JP3216424B2 - ツインクラッチ式変速機 - Google Patents

ツインクラッチ式変速機

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はツインクラッチ式変速
機、特にそのクラッチ機構に関する。
【0002】
【従来の技術】第1の速度段を有する第1変速機構と該
第1変速機構に直列に連結された第1クラッチ機構から
成る第1伝達系と、第2の速度段を有する第2変速機構
と該第2変速機構に直列に連結された第2クラッチから
成る第2伝達系とを並列に配設し、 動力の伝達経路
を、前記第1伝達系と前記第2伝達系の間で切り換える
ことにより第1の速度段と第2の速度段との間の変速を
おこなうツインクラッチ式変速機が公知である。この種
のツインクラッチ式変速機においては、変速時に動力の
伝達経路を前記第1伝達系と前記第2伝達系との間で、
変速ショックがおこらない様に滑らかに切り換えること
ことが最も重要であり、そのために各種の方法が提案さ
れており、例えば特開昭60−135336号公報に開
示されたものがある。同公報のツインクラッチ式変速機
では、第1伝達系の第1クラッチ機構と、第2伝達系の
第2クラッチ機構は、それぞれ独立して電気油圧的に制
御される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、ツインクラ
ッチ式変速機においても、変速をショックなく滑らかに
おこなうためには変速の前後における車速の変化がおき
ない様にエンジン回転数を変速後の変速段における回転
数に合わせることが肝要であって、それを最適におこな
うためには、特に、第1クラッチ機構と第2クラッチ機
構の断接の制御には特に配慮が必要である。というの
は、変速後に係合される側のクラッチ機構をどのタイミ
ングで、どの様におこなうかは、当然、変速前に係合し
ているクラッチ機構の作動状況に関連してくるからであ
る。ところが、上記公報の装置の場合、第1クラッチ機
構と第2クラッチ機構はそれぞれ独立して電気油圧的に
制御されているので、系として最適な作動がおこなわれ
るためには、複雑で高精度の制御系が必要であり、ま
た、それにしたがって正確に作動させるために、構造的
にも高い精度が求められる。本発明は上記問題に鑑み、
高い精度の構造、制御を必要とすることなく、変速をシ
ョックなく滑らかにおこなうことのできるツインクラッ
チ式変速機を提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1によれ
ば、入力軸と出力軸との間に、第1の変速比を有する第
1変速機構と該第1変速機構に直列に連結された第1ク
ラッチ機構から成る第1伝達系と、第2の変速比を有す
る第2変速機構と該第2変速機構に直列に連結された第
2クラッチから成る第2伝達系とを並列に配設し、動力
の伝達経路を、前記第1伝達系と前記第2伝達系の間で
切り換えることにより第1の速度段と第2の速度段との
間の変速をおこなうツインクラッチ式変速機において、
前記第1クラッチ機構の断接をおこなう第1クラッチ押
圧部材と前記第2クラッチ機構の断接をおこなう第2ク
ラッチ押圧部材との間に第1クラッチ押圧部材と前記第
2クラッチ押圧部材を連動させる連動部材が配設され、
該連動部材は弾性力を有し、該弾性力により前記第1ク
ラッチ押圧部材と前記第2クラッチ押圧部材のそれぞれ
が、前記第1クラッチ機構と前記第2クラッチ機構をそ
れぞれ開放せしめる方向に付勢され、第1クラッチ機構
と第2クラッチ機構は、それぞれ、第1クラッチ押圧部
材と第2クラッチ押圧部材に、それぞれ油圧による推力
が与えられることによって係合せしめられ、前記第1ク
ラッチ機構または前記第2クラッチ機構のいずれか一方
のクラッチ押圧部材が、そのクラッチ押圧部材が設けら
れたクラッチ機構を係合する方向に弾性力を付勢する弾
性体で押圧され、該弾性体の弾性力によって、前記第1
クラッチ押圧部材および前記第2クラッチ押圧部材に油
圧による推力が与えられない場合にも、第1クラッチ機
構または第2クラッチ機構のいずれか一方が係合され
る、ことを特徴とするツインクラッチ式変速機が提供さ
れる。
【0005】請求項2によれば、請求項1において、ク
ラッチ機構を係合する方向に弾性力を付勢する弾性体で
押圧されない、他方のクラッチ機構のクラッチ押圧部材
にのみ、そのクラッチ機構を係合する方向の油圧による
推力が与えられることを特徴とするツインクラッチ式変
速機が提供される。
【0006】
【0007】
【0008】
【0009】
【作用】請求項1では、第1クラッチ機構の断接をおこ
なう第1クラッチ押圧部材と、第2クラッチ機構の断接
をおこなう第2クラッチ押圧部材は、連動部材によって
互いに影響しあいながら作動し、各クラッチ機構の断接
をおこなうが、連動部材は弾性力を有し、該弾性力によ
り前記第1クラッチ押圧部材と前記第2クラッチ押圧部
材のそれぞれが前記第1クラッチ機構と前記第2クラッ
チ機構をそれぞれ開放せしめる方向に付勢され、一方の
クラッチ機構を係合する様にそのクラッチ機構のクラッ
チ押圧部材に油圧を与えると、他方のクラッチ機構のク
ラッチ押圧部材には、前記油圧が与えられた方のクラッ
チ押圧部材の推力の影響をうけた前記連動部材の付勢力
が作用する。また、前記第1クラッチ機構または前記第
2クラッチ機構のいずれか一方のクラッチ押圧部材が、
そのクラッチ押圧部材が設けられたクラッチ機構を係合
する方向に弾性力を付勢する弾性体で押圧されていて、
該弾性体の弾性力によって、前記第1クラッチ押圧部材
および前記第2クラッチ押圧部材に油圧による推力が与
えられない場合にも、第1クラッチ機構または第2クラ
ッチ機構のいずれか一方が係合される。
【0010】請求項2では、油圧が与えられる時には、
油圧が与えられる側のクラッチ押圧部材は、連結部材を
介して弾性体の弾性力のみが付勢される側のクラッチ押
圧部材を開放方向に押圧しながら、自ら、それ自身が設
けられた側のクラッチ機構を係合する方向に押圧され
る。油圧が与えられない時には、弾性体の弾性力のみが
付勢されるクラッチ押圧部材は連結部材を介して油圧に
よる推力が与えられる側のクラッチ押圧部材を開放方向
に押圧しながら、自ら、それ自身が設けられた側のクラ
ッチ機構を係合する方向に押圧される。
【0011】
【0012】
【0013】
【0014】
【実施例】以下添付図面を用いて本発明の実施例を説明
するが、まず初めに本発明によるツインクラッチ式変速
機の実施例の全体の基本的な構成を説明する。図1は、
本発明によるツインクラッチ式変速機の実施例の全体の
構成を模式的に現した図である。図1においてCLはク
ラッチ機構を、TMは変速機構を、MGはクラッチ機構
における制御機構を示している。
【0015】クラッチ部分CLは第1クラッチ機構CL
1と第2クラッチ機構CL2とから成り、変速機構TM
は第1群の変速比を有する第1変速機構TM1と第2群
の変速比を有する第2変速機構TM2から成っており、
第1クラッチ機構CL1と第1変速機構TM1を合わせ
たものが第1伝達系であり、第2クラッチ機構CL2と
第2変速機構TM2を合わせたものが第2伝達系であ
る。第1変速機構TM1と第1クラッチ機構CL1、お
よび第2変速機構TM2と第2クラッチ機構CL2と
は、動力伝達経路上、直列に連結されており、第1伝達
経路と第2伝達経路とは、動力伝達経路上、並列に配設
されている。
【0016】以下、各機構について説明するが、まず図
1に示されている変速機構について説明する。変速機構
は、基本的には、入力軸と、出力軸と、入力軸の動力を
所定の変速比で出力軸に伝達するための複数のギヤユニ
ット、および伝達の経路を選択するための機構から構成
され、各構成要素は図1に模式的に示されている様に配
設されており、その詳細は以下の通りである。X1は第
1ドライブシャフトであって、第1変速機構TM1にお
ける入力軸の役割をなし第1クラッチ機構CL1の出力
軸と連結されている。X2は第2ドライブシャフトであ
って、第2変速機構TM2における入力軸の役割をなし
第2クラッチ機構CL2の出力軸と連結されている。X
Oはドリブンシャフトであって、第1変速機構TM1お
よび第2変速機構TM2の双方における出力軸の役割を
なしている。
【0017】I1 、I3 、IR はそれぞれ第1速ドライ
ブギヤ、第3速ドライブギヤ、後退ドライブギヤであっ
て、それぞれ第1ドライブシャフトX1に固定的に結合
されている。I2 、I4 はそれぞれ第2速ドライブギ
ヤ、第4速ドライブギヤであって、それぞれ第2ドライ
ブシャフトX2に固定的に結合されている。O1 、O3
はそれぞれ第1速ドリブンギヤ、第3速ドリブンギヤで
あって、それぞれドリブンシャフトXOに対して回転自
在に支持されながら、それぞれ前記第1速ドライブギヤ
1 、第3速ドライブギヤI3 と常時噛み合っている。
また、それぞれ半径方向の途中に後述の第1ハブH1と
選択的に係合させるための第1速クラッチギヤG1 、第
3速クラッチギヤG3 を有する。O2 、O4 はそれぞれ
第2速ドリブンギヤ、第4速ドリブンギヤであって、そ
れぞれドリブンシャフトXOに対して回転自在に支持さ
れながら、それぞれ前記第2速ドライブギヤI2 、第4
速ドライブギヤI4 と常時噛み合っている。また、それ
ぞれ半径方向の途中に後述の第2ハブH2と選択的に係
合させるための第2速クラッチギヤG2 、第4速クラッ
チギヤG4 を有する。
【0018】H1は第1ハブであって、ドリブンシャフ
トXOに対して固定的に結合されていると共に、その外
周側で、後述の第1スリーブS1を摺動自在に支持して
いる。H2は第2ハブであって、ドリブンシャフトXO
に対して固定的に結合されていると共に、その外周側
で、後述の第2スリーブS2を摺動自在に支持してい
る。S1は第1スリーブであって、前述の様に第1ハブ
H1の外周に摺動自在に支持されており、第1速が選択
された時には、第1速ドリブンギヤO1 に設けられた第
1速クラッチギヤG1 と第1ハブH1を係合し、第3速
が選択された時には、第3速ドリブンギヤO3 に設けら
れた第3速クラッチギヤG3 と第1ハブH1を係合す
る。S2は第2スリーブであって、前述の様に第2ハブ
H2の外周に摺動自在に支持されており、第2速が選択
された時には、第2速ドリブンギヤO2 に設けられた第
2速クラッチギヤG2 と第2ハブH2を係合し、第4速
が選択された時には、第4速ドリブンギヤO4 に設けら
れた第4速クラッチギヤG4 と第2ハブH2を係合す
る。また、第1スリーブS1の外周側には、後退速ドリ
ブンギヤOR が連結されており、後退速が選択された時
には、後退速ドライブギヤIR と後退速アイドラギヤM
R 、後退速アイドラギヤMR と後退速ドリブンギヤOR
とを係合する。
【0019】一方、制御機構MGは、シフトセレクタS
S、変速制御ユニットTCU、走行状態検出手段DSお
よび第1油圧制御弁V1、第2油圧制御弁V2、第1切
換弁V3、第2切換弁V4から構成され以下の様に作用
する。すなわち、変速制御ユニットTCUは、シフトセ
レクタSSのシフト位置信号および走行状態検出手段D
Sから送られてきた走行状態を示す信号(例えば、エン
ジン回転数、スロットル開度等を示す信号)をもとに第
1油圧制御弁V1、第2油圧制御弁V2を制御し、オイ
ルポンプPによって圧送されてきた作動油の油圧を、そ
れぞれ所要の圧力に調圧するとともに、第1切換弁V
3、第2切換弁V4を制御して、第1クラッチ機構CL
1、第2クラッチ機構CL2への作動油の給排を制御す
る。
【0020】次に、クラッチ部分CLの詳細を説明す
る。図2は本発明の第1実施例のクラッチ部分CLの詳
細を示す断面図である。図2において、1はクランクシ
ャフト、2はドライブプレート、3はダンパ外殻部材で
あって、ドライブプレート2はクランクシャフト1に、
ダンパ外殻部材3はドライブプレート2に固定的に結合
されている。4はバネであって、ダンパ外殻部材3とダ
ンパ被駆動部材5とを弾性的に結合しており、エンジン
のトルク変動を吸収する役をなす。そして、ダンパ被駆
動部材5にはクラッチ外郭部材6が固定的に結合されて
いる。
【0021】クラッチ外郭部材6にはクラッチセンタプ
レート7が固定的に結合されている。そして、クラッチ
センタプレート7には連動部材8が係合されている。9
aは第1プレッシャプレート、9bは第2プレッシャプ
レートであって、それぞれ軸方向外側の面で第1ピスト
ン10a、第2ピストン10bに当接しており、第1ピ
ストン10a、第2ピストン10bの背面に油圧が供給
されると半径方向外周近傍で当接している連動部材8の
バネ82(図3参照)の付勢力の影響を受けながら軸方
向内側に押圧され、第1クラッチディスク11a、第2
クラッチディスク11bをそれぞれクラッチセンタプレ
ート7に係合する。第1クラッチディスク11a、第2
クラッチディスク11bはそれぞれ第1連結ディスク1
2a、第2連結ディスク12bを介して、前記変速機部
TMの第1ドライブシャフトX1、第2ドライブシャフ
トX2に連結されている。13a、13bは第1油路、
第2油路であって、作動油をそれぞれ第1ピストン10
a、第2ピストン10bの背面に供給するためのもので
ある。
【0022】図3は、前記連動部材8が配設された部分
を拡大して示した図であり、連動部材8は、スリーブ8
1とバネ82と第1半球ピン83a、第2半球ピン83
bから構成され、中央部分が前記クラッチセンタプレー
ト7に係合すると共に、両端部は第1プレッシャプレー
ト9a、第2プレッシャプレート9b内にそれぞれ配設
された凹部91a、91bと緩く係合していて、スリー
ブ81の外周面と、前記凹部91a、91bの周壁92
a、92bは摺動自在に保たれている。また、スリーブ
81の軸方向の長さは、第1プレッシャプレート9a、
第2プレッシャプレート9bの動きを妨げない様な長さ
にされており、逆に、第1プレッシャプレート9a、第
2プレッシャプレート9bには常にバネ82の付勢力が
作用している。
【0023】図4は第1プレッシャプレート9aの凹部
91aの底面93aと、第2プレッシャプレート9bの
凹部91bの底面93bとの間の距離が変化した時の連
動部材8のバネ82から第1プレッシャプレート9a、
第2プレッシャプレート9bに作用する付勢力FSの変
化を示したものであって、図示される様に距離の変化
量、すなわちストローク量xに応じてその大きさは変化
する。
【0024】図5は、上記の様に構成された本発明の第
1の実施例のツインクラッチ式変速機において、各速度
段を得るための第1クラッチ機構CL1、第2クラッチ
機構CL2と第1スリーブS1、第2スリーブS2の作
動の組み合わせを示したものである。そして、このツイ
ンクラッチ式変速機における変速は、第1クラッチ機構
CL1を係合した変速段からの変速の場合には、第2変
速機構TM2の第2スリーブS2を動かし、クラッチギ
ヤ(G2 またはG4 )と第2ハブH2とを係合し、その
後、第1クラッチ機構CL1を開放するとともに第2ク
ラッチ機構CL2を係合することによって動力の伝達経
路を切り換え、変速をおこなう。また、第2クラッチ機
構CL2を係合した変速段からの変速の場合には、第1
変速機構TM1の第1スリーブS1を動かし、クラッチ
ギヤ(G1 またはG3 )と第1ハブH1とを係合し、そ
の後、第2クラッチ機構CL2を開放するとともに第1
クラッチ機構CL1を係合することによって動力の伝達
経路を切り換え、変速をおこなう。
【0025】さて、本発明の様に、動力の伝達経路を2
つのクラッチ機構の間で切り換えることによって変速を
おこなう場合、2つのクラッチ機構の断接のタイミング
の間の相互関係、すなわち、変速前に係合しているクラ
ッチ機構を開放するタイミングと、変速後に係合される
クラッチ機構を係合するタイミングの間の相互関係によ
って以下の3つ場合が考えられる。 (a)変速前に係合しているクラッチ機構が開放される
前に、変速後に係合されるクラッチ機構が係合される場
合であって、その間は2つの伝達経路が成立している2
重結合状態となる。 (b)変速前に係合しているクラッチ機構が開放された
後、変速後に係合されるクラッチ機構を係合するまでに
時間がある場合であって、その間は2つの伝達経路のい
ずれもが成立していない両開放状態となる。 (c)変速前に係合しているクラッチ機構が開放される
のと同時に、変速後に係合するクラッチ機構が係合され
瞬間的に切り換えがおこなわれる場合である。
【0026】以下、上記を踏まえ、各変速条件において
ショックなく滑らかに変速させるための制御について説
明する。 (1)パワーONでアップシフトの場合;これは、エン
ジン出力が大で、ダウンシフトせずに加速させようとす
る通常の加速の場合であり、この場合、注意点は以下の
2点である。 イ)変速前のエンジン回転数>変速後のエンジン回転
数。 ロ)変速中、アクセルは踏み込まれている。 したがって、この場合には、2つのクラッチ機構の断接
のタイミングを、前述の(a)の様にして、2重結合期
間を設け、変速中、アクセルの踏み込みにより発生して
いるトルクに抗する抵抗を与え、エンジンの吹き上がり
を防止する。
【0027】図6は、本第1実施例において、例えば第
2速度段から第3速度段へショックなく滑らかに変速さ
せるために求められる作用力の変化パターンを示した図
である。図6の横軸の0→A間に示されるのが初期状態
であるが、第2速度段での走行を示しており、第2クラ
ッチ機構CL2が係合し、第1クラッチ機構CL1が開
放された状態である。第2ピストン10bの背面に走行
状態に対応した油圧が供給されていて、第2プレッシャ
プレート9bには第2ピストン10bによる推力F2が
(横軸の0→A間に対応する値で)内側に作用し、また
連動部材8のバネ82による付勢力FSが(横軸の0→
A間に対応する値で)外側に作用し、ディスク推力FD
2=F2−FSで(横軸の0→A間に対応する値で)で
第2クラッチディスク11bをクラッチセンタプレート
7および第2プレッシャプレート9bに挟み込み、第2
クラッチ機構CL2を係合している。なお、この時、同
時に、または、前もって、変速機構TMの第2変速機構
TM2内部の、第2スリーブS2は第2速ドリブンギヤ
2 に設けられた第2速クラッチギヤG2 と第2ハブH
2を係合している。
【0028】変速信号が入ると、第1クラッチ機構CL
1の第1ピストン10aの背面に油圧が供給され第1ピ
ストン10aの推力F1が立ち上がる、この時、第2ク
ラッチディスク11bは係合したままであるので第1プ
レッシャプレート9bの凹部91aの底面93aと、第
2プレッシャプレート9bの凹部91bの底面93bと
の間の距離は初期状態よりも縮まり、それに応じて連動
部材8のバネ82による付勢力FSは増大を始め、それ
によってディスク推力FD2=F2−FSは減少を始め
る(A点)。なお、この時、同時に、または、前もっ
て、変速機構TMの第1変速機構TM1内部の、第1ス
リーブS1が第3速側に動かされ、第1クラッチ機構C
L1が係合を開始する以前に(すなわち後述のB点以前
に)、第3速ドリブンギヤO3に設けられた第3速クラ
ッチギヤG3 と第1ハブH1の係合を完了する様にされ
ている。
【0029】第1クラッチ機構CL1の第1ピストン1
0aの背面に供給する油圧を増大させていくと、やが
て、第1ピストン10aの推力F1がバネ82による付
勢力FSに打ち勝ち、第1クラッチディスク11aをク
ラッチセンタプレート7および第1プレッシャプレート
9aに挟み込むディスク推力FD1=F1−FSがプラ
スになると第1クラッチ機構CL1が係合を開始する
(B点)。以後、供給油圧を増大させ、第1クラッチ機
構CL1を係合させる。
【0030】その後に、第2ピストン10bの背面に供
給されていた油圧を抜き始め、ディスク推力FD2を低
下させる(C点)。すると、第1プレッシャプレート9
aの凹部91aの底面93aと、第2プレッシャプレー
ト9bの凹部91bの底面93bとの間の距離が増大
し、それに応じて連動部材8のバネ82による付勢力F
Sが減少し、ディスク推力FD1が上昇する。やがて、
ディスク推力FD2はゼロになり第2クラッチ機構CL
2は開放され第2伝達系の結合は解除され、第1伝達系
のみが結合された状態となり、変速が終了する(D
点)。
【0031】そして、ディスク推力FD2がゼロになっ
た以降に、変速機構TMの第2変速機構TM2内部の、
第2速ドリブンギヤO2 に設けられた第2速クラッチギ
ヤG 2 と第2ハブH2を係合している第2スリーブS2
を非係合位置に移動させる。ここで、ディスク推力FD
2がゼロになる時点を検知することは容易ではないの
で、上記第2スリーブS2の移動は、第2ピストン10
bの背面に供給されていた油圧を抜き始めるC点から一
定時間経過後、あるいはその油圧が規定値以下になった
時点等でおこなうことが考えられる。
【0032】上記の様にして、図中の矢印に沿って変速
がおこなわれるが、B→D間では、第2クラッチ機構C
L2と第1クラッチ機構CL1の両方のクラッチ機構が
係合され、また第1クラッチ機構CL1に連なる第1変
速機構TM1の第1スリーブS1が第3速ドリブンギヤ
3 に設けられた第3速クラッチギヤG3 と第1ハブH
1を係合しており、第2クラッチ機構CL2に連なる第
2変速機構TM2の第2スリーブS2が第2速ドリブン
ギヤO2 に設けられた第2速クラッチギヤG2と第2ハ
ブH2を係合しており、第1伝達系と第2伝達系の両方
が結合された2重結合状態である。そして、この間、動
力循環が生じ、この時の循環トルク(2つのクラッチ機
構の伝達トルクのうち、小さい方の伝達トルクによりそ
の大きさは決まる)により、エンジンの吹き上がりが防
止され、滑らかな変速が達成される。
【0033】もし、変速前に係合している側(=変速後
開放される側)のクラッチを早く開放しすぎるか、また
は変速前に係合していない側(=変速後係合される側)
のクラッチの係合が遅れると、アクセルが踏まれたまま
急に負荷が低減された状態になり、エンジンの吹き上が
りが発生し、続いて変速前に係合していない側(=変速
後係合される側)のクラッチが係合することによってエ
ンジン回転が引き下げられエンジンのイナーシャ分のシ
ョックが発生する。
【0034】(2)パワーONでダウンシフトの場合;
これは、エンジン出力が大で、ダウンシフトさせて加速
させようとする急加速の場合であり、この場合、注意点
は以下の2点である。 イ)変速前のエンジン回転数<変速後のエンジン回転
数。 ロ)変速中、アクセルは踏み込まれている。 したがって、この場合には、2つのクラッチ機構の断接
のタイミングを、前述の(b)の様にして、両開放期間
を設け、上記ロ)の様に、変速中、アクセルは踏み込ま
れていることを利用して、エンジン回転数を上げる。
【0035】図7は、本第1実施例において、例えば第
3速度段から第2速度段へショックなく滑らかに変速さ
せるために求められる作用力の変化パターンを示した図
である。図7の横軸の0→A間に示されるのが初期状態
であるが、第3速度段での走行を示しており、第1クラ
ッチ機構CL1が係合し、第2クラッチ機構CL2が開
放された状態である。第1ピストン10aの背面に走行
状態に対応した油圧が供給されていて、第1プレッシャ
プレート9aには第1ピストン10aによる推力F1が
(横軸の0→A間に対応する値で)内側に作用し、また
連動部材8のバネ82による付勢力FSが(横軸の0→
A間に対応する値で)外側に作用し、ディスク推力FD
1=F1−FSで(横軸の0→A間に対応する値で)で
第1クラッチディスク11aをクラッチセンタプレート
7および第1プレッシャプレート9aに挟み込み第1ク
ラッチ機構CL1を係合している。
【0036】ここで、第1ピストン10aによる推力F
1が、図6における初期状態の第2ピストン10bによ
る推力F2とは大きく異なっているが、これは走行状態
が異なるためである。すなわち、図6の場合は第2速度
段でアップシフトの通常の加速を実行しようとしている
のに対し、本図7の場合は第3速度段でダウンシフトを
伴う急加速を実行しようとしており、これらの状態を走
行状態検出手段DSが検出し、それをもとに変速機制御
ユニットTCUが、要求通りの変速をおこなうのに最適
な初期状態の油圧が得られる様に、すでに第1油圧制御
弁V1の開弁量を調整しているためである。なお、この
時、変速機構TMの第1変速機構TM1内部の、第1ス
リーブS1は第3速ドリブンギヤO3 に設けられた第3
速クラッチギヤG3 と第1ハブH1を係合している。
【0037】変速信号が入ると、第2クラッチ機構CL
2の第2ピストン10bの背面に油圧が供給され第2ピ
ストン10bの推力F2が立ち上がる、この時、第1ク
ラッチ機構CL1は係合したままであるので第1プレッ
シャプレート9aの凹部91aの底面93aと、第2プ
レッシャプレート9bの凹部91bの底面93bとの間
の距離は初期状態よりも縮まり、それに応じて連動部材
8のバネ82による付勢力FSは増大を始め、それによ
ってディスク推力FD1=F1−FSは減少を始める
(A点)。なお、この時、同時に、または前もって変速
機構TMの第2変速機構TM2内部の、第2スリーブS
2が第2速側に動かされ、第2クラッチ機構CL2が係
合を開始する以前に(すなわち後述のB点以前に)、第
2速ドリブンギヤO2 に設けられた第2速クラッチギヤ
2 と第2ハブH2の係合を完了する様にされている。
【0038】第2クラッチ機構CL2の第2ピストン1
0bの背面に供給する油圧を増大させていくと、やが
て、増大した連動部材8のバネ82による付勢力FSが
第1ピストン10aによる推力F1に打ち勝ち、FD1
=F1−FSがマイナスに転じ、第1プレッシャプレー
ト9aは右方に動かされ、第1クラッチ機構CL1は開
放される(A’点)。さらに、油圧を増大させていく
と、第2ピストン10bの推力F2がバネ82による付
勢力FSに打ち勝ち、ディスク推力FD2=F2−FS
がプラスになると第2クラッチ機構CL2が係合を開始
する(B点)。以後、供給油圧を増大させ、第2クラッ
チ機構CL2を係合させる。その後に、第1ピストン1
0aの背面に供給されていた油圧を抜き始める(C
点)。
【0039】すると、第1プレッシャプレート9aの推
力F1が減少すると共に、第1プレッシャプレート9a
の凹部91aの底面93aと、第2プレッシャプレート
9bの凹部91bの底面93bとの間の距離が増大する
ので、それに応じて連動部材8のバネ82による付勢力
FSが減少し、第2クラッチディスク11bを押圧し係
合するディスク推力FD2は上昇し、付勢力FSが落ち
つくと共に、やがて一定の値に収束して変速が終了する
(D点)。その後、前記(1)の場合と同様に、変速機
構TMの第1変速機構TM1内部の、第3速ドリブンギ
ヤO3 に設けられた第3速クラッチギヤG3 と第1ハブ
H1を係合している第1スリーブS1を非係合位置に移
動させる。上記の様にして、図中の矢印に沿って変速が
おこなわれるが、A’→B間では、第1クラッチ機構C
L1が開放されてから、第2クラッチ機構CL2が係合
を開始するまでの間は両方のクラッチ機構が開放され、
一方、アクセルペダルは踏まれたままであるので動力循
環が生じエンジン回転は上昇する、したがって第2クラ
ッチ機構CL2は、第2変速段に応じた高い回転数で係
合され変速ショックが発生しない。もし、変速前に係合
している側(=変速後開放される側)のクラッチの開放
が遅すぎるか、または変速前に係合していない側(=変
速後係合される側)のクラッチの係合が早すぎるとエン
ジンの回転が上昇せずエンジンブレーキが効いてショッ
クが発生する。
【0040】なお、本説明では、上記の様に、両方の伝
達系の結合が解除された期間が存在する様に、制御をお
こなっているが、変速中にエンジン回転数が上昇する様
に、係合していた側の伝達系のクラッチ機構の係合トル
クが弱まる時にエンジンが発生しているトルクが前記係
合トルクに打ち勝って、エンジン回転数を係合される側
の伝達系の結合後の回転数まで上昇することが可能であ
れば良く、必ずしも、完全に両方のクラッチ機構が開放
された期間を設ける必要はない。
【0041】(3)パワーOFFでアップシフトの場
合;これは、例えば、下り坂等で、アクセルは離してい
るが加速していく状態であり、この場合、注意点は以下
の2点である。 イ)変速前のエンジン回転数>変速後のエンジン回転
数。 ロ)変速中、アクセルは踏み込まれていない。 したがって、この場合には、2つのクラッチ機構の断接
のタイミングを、前述の(b)の様にして、両開放期間
を設け、上記ロ)の様に、変速中、アクセルは踏み込ま
れていないことを利用して、エンジン回転数を自然に下
げる。
【0042】上記の様な変速を可能とする各推力の変化
パターンは基本的には、(3)の場合に関し図7に示し
たものと同じであるので省略するが、エンジン回転が自
然に降下するのに必要な時間だけ両方の伝達系の結合が
解除された状態にしていなければならず、その期間は
(3)の場合よりも若干長い。したがって、この場合に
は、変速前に係合していない側(=変速後係合される
側)のクラッチのピストン推力を緩やかに上昇させ、両
開放期間を長くする。
【0043】(4)パワーOFFでダウンシフトの場
合;これは、例えば、平坦路で、アクセルを離して減速
している状態である。この場合、注意点は以下の2点で
ある。 イ)変速前のエンジン回転数<変速後のエンジン回転
数。 ロ)変速中、アクセルは踏み込まれていない。 したがって、この場合には、2つのクラッチ機構の断接
のタイミングを、前述の(a)の様にして、2重結合期
間を設け、変速後の伝達系でエンジン回転数を引き上げ
てやれば良いが、変速前に係合していない側(=変速後
係合される側)のクラッチ機構の係合を緩やかにし、変
速前に係合している側の伝達系の影響をなるべく小さく
して、できるだけ緩やかにエンジン回転数が上がる様に
して、急激なエンジンブレーキの効きを防止する。
【0044】上記の様な変速を可能とする各推力の変化
パターンは基本的には、(4)の場合に関し図6に示し
たものと同様であるので省略するが、変速前に係合して
いる側(=変速後開放される側)の伝達系の影響をなる
べく小さくすべく、変速前に係合している側(=変速後
開放される側)のクラッチのピストン推力を小さくして
2重結合の度合(トルクの重なり)を小さくし、変速前
に係合していない側(=変速後係合される側)のクラッ
チピストン推力を緩やかに上昇させ、2重結合期間を長
くし、できるだけ緩やかにエンジン回転数が上がる様に
する。
【0045】図8は、変速前に結合しているクラッチ機
構が開放されるのと同時に、変速後に係合するクラッチ
機構が係合され瞬間的に切り換えがおこなわれる場合を
示したものであり、この場合においては、A’点におい
て、上記の瞬間的な切り換えがおこなわれる。
【0046】上記の様に、本第1実施例によれば、変速
前に係合している側のクラッチ機構の油圧を調整するこ
とだけで2つのクラッチのトルクの重なりを調整するこ
とができ、また変速後に係合する側のクラッチ機構の油
圧を調整することだけでその時間を調整することがで
き、上記の様に、各変速状態に応じた制御をおこなうこ
とができる。
【0047】なお、図9は、上述の変速の過程において
現出するクラッチ機構CL内部の各要素の係合状態を模
式的に示したものであり、(A)は第1クラッチ機構C
L1が係合、第2クラッチ機構CL2が非係合の状態を
示し、(B)は第1クラッチ機構CL1と第2クラッチ
機構CL2の両方が係合している状態を示し、(C)は
第1クラッチ機構CL1が非係合、第2クラッチ機構C
L2が係合の状態を示し、(D)は第1クラッチ機構C
L1と第2クラッチ機構CL2の両方が非係合である状
態を示している。
【0048】図10は、本発明の第2実施例の構造を示
す図であって、第1実施例に対して、第1ピストン10
aの背面に、弾性体13が付加されており、第1プレッ
シャプレート9aには、その弾性力が常に、第1クラッ
チディスク11aを係合するように付勢されている。本
第2実施例の各運転条件における作動は、基本的には前
記第1実施例の作動と同じであり、前記第1実施例の作
動の説明におけるF1をFSP+FOIL に置き換えればよ
い、ここで、FSPは弾性体13による推力であり、F
OIL は、第1実施例におけるF1と同様に油圧による推
力である。
【0049】図11は、本第2実施例において、弾性体
13の推力も作用する第1クラッチ機構CL1を有する
第1伝達系を変速後に係合する場合の、2重結合状態を
得るための作動図であり、図12は、本第2実施例にお
いて、同様にして、両開放状態を得る場合の作動図であ
り、図13は、本第2実施例において、同様にして、1
点で瞬間的に切り換える場合の作動図である。各図にお
いて、A点が変速後に係合される第1伝達系の第1クラ
ッチ機構CL1の第1ピストン10aに油圧の供給を開
始する点である。そして、それぞれ、矢印にそって、第
2伝達系から、第1伝達系に伝達経路が切り換わる。逆
に、変速前に、弾性体13の推力が作用する第1クラッ
チ機構CL1を有する第1伝達系を係合しておく場合
は、それぞれ、上記の、逆のルートを辿る様にすればよ
い。
【0050】本第2実施例の作動には、以下の様な特徴
がある。1つは、第1クラッチ機構CL1の第1プレッ
シャプレート9aには、油圧による推力FOIL が作用す
る前から、弾性体13の推力FSPが作用しているという
ことであり、1つは、変速が終了し、第2クラッチ機構
CL2が開放され、第1クラッチ機構CL1のみが係合
している時、第1クラッチ機構CL1のディスク推力F
D1は、油圧推力FOIL を上回り、その差FPARKは、エ
ンジンを停止した後も作用し続け、第1クラッチ機構C
L1を係合し、第1伝達系を結合状態に保つ、したがっ
て、その時、第1群の速度段の位置に、シフトがセレク
トされていれば、車両を停止させることができる。した
がって、本第2実施例では、パーキング機能を持たせる
ことが可能である。
【0051】図14は、本発明の第3実施例の構造を示
す図であって、前記第2実施例に対して、第1クラッチ
機構CL1の油圧の供給機構が省略されている。したが
って、第1クラッチディスク11aには弾性体13の弾
性体13の推力FSPのみが作用し、第1クラッチ機構C
L1のディスク推力FD1=FSP−FSであり、第2ク
ラッチ機構CL2のディスク推力FD2=FOIL −FS
である。図15は、本第3実施例において、変速前に、
弾性体13の推力のみが作用する第1クラッチ機構CL
1を有する第1伝達系を結合しておく場合の、2重結合
状態を得る設定の作動図であり、図16は、本第3実施
例において、同様にして、両開放状態を得る設定の作動
図であり、図17は、本第3実施例において、同様にし
て、1点で瞬間的に切り換える設定の作動図である。各
図において、A点が変速後に結合される第2伝達系の第
2クラッチ機構CL2の第2ピストン10bに油圧の供
給を開始する点である。そして、それぞれ、矢印にそっ
て、第1伝達系から、第2伝達系に伝達経路が切り換わ
る。逆に、弾性体13の推力が作用する第1クラッチ機
構CL1を有する第1伝達系を変速後に結合する場合
は、逆のルートを辿る様にすればよい。
【0052】本第3の実施例では、第1クラッチ機構C
L1の油圧供給機構が省略されるので、第1ピストン1
0aが不要となり、その分、前記、第2実施例に比べ
て、軸方向寸法を短縮することができ、装置の小型化、
軽量化が図れる。
【0053】図18は、本発明の第4実施例のクラッチ
機構の構造を示す図であって、図18の(A)はその全
体の構造を、図18の(B)は、連動部材8の部分の詳
細を示しており、本第4実施例は前記第3実施例に対し
て、連動部材8の、バネ82、第1半球ピン83a、第
2半球ピン83bが、スリーブ81に対して摺動自在の
単なるピン84に置き換えられている。したがって、連
動部材8による推力FSは無くなり、第1クラッチ機構
CL1のディスク推力FD1=FSP−F1OIL であり、
第2クラッチ機構CL2のディスク推力FD2=F2
OIL −FSPである。
【0054】図19は、本第4実施例において、弾性体
13の推力のみが作用する第1クラッチ機構CL1を有
する第1伝達系を変速前に結合しておく場合の、2重結
合状態を得る設定の作動図であり、図20は、本第4実
施例において、同様にして、両開放状態を得る設定の作
動図であり、図21は、本第4実施例において、同様に
して、1点で瞬間的に切り換える設定の作動図である。
各図において、A点が変速後に結合される第2伝達系の
第2クラッチ機構CL2の第2ピストン10bに油圧の
供給を開始する点である。そして、それぞれ、矢印にそ
って、第1伝達系から、第2伝達系に伝達経路が切り換
わる。逆に、変速後に、弾性体13の推力のみが作用す
る第1クラッチ機構CL1を有する第1伝達系を結合し
ておく場合は、それぞれ、上記の、逆のルートを辿る様
にすればよい。
【0055】本第4実施例では、連動部材8の、バネ8
2、第1半球ピン83a、第2半球ピン83bが、スリ
ーブ81に対して摺動自在の単なるピン84に置き換え
られているので、その分、前記、第3実施例に比べて、
構造が簡単になり、製造コストを低減することができ
る。なお、本第1実施例乃至第4実施例では、連動部材
8が別体としてもうけられているが、例えば、第4実施
例に示すピン84と同様の突起を第1クラッチ押圧部材
あるいは第2クラッチ押圧部材に一体的に形成し、第1
クラッチ押圧部材自体によりこれら2つのクラッチ押圧
部材を連動させるように構成しても良い。
【0056】
【発明の効果】各請求項に記載の発明によれば、2つの
クラッチ部材を連動させることによって、一方のクラッ
チ機構を作動させると、連動部材を介して他方のクラッ
チ機構の作動も制御され制御のタイミングが狂うことが
防止される。それゆえ、複雑な制御を必要とせずに、シ
ョックなく変速できる様に、両方のクラッチ機構を適切
に制御できる。したがって、構造上および制御上、複雑
な制御を実行するために要求される様な高い精度は必要
なく、結果的に製造コストを低減することができる。
【0057】また、変速前に係合している側のクラッチ
機構の油圧を調整することだけで2つのクラッチのトル
クの重なりを調整することができ、また変速後に係合す
る側のクラッチ機構の油圧を調整することだけでその時
間を調整することができ、各変速状態に応じた制御を容
易におこなうことができる。また、パワーOFFで、ア
ップシフトの変速時、2つのクラッチ機構の両方が開放
状態で、急に、アクセルが踏み込まれた時、直ぐにクラ
ッチ機構が係合されエンジン回転の過上昇を防止するこ
とができる、というのは、2つのクラッチ機構は、連動
部材の弾性力に抗する様に、それぞれのクラッチ押圧部
材に油圧による推力をかけながら、開放状態を保つこと
が可能であって、その様にしておいてから、急に一方の
側のクラッチ機構の油圧を抜いてやれば、他方の側のク
ラッチ機構は、反力の急減によって、素早く係合される
からである。また、エンジンを停止し、油圧の供給がさ
れていない時にも、一方の伝達系を結合しておくように
することもできるのでパーキング機能を持たせることも
可能である。また、請求項2の様にすれば、2個のクラ
ッチ機構の内の一方には油圧供給をおこなう必要がない
ので、油圧供給機構を一個にすることができ、その分、
軸方向寸法を短縮することができ、装置を小型、軽量化
することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のツインクラッチ式変速機の全体の構成
を示す図である。
【図2】本発明の第1実施例のクラッチ部分CLの詳細
を示す図である。
【図3】クラッチ部分CL内の連動部材8の詳細を示す
図である。
【図4】連動部材8のバネ82のバネ力のストローク量
に対する変化を示す図である。
【図5】各速度段を得るための第1クラッチ機構CL
1、第2クラッチ機構CL2と第1スリーブS1、第2
スリーブS2の作動の組み合わせを示す図である。
【図6】本発明の第1実施例の変速時の制御を示す図で
ある(パワーON、アップシフト時)。
【図7】本発明の第1実施例の変速時の制御を示す図で
ある(パワーON、ダウンシフト時)。
【図8】本発明の第1実施例の変速時の制御を示す図で
ある(瞬間的に伝達経路を切り換える時)。
【図9】本発明の第1実施例のクラッチ機構の内部の係
合状態を示す図であって、(A)は第1クラッチ機構C
L1が係合、第2クラッチ機構CL2が非係合の状態を
示し、(B)は第1クラッチ機構CL1と第2クラッチ
機構CL2の両方が係合している状態を示し、(C)は
第1クラッチ機構CL1が非係合、第2クラッチ機構C
L2が係合の状態を示し、(D)は第1クラッチ機構C
L1と第2クラッチ機構CL2の両方が非係合である状
態を示している。
【図10】本発明の第2実施例のクラッチ部分CLの詳
細を示す図である。
【図11】本発明の第2実施例の変速時の制御を示す図
である(2重結合状態がある場合)。
【図12】本発明の第2実施例の変速時の制御を示す図
である(両開放状態がある場合)。
【図13】本発明の第2実施例の変速時の制御を示す図
である(瞬間的に伝達経路を切り換える場合)。
【図14】本発明の第3実施例のクラッチ部分CLの詳
細を示す図である。
【図15】本発明の第3実施例の変速時の制御を示す図
である(2重結合状態がある場合)。
【図16】本発明の第3実施例の変速時の制御を示す図
である(両開放状態がある場合)。
【図17】本発明の第3実施例の変速時の制御を示す図
である(瞬間的に伝達経路を切り換える場合)。
【図18】本発明の第4実施例のクラッチ部分CLの詳
細を示す図である。
【図19】本発明の第4実施例の変速時の制御を示す図
である(2重結合状態がある場合)。
【図20】本発明の第4実施例の変速時の制御を示す図
である(両開放状態がある場合)。
【図21】本発明の第4実施例の変速時の制御を示す図
である(瞬間的に伝達経路を切り換える場合)。
【符号の説明】
CL…クラッチ機構(全体) CL1…第1クラッチ機構 CL2…第2クラッチ機構 TM…変速機構(全体) TM1…第1変速機構 TM2…第2変速機構 X1…ドライブシャフト X2…ドリブンシャフト I1 …第1速ドライブギヤ I2 …第2速ドライブギヤ I3 …第3速ドライブギヤ I4 …第4速ドライブギヤ IR …後退速ドライブギヤ O1 …第1速ドリブンギヤ O2 …第2速ドリブンギヤ O3 …第3速ドリブンギヤ O4 …第4速ドリブンギヤ OR …後退速ドリブンギヤ MR …後退速アイドラギヤ G1 …第1速クラッチギヤ G2 …第2速クラッチギヤ G3 …第3速クラッチギヤ G4 …第4速クラッチギヤ S1…第1スリーブ S2…第2スリーブ H1…第1ハブ H2…第2ハブ MG…制御機構 TCU…変速制御ユニット SS…シフトセレクタ DS…運転状態検出手段 V1…第1油圧制御弁 V2…第2油圧制御弁 V3…第1油圧切換弁 V4…第2油圧切換弁 P…オイルポンプ 1…クランクシャフト 2…ドライブプレート 3…ダンパ外殻部材 4…バネ 5…ダンパ被駆動部材 6…クラッチ外郭部材 7…クラッチセンタプレート 8…連動部材 81…スリーブ 82…バネ 83a、83b…半球ピン 84…ピン(第4実施例) 9a…第1プレッシャプレート 9b…第2プレッシャプレート 10a…第1押圧プレート 10b…第2押圧プレート 11a…第1クラッチディスク 11b…第1クラッチディスク 12a…第1連結ディスク 12b…第2連結ディスク 13a…第1油路 13b…第2油路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F16D 25/00 - 25/12 B60K 41/22

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力軸と出力軸との間に、 第1の変速比を有する第1変速機構と該第1変速機構に
    直列に連結された第1クラッチ機構から成る第1伝達系
    と、 第2の変速比を有する第2変速機構と該第2変速機構に
    直列に連結された第2クラッチから成る第2伝達系とを
    並列に配設し、 動力の伝達経路を、前記第1伝達系と前記第2伝達系の
    間で切り換えることにより第1の速度段と第2の速度段
    との間の変速をおこなうツインクラッチ式変速機におい
    て、 前記第1クラッチ機構の断接をおこなう第1クラッチ押
    圧部材と前記第2クラッチ機構の断接をおこなう第2ク
    ラッチ押圧部材との間に第1クラッチ押圧部材と前記第
    2クラッチ押圧部材を連動させる連動部材が配設され、 前記連動部材は、前記第1クラッチ押圧部材と前記第2
    クラッチ押圧部材のそれぞれが、前記第1クラッチ機構
    と前記第2クラッチ機構をそれぞれ開放する方向に付勢
    する弾性力を有し、 第1クラッチ機構と第2クラッチ機構はそれぞれ、第1
    クラッチ押圧部材と第2クラッチ押圧部材に、それぞれ
    油圧による推力が与えられることによって係合せしめら
    れ、 前記第1クラッチ機構または前記第2クラッチ機構のい
    ずれか一方のクラッチ押圧部材が、そのクラッチ押圧部
    材が設けられたクラッチ機構を係合する方向に弾性力を
    付勢する弾性体で押圧され、該弾性体の弾性力によっ
    て、前記第1クラッチ押圧部材および前記第2クラッチ
    押圧部材に油圧による推力が与えられない場合にも、第
    1クラッチ機構または第2クラッチ機構のいずれか一方
    が係合される、ことを特徴とするツインクラッチ式変速
    機。
  2. 【請求項2】 クラッチ機構を係合する方向に弾性力を
    付勢する弾性体で押圧されない、他方のクラッチ機構の
    クラッチ押圧部材にのみ、そのクラッチ機構を係合する
    方向の油圧による推力が与えられることを特徴とする前
    記請求項1に記載のツインクラッチ式変速機。
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