JP4281841B1 - 車両用変速機 - Google Patents

Abstract

【課題】軸方向への長さを抑制しながらも、パーキングブレーキを安定して機能させることが可能な車両用変速機を提供する。
【解決手段】エンジン側から駆動力が入力される入力軸９，１０の駆動歯車３〜７と、駆動歯車３〜７と相互に噛み合い入力軸と平行に設けられた出力軸４０，４１に回動自在に設けられた被動歯車３１〜３７と、出力軸の軸端側で被動歯車に隣接して前記出力軸に固定され出力軸と共に回転するハブ５５の外周側に配置されハブと常時一体に回転すると共に軸方向にスライド移動して被動歯車を出力軸に駆動連結させるスリーブ５６と、スリーブに一体形成されたパーキング歯車６１と、パーキング歯車に対して係脱可能にパーキング歯車の外周近傍に配置された爪部材６２を有し、爪部材６２に、同爪部材がパーキング歯車に対して係合する方向に移動するときに、スリーブの軸方向への移動を規定するスリーブ規制部材８０を設けた。
【選択図】図３

Description

本発明は、パーキング歯車を備えた車両用の変速機に関する。

車両(自動車)の自動変速機には、駆動歯車と被動歯車とが常時噛合う常時噛合い式の歯車機構を用い、動力伝達のロスを抑えながら連続的に変速を行わせるダブルクラッチ(ツインクラッチあるいはデュアルクラッチとも呼ぶ)変速機と呼ばれる変速機がある。
自動変速機を備えた車両においては、車両を駐車させた状態で車両が不用意に動き出さないように変速機内部にパーキング歯車と、パーキング歯車に対して係脱可能にパーキング歯車の外周近傍に配置された爪部材を有し、パーキング歯車に爪部材の先端を係合させて駐車した状態で車両が不用意に動かないようにしている。
近時では、パーキング歯車に過度なトルク(傾斜した場所に駐車したときなどにおける車両重量を要因とする)が作用しないように、出力軸の被動歯車間にパーキング歯車を組み込む構造が知られている。例えば特許文献１に開示されるように前進変速段を６段、後進を１段として、第１の出力軸に５速、６速、リバースといった３つ被動歯車を振り分け、第２の出力軸に、１速、２速、３速、４速といった４つの被動歯車を振り分けた変速機で、第２の出力軸の被動歯車間、例えば３速の被動歯車と４速の被動歯車との間に、パーキング歯車を設けることが記載されている。

特開２００６−５２８３２号公報

しかしながら上記例の変速機では、パーキング歯車を出力軸に設けるにあたり、パーキング歯車を他の歯車と直列に出力軸に配置しているので、出力軸が長くなり、変速機の軸方向長さが長<なってしまうという問題があった。そこで、被動歯車を出力軸に駆動連結させる周知のシンクロナイザスリーブにパーキング歯車を配置することで、軸方向の長さを短くすることを本願発明者は検討した。一般にシンクロナイザスリーブは、周知のディテント機構によって一定以上の力が軸方向に加わらないと軸方向へ移動しないように構成されている。しかし、シンクロナイザスリーブにパーキング歯車を設けた場合、パーキング歯車と爪部材との位置関係から、パーキング歯車に爪部材を係合させるときの操作力が、ディテント機構による規制力を超えてしまう場合が稀にあり、シンクロナイザスリーブの挙動が不安定になってしまうことがある。仮にシンクロナイザスリーブが軸方向に動いてしまうと、これと一体のパーキング歯車の位置も動いてしまい、爪部材との係合が不安定となるおそれがある。
また、ＦＦ(フロントエンジン・フロントドライブ)式の車両においては、車両前部にエンジン、変速機、駆動機構、操舵機構などが組み込まれ、更に横置きエンジンでは、タイヤやサイドメンバなどの間にエンジンを設けることから、変速機の軸方向への長さは極力短くしたいという要望があった。
本発明は上記課題を解決し、軸方向への長さを抑制しながらも、パーキングブレーキを安定して機能させることが可能な車両用変速機を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明にかかる車両用変速機は、エンジン側から駆動力が入力される入力軸と、入力軸に固定されて入力軸と共に回転する駆動歯車と、入力軸と平行に設けられた出力軸と、出力軸の軸端を回動自在に支持する軸受と、駆動歯車と相互に噛み合い、かつ出力軸に回動自在に設けられた被動歯車と、出力軸の軸端側で被動歯車に隣接して出力軸に固定され前記出力軸と共に回転するハブと、ハブの外周側に配置されハブと常時一体に回転すると共に軸方向にスライド移動して被動歯車を前記出力軸に駆動連結させるスリーブと、スリーブに一体形成されたパーキング歯車と、パーキング歯車に対して係脱可能にパーキング歯車の外周近傍に配置された爪部材を有し、爪部材に、同爪部材がパーキング歯車に対して係合する方向に移動するときに、スリーブの軸方向への移動を規制するスリーブ規制部材を設けた構造としている。

本発明にかかる車両用変速機において、スリーブ規制部材は、パーキング歯車と係合する爪部材の先端よりもパーキング歯車側に突出するように形成されていることを特徴としている。

本発明にかかる車両用変速機において、スリーブ規制部材は、板金製であることを特徴としている。

本発明にかかる車両用変速機において、スリーブ規制部材は、パーキング歯車を爪部材との係合位置へ移動する案内部を有することを特徴としている。

本発明にかかる車両用変速機において、パーキング歯車は、スリーブの軸端部に一体形成され、パーキング歯車と出力軸の軸端に設けられた軸受とが、軸方向に互いに重ねて配置されていることを特徴としている。

本発明にかかる車両用変速機において、変速段を所定の２グループに分け、その一方の変速段グループの各駆動歯車を有する第１の入力軸と、他方の変速段グループの各駆動歯車を有し、第１の入力軸の周囲に該第１の入力軸の軸心回りに回動可能に設けられた第２の入力軸と、これら第１および第２の入力軸の一端部にそれぞれ設けられ、エンジン側からの駆動力を第１と第２の入力軸の何れかに伝達するクラッチとを具える入力機構と、第１および第２の入力軸と並行に配設された第１および第２の出力軸を有し、第１および第２の入力軸の駆動歯車と噛み合う被動歯車を第１または第２の出力軸に係合させるシンクロ機構とを具える出力機構とを備え、スリーブが、第１および第２の出力軸の何れか短い方の出力軸に係合させるシンクロ機構に設けられていることを特徴としている。

本発明によれば、被動歯車を出力軸に駆動連結させるスリーブにパーキング歯車を設けるとともに、このパーキング歯車に対して係脱可能にパーキング歯車の外周近傍に配置された爪部材に、この爪部材がパーキング歯車に対して係合する方向に移動するときにスリーブの軸方向への移動を規制するスリーブ規制部材を設けたので、出力軸にパーキング歯車を設けるための設置箇所が不要となり、変速機の軸方向長さ(横幅)を短縮させることができる。また、爪部材がパーキング歯車に係合する際に過大な力がパーキング歯車に作用しても、軸方向への移動がスリーブ規制部材により規制されるので、パーキング歯車と爪部材との位置関係が安定し、パーキングブレーキを安定して機能させることができる。

また、変速機が小型化するので、エンジンを車両へ搭載させる際の搭載性が向上し、特に横置きエンジンの場合には、エンジンルーム内のサイドメンバや操舵機構などとの干渉の問題が解消され、エンジンを搭載させる上での汎用性が広がる。

本発明によれば、スリーブ規制部材が、パーキング歯車と係合するレバー部材の先端よりもパーキング歯車側に突出するように形成されているので、パーキング歯車と爪部材が係合する前に、スリーブ規制部材がスリーブと係合するので、より確実にスリーブの軸方向への移動が規制されることとなり、パーキングブレーキをより安定して機能させることができる。

本発明によれば、スリーブ規制部材を板金製としたので、薄く軽量化を図りつつも剛性を確保できるので、省スペースでスリーブの軸方向への移動が規制されることとなり、パーキングブレーキをより安定して機能させることができる。

本発明によれば、パーキング歯車を爪部材との係合位置へ移動する案内部をスリーブ規制部材が有するので、パーキング歯車と爪部材が係合する際にスリーブが案内部により係合位置へ移動するので、パーキング歯車と爪部材の係合が確実になり、パーキングブレーキをより安定して機能させることができる。

本発明によれば、パーキング歯車と出力軸の軸端に設けられた軸受とを、軸方向に互いに重ねて配置したので、変速機の軸方向長さ(横幅)をより効果的に短縮させることができる。

本発明にかかる車両用変速機の一実施形態について、図面を参照して説明する。

図１は車両用変速機の概略構成を示す。車両用変速機は、前進段に６速、後進段に１速の計７速の変速段をもつ、横置き車載式のダブルクラッチ変速機である。図中符号１は、ダブルクラッチ変速機の本体部であり、この本体部１は、入力機構２と出力機構３０とを組み合わせた構造となっている。

入力機構２は、駆動歯車３〜７が配置される第１および第２の入力軸となる２つの入力軸９，１０と、第１および第２のクラッチとなる２つのクラッチ１２，１３とを組み合わせた構造となっている。出力機構系３０は、被動歯車３１〜３７とシンクロ機構５０〜５３が配置される第１および第２の出力軸となる２つの出力軸４０，４１を具えて構成されている。

次に図２および図３を参照して、入力機構２の構造を説明する。図２はダブルクラッチ変速機の展開した正断面図であり、図３は同ダブルクラッチ変速機の側断面図である。図２おいて、符号１５はクラッチハウジング、１６は同クラッチハウジング１５と直列に連結された変速機ケースであり、クラッチハウジング１５内にはクラッチ１２，１３が収納されている。

クラッチ１２，１３は、例えばエンジン７０の出力軸につながる２組のプッシャプレート１２ａ，１３ａと、入力軸９，１０にそれぞれつながる２組の独立した乾式のクラッチ板１２ｂ，１３ｂを軸方向に交互に並べ、各プッシャプレート１２ａ，１３ａを移動(作動)させることにより、各プッシャプレート１２ａ，１３ａをクラッチ板１２ｂ，１３ｂに密接させたり、離反させたりするように機能する。

変速機ケース１６内には、ほぼ中央に入力軸９，１０が配設されている。入力軸９は、クラッチハウジング１５の開口近くから、変速機ケース１６内の深部、つまりクラッチ１２，１３とは反対側の端壁１６ａの近くまで延びている。入力軸９は、軸心に潤滑油６７(図３にのみ図示)が通る通孔１８が形成してある。

入力軸１０は、円筒状で、ニードルベアリング１１を介して入力軸９の外周両に組み付けてあり、ニードルベアリング１１により入力軸９と入力軸１０は、互いに回動自在となっている。符号１１ａは、通孔１８からニードルベアリング１１へ潤滑油６７を導く通孔である。

入力軸１０は、入力軸９のほぼ半分の長さを有し、入力軸９の外周を、クラッチ１２，１３側の一端側から変速機ケース１６内部のほぼ中央まで覆っている。入力軸９と入力軸１０とからなる２重軸の部分は、その中間部に設けられた軸受１７ａによって支持されている。軸受１７ａは、クラッチハウジング１５と変速積ケース１６との間を仕切る端壁１６ｂに組み付けられている。入力軸９と入力軸１０は、この軸受１７ａと上述した軸受１７ｂ、更にニードルベアリング１１により、それぞれ回動自在に支持されるとともに、互いにそれぞれの軸心回りに回動自在となっている。

クラッチハウジング１５内に突き出た入力軸９の端部は、クラッチ１３に連結、具体的にはクラッチ１３のクラッチ板１３ｂに連結され、同じく入力軸１０の端部は、クラッチ１２のクラッチ板１２ｂに連結されている。そしてクラッチ１３が接続されると、エンジン７０から出力される回転力が入力軸９へ伝わり、クラッチ１２が接続されると、エンジン７０から出力される回転力が入力軸１０へ伝わる。つまり、クラッチ１２，１３の作動により、エンジン７０の回転力が入力軸９と入力軸１０のいずれか一方へ択一的に伝達される。

入力軸９，１０には、駆動歯車３〜７が設けられている。具体的には、駆動歯車３〜７からなる前進変速段(１〜６速)は、２つの変速段グループ、つまり偶数の変速段と奇数の変速段との変速段グループに分けられ、そのうちの奇数の変速段グループに相当する駆動歯車３〜５が入力軸９に設けられている。

具体的には、入力軸１０から突き出た軸部分９ａ(入力軸９)に、軸受１７ｂと隣接した地点(変速機の後端側)から、１速用の駆動歯車３、３速用の駆動歯車４，５速用の駆動歯車５の順で設けてある。特に１速用の駆動歯車３は、他の３速用や５速用の駆動歯車４、５のように、軸部分９ａに円盤状のハブ部を形成し、同ハブ部に工具で噛合い歯を形成するのではなく、直接軸部分９ａの外周面に、工具で噛合い歯を創成した構造を用い、減速比が稼げるようにしてある。しかも、この１速用の駆動歯車３と隣り合う駆動歯車には、次の低速側の歯車、すなわち３速用の駆動歯車４を配置し、１速用の駆動歯車３の創成時に、工具との干渉が短い距離で避けられ、駆動歯車間の距離の増加を抑制させている。

偶数の変速段グループに相当する駆動歯車は、入力軸１０に設けてある。具体的には入力軸１０に、変速機後端側の端部から、４速・６速兼用の駆動歯車６、２速用の駆動歯車７の順で設けてある。これにより、クラッチ１３が接続されると、エンジン７０の回転力が奇数投の駆動歯車３〜５へ伝わり、クラッチ１２が接続されると、エンジン７０の回転力が偶数段の駆動歯車６、７へ伝わる。

次に出力機構３０を、図２および図３を参照して説明する。出力機構３０を構成する出力軸４０，４１は、いずれも変速機ケース１６内に、入力軸９，１０と並行に配設されている。出力軸４０は、２重構造の入力軸９，１０(入力軸部)の上側に配設してあり、出力軸４１は同入力軸９，１０の下側に配置してある。

出力軸４０，４１は、いずれもクラッチ１２，１３側の端部を、端壁１６ｂの位置で下に揃えて配置されている。揃えられた出力軸４０，４１の各軸端は、端壁１６ｂに組み込まれた各軸受３８ａ，３８ｂに回動自在に支持されている。また、出力軸４０，４１の変速機後端側となる軸端は、端壁１６ａに組み込まれた各軸受３９ａ，３９ｂにより回動自在に支持されている。

出力軸４０，４１のクラッチ１２，１３側の端部には、それぞれ出力歯車４２，４３が設けてあり、これら出力歯車４２，４３は、図３に示すように変速機ケース１６の側部に組み付けたデファレンシャル機構４４に噛合させてある。

デファレンシャル機構４４は、変速機ケース１６の側部に形成した外壁４５内に、各要素、具体的にはピニオン歯車４５ａ〜４５ｄの組み合わせで形成される差動歯車部４５ｅ、同差動歯車部４５ｅへ回転を入力するリング歯車４６(リダクション歯車)、差動歯車部４５ｅで分配された回転力を左右駆動輪(図示しない)へ伝える車軸４７ａ，４７ｂなどから構成されている。出力歯車４２，４３は、このデファレンシャル機構４４のリング歯車４６に噛合させてある。なお、出力歯車４２，４３は、出力軸４０の終減速比が、出力軸４１の終減速比よりも大きくなるように減速比を設定してもよい。

出力軸４０には、軸受３９ａ側から、駆動歯車５と噛合う５速用の被動歯車３１、駆動歯車６と噛合う４速用の被動歯車３２、後進用の被動歯車３３の順で、３つの被動歯車が配置されている。出力軸４１には、軸受３９ｂ側から、駆動歯車３と噛合う１速用の被動歯車３４、駆動歯車４と噛合う３速用の被動歯車３５、駆動歯車６と噛合う６速用の被動歯車３６、駆動歯車７と噛合う２速用の被動歯車３７の順で、４つの被動歯車が配置されている。このように出力軸４０，４１には、出力軸４０の変速段数が出力軸４１の変速段数より少なくなるように、被動歯車３１〜３６が振り分けてある。

ここで、これら歯車のうち軸受１７ａ，１７ｂに隣接して配置される低速段歯車の駆動歯車３，７(１速，２速)の歯幅寸法α１，α２は、いずれも噛合う被動歯車３４，３７の歯幅寸法β１，β２よリも大きくしてある。そして、この幅広の駆動歯車３，７と噛合う被動歯車３４，３７だけは、幅方向片側に寄せた状態で噛合わせてある。こうした被動歯車３１〜３７が、いずれも軸受部となるニードルベアリング４８を用いて出力軸４０，４１の外周面に回動自在に支持させてある。

このような被動歯車３ｌ〜３７のレイアウト(出力軸４０側の変速段数を出力軸４１側より少なくしたレイアウト)に合わせて、シンクロ機構５０〜５３を振り分け、出力軸４０，４１に設けてある。具体的には、出力軸４０の、被動歯車３２(４速用)と被動歯車３３(後進用)間の軸部分に、シフト方向が二方向タイプの４速・後進選択用のシンクロ機構５０が配置してあり、被動歯車３１(５速用)を挟んだ軸受３９ａ側の軸部分に、シフト方向が一方向タイプの５速選択用のシンクロ機構５１が配置してある。

また出力軸４１の、被動歯車３４(１速用)と被動歯車３５(３速用)問の軸部分に、シフト方向が二方向タイプの１速・３速選択用のシンクロ機構５２が配置してあり、被動歯車３６(６連用)と被動歯車３７(２速用)間の軸部分に、シフト方向が二方向タイプの６速・２速選択用のシンクロ機構５３が配置してある。こうした各歯車、シンクロ機構の配列により、上側の出力軸４０の端部を、下側の出力軸４１に対して変速段数の差分、クラッチ１２、１３１側へ退避させている。つまり、出力軸４０の全長が出力軸４１よりも短くなっている。

二方向タイプのシンクロ機構５０，５２，５３はいずれも、軸部分にシンクロナイザハブ５５をスプライン嵌合させ、シンクロナイザハブ５５の外周部に、スリーブとしてのシンクロナイザスリーブ５６を軸方向にスライド可能に組み付け、シンクロナイザハブ５５の両側に配置された各歯車にそれぞれシンクロナイザコーン５７を形成し、同シンクロナイザコーン５７の外周のコーン面にそれぞれシンクロナイザリング５８を嵌挿した構造が用いられている。なお、符号はシンクロ機構５０，５２に図示している。

これにより各シンクロ機構５０，５２，５３において、シンクロナイザスリーブ５６を軸方向のいずれかの方向へスライドさせると、シンクロナイザリング５８とシンクロナイザコーン５７との摩擦により、回転速度差を減らしながら、出力軸４０や出力軸４１と各変速段の被動歯車とが係合され（同期噛合）、両者が一体で回転される。シンクロナイザスリーブ５６は、図示しない周知のディテント機構によって一定以上の力が軸方向に加わらないと軸方向へ移動しないように構成されている。

ここで、被動歯車３４(１速用)に組み付くシンクロ機構５２は、シンクロナイザスリーブ５６の外径より歯車径が大きく、被動歯車３４にできるだけ近づけて配置させてある。この近づける構造には、被動歯車３４のシンクロ機構５２側の側面全体に、軸心回りに環状の凹部５５ａを形成し、同凹部５５ａ内に、シンクロナイザリング５８、シンクロナイザコーン５７を設けて、スライドするシンクロナイザスリーブ５６の一部が凹部５５ａ内に入り込むように構成されている。つまり、シンクロ機構５２のシンクロナイザスリーブ５６は、他の変速段より、被動歯車３４(１速用)の側面から内側へ入り込んだ位置で同期噛合を完結させて、その分、被動歯車３４からシンクロナイザハブ５５までの距離を短くてしている。

一方向タイプのシンクロ機構５１は、二方向タイプのシンクロ機構５０，５２のうち、片側のシンクロナイザコーン５７、シンクロナイザリング５８を省いて、軸受３９ａから離れる一方向をシフト方向だけにした構造と同じ構造をしている。つまりシンクロナイザスリーブ５６を被動歯車３１へスライドさせると、摩擦により回転速度差を減らしながら出力軸４０と５速用の被動歯車３１とが係合される。

また被動歯車３７(２速用)の、シンクロ機構５３側と反対側の側部には、後進用のアイドラ歯車６０が同軸に取り付けられている。アイドラ歯車６０は、被動歯車３７より歯車径が小さく、出力軸４０の後進用の被動歯車３３と噛合っていて、シンクロ機構５０により後進用の被動歯車３３を出力軸４０に係合させると、出力軸４０から、２速変速段の減速比、後退連投の減速比、さらには出力軸４０の終減速比で減速された逆回転の出力が、デファレンシャル機構４４へ伝達される。

更に、出力軸４０の変速機後端側の端部（退避した端部)には、パーキング歯車６１が図２に示すように設けられている。パーキング歯車６１は、シンクロ機構５１のシンクロナイザスリーブ５６を軸受３９ａ側に延長させ、延長させたシンクロナイザスリーブ５６の外周面に一体に形成されて同スリーブに設けられている。すなわち、パーキング歯車６１は、シンクロ機構５１が作動すると、シンクロナイザコーン５７側に移動するシンクロナイザスリーブ５６に一体に形成されている。

シンクロナイザハブ５５は、シンクロナイザスリーブ５６と同様、軸受３９ａ側に延長してあり、かつシンクロナイザハブ５５の軸端側の内径が、軸受３９ａの外径より大きく形成してあり、軸受３９ａの外方にシンクロナイザハブ５５の軸端側の一部が重なるように設けられて(オーバーラップされて)いる。

パーキング歯車６１の外周近傍には、図３に示すように変速機ケース１６に組み付けられたロック用の爪部材６２がパーキング歯車６１に係脱可能に設けられており、図示しないシフトコントロールレバーを操作してギアをパーキングに設定すると、爪部材６２がパーキング歯車６１に係合し、出力軸４０がロックされる。この出力軸４０のロックにより、車軸４７ａおよび車軸４７ｂがロックされる。

このようにしてパーキング歯車６１を取り付けたことにより、図２に示すように本体部１の上段の側部を退避、すなわち変速機後端側の張り出しを他の部分より抑えた形状にでき、車両のエンジンルーム（図示しない）にダブルクラッチ変速機を横置きで搭載するとき、車体の骨格部材、例えばサイドフレーム６３との干渉を避けることができるように構成されている。

図３，図４に示すように、爪部材６２には、同爪部材６２がパーキング歯車６１に対して係合する方向に移動するときに、シンクロナイザスリーブ５６の軸方向への移動を規制するスリーブ規制部材８０を設けている。スリーブ規制部材８０は板金製であって、全体形状が断面Ｌ型を成している。スリーブ規制部材８０は、その一端８０ａがパーキング歯車６１側に位置するように、その他端８０ｂを溶接によって金属製の爪部材６２の上面６２ｂに固定されている。固定方法としては溶接ではなく、ボルトなどを用いた締結であってもよいが、変速機ケース１６内のスペースは狭く、緩みによる位置ずれ等を考慮すると、溶接で固定するのが好ましい。

スリーブ規制部材８０は、爪部材６２に固定された状態において、一端８０ａがパーキング歯車６１と係合する爪部材６２の先端６２ａよりもパーキング歯車６１側に突出するように形成されていて、シンクロナイザスリーブ５６に形成されているシフトフォーク溝８３に挿入して係合するように構成されている。

上記各クラッチ１２，１３の接・断動作（プッシャプレート１２ａ，１３ａ）や各シンクロ機構５０〜５３のシフト選択動作は、例えばＥＣＵの指令により、制御されるアクチュエータ(いずれも図示しない)で行なわれる。そして、ダブルクラッチ変速機は.ＥＣＵに設定された変速情報に従い、動力伝達が断たれるロスを最小限に抑えつつ自動変速が行なわれる。

次に、ダブルクラッチ変速機の作用について説明する。１速の設定は、まず、ＥＣＵから出力される変速指令で作動するアクチュエータにより、奇数変速段グループのシンクロ機構５２のシンクロナイザスリーブ５６が１速側へスライドして、１速用の被動歯車３４と出力軸４１とを係合させる。これで、１速の変速段が選択される。その後、同じく変速指令で作動するアクチュエータにより、クラッチ１３が接動作される。同クラッチ１３の接続により、１速のシフトが完了する。これにより、エンジン７０の出力は、入力軸９、１速用の駆動歯車３、１速用の被動歯車３４、出力軸４１へ伝わる奇数系統の伝達ラインで変速される。そして、変速された回転出力が出力歯車４３から、デファレンシャル機構４４へ伝達されて、左右の車軸４７ａ，４７ｂに伝わり、車両を１速で走行させる。尚、かかる状態では、クラッチ１２は遮断状態である。

この１速で走行中、２速への変速指令が出力されると、クラッチ１３が接続しているが、クラッチ１２が遮断状態となっているので、事前に偶数変速グループのシンクロ機構５３のシンクロナイザスリーブ５６が２速側へスライドし、２速用の被動歯車３７を、現在の車速で回転している出力軸４１に係合させることが可能となる。これにより、次段となる２速変速段の駆動歯車７は、車速にシンクロして、２速の変速段が選択される。つまり、次段の変速準備が整う。

その後、クラッチ１３の接続を解除しながら、クラッチ１２の接続が行なわれ、エンジン７０からの動力伝達は、入力軸９から入力軸１０へ切り替わる。すると、エンジン７０の出力は、入力軸１０、２速用の駆動歯車７、２速用の被動歯車３７、出力軸４０へ伝わる偶数系統の伝達ラインで変速され、その変速した回転が出力歯車４３からデファレンシャル機構４４へ出力される(２速シフト完了)。この２速への切り替えにより、車両は即座に２速走行へ切り替わる。

この２速で走行中、３速への変速指令が出力されると、クラッチ１２が持続状態で、クラッチ１３が遮断状態であるので、事前に奇数変速グループのシンクロ機構５２のシンクロナイザスリーブ５６を３速側へスライドさせて、３速用の被動歯車３５を、現在の車速で回転している出力軸４０に係合させることが可能となる。これにより、次段となる３速変速段の駆動歯車４は、車速にシンクロして、３速の変速段が選択される。つまり、次段の変速準備が整う。その後、クラッチ１２の接続を解除しながら、クラッチ１３の接続が行なわれ、エンジン７０の動力伝達は、再び入力軸１０から入力軸９へ切り替わる。すると、エンジン７０からの出力は、入力軸９、３速用の駆動歯車４、３速用の被動歯車３５、出力軸４１へ伝わる奇数系統の伝達ラインで変速され、その変速した回転出力が出力歯車４３からデファレンシャル機構４４へ伝達される(３速シフト完了)。この３速への切り替えにより、車両は即座に３速走行へ切り替わる。

そして、シンクロ機構５０、５１、５３およびクラッチ１２，１３により、上記と同様、奇数変速グループ、偶数変速グループで変速段を交互に選択して、クラッチ１２、１３を交互に切り替えることにより、残る４速、５速、６速の変速段のシフトも、上気した１〜３速の変速操作時と同様、動力伝達ロスを最小限に抑えながら連続的かつ速やかに変速が行われる。

また、後進変速段への変速は、クラッチ１２，１３が断動作となっている状態から、シンクロ機構５０のシンクロナイズスリーブ５６が後進速側へスライドして、後進用の被動歯車３３と出力軸４０とを係合させる。これで後進速の変速段が選択される。その後、クラッチ１２の切断が行われる。これにより、エンジン７０からの出力は入力軸１０、２速用の駆動歯車７、２速用の被動歯車３７、該被動歯車に取り付けられたアイドラ歯車６０、後進用の被動歯車３３、出力軸４０、出力歯車４２を経て、デファレンシャル機構４４へ伝わる。つまり、出力軸４０の回転は、２速変速段の減速比、後退変速段の減速比、さらには出力軸４１の終減速比で減速された逆回転の出力となって、デファレンシャル機構４４へ伝達され、車両を大きな減速比で後進させる。

パーキングロックは、パーキング操作に連動したアクチュエータの作動で、図３に示されるように爪部材６２を係合側へ回動（移動）させて、同爪部材６２の先端の爪部６２ａ(図３のみ図示)を、パーキング歯車６１の外周の歯部６１ａ(図３のみ図示)に係合させることで行なわれる。この係合により、出力軸４０はロックされ、車両は動かないように拘束される。この際、シンクロナイザスリーブ５６は作動しておらず、通常は図の左方に戻っている。

このようにパーキング歯車６１は、変速段の噛合い数が少ない出力軸４０の端部、それも軸端の最も近くに配置されたシンクロ機構５１(５速用)に一体に設けてあるので、出力軸４０上の被動歯車３ｌ〜３３(５速用，４速用，後進用)やシンクロ機構５１，５０(５速用、４速、後進用)のレイアウトを変更させることなく容易に出力軸４０にパーキング歯車６１を設けることができる。

しかも、パーキング歯車６１として出力軸４０に直接設ける必要がないので、部品点数を削減でき、組み付け工程を簡略化でき、かつダブルクラッチ変速機の本体部１の外形、すなわち変速機ケース１６の軸方向の最大寸法を狭めることができる。そのうえ、パーキング歯車６１が付いた変速段数の少ない出力軸４０を上側に配置し、変速段数の多い出力軸４１を下側に配置した構成としたことで、図３に示すように本体部１の上段側部には、車載時(横置き)、上段側部と正対するエンジンルームのサイドフレーム６３(車体の車幅方向に配置される骨格部材)から逃げる凹形状部１ａが大きく確保されるので、十分な横置き搭載性能が確保でき、ダブルクラッチ変速機の車載性を向上できる。

特にパーキング歯車６１は、シフト方向を一方向としたシンク口機構５１に取り付けたので、従来使用されていなかったシンクロ機構５１の一方の側を有効に利用でき、変速機内部のデッドスペースを縮小させることができる。また軸受３９ａの外周にパーキング歯車６１を軸方向に互いに重ねて設ける(オーバーラップさせる)ことができ、より小型化が可能となる。また、シンクロナイザハブ５５が軸方向に延長されていることから、保持部が長くなり、パーキング歯車６１を確実に保持することができる。そのうえ、このようなパーキング歯車６１は、シンクロナイザスリーブ５６(シンクロ機構５１)を出力軸４０に組み付けることで設置でき、組み付け工程を非常に簡略化できる。

また、爪部材６２を係合側へ回動（移動）させる際に例えば車体が傾いている場合、パーキング歯車６１と爪部材６２との位置関係から、パーキング歯車６１に爪部材６２を係合させるときの操作力が、ディテント機構による規制力を超えてしまう場合が稀にあり、シンクロナイザスリーブ５６のガタの分だけ軸方向に動いてしまうことがある。しかし、本形態では、パーキング歯車６１に対して係脱可能にパーキング歯車６１の外周近傍に配置された爪部材６２に、この爪部材６２がパーキング歯車６１に対して係合する方向に移動するときにシンクロナイザスリーブ５６の軸方向への移動を規制するスリーブ規制部材８０を設けたので、爪部材６２がパーキング歯車６１に係合する際に過大な力がパーキング歯車６１に作用しても、軸方向への移動がスリーブ規制部材８０の一端８０ａがシフトフォーク溝８３に挿入されることで規制することができる。このため、パーキング歯車６１と爪部材６２との位置関係が安定して、パーキングブレーキを安定して機能させることができる。

そしてスリーブ規制部材８０の一端８０ａを、パーキング歯車６１と係合する爪部材６２の先端の爪部６２ａよりもパーキング歯車６１側に突出するように形成したので、パーキング歯車６１と爪部材６２が係合する前に、スリーブ規制部材８０の一端８０ａがシンクロナイザスリーブ５６のシフトフォーク溝８３と係合するので、より確実にシンクロナイザスリーブ５６の軸方向への移動が規制されることとなり、パーキングブレーキをより安定して機能させることができる。

スリーブ規制部材８０を板金製としたので、薄く軽量化を図りつつも剛性を確保でき、省スペースでシンクロナイザスリーブ５６の軸方向への移動が規制されることとなり、パーキングブレーキをより安定して機能させることができる。

本形態において、スリーブ規制部材８０は、ほぼ同一の板厚として構成し、一端８０ａをシフトフォーク溝８３に挿入するように構成したが、図５に示すように、シフトフォーク溝８３に挿入する一端８０ａ側を軸方向へ厚く形成して、シフトフォーク溝８３におけるパーキング歯車６１を軸方向に押す傾斜した案内部８４を形成してもよい。つまり、パーキング歯車６１を爪部材６２との係合位置へ移動する案内部８４をスリーブ規制部材８０に形成してもよい。この案内部８４は、爪部材６２が係合方向に移動して一端８０ａがシフトフォーク溝８３内に挿入されるときに、シフトフォーク溝８３の縁部８３ｂに当接してシンクロナイザスリーブ５６（パーキング歯車６１）を図中左方向に移動させるものである。シンクロナイザスリーブ５６には、図示しないディテント機構により一定以上の力が軸方向に加わらないと軸方向へ移動しないように構成されているため、スリーブ規制部材８０の一端８０ａ側がシフトフォーク溝８３内へ挿入されると、図６に示すように案内部８４と連続するスリーブ規制部材８０の内面８０ｃがシフトフォーク溝８３の内側面８３ａと当接するので、軸方向への移動が規制される。

このような案内部８４をスリーブ規制部材８０に設けることで、パーキング歯車６１と爪部材６２が係合する際にシンクロナイザスリーブ５６が案内部８４により係合位置へ移動するので、パーキング歯車６１と爪部材６２の係合が確実になり、パーキングブレーキをより安定して機能させることができる。また、５速シフト状態からスリーブ５６をニュートラル位置に戻す際にディテント機構の規制力が弱くて戻りきれずスリーブ５６の位置がズレている場合にも、案内溝８４によってパーキング歯車６１と爪部材６２の係合がより確実になり、パーキングブレーキをより安定して機能させることができる。

なお、本発明は上述した一実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施しても構わない。例えば一実施形態では、出力軸４０の退避した他端部の最も近くにシンクロ機構５１を設けた例を挙げたが、これに限らず、シンクロ機構５１と５速の被動歯車３１との位置を入れ替えて、被動歯車３１を他端部の最も近くに配置した場合に適用してもよい。

本発明の一実施形態に係る車両用変速機の構成を模式的に示す概略図である。 本発明の一実施形態に係る車両用変速機の構成を示す断面図である。 変速機を軸方向からみた断面図である。 スリーブ規制部材の構成を示す拡大図である。 案内部を備えたスリーブ規制部材の構成を示す拡大図である。 スリーブ規制部材でスリーブが規制された状態を示す拡大図である。

符号の説明

２ 入力機構
３〜７ 駆動歯車
９ 入力軸（第１の入力軸）
１０ 入力軸（第２の入力軸）
１２，１３ クラッチ
１７ａ，１７ａ 軸受
３０ 出力機構
３１〜３７ 被動歯車
３８ａ，３９ａ 軸受
４０，４１ 出力軸
５０〜５２ シンクロ機構
５５ ハブ
５６ スリーブ
６１ パーキング歯車
６２ 爪部材
６２ａ 爪部材の先端
７０ エンジン
８０ スリーブ規制部材
８４ 案内部

Claims (6)

1. エンジン側から駆動力が入力される入力軸と、
   前記入力軸に固定されて前記入力軸と共に回転する駆動歯車と、
   前記入力軸と平行に設けられた出力軸と、
   前記出力軸の軸端を回動自在に支持する軸受と、
   前記駆動歯車と相互に噛み合い、かつ前記出力軸に回動自在に設けられた被動歯車と、
   前記出力軸の軸端側で前記被動歯車に隣接して前記出力軸に固定され前記出力軸と共に回転するハブと、
   前記ハブの外周側に配置され前記ハブと常時一体に回転すると共に軸方向にスライド移動して前記被動歯車を前記出力軸に駆動連結させるスリーブと、
   前記スリーブに一体形成されたパーキング歯車と、
   前記パーキング歯車に対して係脱可能に前記パーキング歯車の外周近傍に配置された爪部材を有し、
   前記爪部材に、同爪部材が前記パーキング歯車に対して係合する方向に移動するときに、前記スリーブの軸方向への移動を規制するスリーブ規制部材を設けたことを特徴とする車両用変速機。
2. 請求項１記載の車両用変速機において、
   前記スリーブ規制部材は、前記パーキング歯車と係合する爪部材の先端よりもパーキング歯車側に突出するように形成されていることを特徴とする車両用変速機。
3. 請求項１または２記載の車両用変速機において、
   前記スリーブ規制部材は、板金製であることを特徴とする車両用変速機。
4. 請求項１、２または３記載の車両用変速機において、
   前記スリーブ規制部材は、前記パーキング歯車を前記爪部材との係合位置へ移動する案内部を有することを特徴とする車両用変速機。
5. 請求項１ないし４の何れかに記載の車両用変速機において、
   前記パーキング歯車は、前記スリーブの前記軸端部に一体形成され、
   前記パーキング歯車と前記出力軸の軸端に設けられた軸受とが、軸方向に互いに重ねて配置されていることを特徴とする車両用変速機。
6. 請求項１ないし５の何れかに記載の車両用変速機において、
   変速段を所定の２グループに分け、その一方の変速段グループの各駆動歯車を有する第１の入力軸と、他方の変速段グループの各駆動歯車を有し、前記第１の入力軸の周囲に該第１の入力軸の軸心回りに回動可能に設けられた第２の入力軸と、これら第１および第２の入力軸の一端部にそれぞれ設けられ、エンジン側からの駆動力を前記第１と第２の入力軸の何れかに伝達するクラッチとを具える入力機構と、
   前記第１および第２の入力軸と並行に配設された第１および第２の出力軸を有し、前記第１および第２の入力軸の駆動歯車と噛み合う被動歯車を前記第１または第２の出力軸に係合させるシンクロ機構とを具える出力機構を備え、
   前記スリーブは、前記第１および第２の出力軸の何れか短い方の出力軸に係合させるシンクロ機構に設けられていることを特徴とする車両用変速機。

Images