるトルク切れを抑制することができる。

更には、ワンウェイクラッチ４を介して、駆動軸１３から第２の切換手段１２へ伝達された動力は、第１の入力軸７及び第２の入力軸８に選択的に接続可能であるので、変速中でのワンウェイクラッチ４を介した動力伝達時に、変速ギヤの選択に応じて変速比を変化させることが可能である。したがって、全ての変速段の変速時において、変速中のエンジン回転速度の変化を抑え、変速フィーリングを向上させることができる。

図１３は、１速から５速へ変速段を順次シフトアップしたときの、変速機部２の出力トルク比の推移を示したグラフである。出力トルク比は、エンジン１からの入力トルクを１とした場合の出力軸１８の出力トルクの比である。
本実施形態では、図１３中Ａで示したように、各変速段の変速時において、変速中のクラッチ３開放時に、出力トルク比が０とならず、上記のようにワンウェイクラッチ４を介したエンジン１からの動力の伝達により出力トルクが維持される。

また、本実施形態では、第２の切換機構１２の前後に変速ギヤ２０、２１、３３を夫々備えており、変速中において第２の切換機構１２を接続させるときに、ワンウェイクラッチ４の前後で速度差が極力発生しないように、少なくともワンウェイクラッチ４の前段側（エンジン１側）が後段側（第１の入力軸７または第２の入力軸８側）より速度が下回るように、変速ギヤ２０、２１、３３のギヤ比を設定することができる。

図１４は、１速から５速へ変速段を順次シフトアップしたときの、ワンウェイクラッチ４の前後の回転速度の推移を示すグラフである。上記のようにワンウェイクラッチ４の前後の変速ギヤ２０、２１、３３の変速比を設定することで、図１４中Ｂに示すように、変速中において第２の切換機構１２を接続させるときに、ワンウェイクラッチ４の契合が抑制され、エンジン１からのトルク干渉を無くし、第２の切換機構１２の作動をスムーズに行うことができる。また、第２の切換機構１２がシンクロ機能を有している場合には、シフトブロックの発生を低減させることができ、シフトフィールを向上させることができる。

また、本実施形態では、ワンウェイクラッチ４を用いることで、一般的なデュアルクラッチ式変速装置に対してクラッチを２個から１個に減少させることができ変速機部２の全長(軸方向寸法)及び重量を抑制することができる。また、ワンウェイクラッチ４はクラッチ３の伝達トルクに応じて受動的に動力が伝達されるので、クラッチ３の制御を簡素化することができる。

また、ワンウェイクラッチ４は、駆動軸１３と同軸線上かつ第１の副軸９の出力ギヤ１５と第２の副軸１０の出力ギヤ１６との間に配置されており、変速機部２内の空いたスペースにワンウェイクラッチ４を配置して変速機部２の全長を更に抑制することができる。
また、第２の切換手段１２が第２の副軸１０上に配置されているので、第２の切換手段１２を支持する軸を追加する必要がなく、変速機部２の構造の複雑化及び幅方向の寸法を抑制することができる。

また、本実施形態では、第２の切換手段１２と第１の入力軸７との間の変速ギヤが、３速用変速ギヤ３３と共有しているので、変速ギヤの点数を抑制し、構造の簡素化を図ることができる。
[第２実施例]
上記第１の実施形態では、エンジン横置きの車両に本発明を適用しているが、エンジン縦置きの車両にも適用可能である。

図１５は、本発明の第２実施形態の車両用変速装置の変速機部５０の模式図である。
本発明の第２実施形態の変速機部５０は、前進６段後進１段の変速装置である。
図１５に示すように、変速機部５０は、エンジン１の縦置きに伴って、各動力伝達軸５、６及び各入力軸７、８が車両前後方向に延びるように配置されている。
本実施形態では、変速機部５０の各遊転ギヤ３１ｂ〜３３ｂ、３５ｂ〜３７ｂを枢支する副軸５１が１本となっており、出力軸１８が第１の入力軸７と同軸上にエンジン１とは反対側に配置されている。

第１の入力軸７には、エンジン１とは反対側から順番に、２速用固定ギヤ３２ａ、６速用固定ギヤ３６ａが固定され、第２の入力軸８には、エンジン１とは反対側から順番に、３速用固定ギヤ３３ａ、５速用固定ギヤ３５ａ、１速用固定ギヤ３１ａ、リバース用固定ギヤ３７ａが固定されている。副軸５１には、エンジン１とは反対側から順番に、２速用遊転ギヤ３２ｂ、６速用遊転ギヤ３６ｂ、３速用遊転ギヤ３３ｂ、５速用遊転ギヤ３５ｂ、１速用遊転ギヤ３１ｂ、リバース用遊転ギヤ３７ｂが支持されている。そして、各変速段の固定ギヤと遊転ギヤとが契合されて１〜３、５、６段の変速ギヤ３１〜３３、３５、３６が構成されている。また、リバースギヤ３７は、リバース用固定ギヤ３７ａとリバース用中間ギヤ３７ｃとリバース用遊転ギヤ３７ｂとで構成されている。

副軸５１上には、第１のシンクロスリーブ５２、第２のシンクロスリーブ５３、第３のシンクロスリーブ５４が備えられている。第１のシンクロスリーブ５２により２速ギヤ３２及び６速ギヤ３６を、第２のシンクロスリーブ５３により３速ギヤ３３及び５速ギヤ３５を、第３のシンクロスリーブ５４により１速ギヤ３１及びリバースギヤ３７を選択的に副軸５１に断接可能となっている。

出力軸１８は、出力ギヤ５５を介して副軸５１と接続されるとともに、第４のシンクロスリーブ５６を介して第１の入力軸７に接続可能である。第４のシンクロスリーブ５６を接続することで、第１の入力軸７と出力軸１８とを直結して４速となる。
本実施形態の変速機部５０では、第２の動力伝達軸６は、第１の動力伝達軸５や副軸５１と軸線が平行になるように離間して配置されている。第２の動力伝達軸６上にワンウェイクラッチ４及び第２の切換機構１２が配置されている。したがって、第１の実施形態において第２の切換機構１２とワンウェイクラッチ４との間に配置された切換機構前段固定ギヤ２０ａと切換機構前段遊転ギヤ２０ｂとからなる変速ギヤ２０が、ワンウェイクラッチ４とエンジン１の駆動軸１３との間に配置されている。第２の切換機構１２の後段には、切換機構後段変速ギヤ２１ｃ、２１ｄが備えられ、切換機構後段変速ギヤ２１ｃが６速用固定ギヤ３６ａと契合して第１の入力軸に７に接続され、切換機構後段変速ギヤ２１ｄが５速用固定ギヤ３５ａと契合して第２の入力軸に８に接続されている。

以上のような構成により、本実施形態の変速機部５０においても、第１の実施形態の変速機部２と同様に、変速時においてワンウェイクラッチ４を介してエンジン１から駆動力を伝達可能であって、変速中におけるトルク切れを防止することができる。
本実施形態では、副軸５１が１つとなっているので、変速機部５０の幅寸法を抑えることができ、縦置きエンジン車の変速装置に適している。
[第３実施例]
図１６は、本発明の第３の実施形態に係る変速装置の変速機部６０の模式図である。

第３の実施形態の変速機部６０は、第１の実施形態の変速機部２に対して、ワンウェイクラッチ６１を１つ追加して、前進６段後進２段の変速を可能にしている。
図１６に示すように、変速機部６０の第１の入力軸７には、エンジン１とは反対側から順番に２速用固定ギヤ３２ａと４速及び６速用固定ギヤ３４ａが固定され、第２の入力軸８には、エンジン１とは反対側から順番に３速用固定ギヤ３３ａと５速用固定ギヤ３５ａが固定されている。第１の副軸９には、エンジン１とは反対側から順番に、２速用遊転ギヤ３２ｂ、６速用遊転ギヤ３６ｂ、３速用遊転ギヤ３３ｂ、５速用遊転ギヤ３５ｂが枢支されている。第２の副軸１０には、エンジン１とは反対側から順番に、リバース用遊転ギヤ３７ｂ、４速用遊転ギヤ３４ｂ、切換機構後段遊転ギヤ２１ｂ、切換機構前段遊転ギヤ２０ｂが枢支されている。

したがって、本実施形態では、第１の入力軸７に偶数段の変速ギヤ３２、３４、３６及びリバースギヤ３７が、第２の入力軸８に奇数段の変速ギヤ３３、３５が配置されている。
更に、本実施形態では、３速用遊転ギヤ３３ｂと６速用遊転ギヤ３６ｂとの間に、第１の副軸９に枢支されたワンウェイクラッチ６１が設けられている。ワンウェイクラッチ６１は、３速用遊転ギヤ３３ｂから６速用遊転ギヤ３６ｂに動力を伝達し、６速用遊転ギヤ３６ｂから３速用遊転ギヤ３３ｂへは動力を伝達不能とする機能を有している。

図１７〜１９は、変速機部６０の１速から２速への変速時での動力の伝達経路を示す説明図である。
本実施形態では、１速走行中では、図１７に示すように、第１の動力伝達軸５と第２の入力軸８とが接続するように第１の切換機構１１を作動させるとともに（ＳＡ）、第１の副軸９と２速用遊転ギヤ３２ｂとが接続するように第１のシンクロスリーブ４１を作動させ（Ｓ２）、クラッチ３を接続している。この状態では、エンジン１の駆動軸１３から、クラッチ３、第１の動力伝達軸５、第１の切換機構１１、第２の入力軸８、３速用固定ギヤ３３ａ、３速用遊転ギヤ３３ｂ、ワンウェイクラッチ６１、６速用遊転ギヤ３６ｂ、６速用固定ギヤ３６ａ、第１の入力軸７、２速用固定ギヤ３２ａ、２速用遊転ギヤ３２ｂ、第１のシンクロスリーブ４１、第１の副軸９を介して出力軸１８に動力が伝達される。

本実施形態では、１速から２速への変速中において、図１８に示すように、切換機構前段遊転ギヤ２０ｂと切換機構後段遊転ギヤ２１ｂとが契合するように第２の切換機構１２を作動させる（ＳＣ）ことで、エンジン１の駆動軸１３から、ワンウェイクラッチ４を含む第２の動力伝達軸６、切換機構前段固定ギヤ２０ａ、切換機構前段遊転ギヤ２０ｂ、第２の切換機構１２、切換機構後段遊転ギヤ２１ｂ、５速用固定ギヤ３５ａ、第２の入力軸８、３速用固定ギヤ３３ａ、３速用遊転ギヤ３３ｂ、ワンウェイクラッチ６１、６速用遊転ギヤ３６ｂ、６速用固定ギヤ３６ａ、第１の入力軸７、２速用固定ギヤ３２ａ、２速用遊転ギヤ３２ｂ、第１のシンクロスリーブ４１、第１の副軸９を介して出力軸１８に動力が伝達される。

そして、図１９に示すように、第１の動力伝達軸５と第１の入力軸７とが接続するように第１の切換機構１１を作動させ（ＳＢ）、クラッチ３を接続することで、エンジン１の駆動軸１３から、クラッチ３、第１の動力伝達軸５、第１の切換機構１１、第１の入力軸７、２速用固定ギヤ３２ａ、２速用遊転ギヤ３２ｂ、第１のシンクロスリーブ４１、第１の副軸９を介して出力軸１８に動力が伝達され、２速走行が可能となる。

図２０〜２２は、変速機部６０の後進１速から後進２速への変速時での動力の伝達経路を示す説明図である。
本実施形態では、後進１速走行中では、図２０に示すように、第１の動力伝達軸５と第２の入力軸８とが接続するように第１の切換機構１１を作動させるとともに（ＳＡ）、第２の副軸１０とリバース用遊転ギヤ３７ｂとが接続するように第３のシンクロスリーブ４３を作動させ（ＳＲ）、クラッチ３を接続している。この状態では、エンジン１の駆動軸１３から、クラッチ３、第１の動力伝達軸５、第１の切換機構１１、第２の入力軸８、３速用固定ギヤ３３ａ、３速用遊転ギヤ３３ｂ、第２のワンウェイクラッチ６１、６速用遊転ギヤ３６ｂ、６速用固定ギヤ３６ａ、第１の入力軸７、２速用固定ギヤ３２ａ、２速用遊転ギヤ３２ｂ、リバース用遊転ギヤ３７ｂ、第３のシンクロスリーブ４３、第２の副軸１０を介して出力軸１８に動力が伝達される。

そして、変速中において、図２１に示すように、切換機構前段遊転ギヤ２０ｂと切換機構後段遊転ギヤ２１ｂとが接続するように第２の切換機構１２を作動させる（ＳＣ）ことで、エンジン１の駆動軸１３から、ワンウェイクラッチ４を含む第２の動力伝達軸６、切換機構前段固定ギヤ２０ａ、切換機構前段遊転ギヤ２０ｂ、第２の切換機構１２、切換機構後段遊転ギヤ２１ｂ、５速用固定ギヤ３５ａ、第２の入力軸８、３速用固定ギヤ３３ａ、３速用遊転ギヤ３３ｂ、第２のワンウェイクラッチ６１、６速用遊転ギヤ３６ｂ、６速用固定ギヤ３６ａ、第１の入力軸７、２速用固定ギヤ３２ａ、２速用遊転ギヤ３２ｂ、リバース用遊転ギヤ３７ｂ、第１のシンクロスリーブ４３、第２の副軸１０を介して出力軸１８に動力が伝達される。

そして、図２２に示すように、第１の動力伝達軸５と第１の入力軸７とが接続するように第１の切換機構１１を作動させ（ＳＢ）、クラッチ３を接続することで、エンジン１の駆動軸１３から、クラッチ３、第１の動力伝達軸５、第１の切換機構１１、第１の入力軸７、２速用固定ギヤ３２ａ、２速用遊転ギヤ３２ｂ、リバース用遊転ギヤ３７ｂ、第３のシンクロスリーブ４３、第２の副軸１０を介して出力軸１８に動力が伝達され、後進２速走行が可能となる。

なお、他の変速段の変速については、第１の実施形態と同様に、各変速段に応じてクラッチ３、各切換機構１１、１２、及びシンクロスリーブ４１〜４３を作動制御すればよい。
以上のように制御することで、本実施形態においても、変速中に第２の切換手段１２を接続させることで、エンジン１からワンウェイクラッチ４、奇数段及び偶数段のいずれか一方の変速段の変速ギヤ３１〜３５を介して出力軸１８に動力が伝達可能な構成となっており、変速時におけるトルク切れを抑制することができる。

また、本実施形態では、１速及び後進１速時にワンウェイクラッチ６１を介して動力を伝達する構造になっている。したがって、１速及び後進１速時においてエンジンブレーキが作用せず、これらの変速比を比較的高くしても変速ショックの低減を図ることができる。
[第４実施例]
本発明の車両用変速装置は、車両の走行駆動源として、エンジン１の他に、モータ７０を備えたハイブリッド車の変速装置にも適用できる。

図２３は、モータ７０を接続した変速機部２の模式図である。
図２３に示すように、変速機部２の４速用固定ギヤ３４ａにモータ７０から動力を伝達可能な構成としている。
これにより、モータ７０によって、第２の入力軸８にモータ７０から動力が伝達可能であるので、モータ７０によって偶数段（２速、４速）で車両を走行可能である。

そして、変速中において、第２の入力軸８にワンウェイクラッチ４を介してエンジン１から動力が伝達可能であるとともに、モータ７０から動力が伝達可能であるので、ワンウェイクラッチ４を介したエンジン１からの駆動力が不足している場合にモータ７０で駆動力を付加することが可能となる。したがって、変速中での駆動力の低下をより確実に抑えることができるとともに、モータ７０によって駆動力の付加を細かく制御することが可能となるので、変速中でのトルク変動をより正確に抑制して、変速フィールを更に向上させることができる。

なお、このようにモータ７０によって第２の入力軸８にモータ７０から動力を伝達可能とすることで、変速中にモータ７０のみによって駆動力をアシストすることが可能であるが、この場合モータ７０の出力を大きく確保しなければならず、本実施形態のようにワンウェイクラッチ４を介したエンジン１からの駆動力を併用すれば、モータ７０の出力を抑えることができ、モータ７０の小型、軽量化を図ることができる。

なお、本発明は以上の実施形態に限定するものではない。例えば、上記実施形態と変速段の数が異なるものでもよいし、各変速ギヤの配置が異なる変速機部においても、本発明を適用することが可能である。

１ エンジン
２、５０、６０ 変速機部
３ クラッチ
４ ワンウェイクラッチ
５ 第１の動力伝達軸
６ 第２の動力伝達軸
７ 第１の入力軸
８ 第２の入力軸
９ 第１の副軸
１０ 第２の副軸
１１ 第１の切換機構
１２ 第２の切換機構
１３ 動力伝達軸
１８ 出力軸
２０ 変速ギヤ
２１ 変速ギヤ
３３ ３速用変速ギヤ

Claims (6)

1. エンジンの駆動軸と車両の駆動輪との間の動力伝達路に介装される車両用変速装置であって、
   ２つのグループに分けた複数の変速段のうちの第１のグループの変速段の変速ギヤが設けられた第１の入力軸と、
   前記複数の変速段のうちの第２のグループの変速段の変速ギヤが設けられた第２の入力軸と、
   クラッチを介して前記駆動軸から動力が伝達される第１の動力伝達軸と、
   前記駆動軸から動力が伝達される第２の動力伝達軸と、
   前記第１の動力伝達軸を、前記第１の入力軸及び前記第２の入力軸のいずれか一方に選択的に接続可能な第１の切換手段と、
   前記第２の動力伝達軸を、前記第１の入力軸及び前記第２の入力軸のいずれか一方に選択的に接続可能な第２の切換手段と、
   前記第２の動力伝達軸に介装され、前記駆動軸から前記第２の切換手段への動力の伝達のみ許容するワンウェイクラッチと、
   前記第１のグループ及び前記第２のグループの変速段の変速ギヤに選択的に接続され、当該変速ギヤを介して前記第１の入力軸または前記第２の入力軸から動力が伝達され、前記駆動輪に動力を伝達する出力軸と、
   を備えたことを特徴とする車両用変速装置。
2. 前記第１のグループ及び前記第２のグループは、何れか一方が奇数の変速段であり、他方が偶数の変速段であることを特徴とする請求項１に記載の車両用変速装置。
3. 前記ワンウェイクラッチは、前記駆動軸と同軸線上に配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用変速装置。
4. 前記第２の切換手段は、前記出力軸上に配置されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の車両用変速装置。
5. 前記ワンウェイクラッチと前記第２の切換手段との間、及び前記第２の切換手段と前記第１の入力軸または前記第２の入力軸との間に、夫々変速ギヤが介装されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の車両用変速装置。
6. 前記第２の切換手段と前記第１の入力軸または前記第２の入力軸との間の前記変速ギヤは、前記第１のグループまたは前記第２のグループの変速段の変速ギヤと共有することを特徴とする請求項５に記載の車両用変速装置。

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