JPS6331026B2

JPS6331026B2 -

Info

Publication number: JPS6331026B2
Application number: JP7891181A
Authority: JP
Inventors: Shizuo Tsunoda; Mitsuru Nagaoka; Yoshihito Watanabe
Original assignee: Matsuda KK
Current assignee: Matsuda KK
Priority date: 1981-05-25
Filing date: 1981-05-25
Publication date: 1988-06-22
Also published as: JPS57192659A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、多段歯車変速機におけるクラツチ制
御装置、殊に複数のクラツチを有する複合クラツ
チ式多段歯車変速機のクラツチ制御装置に関す
る。

自動車用の多段歯車変速機として最も普遍的な
ものは、カウンターツヤフト型変速機に分類され
る同期噛合式変速機である。この形式の変速機
は、クラツチを介してエンジン駆動軸に連結され
る入力軸と、該入力軸を出力軸に連結するための
複数段の変速歯車群とからなるものであるが、変
速比を変更するために歯車の噛合いを変える場合
には、クラツチの接続をその都度断つて入力軸を
エンジン駆動軸から切離す操作が必要であり、か
つクラツチが断たれる度に、アクセルペダルを放
してエンジン絞り弁を閉じねばならない。このこ
とは、手動変速の場合の操作を繁雑にするだけで
なく、この形式の変速機を自動変速装置に適用す
る場合の障害ともなつている。自動変速装置に適
した歯車変速機としては、常時噛合関係にある複
数の歯車列を設け、この歯車列の任意の一つのク
ラツチ又はブレーキ等の操作により選択するよう
にした形式のものがあり、遊星歯車機構を用いた
この種変速機は、広く自動変速装置に用いられて
いる。しかし、遊星歯車機構は、重量及び効率の
面で不利であり、かつ自動変速装置に用いるに
は、トルクコンバータを併用する必要がある。

カウンターシヤフト型変速機において、噛合い
の変更の度ごとにエンジン絞り弁を閉じる必要の
ないようにした形式の変速機も知られている。す
なわち、雑誌「AUTOCAR」1980年３月29日号
の第15ページに記載された変速機は、同軸に配置
された２個の入力軸を有し、それぞれの入力軸は
別個に設けられたクラツチによりエンジン駆動軸
に接続されるようになつており、一方の入力軸に
は１速及び３速の変速歯車が、また他方の入力軸
には２速及び４速の変速歯車が設けられ、たとえ
ば一方の入力軸がエンジン駆動軸に接続され、そ
の軸上の変速歯車、たとえば１速又は３速の変速
歯車が噛合状態にあるとき、他方の入力軸のクラ
ツチは接続を断たれ、この間にこの入力軸上の変
速歯車たとえば２速又は４速の変速歯車の噛合い
が完了され、その後適当な時期に前記一方の入力
軸のクラツチが断たれ、他方の入力軸のクラツチ
が接続されるような構成を有する。理論的には、
入力軸は２個に限られることはなく、３個又はそ
れ以上であつてもよく、その場合には、クラツチ
は入力軸と同数だけ設けられ、各々の入力軸上に
設けられた変速歯車は、変速段で互いに隣り合わ
ないようにすればよい。

本発明は、上述の形式の変速機すなわち複合ク
ラツチ式多段歯車変速機において、作動の確実さ
を保証し得るようにすることを目的とする。

すなわち、本発明は、複数の入力軸と、該入力
軸の各々をエンジン駆動軸に連結するための複数
のクラツチと、該入力軸の各々を出力軸に駆動関
係に連結するため各入力軸に組合わせれた１組以
上の変速歯車とからなり、同一入力軸上の各組の
変速歯車は変速段において互いに隣り合つていな
い変速歯車により構成された複合クラツチ式多段
歯車変速機において、いずれかのクラツチが接続
されたとき接続されたクラツチ側の入力軸の変速
歯車を現状態に保持する保持手段を備えた変速制
御装置を提供するものである。本発明の変速装置
は、クラツチの各々を断続操作するためのクラツ
チアクチユエータと、変速歯車の選択操作をする
ための歯車選択アクチユエータとを有し、保持手
段は、接続されたクラツチ側の入力軸の変速歯車
を選択する選択アクチユエータを現状態に保持す
るように働き、接続された側の変速歯車の噛合い
が切換えられ変速歯車が破損することを防ぐ。

アクチユエータとしては、流体式アクチユエー
タを用い、保持手段は、歯車選択アクチユエータ
への作動流体の供給または排除を流体的に阻止す
る構成にされる。すなわち、保持手段は、クラツ
チアクチユエータに供給される流体圧に応じて歯
車選択アクチユエータ制御用の切換弁の作動を阻
止し、該切換弁の位置を保持するように働く流体
回路により構成する。

以下、本発明の実施例を図について説明する。
第１図は変速機の全体を示す概略図で、エンジン
１のクランク軸１ａから延びる駆動軸１ｂ上には
第１入力軸２及び第２入力軸３が回転自在に配置
されており、これらの入力軸２，３に平行に出力
軸４が設けられる。第１入力軸２は第１クラツチ
５により、また第２入力軸３は第２クラツチ６に
よりそれぞれエンジン駆動軸１ｂに結合されるよ
うになつている。第１クラツチ５はトルク伝達容
量の大きい乾式クラツチからなることが好まし
く、この第１クラツチ５の接続及び切断を制御す
るために、第１クラツチ操作レバー７が設けられ
る。操作レバー７は流体式の第１クラツチアクチ
ユエータ８により作動させられ、該クラツチアク
チユエータ８に流体圧力が供給されたとき、該操
作レバー７が第１クラツチ５を接続方向に作動さ
せる。第２クラツチ６は比較的小型の湿式クラツ
チであることが好ましく、このクラツチ６の断続
を制御するために第２クラツチ接作レバー９が設
けられる。操作レバー９は、流体式の第２のクラ
ツチアクチユエータ１０により作動させられ、ア
クチユエータ１０に流体圧力が供給されたとき、
該操作レバー９が第２クラツチ６を接続方向に作
動させる。

第１入力軸２上には、第１速用の駆動歯車１１
ａ及び第３速用の駆動歯車１２ａが、それぞれ回
転自在に配置され、これら駆動歯車１１ａ，１２
ａは、出力軸４に固定関係に設けられた第１速及
び第３速の被動歯車１１ｂ，１２ｂにそれぞれ噛
合つている。さられ、第１入力軸２上には、後進
用の駆動歯車１３ａが回転自在に配置され、この
噛車１３ａは中間歯車１３ｃを介して出力軸４上
の後進用被動歯車１３ｂに噛合つている。第２入
力軸３上には、第２速用の駆動歯車１４ａ及び第
４速用の駆動歯車１５ａがそれぞれ回転自在に配
置され、これら歯車１４ａ，１５ａは、出力軸４
上の第２速用被動歯車１４ｂ及び第４速用被動歯
車１５ｂにそれぞれ噛合つている。

第１入力軸２上には、歯車１１ａ，１２ａの間
に変速用ハブ１６が設けられる。このハブ１６
は、第１入力軸２にスプライン係合しており、該
第１入力軸２と一体に回転するが、軸方向には可
動なように配置される。ハブ１６の両端には、そ
れぞれ歯車１１ａ，１２ａのハブ部に形成された
噛合歯１７ａ，１８ａに噛合係合する噛合歯１７
ｂ，１８ｂが形成されており、ハブ１６を第１入
力軸２に沿つて動かすことにより該ハブ１６を歯
車１１ａ，１２ａのいずれかに係合させ、第１入
力軸２を歯車１１ａ，１２ａの一方に結合するこ
とができる。変速用ハブ１６を操作するために、
シフトフオーク１９が設けられ、このシフトフオ
ーク１９は歯車選択アクチユエータを構成する第
１変速用シリンダ２０のピストン２０ａに結合さ
れている。同様に、第２入力軸３上には、歯車１
４ａ，１５ａ間に上記変速用ハブ１６と同構成の
変速用ハブ２１が配置され、このハブ２１は、シ
フトフオーク２２を介して歯車選択アクチユエー
タを構成する第２変速用シリンダ２３のピストン
２３ａにより作動させられる。第１入力軸２上に
は、さらに後進用歯車１３ａのための変速用ハブ
２４が設けられ、このハブ２４はシフトフオーク
２５を介して歯車選択アクチユエータを構成する
第３変速用シリンダ２６のピストン２６ａにより
操作される。

出力軸４上には、さらに出力歯車２７が設けら
れ、この出力歯車２７は、差動歯車２８の入力歯
車２８ａに係合している。駆動軸１ｂの末端には
オイルポンプ２９が設けられ、該オイルポンプ２
９から吐出された作動油は圧力レギユレータ３０
を経て圧力ライン３１に送られる。

第２図は変速制御用の油圧回路を示すもので、
第１変速用シリンダ２０への油圧の供給を制御す
るために第１変速弁３２が、第２変速用シリンダ
２３への油圧の供給を制御するために第２変速弁
３３が設けられる。第１変速弁３２は弁孔３２ａ
と該弁孔３２ａ内を摺動するプランジヤ３２ｂと
からなり、弁孔３２ａの側部中央付近には前進用
圧力ライン３４に接続されるポート３２ｃが形成
され、該ポート３２ｃの両側には、ピストン２０
ａの両側においてシリンダ２０にそれぞれ連通す
るポート３２ｂ，３２ｅが形成されている。プラ
ンジヤ３２ｂは、軸方向に移動することにより、
ポート３２ｃをポート３２ｄ又は３２ｅの一方に
接続する。プランジヤ３２ｂは、バネ３２ｆによ
り一方向に押されており、その位置ではポート３
２ｃはポート３２ｄに接続され、ピストン２０ａ
は第１速の歯車１１ａを第１入力軸２に結合する
位置に保持される。バネ３２ｆと反対側の端部に
は圧力室３２ｇが形成され、この圧力室３２ｇに
圧力が導入されたとき、プランジヤ２２ｂはバネ
３２ｆに抗して動かされ、ポート３２ｃをポート
３２ｅに接続する。この位置では、ピストン２０
ａは逆方向に動かされ、第３速の歯車１２ａが第
１入力軸２に結合される。第２変速弁３３は、第
１変速弁３２と同一の構成であり、対応する部分
は同一の添字を付して示してある。圧力室３３ｇ
に油圧が導入されていないときは、ポート３３ｃ
はポート３３ｄに連通し、第２速の歯車１４ａが
第２入力軸３に結合される。圧力室３３ｇに油圧
が導入されると、ポート３３ｃはポート３３ｅに
連通し、第４速の歯車１５ａが第２入力軸３に結
合される。

クラツチ５，６の断続を制御するために、第１
制御弁３５及び第２制御弁３６が設けられる。第
１制御弁３５は、弁孔３５ａ及びプランジヤ３５
ｂからなり、弁孔３５ａの側部には、変速用油圧
通路３７に通じるポート３５ｃが形成されてい
る。通路３７は、変速制御用電磁弁３８を介して
圧力ライン３４に接続される。弁孔３５ａの一端
にはポート３５ｄが形成され、このポート３５ｄ
は通路３９により第１クラツチ作動用の第１アク
チユエータ８に連通している。プランジヤ３５ｂ
の一端にはバネ３５ｅが配置され、このバネ３５
ｅによりプランジヤ３５ｂは一端に向けて押され
る。プランジヤ３５ｂをバネ３５ｅに抗して動か
すため、ピストン４０が設けられる。第１アクチ
ユエータ８へ油圧を供給するための通路３９は、
弁孔３５ａの側部のポート３５ｆに接続され、こ
のポート３５ｆはプランジヤ３５ｂによりドレン
ポート３５ｇに対し開閉される。すなわち、プラ
ンジヤ３５ｂがバネ３５ｅの作用により第２図に
おいて左方に押されたとき、ポート３５ｆはドレ
ンポート３５ｇに開かれて通路３９内の作動油を
オイルタンクに逃すが、プランジヤ３５ｂが右方
に押されたとき、このポート３５ｆは該プランジ
ヤ３５ｂによりドレンポート３５ｇから遮断され
る。

第２御御弁３６は、第１制御弁３５と同一の構
成であり、同一部分は同一の添字を付して示して
ある。プランジヤ３６ｂをバネ３６ｅに抗して押
すために、ピストン４１が設けられ、弁孔３６ａ
のポート３６ｄ，３６ｆは通路４２により第２ア
クチユエータ１０に接続される。

ピストン４０，４１への油圧の供給を制御する
ために、クラツチ制御用電磁弁４３が設けられ
る。この電磁４３は、油圧入力ポート４３ａと第
１出力ポート４３ｂ及び第２出力ポート４３ｃを
有し、第１出力ポート４３ｂはピストン４０に、
第２出力ポート４３ｃはピストン４１にそれぞれ
接続されている。入力ポート４３ａは、制御圧力
回路４４に接続され、回路４４は圧力制御弁４５
を介して圧力ライン３４ａに接続される。圧力ラ
イン３４ａは該ライン３４ａ側にのみ開く逆止弁
４６により圧力ライン３４に接続されている。圧
力制御弁４５を制御するために、リニヤーコント
ロールパイロツト弁４７が設けられる。このパイ
ロツト弁４７は、圧力ライン３４ａからの油圧を
受けて入力電流値に比例した油圧を形成し、圧力
制御弁４５に与えることにより、制御圧力回路４
４に弁４７の入力電流値に比例した圧力を形成す
る。制御圧力回路４４は、オリフイス４８，４９
により、それぞれ弁３５，３６のポート３５ｈ，
３６ｈに接続されており、これらポート３５ｈ，
３６ｂは、プランジヤ３５ｂ，３６ｂがバネ３５
ｅ，３６ｅの作用に抗して動かされたとき、ポー
ト３５ｆ，３６ｆにそれぞれ接続される。

第１制御弁３５の弁孔３５ａには、プランジヤ
３５ｂがバネ３５ｅにより押された位置でポート
３５ｃに連通するポート３５ｌが形成されてい
る。同様に、第２制御弁３６の弁孔３６ａにもポ
ート３６ｌが形成されている。ポート３５ｌは変
速弁３２の圧力室３２ｇに接続され、また該圧力
室３２ｇはオリフイス４９を介してポート３２ｅ
に接続されている。同様に、ポート３６ｌは変速
弁３３の圧力室３３ｇに接続され、圧力室３３ｇ
はオリフイス５０を介してポート３３ｅに接続さ
れている。第１制御弁３５の弁孔３５ａは、バネ
３５ｅ側の端部が第２クラツチアクチユエータ１
０への油圧通路４２に接続され、プランジヤ３５
ｂは該通路４２内の圧力により、バネ３５ｅの作
用方向に押されるようになつている。同様に、第
２制御弁３６の弁孔３６ａは、バネ３６ｅ側の端
部が第１クラツチアクチユエータ８への油圧通路
３９に接続されている。

後進制御のための第３変速用シリンダ２６には
後進用圧力ライン５１が接続され、このライン５
１は逆止弁４６ａを介して圧力ライン３４ａに接
続されている。オイルポンプ２９からの圧力ライ
ン３１は、シフトバルブ５２を介してライン３
４，５１に接続されており、シフトバルブ５２が
Ｄ、３、２のいずれかの位置にあるとき、ライン
３１がライン３４に接続され、Ｒ位置にあるとき
ライン３１がライン５１に接続される。

弁３８，４３，４７のソレノイドへの電流の供
給は、制御回路５３により制御される。弁４７の
ソレノイドには、アクセルペダルの踏み込み量及
び車速に対応した電流が供給され、制御油圧回路
４４には、その電流に応じた油圧が形成される。
シフトバルブ５２がＤ位置にあるときは、ライン
３４，３４ａに圧力が与えられ、ライン３４の圧
力は第１変速弁３２を通つて第１アクチユエータ
２０に作用して、第１速の歯車１１ａを第１入力
軸２に結合する。この時点では、電磁弁４３に与
えられる電流Q₁は、第１図にa₁で示すようにゼ
ロであり弁４３はポート４３ａをポート４３ｂに
対し開いている。電磁弁３８に与えられる電流
Q₃も第３図にc₁で示すようにゼロであり、弁３
８は閉じている。アクセルペダルが踏み込まれな
い状態では、パイロツト弁４７に供給される電流
Q₂もb₁で示すようにゼロであり、通路４４には
圧力は発生しない。したがつて、クラツチアクチ
ユエータ８，１０は共に切断状態にある。

アクセルペダルが踏み込まれると、その踏み込
みに応じてパイロツト弁４７に供給される電流が
第３図にb₂で示すように上昇し、それに伴なつて
通路４４の圧力も上昇する。この圧力はポート４
３ａ，４３ｂを経てピストン４０に与えられ、弁
３５のプランジヤ３５ｂを動かすため、通路４４
の圧力が通路３９に導かれ、第１クラツチアクチ
ユエータ８を第３図にd₁で示すように接続する。
このとき、ライン３４の圧力は弁３３のポート３
３ｃ，３３ｄを通つて第２変速用シリンダ２３に
導かれており、第２速の歯車１４ａが第２入力軸
３に結合されている。車速が増加して変速に適し
た値になると、パイロツト弁４７に供給される電
流がb₃のように減少し、第１クラツチアクチユエ
ータ８に与えられる油圧もd₂に示すように減少す
るため第１クラツチ５は半クラツチ状態になる。

此処で、電磁弁４３にa₂で示すように電流が供
給されるため、通路４４の圧力はポート４３ａ、
４３ｃを経てピストン４１に与えられ、弁３６の
プランジヤ３６ｂをバネ３６ｅに抗して移動させ
る。したがつて、通路４４内の圧力が通路４２に
供給され、第２クラツチアクチユエータ１０を作
動させて、第２クラツチ６をg₁で示すように半ク
ラツチ状態まで接続する。そこで、弁４７に供給
される電流が再びb₄で示すように上昇するため、
通路４４内の圧力が上昇し、第２クラツチ６はg₂
で示すように完全に接続される。この間に、第１
クラツチアクチユエータ８への通路３９内の圧力
はポート３５ｆ，３５ｇから徐々に排出されるた
め、第１クラツチ５はd₃で示すように切断状態に
なる。

第２速での走行中に、適当な速度条件で電磁弁
３８にc₂で示すように電流が与えられ、該弁３８
が開くため、ライン３４からライン３７に圧力が
供給され、この圧力は弁３５のポート３５ｃ，３
５ｌを通つて弁３２の圧力室３２ｇに与えられ
る。このために、弁３２のプランジヤ３２ｂが第
２図の右方に動かされて、ポート３２ｃがポート
３２ｅに接続される。したがつて、変速用シリン
ダ２０が逆方向に作動し、第３速の歯車１２ａが
第１入力軸２に結合される。ポート３２ｅの圧力
は、オリフイス４９を経て圧力室３２ｇにも与え
られるため、弁３５のポート３５ｌがポート３５
ｃから遮断された後も、弁３２の位置はそのまま
保持される。この状態から適当な速度のもので、
第２クラツチ６の接続が断たれ、第１クラツチ５
が接続されて第３速の変速歯車による駆動が行な
われる。この間の作動は、第１クラツチ５から第
２クラツチ６への切替えのときと同様であるの
で、詳細な説明は省略する。このクラツチの切替
え中に、弁３５ａのプランジヤ３５ｂが中途まで
移動してポート３５ｃが閉じられたとき、電磁弁
３８への電流がc₃で示すように断たれるため、ラ
イン３７の圧力は低下するが、第３速の歯車の係
合は、オリフイス４９から圧力室３２ｇに与えら
れる圧力のため、そのまま維持される。第３速で
の走行中に、再び電磁弁３８に電流が与えられ
て、第２変速用シリンダ２３のピストン２３ａが
逆方向に駆動され、第４速用歯車１５ａが第２入
力軸３に結合されるが、その作動は、第１速歯車
から第３速歯車への切替えのときと同様であるの
で詳細な説明は省略する。

第２図に示す回路においては、ピストン４０に
油圧が与えられ、弁３５のプランジヤ３５ｂが第
４図に示すように動かされて通路４４内の圧力が
通路３９が導入されたとき、この通路３９の圧力
はポート３５ｄからピストン４０側のプランジヤ
端部に与えられ、プランジヤ３５ｂをさらに同じ
方向に動かすように作用する。同時に、この通路
３９内に圧力は、第２制御弁３６のバネ側端部に
導かれて、弁３６のプランジヤ３６ｂをバネ３６
ｅの作用方向に押す。このため、第１変速用シリ
ンダ２０に制御するための第１変速弁３２の室３
２ｇに通じる弁３５のポート３５ｌはポート３５
ｃから遮断され、この遮断状態は第１クラツチア
クチユエータ８の作動圧力により保持される。す
なわち、この回路は、第１変速弁３２のための保
持手段を構成する。したがつて、電磁弁３８の故
障等により通路３７に圧力が発生しても、第１ク
ラツチの接続中に第１変速シリンダ２０が作動す
る恐れはない。また、第１クラツチアクチユエー
タ８の作動圧力は第２制御弁３６の作動を阻止す
るように働らくので、第１クラツチの接続中に第
２クラツチが接続されることはない。尚第２図
中、s₁は電磁弁３８，４３，４７をマニユアル操
作するスイツチ、s₂はこれらスイツチs₁と各電磁
弁の接続を切替える切換スイツチである。

以上述べたように、本発明のおいては、いずれ
かのクラツチが接続されたとき接続されたクラツ
チ側の入力軸の変速歯車を選択する歯車選択アク
チユエータを現状態に保持する保持手段が設けら
れたので、該クラツチの接続中にこのクラツチに
関連する変速歯車の作動が切り換えられる恐れが
なくなる。また、保持手段は、クラツチアクチユ
エータへの流体圧の供給を制御するクラツチ制御
弁からの流体圧により、歯車選択アクチユエータ
への流体圧の供給を制御する切換弁を現状態に保
持する付勢力を与える手段として構成したので、
確実に変速歯車を現位置に保持することができ、
そのための構成も圧力伝達ラインを僅かに付加す
ることのみで、所期の目的が達成できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す変速機の概略
図、第２図は変速制御のための油圧回路の系統
図、第３図は変速制御の操作を示す図表、第４図
は第２図の油圧回路の作動状態を示す系統図であ
る。２……第１入力軸、３……第２入力軸、４……
出力軸、５……第１クラツチ、６……第２クラツ
チ、８……第１アクチユエータ、１０……第２ア
クチユエータ、３２……第１変速弁、３３……第
２変速弁、３５……第１制御弁、３６……第１制
御弁。

Claims

【特許請求の範囲】

１複数の入力軸と、前記入力軸の各々をエンジ
ン駆動軸に連結するための複数のクラツチと、前
記入力軸の各々を出力軸に駆動関係に連結するた
めに各入力軸に組合わされた１組以上の変速歯車
とからなり、同一入力軸上の各組の変速歯車は変
速段において互いに隣り合つていない変速歯車に
より構成され、前記変速歯車を選択するための流
体式歯車選択アクチユエータと、前記クラツチの
各々を断続操作するための複数の流体式クラツチ
アクチユエータと、前記クラツチアクチユエータ
への流体圧の供給を制御するクラツチ制御弁と、
前記歯車選択アクチユエータへの流体圧の供給を
制御する切換弁と、いずれかのクラツチが接続さ
れたとき前記クラツチ制御弁からこの接続された
クラツチに供給される流体圧に応じて、接続され
たクラツチ側の入力軸の変速歯車を選択する歯車
選択アクチユエータのための切換弁を現状態に保
持するための付勢力を該歯車選択アクチユエータ
に与える保持手段とが設けられた複合クラツチ式
多段歯車変速機の変速制御装置。