WO2015145553A1 - 車両用デュアルクラッチ式変速機 - Google Patents

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WO2015145553A1
WO2015145553A1 PCT/JP2014/058157 JP2014058157W WO2015145553A1 WO 2015145553 A1 WO2015145553 A1 WO 2015145553A1 JP 2014058157 W JP2014058157 W JP 2014058157W WO 2015145553 A1 WO2015145553 A1 WO 2015145553A1
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WO
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gear
clutch
transmission
friction clutch
shaft
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PCT/JP2014/058157
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義弘 山内
孝貞 高橋
正男 高柳
Original Assignee
株式会社ユニバンス
義弘 山内
孝貞 高橋
正男 高柳
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    • F16H3/093—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts characterised by the disposition of the gears with two or more countershafts

Definitions

  • the present invention includes two input shafts coupled to a power source through two sets of friction clutches, and one output shaft engaged with each input shaft through a transmission gear mechanism.
  • the present invention relates to a dual clutch transmission for a vehicle that shifts while controlling a coupling state of a friction clutch.
  • Patent Document 1 (FIG. 1) has such a structure. A twin clutch transmission is shown.
  • the clutch mechanism and the transmission mechanism are separated from each other by a clutch case portion and a transmission case portion by a partition wall.
  • the present invention has been made in order to solve the above-described problems, and it is possible to reduce the overall length by integrating the clutch mechanism and the speed change mechanism, and to reduce the cost by reducing the size.
  • An object of the present invention is to provide a dual clutch transmission.
  • the dual clutch transmission for a vehicle is configured as follows. First, according to the present invention, a main shaft to which power from a drive source is input, a first input shaft and a second input shaft arranged coaxially with the main shaft, and a first that can transmit power from the main shaft to the first input shaft.
  • the friction clutch, the second friction clutch capable of transmitting the power from the main shaft to the second input shaft, and the power from the first input shaft and the second input shaft are connected or disconnected to select one of a plurality of shift stages.
  • the present invention is directed to a dual clutch transmission for a vehicle that includes a transmission gear mechanism that can change speed and an output shaft that outputs power from the transmission gear mechanism.
  • the transmission gear mechanism is provided between a plane including the output side end face of the first friction clutch and a plane including the output side end face of the second friction clutch. It is characterized by having been arranged in.
  • the dual clutch transmission for a vehicle includes a first bearing and a second bearing that support the main shaft, and the first friction clutch and the second friction clutch are disposed between the first bearing and the second bearing. Deploy.
  • the dual clutch transmission for a vehicle of the present invention includes a ball cam mechanism that converts the rotational force of the actuator into a linear pressing force to drive the first friction clutch and / or the second friction clutch.
  • first friction clutch and the second friction clutch are the same friction clutch device arranged to face each other.
  • the dual clutch transmission for a vehicle starts by combining both the first friction clutch and the second friction clutch.
  • the transmission gear mechanism by disposing the transmission gear mechanism between the two sets of friction clutches, a bearing and a partition between the clutch mechanism and the transmission mechanism become unnecessary, and the overall length of the transmission can be shortened.
  • the cost can be reduced by downsizing the transmission.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a first embodiment of a dual clutch transmission for a vehicle according to the present invention.
  • Explanatory drawing which shows the ball cam mechanism of FIG.
  • Explanatory drawing which shows switching of the power transmission path from the neutral stage of the transmission of FIG. 1 to a reverse stage
  • Explanatory drawing which shows switching of the power transmission path from the neutral stage of the transmission of FIG. 1 to the 1st speed stage.
  • Explanatory drawing which shows switching of the power transmission path from the 1st gear stage to the 2nd gear stage of the transmission of FIG.
  • Explanatory drawing which shows switching of the power transmission path from the 2nd gear stage to the 3rd gear stage of the transmission of FIG.
  • Explanatory drawing which shows switching of the power transmission path from the 3rd gear stage to the 4th gear stage of the transmission of FIG.
  • Explanatory drawing which shows switching of the power transmission path from the 4th gear stage to the 5th gear stage of the transmission of FIG.
  • Explanatory drawing which shows switching of the power transmission path from the 5th gear stage to the 6th gear stage of the transmission of FIG.
  • Explanatory drawing which shows the switching state of each clutch for every gear stage of the transmission of FIG.
  • Schematic which shows 2nd Embodiment of the dual clutch type transmission for vehicles by this invention.
  • Schematic shows 3rd Embodiment of the dual clutch type transmission for vehicles by this invention.
  • Explanatory drawing which shows switching of the power transmission path from the neutral stage of the transmission of FIG.
  • Explanatory drawing which shows switching of the power transmission path from the neutral stage of the transmission of FIG.
  • Explanatory drawing which shows switching of the power transmission path from the 1st gear stage to the 2nd gear stage of the transmission of FIG.
  • Explanatory drawing which shows the switching state of each clutch for every gear stage of the transmission of FIG.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a first embodiment of a dual clutch transmission for a vehicle according to the present invention, in which a gear position is in a neutral (neutral) state before starting the vehicle.
  • FR Front engine Rear drive
  • a transmission (a dual clutch transmission for a vehicle) 10 has a first input shaft 31 and a second input shaft with respect to a main shaft 11 to which power from an engine (power source) 7 is input via a flywheel 8.
  • the input shaft 32 is disposed coaxially, and the first intermediate shaft 33, the second intermediate shaft 34, and the reverse intermediate shaft 35 are disposed parallel to the main shaft 11.
  • the output shaft 12 is disposed coaxially with the main shaft 11.
  • the first input shaft 31 is rotatable by a bearing 13 (first bearing) provided on the partition wall 17 (flywheel 8 side) of the housing 16 and a bearing 14 (second bearing) provided on the partition wall 18 (output shaft 12 side).
  • the first friction clutch 21 is disposed on the inner side (right side) of the bearing 13, and the second friction clutch 22 is disposed on the inner side (left side) of the bearing 14.
  • the first intermediate shaft 33 and the second intermediate shaft 34 are rotatably supported by bearings 36 and 37 provided on the partition walls 17 and 18, respectively, and the reverse intermediate shaft 35 is rotatable at both ends by bearings 38.
  • the output shaft 12 is rotatably supported by the main shaft 11 and the bearing 15.
  • Each of the bearings 13 to 15 and 36 to 38 may be any system such as a roller bearing or a plain bearing, and is appropriately selected depending on design conditions and the like.
  • the first friction clutch 21 is driven by a servo motor 25 via a ball cam mechanism 23, and the second friction clutch 22 is driven by a servo motor 26 via a ball cam mechanism 24.
  • each friction clutch may be driven by another actuator such as a hydraulic piston or an electromagnetic solenoid instead of a combination of a servo motor and a ball cam mechanism.
  • Power is input to the first input shaft 31 from the main shaft 11 via the first friction clutch 21, and power is similarly input to the second input shaft 32 via the second friction clutch 22, Output from the output shaft 12 via the intermediate shaft 33 and / or the second intermediate shaft 34.
  • a first input gear A51 and a first input gear B52 are fixedly provided on the first input shaft 31, and the first input gear A51 and the first input gear B52 are connected to the second input shaft 32 by the first switching clutch 41. Connect and disconnect.
  • a second input gear 62 and a third input gear 72 are rotatably provided on the second input shaft 32, and the second input gear 62 is connected to and disconnected from the second input shaft 32 by the first switching clutch 41, and The input gear 72 is connected to and disconnected from the second input shaft 32 by the first switching clutch 41 and the second switching clutch 42.
  • first intermediate gear A53 On the first intermediate shaft 33, a first intermediate gear A53, a second intermediate gear A63, and a third intermediate gear A73 are rotatably provided, and an output intermediate gear 83 is fixedly provided.
  • the first intermediate gear A53 and the second intermediate gear A63 are each connected to and disconnected from the first intermediate shaft 33 by the third switching clutch 43, and the third intermediate gear A73 is disconnected from the first intermediate shaft 33 by the fourth switching clutch 44. Touch.
  • the first intermediate gear B54 is fixedly provided on the second intermediate shaft 34, and the second intermediate gear B64 and the third intermediate gear B74 are rotatably provided.
  • the second intermediate gear B64 and the third intermediate gear B74 are connected to and disconnected from the second intermediate shaft 34 by the fifth switching clutch 45, respectively.
  • a reversing gear 65 is fixedly provided on the reversing intermediate shaft 35.
  • Each gear meshes with the first input gear A51 and the first intermediate gear A53, and with the first input gear B52 and the first intermediate gear B54, the first gear train 50, the second input gear 62, and the second intermediate gear.
  • a 63 and the reverse gear 65 mesh with each other, and the second gear train 60 with which the reverse gear 65 and the second intermediate gear B 64 mesh, and the third input gear 72 with the third intermediate gear A 73 and the third intermediate gear B 74 mesh with each other.
  • a gear train 70 is configured.
  • gear trains 50, 60, and 70 are selected by the switching clutches 41 to 45 and connected to or disconnected from the shafts 31 to 35, and the power shifted to the first to sixth gears and the reverse gear is supplied to the first intermediate shaft 33. By transmitting, it functions as the transmission gear mechanism 40.
  • the output intermediate gear 83 fixed to the first intermediate shaft 33 and the output gear 82 fixed to the output shaft 12 are engaged to form an output gear train 80, and the power from the transmission gear mechanism 40 is transmitted to the output shaft. 12 is transmitted.
  • the transmission gear mechanism 40 is disposed in a range S from a plane 21 a including the output side end face of the first friction clutch 21 to a plane 22 a including the output side end face of the second friction clutch 22.
  • all of the gear trains 50, 60, 70 and the switching clutches 41 to 45 constituting the transmission gear mechanism 40 are disposed within the range S, but some may be disposed outside the range S. Absent. For example, if the first friction clutch 21 is moved in the right direction and disposed inside the first input gear A51, the overall length of the transmission 10 can be further shortened.
  • the first friction clutch 21 and the second friction clutch 22 are wet multi-plate clutches, but other methods such as a dry single-plate clutch may be used.
  • Each of the switching clutches 41 to 45 is a general meshing clutch provided with a synchronization mechanism, but other methods may be used.
  • the first friction clutch 21 and the second friction clutch 22 are arranged so that the same friction clutch devices are opposed to each other, but different friction clutch devices may be arranged to face each other.
  • FIG. 2 is an explanatory view showing the ball cam mechanism 23 of FIG. 1.
  • FIG. 2 (A) shows a state in which the first friction clutch 21 is released
  • FIG. 2 (B) shows a state in which the first friction clutch 21 is connected.
  • the right side is a side view of the ball cam mechanism 23 viewed from the direction of the first friction clutch 21, and the left side is a partial cross-sectional view of the ball and the cam groove.
  • the ball cam mechanism 23 on the first input shaft 31 side is a cam surface facing a pair of rotating cam plates 231 and a rectilinear cam plate 232 that are provided coaxially with the main shaft 11 so as to be relatively rotatable.
  • the balls 235 are held between the cam grooves 231a and 232a.
  • the rotating cam plate 231 is held so as to be rotatable in the circumferential direction of the main shaft 11 and immovable in the axial direction, and a fan-shaped gear 231c that extends from the arm portion 231b and is formed at the tip thereof is attached to the pinion 27 of the servo motor 25. I'm engaged.
  • the rectilinear cam plate 232 is held so as not to rotate in the circumferential direction of the main shaft 11 and to be movable in the axial direction.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram showing switching of the power transmission path from the neutral stage to the reverse stage of the transmission 10 in FIG. 1, and FIG. 3 (A) shows the neutral stage immediately before the vehicle starts (reverses). FIG. 3B shows the state of the reverse stage.
  • the flywheel, the housing, the bearing, the ball cam mechanism, the servo motor and the like are omitted.
  • the first switching clutch 41 connects the first input shaft 31 and the second input shaft 32
  • the second switching clutch 42 connects the second input gear 62 and the third input gear 72
  • the third switching clutch 43 connects the first intermediate shaft 33 and the second intermediate gear A63
  • the fourth switching clutch 44 disconnects the first intermediate shaft 33 and the third intermediate gear A73
  • the fifth switching clutch 45 Connects the second intermediate shaft 34 and the second intermediate gear B64.
  • the second input shaft 32 and the second switching clutch 41 from the engine 7 transmitted through the path via the first friction clutch 21 and the first input shaft 31 and the path via the second friction clutch 22, the second input shaft 32 and the second switching clutch 41.
  • the power is joined by the second input gear B52 of the first gear train 50 and transmitted to the second intermediate shaft 34 by the first intermediate gear B54, and further via the fifth switching clutch 45 and the second gear train 60.
  • the gear is shifted to the reverse gear and output from the output shaft 12 via the third switching clutch 43, the first intermediate shaft 33 and the output gear train 80. In this route, the rotation from the output shaft 12 is reversed with respect to the time when the vehicle moves forward because the reversal gear 65 of the second gear train 60 is passed.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram showing switching of the power transmission path from the neutral stage to the first speed stage of the transmission 10 of FIG. 1, and FIG. 4 (A) is a neutral stage immediately before the vehicle starts (forwards) the gear stage.
  • FIG. 4B shows the state of the first gear.
  • the neutral stage shown in FIG. 4 (A) differs from the neutral stage shown in FIG. 3 (A) only in that the fifth switching clutch 45 connects the second intermediate shaft 34 and the third intermediate gear B74. The others are in the same state.
  • the first friction clutch 21 and the second friction clutch 22 are both released, so that the power from the main shaft 11 is transmitted to the first input shaft 31 and the second input shaft 32.
  • the transmission 10 is in a neutral state.
  • the power transmitted to the second intermediate shaft 34 is shifted to the first speed via the third gear train 70, the second switching clutch 42, and the second gear train 60, and the third switching clutch 43, It is transmitted to the output shaft 12 via the first intermediate shaft 33 and the output gear train 80.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram showing switching of the power transmission path from the first gear to the second gear of the transmission 10 of FIG. 1, and FIG. 5 (A) is in the middle of switching from the first gear to the second gear.
  • FIG. 5B shows a state in which switching to the second gear is completed.
  • the transmission 10 releases the second friction clutch 22 from the state of FIG. 4B so that no torque acts on the first switching clutch 41, and the first switching clutch 41 is moved to the first state.
  • the connection is switched between the two input shaft 32 and the second input gear 62. Accordingly, the first switching clutch 41 is in a state where the second gear train 60 is selected.
  • the first friction clutch 21 is disengaged and the second friction clutch 22 is coupled, so that the power from the main shaft 11 is transmitted to the second input shaft 32, the first switching clutch 41, and the second gear train 60.
  • the third switching clutch 43 Via the third switching clutch 43, the first intermediate shaft 33, and the output gear train 80 and transmitted to the output shaft 12.
  • FIG. 10 shows the operating state of each friction clutch and each switching clutch.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram showing switching of the power transmission path from the second gear to the third gear of the transmission 10 of FIG. 1, and FIG. 6 (A) is in the middle of switching from the second gear to the third gear. (The second switching clutch 42 is disengaged), FIG. 6B shows a state where the switching to the third gear is completed.
  • FIG. 7 is an explanatory diagram showing switching of the power transmission path from the third speed stage to the fourth speed stage of the transmission 10 of FIG. 1, and FIG. 7A is in the middle of switching from the third speed stage to the fourth speed stage. (The second switching clutch 42 is connected), FIG. 7B shows a state where the switching to the fourth gear is completed.
  • FIG. 8 is an explanatory diagram showing switching of the power transmission path from the fourth speed stage to the fifth speed stage of the transmission 10 of FIG. 1, and FIG. 8 (A) is in the middle of switching from the fourth speed stage to the fifth speed stage. (The third switching clutch 43 is switched), FIG. 7B is a state where the switching to the fourth gear is completed.
  • FIG. 9 is an explanatory diagram showing switching of the power transmission path from the fifth gear to the sixth gear of the transmission 10 in FIG. 1, and FIG. 9A is in the middle of switching from the fifth gear to the sixth gear. (The fourth switching clutch 44 is disengaged), FIG. 7B is a state in which switching to the fourth gear is completed.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram showing the switching state of each clutch for each gear stage of the transmission 10 in FIG. 1, and shows the switching state of each clutch at each gear stage of the transmission 10 shown in FIGS. Show.
  • ⁇ indicates a state where torque is transmitted by connecting / connecting the friction / switching clutch
  • ⁇ indicates a state where the switching clutch is connected but no torque is transmitted
  • X indicates that the friction / switching clutch is released / It represents a state in which the torque is not transmitted by cutting.
  • FIG. 11 is a schematic view showing a second embodiment of the dual clutch transmission for a vehicle according to the present invention, and shows a state where the shift stage is in a neutral stage before starting the vehicle.
  • the FF Front-engine-Front-drive
  • a transmission (dual-clutch transmission for vehicle) 100 shown in FIG. 11 is obtained by reversing the configuration of the transmission 10 of FIG. 1 and changing the power output method, and the operation thereof is the transmission of FIG. 10 is the same as FIG.
  • the power from the engine 7 is changed by the transmission gear mechanism 40 and transmitted from the output intermediate gear 103 fixed to the first intermediate shaft 33 to the output shaft 102 via the output gear 104.
  • the output gear 104 is a ring gear of a front wheel differential, the differential case serves as the output shaft 102.
  • the transmission gear mechanism 40 is arranged in a range S from the plane 21a including the output side end face of the first friction clutch 21 to the plane 22a including the output side end face of the second friction clutch 22, thereby enabling the clutch mechanism.
  • the bearing and the partition between the transmission mechanism and the transmission mechanism become unnecessary, and the overall length of the transmission 100 can be shortened.
  • FIG. 12 is a schematic view showing a third embodiment of a dual clutch transmission for a vehicle according to the present invention, and shows a state in which the shift stage is in a neutral stage before starting the vehicle.
  • the vehicle is used in an FR (Front engine Rear drive) type vehicle, and the transmission has six forward speeds and a reverse speed.
  • FR Front engine Rear drive
  • the transmission 10 in FIG. 1 and the transmission 100 in FIG. 11 have two intermediate shafts (counter shafts), whereas the transmission (dual clutch clutch transmission 110) shown in FIG. It is composed of one intermediate shaft.
  • a transmission 110 has a first input shaft 131 and a second input shaft 132 arranged coaxially with respect to a main shaft 111 into which power from the engine 7 is input via the flywheel 8, and an intermediate shaft 133 and A reverse intermediate shaft 135 is disposed in parallel with the main shaft 111.
  • the output shaft 112 is disposed coaxially with the main shaft 111.
  • the first input shaft 131 is rotatably supported by a first bearing 113 provided on the partition wall 117 (flywheel 8 side) of the housing 116 and a second bearing 114 provided on the partition wall 118 (output shaft 112 side).
  • a first friction clutch 121 is disposed on the inner side (right side) of the first bearing 113
  • a second friction clutch 122 is disposed on the inner side (left side) of the second bearing 114.
  • the intermediate shaft 133 is rotatably supported by bearings 136 provided on the partition walls 117 and 118, the reverse intermediate shaft 135 is rotatably supported by bearings 138 at both ends, and the output shaft 112 is a main shaft 111. And a shaft 115 rotatably supported by a bearing 115.
  • Each of the bearings 113 to 115, 136, and 138 may be any system such as a roller bearing or a plain bearing, and is appropriately selected depending on design conditions and the like.
  • the first friction clutch 121 is driven by a servo motor 125 via a ball cam mechanism 123
  • the second friction clutch 122 is driven by a servo motor 126 via a ball cam mechanism 124.
  • each friction clutch may be driven by another actuator such as a hydraulic piston or an electromagnetic solenoid instead of a combination of a servo motor and a ball cam mechanism.
  • Power is input to the first input shaft 131 from the main shaft 111 via the first friction clutch 121, and similarly, power is input to the second input shaft 132 via the second friction clutch 122, and the intermediate shaft The output is output from the output shaft 112 via 133.
  • a first input gear 151 is rotatably provided on the first input shaft 131, and is connected to the first input shaft 131 by the first switching clutch 141, and a fourth input gear 182 is rotated on the second input shaft 132.
  • the second input shaft 132 is connected and disconnected by a third switching clutch 143.
  • the main shaft 111 is provided with a second input gear 161 and a third input gear 172 so as to be freely rotatable.
  • the second input gear 161 is connected to and disconnected from the first input shaft 131 by the first switching clutch 141 and the third input gear 131 is connected.
  • the gear 172 is connected to and disconnected from the second input shaft 132 by the third switching clutch 143. Further, when the second input gear 161 and the third input gear 172 are connected by the second switching clutch 142, they rotate together.
  • the intermediate shaft 133 is rotatably provided with a first intermediate gear 153 and a second intermediate gear 163 that rotate integrally, a third intermediate gear 173 and a fourth intermediate gear 183 that rotate integrally, and a fifth intermediate gear 193, respectively. Further, an output intermediate gear 203 is fixedly provided.
  • the first intermediate gear 153 and the second intermediate gear 163 are connected to and disconnected from the intermediate shaft 133 by the fourth switching clutch 144, and the third intermediate gear 173 and the fourth intermediate gear 183 are disconnected from the intermediate shaft 133 by the fifth switching clutch 145. Touch.
  • the fifth intermediate gear 193 is also connected to and disconnected from the intermediate shaft 133 by the fifth switching clutch 145.
  • Each gear includes a first gear train 150 meshed with the first input gear 151 and the first intermediate gear 153, a second gear train 160 meshed with the second input gear 161 and the second intermediate gear 163, and a third input gear 172.
  • the third gear train 170 meshed with the third intermediate gear 173 and the reverse gear A175, the fourth gear train 180 meshed with the fourth input gear 182 and the fourth intermediate gear 183, and the fifth intermediate gear 193 and the reverse gear B195 meshed.
  • a fifth gear train 190 is configured.
  • gear trains 150, 160, 170, 180, and 190 are selected by the switching clutches 141 to 145 to be connected to or disconnected from the shafts 131 to 133, 135, and the power shifted to the first to sixth gears and the reverse gears is transmitted. By transmitting to the intermediate shaft 133, it functions as the transmission gear mechanism 140.
  • the output intermediate gear 203 fixed to the intermediate shaft 133 meshes with the output gear 203 fixed to the output shaft 112 to form the output gear train 200, and the power from the transmission gear mechanism 140 is transmitted to the output shaft 112. introduce.
  • the transmission gear mechanism 140 is arranged in a range S from a plane 121 a including the output side end face of the first friction clutch 121 to a plane 122 a including the output side end face of the second friction clutch 122.
  • the gear trains 150, 160, 170, 180, 190 and the switching clutches 141 to 145 constituting the transmission gear mechanism 140 are all disposed within the range S, but some are disposed outside the range S. It does not matter. For example, if the first friction clutch 121 is moved in the right direction and disposed inside the first input gear 151, the overall length of the transmission 110 can be further shortened.
  • the first friction clutch 121 and the second friction clutch 122 are wet multi-plate clutches, but other methods such as a dry single-plate clutch may be used.
  • each of the switching clutches 141 to 145 is a general meshing clutch provided with a synchronization mechanism, but other systems may be used.
  • the first friction clutch 121 and the second friction clutch 122 are disposed so that the same friction clutch device is opposed, different friction clutch devices may be disposed facing each other.
  • FIG. 13 is an explanatory diagram showing switching of the power transmission path from the neutral stage to the reverse stage of the transmission 110 in FIG. 12, and FIG. 13 (A) shows the neutral stage immediately before the vehicle starts (reverses). FIG. 13B shows the state of the reverse stage.
  • the flywheel, the housing, the bearing, the ball cam mechanism, the servo motor, and the like are omitted.
  • the first switching clutch 141 connects the first input shaft 131 and the second input gear 161
  • the third switching clutch 143 connects the second input shaft 132 and the third input gear 172.
  • the second switching clutch 142 connects the second input gear 161 and the third input gear 172.
  • the fourth switching clutch 144 disconnects the intermediate shaft 133, the first intermediate gear 153, and the second intermediate gear 163, and the fifth switching clutch 145 connects the intermediate shaft 133 and the reverse intermediate gear 193.
  • the path through the first friction clutch 121, the first input shaft 131, the first switching clutch 141, and the second switching clutch 142, the second friction clutch 122, the second input shaft 132, and the third switching clutch 143 are connected.
  • the motive power from the engine 7 transmitted through the route is joined by the third input gear 172 and transmitted to the reversing shaft 135 by the reversing gear A175, and further via the reversing gear, B195 and the fifth intermediate gear 193.
  • the gear is shifted to the reverse speed and output from the output shaft 112 via the fifth switching clutch 145, the intermediate shaft 133, and the output gear train 200. Since this route passes through the reversing intermediate shaft 135, the output from the output shaft 112 is reversed with respect to the time when the vehicle moves forward.
  • FIG. 14 is an explanatory diagram showing switching of the power transmission path from the neutral stage to the first speed stage of the transmission 110 in FIG. 12, and FIG. 14A shows the neutral stage immediately before the vehicle starts (forwards). FIG. 14B shows the state of the first gear.
  • the neutral stage shown in FIG. 14 (A) differs from the neutral stage shown in FIG. 13 (A) only in that the fifth switching clutch 145 connects the intermediate shaft 133 and the fourth intermediate gear 183. Are in the same state.
  • the first friction clutch 121 and the second friction clutch 122 are both released, so that the power from the main shaft 111 is transmitted to the first input shaft 131 and the second input shaft 132.
  • the transmission 110 is in a neutral state.
  • the power transmitted to the third input gear 172 is shifted to the first speed via the third gear train 170 and output via the fifth switching clutch 145, the intermediate shaft 133 and the output gear train 200. It is transmitted to the shaft 112.
  • FIG. 15 is an explanatory diagram showing switching of the power transmission path from the first gear to the second gear of the transmission 110 of FIG. 12, and FIG. 15 (A) is in the middle of switching from the first gear to the second gear.
  • FIG. 15B shows a state in which switching to the second gear is completed.
  • the transmission 110 releases the first friction clutch 121 from the state of FIG. 14B so that no torque is applied to the first switching clutch 141 and the second switching clutch 142.
  • the 1-switching clutch 141 is switched to the connection between the first input shaft 131 and the first input gear 151. Therefore, the first switching clutch 141 is in a state where the first gear train 150 is selected.
  • the first friction clutch 121 is engaged and the second friction clutch 122 is released, so that the power from the main shaft 111 is transmitted to the first input shaft 131, the first switching clutch 141, the first gear train 150, The gear is shifted to the second gear through the second gear train 160, the second switching clutch 142, and the third gear train 170, and is transmitted to the output shaft 112 through the fifth switching clutch 145, the intermediate shaft 133, and the output gear train 200. Is done.
  • FIG. 16 is an explanatory diagram showing the operating state of each clutch at the time of shift speed change of the transmission 110 in FIG. 12, and the neutral speed to the second speed speed of the transmission 110 shown in FIGS. The operation state of each clutch of the stage is shown. Based on this operating state, it is possible to confirm the switching of the power transmission path to the third and subsequent speed stages of the transmission 110.
  • ⁇ indicates a state where torque is transmitted by connecting / connecting the friction / switching clutch
  • ⁇ indicates a state where the switching clutch is connected but no torque is transmitted
  • X indicates that the friction / switching clutch is released / It represents a state in which the torque is not transmitted by cutting.
  • the upshift has been described from the first gear to the second gear.
  • the reverse operation to the explanation of the upshift is performed. You can change gears by doing it.

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Abstract

　クラッチ機構と変速機構を一体構造とすることで、全長を短縮することができる車両用デュアルクラッチ式変速機を提供する。　エンジン（７）からの動力が入力される主軸（１１）と、主軸（１１）と同軸に配置された第１入力軸（３１）及び第２入力軸（３２）と、主軸（１１）からの動力を第１入力軸（３１）に伝達可能な第１摩擦クラッチ（２１）と、主軸（１１）からの動力を第２入力軸（３２）に伝達可能な第２摩擦クラッチ（２２）と、第１入力軸（３１）及び第２入力軸（３２）からの動力を断接することで、複数の変速段の何れかを選択して変速可能な変速ギヤ機構（４０）と、変速ギヤ機構（４０）からの動力を出力する出力軸（１２）とを備え、変速ギヤ機構（４０）を、第１摩擦クラッチ（２１）の出力側端面を含む平面（２１ａ）と第２摩擦クラッチ（２２）の出力側端面を含む平面（２２ａ）との間に配置する。

Description

車両用デュアルクラッチ式変速機
　本発明は、２組の摩擦クラッチを介して動力源に結合された２本の入力軸と、変速ギヤ機構を介して各入力軸と係合した１本の出力軸とを備え、２組の摩擦クラッチの結合状態を制御しながら変速する車両用デュアルクラッチ式変速機に関する。
　従来の車両用デュアルクラッチ式変速機を搭載した車両では、クラッチ機構と変速機構が別体となっている構造が一般的であり、例えば、特許文献１（図１）にはこのような構造のツインクラッチ式変速機が示されている。
　また、特許文献２（図１）に記載されたツインクラッチ式変速機では、クラッチ機構と変速機構が、隔壁によってクラッチケース部と変速機ケース部によって分離された構成となっている。
特表２００２－５２５５０４号公報 特開２００７－２９２０９６号公報 国際公開第２０１２／１０２３３７号
　しかしながら、特許文献１、２に記載された構成では、クラッチ機構と変速機構を含む変速機として、全長が長くなってしまうという問題があり、また、構成部品点数が多くなり、コスト低減の障害にもなっている。
　本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、クラッチ機構と変速機構を一体構造として全長を短縮することができ、また、小型化することでコスト低減が可能な車両用デュアルクラッチ式変速機を提供することを目的とする。
　この目的を達成するため、本発明による車両用デュアルクラッチ式変速機は次のように構成する。まず本発明は、駆動源からの動力が入力される主軸と、主軸と同軸に配置された第１入力軸及び第２入力軸と、主軸からの動力を第１入力軸に伝達可能な第１摩擦クラッチと、主軸からの動力を第２入力軸に伝達可能な第２摩擦クラッチと、第１入力軸及び第２入力軸からの動力を断接することで、複数の変速段の何れかを選択して変速可能な変速ギヤ機構と、変速ギヤ機構からの動力を出力する出力軸とを備えた車両用デュアルクラッチ式変速機を対象とする。
　このような車両用デュアルクラッチ式変速機において、本発明にあっては、変速ギヤ機構を、第１摩擦クラッチの出力側端面を含む平面と第２摩擦クラッチの出力側端面を含む平面との間に配置したことを特徴とする。
　また、本発明の車両用デュアルクラッチ式変速機は、主軸を支持する第１軸受及び第２軸受を備え、第１摩擦クラッチ及び第２摩擦クラッチを、第１軸受と第２軸受との間に配置する。
　更に、本発明の車両用デュアルクラッチ式変速機は、アクチュエータの回転力を直線方向の押力に変換して第１摩擦クラッチ及び／又は第２摩擦クラッチを駆動するボールカム機構を備える。
　ここで、第１摩擦クラッチ及び第２摩擦クラッチは、対向して配置した同一の摩擦クラッチ装置である。
　また、本発明の車両用デュアルクラッチ式変速機は、第１摩擦クラッチ及び第２摩擦クラッチの両方を結合して発進する。
　本発明によれば、変速ギヤ機構を２組の摩擦クラッチの間に配置することで、クラッチ機構と変速機構の間の軸受や隔壁が不要となり、変速機の全長を短縮することができ、また、変速機を小型化することでコスト低減が可能となる。
本発明による車両用デュアルクラッチ式変速機の第１実施形態示す概略図 図１のボールカム機構を示す説明図 図１の変速機の中立段から後退段への動力伝達径路の切り替えを示す説明図 図１の変速機の中立段から１速段への動力伝達径路の切り替えを示す説明図 図１の変速機の１速段から２速段への動力伝達径路の切り替えを示す説明図 図１の変速機の２速段から３速段への動力伝達径路の切り替えを示す説明図 図１の変速機の３速段から４速段への動力伝達径路の切り替えを示す説明図 図１の変速機の４速段から５速段への動力伝達径路の切り替えを示す説明図 図１の変速機の５速段から６速段への動力伝達径路の切り替えを示す説明図 図１の変速機の変速段毎の各クラッチの切り替え状態を示す説明図 本発明による車両用デュアルクラッチ式変速機の第２実施形態を示す概略図 本発明による車両用デュアルクラッチ式変速機の第３実施形態を示す概略図 図１２の変速機の中立段から後退段への動力伝達径路の切り替えを示す説明図 図１２の変速機の中立段から１速段への動力伝達径路の切り替えを示す説明図 図１２の変速機の１速段から２速段への動力伝達径路の切り替えを示す説明図 図１２の変速機の変速段毎の各クラッチの切り替え状態を示す説明図
　以下、実施形態の概略を示す図面に基づいて、本発明の車両用デュアルクラッチ式変速機を説明する。図１は、本発明による車両用デュアルクラッチ式変速機の第１実施形態を示す概略図であり、変速段が車両発進前の中立段（ニュートラル）の状態を示している。本実施形態は、ＦＲ（Front engine Rear drive）方式の車両への使用を想定し、変速機の変速段は前進６段及び後退段である。
　図１において、変速機（車両用デュアルクラッチ式変速機）１０は、エンジン（動力源）７からの動力がフライホイール８を介して入力される主軸１１に対し、第１入力軸３１及び第２入力軸３２が同軸に配置され、第１中間軸３３、第２中間軸３４及び反転中間軸３５が主軸１１と平行に配置されている。また、本実施形態においては、出力軸１２を主軸１１と同軸に配置している。
　第１入力軸３１は、ハウジング１６の隔壁１７（フライホイール８側）に設けた軸受１３（第１軸受）と隔壁１８（出力軸１２側）に設けた軸受１４（第２軸受）により回転自在に軸支され、軸受１３の内側（右側）には第１摩擦クラッチ２１が、軸受１４の内側（左側）には第２摩擦クラッチ２２が配置されている。
　また、第１中間軸３３及び第２中間軸３４は、各々、隔壁１７、１８に設けた軸受３６、３７により回転自在に軸支され、反転中間軸３５は、両端部を軸受３８により回転自在に軸支され、出力軸１２は、主軸１１と軸受１５により回転自在に軸支されている。なお、各軸受１３～１５、３６～３８は、ローラーベアリングやプレーンベアリング等の何れの方式でもよく、設計条件等により適宜選択される。
　第１摩擦クラッチ２１は、ボールカム機構２３を介してサーボモータ２５により駆動され、第２摩擦クラッチ２２は、ボールカム機構２４を介してサーボモータ２６により駆動される。
　本実施形態においては、ボールカム機構用のアクチュエータとしてサーボモータを使用しているが、他の方式のアクチュエータでも構わない。また、サーボモータとボールカム機構の組み合わせではなく、油圧ピストンや電磁ソレノイド等の他のアクチュエータで各摩擦クラッチを駆動してもよい。
　第１入力軸３１には、主軸１１から第１摩擦クラッチ２１を介して動力が入力し、第２入力軸３２には、同様に、第２摩擦クラッチ２２を介して動力が入力し、第１中間軸３３及び／又は第２中間軸３４を介して出力軸１２から出力する。
　第１入力軸３１には、第１入力ギヤＡ５１及び第１入力ギヤＢ５２が固定して設けられ、第１入力ギヤＡ５１及び第１入力ギヤＢ５２は、第１切替クラッチ４１によって第２入力軸３２と断接する。
　第２入力軸３２には、第２入力ギヤ６２及び第３入力ギヤ７２が回転自在に設けられ、第２入力ギヤ６２は、第１切替クラッチ４１によって第２入力軸３２と断接し、第３入力ギヤ７２は、第１切替クラッチ４１及び第２切替クラッチ４２によって第２入力軸３２と断接する。
　第１中間軸３３には、第１中間ギヤＡ５３、第２中間ギヤＡ６３及び第３中間ギヤＡ７３が回転自在に設けられ、更に、出力中間ギヤ８３が固定して設けられている。第１中間ギヤＡ５３及び第２中間ギヤＡ６３は、各々、第３切替クラッチ４３によって第１中間軸３３と断接し、第３中間ギヤＡ７３は、第４切替クラッチ４４によって第１中間軸３３と断接する。
　第２中間軸３４には、第１中間ギヤＢ５４が固定して設けられ、第２中間ギヤＢ６４及び第３中間ギヤＢ７４が回転自在に設けられている。第２中間ギヤＢ６４及び第３中間ギヤＢ７４は、各々、第５切替クラッチ４５によって第２中間軸３４と断接する。また、反転中間軸３５には、反転ギヤ６５が固定して設けられている。
　各ギヤは、第１入力ギヤＡ５１と第１中間ギヤＡ５３が噛合すると共に、第１入力ギヤＢ５２と第１中間ギヤＢ５４が噛合した第１ギヤ列５０、第２入力ギヤ６２と第２中間ギヤＡ６３及び反転ギヤ６５が噛合すると共に、反転ギヤ６５と第２中間ギヤＢ６４が噛合した第２ギヤ列６０、第３入力ギヤ７２と第３中間ギヤＡ７３及び第３中間ギヤＢ７４が噛合した第３ギヤ列７０を構成している。
　これらのギヤ列５０、６０、７０を各切替クラッチ４１～４５で選択して各軸３１～３５と接続又は切断し、１～６速段及び後退段に変速した動力を第１中間軸３３に伝達することで、変速ギヤ機構４０として機能する。
　更に、第１中間軸３３に固定されている出力中間ギヤ８３と出力軸１２に固定されている出力ギヤ８２が噛合して出力ギヤ列８０を構成し、変速ギヤ機構４０からの動力を出力軸１２に伝達する。
　ここで、変速ギヤ機構４０は、第１摩擦クラッチ２１の出力側端面を含む平面２１ａから第２摩擦クラッチ２２の出力側端面を含む平面２２ａまでの範囲Ｓに配置されている。
　このように、変速ギヤ機構４０を第１摩擦クラッチ２１と第２摩擦クラッチ２２との間に配置することで、クラッチ機構と変速機構の間の軸受や隔壁が不要となり、変速機１０の全長を短縮することができる。
　本実施形態において、変速ギヤ機構４０を構成するギヤ列５０、６０、７０及び切替クラッチ４１～４５の全部が範囲Ｓ内に配置されているが、一部が範囲Ｓ外に配置されても構わない。例えば、第１摩擦クラッチ２１を右方向に移動して第１入力ギヤＡ５１の内部に配置するようにすれば、変速機１０の全長を更に短縮することができる。
　また、本実施形態において、第１摩擦クラッチ２１及び第２摩擦クラッチ２２は、湿式多板クラッチであるが、乾式単板クラッチ等の他の方式でも構わない。また、各切替クラッチ４１～４５は、同期機構を備えた一般的な噛合クラッチであるが、他の方式でも構わない。更に、第１摩擦クラッチ２１及び第２摩擦クラッチ２２は、同一の摩擦クラッチ装置を対向して配置しているが、異なる摩擦クラッチ装置を対向して配置しても構わない。
　図２は、図１のボールカム機構２３を示す説明図であり、図２（Ａ）は、第１摩擦クラッチ２１を解放している状態、図２（Ｂ）は、第１摩擦クラッチ２１を結合している状態を示しており、各々、右側は、ボールカム機構２３を第１摩擦クラッチ２１の方向から見た側面図、左側は、ボール及びカム溝の部分断面図である。
　図２（Ａ）に示すように、第１入力軸３１側のボールカム機構２３は、主軸１１と同軸に相対回転自在に設けられた一対の回転カムプレート２３１と直進カムプレート２３２の対向するカム面のカム溝２３１ａ、２３２ａにボール２３５を挟んで保持している。
　回転カムプレート２３１は、主軸１１の周方向に回転可能、軸方向に移動不可に保持されており、アーム部２３１ｂを延在して先端に形成した扇型ギヤ２３１ｃがサーボモータ２５のピニオン２７に噛み合っている。また、直進カムプレート２３２は、主軸１１の周方向に回転不可、軸方向に移動可能に保持されている。
　サーボモータ２５に駆動されるピニオン２７によって回転カムプレート２３１がＲ方向に回転すると、カム溝２３１ａ、２３２ａに挟持されたボール２３５の転がりに伴い、直進カムプレート２３２がＦ方向に移動して図２（Ｂ）に示す状態となり、ボールカム機構２３は、第１摩擦クラッチ２１を解放状態から結合状態に変位させる。また、第２入力軸３２側のボールカム機構２４も、ボールカム機構２３の左右を反転させた状態で、同様に作動する。
　図３は、図１の変速機１０の中立段から後退段への動力伝達径路の切り替えを示す説明図であり、図３（Ａ）は、変速段が車両発進（後退）直前の中立段の状態、図３（Ｂ）は、後退段の状態である。なお、以下の図３～９では、フライホイール、ハウジング、軸受、ボールカム機構及びサーボモータ等を省略して図示している。
　図３（Ａ）において、第１切替クラッチ４１は、第１入力軸３１と第２入力軸３２を接続し、第２切替クラッチ４２は、第２入力ギヤ６２と第３入力ギヤ７２を接続し、第３切替クラッチ４３は、第１中間軸３３と第２中間ギヤＡ６３を接続し、第４切替クラッチ４４は、第１中間軸３３と第３中間ギヤＡ７３を切断し、第５切替クラッチ４５は、第２中間軸３４と第２中間ギヤＢ６４を接続している。
　しかし、第１摩擦クラッチ２１及び第２摩擦クラッチ２２が共に解放されているため、主軸１１からの動力は、第１入力軸３１と第２入力軸３２には伝達されず、変速機１０は、ニュートラル状態となっている。
　車両発進（後退）時には、この状態から第１摩擦クラッチ２１及び第２摩擦クラッチ２２の両方を結合すると、主軸１１からの動力は、図３（Ｂ）に示す動力伝達経路（太線及び矢印）を通り出力軸１２から出力される。なお、これ以降の図においても、動力伝達経路を太線及び矢印で示している。
　ここで、第１摩擦クラッチ２１及び第１入力軸３１を介した径路と、第２摩擦クラッチ２２、第２入力軸３２及び第２切替クラッチ４１を介した径路とで伝達されたエンジン７からの動力は、第１ギヤ列５０の第２入力ギヤＢ５２で合流して第１中間ギヤＢ５４で第２中間軸３４に伝達され、更に、第５切替クラッチ４５及び第２ギヤ列６０を経由して後退段に変速され、第３切替クラッチ４３、第１中間軸３３及び出力ギヤ列８０を介して出力軸１２から出力される。この経路では、第２ギヤ列６０の反転ギヤ６５を経由するため、出力軸１２からの出力は、車両前進時に対し回転が反転している。
　図４は、図１の変速機１０の中立段から１速段への動力伝達径路の切り替えを示す説明図であり、図４（Ａ）は、変速段が車両発進（前進）直前の中立段の状態、図４（Ｂ）は、１速段の状態である。
　図４（Ａ）に示す中立段では、図３（Ａ）に示す中立段に対し、第５切替クラッチ４５が、第２中間軸３４と第３中間ギヤＢ７４を接続している点のみが異なり、他は同一の状態である。
　この状態では、図３（Ａ）と同様に、第１摩擦クラッチ２１及び第２摩擦クラッチ２２が共に解放されているため、主軸１１からの動力は、第１入力軸３１と第２入力軸３２には伝達されず、変速機１０はニュートラル状態となっている。
　車両発進（前進）時には、この状態から第１摩擦クラッチ２１及び第２摩擦クラッチ２２の両方を結合すると、主軸１１からの動力は、図４（Ｂ）に示す動力伝達経路を通り出力軸１２から出力される。
　この経路では、第２中間軸３４に伝達された動力は、第３ギヤ列７０、第２切替クラッチ４２及び第２ギヤ列６０を経由して１段速に変速され、第３切替クラッチ４３、第１中間軸３３及び出力ギヤ列８０を介して出力軸１２に伝達される。
　図５は、図１の変速機１０の１速段から２速段への動力伝達径路の切り替えを示す説明図であり、図５（Ａ）は、１速段から２速段への切り替え途中の状態、図５（Ｂ）は、２速段に切り替えが完了した状態である。
　図５（Ａ）において、変速機１０は、図４（Ｂ）の状態から第２摩擦クラッチ２２を解放することで第１切替クラッチ４１にトルクが作用しない状態とし、第１切替クラッチ４１を第２入力軸３２と第２入力ギヤ６２との接続に切り替えている。従って、第１切替クラッチ４１は、第２ギヤ列６０を選択した状態となっている。
　この時、第１摩擦クラッチ２１は結合したままであるため、主軸１１からの動力は、第２中間軸３４及び第２ギヤ列６０を介して１速段に変速された状態で出力軸１２に伝達されている。
　その後、第１摩擦クラッチ２１の解放と第２摩擦クラッチ２２の結合を同時に行うことで、主軸１１からの動力は、図５（Ｂ）に示す動力伝達経路（第２中間軸３４を経由しない）を通り出力軸１２から出力される。
　この経路では、第１摩擦クラッチ２１は解放し、第２摩擦クラッチ２２は結合しているため、主軸１１からの動力は、第２入力軸３２、第１切替クラッチ４１、第２ギヤ列６０を経由して２速段に変速され、第３切替クラッチ４３、第１中間軸３３及び出力ギヤ列８０を介して出力軸１２に伝達される。
　図１に示す変速機１０の３速段以降への動力伝達径路の切り替えは、以下の如く、図６から図９に示し（詳細な説明は省略する）、その際の中立段から６速段における各摩擦クラッチ及び各切替クラッチの作動状態を図１０に示す。
　図６は、図１の変速機１０の２速段から３速段への動力伝達径路の切り替えを示す説明図であり、図６（Ａ）は、２速段から３速段への切り替え途中の状態（第２切替クラッチ４２を切断する）、図６（Ｂ）は、３速段に切り替えが完了した状態である。
　図７は、図１の変速機１０の３速段から４速段への動力伝達径路の切り替えを示す説明図であり、図７（Ａ）は、３速段から４速段への切り替え途中の状態（第２切替クラッチ４２を接続する）、図７（Ｂ）は、４速段に切り替えが完了した状態である。
　図８は、図１の変速機１０の４速段から５速段への動力伝達径路の切り替えを示す説明図であり、図８（Ａ）は、４速段から５速段への切り替え途中の状態（第３切替クラッチ４３を切り替える）、図７（Ｂ）は、４速段に切り替えが完了した状態である。
　図９は、図１の変速機１０の５速段から６速段への動力伝達径路の切り替えを示す説明図であり、図９（Ａ）は、５速段から６速段への切り替え途中の状態（第４切替クラッチ４４を切断する）、図７（Ｂ）は、４速段に切り替えが完了した状態である。
　図１０は、図１の変速機１０の変速段毎の各クラッチの切り替え状態を示す説明図であり、図３から図９で示した、変速機１０の各変速段の各クラッチの切り替え状態を示している。
　ここで、○印は摩擦／切替クラッチを結合／接続してトルクが伝達される状態、△印は切替クラッチを接続しているがトルクが伝達されない状態、×印は摩擦／切替クラッチを解放／切断してトルクが伝達されない状態を表している。
　図１１は、本発明による車両用デュアルクラッチ式変速機の第２実施形態を示す概略図であり、変速段が車両発進前の中立段の状態を示している。本実施形態は、ＦＦ（Front engine Front drive）方式の車両への使用を想定し、変速機の変速段は前進６段及び後退段である。
　図１１に示す変速機（車両用デュアルクラッチ式変速機）１００は、図１の変速機１０の構成を左右反転し、動力の出力方法を変更したものであり、その作動は図１の変速機１０と同じであるため、詳細な説明は省略する。
　図１１において、エンジン７からの動力は、変速ギヤ機構４０で変速され、第１中間軸３３に固定された出力中間ギヤ１０３から出力ギヤ１０４を介して出力軸１０２に伝達される。なお、出力ギヤ１０４が前輪差動装置のリングギヤである場合は、デフケースが出力軸１０２となる。
　本実施形態においても、変速ギヤ機構４０を第１摩擦クラッチ２１の出力側端面を含む平面２１ａから第２摩擦クラッチ２２の出力側端面を含む平面２２ａまでの範囲Ｓに配置することで、クラッチ機構と変速機構の間の軸受や隔壁が不要となり、変速機１００の全長を短縮することができる。
　図１２は、本発明による車両用デュアルクラッチ式変速機の第３実施形態を示す概略図であり、変速段が車両発進前の中立段の状態を示している。本実施形態は、ＦＲ（Front engine Rear drive）方式の車両への使用を想定し、変速機の変速段は前進６段及び後退段である。
　また、図１の変速機１０及び図１１の変速機１００が、中間軸（カウンターシャフト）を２本備えているのに対し、図１２に示す変速機（車両用デュアルクラッチ式変速機）１１０は、１本の中間軸で構成されている。
　図１２において、変速機１１０は、エンジン７からの動力がフライホイール８を介して入力される主軸１１１に対し、第１入力軸１３１及び第２入力軸１３２が同軸に配置され、中間軸１３３及び反転中間軸１３５が主軸１１１と平行に配置されている。また、本実施形態においては、出力軸１１２を主軸１１１と同軸に配置している。
　第１入力軸１３１は、ハウジング１１６の隔壁１１７（フライホイール８側）に設けた第１軸受１１３と隔壁１１８（出力軸１１２側）に設けた第２軸受１１４により回転自在に軸支され、第１軸受１１３の内側（右側）には第１摩擦クラッチ１２１が、第２軸受１１４の内側（左側）には第２摩擦クラッチ１２２が配置されている。
　また、中間軸１３３は、隔壁１１７、１１８に設けた軸受１３６により回転自在に軸支され、反転中間軸１３５は、両端部を軸受１３８により回転自在に軸支され、出力軸１１２は、主軸１１１と軸受１１５により回転自在に軸支されている。なお、各軸受１１３～１１５、１３６、１３８は、ローラーベアリングやプレーンベアリング等の何れの方式でもよく、設計条件等により適宜選択される。
　第１摩擦クラッチ１２１は、ボールカム機構１２３を介してサーボモータ１２５により駆動され、第２摩擦クラッチ１２２は、ボールカム機構１２４を介してサーボモータ１２６により駆動される。
　本実施形態においては、ボールカム機構用のアクチュエータとしてサーボモータを使用しているが、他の方式のアクチュエータでも構わない。また、サーボモータとボールカム機構の組み合わせではなく、油圧ピストンや電磁ソレノイド等の他のアクチュエータで各摩擦クラッチを駆動してもよい。
　第１入力軸１３１には、主軸１１１から第１摩擦クラッチ１２１を介して動力が入力し、第２入力軸１３２には、同様に、第２摩擦クラッチ１２２を介して動力が入力し、中間軸１３３を介して出力軸１１２から出力する。
　第１入力軸１３１には、第１入力ギヤ１５１が回転自在に設けられ、第１切替クラッチ１４１によって第１入力軸１３１と断接し、第２入力軸１３２には、第４入力ギヤ１８２が回転自在に設けられ、第３切替クラッチ１４３によって第２入力軸１３２と断接する。
　また、主軸１１１には、第２入力ギヤ１６１及び第３入力ギヤ１７２が回転自在に設けられ、第２入力ギヤ１６１は、第１切替クラッチ１４１によって第１入力軸１３１と断接し、第３入力ギヤ１７２は、第３切替クラッチ１４３によって第２入力軸１３２と断接する。更に、第２入力ギヤ１６１と第３入力ギヤ１７２は、第２切替クラッチ１４２によって連結された場合は一体に回転する。
　中間軸１３３には、一体に回転する第１中間ギヤ１５３及び第２中間ギヤ１６３、一体に回転する第３中間ギヤ１７３及び第４中間ギヤ１８３、第５中間ギヤ１９３が回転自在に設けられ、更に、出力中間ギヤ２０３が固定して設けられている。
　第１中間ギヤ１５３及び第２中間ギヤ１６３は、第４切替クラッチ１４４によって中間軸１３３と断接し、第３中間ギヤ１７３及び第４中間ギヤ１８３は、第５切替クラッチ１４５によって中間軸１３３と断接する。また、第５中間ギヤ１９３も、第５切替クラッチ１４５によって中間軸１３３と断接される。
　各ギヤは、第１入力ギヤ１５１と第１中間ギヤ１５３が噛合した第１ギヤ列１５０、第２入力ギヤ１６１と第２中間ギヤ１６３が噛合した第２ギヤ列１６０、第３入力ギヤ１７２と第３中間ギヤ１７３及び反転ギヤＡ１７５が噛合した第３ギヤ列１７０、第４入力ギヤ１８２と第４中間ギヤ１８３が噛合した第４ギヤ列１８０、第５中間ギヤ１９３と反転ギヤＢ１９５が噛合した第５ギヤ列１９０を構成している。
　これらのギヤ列１５０、１６０、１７０、１８０、１９０を各切替クラッチ１４１～１４５で選択して各軸１３１～１３３、１３５と接続又は切断し、１～６速段及び後退段に変速した動力を中間軸１３３に伝達することで、変速ギヤ機構１４０として機能する。
　更に、中間軸１３３に固定されている出力中間ギヤ２０３と出力軸１１２に固定されている出力ギヤ２０３が噛合して出力ギヤ列２００を構成し、変速ギヤ機構１４０からの動力を出力軸１１２に伝達する。
　ここで、変速ギヤ機構１４０は、第１摩擦クラッチ１２１の出力側端面を含む平面１２１ａから第２摩擦クラッチ１２２の出力側端面を含む平面１２２ａまでの範囲Ｓに配置されている。
　このように、変速ギヤ機構１４０を第１摩擦クラッチ１２１と第２摩擦クラッチ１２２との間に配置することで、クラッチ機構と変速機構の間の軸受や隔壁が不要となり、変速機１１０の全長を短縮することができる。
　本実施形態において、変速ギヤ機構１４０を構成するギヤ列１５０、１６０、１７０、１８０、１９０及び切替クラッチ１４１～１４５の全部が範囲Ｓ内に配置されているが、一部が範囲Ｓ外に配置されても構わない。例えば、第１摩擦クラッチ１２１を右方向に移動して第１入力ギヤ１５１の内部に配置するようにすれば、変速機１１０の全長を更に短縮することができる。
　また、本実施形態において、第１摩擦クラッチ１２１及び第２摩擦クラッチ１２２は、湿式多板クラッチであるが、乾式単板クラッチ等の他の方式でも構わない。また、各切替クラッチ１４１～１４５は、同期機構を備えた一般的な噛合クラッチであるが、他の方式でも構わない。更に、第１摩擦クラッチ１２１及び第２摩擦クラッチ１２２は、同一の摩擦クラッチ装置を対向して配置しているが、異なる摩擦クラッチ装置を対向して配置しても構わない。
　図１３は、図１２の変速機１１０の中立段から後退段への動力伝達径路の切り替えを示す説明図であり、図１３（Ａ）は、変速段が車両発進（後退）直前の中立段の状態、図１３（Ｂ）は、後退段の状態である。なお、以下の図１３～１５では、フライホイール、ハウジング、軸受、ボールカム機構及びサーボモータ等を省略して図示している。
　図１３（Ａ）において、第１切替クラッチ１４１は、第１入力軸１３１と第２入力ギヤ１６１を接続し、第３切替クラッチ１４３は、第２入力軸１３２と第３入力ギヤ１７２を接続し、更に第２切替クラッチ１４２が第２入力ギヤ１６１と第３入力ギヤ１７２を接続している。
　また、第４切替クラッチ１４４は、中間軸１３３と第１中間ギヤ１５３及び第２中間ギヤ１６３を切断し、第５切替クラッチ１４５は、中間軸１３３と反転中間ギヤ１９３を接続している。
　しかし、第１摩擦クラッチ１２１及び第２摩擦クラッチ１２２が共に解放されているため、主軸１１１からの動力は、第１入力軸１３１と第２入力軸１３２には伝達されず、変速機１１０は、ニュートラル状態となっている。
　車両発進（後退）時には、この状態から第１摩擦クラッチ１２１及び第２摩擦クラッチ１２２の両方を結合すると、主軸１１１からの動力は、図１３（Ｂ）に示す動力伝達経路を通り出力軸１１２から出力される。
　ここで、第１摩擦クラッチ１２１、第１入力軸１３１、第１切替クラッチ１４１及び第２切替クラッチ１４２を介した径路と、第２摩擦クラッチ１２２、第２入力軸１３２及び第３切替クラッチ１４３を介した径路とで伝達されたエンジン７からの動力は、第３入力ギヤ１７２で合流して反転ギヤＡ１７５で反転軸１３５に伝達され、更に、反転儀やＢ１９５及び第５中間ギヤ１９３を経由して後退段に変速され、第５切替クラッチ１４５、中間軸１３３及び出力ギヤ列２００を介して出力軸１１２から出力される。この経路では、反転中間軸１３５を経由するため、出力軸１１２からの出力は、車両前進時に対し回転が反転している。
　図１４は、図１２の変速機１１０の中立段から１速段への動力伝達径路の切り替えを示す説明図であり、図１４（Ａ）は、変速段が車両発進（前進）直前の中立段の状態、図１４（Ｂ）は、１速段の状態である。
　図１４（Ａ）に示す中立段では、図１３（Ａ）に示す中立段に対し、第５切替クラッチ１４５が、中間軸１３３と第４中間ギヤ１８３を接続している点のみが異なり、他は同一の状態である。
　この状態では、図１３（Ａ）と同様に、第１摩擦クラッチ１２１及び第２摩擦クラッチ１２２が共に解放されているため、主軸１１１からの動力は、第１入力軸１３１と第２入力軸１３２には伝達されず、変速機１１０はニュートラル状態となっている。
　車両発進（前進）時には、この状態から第１摩擦クラッチ１２１及び第２摩擦クラッチ１２２の両方を結合すると、主軸１１１からの動力は、図１４（Ｂ）に示す動力伝達経路を通り出力軸１１２から出力される。
　この経路では、第３入力ギヤ１７２に伝達された動力は、第３ギヤ列１７０を経由して１段速に変速され、第５切替クラッチ１４５、中間軸１３３及び出力ギヤ列２００を介して出力軸１１２に伝達される。
　図１５は、図１２の変速機１１０の１速段から２速段への動力伝達径路の切り替えを示す説明図であり、図１５（Ａ）は、１速段から２速段への切り替え途中の状態、図１５（Ｂ）は、２速段に切り替えが完了した状態である。
　図１５（Ａ）において、変速機１１０は、図１４（Ｂ）の状態から第１摩擦クラッチ１２１を解放することで第１切替クラッチ１４１及び第２切替クラッチ１４２にトルクが作用しない状態とし、第１切替クラッチ１４１を第１入力軸１３１と第１入力ギヤ１５１との接続に切り替えている。従って、第１切替クラッチ１４１は、第１ギヤ列１５０を選択した状態となっている。
　この時、第２摩擦クラッチ１２２は結合したままであるため、主軸１１１からの動力は、中間軸１３３及び第３ギヤ列１７０を介して１速段に変速された状態で出力軸１１２に伝達されている。
　その後、第１摩擦クラッチ１２１の結合と第２摩擦クラッチ１２２の解放を同時に行うことで、主軸１１１からの動力は、図１５（Ｂ）に示す動力伝達経路を通り出力軸１１２から出力される。
　この経路では、第１摩擦クラッチ１２１は結合し、第２摩擦クラッチ１２２は解放しているため、主軸１１１からの動力は、第１入力軸１３１、第１切替クラッチ１４１、第１ギヤ列１５０、第２ギヤ列１６０、第２切替クラッチ１４２及び第３ギヤ列１７０を経由して２速段に変速され、第５切替クラッチ１４５、中間軸１３３及び出力ギヤ列２００を介して出力軸１１２に伝達される。
　図１６は、図１２の変速機１１０の変速段切り替え時における各クラッチの作動状態を示す説明図であり、図１３～１５で示した変速機１１０の中立段～２速段及びそれ以降の変速段の各クラッチの作動状態を示している。この作動状態に基づき、変速機１１０の３速段以降への動力伝達径路の切り替えが確認できる。
　ここで、○印は摩擦／切替クラッチを結合／接続してトルクが伝達される状態、△印は切替クラッチを接続しているがトルクが伝達されない状態、×印は摩擦／切替クラッチを解放／切断してトルクが伝達されない状態を表している。
　上記の実施形態においては、１速段から２速段のようにシフトアップについて説明したが、２速段から１速段に変速するようなシフトダウンでは、シフトアップの説明とは逆の操作をおこなうことで変速操作が出来る。
　以上で実施形態の説明を終えるが、本発明は上記の実施形態に限定されず、その目的と利点を損なうことのない適宜の変形を含み、更に上記の実施形態に示した数値等による限定は受けない。

Claims (5)

  1. 　駆動源からの動力が入力される主軸と、
    　前記主軸と同軸に配置された第１入力軸及び第２入力軸と、
    　前記主軸からの動力を前記第１入力軸に伝達可能な第１摩擦クラッチと、
    　前記主軸からの動力を前記第２入力軸に伝達可能な第２摩擦クラッチと、
    　前記第１入力軸及び第２入力軸からの動力を断接することで、複数の変速段の何れかを選択して変速可能な変速ギヤ機構と、
    　前記変速ギヤ機構からの動力を出力する出力軸と、
    を備え、
    　前記変速ギヤ機構を、前記第１摩擦クラッチの出力側端面を含む平面と前記第２摩擦クラッチの出力側端面を含む平面との間に配置したことを特徴とする車両用デュアルクラッチ式変速機。
  2. 　請求項１記載の車両用デュアルクラッチ式変速機において、
    　前記主軸を支持する第１軸受及び第２軸受を備え、
    　前記第１摩擦クラッチ及び第２摩擦クラッチを、前記第１軸受と第２軸受との間に配置したことを特徴とする車両用デュアルクラッチ式変速機。
  3. 　請求項１又は２記載の車両用デュアルクラッチ式変速機において、
    　アクチュエータの回転力を直線方向の押力に変換して前記第１摩擦クラッチ及び／又は第２摩擦クラッチを駆動するボールカム機構を備えたことを特徴とする車両用デュアルクラッチ式変速機。
  4. 　請求項１又は２記載の車両用デュアルクラッチ式変速機において、前記第１摩擦クラッチ及び第２摩擦クラッチは、対向して配置した同一の摩擦クラッチ装置であることを特徴とする車両用デュアルクラッチ式変速機。
  5. 　請求項１又は２記載の車両用デュアルクラッチ式変速機において、前記第１摩擦クラッチ及び第２摩擦クラッチの両方を結合して発進することを特徴とする車両用デュアルクラッチ式変速機。
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