WO2018008756A1 - 変速機構 - Google Patents

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WO2018008756A1
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gear
clutch
shaft
sleeve
speed change
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幸太郎 平野
康行 西山
都悦 青木
Original Assignee
株式会社ユニバンス
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Publication date
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    • F16H2063/3093—Final output elements, i.e. the final elements to establish gear ratio, e.g. dog clutches or other means establishing coupling to shaft
    • F16H2063/3096—Sliding keys as final output elements; Details thereof
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    • F16H2200/003—Transmissions for multiple ratios characterised by the number of forward speeds
    • F16H2200/0034—Transmissions for multiple ratios characterised by the number of forward speeds the gear ratios comprising two forward speeds

Definitions

  • the present invention relates to a speed change mechanism mounted on a vehicle or the like.
  • Patent Document 1 a technique disclosed in Patent Document 1 is known as a speed change mechanism that transmits a rotational force transmitted from a driving source to an input shaft and selects one of a pair of gears to transmit the output force to the output shaft.
  • a pair of gears are rotatably and coaxially disposed on the outer periphery of the output shaft, and a coupling sleeve for coupling the pair of gears to the output shaft is disposed. Then, by performing a speed change operation for coupling the coupling sleeve to one of the pair of gears, the rotational force transmitted to the input shaft is transmitted to the output shaft via one of the pair of gears.
  • an object of the present invention is to provide a speed change mechanism that can be miniaturized.
  • a speed change mechanism includes a first gear fixed coaxially to a hollow rotating shaft, a second gear rotatably disposed coaxially on the outer periphery of the rotating shaft, and a second gear.
  • the third gear, the second gear and the third gear, and the second gear and the first gear are connected to each other and the third gear and the first gear are not connected; and the third gear and the first gear are connected to each other.
  • a gear selection clutch that selects either the second gear or the first gear is uncoupled, and an operation shaft disposed in a hollow portion of the rotating shaft is connected to the gear selection clutch, and the operation shaft is axially connected.
  • a clutch operating unit that operates the gear selection clutch by moving the gear back and forth.
  • the gear selection clutch is disposed between the second gear and the third gear, and the clutch operation unit for operating the gear selection clutch is disposed in the rotation shaft. Since the operation shaft is provided and there is no mechanism for controlling the speed change outside the rotary shaft, the second gear, and the third gear, a small and compact speed change mechanism can be obtained.
  • FIG. 4 is a view taken along line AA in FIG. 3 showing the speed change mechanism according to the present invention.
  • FIG. 6 is a view taken along line BB in FIG. 5. It is a figure which shows the specific structure of the code
  • FIG. 7 is a view in which a guide-side spline is omitted from the view taken along the line EE in FIG. 6. It is the figure which showed the gear side dog tooth of a 2nd gearwheel. It is the figure which showed the gear side dog tooth of a 3rd gearwheel.
  • FIG. 1 schematically shows a vehicle 1 according to the present invention.
  • An arrow FB in FIG. 1 indicates the front-rear direction of the vehicle 1
  • an arrow LR indicates the left-right direction of the vehicle 1.
  • the vehicle 1 includes a front unit 3 that drives the front wheels (the left front wheel 2FL and the right front wheel 2FR), and is a hybrid vehicle having driving power of an engine and a motor generator.
  • the front unit 3 includes a first motor generator MG1 that operates as an electric motor and a generator, a second motor generator MG2 that also operates as an electric motor and a generator, an engine 4, and first and second motors.
  • a transmission 5 to which the motor generators MG1 and MG2 and the engine 4 are connected, and a differential 6 driven by the output of the transmission 5, and axles 7 and 7 extending from the differential 6 to the left and right of the vehicle 1 are provided.
  • a transmission 5 to which the motor generators MG1 and MG2 and the engine 4 are connected, and a differential 6 driven by the output of the transmission 5, and axles 7 and 7 extending from the differential 6 to the left and right of the vehicle 1 are provided.
  • FIG. 3 shows the internal structure of the transmission 5, and a rotation element row 9 connected to the first and second motor generators MG 1, 2, the engine 4 and the differential device 6 is arranged in the transmission case 8.
  • the rotation element row 9 includes a first rotation element 10 connected to the first motor generator MG1 via a rotation shaft 10a, and a second rotation element 11 connected to the differential device 6 via a rotation shaft 11a.
  • a third rotating element 12 connected to the engine 4 via a rotating shaft 12a, and a fourth rotating element 13 connected to the second motor generator MG2 via a rotating shaft 13a.
  • the first rotation element 10 and the second rotation element 11 are connected via the fifth rotation element 14, and the third rotation element 12 and the fourth rotation element 13 are connected via the sixth rotation element 15.
  • the second rotating element 11 and the third rotating element 12 are connected via a speed change mechanism 16.
  • FIG. 3 shows the rotating element row 9 arranged inside the transmission 5 from the side, and the transmission mechanism 16 is arranged at the lowermost position, and the second rotation is performed at a position higher than the transmission mechanism 16.
  • Element 11 is arranged.
  • the transmission case 8 is filled with lubricating oil 52 to such a height that the rotary shaft 40 of the transmission mechanism 16 is immersed.
  • symbol L of FIG. A baffle plate 46 is disposed so as to surround the lower region of the transmission mechanism 16.
  • the transmission gear 16 has an input gear 18 coaxially fixed to the outer periphery of one end side of the input shaft 17, and this input gear 18 meshes with the rotating element output gear 19 of the second rotating element 11. is doing.
  • a first output gear 20 is coaxially disposed on the outer periphery of the other end side of the input shaft 17 so as to be rotatable with respect to the input shaft 17, and the input shaft 17 between the first output gear 20 and the input gear 18 is arranged.
  • a second output gear 21 having a gear diameter larger than that of the first output gear 20 is rotatably disposed on the outer periphery with respect to the input shaft 17.
  • the first input gear 22 of the third rotating element 12 meshes with the first output gear 20 of the transmission mechanism 16, and the second input gear 23 of the third rotating element 12 meshes with the second output gear 21.
  • each includes a gear selection clutch 50 that is in a neutral state that is not coupled to the input gear 18, and a clutch operation unit 51 that operates the gear selection clutch.
  • one end of the hollow cylindrical input shaft 17 in the axis P direction is rotatably supported on the case inner wall 8 a via a radial bearing 25, and the other end of the input shaft 17 in the axis P direction. Is rotatably supported on the case inner wall 8b via a radial bearing 26.
  • a disc-shaped guide portion 27 protruding outward in the radial direction is formed on the outer periphery at the center in the axial direction of the input shaft 17.
  • the guide portion 27 is formed with a shaft slide gap 28 that penetrates to the outer periphery in a direction orthogonal to the direction of the axis P.
  • the shaft slide gap 28 is formed in parallel with each other along the axis P, and a pair of slide surfaces 28 a and 28 b are formed which continue to both end surfaces of the guide portion 27 in the axis P direction.
  • a guide-side spline 29 in which spline teeth 29 a extend in the axis P direction is formed on the outer periphery of the guide portion 27.
  • the inner spline teeth 31 of the annular clutch sleeve 30 are engaged with the guide-side spline 29 of the guide portion 27.
  • the clutch sleeve 30 includes a clutch side spline 31 having spline teeth 31 a that mesh with the spline teeth 29 a of the guide side spline 29, and both ends of the spline teeth 31 a in the axis P direction.
  • Clutch side dog teeth 32 and 33 are formed.
  • the clutch-side dog teeth 32 and 33 are teeth having a width smaller than the shape of the spline teeth 31 a of the clutch-side spline 31 and the tips thereof are designed to be flat.
  • the gear side dog teeth have the same shape.
  • the input gear 18 is fixed to the outer periphery of one end side (radial bearing 25 side) of the input shaft 17 in the axis P direction.
  • the first output gear 20 is in contact with a spacer 34 that is in contact with the inner ring of the radial bearing 26 and one end surface of the guide portion 27 of the input shaft 17 in the axis P direction.
  • it is arranged so as to be rotatable with respect to the outer periphery of the input shaft 17.
  • a surface of the first output gear 20 facing the guide portion 27 and the clutch sleeve 30 is formed with a first housing recess 35 by reducing the wall thickness.
  • the guide housing 27 and the clutch are formed in the first housing recess 35.
  • a part of the sleeve 30 is inserted.
  • a gear side dog tooth 36 that meshes with the clutch side dog tooth 32 of the clutch sleeve 30 is formed inside the first accommodating recess 35 (see FIG. 9).
  • the second output gear 21 is in contact with the surface facing the guide portion 27 of the input gear 18 fixed to one end side of the input shaft in the axis P direction and the other end surface of the guide portion 27 of the input shaft 17 in the axis P direction. In this state, it is arranged so as to be rotatable with respect to the outer periphery of the input shaft 17.
  • a second housing recess 37 is formed by reducing the thickness, and the guide housing 27 and the second housing recess 37 are also formed. A part of the clutch sleeve 30 is inserted. A gear side dog tooth 38 that meshes with the clutch side dog tooth 33 of the clutch sleeve 30 is formed inside the second accommodating recess 37 (see FIG. 10). Further, as shown in FIG. 5, an operation shaft 40 is coaxially inserted into the hollow cylindrical input shaft 17.
  • An oil passage 53 is formed in the shaft of the operation shaft 40 along the shaft P from one end portion on the radial bearing 25 side supporting the input shaft 17 to the other end portion side.
  • the operation shaft 40 passes through the operation shaft 40 in a direction orthogonal to the axis P, passes through the shaft slide gap 28, and has a clutch sleeve 30 fixed to both ends.
  • a connecting shaft 41 is connected.
  • an oil channel 54 that allows the lubricating oil 52 to flow from the outside into the oil path 53 is mounted, and flows into the oil path 53 at a plurality of positions along the axis P.
  • An oil hole 55 for supplying the lubricating oil 52 to the outside of the operation shaft 40 is formed.
  • a baffle plate 46 is disposed so as to surround the lower region of the second output gear 21 and the input gear 18 of the transmission mechanism 16.
  • rotation in the R1 direction or rotation in the R2 direction is transmitted to the rotating member 44 via a shift transmission mechanism (not shown).
  • a thrust converting member 45 that is rotatably engaged with the circumferential groove 42 of the thrust moving member 43 is connected to the rotating member 44.
  • the gear selection clutch 50 shown in FIG. 4 includes a gear-side dog tooth 36 disposed in the first housing recess 35 of the first output gear 20 and a gear disposed in the second housing recess 37 of the second output gear 21.
  • the clutch side dog teeth 32 and 33 mesh with each other. 4 includes an operation shaft 40, a sleeve connection shaft 41, a thrust moving member 43, a rotating member 44, and a thrust converting member 45.
  • the rotating shaft described in the present invention corresponds to the input shaft 17
  • the first gear described in the present invention corresponds to the input gear 18
  • the second gear described in the present invention is the first gear.
  • the third gear described in the present invention corresponds to the second output gear.
  • the first output gear 20 is moved while the sleeve connection shaft 41 connected to the operation shaft 40 slides on the pair of slide surfaces 28a, 28b of the shaft slide gap 28. Move to the side.
  • the clutch sleeve 30 fixed to the sleeve connecting shaft 41 also moves to the first output gear 20 side.
  • the clutch side spline 31 formed on the inner periphery of the clutch sleeve 30 meshes with the guide side spline 29 of the guide portion 27 formed integrally with the input shaft 17. It moves toward the first output gear 20 while being guided by the side spline 29. Then, the clutch-side dog teeth 32 formed at the tip of the clutch-side spline 31 of the clutch sleeve 30 mesh with the gear-side dog teeth 36 of the first output gear 20, whereby the first output gear 20 and the input gear 18.
  • the rotation in the R2 direction is transmitted from the neutral position N to the rotating member 44 via the transmission mechanism.
  • the thrust converting member 45 to which the rotation is transmitted from the rotating member 44 moves the thrust moving member 43 in the second speed change direction D2.
  • the operation shaft 40 fixed to the thrust moving member 43 also moves in the same direction (right direction in FIG. 5) along the axis P direction.
  • the sleeve connection shaft 41 connected to the operation shaft 40 also moves to the second output gear 21 side while sliding on the pair of slide surfaces 28a, 28b of the shaft slide gap 28.
  • the clutch sleeve 30 fixed to the sleeve connecting shaft 41 also moves to the second output gear 21 side. Also in this case, the clutch sleeve 30 moves toward the second output gear 21 while being guided by the guide-side spline 29. Then, the clutch side dog teeth 33 formed at the tip of the clutch side spline 31 of the clutch sleeve 30 mesh with the gear side dog teeth 38 of the second output gear 21, so that the second output gear 21 and the input gear 18 are engaged. Is engaged through the gear side dog teeth 38, the clutch side dog teeth 33, the clutch side spline 31 of the clutch sleeve 30, the guide side spline 29 of the guide portion 27, and the input shaft 17. To do.
  • the synchronization mechanism is changed by shifting the rotation of the input shaft 17 and the first output gear 20 or the second output gear 21 approximately in synchronization.
  • the clutch side dog teeth 32 of the clutch sleeve 30 and the gear side dog teeth 36 of the first output gear 20 are meshed with each other, or the clutch side dog teeth 33 of the clutch sleeve 30 and the gear side of the second output gear 21 are not required. Engagement with the dog teeth 38 can be performed smoothly.
  • the second rotating element 11 due to the rotation of the differential device 6, the input gear 18 of the speed change mechanism 16, the first output gear 20, and the second output gear 21 rotate, so that the inside of the transmission case 8.
  • the oil level L of the lubricating oil 52 that is filled varies.
  • the speed change mechanism 16 includes the second output gear 21 and the input of the lubricating oil 52 around the speed change mechanism 16 by a baffle plate 46 disposed so as to surround the lower region of the second output gear 21 and the input gear 18. Since the gear 18 can suppress the lubricating oil 52 to be scooped up, the lubricating oil 52 can easily flow toward the second rotating element 11. Therefore, the lubricating oil 52 is supplied to the second rotating element 11 side, and the lubricating oil 52 supplied by the second rotating element flows through the transmission case 8 and flows into the oil path 53 from the oil channel 54.
  • the lubricating oil 52 in the transmission case 8 lifted up by the respective gears such as the speed change mechanism 16 and the second rotating element 11 is the end of the operation shaft 40 of the speed change mechanism 16.
  • the lubricating oil 52 that has flowed into the oil passage 53 of the operation shaft 40 flows out of the operation shaft 40 through an oil hole 55 formed in the operation shaft 40.
  • the lubricating oil 52 that has flowed out of the operation shaft 40 from the oil hole 55 flows radially by the rotation of the input shaft 17, and the sliding between the bearings, the circumferential groove 42 of the thrust moving member 43 and the thrust converting member 45.
  • a gear selection clutch 50 is disposed between the first output gear 20 and the second output gear 21, and a clutch operation unit 51 is disposed in the input shaft 17, and the gear selection clutch 50 is moved forward and backward in the axis P direction. Since a mechanism for controlling gear shifting is not disposed outside the input shaft 17, the first output gear 20, and the second output gear 21, the transmission mechanism 16 can be made small and compact. . Further, the guide portion 27 and a part of the clutch sleeve 30 are inserted into the first accommodation recess 35 formed in the first output gear 20, and the guide portion 27 and the second accommodation recess 37 formed in the second output gear 21 are also included. Since the speed change mechanism 16 is formed in a state where a part of the clutch sleeve 30 is inserted, the dimension in the direction of the axis P is reduced, and a further smaller speed change mechanism 16 can be provided.
  • the clutch side spline 31 formed on the inner periphery of the clutch sleeve 30 meshes with the guide side spline 29 of the guide portion 27 formed integrally with the input shaft 17, and the clutch sleeve 30 is connected to the guide side spline. 29, the clutch sleeve 30 moves in the direction of the axis P along the axis P direction while moving toward the first output gear 20 or the second output gear 21.
  • the clutch side dog teeth 32 that mesh with the gear side dog teeth 36 of the first output gear 20 and the clutch side that meshes with the gear side dog teeth 38 of the second output gear 21 at both ends of the clutch side spline 31 of the clutch sleeve 30. Since the dog teeth 33 are formed and the synchronizing device is not provided, it is possible to promote the shortening of the dimension of the gear selection clutch 50 in the direction of the axis P and further reduce the size of the speed change mechanism 16. Further, the clutch operating portion 51 has a double-pipe structure operating shaft 40 with respect to the input shaft 17, a sleeve connecting shaft 41 that connects the operating shaft 40 and the clutch sleeve 30, and the operating shaft 40 is moved in the axis P direction. With the configuration including the thrust moving member 43, the rotating member 44, and the thrust converting member 45 to be operated, a simple operation mechanism that does not require a large operation space can be provided.

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Abstract

中空形状の回転軸（１７）に同軸に固定された第１歯（車１８）と、回転軸の外周に互いに対向して回転自在に同軸に配置された第２歯車（２０）及び第３歯車（２１）と、第２歯車及び第３歯車の間に配置され、第２歯車及び第１歯車を結合し第３歯車及び第１歯車を非結合とする状態と、第３歯車及び第１歯車を結合し第２歯車及び第１歯車を非結合とする状態との何れかを選択する歯車選択クラッチ（５０）と、回転軸の中空部に配置した操作軸（４０）を歯車選択クラッチに連結し、操作軸を軸方向に進退させることで歯車選択クラッチを操作するクラッチ操作部（５１）と、を備えている。

Description

変速機構
　本発明は、車両などに搭載される変速機構に関する。
　駆動源から入力軸に伝達された回転力を、１対の歯車の何れかを選択して出力軸に伝達する変速機構として、例えば特許文献１の技術が知られている。
　特許文献１の変速機構には、出力軸の外周に一対の歯車が回転自在に同軸に配置されているとともに、一対の歯車を出力軸に結合するための結合スリーブが配置されている。そして、結合スリーブを一対の歯車の一方に連結する変速操作を行うことで、入力軸に伝達された回転力が、一対の歯車の一方を介して出力軸に伝達されるようになっている。
特開平７－９８５９号公報
　ところで、特許文献１の変速機構は、一対の歯車の何れかに結合スリーブを結合させるレバー機構を結合スリーブの外側に配置している。そのため、結合スリーブの周囲にはレバー機構が動作する空間を設けなければならないので、大型の変速機構となってしまう。
　したがって、特許文献１の変速機構を車両用の変速機構として使用すると、車両搭載性の面で問題がある。
　そこで、本発明は、小型化を図ることができる変速機構を提供することを目的としている。
　本発明の一実施形態に係る変速機構は、中空形状の回転軸に同軸に固定された第１歯車と、回転軸の外周に互いに対向して回転自在に同軸に配置された第２歯車及び第３歯車と、第２歯車及び第３歯車の間に配置され、第２歯車及び第１歯車を結合し第３歯車及び第１歯車を非結合とする状態と、第３歯車及び第１歯車を結合し第２歯車及び第１歯車を非結合とする状態との何れかを選択する歯車選択クラッチと、回転軸の中空部に配置した操作軸を歯車選択クラッチに連結し、操作軸を軸方向に進退させることで歯車選択クラッチを操作するクラッチ操作部と、を備えている。
　本発明の一実施形態に係る変速機構によれば、歯車選択クラッチが第２歯車及び第３歯車の間に配置されており、歯車選択クラッチを操作するクラッチ操作部が、回転軸内に配置した操作軸を備えており、回転軸、第２歯車及び第３歯車の外側には変速を制御する機構が存在しないので、小型でコンパクトな変速機構を得ることができる。
本発明に係る車両を模式的に示した図である。 本発明に係る車両に搭載されているフロントユニットを概略的に示した図である。 本発明に係るフロントユニットを構成するトランスミッションの内部構造を簡略的に示した図である。 本発明に係る回転要素列の一部を示したスケルトン図である。 本発明に係る変速機構を示す図３のＡ－Ａ線矢視図である。 図５のＢ－Ｂ線矢視図である。 図６の丸印で示した符号Ｃの具体的な構成を示す図である。 図６のＥ－Ｅ線矢視図においてガイド側スプラインを省略した図である。 第２歯車の歯車側ドグ歯を示した図である。 第３歯車の歯車側ドグ歯を示した図である。
　次に、図面を参照して、本発明の第１実施形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることはもちろんである。
　また、以下に示す第１実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。
［第１実施形態の車両］
　図１は、本発明に係る車両１を模式的に示したものである。図１の矢印Ｆ－Ｂは車両１の前後方向、矢印Ｌ－Ｒは、車両１の左右方向を示している。
　車両１は、前輪（左の前輪２ＦＬ及び右の前輪２ＦＲ）を駆動するフロントユニット３を備えており、エンジン及びモータジェネレータの駆動力を備えたハイブリッド車両である。
　フロントユニット３は、図２に示すように、電動機及び発電機として作動する第１モータジェネレータＭＧ１と、同じく電動機及び発電機として作動する第２モータジェネレータＭＧ２と、エンジン４と、第１及び第２モータジェネレータＭＧ１、ＭＧ２及びエンジン４が連結されているトランスミッション５と、トランスミッション５の出力により駆動される差動装置６とを有し、差動装置６から車両１の左右に延びる車軸７、７が、左の前輪２ＦＬ及び右の前輪２ＦＲに連結されている。
［第１実施形態のトランスミッションの内部構造］
　図３は、トランスミッション５の内部構造を示すものであり、トランスミッションケース８に、第１及び第２モータジェネレータＭＧ１、２、エンジン４及び差動装置６に連結する回転要素列９が配置されている。
　この回転要素列９は、第１モータジェネレータＭＧ１に回転軸１０ａを介して連結されている第１回転要素１０と、差動装置６に回転軸１１ａを介して連結されている第２回転要素１１と、エンジン４に回転軸１２ａを介して連結されている第３回転要素１２と、第２モータジェネレータＭＧ２に回転軸１３ａを介して連結されている第４回転要素１３と、を備えている。そして、回転要素列９は、第１回転要素１０及び第２回転要素１１が第５回転要素１４を介して連結され、第３回転要素１２及び第４回転要素１３が第６回転要素１５を介して連結され、第２回転要素１１及び第３回転要素１２が変速機構１６を介して連結されている。
　ここで、図３は、トランスミッション５の内部に配置された回転要素列９を側面から示したものであり、最も下部に変速機構１６が配置されており、変速機構１６より高い位置に第２回転要素１１が配置されている。そして、変速機構１６の回転軸４０が浸る程度の高さまでトランスミッションケース８内に潤滑オイル５２が満たされている。なお、図３の符号Ｌは、潤滑オイル５２の油面である。
　そして、変速機構１６の下側の領域を囲むようにバッフルプレート４６が配置されている。
［第１実施形態の変速機構］
　変速機構１６は、図４に示すように、入力軸１７の一端側外周に入力歯車１８が同軸に固定されており、この入力歯車１８は、第２回転要素１１の回転要素出力歯車１９に噛合している。
　また、入力軸１７の他端側外周に第１出力歯車２０が入力軸１７に対して回転自在に同軸に配置されているとともに、第１出力歯車２０及び入力歯車１８の間の入力軸１７の外周に、第１出力歯車２０より歯車直径の大きな第２出力歯車２１が入力軸１７に対して回転自在に配置されている。
　変速機構１６の第１出力歯車２０には、第３回転要素１２の第１入力歯車２２が噛合し、第２出力歯車２１には、第３回転要素１２の第２入力歯車２３が噛合している。
　そして、第１出力歯車２０及び入力歯車１８を結合状態とする第１変速、第２出力歯車２１及び入力歯車１８を結合状態とする第２変速、或いは第１出力歯車２０及び第２出力歯車２１のいずれも入力歯車１８と非結合とするニュートラル状態とする歯車選択クラッチ５０と、歯車選択クラッチの操作を行うクラッチ操作部５１と、を備えている。
　次に、変速機構１６の具体的な構造について、図５から図１０を参照して詳細に説明する。
　図５に示すように、中空円筒形状の入力軸１７の軸Ｐ方向の一端は、ケース内壁８ａにラジアル軸受２５を介して回転自在に支持されており、入力軸１７の軸Ｐ方向の他端は、ケース内壁８ｂにラジアル軸受２６を介して回転自在に支持されている。
　入力軸１７の軸方向中央の外周には、図５及び図６に示すように、径方向外方に突出した円板形状のガイド部２７が形成されている。
　ガイド部２７には、軸Ｐ方向に対して直交する方向に外周まで貫通したシャフトスライド空隙部２８が形成されている。このシャフトスライド空隙部２８は、軸Ｐに沿って互いに平行に形成され、ガイド部２７の軸Ｐ方向の両端面まで連続する一対のスライド面２８ａ，２８ｂが形成されている。
　ガイド部２７の外周には、軸Ｐ方向にスプライン歯２９ａが延在しているガイド側スプライン２９が形成されている。
　ガイド部２７のガイド側スプライン２９に、円環形状のクラッチスリーブ３０の内スプライン歯３１が係合している。
　クラッチスリーブ３０の内周には、図７及び図８に示すように、ガイド側スプライン２９のスプライン歯２９ａに噛み合うスプライン歯３１ａを備えたクラッチ側スプライン３１と、スプライン歯３１ａの軸Ｐ方向の両端部のクラッチ側ドグ歯３２，３３とが形成されている。
　図７で示すように、クラッチ側ドグ歯３２、３３は、クラッチ側スプライン３１のスプライン歯３１ａの形状より小さな幅の歯でかつ先端が平面に設計されている。また、歯車側ドグ歯も同形状となっている。
　入力歯車１８は、図５に示すように、入力軸１７の軸Ｐ方向の一端側（ラジアル軸受２５側）の外周に固定されている。
　第１出力歯車２０は、図５に示すように、ラジアル軸受２６の内輪に接触している間座３４と、入力軸１７のガイド部２７の軸Ｐ方向の一方の端面とに当接した状態で、入力軸１７の外周に対して回転自在に配置されている。
　第１出力歯車２０のガイド部２７及びクラッチスリーブ３０に対向する面側は、肉厚を減少させることで第１収容凹部３５が形成されており、この第１収容凹部３５にガイド部２７及びクラッチスリーブ３０の一部が入り込んでいる。
　この第１収容凹部３５の内部には、クラッチスリーブ３０のクラッチ側ドグ歯３２と噛み合う歯車側ドグ歯３６が形成されている（図９参照）。
　第２出力歯車２１は、入力軸の軸Ｐ方向の一端側に固定した入力歯車１８のガイド部２７を向く面と、入力軸１７のガイド部２７の軸Ｐ方向の他方の端面とに当接した状態で、入力軸１７の外周に対して回転自在に配置されている。
　第２出力歯車２１のガイド部２７及びクラッチスリーブ３０に対向する面側も、肉厚を減少させることで第２収容凹部３７が形成されており、この第２収容凹部３７にもガイド部２７及びクラッチスリーブ３０の一部が入り込んでいる。
　この第２収容凹部３７の内部には、クラッチスリーブ３０のクラッチ側ドグ歯３３と噛み合う歯車側ドグ歯３８が形成されている（図１０参照）。
　また、図５に示すように、中空円筒形状の入力軸１７には操作軸４０が同軸に挿入されている。
　操作軸４０の軸内には、入力軸１７を支持しているラジアル軸受２５側の一方の端部から他方の端部側まで軸Ｐに沿って油路５３が形成されている。
　操作軸４０には、図５及び図６に示すように、軸Ｐに直交する方向で操作軸４０を貫通し、シャフトスライド空隙部２８を通過して両端にクラッチスリーブ３０が固定されているスリーブ連結シャフト４１が連結されている。
　操作軸４０のラジアル軸受２５側の一方の端部に、外部から潤滑オイル５２を油路５３に流し込むオイルチャンネル５４が装着されているとともに、軸Ｐに沿う複数の位置に、油路５３に流れ込んだ潤滑オイル５２を操作軸４０の外部に供給するオイル孔５５が形成されている。
　そして、変速機構１６の第２出力歯車２１及び入力歯車１８の下方領域を囲むように、バッフルプレート４６が配置されている。
　一方、変速制御装置（不図示）から変速制御信号が入力すると、変速伝達機構（不図示）を介して回転部材４４に、Ｒ１方向の回転、或いはＲ２方向の回転が伝達される。
　回転部材４４には、スラスト移動部材４３の周溝４２に回転可能に係合しているスラスト変換部材４５が連結されている。
　そして、回転部材４４がＲ１方向に回転すると、スラスト移動部材４３が第１変速方向Ｄ１に移動し、回転部材４４がＲ２方向に回転するとスラスト移動部材４３が第２変速方向Ｄ２に移動する。
　ここで、図４で示した歯車選択クラッチ５０は、第１出力歯車２０の第１収容凹部３５に配置した歯車側ドグ歯３６と、第２出力歯車２１の第２収容凹部３７に配置した歯車側ドグ歯３８と、入力軸１７のガイド部２７と、ガイド部２７に支持されて軸Ｐ方向にスライドするクラッチスリーブ３０と、クラッチスリーブ３０に設けられて歯車側ドグ歯３６，３８の一方に噛合するクラッチ側ドグ歯３２，３３とで構成されている。
　また、図４で示したクラッチ操作部５１は、操作軸４０と、スリーブ連結シャフト４１と、スラスト移動部材４３と、回転部材４４と、スラスト変換部材４５とで構成されている。
　また、本発明に記載されている回転軸が入力軸１７に対応し、本発明に記載されている第１歯車が入力歯車１８に対応し、本発明に記載されている第２歯車が第１出力歯車２０に対応し、本発明に記載されている第３歯車が第２出力歯車に対応している。
［第１実施形態の変速機構の動作］
　次に、変速制御装置から変速操作（第１変速、或いは第２変速）の制御信号が入力したときの変速機構１６の動作について図５を参照しながら説明する。
　変速制御装置から第１変速の制御信号が入力すると、変速伝達機構を介して回転部材４４にニュートラル位置ＮからＲ１方向の回転力が伝達される。回転部材４４がニュートラル位置ＮからＲ１方向に回転すると、回転部材４４から回転が伝達されたスラスト変換部材４５がスラスト移動部材４３を第１変速方向Ｄ１に移動させる。
　スラスト移動部材４３が第１変速方向Ｄ１に移動すると、スラスト移動部材４３に固定されている操作軸４０も軸Ｐ方向に沿って同一方向（図５の左方向）に移動する。
　操作軸４０が第１変速方向Ｄ１に移動すると、操作軸４０に連結されているスリーブ連結シャフト４１が、シャフトスライド空隙部２８の一対のスライド面２８ａ，２８ｂに摺動しながら第１出力歯車２０側に移動していく。
　スリーブ連結シャフト４１が第１出力歯車２０側に移動していくことで、スリーブ連結シャフト４１に固定されているクラッチスリーブ３０も第１出力歯車２０側に移動していく。
　この際、クラッチスリーブ３０の内周に形成されているクラッチ側スプライン３１は、入力軸１７に一体に形成されたガイド部２７のガイド側スプライン２９に噛合しているので、クラッチスリーブ３０は、ガイド側スプライン２９に案内されながら第１出力歯車２０側に移動していく。
　そして、クラッチスリーブ３０のクラッチ側スプライン３１の先端に形成されているクラッチ側ドグ歯３２が、第１出力歯車２０の歯車側ドグ歯３６に噛合することで、第１出力歯車２０及び入力歯車１８が、歯車側ドグ歯３６、クラッチ側ドグ歯３２、クラッチスリーブ３０のクラッチ側スプライン３１、ガイド部２７のガイド側スプライン２９及び入力軸１７を介して結合状態となり、第１変速の切換え操作が完了する。
　次に、変速制御装置から第２変速に切換える制御信号が入力すると、先ず、変速伝達機構を介して回転部材４４にはＲ２方向の回転力が伝達され、回転部材４４がニュートラル位置Ｎまで回転する。回転部材４４がニュートラル位置Ｎまで回転すると、スラスト変換部材４５を介してスラスト移動部材４３が中立位置まで移動し、クラッチスリーブ３０が第１出力歯車２０から離れて、第１出力歯車２０の歯車側ドグ歯３６とクラッチスリーブ３０のクラッチ側ドグ歯３２の噛合が解除される。
　次いで、変速伝達機構を介して回転部材４４にニュートラル位置ＮからＲ２方向の回転が伝達される。回転部材４４がニュートラル位置ＮからＲ２方向に回転すると、回転部材４４から回転が伝達されたスラスト変換部材４５がスラスト移動部材４３を第２変速方向Ｄ２に移動させる。
　スラスト移動部材４３が第２変速方向Ｄ２に移動すると、スラスト移動部材４３に固定されている操作軸４０も軸Ｐ方向に沿って同一方向（図５の右方向）に移動する。そして、操作軸４０に連結されているスリーブ連結シャフト４１も、シャフトスライド空隙部２８の一対のスライド面２８ａ，２８ｂに摺動しながら第２出力歯車２１側に移動していく。
　スリーブ連結シャフト４１が第２出力歯車２１側に移動していくことで、スリーブ連結シャフト４１に固定されているクラッチスリーブ３０も第２出力歯車２１側に移動していく。この場合にも、クラッチスリーブ３０は、ガイド側スプライン２９に案内されながら第２出力歯車２１側に移動していく。
　そして、クラッチスリーブ３０のクラッチ側スプライン３１の先端に形成されているクラッチ側ドグ歯３３が、第２出力歯車２１の歯車側ドグ歯３８に噛合することで、第２出力歯車２１及び入力歯車１８は、歯車側ドグ歯３８、クラッチ側ドグ歯３３、クラッチスリーブ３０のクラッチ側スプライン３１、ガイド部２７のガイド側スプライン２９及び入力軸１７を介して結合状態となり、第２変速の切換え操作が完了する。
　ここで、変速機構１６を第１変速及び第２変速の間で切り替える際には、入力軸１７と第１出力歯車２０又は第２出力歯車２１の回転を略合わせて変速することでシンクロ機構を必要とせずに、クラッチスリーブ３０のクラッチ側ドグ歯３２と第１出力歯車２０の歯車側ドグ歯３６との噛合、或いは、クラッチスリーブ３０のクラッチ側ドグ歯３３と第２出力歯車２１の歯車側ドグ歯３８との噛合をスムーズに行うことができる。
［第１実施形態のトランスミッション内部の潤滑について］
　図３に示すように、差動装置６の回転による第２回転要素１１、変速機構１６の入力歯車１８、第１出力歯車２０及び第２出力歯車２１が回転することで、トランスミッションケース８内に満たされている潤滑オイル５２の油面Ｌが変動する。
　ここで、変速機構１６は、第２出力歯車２１及び入力歯車１８の下方領域を囲むように配置されているバッフルプレート４６により、変速機構１６の周囲の潤滑オイル５２の第２出力歯車２１及び入力歯車１８が、かき上げる潤滑オイル５２を抑制することができるので、潤滑オイル５２が第２回転要素１１側に流れやすくなる。そのため、第２回転要素１１側に潤滑オイル５２が供給され、第２回転要素により供給された潤滑オイル５２が、トランスミッションケース８を伝わってオイルチャンネル５４から油路５３に流れ込む。
　そして、図４、図５で示すように、変速機構１６や第２回転要素１１等の各ギヤによりかき上げられたトランスミッションケース８内の潤滑オイル５２は、変速機構１６の操作軸４０の端部に装着したオイルチャンネル５４から油路５３に流れ込む。操作軸４０の油路５３に流れ込んだ潤滑オイル５２は、操作軸４０に形成したオイル孔５５から操作軸４０の外部に流れ出る。そして、オイル孔５５から操作軸４０の外部に流れ出た潤滑オイル５２は、入力軸１７の回転により放射状に流れていき、各軸受け、スラスト移動部材４３の周溝４２とスラスト変換部材４５の摺動部、クラッチスリーブ３０のクラッチ側ドグ歯３２，３３，第１出力歯車２０の歯車側ドグ歯３６及び第２出力歯車２１の歯車側ドグ歯３８に達する。
［第１実施形態の変速機構の効果］
　次に、第１実施形態の変速機構１６の効果について説明する。
　歯車選択クラッチ５０が第１出力歯車２０及び第２出力歯車２１の間に配置されており、クラッチ操作部５１が入力軸１７内に配置され、軸Ｐ方向に進退させることで歯車選択クラッチ５０を操作するようにしており、入力軸１７、第１出力歯車２０及び第２出力歯車２１の外側に、変速を制御する機構を配置していないので、小型でコンパクトな変速機構１６とすることができる。
　また、第１出力歯車２０に形成した第１収容凹部３５にガイド部２７及びクラッチスリーブ３０の一部が入り込んでおり、第２出力歯車２１に形成した第２収容凹部３７にもガイド部２７及びクラッチスリーブ３０の一部が入り込んだ状態で変速機構１６が形成されているので、軸Ｐ方向の寸法が小さくなり、さらに小型の変速機構１６を提供することができる。
　そして、クラッチスリーブ３０の内周に形成されているクラッチ側スプライン３１は、入力軸１７に一体に形成されたガイド部２７のガイド側スプライン２９に噛合しており、クラッチスリーブ３０は、ガイド側スプライン２９に案内されながら軸Ｐ方向に沿って第１出力歯車２０、或いは第２出力歯車２１に向けて移動するので、クラッチスリーブ３０の軸Ｐ方向の移動をスムーズに行うことができる。
　また、クラッチスリーブ３０のクラッチ側スプライン３１の両端部に、第１出力歯車２０の歯車側ドグ歯３６に噛み合うクラッチ側ドグ歯３２と、第２出力歯車２１の歯車側ドグ歯３８に噛み合うクラッチ側ドグ歯３３とが形成され、同期装置を有さないので、歯車選択クラッチ５０の軸Ｐ方向の寸法の短尺化を促進し、さらに変速機構１６の小型化を図ることができる。
　また、クラッチ操作部５１を、入力軸１７に対して二重管構造とした操作軸４０と、操作軸４０及びクラッチスリーブ３０を連結するスリーブ連結シャフト４１と、操作軸４０を軸Ｐ方向に移動させるスラスト移動部材４３、回転部材４４及びスラスト変換部材４５とを備えた構成としたことで、大きな操作スペースを必要としない簡便な操作機構とすることができる。
１　車両
２ＦＬ　左の前輪
２ＦＲ　右の前輪
２ＢＬ　左の後輪
２ＢＲ　右の前輪
３フロントユニット
ＭＧ１　第１モータジェネレータ
ＭＧ２　第２モータジェネレータ
４　エンジン
５　トランスミッション
６　差動装置
７　車軸
８　トランスミッションケース
８ａ，８ｂ　ケース内壁
９　回転要素列
１０ａ　回転軸
１０　第１回転要素
１１ａ　回転軸
１１　第２回転要素
１２ａ　回転軸
１２　第３回転要素
１３ａ　回転軸
１３　第４回転要素
１４　第５回転要素
１５　第６回転要素
１６　変速機構
１７　入力軸
１８　入力歯車
１９　回転要素出力歯車
２０　第１出力歯車
２１　第２出力歯車
２２　第１入力歯車
２３　第２入力歯車
２５　ラジアル軸受
２６　ラジアル軸受
２７　ガイド部
２８　シャフトスライド空隙部
２８ａ，２８ｂ　一対のスライド面
２９ａ　スプライン歯
２９　ガイド側スプライン
３０　クラッチスリーブ
３１ａ　スプライン歯
３１　クラッチ側スプライン
３２，３３　クラッチ側ドグ歯
３４　間座
３５　第１収容凹部
３６　歯車側ドグ歯
３７　第２収容凹部
３８　歯車側ドグ歯
４０　操作軸
４１　スリーブ連結シャフト
４２　周溝
４３　スラスト移動部材
４４　回転部材
４５　スラスト変換部材
４６　バッフルプレート
５０　歯車選択クラッチ
５１　クラッチ操作部
５２　潤滑オイル
５３　油路
５４　オイルチャンネル
５５　オイル孔

Claims (5)

  1. 　中空形状の回転軸に同軸に固定された第１歯車と、前記回転軸の外周に互いに対向して回転自在に同軸に配置された第２歯車及び第３歯車と、
    　前記第２歯車及び前記第３歯車の間に配置され、前記第２歯車及び前記第１歯車を結合し前記第３歯車及び前記第１歯車を非結合とする状態と、前記第３歯車及び前記第１歯車を結合し前記第２歯車及び前記第１歯車を非結合とする状態との何れかを選択する歯車選択クラッチと、
    　前記回転軸の中空部に配置した操作軸を前記歯車選択クラッチに連結し、前記操作軸を軸方向に進退させることで前記歯車選択クラッチを操作するクラッチ操作部と、を備えていることを特徴とする変速機構。
  2. 　前記第２歯車及び前記第３歯車の互いの対向面にそれぞれ凹部を設け、前記歯車選択クラッチは、前記第２歯車及び前記第３歯車の各凹部の内部に入り込んで配置されていることを特徴とする請求項１記載の変速機構。
  3. 　前記歯車選択クラッチは、
    　前記回転軸の外周から径方向外方に突出して形成されたガイド部と、
    　前記ガイド部の外周に配置されて前記ガイド部に対する回転が拘束され、且つ前記ガイド部に案内されて前記軸方向に移動するクラッチスリーブと、
    　前記クラッチスリーブの前記軸方向の両端面に形成されたクラッチ側ドグ歯と、を備えており、
    　前記第２歯車及び前記第３歯車の各凹部には、前記クラッチ側ドグ歯に噛合する歯車側ドグ歯が形成されており、
    　前記クラッチ操作部は、前記クラッチスリーブを前記第２歯車及び前記第３歯車の一方側の前記軸方向に移動させて、前記クラッチスリーブの前記クラッチ側ドグ歯と、前記第２歯車又は前記第３歯車の一方の歯車側ドグ歯とを噛合させることを特徴とする請求項２記載の変速機構。
  4. 　前記ガイド部の外周には、ガイド側スプラインが形成されており、
    　前記クラッチスリーブの内周には、前記ガイド側スプラインに噛合するクラッチ側スプラインが形成されているとともに、前記クラッチ側スプラインの前記軸方向の両端部に前記クラッチ側ドグ歯が形成されていることを特徴とする請求項３記載の変速機構。
  5. 　前記クラッチ操作部は、
    　前記回転軸の前記中空部に配置した前記操作軸を直交して貫通し、前記ガイド部に設けたシャフトスライド空隙部を通過して前記クラッチスリーブに固定されたスリーブ連結シャフトと、
    　前記操作軸を前記軸方向に進退させるスラスト移動機構と、を備え、
    　前記スラスト移動機構の動作により、前記操作軸を介して前記スリーブ連結シャフトをシャフトスライド空隙部で前記軸方向に進退させることで、前記クラッチスリーブを前記第２歯車及び前記第３歯車の間で進退させることを特徴とする請求項３又は４記載の変速機構。
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