JP4696221B2 - 同期噛み合い式自動変速装置 - Google Patents

Description

本発明は、列状に配列された複数のシフトラグから目標変速段のシフトラグをセレクトし、当該シフトラグをシフトフィンガでシフト方向へ変位させる同期噛み合い式自動変速装置に関する。

車両（自動車）の自動変速装置には、同期噛み合い式を用いて、目標変速段の変速を行なうようにした構造がある。

こうした同期噛み合い式自動変速装置には、各種変速段のギヤの切換えを行なう複数のシフトフォークにそれぞれシフトラグを設け、シフトフィンガを用いて、シフトラグのうちから目標変速段に対応するシフトラグを１つだけ選んで、同シフトラグをシフト方向に変位させる構造が用いられている。多くは、シフトラグの列の方向に同方向（シフトラグを選ぶ方向）とシフトラグをシフトする方向に変位可能なセレクト軸を設け、このセレクト軸にシフトフィンガを設けたシフト・セレクト機構を用いられる。そして、セレクト軸のセレクト方向の動きで、シフトフィンガをシフトラグの１つと選択的に係合、すなわち目標変速段と対応するシフトフォークのシフトラグと係合させ、セレクト軸のシフト方向の動きで、セレクトしたシフトラグをシフト方向へ変位させて、目標変速段の変速を達成させている。

ところで、こうした自動変速装置では、目標変速段のシフトラグを選択中、目標変速段と異なる変速段を通じて動力の伝達が行なわれないよう、インタロック機構を用いて、目標変速段のシフトは行なえても、目標変速段以外のシフトは行えないようにしている（目標変速段の変速を達成するため）。

こうしたインタロック機構には、従来、特許文献１の図２や図２０に開示されているように、シフトフィンガをシフト方向に変位させるセレクト軸自身にインタロックカムやインタロックプレートを組み付けて、目標変速段のシフトラグをセレクトしたとき、インタロックカムやインタロックプレートが目標変速段以外のシフトラグと係合して、目標変速段以外のシフトフォークをニュートラル位置に規制させていた。
特表２００４−５１８９１８公報

ところで、上記のようにシフトラグをシフト位置に変位させるセレクト軸にインタロックカムやインタロックプレートを設ける構造は、シフトフィンガのシフト方向の動きを考慮して、目標変速段とは異なるシフトラグを係合させることが求められる。

この係合を達成するためには、かなり高い精度が求められる。このため、上記した構造だと、各部品の誤差などにより、インタロックカムやインタロックプレートが、係合すべきシフトラグからずれた位置に配置されることがあり、場合によってはシフトフォークをニュートラル位置に規制できないおそれがある。しかも、インタロックカムやインタロックプレートは、シフトフィンガのシフト方向の動きで、シフトラグを規制する状況が変わるため、例えば変速装置種類毎、シフトラグのシフト方向の動きが変わると、変速装置種類毎、シフト方向の動きを考慮した構造が求められるため、変速装置種類毎に対応しづらい難点がある。

そこで、本発明の目的は、目標変速段の変速時、目標変速段とは異なる変速段のシフトフォークを、目的変速段のシフトフィンガのシフト方向の動きに影響されずに、ニュートラル位置に規制可能とした同期噛み合い式自動変速装置を提供することにある。

請求項１に記載の発明は、上記目的を達成するために、シフトフィンガを目標変速段に対応するシフトフォークのシフトラグに係合させ該シフトフォークをシフト方向へ変位させることで目標変速段を達成させるシフト・セレクト機構とは別に、シフトフィンガとは別にシフトラグに係合してシフトフォークをニュートラル位置で規制可能なラグロック部をもち、該ラグロック部をシフトフィンガのセレクト方向の動きに追従して変位させ、目標変速段とは異なるシフトフォークのシフトラグに係合させることで目標変速段と異なるシフトフォークをニュートラル位置に規制させるインタロック機構を設ける構成を採用した。また、目標変速段とは異なるシフトラグがシフト状態となっているときでも、該シフトラグのシフトフォークがニュートラル位置で規制されるよう、シフトラグには、溝部同士が向き合う姿勢で直列に並ぶラグ部材を用い、ラグロック部には、目標変速段のシフトラグに前記シフトフィンガが配置されると、該目標変速段とは異なるシフトフォークのシフトラグの溝部内に止まる平板状の駒体と、該駒体のセレクト方向両側の端面に形成され、シフトラグがシフト状態にあるとき、同シフトラグをニュートラル位置へ戻すテーパ面とを有した構成を用いた。また、インタロック機構が簡単な構造で実現されるよう、セレクト軸に対して別に設けられるインタロック軸にラグロック部を設ける構成とした。シフトフィンガがシフトラグの溝部に係合して対応するシフトフォークをシフト位置へ変位させるとともに、ラグロック部がシフトラグの溝部に係合してシフトフォークをニュートラル位置に規制することによって溝部を共用化する。

請求項２に記載の発明は、上記目的を達成するために、シフトフィンガを目標変速段に対応するシフトフォークのシフトラグに係合させ該シフトフォークをシフト方向へ変位させることで目標変速段を達成させるシフト・セレクト機構とは別に、シフトフィンガとは別にシフトラグに係合してシフトフォークをニュートラル位置で規制可能なラグロック部をもち、該ラグロック部をシフトフィンガのセレクト方向の動きに追従して変位させ、目標変速段とは異なるシフトフォークのシフトラグに係合させることで目標変速段と異なるシフトフォークをニュートラル位置に規制させるインタロック機構を設ける構成を採用した。また、さらにラグロック部の耐久性が高められるよう、セレクト方向両側の端部に円錐面を形成したラグロック部を用いた。また、インタロック機構が簡単な構造で実現されるよう、前記セレクト軸に対して別に設けられるインタロック軸にラグロック部を設ける構成とした。シフトフィンガがシフトラグの溝部に係合して対応するシフトフォークをシフト位置へ変位させるとともに、ラグロック部がシフトラグの溝部に係合してシフトフォークをニュートラル位置に規制することによって溝部を共用化する。

請求項３に記載の発明は、インタロック機構が簡単な構造で実現されるよう、インタロック軸は、セレクト軸に対して略平行に延設される。

請求項４に記載の発明は、信頼性を高めるよう、インタロック機構には、ラグロック部を目標変速段以外の全てのシフトフォークのシフトラグに係合させる構成とした。

請求項５に記載の発明は、特に目標変速段以外のシフトフォークの規制の要求が高いツインクラッチ変速機構を有する同期噛み合い式自動変速装置で十分に発揮されるよう、ツインクラッチ変速機構を備えた同期噛み合い式自動変速装置の場合、インタロック機構には、ラグロック部を目標変速段と同じグループであって該目標変速段とは異なるシフトフォークのシフトラグに係合させる構成を用いる。

請求項６に記載の発明は、さらに、目標変速段以外の全ての変速段でシフトラグによる規制が行なわれるよう、インタロック機構には、ラグロック部を目標変速段と同じグループであって該目標変速段以外の全てのシフトフォークのシフトラグに係合させる構成とした。

請求項１に記載の発明によれば、シフト・セレクト機構とは別に、シフトフィンガのセレクト方向の動きに追従してラグロック部を変位させるインタロック機構の採用により、目標変速段の変速時、目標変速段とは異なるシフトフォークが、目標変速段のシフトフィンガのシフト方向の動きに影響されずに、ニュートラル位置に規制される。

それ故、高い信頼性のもとで、目標変速段とは異なる変速段のシフトフォークをインタロックさせることができる。しかも、ラグロック部は、シフトフィンガのセレクト方向の動きだけに追従するだけなので、たとえシフトフォークのシフト方向の動きの設定が変っても、それに合わせてラグロック部を変更せずにすみ、変速装置種類毎の自動変速装置の変更に対応しやすい。また、シフトラグがシフト状態となっているときでも、該シフトラグをニュートラル位置に規制させることができる。しかも、ラグロック部には平板状の駒体を用いているので、軽量ですむ。また、インタロック機構が簡単な構造で実現できる。

請求項２に記載の発明によれば、シフト・セレクト機構とは別に、シフトフィンガのセレクト方向の動きに追従してラグロック部を変位させるインタロック機構の採用により、目標変速段の変速時、目標変速段とは異なるシフトフォークが、目標変速段のシフトフィンガのシフト方向の動きに影響されずに、ニュートラル位置に規制される。それ故、高い信頼性のもとで、目標変速段とは異なる変速段のシフトフォークをインタロックさせることができる。しかも、ラグロック部は、シフトフィンガのセレクト方向の動きだけに追従するだけなので、たとえシフトフォークのシフト方向の動きの設定が変っても、それに合わせてラグロック部を変更せずにすみ、変速装置種類毎の自動変速装置の変更に対応しやすい。また、駒体は、円錐面の採用により、シフトラグと触れる部分は変化するので、同じ部分に触れる場合に比べ、高い耐久性が得られる。また、インタロック機構が簡単な構造で実現できる。

請求項３に記載の発明によれば、インタロック機構が簡単な構造で実現できる。

請求項４に記載の発明によれば、目標変速段以外の全ての変速段では、シフトラグがラグロック部で規制されるから、一層、高い信頼性を得ることができる。

請求項５に記載の発明によれば、目標変速段以外のシフトフォークの規制の要求が高いツインクラッチ変速機構を有する自動変速装置でも、良好に、ラグロック部で、目標変速段とは異なるシフトフォークをニュートラル位置に規制させることができる。

請求項６に記載の発明によれば、さらに目標変速段以外の全ての変速段でシフトラグによる規制が行なわれるから、一層、高い信頼性を得ることができる。

以下、本発明を図１〜図１２に示す第１の実施形態にもとづいて説明する。

図１は、自動車（車両）の自動変速装置、例えば前進段が６速、後進段が１速の計７速の変速段をもつ、ツインクラッチを用いた同期噛み合い式自動変速装置の概略構成を示していて、図中１は同変速装置のツインクラッチ変速機構を示している。ツインクラッチ変速機構１は、入力系２と出力系３０とを組み合わせて構成してある。入力系２には、複数の駆動ギヤ３〜７が配置される２つ（複数）の入力軸９、１０と２組（複数）のクラッチ１２，１３とを組み合わせた構造が用いてある。出力系３０には、被駆動ギヤ３１〜３７やシンクロ機構５０〜５３が配置される２つの出力軸４０，４１を用いた構造が用いてある。

入力系２について具体的に説明すると、入力軸９は軸部材が用いられ、入力軸１０は筒形の軸部材が用いられる。入力軸１０が、入力軸９の基部側のおよそ半分までの部位を覆うように、入力軸９の外周面に回転自在に嵌挿される。そして、２重軸部の中間部は、軸受１５ａによって支持される。また入力軸１０から突き出た入力軸９の端部は、軸受１５ｂによって支持され、入力軸９を回転可能に支持すると同時に、入力軸１０をその入力軸９の軸心回りに回転可能に支持している。２重軸部側の入力軸９の端部は、乾式のクラッチ１３に連結、具体的には例えばクラッチ板１３ａ（クラッチ１３）に連結され、同じく入力軸１０の端部は、クラッチ１２に連結、具体的にはクラッチ板１２ａ（クラッチ１２）に連結される。エンジン２０の出力軸２０ａには、２組のプッシャプレート１２ｂ，１３ｂが設けられていて、プッシャプレート１３ｂをクラッチ板１３ａに密接させると、エンジン２０から出力される回転力が入力軸９へ伝わり、またプッシャプレート１２ｂをクラッチ板１２ａに密接させると、エンジン２０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により、エンジン２０の回転力が入力軸９あるいは入力軸１０へ択一的に伝達されるようにしている。なお、図１中１４はクラッチ１２，１３を所定に作動させるクラッチアクチュエータを示す。

駆動ギヤ３〜７は、所定の２つの変速段グループに分けて、入力軸９，１０に設けられる。具体的には、前進変速段（１〜６速）は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ギヤ３〜５が入力軸９に設けられている、具体的には、奇数の変速段グループの駆動ギヤは、軸受１５ｂ側から、１速用の駆動ギヤ３、３速用の駆動ギヤ４、５速用の駆動ギヤ５の順で、入力軸１０から突き出た軸部分（入力軸９）に設けてある。偶数の変速段グループに相当する駆動ギヤは、入力軸１０に設けられる。具体的には、偶数の変速段グループの駆動ギヤは、駆動ギヤ５側から、４速・６速兼用の駆動ギヤ６、２速用の駆動ギヤ７の順で、入力軸１０に設けてある。これにより、クラッチ１３が接続されると、エンジン２０の回転力が奇数段の駆動ギヤ３〜５へ伝わり、クラッチ１２が接続されると、エンジン２０の回転力が偶数段の駆動ギヤ６，７へ伝わる。

出力系３０について説明すると、出力軸４０，４１は、いずれも入力軸９，１０と並行に配設されている。そして、各軸の両端部が軸受１６ａ，１６ａにより回転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、それぞれ出力ギヤ４２，４３が設けられている。これら出力ギヤ４２，４３がデファレンシャル機構４４に噛合させてある。具体的には、デファレンシャル機構４４は、例えばピニオンギヤ（図示しない）の組み合わせで形成される差動ギヤ部４５ａ、同差動ギヤ部４５ａへ回転を入力するリングギヤ４５ｂ（リダクションギヤ）、差動ギヤ部４５ａで分配された回転力を自動車の左右駆動輪（図示しない）へ伝える軸部４６ａ，４６ｂを有して構成してある。出力ギヤ４２，４３は、このデファレンシャル機構４４のリングギヤ４５ｂに噛合させてある。

被駆動ギヤ３１〜３６は、出力軸４０，４１に、出力軸４０側の変速段数を出力軸４１側の変速段数より少なくして振り分けてある。具体的には、出力軸４０の外周面には、駆動ギヤ５と噛合う５速用の被駆動ギヤ３１、駆動ギヤ６と噛合う４速用の被駆動ギヤ３２、後進用の被駆動ギヤ３３が回転自在に設けてある。出力軸４１の外周面には、駆動ギヤ３と噛合う１速用の被駆動ギヤ３４、駆動ギヤ４と噛合う３速用の被駆動ギヤ３５、駆動ギヤ６と噛合う６速用の被駆動ギヤ３６、駆動ギヤ７と噛合う２速用の被駆動ギヤ３７が回転自在に設けてある。なお、出力軸４０の端部にはパーキングギヤ３８が設けてある。

シンクロ機構５０〜５３は、この被駆動ギヤ３１〜３７のレイアウトに合わせて、出力軸４０，４１に振り分けてある。具体的には、出力軸４０は、被駆動ギヤ３２（４速用）と被駆動ギヤ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が配置される。さらにこの出力軸４０の被駆動ギヤ３１（５速用）を挟んだ軸受１６ａ側の軸部分には、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が配置される。また出力軸４１は、被駆動ギヤ３４（１速用）と被駆動ギヤ３５（３速用）間の軸部分に、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が配置され、被駆動ギヤ３６（６速用）と被駆動ギヤ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が配置される。

このうち二方向タイプのシンクロ機構５０，５２，５３には、いずれも軸部分にシンクロナイザハブ５５を設け、同ハブ５５の外周部に、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の両側の各ギヤに、一対のシンクロナイザコーン（図示しない）と一対のシンクロナイザリング（図示しない）を設けた構造が用いられる（符号はシンクロ機構５０，５２に図示）。これにより、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とシンクロナイザコーンとが触れ、このときの摩擦を利用して、出力軸４０や出力軸４１と各変速段の被駆動ギヤとが、回転速度差を減らしながら係合される（同期噛合）。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、シンクロナイザリングを省いて、軸受１６ａから離れる一方向をシフト方向だけとした構造が用いられている。つまり、シンクロナイザスリーブ５６を被駆動ギヤ３１へスライドさせると、同様に出力軸４０と５速用の被駆動ギヤ３１とが、摩擦により回転速度差を減らしながら係合される。また被駆動ギヤ３７（２速用）のうち、シンクロ機構５３側とは反対側の側部には、後進用のアイドラギヤ６０が同心的に取着されている。このアイドラギヤ６０は、出力軸４０の後進用の被駆動ギヤ３３と噛合っていて、シンクロ機構５０により、後進用の被駆動ギヤ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、後退速段の減速比、さらには回転軸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。

これらシンクロ機構５０〜５３には選択部６０が組付けてある。選択部６０は、図２に示されるように、シンクロ機構５０，５１の周囲にシンクロナイザスリーブ５６の軸心方向に沿って移動可能に配設したシフトレール６１ａ，６１ｂと、シンクロ機構５２，５３の周囲にシンクロナイザスリーブ５６の軸心方向に沿って移動可能に配置したシフトレール６１ｃ、６１ｄと、シフトレール６１ａ，６１ｂに設けた変速段切換用のシフトフォーク６４ａ，６４ｂと、シフトレール６１ｃ、６１ｄに設けた変速段切換用のシフトフォーク６４ｃ，６４ｄと、各シフトレール６１ａ〜６１ｄにそれぞれ設けたシフトラグ６５ａ〜６５ｄをもつ。このうち、シフトフォーク６４ａ，６４ｂは、出力軸４０上のシンクロナイザスリーブ５６（シンクロ機構５１，５６）の外周部に形成されている溝部（図示しない）と係合し、シフトフォーク６４ｃ，６４ｄは、出力軸４１上のシンクロナイザスリーブ５６（シンクロ機構５２，５３）と係合していて、シフトフォーク６４ａ〜６４ｄが軸方向へ変位すると、変速段が切り換わるようになっている。またシフトフォーク６４ａ〜６４ｄ毎それぞれのシフトラグ６５ａ〜６５ｄは、いずれも例えば図２に示されるようにシフトレール６１ａ〜６１ｄから、離れる方向へ延びる、先端部に溝部６６を有する帯形部材から形成してある。これらシフトラグ６５ａ〜６５ｄは、溝部６６同士が互いに向き合う姿勢で、出力軸４０，４１の軸心と直交する方向に直列に並んでいる。

そして、選択部６０と組合う変速制御機構６５にて、シフトラグ６５ａ〜６５ｄの中から、目標変速段に対応するシフトラグがセレクトされ、シフトされるようにしてある。同変速制御機構６５には、機能別に分けた構造、すなわち目標変速段の変速を達成するシフト・セレクト機構６７と、目標変速段と異なる変速段がシフトされるのを回避するインタロック機構８０とに分けた構造が用いられている。

シフト・セレクト機構６７には、例えばシフトラグ６５ａ〜６５ｄの直上にパイプ状のセレクト軸６９を配設した構造が用いられている。すなわち、セレクト軸６９の外周面の下部には、複数、例えば３つのシフトフィンガ７０ａ〜７０ｃが設けてある。これらシフトフィンガ７０ａ〜７０ｃは、所定の地点に配置されていて、いずれもシフトラグ６５ａ〜６５ｄの溝部６６を挿通できる外形をもつ下向きの突片部材から形成される。セレクト軸６９は、支持部、例えば軸７１により、軸心方向と回転方向とに変位可能に支持にしてある。具体的には、軸７１は、セレクト軸６９の内部を挿通していて、先端部が図示しない軸受部によって回転自在に支持される。軸７１が挿通するセレクト軸６９の孔部は、中空孔となっていて、これで軸７１をガイドにセレクト軸６９が軸心方向にスライド変位、さらには軸７１の軸心を支点として回動変位できるようにしてある。

そして、セレクト軸６９の一端部は、ギヤトレイン、例えば軸端に設けた扇形ギヤ７３、大小減速ギヤを組み合わせて構成される減速ギヤ部７４を介して、シフト用モータ７５に接続、具体的にはモータ出力軸に装着されたピニオンギヤ７６に噛合している。これにより、シフト用モータ７５が作動すると、シフトフィンガ７１ａ〜７１ｃが、ニュートラル位置から各シフト位置へ回動変位される。

またシフトフィンガ７０ａ〜７０ｃの周囲、例えば直下には、ボールねじ軸８１（本願のインタロック軸に相当）が配設されている。ボールねじ軸８１は、シフトラグ６５ａ〜６５ｄの列にならいながら、各シフトラグ６５ａ〜６５ｃの溝部６６内を通過している。そして、セレクト軸６９のモータ側の端部と、同直下のボールねじ軸８１部分との間は、アーム状の継ぎ部材８２でつなげてある。具体的には、継ぎ部材８２の上端部が、軸受部８３を介して、セレクト軸６９の端部に回転自在に連結され、下端部が、同端部に組付けたボールねじ受け部８５を介して、ボールねじ軸８１のねじ部分に進退可能に噛合させてある。ボールねじ軸８１の基端部は、ねじ軸ホルダ部８６を介して、セレクト用モータ８７の出力部に連結され、セレクト用モータ８７が作動すると、継ぎ部材８２がボールねじ軸８１上を進退して、セレクト軸６９が軸７１上を変位する。これで、セレクト軸６９をセレクト方向へ変位させると、シフトフィンガ７０ａ〜７０ｃのうちの１つがシフトラグ６５ａ〜６５ｄの１つに選択的に係合できるようにしている。なお、シフトフィンガ７０ａ〜７０ｃのスライド変位を成立させるために、扇形ギヤ７３と噛合う減速ギヤ７４ａには、軸方向長さをスライド変位量分、延長した平歯車が用いてある。

つまり、シフト・セレクト機構６７は、セレクト用モータ８７、シフト用モータ７５の作動により、シフトフィンガ７０ａ〜７０ｃのいずれかを、目標変速段に対応するシフトラグに係合させ、選んだシフトフォークのシフト方向へ変位させると、目標変速段の変速が達成される構造にしてある。

一方、インタロック機構８０は、溝部６６内を通るボールねじ軸８１の外周面上に、例えば３つの（複数）のニュートラル位置規制用のラグロック部８８ａ〜８８ｃを配置した構造が用いられる。この構造により、ラグロック部８８ａ〜８８ｃを、シフトフィンガ７０ａ〜７０ｃとは別に、シフトラグ６５ａ〜６５ｄに係合させ、同シフトラグ６５ａ〜６５ｄのシフトフォーク６４ａ〜６４ｄがニュートラル位置で規制されるようにしている。具体的には、例えばボールねじ軸８１の外周面にパイプ形のラグロック保持部材８９を摺動自在（回転方向および軸方向共、移動可能）に嵌挿し、ラグロック保持部材８９の外周面の所定位置に、上記ラグロック部８８ａ〜８８ｃを設け、同ラグロック保持部材８９を継ぎ部材８２に連結した構造が用いられる。ラグロック部８８ａ〜８８ｃは、いずれもシフトフィンガが目標変速段のシフトラグをセレクトしたとき、例えば同じ変速段グループの他の変速段のシフトラグ内に止まる地点（ニュートラル位置）に配置されている。この構造により、ラグロック部８８ａ〜８８ｃは、シフトフィンガ７０ａ〜７０ｃのセレクト方向の動きに追従した変位で、目標変速段とは異なるシフトフォークのシフトラグと係合し、目標変速段と異なるシフトフォークをニュートラル位置に規制させるようにしている。

具体的には、シフトフィンガ７０ａ〜７０ｃが各変速段をシフトするときのポジションは、例えば図３〜図９に示されるＮ（ニュートラル）位置、１速シフト位置〜６速シフト位置のようにそれぞれ定められている。これらのポジションを考慮して、例えば先端側のラグロック部８８ａは、中央のシフトフィンガ７０ｂで１速や３速をセレクトするとき、５速の切換えを行なうシフトラグ６５ａの溝部６６内に止まり、同じく２速をセレクトするとき、Ｒ速（後退）や４速の切り換えを行なうシフトラグ６５ｂの溝部６６内に止まる地点に定められている。中央のラグロック部８８ｂは、基部側のシフトフィンガ７０ｃで６速をセレクトするとき、Ｒ速や４速の切換えを行なうシフトラグ６５ｂの溝部６６内に止まる地点に定められている。基部側のラグロック部８８ｃは、先端側のシフトフィンガ７０ａで４速をセレクトするとき、２速や６速の切換えを行なうシフトラグ７０ｃの溝部６６内に止まり、同じく５速をセレクトするとき、１速や３速の切換えを行なうシフトラグ６５ｃの溝部６６内に止まる位置に定められている。

こうした目標変速段以外の変速を避けるラグロック部８８ａ〜８８ｃには、いずれも溝部６６内に止まる平板状の駒体９０と、この駒体９０のセレクト方向両側の端面に形成されたテーパ面９１とを有した構造が用いられる。これにより、シフトラグ６５ａ〜６５ｃを規制するだけでなく、シフトラグ６５ａ〜６５ｃがシフト状態にあるとき、同シフトラグ６５ａ〜６５ｃをテーパ面９１でニュートラル位置へ押し戻せるようにしている。

つまり、インタロック機構８０は、シフトフィンガ７０ａ〜７０ｃ（シフト・セレクト機構６７）とは別に、セレクト方向だけを移動するラグロック部８８ａ〜８８ｃ（インタロック機構８０）によって、目標変速段とは異なる変速段の変速が行なわれるのを回避する構造となっている。

一方、各モータ７４，７５やクラッチアクチュエータ１４は、例えばマイクロコンピュータや周辺の電子機器で構成された制御部１００に接続されている。この制御部１００には、予め各種自動変速に必要な制御内容（シフトフィンガのセレクト方向の動き、同シフト方向の動きなど）が設定されている。この制御にしたがい、目標変速段の変速が、該目標変速段とは異なるシフトフォークをニュートラル位置で規制させながら行なえるようにしてある。

すなわち、自動変速装置の作用について説明する。代表的な変速として、例えば１速から２速への変速について説明する。

ここで、１速で走行中、図１０（ａ）に示されるように中央のシフトフィンガ７０ｂは、シンクロ機構５２（１速・３速切換）のシフトラグ６５ｃを１速側へシフトさせている。つまり、このときエンジン２０の出力は、入力軸９、１速用の駆動ギヤ３、１速用の被駆動ギヤ３４、出力軸４１へ伝わる奇数速の伝達ラインを通じて変速されている。このときクラッチ１２は断動作、クラッチ１３は接動作である。

こうした１速で走行中、制御部１００から、２速への変速指令が出力されたとする。

２速を目標変速段とした変速指令が出力されると、セレクト用モータ８７が作動し、ボールねじ軸８１を回転させる。すると、ボールねじ軸８１と噛合うボールねじ受け部８５が、ボールねじ軸８１の回転により送られ、継ぎ部材８２を移動させる。

ここで、継ぎ部材８２は、セレクト軸６９とは回転方向には回転自在で、軸方向には規制するように組付けてあるから、セレクト軸６９は、軸７１をガイドとして軸方向へスライドする。このとき、セレクト軸６９端の扇形ギヤ７３は、減速ギヤ７４ａのギヤ部上を噛合った状態のまま摺動する。

このセレクト軸６９のスライドにより、図１０（ｂ）に示されるように中央のシフトフィンガ７０ｂは、目標変速段の有る、２速・６速切換用のシンクロ機構５３のシフトラグ６５ｄまで変位される。これで、シフトフィンガ７０ｂがシフトラグ６５ｄに係合され、目標変速段に対応するシフトフォーク６４ｄがセレクトされる。

このとき、ラグロック保持部材８９は、継ぎ部材８２に連結されているから、継ぎ部材８２の移動に追従して、ボールねじ軸８１をガイドに該ボールねじ軸８１の外周面をスライドする。

このラグロック保持部材８９の移動により、図１０（ａ）に示される奇数変速段グループ内の噛合いを防ぐべく、５速切換用のシフトラグ６５ａの溝部６６内に止まっていたラグロック部８８ａは、上記シフトフィンガ７０ｂの動きに追従してセレクト方向へ変位し、図１０（ｂ）に示されるようにシフトラグ６５ｂへ進む。そして、ラグロック部８８ａは、２速のセレクト終了と共に、同シフトラグ６５ｂの溝部６６内に位置決められ、シフトフォーク６４ｂをニュートラル位置に規制させる。これで、Ｒ速・４速を切換えるシフトフィンガ６４ｂは、シフト方向へ動かないようにインタロックされる。

続いて、シフト用モータ７５が作動する。すると、モータ７５から出力された回転が、ピニオングヤ７６、減速ギヤ部７４を経て、扇形ギヤ７３へ伝わり、セレクト軸６９を回転させる。

ここで、セレクト軸６９は、継ぎ部材８２に対しては回転自在となっている。このため、セレクト軸６９の回転は、継ぎ部材８２には回転が伝わらない。

これにより、ラグロック保持部材８９は回転せずに、セレクト軸６９だけがシフト方向へ回動する（変位）。すると、図１０（ｃ）に示されるようにシフトフィンガ７０ｂがニュートラル位置から２速のシフト位置へ変位する。これで、シフトフォーク６４ｄはシフト方向に変位し、２速用の被駆動ギヤ３７が現在の車速で回転している出力軸４１に係合する。これにより、２速変速段の駆動ギヤ７は、車速にシンクロして、２速の変速段が選択される。これで、次段の変速準備が整う。

その後、制御部１００の制御指令により、クラッチアクチュエータ１４が制御され、クラッチ１３の接続の解除をしながら、クラッチ１２の接続が行なわれる。すると、エンジン２０からの動力は、同じ偶数変速段グループ内の目標変速段とは異なる変速段の変速が回避されながら、入力軸９から入力軸１０へ伝わる。これにより、エンジン２０の出力は、入力軸１０、２速用の駆動ギヤ７、２速用の被駆動ギヤ３７、出力軸４０へ伝わる偶数系統の伝達ラインで変速され、即座に、車両は、２速走行へ切換わる。その後、図１０（ｄ）〜（ｈ）に示されるように前回の１速にシフトしてあるシフトラグ６５ｃが、中央のシフトフィンガ７０ｂにより、ニュートラル位置へ戻される。

このようにして他の奇数段〜偶数段の変速も行なわれる。

一方、同じ変速段グループ内での変速、例えば１速から３速への変速は、例えば図１１（ａ）〜（ｃ）に示されるようにシフト用モータ７５の作動により、１速・３速切換用のシフトラグ６５ｃ内のシフトフィンガ７０ｂを、３速側へシフトさせることで行なわれる。シフトは、いずれもクラッチ１２，１３の断動作で行なわれる。このとき、ラグロック部８８ａは、５速切換用のシフトラグ６５ａの溝部６６内に止まり、シフトラグ６５ａに対応するシフトフォーク６４ａをニュートラル位置に規制し続ける。これで、同じ奇数変速段グループ内での変速を回避する。

もちろん、図１２（ａ）〜（ｄ）に示されるような２速から４速への変速も、２速・６速切換用のシフトラグ６５ｄ内からシフトフィンガ７０ｂが離脱して、目標変速段となるＲ速・４速切換用のシフトラグ６５ｂにシフトフィンガ７０ａが向かうと（セレクト）、それに追従して、ラグロック部８８ｃが、２速・６速切換用のシフトラグ６５ｄへ向かう。このとき、前回の変速で２速側へシフトしているシフトラグ６５ｄは、ラグロック部８８ｃのテーパ面９１により、ニュートラル位置へ押し戻される。それ故、たとえ同じ変速段グループで目標変速段と異なるシフトラグがシフト状態になっていたとしても、同じ変速段グループ、ここでは偶数変速段グループ内での変速が回避される。

このように目標変速段とは異なる変速段のシフトフォーク６４ａ〜６４ｄの規制は、シフトフィンガ７０ａ〜７０ｃをシフト・セレクトするシフト・セレクト機構６７とは、別に、シフトフィンガ７０ａ〜７０ｃのセレクト方向だけの動きに追従してラグロック部８８ａ〜８８ｃを変位させる構造を用いたことで、シフトフィンガ７０ａ〜７０ｃのシフト方向の動きに影響されずに行なえる。もちろん、どのような目標変速段の変速（奇数変速段グループ〜偶数変速段グループ、奇数変速段グループ〜奇数変速段グループ、偶数変速段グループ〜偶数変速段グループ）のときでもある。

したがって、シフトフォーク６４ａ〜６４ｄのインタロックは、従来のシフト・セレクト機構と一体な構造とは異なり、高い信頼性のもとで行なうことができる。しかも、ラグロック部８８ａ〜８８ｃは、シフトフィンガのセレクト方向に動きだけに追従するだけなので、たとえシフトフォーク６４ａ〜６４ｄのシフト方向の動きの設定が変っても、ラグロック部８８ａ〜８８ｃを変更せずにすみ、車種毎の自動変速装置の変更に容易に対処できる。そのうえインタロック機構８０は、ラグロック部８８ａ〜８８ｃをセレクト軸６９と略平行に延びるボールねじ軸８１に設ける構造を用いたことにより、簡単な構造で実現できる。

特に、本実施形態のような高いニュートラル規制の要求が求められるツインクラッチ変速機構１を有する同期噛み合い式自動変速装置だと、インタロック機構８０には、ラグロック部８８ａ〜８８ｃを、目標変速段と同じ変速段グループで、該目標変速段とは異なるシフトフォーク６４ａ〜６４ｄのシフトラグに係合させるだけで、高い信頼性でシフトフォーク６４ａ〜６４ｄをニュートラル位置に規制できる。

また、ラグロック部８８ａ〜８８ｃには、テーパ面９０付の平板状の駒体９０を用いたことで、小形・軽量が図れるうえ、シフトラグ６５ａ〜６５ｃのシフト状態にあるときにも十分に対処できる利点がある。

図１３は、本発明の第２の実施形態を示す。

本発明は、ラグロック部８８ａ〜８８ｃを、筒形の駒体１１０と、この駒体１１０のセレクト方向両側の端部に形成した円錐面１１１とを有して構成した構造とし、円錐面１１１で、シフト状態にあるシフトラグ６５ａ〜６５ｄをニュートラル位置へ戻すようにしたものである。

このように円錐面１１１を用いると、図１３（ａ）〜（ｃ）に示されるようにシフトラグ６５ａ〜６５ｄと触れる部分が、刻々、変化するので、常に一定の場所に触れる構造に比べ、耐久性が増す。

図１４は、本発明の第３の実施形態を示す。

本実施形態は、インタロック機構８０の変形例で、第２の実施形態の筒形のラグロック部８８ａ〜８８ｃをボールねじ軸８１に進退可能に噛合わせ、この各ラグロック部８８ａ〜８８ｃとセレクト軸６９とを継ぎ部材８２にて連結して、第１の実施形態と同様、シフトフィンガ７０ａ〜７０ｃのセレクト方向の動きに追従して、ラグロック部８８ａ〜８８ｃを変位させるようにしたものである。

このようにしても、第１の実施形態と同様、シフトフィンガ７０ａ〜７０ｃのシフト方向の動きに影響されずに、目標変速段とは異なるシフトフォークのニュートラル規制ができる。

図１５は、本発明の第４の実施形態を示す。

本実施形態は、第３の実施形態の変形例で、第３の実施形態のようにラグロック部８８ａ〜８８ｃを支持するラグロック保持部材８９を省くのではなく、ラグロック部８８ａ〜８８ｃを軸状のラグロック保持部材部８９で保持する構造を用い、該保持部材８９をボールねじ軸８１に進退可能に支持させることによって、ラグロック部８８ａ〜８８ｃをシフトフィンガ７０ａ〜７０ｃのセレクト方向の動きに追従させるようにしたものである。

このようにしても、第１の実施形態と同様、シフトフィンガ７０ａ〜７０ｃのシフト方向の動きに影響されずに、目標変速段とは異なるシフトフォークのニュートラル規制ができる。

図１６は、本発明の第５の実施形態を示す。

本実施形態は、第３の実施形態の変形例で、２つのスライダ機構１２０，１２１を用いて、シフトフィンガ７０ａ〜７０ｃを左右横方向へスライド可能に支持させて、シフト方向の動きを左右横方向のスライド変位から確保するようにしたものである。

なお、第１〜５の実施形態は、ツインクラッチ変速機構を有して構成される同期噛み合い式自動変速装置に本発明を適用した例を挙げたが、これに限らず、図１７に示される第６の実施形態のような通常の同期噛み合い式変速機構、例えば変速段の変速段数分、駆動ギヤ・被駆動ギヤ１１０、シンクロ機構（図示しない）を軸部材１１１上に直列に配置した変速機構を用い、これに変速段に対応したシフトフォーク（図示しない）、と、該シフトフォークのそれぞれにつながる列状に配列されたシフトラグ６５ａ〜６５ｄを組み合わせ、目標変速段にしたがい、シフトフィンガ７０ａ、７０ｂのセレクト方向の変位で、目標変速段のシフトフォークに対応するシフトラグを選び、シフトフィンガ７０ａ、７０ｂのシフト方向の変位で、シフトフォークのシフト方向にシフトラグを変位させて変速を達成する変速機構をもつ同期噛み合い式自動変速装置についても、本願発明を適用してもよい。このようにしても、第１の実施形態と同様な作用効果を奏する。

この場合、信頼性の高いインタロック機能を得るべく、図１７に示す如く、シフトラグ６５ａ〜６５ｄより多い数量のラグロック部、例えば６個のラグロック部８８ａ〜８８ｆをボールねじ軸８１（インタロック軸）に点在させて、目標変速段の変速時、ラグロック部８８ａ〜８８ｄが、目標変速段以外の全てのシフトフォークのシフトラグ６５ａ〜６５ｄに係合されるようにしても構わない。

但し、図１４〜図１７において、第１の実施形態と同じ部分には、同一符号を付してその説明を省略した。

なお、本発明は上述した各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よい。

本発明の一実施形態に係る自動変速装置の概略図。 同自動変速装置の変速制御機構の構成を示す斜視図。 同変速制御機構でＮ位置に設定されたときを概略的に示す図。 同変速制御機構で１速シフト位置に設定されたときを概略的に示す図。 同変速制御機構で２速シフト位置に設定されたときを概略的に示す図。 同変速制御機構で３速シフト位置に設定されたときを概略的に示す図。 同変速制御機構で４速シフト位置に設定されたときを概略的に示す図。 同変速制御機構で５速シフト位置に設定されたときを概略的に示す図。 同変速制御機構で６速シフト位置に設定されたときを概略的に示す図。 同変速制御機構で１速から２速へシフトされるときを説明する図。 同変速制御機構で１速から３速へシフトされるときを説明する図。 同変速制御機構で２速から４速へシフトされるときを説明する図。 本発明の第２の実施形態の要部となるラグロック部を説明する図。 本発明の第３の実施形態の要部となる変速制御機構を示す斜視図。 本発明の第４の実施形態の要部となる変速制御機構を示す斜視図。 本発明の第５の実施形態の要部となる変速制御機構を示す斜視図。 本発明の第６の実施形態の要部を説明する図。

符号の説明

１…ツインクラッチ変速機構、１２，１３…クラッチ、６４ａ〜６４ｄ…シフトフォーク、６５ａ〜６５ｄ…シフトラグ、６７…シフト・セレクト機構、６９…セレクト軸、７０ａ〜７０ｃ…シフトフィンガ、８０…インタロック機構、８１…ボールねじ軸（インタロック軸）、８８ａ〜８８ｃ…ラグロック部、９０…駒体、９１…テーパ面。

Claims (6)

1. 変速段切換用の複数のシフトフォークと、
   前記各シフトフォークのそれぞれに設けられ列状に配列された複数のシフトラグと、
   前記複数のシフトラグのうちの１つに係合し対応するシフトフォークをシフト位置へ変位させるシフトフィンガと、
   前記シフトラグの列に沿って延設され、前記シフトフィンガをセレクト方向へ変位可能に支持し、該シフトフィンガを前記複数のシフトラグの１つと選択的に係合可能とするセレクト軸と
   を有する同期噛み合い式自動変速装置において、
   前記セレクト軸に対して別に設けられるインタロック軸と、
   前記インタロック軸に設けられるとともに、前記シフトフィンガとは別に前記シフトラグに係合して前記シフトフォークをニュートラル位置で規制可能とするラグロック部と、
   前記シフトフィンガを目標変速段に対応するシフトフォークのシフトラグに係合させ該シフトフォークをシフト方向へ変位させることで目標変速段を達成させるシフト・セレクト機構と、
   前記シフトフィンガのセレクト方向の動きに追従して前記ラグロック部を変位させ前記目標変速段とは異なるシフトフォークのシフトラグに係合させることで該目標変速段と異なるシフトフォークを前記ニュートラル位置に規制するインタロック機構と
   を更に有し、
   前記シフトラグは、溝部を有したラグ部材から構成され、これらラグ部材が互いに溝部同士が向き合う姿勢で直列に並び、
   前記シフトフィンガが前記シフトラグの前記溝部に係合して対応するシフトフォークをシフト位置へ変位させるとともに、前記ラグロック部が前記シフトラグの前記溝部に係合して前記シフトフォークを前記ニュートラル位置に規制することによって前記溝部を共用化し、
   前記ラグロック部は、前記目標変速段のシフトラグに前記シフトフィンガが配置されると、該目標変速段とは異なるシフトフォークのシフトラグの溝部内に止まる平板状の駒体と、該駒体のセレクト方向両側の端面に形成され、シフトラグがシフト状態にあるとき、同シフトラグを前記ニュートラル位置へ戻すテーパ面とを有して構成してある
   ことを特徴とする同期噛み合い式自動変速装置。
2. 変速段切換用の複数のシフトフォークと、
   前記各シフトフォークのそれぞれに設けられ列状に配列された複数のシフトラグと、
   前記複数のシフトラグのうちの１つに係合し対応するシフトフォークをシフト位置へ変位させるシフトフィンガと、
   前記シフトラグの列に沿って延設され、前記シフトフィンガをセレクト方向へ変位可能に支持し、該シフトフィンガを前記複数のシフトラグの１つと選択的に係合可能とするセレクト軸と
   を有する同期噛み合い式自動変速装置において、
   前記セレクト軸に対して別に設けられるインタロック軸と、
   前記インタロック軸に設けられるとともに、前記シフトフィンガとは別に前記シフトラグに係合して前記シフトフォークをニュートラル位置で規制可能とするラグロック部と、
   前記シフトフィンガを目標変速段に対応するシフトフォークのシフトラグに係合させ該シフトフォークをシフト方向へ変位させることで目標変速段を達成させるシフト・セレクト機構と、
   前記シフトフィンガのセレクト方向の動きに追従して前記ラグロック部を変位させ前記目標変速段とは異なるシフトフォークのシフトラグに係合させることで該目標変速段と異なるシフトフォークを前記ニュートラル位置に規制するインタロック機構と
   を更に有し、
   前記シフトラグは、溝部を有したラグ部材から構成され、これらラグ部材が互いに溝部同士が向き合う姿勢で直列に並び、
   前記シフトフィンガが前記シフトラグの前記溝部に係合して対応するシフトフォークをシフト位置へ変位させるとともに、前記ラグロック部が前記シフトラグの前記溝部に係合して前記シフトフォークを前記ニュートラル位置に規制することによって前記溝部を共用化し、
   前記ラグロック部は、前記目標変速段のシフトラグに前記シフトフィンガが配置されると、該目標変速段とは異なるシフトフォークのシフトラグの溝部内に止まる駒体と、該駒体のセレクト方向両側の端部に形成され、シフトラグがシフト状態にあるとき、同シフトラグを前記ニュートラル位置へ戻す円錐面とを有して構成してある
   ことを特徴とする同期噛み合い式自動変速装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の同期噛み合い式自動変速装置であって、
   前記インタロック軸は、前記セレクト軸に対して略平行に延設される
   ことを特徴とする同期噛み合い式自動変速装置。
4. 請求項１〜３のうちいずれか１項に記載の同期噛み合い式自動変速装置であって、
   前記インタロック機構は、前記ラグロック部を前記目標変速段以外の全てのシフトフォークのシフトラグに係合させる
   ことを特徴とする同期噛み合い式自動変速装置。
5. 請求項１〜３のうちいずれか１項に記載の同期噛み合い式自動変速装置であって、
   エンジンからの動力を選択的に入力可能とする複数の入力軸に所定の変速段グループに分けて各変速段の駆動ギヤを設けたツインクラッチ変速機構を備え、
   前記インタロック機構は、前記ラグロック部を前記目標変速段と同じグループであって該目標変速段とは異なるシフトフォークのシフトラグに係合させる
   ことを特徴とする同期噛み合い式自動変速装置。
6. 前記インタロック機構は、前記ラグロック部を前記目標変速段と同じグループであって該目標変速段以外の全てのシフトフォークのシフトラグに係合させる
   ことを特徴とする請求項５に記載の同期噛み合い式自動変速装置。

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