JP2690787B2

JP2690787B2 - 車両用変速装置

Info

Publication number: JP2690787B2
Application number: JP1238472A
Authority: JP
Inventors: 暹柳内
Original assignee: Kawasaki Jukogyo KK
Current assignee: Kawasaki Motors Ltd
Priority date: 1989-04-13
Filing date: 1989-09-13
Publication date: 1997-12-17
Anticipated expiration: 2012-12-17
Also published as: JPH0348059A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は、自動車等の車両に搭載される変速装置に
関する。

（従来の技術）車両、特に自動車に関する技術は、近年凄まじいまで
のテンポで、技術開発がなされている。この開発は、専
ら、所謂サーキットで行われるスピードレース、あるい
は一般道路あるいはオフロードで行われるラリーにおい
て顕著な効果を発揮する高度な技術を、市販の自動車に
転化する形でおこなわれる場合が多い。

変速装置（トランスミッション）も自動車の他の部分の
高性能化に伴って、より効率の良い、且つより扱い易い
変速装置が開発されようとしている。

その一つとして、手動変速装置における変速操作の煩雑
さをなくすとともに、自動変速装置の有する加速性能及
び燃費の悪さを改善しようと意図し、また、自動変速装
置でもってプロの手動変速操作と同じような変速が状況
に応じて適宜得られるような完全メカニカル式（トルク
コンバータ式でないもの）の自動変速装置が開発されて
いる（特開昭60−256654号）。

この完全メカニカル式の変速装置は、第９図に図示する
ように、エンジンのクランク軸Ｃ′側からクラッチ５′
を介して同軸上に入力軸１′が配設され、この入力軸
１′に平行にカウンタ軸３′が、且つ該入力軸１′と同
軸状に出力軸２′が配設されている。そして、上記入力
軸１′とカウンタ軸３′の間は常に噛合するギヤ８′,
9′で連結されるとともに、上記カウンタ軸３′上に５
枚のギヤ10′〜14′が固着され、一方出力軸２′上には
上記ギヤ10′〜14′に各対応する（噛合する）ギヤ15′
〜19′が回転自在に配設されている。また、上記出力軸
２′上のギヤ15′に隣接して該出力軸２′と該ギヤ15′
あるいは該出力軸２′と入力軸１′上のギヤ８′を選択
的に断続する歯車選択用クラッチ20′が、同じくギヤ1
6′と17′の間に出力軸２′とこれらのギヤ16′,17′を
選択的に断続する歯車選択用クラッチ21′が、またギヤ
18′と19′の間にこれらのギヤ18′,19′を選択的に断
続する歯車選択用クラッチ22′が配設されている。

そして、通常の前進走行（ドライブ）モードにおいて、
上記各クラッチ５′,20′,21′,22′の断続操作を、エ
ンジンの回転数，アクセルペダルの操作具合およびブレ
ーキペダルの操作具合等を検出し、図示しないマイクロ
コンピータで制御されるアクチュエータを用いて、選択
的に、ギヤ13′と18′を介してカウンタ軸３′と出力軸
２′を連結して第１速を、ギヤ12′と17′で同じく第２
速を、ギヤ11′と16′で同じく第３速を、ギヤ10′と1
5′で同じく第４速を、入力軸１′と出力軸２′を連結
して第５速を、その状況に合わせて適切に得られるよう
構成されていた。

また、この種のメカニカル式の自動変速装置の制御に
関する技術として、特開昭60〜124534号がある。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、上記第９図に示す自動変速装置の場合
には、一つの変速段から他の変速段に変速しようとする
とき、歯車選択用クラッチの切換時に瞬間的に入力軸
１′側と出力軸２′側が非連結状態になる。このような
状態は各段の変速毎に生じる。従って、この自動変速装
置の場合アクセルペダルをフルスロットルにしていて
も、動力伝達が途切れている間に無負荷状態でエンジン
がオーバーランをすることがないように、エンジンのス
ロットルを自動的に戻すよう、且つ連結後に再加速をお
こなうような制御をしなければならず、この結果、加速
性能を低下させることとなっていた。特に、ターボ付エ
ンジンの場合には、ターボの慣性により、上述の影響
（加速性能の低下）がより顕著になり、エンジンの有す
る馬力を有効に発揮することができない不都合があっ
た。

ところで、近年レジャービークルの一種としてオフロ
ード用の車両が増加し、この種の車両又は特殊なトラッ
ク等に搭載される場合には、使用状況に照らし第１速と
後進用の変速段がイマージェンシー用（緊急用）の変速
段として使用されるため、該第１速と後進用の変速段は
構成的に減速比を大きくできるような構成であることが
要求される。

また、従来各クラッチを作動させる圧油は、軸の一方
の軸端から、潤滑油用のものと共に該軸内に形成された
供給路を経て、供給されていた。このように、回転して
いる軸の一方の軸端から、クラッチ作動用の圧油の供給
と、潤滑油の供給部を形成すると、構造的に、この部分
における回転部材と固定部材間のオイルシール等の配置
が煩雑になり、変速装置の加工性及び生産性を低下させ
ることにもなっていた。

ところで、車両用の自動変速装置の場合には、いずれ
かの歯車を固定することにより簡単に異なる変速段数を
形成できることにより、歯車列としては遊星歯車機構が
用いられている。

しかし、上記遊星歯車機構を用いた場合には、機構的に
各歯車の歯数の変更が殆どおこなえないことより、変速
装置の減速比を変えることができず、特にトルクコンバ
ータ付自動変速装置をベースにこのトルクコンバータを
取り外してメカニカル式自動変速装置にするような、大
幅なギヤ比の変更を伴うようなことはできない。まし
て、同一のケーシング（ミッションケース）を用いて、
トルクコンバータ式自動変速装置とメカニカル式自動変
速装置を、実現するようなことはできない。従って、各
車両の種類毎に、異なる遊星歯車機構を形成する必要が
あり、このため変速装置のケーシング等もそれに合わせ
て設計し、鋳型をおこして製作しなければならなかっ
た。

この結果、他の産業分野に比べて競争が特に厳しい自動
車業界にあって、極めて不合理なこととなっていた。

また、近年、小型車を中心に全体の大きさに比べて居
住空間をできるだけ大きくして、居住性を向上させる傾
向にある。従って、上記自動変速装置も、上述の不都合
な点を解決するのみならず、できるだけコンパクトにす
る必要がある。

本発明は、上記現況に鑑みおこなわれたもので、変速
時に駆動力の伝達が途切れることのないしかも変速が迅
速におこなえ、且つ変速比を自在に変えることができて
汎用性に優れ、且つコンパクトで、しかも第１速，後進
第１速が大きな減速比に構成し得る車両用変速装置を提
供することを目的とする。

（課題を解決するための手段）本発明にかかる車両用変速装置は、入力軸と同軸上に
出力軸を配設するとともに、これらの入力軸及び出力軸
に平行になるよう二つのカウンタ軸を配設し、この各カ
ウンタ軸と入力軸の間にこれらの軸間の断続をおこない
半クラッチ状態が形成可能なカウンタ軸選択用クラッチ
を介装した車両用変速装置において、上記一方のカウンタ軸上に奇数段の変速用外歯歯車
を、もう一方のカウンタ軸上に偶数段と後進用の外歯歯
車を配設するとともに、第１速と後進用の外歯歯車を除く各カウンタ軸上の上記
各外歯歯車を各カウンタ軸にに対して回転自在に、且
つ、上記第１速の外歯歯車をそれが配設されているカウ
ンタ軸に対して一体的に回転するよう、また、上記後進
用の外歯歯車をそれが配設されているカウンタ軸に対し
て一体的に回転するよう、それぞれ配設し、第１速と後進用の外歯歯車を除く上記各変速用外歯歯車
に噛合する変速用外歯歯車を上記出力軸側に一体的に回
転するよう配設するとともに、上記第１速と後進用の外歯歯車を上記出力軸側に回転自
在に、且つ、この第１速と後進用の外歯歯車の間に、こ
れら二つの外歯歯車のうちのいずれか一の歯車を選択的
に出力軸に連結できる歯車選択用クラッチを配設し、上記回転自在に配設された各カウンタ軸上の、上記第１
速と後進用の外歯歯車を除く各外歯歯車と、それらの軸
間の断続をおこなう歯車選択用クラッチを該各カウンタ
軸上に配設するとともに、変速時の、上記各カウンタ軸選択用クラッチ切換時に、
歯車選択用クラッチを作動させて一方のカウンタ軸上に
次に駆動力を伝達しようとする歯車を連結した後、切り
換えをおこなおうとする二つのカウンタ軸選択用クラッ
チを共に半クラッチ状態を経て、一方のクラッチからも
う一方のクラッチに切り換えをおこなうよう操作制御す
る制御手段を設けたことを特徴とする。

（作用）しかして、上記構成を有する本発明にかかる車両用変
速装置は、以下のように作用する。

即ち、現在動力を伝達していないカウンタ軸上に次に選
択しようとする速度段の歯車を歯車選択用クラッチを作
動させて連結した後、このカウンタ軸と現在結合してい
るカウンタ軸に配設されているそれぞれのカウンタ軸選
択用クラッチを、一方のカウンタ軸選択用クラッチが動
力を伝達し且つ他方のカウンタ軸選択用クラッチが非伝
達の状態から、共に半クラッチ状態を経て、一方のカウ
ンタ軸選択用クラッチからもう一方のカウンタ軸選択用
クラッチに切り換えをおこなうよう操作制御されるた
め、常に、二つのカウンタ軸選択用クラッチのいずれか
一方あるいは両方のクラッチで、入力軸と出力軸間の駆
動力伝達経路を形成しているから、変速時の駆動力の伝
達が途切れることがない。

しかも、第１速と後進との切り換えの際には、これらい
ずれか一つを選択する歯車選択用クラッチを切り換える
ことによって行われるため、切り換えの操作が簡単にな
るとともに、物理的に両方の歯車が噛合するようなこと
が防げる。

また、従来の自動変速装置のように歯車列を遊星歯車機
構で構成することなく、歯車列を全て外歯歯車で形成す
ることができるので、車種が変わっても、互いに噛合す
る歯車を単に歯数の違う歯車に代えるだけで、簡単に対
応でき、このため、変速装置の汎用性が著しく向上す
る。

さらに、カウンタ軸選択用クラッチを各カウンタ軸に配
設しているため、各カウンタ軸上に配設されている歯車
選択用クラッチのシンクロ容量（トルク）が小さくても
よく、且つギヤ比の影響がないので同期時間が短くな
り、素早い変速が可能となる。

また、入力軸と出力軸が同軸上に配置され、それらの二
軸と各カウンタ軸が平行に配設されているため、変速装
置全体の容積がコンパクトにすることができ、特に変速
機構の長さを短くすることができる。

さらに、カウンタ軸選択用クラッチを各カウンタ軸上に
配置していることに起因して、ギヤ比にかかわらず全て
の変速段にわたって同一のシンクロ容量のものでよいた
め、この点でも部品の共通化が促進でき、生産コストの
低減を図ることができる。

また、本変速装置は、エンジンの回転数，アクセルペダ
ルの踏込み具合及びブレーキの作動状態に合わせて本装
置の各クラッチを制御装置でシステム的に制御するよう
に構成すれば、燃費および加速性に優れた完全メカニカ
ル式自動変速装置付の車両を容易に提供することがで
き、また、エンジンのクランク軸と入力軸間にON−OFF
クラッチ機能を有さず単なる捩りダンパーとして作用す
る動力伝達部材を配置することによってメカニカル式自
動変速装置を構成できるが、この動力伝達部材をトルク
コンバータに置き代えることにより、トルクコンバータ
式自動変速装置も簡単に提供することができる。また、
この場合には、トルクコンバータ式の特質により、各歯
車のギヤ比を小さくすることができる。

また、上述のような完全メカニカル式およびトルクコン
バータ式の自動変速装置を提供する場合も、さらには手
動式の変速装置を提供する場合にも、ミッションケース
等の主要部分を共用することができるため、変速装置の
主要部品の汎用性が向上し、生産コストの大幅な低下を
図ることができる。

さらには、本変速装置は、第９図に示す等の従来の変速
装置に比べて軸長を短くできることより、各軸を支持す
るベアリング間の距離が短くなり、装置全体の剛性の向
上を図ることができる。

また、本発明にかかる車両用変速装置は、一方のカウ
ンタ軸上に第１速の外歯歯車を、もう一方のカウンタ軸
上に後進用の外歯歯車をそれぞれ各カウンタ軸と一体的
に回転するよう配設するとともに、これらの外歯歯車と
噛合して第１速と後進用の歯車列を構成するもう一方の
外歯歯車を出力軸上に回転自在に配設しているので、駆
動側の外歯歯車となる各カウンタ軸上の第１速と後進用
の外歯歯車の歯数を可及的に小さくすることができ、こ
の結果、減速比を大きくすることができる。

（実施例）以下、本発明の参考例と実施例を図面を参照しながら
説明する。

第１図は参考例にかかる車両用のトルクコンバータ式自
動変速装置の構造（一部二点鎖線で示す部分は完全メカ
ニカル式の自動変速装置の場合の構造）を示す第２図の
Ｉ−Ｉ矢視での平断面図、第２図は同じく第１図のII−
II矢視断面図である。

第１図において、１は入力軸、２は入力軸１と軸受を介
して相互に回転自在になるよう同軸上に配設されている
出力軸、3,4は上記入力軸１及び出力軸２と平行に配設
されたカウンタ軸である。５はトルクコンバータ（第１
図では中心線より下方の部分に示す）で、該トルクコン
バータ５のポンプ側は動力伝達部材Ｄを介してクランク
軸側のフライホイールＣに連結され、またタービン側は
上記入力軸１に連結されている。

そして、上記入力軸１とカウンタ軸３の間には、この二
軸間の動力の断続を行うカウンタ軸選択用クラッチ６
（第１図において上半分のみ図示）が介装されている。
また、同様に、上記入力軸１とカウンタ軸４の間には、
この二軸間の動力の断続を行うカウンタ軸選択用クラッ
チ７（第７図において上半分のみ図示）が介装されてい
る。そして、上記入力軸１とクラッチ6,7との間には、
入力軸１からクラッチ6,7にそれぞれ動力を伝達する各
一対のギヤ（外歯歯車；以下、外歯歯車を単にギヤとい
う）35,36が介装されている。

上記カウンタ軸選択用クラッチ6,7への圧油は、潤滑用
供給路3b,4bとは別に、バルブ50,51（第４図参照）から
最短の距離、即ち、各カウンタ軸3,4の第１図において
左端から延設された供給路用の孔3a,4aを通して供給さ
れるよう構成されており、この供給路（孔）の空間体積
を小さくすることにより、圧油供給時に短時間で圧油を
充填して、上記カウンタ軸選択用クラッチの切り換えの
時間遅れが防止できるよう配慮されている。また、固定
部材側とのシールも、カウンタ軸選択用クラッチ用の供
給路と潤滑用供給路と軸の両側に分けて配設できるた
め、構造がシンプルになる。

上記カウンタ軸３上には、第１図において左側から、第
５速用ギヤ8,第３速用のギヤ9,第１速用のギヤ10,後進
用のギヤ11が、軸受を介して各回転自在に配設されてい
る。そして、上記５速用のギヤ８と第３速用のギヤ９の
間、第１速用のギヤ10と後進用のギヤ11の間には、それ
ぞれ各ギヤとカウンタ軸３とを選択的に接続する歯車選
択用クラッチ12A,12Bが介装されている。

同様に、カウンタ軸４上には、第１図において左側か
ら、第６速用のギヤ13,第４速用のギヤ14,第２速用のギ
ヤ15が、軸受を介して各回転自在に配設されている。そ
して、上記第６速用のギヤ13と第４速用のギヤ14の間、
および第２速用のギヤ15の側部には、各ギヤとカウンタ
軸４とを選択的に接続する歯車選択用クラッチ16A,16B
が介装されている。

一方、上記出力軸２上には、上記カウンタ軸3,4上の各
ギヤ８と13、９と14、10と15と直接、およびギヤ11と間
接的にそれぞれ噛合しているギヤ17,18,19,20が一体的
に回転するよう固設されている。

ところで、上記出力軸２、カウンタ軸3,4は、軸直角方
向において、第２図に示すような位置関係で配置されて
いる。そして、上記後進用のギヤ11と出力軸２側のギヤ
20の間には、アイドルギヤ21が介装され、回転方向を逆
転して動力を伝達するよう構成されている。

そして、上記カウンタ軸3,4の上方には、ロッド24,25,2
6,27が配設され、上記各歯車選択用クラッチ12A,12B,16
A,16B（第１図参照）の選択操作をするそれぞれのフォ
ーク部材28,29,30,31を支持している。この各フォーク
部材28,29,30,31は、それぞれ上記ロッド24,25,26,27上
でその軸方向に移動自在に支持され、この移動により、
第１図に図示する上記歯車選択用クラッチ12A,12B,16A,
16Bの各スリーブ12a,12b,16a,16bをカウンタ軸3,4上で
その軸方向に移動させることができるように構成されて
いる。そして、上記フォーク部材28,29,30,31の、支持
ロッド24,25,26,27上における軸方向の移動は、油圧式
のシフト機構S_h（第３図（ｂ）参照）によりなされる。
そして、上記各フォーク部材は、第１図に図示する各歯
車選択用クラッチ12A,12B,16A,16Bのスリーブ12a,12b,1
6a,16bに連結され、このスリーブの軸方向の移動（第１
図において左右の移動）により、各歯車選択用クラッチ
12A,12B,16A,16Bの側方に配設されるそれぞれのギヤ８
〜11,13〜15とカウンタ軸3,4とを選択的に連結するよう
構成されている。また、本参考例の場合、上記油圧式の
シフト機構S_hの数を少なくすることを目的として、一つ
のシフト機構を二つの歯車選択用クラッチの選択操作に
選択的に利用できるよう、第２図に図示するように、二
つの歯車選択用クラッチのいずれの操作に使用するかを
選択するためのセレクト機構S_e（第２図、第３図（ａ）
参照）が、並設された上記二つのカウンタ軸3,4上の対
峙する二つの歯車選択用クラッチ毎に（例えば、第３速
と第５速のギヤ9,8の選択用クラッチ12Aと、第１速と後
進用のギヤ10,11の選択用クラッチ12Bに一つ）配設され
ている。上記セレクト機構S_e及びシフト機構S_hは、第３
図（ａ），（ｂ）に示すような油圧アクチュエータ（油
圧式の直動型のピストン・シリンダ機構）31で作動する
よう構成されている。

そして、上記第３図（ｂ）のシフト機構S_h及び第３図
（ａ）のセレクト機構S_eの各油圧アクチュエータ31に
は、油路31a,31bを介して、第４図に図示するような油
圧回路により、圧油が供給されるよう構成されている。

また、上記カウンタ軸選択用クラッチ6,7の摩擦板と相
手板を押圧する油圧アクチュエータ（ピストン・シリン
ダ機構；図示せず）にも、第４図に図示する油圧回路に
より、圧油が供給されるよう構成されている。

尚、上記シフト機構及びセレクト機構は、上述のような
油圧式に代えて、第５図に示すような電動機Ｍの軸32の
回転により作動させるように構成してもよく、この場合
には、電気信号のみで作動させることができるため構造
的に簡単になる。また、油圧アクチュエータで作動させ
る場合でも、上記参考例の場合とは異なり、第６図に示
すように各歯車選択用クラッチ毎に専用の直動型の油圧
アクチュエータを設けて作動させるよう構成してもよ
く、この場合には各クラッチ毎に油圧アクチュエータを
設けているため、機構及び制御を簡素にすることができ
る。この第６図に図示する油圧アクチュエータは、３ポ
ジション型で、段付状のシリンダ70内に二つの径の異な
るピストン71,72を配設し、一方のピストン72にロッド7
3を固着し、図に示す中立位置と、その位置からピスト
ン72を右側に移動して得られる第２の位置と、上記中立
位置からピストン71,72共に左側に移動させて得られる
第３の位置とが得られるよう構成されている。このよう
な構成の場合には、中立位置が両側からの油圧により得
られることより、中立位置が確実に得られる利点があ
る。

ところで、変速操作を実際におこなう上記セレクト機
構S_eあるいはシフト機構S_hの作動は、第４図の油圧回路
に設けられたバルブ（ソレノイドバルブ）及びスイッチ
（位置確認スイッチ）を介して、制御装置の制御により
なされる。

この油圧回路において、カウンタ軸３（第１図参照）に
付設されるシフト機構S_h3は、切換バルブ52,53を介し
て、油圧源（ポンプＰ）側と接続され、カウンタ軸４
（第１図参照）に付設されるシフト機構S_h4は、切換バ
ルブ55,56を介して、油圧源（ポンプＰ）側と接続され
ている。

また、カウンタ軸３（第１図参照）に付設されるセレク
ト機構S_e3は、切換バルブ54を介して、油圧源（ポンプ
Ｐ）側と接続され、カウンタ軸４（第１図参照）に付設
されるセレクト機構S_e4は、切換バルブ57を介して、油
圧源（ポンプＰ）側と接続されている。また、上記セレ
クト機構S_e（S_e3,S_e4）及びシフト機構S_h（S_h3,S_h4）に
は、それらの稼働の各ポジションを確認するためのスイ
ッチSw₁〜Sw₁₀が取着されている。

そして、上記各切換バルブ50〜57は、図示しない制御装
置により、制御され、その制御は上記各スイッチSw₁〜S
w₁₀からの電気信号でフィードバック制御されるよう構
成されている。

この制御の内容については、以下の本変速装置の作動と
ともに述べる。

上記構成を有する本変速装置は、変速に際して以下の
ように作動する。

まず、自動車の発進に際し、前進走行（ドライブ）モー
ドにシフトレバーを入れアクセルペダルを踏み込むと、
制御装置は、第４図に示すバルブ53,54のスプールを左
側に移動させ、次にバルブ50のスプールを右側に移動さ
せる旨の信号を発する。

この状態において、バルブ54が「閉」となって油圧源
（ポンプＰ）側と下流側とを遮断し、カウンタ軸３側の
セレクト機構Se₃がシフト機構Sh₃の係合爪34を第２図に
おいて左側に移動させる。この移動により、第４図に示
すスイッチSw₅がONになる。そして、この作動をスイッ
チSw₅がONになったことで確認すると、次にバルブ53が
「開」になって油圧源（ポンプＰ）と下流側とを接続
し、カウンタ軸３側のシフト機構Sh₃がフォーク部材29
を介して歯車選択用クラッチ12Bのスリーブ12bを第１図
において左側に移動させる。この移動により、第４図に
示すスイッチSw₃がONなる。そして、このスイッチSw₃が
ONになった状態で、第１速のギヤ10とカウンタ軸３との
連結が完了したことが確認される。この確認がなされる
と、バルブ50が「開」になって油圧源（ポンプＰ）と下
流側とを接続し、カウンタ軸選択用クラッチ６が押圧さ
れることにより接続される。

従って、上記連結により、本変速装置において、第１速
の走行状態が形成される。

そして、さらにアクセルペダルが依然一定量以上踏込
まれた状態にあって、第１速から第２速に変速される場
合には、制御装置は、バルブ56,57のスプールを左側に
移動させ、次にバルブ51のスプールを左側に移動させる
とともにバルブ50のスプールを右側に戻す。

この状態においては、バルブ57が「閉」になって油圧源
（ポンプＰ）側と下流側とが遮断し、カウンタ軸４側の
セレクト機構Se₄がシフト機構Sh₄の係合爪34を第２図に
おいて左側に移動させる。この移動により、第４図に示
すスイッチSw₁₀がONになる。この作動をスイッチSw₁₀が
ONになったことで確認すると、次にバルブ56が「開」に
なって油圧源（ポンプＰ）側と下流側を接続し、カウン
タ軸４側のシフト機構Sh₄がフォーク部材31を介して歯
車選択用クラッチ16Bのスリーブ16bを第１図において左
側に移動させる。この移動により、第４図に示すスイッ
チSw₈がONになる。そして、このスイッチSw₈がONになっ
た状態で、第２速のギヤ15とカウンタ軸４との連結が完
了したことが確認される。この確認がなされると、バル
ブ51が「開」になって（ポンプＰ）と下流側とを接続
し、カウンタ軸選択用クラッチ７が押圧されて接続され
るとともに、バルブ50が「閉」になって油圧源（ポンプ
Ｐ）と下流側とを遮断し、カウンタ軸選択用クラッチ６
の押圧が解除されて接続が解かれる。

上記作動により、本変速装置において、第２速の走行状
態が形成され、そして、上記１速から第２速に変速する
過程において、以下の如く動力が途切れることなく伝達
される。即ち、このカウンタ軸選択用クラッチ６の押圧
が解除される際、バルブ50のドレン側の油路に設けられ
た絞り弁50aにより、クラッチ６の接続が徐々に解除さ
れ、且つこのとき制御装置は上記カウンタ軸選択用クラ
ッチ７のバルブ51を「開」にする。即ち、絞り弁50aの
作用と制御装置のバルブ51の「開」の作動制御により、
二つのバルブ50,51の切り換えを時間的にラップした状
態で切り換えるよう制御する。

このため、カウンタ軸選択用クラッチ6,7の切換時、即
ち、カウンタ軸選択用クラッチ６が作動状態で他方のカ
ウンタ軸選択用クラッチ７が非作動の状態から、両方の
カウンタ軸選択用クラッチ6,7が共に半クラッチの状態
（非連結状態のない状態）を経て、カウンタ軸選択用ク
ラッチ６からカウンタ軸選択用クラッチ７に切り換えら
れる。勿論、カウンタ軸選択用クラッチ７からカウンタ
軸選択用クラッチ６へ切り換える場合も同様である。

従って、本変速装置の場合、上記制御とともに、奇数段
の歯車と偶数段の歯車が異なるカウンタ軸上に配設され
ていることより、すべての変速時において駆動力が途切
れることはない。

特に、本変速装置の場合、切り換え用のバルブからカウ
ンタ軸選択用クラッチ6,7への圧油の供給路の空間体積
が従来のものに較べてかなり小さくなっているので、こ
の部分への圧油の供給が極めて速やかにおこなわれるの
で、変速時の切換に要する時間は非常に短くなる。

また、本装置の場合、これから接続しようとするカウン
タ軸選択用クラッチ７への圧油供給時に、そのバルブ51
のON−OFF作動を繰り返しておこない、このクラッチ７
への油圧を段階的に昇圧するような制御がなされ、変速
時のショックを緩和するよう配慮されている。

さらに、本装置においては、上述のように各セレクト機
構Seとシフト機構Shの作動について、スイッチSw₁〜Sw
₁₀によって確認されながらおこなわれる所謂フィードバ
ック制御を採用しているため作動が確実に行われる。

そして、第２速→第３速、第３速→第４速、第４速→第
５速、第５速→第６速、あるいは逆にシフトダウンする
場合にも、上記第１速→第２速の場合と同様に、変速が
おこなわれる。この各変速時における各バルブ及びスイ
ッチの一連の作動状態を「○」印で表すと第７図の表図
のようになる。

尚、第４図において、Ｐはポンプ、60は調圧弁（圧力調
整弁）,61はリリーフ弁、62はオイルクーラ、63はフィ
ルター、64は絞り弁、65,66は各部の潤滑経路、68はト
ルクコンバータ付変速装置の場合において付設されるト
ルクコンバータのロックアップ用クラッチ、67は上記ク
ラッチ68を断続するための切換弁を示す。

上記参考例では、専らトルクコンバータ付の自動変速
装置について説明したが、第１図のトルクコンバータの
部分（第１図の左端部中心線より下方部分）を、第１図
の上方部分の二点鎖線に示すように、クランク軸に一体
的に結合されているフライホイールＣと、入力軸１と
を、捩りダンパー機能を有する動力伝達部材Ｄで結合
し、制御装置で、上記各カウンタ軸選択用クラッチ6,
7、各歯車選択用クラッチ12A,12B,16A,16Bを、上述のト
ルクコンバータ式自動変速装置の場合と同じように制御
すれば、完全メカニカル式の自動変速装置を提供するこ
とができる。

この完全メカニカル式自動変速装置の場合には、トルク
コンバータ式自動変速装置に比べて、油圧回路に使用さ
れるポンプは吐出量が小さいものでよく、全体に生産コ
ストを低減できる。また、上記実施例の完全メカニカル
式自動変速装置においては、第９図に示す従来の完全メ
カニカル式自動変速装置の前進５段後進１段のものと同
じ軸長で、前進６段後進１段のものを提供することがで
きる。

ところで、この第１図の参考例（第１図の上方部分の二
点鎖線に図示する参考例）では、動力伝達部材Ｄとし
て、通常の乾式クラッチを、ON−OFF機能を有すること
のない状態、即ち常にONの状態（接続状態）にし、その
状態で得られる捩りダンパー機能のみを利用するよう用
いている。このため、標準量産部材を利用することがで
き、生産コストの大幅な低減を図ることが可能となって
いる。

また、上記参考例では、油圧回路の油圧アクチュエー
タの制御バルブを制御装置で制御することにより、自動
変速装置を構成しているが、上述したように、油圧アク
チュエータに代わる電動機を制御装置で制御するよう構
成しても、本参考例特有の作用を有する自動変速装置を
得ることができる。

ところで、上記機能を有する車両用変速装置を、オフ
ロード用の車両又は特殊なトラックに搭載する場合に
は、第１速と後進用の歯車列の減速比をあまり大きくす
ることができないことより、イマージェンシー用の歯車
列として使用することができず、この点において好まし
くない。即ち、上記第１図に図示する装置では、第１速
と後進用の駆動側のギヤ10,11が、共にカウンタ軸３上
にニードルベアリングを介して回転自在に配設されてい
ることより、該ギヤ10,11のピッチ円半径をあまり小さ
くすることはできず、しいては、モジュールが一定であ
ることより、歯数をあまり少なくすることができない。
従って、このようにオフロード用の車両等に搭載する車
両用変速装置は、本発明にかかる実施例を示す第８図に
図示するように、第１速のギヤ10をカウンタ軸３上に一
体的に回転するよう配設し、且つ後進用のギヤ11をカウ
ンタ軸４上に一体的に回転するよう配設する。そして、
これらの各ギヤ10,11に噛合する被駆動側のギヤ19,20
を、出力軸２上に回転自在に配設するとともに、該ギヤ
19,20の間に歯車選択用クラッチ12B′を介装して、これ
らのギヤ19,20のいずれか一つと出力軸２を選択的に接
続するよう配設する。このように第１速と後進用のギヤ
を配設すると、駆動側のギヤ10,11のピッチ円半径を小
さくすることができ、このため該ギヤ10,11の歯数を第
１図に図示するものに比べてかなり小さくすることがで
き、この結果、第１速と後進用の歯車列の減速比を大き
くすることができる。

（発明の効果）本発明にかかる変速装置は、上述のように構成され且
つ作用を有するため、従来駆動力が途切れて、エンジン
出力が加速性能に完全に反映されなかったものが、エン
ジン出力が途切れることなく出力軸側に伝達されること
より、加速性能が向上し、且つ燃費も向上する。

しかも、容積的に従来の変速装置と同じ大きさ内に収
容できるため、小型の車両にも搭載することができる。

また、本装置は全て外歯歯車で歯車列が構成されてい
るので、従来の遊星歯車列のものに比べて、ギヤ比が自
由に設定でき且つ変速段の増減も容易になるので、汎用
性のある変速装置を提供することができ、この結果、生
産コストの低減に寄与する。

また、この発明にかかる変速装置の場合、第１速と後
進用の歯車列の減速比を大きくすることができるので、
第１速と後進用の歯車列はイマージェンシー用として使
用でき、オフロード用の車両等に搭載して有効に作用す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は参考例にかかるトルクコンバータ付（一部二点
鎖線で示す部分は完全メカニカル式の場合）の自動車用
変速装置の構造を示す第２図のＩ−Ｉ矢視での平断面
図、第２図は同じく第１図のII−II矢視断面図、第３図
（ａ），（ｂ）は変速装置のギヤを選択的に移動させる
ための油圧式のセレクト機構およびシフト機構の構造を
示す一部断面を有する側面図、第４図は変速装置の変速
操作をするための油圧回路の構成を示す回路図、第５図
は電気式のシフト機構の構造を示す図、第６図は油圧式
の他のシフト機構を示す一部断面を有する側面図、第７
図は各変速段を形成する場合の油圧回路の各バルブ及び
スイッチの作動状態をまとめた表図、第８図は本発明の
実施例にかかる変速装置の歯車の配設等の構成を示すス
ケルトン図、第９図は従来の変速装置の構成を示すスケ
ルトン図である。１……入力軸、２……出力軸、3,4……カウンタ軸、6,7
……カウンタ軸選択用クラッチ、８〜11……奇数段の変
速用ギヤ（外歯歯車）、10……駆動側の第１速用ギヤ
（外歯歯車）、11……駆動側の後進用ギヤ（外歯歯
車）、13,14……偶数段の変速用ギヤ（外歯歯車）、12
A,12B,16A,16B……歯車選択用クラッチ、12B′……歯車
選択用クラッチ、19……被駆動側の第１速用ギヤ（外歯
歯車）、20……被駆動側の後進用ギヤ（外歯歯車）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭55−63040（ＪＰ，Ａ) 特開昭58−94657（ＪＰ，Ａ) 特開昭64−12964（ＪＰ，Ａ) 特開昭58−180859（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−203951（ＪＰ，Ａ) 実開昭58−182055（ＪＰ，Ｕ) 特公昭46−18166（ＪＰ，Ｂ１)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】入力軸と同軸上に出力軸を配設するととも
に、これらの入力軸及び出力軸に平行になるよう二つの
カウンタ軸を配設し、この各カウンタ軸と入力軸の間に
これらの軸間の断続をおこない半クラッチ状態が形成可
能なカウンタ軸選択用クラッチを介装した車両用変速装
置において、上記一方のカウンタ軸上に奇数段の変速用外歯歯車を、
もう一方のカウンタ軸上に偶数段と後進用の外歯歯車を
配設するとともに、第１速と後進用の外歯歯車を除く各カウンタ軸上の上記
各外歯歯車を各カウンタ軸に対して回転自在に、且つ、
上記第１速の外歯歯車をそれが配設されているカウンタ
軸に対して一体的に回転するよう、また、上記後進用の
外歯歯車をそれが配設されているカウンタ軸に対して一
体的に回転するよう、それぞれ配設し、第１速と後進用の外歯歯車を除く上記各変速用外歯歯車
に噛合する変速用外歯歯車を上記出力軸側に一体的に回
転するよう配設するとともに、上記第１速と後進用の外歯歯車を上記出力軸側に回転自
在に、且つ、この第１速と後進用の外歯歯車の間に、こ
れら二つの外歯歯車のうちのいずれか一の歯車を選択的
に出力軸に連結できる歯車選択用クラッチを配設し、上記回転自在に配設された各カウンタ軸上の、上記第１
速と後進用の外歯歯車を除く各外歯歯車と、それらの軸
間の断続をおこなう歯車選択用クラッチを該各カウンタ
軸上に配設するとともに、変速時の、上記各カウンタ軸選択用クラッチ切換時に、
歯車選択用クラッチを作動させて一方のカウンタ軸上に
次に駆動力を伝達しようとする歯車を連結した後、切り
換えをおこなおうとする二つのカウンタ軸選択用クラッ
チを共に半クラッチ状態を経て、一方のクラッチからも
う一方のクラッチに切り換えをおこなうよう操作制御す
る制御手段を設けたことを特徴とする車両用変速装置。