JP2009216207A - デュアル・クラッチ変速装置の変速ユニット - Google Patents

デュアル・クラッチ変速装置の変速ユニット Download PDF

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Abstract

【課題】デュアル・クラッチ変速装置の変速ユニットを3本のストライカで平行に操作するシフトパターンに対応し、変速操作性と速応性を向上させた変速ユニットを提供する。
【解決手段】基盤16を有し、3組のピストン17a、17b、17cを収容しかつ並置した3組のピストン室17A、17B、17Cの一方端20a、20b、20cから作動油通路18a、18b、18cを経て連結する一方の3組のソレノイドバルブ19A、19B、19Cと、他方端20d、20e、20fから作動油通路18d、18e、18fを経て連結する他方の3組にソレノイドバルブ19D、19E、19Fとを該基盤16に配設する。一方の3組にソレノイドバルブ19A、19B、19Cはそれぞれソレノイド部19aとバルブホルダ19bを備え、他方の3組にソレノイドバルブ19D、19E、19Fはそれぞれソレノイド部19cとバルブホルダ19dを備える。
【選択図】図1

Description

本発明は、デュアル・クラッチ変速装置の制御に関し、特に高速応答を実現すべく該デュアル・クラッチ変速装置のストライカを操作することを特徴としたデュアル・クラッチ変速装置の変速ユニットに関する。
従来、この種デュアル・クラッチ変速装置の技術の一例としては図5に示すように特開2005−61626の公開特許公報に開示したものがある。これについて説明すれば、
デュアル・クラッチ変速装置1は同軸状デュアル・クラッチ・アセンブリ2と、第1の入力シャフト3と、第1の入力シャフト3と同軸の第2の入力シャフト4と、カウンタ・シャフト5と、出力シャフト6と、後進カウンタ・シャフト7と、複数のシンクロナイザ8と、複数のシフト・アクチュエータ(図示せず)とを備えている。
デュアル・クラッチ変速装置1は車両伝導機構の一部を形成し、内燃機関のような原動力から入力されるトルクを取り出して該トルクを選択可能ギヤ比を介して車両の駆動輪に伝達する。デュアル・クラッチ変速装置1はエンジンから印加されたトルクを同軸状デュアル・クラッチ・アセンブリ2を介して第1の入力シャフト3又は第2の入力シャフト4へ伝える。入力シャフト3、4は第1のギヤ列を備え、該第1のギヤ列はカウンタ・シャフト5上に配置された第2のギヤ列と常に噛み合う状態にある。第1のギヤ列のそれぞれのギヤは第2のギヤ列のギヤと相互作用し、トルク伝達のために用いられる異なるギヤ比を提供する。また、カウンタ・シャフト5は第1の出力ギヤを備え、該第1の出力ギヤは出力シャフト6上に配置された第2の出力ギヤと常に噛み合う状態にある。複数のシンクロナイザ8は2つの入力シャフト上及びカウンタ・シャフト5上に配置され、複数のシフト・アクチュエータによって制御されてギヤ比の組の1つを選択的に係合させる。つまり、トルクはエンジンからデュアル・クラッチ・アセンブリ2、入力シャフト3、4のうちの一方及びカウンタ・シャフト5へ伝達され、ギヤ比の組の1つを介して出力シャフト6へ伝えられる。また、出力シャフト6は出力トルクを伝導機構の残りの部分に提供する。さらに、後進カウンタ・シャフト7は、第1のギヤ列のうちの1つのギヤと第2のギヤ列のうちの1つのギヤとの間に配置されてカウンタ・シャフト5と出力シャフト6との逆回転を許容する中間ギヤを備えている。
また、従来技術に於けるデュアル・クラッチ変速装置の基本原理を図6に於いて説明すれば、デュアル・クラッチ変速装置は手動変速機と同様の平行軸噛み合いの歯車で構成されており、エンジンからの入力を入力軸8を介して並列配置した2組のクラッチ機構9に結合し、一方のクラッチ9aには奇数段ギヤ10、11を配置し、他の一方のクラッチ9bには偶数段のギヤ12,13を配置している。奇数段から偶数段に変速する際は、ギヤを予め入れておき、奇数段のクラッチ9aを切りながら偶数段のクラッチ9bを締結させていくことで、変速時のトルクの途切れを解消する。
2組のクラッチ機構9は一方が奇数段ギヤ用で他方が偶数段ギヤ用であり、奇数段クラッチ9aの出力は中心のシャフトを通って出力軸14を介して変速機の後端まで伸び、その間で1速ギヤ10及び3速ギヤ11と噛合っている。一方、偶数段クラッチ9bからの出力軸9cは、奇数段クラッチ9aの出力軸9dの内側に同心配置されて2速ギヤ12及び4速ギヤ13と噛合っている。各ギヤは手動変速機と同様に、各ギヤごとにシンクロ機構を有し、電気、油圧アクチュエータによりギヤの選択が行われる。通常の発進時は奇数段クラッチ9aを介して入力された動力は1速ギヤ10を介して出力される。この際次の変速に備えて2速ギヤ12もシンクロで選択された状態にしておくが、偶数段クラッチ9bを切った状態にしてあるため、2重噛合いは生じない。1速から2速への変速時は前記の状態から奇数段クラッチ9aを解放し始めると共に、偶数段クラッチ9bを締結し始め、両クラッチともスリップ状態を経て、偶数段クラッチ9bにつなぎ替えて2速への変速を完了する。2速から3速及び3速から4速への変速時も同様の過程で変速を行う。
図中15はカップリングスリーブである。
特開2005−61626公開特許公報
従来技術に於けるデュアル・クラッチ変速装置は、従来のシングル・クラッチ(手動)変速装置に自動変速ユニットを付加したものの発展型であるが、奇数段と偶数段のギアを同時に噛み合わせる動作モードとなるため、シングル・クラッチ変速装置用変速ユニットとは異なる機能の専用変速ユニットが必要であるという問題点があった。本発明に係るデュアル・クラッチ変速装置の変速ユニットは上述した点を解決することを目的としたものであって、デュアル・クラッチ変速装置の変速ユニットを3本のストライカで平行に操作するシフトパターンに対応する構造とすることにより、ドライバーによる変速操作性を向上させ速応性が高いというその目的を達成した。
本発明に係るデュアル・クラッチ変速装置の変速ユニットは上述した問題点を解決すべく発明したものであって、次の構成・手段から成立する。
すなわち請求項1記載の発明によれば、1速から3速用セレクトロッド、2速から4速用セレクトロッド及び5速から後進用セレクトロッドを平行移動させて変速切換えするデュアル・クラッチ変速装置に於いて、基盤と、3組のピストンを収容しかつ並置した3組のピストン室と、該3組のピストン室の一方端から作動油通路を経て連結する一方(左側)の3組のソレノイドバルブと、該3組のピストン室の他方端から作動油通路を経て連結する他方(右側)の3組にソレノイドバルブと、前記ピストンに固定された各ストライカと及び該ストライカの左・右・中立位置に連動して回動しかつ電子制御ユニットに出力信号線を接続したロータリセンサとをそれぞれ前記基盤に配設したことを特徴とする。
請求項2記載の発明によれば、請求項1記載のデュアル・クラッチ変速装置の変速ユニットに於いて、前記ロータリセンサは前記各ストライカに連動しかつ収納された抵抗板による出力電圧値を変化させるアームを備えたことを特徴とする。
本発明に係るデュアル・クラッチ変速装置は上述した構成を有するので次の効果がある。
すなわち請求項1記載の発明によれば、1速から3速用セレクトロッド、2速から4速用セレクトロッド及び5速から後進用セレクトロッドを平行移動させて変速切換えするデュアル・クラッチ変速装置に於いて、基盤と、3組のピストンを収容しかつ並置した3組のピストン室と、該3組のピストン室の一方端から作動油通路を経て連結する一方(左側)の3組のソレノイドバルブと、該3組のピストン室の他方端から作動油通路を経て連結する他方(右側)の3組にソレノイドバルブと、前記ピストンに固定された各ストライカと及び該ストライカの左・右・中立位置に連動して回動しかつ電子制御ユニットに出力信号線を接続したロータリセンサとをそれぞれ前記基盤に配設したことを特徴とするデュアル・クラッチ変速装置の変速ユニットを提供する。
而して、デュアル・クラッチ変速装置の変速ユニットを3本のストライカで平行に操作するシフトパターンに対応する構造とすることにより、ドライバーによる変速操作性を向上させ速応性が高いという効果がある。
請求項2記載の発明によれば、請求項1記載のデュアル・クラッチ変速装置の変速ユニットに於いて、前記ロータリセンサは前記各ストライカに連動しかつ収納された抵抗板による出力電圧値を変化させるアームを備えたことを特徴とするデュアル・クラッチ変速装置の変速ユニットを提供する。
而して、請求項1記載の効果に加えて、ストライカの動作位置をアームの回動位置変換し、その出力信号電圧を検出することにより、車両の円滑な運転を実現できるという効果がある。
以下、本発明に係るデュアル・クラッチ変速装置の変速ユニットにおける実施の形態について添付図面に基づき詳細に説明する。
図1は当該変速ユニットの平面図である。図2は図1の矢視A−A線方向から見た断面図である。図3は図1の矢視B−B線方向から見た断面図である。図4は図1に示す変速ユニットに備えたロータリセンサの図面であって、(a)は側面図、(b)は矢視C−C線方向から見た正面図である。
変速ユニットDは大概すれば、基盤16を有し、3組のピストン17a、17b、17cを収容しかつ並置した3組のピストン室17A、17B、17Cと、該3組のピストン室17A、17B、17Cの一方端20a、20b、20cから作動油通路18a、18b、18cを経て連結する一方(左側)の3組のソレノイドバルブ19A、19B、19Cと、該3組のピストン室17A、17B、17Cの他方端20d、20e、20fから作動油通路18d、18e、18fを経て連結する他方(右側)の3組にソレノイドバルブ19D、19E、19Fとを該基盤16に配設している。また一方(左側)の3組にソレノイドバルブ19A、19B、19Cはそれぞれソレノイド部19aとバルブホルダ19bを備えている。また他方(右側)の3組にソレノイドバルブ19D、19E、19Fはそれぞれソレノイド部19cとバルブホルダ19dを備えている。
そして前記一方(左側)、他方(右側)のバルブホルダ19b、19dはそれぞれバルブ19eとバルブスプリング19fを内蔵している。そして入力側ポート21は作動油の油圧源(図示せず)につながれており入力側作動油通路21aを経て前記ソレノイドバルブ19A、19B、19C、19D、19E、19Fの各バルブホルダ19b、19dに接続されている。また出力側ポート22は出力側作動油通路22aを経て前記ソレノイドバルブ19A、19B、19C、19D、19E、19Fの各バルブホルダ19b、19dに接続されている。
前記基盤16の上方には蓋部材23がビス等の締め付け部品23aで固定されている。前記3組のピストン室17A、17B、17C内は図2に示すようにそれぞれピストン17a、17b、17cを収納しており、その左・右端17d、17eと該3組のピストン室17A、17B、17Cの壁面17fとの間は隙間Sを形成している。また、該ピストン17a、17b、17cの左・右端17d、17eの中央部分には凹陥17g、17gを形成し、この凹陥17g、17g内にそれぞれコイルスプリング17h、17hを介装している。またこのコイルスプリング17h、17hの中心部分にそれぞれ支軸ピン17i、17iを備え、この支軸ピン17i、17iは前記該ピストン17a、17b、17cの左・右端17d、17eの中央部分に退出自在に枢着されている。図2に於いて図中17jは前記各ピストン17a、17b、17cの外周に周設したシール部品であり、前記基盤16との気密性を確保している。
24A、24B及び24Cはそれぞれ各ピストン17a、17b及び17cに固定ピン24a、24a及び24aによって固定されたストライカである。図3に示すようにストライカ24Bはその側面形状が直線形状に、ストライカ24Aはその側面形状が略L字状に、及びストライカ24Cはその側面形状が略逆L字状に形成されている。また、当該ストライカ24A、24B及び24Cは前記固定ピン24a、24a及び24aによりそれぞれ作動板24b、24b及び24bを固定している。この作動板24b、24b及び24bはそれぞれ係止ピン(図示せず)を介しロータリセンサ25A、25B、25Cのアーム25a、25a、25aに係止し、該ロータリセンサ25A、25B、25Cを回動動作する。
前記ロータリセンサ25A、25B、25Cは図1に示すように、例えば前記基盤16内に3個を配備してあり、第1ロータリセンサ25Aはピストン17aの動作に連動する。また、第2ロータリセンサ25Bはピストン17bの動作に連動する。さらに、第3ロータリセンサ25Cはピストン17cの動作に連動する。そして、第1、第2及び第3ロータリセンサ25A、25B、25Cは電気信号を出力するセンサであって、例えば図4(a)(b)に示すようにそれぞれ略円筒状固定ケース25bと、この略円筒状固定ケース25b内の収納された抵抗板上をスライドしながら抵抗値を変化させる回転子25cとを有している。該回転子25cは前記アーム25aに固定されている。前記第1、第2及び第3ロータリセンサ25A、25B、25Cのアーム25a、25a、25aはそれぞれ前記ピストン17a、17b、17cに固定された作動板24b、24b、24bに係止する係止孔25d、25d、25dを穿孔している。具体的にはピストン17aは作動板24bを介して第1ロータリセンサ25Aのアーム25aに、ピストン17b、及びピストン17cは作動板24b、24bを介して第2及び第3ロータリセンサ25B、25Cのアーム25a、25aにそれぞれ係止している。図中25eは第1、第2、第3ロータリセンサ25A、25B、25Cにそれぞれ備えた出力信号線であって、該第1、第2、第3ロータリセンサ25A、25B、25Cに収納された抵抗板(図示せず)に接続され、各アーム25a、25a、25aが例えば図4(b)に示す中立位置0からP位置まで及び中立位置0からP位置までのそれぞれの回動位置すなわち角度θ、及び角度θの回動位置によって出力電圧の電圧値を例えば0(V)から5(V)まで出力する。尚、角度θ及び角度θは例えば30°から45°までに設定する。この各出力信号線25eは変速装置を駆動する電子制御ユニットに接続され、変速機構を動作する。また、この各出力信号線25eは図4(b)に示すように例えば各アーム25a、25a、25aの中立位置0から角度50°に設定する。
次に本発明に係るデュアル・クラッチ変速装置の変速ユニットの実施に形態について、その動作等を説明し本発明を明らかにする。
一般に、デュアル・クラッチ変速装置は車両伝導機構の一部を形成し、内燃機関のような原動力から入力されるトルクを取り出して該トルクを選択可能ギヤ比を介して車両の駆動輪に伝達する。デュアル・クラッチ変速装置はエンジンから印加されたトルクを同軸状デュアル・クラッチ・アセンブリを介して第1の入力シャフト又は第2の入力シャフトへ伝える。各入力シャフトは第1のギヤ列を備え、該第1のギヤ列はカウンタ・シャフト上に配置された第2のギヤ列と常に噛み合う状態にある。第1のギヤ列のそれぞれのギヤは第2のギヤ列のギヤと相互作用し、トルク伝達のために用いられる異なるギヤ比でなる。
そして運転席でドライバーが変速レバーのスイッチ等を操作すれば、変速ユニットの各ストライカ24A、24B、24Cにより選択ゲートが操作される。この各ストライカ24A、24B、24Cにより各変速位置、例えば1速から3速用セレクトロッド、2速から4速用セレクトロッド及び5速から後進用セレクトロッドを平行移動させて変速切換えを行う。
先ず中立位置に於ける前記変速ユニットDは非作動状態で作動油液の油圧源から該作動油が入力側ポート21に入り、入力側作動油通路21aを経て、各ソレノイドバルブ19A、19B、19C、19D、19E及び19Fの各バルブホルダ19b、19dに流送されるが、該各ソレノイドバルブ19A、19B、19C、19D、19E及び19Fは閉止され、3組の各ピストン室17A、17B、17Cは出力側作動油通路22aを経て出力側ポート22に連通され無圧状態となっている。そこで前記各ピストン17a、17b及び17cに固定された各ストライカ24A、24B及び24Cは各ピストン17a、17b及び17cの左・右端17d、17eに配置されたコイルスプリング17h、17hにより図2に示すように中立位置に保持し、各ストライカ24Aないしも24Cも中立位置となっている。
また、前記各ソレノイドバルブ19A、19B、19C、19D、19E及び19Fのソレノイド部19a及び19cは非作動のとき、前記3組の各ピストン室17A、17B、17Cに入力側ポート21が連通されることとなり、出力側ポート22との出力側作動油通路22aが閉止されている。このときこの状態を第1ないし第3ロータリセンサ25Aないし25Cの各アーム25aが図4(b)に示す中立位置0にあり、これを監視し、出力信号線25eにより電子制御ユニットにその旨伝達する。
尚、上述した1速から3速用セレクトロッド、2速から4速用セレクトロッド及び5速から後進用セレクトロッドはそれぞれ選択フォークに連結し、各ギヤホイールを動作させている。
次にドライバーが変速レバーを操作し、1速から3速に、2速から4速に及び5速から後進に各変速するとすれば、前記変速ユニットDは作動状態となる。そして前記他方(右側)の3組のソレノイドバルブ19D、19E、19Fのソレノイド部19cが駆動し、該3組のソレノイドバルブ19D、19E、19Fは作動し、開放される。作動油の油圧源から該作動油が入力側ポート21に入り、入力側作動油通路21a、18eを経て他方端20eに入り例えば図1及び図2に示すピストン室17Bに圧送される。そこでこの油圧により一方のコイルスプリング17hを圧縮させて該ピストン室17Bのピストン17bが図2に示す位置から左側方向の隙間S内に移動させる。これによりストライカ24Bが矢印E方向に動作させる。該ストライカ24Bの動作により作動板24bを動作させ第2ロータリセンサ25Bのアーム25aが例えば図4(b)に示すように左方向に中立位置0から角度θまで回動する。このとき該ストライカ24Bの動作速度や該ストライカ24Bが動作するときの角度θに係る情報は出力信号線25eを通じて電子制御ユニットに伝達される。このように前記第2ロータリセンサ25Bはストライカ25Bの動作速度や動作位置を監視し、電子制御ユニットにより制御される。
尚、前記ピストン室17A、17C、ピストン17a、17c及び第1ロータリセンサ25A、第3第1ロータリセンサ25Cについても説明を省略するが電子制御ユニットの指令により同様な動作を行う。
そして、デュアル・クラッチ変速装置に於ける変速位置、例えば、1速から5速まで前記ストライカ24A、24B、24Cが保持されるときは、前記他方(右側)の3組のソレノイドバルブ19D、19E、19Fのソレノイド部19cが非作動となり、該3組のソレノイドバルブ19D、19E、19Fは閉止状態となる。
また、前記一方(左側)の3組のソレノイドバルブ19A、19B、19Cのソレノイド部19aが駆動し、該3組のソレノイドバルブ19A、19B、19Cは作動し、開放される。作動油の油圧源から該作動油が入力側ポート21に入り、入力側作動油通路21a、18bを経て一方端20bに入り例えば図1及び図2に示すピストン室17Bに圧送される。そこでこの油圧により他方のコイルスプリング17hを圧縮させて該ピストン室17Bのピストン17bが図2に示す位置から右側方向の隙間S内に移動させる。これによりストライカ24Bが矢印F方向に動作させる。ここでピストン17bの両端のコイルスプリング17h、17hは中立位置0から移動したとき、一方のコイルスプリング17hは支軸ピン17iにより規制されるので他方のコイルスプリング17hのみが荷重を発する。そして両側のソレノイド部19a、19cを非作動にしたとき、ストライカ24Bを中立位置0に保持または戻そうとする。しかしトランスミッション側の変速位置保持機構がある場合、ストライカ24Bは保持されるので中立位置0には戻らない。この場合、中立位置0に戻すにはソレノイド部19a、19c操作が必要になる。該ストライカ24Bの動作により作動板24bを動作させ第2ロータリセンサ25Bのアーム25aが例えば図4(b)に示すように右方向に中立位置0から角度θまで回動する。このとき該ストライカ24Bの動作速度や該ストライカ24Bが動作するときの角度θに係る情報は出力信号線25eを通じて電子制御ユニットに伝達される。このように前記第2ロータリセンサ25Bはストライカ25Bの動作速度や動作位置を監視し、電子制御ユニットにより制御される。
尚、前記ピストン室17A、17C、ピストン17a、17c及び第1ロータリセンサ25A、第3第1ロータリセンサ25Cについても説明を省略するが電子制御ユニットの指令により同様な動作を行う。上述はストライカ24Bについて説明したが、ストライカ24A、24Cも同じ様に各独立して作動する。
本発明に係るデュアル・クラッチ変速装置の変速ユニットの平面図である。 図1の矢視A−A線方向から見た断面図である。 図1の矢視B−B線方向から見た断面図である。 本発明に係るデュアル・クラッチ変速装置の変速ユニットに備えたロータリセンサの図面であって、(a)は側面図、(b)は矢視C−C線方向から見た正面図である。 従来の技術に於けるデュアル・クラッチ変速装置の一例を示す構成図である。 従来の技術に於けるデュアル・クラッチ変速装置の基本原理を示す説明図である。
符号の説明
16 基盤
17a ピストン
17b ピストン
17c ピストン
17d ピストン17a(17b、17c)の左端
17e ピストン17a(17b、17c)の右端
17f ピストン室17A(17B、17C)の壁面
17g 凹陥
17h コイルスプリング
17i 支軸ピン
17j シール部品
17A ピストン室
17B ピストン室
17C ピストン室
18a 作動油通路
18b 作動油通路
18c 作動油通路
18d 作動油通路
18e 作動油通路
18f 作動油通路
19a 一方(左側)のソレノイド部
19b 一方(左側)のバルブホルダ
19c 他方(右側)ソレノイド部
19d 他方(右側)バルブホルダ
19e バルブ
19f バルブスプリング
19A 一方(左側)のソレノイドバルブ
19B 一方(左側)のソレノイドバルブ
19C 一方(左側)のソレノイドバルブ
19D 他方(右側)のソレノイドバルブ
19E 他方(右側)のソレノイドバルブ
19F 他方(右側)のソレノイドバルブ
20a ピストン室17Aの一方端
20b ピストン室17Bの一方端
20c ピストン室17Cの一方端
20d ピストン室17Aの他方端
20e ピストン室17Bの他方端
20f ピストン室17Cの他方端
21 入力側ポート
21a 入力側作動油通路
22 出力側ポート
22a 出力側作動油通路
23 蓋部材
23a 締め付け部品
24a 固定ピン
24b 作動板
24A ストライカ
24B ストライカ
24C ストライカ
25A 第1ロータリセンサ
25B 第2ロータリセンサ
25C 第3ロータリセンサ
25a ロータリセンサのアーム
25b 略円筒状固定ケース
25c 回転子
25d 係止孔
25e 出力信号線
D 変速ユニット
S 隙間

Claims (2)

  1. 1速から3速用セレクトロッド、2速から4速用セレクトロッド及び5速から後進用セレクトロッドを平行移動させて変速切換えするデュアル・クラッチ変速装置に於いて、基盤と、3組のピストンを収容しかつ並置した3組のピストン室と、該3組のピストン室の一方端から作動油通路を経て連結する一方(左側)の3組のソレノイドバルブと、該3組のピストン室の他方端から作動油通路を経て連結する他方(右側)の3組にソレノイドバルブと、前記ピストンに固定された各ストライカと及び該ストライカの左・右・中立位置に連動して回動しかつ電子制御ユニットに出力信号線を接続したロータリセンサとをそれぞれ前記基盤に配設したことを特徴とするデュアル・クラッチ変速装置の変速ユニット。
  2. 前記ロータリセンサは前記各ストライカに連動しかつ収納された抵抗板による出力電圧値を変化させるアームを備えたことを特徴とする請求項1記載のデュアル・クラッチ変速装置の変速ユニット。
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JP2002544450A (ja) * 1999-05-11 2002-12-24 シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト 車両、有利には自動車のトランスミッションに対する電子液圧式制御装置
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