JP5384376B2

JP5384376B2 - デュアルクラッチ式自動変速機

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Publication number: JP5384376B2
Application number: JP2010005764A
Authority: JP
Inventors: 博之加藤; 史朗尾神
Original assignee: Aisin AI Co Ltd
Current assignee: Aisin AI Co Ltd
Priority date: 2010-01-14
Filing date: 2010-01-14
Publication date: 2014-01-08
Anticipated expiration: 2030-01-14
Also published as: JP2011144872A; US20110167957A1; EP2354583B1; ATE557196T1; EP2354583A1

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おいて、パーキングロック機能を備えたものに関する。

従来、デュアルクラッチ式自動変速機において、パーキングロック機能を有するものが、特許文献１に記載されている。特許文献１には、パーキングの際に、各ギヤ列のそれぞれに関連して設けられ係合及び離脱により対応する各ギヤ列による動力伝達を切り換える複数の係合部材のうち第１速ギヤ列による動力伝達を行う際に係合される第１速係合部材と後進段ギヤ列による動力伝達を行う際に係合される後進係合部材を同時に係合させることにより、パーキングロックを行うことが記載されている。

また、特許文献１には、各ギヤ列の離脱係合を行うクラッチ機構として、クラッチハブ、係合部材およびスリーブを備えることが記載されている。すなわち、クラッチハブの外周ギヤとスリーブの内周ギヤとが常時噛合しており、スリーブが係合部材に対して軸方向に移動することによって、スリーブの内周ギヤと係合部材の外周ギヤとが離脱係合する構成からなる。

そして、スリーブの内周ギヤと係合部材の外周ギヤとにおける噛合面の形状は、例えば、特許文献２に記載されているように、両者の抜け方向に係合するように、軸方向に傾斜した平面状に形成されている。このように形成することで、スリーブの内周ギヤと係合部材の外周ギヤとが噛合している状態から、スリーブと係合部材とに軸方向の抜け力が発生したとしても、スリーブの内周ギヤが係合部材の外周ギヤに噛合している状態から両者が容易に離脱できないように形成されている。

特開２００７−３３１６５４号公報（請求項１など）特開２００８−１８５１９２号公報（図２）

特許文献２に記載されているスリーブと係合部材の構成を、特許文献１に記載されているパーキングロック機能を有するデュアルクラッチ式自動変速機に採用した場合には、以下の点で改善の余地があった。パーキングロックの際に、スリーブの内周ギヤと係合部材の外周ギヤとの噛合力が大きいため、パーキングロックを解除する際に、スリーブを軸方向へ移動させるシフトアクチュエータの駆動力が大きくなる。一方、走行中においては、スリーブが係合部材にしっかりと噛合していることが求められる。仮に、スリーブと係合部材とに発生する抜け力によって、スリーブと当該スリーブを駆動するためのシフトフォークとの間に接触負荷が発生するおそれがある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、走行中におけるスリーブとシフトフォークとの間の接触負荷による問題を発生させることなく、パーキングロック解除時にシフトアクチュエータの駆動力を低減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、
互いに同軸的に配置された第１入力軸および第２入力軸と、
前記第１入力軸および前記第２入力軸と平行に配置された第１副軸および第２副軸と、
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、
前記両入力軸と前記第１副軸の間に設けられ、所定の低速段のギヤ列を含む複数段のギヤ列と、当該ギヤ列と前記両入力軸および前記第１副軸とを離脱係合させる第１切換クラッチとを有する第１歯車変速機構と、
前記両入力軸と前記第２副軸の間に設けられ、後進段ギヤ列を含む複数のギヤ列と、当該ギヤ列と前記両入力軸および前記第２副軸とを離脱係合させる第２切換クラッチとを有する第２歯車変速機構と、
前記両入力軸および前記両副軸の何れかの回転が伝達される出力軸と、
を備え、
前記第１入力軸と前記第２入力軸の何れか一方に、前記低速段のギヤ列の一部を構成するギヤと前記後進段ギヤ列の一部を構成するギヤを設け、
パーキングの際には、前記第１切換クラッチのうち前記第１入力軸と前記第２入力軸の一方と前記低速段のギヤ列とを係合させるための低速段切換クラッチを係合させると共に、前記第２切換クラッチのうち前記第１入力軸と前記第２入力軸の一方と前記後進段ギヤ列とを係合させるための後進段切換クラッチを係合させることにより、パーキングロックを行い、
前記第１切換クラッチおよび前記第２切換クラッチは、前記副軸に固定され外周面にギヤが形成されたクラッチハブと、前記副軸に対して相対回転可能に設けられ外周面にギヤが形成された係合部材と、前記クラッチハブおよび前記係合部材に対して軸方向に移動可能に設けられ、前記クラッチハブのギヤと常時係合し且つ前記係合部材のギヤと離脱係合するギヤが内周面に形成されたスリーブと、それぞれを有し、
前記低速段切換クラッチおよび前記後進段切換クラッチの少なくとも何れか一方において、前記係合部材のギヤの側面における軸方向断面形状および当該側面に噛合する前記スリーブのギヤの側面における軸方向断面形状は、軸方向に平行な直線状に形成され、前記第１切換クラッチおよび前記第２切換クラッチのうち前記低速段切換クラッチおよび前記後進段切換クラッチ以外において、前記係合部材のギヤの側面における軸方向断面形状および当該側面に噛合する前記スリーブのギヤの側面における軸方向断面形状は、軸方向に対して非平行な直線状に形成され、前記スリーブのギヤと前記係合部材のギヤとが噛合状態から離脱する方向において係合するように形成されていることである。

請求項２に係る発明の構成上の特徴は、前記低速段切換クラッチおよび前記後進段切換クラッチの何れもにおいて、前記係合部材のギヤの側面における軸方向断面形状および当該側面に噛合する前記スリーブのギヤの側面における軸方向断面形状は、軸方向に平行な直線状に形成されていることである。
請求項３に係る発明の構成上の特徴は、前記低速段切換クラッチは、１速段切換クラッチであることである。

請求項４に係る発明の構成上の特徴は、前記スリーブを前記係合部材に対して軸方向へ移動させ且つ逆戻り防止機能を有するシフトアクチュエータ機構を備えることである。
請求項５に係る発明の構成上の特徴は、前記デュアルクラッチは、車両が停車した場合に係合状態を解除するタイプであることである。

上記のように構成した請求項１に係る発明によれば、パーキングロックの際に噛合する低速段切換クラッチおよび後進段切換クラッチの少なくとも何れか一方において、係合部材のギヤの側面における軸方向断面形状および当該側面に噛合するスリーブのギヤの側面における軸方向断面形状は、軸方向に平行な直線状に形成されている。これにより、スリーブのギヤと係合部材のギヤとは、周方向に噛合しているが、軸方向には係合していない状態となる。従って、パーキングロックを解除する際に、スリーブを軸方向へ移動させるシフトアクチュエータの駆動力は従来に比べて小さくすることができる。

ただし、スリーブのギヤと係合部材のギヤが噛合している状態において、軸方向に係合していないために、両者に抜け力が発生した場合に、スリーブとシフトフォークとの間に接触負荷が発生するおそれがある。しかし、本発明において、スリーブのギヤと係合部材のギヤの側面における軸方向断面形状を軸方向に平行な直線状とするギヤ列は、低速段ギヤ列および後進段ギヤ列の少なくとも一方としている。走行中において、一般に、低速段ギヤおよび後進段ギヤの噛合継続時間は短時間である。従って、走行中にスリーブと係合部材とに抜け力が発生したとしても、スリーブとシフトフォークとの大きな接触負荷がかかる時間は短時間であるために、問題とならない。

このように、本発明によれば、走行中におけるスリーブとシフトフォークとの間の接触負荷による問題を発生させることなく、パーキングロック解除時にシフトアクチュエータの駆動力を低減することができる。さらに、スリーブのギヤの側面における軸方向断面形状と係合部材のギヤの側面における軸方向断面形状を軸方向に平行な直線状とすることによって、製造コストを低減することができる。なお、低速段ギヤ列とは、複数の前進段のうち中央よりも低速側のギヤ列を意味する。例えば、７速の前進段の場合には、低速段とは１〜３速段のギヤ列を意味する。
また、他の切換クラッチが噛合している状態においては、スリーブと係合部材との抜け力に対抗する力を発生することができる。つまり、走行中において、低速段ギヤ列および後進段ギヤ列以外の変速段ギヤ列が噛合している場合に、スリーブとシフトフォークとの間に接触負荷が発生することを抑制できる。つまり、走行中に、長時間使用させる変速段ギヤ列においては、スリーブとシフトフォークとの間に接触負荷が発生することによる問題発生を抑制できる。また、他の切換クラッチは、パーキングロックの際には噛合していないので、パーキングロック解除時におけるスリーブを軸方向へ移動させるシフトアクチュエータの駆動力には、何ら影響を与えるものではない。

請求項２に係る発明によれば、低速段ギヤ列と後進段ギヤ列の両方において、スリーブのギヤの側面における軸方向断面形状と係合部材のギヤの側面における軸方向断面形状を軸方向に平行な直線状とすることで、パーキングロック解除時にシフトアクチュエータの駆動力をさらに低減することができ、製造コストをさらに低減できる。

請求項３に係る発明によれば、スリーブのギヤの側面における軸方向断面形状と係合部材のギヤの側面における軸方向断面形状とを軸方向に平行な直線状とする低速段ギヤ列を１速段ギヤ列とすることで、走行中の問題の発生の抑制効果を確実に発揮することができる。

請求項４に係る発明によれば、シフトアクチュエータ機構に逆戻り防止機能を適用することで、走行中、スリーブと係合部材とが噛合している際に抜け力が発生したとしても、逆戻り防止機構によって抜け力に対抗する力を発生できる。逆戻り防止機能は、例えば、ウォームギヤ機構やディテント機構である。

請求項５に係る発明によれば、エンジンを停止することなく、パーキングロックを実行することができる。さらに、エンジン停止時においてもクランクシャフトを回転させる必要がなく、ギヤ押し分け時の慣性が減少するため、パーキングロック時および解除時の双方においてシフトアクチュエータの駆動力を小さくすることができる。

ここで、車両が停車した場合に係合状態を解除するタイプを、ノーマルオープンタイプと称することがある。このノーマルオープンタイプのデュアルクラッチとは、クラッチアクチュエータの駆動力が解除された時のみにクラッチの係合状態を解除するタイプと、クラッチアクチュエータの駆動力により積極的にクラッチの係合状態を解除するタイプの双方を含む。つまり、前者のタイプは、クラッチアクチュエータを何ら駆動することなく、車両が停車した場合にクラッチの係合状態を解除するタイプである。後者のタイプは、クラッチアクチュエータに駆動力を付与することによって、車両が停車した場合にクラッチの係合状態を解除するタイプである。

第一実施形態：デュアルクラッチ式自動変速機１の全体構造を示すスケルトン図である。切換クラッチの示す軸方向断面図である。係合部材Ｓ１，Ｓ３のギヤおよびスリーブＭのギヤを周方向に展開した形状図である。シフトアクチュエータ機構４０を示す図である。第一実施形態：変速動作の説明図である。第二実施形態：デュアルクラッチ式自動変速機１００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１００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。第二実施形態：変速動作の説明図である。

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面を参照しつつ説明する。第一実施形態として、ＦＲ（フロントエンジン・リアドライブ方式）について示し、第二実施形態として、ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ方式）について示す。

＜第一実施形態＞
第一実施形態のデュアルクラッチ式自動変速機１について、図１〜図５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１は、前進７段、後進１段のＦＲタイプの自動変速機である。このデュアルクラッチ式自動変速機１は、図１に示すように、軸として、第１入力軸１５、第２入力軸１６、第１副軸１７、第２副軸１８、後進アイドル軸２７ｅ、および、出力軸１９を有している。

第２入力軸１６は、筒状に形成されており、第１入力軸１５を同軸的に囲んで、第１入力軸１５に対して相対回転可能に設けられる。ただし、第１入力軸１５の車両後端は、第２入力軸１６の車両後端よりも突出する長さに形成されている。第１副軸１７および第２副軸１８は、両入力軸１５，１６に対して平行に配置されている。後進アイドル軸２７ｅは、第２副軸１８に対して平行に配置されている。出力軸１９は、第１入力軸１５に対して車両後方に同軸的に配置されている。

また、デュアルクラッチ式自動変速機１は、エンジンなどの原動機１０により回転駆動されるデュアルクラッチＣを有している。デュアルクラッチＣは、車両が停車している状態で、エンジンが停止中および起動中の場合に、係合状態を解除するノーマルオープンタイプを構成している。

このデュアルクラッチＣは、第１摩擦クラッチＣ１と第２摩擦クラッチＣ２とを備えている。そして、それぞれ摩擦クラッチＣ１，Ｃ２が原動機１０に連結されている。第１摩擦クラッチＣ１は、第１入力軸１５に連結されており、第２摩擦クラッチＣ２は、第２入力軸１６に連結されている。つまり、第１摩擦クラッチＣ１は、原動機１０の回転駆動力を第１入力軸１５に伝達し、第２摩擦クラッチＣ２は、原動機１０の回転駆動力を第２入力軸１６に伝達する。

また、デュアルクラッチ式自動変速機１は、ギヤ列として、第１入力軸１５または第２入力軸１６と第１副軸１７との間に設けられる第１歯車変速機構２０Ａと、第１入力軸１５または第２入力軸１６と第２副軸１８との間に設けられる第２歯車変速機構２０Ｂと、第１入力軸１５と出力軸１９とを離脱係合させる第４切換クラッチ３０Ｄと、第１副軸１７と出力軸１９とを連結する第１リダクションギヤ列２８ａ，２８ｂと、第２副軸１８と出力軸１９とを連結する第２リダクションギヤ列２９ａ，２９ｂとを備えている。

第１歯車変速機構２０Ａは、第１入力軸１５と第１副軸１７の間に設けられる第１歯車切換ユニット２０Ａ１と、第２入力軸１６と第１副軸１７の間に設けられる第２歯車切換ユニット２０Ａ２により構成されている。

第１歯車切換ユニット２０Ａ１は、第１速ギヤ列２１ａ，２１ｂと、第３速ギヤ列２３ａ，２３ｂと、第１切換クラッチ３０Ａにより構成されている。第１速ギヤ列２１ａ，２１ｂは、第１入力軸１５に固定された駆動ギヤ２１ａ（後進段駆動ギヤ２７ａと共用）と、第１副軸１７に回転自在に設けられた従動ギヤ２１ｂとにより構成されている。第３速ギヤ列２３ａ，２３ｂは、第１入力軸１５に固定された駆動ギヤ２３ａと、第１副軸１７に回転自在に設けられた従動ギヤ２３ｂとにより構成されている。

第１切換クラッチ３０Ａは、図１および図２に示すように、クラッチハブＬと、第１速係合部材Ｓ１と、第３速係合部材Ｓ３と、シンクロナイザリングＯと、スリーブＭとにより構成されている。クラッチハブＬは、第１速従動ギヤ２１ｂと第３速従動ギヤ２３ｂとの軸方向間となる第１副軸１７にスプライン固定される。第１速係合部材Ｓ１および第３速係合部材Ｓ３は、第１速ギヤ２１ｂおよび第３速従動ギヤ２３ｂのそれぞれに、例えば圧入などにより固定される部材である。シンクロナイザリングＯは、クラッチハブＬと軸方向両側の各係合部材Ｓ１，Ｓ３との間にそれぞれ介在される。スリーブＭは、クラッチハブＬの外周に軸方向移動自在にスプライン係合される。

この第１切換クラッチ３０Ａは、第１速従動ギヤ２１ｂおよび第３速従動ギヤ２３ｂの一方と第１副軸１７との係合を可能とし、かつ、第１速従動ギヤ２１ｂおよび第３速従動ギヤ２３ｂの両者を第１副軸１７に対して離脱する状態にすることができる周知のシンクロメッシュ機構を構成している。

第１切換クラッチ３０ＡのスリーブＭは、図２に示す中立位置では係合部材Ｓ１，Ｓ３の何れにも係合されていない。外周の環状溝に係合されたシフトフォークＮによりスリーブＭが第１速従動ギヤ２１ｂ側にシフトされれば、スリーブＭは先ずそちら側のシンクロナイザリングＯにスプライン係合して第１副軸１７と第１速従動ギヤ２１ｂの回転を同期させ、次いで第１速係合部材Ｓ１の外周の外歯スプラインと係合し、第１副軸１７と第１速従動ギヤ２１ｂを一体的に連結して第１速段を形成する。また、シフトフォークＮによりスリーブＭが第３速従動ギヤ２３ｂ側にシフトされれば、同様にして第１副軸１７と第３速従動ギヤ２３ｂの回転を同期させた後に、この両者を一体的に連結して第３速段を形成する。

ここで、図３に、第１歯車切換ユニット２０Ａ１において、スリーブＭ、第１速係合部材Ｓ１および第３速係合部材Ｓ３について、周方向に展開した形状を示す。図３に示すように、第１歯車切換ユニット２０Ａ１を構成するスリーブＭのギヤ形状は、第１速係合部材Ｓ１側の先端尖部Ｍａと、スリーブＭの周方向の側面に位置し第１速係合部材Ｓ１の側面に噛合する側部Ｍｂと、第３速係合部材Ｓ３側の先端尖部Ｍｃと、スリーブＭの周方向の側面に位置し第３速係合部材Ｓ３の側面に噛合する側部Ｍｄとから構成される。先端尖部Ｍａ，Ｍｃは、先端に向かって尖るように先細形状をなしている。第１速係合部材Ｓ１側の側部Ｍｂにおける軸方向断面形状は、スリーブＭが移動する軸方向に平行な直線状に形成されている。一方、第３速係合部材Ｓ３側の側部Ｍｄにおける軸方向断面形状は、スリーブＭが移動する軸方向に非平行な直線状に形成されている。具体的には、第３速係合部材Ｓ３側の側部Ｍｄは、スリーブＭが移動する軸方向に対して先端側ほど幅が大きくなるようなテーパ状に傾斜する平面状に形成されている。

第１速係合部材Ｓ１は、スリーブＭの先端尖部Ｍａに対峙するように先端に向かって尖るように先細形状の先端尖部Ｓ１ａと、第１速係合部材Ｓ１の周方向の側面に位置しスリーブＭの側部Ｍｂに噛合する側部Ｓ１ｂとから構成される。側部Ｓ１ｂにおける軸方向断面形状は、スリーブＭの移動する軸方向に平行な直線状に形成されている。

第３速係合部材Ｓ３は、スリーブＭの先端尖部Ｍｃに対峙するように先端に向かって尖るように先細形状の先端尖部Ｓ３ａと、第３速係合部材Ｓ３の周方向の側面に位置しスリーブＭの側部Ｍｄに噛合する側部Ｓ３ｂとから構成される。側部Ｓ３ｂにおける軸方向断面形状は、スリーブＭが移動する軸方向に非平行な直線状に形成されている。具体的には、側部Ｓ３ｂは、スリーブＭが移動する軸方向に対して先端側（図３の右側）ほど幅が大きくなるようなテーパ状に傾斜する平面状に形成されている。

つまり、スリーブＭの側部Ｍｂと第１速係合部材Ｓ１の側部Ｓ１ｂとが噛合する場合には、両者が軸方向に対して係合する状態とはならない。一方、スリーブＭの側部Ｍｄと第３速係合部材Ｓ３の側部Ｓ３ｂとが噛合する場合には、両者が軸方向に対して噛合状態から離脱する方向に係合するようになる。

第２歯車切換ユニット２０Ａ２は、第２速ギヤ列２２ａ，２２ｂと、第４速ギヤ列２４ａ，２４ｂと、第２切換クラッチ３０Ｂにより構成されている。第２速ギヤ列２２ａ，２２ｂは、第１歯車切換ユニット２０Ａ１の場合とほぼ同様、第２入力軸１６に固定された駆動ギヤ２２ａと、第１副軸１７に回転自在に設けられた従動ギヤ２２ｂとにより構成されている。第４速ギヤ列２４ａ，２４ｂは、第２入力軸１６に固定された駆動ギヤ２４ａと、第１副軸１７に回転自在に設けられた従動ギヤ２４ｂとにより構成されている。

第２切換クラッチ３０Ｂは、第２速従動ギヤ２２ｂおよび第４速従動ギヤ２４ｂの一方と第１副軸１７との係合を可能とし、かつ、第２速従動ギヤ２２ｂおよび第４速従動ギヤ２４ｂの両者を第１副軸１７に対して離脱する状態にすることができるシンクロメッシュ機構を構成している。

第２切換クラッチ３０Ｂは、第１切換クラッチ３０Ａとほぼ同じである。第１切換クラッチ３０Ａにおいては、第１速係合部材Ｓ１と第３速係合部材Ｓ３がそれぞれ第１速従動ギヤ２１ｂおよび第３速従動ギヤ２１ｃに固定されているのに対して、第２切換クラッチ３０Ｂにおいては、第２速係合部材Ｓ２と第４速係合部材Ｓ４がそれぞれ第２速従動ギヤ２２ｂ及び第４速従動ギヤ２４ｂに固定されている点が相違する。また、第２速係合部材Ｓ２および第４速係合部材Ｓ４のギヤ形状は、上述した第３速係合部材Ｓ３のギヤ形状と同一形状である。この第２切換クラッチ３０Ｂを構成するスリーブＭのギヤ形状は、軸方向の両側共に、第１切換クラッチ３０Ａを構成するスリーブＭの第３速係合部材Ｓ３側のギヤ形状に形成されている。つまり、第２切換クラッチ３０Ｂにおいて、スリーブＭと第２速係合部材Ｓ２または第４速係合部材Ｓ４との噛合は、噛合状態から離脱する方向において係合する。

この第２切換クラッチ３０ＢのスリーブＭは、図示の中立位置では何れの係合部材Ｓ２，Ｓ４とも係合されていない。外周の環状溝に係合されたシフトフォークＮによりスリーブＭが第２速従動ギヤ２２ｂ側にシフトされれば、スリーブＭは第１副軸１７と第２速従動ギヤ２２ｂの回転が同期された後に、この両者が一体的に連結されて第２速段が形成される。また、シフトフォークＮによりスリーブＭが第４速従動ギヤ２４ｂ側にシフトされれば、第１副軸１７と第４速従動ギヤ２４ｂの回転を同期させた後に、この両者を一体的に連結して第４速段を形成する。

第２歯車変速機構２０Ｂは、第２入力軸１６と第２副軸１８の間および後進アイドル軸２７ｅと第２副軸１８の間に設けられる第３歯車切換ユニット２０Ｂ１と、第１入力軸１５と第２副軸１８の間および第１入力軸１５と出力軸１９との間に設けられる第４歯車切換ユニット２０Ｂ２により構成されている。

第３歯車切換ユニット２０Ｂ１は、第６速ギヤ列２５ａ，２５ｂと、後進段ギヤ列２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄと、第３切換クラッチ３０Ｃにより構成されている。第６速ギヤ列２５ａ，２５ｂは、第２入力軸１６に固定された駆動ギヤ２５ａと、第２副軸１８に回転自在に設けられた従動ギヤ２５ｂとにより構成されている。後進段ギヤ列２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄは、第１入力軸１５に固定された駆動ギヤ２７ａ（第１速駆動ギヤ２１ａと共用）と、第２副軸１８に回転自在に設けられた従動ギヤ２７ｄと、互いに一体形成され後進アイドル軸２７ｅに回転自在に設けられて駆動ギヤ２７ａと従動ギヤ２７ｄを連結する１対のアイドルギヤ２７ｂ，２７ｃとにより構成されている。

第３切換クラッチ３０Ｃは、実質的に第１切換クラッチ３０Ａと同じ構造で、第６速従動ギヤ２５ｂおよび後進段従動ギヤ２７ｄの一方と第２副軸１８との係合を可能とし、かつ、第６速従動ギヤ２５ｂおよび後進段従動ギヤ２７ｄの両者を第２副軸１８に対して離脱する状態にすることができるシンクロメッシュ機構を構成している。

第３切換クラッチ３０ＣのスリーブＭは、図示の中立位置では何れの係合部材Ｓ６，ＳＲとも係合されていない。外周の環状溝に係合されたシフトフォークＮによりスリーブＭが第６速従動ギヤ２５ｂ側にシフトされれば、スリーブＭは第２副軸１８と第６速従動ギヤ２５ｂの回転が同期された後に、この両者が一体的に連結されて第６速段が形成される。また、シフトフォークＮによりスリーブＭが後進段従動ギヤ２７ｄ側にシフトされれば、第２副軸１８と後進段従動ギヤ２７ｄの回転が同期された後に、この両者が一体的に連結されて後進段が形成される。

そして、第３切換クラッチ３０Ｃにおいて、第６速係合部材Ｓ６、スリーブＭおよび後進係合部材ＳＲは、図３に示すような第３速係合部材Ｓ３、スリーブＭおよび第１速係合部材Ｓ１のそれぞれと同一形状からなる。

第４歯車切換ユニット２０Ｂ２は、第７速ギヤ列２６ａ，２６ｂと、第４切換クラッチ３０Ｄにより構成されている。第７速ギヤ列２６ａ，２６ｂは、第１入力軸１５の後部に回転自在に設けられた駆動ギヤ２６ａと第２副軸１８に固定された従動ギヤ２６ｂとにより構成されている。第４切換クラッチ３０Ｄは、第１入力軸１５の後部に回転自在に設けられた第７速ギヤ列の駆動ギヤ２６ａと、これと同軸的に出力軸１９の前端に固定された第１および第２リダクションギヤ列に共通な１個の従動ギヤ２８ｂ，２９ｂの間に設けられている。

第４切換クラッチ３０Ｄは、第２切換クラッチ３０Ｂと同一のシンクロメッシュ機構であり、クラッチハブＬが第１入力軸１５の後端に固定され、第５速係合部材Ｓ５と第７速係合部材Ｓ７がそれぞれ共通従動ギヤ２８ｂ，２９ｂと第７速駆動ギヤ２６ａに固定されている点が異なっているだけである。第４切換クラッチ３０Ｄは、図示の中立位置では何れの係合部材Ｓ５，Ｓ７とも係合されていない。外周の環状溝に係合されたシフトフォークＮによりスリーブＭが第７速駆動ギヤ２６ａ側にシフトされれば、第１入力軸１５と第７速駆動ギヤ２６ａの回転が同期された後に、この両者が一体的に連結されて第７速段が形成される。また、シフトフォークＮによりスリーブＭが共通従動ギヤ２８ｂ，２９ｂ側にシフトされれば、第１入力軸１５と出力軸１９の回転が同期された後に、この両者が直結されて第５速段が形成される。

シフトフォークＮを軸方向に移動させるシフトアクチュエータ機構４０は、図４に示すように、回転軸にウォームギヤ４２が形成されたモータ４１、ウォームギヤ４２に噛合するウォームホイール４３、ウォームホイール４３に同心に一体的に形成されたピニオンギヤ４４、ピニオンギヤ４４に噛合するラック軸４５を備えている。このラック軸４５には、各シフトフォークＮが一体に設けられている。つまり、それぞれのシフトアクチュエータ機構４０のモータ４１を回転することで、そのモータ４１に連結されているシフトフォークＮが軸方向に移動する。このシフトアクチュエータ機構４０は、ウォームギヤ４２とウォームホイール４３を用いているため、ウォームギヤ４２からウォームホイール４３への駆動力の伝達は行われるが、その逆は行われない。つまり、シフトアクチュエータ機構４０は、逆戻り防止機能を有する。

次に、本実施形態のデュアルクラッチ式自動変速装置１の動作について図５を参照して説明する。デュアルクラッチ式自動変速機１の制御装置は、アクセル開度、エンジン回転速度、車速などの自動車の作動状態に応じて、デュアルクラッチＣの第１摩擦クラッチＣ１、第２摩擦クラッチＣ２および第１〜第４切換クラッチ３０Ａ〜３０Ｄを、図５に示すように作動させる。不作動状態ではデュアルクラッチＣの第１，第２摩擦クラッチＣ１，Ｃ２はともに解除されており、第１〜第４切換クラッチ３０Ａ〜３０Ｄは中立位置にある。

停車状態においてエンジン１０を起動させた場合にも、上記不作動状態と同様の状態を維持する。そして、停車状態においてエンジン１０を起動させた後に、デュアルクラッチ式歯車変速装置のシフトレバー（図示省略）を前進位置とすれば、制御装置は図５の第１速に示すように、第１切換クラッチ３０Ａの第１速係合部材Ｓ１が係合し、その他の各クラッチが中立位置となるようにして第１速段を形成する。この状態でアクセル開度が増大してエンジン１０が所定の低回転速度を越えれば、制御装置はアクセル開度に合わせてデュアルクラッチＣの第１摩擦クラッチＣ１の係合力を徐々に増加させ、これにより駆動軸１１の駆動トルクは第１摩擦クラッチＣ１から第１入力軸１５、第１速ギヤ列２１ａ，２１ｂ（駆動ギヤ２１ａは後進段駆動ギヤ２７ａと共用）、第１切換クラッチ３０Ａの第１速係合部材Ｓ１、第１副軸１７、第１リダクションギヤ列２８ａ，２８ｂを介して出力軸１９に伝達され、自動車は第１速で走行し始める。

アクセル開度が増大するなどして自動車の作動状態が第２速走行に適した状態となれば、制御装置は、先ず第２切換クラッチ３０Ｂの第２速係合部材Ｓ２を係合させて第２速段を形成してから、デュアルクラッチＣを第２摩擦クラッチＣ２側に切り換えて第２速走行に切り換え、次いで第１切換クラッチ３０Ａの第１速係合部材Ｓ１を離脱させて、図５の第２速に示す状態にする。同様にして制御装置は、第３速及び第４速では、自動車の作動状態に応じた変速段を順次選択するとともに第１摩擦クラッチＣ１と第２摩擦クラッチＣ２を交互に選択して、その状態に適した変速段での走行が行われるようにする。

自動車の作動状態が第５速走行に適した状態となれば、制御装置は、第４切換クラッチ３０Ｄの第５速係合部材Ｓ５を係合させ第１入力軸１５と出力軸１９を直結して第５速段を形成してから、デュアルクラッチＣを第１摩擦クラッチＣ１側に切り換えて第５速走行に切り換え、次いで第２切換クラッチ３０Ｂの第４速係合部材Ｓ４を離脱させて、図５の第５速に示す状態にする。この場合は駆動軸１１の駆動トルクは第１摩擦クラッチＣ１から第１入力軸１５、第４切換クラッチ３０Ｄの第５速係合部材Ｓ５を介して出力軸１９に伝達される。自動車の作動状態が第６速走行に適した状態となれば、制御装置は、第３切換クラッチ３０Ｃの第６速係合部材Ｓ６を係合させて第６速段を形成してから、デュアルクラッチＣを第２摩擦クラッチＣ２側に切り換えて第６速走行に切り換え、次いで第４切換クラッチ３０Ｄの第５速係合部材Ｓ５を離脱させて、図５の第６速に示す状態にする。この場合は駆動軸１１の駆動トルクは第２摩擦クラッチＣ２から第２入力軸１６、第６速ギヤ列２５ａ，２５ｂ、第３切換クラッチ３０Ｃの第６速係合部材Ｓ６、第２副軸１８、第２リダクションギヤ列２９ａ，２９ｂを介して出力軸１９に伝達される。

自動車の作動状態が第７速走行に適した状態となれば、制御装置は、第４切換クラッチ３０Ｄの第７速係合部材Ｓ７を係合させて第７速段を形成してから、デュアルクラッチＣを第１摩擦クラッチＣ１側に切り換えて第７速走行に切り換え、次いで第３切換クラッチ３０Ｃの第６速係合部材Ｓ６を離脱させて、図５の第７速に示す状態にする。第６速および第７速においては、出力軸１９の回転速度は駆動軸１１よりも増速される。また、ある走行状態から車速が低下するなどして自動車の作動状態が低速段走行に適した状態となれば、制御装置は同様にして自動車の作動状態に応じた低速段を順次選択するとともに第１摩擦クラッチＣ１と第２摩擦クラッチＣ２を交互に選択して、その状態に適した変速段での走行に切り換える。

エンジン１０を起動させた停車状態において歯車変速装置のシフトレバーを後進位置とすれば、制御装置はそれを検出して図５の後進に示すように、第３切換クラッチ３０Ｃの後進係合部材ＳＲを係合させ、その他の各クラッチが中立位置となるようにして後進段を形成する。アクセル開度が増大してエンジン１０が所定の低回転速度を越えれば、制御装置はアクセル開度に合わせてデュアルクラッチＣの第１摩擦クラッチＣ１の係合力を徐々に増加させる。これにより駆動軸１１の駆動トルクは第１摩擦クラッチＣ１から第１入力軸１５、後進段ギヤ列２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄ（駆動ギヤ２７ａは第１速駆動ギヤ２１ａと共用）、第３切換クラッチ３０Ｃの後進係合部材ＳＲ、第２副軸１８、第２リダクションギヤ列２９ａ，２９ｂを介して出力軸１９に伝達され、自動車は後進を開始する。

停車状態において歯車変速装置のシフトレバーを駐車位置とすれば、制御装置はそれを検出し、図５の駐車に示すように、第１切換クラッチ３０Ａの第１速係合部材Ｓ１を係合させるとともに、第３切換クラッチ３０Ｃの後進係合部材ＳＲを係合させる。第１速係合部材Ｓ１の係合により、第１入力軸１５から、第１速ギヤ列２１ａ，２１ｂ、第１切換クラッチ３０Ａの第１速係合部材Ｓ１、第１副軸１７、第１リダクションギヤ列２８ａ，２８ｂを介して出力軸１９に一方向の回転力が伝達される状態となる。一方、後進係合部材ＳＲの係合により、第１入力軸１５から、後進段ギヤ列２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄ、第３切換クラッチ３０Ｃの後進係合部材ＳＲ、第２副軸１８、第２リダクションギヤ列２９ａ，２９ｂを介して出力軸１９に反対方向の回転力が伝達される状態となる。従って、第１速ギヤ列２１ａ，２１ｂ及び第１リダクションギヤ列２８ａ，２８ｂと後進段ギヤ列２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄ及び第２リダクションギヤ列２９ａ，２９ｂによる２重噛み合いがなされて、パーキングロックがなされる。

そして、デュアルクラッチＣはノーマルオープンタイプを構成しているため、エンジン１０を停止することなく、かつ、デュアルクラッチＣの係合解除制御を行うことなく、パーキングロックを実行することができる。さらに、エンジン停止時においてもクランクシャフトを回転させる必要がなく、ギヤ押し分け時の慣性が減少するため、パーキングロック時および解除時の双方においてシフトアクチュエータの駆動力を小さくすることができる。

本実施形態によれば、第１速の動力伝達を行うギヤ列２１ａ，２１ｂ，２８ａ，２８ｂと、後進の動力伝達を行うギヤ列２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄ，２９ａ，２９ｂによる２重噛み合いによりパーキングロックを行っているので、パーキングロックのための特別な部材を設けることなく歯車変速装置にパーキングロック機能を追加することができ、部品点数が削減されるので製造コストを低下させることができる。

さらに、パーキングロックの際に噛合する第１速段の切換クラッチ部分、すなわち、第１切換クラッチ３０Ａの第１速係合部材Ｓ１の側面Ｓ１ｂにおける軸方向断面形状と、それに噛合するスリーブＭの側面Ｍｂにおける軸方向断面形状は、軸方向に平行な直線状に形成されている。さらに、後進段の切換クラッチ部分、すなわち、第３切換クラッチ３０Ｃの後進係合部材ＳＲの側面における軸方向断面形状と、それに噛合するスリーブＭの側面における軸方向断面形状は、軸方向に平行な直線状に形成されている。これにより、スリーブＭのギヤと係合部材Ｓ１，ＳＲのギヤとは、周方向に噛合しているが、軸方向には係合していない状態となる。従って、パーキングロックを解除する際に、スリーブＭを軸方向へ移動させるシフトアクチュエータの駆動力は従来に比べて小さくすることができる。

ただし、スリーブＭのギヤと係合部材Ｓ１，ＳＲのギヤが噛合している状態において、軸方向に係合していないために、両者に抜け力が発生した場合に、スリーブＭとシフトフォークＮとの間に接触負荷が発生するおそれがある。しかし、スリーブＭのギヤと係合部材Ｓ１，ＳＲのギヤの側面の軸方向断面形状を軸方向に平行な直線状とするギヤ列は、１速段ギヤ列２１ａ，２１ｂおよび後進段ギヤ列２６ａ，２６ｂとしている。走行中において、一般に、１速段ギヤ２１ａ，２１ｂおよび後進段ギヤ列２５ａ，２５ｂの噛合継続時間は短時間である。従って、走行中にスリーブＭと係合部材Ｓ１，ＳＲとに抜け力が発生したとしても、スリーブＭとシフトフォークＮとの大きな接触負荷がかかる時間は短時間であるために、問題とならない。

このように、走行中におけるスリーブＭとシフトフォークＮとの間の接触負荷による問題を発生させることなく、パーキングロック解除時にシフトアクチュエータの駆動力を低減することができる。さらに、スリーブＭのギヤの側面と係合部材Ｓ１，ＳＲのギヤの側面を軸方向に平行な面とすることによって、製造コストを低減することができる。

また、第１速および後進段の切換クラッチ以外の切換クラッチについては、スリーブＭとそれぞれの係合部材とが噛合している状態において、スリーブＭと係合部材Ｓ２〜Ｓ７との抜け力に対抗する力を発生することができる。つまり、走行中において、１速段ギヤ列２１ａ，２１ｂおよび後進段ギヤ列２６ａ，２６ｂ以外の変速段ギヤ列が噛合している場合に、スリーブＭとシフトフォークＮとの間に接触負荷が発生することを抑制できる。つまり、走行中に、長時間使用させる変速段ギヤ列においては、スリーブＭとシフトフォークＮとの間に接触負荷が発生することによる問題発生を抑制できる。また、当該切換クラッチは、パーキングロックの際には噛合していないので、パーキングロック解除時におけるスリーブＭを軸方向へ移動させるシフトアクチュエータの駆動力には、何ら影響を与えるものではない。

さらに、シフトアクチュエータ機構に逆戻り防止機能を適用することで、走行中、スリーブＭと係合部材Ｓ１，ＳＲとが噛合している際に抜け力が発生したとしても、逆戻り防止機構によって抜け力に対抗する力を発生できる。なお、逆戻り防止機能として、ウォームギヤ機構に換えて、または併用して、ディテント機構を適用することもできる。

＜第二実施形態＞
第二実施形態のデュアルクラッチ式自動変速機１００について、図６〜図８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１００は、前進７段、後進１段のＦＦタイプの自動変速機である。このデュアルクラッチ式自動変速機１００は、図６および図７に示すように、軸として、第１入力軸１１５、第２入力軸１１６、第１副軸１１７、第２副軸１１８、および、出力軸１１９を有している。

第２入力軸１１６は、筒状に形成されており、第１入力軸１１５を同軸的に囲んで、第１入力軸１１５に対して相対回転可能に設けられる。ただし、第１入力軸１１５の車両左端は、第２入力軸１１６の車両左端よりも突出する長さに形成されている。第１副軸１１７および第２副軸１１８は、両入力軸１１５，１１６に対して平行に配置されている。出力軸１１９は、第１入力軸１１５に対して平行に配置されている。

また、デュアルクラッチ式自動変速機１００は、エンジンなどの原動機１０により回転駆動されるデュアルクラッチＣを有している。デュアルクラッチＣは、車両が停車している状態で、エンジンが停止中および起動中の場合に、係合状態を解除するノーマルオープンタイプを構成している。

このデュアルクラッチＣは、第１摩擦クラッチＣ１と第２摩擦クラッチＣ２とを備えている。そして、それぞれ摩擦クラッチＣ１，Ｃ２が原動機１０に連結されている。第１摩擦クラッチＣ１は、第１入力軸１１５に連結されており、第２摩擦クラッチＣ２は、第２入力軸１１６に連結されている。つまり、第１摩擦クラッチＣ１は、原動機１０の回転駆動力を第１入力軸１１５に伝達し、第２摩擦クラッチＣ２は、原動機１０の回転駆動力を第２入力軸１１６に伝達する。

また、デュアルクラッチ式自動変速機１００は、ギヤ列として、第１入力軸１１５または第２入力軸１１６と第１副軸１１７との間に設けられる第１歯車変速機構１２０Ａと、第１入力軸１１５または第２入力軸１１６と第２副軸１１８との間に設けられる第２歯車変速機構１２０Ｂと、第１副軸１１７と出力軸１１９とを連結する第１リダクションギヤ列１２９ａ，１２９ｃと、第２副軸１１８と出力軸１１９とを連結する第２リダクションギヤ列１２９ｂ，１２９ｃとを備えている。

第１歯車変速機構１２０Ａは、第１入力軸１１５と第１副軸１１７の間に設けられる第１歯車切換ユニット１２０Ａ１と、第２入力軸１１６と第１副軸１１７の間に設けられる第２歯車切換ユニット１２０Ａ２により構成されている。

第１歯車切換ユニット１２０Ａ１は、第７速ギヤ列１２７ａ，１２７ｂと、第５速ギヤ列１２５ａ，１２５ｂと、第１切換クラッチ１３０Ａにより構成されている。第７速ギヤ列１２７ａ，１２７ｂは、第１入力軸１１５に固定された駆動ギヤ１２７ａと、第１副軸１１７に回転自在に設けられた従動ギヤ１２７ｂとにより構成されている。第５速ギヤ列１２５ａ，１２５ｂは、第１入力軸１１５に固定された駆動ギヤ１２５ａと、第１副軸１１７に回転自在に設けられた従動ギヤ１２５ｂとにより構成されている。

第１切換クラッチ１３０Ａは、図６に示すように、クラッチハブＬと、第７速係合部材Ｓ７と、第５速係合部材Ｓ５と、シンクロナイザリングＯと、スリーブＭとにより構成されている。クラッチハブＬは、第７速従動ギヤ１２７ｂと第５速従動ギヤ１２５ｂとの軸方向間となる第１副軸１１７にスプライン固定される。第７速係合部材Ｓ７および第５速係合部材Ｓ５は、第７速ギヤ１２７ｂおよび第５速従動ギヤ１２５ｂのそれぞれに、例えば圧入などにより固定される部材である。シンクロナイザリングＯは、クラッチハブＬと軸方向両側の各係合部材Ｓ７，Ｓ５との間にそれぞれ介在される。スリーブＭは、クラッチハブＬの外周に軸方向移動自在にスプライン係合される。

第７速従動ギヤ１２７ｂおよび第５速従動ギヤ１２５ｂの一方と第１副軸１１７との係合を可能とし、かつ、第７速従動ギヤ１２７ｂおよび第５速従動ギヤ１２５ｂの両者を第１副軸１１７に対して離脱する状態にすることができるシンクロメッシュ機構を構成している。

第１切換クラッチ１３０ＡのスリーブＭは、図６に示す中立位置では何れの係合部材Ｓ７，Ｓ５とも係合されていない。外周の環状溝に係合されたシフトフォークＮによりスリーブＭが第７速従動ギヤ１２７ｂ側にシフトされれば、スリーブＭは先ずそちら側のシンクロナイザリングＯにスプライン係合して第１副軸１１７と第７速従動ギヤ１２７ｂの回転を同期させ、次いで第７速係合部材Ｓ７の外周の外歯スプラインと係合し、第１副軸１１７と第７速従動ギヤ１２７ｂを一体的に連結して第７速段を形成する。また、シフトフォークＮによりスリーブＭが第５速従動ギヤ１２５ｂ側にシフトされれば、同様にして第１副軸１１７と第５速従動ギヤ１２５ｂの回転を同期させた後に、この両者を一体的に連結して第５速段を形成する。

そして、第１切換クラッチ１３０Ａを構成するスリーブＭのギヤ形状は、軸方向の両側共に、第一実施形態にて説明した図３に示すスリーブＭの第３速係合部材Ｓ３側のギヤ形状に形成されている。つまり、スリーブＭの軸方向の両側共に、図３の先端尖部Ｍｃおよび側部Ｍｄの形状をなしている。また、第１切換クラッチ１３０Ａを構成する第７速係合部材Ｓ７および第５速係合部材Ｓ５のギヤ形状は、共に、第一実施形態の図３の第３速係合部材Ｓ３のギヤ形状に形成されている。つまり、第７速係合部材Ｓ７および第５速係合部材Ｓ５は、共に、図３の先端尖部Ｓ３ａと側部Ｓ３ｂの形状をなしている。従って、第１切換クラッチ１３０Ａにおいて、スリーブＭと第７速係合部材Ｓ７または第５速係合部材Ｓ５との噛合は、噛合状態から離脱する方向において係合する。

第２歯車切換ユニット１２０Ａ２は、第６速ギヤ列１２６ａ，１２６ｂと、第２速ギヤ列１２２ａ，１２２ｂと、後進段駆動ギヤ１２８ａと、第２切換クラッチ１３０Ｂにより構成されている。第６速ギヤ列１２６ａ，１２６ｂは、第２入力軸１１６に固定された駆動ギヤ１２６ａと第１副軸１１７に回転自在に設けられた従動ギヤ１２６ｂとにより構成されている。第２速ギヤ列１２２ａ，１２２ｂは、第２入力軸１１６に固定された駆動ギヤ１２２ａと第１副軸１１７に回転自在に設けられた従動ギヤ１２２ｂとにより構成されている。後進段駆動ギヤ１２８ａは、第２速従動ギヤ１２２ｂに一体に形成されており、第２速従動ギヤ１２２ｂよりも車両右側（エンジン１０側）に設けられ、第１副軸１１７に回転自在に設けられている。この後進段駆動ギヤ１２８ａは、第２副軸１１８に回転自在に設けられている後進段従動ギヤ１２８ｂに噛合している。

第２切換クラッチ１３０Ｂは、第６速従動ギヤ１２６ｂおよび第２速従動ギヤ１２２ｂの一方と第１副軸１１７との係合を可能とし、かつ、第６速従動ギヤ１２６ｂおよび第２速従動ギヤ１２２ｂの両者を第１副軸１１７に対して離脱する状態にすることができるシンクロメッシュ機構を構成している。

第２切換クラッチ１３０Ｂは、第１切換クラッチ１３０Ａとほぼ同じである。第１切換クラッチ１３０Ａにおいては、第５速係合部材Ｓ５と第７速係合部材Ｓ７がそれぞれ第５速従動ギヤ１２５ｂおよび第７速従動ギヤ１２７ｂに固定されているのに対して、第２切換クラッチ１３０Ｂにおいては、第６速係合部材Ｓ６と第２速係合部材Ｓ２がそれぞれ第６速従動ギヤ１２６ｂ及び第２速従動ギヤ１２２ｂに固定されている点が相違する。また、第６速係合部材Ｓ６のギヤ形状は、第一実施形態の図３の第３速係合部材Ｓ３のギヤ形状と同一形状である。第２速係合部材Ｓ２のギヤ形状は、第一実施形態の図３の第１速係合部材Ｓ１のギヤ形状と同一形状である。この第２切換クラッチ１３０Ｂを構成するスリーブＭのギヤ形状は、第一実施形態の図３のスリーブＭのギヤ形状と同一形状である。つまり、第２切換クラッチ１３０Ｂにおいて、スリーブＭと第６速係合部材Ｓ６との噛合は、噛合状態から離脱する方向において係合する。一方、スリーブＭと第２速係合部材Ｓ２とが噛合する場合には、両者が軸方向に対して係合する状態とはならない。

この第２切換クラッチ１３０ＢのスリーブＭは、図６に示す中立位置では何れの係合部材Ｓ６，Ｓ２とも係合されていない。外周の環状溝に係合されたシフトフォークＮによりスリーブＭが第６速従動ギヤ１２６ｂ側にシフトされれば、スリーブＭは第１副軸１１７と第６速従動ギヤ１２６ｂの回転が同期された後に、この両者が一体的に連結されて第６速段が形成される。また、シフトフォークＮによりスリーブＭが第２速従動ギヤ１２２ｂ側にシフトされれば、第１副軸１１７と第２速従動ギヤ１２２ｂの回転を同期させた後に、この両者を一体的に連結する。

シフトフォークＮを軸方向に移動させるシフトアクチュエータ機構は、第一実施形態と同一であるため、詳細な説明を省略する。なお、このシフトアクチュエータ機構４０は、ウォームギヤ４２とウォームホイール４３とを噛合させる構成を採用しているため、逆戻り防止機能を有する。

第２歯車変速機構１２０Ｂは、第１入力軸１１５と第２副軸１１８の間に設けられる第３歯車切換ユニット１２０Ｂ１と、第２入力軸１１６と第２副軸１１８の間に設けられる第４歯車切換ユニット１２０Ｂ２により構成されている。

第３歯車切換ユニット１２０Ｂ１は、第１速ギヤ列１２１ａ，１２１ｂと、第３速ギヤ列１２３ａ，１２３ｂと、第３切換クラッチ１３０Ｃにより構成されている。第１速ギヤ列１２１ａ，１２１ｂは、第１入力軸１１５に固定された駆動ギヤ１２１ａと、第２副軸１１８に回転自在に設けられた従動ギヤ１２１ｂとにより構成されている。第３速ギヤ列１２３ａ，１２３ｂは、第１入力軸１１５に固定された駆動ギヤ１２３ａと、第２副軸１１８に回転自在に設けられた従動ギヤ１２３ｂとにより構成されている。

第３切換クラッチ１３０Ｃは、実質的に第１切換クラッチ１３０Ａと同じ構造で、第１速従動ギヤ１２１ｂおよび第３速従動ギヤ１２３ｂの一方と第２副軸１１８との係合を可能とし、かつ、第１速従動ギヤ１２１ｂおよび第３速従動ギヤ１２３ｂの両者を第２副軸１１８に対して離脱する状態にすることができる周知のシンクロメッシュ機構を構成している。

第３切換クラッチ１３０ＣのスリーブＭは、図６に示す中立位置では何れの係合部材Ｓ１，Ｓ３とも係合されていない。外周の環状溝に係合されたシフトフォークＮによりスリーブＭが第１速従動ギヤ１２１ｂ側にシフトされれば、スリーブＭは第２副軸１１８と第１速従動ギヤ１２１ｂの回転が同期された後に、この両者が一体的に連結されて第１速段が形成される。また、シフトフォークＮによりスリーブＭが第３速従動ギヤ１２３ｂ側にシフトされれば、第２副軸１１８と第３速従動ギヤ１２３ｂの回転が同期された後に、この両者が一体的に連結されて第３速段が形成される。

そして、第３切換クラッチ１３０Ｃを構成するスリーブＭのギヤ形状は、軸方向の両側共に、第一実施形態にて説明した図３に示すスリーブＭの第３速係合部材Ｓ３側のギヤ形状に形成されている。つまり、スリーブＭの軸方向の両側共に、図３の先端尖部Ｍｃおよび側部Ｍｄの形状をなしている。また、第３切換クラッチ１３０Ｃを構成する第１速係合部材Ｓ１および第３速係合部材Ｓ３のギヤ形状は、共に、第一実施形態の図３の第３速係合部材Ｓ３のギヤ形状に形成されている。つまり、第１速係合部材Ｓ１および第３速係合部材Ｓ３は、共に、図３の先端尖部Ｓ３ａと側部Ｓ３ｂの形状をなしている。従って、第３切換クラッチ１３０Ｃにおいて、スリーブＭと第１速係合部材Ｓ１または第３速係合部材Ｓ３との噛合は、噛合状態から離脱する方向において係合する。

第４歯車切換ユニット１２０Ｂ２は、第４速ギヤ列１２４ａ，１２４ｂと、後進段従動ギヤ１２８ｂと、第４切換クラッチ１３０Ｄにより構成されている。第４速ギヤ列１２４ａ，１２４ｂは、第２入力軸１１６に固定された駆動ギヤ１２４ａと、第２副軸１１８に回転自在に設けられた従動ギヤ１２４ｂとにより構成されている。後進段従動ギヤ１２８ｂは、第２副軸１１８に回転自在に設けられている。

第４切換クラッチ１３０Ｄは、第４速従動ギヤ１２４ｂおよび後進段従動ギヤ１２８ｂの一方と第２副軸１１８との係合を可能とし、かつ、第４速従動ギヤ１２４ｂおよび後進段従動ギヤ１２８ｂの両者を第２副軸１１８に対して離脱する状態にすることができるシンクロメッシュ機構を構成している。

第４切換クラッチ１３０Ｄは、第２切換クラッチ１３０Ｂとほぼ同じである。第２切換クラッチ１３０Ｂにおいては、第２速係合部材Ｓ２と第６速係合部材Ｓ６がそれぞれ第２速従動ギヤ１２２ｂおよび第６速従動ギヤ１２６ｂに固定されているのに対して、第４切換クラッチ１３０Ｄにおいては、第４速係合部材Ｓ４と後進係合部材ＳＲがそれぞれ第４速従動ギヤ１２４ｂ及び後進段従動ギヤ１２８ｂに固定されている点が相違する。また、第４速係合部材Ｓ４のギヤ形状は、第一実施形態の図３の第３速係合部材Ｓ３のギヤ形状と同一形状である。後進係合部材ＳＲのギヤ形状は、第一実施形態の図３の第１速係合部材Ｓ１のギヤ形状と同一形状である。この第４切換クラッチ１３０Ｄを構成するスリーブＭのギヤ形状は、第一実施形態の図３のスリーブＭのギヤ形状と同一形状である。つまり、第４切換クラッチ１３０Ｄにおいて、スリーブＭと第４速係合部材Ｓ４との噛合は、噛合状態から離脱する方向において係合する。一方、スリーブＭと後進係合部材ＳＲとが噛合する場合には、両者が軸方向に対して係合する状態とはならない。

この第４切換クラッチ１３０ＤのスリーブＭは、図６に示す中立位置では何れの係合部材Ｓ４，ＳＲとも係合されていない。外周の環状溝に係合されたシフトフォークＮによりスリーブＭが第４速従動ギヤ１２４ｂ側にシフトされれば、スリーブＭは第２副軸１１８と第４速従動ギヤ１２４ｂの回転が同期された後に、この両者が一体的に連結されて第４速段が形成される。また、シフトフォークＮによりスリーブＭが後進段従動ギヤ１２８ｂ側にシフトされれば、第２副軸１１８と後進段従動ギヤ１２８ｂの回転を同期させた後に、この両者を一体的に連結する。ここで、第１副軸１１７の第２速ギヤ列１２２ａ，１２２ｂ、後進段駆動ギヤ１２８ａおよび後進段従動ギヤ１２８ｂを用いて、後進段を形成する。

次に、本実施形態のデュアルクラッチ式自動変速装置１００の動作について図８を参照して説明する。デュアルクラッチ式自動変速機１００の制御装置は、アクセル開度、エンジン回転速度、車速などの自動車の作動状態に応じて、デュアルクラッチＣの第１摩擦クラッチＣ１、第２摩擦クラッチＣ２および第１〜第４切換クラッチ１３０Ａ〜１３０Ｄを、図８に示すように作動させる。不作動状態ではデュアルクラッチＣの第１，第２摩擦クラッチＣ１，Ｃ２はともに解除されており、第１〜第４切換クラッチ１３０Ａ〜１３０Ｄは中立位置にある。

停車状態においてエンジン１０を起動させた場合にも、上記不作動状態と同様の状態を維持する。そして、停車状態においてエンジン１０を起動させた後に、デュアルクラッチ式歯車変速装置のシフトレバー（図示省略）を前進位置とすれば、制御装置は図８の第１速に示すように、第３切換クラッチ１３０Ｃの第１速係合部材Ｓ１が係合し、その他の各クラッチが中立位置となるようにして第１速段を形成する。この状態でアクセル開度が増大してエンジン１０が所定の低回転速度を越えれば、制御装置はアクセル開度に合わせてデュアルクラッチＣの第１摩擦クラッチＣ１の係合力を徐々に増加させ、これにより駆動軸１１の駆動トルクは第１摩擦クラッチＣ１から第１入力軸１１５、第１速ギヤ列１２１ａ，１２１ｂ、第３切換クラッチ１３０Ｃの第１速係合部材Ｓ１、第２副軸１１８、第２リダクションギヤ列１２９ｂ，１２９ｃを介して出力軸１１９に伝達され、自動車は第１速で走行し始める。

アクセル開度が増大するなどして自動車の作動状態が第２速走行に適した状態となれば、制御装置は、先ず第２切換クラッチ１３０Ｂの第２速係合部材Ｓ２を係合させて第２速段を形成してから、デュアルクラッチＣを第２摩擦クラッチＣ２側に切り換えて第２速走行に切り換え、次いで第３切換クラッチ１３０Ｃの第１速係合部材Ｓ１を離脱させて、図８の第２速に示す状態にする。このとき、駆動軸１１の駆動トルクは、第１摩擦クラッチＣ２から第２入力軸１１６、第２速ギヤ列１２２ａ，１２２ｂ、第２切換クラッチ１３０Ｂの第２速係合部材Ｓ２、第１副軸１１７、第１リダクションギヤ列１２９ａ，１２９ｃを介して出力軸１１９に伝達され、自動車は第１速で走行し始める。

同様にして、制御装置は、第３速〜第７速では、自動車の作動状態に応じた変速段を図８に示すように順次選択するとともに第１摩擦クラッチＣ１と第２摩擦クラッチＣ２を交互に選択して、その状態に適した変速段での走行が行われるようにする。

エンジン１０を起動させた停車状態において歯車変速装置のシフトレバーを後進位置とすれば、制御装置はそれを検出して図８の後進に示すように、第４切換クラッチ１３０Ｄの後進係合部材ＳＲを係合させ、その他の各クラッチが中立位置となるようにして後進段を形成する。アクセル開度が増大してエンジン１０が所定の低回転速度を越えれば、制御装置はアクセル開度に合わせてデュアルクラッチＣの第２摩擦クラッチＣ２の係合力を徐々に増加させる。これにより駆動軸１１の駆動トルクは第２摩擦クラッチＣ２から第２入力軸１１６、第２速ギヤ列１２２ａ，１２２ｂ、後進段ギヤ列１２８ａ，１２８ｂ、第４切換クラッチ１３０Ｄの後進係合部材ＳＲ、第２副軸１１８、第２リダクションギヤ列１２９ｂ，１２９ｃを介して出力軸１１９に伝達され、自動車は後進を開始する。

停車状態において歯車変速装置のシフトレバーを駐車位置とすれば、制御装置はそれを検出し、図８の駐車に示すように、第２切換クラッチ１３０Ｂの第２速係合部材Ｓ２を係合させるとともに、第４切換クラッチ１３０Ｄの後進係合部材ＳＲを係合させる。第２速係合部材Ｓ２の係合により、第２入力軸１１６から、第２速ギヤ列１２２ａ，１２２ｂ、第２切換クラッチ１３０Ｂの第２速係合部材Ｓ２、第１副軸１１７、第１リダクションギヤ列１２９ａ，１２９ｃを介して出力軸１１９に一方向の回転力が伝達される状態となる。一方、後進係合部材ＳＲの係合により、第２入力軸１１６から、第２速ギヤ列１２２ａ，１２２ｂ、後進段ギヤ列１２８ａ，１２８ｂ、第４切換クラッチ１３０Ｄの後進係合部材ＳＲ、第２副軸１１８、第２リダクションギヤ列１２９ｂ，１２９ｃを介して出力軸１１９に反対方向の回転力が伝達される状態となる。従って、第２速ギヤ列１２２ａ，１２２ｂと第１リダクションギヤ列１２９ａ，１２９ｃによる噛み合いと、後進段ギヤ列１２８ａ，１２８ｂと第２リダクションギヤ列１２９ｂ，１２９ｃによる噛み合いの、２重噛み合いがなされて、パーキングロックがなされる。なお、第二実施形態においては、第一実施形態に記載の効果と同一の効果を奏する。

１，１００：デュアルクラッチ式自動変速機
１０：原動機、１１：駆動軸
１５，１１５：第１入力軸、１６，１１６：第２入力軸
１７，１１７：第１副軸、１８，１１８：第２副軸、１９，１１９：出力軸
２０Ａ，２０Ｂ，１２０Ａ，１２０Ｂ：歯車変速機構
３０Ａ〜３０Ｄ，１３０Ａ〜１３０Ｄ：切換クラッチ
４０：シフトアクチュエータ機構
Ｃ：デュアルクラッチ、Ｃ１，Ｃ２：摩擦クラッチ
Ｌ：クラッチハブ、Ｍ：スリーブ、Ｎ：シフトフォーク
Ｏ：シンクロナイザリング、Ｓ１〜Ｓ７，ＳＲ：係合部材

Claims

互いに同軸的に配置された第１入力軸および第２入力軸と、
前記第１入力軸および前記第２入力軸と平行に配置された第１副軸および第２副軸と、
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、
前記両入力軸と前記第１副軸の間に設けられ、所定の低速段のギヤ列を含む複数段のギヤ列と、当該ギヤ列と前記両入力軸および前記第１副軸とを離脱係合させる第１切換クラッチとを有する第１歯車変速機構と、
前記両入力軸と前記第２副軸の間に設けられ、後進段ギヤ列を含む複数のギヤ列と、当該ギヤ列と前記両入力軸および前記第２副軸とを離脱係合させる第２切換クラッチとを有する第２歯車変速機構と、
前記両入力軸および前記両副軸の何れかの回転が伝達される出力軸と、
を備え、
前記第１入力軸と前記第２入力軸の何れか一方に、前記低速段のギヤ列の一部を構成するギヤと前記後進段ギヤ列の一部を構成するギヤを設け、
パーキングの際には、前記第１切換クラッチのうち前記第１入力軸と前記第２入力軸の一方と前記低速段のギヤ列とを係合させるための低速段切換クラッチを係合させると共に、前記第２切換クラッチのうち前記第１入力軸と前記第２入力軸の一方と前記後進段ギヤ列とを係合させるための後進段切換クラッチを係合させることにより、パーキングロックを行い、
前記第１切換クラッチおよび前記第２切換クラッチは、前記副軸に固定され外周面にギヤが形成されたクラッチハブと、前記副軸に対して相対回転可能に設けられ外周面にギヤが形成された係合部材と、前記クラッチハブおよび前記係合部材に対して軸方向に移動可能に設けられ、前記クラッチハブのギヤと常時係合し且つ前記係合部材のギヤと離脱係合するギヤが内周面に形成されたスリーブと、それぞれを有し、
前記低速段切換クラッチおよび前記後進段切換クラッチの少なくとも何れか一方において、前記係合部材のギヤの側面における軸方向断面形状および当該側面に噛合する前記スリーブのギヤの側面における軸方向断面形状は、軸方向に平行な直線状に形成され、
前記第１切換クラッチおよび前記第２切換クラッチのうち前記低速段切換クラッチおよび前記後進段切換クラッチ以外において、前記係合部材のギヤの側面における軸方向断面形状および当該側面に噛合する前記スリーブのギヤの側面における軸方向断面形状は、軸方向に対して非平行な直線状に形成され、前記スリーブのギヤと前記係合部材のギヤとが噛合状態から離脱する方向において係合するように形成されてい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、
前記低速段切換クラッチおよび前記後進段切換クラッチの何れもにおいて、前記係合部材のギヤの側面における軸方向断面形状および当該側面に噛合する前記スリーブのギヤの側面における軸方向断面形状は、軸方向に平行な直線状に形成されてい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、
前記低速段切換クラッチは、１速段切換クラッチであ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、
前記スリーブを前記係合部材に対して軸方向へ移動させ且つ逆戻り防止機能を有するシフトアクチュエータ機構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１〜４の何れか一項において、
前記デュアルクラッチは、車両が停車した場合に係合状態を解除するタイプであることを特徴とするデュアルクラッチ式自動変速機。