JP2002340111A - 副変速機付き変速装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 エンジンからのトルクを伝達させながら副変
速機における変速操作を行い得るようにする。 【解決手段】 主変速機１０は複数の駆動歯車が設けら
れエンジン１３の動力が伝達される主入力軸１１と駆動
歯車に噛み合う複数の被駆動歯車が設けられ駆動軸１４
ａ，１４ｂに動力を伝達する主出力軸１２とを有し、主
変速機切換機構４１〜４３により動力伝達を行う変速歯
車列が切り換えられる。副変速機６０は入力歯車６２が
固定された副入力軸５９と、出力歯車６３が回転自在に
装着された副出力軸６１とを有し、副変速機切換機構６
７により直結状態と減速あるいは増速状態とに切り換え
られる。出力歯車６３と副出力軸６１との間には副変速
機クラッチ７１が設けられており、副変速機６０におい
ては、電子制御スロットルを作動させ、副変速機クラッ
チ７１を介してトルクを伝達しながら変速操作が行われ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は主変速機と副変速機
とを有し、車両用の動力伝達装置として好適な副変速機
付き変速装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両用の変速装置としては、運転者の手
動操作により変速段の切換を行う手動変速機（ＭＴ）
と、車両の走行状態に応じて自動的に変速操作を行う自
動変速機（ＡＴ）とがある。自動変速機には、変速機構
としてプラネタリギヤなどを用いて走行状態に応じて所
定の変速段に切り換えるようにした通常の自動変速機
と、変速比を走行状態に応じて無段階に設定する無段変
速機（ＣＶＴ）とがある。自動変速機としては、さら
に、複数の変速歯車列を有する手動変速機の構造をベー
スとして動力伝達を行う変速歯車列を油圧アクチュエー
タによって自動的に切り換えるようにした自動変速機
（ＡＭＴ Automated Manual Transmission）がある。

【０００３】このような変速装置においては、車両の動
力性能を大幅に向上させたり、四輪駆動車の走破性や脱
出性を向上させるために、主変速機の入力軸要素側と出
力軸要素側のいずれか一方に副変速機を設けることが知
られている。このように、副変速機を設けることによっ
て多数の変速段数を確保することができる。

【０００４】一般的な副変速機は平行二軸式となってお
り、たとえば、特開平11-287302号公報に開示されるよ
うに、副変速機は複数の変速歯車列を有する主変速機の
出力軸要素側に設けられている。従来の副変速機は、主
変速機の出力軸から減速用の歯車列を介して駆動軸に動
力を伝達する減速モードと、主変速機の出力軸から駆動
軸に直接動力を伝達する直結モードとを備えており、必
要に応じて手動で選択的に減速モードと直結モードとの
切換を行うようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前述した公報
に開示された副変速機においては、運転者の手動操作に
よってモード切換を行うようにしており、副変速機の切
換時には、エンジンと変速機との間に設けられた発進ク
ラッチを開放し、ニュートラル状態を作って入力トルク
を遮断するようにしている。このため、切換時には動力
の流れを遮断しており、トルク切れが生じる変速操作と
なり、不慣れな運転者にとっては不快な変速ショックや
切換中の空走感の原因になる。また、人為的操作を伴う
ので、悪路登坂や牽引登坂などにおいては、運転中に操
作の煩わしさなどがつきまとうという不都合が生じる。
さらに、従来の副変速機は構造が簡単ではあるが、手動
変速機との組み合わせに限定されているため、副変速機
を手動操作でしか変速操作できず、減速モードと直結モ
ードの切換を走行状態や運転状態により自動的に操作す
ることができない。また、主変速機が自動変速機の場合
には、主変速機と副変速機とを協調させて変速段制御を
する必要があるが、そのような変速装置には発展させる
ことができないという不都合がある。

【０００６】従来の副変速機を手動変速機と組み合わせ
た場合、運転者のクラッチペダル操作で動力を遮断して
ニュートラル状態にすれば、副変速機の手動操作を走行
中でも行うことが可能である。しかし、トルクコンバー
タを用いた自動変速機にこの副変速機を組み合わせて、
副変速機の操作を手動で行おうとすると、トルクコンバ
ータを介してエンジンからの引きずりトルクが常に副変
速機の切換機構に伝達されることになる。このため、切
換機構が機械的なシンクロナイザーとドッグクラッチか
らなる場合には走行中には切換操作を行うことができ
ず、一旦エンジンを停止してから切換操作を行う必要が
あり、操作性の観点から不都合が生じる。

【０００７】一方、減速モードと直結モードの切換を自
動的に行うようにした副変速機としては、たとえば、特
開平2-173463号公報に開示されるように、走行状態に応
じて主変速機と副変速機における変速操作を自動的に行
うようにしたものがある。さらに、両方のモードの切換
を自動的に行うようにした自動変速装置としては、前進
４段後退１段の自動変速機本体の後方に、高速段と低速
段を有する副変速機を装着するようにしたものが知られ
ている。この場合には、主変速機からの出力軸が副変速
機の遊星歯車装置の入力要素であるサンギヤと連結さ
れ、この遊星歯車装置の出力要素であるキャリアが副変
速機の出力軸となっている。また、遊星歯車の反力要素
がリングギヤとなっており、サンギヤとキャリアとの間
には副変速機を直結させる多板式ダイレクトクラッチが
設けられ、遊星歯車の反力要素にブレーキをかけて減速
比を得るための多板式ブレーキがトランスミッションケ
ース内に設けられている。これらの摩擦制御要素は、走
行状態を各種センサーで検出して走行状態に応じた油圧
を作動させることにより作動が制御され、油圧は変速機
の下部に装着された油圧制御装置によって調圧されるよ
うになっている。

【０００８】この副変速機は遊星歯車装置、多板ブレー
キおよび多板クラッチにより形成されており、自動変速
機のように自動的にモードを切り換えたり、手動で切り
換えることができる。しかしながら、各部材が１軸上に
連なって主変速機の出力軸側に配置されるため、副変速
機にはトルクが増幅されて入力されることになり、副変
速機は軸方向と径方向の両方向に大型化し、結果的に、
副変速機を含めた変速装置が長大化し、車載性や居住性
などが悪化するという不都合がある。さらにまた、主変
速機と副変速機とを同一作動流体により潤滑および冷却
を行っており、それぞれオイルパンを備え、潤滑や油面
管理に工夫が必要となる。その結果、変速装置全体が益
々重くなり、質量アップや製造原価の高騰の原因にもな
り、安価な変速装置を提供できないという不都合があ
る。

【０００９】本発明の目的は、エンジンからのトルクを
伝達させながら副変速機における変速操作を行い得るよ
うにすることにある。

【００１０】本発明の他の目的は、副変速機における変
速操作を走行中でも行い得るようにすることにある。

【００１１】本発明の他の目的は、副変速機を有する変
速装置の小型化し得るようにすることにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の副変速機付き変
速装置は、エンジンの動力が伝達される主入力軸、およ
び駆動軸に動力を伝達する主出力軸を有し、主変速機切
換機構により変速操作が行われる主変速機と、エンジン
出力軸の回転を前記主入力軸に伝達する状態と遮断する
状態とに切り換える発進クラッチと、入力歯車が固定さ
れた副入力軸、出力歯車が回転自在に装着された副出力
軸、および前記入力歯車に噛み合う被駆動歯車と前記出
力歯車に噛み合う駆動歯車とが設けられた副変速機軸を
備えた副変速機と、前記副入力軸と前記副出力軸とを直
結させる状態と、前記副入力軸と前記副出力軸とを前記
入力歯車から前記出力歯車を介して連結させる状態とに
切り換える副変速機切換機構と、前記出力歯車と前記副
出力軸との間に設けられ、前記副入力軸と前記副出力軸
との係合と開放を選択的に行うとともに伝達トルク容量
を調整する副変速機クラッチと、前記エンジン出力軸の
回転数と前記主出力軸または前記副出力軸の回転数とを
同期させるように前記エンジンの吸入空気量を調整する
電子制御スロットルとを有することを特徴とする。

【００１３】本発明の副変速機付き変速装置は、前記副
入力軸は前記発進クラッチまたは前記主出力軸に連結さ
れ、前記副出力軸は前記主入力軸または前記駆動軸に連
結されることを特徴とする。副変速機付き変速装置は、
前記入力歯車から前記出力歯車を介する変速歯車列に減
速段または増速段の歯車列を有することを特徴とする。
本発明の副変速機付き変速装置は、前記主変速機切換機
構と前記副変速機切換機構を運転者の手動操作により作
動することを特徴とする。本発明の副変速機付き変速装
置は、前記主変速機切換機構と前記副変速機切換機構
を、スロットル開度と車両速度に基づく自動変速パター
ンに応じて自動的に作動することを特徴とする。

【００１４】本発明にあっては、副変速機を切換動作さ
せる際には、副変速機クラッチを係合させて副入力軸か
ら副出力軸にトルクを伝達するので、副変速機における
変速操作がなされるときにトルクの落ち込みをなくすこ
とができる。副入力軸を発進クラッチに連結し、副出力
軸を主入力軸に連結すると、副変速機は主変速機の入力
要素側に配置され、また副入力軸を主出力軸に連結し、
副出力軸を駆動軸に連結すると、副変速機は主変速機の
出力要素側に配置され、主変速機の入出力要素側のいず
れにも副変速機を配置することができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の一実施の形
態である副変速機付き変速装置を示すスケルトン図であ
り、図２は図１に示す副変速機付き変速装置の作動を制
御するための油圧制御回路を示すブロック図である。

【００１６】図１に示すように、主変速機１０は主入力
軸１１と主出力軸１２とを有し、主入力軸１１にはエン
ジン１３の動力が伝達され、主出力軸１２はエンジン動
力をフロントドライブシャフトつまり前輪用の駆動軸１
４ａとリヤドライブシャフトつまり後輪用の駆動軸１４
ｂとに伝達する。エンジン１３には、エンジントルクや
エンジン回転数を調整する電子制御スロットル１５が設
けられており、通常は図示しないアクセルペダルの踏込
み量に応じた電子制御装置からの出力信号により電子制
御スロットル１５が開閉してエンジン制御を行う。ま
た、電子制御スロットルは、必要に応じてアクセルペダ
ルの踏込みに関係なく、検出された運転状態により予め
設定されたマップなどに基づいて開閉してエンジン制御
を行う。

【００１７】エンジン１３のクランク軸１６はトルクコ
ンバータ１７を介してトルクコンバータ出力軸１８に連
結されている。この出力軸１８からの動力が伝達される
主入力軸１１などはトランスミッションケース２０内に
装着されている。

【００１８】主入力軸１１には、第１速と第２速の駆動
歯車２１，２２が一体に取り付けられ、第３速から第５
速までの駆動歯車２３〜２５が回転自在に取り付けられ
ている。主出力軸１２には、第１速と第２速の被駆動歯
車３１，３２が回転自在に取り付けられ、第３速から第
５速の被駆動歯車３３〜３５が一体に取り付けられてい
る。それぞれの駆動歯車２１〜２５は対応する被駆動歯
車３１〜３５に噛み合って変速歯車列となっており、エ
ンジン動力を主出力軸１２に伝達することになる変速歯
車列を切り換えることによって変速動作が行われる。

【００１９】主出力軸１２には、第１速の被駆動歯車３
１と第２速の被駆動歯車３２との間に第１の切換機構４
１が設けられている。主入力軸１１には、第３速の駆動
歯車２３と第４速の駆動歯車２４との間に第２の切換機
構４２が設けられ、第５速の駆動歯車２５に隣接させて
第３の切換機構４３が設けられている。それぞれの切換
機構はシンクロメッシュ機構によって構成され、全ての
切換機構４１〜４３によって主変速機切換機構が形成さ
れている。なお、シンクロメッシュ機構に換えてドック
クラッチなどの他のタイプを切換機構４１〜４３として
使用するようにしても良い。

【００２０】第１の切換機構４１は主出力軸１２に固定
される切換ハブ４５ａと、これに常時噛み合う切換スリ
ーブ４５ｂとを有し、この切換スリーブ４５ｂに形成さ
れた内スプラインを第１速の被駆動歯車３１に形成され
た外スプライン３１ａに噛み合わせると変速段は第１速
に設定され、逆に第２速の被駆動歯車３２に一体形成さ
れた外スプライン３２ａに噛み合わせると第２速に設定
される。第２と第３の切換機構４２，４３は、主入力軸
１１に固定される切換ハブ４６ａ，４７ａと、これにそ
れぞれ常時噛み合う切換スリーブ４６ｂ，４７ｂとを有
し、これらの切換スリーブ４６ｂ，４７ｂを対応する外
スプライン２３ａ，２４ａ，２５ａのいずれかに噛み合
わせることによって、変速段は第３速から第５速のいず
れかに設定される。

【００２１】主入力軸１１には後退用の駆動歯車２７が
一体に取り付けられ、切換スリーブ４５ｂには後退用の
被駆動歯車３７が取り付けられており、これらは図示し
ないアイドラ歯車を介して噛み合うようになっている。
このアイドラ歯車は図示しない切換機構によって動力を
伝達する状態と遮断する状態とに切換移動するようにな
っている。このようにして、図示する主変速機１０は前
進５段後退１段の変速段を有する変速機となっている。

【００２２】それぞれの切換機構を運転者の手動操作に
よりリンク機構を介して行うようにすると、図示する変
速装置は手動変速機（ＭＴ）となり、油圧アクチュエー
タにより走行状況に応じて自動的に切り換えるようにす
るとマニュアル式の変速機構をベースとした自動変速機
（ＡＭＴ）となる。

【００２３】主入力軸１１には回転自在に駆動側のバイ
パス歯車５１が装着され、これと噛み合う被駆動側のバ
イパス歯車５２が主出力軸１２に一体に取り付けられ、
これらの歯車比は第３速相当に設定されている。主入力
軸１１にはバイパスクラッチ５３が設けられており、バ
イパスクラッチ５３は主入力軸１１に固定されたクラッ
チハブ５４と、バイパス歯車５１に固定されたクラッチ
ドラム５５とを有している。クラッチハブ５４とクラッ
チドラム５５にそれぞれ交互に組み込まれたクラッチプ
レートつまり摩擦係合要素を油圧によって押圧係合させ
ることにより、主入力軸１１のトルクはバイパスクラッ
チ５３を介して主出力軸１２に伝達される。

【００２４】エンジン出力軸としてのトルクコンバータ
出力軸１８には、エンジンの回転を主入力軸１１に伝達
する状態と遮断する状態とに切り換えるための発進クラ
ッチ５６が設けられている。発進クラッチ５６はトルク
コンバータ出力軸１８に固定されたクラッチドラム５７
と、このクラッチドラム５７との間に配置されたクラッ
チプレートを介して係合するクラッチハブ５８とを有
し、クラッチハブ５８に固定された連結軸は副入力軸５
９となっている。

【００２５】バイパスクラッチ５３は、この変速装置を
自動変速機とした場合に、前述した切換機構を車両の走
行状態に応じて自動的に切換動作させてアップシフトや
ダウンシフトする際に作動する。アップシフトが行われ
るときには、発進クラッチ５６をトルク伝達できる状態
に維持したままでバイパスクラッチ５３の係合を開始し
て、このバイパスクラッチ５３の伝達トルク容量を徐々
に増加するようにバイパスクラッチ５３を制御する。し
たがって、たとえば、第１速から第２速に変速する際に
は、発進クラッチ５６を締結したままでバイパスクラッ
チ５３の伝達トルク容量を徐々に増加させながら、同時
に電子制御スロットル１５によりエンジン回転数を第２
速の歯車比に応じた所定の回転数まで低下させて同期さ
せ、切換スリーブ４５ｂの内スプラインを第２速の被駆
動歯車３２の外スプライン３２ａに噛み合わせる。この
ときには、バイパスクラッチ５３の係合により駆動側と
被駆動側のバイパス歯車５１，５２を介して主入力軸１
１から主出力軸１２に動力が伝達され、エンジンからの
動力は遮断されることがなくなり、変速時のトルクの落
ち込みをなくすことができる。なお、バイパス歯車５
１，５２の変速比は３速相当に限らず、最高速段の変速
比に対応させた変速比としても良い。また、バイパスク
ラッチ５３は主入力軸１１に設けることなく、主出力軸
１２に設けるようにしても良く、バイパスクラッチを複
数個設けるようにしても良い。さらに、バイパス歯車５
１，５２によって所定の変速段の変速歯車列を形成する
ようにしても良い。

【００２６】副入力軸５９と主入力軸１１との間には、
副変速機６０が設けられ、主入力軸１１のエンジン側の
端部は副出力軸６１となっており、これらの副入力軸５
９と副出力軸６１は同一軸心となっている。このよう
に、図１に示す副変速機６０は主変速機１０の入力要素
側に設けられており、エンジン１３からの動力を直接副
変速機６０に取り込むことで副変速機６０を主変速機１
０の出力側に設ける場合よりも入力トルクが小さくな
り、変速装置を小型化することができるとともに、副変
速機６０を終減速機構のほぼ上方のデッドスペースに格
納でき、スペースの有効利用を図って、変速装置の大型
化を抑制することができる。

【００２７】副入力軸５９には入力歯車６２が一体に固
定され、副出力軸６１には出力歯車６３が回転自在に取
り付けられている。副入力軸５９および副出力軸６１に
それぞれ平行となって副変速機軸６４が設けられ、この
副変速機軸６４には、入力歯車６２と噛み合う被駆動歯
車６５と、出力歯車６３に噛み合う駆動歯車６６とが一
体となって回転自在に装着されている。

【００２８】副入力軸５９と副出力軸６１とを直結させ
る状態と、副入力軸５９と副出力軸６１とを入力歯車６
２、被駆動歯車６５、駆動歯車６６および出力歯車６３
を有する副変速機６０の変速歯車列を介して連結する状
態とに切り換えるために、副変速機切換機構６７が入力
歯車６２と出力歯車６３の間に設けられている。この副
変速機切換機構６７は、副出力軸６１に固定された切換
ハブ６８ａと、これに常時噛み合う切換スリーブ６８ｂ
とを有している。

【００２９】したがって、この切換スリーブ６８ｂの内
スプラインを入力歯車６２に形成された外スプライン６
２ａに噛み合わせると副変速機６０は副入力軸５９と副
出力軸６１とが直結した状態（直結モード）となる。逆
に、切換スリーブ６８ｂの内スプラインを出力歯車６３
に一体形成された外スプライン６３ａに噛み合わせる
と、副入力軸５９は副変速機の変速歯車列を介して副出
力軸６１に連結され、副入力軸５９の回転は副出力軸６
１に減速されて伝達される（減速モード）。副変速機６
０の変速歯車列は、図示する場合には、副入力軸５９の
回転を減速して副出力軸６１に伝達する歯車比に設定さ
れ減速段となっている。ただし、副入力軸５９の回転を
副出力軸６１に増速して伝達するように副変速機の歯車
比を設定し、この変速歯車列を増速段（増速モード）と
しても良い。このように、前進５段の変速段を有する主
変速機１０に副変速機６０を設けると、前進１０段の変
速段を有する変速装置となる。

【００３０】副変速機６０の出力歯車６３と副出力軸６
１との間には、副変速機クラッチ７１が設けられてい
る。この副変速機クラッチ７１は出力歯車６３に固定さ
れるクラッチドラム７２と、副出力軸６１に固定される
クラッチハブ７３とを有しており、クラッチドラム７２
とクラッチハブ７３は、これらの間に配置されたクラッ
チプレートつまり摩擦係合要素を介して油圧により係合
するようになっている。この副変速機クラッチ７１を、
副変速機６０を直結状態と減速状態あるいは増速状態と
に切り換えるときに係合させることにより、切り換える
際にトルクの落ち込みをなくすことができる。また、副
変速機６０は遊星歯車を有しておらず、変速装置の軸方
向の寸法を抑制することができ、変速装置を小型化でき
る。

【００３１】前輪用の駆動軸１４ａは、中空軸となった
主出力軸１２の内部に組み込まれており、この駆動軸１
４ａはトランスファー装置７５を介して主出力軸１２に
連結されるとともに、フロントディファレンシャル装置
７６を介して前輪に連結されている。また、トランスフ
ァー装置７５は歯車７７，７８を介して後輪用の駆動軸
１４ｂに連結され、この駆動軸１４ｂは後輪に連結され
ている。このように、図示する変速装置は、四輪駆動の
車両に適用することができるが、後輪用の駆動軸１４ｂ
を設けることなく、主出力軸１２にフロントディファレ
ンシャル装置７６を直接連結することにより、前輪駆動
の車両に適用することができる。また、前輪用の駆動軸
１４ａを設けることなく、後輪駆動の車両に適用するこ
ともできる。

【００３２】図２は図１に示した変速装置を自動化した
場合における変速装置の作動を制御するための油圧制御
回路を示すブロック図である。図２に示すように、この
自動変速装置はバイパスクラッチ５３を作動するための
バイパスクラッチアクチュエータ８１と、発進クラッチ
５６を作動するための発進クラッチアクチュエータ８２
と、副変速機切換機構６７を作動させる副変速機アクチ
ュエータ８３と、副変速機クラッチ７１を作動するため
の副変速機クラッチアクチュエータ８４とを有してい
る。さらに、自動変速装置は主変速機１０における複数
の変速歯車列から動力伝達を行う変速歯車列を切り換え
て所定の変速段を選択するために、セレクトアクチュエ
ータ８５とシフトアクチュエータ８６とを有している。
これらの２つのアクチュエータ８５，８６の直線往復動
を図示しない方向変更機構のセレクトレバーを介して前
述したそれぞれの切り換え機構の切換移動に変換するこ
とにより、第１速、第２速、第４速および第５速の前進
段と後退段の切り換えが自動的に行われる。

【００３３】前述したそれぞれのアクチュエータを駆動
する作動油は、エンジンにより駆動されるオイルポンプ
８８によって供給される。つまり、バイパスクラッチア
クチュエータ８１には電磁圧力制御弁VA1を介し、発進
クラッチアクチュエータ８２には電磁圧力制御弁VA2を
介し、副変速機アクチュエータ８３には電磁圧力制御弁
VA3，VA4を介し、さらに、副変速機クラッチアクチュエ
ータ８４には電磁圧力制御弁VA5を介してそれぞれオイ
ルポンプ８８から作動油が供給される。また、セレクト
アクチュエータ８５には電磁切替弁VA6，VA7を介して作
動油が供給され、シフトアクチュエータ８６には電磁圧
力制御弁VA8，VA9を介して作動油が供給される。このセ
レクトアクチュエータ８５は図２において矢印Aで示す
方向にセレクトレバーを駆動し、シフトアクチュエータ
８６は図２において矢印Bで示す方向にセレクトレバー
を駆動する。

【００３４】シフトアクチュエータ８６を電磁圧力制御
弁VA8，VA9により制御するのに対し、セレクトアクチュ
エータ８５が電磁切換弁VA6，VA7により制御可能なの
は、Ａ方向の切換操作（セレクト操作）は、デッドスト
ップに突き当てるまで大きな操作力で単純に押せば足り
るからである。これに対して、Ｂ方向の３位置切換操作
（シフト操作）はシンクロによる同期が必要であり、過
大な操作力はシンクロリングの摩耗を招来するため操作
力自体の制御が求められるため、シフトアクチュエータ
８６を電磁圧力制御弁VA8，VA9により制御する。また、
Ｂ方向のシフト操作力はＡ方向のセレクト操作力に比し
て大きいため、デッドストップ当接時に大きな音が出や
すく、操作音対策も必要となる。このため、シフト操作
では、シフトアクチュエータ８６により操作期間を３段
階に分け、迅速なシフト動作とシンクロリングの保護、
そして操作音の低減という要求を満たしている。すなわ
ち、初期は強く、シンクロ同期時は中程度、終期は弱く
操作力を調整している。従って、シフトアクチュエータ
８６については、単に油圧のオンオフを行うのみの制御
弁ではなく、供給油圧の調整が可能な電磁圧力制御弁を
使用して作動させる。

【００３５】それぞれの弁VA1〜VA9は制御ユニットECU
９０からの信号によって制御され、オイルポンプ８８か
らの吐出圧（ライン圧）は圧力センサ９１によりモニタ
されようになっている。オイルポンプ８８から供給され
る作動油は、その一部がアキュムレータ８９に貯留され
る。アキュムレータ８９の密封容器内には窒素等の気体
が充満されており、そこに作動油を押し込むことにより
気体が圧縮され、作動油の圧力エネルギが気体の圧力エ
ネルギに変換されて蓄えられる。つまり、アキュムレー
タ８９にはライン圧が蓄えられ、ライン圧の安定化が図
られる。また、アキュムレータ８９に蓄えた圧力によ
り、ポンプの故障やオイル漏れ等、油圧系に障害が生じ
た場合でも、変速段をたとえば３速に強制的にシフトチ
ェンジするなど、最低限の非常動作が確保できるように
なっている。なお、オイルポンプ８８をエンジンにより
駆動することなく、電動モータにより駆動するようにし
ても良い。

【００３６】制御ユニットECU９０には、インヒビタス
イッチ９２、車速センサ９３、エンジン回転数センサ９
４および副変速機切換スイッチ９５などから信号が入力
される。この制御ユニットECU９０はインヒビタスイッ
チ９２からの信号に基づきセレクトレバーの位置を検出
するとともに、車速センサ９３やエンジン回転数センサ
９４などからの信号により現在の車速やアクセル開度な
どを検出する。そして、制御ユニットECU９０はこれら
の検出データから車両の運転状況を検出し、それぞれの
弁VA1〜VA9に制御信号を送る。

【００３７】副変速機切換スイッチ９５は、運転者の操
作により作動するスイッチであり、運転者がこのスイッ
チ９５を操作することにより、副変速機６０は直結状態
と減速状態あるいは増速状態に切り換えられる。ただ
し、車速とアクセル開度に基づいて自動変速機の変速マ
ップにより自動的に副変速機６０の切換動作を行うよう
にしても良い。その場合には、走行状態に応じて主変速
機１０のみならず副変速機６０の切換動作も自動的に行
われる。

【００３８】図３は副変速機６０において切換動作がな
されるときのエンジン回転数と副出力軸６１の出力トル
クの変化を示すタイムチャートであり、図３（Ａ）は副
変速機６０が直結位置から減速位置に変化する場合を示
し、図３（Ｂ）は減速位置から直結位置に変化する場合
を示す。それぞれの図において、一点鎖線は変速機クラ
ッチ７１による伝達トルクを示し、破線は切換ハブ６８
ａを介して伝達されるトルクを示し、実線は切換動作時
に副入力軸５９から副出力軸６１に伝達されるトルクを
示す。

【００３９】副変速機６０が直結状態となっているとき
は副変速機切換機構６７の切換スリーブ６８ｂの内スプ
ラインが入力歯車６２の外プライン６２ａと噛み合って
おり、減速状態に変化せさるには切換スリーブ６８ｂを
出力歯車６３の外スプライン６３ａに噛み合う状態に切
り換えることになる。この切換操作を行うときには、発
進クラッチ５６を締結状態のままにして、図３（Ａ）に
示すように、副変速機クラッチ７１に油圧を供給して徐
々に締結度を増して副変速機クラッチ７１の係合トルク
を走行状態に応じて所定の値まで上昇させる。この操作
とともに、副変速機切換機構６７の切換スリーブ６８ｂ
を外スプライン６３ａ側に移動していく。切換スリーブ
６８ｂが中立位置となると、電子制御スロットル１５に
よりエンジン回転を徐々に所定値まで上昇させて、副変
速機６０における変速歯車列の変速比を考慮して出力歯
車６３の回転を副出力軸６１に同期させるとともに、副
変速機クラッチ７１を介してトルクを主入力軸１１に伝
達する。

【００４０】次いで、切換スリーブ６８ｂが出力歯車６
３に形成された外スプライン６３ａに噛み合うようにな
ると、副変速機クラッチ７１に供給している油圧を徐々
に排出してこのクラッチ７１の摩擦係合要素を開放し、
副変速機６０における変速が完了する。

【００４１】一方、副変速機６０を減速状態から直結状
態に切り換えるには、図３（Ｂ）に示すように、まず、
副変速機クラッチ７１への供給油圧を上昇し、このクラ
ッチ７１の摩擦係合要素を係合するとともに切換スリー
ブ６８ｂを入力歯車６２に向けて移動する。切換スリー
ブ６８ｂが中立位置となると、電子制御スロットル１５
によりエンジン回転数を所定値まで下げて副変速機６０
の副入力軸５９と副出力軸６１との回転数を同期させた
状態とし、切換スリーブ６８ｂが入力歯車６２の外スプ
ライン６２ａに噛み合うように切換スリーブ６８ｂを移
動させる。このとき、切換スリーブ６８ｂが中立位置を
越えると、副変速機クラッチ７１への供給油圧を徐々に
排出してこのクラッチ７１の摩擦係合要素を開放する。

【００４２】図４は本発明の他の実施の形態である変速
装置を示すスケルトン図であり、この図においては、図
1に示した部材と共通する部材には同一の番号が付され
ている。図４に示す場合には副変速機６０が主変速機１
０の出力要素側に設けられており、さらに主変速機１０
は前進６段の変速歯車列を有している。

【００４３】この場合には、主出力軸１２はトルクコン
バータ出力軸１８とほぼ同心となっており、その下方に
主入力軸１１が配置され、主入力軸１１には第１速から
第６速までの駆動歯車２１〜２６と、後退用の駆動歯車
２７と、駆動側のバイパス歯車５１が固定されている。
主出力軸１２にはそれぞれの駆動歯車と噛み合う被駆動
歯車３１〜３６と、後退用の被駆動歯車３７と、被駆動
側のバイパス歯車５２が回転自在に設けられている。な
お、符号２８は駆動歯車２７と被駆動歯車３７に噛み合
うアイドラ歯車である。

【００４４】図４に示すように、主出力軸１２には第１
〜第４の切換機構４１〜４４が設けられ、第１の切換機
構４１により第１速と第２速の切換がなされ、第２の切
換機構４２により第３速と第４速の切換がなされ、第３
の切換機構４３により第５速と第６速の切換がなされ、
第４の切換機構４４により後退段とニュートラルの切換
がなされる。図４に示す場合には、副変速機６０を主変
速機１０に設けることによって、前進１２段の変速段を
有する変速装置となる。

【００４５】図５は図４に示した変速装置を自動化した
場合における変速装置の作動を制御するための油圧制御
回路を示すブロック図であり、セレクトアクチュエータ
８５とシフトアクチュエータ８６によって第１速から第
６速の切換がなされ、リバースアクチュエータ８７によ
って後退段とニュートラルとの切換がなされる。図５に
おいては、図２と共通する部材には同一の符号が付され
ている。

【００４６】主出力軸１２の後端部は副変速機６０の副
入力軸５９となっており、副変速機６０の副出力軸６１
はトランスファー装置７５を介して前輪用の駆動軸１４
ａと後輪用の駆動軸１４ｂとに連結されている。トラン
スファー装置７５に取り付けられた歯車７７ａは、前輪
用の駆動軸１４ａに固定された歯車７８ａにチェーン７
９により連結されている。

【００４７】図４に示す変速装置にあっても、副変速機
６０を直結状態から減速状態に切り換える際、および減
速状態から直結状態に切り換える際には、図３に示した
ように、副変速機クラッチ７１からトルクを伝達するこ
とにより、トルクの落ち込みをなくすことができる。

【００４８】前述した変速装置は、主変速機１０が手動
変速機の構成をベースとした自動変速機（ＡＭＴ）とな
っており、走行状態に応じて主変速機１０内の変速歯車
列が自動的に切り換えられて所定の変速段が選択され
る。そのときには、バイパスクラッチ５５を介して主入
力軸１１から主出力軸１２にトルクを伝達することによ
り、主変速機１０内の変速歯車列の切換を行う際におけ
るトルクの落ち込みをなくすことができる。また、副変
速機６０を直結状態と変速歯車列を介する減速状態ある
いは増速状態に切り換える際には、副変速機クラッチ７
１を介して副入力軸５９から副出力軸６１にトルクを伝
達することにより、副変速機６０において切換を行う際
におけるトルクの落ち込みをなくすことができる。

【００４９】本発明は前記実施の形態に限定されるもの
ではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能で
ある。たとえば、図示する変速装置はＡＭＴであるが、
電子制御スロットル１５によりエンジン回転数を制御す
るものであれば、変速機構としてプラネタリギヤなどの
変速歯車を用いた通常の自動変速機やＣＶＴのみなら
ず、手動変速機に対しても、副変速機６０を前述した構
造とすることにより、副変速機における変速動作時のト
ルクの落ち込みをなくすことができる。

【００５０】

【発明の効果】本発明によれば、副変速機を切換動作さ
せる際には、副変速機クラッチを係合させて副入力軸か
ら副出力軸にトルクを伝達するので、副変速機における
変速操作がなされるときにトルクの落ち込みをなくすこ
とができる。この変速操作を車両の走行中でも行うこと
ができる。また、手動でも自動でも変速操作を行うこと
ができる。副変速機はプラネタリギヤを有しておらず、
副変速機軸を有しており、変速装置を小型化することが
でき、さらに低コストで変速装置を製造することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態である副変速機付き変速
装置を示すスケルトン図である。

【図２】図１に示す副変速機付き変速装置の作動を制御
するための油圧制御回路を示すブロック図である。

【図３】副変速機において切換動作がなされるときのエ
ンジン回転数と副出力軸の出力トルクの変化を示すタイ
ムチャートであり、（Ａ）は副変速機が直結位置から減
速位置に切り換わる場合を示し、（Ｂ）は減速位置から
直結位置に切り換わる場合を示す。

【図４】本発明の他の実施の形態である副変速機付き変
速装置を示すスケルトン図である。

【図５】図４に示す副変速機付き変速装置の作動を制御
するための油圧制御回路を示すブロック図である。

【符号の説明】

１０ 主変速機 １１ 主入力軸 １２ 主出力軸 １４ａ，１４ｂ 駆動軸 １５ 電子制御スロットル １８ トルクコンバータ出力軸 ２１〜２６ 駆動歯車 ３１〜３６ 被駆動歯車 ４１〜４４ 切換機構（主変速機切換機構） ５３ バイパスクラッチ ５６ 発進クラッチ ５９ 副入力軸 ６０ 副変速機 ６１ 副出力軸 ６２ 入力歯車 ６３ 出力歯車 ６４ 副変速機軸 ６５ 被駆動歯車 ６６ 駆動歯車 ６７ 副変速機切換機構 ７１ 副変速機クラッチ ７５ トランスファー装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ１６Ｈ 59:40 Ｆ１６Ｈ 59:40 59:70 59:70 Ｆターム(参考） 3G093 AA05 DA06 EA09 EC02 3G301 KB10 LA03 PA11 PF01 3J028 EA09 EA22 EA25 EB07 EB13 EB21 EB37 EB54 EB62 EB66 EB67 FB03 FB04 FC42 FC63 GA01 3J552 MA00 MA04 MA12 MA17 MA21 MA24 MA25 NA01 NB04 PA01 PA64 RA02 UA09 VA62Z VB01W VC01W VC03W VC05W VD02Z

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンの動力が伝達される主入力軸、
   および駆動軸に動力を伝達する主出力軸を有し、主変速
   機切換機構により変速操作が行われる主変速機と、 エンジン出力軸の回転を前記主入力軸に伝達する状態と
   遮断する状態とに切り換える発進クラッチと、 入力歯車が固定された副入力軸、出力歯車が回転自在に
   装着された副出力軸、および前記入力歯車に噛み合う被
   駆動歯車と前記出力歯車に噛み合う駆動歯車とが設けら
   れた副変速機軸を備えた副変速機と、 前記副入力軸と前記副出力軸とを直結させる状態と、前
   記副入力軸と前記副出力軸とを前記入力歯車から前記出
   力歯車を介して連結させる状態とに切り換える副変速機
   切換機構と、 前記出力歯車と前記副出力軸との間に設けられ、前記副
   入力軸と前記副出力軸との係合と開放を選択的に行うと
   ともに伝達トルク容量を調整する副変速機クラッチと、 前記エンジン出力軸の回転数と前記主出力軸または前記
   副出力軸の回転数とを同期させるように前記エンジンの
   吸入空気量を調整する電子制御スロットルとを有するこ
   とを特徴とする副変速機付き変速装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の副変速機付き変速装置に
   おいて、前記副入力軸は前記発進クラッチまたは前記主
   出力軸に連結され、前記副出力軸は前記主入力軸または
   前記駆動軸に連結されることを特徴とする副変速機付き
   変速装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載の副変速機付き変速装置に
   おいて、前記入力歯車から前記出力歯車を介する変速歯
   車列は減速段または増速段の歯車列を有することを特徴
   とする副変速機付き変速装置。
4. 【請求項４】 請求項１または２に記載の副変速機付き
   変速装置において、前記主変速機切換機構と前記副変速
   機切換機構を運転者の手動操作により作動することを特
   徴とする副変速機付き変速装置。
5. 【請求項５】 請求項１または２に記載の副変速機付き
   変速装置において、前記主変速機切換機構と前記副変速
   機切換機構を、スロットル開度と車両速度に基づく自動
   変速パターンに応じて自動的に作動することを特徴とす
   る副変速機付き変速装置。