JPS6333025B2 - - Google Patents

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、カウンターシ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、常時歯合関係にある複
数の歯車列を設け、この歯車列の任意の一つをク
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た複合クラツチ多段歯
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、油圧式のような流体
式アクチユエータが用いられ、クラツチアクチユ
エータ及び歯車選択アクチユエータ制御のための
弁はいずれも電磁弁であり、クラツチアクチユエ
ータ制御用の電磁弁の作動信号に応じて歯車選択
アクチユエータ制御用の電磁弁の作動信号を阻止
するゲート回路と、歯車選択アクチユエータ制御
用の電磁弁の現作動信号を記憶する記憶回路とに
より上述の保持手段を構成する。

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クラツチ操作レバー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。さらに、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
歯車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は歯車選択用アクチユエータである第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１４
ａ，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を介して歯車選択用アクチユエー
タである第２変速用シリンダ２３のピストン２３
ａ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
を介して歯車選択用アクチユエータである第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ラレータ３
０を経て圧力ライン３１に送られる。

第２図は制御用油圧回路を示すもので、第１ク
ラツチ５の作動のための第１クラツチアクチユエ
ータ８への油圧供給は、第１クラツチ制御用電磁
弁６０により制御され、第２クラツチ６の作動の
ための第２クラツチアクチユエータ１０への油圧
供給は、第２クラツチ制御用電磁弁６１により制
御される。第１、第２クラツチ制御用電磁弁６
０，６１は、一方ではカツト弁６２を介して圧力
ライン３４ａに接続され、他方では通路６５，６
６を介してアクチユエータ８，１０に接続され
る。第１速と第３速の切替えのための第１変速用
シリンダ２０への油圧供給は、第１歯車選択用電
磁弁すなわち第１変速電磁弁６３により制御さ
れ、第２速と第４速の切替えのための第２変速用
シリンダ２３への油圧供給は、第２歯車選択用電
磁弁すなわち第２変速電磁弁６４により制御され
る。弁６３，６４は共に圧力ライン３４に接続さ
れている。カツト弁６２は励磁状態で閉じ、非励
磁で開かれる。第１、第２電磁弁６０，６１は励
磁されたとき開かれる。第１変速用電磁弁６３
は、励磁状態で第１速用歯車１１ａを第１入力軸
２に結合し、非励磁状態で第３速用歯車１２ａを
第１入力軸に結合する。第２変速用電磁弁６４
は、励磁状態で第２速用歯車１４ａを第２入力軸
３に結合し、非励磁状態で第４速用歯車１５ａを
第２入力軸３に結合する。

第３図は変速制御を示すチヤートで、第１、第
２電磁弁６０，６１への電流はQ₁，Q₄で、また
第１、第２変速電磁弁６３，６４への電流はQ₂，
Q₃でそれぞれ示れている。また、カツト弁６２
への電流はQ₅で示されている。これら電流Q₁，
Q₂，Q₃，Q₄は、制御回路５３の信号を受ける信
号処理回路５３ａから与えられる。また、電流
Q₅は、制御回路５３ａから与えられる。発進に
際しては、カツト弁６２への電流Q₅を断ち、該
弁を開くと同時に、第１電磁弁６１への電流Q₁
を供給して、第１クラツチ５を接続する。このと
き、第１クラツチ５が半ば接続された時点で、カ
ツト弁６２に一時的に励磁電流Q₅を供給して、
クラツチ接続動作を第３図のように一時中断され
ることが好ましい。

第１クラツチ５が接続されて車輌が発進し、変
速に適した条件になると、第１電磁弁６０への電
流Q₁が断たれ、第２電磁弁６１への電流Q₄が与
えられる。このため、第１クラツチ５の接続が
徐々に断たれ、第２クラツチ６が徐々に接続され
る。この時点では、第２速の入力歯車１４ａが第
２入力軸３に接続されており、第２速の運転が行
われる。第２速での走行中に第１変速電磁弁６３
への電流Q₂が断たれて、第１入力軸２上の歯車
は第１速の歯車１１ａから第３速の歯車１２ａに
切換えられる。以下、同様にして、信号処理回路
５３ａからの信号により、変速操作が行われる。

第４図は、信号処理回路５３ａの詳細を示すも
ので、制御回路５３の出力端子D₄は、信号処理
回路５３ａの出力端子D₄に接続されると同時に、
インバータ７０を介してANDゲート７１，７２
に接続される。制御回路５３の出力端子D₃は、
一方ではANDゲート７１に、また他方ではイン
バータ７３を介してANDゲート７２に接続され
る。ANDゲート７１，７２の出力は共に記憶回
路７４に接続され、記憶回路７４は出力Q₃を発
生する。記憶回路７４は、ANDゲート７１，７
２からの入力が同時に断たれたとき、その直前に
入力状態を記憶して、その状態に応じた出力を発
生するもので、第２クラツチアクチユエータ１０
の制御のための第２電磁弁６１に励磁電流Q₄が
供給されているとき、ANDゲート７１，７２か
らの入力は共に断たれ、記憶回路７４は、その直
前の出力状態を保持する。同様に、制御回路５３
の出力端子D₁は、処理回路５３ａの出力端子Q₁
に接続されると同時に、インバータ７５を介して
ANDゲート７６，７７に接続され、制御回路５
３の出力端子D₂は、一方ではAND回路７６に、
他方ではインバータ７８を介してAND回路７７
に接続される。AND回路７６，７７の出力は記
憶回路７４と同様な記憶回路７９に接続され、記
憶回路７９は出力Q₂を発生する。この回路が保
持手段を構成するもので、この構成によれば、第
１クラツチ５又は第２クラツチ６を作動させる電
流Q₁又はQ₄が供給されているときには、第１変
速電磁弁６３又は第２変速電磁弁６４への電流
Q₂またはQ₃は、そのままの状態に保持され、走
行中にエンジン駆動軸と結合されている入力軸上
の変速歯車が切換えられる恐れはなくなる。

以上述べたように、本発明によれば、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るの
で、クラツチが接続された状態で歯車の噛合いが
切換えられ、歯車が損傷する、という事故を防止
できる。また、クラツチアクチユエータおよび歯
車選択用アクチユエータへの流体圧力の供給を制
御するために、電磁弁を設け、保持手段は、クラ
ツチ制御用の電磁弁の作動信号に応じて歯車選択
用電磁弁の作動信号を阻止し、現作動信号を記憶
する構成としたので、油圧回路を複雑化させるこ
となく、誤作動の防止効果が得られる。

【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
は信号処理回路の詳細を示す図である。 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、６０…第１クラツチ制御用電磁弁、６１…第
２クラツチ制御用電磁弁、６３…第１変速電磁
弁、６４…第２変速電磁弁、７１，７２…AND
ゲート、７４…記憶回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 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
   への流体圧力の供給を制御するクラツチ制御用電
   磁弁と、前記歯車選択アクチユエータへの流体圧
   力の供給を制御する歯車選択用電磁弁と、少くと
   も車速信号およびエンジン負荷信号に基づいて前
   記電磁弁を作動させる信号を発生する制御回路
   と、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
   段とが設けられ、前記保持手段は、前記クラツチ
   制御用電磁弁の作動信号に応じて前記歯車選択用
   電磁弁の作動信号を阻止するゲート回路と、前記
   歯車選択用電磁弁の現作動信号を記憶する記憶回
   路とからなることを特徴とする複合クラツチ式多
   段歯車変速機の変速制御装置。