JP5238958B2

JP5238958B2 - デュアルクラッチ式自動変速機

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Publication number: JP5238958B2
Application number: JP2009040467A
Authority: JP
Inventors: 拓也吉見; 憲雄粥川; 史朗尾神; 裕一福原
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd; Aisin AI Co Ltd; Aisin Corp
Current assignee: Aisin AI Co Ltd; Aisin Corp
Priority date: 2009-02-24
Filing date: 2009-02-24
Publication date: 2013-07-17
Anticipated expiration: 2029-02-24
Also published as: EP2402628A1; KR20110126111A; EP2402628A4; US8590410B2; WO2010098272A1; US20110296948A1; CN102308120A; EP2402628B1; JP2010196745A

Description

本発明は、２つの入力軸それぞれに原動機の回転駆動力を伝達可能なデュアルクラッチを有するデュアルクラッチ式自動変速機に関するものである。

近年、シフト変更の際にトルク切れをなくすことができるデュアルクラッチ式自動変速機が注目されている。デュアルクラッチ式自動変速機として、例えば、特表2007-534899号公報（特許文献１）に記載されたものがある。この自動変速機は、同心に設けられた２つの入力軸と、低速段の従動ギヤを支承する第１出力軸と、高速段の従動ギヤを支承する第２出力軸とに加えて、後進ギヤ専用の出力軸を有している。従って、後進ギヤ専用の出力軸を有することにより、装置全体の外径が大きくなるという問題があった。

これに対して、後進ギヤ専用の出力軸を有しないデュアルクラッチ式自動変速機が、独国特許出願公開第10305241号明細書（特許文献２）に記載されている。この自動変速機は、前進ギヤを支承する第１出力軸に後進ギヤを設けることが記載されている。これによれば、後進ギヤ専用の出力軸を有しないため、装置全体の外径の小型化を図ることができる。

特表2007-534899号公報（図１）独国特許出願公開第10305241号明細書（図１）

特許文献２に記載の自動変速機は、第１入力軸に２速駆動ギヤを設け、２速駆動ギヤに噛合する２速従動ギヤを第１出力軸に遊転させ、２速従動ギヤに噛合する後進ギヤを第２出力軸に遊転させる構成としている。つまり、後進ギヤは、２速駆動ギヤに噛合している２速従動ギヤそのものに直接噛合している。

ここで、２速のギヤ比は比較的大きく設定する必要があるため、２速駆動ギヤを比較的小径にし、且つ、２速従動ギヤを比較的大径にする必要がある。また、後進のギヤ比も大きく設定することが望ましい。特に、後進のギヤ比は、２速のギヤ比よりも大きく設定することが望ましい。

そして、特許文献２に記載の自動変速機は、２速従動ギヤに直接に後進ギヤを噛合しているため、後進のギヤ比は、２速駆動ギヤと２速従動ギヤのギヤ比に加えて、２速従動ギヤと後進ギヤのギヤ比となる。しかし、２速従動ギヤは、上述したように、大径にすることが求められるため、２速従動ギヤと後進ギヤのギヤ比は大きくすることができない。そのため、後進ギヤのギヤ比は、実質的に２速のギヤ比と同等となってしまい、後進のギヤ比を十分に大きく設定することができない。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、後進ギヤ専用の出力軸を有さないことにより小径化を図りつつ、後進のギヤ比を大きく設定することができるデュアルクラッチ式自動変速機を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、請求項１に係る発明の構成上の特徴は、
同心に配置された第１入力軸および第２入力軸と、
前記第１入力軸に平行に配置された第１出力軸および第２出力軸と、
原動機の回転駆動力を前記第１入力軸に伝達する第１クラッチと前記回転駆動力を前記第２入力軸に伝達する第２クラッチとを有するデュアルクラッチと、
奇数段のギヤからなり、前記第１入力軸に固定して設けられる複数の奇数段駆動ギヤと、
偶数段のギヤからなり、前記第２入力軸に固定して設けられる複数の偶数段駆動ギヤと、
前記第１出力軸に遊転可能に設けられ、少なくとも最低速従動ギヤを含み、前記奇数段駆動ギヤおよび前記偶数段駆動ギヤの何れかのギヤに噛合する複数の第１従動ギヤと、
前記第２出力軸に遊転可能に設けられ、少なくとも最高速従動ギヤを含み、前記奇数段駆動ギヤおよび前記偶数段駆動ギヤの残りのギヤに噛合する複数の第２従動ギヤと、
前記第１出力軸に遊転可能に設けられ、複数の前記第２従動ギヤのうち２速従動ギヤに噛合する後進ギヤと、
複数の前記第１従動ギヤおよび前記後進ギヤのうち選択されたギヤと前記第１出力軸とを回転不能に接続する第１出力軸側ギヤシフトクラッチと、
複数の前記第２従動ギヤのうち選択されたギヤと前記第２出力軸とを回転不能に接続する第２出力軸側ギヤシフトクラッチと、
を備え、
前記２速従動ギヤは、
前記偶数段固定ギヤのうち２速駆動ギヤに噛合する大径ギヤと、
前記大径ギヤと一体に設けられ、前記大径ギヤより歯数が少なく且つ小径からなり、前記後進ギヤに噛合する小径ギヤと、
を備えることである。

請求項２に係る発明の構成上の特徴は、請求項１において、
前記２速駆動ギヤは、前記第２入力軸の外周面に直接形成され、
前記第２出力軸側ギヤシフトクラッチは、前記２速従動ギヤの前記大径ギヤと、前記２速従動ギヤの前記デュアルクラッチと軸方向反対側に隣接して設けられる前記第２従動ギヤとの間に設けられ、
前記小径ギヤは、前記第２出力軸の軸方向において前記大径ギヤより前記デュアルクラッチ側に設けられることである。

請求項３に係る発明の構成上の特徴は、請求項１または２において、
前記第１出力軸には、前記デュアルクラッチ側から軸方向において、後進ギヤ、４速従動ギヤ、３速従動ギヤ、１速従動ギヤの順に設けられ、
前記第２出力軸には、前記デュアルクラッチ側から軸方向において、２速従動ギヤ、６速従動ギヤ、５速従動ギヤ、７速従動ギヤの順に設けられ、
前記７速従動ギヤは、前記１速従動ギヤよりも前記デュアルクラッチの軸方向反対側に設けられ、
前記第１出力軸側ギヤシフトクラッチは、前記後進ギヤまたは前記４速従動ギヤと前記第１出力軸とを回転不能に接続するクラッチと、前記３速ギヤまたは前記１速従動ギヤと前記第１出力軸とを回転不能に接続するクラッチとから構成され、
前記第２出力軸側ギヤシフトクラッチは、前記２速ギヤまたは前記６速従動ギヤと前記第２出力軸とを回転不能に接続するクラッチと、前記５速ギヤまたは前記７速従動ギヤと前記第２出力軸とを回転不能に接続するクラッチとから構成されることである。

請求項４に係る発明の構成上の特徴は、請求項１〜３の何れか一項において、
前記奇数段駆動ギヤは、
３速駆動ギヤと、
前記３速駆動ギヤに対して外径および歯数が異なる５速駆動ギヤと、
を備えることである。

上記のように構成した請求項１に係る発明によれば、後進ギヤが第１出力軸に支承されている。従って、後進ギヤ専用の出力軸を有していないため、装置全体の外径の小型化を図ることができる。さらに、本発明によれば、２速従動ギヤが大径ギヤと小径ギヤを有している。そして、大径ギヤが２速駆動ギヤに噛合し、小径ギヤが後進ギヤに噛合している。つまり、後進のギヤ比は、２速駆動ギヤと２速従動ギヤの大径ギヤとのギヤ比に加えて、２速従動ギヤの小径ギヤと後進ギヤのギヤ比を掛け合わせたものとなる。このような構成とすることにより、後進のギヤ比が、２速のギヤ比よりも大きく設定することが可能となる。

さらに、後進ギヤが第１出力軸に支承され、２速従動ギヤが第２出力軸に支承されている。ここで、第１出力軸には、最低速従動ギヤが支承されている。一方、第２出力軸には、最高速従動ギヤが支承されている。最低速のギヤ比は最も大きくする必要があるため、最低速従動ギヤは従動ギヤの中で最も大径となる。一方、最高速のギヤ比は最も小さくする必要があるため、最高速従動ギヤは従動ギヤの中で最も小径となる。従って、入力軸から第１出力軸までの離間距離は、入力軸から第２出力軸までの離間距離よりも大きくすることができる。この第１出力軸に後進ギヤを設け、第２出力軸に２速従動ギヤを設けることで、後進ギヤを２速従動ギヤよりも大径にすることができる。上述した２速従動ギヤが大径ギヤと小径ギヤとを有することに加えて、このことにより、後進のギヤ比を２速のギヤ比よりも大きく設定することがより確実に且つ容易にできる。

請求項２に係る発明によれば、装置全体の軸長が長くなることを防止できる。この理由について説明する。２速駆動ギヤが第２入力軸の外周面に直接形成される場合には、２速駆動ギヤの有効な歯幅を有するようにするために、２速駆動ギヤの有効歯幅の軸方向両外部に歯の切り上げ部または溝部を形成する必要がある。つまり、２速駆動ギヤの有効な歯幅を有するようにするために、２速駆動ギヤの有効歯幅の軸方向両外部のスペースが必要となる。従って、２速駆動ギヤを第２入力軸の外周面に直接形成することは、第２入力軸の軸長の大型化の原因となる。第２入力軸の軸長の大型化は、装置全体の軸長の大型化につながる。

これに対して、本発明によれば、第２出力軸側ギヤシフトクラッチが２速従動ギヤの大径ギヤのデュアルクラッチと軸方向反対側に設けられている。大径ギヤには、２速駆動ギヤが噛合している。そのため、第２入力軸において、２速駆動ギヤのデュアルクラッチと軸方向反対側には、第２出力軸側ギヤシフトクラッチが存在する軸方向幅の分、何も使用されない領域が存在している。

さらに、本発明によれば、２速従動ギヤの小径ギヤは、大径ギヤよりデュアルクラッチ側に設けられている。つまり、第２入力軸において、２速駆動ギヤのデュアルクラッチ側には、小径ギヤが存在する軸方向幅の分、何も使用されない領域が存在している。

つまり、本発明によれば、第２入力軸において、２速駆動ギヤの軸方向両外部に、何も使用されない領域が存在している。そこで、これらの両領域を、２速駆動ギヤの有効歯幅の軸方向両外部に形成される歯の切り上げ部または溝部として利用することで、第２入力軸の軸長を大型化することなく、２速駆動ギヤが十分な有効歯幅を有することができる。

請求項３に係る発明によれば、１速から７速まで有している。さらに、全ての奇数段駆動ギヤが第１入力軸に設けられ、全ての偶数段駆動ギヤが第２入力軸に設けられている。これにより、シフト変更の際のトルク切れがなく、且つ、各変速段に対して比較的等間隔のギヤ比ステップにできる。従って、シフト変更を非常に滑らかにできる。
請求項４に係る発明によれば、３速駆動ギヤと５速駆動ギヤとが別に設けられている。これにより、３速と５速のギヤ比をそれぞれ適切なギヤ比に設定することができる。

デュアルクラッチ式自動変速機の軸方向断面図である。デュアルクラッチ式自動変速機の全体構造を示すスケルトン図である。デュアルクラッチ式自動変速機の軸方向から見た縮小図である。ただし、一部のギヤのみを示す。フォークの移動機構を示す図である。ギヤ比およびギヤ比ステップを示す図表である。ギヤ比およびギヤ比ステップを示すグラフである。

以下、本発明のデュアルクラッチ式自動変速機を具体化した実施形態について、図１〜図６を参照して説明する。
本実施形態のデュアルクラッチ式自動変速機は、図１および図２に示すように、ハウジング１１、１２内に、第１入力軸２０、第２入力軸３０、第１出力軸４０、第２出力軸５０、デュアルクラッチ６０、各変速段の駆動ギヤ７１、７２、７３、７４、７５、７７、各変速段の従動ギヤ８１、８２、８３、８４、８５、８６、８７、後進ギヤ９０、各ギヤシフトクラッチ１０１、１０２、１０３、１０４、減速従動ギヤ１１０、各フォーク１２１、１２２、１２３、１２４、および、フォーク駆動機構１３０を備えている。

第１入力軸２０は、中空軸状に形成されて、軸受２０１によりハウジング１１に対して回転可能に支承されている。この第１入力軸２０の外周面は、図１の左端から、軸受支持部２１、７速駆動ギヤ圧入部２２、小径外歯部２３、大径外歯部２４、５速駆動ギヤ圧入部２５、連結軸部２６からなる。

軸受支持部２１は、軸受２０１を支持する部位である。７速駆動ギヤ圧入部２２には、外歯スプラインが形成されており、７速駆動ギヤ７７がスプライン嵌合により圧入される。小径外歯部２３は、７速駆動ギヤ圧入部２２より少し大径からなる外歯スプラインをなしている。この小径外歯部２３は、１速駆動ギヤ７１をなしている。つまり、１速駆動ギヤ７１は、第１入力軸２０の外周面に直接形成されている。この小径外歯部２３の有効歯幅の軸方向右外部には、切り上げ部が形成されており、有効歯幅の軸方向左外部は、小径の７速駆動ギヤ圧入部２２が位置している。

大径外歯部２４は、小径外歯部２３より大径の円盤状からなり、外歯スプラインをなしている。この大径外歯部２４は、３速駆動ギヤ７３をなしている。つまり、３速駆動ギヤ７３は、第１入力軸２０の外周面に直接形成されている。５速駆動ギヤ圧入部２５には、小径外歯部２３より小径の外歯スプラインが形成されており、５速駆動ギヤ７５がスプライン嵌合により圧入される。連結軸部２６は、円筒状をなしており、第１入力軸２０の全長の３分の２程度の長さに相当する。この連結軸部２６は、デュアルクラッチ６０の第１クラッチ６１に連結されている。

第２入力軸３０は、中空軸状に形成されており、第１入力軸２０の挿通部２６の外周に複数の軸受を介して回転可能に支承され、且つ、軸受２０２によりハウジング１２に対して回転可能に支承されている。つまり、第２入力軸３０は、第１入力軸２０に対して同心に相対回転可能に配置されている。この第２入力軸３０の外周面は、図１の左端から、大径外歯部３１、小径外歯部３２、軸受支持部３３、連結軸部３４からなる。

大径外歯部３１は、大径の円盤状からなり、外歯スプラインをなしている。この大径外歯部３１は、４−６速駆動ギヤ７４をなしている。つまり、４−６速駆動ギヤ７４は、第２入力軸３０の外周面に直接形成されている。小径外歯部３２は、大径外歯部３１より小径の外歯スプラインをなしている。この小径外歯部３２は、２速駆動ギヤ７２をなしている。つまり、２速駆動ギヤ７２は、第２入力軸３０の外周面に直接形成されている。この小径外歯部３２の有効歯幅の軸方向左外部には、切り上げ部が形成されており、有効歯幅の軸方向右外部には、溝部が形成されている。当該切り上げ部の軸方向位置には、第４ギヤシフトクラッチ１０４が位置している。当該溝部の軸方向位置には、２速従動ギヤ８２の小径ギヤ８２ｂが位置している。

軸受支持部３３は、軸受２０２を支持する部位である。連結軸部３４は、円筒状をなしており、第２入力軸３０の全長の半分程度の長さに相当する。この連結軸部３４は、デュアルクラッチ６０の第２クラッチ６２に連結されている。

第１出力軸４０は、ハウジング１１に軸受２０３、２０４により回転可能に支承され、ハウジング１１内に第１入力軸２０に平行に配置されている。この第１出力軸４０の外周面は、図１の左端から、軸受支持部４１、１速従動ギヤ支持部４２、第１ハブ圧入部４３、３速従動ギヤ支持部４４、４速従動ギヤ支持部４５、第２ハブ圧入部４６、後進ギヤ支持部４７、最終減速駆動ギヤ４８、軸受支持部４９からなる。

軸受支持部４１は、軸受２０３を支持する部位である。１速従動ギヤ支持部４２、３速従動ギヤ支持部４４、４速従動ギヤ支持部４５、後進ギヤ支持部４７は、それぞれ、１速従動ギヤ８１、３速従動ギヤ８３、４速従動ギヤ８４、後進ギヤ９０を遊転可能に支持する。第１ハブ圧入部４３、第２ハブ圧入部４６には、それぞれ、第１ギヤシフトクラッチ１０１、第２ギヤシフトクラッチ１０２のハブをスプライン嵌合により圧入される。最終減速駆動ギヤ４８は、外歯スプラインが形成されており、軸受支持部４９は、軸受２０４を支持する部位である。

第２出力軸５０は、ハウジング１１に軸受２０５、２０６により回転可能に支承され、ハウジング１１内に第１入力軸２０に平行に配置されている。この第２出力軸５０の外周面は、図１の左端から、軸受支持部５１、７速従動ギヤ支持部５２、第３ハブ圧入部５３、５速従動ギヤ支持部５４、６速従動ギヤ支持部５５、第４ハブ圧入部５６、２速従動ギヤ支持部５７、最終減速駆動ギヤ５８、軸受支持部５９からなる。

軸受支持部５１は、軸受２０５を支持する部位である。７速従動ギヤ支持部５２、５速従動ギヤ支持部５４、６速従動ギヤ支持部５５、２速従動ギヤ支持部５７は、それぞれ、７速従動ギヤ８７、５速従動ギヤ８５、６速従動ギヤ８６、２速従動ギヤ８２を遊転可能に支持する。第３ハブ圧入部５３、第４ハブ圧入部５６には、それぞれ、第３ギヤシフトクラッチ１０３、第４ギヤシフトクラッチ１０４のハブをスプライン嵌合により圧入される。最終減速駆動ギヤ５８は、外歯スプラインが形成されており、軸受支持部５９は、軸受２０６を支持する部位である。

デュアルクラッチ６０は、原動機Ｅ／Ｇの回転駆動力を第１入力軸２０に伝達する第１クラッチ６１と、原動機Ｅ／Ｇの回転駆動力を第２入力軸３０に伝達する第２クラッチ６２とを有する。このデュアルクラッチ６０は、第１入力軸２０および第２入力軸３０の図１の右側であって、同心に設けられている。第１クラッチ６１は、第１入力軸２０の連結軸部２６の図１の右端に連結され、第２クラッチ６２は、第２入力軸３０の連結軸部３４の図１の右端に連結されている。

奇数段駆動ギヤ７１、７３、７５、７７は、第１入力軸２０に直接形成または別体で固定して設けられ、偶数段駆動ギヤ７２、７４は、第２入力軸３０に直接形成または別体で固定して設けられている。具体的には、以下の通りである。

１速駆動ギヤ７１および３速駆動ギヤ７３は、それぞれ、上述したように、第１入力軸２０の小径外歯部２３および大径外歯部２４である。５速駆動ギヤ７５は、内歯スプラインおよび外歯スプラインを有する中空円盤状からなり、５速駆動ギヤ圧入部２５にスプライン嵌合により圧入される。７速駆動ギヤ７７は、内歯スプラインおよび外歯スプラインを有する中空円盤状からなり、７速駆動ギヤ圧入部２２にスプライン嵌合により圧入される。２速駆動ギヤ７２および４−６速駆動ギヤ７４は、それぞれ、上述したように、第２入力軸３０の大径外歯部３１および小径外歯部３２である。

ここで、外径および歯数は、１速駆動ギヤ７１、２速駆動ギヤ７２、３速駆動ギヤ７３、４−６速駆動ギヤ７４、５速駆動ギヤ７５、７速駆動ギヤ７７の順に大きく且つ多くなっている。また、軸方向において、デュアルクラッチ６０側から、２速駆動ギヤ７２、４−６速駆動ギヤ７４、５速駆動ギヤ７５、３速駆動ギヤ７３、１速駆動ギヤ７１、７速駆動ギヤ７７の順に配置されている。

１、３、４速従動ギヤ８１、８３、８４（本発明における第１従動ギヤに相当する）は、それぞれ、第１出力軸４０の１速従動ギヤ支持部４２、３速従動ギヤ支持部４４、４速従動ギヤ支持部４５のそれぞれに遊転可能に設けられている。具体的には、１速従動ギヤ８１は、大径ギヤ８１ａとシンクロギヤ部８１ｂとを備えている。大径ギヤ８１ａは、１速駆動ギヤ７１に常に噛合している。シンクロギヤ部８１ｂは、大径ギヤ８１ａと一体的に形成されており、大径ギヤ８１ａの図１の右側に外歯を有している。

３速従動ギヤ８３は、大径ギヤ８３ａと、シンクロギヤ部８３ｂとを備えている。大径ギヤ８３ａは、３速駆動ギヤ７３に常に噛合している。シンクロギヤ部８３ｂは、大径ギヤ８３ａと一体的に形成されており、大径ギヤ８３ａの図１の左側に外歯を有している。４速従動ギヤ８４は、大径ギヤ８４ａと、シンクロギヤ部８４ｂとを備えている。大径ギヤ８４ａは、４−６速駆動ギヤ７４に常に噛合している。シンクロギヤ部８４ｂは、大径ギヤ８４ａと一体的に形成されており、大径ギヤ８４ａの図１の右側に外歯を有している。

また、２、５、６、７速従動ギヤ８２、８４、８６、８７（本発明における第２従動ギヤに相当する）は、それぞれ、第２出力軸５０の２速従動ギヤ支持部５７、５速従動ギヤ支持部５４、６速従動ギヤ支持部５５、７速従動ギヤ支持部５２のそれぞれに遊転可能に設けられている。具体的には、２速従動ギヤ８２は、大径ギヤ８２ａと小径ギヤ８２ｂとシンクロギヤ部８２ｃとを備えている。大径ギヤ８２ａは、２速駆動ギヤ７２に常に噛合している。小径ギヤ８２ｂは、大径ギヤ８２ａと一体的に形成されており、大径ギヤ８２ａの図１の右側に外歯を有している。この小径ギヤ８２ｂの歯数は、大径ギヤ８２ａの歯数よりも少なく設定されている。さらに、この小径ギヤ８２ｂは、軸方向において、第２入力軸３０の２速駆動ギヤ７２の図１の右側に形成されている溝部と同位置に位置している。シンクロギヤ部８２ｃは、大径ギヤ８２ａと一体的に形成されており、大径ギヤ８２ａの図１の左側に外歯を有している。

５速従動ギヤ８５は、大径ギヤ８５ａと、シンクロギヤ部８５ｂとを備えている。大径ギヤ８５ａは、５速駆動ギヤ７５に常に噛合している。シンクロギヤ部８５ｂは、大径ギヤ８５ａと一体的に形成されており、大径ギヤ８５ａの図１の左側に外歯を有している。６速従動ギヤ８６は、大径ギヤ８６ａと、シンクロギヤ部８６ｂとを備えている。大径ギヤ８６ａは、４−６速駆動ギヤ７４に常に噛合している。シンクロギヤ部８６ｂは、大径ギヤ８６ａと一体的に形成されており、大径ギヤ８６ａの図１の右側に外歯を有している。７速従動ギヤ８７は、大径ギヤ８７ａと、シンクロギヤ部８７ｂとを備えている。大径ギヤ８７ａは、７速駆動ギヤ７７に常に噛合している。シンクロギヤ部８７ｂは、大径ギヤ８７ａと一体的に形成されており、大径ギヤ８７ａの図１の右側に外歯を有している。

後進ギヤ９０は、第１出力軸４０の後進ギヤ支持部４７に遊転可能に設けられている。具体的には、後進ギヤ９０は、大径ギヤ９０ａとシンクロギヤ部９０ｂとを備えている。大径ギヤ９０ａは、２速従動ギヤ８２の小径ギヤ８２ｂに常に噛合している。シンクロギヤ部９０ｂは、大径ギヤ９０ａと一体的に形成されており、大径ギヤ９０ａの図１の左側に外歯を有している。

各ギヤシフトクラッチ１０１、１０２、１０３、１０４は、それぞれ、ハブ３０１と、スリーブ３０２とを備える。なお、図中、各ギヤシフトクラッチ１０１〜１０４のハブおよびスリーブは、説明上、同符号を付しているが、それぞれ異なる形状としている。ただし、同一形状として構成することも可能である。

ハブ３０１は、内歯スプラインおよび外歯スプラインが形成された中空円盤状をなし、第１出力軸４０または第２出力軸５０の外歯スプラインにスプライン嵌合により圧入されている。スリーブ３０２は、ハブ３０１に対して軸方向にスライド可能となるようにハブ３０１の外歯スプラインに噛合し、スライドした際に変速段の従動ギヤ８１〜８７または後進ギヤ９０のシンクロギヤ部に噛合可能となる。つまり、スリーブ３０２は、変速段の従動ギヤ８１〜８７および後進ギヤ９０に対して噛合状態と非噛合状態とを切り替えるスイッチの役割を有する。具体的には、以下の通りである。

第１ギヤシフトクラッチ１０１（本発明の第１出力軸側ギヤシフトクラッチに相当する）は、第１出力軸４０の第１ハブ圧入部４３に設けられて、１速従動ギヤ８１のシンクロギヤ部８１ｂと３速従動ギヤ８３のシンクロギヤ部８３ｂとの軸方向間に設けられている。つまり、第１ギヤシフトクラッチ１０１のスリーブ３０２が軸方向にスライドすることにより、１速従動ギヤ８１と３速従動ギヤ８３の一方と第１出力軸４０とが回転不能に接続される。

第２ギヤシフトクラッチ１０２（本発明の第１出力軸側ギヤシフトクラッチに相当する）は、第１出力軸４０の第２ハブ圧入部４６に設けられて、４速従動ギヤ８４のシンクロギヤ部８４ｂと後進ギヤ９０のシンクロギヤ部９０ｂとの軸方向間に設けられている。つまり、第２ギヤシフトクラッチ１０２のスリーブ３０２が軸方向にスライドすることにより、４速従動ギヤ８４と後進ギヤ９０の一方と第１出力軸４０とが回転不能に接続される。

第３ギヤシフトクラッチ１０３（本発明の第２出力軸側ギヤシフトクラッチに相当する）は、第２出力軸５０の第３ハブ圧入部５３に設けられて、７速従動ギヤ８７のシンクロギヤ部８７ｂと５速従動ギヤ８５のシンクロギヤ部８５ｂとの軸方向間に設けられている。つまり、第３ギヤシフトクラッチ１０３のスリーブ３０２が軸方向にスライドすることにより、７速従動ギヤ８７と５速従動ギヤ８５の一方と第２出力軸５０とが回転不能に接続される。

第４ギヤシフトクラッチ１０４（本発明の第２出力軸側ギヤシフトクラッチに相当する）は、第２出力軸５０の第４ハブ圧入部５６に設けられて、６速従動ギヤ８６のシンクロギヤ部８６ｂと２速従動ギヤ８２のシンクロギヤ部８２ｃとの軸方向間に設けられている。つまり、第４ギヤシフトクラッチ１０４のスリーブ３０２が軸方向にスライドすることにより、６速従動ギヤ８６と２速従動ギヤ８２の一方と第２出力軸５０とが回転不能に接続される。

減速従動ギヤ１１０は、図３に示すように、最終減速駆動ギヤ４８および最終減速駆動ギヤ５８に噛合している。減速従動ギヤ１１０は、最終減速駆動ギヤ４８、５８より大径で、且つ、歯数が多い。この減速従動ギヤ１１０は、差動機構（図示せず）を介して駆動輪に連結されている。

各フォーク１２１、１２２、１２３、１２４は、第１〜第４ギヤシフトクラッチ１０１〜１０４のスリーブ３０２を軸方向にスライドさせる部材である。各フォーク１２１〜１２４は、それぞれのフォーク駆動機構１３０によって駆動される。

フォーク駆動機構１３０は、図４に示すように、回転軸にウォームギヤ１３２が形成されたモータ１３１、ウォームギヤ１３２に噛合するウォームホイール１３３、ウォームホイール１３３に同心に一体的に形成されたピニオンギヤ１３４、ピニオンギヤ１３４に噛合するラック軸１３５を備えている。このラック軸１３５には、各フォーク１２１〜１２４が一体に設けられている。つまり、それぞれのフォーク駆動機構１３０のモータ１３１を回転することで、そのモータ１３１に連結されているフォーク１２１〜１２４が第１出力軸４０または第２出力軸５０の軸方向にスライドする。

ここで、前進７速のギヤ比およびギヤ比ステップは、図５および図６に示すとおりである。図５および図６から明らかなように、各変速段に対して比較的等間隔のギヤ比ステップとなる。より詳細に見ると、シフトアップする際に、ギヤ比ステップが徐々に小さくなる傾向となっている。つまり、順にシフト変更する際に、ギヤ比ステップの差が非常に小さく設定されている。これにより、非常に滑らかなシフト変更となる。

さらに、第１出力軸４０には、最低速の１速従動ギヤ８１が支承されているのに対して、第２出力軸５０には、最高速の７速従動ギヤ８７が支承されている。１速のギヤ比は最も大きくする必要があるため、１速従動ギヤ８１は従動ギヤの中で最も大径としている。一方、７速のギヤ比は最も小さくする必要があるため、７速従動ギヤ８７は従動ギヤの中で最も小径としている。そこで、入力軸２０、３０から第１出力軸４０までの離間距離は、入力軸２０、３０から第２出力軸５０までの離間距離と同等に、もしくは当該離間距離よりも大きく設定している。

以上説明したように構成されるデュアルクラッチ式自動変速機によれば、以下の効果を奏する。
後進ギヤ９０が第１出力軸４０に支承されている。従って、後進ギヤ専用の出力軸を有していないため、装置全体の外径の小型化を図ることができる。さらに、２速従動ギヤ８２が大径ギヤ８２ａと小径ギヤ８２ｂを有している。そして、大径ギヤ８２ａが２速駆動ギヤ７２に噛合し、小径ギヤ８２ｂが後進ギヤ９０に噛合している。つまり、図５からも明らかなように、後進のギヤ比が、２速のギヤ比よりも大きく設定することが可能となる。

さらに、後進ギヤ９０が第１出力軸４０に支承され、２速従動ギヤ８２が第２出力軸５０に支承されている。また、上述したように、入力軸２０、３０から第１出力軸４０までの離間距離は、入力軸から第２出力軸５０までの離間距離と同等に、もしくは当該離間距離よりも大きく設定している。これにより、後進ギヤ９０を２速従動ギヤ８２の大径ギヤ８２ａよりも大径にすることができる。従って、このことによって、後進のギヤ比を２速のギヤ比よりも大きく設定することがより確実に且つ容易にできる。

また、２速駆動ギヤ７２を第２入力軸３０の外周面に直接形成している。さらに、第４ギヤシフトクラッチ１０４は、２速従動ギヤ８２と、２速従動ギヤ８２よりも図１の左側に設けられている６速従動ギヤ８６との間に設けられている。これに加えて、２速従動ギヤ８２のうち小径ギヤ８２ｂは、大径ギヤ８２ａよりも図１の右側に設けている。これらの構成により、２速駆動ギヤ７２の有効歯幅の軸方向左外部の切り上げ部は、第４ギヤシフトクラッチ１０４が存在する軸方向位置に位置し、当該有効歯幅の軸方向右外部の溝部は、小径ギヤ８２ｂが存在する軸方向位置に位置する。これらの領域に、有効歯幅の両外部の切り上げ部および溝部を配置することで、第２入力軸３０の軸長を大型化することなく、２速駆動ギヤ７２が十分な有効歯幅を有することができる。その結果、装置全体の軸長が長くなることを防止できる。
さらに、３速駆動ギヤ７３と５速駆動ギヤ７５とを別に設けることで、３速と５速のギヤ比をそれぞれ適切なギヤ比に設定することができる。

１１、１２：ハウジング
２０：第１入力軸、２１：軸受支持部、２２：７速駆動ギヤ圧入部、２３：小径外歯部
２４：大径外歯部、２５：５速駆動ギヤ圧入部、２６：連結軸部
３０：第２入力軸、３１：大径外歯部、３２：小径外歯部、３３：軸受支持部
３４：連結軸部
４０：第１出力軸、４１：軸受支持部、４２：１速従動ギヤ支持部
４３：第１ハブ圧入部、４４：３速従動ギヤ支持部、４５：４速従動ギヤ支持部
４６：第２ハブ圧入部、４７：後進ギヤ支持部、４８：最終減速駆動ギヤ
４９：軸受支持部
５０：第２出力軸、５１：軸受支持部、５２：７速従動ギヤ支持部
５３：第３ハブ圧入部、５４：５速従動ギヤ支持部、５５：６速従動ギヤ支持部
５６：第４ハブ圧入部、５７：２速従動ギヤ支持部、５８：最終減速駆動ギヤ
５９：軸受支持部
６０：デュアルクラッチ、６１：第１クラッチ、６２：第２クラッチ
７１〜７７：変速段の駆動ギヤ、８１〜８７：変速段の従動ギヤ、９０：後進ギヤ
１０１〜１０４：ギヤシフトクラッチ、
１１０：減速従動ギヤ、１２１、１２２、１２３、１２４：フォーク、
１３０：フォーク駆動機構、１３１：モータ、１３２：ウォームギヤ
１３３：ウォームホイール、１３４：ピニオンギヤ、１３５：ラック軸
２０１〜２０６：軸受、３０１：ハブ、３０２：スリーブ

Claims

同心に配置された第１入力軸および第２入力軸と、
前記第１入力軸に平行に配置された第１出力軸および第２出力軸と、
原動機の回転駆動力を前記第１入力軸に伝達する第１クラッチと前記回転駆動力を前記第２入力軸に伝達する第２クラッチとを有するデュアルクラッチと、
奇数段のギヤからなり、前記第１入力軸に固定して設けられる複数の奇数段駆動ギヤと、
偶数段のギヤからなり、前記第２入力軸に固定して設けられる複数の偶数段駆動ギヤと、
前記第１出力軸に遊転可能に設けられ、少なくとも最低速従動ギヤを含み、前記奇数段駆動ギヤおよび前記偶数段駆動ギヤの何れかのギヤに噛合する複数の第１従動ギヤと、
前記第２出力軸に遊転可能に設けられ、少なくとも最高速従動ギヤを含み、前記奇数段駆動ギヤおよび前記偶数段駆動ギヤの残りのギヤに噛合する複数の第２従動ギヤと、
前記第１出力軸に遊転可能に設けられ、複数の前記第２従動ギヤのうち２速従動ギヤに噛合する後進ギヤと、
複数の前記第１従動ギヤおよび前記後進ギヤのうち選択されたギヤと前記第１出力軸とを回転不能に接続する第１出力軸側ギヤシフトクラッチと、
複数の前記第２従動ギヤのうち選択されたギヤと前記第２出力軸とを回転不能に接続する第２出力軸側ギヤシフトクラッチと、
を備え、
前記２速従動ギヤは、
前記偶数段固定ギヤのうち２速駆動ギヤに噛合する大径ギヤと、
前記大径ギヤと一体に設けられ、前記大径ギヤより歯数が少なく且つ小径からなり、前記後進ギヤに噛合する小径ギヤと、
を備えることを特徴とするデュアルクラッチ式自動変速機。
請求項１において、
前記２速駆動ギヤは、前記第２入力軸の外周面に直接形成され、
前記第２出力軸側ギヤシフトクラッチは、前記２速従動ギヤの前記大径ギヤと、前記２速従動ギヤの前記デュアルクラッチと軸方向反対側に隣接して設けられる前記第２従動ギヤとの間に設けられ、
前記小径ギヤは、前記第２出力軸の軸方向において前記大径ギヤより前記デュアルクラッチ側に設けられることを特徴とするデュアルクラッチ式自動変速機。
請求項１または２において、
前記第１出力軸には、前記デュアルクラッチ側から軸方向において、後進ギヤ、４速従動ギヤ、３速従動ギヤ、１速従動ギヤの順に設けられ、
前記第２出力軸には、前記デュアルクラッチ側から軸方向において、２速従動ギヤ、６速従動ギヤ、５速従動ギヤ、７速従動ギヤの順に設けられ、
前記７速従動ギヤは、前記１速従動ギヤよりも前記デュアルクラッチの軸方向反対側に設けられ、
前記第１出力軸側ギヤシフトクラッチは、前記後進ギヤまたは前記４速従動ギヤと前記第１出力軸とを回転不能に接続するクラッチと、前記３速ギヤまたは前記１速従動ギヤと前記第１出力軸とを回転不能に接続するクラッチとから構成され、
前記第２出力軸側ギヤシフトクラッチは、前記２速ギヤまたは前記６速従動ギヤと前記第２出力軸とを回転不能に接続するクラッチと、前記５速ギヤまたは前記７速従動ギヤと前記第２出力軸とを回転不能に接続するクラッチとから構成されることを特徴とするデュアルクラッチ式自動変速機。
請求項１〜３の何れか一項において、
前記奇数段駆動ギヤは、
３速駆動ギヤと、
前記３速駆動ギヤに対して外径および歯数が異なる５速駆動ギヤと、
を備えることを特徴とするデュアルクラッチ式自動変速機。