(57)【要約】      （修正有）【課題】変速段の増加に拘らずトランスミッションケースの軸方向の寸法増大を抑制すると共に、レイアウト及び係合要素選択の自由度の向上を図ることができる歯車式多段変速機を提供すること。【解決手段】トランスミッションケース（ギアボックス１１）に対し回転可能に支持した入力軸２０及び出力軸３０と、入力軸２０と出力軸３０の間に介装したギア変速機構とを備え、ギア変速機構のトルク伝達経路を選択することにより複数の変速段を得る歯車式多段変速機１０において、入力軸２０と出力軸３０とを同軸上に配置すると共に、入力軸２０に設けた入力ギア２１〜２３と出力軸３０に設けた出力ギア３２とのギア径を異ならせた設定にする。また、同軸配置による入出力軸の外周位置に、複数のカウンタ軸４０,５０,６０を配置し、且つ断接する係合要素（１速クラッチ４３,２速クラッチ５３,３速クラッチ６３）とを設けた。【選択図】図３
2010071353.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トランスミッションケースに対し回転可能に支持した入力軸及び出力軸と、前記入力軸と前記出力軸の間に介装したギア変速機構とを備え、前記ギア変速機構のトルク伝達経路を選択することにより複数の変速段を得る歯車式多段変速機において、
前記入力軸と前記出力軸とを同軸上に配置すると共に、前記入力軸に設けた入力ギアと前記出力軸に設けた出力ギアとのギア径を異ならせた設定にし、
前記同軸配置による入出力軸の外周位置に、前記複数の変速段のそれぞれに対応して複数のカウンタ軸を配置し、
前記トランスミッションケースに対し回転可能に支持した前記カウンタ軸のそれぞれに、前記入力ギアと噛み合う入力側変速ギアと、前記出力ギアと噛み合う出力側変速ギアとを設け、
前記入力側変速ギアと前記出力側変速ギアとのどちらか一方の変速ギアと、前記カウンタ軸とを断接する係合要素を、前記複数のカウンタ軸にそれぞれ設けたことを特徴とする歯車式多段変速機。
【請求項２】
請求項１に記載された歯車式多段変速機において、
前記入力ギアと前記出力ギアのうち少なくとも一方のギアは、前記複数の変速段のそれぞれに対応してギア径を異ならせたことを特徴とする歯車式多段変速機。
【請求項３】
請求項２に記載された歯車式多段変速機において、
前記入力ギアと前記出力ギアのうち一方の入力ギアは、前記複数の変速段のそれぞれに対応してギア径を異ならせ、他方の出力ギアは、前記複数の変速段に拘らず一定のギア径にしたことを特徴とする歯車式多段変速機。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載された歯車式多段変速機において、
前記係合要素は、前記カウンタ軸のそれぞれの端部位置であって、前記トランスミッションケースの外部位置に設けたことを特徴とする歯車式多段変速機。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載された歯車式多段変速機において、
前記入力軸と前記出力軸との間に、係合時に入出力軸を直結する直結係合要素を設けたことを特徴とする歯車式多段変速機。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載された歯車式多段変速機において、
前記入力軸をモータジェネレータに接続し、
前記出力軸を車両のアシスト駆動輪に接続し、
前記モータジェネレータは、車両発進時に変速を伴うモータ給電により駆動アシストを行い、車両減速時にジェネレータ発電を行うことを特徴とする歯車式多段変速機。
【請求項７】
請求項６に記載された歯車式多段変速機において、
前記車両は、牽引車側に主駆動源を搭載し、被牽引車側に前記モータジェネレータを搭載し、発進時に変速を伴って前記被牽引車を駆動アシストするフルトレーラトラックであることを特徴とする歯車式多段変速機。
【請求項８】
請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載された歯車式多段変速機において、
前記入力軸を、複数の変速段を有する副変速機を介して駆動源に接続し、
前記出力軸を、車両の駆動輪に接続したことを特徴とする歯車式多段変速機。
【請求項９】
請求項８に記載された歯車式多段変速機において、
前記入力軸を、複数の変速段を有する副変速機を介してエンジンに接続し、
前記副変速機は、遊星歯車と複数の摩擦締結要素とを備え、前記複数の摩擦締結要素の締結動作により減速段、等速段、後退段を得ることを特徴とする歯車式多段変速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両等に搭載される歯車式多段変速機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、同軸上に配置した入力軸及び出力軸を備え、入力軸から入力された回転駆動力を変速して出力軸から出力する歯車式多段変速機としては、入力軸に設けた入力ギアに噛み合う入力側変速ギアと、出力軸に設けた出力ギアに噛み合う出力側変速ギアとを設けたカウンタ軸を備えたものが知られている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
従来の歯車式多段変速機では、一つのカウンタ軸に変速段に対応する複数の入力側変速ギアと出力側変速ギアを設け、複数の入力側変速ギアのうちのいずれかを選択的にカウンタ軸に係合することで所望の変速段を得る。
【特許文献１】特開2004-125047号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の歯車式多段変速機にあっては、一つのカウンタ軸に複数の変速段に対応する複数の入力側変速ギアを設けているため、変速段を増加するにしたがってカウンタ軸が長くなり、トランスミッションケースが軸方向に大型化するという問題があった。
【０００５】
また、複数の入力側変速ギアが同軸上に位置しているので、複数の入力側変速ギアのうちのいずれかを選択的にカウンタ軸に係合するクラッチを入力側変速ギア間に配置しなければならず、クラッチ配置のレイアウトの自由度が低くなっていた。さらに、変速ギア間に配置されるクラッチは油圧クラッチや噛み合いクラッチに限られ、電磁クラッチ等を用いることができない問題もあった。
【０００６】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、変速段の増加に拘らずトランスミッションケースの軸方向の寸法増大を抑制すると共に、レイアウト及び係合要素選択の自由度の向上を図ることができる歯車式多段変速機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明では、トランスミッションケースに対し回転可能に支持した入力軸及び出力軸と、前記入力軸と前記出力軸の間に介装したギア変速機構とを備え、前記ギア変速機構のトルク伝達経路を選択することにより複数の変速段を得る歯車式多段変速機において、
前記入力軸と前記出力軸とを同軸上に配置すると共に、前記入力軸に設けた入力ギアと前記出力軸に設けた出力ギアとのギア径を異ならせた設定にし、
前記同軸配置による入出力軸の外周位置に、前記複数の変速段のそれぞれに対応して複数のカウンタ軸を配置し、
前記トランスミッションケースに対し回転可能に支持した前記カウンタ軸のそれぞれに、前記入力ギアと噛み合う入力側変速ギアと、前記出力ギアと噛み合う出力側変速ギアとを設け、
前記入力側変速ギアと前記出力側変速ギアとのどちらか一方の変速ギアと、前記カウンタ軸とを断接する係合要素を、前記複数のカウンタ軸にそれぞれ設けたことを特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】
よって、本発明の歯車式多段変速機にあっては、複数の変速段のそれぞれに対応する複数のカウンタ軸が入出力軸の外周位置に配置され、各カウンタ軸のそれぞれに、入力側変速ギアと、出力側変速ギアと、このうち一方の変速ギアとカウンタ軸とを断接する係合要素とが設けられた。
すなわち、複数の変速団のそれぞれに対応する複数の入力側変速ギア及び複数の出力側変速ギアは、入出力軸を取り巻く外周位置に位置して軸方向に並ぶことない。そのため、変速段を増加するために入力側変速ギア及び出力側変速ギアを増やしても、軸方向寸法をそのままの長さに維持することができる。また、一つのカウンタ軸に入力側変速ギアと出力側変速ギアと係合要素とがそれぞれ一つずつ設けられているため、この係合要素を変速ギア間に配置する必要がない。さらにこの係合要素はどのようなものであっても用いることができる。
この結果、変速段の増加に拘らずトランスミッションケースの軸方向の寸法増大を抑制すると共に、レイアウト及び係合要素選択の自由度の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の歯車式多段変速機を実現する最良の形態を、図面に示す実施例１及び実施例２に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１０】
まず、構成を説明する。
図１は、実施例１の歯車式多段変速機を適用したモータアシスト機構を有するフルトレーラトラックを示す外観図である。図２は、実施例１の歯車式多段変速機を示す一部破断斜視図である。図３は、実施例１の歯車式多段変速機の構成を示すスケルトン図である。図４（ａ）は、実施例１の歯車式多段変速機の入力軸をエンジン側から見たときの説明図であり、図４（ｂ）は、実施例１の歯車式多段変速機の出力軸をエンジン側から見たときの説明図である。図５は、実施例１の歯車式多段変速機を適用したモータアシスト機構を示すシステム図である。
【００１１】
実施例１の歯車式多段変速機を適用したモータアシスト機構を有する車両であるフルトレーラトラック１は、図１に示すように、トラクター２と、トレーラ３と、モータアシスト機構１００とを備えている。トラクター２は、エンジン（主駆動源）を搭載して自走可能な牽引車であり、後部に牽引装置２ａを備えている。トレーラ３は、トラクター２に牽引される非牽引車であり、ブレーキ機構を有すると共に前部に牽引装置２ａに接続する被牽引装置３ａを備えている。モータアシスト機構１００は、トレーラ３の一対の前輪４ａと一対の後輪４ｂとの間に搭載され、発進時に変速を伴ってトレーラ３の駆動アシストを行う。このモータアシスト機構１００は、図５に示すように、モータジェネレータMGと、インバータINVと、バッテリBATと、歯車式多段変速機１０と、モータアシストコントローラ１０１とを有している。
【００１２】
歯車式多段変速機１０は、図２及び図３に示すように、ギアボックス（トランスミッションケース）１１と、入力軸２０（図４(a)に示す軸心をＯinとする）と、出力軸３０（図４(b)に示す軸心をＯoutとする）と、複数の変速段（ここでは１速段〜３速段）のそれぞれに対応した複数のカウンタ軸、すなわち１速段に対応した１速カウンタ軸４０（図４(a),(b)に示す軸心をＯ１とする）と、２速段に対応した２速カウンタ軸５０（図４(a),(b)に示す軸心をＯ２とする）と、３速段に対応した３速カウンタ軸６０（図４(a),(b)に示す軸心をＯ３とする）と、を備えている。
【００１３】
入力軸２０は、ギアボックス１１内に一端部が挿入され、ギアボックス１１から突出した他端部がモータジェネレータMGのロータにダンパーを介して接続する。この入力軸２０は、ギアボックス１１に対しベアリング１２ａを介して回転可能に支持されている。ギアボックス１１内に挿入された入力軸２０の一端部には、複数の変速段（ここでは１速段〜３速段）のそれぞれに対応してギア径が異なる１速入力ギア２１と、２速入力ギア２２と、３速入力ギア２３とが一体的に形成されている。なお、この１速入力ギア２１、２速入力ギア２２、３速入力ギア２３は、順にギア径が大きくなっている。
【００１４】
出力軸３０は、ギアボックス１１内に一端部が挿入され、ギアボックス１１から突出した他端部がプロペラシャフトPSに接続する。なお、図５に示すように、プロペラシャフトPSには、ディファレンシャルDFを介して左後輪（アシスト駆動輪）４ｂに接続した左ドライブシャフトDSLと、右後輪（アシスト駆動輪）４ｂに接続した右ドライブシャフトDSRとが接続されている。出力軸３０は、ギアボックス１１内に挿入された一端部に、軸方向に延びると共に入力軸２０が挿入される円筒部３１が形成されている。この円筒部３１に入力軸２０が挿入されることにより、入力軸２０と出力軸３０とは同軸上に配置される。また、入力軸２０と円筒部３１とは、ベアリング１３ａ，１３ｂを介して相対的に回転可能になり、さらに円筒部３１は、ギアボックス１１に対しベアリング１２ｂを介して回転可能に支持されている。そして、円筒部３１には、出力ギア３２が一体的に形成されている。この出力ギア３２は、複数の変速段（ここでは１速段〜３速段）に拘らず一定のギア径となっており、１速入力ギア２１、２速入力ギア２２、３速入力ギア２３よりもギア径が大きくなっている。すなわち、全ての入力ギア２１〜２３と出力ギア３２とはギア径が異なっている。
【００１５】
さらに、ギアボックス１１から突出した出力軸３０の端部位置には、係合時に入力軸２０と出力軸３０とを直結する直結クラッチ（直結係合要素）３４が設けられている。この直結クラッチ３４は電磁クラッチであり、ギアボックス１１の外部位置であるプロペラシャフト側面１１ａに固定されている。そして、直結クラッチ３４により係合した入力軸２０と出力軸３０とは、直結段を得る際のトルク伝達経路となる。
【００１６】
１速カウンタ軸４０は、同軸配置による入力軸２０及び出力軸３０の外周位置に配置され（図４(a),(b)参照）、ギアボックス１１に対しベアリング１４ａ，１４ｂを介して回転可能に支持されている。この１速カウンタ軸４０には、１速入力ギア２１に噛み合う１速入力側変速ギア４１が固定され、出力ギア３２に噛み合う１速出力側変速ギア４２が遊嵌されている。さらに、ギアボックス１１から突出した１速カウンタ軸４０の端部位置には、１速出力側変速ギア４２と１速カウンタ軸４０とを断接する１速クラッチ４３が設けられている。この１速クラッチ４３は電磁クラッチであり、ギアボックス１１の外部位置であるプロペラシャフト側面１１ａに固定されている。そして、この１速入力側変速ギア４１、１速カウンタ軸４０、１速出力側変速ギア４２は、一速段を得る際のトルク伝達経路となる。
【００１７】
２速カウンタ軸５０は、同軸配置による入力軸２０及び出力軸３０の外周位置に配置され（図４(a),(b)参照）、ギアボックス１１に対しベアリング１５ａ，１５ｂを介して回転可能に支持されている。この２速カウンタ軸５０には、２速入力ギア２２に噛み合う２速入力側変速ギア５１が固定され、出力ギア３２に噛み合う２速出力側変速ギア５２が遊嵌されている。さらに、ギアボックス１１から突出した２速カウンタ軸５０の端部位置には、２速出力側変速ギア５２と２速カウンタ軸５０とを断接する２速クラッチ５３が設けられている。この２速クラッチ５３は電磁クラッチであり、ギアボックス１１の外部位置であるプロペラシャフト側面１１ａに固定されている。そして、この２速入力側変速ギア５１、２速カウンタ軸５０、２速出力側変速ギア５２は、２速段を得る際のトルク伝達経路となる。
【００１８】
３速カウンタ軸６０は、同軸配置による入力軸２０及び出力軸３０の外周位置に配置され（図４(a),(b)参照）、ギアボックス１１に対しベアリング１６ａ，１６ｂを介して回転可能に保持されている。この３速カウンタ軸６０には、３速入力ギア２３に噛み合う３速入力側変速ギア６１が固定され、出力ギア３２に噛み合う３速出力側変速ギア６２が遊嵌されている。さらに、ギアボックス１１から突出した３速カウンタ軸６０の端部位置には、３速出力側変速ギア６２と３速カウンタ軸６０とを断接する３速クラッチ６３が設けられている。この３速クラッチ６３は電磁クラッチであり、ギアボックス１１の外部位置であるプロペラシャフト側端面１１ａに固定されている。そして、この３速入力側変速ギア６１、３速カウンタ軸６０、３速出力側変速ギア６２は、３速段を得る際のトルク伝達経路となる。
【００１９】
モータジェネレータMGは、ロータに永久磁石を埋設しステータにステータコイルが巻きつけられた同期型モータジェネレータであり、モータアシストコントローラ１０１からの制御指示に基づいて、インバータINVにより作り出された三相交流を印加することにより制御される。このモータジェネレータMGは、バッテリBATからの電力の供給を受けて回転駆動する電動機として動作することもできるし（以下、この状態を「力行」と呼ぶ）、ロータが後輪４ｂから回転エネルギーを受ける場合には、ステータコイルの両端に起電力を生じさせる発電機として機能し、バッテリBATを充電することもできる（以下、この状態を「回生」と呼ぶ）。
【００２０】
モータアシストコントローラ１０１は、トラクター２におけるシフト位置を検出するシフト位置スイッチ１０２と、トラクター２におけるブレーキ操作を検出するブレーキスイッチ１０３と、トラクター２におけるアクセル開度APOを検出するアクセル開度センサ１０４と、トラクター２における車速VSPを検出する車速センサ１０５からの情報を入力する。そして、発進条件の成立を判断したときや発電条件の成立を判断したときには、モータジェネレータMGのモータ動作点（Nm,Tm）を制御する指示をインバータINVに出力する。また、上記車速VSPに基づいて１速クラッチ４３、２速クラッチ５３、３速クラッチ６３、直結クラッチ３４の少なくともいずれかを断接する指示を出力する。なお、このモータアシストコントローラ１０１では、バッテリBATの充電状態を表すバッテリSOCをインバータINVを介して監視していて、このバッテリSOC情報は、モータジェネレータMGの制御情報に用いられる。
【００２１】
図６(a)は、実施例１のモータアシスト機構のモータアシストコントローラにて実行される、モータアシスト走行処理の流れを示すフローチャートであり、以下、各ステップについて説明する。
【００２２】
ステップＳ１では、フルトレーラトラック１が発進する発進条件が成立するか否かを判断し、YES（発進条件成立）の場合はステップＳ２へ移行し、NO（発進条件非成立）の場合はステップＳ１を繰り返す。ここで、発進条件が成立するか否かは、トラクター２においてＤレンジを選択し、ブレーキ解除操作されると共に、アクセル開度APOがゼロ以上か否かにより判断する。なお、Ｄレンジを選択しているか否かはシフト位置スイッチ１０２の入力により判断し、ブレーキ解除操作されたか否かはブレーキスイッチ１０３の入力により判断し、アクセル開度APOがゼロ以上か否かはアクセル開度センサ１０４の入力により判断する。
【００２３】
ステップＳ２では、ステップＳ１での発進条件成立との判断に続き、モータジェネレータMGに給電して電動機として動作させると同時に、１速クラッチ４３をON操作して１速出力側変速ギア４２と１速カウンタ軸４０とを係合し、ステップ３へ移行する。
【００２４】
ステップＳ３では、ステップＳ２でのモータジェネレータMGの駆動と１速クラッチ４３の作動に続き、車速VSPが設定値V1以上であるか否かを判断し、YES（車速VSPが設定値V1以上）の場合はステップＳ４へ移行し、NO（車速VSPが設定値V1未満）の場合はステップＳ２を維持する。ここで、車速VSPは車速センサ１０５の入力により判断する（以下同じ）。なお、ここでは例えばV1＝１０km/hに設定する。
【００２５】
ステップＳ４では、ステップＳ３での車速VSPが設定値V1以上との判断に続き、１速クラッチ４３をOFF操作して１速出力側変速ギア４２と１速カウンタ軸４０とを遮断し、２速クラッチ５３をON操作して２速出力側変速ギア５２と２速カウンタ軸５０とを係合し、ステップ５へ移行する。
【００２６】
ステップＳ５では、ステップＳ３での１速クラッチ４３と２速クラッチ５３との掛け変え制御に続き、車速VSPが設定値V2以上であるか否かを判断し、YES（車速VSPが設定値V2以上）の場合はステップＳ６へ移行し、NO（車速VSPが設定値V2未満）の場合はステップＳ４を維持する。なお、ここでは例えばV2＝２０km/hに設定する。
【００２７】
ステップＳ６では、ステップＳ５での車速VSPが設定値V2以上との判断に続き、２速クラッチ５３をOFF操作して２速出力側変速ギア５２と２速カウンタ軸５０とを遮断し、３速クラッチ６３をON操作して３速出力側変速ギア６２と３速カウンタ軸６０とを係合し、ステップ７へ移行する。
【００２８】
ステップＳ７では、ステップＳ６での２速クラッチ５３と３速クラッチ６３との掛け変え制御に続き、車速VSPが設定値V3以上であるか否かを判断し、YES（車速VSPが設定値V3以上）の場合はステップＳ８へ移行し、NO（車速VSPが設定値V3未満）の場合はステップＳ６を維持する。なお、ここでは例えばV3＝３０km/hに設定する。
【００２９】
ステップＳ８では、ステップＳ７での車速VSPが設定値V3以上との判断に続き、３速クラッチ６３をOFF操作して３速出力側変速ギア６２と３速カウンタ軸６０とを遮断し、直結クラッチ３４をON操作して入力軸２０と出力軸３０とを係合し、ステップ９へ移行する。
【００３０】
ステップＳ９では、ステップＳ８での３速クラッチ６３と直結クラッチ３４との掛け変え制御に続き、車速VSPが設定値V4以上であるか否かを判断し、YES（車速VSPが設定値V4以上）の場合はステップＳ１０へ移行し、NO（車速VSPが設定値V4未満）の場合はステップＳ８を維持する。なお、ここでは例えばV4＝４０km/hに設定する。
【００３１】
ステップＳ10では、ステップＳ９での車速VSPが設定値V4以上との判断に続き、モータジェネレータMGへの給電を停止すると同時に、直結クラッチ３４をOFF操作して入力軸２０と出力軸３０とを遮断し、リターンへ移行する。
【００３２】
図６(b)は、実施例１のモータアシスト機構のモータアシストコントローラにて実行される、走行発電処理の流れを示すフローチャートであり、以下、各ステップについて説明する。
【００３３】
ステップＳ11では、フルトレーラトラック１がモータアシストされずに走行しているか否かを判断し、YES（モータアシストなく走行中）の場合はステップＳ12へ移行し、NO（停止又はモータアシスト中）の場合はステップＳ11を繰り返す。
【００３４】
ステップＳ12では、ステップＳ11でのモータアシストなく走行中との判断に続き、トラクター２においてブレーキ操作時であるか否かを判断し、YES（ブレーキ操作時）の場合はステップＳ15へ移行し、NO（ブレーキ非操作）の場合はステップＳ13へ移行する。ここで、ブレーキ操作時であるか否かは、ブレーキスイッチ１０３の入力により判断する。
【００３５】
ステップＳ13では、ステップＳ12でのブレーキ非操作との判断に続き、トラクター２においてアクセル戻し操作時であるか否かを判断し、YES（アクセル戻し操作時）の場合はステップＳ15へ移行し、NO（アクセル非戻し操作）の場合はステップＳ14へ移行する。ここで、アクセル戻し操作時であるか否かは、アクセル開度センサ１０４の入力により判断する。
【００３６】
ステップＳ14では、ステップＳ13でのアクセル非戻し操作との判断に続き、トラクター２においてシフトダウン操作時であるか否かを判断し、YES（シフトダウン操作時）の場合はステップＳ15へ移行し、NO（シフトダウン非操作）の場合はステップＳ18へ移行する。ここで、シフトダウン操作時であるか否かは、シフト位置スイッチ１０２の入力により判断する。
【００３７】
ステップＳ15では、ステップＳ12でのブレーキ操作時との判断、又はステップＳ13でのアクセル戻し操作時との判断、又はステップＳ14でのシフトダウン操作時との判断に続き、バッテリSOCがフル状態であるか否かを判断し、YES（バッテリSOC full）の場合はステップＳ18へ移行し、NO（バッテリSOC full以下）の場合はステップＳ16へ移行する。ここで、バッテリSOCがフル状態であるか否かは、インバータINVからの入力により判断する。
【００３８】
ステップＳ16では、ステップＳ15でのバッテリSOC full以下との判断に続き、発電制御を実行し、ステップＳ17へ移行する。ここで、発電制御は、直結クラッチ３４をON操作して入力軸２０と出力軸３０とを係合すると共に、制動エネルギーを回生してモータジェネレータMGにより発電し、バッテリBATの充電のために使用することで実行する。
【００３９】
ステップＳ17では、ステップＳ16での発電制御の実行に続き、トラクター２において減速中であるか否かを判断し、YES（減速中）の場合はステップＳ1５へ戻り、NO（非減速）の場合はステップＳ18へ移行する。ここで、減速中であるか否かは、車速センサ１０５の入力により判断する。
【００４０】
ステップＳ18では、ステップＳ14でのシフトダウン非操作、又はステップＳ15でのバッテリSOC fullとの判断、又はステップＳ17での減速中との判断に続き、発電制御を終了し、リターンへ移行する。ここで、発電制御は、直結クラッチ３４をOFF操作して入力軸２０と出力軸３０とを遮断し、後輪４ｂの回転力によってモータジェネレータMGのロータが回転しないようにすることで終了する。
【００４１】
次に、作用を説明する。
実施例１の歯車式多段変速機１０における作用を、「軸方向寸法抑制作用」、「レイアウト自由度向上作用」、「係合要素選択自由度向上作用」、「モータアシスト走行作用」、「走行発電作用」に分けて説明する。
【００４２】
［軸方向寸法抑制作用］
通常、ギア変速機構は、入力軸に設けた入力ギアに噛み合うカウンタ軸に設けた入力側変速ギアと、出力軸に設けた出力ギアに噛み合う上記カウンタ軸に設けた出力側変速ギアとを備えている。そして、入力軸から入力したトルクは、入力ギアからギア変速機構である入力側変速ギア、カウンタ軸、出力側変速ギアと伝達され、出力ギアを介して出力軸から変速されて出力される。つまり、入力側変速ギア、カウンタ軸、出力側変速ギアがトルク伝達経路となり、変速段ごとに異なるトルク伝達経路を選択することで、複数の変速段を得ることができる。
【００４３】
このとき、一つのカウンタ軸に複数の変速段に対応して複数の入力側変速ギアと複数の出力側変速ギアとを設けた場合では、複数の入力側変速ギアと複数の出力側変速ギアとが同軸上に並設される。一方、変速段を増加させるには異なるトルク伝達経路が必要となるので、変速段ごとに異なる入力側変速ギア及び出力側変速ギアが必要である。すなわち、入力側変速ギアと出力側変速ギアとを同軸上に並列した場合では、変速段の増加に伴って入力側変速ギア及び出力側変速ギアの並列長さが長くなり、その結果カウンタ軸の軸長が長くなって、これを支持するトランスミッションケースの軸方向長さも長くなる。
【００４４】
これに対し、実施例1の歯車式多段変速機１０においては、同軸配置した入力軸２０と出力軸３０の外周位置に、１速から３速までの複数の変速段にそれぞれ対応して１速カウンタ軸４０、２速カウンタ軸５０、３速カウンタ軸６０を配置し、それぞれのカウンタ軸４０，５０，６０に入力側変速ギア４１，５１，６１と、出力側変速ギア４２，５２，６２とを設けた構成とした。言い換えると、変速段ごとに異なるカウンタ軸４０，５０，６０を設けると共に、各カウンタ軸４０，５０，６０に変速段に対応する入力側変速ギア４１，５１，６１と出力側変速ギア４２，５２，６２とを一つずつ設ける構成を採用した。
【００４５】
このため、入力側変速ギア４１，５１，６１はそれぞれ入力軸２０を囲む外周位置に配置され、出力側変速ギア４２，５２，６２はそれぞれ出力軸３０を囲む外周位置に配置され、各変速ギアが軸方向に並列することがない。そのため、ギアボックス１１の軸方向長さは、少なくとも入力ギア２１〜２３のギア幅と出力ギア３２のギア幅との合計分確保すればよく、各変速ギアのギア幅はギアボックス１１の軸方向長さに寄与しない。さらに、変速段を増加する場合では、この増加する変速段に対応する入力側変速ギア及び出力側変速ギアを入力軸２０、出力軸２０の外周位置に配置するので、他の変速ギアと同じ軸方向位置に新たな変速ギアを追加することができる。これにより、変速段の増加に拘らずトランスミッションケースの軸方向長さを抑制することができる。
【００４６】
特に、実施例1の歯車式多段変速機１０においては、一速入力ギア２１、２速入力ギア２２、３速入力ギア２３は、１速〜３速の変速段のそれぞれに対してギア径を異ならせ、出力ギア３２は、変速段に拘らず一定のギア径にする構成を採用した。
【００４７】
このため、低速段に対応するカウンタ軸（ここでは１速カウンタ軸４０、２速カウンタ軸５０）を入出力軸２０，３０の径方向近傍に配置することができ、ギアボックス１１の径方向寸法の短縮化を図ることができる。さらに、伝達トルクの比較的小さい入力ギア２１〜２３を変速段に対応してギア径を異ならせたので、伝達トルクが大きくギア幅が広い出力ギア３２のギア径を変速段に対応して異ならせる場合よりも、ギアボックス１１の軸方向寸法の増大を抑制することができる。
【００４８】
なお、複数の変速段のそれぞれに対応して出力ギアのギア径を異ならせてもよい。すなわち、入力ギアと出力ギアのウチ少なくとも一方のギアを、複数の変速段のそれぞれに対応してギア径を異ならせたものでは、ギアボックス１１の径方向寸法増大を抑制しつつ、ギア比を大きく取ることができる。特に、入力ギア及び出力ギアの両ギアを複数の変速段のそれぞれに対応してギア径を異ならせる場合には、ギア比を大きく取ることができ、変速幅を拡大することができる。
【００４９】
［レイアウト自由度向上作用］
一つのカウンタ軸に複数の変速段に対応して複数の入力側変速ギアと複数の出力側変速ギアとを設けた場合には、例えば複数の入力側変速ギアのいずれかを選択的にカウンタ軸に係合することで、変速段に応じて異なるトルク伝達経路を選択する。このとき、複数の入力側変速ギアを選択的にカウンタ軸に係合させるクラッチ（係合要素）は、入力側変速ギア間に配置しなければならず、クラッチの位置が限定的になってしまう。
【００５０】
これに対し、実施例1の歯車式多段変速機１０においては、１速から３速までの複数の変速段にそれぞれ対応して配置した１速カウンタ軸４０、２速カウンタ軸５０、３速カウンタ軸６０のそれぞれに出力側変速ギア４２，５２，６２と各カウンタ軸４０，５０，６０とを断接する係合要素である１速クラッチ４３、２速クラッチ５３、３速クラッチ６３を設けた構成を採用した。
【００５１】
このため、各クラッチ４３，５３，６３は、それぞれ出力側変速ギア４２，５２，６２を一つずつ断接させるので、各カウンタ軸４０，５０，６０の端部位置に設けたり、変速ギア間に設けたりすることができる。これにより、クラッチレイアウトの自由度を向上させることができる。
【００５２】
［係合要素選択自由度向上作用］
変速ギア間に配置されたクラッチ（係合要素）としては、ギアに使用するオイルの影響により油圧クラッチや噛み合いクラッチに限られ、電磁クラッチ等を用いることができない。
【００５３】
これに対し、実施例1の歯車式多段変速機１０においては、上述の通り各カウンタ軸４０，５０，６０のそれぞれに１速クラッチ４３、２速クラッチ５３、３速クラッチ６３を設けた構成を採用したため、各クラッチとして油圧式クラッチや噛み合いクラッチに加えて電磁クラッチを用いることが可能となる。これにより、係合要素の選択の自由度を向上させることができる。
【００５４】
特に、実施例１の歯車式多段変速機１０において、各クラッチ４３，５３，６３を各カウンタ軸４０，５０，６０の端部位置であって、ギアボックス１１の外部位置に設けた構成を採用した。
【００５５】
このため、ギアボックス１１内の湿室空間と、ギアボックス１１外の乾室空間とを切り分けることができ、電磁クラッチである各クラッチ４３，５３，６３の配線や取付を容易に行うことができると共に、各クラッチ４３，５３，６３のメンテナンス性の向上を図ることができる。
【００５６】
加えて、実施例１の歯車式多段変速機１０においては、入力軸２０と出力軸３０との間に、係合時に入出力軸を直結する直結係合要素である直結クラッチ３４を設け、この直結係合クラッチ３４を出力軸３０の端部位置であって、ギアボックス１１の外部位置に設けた構成を採用した。
【００５７】
このため、レイアウトの大幅な変化やメンテナンス性の低下を生じることなく変速段の段数を増加させることができる。
【００５８】
［モータアシスト走行作用］
フルトレーラトラック１は、トレーラ３にかかる荷重をトレーラ３だけで支持し、トラクター２はトレーラ３を牽引する構造となっている。そのため、トラクター２の牽引重量は、トレーラ３を牽引しない場合に比べて、荷物を満載したトレーラ３を牽引する場合には１５〜１６ｔ程度増加する。したがって、トラクター２にかかる負担はトレーラ３の有無や積載量に応じて大きく異なるが、トレーラ３を確実に牽引することを考えるとトラクター２のエンジンを大型化しておかなければならなかった。また、トラクター２に大きな負担がかかるのは主に発進時であり、通常走行時ではトレーラ３の牽引の有無に拘らずトラクター２にかかる負担は大きく変わらないという問題もあった。
【００５９】
これに対し、実施例１の歯車式多段変速機１０では、フルトレーラトラック１が発進した場合に、図６（ａ）に示すフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ３へと進み、モータアシスト走行処理が実行される。このとき、図７におけるｔ１のようにモータジェネレータMGへの給電がなされると同時に、歯車式多段変速機１０の１速クラッチ４３がON操作される。これにより、モータジェネレータMGからトレーラ３の後輪４ｂ，４ｂへとつながる動力伝達経路がつながり、モータジェネレータMGによりトレーラ３を発進駆動させると共に、その駆動トルクを歯車式多段変速機１０において増大させて伝達させることができる。
【００６０】
そして、車速VSPが設定値V1以上になると、ステップＳ３→ステップＳ４→ステップＳ５へと進み、１速クラッチ４３と２速クラッチ５３との掛け変え制御が実行され、モータ給電はなされたまま１速クラッチ４３がOFF操作され、２速クラッチ５３がON操作される（図７においてｔ２）。さらに、車速VSPが設定値V2以上になると、ステップＳ５→ステップＳ６→ステップＳ７へと進み、２速クラッチ５３と３速クラッチ６３との掛け変え制御が実行され、モータ給電はなされたまま２速クラッチ５３がOFF操作され、３速クラッチ６３がON操作される（図７においてｔ３）。さらに、車速VSPが設定値V3以上になると、ステップＳ７→ステップＳ８→ステップＳ９へと進み、３速クラッチ６３と直結クラッチ３４との掛け変え制御が実行され、モータ給電はなされたまま３速クラッチ６３がOFF操作され、直結クラッチ３４がON操作される（図７においてｔ４）。そして、車速VSPが設定値V4以上になると、ステップＳ９→ステップＳ１０へと進み、モータアシスト走行処理が終了する。このとき、図７においてｔ５のように、モータジェネレータMGへの給電が停止すると同時に、歯車式多段変速機１０の直結クラッチ３４がOFF操作され、モータジェネレータMGからトレーラ３の後輪４ｂ，４ｂへとつながる動力伝達経路が遮断される。
【００６１】
このように、車速VSPに応じて各クラッチ４３，５３，６３，３４を掛け変え制御することで、変速を伴ってモータ給電による駆動アシストを実行することができ、モータジェネレータMGからのトルク伝達を効率よく行うことができる。そして、モータジェネレータMGにより車両発進時に変速を伴うモータ給電により駆動アシストを行うことで、発進時にトラクター２にかかる負担を軽減させることができ、トラクター２のエンジンを大型化する必要がなくなる。
【００６２】
特に、実施例１においては、発進アシストする車両がフルトレーラトラック１であるので、トレーラ３の有無や積載量に応じてトラクター２にかかる負担が大きく変わるが、このようなフルトレーラトラック１に発進アシスト機構１００を搭載することで、トレーラ３の発進駆動に必要な駆動力を発進アシスト機構１００によって賄うことができる。そのため、発進時のトラクター２の負担増を低下させると共に、トレーラ３の有無等によるトラクター２の負担増を抑制することができる。
【００６３】
［走行発電作用］
実施例１のフルトレーラトラック１では、モータアシストされずに走行中において、ブレーキに操作に伴う減速、アクセル戻し操作に伴う減速、シフトダウンに伴う減速のいずれかが生じた場合、ステップＳ11→ステップＳ12→ステップＳ13→ステップＳ14→ステップＳ15→ステップＳ16→ステップＳ17へと進み、走行発電処理が実行される。そして、バッテリSOCがフル状態でないときには、直結クラッチ３４をON操作して入力軸２０と出力軸３０とを係合すると共に、制動エネルギーを回生してモータジェネレータMGにより発電し、バッテリBATの充電のために使用することで実行される発電制御が行われる。つまり、図８においてｔ６のように、車速VSPが低減（減速）すると同時にモータジェネレータMGとトレーラ３の後輪４ｂ，４ｂとを歯車式多段変速機１０を介して接続し、モータジェネレータMGにより発電する。その後、車速が一定になればステップＳ17→ステップＳ18へと進み発電制御が終了する。このとき、直結クラッチ３４をOFF操作して入力軸２０と出力軸３０とを遮断することで、後輪４ｂ，４ｂからの動力伝達を遮断してモータジェネレータMGによる発電を停止する（図８においてｔ７）。さらに、その後減速すれば、再び発電制御が実行されてモータジェネレータMGによる発電が行われ（図８においてｔ８）、車両の停止に伴って車速VSPがゼロになればモータジェネレータMGによる発電も停止する（図８においてｔ９）。
【００６４】
このように、車両減速時の制動エネルギーを回生してジェネレータ発電することにより、モータアシスト時に使用される電力をこの制動エネルギーで賄うことができる。また、ジェネレータ発電時にはトレーラ３に制動力が作用するので、トレーラ３のブレーキ機構の負担を軽減することができる。
【００６５】
次に、効果を説明する。
実施例１の歯車式多段変速機１０にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
【００６６】
(1) トランスミッションケース（ギアボックス１１）に対し回転可能に支持した入力軸２０及び出力軸３０と、前記入力軸２０と前記出力軸３０の間に介装したギア変速機構とを備え、前記ギア変速機構のトルク伝達経路を選択することにより複数の変速段を得る歯車式多段変速機１０において、前記入力軸２０と前記出力軸３０とを同軸上に配置すると共に、前記入力軸２０に設けた入力ギア２１〜２３と前記出力軸３０に設けた出力ギア３２とのギア径を異ならせた設定にし、前記同軸配置による入出力軸２０, ３０の外周位置に、前記複数の変速段のそれぞれに対応して複数のカウンタ軸４０,５０,６０を配置し、前記トランスミッションケース１１に対し回転可能に支持した前記カウンタ軸４０,５０,６０のそれぞれに、前記入力ギア２１〜２３と噛み合う入力側変速ギア４１,５１,６１と、前記出力ギア３２と噛み合う出力側変速ギア４２,５２,６２とを設け、前記入力側変速ギア４１,５１,６１と前記出力側変速ギア４２,５２,６２とのどちらか一方の変速ギアと、前記カウンタ軸４０,５０,６０とを断接する係合要素（１速クラッチ４３,２速クラッチ５３,３速クラッチ６３）を、前記複数のカウンタ軸４０,５０,６０にそれぞれ設けた。このため、変速段の増加に拘らずトランスミッションケース１１の軸方向の寸法増大を抑制すると共に、レイアウト及び係合要素選択の自由度の向上を図ることができる。
【００６７】
(2) 前記入力ギア２１〜２３と前記出力ギア３２のうち少なくとも一方のギアは、前記複数の変速段のそれぞれに対応してギア径を異ならせた。このため、トランスミッションケース１１の径方向寸法増大を抑制しつつ、ギア比を大きく取ることができる。
【００６８】
(3) 前記入力ギア２１〜２３と前記出力ギア３２のうち一方の入力ギア２１〜２３は、前記複数の変速段のそれぞれに対応してギア径を異ならせ、他方の出力ギア３２は、前記複数の変速段に拘らず一定のギア径にした。このため、出力ギア３２のギア径を複数の変速段に対応して異ならせる場合よりも、トランスミッションケース１１の軸方向寸法の増大を抑制することができる。
【００６９】
(4)  前記係合要素（１速クラッチ４３,２速クラッチ５３,３速クラッチ６３）は、前記カウンタ軸４０,５０,６０のそれぞれの端部位置であって、前記トランスミッションケース１１の外部位置に設けた。このため、各係合要素４３,５３,６３の配線や取付を容易に行うことができると共に、メンテナンス性を向上させることができる。
【００７０】
(5)  前記入力軸と２０前記出力軸３０との間に、係合時に入出力軸２０, ３０を直結する直結係合要素（直結クラッチ３４）を設けた。このため、レイアウトの大幅な変化を生じることなく変速段の段数の増加を図ることができる。
【００７１】
(6)  前記入力軸２０をモータジェネレータMGに接続し、前記出力軸３０を車両のアシスト駆動輪（トレーラ３の後輪４ｂ,４ｂ）に接続し、前記モータジェネレータMGは、車両発進時に変速を伴うモータ給電により駆動アシストを行い、車両減速時にジェネレータ発電を行う。これにより、発進時に発生するエンジンにかかる負担を効率よく軽減することができると共に、制動エネルギーを回生してモータアシスト時の電力を賄うことができる。
【００７２】
(7)  前記車両は、牽引車（トラクター２）側に主駆動源（エンジン）を搭載し、被牽引車（トレーラ３）側に前記モータジェネレータMGを搭載し、発進時に変速を伴って前記被牽引車３を駆動アシストするフルトレーラトラック１である。これにより、被牽引車３の有無や積載量等によって牽引車２にかかる負担が大きく異なる場合であっても、牽引車２への負担増を抑制することができる。
【実施例２】
【００７３】
実施例２は、歯車式多段変速機を車両に搭載される車両用変速機に適用した例である。
まず、構成を説明する。
図９は、実施例２の歯車式多段変速機を適用した車両用変速機の構成を示すスケルトン図である。
【００７４】
実施例２の歯車式多段変速機１０Ａは、入力軸２０を複数の変速段を有する副変速機７０を介してエンジンEngに接続し、出力軸３０を車両の駆動輪（図示せず）に接続している。
【００７５】
副変速機７０は、入力軸Input側から出力軸Output側までの軸上に配置された、遊星ギア（遊星歯車）G1と、複数の摩擦締結要素としての第１クラッチC1、第２クラッチC2及び第１ブレーキB1、第２ブレーキB2とを備えている。
【００７６】
遊星ギアG1は、サンギアS1と、リングギアR1と、両ギアS1,R1に噛み合うピニオンP1を支持するキャリアPC1と、を有するシングルピニオン型遊星ギアである。
【００７７】
入力軸Inputは、リングギアR1に連結され、エンジンEngからの回転駆動力を、トルクコンバータ等を介して入力する。出力軸Outputは、第1クラッチC1を介してキャリアPC1に連結されると共に第２クラッチC2を介してリングギアR1に連結され、出力回転駆動力を、歯車式多段変速機１０Ａの入力軸２０に伝達する。
【００７８】
第１クラッチC1は、キャリアPC1と出力軸Outputとを選択的に断接するクラッチである。第２クラッチC2は、リングギアR1と出力軸Outputとを選択的に断接するクラッチである。第１ブレーキB1は、キャリアPC1の回転をトランスミッションケースCaseに対し選択的に停止させるブレーキである。第２ブレーキB2は、リングギアR1の回転をトランスミッションケースCaseに対し選択的に停止させるブレーキである。
【００７９】
図10(a)は、実施例２の歯車式多段変速機が適用された車両用変速機の副変速機の変速段ごとの各摩擦締結要素の締結状態を示す締結作動表であり、図10(b)は、実施例２の歯車式多段変速機が適用された車両用変速機の副変速機の共線図である。なお、図10(a)において、○印は当該摩擦締結要素が締結状態となることを示し、無印は当該摩擦締結要素が解放状態となることを示す。
【００８０】
上記のように構成された副変速機７０においては、各摩擦締結要素の締結状態を、締結していた１つの摩擦締結要素を解放し、解放していた１つの摩擦締結要素を締結するという掛け替え変速を行うことで、下記のように、等速段、減速段、後退速段の変速段を実現することができる。
【００８１】
すなわち、「等速段」では、第1クラッチC1及び第2クラッチC2が締結状態となり、サンギアS1の回転数とキャリアPC1及びリングギアR1の回転数とは一致する。「減速段」では、第1クラッチC1及び第２ブレーキB2が締結状態となり、サンギアS1の回転数はキャリアPC1の回転数よりも相対的に大きくなる。「後退速段」では、第２クラッチC2及び第１ブレーキB1が締結状態となり、サンギアS1の回転はリングギアR1において逆回転となる。
【００８２】
なお、他の構成は、実施例１と同様であるので、対応する構成に同一符号を付して説明を省略する。
【００８３】
次に、作用を説明する。
実施例２の歯車式多段変速機１０Ａは、入力軸２０を複数の変速段を有する副変速機７０を介してエンジンEngに接続し、出力軸３０を車両の駆動輪（図示せず）に接続している。また、副変速機７０は、入力軸Input側から出力軸Output側までの軸上に配置された、遊星ギア（遊星歯車）G1と、摩擦締結要素としての第１クラッチC1、第２クラッチC2及び第１ブレーキB1、第２ブレーキB2とを備えている。
【００８４】
これにより、エンジンEngから副変速機７０に入力したトルクは、例えばこの副変速機７０にて第１クラッチC1及び第2クラッチC2が締結したときには、減速されずに等速のまま出力軸Outputから出力され、歯車式多段変速機１０Ａにおいて１速段、２速段、３速段、直結段と選択的に変速されて駆動輪へと出力される。また、副変速機７０にて第1クラッチC1及び第２ブレーキB2が締結したときには、減速されて出力軸Outputから出力され、歯車式多段変速機１０Ａにおいてさらに１速段、２速段、３速段、直結段と選択的に変速されて駆動輪へと出力される。
【００８５】
すなわち、副変速機７０によって主変速機となる歯車式多段変速機１０Ａの変速段数を２倍化することができ、簡易な構成で車両用変速機の多段化を図ることができる。
【００８６】
また、副変速機７０にて第２クラッチC2及び第１ブレーキB1が締結したときには、入力軸Inputの回転が逆となって出力軸Outputから出力され、車両を後退させることができる。これにより、歯車式多段変速機１０Ａを車両用変速機として有効なものとすることができる。なお、他の作用は、実施例１と同様であるので説明を省略する。
【００８７】
次に、効果を説明する。
実施例２の歯車式多段変速機１０Ａにあっては、実施例１の(1)〜(5)の効果に加え、下記の効果を得ることができる。
【００８８】
(8) 前記入力軸２０を、複数の変速段を有する副変速機７０を介して駆動源（エンジンEng）に接続し、前記出力軸３０を、車両の駆動輪に接続した。このため、簡易な構成で変速段の多段化を図ることができる。
【００８９】
(9)  前記入力軸２０を、複数の変速段を有する副変速機７０を介してエンジンEngに接続し、前記副変速機７０は、遊星歯車（遊星ギアG1）と複数の摩擦締結要素（第１クラッチC1,第２クラッチC2,第１ブレーキB1,第２ブレーキB2）を備え、複数の摩擦締結要素C1,C2,B1,B2の締結動作により等速段と減速段と後退段を有する。これにより、簡易な構成で車両用変速機として有効なものにすることができる。
【００９０】
以上、本発明の歯車式多段変速機を実施例１及び実施例２に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【００９１】
実施例１では、歯車式多段変速機１０における変速段を１速段から３速段までとしたが、変速段ごとに異なるカウンタ軸を入出力時の外周位置に配置すればよいので、４速段以上の変速段を有する構成や２速段であってもよい。
【００９２】
また、実施例１では、各クラッチ４３,５３,６３によって係合される変速ギアは出力側変速ギア４２,５２,６２となっているが、入力側変速ギア４１,５１,６１であってもよい。この場合であっても、各クラッチ４３,５３,６３はカウンタ軸４０,５０,６０の端部位置であってギアボックス１１の外部位置に設けることができる。
【００９３】
そして、実施例１では、係合要素として電磁クラッチを用いる例を示しているが、これに拘らず油圧クラッチや同期機構付ドッククラッチ（噛み合いクラッチ）等であってもよいし、湿式・乾式の種類も問わない。
【００９４】
さらに、実施例２では、副変速機７０が等速段、減速段、後退速段を有する構成となっているが、３速段以上の変速段を有するものであってもよい。この場合、更なる多段化を図ることができる。
【００９５】
そして、実施例１及び実施例２では、歯車式多段変速機１０の各クラッチ４３,５３,６３の断接動作をモータアシストコントローラ１０１からの制御信号に基づき行っているが、手動（マニュアル）により行ってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００９６】
実施例１では、本発明の歯車式多段変速機１０を、フルトレーラトラック１のトレーラ３に搭載されたモータアシスト機構１００に適用した例を示したが、エンジン駆動の普通乗用車やハイブリッド車両に搭載されたモータアシスト機構に適用してもよい。
【００９７】
さらに、実施例１及び実施例２では、いずれも車両に搭載される歯車式多段変速機を例に示して説明したが、旋盤等の工作機械や各種ロボット等に搭載されるものであってもよい。要するに、ギア変速機構のトルク伝達経路を選択することにより入力軸から出力軸への伝達トルクを複数段で変換する歯車式多段変速機であれば適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】実施例１の歯車式多段変速機を適用したモータアシスト機構を有するフルトレーラトラックを示す外観図である。
【図２】実施例１の歯車式多段変速機を示す一部破断斜視図である。
【図３】実施例１の歯車式多段変速機の構成を示すスケルトン図である。
【図４】（ａ）は、実施例１の歯車式多段変速機の入力軸をエンジン側から見たときの説明図であり、（ｂ）は、実施例１の歯車式多段変速機の出力軸をエンジン側から見たときの説明図である。
【図５】実施例１の歯車式多段変速機を適用したモータアシスト機構を示すシステム図である。
【図６】（ａ）は、実施例１のモータアシスト機構のモータアシストコントローラにて実行される、モータアシスト走行処理の流れを示すフローチャートであり、（ｂ）は、実施例１のモータアシスト機構のモータアシストコントローラにて実行される、走行発電処理の流れを示すフローチャートである。
【図７】実施例１のモータアシスト機構においてモータアシスト時の車速とモータ給電と各クラッチとの制御関係を示す説明図である。
【図８】実施例１のモータアシスト機構において走行発電時の車速とジェネレータ発電との制御関係を示す説明図である。
【図９】実施例２の歯車式多段変速機を適用した車両用変速機の構成を示すスケルトン図である。
【図１０】（ａ）は、実施例２の歯車式多段変速機が適用された車両用変速機の副変速機の変速段ごとの各摩擦締結要素の締結状態を示す締結作動表であり、（ｂ）は、実施例２の歯車式多段変速機が適用された車両用変速機の副変速機の共線図である。
【符号の説明】
【００９９】
１０  歯車式多段変速装置
１１  ギアボックス（トランスミッションケース）
２０  入力軸
２１  １速入力ギア（入力ギア）
２２  ２速入力ギア（入力ギア）
２３  ３速入力ギア（入力ギア）
３０  出力軸
３２  出力ギア
３４  直結クラッチ（直結係合要素）
４０  １速カウンタ軸（カウンタ軸）
４１  １速入力側変速ギア（入力側変速ギア）
４２  １速出力側変速ギア（出力側変速ギア）
４３  １速クラッチ（係合要素）
５０  ２速カウンタ軸（カウンタ軸）
５１  ２速入力側変速ギア（入力側変速ギア）
５２  ２速出力側変速ギア（出力側変速ギア）
５３  ２速クラッチ（係合要素）
６０  ３速カウンタ軸（カウンタ軸）
６１  ３速入力側変速ギア（入力側変速ギア）
６２  ３速出力側変速ギア（出力側変速ギア）
６３  ３速クラッチ（係合要素）
１  フルトレーラトラック
２  トラクター
３  トレーラ
１００  モータアシスト機構
MG  モータジェネレータ
INV  インバータ
BAT  バッテリ
【図１】
2010071353.tif 000003
【図２】
2010071353.tif 000004
【図３】
2010071353.tif 000005
【図４】
2010071353.tif 000006
【図５】
2010071353.tif 000007
【図６】
2010071353.tif 000008
【図７】
2010071353.tif 000009
【図８】
2010071353.tif 000010
【図９】
2010071353.tif 000011
【図１０】
2010071353.tif 000012