車両用変速機
【課題】変速機構を容易な構造として小型化するとともに、変速時間の短縮を図ることを目的とする。
【解決手段】本発明は、インプット軸３と、インプット軸３に平行なカウンタ軸４と、インプット軸３及びカウンタ軸４上に配設され、互いに常時噛み合って異なる変速比となるように設定された複数の歯車対と、複数の歯車対のそれぞれ一方の歯車に設けられ、インプット軸３からカウンタ軸４へ回転を伝達して駆動する状態と、カウンタ軸４からインプット軸３へ回転を伝達して駆動する状態と、空転して回転を伝達しない状態とに切り替えることができるツーウェイクラッチ２０と、を有することを特徴とする。
【解決手段】本発明は、インプット軸３と、インプット軸３に平行なカウンタ軸４と、インプット軸３及びカウンタ軸４上に配設され、互いに常時噛み合って異なる変速比となるように設定された複数の歯車対と、複数の歯車対のそれぞれ一方の歯車に設けられ、インプット軸３からカウンタ軸４へ回転を伝達して駆動する状態と、カウンタ軸４からインプット軸３へ回転を伝達して駆動する状態と、空転して回転を伝達しない状態とに切り替えることができるツーウェイクラッチ２０と、を有することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車両用変速機に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の変速機構として、複数の歯車組を備え、これら歯車組を選択的に伝動可能にする噛合機構のカップリングスリーブを、その外周条溝に係合させたシフトフォークによりカップリングスリーブ軸線方向に変位させて所定の変速段を選択し得るように構成されたマニュアルトランスミッション機構が知られている（例えば、従来文献１）。
【特許文献１】特開２００５−２６５１３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、前述したマニュアルトランスミッション機構は、歯車間に配して設けられた噛合機構を左右に変位させることで、所定の変速段を選択する構成となっていた。そのため、変速段の段数に比例して噛合機構の数が増加し、マニュアルトランスミッション機構が大型化するという問題があった。
【０００４】
本発明はこのような従来の問題点に着目してなされたものであり、変速機構を容易な構造として小型化するとともに、変速時間の短縮を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、インプット軸と、前記インプット軸に平行なカウンタ軸と、前記インプット軸及びカウンタ軸上に配設され、互いに常時噛み合って異なる変速比となるように設定された複数の歯車対と、前記複数の歯車対のそれぞれ一方の歯車に設けられ、前記インプット軸から前記カウンタ軸へ回転を伝達して駆動する状態と、前記カウンタ軸から前記インプット軸へ回転を伝達して駆動する状態と、空転して回転を伝達しない状態とに切り替えることができるツーウェイクラッチと、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明では、ツーウェイクラッチを、インプット軸からカウンタ軸へ回転を伝達して駆動する状態と、カウンタ軸からインプット軸へ回転を伝達して駆動する状態と、空転して回転を伝達しない状態とに切り替えることで、容易にしかも瞬時に変速が可能となる。また、構造が極めて複雑な噛合機構やシフトフォークなどが不要となり、重量やサイズのコンパクト化を図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、図面等を参照して本発明の実施形態について説明する。
【０００８】
図１は本発明による変速機１を車両の動力伝達経路に設けた動力伝達システムの概略構成図である。
【０００９】
エンジン２は内燃機関などの原動機であり駆動力を発生する。エンジン２は駆動力を変速機１のインプット軸３に入力する。エンジン２と変速機１との間には、クラッチ７が配設される。クラッチ７を接続することで、エンジン２の駆動力を、変速機１のカウンタ軸４を介して車輪８に伝達する。一方、クラッチ７を解放することで、エンジン２からの駆動力を遮断する。
【００１０】
変速機１は、入力されたエンジン２の駆動力を、車両走行状況によって選択される変速段に応じて増減速させて出力する。
【００１１】
変速機１は、インプット軸３とこれに平行なカウンタ軸４とを備える。インプット軸３には歯車５ａ〜５ｃが配設され、カウンタ軸４には歯車６ａ〜６ｃが配設されている。歯車５ａ〜５ｃ及び６ａ〜６のそれぞれは、例えば５ａと６ａ、５ｂと６ｂ、５ｃと６ｃというように対向する歯車が互いに常時噛み合って複数の歯車対を構成する。各歯車対は、それぞれ異なる変速比となるように設定される。変速比の大きいものから順に第１速〜第３速とし、本実施形態では、歯車対５ａと６ａが第１速、５ｂと６ｂが第２速、５ｃと６ｃが第３速である。なお、後進段については図示省略している。後進段の場合は、歯車対の間にピニオン歯車を挿入すればよい。
【００１２】
歯車５ａ〜５ｃは、インプット軸３に固定される。一方、これに対向する歯車６ａ〜６ｃは、カウンタ軸４に対し空転自在に設けられる。歯車６ａ〜６ｃのそれぞれには、その内径部にツーウェイクラッチ２０が一体に設けられ、ツーウェイクラッチ２０を介してカウンタ軸４に支持される。ツーウェイクラッチ２０は、歯車６ａ〜６ｃを、カウンタ軸４に対して一方向側にのみ一体回転可能若しくは逆方向側に一体回転可能なワンウェイクラッチ状態とするか、空転状態とするかを切り替える。
【００１３】
図２は歯車６ａ〜６ｃに設けられたツーウェイクラッチ２０の基本的な構成を示す図である。
【００１４】
ツーウェイクラッチ２０は、２つの回転軸間で駆動力の伝達を断接する。ツーウェイクラッチ２０は、動力の伝達及び遮断を行うローラクラッチ２０ａと、そのローラクラッチ２０ａを制御して結合する駆動部２０ｂとを備える。
【００１５】
ローラクラッチ２０ａは、駆動力が入力／出力される外輪部材２２と、その駆動力を出力／入力する内輪部材２１を備える。
【００１６】
外輪部材２２の外周部位には、歯車６が一体に形成され、エンジン２からの駆動力が、歯車６を介して外輪部材２２に伝達される。外輪部材２２の内周面２２ａは円形に形成される。この内周面２２ａがローラクラッチ２０ａのアウターを構成する。以下、内周面２２ａをアウターレース２２ａという。
【００１７】
内輪部材２１は、外輪部材２２の内周に同軸的に配置される。内輪部材２１は、その内周面２１ａをカウンタ軸４にスプライン嵌合する。内輪部材２１の外周面２１ｂには、複数のカム面２１ｃが形成される。カム面２１ｃは、およそ内輪部材２１の外周形状が正多角形となるように均等な間隔で形成される。このカム面２１ｃがローラクラッチ２０ａのインナーを構成する。以下、カム面２１ｃをインナーレース２１ｃという。
【００１８】
内輪部材２１と外輪部材２２とを、このように形成することによって、インナーレース２１ｃとアウターレース２２ａとの隙間が一部で幅狭となり、破線で区画して示したくさびが形成される。
【００１９】
内輪部材２１と外輪部材２２との間には、くさびの係合子としての複数の円柱形のローラ２３と、ローラ２３を保持するリング状の保持器２５が配置される。ローラ２３は、保持器２５によって周方向への移動が可能である。
【００２０】
保持器２５は、内輪部材２１と外輪部材２２との間に外嵌挿入され、内輪部材２１に回転自在に支持される。保持器２５には、周方向にインナーレース２１ｃと同数のポケット２５ｃが形成され、各ポケット２５ｃにローラ２３が組み込まれる。このようにして、保持器２５は、各インナーレース２１ｃに対応して配置されるローラ２３を互いに等間隔に保持する。
【００２１】
ローラ２３の径は、インナーレース２１ｃの中央付近における内輪部材２１と外輪部材２２との間の隙間Ａより小さく、インナーレース２１ｃの両端部（多角形の頂点）のくさび付近における内輪部材２１と外輪部材２２との間の隙間Ｂより大きい。
【００２２】
したがって、ローラ２３が、インナーレース２１ｃの中央に位置するときは、ローラ２３は自転可能となる。一方、ローラ２３が、保持器２５によって、インナーレース２１ｃの中央部から正逆いずれかの周方向へ移動させられると、ローラ２３は、内輪部材２１と外輪部材２２とのくさびに食い込む。これによって、内輪部材２１と外輪部材２２が係合し、内輪部材２１と外輪部材２２がロックする。
【００２３】
また、保持器２５には一対の突起部２５ａ，２５ｂが外輪部材２２側に設けられる。
【００２４】
一方の突起部２５ａの左右には外輪部材２２に組み込まれた中立ばね３１，３２が配設される。中立ばね３１，３２は保持器２５を相反する方向に押圧する。中立ばね３１，３２は、この押圧力によってローラ２３がインナーレース２１ｃの中央に位置するように、すなわち中立状態となるように保持器２５を弾性保持する。
【００２５】
他方の突起部２５ｂには駆動部２０ｂが構成される。他方の突起部２５ｂの左右には、それと垂直にプランジャ３５，３６が取り付けられる。プランジャ３５は、外輪部材２２に固定支持されるソレノイドＡを通電することで、軸方向に直進駆動してソレノイドＡに吸着保持される。プランジャ３５がソレノイドＡに吸着保持されると、プランジャ３５の直進運動によって、それと連結した保持器２５が中立ばね３１，３２のバネ力に抗して中立状態から反時計方向に移動する。
【００２６】
同様に、プランジャ３６は、外輪部材２２に固定支持されるソレノイドＢを通電することで、軸方向に直進駆動してソレノイドＢに吸着保持される。プランジャ３６がソレノイドＢに吸着保持されると、プランジャ３６の直進運動によって、それと連結した保持器２５が中立ばね３１，３２のバネ力に抗して中立状態から時計方向に移動する。
【００２７】
ソレノイドＡ，Ｂへの通電は、外輪部材２２の表面に固定されたスリップリング（図示せず）等を介して行う。また、ソレノイドＡ，Ｂへの通電は、マイクロコンピュータ等からなる制御ユニット（図面せず）によって制御する。
【００２８】
図３はツーウェイクラッチ２０の作用について説明する図である。以下、図３を参照してツーウェイクラッチ２０の作用について詳述する。
【００２９】
図３（Ａ）は、ソレノイドＡ，Ｂが通電されていない状態のローラクラッチ２０ａを示している。このとき、ローラ２３は、保持器２５によって、インナーレース２１ｃの中央に保持されている（中立状態）。その保持力は中立ばね３１，３２のばね力により与えられている。中立状態では、外輪部材２２とローラ２３の間にわずかな隙間が存在する。そのため、内輪部材２１と外輪部材２２とは、自由に相対回転できる。以下、この中立状態のことを「空転スタンバイ」という。
【００３０】
図３（Ｂ）は、ソレノイドＡが通電された状態のローラクラッチ２０ａを示している。ソレノイドＡは、通電されるとプランジャ３５を吸着保持する。そのため、プランジャ３５の直進運動によって、それと連結した保持器２５が中立ばね３１，３２のバネ力に抗して外輪部材２２の回転方向（以下「正回転方向」という）とは逆方向（以下「逆回転方向」という）に移動する。外輪部材２２の回転速度が、内輪部材２１の回転速度と同じか又は相対的に遅ければ、ローラ２３は、瞬時に逆回転方向のくさびに食い込み、内輪部材２１と外輪部材２２がロックする。
【００３１】
この状態は、内輪部材２１から外輪部材２２を駆動する状態である。すなわち、内輪部材２１からの正回転方向の逆入力トルクが外輪部材２２に伝達され得る状態であり、例えば、エンジンブレーキが効いている時などの、カウンタ軸４からインプット軸３を駆動する状態である。以下、この状態のことを「スタンバイＡ」という。なお、外輪部材２２の回転速度が、内輪部材２１の回転速度に対して相対的に速ければ、内輪部材２１と外輪部材２２はロックせずに空転する。
【００３２】
このようにスタンバイＡとは、必ず、「外輪部材２２の回転速度≧内輪部材２１の回転速度」となるワンウェイクラッチ状態のことである。
【００３３】
図３（Ｃ）は、ソレノイドＢが通電された状態のローラクラッチ２０ａを示している。ソレノイドＢは、通電されるとプランジャ３６を吸着保持する。そのため、プランジャ３６の直進運動によって、それと連結した保持器２５が中立ばね３１，３２のバネ力に抗して正回転方向に移動する。このとき、外輪部材２２の回転速度が、内輪部材２１の回転速度と同じか又は相対的に速ければ、ローラ２３は、瞬時に正回転方向のくさびに食い込み、内輪部材２１と外輪部材２２がロックする。
【００３４】
この状態は、外輪部材２２から内輪部材２１を駆動する状態である。すなわち、アクセルを踏み込んで加速している場合などの、インプット軸３からカウンタ軸４を駆動する状態である。これにより、正回転方向の入力トルクが内輪部材２１に伝達され、カウンタ軸４が同方向に回転する。以下、この状態のことを「スタンバイＢ」という。なお、外輪部材２２の回転速度が、内輪部材２１の回転速度に対して相対的に遅ければ、内輪部材２１と外輪部材２２はロックせずに空転する。
【００３５】
このようにスタンバイＢとは、必ず、「外輪部材２２の回転速度≦内輪部材２１の回転速度」となるワンウェイクラッチ状態のことである。
【００３６】
次に本発明による変速制御について、図４〜図６を参照して説明する。
【００３７】
図４は車両走行時の各歯車の状態を示した模式図である。インプット軸３の回転速度をα、カウンタ軸４上の歯車６ａ〜６ｃの回転速度（外輪部材２２の回転速度）をそれぞれβ1、β2、β3、カウンタ軸４の回転速度（内輪部材２１の回転速度）をγとする。歯車６ａ〜６ｃの回転速度β1〜β3は、インプット軸３の回転速度αによって一義的に定まり、変速比の関係から歯車６ａ〜６ｃの回転速度はβ1＜β2＜β3となる。また、カウンタ軸４の回転速度γは選択段に応じた回転速度となる。
【００３８】
図５は、車両加速中に、第１速から第３速までシフトアップさせていった場合の各歯車６におけるツーウェイクラッチ２０の状態を示した図である。
【００３９】
図５（Ａ）は、第１速走行時のツーウェイクラッチ２０の状態を示している。第１速走行時では、第１速をスタンバイＢの状態とし、第２速及び第３速を空転スタンバイとする。したがって、第１速のみがトルク伝達可能となり、エンジン２の駆動力は、第１速を介して出力される。
【００４０】
第１速走行時では、第１速のみがスタンバイＢの状態なので、第１速の歯車６ａのローラクラッチ２０ａがロックする。すなわち、β1＝γの状態である。
【００４１】
図５（Ｂ）は、第２速走行時のツーウェイクラッチ２０の状態を示している。第１速から第２速にシフトアップ変速するときは、第１速走行時の状態から第２速をスタンバイＢの状態へ移行する。第１速はスタンバイＢの状態を維持する。
【００４２】
このように、第１速走行の状態（β1＝γ）から第２速にシフトアップ変速するときは、第２速をスタンバイＢの状態にする。そうすると、β1＜β2なので、第２速の歯車６ｂの回転速度β2が、カウンタ軸４の回転速度γ（＝β1）を超えることになる。したがって、第２速の歯車６ｂのローラクラッチ２０ａがロックされることになる。
【００４３】
一方、第１速の歯車６ａの回転速度β1は、カウンタ軸４の回転速度γ（＝β2）より低くなる。すなわち、β1＜γ（＝β2）となる。したがって、第１速がスタンバイＢの状態のままでも、第２速をスタンバイＢの状態にすれば、第１速の歯車６ａは空転することになる。
【００４４】
上記の通り、車両加速中のシフトアップ変速では、第１速がスタンバイＢの状態のままでも、第２速をスタンバイＢの状態に移行すれば、第１速は空転することになる。したがって、第２速のみがトルク伝達可能となり、エンジン２の駆動力は、第２速を介して出力される。
【００４５】
図５（Ｃ)は、第３速走行時のツーウェイクラッチ２０の状態を示している。第２速から第３速にシフトアップ変速するときは、第２速走行時の状態から第３速をスタンバイＢの状態へ移行する。第１速の状態から第２速にシフトアップ変速する場合と同様の理由で、第２速の状態から第３速にシフトアップ変速する場合も、第３速をスタンバイＢの状態にすれば、第２速の歯車６ｂは空転することになる。したがって、第３速をスタンバイＢの状態に移行すれば、第１速、第２速がともにスタンバイＢの状態のままでも、第１速、第２速はともには空転することになる。これにより、第３速のみがトルク伝達可能となり、エンジン２の駆動力は、第３速を介して出力される。
【００４６】
このように、車両加速中のシフトアップ時には、高速段側のツーウェイクラッチ２０を通電して駆動状態（スタンバイＢ）に切り替えるだけで、低速段側を空転状態（空転スタンバイ）にすることなく変速が可能となる。つまり、低速段側のツーウェイクラッチ２０に対して空転状態へ移行させる通電制御を行わないだけ、素早い変速が可能となる。
【００４７】
また、車両加速中により強い駆動力を求める場合など、上記の状態からシフトダウン変速を行う場合においては、低速段側が駆動状態（スタンバイＢ）であるため、高速段側を空転状態（空転スタンバイ）に切り替えるだけで、変速が可能である。例えば、第３速から第２速にシフトダウン変速を行うときは、第３速をスタンバイＢから空転スタンバイに切り替えるだけでよい。
【００４８】
したがって、シフトアップ変速、シフトダウン変速ともに、素早い変速が可能となる。
【００４９】
図６は、アクセルペダルが操作されていない車両の惰行走行や減速走行のようなコースト走行時に、第３速から第１速までシフトダウンさせていった場合の各歯車６におけるツーウェイクラッチ２０の状態を示した図である。
【００５０】
図６（Ａ）は、第３速走行時のツーウェイクラッチ２０の状態を示している。コースト走行時では、第３速をスタンバイＢからスタンバイＡの状態に切り替え、カウンタ軸４からインプット軸３を駆動する状態とする。さらに、第１速及び第２速をスタンバイＢから空転スタンバイに切り替える。
【００５１】
第３速のみがスタンバイＡの状態なので、第３速の歯車６ｃのローラクラッチ２０ａがロックする。すなわち、β3＝γの状態である。
【００５２】
図６（Ｂ）は、第２速走行時のツーウェイクラッチ２０の状態を示している。第３速から第２速にシフトダウン変速するときは、第３速走行時の状態から第２速をスタンバイＡの状態へ移行させる。第３速はスタンバイＡの状態を維持する。
【００５３】
このように、コースト走行中における第３速走行の状態（β3＝γ）から第２速にシフトダウン変速するときは、第２速をスタンバイＡの状態にする。このとき、β2＜β3なので、第２速の歯車６ｂの回転速度β2は、カウンタ軸４の回転速度γ（＝β3）より低い状態である。したがって、第２速の歯車６ｂのローラクラッチ２０ａがロックされることになる。
【００５４】
一方、第３速の歯車６ｃの回転速度β3は、カウンタ軸４の回転速度γ（＝β2）より高くなる。すなわち、β3＞γ（＝β2）となる。したがって、第３速がスタンバイＡの状態のままでも、第２速をスタンバイＡの状態にすれば、第３速の歯車６ｃは空転することになる。
【００５５】
上記の通り、コースト走行中のシフトダウン変速では、第３速がスタンバイＡの状態のままでも、第２速をスタンバイＡの状態に移行すれば、第３速は空転することになる。
【００５６】
図６（Ｃ)は、第１速走行時のツーウェイクラッチ２０の状態を示している。第２速から第１速にシフトダウン変速するときは、第２速走行時の状態から第１速をスタンバイＡの状態へ移行させる。第３速の状態から第２速にシフトダウン変速する場合と同様の理由で、第２速の状態から第１速にシフトダウン変速する場合も、第１速をスタンバイＡの状態にすれば、第２速の歯車６ｂは空転することになる。したがって、第１速をスタンバイＡの状態に移行すれば、第２速、第３速がともにスタンバイＡの状態のままでも、第２速、第３速はともには空転することになる。
【００５７】
このように、コースト走行時のシフトダウン変速では、低速段側のツーウェイクラッチ２０を駆動状態（スタンバイＡ）に切り替えるだけで、高速段側を空転状態（空転スタンバイ）にすることなく変速が可能となる。つまり、高速段側のツーウェイクラッチ２０に対して、空転状態へ移行させる通電制御を行わないだけ、素早い変速が可能となる。
【００５８】
また、下り坂を走行中に車速が上昇した場合など、エンジンブレーキが効いた状態（カウンタ軸４からインプット軸３を駆動する状態）のままシフトアップ変速を行う場合がある。このような走行中のシフトアップ変速においても、高速段側は駆動状態（スタンバイＡ）であるため、低速段側を空転状態に切り替えるだけで、変速が可能である。例えば、第２速でコースト走行中にシフトアップ変速を行うときは、第２速をスタンバイＡから空転スタンバイに切り替えるだけでよい。
【００５９】
したがって、コースト走行時においても、シフトアップ変速、シフトダウン変速ともに、素早い変速が可能となる。
【００６０】
以上説明した本発明によれば、変速機１を構成する複数のツーウェイクラッチ２０のうち、任意に選択した変速段に対応するツーウェイクラッチ２０を通電することによって、インプット軸３からカウンタ軸４を駆動する状態と、カウンタ軸４からインプット軸３を駆動する状態と、駆動力を伝達しない状態とに切り替えることができる。
【００６１】
したがって、従来のマニュアルトランスミッション機構のように、構造が極めて複雑な噛合機構やシフトフォークなどが不要となり、重量やサイズのコンパクト化を図れる。
【００６２】
また、ソレノイドＡ，Ｂへの電流をＯＮ／ＯＦＦ制御することにより、容易にしかも瞬時に変速が可能である。したがって、変速に油圧を使用する必要がないため、それだけエンジン負荷を軽減することでき、燃費を向上させることができる。
【００６３】
車両加速中のシフトアップ変速時には、高速段側のツーウェイクラッチ２０を駆動状態（スタンバイＢ）に切り替えるだけで、低速段側を空転状態（空転スタンバイ）にすることなく変速が可能となる。つまり、低速段側のツーウェイクラッチ２０に対して、空転状態へ移行させる通電制御を行わないだけ、素早い変速が可能となる。また、車両加速中に、より強い駆動力を求める場合など、上記の状態からシフトダウン変速を行う場合においては、低速段側が駆動状態（スタンバイＢ）であるため、高速段側を空転状態（空転スタンバイ）に切り替えるだけで、変速が可能である。
【００６４】
コースト走行時のシフトダウン変速では、低速段側のツーウェイクラッチ２０を駆動状態（スタンバイＡ）に切り替えるだけで、高速段側を空転状態（空転スタンバイ）にすることなく変速が可能となる。つまり、高速段側のツーウェイクラッチ２０に対して、空転状態へ移行させる通電制御を行わないだけ、素早い変速が可能となる。また、例えば下り坂の走行時に車速が上昇した場合など、エンジンブレーキが効いた状態（カウンタ軸４からインプット軸３を駆動する状態）のままシフトアップ変速を行う場合がある。このような走行中のシフトアップ変速においても、高速段側は駆動状態（スタンバイＡ）であるため、低速段側を空転状態に切り替えるだけで、変速が可能である。
【００６５】
このように、本発明は、カウンタ軸４上の歯車６ａ〜６ｃのツーウェイクラッチ２０を、車両走行状態に応じて、一方向側にのみ一体回転可能若しくは逆方向側に一体回転可能なワンウェイクラッチ状態とするか、空転状態とするかを切り替えるものである。したがって、単に変速時に、ツーウェイクラッチ２０の空転、係合を切り替えるよりも、素早い変速を可能としている。
【００６６】
また、変速時に発進クラッチの断接が不要なので、発進クラッチの断接に起因するショックや空走感が生じない。そのため、運転者の違和感を減らし、運転性が向上するとともに、発進クラッチの耐久性を向上させることができる。
【００６７】
なお、本発明は上記の実施形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。
【００６８】
例えば、本実施形態では、ツーウェイクラッチをカウンタ軸上の歯車に設けて、カウンタ軸に対して空転可能としたが、インプット軸上の歯車に設けてもよい。変速段の段数も本実施形態と同じ段数に限られるものではない。また、外輪部材２２の内周面２２ａにカム面を設けて、内輪部材２１の外周面２１ｂを円形に形成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明による動力伝達システムの概略構成図である。
【図２】ツーウェイクラッチ２０の基本的な構成を示す図である。
【図３】ツーウェイクラッチ２０の作用について説明する図である。
【図４】車両走行時の各歯車の状態を示した模式図である。
【図５】車両加速中に第１速から第３速までシフトアップさせていった場合の各歯車におけるツーウェイクラッチ２０の状態を示した図である。
【図６】コースト走行時に第３速から第１速までシフトダウンさせていった場合の各歯車におけるツーウェイクラッチ２０の状態を示した図である。
【符号の説明】
【００７０】
３ インプット軸
４ カウンタ軸
５ａ〜５ｃ 歯車
６ａ〜６ｃ 歯車
２０ ツーウェイクラッチ
２０ａ ローラクラッチ
２０ｂ 駆動部
２１ａ インナーレース
２２ａ アウターレース
２３ ローラ
２５ 保持器
３１ 中立ばね（ばね）
３２ 中立ばね（ばね）
【技術分野】
【０００１】
本発明は車両用変速機に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の変速機構として、複数の歯車組を備え、これら歯車組を選択的に伝動可能にする噛合機構のカップリングスリーブを、その外周条溝に係合させたシフトフォークによりカップリングスリーブ軸線方向に変位させて所定の変速段を選択し得るように構成されたマニュアルトランスミッション機構が知られている（例えば、従来文献１）。
【特許文献１】特開２００５−２６５１３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、前述したマニュアルトランスミッション機構は、歯車間に配して設けられた噛合機構を左右に変位させることで、所定の変速段を選択する構成となっていた。そのため、変速段の段数に比例して噛合機構の数が増加し、マニュアルトランスミッション機構が大型化するという問題があった。
【０００４】
本発明はこのような従来の問題点に着目してなされたものであり、変速機構を容易な構造として小型化するとともに、変速時間の短縮を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、インプット軸と、前記インプット軸に平行なカウンタ軸と、前記インプット軸及びカウンタ軸上に配設され、互いに常時噛み合って異なる変速比となるように設定された複数の歯車対と、前記複数の歯車対のそれぞれ一方の歯車に設けられ、前記インプット軸から前記カウンタ軸へ回転を伝達して駆動する状態と、前記カウンタ軸から前記インプット軸へ回転を伝達して駆動する状態と、空転して回転を伝達しない状態とに切り替えることができるツーウェイクラッチと、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明では、ツーウェイクラッチを、インプット軸からカウンタ軸へ回転を伝達して駆動する状態と、カウンタ軸からインプット軸へ回転を伝達して駆動する状態と、空転して回転を伝達しない状態とに切り替えることで、容易にしかも瞬時に変速が可能となる。また、構造が極めて複雑な噛合機構やシフトフォークなどが不要となり、重量やサイズのコンパクト化を図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、図面等を参照して本発明の実施形態について説明する。
【０００８】
図１は本発明による変速機１を車両の動力伝達経路に設けた動力伝達システムの概略構成図である。
【０００９】
エンジン２は内燃機関などの原動機であり駆動力を発生する。エンジン２は駆動力を変速機１のインプット軸３に入力する。エンジン２と変速機１との間には、クラッチ７が配設される。クラッチ７を接続することで、エンジン２の駆動力を、変速機１のカウンタ軸４を介して車輪８に伝達する。一方、クラッチ７を解放することで、エンジン２からの駆動力を遮断する。
【００１０】
変速機１は、入力されたエンジン２の駆動力を、車両走行状況によって選択される変速段に応じて増減速させて出力する。
【００１１】
変速機１は、インプット軸３とこれに平行なカウンタ軸４とを備える。インプット軸３には歯車５ａ〜５ｃが配設され、カウンタ軸４には歯車６ａ〜６ｃが配設されている。歯車５ａ〜５ｃ及び６ａ〜６のそれぞれは、例えば５ａと６ａ、５ｂと６ｂ、５ｃと６ｃというように対向する歯車が互いに常時噛み合って複数の歯車対を構成する。各歯車対は、それぞれ異なる変速比となるように設定される。変速比の大きいものから順に第１速〜第３速とし、本実施形態では、歯車対５ａと６ａが第１速、５ｂと６ｂが第２速、５ｃと６ｃが第３速である。なお、後進段については図示省略している。後進段の場合は、歯車対の間にピニオン歯車を挿入すればよい。
【００１２】
歯車５ａ〜５ｃは、インプット軸３に固定される。一方、これに対向する歯車６ａ〜６ｃは、カウンタ軸４に対し空転自在に設けられる。歯車６ａ〜６ｃのそれぞれには、その内径部にツーウェイクラッチ２０が一体に設けられ、ツーウェイクラッチ２０を介してカウンタ軸４に支持される。ツーウェイクラッチ２０は、歯車６ａ〜６ｃを、カウンタ軸４に対して一方向側にのみ一体回転可能若しくは逆方向側に一体回転可能なワンウェイクラッチ状態とするか、空転状態とするかを切り替える。
【００１３】
図２は歯車６ａ〜６ｃに設けられたツーウェイクラッチ２０の基本的な構成を示す図である。
【００１４】
ツーウェイクラッチ２０は、２つの回転軸間で駆動力の伝達を断接する。ツーウェイクラッチ２０は、動力の伝達及び遮断を行うローラクラッチ２０ａと、そのローラクラッチ２０ａを制御して結合する駆動部２０ｂとを備える。
【００１５】
ローラクラッチ２０ａは、駆動力が入力／出力される外輪部材２２と、その駆動力を出力／入力する内輪部材２１を備える。
【００１６】
外輪部材２２の外周部位には、歯車６が一体に形成され、エンジン２からの駆動力が、歯車６を介して外輪部材２２に伝達される。外輪部材２２の内周面２２ａは円形に形成される。この内周面２２ａがローラクラッチ２０ａのアウターを構成する。以下、内周面２２ａをアウターレース２２ａという。
【００１７】
内輪部材２１は、外輪部材２２の内周に同軸的に配置される。内輪部材２１は、その内周面２１ａをカウンタ軸４にスプライン嵌合する。内輪部材２１の外周面２１ｂには、複数のカム面２１ｃが形成される。カム面２１ｃは、およそ内輪部材２１の外周形状が正多角形となるように均等な間隔で形成される。このカム面２１ｃがローラクラッチ２０ａのインナーを構成する。以下、カム面２１ｃをインナーレース２１ｃという。
【００１８】
内輪部材２１と外輪部材２２とを、このように形成することによって、インナーレース２１ｃとアウターレース２２ａとの隙間が一部で幅狭となり、破線で区画して示したくさびが形成される。
【００１９】
内輪部材２１と外輪部材２２との間には、くさびの係合子としての複数の円柱形のローラ２３と、ローラ２３を保持するリング状の保持器２５が配置される。ローラ２３は、保持器２５によって周方向への移動が可能である。
【００２０】
保持器２５は、内輪部材２１と外輪部材２２との間に外嵌挿入され、内輪部材２１に回転自在に支持される。保持器２５には、周方向にインナーレース２１ｃと同数のポケット２５ｃが形成され、各ポケット２５ｃにローラ２３が組み込まれる。このようにして、保持器２５は、各インナーレース２１ｃに対応して配置されるローラ２３を互いに等間隔に保持する。
【００２１】
ローラ２３の径は、インナーレース２１ｃの中央付近における内輪部材２１と外輪部材２２との間の隙間Ａより小さく、インナーレース２１ｃの両端部（多角形の頂点）のくさび付近における内輪部材２１と外輪部材２２との間の隙間Ｂより大きい。
【００２２】
したがって、ローラ２３が、インナーレース２１ｃの中央に位置するときは、ローラ２３は自転可能となる。一方、ローラ２３が、保持器２５によって、インナーレース２１ｃの中央部から正逆いずれかの周方向へ移動させられると、ローラ２３は、内輪部材２１と外輪部材２２とのくさびに食い込む。これによって、内輪部材２１と外輪部材２２が係合し、内輪部材２１と外輪部材２２がロックする。
【００２３】
また、保持器２５には一対の突起部２５ａ，２５ｂが外輪部材２２側に設けられる。
【００２４】
一方の突起部２５ａの左右には外輪部材２２に組み込まれた中立ばね３１，３２が配設される。中立ばね３１，３２は保持器２５を相反する方向に押圧する。中立ばね３１，３２は、この押圧力によってローラ２３がインナーレース２１ｃの中央に位置するように、すなわち中立状態となるように保持器２５を弾性保持する。
【００２５】
他方の突起部２５ｂには駆動部２０ｂが構成される。他方の突起部２５ｂの左右には、それと垂直にプランジャ３５，３６が取り付けられる。プランジャ３５は、外輪部材２２に固定支持されるソレノイドＡを通電することで、軸方向に直進駆動してソレノイドＡに吸着保持される。プランジャ３５がソレノイドＡに吸着保持されると、プランジャ３５の直進運動によって、それと連結した保持器２５が中立ばね３１，３２のバネ力に抗して中立状態から反時計方向に移動する。
【００２６】
同様に、プランジャ３６は、外輪部材２２に固定支持されるソレノイドＢを通電することで、軸方向に直進駆動してソレノイドＢに吸着保持される。プランジャ３６がソレノイドＢに吸着保持されると、プランジャ３６の直進運動によって、それと連結した保持器２５が中立ばね３１，３２のバネ力に抗して中立状態から時計方向に移動する。
【００２７】
ソレノイドＡ，Ｂへの通電は、外輪部材２２の表面に固定されたスリップリング（図示せず）等を介して行う。また、ソレノイドＡ，Ｂへの通電は、マイクロコンピュータ等からなる制御ユニット（図面せず）によって制御する。
【００２８】
図３はツーウェイクラッチ２０の作用について説明する図である。以下、図３を参照してツーウェイクラッチ２０の作用について詳述する。
【００２９】
図３（Ａ）は、ソレノイドＡ，Ｂが通電されていない状態のローラクラッチ２０ａを示している。このとき、ローラ２３は、保持器２５によって、インナーレース２１ｃの中央に保持されている（中立状態）。その保持力は中立ばね３１，３２のばね力により与えられている。中立状態では、外輪部材２２とローラ２３の間にわずかな隙間が存在する。そのため、内輪部材２１と外輪部材２２とは、自由に相対回転できる。以下、この中立状態のことを「空転スタンバイ」という。
【００３０】
図３（Ｂ）は、ソレノイドＡが通電された状態のローラクラッチ２０ａを示している。ソレノイドＡは、通電されるとプランジャ３５を吸着保持する。そのため、プランジャ３５の直進運動によって、それと連結した保持器２５が中立ばね３１，３２のバネ力に抗して外輪部材２２の回転方向（以下「正回転方向」という）とは逆方向（以下「逆回転方向」という）に移動する。外輪部材２２の回転速度が、内輪部材２１の回転速度と同じか又は相対的に遅ければ、ローラ２３は、瞬時に逆回転方向のくさびに食い込み、内輪部材２１と外輪部材２２がロックする。
【００３１】
この状態は、内輪部材２１から外輪部材２２を駆動する状態である。すなわち、内輪部材２１からの正回転方向の逆入力トルクが外輪部材２２に伝達され得る状態であり、例えば、エンジンブレーキが効いている時などの、カウンタ軸４からインプット軸３を駆動する状態である。以下、この状態のことを「スタンバイＡ」という。なお、外輪部材２２の回転速度が、内輪部材２１の回転速度に対して相対的に速ければ、内輪部材２１と外輪部材２２はロックせずに空転する。
【００３２】
このようにスタンバイＡとは、必ず、「外輪部材２２の回転速度≧内輪部材２１の回転速度」となるワンウェイクラッチ状態のことである。
【００３３】
図３（Ｃ）は、ソレノイドＢが通電された状態のローラクラッチ２０ａを示している。ソレノイドＢは、通電されるとプランジャ３６を吸着保持する。そのため、プランジャ３６の直進運動によって、それと連結した保持器２５が中立ばね３１，３２のバネ力に抗して正回転方向に移動する。このとき、外輪部材２２の回転速度が、内輪部材２１の回転速度と同じか又は相対的に速ければ、ローラ２３は、瞬時に正回転方向のくさびに食い込み、内輪部材２１と外輪部材２２がロックする。
【００３４】
この状態は、外輪部材２２から内輪部材２１を駆動する状態である。すなわち、アクセルを踏み込んで加速している場合などの、インプット軸３からカウンタ軸４を駆動する状態である。これにより、正回転方向の入力トルクが内輪部材２１に伝達され、カウンタ軸４が同方向に回転する。以下、この状態のことを「スタンバイＢ」という。なお、外輪部材２２の回転速度が、内輪部材２１の回転速度に対して相対的に遅ければ、内輪部材２１と外輪部材２２はロックせずに空転する。
【００３５】
このようにスタンバイＢとは、必ず、「外輪部材２２の回転速度≦内輪部材２１の回転速度」となるワンウェイクラッチ状態のことである。
【００３６】
次に本発明による変速制御について、図４〜図６を参照して説明する。
【００３７】
図４は車両走行時の各歯車の状態を示した模式図である。インプット軸３の回転速度をα、カウンタ軸４上の歯車６ａ〜６ｃの回転速度（外輪部材２２の回転速度）をそれぞれβ1、β2、β3、カウンタ軸４の回転速度（内輪部材２１の回転速度）をγとする。歯車６ａ〜６ｃの回転速度β1〜β3は、インプット軸３の回転速度αによって一義的に定まり、変速比の関係から歯車６ａ〜６ｃの回転速度はβ1＜β2＜β3となる。また、カウンタ軸４の回転速度γは選択段に応じた回転速度となる。
【００３８】
図５は、車両加速中に、第１速から第３速までシフトアップさせていった場合の各歯車６におけるツーウェイクラッチ２０の状態を示した図である。
【００３９】
図５（Ａ）は、第１速走行時のツーウェイクラッチ２０の状態を示している。第１速走行時では、第１速をスタンバイＢの状態とし、第２速及び第３速を空転スタンバイとする。したがって、第１速のみがトルク伝達可能となり、エンジン２の駆動力は、第１速を介して出力される。
【００４０】
第１速走行時では、第１速のみがスタンバイＢの状態なので、第１速の歯車６ａのローラクラッチ２０ａがロックする。すなわち、β1＝γの状態である。
【００４１】
図５（Ｂ）は、第２速走行時のツーウェイクラッチ２０の状態を示している。第１速から第２速にシフトアップ変速するときは、第１速走行時の状態から第２速をスタンバイＢの状態へ移行する。第１速はスタンバイＢの状態を維持する。
【００４２】
このように、第１速走行の状態（β1＝γ）から第２速にシフトアップ変速するときは、第２速をスタンバイＢの状態にする。そうすると、β1＜β2なので、第２速の歯車６ｂの回転速度β2が、カウンタ軸４の回転速度γ（＝β1）を超えることになる。したがって、第２速の歯車６ｂのローラクラッチ２０ａがロックされることになる。
【００４３】
一方、第１速の歯車６ａの回転速度β1は、カウンタ軸４の回転速度γ（＝β2）より低くなる。すなわち、β1＜γ（＝β2）となる。したがって、第１速がスタンバイＢの状態のままでも、第２速をスタンバイＢの状態にすれば、第１速の歯車６ａは空転することになる。
【００４４】
上記の通り、車両加速中のシフトアップ変速では、第１速がスタンバイＢの状態のままでも、第２速をスタンバイＢの状態に移行すれば、第１速は空転することになる。したがって、第２速のみがトルク伝達可能となり、エンジン２の駆動力は、第２速を介して出力される。
【００４５】
図５（Ｃ)は、第３速走行時のツーウェイクラッチ２０の状態を示している。第２速から第３速にシフトアップ変速するときは、第２速走行時の状態から第３速をスタンバイＢの状態へ移行する。第１速の状態から第２速にシフトアップ変速する場合と同様の理由で、第２速の状態から第３速にシフトアップ変速する場合も、第３速をスタンバイＢの状態にすれば、第２速の歯車６ｂは空転することになる。したがって、第３速をスタンバイＢの状態に移行すれば、第１速、第２速がともにスタンバイＢの状態のままでも、第１速、第２速はともには空転することになる。これにより、第３速のみがトルク伝達可能となり、エンジン２の駆動力は、第３速を介して出力される。
【００４６】
このように、車両加速中のシフトアップ時には、高速段側のツーウェイクラッチ２０を通電して駆動状態（スタンバイＢ）に切り替えるだけで、低速段側を空転状態（空転スタンバイ）にすることなく変速が可能となる。つまり、低速段側のツーウェイクラッチ２０に対して空転状態へ移行させる通電制御を行わないだけ、素早い変速が可能となる。
【００４７】
また、車両加速中により強い駆動力を求める場合など、上記の状態からシフトダウン変速を行う場合においては、低速段側が駆動状態（スタンバイＢ）であるため、高速段側を空転状態（空転スタンバイ）に切り替えるだけで、変速が可能である。例えば、第３速から第２速にシフトダウン変速を行うときは、第３速をスタンバイＢから空転スタンバイに切り替えるだけでよい。
【００４８】
したがって、シフトアップ変速、シフトダウン変速ともに、素早い変速が可能となる。
【００４９】
図６は、アクセルペダルが操作されていない車両の惰行走行や減速走行のようなコースト走行時に、第３速から第１速までシフトダウンさせていった場合の各歯車６におけるツーウェイクラッチ２０の状態を示した図である。
【００５０】
図６（Ａ）は、第３速走行時のツーウェイクラッチ２０の状態を示している。コースト走行時では、第３速をスタンバイＢからスタンバイＡの状態に切り替え、カウンタ軸４からインプット軸３を駆動する状態とする。さらに、第１速及び第２速をスタンバイＢから空転スタンバイに切り替える。
【００５１】
第３速のみがスタンバイＡの状態なので、第３速の歯車６ｃのローラクラッチ２０ａがロックする。すなわち、β3＝γの状態である。
【００５２】
図６（Ｂ）は、第２速走行時のツーウェイクラッチ２０の状態を示している。第３速から第２速にシフトダウン変速するときは、第３速走行時の状態から第２速をスタンバイＡの状態へ移行させる。第３速はスタンバイＡの状態を維持する。
【００５３】
このように、コースト走行中における第３速走行の状態（β3＝γ）から第２速にシフトダウン変速するときは、第２速をスタンバイＡの状態にする。このとき、β2＜β3なので、第２速の歯車６ｂの回転速度β2は、カウンタ軸４の回転速度γ（＝β3）より低い状態である。したがって、第２速の歯車６ｂのローラクラッチ２０ａがロックされることになる。
【００５４】
一方、第３速の歯車６ｃの回転速度β3は、カウンタ軸４の回転速度γ（＝β2）より高くなる。すなわち、β3＞γ（＝β2）となる。したがって、第３速がスタンバイＡの状態のままでも、第２速をスタンバイＡの状態にすれば、第３速の歯車６ｃは空転することになる。
【００５５】
上記の通り、コースト走行中のシフトダウン変速では、第３速がスタンバイＡの状態のままでも、第２速をスタンバイＡの状態に移行すれば、第３速は空転することになる。
【００５６】
図６（Ｃ)は、第１速走行時のツーウェイクラッチ２０の状態を示している。第２速から第１速にシフトダウン変速するときは、第２速走行時の状態から第１速をスタンバイＡの状態へ移行させる。第３速の状態から第２速にシフトダウン変速する場合と同様の理由で、第２速の状態から第１速にシフトダウン変速する場合も、第１速をスタンバイＡの状態にすれば、第２速の歯車６ｂは空転することになる。したがって、第１速をスタンバイＡの状態に移行すれば、第２速、第３速がともにスタンバイＡの状態のままでも、第２速、第３速はともには空転することになる。
【００５７】
このように、コースト走行時のシフトダウン変速では、低速段側のツーウェイクラッチ２０を駆動状態（スタンバイＡ）に切り替えるだけで、高速段側を空転状態（空転スタンバイ）にすることなく変速が可能となる。つまり、高速段側のツーウェイクラッチ２０に対して、空転状態へ移行させる通電制御を行わないだけ、素早い変速が可能となる。
【００５８】
また、下り坂を走行中に車速が上昇した場合など、エンジンブレーキが効いた状態（カウンタ軸４からインプット軸３を駆動する状態）のままシフトアップ変速を行う場合がある。このような走行中のシフトアップ変速においても、高速段側は駆動状態（スタンバイＡ）であるため、低速段側を空転状態に切り替えるだけで、変速が可能である。例えば、第２速でコースト走行中にシフトアップ変速を行うときは、第２速をスタンバイＡから空転スタンバイに切り替えるだけでよい。
【００５９】
したがって、コースト走行時においても、シフトアップ変速、シフトダウン変速ともに、素早い変速が可能となる。
【００６０】
以上説明した本発明によれば、変速機１を構成する複数のツーウェイクラッチ２０のうち、任意に選択した変速段に対応するツーウェイクラッチ２０を通電することによって、インプット軸３からカウンタ軸４を駆動する状態と、カウンタ軸４からインプット軸３を駆動する状態と、駆動力を伝達しない状態とに切り替えることができる。
【００６１】
したがって、従来のマニュアルトランスミッション機構のように、構造が極めて複雑な噛合機構やシフトフォークなどが不要となり、重量やサイズのコンパクト化を図れる。
【００６２】
また、ソレノイドＡ，Ｂへの電流をＯＮ／ＯＦＦ制御することにより、容易にしかも瞬時に変速が可能である。したがって、変速に油圧を使用する必要がないため、それだけエンジン負荷を軽減することでき、燃費を向上させることができる。
【００６３】
車両加速中のシフトアップ変速時には、高速段側のツーウェイクラッチ２０を駆動状態（スタンバイＢ）に切り替えるだけで、低速段側を空転状態（空転スタンバイ）にすることなく変速が可能となる。つまり、低速段側のツーウェイクラッチ２０に対して、空転状態へ移行させる通電制御を行わないだけ、素早い変速が可能となる。また、車両加速中に、より強い駆動力を求める場合など、上記の状態からシフトダウン変速を行う場合においては、低速段側が駆動状態（スタンバイＢ）であるため、高速段側を空転状態（空転スタンバイ）に切り替えるだけで、変速が可能である。
【００６４】
コースト走行時のシフトダウン変速では、低速段側のツーウェイクラッチ２０を駆動状態（スタンバイＡ）に切り替えるだけで、高速段側を空転状態（空転スタンバイ）にすることなく変速が可能となる。つまり、高速段側のツーウェイクラッチ２０に対して、空転状態へ移行させる通電制御を行わないだけ、素早い変速が可能となる。また、例えば下り坂の走行時に車速が上昇した場合など、エンジンブレーキが効いた状態（カウンタ軸４からインプット軸３を駆動する状態）のままシフトアップ変速を行う場合がある。このような走行中のシフトアップ変速においても、高速段側は駆動状態（スタンバイＡ）であるため、低速段側を空転状態に切り替えるだけで、変速が可能である。
【００６５】
このように、本発明は、カウンタ軸４上の歯車６ａ〜６ｃのツーウェイクラッチ２０を、車両走行状態に応じて、一方向側にのみ一体回転可能若しくは逆方向側に一体回転可能なワンウェイクラッチ状態とするか、空転状態とするかを切り替えるものである。したがって、単に変速時に、ツーウェイクラッチ２０の空転、係合を切り替えるよりも、素早い変速を可能としている。
【００６６】
また、変速時に発進クラッチの断接が不要なので、発進クラッチの断接に起因するショックや空走感が生じない。そのため、運転者の違和感を減らし、運転性が向上するとともに、発進クラッチの耐久性を向上させることができる。
【００６７】
なお、本発明は上記の実施形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。
【００６８】
例えば、本実施形態では、ツーウェイクラッチをカウンタ軸上の歯車に設けて、カウンタ軸に対して空転可能としたが、インプット軸上の歯車に設けてもよい。変速段の段数も本実施形態と同じ段数に限られるものではない。また、外輪部材２２の内周面２２ａにカム面を設けて、内輪部材２１の外周面２１ｂを円形に形成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明による動力伝達システムの概略構成図である。
【図２】ツーウェイクラッチ２０の基本的な構成を示す図である。
【図３】ツーウェイクラッチ２０の作用について説明する図である。
【図４】車両走行時の各歯車の状態を示した模式図である。
【図５】車両加速中に第１速から第３速までシフトアップさせていった場合の各歯車におけるツーウェイクラッチ２０の状態を示した図である。
【図６】コースト走行時に第３速から第１速までシフトダウンさせていった場合の各歯車におけるツーウェイクラッチ２０の状態を示した図である。
【符号の説明】
【００７０】
３ インプット軸
４ カウンタ軸
５ａ〜５ｃ 歯車
６ａ〜６ｃ 歯車
２０ ツーウェイクラッチ
２０ａ ローラクラッチ
２０ｂ 駆動部
２１ａ インナーレース
２２ａ アウターレース
２３ ローラ
２５ 保持器
３１ 中立ばね（ばね）
３２ 中立ばね（ばね）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インプット軸と、
前記インプット軸に平行なカウンタ軸と、
前記インプット軸及びカウンタ軸上に配設され、互いに常時噛み合って異なる変速比となるように設定された複数の歯車対と、
前記複数の歯車対のそれぞれ一方の歯車に設けられ、その歯車を前記インプット軸から前記カウンタ軸へ回転を伝達して駆動する状態と、前記カウンタ軸から前記インプット軸へ回転を伝達して駆動する状態と、空転して回転を伝達しない状態とに切り替えることができるツーウェイクラッチと、
を有する車両用変速機。
【請求項２】
前記ツーウェイクラッチは、
円筒形のアウターレースと、
複数のローラと、
前記複数のローラに対応した平面を有する多角形のインナーレースと、
前記複数のローラを円周方向に保持する保持器と、
前記保持器を所定位置に弾性保持するばねと、
前記保持器と連結して、前記保持器を正回転方向及び逆回転方向に駆動させて保持する駆動部と、
を備えること特徴とする請求項１に記載の車両用変速機。
【請求項３】
前記駆動部は、前記保持器を正回転方向に駆動させて保持することで前記ツーウェイクラッチを前記インプット軸から前記カウンタ軸へ回転を伝達して駆動する状態に切り替え、前記保持器を逆回転方向に駆動させて保持することで前記ツーウェイクラッチを前記カウンタ軸から前記インプット軸へ回転を伝達して駆動する状態に切り替える
ことを特徴とする請求項２に記載の車両用変速機。
【請求項４】
前記駆動部は、電磁コイルの電磁力に基づく電流の断続制御によって前記保持器を駆動する
ことを特徴とする請求項２又は３に記載の車両用変速機。
【請求項５】
前記複数の歯車対のうち、所定の歯車対の前記ツーウェイクラッチの状態が、前記インプット軸から前記カウンタ軸へ回転を伝達して駆動する状態のときは、
前記所定の歯車対よりも変速比の大きい歯車対の前記ツーウェイクラッチの状態は、前記インプット軸から前記カウンタ軸へ回転を伝達して駆動する状態である
ことを特徴とする請求項１から４までのいずれか１つに記載の車両用変速機。
【請求項６】
前記複数の歯車対のうち、所定の歯車対の前記ツーウェイクラッチの状態が、前記カウンタ軸から前記インプット軸へ回転を伝達して駆動する状態のときは、
前記所定の歯車対よりも変速比の小さい歯車対の前記ツーウェイクラッチの状態は、前記カウンタ軸から前記インプット軸へ回転を伝達して駆動する状態である
ことを特徴とする請求項１から５までのいずれか１つに記載の車両用変速機。
【請求項１】
インプット軸と、
前記インプット軸に平行なカウンタ軸と、
前記インプット軸及びカウンタ軸上に配設され、互いに常時噛み合って異なる変速比となるように設定された複数の歯車対と、
前記複数の歯車対のそれぞれ一方の歯車に設けられ、その歯車を前記インプット軸から前記カウンタ軸へ回転を伝達して駆動する状態と、前記カウンタ軸から前記インプット軸へ回転を伝達して駆動する状態と、空転して回転を伝達しない状態とに切り替えることができるツーウェイクラッチと、
を有する車両用変速機。
【請求項２】
前記ツーウェイクラッチは、
円筒形のアウターレースと、
複数のローラと、
前記複数のローラに対応した平面を有する多角形のインナーレースと、
前記複数のローラを円周方向に保持する保持器と、
前記保持器を所定位置に弾性保持するばねと、
前記保持器と連結して、前記保持器を正回転方向及び逆回転方向に駆動させて保持する駆動部と、
を備えること特徴とする請求項１に記載の車両用変速機。
【請求項３】
前記駆動部は、前記保持器を正回転方向に駆動させて保持することで前記ツーウェイクラッチを前記インプット軸から前記カウンタ軸へ回転を伝達して駆動する状態に切り替え、前記保持器を逆回転方向に駆動させて保持することで前記ツーウェイクラッチを前記カウンタ軸から前記インプット軸へ回転を伝達して駆動する状態に切り替える
ことを特徴とする請求項２に記載の車両用変速機。
【請求項４】
前記駆動部は、電磁コイルの電磁力に基づく電流の断続制御によって前記保持器を駆動する
ことを特徴とする請求項２又は３に記載の車両用変速機。
【請求項５】
前記複数の歯車対のうち、所定の歯車対の前記ツーウェイクラッチの状態が、前記インプット軸から前記カウンタ軸へ回転を伝達して駆動する状態のときは、
前記所定の歯車対よりも変速比の大きい歯車対の前記ツーウェイクラッチの状態は、前記インプット軸から前記カウンタ軸へ回転を伝達して駆動する状態である
ことを特徴とする請求項１から４までのいずれか１つに記載の車両用変速機。
【請求項６】
前記複数の歯車対のうち、所定の歯車対の前記ツーウェイクラッチの状態が、前記カウンタ軸から前記インプット軸へ回転を伝達して駆動する状態のときは、
前記所定の歯車対よりも変速比の小さい歯車対の前記ツーウェイクラッチの状態は、前記カウンタ軸から前記インプット軸へ回転を伝達して駆動する状態である
ことを特徴とする請求項１から５までのいずれか１つに記載の車両用変速機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００７−２９８１４５（Ｐ２００７−２９８１４５Ａ）
【公開日】平成１９年１１月１５日（２００７．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１２８２０３（Ｐ２００６−１２８２０３）
【出願日】平成１８年５月２日（２００６．５．２）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１１月１５日（２００７．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年５月２日（２００６．５．２）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
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