変速機
【課題】変速機の部品点数の削減及び小型化を図りながら、多段化及び高効率化を実現する。
【解決手段】平行軸式の変速機１において、出力軸Ｃは、変速用歯車組ＧＴ１，ＧＴ２を介して入力軸Ｍ及び中間軸Ｓからの駆動力が伝達される外側の第１出力軸ＣＸと、当該第１出力軸ＣＸに対して同心軸上の内側に設けた第２出力軸ＣＹとを有する二軸構造であり、第１出力軸ＣＸと第２出力軸ＣＹとの間に遊星歯車機構ＰＴを設けた。これにより、変速用歯車組ＧＴ１，ＧＴ２で設定された各変速段の変速比に加えて、当該変速比を遊星歯車機構ＰＴで減速又は増速した変速比を出力することで、変速用歯車組ＧＴ１，ＧＴ２で得られる変速段数に対して倍の変速段数が得ることができる。
【解決手段】平行軸式の変速機１において、出力軸Ｃは、変速用歯車組ＧＴ１，ＧＴ２を介して入力軸Ｍ及び中間軸Ｓからの駆動力が伝達される外側の第１出力軸ＣＸと、当該第１出力軸ＣＸに対して同心軸上の内側に設けた第２出力軸ＣＹとを有する二軸構造であり、第１出力軸ＣＸと第２出力軸ＣＹとの間に遊星歯車機構ＰＴを設けた。これにより、変速用歯車組ＧＴ１，ＧＴ２で設定された各変速段の変速比に加えて、当該変速比を遊星歯車機構ＰＴで減速又は増速した変速比を出力することで、変速用歯車組ＧＴ１，ＧＴ２で得られる変速段数に対して倍の変速段数が得ることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両などに搭載される変速機に関し、詳細には、軸数及び歯車数を少なく抑えて構成を簡素化しながらも、多段の変速段数を有する平行軸式の自動変速機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両に搭載される変速機として、例えば、特許文献１に示すような平行軸式の自動変速機がある。平行軸式の自動変速機は、互いに平行に設置した複数の軸上に互いに噛合するギヤを配置し、軸とギヤとの連結及び解除を行うことにより、軸間に形成される動力伝達経路を切り替えてギヤ比に応じた所望の変速比が得られるように構成されている。なお、このような平行軸式の自動変速機には、デュアルクラッチトランスミッション（ＤＣＴ）などと呼ばれるいわゆるセミオートマチック型のトランスミッションも含まれる。
【０００３】
そして、このような平行軸式の自動変速機あるいはＤＣＴでは、燃費効率の向上を図るためには、変速段数の多段化が有効である。しかしながら、横置き配置エンジン用の変速機などでは、軸方向の全長の制約もあり、部品点数や重量の増加にもつながるため、現状では６〜８速段が限界となっている。また、エンジンと電動機を併用するハイブリッド駆動装置では、容量の大きな電動機を配置しながら、変速機と電動機を含めた全体の寸法を小さく抑える必要がある。そのため、変速段数を少なく抑えたり、ハイブリッド専用の駆動装置を採用したりすることで、変速機構の小型化を図る必要がある。しかしながら、変速段数を少なく抑えると、駆動力の伝達効率の低下や、単位重量あたりの製造コストの増加が問題となる。
【０００４】
さらに、自動変速機やＤＣＴでは、変速段数を少なくすると、エンジン本来の駆動力によって得られる走行効率が低下するため、ハイブリッド化による燃費の改善効果が減少するという問題がある。また、ハイブリッド用の駆動装置とエンジン専用の駆動装置とを別設計にすると、それぞれの駆動装置が異なる構造となるため、並立生産を行う必要がある。そうすると、製造コストの面で不利になってしまう。
【０００５】
そこで、特許文献２に記載のように、変速機に電動機を搭載したハイブリッド駆動装置を構成する場合、従来構造の自動変速機にそのまま電動機を付加することも考えられる。しかしながら、特許文献２に記載の従来技術では、変速段数の少ない構造であっても、変速機内には、電動機を追加する十分な空きスペースがない。そのため、変速機の外部に電動機を設置するしかなく、その場合、電動機の出力を入力軸に伝えるためのギヤ列が追加されることで、変速機の構成の複雑化や部品点数の増加につながる。また、電動機を変速機の外部に設置すると、車体の外観を含むレイアウトに大きな制約を受けてしまうという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−５４９５８号公報
【特許文献２】特開２００９−１２３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上述の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、従来の平行軸式の変速機と比べて少ない部品点数と小さな外形寸法でありながら、変速段の多段化及び高効率化を図ることができるとともに、電動機を内部に設置して小型のハイブリッド駆動装置を構成できる変速機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明にかかる変速機は、互いに平行に設置した入力軸（Ｍ）、中間軸（Ｓ）、アイドル軸（Ｌ）、出力軸（Ｃ）を備え、
出力軸（Ｃ）は、入力軸（Ｍ）及び中間軸（Ｓ）からの駆動力が伝達される第１出力軸（ＣＸ）と、第１出力軸（ＣＸ）に対して同心軸上に設けた第２出力軸（ＣＹ）とを有する二軸構造であり、
入力軸（Ｍ）上で相対回転不能に設けた駆動歯車（ＧＶ）と、アイドル軸（Ｌ）上で相対回転不能又は断続自在に設けられて駆動歯車（ＧＶ）と噛合するアイドル歯車（ＧＬ）と、中間軸（Ｓ）上で相対回転不能に設けられてアイドル歯車（ＧＬ）と噛合する従動歯車（ＧＮ）と、を有する歯車組（Ｇ１）と、
入力軸（Ｍ）上に設けた第１変速用駆動歯車（ＧＴＶ２又はＧＴＶ４）および中間軸（Ｓ）上に設けた第２変速用駆動歯車（ＧＴＶ１又はＧＴＶ３）と、第１出力軸（ＣＸ）上で相対回転不能かつ第１、第２変速用駆動歯車（ＧＴＶ１，ＧＴＶ２、又はＧＴＶ３，ＧＴＶ４）の両方と噛合する変速用従動歯車（ＧＴＮ１又はＧＴＮ２）と、入力軸（Ｍ）に対する第１変速用駆動歯車（ＧＴＶ２又はＧＴＶ４）の断続、及び中間軸（Ｓ）に対する第２変速用駆動歯車（ＧＴＶ１又はＧＴＶ２）の断続を切り替える変速用クラッチ（Ｃ２，Ｃ４、又はＣ１，Ｃ３）と、からなる変速用歯車組（ＧＴ１，ＧＴ２）と、を備え、
第１出力軸（Ｃ１）と第２出力軸（Ｃ２）との間には、第１出力軸（Ｃ１）に連結された第１要素（ＰＳ）と、第２出力軸（Ｃ２）に連結された第２要素（ＰＣ）と、固定側の部材（Ｋ）に対して固定可能な第３要素（ＰＲ）とで構成された遊星歯車機構（ＰＴ）が設けられており、
変速用歯車組（ＧＴ１，ＧＴ２）で設定された各変速段の変速比に加えて、当該変速比を遊星歯車機構（ＰＴ）で減速又は増速した変速比を出力することで、変速用歯車組（ＧＴ１，ＧＴ２）で得られる変速段数に対して倍の変速段数が得られるように構成したことを特徴とする。
【０００９】
本発明にかかる変速機によれば、変速用歯車組を介して入力軸及び中間軸からの駆動力が伝達される第１出力軸と、当該第１出力軸に対して同心軸上に設けた第２出力軸とを有する二軸構造の出力軸と、第１出力軸と第２出力軸との間に設けた遊星歯車機構とを備え、変速用歯車組で設定された各変速段の変速比に加えて、当該変速比を遊星歯車機構で減速又は増速した変速比を出力することで、変速用歯車組で得られる変速段数に対して倍の変速段数が得られるようにした。これにより、従来の平行軸式の自動変速機と比較して、軸数及び歯車数を少なく抑えることで、大幅に軽量かつコンパクトでありながら、変速段数の多段化による燃費効率の良い変速機を実現できる。この点を具体例で示すと、特許文献１に記載の平行軸式の自動変速機では、軸数＝６、歯車数＝１５で６速段の変速機を構成していたのに対して、本発明の後述する実施形態にかかる変速機では、軸数＝４、歯車数＝１０の骨格に遊星歯車機構を加えたもので、８速段の変速機を構成できる。なお、ここでの軸数は、リバース（後進）軸を含む数であり、歯車数は、出力軸上に設けたファイナルギヤを除く数である。
【００１０】
また、本発明の変速機では、変速用歯車組で得られる各変速段のギヤ比に対して、遊星歯車機構により増速又は減速したギヤ比を加えることで、倍の変速段数を得ている。そのため、例えば、後述する実施形態のように、変速用歯車組で得られる各変速段のギヤ比に対して、遊星歯車機構で減速したギヤ比を得る場合、遊星歯車機構での減速が無い高速側の変速段は、低速側の変速段に比べて減速比が少ない。したがって、歯車と軸の強度、剛性の面で軽量コンパクトな設計が可能となる。また、高速側の変速段では、遊星歯車機構は減速の無い直結状態となるため、駆動力の伝達効率が低下せずに済む。一方、遊星歯車機構で減速された低速側の変速段でも、変速用歯車組では、高速側の変速段と同じギヤ段を使用でき、高負荷領域に有利な遊星歯車機構によって減速比が確保される。したがって、軽量かつコンパクトな構造でありながら、低速側と高速側の全体で多段の変速段を有する変速機となる。よって、横置き配置のエンジンを備えた車両などにも搭載可能でありながら、変速段数の多段化で燃費効率の良い変速機となる。
【００１１】
また、上記の効果によって、従来の平行軸式の変速機と比較して、大幅に少ない部品点数と短い全長による外形のコンパクト化及び軽量化と、多段化及び高効率化との両方を実現できる。さらに、トルクコンバータなどを付随することで車両の発進商品性を高めた変速機に本発明を適用しても、コンパクト化及び軽量化が可能となる。
【００１２】
また、上記の変速機では、変速用従動ギヤ（ＧＴＮ１又はＧＴＮ２）に対して直接噛合している後進用駆動ギヤ（ＧＲ）と、アイドル軸（Ｌ）に対するアイドル歯車（ＧＬ）の断続を切り替える第１後進切替用クラッチ（ＣＲ１）とアイドル軸（Ｌ）に対する後進用駆動ギヤ（ＧＲ）の断続を切り替える第２後進切替用クラッチ（ＣＲ２）との少なくともいずれかと、をさらに備えてよい。このように、後進用駆動ギヤをアイドル軸に対して断続するように設置すれば、後進段設定用の軸（リバース軸）を別途に設けずに済むので、変速機の軸数を少なく抑えることができる。また、後進段を設定するための機構を簡単かつコンパクトな構成にできる。
【００１３】
上記の変速機では、さらに、入力軸（Ｍ）上で駆動ギヤ（ＧＶ）及び変速用歯車組（ＧＴ１，ＧＴ２）よりも駆動源（ＥＧ）に近い位置に電動機（ＭＯＴ）を取り付けるとよい。この場合、電動機（ＭＯＴ）は、ロータ（ＭＲ）とステータ（ＭＳ）を有し、ロータ（ＭＲ）が入力軸（Ｍ）と同心軸上で一体に回転するように取り付けるとよい。さらにこの場合、入力軸（Ｍ）上に設けた駆動源（ＥＧ）からの駆動力を断続するための主クラッチ（ＣＭ）を備え、電動機（ＭＯＴ）のロータ（ＭＲ）は、主クラッチ（ＣＨ）における入力軸（Ｍ）側に固定された部材（ＣＡ）に取り付けるとよい。
あるいは、上記の変速機では、入力軸（Ｍ）と平行に設置したモータ軸（Ｐ）と、該モータ軸（Ｐ）に取り付けた電動機（ＭＯＴ）と、モータ軸（Ｐ）上で相対回転不能に設置されて動力伝達用歯車組（Ｇ１）が有するいずれかの歯車（ＧＬ）と噛合するモータ駆動歯車（ＧＰ）と、を備えてもよい。
これらの場合、上記の電動機（ＭＯＴ）は、モータとしての機能と発電機としての機能を兼ね備えたモータ・ジェネレータであってよい。
【００１４】
本発明の変速機は、上記のような電動機を備えることで、従来の平行軸式の変速機、あるいはエンジンなどの駆動源専用の変速機と同様の全長スペースで、かつ同一の骨格をそのまま流用しながらも、変速機の内部に電動機を設置することができる。したがって、エンジンなど駆動源の駆動力と電動機の駆動力との両方を用いることができるので、電動機の駆動力のみのいわゆるＥＶ走行、エンジンなど駆動源の電動機によるアシスト走行、回生走行、エンジンなど駆動源の停止時における電動機によるエアコンプレッサの作動など、高い商品性を有するハイブリッド駆動を行うことが可能となる。したがって、軽量かつコンパクトな構成でありながら、変速段の多段化と電動機による駆動力の補助とによって、高効率かつ低燃費を実現可能なハイブリッド駆動装置を提供できる。
【００１５】
また、上記の変速機では、入力軸（Ｍ）と平行に設置したエアコン軸（Ｑ）と、該エアコン軸（Ｑ）の回転で駆動するエアコンプレッサ（ＡＣ）と、エアコン軸（Ｑ）に対して相対回転不能に設置されて動力伝達用歯車組（Ｇ１）が有するいずれかの歯車（ＧＬ）と噛合するエアコン駆動用歯車（ＧＱ）とを備えるとよい。これによれば、エンジンなど駆動源の停止時に、電動機だけでエアコンプレッサを作動することができる。したがって、エンジンなど駆動源を停止したまま車室内の冷暖房などを行うことができる。また、この場合、モータ軸（Ｑ）とエアコン軸（Ｐ）とを共通の軸としてもよい。これによれば、変速機が備える軸数を少なく抑えることができるので、変速機の構成の簡素化、軽量化を図ることができる。
【００１６】
また、上記の変速機では、第１、第２クラッチ（ＣＨ，ＣＬ）及び変速用クラッチ（Ｃ１〜Ｃ４）の少なくともいずれかを作動するためのオイルポンプ（ＯＰ）を備え、オイルポンプ（ＯＰ）は、アイドル軸（Ｌ）の回転で動作するように構成してよい。これによれば、エンジンなど駆動源が停止した状態でも、電動機のみでオイルポンプを駆動できるので、各クラッチを作動して発進及び変速に必要な変速段の設定を行うことが可能となる。
なお、上記の括弧内の符号は、後述する実施形態の対応する構成要素の符号を本発明の一例として示したものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明にかかる変速機によれば、従来の平行軸式の変速機と比べて少ない部品点数及びコンパクトな外形寸法でありながら、変速段の多段化及び高効率化を図ることができる。また、変速機の内部に電動機を設置してなる小型のハイブリッド駆動装置を構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる変速機のスケルトン図である。
【図２】第１実施形態の変速機で各変速段を設定するための各クラッチの係合・解除状態を示す一覧表である。
【図３（ａ）】１速段の動力伝達経路を示す変速機のスケルトン図である。
【図３（ｂ）】２速段の動力伝達経路を示す変速機のスケルトン図である。
【図３（ｃ）】３速段の動力伝達経路を示す変速機のスケルトン図である。
【図３（ｄ）】４速段の動力伝達経路を示す変速機のスケルトン図である。
【図３（ｅ）】５速段の動力伝達経路を示す変速機のスケルトン図である。
【図３（ｆ）】６速段の動力伝達経路を示す変速機のスケルトン図である。
【図３（ｇ）】７速段の動力伝達経路を示す変速機のスケルトン図である。
【図３（ｈ）】８速段の動力伝達経路を示す変速機のスケルトン図である。
【図３（ｉ）】後進段の動力伝達経路を示す変速機のスケルトン図である。
【図４】本発明の第２実施形態にかかる変速機のスケルトン図である。
【図５】第２実施形態の変速機で各変速段を設定するための各クラッチの係合・解除状態を示す一覧表である。
【図６】第２実施形態の変速機における駆動力伝達経路を示すスケルトン図であり、（ａ）は、ＥＶ走行における発進（ＥＶ発進）時の駆動力伝達経路、（ｂ）は、電動機でエアコンプレッサを駆動する際の駆動力伝達経路を示している。
【図７】本発明の第３実施形態にかかる変速機のスケルトン図である。
【図８】本発明の第４実施形態にかかる変速機のスケルトン図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
〔第１実施形態〕
図１は、本発明の第１実施形態にかかる変速機の全体構成例を示すスケルトン図である。図１に示す変速機１は、互いに平行に設けた入力軸Ｍ、アイドル軸Ｌ、中間軸Ｓ、出力軸Ｃを有する平行軸式の自動変速機である。入力軸Ｍは、エンジンＥＧのクランクシャフトＣＳに対してトルクコンバータＴＣを介して連結されている。
【００２０】
出力軸Ｃは、後述する第１、第２変速用歯車組ＧＴ１，ＧＴ２を介して入力軸Ｍ及び中間軸Ｓからの駆動力が伝達される中空筒状の第１出力軸ＣＸと、第１出力軸ＣＸに対して同心軸上の内側に設けた第２出力軸ＣＹとを有する二重構造である。第１出力軸ＣＸには、第１変速用歯車組ＧＴ１を構成する第１変速用従動ギヤＧＴＮ１、及び第２変速用歯車組ＧＴ２を構成する第２変速用従動ギヤＧＴＮ２が設けられている。また、第２出力軸ＣＹには、図示しないディファレンシャル機構に駆動力を伝達するためのファイナルギヤＦＧが設けられている。
【００２１】
また、入力軸Ｍとアイドル軸Ｌと中間軸Ｓとの間には、動力伝達用歯車組Ｇ１が設けられている。動力伝達用歯車組Ｇ１は、入力軸Ｍ上で相対回転不能に（固定して）設けた駆動ギヤＧＶと、中間軸Ｓ上で相対回転不能に設けた従動ギヤＧＮと、アイドル軸Ｌ上に設けたアイドルギヤＧＬとを備えて構成されている。アイドルギヤＧＬは、第１後進切替用クラッチＣＲ１によって、アイドル軸Ｌに対する相対回転の可能・不能を切替自在（断続自在）となっている。そして、アイドル軸Ｌに固定したアイドルギヤＧＬは、入力軸Ｍと中間軸Ｓにそれぞれ固定した駆動ギヤＧＶと従動ギヤＧＮの両方と噛合している。これにより、入力軸Ｍと中間軸Ｓを定回転比で駆動するようになっている。
【００２２】
また、入力軸Ｍ及び中間軸Ｓと、出力軸Ｃとの間には、変速段の設定を行うための変速機構部ＧＴが設けられている。変速機構部ＧＴは、第１変速用歯車組ＧＴ１と、第２変速用歯車組ＧＴ２とからなる二組の変速用歯車組を備えている。
【００２３】
第１変速用歯車組ＧＴ１は、中間軸Ｓ上で相対回転可能に設けた１−５速駆動ギヤ（第２変速用駆動歯車）ＧＴＶ１と、入力軸Ｍ上で相対回転可能に設けた２−６速駆動ギヤ（第１変速用駆動歯車）ＧＴＶ２と、第１出力軸ＣＸ上で相対回転不能に設けた第１変速用従動ギヤ（変速用従動歯車）ＧＴＮ１とを備えており、２−６速駆動ギヤＧＴＶ２と１−５速駆動ギヤＧＴＶ１の両方が第１変速用従動ギヤＧＴＮ１に噛合している。そして、中間軸Ｓ上には、中間軸Ｓに対する１−５速駆動ギヤＧＴＶ１の断続を切り替える１−５変速用クラッチＣ１が設置されており、入力軸Ｍ上には、入力軸Ｍに対する２−６速駆動ギヤＧＴＶ２の断続を切り替える２−６変速用クラッチＣ２が設置されている。１−５変速用クラッチＣ１と２−６変速用クラッチＣ２は、いずれも一般に知られた油圧作動型の摩擦式クラッチである。
【００２４】
第２変速用歯車組ＧＴ２は、中間軸Ｓ上で相対回転可能に設けた３−７速駆動ギヤ（第２変速用駆動歯車）ＧＴＶ３と、入力軸Ｍ上で相対回転可能に設けた４−８速駆動ギヤ（第１変速用駆動歯車）ＧＴＶ４と、第１出力軸ＣＸ上で相対回転不能に設けた第２変速用従動ギヤ（変速用従動歯車）ＧＴＮ２とを備えており、３−７速駆動ギヤＧＴＶ３と４−８速駆動ギヤＧＴＶ４の両方が第２変速用従動ギヤＧＴＮ２に噛合している。そして、中間軸Ｓ上には、中間軸Ｓに対する３−７速駆動ギヤＧＴＶ３の断続を切り替えるための３−７変速用クラッチＣ３が設置されており、入力軸Ｍ上には、入力軸Ｍに対する４−８速駆動ギヤＧＴＶ４の断続を切り替えるための４−８変速用クラッチＣ４が設置されている。３−７変速用クラッチＣ３と４−８変速用クラッチＣ４は、いずれも一般に知られた油圧作動型の摩擦式クラッチである。
【００２５】
すなわち、変速機構部ＧＴは、２組の前進用ギヤ列である第１変速用歯車組ＧＴ１と、第２変速用歯車組ＧＴ２とを有している。そして、第１変速用歯車組ＧＴ１は、中間軸Ｓ及び入力軸Ｍにそれぞれ変速用クラッチＣ１，Ｃ２で断続自在に配置した２つの駆動ギヤＧＴＶ１，ＧＴＶ２が、出力軸Ｃに固定した１つの従動ギヤＧＴＮ１を共用して噛合う構成であり、第２変速用歯車組ＧＴ２は、中間軸Ｓ及び入力軸Ｍにそれぞれ変速用クラッチＣ３，Ｃ４で断続自在に配置した２つの駆動ギヤＧＴＶ３，ＧＴＶ４が出力軸Ｃに固定した１つの従動ギヤＧＴＮ２を共用して噛合う構成である。
【００２６】
また、変速機１には、アイドル軸Ｌ上で相対回転可能に設けた後進用駆動ギヤＧＲと、アイドル軸Ｌに対する後進用駆動ギヤＧＲの断続を切り替えるための第２後進切替用クラッチＣＲ２とが設けられている。後進用駆動ギヤＧＲは、第１変速用従動ギヤＧＴＮ１と第２変速用従動ギヤＧＴＮ２のいずれかに対して直接に噛合している。
【００２７】
そして、第１出力軸ＣＸと第２出力軸ＣＹとの間には、遊星歯車機構ＰＴが設けられている。遊星歯車機構ＰＴは、第１出力軸ＣＸに連結（固定）されたサンギヤ（第１要素）ＰＳと、第２出力軸ＣＹに連結（固定）されたキャリア（第２要素）ＰＣと、変速機１のケーシング（固定側の部材）Ｋに対して固定可能なリングギヤ（第３要素）ＰＲとを備えて構成されている。
【００２８】
また、第１出力軸ＣＸと遊星歯車機構ＰＴのキャリアＰＣとの断続を切り替えるための第１クラッチＣＨと、遊星歯車機構ＰＴのリングギヤＰＲとケーシングＫなどの固定側部材との断続を切り替えるための第２クラッチＣＬとが設けられている。第１クラッチＣＨは、第１出力軸ＣＸに固定された第１変速用従動ギヤＧＴＮ１と、遊星歯車機構ＰＴのキャリアＰＣとの間に設置されている。ここでの第１クラッチＣＨは、滑らかな係合よりもむしろ断続の切り替えを主体とした動作を行う機構であることが望ましい。第１クラッチＣＨは、具体的には、湿式クラッチなどであってよい。また、第２クラッチＣＬは、ワンウェイクラッチ（ブレーキ）であり、解放状態において、リングギヤＰＲの一方向への回転が許容され、係合状態において、リングギヤＰＲのケーシングＫに対する固定が行われるようになっている。
【００２９】
上記の変速機１の構成を各軸上の構成要素で整理すると、入力軸Ｍ上には、駆動源であるエンジンＥＧに近い側から、動力伝達用歯車組Ｇ１の駆動ギヤＧＶ、第２変速用歯車組ＧＴ２の４−８速駆動ギヤＧＴＶ４、４−８変速用クラッチＣ４、２−６変速用クラッチＣ２、第１変速用歯車組ＧＴ１の２−６速駆動ギヤＧＴＶ２がこの順で設けられている。また、中間軸Ｓ上には、エンジンＥＧに近い側から、動力伝達用歯車組Ｇ１の従動ギヤＧＮ、第２変速用歯車組ＧＴ２の３−７速駆動ギヤＧＴＶ３、３−７変速用クラッチＣ３、１−５変速用クラッチＣ１、第１変速用歯車組ＧＴ１の１−５速駆動ギヤＧＴＶ１がこの順で設けられている。また、アイドル軸Ｌ上には、エンジンＥＧに近い側から、動力伝達用歯車組Ｇ１のアイドルギヤＧＬ及び第１後進切替用クラッチＣＲ１、後進用駆動ギヤＧＲ及び第２後進切替用クラッチＣＲ２がこの順で設けられている。また、出力軸Ｃ（第１出力軸ＣＸ及び第２出力軸ＣＹ）上には、エンジンＥＧに近い側から、ファイナルギヤＦＧ、第２変速用歯車組ＧＴ２の第２変速用従動ギヤＧＴＮ２、第１変速用歯車組ＧＴ１の第１変速用従動ギヤＧＴＮ１、遊星歯車機構ＰＴがこの順で設けられている。
【００３０】
図２は、変速機１において各変速段を設定するための各クラッチ（第１、第２クラッチＣＨ，ＣＬ、変速用クラッチＣ１〜Ｃ４）の係合・解放（接続・切断）状態を示す一覧表である。なお、表中の１，２，３，４，Ｌ，Ｈ，Ｒ１／２は、それぞれ１−５変速用クラッチＣ１、２−６変速用クラッチＣ２、３−７変速用クラッチＣ３、４−８変速用クラッチＣ４、第２クラッチＣＬ、第１クラッチＣＨ、第１及び第２後進切替用クラッチＣＲ１，ＣＲ２を示している。また、●印は、各クラッチが係合状態にあることを示しており、空欄は、解放状態にあることを示している。また、○印は、第２クラッチＣＬが係合し、かつワンウェイ機構が作動した状態を示している。また、図３（ａ）乃至（ｉ）は、各変速段での動力伝達経路を示した変速機１のスケルトン図である。図３（ａ）乃至（ｉ）では、係合しているクラッチを網掛けで図示しており、かつ、変速機１内の動力伝達経路を太線の矢印で図示している。なお、同図（ａ），（ｃ），（ｅ），（ｇ）に示す※印は、アイドルギヤＧＬから従動ギヤＧＮへの駆動力の伝達経路を示している。
【００３１】
上記構成の変速機１では、第１、第２クラッチＣＨ，ＣＬと４個の変速用クラッチＣ１〜Ｃ４とを選択的に係合させることにより、前進８速（ＬＯＷ〜８ＴＨ）および後進１速（ＲＶＳ）の変速段を設定することができる。以下、各変速段の設定について順に説明する。
【００３２】
まず、１速段（ＬＯＷ）を設定にするには、１−５変速用クラッチＣ１を係合させる。このとき、第１クラッチＣＨが解放されていることで、第２クラッチＣＬのワンウェイ機構が作動する。これにより、遊星歯車機構ＰＴのリングギヤＰＲが固定される。したがって、変速機構部ＧＴで得られるギヤ比に対して、遊星歯車機構ＰＴによって減速されたギヤ比で駆動力が伝達される。それと同時に、変速機構部ＧＴでは、１−５変速用クラッチＣ１の係合で、１−５速駆動ギヤＧＴＶ１が中間軸Ｓに対して相対回転不能となる。したがって、図３（ａ）に示すように、エンジンＥＧから入力された駆動力は、入力軸Ｍ→駆動ギヤＧＶ→アイドルギヤＧＬ→従動ギヤＧＮ→中間軸Ｓ→１−５速駆動ギヤＧＴＶ１→第１変速用従動ギヤＧＴＮ１→第１出力軸ＣＸ→遊星歯車機構ＰＴのサンギヤＰＳ→遊星歯車機構ＰＴのキャリアＰＣ→第２出力軸ＣＹの経路で伝達される。なお、第２クラッチＣＬでは、加速時にのみワンウェイ機構が作動し、減速時には、ワンウェイ機構が作動せず第２クラッチＣＬの係合によってトルク伝達が行われる。
【００３３】
２速段（２ＮＤ）を設定にするには、２−６変速用クラッチＣ２を係合させる。この場合、第１クラッチＣＨが解放されており、第２クラッチＣＬが係合していることで、遊星歯車機構ＰＴのリングギヤＰＲが固定される。また、２−６変速用クラッチＣ２の係合で、２−６速駆動ギヤＧＴＶ２が入力軸Ｍに対して相対回転不能となる。したがって、図３（ｂ）に示すように、エンジンＥＧから入力された駆動力は、入力軸Ｍ→２−６速駆動ギヤＧＴＶ２→第１変速用従動ギヤＧＴＮ１→第１出力軸ＣＸ→遊星歯車機構ＰＴのサンギヤＰＳ→遊星歯車機構ＰＴのキャリアＰＣ→第２出力軸ＣＹの経路で伝達される。
【００３４】
３速段（３ＮＤ）を設定にするには、３−７変速用クラッチＣ３を係合させる。この場合も、第１クラッチＣＨが解放されおり、第２クラッチＣＬが係合していることで、遊星歯車機構ＰＴのリングギヤＰＲが固定される。また、３−７変速用クラッチＣ３の係合で、３−７速駆動ギヤＧＴＶ３が中間軸Ｓに対して相対回転不能となる。したがって、図３（ｃ）に示すように、エンジンＥＧから入力された駆動力は、入力軸Ｍ→駆動ギヤＧＶ→アイドルギヤＧＬ→従動ギヤＧＮ→中間軸Ｓ→３−７速駆動ギヤＧＴＶ３→第２変速用従動ギヤＧＴＮ２→第１出力軸ＣＸ→遊星歯車機構ＰＴのサンギヤＰＳ→遊星歯車機構ＰＴのキャリアＰＣ→第２出力軸ＣＹの経路で伝達される。
【００３５】
４速段（４ＴＨ）を設定にするには、４−８変速用クラッチＣ４を係合させる。この場合も、第１クラッチＣＨが解放されており、第２クラッチＣＬが係合していることで、遊星歯車機構ＰＴのリングギヤＰＲが固定される。また、４−８変速用クラッチＣ２の係合で、４−８速駆動ギヤＧＴＶ４が入力軸Ｍに対して相対回転不能となる。したがって、図３（ｄ）に示すように、エンジンＥＧから入力された駆動力は、入力軸Ｍ→４−８速駆動ギヤＧＴＶ４→第２変速用従動ギヤＧＴＮ２→第１出力軸ＣＸ→遊星歯車機構ＰＴのサンギヤＰＳ→遊星歯車機構ＰＴのキャリアＰＣ→第２出力軸ＣＹの経路で伝達される。
【００３６】
５速段（５ＴＨ）を設定にするには、第１クラッチＣＨを係合させ、かつ１−５変速用クラッチＣ１を係合させる。第１クラッチＣＨの係合で、遊星歯車機構ＰＴのキャリアＰＣが第１変速用従動ギヤＧＴＮ１及び第１出力軸ＣＸに対して固定される。したがって、この場合は、遊星歯車機構ＰＴによる減速は行われず、変速機構部ＧＴで得られるギヤ比がそのまま出力される。また、１−５変速用クラッチＣ１の係合で、１−５速駆動ギヤＧＴＶ１が中間軸Ｓに対して相対回転不能となる。したがって、図３（ｅ）に示すように、エンジンＥＧから入力された駆動力は、入力軸Ｍ→駆動ギヤＧＶ→アイドルギヤＧＬ→従動ギヤＧＮ→中間軸Ｓ→１−５速駆動ギヤＧＴＶ１→第１変速用従動ギヤＧＴＮ１→遊星歯車機構ＰＴのキャリアＰＣ→第２出力軸ＣＹの経路で伝達される。
【００３７】
６速段（６ＴＨ）を設定にするには、第１クラッチＣＨを係合させ、かつ２−６変速用クラッチＣ２を係合させる。この場合も、第１クラッチＣＨの係合で、遊星歯車機構ＰＴのキャリアＰＣが第１変速用従動ギヤＧＴＮ１及び第１出力軸ＣＸに対して固定される。また、２−６変速用クラッチＣ２の係合で、２−６速駆動ギヤＧＴＶ２が入力軸Ｍに対して相対回転不能となる。したがって、図３（ｆ）に示すように、エンジンＥＧから入力された駆動力は、入力軸Ｍ→２−６速駆動ギヤＧＴＶ２→第１変速用従動ギヤＧＴＮ１→遊星歯車機構ＰＴのキャリアＰＣ→第２出力軸ＣＹの経路で伝達される。
【００３８】
７速段（７ＴＨ）を設定にするには、第１クラッチＣＨを係合させ、かつ３−７変速用クラッチＣ３を係合させる。この場合も、第１クラッチＣＨの係合で、遊星歯車機構ＰＴのキャリアＰＣが第１変速用従動ギヤＧＴＮ１及び第１出力軸ＣＸに対して固定される。また、３−７変速用クラッチＣ３の係合で、３−７速駆動ギヤＧＴＶ３が中間軸Ｓに対して相対回転不能となる。したがって、図３（ｇ）に示すように、エンジンＥＧから入力された駆動力は、入力軸Ｍ→駆動ギヤＧＶ→アイドルギヤＧＬ→従動ギヤＧＮ→中間軸Ｓ→３−７速駆動ギヤＧＴＶ３→第２変速用従動ギヤＧＴＮ２→第１出力軸ＣＸ→第１変速用従動ギヤＧＴＮ１→遊星歯車機構ＰＴのキャリアＰＣ→第２出力軸ＣＹの経路で伝達される。
【００３９】
８速段（８ＴＨ）を設定にするには、第１クラッチＣＨを係合させ、かつ４−８変速用クラッチＣ４を係合させる。この場合も、第１クラッチＣＨの係合で、遊星歯車機構ＰＴのキャリアＰＣが第１変速用従動ギヤＧＴＮ１及び第１出力軸ＣＸに対して固定される。また、４−８変速用クラッチＣ４の係合で、４−８速駆動ギヤＧＴＶ４が入力軸Ｍに対して相対回転不能となる。したがって、図３（ｈ）に示すように、エンジンＥＧから入力された駆動力は、入力軸Ｍ→４−８速駆動ギヤＧＴＶ４→第２変速用従動ギヤＧＴＮ２→第１出力軸ＣＸ→第１変速用従動ギヤＧＴＮ１→遊星歯車機構ＰＴのキャリアＰＣ→第２出力軸ＣＹの経路で伝達される。
【００４０】
後進段（ＲＶＳ）を設定にするには、第２クラッチＣＬを係合させ、かつ、第１及び第２後進切替用クラッチＣＲ１，ＣＲ２を係合させる。第１後進切替用クラッチＣＲ１の係合で、アイドルギヤＧＬがアイドル軸Ｌに対して相対回転不能となり、かつ、第２後進切替用クラッチＣＲ２の係合で、後進用駆動ギヤＧＲがアイドル軸Ｌに対して相対回転不能となる。したがって、図３（ｉ）に示すように、エンジンＥＧから入力された駆動力は、入力軸Ｍ→駆動ギヤＧＶ→アイドルギヤＧＬ→アイドル軸Ｌ→後進用駆動ギヤＧＲ→第１変速用従動ギヤＧＴＮ１→第１出力軸ＣＸ→遊星歯車機構ＰＴのサンギヤＰＳ→遊星歯車機構ＰＴのキャリアＰＣ→第２出力軸ＣＹの経路で伝達される。この際、第２クラッチＣＬの係合でリングギヤＰＲが固定されているので、第１出力軸ＣＸ及び遊星歯車機構ＰＴのサンギヤＰＳは、後進用駆動ギヤＧＲからの駆動力の伝達によって、前進段の設定時とは逆向きに回転する。こうして、前進段の設定時とは逆回転の駆動力が出力軸Ｃに伝達される。
【００４１】
なお、第１、第１クラッチＣＨ，ＣＬ、変速用クラッチＣ１〜Ｃ４をすべて解放すれば、ニュートラル（Ｎ）の状態となる。これにより、入力軸Ｍに入力された駆動力が出力軸Ｃに伝達されない。
【００４２】
以上説明したように、本実施形態の変速機１は、互いに平行に設置した入力軸Ｍ、中間軸Ｓ、アイドル軸Ｌ、出力軸Ｃを備えている。そして、出力軸Ｃは、入力軸Ｍ及び中間軸Ｓからの駆動力が伝達される外側の第１出力軸ＣＸと、第１出力軸ＣＸに対して同心軸上の内側に設けた第２出力軸ＣＹとを有する二重構造である。また、入力軸Ｍ上で相対回転不能に設けた駆動ギヤＧＶと、アイドル軸Ｌ上で断続自在に設けられて駆動ギヤＧＶと噛合するアイドルギヤＧＬと、中間軸Ｓ上で相対回転不能に設けられてアイドルギヤＧＬと噛合する従動ギヤＧＮと、を有する動力伝達用歯車組Ｇ１を備えている。
【００４３】
さらに、変速機１は、二組の変速用歯車組ＧＴ１，ＧＴ２を有してなる変速機構部ＧＴを備えている。第１変速用歯車組ＧＴ１は、中間軸Ｓ上に設けた変速用駆動ギヤ（第２変速用駆動歯車）ＧＴＶ１と、入力軸Ｍ上に設けた変速用駆動ギヤ（第１変速用駆動歯車）ＧＴＶ２と、出力軸Ｃ上で相対回転不能に設けた変速用従動ギヤＧＴＮ１とを備えている。変速用従動ギヤＧＴＮ１は、変速用駆動ギヤＧＴＶ１，ＧＴＶ２の両方と噛合している。そして、中間軸Ｓに対する変速用駆動ギヤＧＴＶ１の断続を切り替える変速用クラッチＣ１と、入力軸Ｍに対する変速用駆動ギヤＧＴＶ２の断続を切り替える変速用クラッチＣ２とを備えている。また、第２変速用歯車組ＧＴ２は、中間軸Ｓ上に設けた変速用駆動ギヤ（第２変速用駆動歯車）ＧＴＶ３と、入力軸Ｍ上に設けた変速用駆動ギヤ（第１変速用駆動歯車）ＧＴＶ４と、出力軸Ｃ上で相対回転不能に設けた変速用従動ギヤＧＴＮ２とを備えている。変速用従動ギアＧＴＮ２は、変速用駆動ギヤＧＴＶ３，ＧＴＶ４の両方と噛合している。そして、中間軸Ｓに対する変速用駆動ギヤＧＴＶ３の断続を切り替える変速用クラッチＣ３と、入力軸Ｍに対する変速用駆動ギヤＧＴＶ４の断続を切り替える変速用クラッチＣ４とを備えている。
【００４４】
そして、第１出力軸ＣＸと第２出力軸ＣＹとの間には、第１出力軸ＣＸに連結されたサンギヤ（第１要素）ＰＳと、第２出力軸ＣＹに連結されたキャリア（第２要素）ＰＣと、変速機１のケーシング（固定側の部材）Ｋに対して固定可能なリングギヤ（第３要素）ＰＲとで構成された遊星歯車機構ＰＴが設けられている。
【００４５】
上記構成の変速機１において、第１、第２変速用歯車組ＧＴ１，ＧＴ２で設定された各変速段に対して、第１、第２クラッチＣＨ，ＣＬの断続を選択的に掛け合わせることで、変速用歯車組ＧＴで設定された各変速段の変速比に加えて、当該変速比を遊星歯車機構ＰＴで減速した変速比を出力することができる。これにより、変速用歯車組ＧＴで得られる変速段数に対して倍の変速段数が得られるように構成している。
【００４６】
したがって、本実施形態の変速機１は、従来の平行軸式の自動変速機と比較して、軽量・コンパクト化を図りながら、変速段の多段化によって燃費効率の良い変速機となる。すなわち、例えば、特許文献１に記載の平行軸式の自動変速機では、軸数＝６、歯車数＝１５で６速段の変速機を構成していたのに対して、本実施形態の変速機１では、軸数＝４、歯車数＝１０の骨格に遊星歯車機構ＰＴを加えたもので、８速段の変速機を構成している。なお、ここでの軸数は、リバース（後進）軸を含む数であり、歯車数は、出力軸Ｃ上に設けたファイナルギヤＦＧを除く数である。
【００４７】
また、本発実施形態の変速機１では、二組の変速用歯車組ＧＴ１，ＧＴ２を有する変速機構部ＧＴで設定される４段の変速段に対して、第１、第２クラッチＣＨ，ＣＬの断続を掛け合わせることで、倍の変速段数である８段の変速段を設定するようになっている。そして、本実施形態のように、変速用歯車組ＧＴ１，ＧＴ２で得られる各変速段のギヤ比に対して、遊星歯車機構ＰＴで減速したギヤ比を得る場合、遊星歯車機構ＰＴでの減速が無い高速側の変速段である５〜８速段は、低速側の変速段である１〜４速段に比べて減速比が少ない。したがって、各ギヤと軸の強度、剛性の面で軽量コンパクトな設計が可能となる。また、高速側の５〜８速段では、変速機構部ＧＴの下流側（出力側）の遊星歯車機構ＰＴは、減速の無い直結状態となるため、駆動力の伝達効率が低下せずに済む。一方、遊星歯車機構ＰＴで減速された低速側の１〜４速段でも、変速用歯車組ＧＴ１，ＧＴ２では、高速側の４〜８速段と同じギヤ段を使用でき、高負荷領域に有利な遊星歯車機構ＰＴによって減速比が確保される。したがって、軽量かつコンパクトな構造でありながら、低速側と高速側の全体で多段の変速段を有する変速機となる。よって、横置き配置のエンジンを備えた車両などにも搭載可能でありながら、変速段数の多段化で燃費効率の良い変速機１となる。
【００４８】
また、本実施形態の変速機１では、後進用駆動ギヤＧＲをアイドル軸Ｌ上に設けており、アイドル軸Ｌに対して断続可能に設置している。したがって、後進段設定用の軸（リバース軸）を別途に設けずに済むので、変速機１の軸数及びギヤ数を少なく抑えることが可能となる。また、後進段を設定するための機構を簡単かつコンパクトな構成にできる。
【００４９】
また、上記の効果によって、従来の平行軸式の変速機と比較して、少ない部品点数と短い全長による外形のコンパクト化及び軽量化と、変速段数の多段化及び高効率化との両方を実現できる。さらに、変速機１がトルクコンバータを付随することで車両の発進商品性を高めた変速機である場合にも、コンパクト化及び軽量化が可能となる。
【００５０】
〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態について説明する。なお、第２実施形態の説明及び対応する図面においては、第１実施形態と同一又は相当する構成部分には同一の符号を付し、以下ではその部分の詳細な説明は省略する。また、以下で説明する事項以外の事項については、第１実施形態と同じである。この点は、他の実施形態においても同様である。
【００５１】
図４は、第２実施形態にかかる変速機１−２を示すスケルトン図である。同図に示す変速機１−２は、入力軸Ｍにおける駆動ギヤＧＶよりも上流側、すなわち駆動ギヤＧＶとトーションダンパーＴＤとの間に設置したメインクラッチ（主クラッチ）ＣＭを備えている。メインクラッチＣＭは、入力軸Ｍに対するエンジンＥＧからの駆動力の入力の有無を切り替える機構であって、トーションダンパーＴＤから下流側に延びるシャフトＴＳに固定されたクラッチディスク（入力側部材）ＣＢと、変速機１−２の入力軸Ｍに固定されたクラッチドラム（出力側部材）ＣＡとを備えている。
【００５２】
また、本実施形態の変速機１−２は、メインクラッチＣＭに取り付けた電動機ＭＯＴを備えている。電動機ＭＯＴは、ステータＭＳと、該ステータＭＳに対して同芯軸上の内側で回転自在に設置されたロータＭＲとを備えている。そして、電動機ＭＯＴのロータＭＲが、メインクラッチＣＭのクラッチドラムＣＡに固定されている。ロータＭＲは、円筒形の部品であり、クラッチドラムＣＡに対して同芯上の外側に配置されており、クラッチドラムＣＡの回転外周面に固定されている。また、電動機ＭＯＴは、モータとしての機能と発電機としての機能を兼ね備えたモータ・ジェネレータである。
【００５３】
また、本実施形態の変速機１−２は、入力軸Ｍと平行に設置したエアコン軸Ｑと、エアコン軸Ｑの回転で駆動するエアコンプレッサＡＣと、エアコン軸Ｑに相対回転不能に設置されたエアコン駆動ギヤＧＱとを備えている。エアコン駆動ギヤＧＱは、アイドルギヤＧＬと噛合している。
【００５４】
また、本実施形態の変速機１−２は、第１、第２クラッチＣＨ，ＣＬ及び変速用クラッチＣ１〜Ｃ４の少なくともいずれかを作動するためのオイルポンプ（油圧ポンプ）ＯＰを備えている。また、オイルポンプＯＰは、アキュームレータ（蓄圧装置）Ａを備えている。オイルポンプＯＰは、アイドル軸Ｌの回転で動作するように構成されており、図示しない油圧供給ラインを通じて、第１、第２クラッチＣＨ，ＣＬ、変速用クラッチＣ１〜Ｃ４、メインクラッチＣＭを作動するための作動油を供給するようになっている。なお、アキュームレータＡは、設置を省略することも可能である。
【００５５】
なお、本実施形態では、第１実施形態でアイドル軸ＬとアイドルギヤＧＬの間に設けていた第１後進切替用クラッチＣＲ１が省略されており、アイドルギヤＧＬは、アイドル軸Ｌに対して相対回転不能に設置されている。
【００５６】
図５は、変速機１−２において各変速段を設定するための各クラッチ（第１、第２クラッチＣＨ，ＣＬ、変速用クラッチＣ１〜Ｃ４、後進切替用クラッチＣＲの係合・解放（接続・切断）状態を示す一覧表で、（ａ）は、エンジンＥＧの駆動力を用いて走行する場合の係合表であり、（ｂ）は、電動機ＭＯＴの駆動力のみで走行する場合（ＥＶ走行）の係合表である。表中のＥは、メインクラッチＣＭを示しおり、Ｒは、後進切替用クラッチＣＲを示している。また、図６は、駆動力伝達経路を示した変速機１−２のスケルトン図であり、同図（ａ）は、ＥＶ走行における発進（ＥＶ発進）時の動力伝達経路を示している。また、同図（ｂ）は、電動機ＭＯＴでエアコンプレッサＡＣを駆動する際の動力伝達経路を示している。なお、図６（ａ）では、エアコンプレッサＡＰ及びエアコン軸Ｑは、図示を省略している。
【００５７】
変速機１−２では、エンジンＥＧの駆動力を出力軸Ｃに伝達する場合、図５（ａ）に示すように、第１実施形態の変速機１における各変速段の設定に加えて、メインクラッチＣＭを係合させておく。これにより、エンジンＥＧからの駆動力が入力軸Ｍに伝達される。なお、エンジンＥＧの駆動力を電動機ＭＯＴの駆動力で補助するアシスト走行を行う場合も、同様の設定でよい。
【００５８】
一方、変速機１−２では、エンジンＥＧの駆動力を入力軸Ｍに伝達せず、電動機ＭＯＴの駆動力のみを入力軸Ｍに伝達してＥＶ走行を行うことができる。この場合は、図５（ｂ）に示すように、メインクラッチＣＭを解放しておく。これにより、エンジンＥＧからの駆動力が入力軸Ｍ側に伝達されず、入力軸Ｍが電動機ＭＯＴの駆動力のみで駆動される。この場合は、図６（ａ）に示すように、電動機ＭＯＴからの駆動力がメインクラッチＣＭのクラッチドラムＣＡを介して入力軸Ｍに伝達される。それ以降の動力伝達経路は、第１実施形態の変速機１と同じである。なお、１速段以外の変速段についても、電動機ＭＯＴからメインクラッチＣＭを介して入力軸Ｍに動力が伝達される点を除いた他の動力伝達経路は、第１実施形態の変速機１と同じである。したがって、ここでは、他の変速段の図示及び詳細な説明は省略する。
【００５９】
また、本実施形態の変速機１−２では、アイドル軸Ｌの回転で動作するオイルポンプＯＰ及びアキュームレータＡが設けられている。したがって、ＥＶ発進時には、図６（ａ）に示すように、アキュームレータＡに蓄圧された油圧で１−５変速用クラッチＣ１を係合させることができる。このように、エンジンＥＧが停止した状態で１速段を設定でき、車両の発進制御を行うことが可能となる。
【００６０】
本実施形態の変速機１−２によれば、電動機ＭＯＴをモータとして機能させることで、入力軸Ｍに対して電動機ＭＯＴの駆動力を付与できる。これにより、エンジンＥＧの停止時に電動機ＭＯＴの駆動力のみで出力軸Ｃに駆動力を伝達できる。したがって、車両のＥＶ走行が可能となる。また、電動機ＭＯＴでエンジンＥＧの駆動力を補助するアシスト走行が可能となる。さらに、電動機ＭＯＴをジェネレータとして機能させることで、入力軸Ｍの回転による回生や発電を行うことが可能となる。
【００６１】
また、本実施形態の変速機１−２では、上記の電動機ＭＯＴを備えたことで、従来の平行軸式の変速機、あるいはエンジン専用の変速機と同様の全長スペースで、かつ同一の骨格をそのまま流用しながらも、変速機１の内部に電動機ＭＯＴを設置することができる。したがって、電動機ＭＯＴの駆動力のみのいわゆるＥＶ走行、エンジンＥＧの駆動力の電動機ＭＯＴによるアシスト、回生など、高い商品性を有するハイブリッド駆動を行うことが可能となる。したがって、軽量かつコンパクトな構成でありながら、変速段の多段化及び電動機ＭＯＴによる駆動力の補助で、高効率かつ低燃費を実現可能なハイブリッド駆動装置となる。
【００６２】
また、本実施形態の変速機１−２では、アイドルギヤＧＬに噛合うエアコン駆動ギヤＧＱによって、エアコンプレッサＡＣを駆動するようになっている。したがって、エンジンＥＧを停止した状態で、メインクラッチＣＭを解放すれば、図６（ｂ）に示すように、電動機ＭＯＴの駆動力が、入力軸Ｍ→駆動ギヤＧＶ→アイドルギヤＧＬ→エアコン駆動ギヤＧＱ→エアコン軸Ｑ→エアコンプレッサＡＣの経路で伝達される。これにより、電動機ＭＯＴの駆動のみでエアコンプレッサＡＣを作動することが可能である。したがって、エンジンＥＧの停止時にもエアコンプレッサＡＣを作動でき、車室内の冷暖房などを行うことができる。
【００６３】
〔第３実施形態〕
次に、本発明の第３実施形態について説明する。図７は、第３実施形態にかかる変速機１−３を示すスケルトン図である。同図に示す変速機１−３は、第２実施形態の変速機１−２と比較して、電動機ＭＯＴの設置位置が異なっている。すなわち、本実施形態の変速機１−２では、電動機ＭＯＴがアイドル軸Ｌに取り付けられている。電動機ＭＯＴは、ステータＭＳと、該ステータＭＳに対して同芯軸上の内側で回転自在に設置されたロータＭＲとを備えている。そして、電動機ＭＯＴのロータＭＲが、アイドル軸Ｌに固定されており、該アイドル軸Ｌと同芯上で一体回転するように構成されている。また、本実施形態の変速機１−３では、メインクラッチＣＭがトーションダンパーＴＤの内側に設置されている。その他の構成は、第２実施形態の変速機１−２と同じである。
【００６４】
本実施形態の変速機１−３によれば、アイドル軸Ｌに固定したアイドルギヤＧＬを介して電動機ＭＯＴの駆動力を動力伝達用歯車組Ｇ１及び入力軸Ｍに付加するようになっている。したがって、電動機ＭＯＴをモータとして機能させることで、入力軸Ｍに対して駆動力を付与できる。これにより、エンジンＥＧの停止時に電動機ＭＯＴの駆動力を出力軸Ｃに伝達できる。したがって、車両のＥＶ走行が可能となる。また、電動機ＭＯＴの駆動でエンジンＥＧの駆動力を補助することができるので、アシスト走行が可能となる。さらに、電動機ＭＯＴをジェネレータとして機能させることで、動力伝達用歯車組Ｇ１又はアイドル軸Ｌの回転による回生や発電を行うことが可能となる。また、本実施形態においても、アイドル軸Ｌ上にオイルポンプＯＰを設置している。したがって、エンジンＥＧが停止した状態で、電動機ＭＯＴによってオイルポンプＯＰを駆動することができる。これにより、電動機ＭＯＴの駆動力だけで車両を発進（ＥＶ発進）させることができる。
【００６５】
〔第４実施形態〕
次に、本発明の第４実施形態について説明する。図８は、第４実施形態にかかる変速機１−４を示すスケルトン図である。同図に示す変速機１−４は、第２実施形態の変速機１−２と比較して、電動機ＭＯＴの配置が異なっている。すなわち、本実施形態の変速機１−４は、入力軸Ｍと平行に設置したエアコン／モータ軸Ｕと、エアコン／モータ軸Ｕの回転で駆動するエアコンプレッサＡＣと、エアコン／モータ軸Ｕに取り付けた電動機ＭＯＴと、エアコン／モータ軸Ｕに相対回転不能に設置されたエアコン／モータ駆動ギヤＧＵとを備えている。電動機ＭＯＴは、ステータＭＳとロータＭＲを備えており、ロータＭＲがエアコン／モータ軸Ｕに固定されて、一体に回転するようになっている。エアコン／モータ駆動ギヤＧＵは、アイドルギヤＧＬと噛合している。
【００６６】
本実施形態の変速機１−４は、第２実施形態の変速機１−２が備えるエアコン軸Ｑをモータ軸と共通の軸であるエアコン／モータ軸Ｕで置き換えた構成である。これにより、変速機１内にエアコンプレッサＡＣと電動機ＭＯＴの両方を設置しながらも、全体の部品点数を少なく抑えることができる。したがって、変速機１−４の外形寸法の小型化、部品点数の削減による軽量化を図ることができる。
【００６７】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。例えば、上記の各実施形態の変速機１〜１−４では、変速機構部ＧＴで得られるギヤ比に対して、遊星歯車機構ＰＴによって減速されたギヤ比が出力される場合を説明したが、これ以外にも、変速機構部ＧＴで得られるギヤ比に対して、遊星歯車機構ＰＴによって増速されたギヤ比が出力されるように構成することも可能である。
【符号の説明】
【００６８】
１〜１−４ 変速機
Ｌ アイドル軸
Ｍ 入力軸
Ｓ 中間軸
Ｃ 出力軸
ＣＸ 第１出力軸
ＣＹ 第２出力軸
Ｃ１ １−５変速用クラッチ
Ｃ２ ２−６変速用クラッチ
Ｃ３ ３−７変速用クラッチ
Ｃ４ ４−８変速用クラッチ
ＣＨ 第１クラッチ
ＣＬ 第２クラッチ（ワンウェイクラッチ（ブレーキ））
ＣＭ メインクラッチ（主クラッチ）
ＣＲ１ 第１後進切替用クラッチ
ＣＲ２ 第２後進切替用クラッチ
ＥＧ エンジン（駆動源）
Ｇ１ 動力伝達用歯車組
ＧＶ 駆動ギヤ
ＧＮ 従動ギヤ
ＧＬ アイドルギヤ
ＧＵ モータ駆動ギヤ
ＧＱ エアコン駆動ギヤ
ＧＲ 後進用駆動ギヤ
ＧＴ 変速機構部
ＧＴ１ 変速用歯車組
ＧＴ２ 変速用歯車組
ＧＴＮ１ 第１変速用従動ギヤ
ＧＴＮ２ 第２変速用従動ギヤ
ＧＴＶ１ １−５速駆動ギヤ
ＧＴＶ２ ２−６速駆動ギヤ
ＧＴＶ３ ３−７速駆動ギヤ
ＧＴＶ４ ４−８速駆動ギヤ
ＭＯＴ 電動機
ＭＲ ロータ
ＭＳ ステータ
ＰＴ 遊星歯車機構
ＰＳ サンギヤ(第１要素)
ＰＣ キャリア（第２要素）
ＰＲ リングギヤ（第３要素）
ＯＰ オイルポンプ
ＡＣ エアコンプレッサ
Ｑ エアコン軸
Ｕ モータ軸
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両などに搭載される変速機に関し、詳細には、軸数及び歯車数を少なく抑えて構成を簡素化しながらも、多段の変速段数を有する平行軸式の自動変速機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両に搭載される変速機として、例えば、特許文献１に示すような平行軸式の自動変速機がある。平行軸式の自動変速機は、互いに平行に設置した複数の軸上に互いに噛合するギヤを配置し、軸とギヤとの連結及び解除を行うことにより、軸間に形成される動力伝達経路を切り替えてギヤ比に応じた所望の変速比が得られるように構成されている。なお、このような平行軸式の自動変速機には、デュアルクラッチトランスミッション（ＤＣＴ）などと呼ばれるいわゆるセミオートマチック型のトランスミッションも含まれる。
【０００３】
そして、このような平行軸式の自動変速機あるいはＤＣＴでは、燃費効率の向上を図るためには、変速段数の多段化が有効である。しかしながら、横置き配置エンジン用の変速機などでは、軸方向の全長の制約もあり、部品点数や重量の増加にもつながるため、現状では６〜８速段が限界となっている。また、エンジンと電動機を併用するハイブリッド駆動装置では、容量の大きな電動機を配置しながら、変速機と電動機を含めた全体の寸法を小さく抑える必要がある。そのため、変速段数を少なく抑えたり、ハイブリッド専用の駆動装置を採用したりすることで、変速機構の小型化を図る必要がある。しかしながら、変速段数を少なく抑えると、駆動力の伝達効率の低下や、単位重量あたりの製造コストの増加が問題となる。
【０００４】
さらに、自動変速機やＤＣＴでは、変速段数を少なくすると、エンジン本来の駆動力によって得られる走行効率が低下するため、ハイブリッド化による燃費の改善効果が減少するという問題がある。また、ハイブリッド用の駆動装置とエンジン専用の駆動装置とを別設計にすると、それぞれの駆動装置が異なる構造となるため、並立生産を行う必要がある。そうすると、製造コストの面で不利になってしまう。
【０００５】
そこで、特許文献２に記載のように、変速機に電動機を搭載したハイブリッド駆動装置を構成する場合、従来構造の自動変速機にそのまま電動機を付加することも考えられる。しかしながら、特許文献２に記載の従来技術では、変速段数の少ない構造であっても、変速機内には、電動機を追加する十分な空きスペースがない。そのため、変速機の外部に電動機を設置するしかなく、その場合、電動機の出力を入力軸に伝えるためのギヤ列が追加されることで、変速機の構成の複雑化や部品点数の増加につながる。また、電動機を変速機の外部に設置すると、車体の外観を含むレイアウトに大きな制約を受けてしまうという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−５４９５８号公報
【特許文献２】特開２００９−１２３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上述の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、従来の平行軸式の変速機と比べて少ない部品点数と小さな外形寸法でありながら、変速段の多段化及び高効率化を図ることができるとともに、電動機を内部に設置して小型のハイブリッド駆動装置を構成できる変速機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明にかかる変速機は、互いに平行に設置した入力軸（Ｍ）、中間軸（Ｓ）、アイドル軸（Ｌ）、出力軸（Ｃ）を備え、
出力軸（Ｃ）は、入力軸（Ｍ）及び中間軸（Ｓ）からの駆動力が伝達される第１出力軸（ＣＸ）と、第１出力軸（ＣＸ）に対して同心軸上に設けた第２出力軸（ＣＹ）とを有する二軸構造であり、
入力軸（Ｍ）上で相対回転不能に設けた駆動歯車（ＧＶ）と、アイドル軸（Ｌ）上で相対回転不能又は断続自在に設けられて駆動歯車（ＧＶ）と噛合するアイドル歯車（ＧＬ）と、中間軸（Ｓ）上で相対回転不能に設けられてアイドル歯車（ＧＬ）と噛合する従動歯車（ＧＮ）と、を有する歯車組（Ｇ１）と、
入力軸（Ｍ）上に設けた第１変速用駆動歯車（ＧＴＶ２又はＧＴＶ４）および中間軸（Ｓ）上に設けた第２変速用駆動歯車（ＧＴＶ１又はＧＴＶ３）と、第１出力軸（ＣＸ）上で相対回転不能かつ第１、第２変速用駆動歯車（ＧＴＶ１，ＧＴＶ２、又はＧＴＶ３，ＧＴＶ４）の両方と噛合する変速用従動歯車（ＧＴＮ１又はＧＴＮ２）と、入力軸（Ｍ）に対する第１変速用駆動歯車（ＧＴＶ２又はＧＴＶ４）の断続、及び中間軸（Ｓ）に対する第２変速用駆動歯車（ＧＴＶ１又はＧＴＶ２）の断続を切り替える変速用クラッチ（Ｃ２，Ｃ４、又はＣ１，Ｃ３）と、からなる変速用歯車組（ＧＴ１，ＧＴ２）と、を備え、
第１出力軸（Ｃ１）と第２出力軸（Ｃ２）との間には、第１出力軸（Ｃ１）に連結された第１要素（ＰＳ）と、第２出力軸（Ｃ２）に連結された第２要素（ＰＣ）と、固定側の部材（Ｋ）に対して固定可能な第３要素（ＰＲ）とで構成された遊星歯車機構（ＰＴ）が設けられており、
変速用歯車組（ＧＴ１，ＧＴ２）で設定された各変速段の変速比に加えて、当該変速比を遊星歯車機構（ＰＴ）で減速又は増速した変速比を出力することで、変速用歯車組（ＧＴ１，ＧＴ２）で得られる変速段数に対して倍の変速段数が得られるように構成したことを特徴とする。
【０００９】
本発明にかかる変速機によれば、変速用歯車組を介して入力軸及び中間軸からの駆動力が伝達される第１出力軸と、当該第１出力軸に対して同心軸上に設けた第２出力軸とを有する二軸構造の出力軸と、第１出力軸と第２出力軸との間に設けた遊星歯車機構とを備え、変速用歯車組で設定された各変速段の変速比に加えて、当該変速比を遊星歯車機構で減速又は増速した変速比を出力することで、変速用歯車組で得られる変速段数に対して倍の変速段数が得られるようにした。これにより、従来の平行軸式の自動変速機と比較して、軸数及び歯車数を少なく抑えることで、大幅に軽量かつコンパクトでありながら、変速段数の多段化による燃費効率の良い変速機を実現できる。この点を具体例で示すと、特許文献１に記載の平行軸式の自動変速機では、軸数＝６、歯車数＝１５で６速段の変速機を構成していたのに対して、本発明の後述する実施形態にかかる変速機では、軸数＝４、歯車数＝１０の骨格に遊星歯車機構を加えたもので、８速段の変速機を構成できる。なお、ここでの軸数は、リバース（後進）軸を含む数であり、歯車数は、出力軸上に設けたファイナルギヤを除く数である。
【００１０】
また、本発明の変速機では、変速用歯車組で得られる各変速段のギヤ比に対して、遊星歯車機構により増速又は減速したギヤ比を加えることで、倍の変速段数を得ている。そのため、例えば、後述する実施形態のように、変速用歯車組で得られる各変速段のギヤ比に対して、遊星歯車機構で減速したギヤ比を得る場合、遊星歯車機構での減速が無い高速側の変速段は、低速側の変速段に比べて減速比が少ない。したがって、歯車と軸の強度、剛性の面で軽量コンパクトな設計が可能となる。また、高速側の変速段では、遊星歯車機構は減速の無い直結状態となるため、駆動力の伝達効率が低下せずに済む。一方、遊星歯車機構で減速された低速側の変速段でも、変速用歯車組では、高速側の変速段と同じギヤ段を使用でき、高負荷領域に有利な遊星歯車機構によって減速比が確保される。したがって、軽量かつコンパクトな構造でありながら、低速側と高速側の全体で多段の変速段を有する変速機となる。よって、横置き配置のエンジンを備えた車両などにも搭載可能でありながら、変速段数の多段化で燃費効率の良い変速機となる。
【００１１】
また、上記の効果によって、従来の平行軸式の変速機と比較して、大幅に少ない部品点数と短い全長による外形のコンパクト化及び軽量化と、多段化及び高効率化との両方を実現できる。さらに、トルクコンバータなどを付随することで車両の発進商品性を高めた変速機に本発明を適用しても、コンパクト化及び軽量化が可能となる。
【００１２】
また、上記の変速機では、変速用従動ギヤ（ＧＴＮ１又はＧＴＮ２）に対して直接噛合している後進用駆動ギヤ（ＧＲ）と、アイドル軸（Ｌ）に対するアイドル歯車（ＧＬ）の断続を切り替える第１後進切替用クラッチ（ＣＲ１）とアイドル軸（Ｌ）に対する後進用駆動ギヤ（ＧＲ）の断続を切り替える第２後進切替用クラッチ（ＣＲ２）との少なくともいずれかと、をさらに備えてよい。このように、後進用駆動ギヤをアイドル軸に対して断続するように設置すれば、後進段設定用の軸（リバース軸）を別途に設けずに済むので、変速機の軸数を少なく抑えることができる。また、後進段を設定するための機構を簡単かつコンパクトな構成にできる。
【００１３】
上記の変速機では、さらに、入力軸（Ｍ）上で駆動ギヤ（ＧＶ）及び変速用歯車組（ＧＴ１，ＧＴ２）よりも駆動源（ＥＧ）に近い位置に電動機（ＭＯＴ）を取り付けるとよい。この場合、電動機（ＭＯＴ）は、ロータ（ＭＲ）とステータ（ＭＳ）を有し、ロータ（ＭＲ）が入力軸（Ｍ）と同心軸上で一体に回転するように取り付けるとよい。さらにこの場合、入力軸（Ｍ）上に設けた駆動源（ＥＧ）からの駆動力を断続するための主クラッチ（ＣＭ）を備え、電動機（ＭＯＴ）のロータ（ＭＲ）は、主クラッチ（ＣＨ）における入力軸（Ｍ）側に固定された部材（ＣＡ）に取り付けるとよい。
あるいは、上記の変速機では、入力軸（Ｍ）と平行に設置したモータ軸（Ｐ）と、該モータ軸（Ｐ）に取り付けた電動機（ＭＯＴ）と、モータ軸（Ｐ）上で相対回転不能に設置されて動力伝達用歯車組（Ｇ１）が有するいずれかの歯車（ＧＬ）と噛合するモータ駆動歯車（ＧＰ）と、を備えてもよい。
これらの場合、上記の電動機（ＭＯＴ）は、モータとしての機能と発電機としての機能を兼ね備えたモータ・ジェネレータであってよい。
【００１４】
本発明の変速機は、上記のような電動機を備えることで、従来の平行軸式の変速機、あるいはエンジンなどの駆動源専用の変速機と同様の全長スペースで、かつ同一の骨格をそのまま流用しながらも、変速機の内部に電動機を設置することができる。したがって、エンジンなど駆動源の駆動力と電動機の駆動力との両方を用いることができるので、電動機の駆動力のみのいわゆるＥＶ走行、エンジンなど駆動源の電動機によるアシスト走行、回生走行、エンジンなど駆動源の停止時における電動機によるエアコンプレッサの作動など、高い商品性を有するハイブリッド駆動を行うことが可能となる。したがって、軽量かつコンパクトな構成でありながら、変速段の多段化と電動機による駆動力の補助とによって、高効率かつ低燃費を実現可能なハイブリッド駆動装置を提供できる。
【００１５】
また、上記の変速機では、入力軸（Ｍ）と平行に設置したエアコン軸（Ｑ）と、該エアコン軸（Ｑ）の回転で駆動するエアコンプレッサ（ＡＣ）と、エアコン軸（Ｑ）に対して相対回転不能に設置されて動力伝達用歯車組（Ｇ１）が有するいずれかの歯車（ＧＬ）と噛合するエアコン駆動用歯車（ＧＱ）とを備えるとよい。これによれば、エンジンなど駆動源の停止時に、電動機だけでエアコンプレッサを作動することができる。したがって、エンジンなど駆動源を停止したまま車室内の冷暖房などを行うことができる。また、この場合、モータ軸（Ｑ）とエアコン軸（Ｐ）とを共通の軸としてもよい。これによれば、変速機が備える軸数を少なく抑えることができるので、変速機の構成の簡素化、軽量化を図ることができる。
【００１６】
また、上記の変速機では、第１、第２クラッチ（ＣＨ，ＣＬ）及び変速用クラッチ（Ｃ１〜Ｃ４）の少なくともいずれかを作動するためのオイルポンプ（ＯＰ）を備え、オイルポンプ（ＯＰ）は、アイドル軸（Ｌ）の回転で動作するように構成してよい。これによれば、エンジンなど駆動源が停止した状態でも、電動機のみでオイルポンプを駆動できるので、各クラッチを作動して発進及び変速に必要な変速段の設定を行うことが可能となる。
なお、上記の括弧内の符号は、後述する実施形態の対応する構成要素の符号を本発明の一例として示したものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明にかかる変速機によれば、従来の平行軸式の変速機と比べて少ない部品点数及びコンパクトな外形寸法でありながら、変速段の多段化及び高効率化を図ることができる。また、変速機の内部に電動機を設置してなる小型のハイブリッド駆動装置を構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる変速機のスケルトン図である。
【図２】第１実施形態の変速機で各変速段を設定するための各クラッチの係合・解除状態を示す一覧表である。
【図３（ａ）】１速段の動力伝達経路を示す変速機のスケルトン図である。
【図３（ｂ）】２速段の動力伝達経路を示す変速機のスケルトン図である。
【図３（ｃ）】３速段の動力伝達経路を示す変速機のスケルトン図である。
【図３（ｄ）】４速段の動力伝達経路を示す変速機のスケルトン図である。
【図３（ｅ）】５速段の動力伝達経路を示す変速機のスケルトン図である。
【図３（ｆ）】６速段の動力伝達経路を示す変速機のスケルトン図である。
【図３（ｇ）】７速段の動力伝達経路を示す変速機のスケルトン図である。
【図３（ｈ）】８速段の動力伝達経路を示す変速機のスケルトン図である。
【図３（ｉ）】後進段の動力伝達経路を示す変速機のスケルトン図である。
【図４】本発明の第２実施形態にかかる変速機のスケルトン図である。
【図５】第２実施形態の変速機で各変速段を設定するための各クラッチの係合・解除状態を示す一覧表である。
【図６】第２実施形態の変速機における駆動力伝達経路を示すスケルトン図であり、（ａ）は、ＥＶ走行における発進（ＥＶ発進）時の駆動力伝達経路、（ｂ）は、電動機でエアコンプレッサを駆動する際の駆動力伝達経路を示している。
【図７】本発明の第３実施形態にかかる変速機のスケルトン図である。
【図８】本発明の第４実施形態にかかる変速機のスケルトン図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
〔第１実施形態〕
図１は、本発明の第１実施形態にかかる変速機の全体構成例を示すスケルトン図である。図１に示す変速機１は、互いに平行に設けた入力軸Ｍ、アイドル軸Ｌ、中間軸Ｓ、出力軸Ｃを有する平行軸式の自動変速機である。入力軸Ｍは、エンジンＥＧのクランクシャフトＣＳに対してトルクコンバータＴＣを介して連結されている。
【００２０】
出力軸Ｃは、後述する第１、第２変速用歯車組ＧＴ１，ＧＴ２を介して入力軸Ｍ及び中間軸Ｓからの駆動力が伝達される中空筒状の第１出力軸ＣＸと、第１出力軸ＣＸに対して同心軸上の内側に設けた第２出力軸ＣＹとを有する二重構造である。第１出力軸ＣＸには、第１変速用歯車組ＧＴ１を構成する第１変速用従動ギヤＧＴＮ１、及び第２変速用歯車組ＧＴ２を構成する第２変速用従動ギヤＧＴＮ２が設けられている。また、第２出力軸ＣＹには、図示しないディファレンシャル機構に駆動力を伝達するためのファイナルギヤＦＧが設けられている。
【００２１】
また、入力軸Ｍとアイドル軸Ｌと中間軸Ｓとの間には、動力伝達用歯車組Ｇ１が設けられている。動力伝達用歯車組Ｇ１は、入力軸Ｍ上で相対回転不能に（固定して）設けた駆動ギヤＧＶと、中間軸Ｓ上で相対回転不能に設けた従動ギヤＧＮと、アイドル軸Ｌ上に設けたアイドルギヤＧＬとを備えて構成されている。アイドルギヤＧＬは、第１後進切替用クラッチＣＲ１によって、アイドル軸Ｌに対する相対回転の可能・不能を切替自在（断続自在）となっている。そして、アイドル軸Ｌに固定したアイドルギヤＧＬは、入力軸Ｍと中間軸Ｓにそれぞれ固定した駆動ギヤＧＶと従動ギヤＧＮの両方と噛合している。これにより、入力軸Ｍと中間軸Ｓを定回転比で駆動するようになっている。
【００２２】
また、入力軸Ｍ及び中間軸Ｓと、出力軸Ｃとの間には、変速段の設定を行うための変速機構部ＧＴが設けられている。変速機構部ＧＴは、第１変速用歯車組ＧＴ１と、第２変速用歯車組ＧＴ２とからなる二組の変速用歯車組を備えている。
【００２３】
第１変速用歯車組ＧＴ１は、中間軸Ｓ上で相対回転可能に設けた１−５速駆動ギヤ（第２変速用駆動歯車）ＧＴＶ１と、入力軸Ｍ上で相対回転可能に設けた２−６速駆動ギヤ（第１変速用駆動歯車）ＧＴＶ２と、第１出力軸ＣＸ上で相対回転不能に設けた第１変速用従動ギヤ（変速用従動歯車）ＧＴＮ１とを備えており、２−６速駆動ギヤＧＴＶ２と１−５速駆動ギヤＧＴＶ１の両方が第１変速用従動ギヤＧＴＮ１に噛合している。そして、中間軸Ｓ上には、中間軸Ｓに対する１−５速駆動ギヤＧＴＶ１の断続を切り替える１−５変速用クラッチＣ１が設置されており、入力軸Ｍ上には、入力軸Ｍに対する２−６速駆動ギヤＧＴＶ２の断続を切り替える２−６変速用クラッチＣ２が設置されている。１−５変速用クラッチＣ１と２−６変速用クラッチＣ２は、いずれも一般に知られた油圧作動型の摩擦式クラッチである。
【００２４】
第２変速用歯車組ＧＴ２は、中間軸Ｓ上で相対回転可能に設けた３−７速駆動ギヤ（第２変速用駆動歯車）ＧＴＶ３と、入力軸Ｍ上で相対回転可能に設けた４−８速駆動ギヤ（第１変速用駆動歯車）ＧＴＶ４と、第１出力軸ＣＸ上で相対回転不能に設けた第２変速用従動ギヤ（変速用従動歯車）ＧＴＮ２とを備えており、３−７速駆動ギヤＧＴＶ３と４−８速駆動ギヤＧＴＶ４の両方が第２変速用従動ギヤＧＴＮ２に噛合している。そして、中間軸Ｓ上には、中間軸Ｓに対する３−７速駆動ギヤＧＴＶ３の断続を切り替えるための３−７変速用クラッチＣ３が設置されており、入力軸Ｍ上には、入力軸Ｍに対する４−８速駆動ギヤＧＴＶ４の断続を切り替えるための４−８変速用クラッチＣ４が設置されている。３−７変速用クラッチＣ３と４−８変速用クラッチＣ４は、いずれも一般に知られた油圧作動型の摩擦式クラッチである。
【００２５】
すなわち、変速機構部ＧＴは、２組の前進用ギヤ列である第１変速用歯車組ＧＴ１と、第２変速用歯車組ＧＴ２とを有している。そして、第１変速用歯車組ＧＴ１は、中間軸Ｓ及び入力軸Ｍにそれぞれ変速用クラッチＣ１，Ｃ２で断続自在に配置した２つの駆動ギヤＧＴＶ１，ＧＴＶ２が、出力軸Ｃに固定した１つの従動ギヤＧＴＮ１を共用して噛合う構成であり、第２変速用歯車組ＧＴ２は、中間軸Ｓ及び入力軸Ｍにそれぞれ変速用クラッチＣ３，Ｃ４で断続自在に配置した２つの駆動ギヤＧＴＶ３，ＧＴＶ４が出力軸Ｃに固定した１つの従動ギヤＧＴＮ２を共用して噛合う構成である。
【００２６】
また、変速機１には、アイドル軸Ｌ上で相対回転可能に設けた後進用駆動ギヤＧＲと、アイドル軸Ｌに対する後進用駆動ギヤＧＲの断続を切り替えるための第２後進切替用クラッチＣＲ２とが設けられている。後進用駆動ギヤＧＲは、第１変速用従動ギヤＧＴＮ１と第２変速用従動ギヤＧＴＮ２のいずれかに対して直接に噛合している。
【００２７】
そして、第１出力軸ＣＸと第２出力軸ＣＹとの間には、遊星歯車機構ＰＴが設けられている。遊星歯車機構ＰＴは、第１出力軸ＣＸに連結（固定）されたサンギヤ（第１要素）ＰＳと、第２出力軸ＣＹに連結（固定）されたキャリア（第２要素）ＰＣと、変速機１のケーシング（固定側の部材）Ｋに対して固定可能なリングギヤ（第３要素）ＰＲとを備えて構成されている。
【００２８】
また、第１出力軸ＣＸと遊星歯車機構ＰＴのキャリアＰＣとの断続を切り替えるための第１クラッチＣＨと、遊星歯車機構ＰＴのリングギヤＰＲとケーシングＫなどの固定側部材との断続を切り替えるための第２クラッチＣＬとが設けられている。第１クラッチＣＨは、第１出力軸ＣＸに固定された第１変速用従動ギヤＧＴＮ１と、遊星歯車機構ＰＴのキャリアＰＣとの間に設置されている。ここでの第１クラッチＣＨは、滑らかな係合よりもむしろ断続の切り替えを主体とした動作を行う機構であることが望ましい。第１クラッチＣＨは、具体的には、湿式クラッチなどであってよい。また、第２クラッチＣＬは、ワンウェイクラッチ（ブレーキ）であり、解放状態において、リングギヤＰＲの一方向への回転が許容され、係合状態において、リングギヤＰＲのケーシングＫに対する固定が行われるようになっている。
【００２９】
上記の変速機１の構成を各軸上の構成要素で整理すると、入力軸Ｍ上には、駆動源であるエンジンＥＧに近い側から、動力伝達用歯車組Ｇ１の駆動ギヤＧＶ、第２変速用歯車組ＧＴ２の４−８速駆動ギヤＧＴＶ４、４−８変速用クラッチＣ４、２−６変速用クラッチＣ２、第１変速用歯車組ＧＴ１の２−６速駆動ギヤＧＴＶ２がこの順で設けられている。また、中間軸Ｓ上には、エンジンＥＧに近い側から、動力伝達用歯車組Ｇ１の従動ギヤＧＮ、第２変速用歯車組ＧＴ２の３−７速駆動ギヤＧＴＶ３、３−７変速用クラッチＣ３、１−５変速用クラッチＣ１、第１変速用歯車組ＧＴ１の１−５速駆動ギヤＧＴＶ１がこの順で設けられている。また、アイドル軸Ｌ上には、エンジンＥＧに近い側から、動力伝達用歯車組Ｇ１のアイドルギヤＧＬ及び第１後進切替用クラッチＣＲ１、後進用駆動ギヤＧＲ及び第２後進切替用クラッチＣＲ２がこの順で設けられている。また、出力軸Ｃ（第１出力軸ＣＸ及び第２出力軸ＣＹ）上には、エンジンＥＧに近い側から、ファイナルギヤＦＧ、第２変速用歯車組ＧＴ２の第２変速用従動ギヤＧＴＮ２、第１変速用歯車組ＧＴ１の第１変速用従動ギヤＧＴＮ１、遊星歯車機構ＰＴがこの順で設けられている。
【００３０】
図２は、変速機１において各変速段を設定するための各クラッチ（第１、第２クラッチＣＨ，ＣＬ、変速用クラッチＣ１〜Ｃ４）の係合・解放（接続・切断）状態を示す一覧表である。なお、表中の１，２，３，４，Ｌ，Ｈ，Ｒ１／２は、それぞれ１−５変速用クラッチＣ１、２−６変速用クラッチＣ２、３−７変速用クラッチＣ３、４−８変速用クラッチＣ４、第２クラッチＣＬ、第１クラッチＣＨ、第１及び第２後進切替用クラッチＣＲ１，ＣＲ２を示している。また、●印は、各クラッチが係合状態にあることを示しており、空欄は、解放状態にあることを示している。また、○印は、第２クラッチＣＬが係合し、かつワンウェイ機構が作動した状態を示している。また、図３（ａ）乃至（ｉ）は、各変速段での動力伝達経路を示した変速機１のスケルトン図である。図３（ａ）乃至（ｉ）では、係合しているクラッチを網掛けで図示しており、かつ、変速機１内の動力伝達経路を太線の矢印で図示している。なお、同図（ａ），（ｃ），（ｅ），（ｇ）に示す※印は、アイドルギヤＧＬから従動ギヤＧＮへの駆動力の伝達経路を示している。
【００３１】
上記構成の変速機１では、第１、第２クラッチＣＨ，ＣＬと４個の変速用クラッチＣ１〜Ｃ４とを選択的に係合させることにより、前進８速（ＬＯＷ〜８ＴＨ）および後進１速（ＲＶＳ）の変速段を設定することができる。以下、各変速段の設定について順に説明する。
【００３２】
まず、１速段（ＬＯＷ）を設定にするには、１−５変速用クラッチＣ１を係合させる。このとき、第１クラッチＣＨが解放されていることで、第２クラッチＣＬのワンウェイ機構が作動する。これにより、遊星歯車機構ＰＴのリングギヤＰＲが固定される。したがって、変速機構部ＧＴで得られるギヤ比に対して、遊星歯車機構ＰＴによって減速されたギヤ比で駆動力が伝達される。それと同時に、変速機構部ＧＴでは、１−５変速用クラッチＣ１の係合で、１−５速駆動ギヤＧＴＶ１が中間軸Ｓに対して相対回転不能となる。したがって、図３（ａ）に示すように、エンジンＥＧから入力された駆動力は、入力軸Ｍ→駆動ギヤＧＶ→アイドルギヤＧＬ→従動ギヤＧＮ→中間軸Ｓ→１−５速駆動ギヤＧＴＶ１→第１変速用従動ギヤＧＴＮ１→第１出力軸ＣＸ→遊星歯車機構ＰＴのサンギヤＰＳ→遊星歯車機構ＰＴのキャリアＰＣ→第２出力軸ＣＹの経路で伝達される。なお、第２クラッチＣＬでは、加速時にのみワンウェイ機構が作動し、減速時には、ワンウェイ機構が作動せず第２クラッチＣＬの係合によってトルク伝達が行われる。
【００３３】
２速段（２ＮＤ）を設定にするには、２−６変速用クラッチＣ２を係合させる。この場合、第１クラッチＣＨが解放されており、第２クラッチＣＬが係合していることで、遊星歯車機構ＰＴのリングギヤＰＲが固定される。また、２−６変速用クラッチＣ２の係合で、２−６速駆動ギヤＧＴＶ２が入力軸Ｍに対して相対回転不能となる。したがって、図３（ｂ）に示すように、エンジンＥＧから入力された駆動力は、入力軸Ｍ→２−６速駆動ギヤＧＴＶ２→第１変速用従動ギヤＧＴＮ１→第１出力軸ＣＸ→遊星歯車機構ＰＴのサンギヤＰＳ→遊星歯車機構ＰＴのキャリアＰＣ→第２出力軸ＣＹの経路で伝達される。
【００３４】
３速段（３ＮＤ）を設定にするには、３−７変速用クラッチＣ３を係合させる。この場合も、第１クラッチＣＨが解放されおり、第２クラッチＣＬが係合していることで、遊星歯車機構ＰＴのリングギヤＰＲが固定される。また、３−７変速用クラッチＣ３の係合で、３−７速駆動ギヤＧＴＶ３が中間軸Ｓに対して相対回転不能となる。したがって、図３（ｃ）に示すように、エンジンＥＧから入力された駆動力は、入力軸Ｍ→駆動ギヤＧＶ→アイドルギヤＧＬ→従動ギヤＧＮ→中間軸Ｓ→３−７速駆動ギヤＧＴＶ３→第２変速用従動ギヤＧＴＮ２→第１出力軸ＣＸ→遊星歯車機構ＰＴのサンギヤＰＳ→遊星歯車機構ＰＴのキャリアＰＣ→第２出力軸ＣＹの経路で伝達される。
【００３５】
４速段（４ＴＨ）を設定にするには、４−８変速用クラッチＣ４を係合させる。この場合も、第１クラッチＣＨが解放されており、第２クラッチＣＬが係合していることで、遊星歯車機構ＰＴのリングギヤＰＲが固定される。また、４−８変速用クラッチＣ２の係合で、４−８速駆動ギヤＧＴＶ４が入力軸Ｍに対して相対回転不能となる。したがって、図３（ｄ）に示すように、エンジンＥＧから入力された駆動力は、入力軸Ｍ→４−８速駆動ギヤＧＴＶ４→第２変速用従動ギヤＧＴＮ２→第１出力軸ＣＸ→遊星歯車機構ＰＴのサンギヤＰＳ→遊星歯車機構ＰＴのキャリアＰＣ→第２出力軸ＣＹの経路で伝達される。
【００３６】
５速段（５ＴＨ）を設定にするには、第１クラッチＣＨを係合させ、かつ１−５変速用クラッチＣ１を係合させる。第１クラッチＣＨの係合で、遊星歯車機構ＰＴのキャリアＰＣが第１変速用従動ギヤＧＴＮ１及び第１出力軸ＣＸに対して固定される。したがって、この場合は、遊星歯車機構ＰＴによる減速は行われず、変速機構部ＧＴで得られるギヤ比がそのまま出力される。また、１−５変速用クラッチＣ１の係合で、１−５速駆動ギヤＧＴＶ１が中間軸Ｓに対して相対回転不能となる。したがって、図３（ｅ）に示すように、エンジンＥＧから入力された駆動力は、入力軸Ｍ→駆動ギヤＧＶ→アイドルギヤＧＬ→従動ギヤＧＮ→中間軸Ｓ→１−５速駆動ギヤＧＴＶ１→第１変速用従動ギヤＧＴＮ１→遊星歯車機構ＰＴのキャリアＰＣ→第２出力軸ＣＹの経路で伝達される。
【００３７】
６速段（６ＴＨ）を設定にするには、第１クラッチＣＨを係合させ、かつ２−６変速用クラッチＣ２を係合させる。この場合も、第１クラッチＣＨの係合で、遊星歯車機構ＰＴのキャリアＰＣが第１変速用従動ギヤＧＴＮ１及び第１出力軸ＣＸに対して固定される。また、２−６変速用クラッチＣ２の係合で、２−６速駆動ギヤＧＴＶ２が入力軸Ｍに対して相対回転不能となる。したがって、図３（ｆ）に示すように、エンジンＥＧから入力された駆動力は、入力軸Ｍ→２−６速駆動ギヤＧＴＶ２→第１変速用従動ギヤＧＴＮ１→遊星歯車機構ＰＴのキャリアＰＣ→第２出力軸ＣＹの経路で伝達される。
【００３８】
７速段（７ＴＨ）を設定にするには、第１クラッチＣＨを係合させ、かつ３−７変速用クラッチＣ３を係合させる。この場合も、第１クラッチＣＨの係合で、遊星歯車機構ＰＴのキャリアＰＣが第１変速用従動ギヤＧＴＮ１及び第１出力軸ＣＸに対して固定される。また、３−７変速用クラッチＣ３の係合で、３−７速駆動ギヤＧＴＶ３が中間軸Ｓに対して相対回転不能となる。したがって、図３（ｇ）に示すように、エンジンＥＧから入力された駆動力は、入力軸Ｍ→駆動ギヤＧＶ→アイドルギヤＧＬ→従動ギヤＧＮ→中間軸Ｓ→３−７速駆動ギヤＧＴＶ３→第２変速用従動ギヤＧＴＮ２→第１出力軸ＣＸ→第１変速用従動ギヤＧＴＮ１→遊星歯車機構ＰＴのキャリアＰＣ→第２出力軸ＣＹの経路で伝達される。
【００３９】
８速段（８ＴＨ）を設定にするには、第１クラッチＣＨを係合させ、かつ４−８変速用クラッチＣ４を係合させる。この場合も、第１クラッチＣＨの係合で、遊星歯車機構ＰＴのキャリアＰＣが第１変速用従動ギヤＧＴＮ１及び第１出力軸ＣＸに対して固定される。また、４−８変速用クラッチＣ４の係合で、４−８速駆動ギヤＧＴＶ４が入力軸Ｍに対して相対回転不能となる。したがって、図３（ｈ）に示すように、エンジンＥＧから入力された駆動力は、入力軸Ｍ→４−８速駆動ギヤＧＴＶ４→第２変速用従動ギヤＧＴＮ２→第１出力軸ＣＸ→第１変速用従動ギヤＧＴＮ１→遊星歯車機構ＰＴのキャリアＰＣ→第２出力軸ＣＹの経路で伝達される。
【００４０】
後進段（ＲＶＳ）を設定にするには、第２クラッチＣＬを係合させ、かつ、第１及び第２後進切替用クラッチＣＲ１，ＣＲ２を係合させる。第１後進切替用クラッチＣＲ１の係合で、アイドルギヤＧＬがアイドル軸Ｌに対して相対回転不能となり、かつ、第２後進切替用クラッチＣＲ２の係合で、後進用駆動ギヤＧＲがアイドル軸Ｌに対して相対回転不能となる。したがって、図３（ｉ）に示すように、エンジンＥＧから入力された駆動力は、入力軸Ｍ→駆動ギヤＧＶ→アイドルギヤＧＬ→アイドル軸Ｌ→後進用駆動ギヤＧＲ→第１変速用従動ギヤＧＴＮ１→第１出力軸ＣＸ→遊星歯車機構ＰＴのサンギヤＰＳ→遊星歯車機構ＰＴのキャリアＰＣ→第２出力軸ＣＹの経路で伝達される。この際、第２クラッチＣＬの係合でリングギヤＰＲが固定されているので、第１出力軸ＣＸ及び遊星歯車機構ＰＴのサンギヤＰＳは、後進用駆動ギヤＧＲからの駆動力の伝達によって、前進段の設定時とは逆向きに回転する。こうして、前進段の設定時とは逆回転の駆動力が出力軸Ｃに伝達される。
【００４１】
なお、第１、第１クラッチＣＨ，ＣＬ、変速用クラッチＣ１〜Ｃ４をすべて解放すれば、ニュートラル（Ｎ）の状態となる。これにより、入力軸Ｍに入力された駆動力が出力軸Ｃに伝達されない。
【００４２】
以上説明したように、本実施形態の変速機１は、互いに平行に設置した入力軸Ｍ、中間軸Ｓ、アイドル軸Ｌ、出力軸Ｃを備えている。そして、出力軸Ｃは、入力軸Ｍ及び中間軸Ｓからの駆動力が伝達される外側の第１出力軸ＣＸと、第１出力軸ＣＸに対して同心軸上の内側に設けた第２出力軸ＣＹとを有する二重構造である。また、入力軸Ｍ上で相対回転不能に設けた駆動ギヤＧＶと、アイドル軸Ｌ上で断続自在に設けられて駆動ギヤＧＶと噛合するアイドルギヤＧＬと、中間軸Ｓ上で相対回転不能に設けられてアイドルギヤＧＬと噛合する従動ギヤＧＮと、を有する動力伝達用歯車組Ｇ１を備えている。
【００４３】
さらに、変速機１は、二組の変速用歯車組ＧＴ１，ＧＴ２を有してなる変速機構部ＧＴを備えている。第１変速用歯車組ＧＴ１は、中間軸Ｓ上に設けた変速用駆動ギヤ（第２変速用駆動歯車）ＧＴＶ１と、入力軸Ｍ上に設けた変速用駆動ギヤ（第１変速用駆動歯車）ＧＴＶ２と、出力軸Ｃ上で相対回転不能に設けた変速用従動ギヤＧＴＮ１とを備えている。変速用従動ギヤＧＴＮ１は、変速用駆動ギヤＧＴＶ１，ＧＴＶ２の両方と噛合している。そして、中間軸Ｓに対する変速用駆動ギヤＧＴＶ１の断続を切り替える変速用クラッチＣ１と、入力軸Ｍに対する変速用駆動ギヤＧＴＶ２の断続を切り替える変速用クラッチＣ２とを備えている。また、第２変速用歯車組ＧＴ２は、中間軸Ｓ上に設けた変速用駆動ギヤ（第２変速用駆動歯車）ＧＴＶ３と、入力軸Ｍ上に設けた変速用駆動ギヤ（第１変速用駆動歯車）ＧＴＶ４と、出力軸Ｃ上で相対回転不能に設けた変速用従動ギヤＧＴＮ２とを備えている。変速用従動ギアＧＴＮ２は、変速用駆動ギヤＧＴＶ３，ＧＴＶ４の両方と噛合している。そして、中間軸Ｓに対する変速用駆動ギヤＧＴＶ３の断続を切り替える変速用クラッチＣ３と、入力軸Ｍに対する変速用駆動ギヤＧＴＶ４の断続を切り替える変速用クラッチＣ４とを備えている。
【００４４】
そして、第１出力軸ＣＸと第２出力軸ＣＹとの間には、第１出力軸ＣＸに連結されたサンギヤ（第１要素）ＰＳと、第２出力軸ＣＹに連結されたキャリア（第２要素）ＰＣと、変速機１のケーシング（固定側の部材）Ｋに対して固定可能なリングギヤ（第３要素）ＰＲとで構成された遊星歯車機構ＰＴが設けられている。
【００４５】
上記構成の変速機１において、第１、第２変速用歯車組ＧＴ１，ＧＴ２で設定された各変速段に対して、第１、第２クラッチＣＨ，ＣＬの断続を選択的に掛け合わせることで、変速用歯車組ＧＴで設定された各変速段の変速比に加えて、当該変速比を遊星歯車機構ＰＴで減速した変速比を出力することができる。これにより、変速用歯車組ＧＴで得られる変速段数に対して倍の変速段数が得られるように構成している。
【００４６】
したがって、本実施形態の変速機１は、従来の平行軸式の自動変速機と比較して、軽量・コンパクト化を図りながら、変速段の多段化によって燃費効率の良い変速機となる。すなわち、例えば、特許文献１に記載の平行軸式の自動変速機では、軸数＝６、歯車数＝１５で６速段の変速機を構成していたのに対して、本実施形態の変速機１では、軸数＝４、歯車数＝１０の骨格に遊星歯車機構ＰＴを加えたもので、８速段の変速機を構成している。なお、ここでの軸数は、リバース（後進）軸を含む数であり、歯車数は、出力軸Ｃ上に設けたファイナルギヤＦＧを除く数である。
【００４７】
また、本発実施形態の変速機１では、二組の変速用歯車組ＧＴ１，ＧＴ２を有する変速機構部ＧＴで設定される４段の変速段に対して、第１、第２クラッチＣＨ，ＣＬの断続を掛け合わせることで、倍の変速段数である８段の変速段を設定するようになっている。そして、本実施形態のように、変速用歯車組ＧＴ１，ＧＴ２で得られる各変速段のギヤ比に対して、遊星歯車機構ＰＴで減速したギヤ比を得る場合、遊星歯車機構ＰＴでの減速が無い高速側の変速段である５〜８速段は、低速側の変速段である１〜４速段に比べて減速比が少ない。したがって、各ギヤと軸の強度、剛性の面で軽量コンパクトな設計が可能となる。また、高速側の５〜８速段では、変速機構部ＧＴの下流側（出力側）の遊星歯車機構ＰＴは、減速の無い直結状態となるため、駆動力の伝達効率が低下せずに済む。一方、遊星歯車機構ＰＴで減速された低速側の１〜４速段でも、変速用歯車組ＧＴ１，ＧＴ２では、高速側の４〜８速段と同じギヤ段を使用でき、高負荷領域に有利な遊星歯車機構ＰＴによって減速比が確保される。したがって、軽量かつコンパクトな構造でありながら、低速側と高速側の全体で多段の変速段を有する変速機となる。よって、横置き配置のエンジンを備えた車両などにも搭載可能でありながら、変速段数の多段化で燃費効率の良い変速機１となる。
【００４８】
また、本実施形態の変速機１では、後進用駆動ギヤＧＲをアイドル軸Ｌ上に設けており、アイドル軸Ｌに対して断続可能に設置している。したがって、後進段設定用の軸（リバース軸）を別途に設けずに済むので、変速機１の軸数及びギヤ数を少なく抑えることが可能となる。また、後進段を設定するための機構を簡単かつコンパクトな構成にできる。
【００４９】
また、上記の効果によって、従来の平行軸式の変速機と比較して、少ない部品点数と短い全長による外形のコンパクト化及び軽量化と、変速段数の多段化及び高効率化との両方を実現できる。さらに、変速機１がトルクコンバータを付随することで車両の発進商品性を高めた変速機である場合にも、コンパクト化及び軽量化が可能となる。
【００５０】
〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態について説明する。なお、第２実施形態の説明及び対応する図面においては、第１実施形態と同一又は相当する構成部分には同一の符号を付し、以下ではその部分の詳細な説明は省略する。また、以下で説明する事項以外の事項については、第１実施形態と同じである。この点は、他の実施形態においても同様である。
【００５１】
図４は、第２実施形態にかかる変速機１−２を示すスケルトン図である。同図に示す変速機１−２は、入力軸Ｍにおける駆動ギヤＧＶよりも上流側、すなわち駆動ギヤＧＶとトーションダンパーＴＤとの間に設置したメインクラッチ（主クラッチ）ＣＭを備えている。メインクラッチＣＭは、入力軸Ｍに対するエンジンＥＧからの駆動力の入力の有無を切り替える機構であって、トーションダンパーＴＤから下流側に延びるシャフトＴＳに固定されたクラッチディスク（入力側部材）ＣＢと、変速機１−２の入力軸Ｍに固定されたクラッチドラム（出力側部材）ＣＡとを備えている。
【００５２】
また、本実施形態の変速機１−２は、メインクラッチＣＭに取り付けた電動機ＭＯＴを備えている。電動機ＭＯＴは、ステータＭＳと、該ステータＭＳに対して同芯軸上の内側で回転自在に設置されたロータＭＲとを備えている。そして、電動機ＭＯＴのロータＭＲが、メインクラッチＣＭのクラッチドラムＣＡに固定されている。ロータＭＲは、円筒形の部品であり、クラッチドラムＣＡに対して同芯上の外側に配置されており、クラッチドラムＣＡの回転外周面に固定されている。また、電動機ＭＯＴは、モータとしての機能と発電機としての機能を兼ね備えたモータ・ジェネレータである。
【００５３】
また、本実施形態の変速機１−２は、入力軸Ｍと平行に設置したエアコン軸Ｑと、エアコン軸Ｑの回転で駆動するエアコンプレッサＡＣと、エアコン軸Ｑに相対回転不能に設置されたエアコン駆動ギヤＧＱとを備えている。エアコン駆動ギヤＧＱは、アイドルギヤＧＬと噛合している。
【００５４】
また、本実施形態の変速機１−２は、第１、第２クラッチＣＨ，ＣＬ及び変速用クラッチＣ１〜Ｃ４の少なくともいずれかを作動するためのオイルポンプ（油圧ポンプ）ＯＰを備えている。また、オイルポンプＯＰは、アキュームレータ（蓄圧装置）Ａを備えている。オイルポンプＯＰは、アイドル軸Ｌの回転で動作するように構成されており、図示しない油圧供給ラインを通じて、第１、第２クラッチＣＨ，ＣＬ、変速用クラッチＣ１〜Ｃ４、メインクラッチＣＭを作動するための作動油を供給するようになっている。なお、アキュームレータＡは、設置を省略することも可能である。
【００５５】
なお、本実施形態では、第１実施形態でアイドル軸ＬとアイドルギヤＧＬの間に設けていた第１後進切替用クラッチＣＲ１が省略されており、アイドルギヤＧＬは、アイドル軸Ｌに対して相対回転不能に設置されている。
【００５６】
図５は、変速機１−２において各変速段を設定するための各クラッチ（第１、第２クラッチＣＨ，ＣＬ、変速用クラッチＣ１〜Ｃ４、後進切替用クラッチＣＲの係合・解放（接続・切断）状態を示す一覧表で、（ａ）は、エンジンＥＧの駆動力を用いて走行する場合の係合表であり、（ｂ）は、電動機ＭＯＴの駆動力のみで走行する場合（ＥＶ走行）の係合表である。表中のＥは、メインクラッチＣＭを示しおり、Ｒは、後進切替用クラッチＣＲを示している。また、図６は、駆動力伝達経路を示した変速機１−２のスケルトン図であり、同図（ａ）は、ＥＶ走行における発進（ＥＶ発進）時の動力伝達経路を示している。また、同図（ｂ）は、電動機ＭＯＴでエアコンプレッサＡＣを駆動する際の動力伝達経路を示している。なお、図６（ａ）では、エアコンプレッサＡＰ及びエアコン軸Ｑは、図示を省略している。
【００５７】
変速機１−２では、エンジンＥＧの駆動力を出力軸Ｃに伝達する場合、図５（ａ）に示すように、第１実施形態の変速機１における各変速段の設定に加えて、メインクラッチＣＭを係合させておく。これにより、エンジンＥＧからの駆動力が入力軸Ｍに伝達される。なお、エンジンＥＧの駆動力を電動機ＭＯＴの駆動力で補助するアシスト走行を行う場合も、同様の設定でよい。
【００５８】
一方、変速機１−２では、エンジンＥＧの駆動力を入力軸Ｍに伝達せず、電動機ＭＯＴの駆動力のみを入力軸Ｍに伝達してＥＶ走行を行うことができる。この場合は、図５（ｂ）に示すように、メインクラッチＣＭを解放しておく。これにより、エンジンＥＧからの駆動力が入力軸Ｍ側に伝達されず、入力軸Ｍが電動機ＭＯＴの駆動力のみで駆動される。この場合は、図６（ａ）に示すように、電動機ＭＯＴからの駆動力がメインクラッチＣＭのクラッチドラムＣＡを介して入力軸Ｍに伝達される。それ以降の動力伝達経路は、第１実施形態の変速機１と同じである。なお、１速段以外の変速段についても、電動機ＭＯＴからメインクラッチＣＭを介して入力軸Ｍに動力が伝達される点を除いた他の動力伝達経路は、第１実施形態の変速機１と同じである。したがって、ここでは、他の変速段の図示及び詳細な説明は省略する。
【００５９】
また、本実施形態の変速機１−２では、アイドル軸Ｌの回転で動作するオイルポンプＯＰ及びアキュームレータＡが設けられている。したがって、ＥＶ発進時には、図６（ａ）に示すように、アキュームレータＡに蓄圧された油圧で１−５変速用クラッチＣ１を係合させることができる。このように、エンジンＥＧが停止した状態で１速段を設定でき、車両の発進制御を行うことが可能となる。
【００６０】
本実施形態の変速機１−２によれば、電動機ＭＯＴをモータとして機能させることで、入力軸Ｍに対して電動機ＭＯＴの駆動力を付与できる。これにより、エンジンＥＧの停止時に電動機ＭＯＴの駆動力のみで出力軸Ｃに駆動力を伝達できる。したがって、車両のＥＶ走行が可能となる。また、電動機ＭＯＴでエンジンＥＧの駆動力を補助するアシスト走行が可能となる。さらに、電動機ＭＯＴをジェネレータとして機能させることで、入力軸Ｍの回転による回生や発電を行うことが可能となる。
【００６１】
また、本実施形態の変速機１−２では、上記の電動機ＭＯＴを備えたことで、従来の平行軸式の変速機、あるいはエンジン専用の変速機と同様の全長スペースで、かつ同一の骨格をそのまま流用しながらも、変速機１の内部に電動機ＭＯＴを設置することができる。したがって、電動機ＭＯＴの駆動力のみのいわゆるＥＶ走行、エンジンＥＧの駆動力の電動機ＭＯＴによるアシスト、回生など、高い商品性を有するハイブリッド駆動を行うことが可能となる。したがって、軽量かつコンパクトな構成でありながら、変速段の多段化及び電動機ＭＯＴによる駆動力の補助で、高効率かつ低燃費を実現可能なハイブリッド駆動装置となる。
【００６２】
また、本実施形態の変速機１−２では、アイドルギヤＧＬに噛合うエアコン駆動ギヤＧＱによって、エアコンプレッサＡＣを駆動するようになっている。したがって、エンジンＥＧを停止した状態で、メインクラッチＣＭを解放すれば、図６（ｂ）に示すように、電動機ＭＯＴの駆動力が、入力軸Ｍ→駆動ギヤＧＶ→アイドルギヤＧＬ→エアコン駆動ギヤＧＱ→エアコン軸Ｑ→エアコンプレッサＡＣの経路で伝達される。これにより、電動機ＭＯＴの駆動のみでエアコンプレッサＡＣを作動することが可能である。したがって、エンジンＥＧの停止時にもエアコンプレッサＡＣを作動でき、車室内の冷暖房などを行うことができる。
【００６３】
〔第３実施形態〕
次に、本発明の第３実施形態について説明する。図７は、第３実施形態にかかる変速機１−３を示すスケルトン図である。同図に示す変速機１−３は、第２実施形態の変速機１−２と比較して、電動機ＭＯＴの設置位置が異なっている。すなわち、本実施形態の変速機１−２では、電動機ＭＯＴがアイドル軸Ｌに取り付けられている。電動機ＭＯＴは、ステータＭＳと、該ステータＭＳに対して同芯軸上の内側で回転自在に設置されたロータＭＲとを備えている。そして、電動機ＭＯＴのロータＭＲが、アイドル軸Ｌに固定されており、該アイドル軸Ｌと同芯上で一体回転するように構成されている。また、本実施形態の変速機１−３では、メインクラッチＣＭがトーションダンパーＴＤの内側に設置されている。その他の構成は、第２実施形態の変速機１−２と同じである。
【００６４】
本実施形態の変速機１−３によれば、アイドル軸Ｌに固定したアイドルギヤＧＬを介して電動機ＭＯＴの駆動力を動力伝達用歯車組Ｇ１及び入力軸Ｍに付加するようになっている。したがって、電動機ＭＯＴをモータとして機能させることで、入力軸Ｍに対して駆動力を付与できる。これにより、エンジンＥＧの停止時に電動機ＭＯＴの駆動力を出力軸Ｃに伝達できる。したがって、車両のＥＶ走行が可能となる。また、電動機ＭＯＴの駆動でエンジンＥＧの駆動力を補助することができるので、アシスト走行が可能となる。さらに、電動機ＭＯＴをジェネレータとして機能させることで、動力伝達用歯車組Ｇ１又はアイドル軸Ｌの回転による回生や発電を行うことが可能となる。また、本実施形態においても、アイドル軸Ｌ上にオイルポンプＯＰを設置している。したがって、エンジンＥＧが停止した状態で、電動機ＭＯＴによってオイルポンプＯＰを駆動することができる。これにより、電動機ＭＯＴの駆動力だけで車両を発進（ＥＶ発進）させることができる。
【００６５】
〔第４実施形態〕
次に、本発明の第４実施形態について説明する。図８は、第４実施形態にかかる変速機１−４を示すスケルトン図である。同図に示す変速機１−４は、第２実施形態の変速機１−２と比較して、電動機ＭＯＴの配置が異なっている。すなわち、本実施形態の変速機１−４は、入力軸Ｍと平行に設置したエアコン／モータ軸Ｕと、エアコン／モータ軸Ｕの回転で駆動するエアコンプレッサＡＣと、エアコン／モータ軸Ｕに取り付けた電動機ＭＯＴと、エアコン／モータ軸Ｕに相対回転不能に設置されたエアコン／モータ駆動ギヤＧＵとを備えている。電動機ＭＯＴは、ステータＭＳとロータＭＲを備えており、ロータＭＲがエアコン／モータ軸Ｕに固定されて、一体に回転するようになっている。エアコン／モータ駆動ギヤＧＵは、アイドルギヤＧＬと噛合している。
【００６６】
本実施形態の変速機１−４は、第２実施形態の変速機１−２が備えるエアコン軸Ｑをモータ軸と共通の軸であるエアコン／モータ軸Ｕで置き換えた構成である。これにより、変速機１内にエアコンプレッサＡＣと電動機ＭＯＴの両方を設置しながらも、全体の部品点数を少なく抑えることができる。したがって、変速機１−４の外形寸法の小型化、部品点数の削減による軽量化を図ることができる。
【００６７】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。例えば、上記の各実施形態の変速機１〜１−４では、変速機構部ＧＴで得られるギヤ比に対して、遊星歯車機構ＰＴによって減速されたギヤ比が出力される場合を説明したが、これ以外にも、変速機構部ＧＴで得られるギヤ比に対して、遊星歯車機構ＰＴによって増速されたギヤ比が出力されるように構成することも可能である。
【符号の説明】
【００６８】
１〜１−４ 変速機
Ｌ アイドル軸
Ｍ 入力軸
Ｓ 中間軸
Ｃ 出力軸
ＣＸ 第１出力軸
ＣＹ 第２出力軸
Ｃ１ １−５変速用クラッチ
Ｃ２ ２−６変速用クラッチ
Ｃ３ ３−７変速用クラッチ
Ｃ４ ４−８変速用クラッチ
ＣＨ 第１クラッチ
ＣＬ 第２クラッチ（ワンウェイクラッチ（ブレーキ））
ＣＭ メインクラッチ（主クラッチ）
ＣＲ１ 第１後進切替用クラッチ
ＣＲ２ 第２後進切替用クラッチ
ＥＧ エンジン（駆動源）
Ｇ１ 動力伝達用歯車組
ＧＶ 駆動ギヤ
ＧＮ 従動ギヤ
ＧＬ アイドルギヤ
ＧＵ モータ駆動ギヤ
ＧＱ エアコン駆動ギヤ
ＧＲ 後進用駆動ギヤ
ＧＴ 変速機構部
ＧＴ１ 変速用歯車組
ＧＴ２ 変速用歯車組
ＧＴＮ１ 第１変速用従動ギヤ
ＧＴＮ２ 第２変速用従動ギヤ
ＧＴＶ１ １−５速駆動ギヤ
ＧＴＶ２ ２−６速駆動ギヤ
ＧＴＶ３ ３−７速駆動ギヤ
ＧＴＶ４ ４−８速駆動ギヤ
ＭＯＴ 電動機
ＭＲ ロータ
ＭＳ ステータ
ＰＴ 遊星歯車機構
ＰＳ サンギヤ(第１要素)
ＰＣ キャリア（第２要素）
ＰＲ リングギヤ（第３要素）
ＯＰ オイルポンプ
ＡＣ エアコンプレッサ
Ｑ エアコン軸
Ｕ モータ軸
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに平行に設置した入力軸、中間軸、アイドル軸、出力軸を備え、
前記出力軸は、前記入力軸及び前記中間軸からの駆動力が伝達される第１出力軸と、前記第１出力軸に対して同心軸上に設けた第２出力軸とを有する二軸構造であり、
前記入力軸上で相対回転不能に設けた駆動歯車と、前記アイドル軸上で相対回転不能又は断続自在に設けられて前記駆動歯車と噛合するアイドル歯車と、前記中間軸上で相対回転不能に設けられて前記アイドル歯車と噛合する従動歯車と、を有する動力伝達用歯車組と、
前記入力軸上に設けた第１変速用駆動歯車および前記中間軸上に設けた第２変速用駆動歯車と、前記第１出力軸上で相対回転不能かつ前記第１、第２変速用駆動歯車の両方と噛合する変速用従動歯車と、前記入力軸に対する前記第１変速用駆動歯車の断続、及び前記中間軸に対する前記第２変速用駆動歯車の断続を切り替える変速用クラッチと、からなる変速用歯車組と、を備え、
前記第１出力軸と前記第２出力軸との間には、前記第１出力軸に連結された第１要素と、前記第２出力軸に連結された第２要素と、固定側の部材に対して固定可能な第３要素とで構成された遊星歯車機構が設けられており、
前記変速用歯車組で設定された各変速段の変速比に加えて、当該変速比を前記遊星歯車機構で減速又は増速した変速比を出力することで、前記変速用歯車組で得られる変速段数に対して倍の変速段数が得られるように構成した
ことを特徴とする変速機。
【請求項２】
前記第２出力軸と前記遊星歯車機構の前記第２要素との断続を切り替える第１クラッチと、
前記遊星歯車機構の前記第３要素と前記固定側の部材との断続を切り替える第２クラッチと、を備え、
前記倍の変速段数は、前記変速用歯車組で設定された各変速段に対して、前記第１、第２クラッチの断続を選択的に掛け合わせることで得られる
ことを特徴とする請求項１に記載の変速機。
【請求項３】
前記変速用従動歯車に対して直接噛合している後進用駆動ギヤと、
前記アイドル軸に対する前記アイドル歯車の断続を切り替える第１後進切替用クラッチと、前記アイドル軸に対する前記後進用駆動ギヤの断続を切り替える第２後進切替用クラッチとの少なくともいずれかと、を備える
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の変速機。
【請求項４】
前記入力軸上で、前記駆動ギヤ及び前記変速用歯車組よりも前記駆動源に近い位置に取り付けた電動機を備え、
前記電動機は、ロータとステータを有し、前記ロータが前記入力軸と同心軸上で一体に回転するように取り付けられている
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の変速機。
【請求項５】
前記入力軸上に設けた前記駆動源からの駆動力を断続するための主クラッチを備え、
前記電動機の前記ロータは、前記主クラッチにおける前記入力軸側に固定された部材に取り付けられている
ことを特徴とする請求項４に記載の変速機。
【請求項６】
前記入力軸と平行に設置したモータ軸と、該モータ軸に取り付けた電動機と、前記モータ軸上で相対回転不能に設置されて前記動力伝達用歯車組が有するいずれかの歯車と噛合するモータ駆動歯車と、を備える
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の変速機。
【請求項７】
前記電動機は、モータとしての機能と発電機としての機能を兼ね備えたモータ・ジェネレータである
ことを特徴とする請求項４乃至６のいずれか１項に記載の変速機。
【請求項８】
前記入力軸と平行に設置したエアコン軸と、該エアコン軸の回転で駆動するエアコンプレッサと、前記エアコン軸に対して相対回転不能に設置されて前記動力伝達用歯車組が有するいずれかの歯車に噛合するエアコン駆動歯車と、を備える
ことを特徴とする請求項６又は７に記載の変速機。
【請求項９】
前記モータ軸と前記エアコン軸とは、共通の軸である
ことを特徴とする請求項８に記載の変速機。
【請求項１０】
前記第１、第２クラッチ、前記変速用クラッチ、前記主クラッチの少なくともいずれかを作動するためのオイルポンプを備え、
前記オイルポンプは、前記アイドル軸の回転で動作するように構成した
ことを特徴とする請求項４乃至９のいずれか１項に記載の変速機。
【請求項１】
互いに平行に設置した入力軸、中間軸、アイドル軸、出力軸を備え、
前記出力軸は、前記入力軸及び前記中間軸からの駆動力が伝達される第１出力軸と、前記第１出力軸に対して同心軸上に設けた第２出力軸とを有する二軸構造であり、
前記入力軸上で相対回転不能に設けた駆動歯車と、前記アイドル軸上で相対回転不能又は断続自在に設けられて前記駆動歯車と噛合するアイドル歯車と、前記中間軸上で相対回転不能に設けられて前記アイドル歯車と噛合する従動歯車と、を有する動力伝達用歯車組と、
前記入力軸上に設けた第１変速用駆動歯車および前記中間軸上に設けた第２変速用駆動歯車と、前記第１出力軸上で相対回転不能かつ前記第１、第２変速用駆動歯車の両方と噛合する変速用従動歯車と、前記入力軸に対する前記第１変速用駆動歯車の断続、及び前記中間軸に対する前記第２変速用駆動歯車の断続を切り替える変速用クラッチと、からなる変速用歯車組と、を備え、
前記第１出力軸と前記第２出力軸との間には、前記第１出力軸に連結された第１要素と、前記第２出力軸に連結された第２要素と、固定側の部材に対して固定可能な第３要素とで構成された遊星歯車機構が設けられており、
前記変速用歯車組で設定された各変速段の変速比に加えて、当該変速比を前記遊星歯車機構で減速又は増速した変速比を出力することで、前記変速用歯車組で得られる変速段数に対して倍の変速段数が得られるように構成した
ことを特徴とする変速機。
【請求項２】
前記第２出力軸と前記遊星歯車機構の前記第２要素との断続を切り替える第１クラッチと、
前記遊星歯車機構の前記第３要素と前記固定側の部材との断続を切り替える第２クラッチと、を備え、
前記倍の変速段数は、前記変速用歯車組で設定された各変速段に対して、前記第１、第２クラッチの断続を選択的に掛け合わせることで得られる
ことを特徴とする請求項１に記載の変速機。
【請求項３】
前記変速用従動歯車に対して直接噛合している後進用駆動ギヤと、
前記アイドル軸に対する前記アイドル歯車の断続を切り替える第１後進切替用クラッチと、前記アイドル軸に対する前記後進用駆動ギヤの断続を切り替える第２後進切替用クラッチとの少なくともいずれかと、を備える
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の変速機。
【請求項４】
前記入力軸上で、前記駆動ギヤ及び前記変速用歯車組よりも前記駆動源に近い位置に取り付けた電動機を備え、
前記電動機は、ロータとステータを有し、前記ロータが前記入力軸と同心軸上で一体に回転するように取り付けられている
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の変速機。
【請求項５】
前記入力軸上に設けた前記駆動源からの駆動力を断続するための主クラッチを備え、
前記電動機の前記ロータは、前記主クラッチにおける前記入力軸側に固定された部材に取り付けられている
ことを特徴とする請求項４に記載の変速機。
【請求項６】
前記入力軸と平行に設置したモータ軸と、該モータ軸に取り付けた電動機と、前記モータ軸上で相対回転不能に設置されて前記動力伝達用歯車組が有するいずれかの歯車と噛合するモータ駆動歯車と、を備える
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の変速機。
【請求項７】
前記電動機は、モータとしての機能と発電機としての機能を兼ね備えたモータ・ジェネレータである
ことを特徴とする請求項４乃至６のいずれか１項に記載の変速機。
【請求項８】
前記入力軸と平行に設置したエアコン軸と、該エアコン軸の回転で駆動するエアコンプレッサと、前記エアコン軸に対して相対回転不能に設置されて前記動力伝達用歯車組が有するいずれかの歯車に噛合するエアコン駆動歯車と、を備える
ことを特徴とする請求項６又は７に記載の変速機。
【請求項９】
前記モータ軸と前記エアコン軸とは、共通の軸である
ことを特徴とする請求項８に記載の変速機。
【請求項１０】
前記第１、第２クラッチ、前記変速用クラッチ、前記主クラッチの少なくともいずれかを作動するためのオイルポンプを備え、
前記オイルポンプは、前記アイドル軸の回転で動作するように構成した
ことを特徴とする請求項４乃至９のいずれか１項に記載の変速機。
【図１】
【図２】
【図３（ａ）】
【図３（ｂ）】
【図３（ｃ）】
【図３（ｄ）】
【図３（ｅ）】
【図３（ｆ）】
【図３（ｇ）】
【図３（ｈ）】
【図３（ｉ）】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３（ａ）】
【図３（ｂ）】
【図３（ｃ）】
【図３（ｄ）】
【図３（ｅ）】
【図３（ｆ）】
【図３（ｇ）】
【図３（ｈ）】
【図３（ｉ）】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１１−１３３０４１（Ｐ２０１１−１３３０４１Ａ）
【公開日】平成２３年７月７日（２０１１．７．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２９３４９５（Ｐ２００９−２９３４９５）
【出願日】平成２１年１２月２４日（２００９．１２．２４）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年７月７日（２０１１．７．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月２４日（２００９．１２．２４）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
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