JP4235847B2

JP4235847B2 - 変速装置

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Publication number: JP4235847B2
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Inventors: 昌則新谷
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Priority date: 2007-08-09
Filing date: 2007-08-09
Publication date: 2009-03-11
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Description

本発明は機械式の変速装置に係り、詳しくはデュアルクラッチを有する変速装置における変速機部の構造に関するものである。

車両の変速装置として、トルクコンバータを使用しない機械式の自動変速装置が知られている。この機械式の自動変速装置では、手動変速装置における変速機の操作（セレクト及びシフト）及びクラッチの断接をアクチュエータにより作動させることで、トルクコンバータを不要とした自動変速を可能としている。上記変速機は、シフト方向及びセレクト方向にスライドや回転などで移動可能なシャフトと、セレクト方向に複数個配列されたシフトラグ（シフトブラケット）と、該シフトラグとシフトフォークとを夫々連結するシフトレール（ロッド）とを備えている。更に、上記シャフトには外方に突出して爪状のシフト部材（シフタ）が設けられているとともに、各シフトラグにはシフト方向に間隔をおいて一対の爪部が設けられている。そして、機械式の自動変速装置ではアクチュエータによりシャフトを移動させることで、そのシフト部材によりシフトラグの爪部を選択的に押しシフト方向に移動させて、シフトフォークを選択的にシフト作動させる。

更に、このような機械式の自動変速装置においてクラッチを２個備えたデュアルクラッチ式の自動変速装置が開発されている。デュアルクラッチ式の自動変速装置では、一方のクラッチを介して１つの変速段に接続されている状態から、他方のクラッチを介して目標変速段に接続し、目標変速段の回転数がシンクロしてから一方のクラッチの接続を解除することで、変速時にニュートラル状態がなくなり、継ぎ目のない変速が可能となる。

このように、デュアルクラッチ式の自動変速装置では、変速時に２つの変速段のシフト作動を順次行うので、シフト部材の動きが複雑となり、その結果変速時間が長くなる虞がある。そこで、各シフトラグに設けられた一対の爪部の間隔をシフト方向に広げて配置することで、シフトした状態のシフトラグの一対の爪部の間からセレクト方向に移動させるだけで、ニュートラル状態にある目標変速段のシフトラグの一対の爪部の間に入り込むことができるようにして、シフト部材の動きを簡素化するものがある（特許文献１）。
特開２００１−３０４４１１号公報

しかしながら、上記の特許文献１では、シフト部材をセレクト方向に移動させたときに一対の爪部の間に入り込むようにするために、一対の爪部の間隔を比較的大きく広げて配置しなければならない。したがって、例えば変速段を接続する際に、シフト部材がニュートラル状態から爪部に当接するまでの距離が比較的大きくなるので、迅速にシフトされない虞がある。

また、一対の爪部の間隔を比較的大きく広げて配置すると、シフト部材から爪部に伝えられる力が小さくなり、効率が悪くなってしまう。以下、その理由について図８を用いて説明する。図８は、従来技術（特許文献１）におけるシフトラグの移動機構の該略構造図である。
図８に示すように、特許文献１のような機械式の自動変速装置ではコントロールシャフト７０の回転によりシフト部材７１を揺動してシフトラグ７２の爪部７３をシフト方向に押す構造となっている。このような構造では、一対の爪部７３の間隔Ｌ1が大きくなるとシフト部材７１がシフト方向に大きく傾いた状態で爪部７３を押すこととなる。このときのコントロールシャフト７０の回転トルクＴによる爪部７３に作用する力を接線力Ｆ、シフト部材７１と爪部７３との接触点ａからコントロールシャフト７０の軸心Ｃまでの距離を距離Ｌ2、接触点ａと軸心Ｃとを結ぶ線のシフト方向への傾き角を角度αとすると、接線力Ｆのシフト方向の分力、即ちシフトラグ７２をシフト方向に移動させる力である分力Ｐ1は以下の式（１）により求められる。

Ｐ1＝Ｆ*COSα＝Ｔ*COSα／Ｌ2・・・（１）
上記式（１）では、距離Ｌ2が角度αに拘わらず略一定とすれば、角度αが０〜９０度の範囲内で増加すると分力Ｐ1が低下することが判明される。したがって、特許文献１のように一対の爪部７３の間隔Ｌ1を大きくすると、爪部７３をシフト方向に押す力が低下し、シフトラグ７２を効率よくシフト方向に移動させることが困難となってしまう。

本願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、その目的とするところは、シフトラグに設けられた一対の爪部の間隔を大きく広げることなく、シフト部材の動きを簡素化して迅速かつ効率的な変速段の切り換えが可能な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、シフト方向及びセレクト方向に移動可能なシフト部材と、シフト方向に間隔をおいて一対の第１の爪部を有しセレクト方向に配列された複数個のシフトラグと、各シフトラグとシフトレールを介して連結され対応する変速段のシフト作動を行う複数個のシフトフォークとを備え、アクチュエータによりシフト部材を一対の第１の爪部の間隔内に侵入させて一対の第１の爪部の一方の爪部をシフト方向一方向に押すことで複数のシフトラグを選択的にシフト方向一方向に移動させ、対応するシフトフォークをニュートラル状態からシフト状態へ作動させるとともに、複数のシフトラグのうち所定のシフトラグをシフト位置に保持したまま、その他のシフトラグのシフト作動をするデュアルクラッチ式の変速機構を備えた変速装置において、シフト状態においてシフト部材のセレクト方向への変位を受容すると共に同受容した状態からのシフト部材のシフト方向への変位に伴いシフト部材と当接して、シフト部材が一対の第１の爪部の間隔内に侵入することなく所定のシフトラグをシフト方向一方向とは逆方向に移動させてシフトフォークをシフト状態からニュートラル状態へ作動させるように、一対の第１の爪部の他方の爪部よりセレクト方向に突出した第２の爪部を設け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、所定のシフトラグに設けられシフト部材が第１の爪部を押す押圧部と、所定のシフトラグに設けられシフト部材が第２の爪部に当接する当接部とは、シフト方向にオフセットしていることを特徴とする。
また、請求項３の発明は、請求項２において、複数個のシフトラグの内、ニュートラル状態の所定のシフトラグとは異なる他のシフトラグに設けられた押圧部と、シフト状態の所定のシフトラグに設けられた当接部とは、シフト方向に同一面に配置されることを特徴とする。

また、請求項４の発明は、請求項１乃至請求項３において、軸線がセレクト方向に延びて配置され、アクチュエータによりセレクト方向へ移動及び回転動されるシャフトを更に備え、シフト部材は、シャフトの外周から突出して爪状に形成されることを特徴とする。
また、請求項５の発明は、請求項１乃至請求項４において、シフト部材は、セレクト方向に間隔をおいてシャフトに複数個設けられることを特徴とする。
また、請求項６の発明は、請求項４または５において、シャフトの軸心は、シフトラグのニュートラル位置における一対の爪部の間隔のシフト方向中心位置から一対の爪部の延在方向に延長した略直線上に配置されることを特徴とする。
また、請求項７の発明は、請求項１乃至請求項６のいずれかにおいて、シフト部材のシフト方向の幅と一対の爪部のシフト方向の間隔とは略同一であることを特徴とする。

本発明の請求項１の変速装置によれば、デュアルクラッチ式の変速機構を備えた変速装置において、シフト方向に移動するシフト部材が第２の爪部に当接しシフト方向に押すことで、シフト部材が一対の第１の爪部の間隔内に侵入することなく、シフトラグをシフト方向に移動可能となる。したがって、シフトラグを移動させる際に、第１の爪部のセレクト方向の位置だけでなく、第２の爪部のセレクト方向の位置でシフト部材をシフト方向に移動しても可能となるので、シフト部材の移動経路の選択範囲が増加し、変速時のシフト部材の動きを簡素化するように設定可能となる。このようにして、一対の第１の爪部の間隔を大きく広げることなく、変速時のシフト部材の動きが簡素化されることで、シフトフォークをニュートラル状態からシフト状態へ迅速かつ効率的に作動することができ、また、シフトフォークをシフト状態からニュートラル状態へ迅速かつ効率的に作動可能な変速段の切り換えを可能にすることができる。

また、本発明の請求項２の変速装置によれば、シフト部材をセレクト方向へ移動させる際に第１の爪部に干渉させずに、第２の爪部に配置させることができ、シフトフォークをシフト状態からニュートラル状態へ迅速かつ効率的に作動可能な変速段の切り換えをすることができる。
また、本発明の請求項３の変速装置によれば、シフト部材をセレクト方向へ移動させる際に第１の爪部に干渉させずに、第２の爪部に配置させることができると共に、シフト部材のシフト方向への移動を最小限にすることができ、シフトフォークをシフト状態からニュートラル状態へ迅速かつ効率的に作動可能な変速段の切り換えをすることができる。

また、本発明の請求項４の変速装置によれば、アクチュエータによりシャフトを回転動及びセレクト方向へ移動させることで、シフト部材をシフト方向及びセレクト方向に移動させることができる。したがって、簡単な構成でシフト部材のシフト方向及びセレクト方向への移動機構を実現することができる。
また、本発明の請求項５の変速装置によれば、シフト部材がセレクト方向に間隔をおいてシャフトに複数個配置されるので、変速段が多くシフトレールを多数必要とするような場合であっても、各シフト部材で複数のシフトレールを分担してシフト作動させるように設定することができ、シフト部材のセレクト方向の移動を低減させることができる。したがって、シフト部材の移動機構をセレクト方向にコンパクト化することができる。
また、本発明の請求項６の変速装置によれば、シフト部材が爪部を押す際に爪部をシフト方向に移動させる分力の低下が抑えられ、シフトラグを効率よくシフト方向に移動させることができる。
また、本発明の請求項７の変速装置によれば、一対の爪部の間に位置するシフト部材をシフト方向に移動することですぐに爪部に当接することができ、迅速にシフトラグを移動させることができる。

以下、本発明の実施形態を添付図面に基づき説明する。
図１は、本発明を適用した前進６段後進１段のデュアルクラッチ式変速装置の変速機部１の模式図である。
図１に示すように、変速機部１は、２個のクラッチ２、３と、同軸上に配置された２個の主軸４、５と、２個の副軸６、７とを備えている。第１の主軸４は第１のクラッチ２を介して、エンジン８の出力軸９から動力が伝達される一方、第２の主軸５は第２のクラッチ３を介して出力軸９から動力が伝達されるよう構成されている。

第１の副軸６及び第２の副軸７は、第１の主軸４及び第２の主軸５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、変速機部１の後段のデフ１０に動力を伝達可能に構成されている。第１の副軸６には、１速ギヤ１１、２速ギヤ１２、３速ギヤ１３及び６速ギヤ１４が回転可能に枢支されている。第２の副軸７には、４速ギヤ１５、５速ギヤ１６及びリバースギヤ１７が回転可能に枢支されているとともに、パーキングギヤ１８が固定されている。

また、変速機部１には、４個のシフトフォーク２０〜２３が備えられている。第１のシフトフォーク２０及び第２のシフトフォーク２１は、第１の副軸６の軸線に沿ってスライド移動可能に設置されるとともに、第３のシフトフォーク２２及び第４のシフトフォーク２３は、第２の副軸７の軸線に沿ってスライド移動可能に設置されている。これらのシフトフォーク２０〜２３をスライド移動させることで、第１のシフトフォーク２０により２速ギヤ１２及び６速ギヤ１４を、第２のシフトフォーク２１により１速ギヤ１１及び３速ギヤ１３を、夫々選択的に副軸６に断接（シフト作動）可能となっているとともに、第３のシフトフォーク２２により４速ギヤ１５及びリバースギヤ１７を、第４のシフトフォーク２３により５速ギヤ１６及びパーキングギヤ１８を、夫々選択的に副軸７に断接（シフト作動）可能となっている。第１の主軸４には１速ギヤ１１、３速ギヤ１３及び５速ギヤ１６が接続される一方、第２の主軸５には、２速ギヤ１２、４速ギヤ１５、６速ギヤ１４及びリバースギヤ１７が接続されている。

即ち、デュアルクラッチ式変速装置の変速機部１では、第１のクラッチ２を介して１速、３速及び５速に選択的に切り換え可能である一方、第２のクラッチ３を介して２速、４速、６速及びリバースに選択的に切り換え可能に構成されている。
図２は、シフトフォーク２０〜２３の作動機構の構造を示す斜視図である。
図２に示すように、シフトフォーク２０〜２３は前後方向（シフト方向）に移動可能に配置された４個のシフトレール３０に夫々接続されており、更にシフトレール３０には夫々シフトラグ４０が設けられている。シフトラグ４０は、Ｕ字状に形成された板材であり、上方を向いて開口するとともにその上端部の爪部４１が前後方向に並ぶように配置されている。各シフトラグ４０は、非接続（ニュートラル）状態にて、その開口部の前後方向中心線が同軸上に配置されている。

シフトラグ４０の上方には、開口部の前後方向中心線と一致してシフトシャフト５０が回転かつ軸方向（セレクト方向）に移動可能に支持されている。シフトシャフト５０には、下方に突出して爪状のコントロールフィンガ５１（シフト部材）が形成されている。そして、シフトシャフト５０を軸方向にスライドさせてコントロールフィンガ５１を目的変速段のシフトラグ４０の開口部内に位置させ、シフトシャフト５０を揺動させてコントロールフィンガ５１によりシフトラグ４０の爪部４１（第１の爪部）を押すことで、シフトレール３０を介してシフトフォーク２０〜２３を前後方向に移動させることができ、これに対応した段を接続したり切断したりしてシフト作動することができる。

シフトシャフト５０はシフト用モータ６０により回転駆動されるとともに、セレクト用モータ６１によりボールネジ６２を用いて軸方向にスライド駆動される。シフト用モータ６０及びセレクト用モータ６１はＥＣＵ６２により、図示しないシフトレバーの操作及びエンジン８の運転状態等に基づいて駆動制御され、例えば変速段を目標変速段に切り換える際に順次切り換えるように駆動制御される。ＥＣＵ６２は、変速時に更にクラッチ２、３の作動を制御する。詳しくは、ＥＣＵ６２は、変速段を切り換える際に、一方のクラッチ２または３が接続されている変速前の状態から、この変速段を接続したまま、他方のクラッチ３または２を接続して次の変速段に接続する。そして、この次の変速段の回転数がシンクロした時点で、前の段の切り離しを行うことで、継ぎ目のない変速を実現可能としている。

図３は、シフトラグ４０（４０a〜４０d）の形状を示す平面図である。なお、図中左右方向がセレクト方向に、図中上下方向がシフト方向に該当する。
図３に示すように、シフトラグ４０の爪部４１として、第１のシフトラグ４０aには２速用爪部４１a及び６速用爪部４１bが、第２のシフトラグ４０bには３速用爪部４１c及び１速用爪部４１dが、第３のシフトラグ４０cにはリバース用爪部４１e及び４速用爪部４１fが、第４のシフトラグ４０dには５速用爪部４１g及びパーキング用爪部４１hが設けられている。

一方、シフトシャフト５０には、その軸方向に離間してコントロールフィンガ５１（５１a〜５１d）が４個設けられており、図中左側から、第１のコントロールフィンガ５１aで第１のシフトラグ４０aを、第２のコントロールフィンガ５１bで第２のシフトラグ４０bを、第３のコントロールフィンガ５１cで第３のシフトラグ４０cを、第４のコントロールフィンガ５１dで第４のシフトラグ４０dを移動可能に配置されている。

本実施形態では、シフトラグ４０にシフト抜き用爪部（第２の爪部）４２（４２a、４２b）が設けられており、詳しくは、第２のシフトラグ４０bには左シフト抜き用爪部４２aが、第３のシフトラグ４０cには右シフト抜き用爪部４２bが設けられている。左シフト抜き用爪部４２aは１速用爪部４１dの右側面より図中右方向に突出するように設けられ、１速用爪部４１dに沿って図中下方へ移動するコントロールフィンガ５１bに当接して押されることで、第２のシフトラグ４０bを図中下方に移動させる機能を有している。一方、右シフト抜き用爪部４２bはリバース用爪部４１eの左側面より図中左方向に突出するように設けられ、リバース用爪部４１eに沿って図中上方へ移動するコントロールフィンガ５１cに当接して押されることで、第３のシフトラグ４０cを図中上方に移動させる機能を有している。即ち、第２のシフトラグ４０b及び第３のシフトラグ４０cは、爪部４１の間の開口部に位置するコントロールフィンガ５１b、５１cがシフト方向に移動して爪部４１の内側面を押すことでシフト方向に移動可能なだけでなく、コントロールフィンガ５１b、５１cがシフト抜き用爪部４２a、４２bを押すことでもシフト方向に移動可能な構造になっている。

左シフト抜き用爪部４２aは、第２のコントロールフィンガ５１bが押す位置である当接部Ｓ1が、１速用爪部４１dの内側面Ｓ2（押圧部）とシフト方向にオフセットするとともに、シフト状態にある第２のシフトラグ４０bの当接部Ｓ1と、ニュートラル状態にある他のシフトラグの爪部の内側面（例えば図中での６速用爪部４１bの内側面Ｓ3）とシフト方向に同一面に（シフト方向で同一位置に）なるように配置されている。また、右シフト抜き用爪部４２ｂについても同様な構造となっている。

図４は、本実施形態における変速時でのコントロールフィンガ５１の移動状態を示す説明図である。本図では、一例として４速シフト完了時からその前段の３段のシフトを解除し、５速シフト完了までのコントロールフィンガ５１a〜５１dの移動ステップを示している。
図中上下方向がシフト方向、左右方向がセレクト方向に該当する。上下方向の中心位置がシフトラグ４０のニュートラル位置を示す。各一対の爪部４１a〜４１hは図中の１目盛上下方向に移動可能になっており、上下方向外方に移動することで、夫々に該当する変速段にシフトされる。また、コントロールフィンガ５１a〜５１dは、シフトシャフト５０の揺動によって図中上下方向中心から１目盛上下方向に移動可能となっている。

スタンバイ状態）本状態は、４速シフトが完了した状態である。スタンバイ状態では、第３のコントロールフィンガ５１cが４速用爪部４１fの内側を押して外方に移動させた状態となっており、４速にシフトされている。このとき、３速用爪部４１cも外方に移動した状態となっている。
ステップ１）コントロールフィンガ５１a〜５１dを図中左方向に移動させ、第１のコントロールフィンガ５１aを６速用爪部４１bの右側面に当接させる。

ステップ２）コントロールフィンガ５１a〜５１dを図中上方にニュートラル位置まで移動させる。
ステップ３）コントロールフィンガ５１a〜５１dを図中左方向に移動させ、第２のコントロールフィンガ５１bを１速用爪部４１dの右側面に当接させる。
ステップ４）コントロールフィンガ５１a〜５１dを図中下方にシフト位置まで移動する。これにより、第２のコントロールフィンガ５１bが左シフト抜き用爪部４２aを押して下方に移動させる。したがって３速用爪部４１cがニュートラル位置まで移動し、３速シフトが解除される（前段シフト抜き完了）。

ステップ５）コントロールフィンガ５１a〜５１dを図中上方にニュートラル位置まで移動させる。
ステップ６）コントロールフィンガ５１a〜５１dを図中左方向に移動させ、第４のコントロールフィンガ５１dを５速用爪部４１gと同じ左右位置まで移動する。
ステップ７）コントロールフィンガ５１a〜５１dを図中上方向に移動させ、第４のコントロールフィンガ５１dで５速用爪部４１gの内側面を押して、５速用爪部４１gをシフト位置まで移動させる。これにより、５速シフトが完了する。

以上のように、本実施形態では、４速シフト完了から５速シフト完了まで７ステップで完了する。
次に比較例として、従来技術の変速機部でのコントロールフィンガ５１の移動ステップを説明する。
図５は、第１の比較例でのコントロールフィンガ５１の移動状態を示す説明図であり、４速シフト完了時からその前段の３段のシフトを解除し、５速シフト完了までのコントロールフィンガ５１の移動ステップを示している。

図５に示す第１の比較例での変速機部では、前記本発明の実施形態と比較してシフト抜き用爪部４２a、４２bが設けられていない点が異なる。また、コントロールフィンガ５１として、右コントロールフィンガ５１e及び左コントロールフィンガ５１fの２個が設けられており、右コントロールフィンガ５１eで第３のシフトラグ４０c及び第４のシフトラグ４０dを移動可能とし、左コントロールフィンガ５１fで第１のシフトラグ４０a及び第２のシフトラグ４０bを移動可能としている。

スタンバイ状態）右コントロールフィンガ５１eが４速用爪部４１fの内側を押して外方に移動させた状態となっており、４速にシフトされている。このとき、３速用爪部４１cも外方に移動した状態となっている。
ステップ１）コントロールフィンガ５１e、５１fを図中左方向に移動させ、左コントロールフィンガ５１fを１速用爪部４１dの右側面に当接させる。

ステップ２）コントロールフィンガ５１e、５１fを図中上方のシフト位置まで移動させる。
ステップ３）コントロールフィンガ５１e、５１fを図中左方向に移動させ、左コントロールフィンガ５１fを１速用爪部４１dと同じ左右位置まで移動する。
ステップ４）コントロールフィンガ５１e、５１fを図中下方にニュートラル位置まで移動する。これにより、左コントロールフィンガ５１fが１速用爪部４１dの内側を押して下方に移動させる。したがって３速用爪部４１cがニュートラル位置まで移動し、３速シフトが解除される（前段シフト抜き完了）。

ステップ５）コントロールフィンガ５１e、５１fを図中右方向に移動させ、右コントロールフィンガ５１eをリバース用爪部４１eの左側面に当接させる。
ステップ６）コントロールフィンガ５１e、５１fを図中下方向に移動させ、図中下方のシフト位置まで移動させる。
ステップ７）コントロールフィンガ５１e、５１fを図中右方向に移動させ、パーキング用爪部４１hの左側面に当接させる。

ステップ８）コントロールフィンガ５１e、５１fを図中上方にニュートラル位置まで移動する。
ステップ９）コントロールフィンガ５１e、５１fを図中右方向に移動させ、右コントロールフィンガ５１eを５速用爪部４１gと同じ左右位置まで移動する。
ステップ１０）コントロールフィンガ５１e、５１fを図中上方向に移動させ、５速用爪部４１gの内側面を押して、５速用爪部４１gをシフト位置まで移動させる。これにより、５速シフトが完了する。

以上のように、第１の比較例の変速機部では、４速シフト完了から５速シフト完了まで１０ステップを要する。
次に第２の比較例としての、従来技術の変速機部でのコントロールフィンガ５１の移動ステップを説明する。
図６は、第２の比較例でのコントロールフィンガ５１の移動状態を示す説明図であり、４速シフト完了時からその前段の３段のシフトを解除し、５速シフト完了までのコントロールフィンガ５１の移動ステップを示している。

図６に示す第２の比較例での変速機部では、前記本発明の実施形態と比較してシフト抜き用爪部４２a、４２bが設けられていない点が異なっており、コントロールフィンガ５１が４つ設けられている点は本発明の実施形態と同じ構造である。
スタンバイ状態）本実施形態と同様に、第３のコントロールフィンガ５１cが４速用爪部４１fの内側を押して外方に移動させた状態となっており、４速にシフトされている。このとき、３速用爪部４１cも外方に移動した状態となっている。

ステップ１）コントロールフィンガ５１a〜５１dを図中左方向に移動させ、第１のコントロールフィンガ５１aを６速用爪部４１bの右側面に当接させる。
ステップ２）コントロールフィンガ５１a〜５１dをニュートラル位置まで移動させる。
ステップ３）コントロールフィンガ５１a〜５１dを図中左方向に移動させ、第２のコントロールフィンガ５１bを１速用爪部４１dの右側面に当接させる。

ステップ４）コントロールフィンガ５１a〜５１dを図中上方にシフト位置まで移動させる。
ステップ５）コントロールフィンガ５１a〜５１dを図中左方向に移動させ、第２のコントロールフィンガ５１bを１速用爪部４１dと同じ左右位置まで移動する。
ステップ６）コントロールフィンガ５１a〜５１dを図中下方にニュートラル位置まで移動する。これにより、第２のコントロールフィンガ５１bが１速用爪部４１dの内側を押して下方に移動させる。したがって３速用爪部４１cがニュートラル位置まで移動し、３速シフトが解除される（前段シフト抜き完了）。

ステップ７）コントロールフィンガ５１a〜５１dを図中左方向に移動させ、第４のコントロールフィンガ５１dを５速用爪部４１gと同じ左右位置まで移動する。
ステップ８）コントロールフィンガ５１a〜５１dを図中上方向に移動させ、５速用爪部４１gの内側面を押して、５速用爪部４１gをシフト位置まで移動させる。これにより、５速シフトが完了する。

以上のように、第２の比較例の変速機部では、４速シフト完了から５速シフト完了まで８ステップを要する。
本発明の実施形態では、シフトラグ４０にシフト抜き用爪部４２が設けられており、コントロールフィンガ５１を爪部４１の間の開口部に位置させてからシフト方向に移動させて、シフトラグ４０をシフト方向に移動させるだけでなく、爪部４１からセレクト方向に突出したシフト抜き用爪部４２をコントロールフィンガ５１によってシフト方向に押すことでも、シフトラグ４０を移動させることができる。したがって、シフト抜き操作の移動経路が複数設定可能となり、変速時にコントロールフィンガ５１の移動ステップを減少させることができる。

特に本実施形態では、１速用爪部４１dの押圧部Ｓ2と左シフト抜き用爪部４２aの当接部Ｓ1とがシフト方向にオフセットしており、シフト状態にある第２のシフトラグ４０bの当接部Ｓ1が、ニュートラル状態にある他のシフトラグ４０aの押圧部Ｓ3とシフト方向に同一面に位置するので、シフト状態にある第２のシフトラグ４０bをニュートラル状態にする際に、ニュートラル位置にある第２のコントロールフィンガ５１bを左シフト抜き用爪部４２aの突出側からセレクト方向に近づくように移動させることで、１速用爪部４１dに干渉することなく当接部Ｓ1まで移動させることができるとともに、次のステップとしての第２のコントロールフィンガ５１bのシフト方向への移動を最小限にすることができる。したがって、第２のシフトフォーク２１をシフト状態からニュートラル状態へ迅速かつ効率的に作動可能な変速段の切り換えをすることができる。なお、この効果は、右シフト抜き用爪部４２bを備えた第３のシフトラグ４０cに接続する第３のシフトフォーク２２についても同様に得ることができる。

また、コントロールフィンガ５１の移動経路を複数選択可能となることから、コントロールフィンガ５１の個数を増加させても、コントロールフィンガ５１と爪部４１との不要な干渉を抑制するように設定可能となる。したがって、シフト抜き用爪部４２を設けることと、コントロールフィンガ５１の個数を増加させることを併用することで、変速時でのコントロールフィンガ５１の移動ステップを大幅に減少させることができる。

このように、本実施形態では、変速時にコントロールフィンガ５１の移動ステップを大幅に減少させることができるので、変速時間の短縮を図ることができる。なお、他の変速段での変速時においてもコントロールフィンガ５１の移動ステップを減少することができる。
また、本実施形態では、特許文献１に記載された従来技術のようにシフトラグ４０の一対の爪部４１の間隔をコントロールフィンガ５１に対して大きく広げる必要がないので、コントロールフィンガ５１の移動によりすぐに爪部４１に当接することができ、迅速な変速を可能にすることができる。

図７は、本実施形態におけるシフトラグの移動機構の該略構造図である。
本実施形態では、一対の爪部４１の間隔Ｌ3を比較的小さく設定できるので、コントロールフィンガ５１がシフト方向に殆ど傾かない状態で爪部４１を押すことが可能となる。このときのシフトシャフト５０の回転トルクＴによる爪部４１に作用する力を接線力Ｆ、コントロールフィンガ５１と爪部４１との接触点ａからシフトシャフト５０の軸心Ｃまでの距離を距離Ｌ4、接触点ａとシフトシャフト５０の軸心Ｃとを結ぶ線のシフト方向への傾き角を角度βとすると、接線力Ｆのシフト方向の分力、即ち爪部４１をシフト方向に移動させる力である分力Ｐ2は以下の式（２）により求められる。

Ｐ2＝Ｆ*COSβ＝Ｔ*COSβ／Ｌ4…（２）
したがって、本実施形態では、一対の爪部４１の間隔Ｌ3が比較的小さく角度βが抑えられることから、上記式（２）に示すように、分力Ｐ2は接線力Ｆに対して大きく低下することがない。そして、更に距離Ｌ4は角度βに拘わらず略一定であるので、シフトシャフト５０の回転トルクＴがシフト方向に爪部４１を押す力として効率よく伝達され、シフトラグ４０を効率よくシフト方向に移動させることができる。

また、本実施形態では、コントロールフィンガ５１を複数備えていることから、変速段が多段であっても、各コントロールフィンガ５１によりシフトラグ４０を分担して移動させることで、シフト方向の移動距離を抑制することができる。したがって、コントロールフィンガ５１の移動機構をシフト方向にコンパクト化することができる。
なお、シフト抜き用爪部４２の取り付け位置、個数は、変速段数、変速段の配置等に応じて適宜設定すればよい。また、本実施形態とは異なる変速段数の変速機においても本発明を適用することができるとともに、変速段数等に応じてコントロールフィンガ５１の個数も適宜設定すればよい。

本発明を適用した前進６段後進１段のデュアルクラッチ式自動変速機の模式図である。シフトフォークの作動機構の構造を示す斜視図である。シフトラグの形状を示す平面図である。本実施形態における変速時でのコントロールフィンガの移動状態を示す説明図である。従来技術における変速時でのコントロールフィンガの移動状態を示す説明図である。従来技術における変速時でのコントロールフィンガの移動状態を示す説明図である。本実施形態におけるシフトラグの移動機構の該略構造図である。従来技術におけるシフトラグの移動機構の該略構造図である。

符号の説明

１変速機部
３０シフトレール
４０シフトラグ
４１爪部
４２シフト抜き用爪部
５０シフトシャフト
５１コントロールフィンガ

Claims

シフト方向及びセレクト方向に移動可能な複数のシフト部材と、
前記シフト方向に間隔をおいて一対の爪部を有し前記セレクト方向に複数個配列されたシフトラグと、
前記各シフトラグとシフトレールを介して連結され対応する変速段のシフト作動を行うシフトフォークとを備え、
アクチュエータにより前記シフト部材を前記一対の第１の爪部の間隔内に侵入させて前記一対の第１の爪部の一方の爪部を前記シフト方向一方向に押すことで前記複数のシフトラグを選択的に前記シフト方向一方向に移動させ、対応する前記シフトフォークをニュートラル状態からシフト状態へ作動させるとともに、
前記複数のシフトラグのうち所定のシフトラグをシフト位置に保持したまま、その他のシフトラグのシフト作動をするデュアルクラッチ式の変速機構を備えた変速装置において、
シフト状態において前記シフト部材のセレクト方向への変位を受容すると共に同受容した状態からの前記シフト部材のシフト方向への変位に伴い前記シフト部材と当接して、前記シフト部材が前記一対の第１の爪部の間隔内に侵入することなく前記所定のシフトラグをシフト方向一方向とは逆方向に移動させて前記シフトフォークをシフト状態からニュートラル状態へ作動させるように、前記一対の第１の爪部の他方の爪部より前記セレクト方向に突出した第２の爪部を設けたことを特徴とする変速装置。
前記所定のシフトラグに設けられ前記シフト部材が前記第１の爪部を押す押圧部と、前記所定のシフトラグに設けられ前記シフト部材が前記第２の爪部に当接する当接部とは、
シフト方向にオフセットしていることを特徴とする請求項１に記載の変速装置。
前記複数個のシフトラグの内、ニュートラル状態の前記所定のシフトラグとは異なる他のシフトラグに設けられた前記押圧部と、シフト状態の前記所定のシフトラグに設けられた前記当接部とは、シフト方向に同一面に配置されることを特徴とする請求項２に記載の変速装置。
軸線が前記セレクト方向に延びて配置され、前記アクチュエータにより前記セレクト方向へ移動及び回転動されるシャフトを更に備え、
前記シフト部材は、前記シャフトの外周から突出して爪状に形成されることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の変速装置。
前記シフト部材は、前記セレクト方向に間隔をおいて前記シャフトに複数個設けられることを特徴する請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の変速装置。
前記シャフトの軸心は、前記シフトラグのニュートラル位置における前記一対の爪部の間隔のシフト方向中心位置から前記一対の爪部の延在方向に延長した略直線上に配置されることを特徴とする請求項４または５のいずれかに記載の変速装置。
前記シフト部材の前記シフト方向の幅と前記一対の爪部の前記シフト方向の間隔とは略同一であることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の変速装置。