JP2014098402A - デュアルクラッチ式自動変速機 - Google Patents

Abstract

【課題】後進段反転用のアイドラ軸を持たないデュアルクラッチ式自動変速機において、小型化を図ったデュアルクラッチ式自動変速機を提供する。
【解決手段】第一入力軸１１と、第二入力軸１２と、第一副軸１３と、第二副軸１４と、デュアルクラッチ１６と、シフト機構５０と、を備え、第一副軸１３に設けられた複数の第一従動ギヤのうち、一方の前進段の最低速駆動ギヤ２１と噛合した最低速従動ギヤ３１には、後進段の後進駆動ギヤ２７が一体回転するように設けられ、後進駆動ギヤ２７、および第二副軸１４に支持される後進従動ギヤ３７は、噛合状態にある後進駆動ギヤ２７および後進従動ギヤ３７と、第一入力軸１１と、が干渉しない程度に近接するような外径を有している。
【選択図】図１

Description

本発明は、２つの入力軸それぞれに原動機の回転駆動力を伝達可能なデュアルクラッチを有するデュアルクラッチ式自動変速機に関する。

近年、シフト変更の際にトルク切れをなくすことができるデュアルクラッチ式自動変速機が注目されている。このようなデュアルクラッチ式自動変速機は、同心に設けられ偶数段および奇数段のギヤが夫々固定された２つの入力軸と、入力軸と平行に配置され偶数段および奇数段の従動ギヤを支承する第１副軸と、偶数段および奇数段の従動ギヤのうち残りの従動ギヤを支承する第２副軸と、を有している。また、エンジンと２つの入力軸との間にはトルク伝達を夫々断接する２つのクラッチを有している。
このような構成を有するデュアルクラッチ式自動変速機は、後進段を作動させるために、回転駆動力を反転させて出力軸に伝達する必要がある。そのとき、後進段用の中間ギヤを支持する副軸（アイドラ軸）を追加することによって、回転駆動力を反転させる方法がある。しかし、アイドラ軸を追加すると、元来、体格が大きくなる傾向にあるデュアルクラッチ式自動変速機の体格がさらに大きなものとなってしまう。そこで、小型化のため、アイドラ軸を設けずに、後進段を成立させている、例えば特許文献１および特許文献２に示す従来技術がある。

特開２００７−３２１８２０号公報 特表２００３−５０３６６２号公報

特許文献１の構成によると、第１入力軸を内周側で支持する第２入力軸のエンジン側端部で、二速の駆動ギヤを支持している。そして、二速の駆動ギヤと噛合する、第１副軸（第２出力軸）に遊転可能に設けられた２速の従動ギヤに後退段用の駆動ギヤを固定している。後退段用の駆動ギヤは、第２副軸（第１出力軸）に遊転可能に支持される大径の後退段用の従動ギヤと噛合しており、このような構成により、回転駆動力を反転させている。このとき、前述のように、噛合状態にある第２副軸に支持された後退段用の大径の従動ギヤおよび第１副軸に支持された後退段用の駆動ギヤは、第１入力軸よりも外径が大きな第２入力軸に隣接して配置されている。このため、第２副軸の従動ギヤおよび第１副軸の駆動ギヤを干渉させずに第２入力軸に大きく接近させて配置することが困難であり、デュアルクラッチ式自動変速機の体格が大きくなるおそれがある。

特許文献２の構成は、特許文献１の構成に対して、二速の駆動ギヤを一速の駆動ギヤに置き換えた配置となっている。このため、上記と同様に、噛合状態にある大径の後退段用の従動ギヤが設けられる第２副軸（第２中間軸）、および後退段用の駆動ギヤが設けられる第１副軸（第１中間軸）を、外径の大きな第１入力軸（特許文献１の第２入力軸に相当する）に大きく接近させて配置することが困難であり、デュアルクラッチ式自動変速機の体格が大きくなってしまうおそれがある。

本発明は、このような事情を鑑みてなされたものであり、後進段反転用のアイドラ軸を持たないデュアルクラッチ式自動変速機において、小型化を図ったデュアルクラッチ式自動変速機を提供することを目的とする。

請求項１に係るデュアルクラッチ式自動変速機は、複数の前進段のうち奇数段および偶数段の一方の前進段の駆動ギヤが設けられた第一入力軸と、前記第一入力軸の外周に同心に軸承され、前記奇数段および前記偶数段の他方の前進段の駆動ギヤが設けられ、軸径が前記第一入力軸よりも大径である第二入力軸と、前記一方の前進段の駆動ギヤの中で最も低速段の最低速駆動ギヤを含む、前記奇数段駆動ギヤおよび前記偶数段駆動ギヤのいずれかのギヤと夫々噛合する複数の第一従動ギヤを遊転可能に支持する第一副軸と、前記奇数段駆動ギヤおよび前記偶数段駆動ギヤの残りのギヤと夫々噛合する後進段の後進従動ギヤを含む複数の第二従動ギヤを遊転可能に支持する第二副軸と、車両の原動機の回転駆動力を前記第一入力軸に伝達する第一クラッチおよび前記回転駆動力を前記第二入力軸に伝達する第二クラッチを有するデュアルクラッチと、前記複数の第一従動ギヤの何れかを前記第一副軸に連結し、前記複数の第二従動ギヤの何れかを前記第二副軸に連結して前記後進段および前記前進段を選択的に成立させるシフト機構と、を備え、前記第一副軸に設けられた前記複数の第一従動ギヤのうち、前記一方の前進段の前記最低速駆動ギヤと噛合した最低速従動ギヤには、前記後進段の後進駆動ギヤが一体回転するように設けられ、前記後進駆動ギヤ、および前記第二副軸に支持される前記後進従動ギヤは、噛合状態にある前記後進駆動ギヤおよび前記後進従動ギヤと、前記第一入力軸と、が干渉しない程度に近接するような外径を有している。

請求項２に係るデュアルクラッチ式自動変速機は、請求項１において、前記最低速従動ギヤは前記第一副軸の前記原動機と反対側の端部に配置され、前記後進駆動ギヤと噛合する前記後進従動ギヤは前記第二副軸の前記原動機と反対側の端部に配置されている。

請求項３に係るデュアルクラッチ式自動変速機は、請求項２において、前記後進駆動ギヤは、前記最低速従動ギヤの前記原動機側に配置されている。

請求項４に係るデュアルクラッチ式自動変速機は、請求項１乃至３のいずれか１項において、前記最低速従動ギヤは一速従動ギヤであり、二速従動ギヤが、前記第一副軸の原動機側で支持されている。

請求項５に係るデュアルクラッチ式自動変速機は、請求項４において、前記第二副軸に当該第二副軸と一体回転するように設けられた駐車ブレーキ用のパーキングギヤと前記第一副軸に支持された前記二速従動ギヤと、が前記第二入力軸と直交する同一平面上で対向して配置されている。

請求項１に係る発明によると、噛合状態にある第一副軸に支持され最低速従動ギヤに固定された後進段の後進駆動ギヤおよび第二副軸に支持された後進従動ギヤは、第１入力軸より大径の第２入力軸に隣接させて配置していた従来技術に対し、第１入力軸と第２入力軸の径差の分だけ第１入力軸に接近させて配置可能となる。また、後進駆動ギヤを最低速従動ギヤに固定しているため、後進段の最終的な変速比は、最低速従動ギヤが構成する変速段の変速比に依存することになる。つまり、後進段の変速比は、後進段自身の変速比に、最低速従動ギヤが出力する変速比を乗じて得られる。このため、後進段の所望の変速比を得るためには、後進駆動ギヤおよび後進従動ギヤの外径に対し、大きな径差を設ける必要はなく、近似した径に設定可能となる。すなわち、後進駆動ギヤ、および第二副軸に支持される後進従動ギヤの外径は、噛合状態にある後進駆動ギヤおよび後進従動ギヤと、第一入力軸と、が干渉しない程度に十分近接可能となるような適切な大きさで設定可能となる。このため、噛合状態の後進駆動ギヤおよび後進従動ギヤを第１入力軸に近接させて配置するとき、バランスよく好適に接近させることができる。これらにより、後進駆動ギヤを支持する第一副軸および後進従動ギヤを支持する第二副軸と、第１入力軸との間の軸間距離を大きく短縮することができ、デュアルクラッチ式自動変速機の体格を小型化することができる。

請求項２に係る発明によると、最低変速段および後進段が、軸線方向において、第２入力軸より外径が小さな第１入力軸の範囲の端部に配置されるので、最低変速段および後進段を構成する各ギヤは、外径方向において広いスペースでの設定が可能となり、変速比の設定の自由度が向上される。

請求項３に係る発明によると、後進駆動ギヤは、最低速従動ギヤの原動機側に配置されているので、第２副軸に配置される後進従動ギヤは、第１副軸に配置される低速従動ギヤよりも原動機側に配置できる。これにより、第２副軸の軸長を短くでき、小型化を図ることができる。

請求項４に係る発明によると、後進駆動ギヤが固定される最低速従動ギヤは前進段のうち変速比（減速比）が最も大きな第一変速段の一速従動ギヤであるので、後進段の変速比は後進段自身の変速比に、第一変速段のギヤ比を乗じることにより算出できる。このため、後進段の変速比は、大きな変速比を有する第一変速段の影響によって、幅広い範囲の変速比の設定が可能となる。これにより、容易に大きな変速比を得ることが可能となり、性能向上を図ることができる。また、選択できる変速比の幅が拡がるので、後進段の設計の自由度が向上される。

請求項５に係る発明によると、第二副軸の軸線方向における、二速従動ギヤと対向する位置には空きスペースがあるので、比較的外径の大きいパーキングギヤを、空きスペースがある二速従動ギヤと対向する位置に、二速従動ギヤと干渉しない外径にて配置した。これにより、空きスペースを有効に活用して、パーキングギヤを適切な位置に配置することができる。

実施形態におけるデュアルクラッチ式自動変速機の全体構造を示すスケルトン図である。 図１におけるＡ方向矢視図である。但し、図中では一部のギヤのみを示す。 図１における第一入力軸、第二入力軸、第一副軸および第二副軸の各軸心間の軸間距離の関係を説明するイメージ図である。

＜実施形態＞
以下、本発明のデュアルクラッチ式自動変速機を具体化した実施形態について図面を参照して説明する。また、実施形態では、デュアルクラッチ式自動変速機１（以降、自動変速機１とのみ称す）により、エンジン２が出力する回転駆動力を増幅し、後述する差動機構６０を介して一対の車軸（ドライブシャフト３Ｌ，３Ｒ）に回転駆動力を伝達する構成を例示して説明する。エンジン２は、車両の駆動源として搭載された本発明に係る原動機である。左右のドライブシャフト３Ｌ，３Ｒは、差動機構６０により配分された回転駆動力を左右の駆動輪に伝達する一対の車軸であって、自動変速機１の出力軸に相当する。

（自動変速機１の全体構成）
自動変速機１は、図１に示すように、ハウジングに回転可能に支持された第一入力軸１１、第二入力軸１２、第一副軸１３、第二副軸１４と、デュアルクラッチ１６と、各入力軸１１、１２に支持され前進の変速段（前進段）を構成する複数の変速段の駆動ギヤ２１〜２５と、各副軸１３、１４に支持され前進の変速段（前進段）を構成する複数の変速段の従動ギヤ３１〜３６と、第二副軸１４に支持され、後進の変速段（後進段）を構成する後進従動ギヤ３７と、最終減速ギヤ３８、３９と、各変速段を選択的に成立させるシフト機構５０を備える。シフト機構５０は、第一シフト装置５１〜第四シフト装置５４を有している。

自動変速機１の入力軸は、エンジン２の回転駆動力を入力する軸部材であって、各変速段の駆動ギヤ２１〜２５を支持する。この入力軸は、同軸に配置された第一入力軸１１および第二入力軸１２により構成されている。第一入力軸１１は、第二入力軸１２からエンジン２と反対方向に突設され、突設された部分が、ハウジングに設けられた軸受９１により回転可能に支持されている。第二入力軸１２は、中空軸状に形成され、第一入力軸１１の外周側に配置され軸承されている。第二入力軸１２は、ハウジングと第一入力軸１１との間に設けられた軸受９１、およびハウジングに設けられた軸受９２により回転可能に支持されている。また、第一入力軸１１および第二入力軸１２は、エンジン２が出力する回転駆動力などに基づいて必要な強度を有するように外径が決定される。また、第一入力軸１１の外径は、第二入力軸１２の外径（軸径）よりも、小径に形成されている。

第一入力軸１１には、五速駆動ギヤ２５、三速駆動ギヤ２３および一速駆動ギヤ２１がエンジン２側から順に設けられている。第二入力軸１２には、二速駆動ギヤ２２、四速駆動ギヤ２４がエンジン２側から順に設けられている。二速駆動ギヤ２２は、第二入力軸１２の外周面に直接形成され、四速駆動ギヤ２４は、第二入力軸１２に設けられ第二変速段および第六変速段の駆動ギヤと共用される。ここで、「共用」とは、異なる変速段の各従動ギヤが共通化された同一の駆動ギヤに噛合することをいう。

第一入力軸１１に設けられた五速駆動ギヤ２５は、第五変速段の駆動ギヤである。三速駆動ギヤ２３は、第三変速段の駆動ギヤである。一速駆動ギヤ２１は、第一変速段の駆動ギヤである。第二入力軸１２に設けられた二速駆動ギヤ２２は、第二変速段の駆動ギヤである。四速駆動ギヤ２４は、第四変速段および第六変速段の駆動ギヤである。このように、第一入力軸１１には、複数の前進段のうち奇数変速段を構成する駆動ギヤ群が固定され、第二入力軸１２には偶数変速段を構成する駆動ギヤ群が固定されている。ここで、本実施形態においては、第一入力軸１１に設けられた奇数変速段は、本発明の一方の前進段に相当し、第二入力軸１２に設けられた偶数変速段は、本発明の他方の前進段に相当する。

自動変速機１の第一副軸１３および第二副軸１４は、各変速段の従動ギヤを支持する軸部材である。また、第一副軸１３および第二副軸１４は、ハウジングの内部において入力軸に平行に配置され、軸受９３〜９６により回転可能に支持されている。また、第一副軸１３は、図１のＡ方向矢視図を示す図２に示すように、第二副軸１４よりも下方に配置されている。

第一副軸１３は、図１に示すように、エンジン２側から順に、本発明の第一従動ギヤに相当する二速従動ギヤ３２、四速従動ギヤ３４、三速従動ギヤ３３、および一速従動ギヤ３１を遊転可能に支持している。このように、第一副軸１３は、６つの前進段の駆動ギヤのうち、第一変速段から第四変速段までの４つの変速段の一速〜四速従動ギヤ３１〜３４を支持している。一速〜四速従動ギヤ３１〜３４は、第一入力軸１１および第二入力軸１２に固定される一速〜四速駆動ギヤ２１〜２４と噛合している。また、一速従動ギヤ３１には、後進駆動ギヤ２７が、一速従動ギヤ３１と一体回転するように固定されている。後進駆動ギヤ２７は、一速従動ギヤ３１の内径部からエンジン２方向に突設された内径凸部３１ａの外周面に形成されたスプラインにスプライン嵌合されている。さらに、第一副軸１３には、最終減速ギヤ３８、後述する第一シフト装置５１および第二シフト装置５２の各ハブ５１ａ，５２ａが固定されている。

なお、後進駆動ギヤ２７は、一速従動ギヤ３１に固定した。このため、後進段の変速比は、一速従動ギヤ３１が構成する第一変速段の変速比に依存することになる。つまり、後進段の変速比は、後進段自身の変速比に、一速従動ギヤ３１が出力する変速比を乗じて得られることになる。このため、後進段が所望する大きな変速比を得るために、後進駆動ギヤ２７および後進従動ギヤ３７の外径に大きな径差を設ける必要はなく、近似した大径での設定が可能となる。本実施形態においても、後進従動ギヤ３７および後進駆動ギヤ２７の外径の差は大きくなく、近似した径となっている。

第二副軸１４は、図１に示すように、エンジン２側から順に、本発明に係る第二従動ギヤに相当する六速従動ギヤ３６、五速従動ギヤ３５および後進従動ギヤ３７を遊転可能に支持している。さらに、第二副軸１４には、最終減速ギヤ３９と、図示しないパーキング機構のパーキングギヤ４５と、後述する第３シフト装置５３および第四シフト装置５４の各ハブ５３ａ、５４ａと、が一体回転するよう固定されている。

パーキングギヤ４５は、最終減速ギヤ３９と六速従動ギヤ３６との間に配置されている。パーキング機構は、車両が停車状態となった場合に、パーキングギヤ４５の歯面に図略の爪を当接させることによってパーキングギヤ４５の回転を規制する。このように、パーキングギヤ４５は、ドライブシャフト３Ｌ，３Ｒの回転を防止して、車両の停車状態を保持する機構である。このとき、パーキングギヤ４５の歯面に付与する力は小さい程、車両の停車に対する信頼性が向上する。このため、歯面に付与する力を小さくするために、パーキングギヤ４５の外径は、ある程度大きな径で形成し、パーキングギヤ４５の回転モーメントを停止させる力が小さくなるよう設計されるのが一般的である。そこで、実施形態においても、パーキングギヤ４５の外径は、第２副軸１４に支持されるギヤのうち、後進従動ギヤ３７に次いで２番目に大きい。六速従動ギヤ３６および五速従動ギヤ３５は、後進従動ギヤ３７よりも外径が小さい従動ギヤである。また、最終減速ギヤ３９についても、後進従動ギヤ３７よりも外径が小さいギヤとなっている。

また、パーキングギヤ４５は、第二入力軸と直交する平面において、第一副軸１３に支持された二速従動ギヤ３２と同一平面上に設けられている。つまり、自動変速機１が組み付けられた状態において、パーキングギヤ４５は、二速従動ギヤ３２と対向している。

次に、このような構成により、自動変速機１の小型化が実現できることを、第一、第二入力軸１１、１２、第一副軸１３、第二副軸１４およびデフリングギヤ６１の各軸心間における軸間距離の関係を説明した図３に基づいて説明する。なお、図３は、従来技術における実施の形態と、本実施形態との差がわかるようイメージで描いた図であり、それぞれの変化量が実際の減少量を示すものではない。従来技術の各軸中心は黒丸で示し、実施形態の各軸中心は白丸で示している。なお、ここでいう従来技術は、本実施形態との比較がし易いように、本実施形態に対して、後進変速段の固定位置のみを変更した態様とする。よって、従来技術は、比較のためのモデルであり、実際に存在する形態ではない。そして、第一、第二入力軸１１、１２およびデフリングギヤ６１の各軸心は、従来技術と実施形態との間において同じ位置に配置されているものとする。

図３に示す従来技術においては、本実施形態と同様に、第一変速段の一速従動ギヤは、第一副軸に支持されるとともに、軸線方向において、第二入力軸より軸径が小さい第一入力軸の範囲に配置されているものとする。二速従動ギヤは、第一副軸に支持されるとともに、軸線方向において、第二入力軸の範囲に配置されているものとする。そして、後進段の後進駆動ギヤは二速従動ギヤに固定されている。さらに、後進駆動ギヤが噛合する後進従動ギヤは、第二副軸に支持されているものとして説明する。なお、従来技術の説明における第一、第二入力軸、第一副軸、第二副軸およびデフリングギヤ等の構成は、実施形態と同様であるものとする。また、後進従動ギヤは第二副軸に支持される従動ギヤのうち、最も大きな外径を有しているものとする。

従来技術においては、後進段の後進駆動ギヤが、二速従動ギヤに固定されるため、第二変速段の変速比に、後進段自身の変速比を乗じた値が、最終的に後進段から出力される変速比となる。このため、後進段は、通常、第一変速段の変速比と第２変速段の変速比との間にあるとされる所望の変速比を得るために、後進駆動ギヤに対する後進従動ギヤの外径が、近似であると言えるものの、ある程度大きくなっている。そして、後進駆動ギヤおよび後進従動ギヤは、軸線方向において、第一入力軸よりも外径が大きな第二入力軸の範囲に配置されている。これらにより、噛合状態にある後進駆動ギヤおよび後進従動ギヤを、第二入力軸に隣接させたとき、干渉のため、第一副軸および第二副軸を第二入力軸に大きく接近させることが困難となる。このとき、図３の上方の黒丸が、従来技術における第二副軸の軸心Ｐであり、下方の黒丸が、従来技術における第一副軸の軸心Ｑである。また、このときの、第二副軸の軸心Ｄと第二入力軸の軸心Ｆとの間の軸間距離をＡとし、第一副軸の軸心Ｑと第二入力軸の軸心Ｆとの間の軸間距離をＢとする。

しかしながら、本実施形態においては、第二副軸１４に支持され、大径に形成された後進従動ギヤ３７が、軸線方向において、第二入力軸１２より外径が小さい第一入力軸１１の範囲に配置されている。また、後進駆動ギヤ２７が、後進従動ギヤ３７に固定されている。これらから、上述したように、大きな変速比を実現する必要がない後進従動ギヤ３７および後進駆動ギヤ２７の外径は、径差を大きくしなくとも設定でき、近似した径となっている。これにより、噛合状態にある後進従動ギヤ３７および後進駆動ギヤ２７を、第一入力軸１１に隣接させたとき、第一副軸１３および第二副軸１４を、従来技術に対して、より接近させることが可能となる。具体的には、第一入力軸１１と第二入力軸１２との径差の分および後進従動ギヤ３７および後進駆動ギヤ２７の外径の差が少ないことによる入力軸への接近しやすさの差に応じた分だけ従来技術に対して、より接近させることが可能となる。また、後進従動ギヤ３７および後進駆動ギヤ２７の外径の差が少ないため、それぞれの外径を、第一入力軸１１に接近させるのに適切な値に調整しやすい。

このとき、図３の中央上方の白丸が第二副軸１４の軸心Ｄであり、中央下方の白丸が第一副軸１３の軸心Ｅである。また、このとき、第二副軸１４の軸心Ｄと第一入力軸１１の軸心Ｆとの間の軸間距離をａとし、第一副軸１３の軸心Ｅと第一入力軸１１の軸心Ｆとの間の軸間距離をｂとする。このように、第二副軸１４の軸心Ｄと、第一入力軸１１（第二入力軸１２）の軸心Ｆとの間の軸間距離は、Ａ（従来技術）→ａに短縮される。また、第一副軸１３の軸心Ｅと、第一入力軸１１（第二入力軸１２）の軸心Ｆとの間の軸間距離は、Ｂ（従来技術）→ｂに短縮される。また、このように、第一副軸１３および第二副軸１４が、第一入力軸１１（第二入力軸１２）に接近することによって、第一副軸１３の軸心Ｅと、第二副軸１４の軸心Ｄとの間の軸間距離もＣからｃに短縮される。これにより、自動変速機１は、特に、上下方向が短縮されて小型化が図られる。

上記のような構成により、自動変速機１は、アイドラ軸を有さなくとも、第一入力軸１１から入力された回転駆動力を、一速駆動ギヤ２１、一速従動ギヤ３１、後進駆動ギヤ２７および後進従動ギヤ３７を介して、減速するとともに、回転駆動力の反転を行っている。このように、自動変速機１は、後進段を、第一変速段（一速駆動ギヤ２１および一速従動ギヤ３１により構成）を介することにより成立させている。前述したが、このような構成では、最終的な後進段の変速比は、変速比（減速比）が大きな第一変速段の変速比に後進段自身の変速比を乗ずることにより求められる。これにより、後進段は、幅広い変速比の設定が可能となり自由度が向上する。このため、大きな変速比を得るように設定すれば、高減速化が図られ性能が向上する。また、例えば、変速比をより高減速化するような変更を行なわない場合には、後進段を構成する後進駆動ギヤ２７および後進従動ギヤ３７等の設計諸元の自由度が向上することになり、後進従動ギヤ３７を径小化し、自動変速機１の体格を小さくすることもできる。

デュアルクラッチ１６は、エンジン２の回転駆動力を第一入力軸１１に伝達する第一クラッチ１６ａと、エンジン２の回転駆動力を第二入力軸１２に伝達する第二クラッチ１６ｂを有す。第一クラッチ１６ａおよび第二クラッチ１６ｂは、クラッチハウジングに収容され、第一入力軸１１および第二入力軸１２に対して同心に設けられている。第一クラッチ１６ａは、第一入力軸１１のエンジン２側の端部に形成された連結軸部に連結されている。同様に、第二クラッチ１６ｂは、第二入力軸１２の連結軸部に連結されている。

このような構成からなるデュアルクラッチ１６は、図示しないアクチュエータにより第一クラッチ１６ａおよび第二クラッチ１６ｂの係合状態を切り換えられる。このアクチュエータは、例えば、車両のＥＣＵから入力される制御指令に基づいて動作し、その動作量に応じて第一クラッチ１６ａおよび第二クラッチ１６ｂの係合力を調整可能な構成とされる。

シフト機構５０が有する第一シフト装置５１〜第四シフト装置５４は、前進段の各変速段の従動ギヤ３１〜３６および後進段の後進従動ギヤ３７を第一副軸１３または第二副軸１４に連結することにより、所定の変速段を成立させる装置である。本実施形態において、自動変速機１は、図１に示すように、４箇所にシフト装置５１〜５４をそれぞれ配置している。第一シフト装置５１は、一速従動ギヤ３１と、三速従動ギヤ３３との間に設けられ、各従動ギヤ３１、３３を第一副軸１３に連結して第一変速段または第三変速段を選択的に成立させる。第二シフト装置５２は、二速従動ギヤ３２と、四速従動ギヤ３４との間に設けられ、各従動ギヤ３２、３４を第一副軸１３に連結して第二変速段または第四変速段を選択的に成立させる。このように、第一シフト装置５１および第二シフト装置５２は、各従動ギヤ３１、３２、３３、３４を第一副軸１３に連結して第１変速段から第４変速段を選択的に成立させる。

同様に、第三シフト装置５３は、六速従動ギヤ３６とパーキングギヤ４５との間に設けられ、六速従動ギヤ３６を第二副軸１４に連結して第六変速段を選択的に成立させる。第四シフト装置５４は、後進従動ギヤ３７と五速従動ギヤ３５との間に設けられ、各従動ギヤ３７、３５を第二副軸１４に連結して後進段または第五変速段を選択的に成立させる。このように、第三シフト装置５３および第四シフト装置５４は、各従動ギヤ３５、３６、３７を第二副軸１４に連結して第五変速段、第六変速段および後進段を選択的に成立させる。

ここで、第一シフト装置５１は、第一副軸１３に固定されたハブ５１ａと、ハブ５１ａに対して相対回転を規制され、且つ軸方向に移動可能に設けられたスリーブ５１ｂとを有する。第一シフト装置５１が、変速段を成立させる際には、ハブ５１ａに対してスリーブ５１ｂを軸方向にスライドさせて、一速従動ギヤ３１または三速従動ギヤ３３のピースギヤ部にスリーブ５１ｂを噛合させる。これにより、各従動ギヤ３１、３３は、第一副軸１３に連結された状態となり、一体的に回転することになる。

その他の第二シフト装置５２、第三シフト装置５３、第四シフト装置５４も同様に、ハブ５２ａ〜５４ａおよびスリーブ５２ｂ〜５４ｂを有する。また、その他の各シフト装置５２〜５４は、上述したように、第一シフト装置５１とは連結する従動ギヤが異なるのみで、構成については実質的に同様であるため詳細な説明を省略する。このような構成からなる第一シフト装置５１〜第四シフト装置５４は、例えば、車両の走行状態や乗員によるシフト操作などに応じて車両のＥＣＵから送出される変速指令に基づいて動作するアクチュエータによってシフト状態を切り換えられる。

差動機構６０は、車両の走行状態により左右の駆動輪に発生する回転数差を吸収するために、ドライブシャフト３Ｌ，３Ｒに回転駆動力を配分する機構である。この差動機構６０は、ドライブシャフト３Ｌ，３Ｒと平行に且つ径方向に離間した中心軸回りに回転可能に支持されているデフリングギヤ６１を有する。デフリングギヤ６１は、第一副軸１３に固定されている最終減速ギヤ３８、および第二副軸１４に固定されている最終減速ギヤ３９と噛合することで、変速された回転駆動力を入力する。差動機構６０におけるその他の構成については通常の差動機構を適用可能であるため、詳細な説明は省略する。

（実施形態の構成による効果）
上述した構成からなる自動変速機１によると、噛合状態にある第一副軸１３に支持され一速従動ギヤ３１（本実施形態における最低速従動ギヤ）に固定された後進段の後進駆動ギヤ２７および第二副軸１４に支持された後進従動ギヤ３７は、第１入力軸１１より大径の第２入力軸１２に隣接させて配置していた従来技術に対し、第１入力軸１１と第２入力軸１２の径差の分だけ第１入力軸１１に接近させて配置可能となる。また、後進駆動ギヤ２７を一速従動ギヤ３１に固定しているため、後進段の最終的な変速比は、一速従動ギヤ３１が構成する変速段の変速比に依存することになる。つまり、後進段の変速比は、後進段自身の変速比に、一速従動ギヤ３１が出力する変速比を乗じて得られる。このため、後進段の所望の変速比を得るために後進駆動ギヤ２７および後進従動ギヤ３７の外径に対し、大きな径差を設ける必要はなく、近似した径に設定可能となる。すなわち、後進駆動ギヤ２７、および第二副軸１４に支持される後進従動ギヤ３７の外径は、噛合状態にある後進駆動ギヤ２７および後進従動ギヤ３７と、第一入力軸１１と、が干渉しない程度に十分近接可能となるような適切な大きさで設定可能となる。このため、噛合状態の後進駆動ギヤ２７および後進従動ギヤ３７を第１入力軸１１に近接させて配置するとき、バランスよく好適に接近させることができる。これらにより、後進駆動ギヤ２７を支持する第一副軸１３および後進従動ギヤ３７を支持する第二副軸１４と、第１入力軸１１との間の軸間距離を大きく短縮することができ、デュアルクラッチ式自動変速機の体格を小型化することができる。特に、図３に示すように、上下方向における体格の小型化が期待できる。これにより、自動変速機１の上方に多く配置されるさまざまなアクチュエータ類の搭載が有利になる。

また、自動変速機１によると、大きな変速比を実現するために大きな外径を有した一速従動ギヤ３１（本実施形態における最低速従動ギヤ）は、第一副軸１３のエンジン２（原動機）と反対側の端部に配置され、一速従動ギヤ３１に固定される後進駆動ギヤ２７と噛合する大径の後進従動ギヤ３７は第二副軸１４のエンジン２と反対側の端部に配置されている。これにより、軸線方向において、第２入力軸１２より外径が小さな第１入力軸１１の範囲に配置される第一変速段および後進段を構成する各ギヤは、外径方向において広いスペースでの設定が可能となるので、変速比の設定の自由度を向上させることができる。

また、自動変速機１によると、後進駆動ギヤ２７が固定される最低速従動ギヤは前進段のうち変速比（減速比）が最も大きな第一変速段の一速従動ギヤ３１である。このとき、後進段の変速比は、後進駆動ギヤ２７および後進従動ギヤ３７により出力される変速比に、第一変速段のギヤ比を乗じることにより算出できる。このため、後進段の変速比は、大きな変速比を有する第一変速段の影響によって、幅広い範囲内での設定が可能となる。これにより、容易に大きな変速比を得ることが可能となり、性能向上を図ることができる。また、選択できる変速比の幅が拡がるので、後進段の設計の自由度が向上される。

また、自動変速機１によると、後進駆動ギヤ２７は、一速従動ギヤ３１（最低速従動ギヤ）のエンジン２側に固定（配置）されている。このため、第２副軸１４に配置される後進駆動ギヤ２７と噛合する後進従動ギヤ３７は、第１副軸１３に配置される一速従動ギヤ３１よりもエンジン２側に配置できるので、第２副軸１４の軸長を短くでき、入力軸軸線方向において自動変速機１の小型化を図ることができる。

また、自動変速機１によると、第二副軸１４に固定されたパーキングギヤ４５と第一副軸１３に支持された二速従動ギヤ３２と、が第二入力軸１２と直交する同一平面上で対向して配置されている。つまり、第二副軸１４の軸線方向において、二速従動ギヤ３２と対向する位置には空きスペースがあるので、比較的外径が大きいパーキングギヤ４５を、空きスペースがある二速従動ギヤ３２と対向する位置に、二速従動ギヤ３２と干渉しない外径にて配置した。これにより、空きスペースを有効に活用して、パーキングギヤを適切な位置に配置することができる。

＜実施形態の変形態様＞
実施形態においては、第一入力軸１１に設けた一方の前進段の駆動ギヤは奇数段の駆動ギヤであるとし、第二入力軸１２に設けた他方の前進段の駆動ギヤは偶数段の駆動ギヤであるとした。これにより、一方の前進段（奇数段）の駆動ギヤと噛合する第一副軸１３に設けた低速従動ギヤのうち、最も低速段の最低速従動ギヤは一速従動ギヤ３１であるとした。しかし、この態様に限らず、第一入力軸１１に設ける一方の前進段の駆動ギヤを偶数段の駆動ギヤであるとしてもよい。これにより、最低速従動ギヤは二速従動ギヤ３２であるとし、二速従動ギヤ３２に後進駆動ギヤ２７を固定してもよい。これによっても効果は十分期待できる。

また、実施形態においては、一速従動ギヤ３１（最低速従動ギヤ）のエンジン２側に後進駆動ギヤ２７を固定した。しかし、これに限らず、一速従動ギヤ３１（最低速従動ギヤ）のエンジン２と反対側に後進駆動ギヤ２７を固定してもよい。このため、後進駆動ギヤ２７と噛合する第二副軸１４の後進従動ギヤ３７の配置位置が、実施形態における場合よりも、エンジン２から遠ざかる方向に移動し、第二副軸１４が延びることになる。しかし、図３に示す、各軸間距離Ａ、Ｂ、Ｃについては、実施形態と同様に短縮可能であり、効果は十分得られる。

また、変形態様を含む実施形態においては、最低速従動ギヤ（一速従動ギヤ３１または二速従動ギヤ３２）を、第一副軸１３のエンジン２と反対側の端部に配置した。しかし、この態様に限らず、最低速従動ギヤは、第一副軸１３の端部に配置しなくてもよい。例えば、実施形態においては、一速従動ギヤ３１と三速従動ギヤ３３とを入れ替えてもよい。また、最低速従動ギヤが二速従動ギヤ３２である場合には、二速従動ギヤ３２と四速従動ギヤ３４とを入れ替えてもよい。これによっても、相応の効果は期待できる。

また、実施形態においては、自動変速機１の前進段を六速であるとし、第一副軸１３で支持する第一従動ギヤを、第一変速段の一速従動ギヤ３１から四速従動ギヤ３４までとした。しかし、この態様に限らず、第一従動ギヤは、軸線方向において第一入力軸１１の範囲に配置される最低速従動ギヤを含んでいればよく、その他にはどのような従動ギヤをどのような順序で配置しても良い。また、第二副軸１４で支持する第二従動ギヤも、軸線方向において第一入力軸１１の範囲に配置される後進従動ギヤ３７を含んでいればよく、その他にはどのような従動ギヤをどのような順序で配置しても良い。これらによっても、自動変速機１の上下方向の小型化は相応に期待できる。

さらに、実施形態においては、自動変速機１の前進段を六速であるとした。しかし、この態様に限らず、前進段を五速、または七速としてもよい。

１・・・デュアルクラッチ式自動変速機、 ２・・・原動機（エンジン）、 ３Ｌ，３Ｒ・・・ドライブシャフト、 １１・・・第一入力軸、 １２・・・第二入力軸、 １３・・・第一副軸、 １４・・・第二副軸、 １６・・・デュアルクラッチ、 １６ａ・・・第一クラッチ、 １６ｂ・・・第二クラッチ、 ２１〜２５・・・変速段の駆動ギヤ、 ２７・・・後進段の後進駆動ギヤ、 ３１〜３６・・・変速段の従動ギヤ、 ３７・・・後進段の後進従動ギヤ、 ３８，３９・・・最終減速ギヤ、 ４５・・・パーキングギヤ、 ５０・・・シフト機構、 ５１〜５４・・・第一シフト装置〜第四シフト装置、 ５１ａ〜５４ａ・・・ハブ、 ５１ｂ〜５４ｂ・・・スリーブ、 ６０・・・差動機構、 ６１・・・デフリングギヤ、 ９１〜９６・・・軸受。

Claims (5)

1. 複数の前進段のうち奇数段および偶数段の一方の前進段の駆動ギヤが設けられた第一入力軸と、
   前記第一入力軸の外周に同心に軸承され、前記奇数段および前記偶数段の他方の前進段の駆動ギヤが設けられ、軸径が前記第一入力軸よりも大径である第二入力軸と、
   前記一方の前進段の駆動ギヤの中で最も低速段の最低速駆動ギヤを含む、前記奇数段駆動ギヤおよび前記偶数段駆動ギヤのいずれかのギヤと夫々噛合する複数の第一従動ギヤを遊転可能に支持する第一副軸と、
   前記奇数段駆動ギヤおよび前記偶数段駆動ギヤの残りのギヤと夫々噛合する後進段の後進従動ギヤを含む複数の第二従動ギヤを遊転可能に支持する第二副軸と、
   車両の原動機の回転駆動力を前記第一入力軸に伝達する第一クラッチおよび前記回転駆動力を前記第二入力軸に伝達する第二クラッチを有するデュアルクラッチと、
   前記複数の第一従動ギヤの何れかを前記第一副軸に連結し、前記複数の第二従動ギヤの何れかを前記第二副軸に連結して前記後進段および前記前進段を選択的に成立させるシフト機構と、
   を備え、
   前記第一副軸に設けられた前記複数の第一従動ギヤのうち、前記一方の前進段の前記最低速駆動ギヤと噛合した最低速従動ギヤには、前記後進段の後進駆動ギヤが一体回転するように設けられ、前記後進駆動ギヤ、および前記第二副軸に支持される前記後進従動ギヤは、噛合状態にある前記後進駆動ギヤおよび前記後進従動ギヤと、前記第一入力軸と、が干渉しない程度に近接するような外径を有しているデュアルクラッチ式自動変速機。
2. 請求項１において、
   前記最低速従動ギヤは前記第一副軸の前記原動機と反対側の端部に配置され、前記後進駆動ギヤと噛合する前記後進従動ギヤは前記第二副軸の前記原動機と反対側の端部に配置されているデュアルクラッチ式自動変速機。
3. 請求項２において、
   前記後進駆動ギヤは、前記最低速従動ギヤの前記原動機側に配置されているデュアルクラッチ式自動変速機。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項において、
   前記最低速従動ギヤは一速従動ギヤであり、二速従動ギヤが、前記第一副軸の原動機側で支持されているデュアルクラッチ式自動変速機。
5. 請求項４において、
   前記第二副軸に当該第二副軸と一体回転するように設けられた駐車ブレーキ用のパーキングギヤと前記第一副軸に支持された前記二速従動ギヤと、が前記第二入力軸と直交する同一平面上で対向して配置されているデュアルクラッチ式自動変速機。

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