(57)【要約】【課題】  シームレスシフトを行う際、打音や変速ショックを抑制可能な自動変速機を提供すること。【解決手段】  本発明の自動変速機では、軸方向噛み合い側への移動により低速クラッチリング及び高速クラッチリングを軸方向噛み合い方向に移動可能であって軸方向噛み合い解除側への移動を許容するシフトアクチュエータを有し、高速クラッチリングを軸方向かみ合い方向に移動してアップシフトを行うとき、クラッチリングドグの軸方向移動時間が、バックラッシュを移動する回転方向移動時間よりも短くなるように設定した。【選択図】  図５
2018076905.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１シャフトに固定または相対回転可能に支持された第１低速ギヤ及び第１高速ギヤと、
第２シャフトに固定または相対回転可能に支持され前記第１低速ギヤと常時噛み合い低速段を達成する第２低速ギヤ及び第１高速ギヤと常時噛み合い高速段を達成する第２高速ギヤと、
軸方向噛合い側への移動により、前記第１低速ギヤもしくは第２低速ギヤのいずれかである低速側相対回転体のドグと噛合う低速クラッチリングドグを有し、前記低速クラッチリングドグにドライビングトルクと反対側のコースティングトルクが作用すると、前記第１シャフトまたは前記第２シャフト上に固定設置された第１クラッチリングカムの外周に形成された軸方向と交差する溝に沿って軸方向噛合い解除側に移動可能なガイド用第１突起を有する低速クラッチリングと、
軸方向噛合い側への移動により、前記第１高速ギヤもしくは第２高速ギヤのいずれかである高速側相対回転体のドグと噛合う高速クラッチリングドグを有し、前記高速クラッチリングドグにドライビングトルクと反対側のコースティングトルクが作用すると、前記第１シャフトまたは前記第２シャフト上に固定設置された第２クラッチリングカムの外周に形成された軸方向と交差する溝に沿って軸方向噛合い解除側に移動可能なガイド用第２突起を有する高速クラッチリングと、
軸方向噛合い側への移動により前記低速クラッチリング及び前記高速クラッチリングを軸方向噛合い方向に移動可能であって軸方向噛合い解除側への移動を許容するシフトアクチュエータと、
を備え、
前記シフトアクチュエータにより、前記高速クラッチリングを軸方向かみ合い方向に移動してアップシフトを行うとき、前記第１シャフトの回転速度が所定回転速度以上のときは、前記低速クラッチリングドグのイナーシャトルクにより前記ガイド用第１突起を前記溝に沿って軸方向噛み合い解除位置まで移動するのに必要な軸方向移動時間が、前記低速側相対回転体のドグと前記低速クラッチリングドグとのバックラッシュを前記低速側相対回転体のドグと前記クラッチリングドグとの相対速度によって移動する回転方向移動時間よりも短いことを特徴とする自動変速機。
【請求項２】
請求項１に記載の自動変速機において、
第１シャフトに固定または相対回転可能に支持された第３高速ギヤと、
第２シャフトに固定または相対回転可能に支持され前記第３高速ギヤと常時噛み合い前記高速段より高速側の第２の高速段を達成する第４高速ギヤと、
軸方向噛合い側への移動により、前記第３高速ギヤもしくは第４高速ギヤのいずれかである第２の高速側相対回転体のドグと噛合う第２の高速クラッチリングドグを有し、前記第２の高速クラッチリングドグにドライビングトルクと反対側のコースティングトルクが作用すると、前記第１シャフトまたは前記第２シャフト上に固定設置された第３クラッチリングカムの外周に形成された軸方向と交差する溝に沿って軸方向噛合い解除側に移動可能なガイド用第３突起を有する第２の高速クラッチリングと、
を有し、
前記シフトアクチュエータは、軸方向噛み合い側への移動により前記２の高速クラッチリングを軸方向噛み合い方向に移動可能であって軸方向噛み合い解除側への移動を許容するシフトアクチュエータであり、
前記第２クラッチリングカムの溝の傾斜角は、前記第１クラッチリングカムの溝の傾斜角よりも大きいことを特徴とする自動変速機。
【請求項３】
請求項１または２に記載の自動変速機において、
第１シャフトに固定または相対回転可能に支持された第３高速ギヤと、
第２シャフトに固定または相対回転可能に支持され前記第３高速ギヤと常時噛み合い前記高速段より高速側の第２の高速段を達成する第４高速ギヤと、
軸方向噛合い側への移動により、前記第３高速ギヤもしくは第４高速ギヤのいずれかである第２の高速側相対回転体のドグと噛合う第２の高速クラッチリングドグを有し、前記第２の高速クラッチリングドグにドライビングトルクと反対側のコースティングトルクが作用すると、前記第１シャフトまたは前記第２シャフト上に固定設置された第３クラッチリングカムの外周に形成された軸方向と交差する溝に沿って軸方向噛合い解除側に移動可能なガイド用第３突起を有する第２の高速クラッチリングと、
を有し、
前記シフトアクチュエータは、軸方向噛み合い側への移動により前記２の高速クラッチリングを軸方向噛み合い方向に移動可能であって軸方向噛み合い解除側への移動を許容するシフトアクチュエータであり、
前記高速側相対回転体のドグと前記高速クラッチリングドグとのバックラッシュは、前記低速側相対回転体のドグと前記低速クラッチリングドグとのバックラッシュよりも小さいことを特徴とする自動変速機。
【請求項４】
請求項１ないし３いずれか一つに記載の自動変速機において、
第１シャフトに固定または相対回転可能に支持された第３高速ギヤと、
第２シャフトに固定または相対回転可能に支持され前記第３高速ギヤと常時噛み合い前記高速段より高速側の第２の高速段を達成する第４高速ギヤと、
軸方向噛合い側への移動により、前記第３高速ギヤもしくは第４高速ギヤのいずれかである第２の高速側相対回転体のドグと噛合う第２の高速クラッチリングドグを有し、前記第２の高速クラッチリングドグにドライビングトルクと反対側のコースティングトルクが作用すると、前記第１シャフトまたは前記第２シャフト上に固定設置された第３クラッチリングカムの外周に形成された軸方向と交差する溝に沿って軸方向噛合い解除側に移動可能なガイド用第３突起を有する第２の高速クラッチリングと、
を有し、
前記シフトアクチュエータは、軸方向噛み合い側への移動により前記２の高速クラッチリングを軸方向噛み合い方向に移動可能であって軸方向噛み合い解除側への移動を許容するシフトアクチュエータであって、弾性体の設定荷重により前記クラッチリングを軸方向噛み合い解除側への移動を許容する位置決め機構を有し、
前記高速クラッチリングの位置決め機構の設定荷重は、前記低速クラッチリングの位置決め機構の設定荷重よりも低いことを特徴とする自動変速機。
【請求項５】
請求項１ないし４いずれか一つに記載の自動変速機において、
第１シャフトに固定または相対回転可能に支持された第３高速ギヤと、
第２シャフトに固定または相対回転可能に支持され前記第３高速ギヤと常時噛み合い前記高速段より高速側の第２の高速段を達成する第４高速ギヤと、
軸方向噛合い側への移動により、前記第３高速ギヤもしくは第４高速ギヤのいずれかである第２の高速側相対回転体のドグと噛合う第２の高速クラッチリングドグを有し、前記第２の高速クラッチリングドグにドライビングトルクと反対側のコースティングトルクが作用すると、前記第１シャフトまたは前記第２シャフト上に固定設置された第３クラッチリングカムの外周に形成された軸方向と交差する溝に沿って軸方向噛合い解除側に移動可能なガイド用第３突起を有する第２の高速クラッチリングと、
を有し、
前記シフトアクチュエータは、軸方向噛み合い側への移動により前記２の高速クラッチリングを軸方向噛み合い方向に移動可能であって軸方向噛み合い解除側への移動を許容するシフトアクチュエータであり、
前記高速クラッチリングのイナーシャは、前記低速クラッチリングのイナーシャよりも大きいことを特徴とする自動変速機。
【請求項６】
請求項１ないし５いずれか一つに記載の自動変速機において、
第１シャフトに固定または相対回転可能に支持された第３高速ギヤと、
第２シャフトに固定または相対回転可能に支持され前記第３高速ギヤと常時噛み合い前記高速段より高速側の第２の高速段を達成する第４高速ギヤと、
軸方向噛合い側への移動により、前記第３高速ギヤもしくは第４高速ギヤのいずれかである第２の高速側相対回転体のドグと噛合う第２の高速クラッチリングドグを有し、前記第２の高速クラッチリングドグにドライビングトルクと反対側のコースティングトルクが作用すると、前記第１シャフトまたは前記第２シャフト上に固定設置された第３クラッチリングカムの外周に形成された軸方向と交差する溝に沿って軸方向噛合い解除側に移動可能なガイド用第３突起を有する第２の高速クラッチリングと、
を有し、
前記シフトアクチュエータは、軸方向噛み合い側への移動により前記２の高速クラッチリングを軸方向噛み合い方向に移動可能であって軸方向噛み合い解除側への移動を許容するシフトアクチュエータであり、
前記低速段と前記高速段との間の段間比は、前記高速段と前記第２の高速段との間の段間比よりも大きいことを特徴とする自動変速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トルク伝達が途切れることなく変速可能な自動変速機に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、トルク伝達が途切れることなく変速可能（以下、シームレスシフトと記載する。）な自動変速機が開示されている。例えば１速で走行中に２速へのアップシフトを行うにあたり、２速ギヤと噛み合う２速用クラッチリングを噛み合わせると、１速ギヤにコースティングトルクが作用する。このコースティングトルクを利用して１速用クラッチリングに噛合い解除方向への軸力を発生させ、２速へのシームレスシフトを達成する。シームレスシフトを達成する際には、外周にシフトフォークと係合する変速溝を有するシフトドラムをモータにより回転し、変速を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１２７４７１公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、シフトフォークを作動させて２速用クラッチリングを?合わせる際、ドグの噛み合い時に打音や変速ショックが運転者に違和感を与えるという問題があった。
本発明の目的は、シームレスシフトを行う際、打音や変速ショックを抑制可能な自動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】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明の自動変速機では、第１シャフトに固定または相対回転可能に支持された第１低速ギヤ及び第１高速ギヤと、第２シャフトに固定または相対回転可能に支持され前記第１低速ギヤと常時噛み合い低速段を達成する第２低速ギヤ及び第１高速ギヤと常時噛み合い高速段を達成する第２高速ギヤと、軸方向噛合い側への移動により、前記第１低速ギヤもしくは第２低速ギヤのいずれかである低速側相対回転体のドグと噛合う低速クラッチリングドグを有し、前記低速側相対回転体のドグから前記低速クラッチリングドグにトルクが作用すると、前記第１シャフトまたは前記第２シャフト上に固定設置された第１クラッチリングカムの外周に形成された軸方向と交差する溝に沿って軸方向噛合い解除側に移動可能なガイド用第１突起を有する低速クラッチリングと、軸方向噛合い側への移動により、前記第１低速ギヤもしくは第２高速ギヤのいずれかである高速側相対回転体のドグと噛合う高速クラッチリングドグを有し、前記高速側相対回転体のドグから前記高速クラッチリングドグにトルクが作用すると、前記第１シャフトまたは前記第２シャフト上に固定設置された第２クラッチリングカムの外周に形成された軸方向と交差する溝に沿って軸方向噛合い解除側に移動可能なガイド用第２突起を有する高速クラッチリングと、軸方向噛合い側への移動により前記低速クラッチリング及び前記高速クラッチリングを軸方向噛合い方向に移動可能であって軸方向噛合い解除側への移動を許容するシフトアクチュエータと、を備え、前記シフトアクチュエータにより、前記高速クラッチリングを軸方向かみ合い方向に移動してアップシフトを行うとき、前記第１シャフトの回転速度が所定回転速度以上のときは、前記低速クラッチリングドグのイナーシャトルクにより前記ガイド用第１突起を前記溝に沿って軸方向噛み合い解除位置まで移動するのに必要な軸方向移動時間が、前記低速側相対回転体のドグと前記低速クラッチリングドグとのバックラッシュを前記低速側相対回転体のドグと前記クラッチリングドグとの相対速度によって移動する回転方向移動時間よりも短いことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
よって、シームレスシフトによるアップシフト時に、打音を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施例１の自動変速機を表す概略システム図である。
【図２】実施例１の第１クラッチリングカムを表す斜視図である。
【図３】実施例１の第１クラッチリングを表す斜視図である。
【図４】実施例１の自動変速機における１速から２速へのアップシフトにおける第１ドグクラッチ機構の作用を表す概略図である。
【図５】実施例１の自動変速機における１速から２速へのアップシフトにおける第１ドグクラッチ機構の作用を表す拡大部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
〔実施例１〕
図１は実施例１の自動変速機を表す概略システム図である。エンジン１のエンジン出力軸１ａには、クラッチ２を介して自動変速機３が接続されている。自動変速機３は、クラッチ２の自動変速機側に接続された第１シャフト３０１と、第１シャフト３０１と平行に配置された第２シャフト３０２と、を有する。第１シャフト３０１上には、第１シャフト３０１に対して相対回転可能に支持された１速ドライブギヤ３１１と、２速ドライブギヤ３２１と、３速ドライブギヤ３３１と、を有する。第２シャフト３０２上には、第２シャフト３０２に固定され、第２シャフト３０２と一体に回転する１速ドリブンギヤ３１２と、２速ドリブンギヤ３２２と、３速ドリブンギヤ３３２と、を有する。各ドリブンギヤは、各ドライブギヤと常時噛み合っている。
【０００９】
変速機コントローラ３ａは、図外の各種センサやシフト信号に基づいて後述する変速マップから所望の変速段を決定し、シフトアクチュエータ３０にシフトアクチュエータ駆動信号を出力する。シフトアクチュエータ３０は、第１シフトフォーク３１及び第２シフトフォーク３２を軸方向に移動可能に構成されている。このシフトアクチュエータ３０は、外周に各シフトフォーク３１，３２と係合する変速溝３０ｂを有するシフトドラム３０ａをモータ３０ｃで位置制御する。第１シフトフォーク３１，第２シフトフォーク３２及び第３シフトフォーク３３には、軸方向の所定位置に付勢可能な位置決め機構３１ｂ，３２ｂ及び３３ｂを有する。この位置決め機構３１ｂ，３２ｂ及び３３ｂは、各シフトフォーク３１，３２，３３がシフトアクチュエータ３０により位置決めされた後、後述するトルク作用方向に伴うドグの噛合い位置の変化に応じて軸方向への若干の移動を許容すると共に、複数の位置において各シフトフォーク３１，３２，３３に所定の軸方向位置の保持力を付与する。詳細については後述する。
【００１０】
１速ドライブギヤ３１１の側面には、軸方向に延在された第１ドグ３１１ａを有する。第１ドグ３１１ａは、ドライビングトルク作用時に第１クラッチリングドグ３４ｃと噛み合うドライブ側係合面３１１ａ２と、コースティングトルク作用時に第１クラッチリングドグ３４ｃと係合するコースト側係合面３１１ａ３と、第１クラッチリングドグ３４ｃに向き合う軸直行方向に平行な端面３１１ａ１と、を有する。第２ドライブギヤ３２１の側面には、軸方向に延在された第２ドグ３２１ａを有する。第２ドグ３２１ａは、ドライビングトルク作用時に第２クラッチリングドグ３５ｃと噛み合うドライブ側係合面３２１ａ２と、コースティングトルク作用時に第２クラッチリングドグ３５ｃと係合するコースト側係合面３２１ａ３と、第２クラッチリングドグ３５ｃに向き合う軸直行方向に平行な端面３２１ａ１と、を有する。第３ドライブギヤ３３１の側面には、軸方向に延在された第３ドグ３３１ａを有する。第３ドグ３３１ａは、ドライビングトルク作用時に第３クラッチリングドグ３６ｃと噛み合うドライブ側係合面３３１ａ２と、コースティングトルク作用時に第３クラッチリングドグ３６ｃと係合するコースト側係合面３３１ａ３と、第３クラッチリングドグ３６ｃに向き合う軸直行方向に平行な端面３３１ａ１と、を有する。
【００１１】
１速ドライブギヤ３１１，２速ドライブギヤ３２１及び３速ドライブギヤ３３１の隣接する位置には、第１ドグクラッチ機構ＤＧ１，第２ドグクラッチ機構ＤＧ２及び第３ドグクラッチ機構ＤＧ３を有する。第１ドグクラッチ機構ＤＧ１は、第１シャフト３０１上に固定設置された第１クラッチリングカム４００と、第１クラッチリングカム４００の外周に設置され、第１シフトフォーク３１に対して相対回転可能に噛み合う第１クラッチリング３４を有する。図２は、実施例１の第１クラッチリングカムを表す斜視図である。第１クラッチリングカム４００の外周には、外周面に形成されたＶ字溝４０１を有する。このＶ字溝４０１は、第１シャフト３０１の正回転方向側に向かって傾斜する１速側下方傾斜面４０１ａと、１速側下方傾斜面４０１ａと対向する１速側上方傾斜面４０１ｅと、を有する。
【００１２】
１速側上方傾斜面４０１ｅに隣接するＶ字溝の先端上方側は、１速ドライブギヤ３１１と噛み合わない状態の中立位置４０１ｆであり、噛合い解除後は、位置決め機構３１ｂにより後述するガイド用第１突起３３ｂがＶ字溝の先端である中立位置４０１ｆに保持される。また、１速側下方傾斜面４０１ａは、軸方向と交差する角度θを有する（図５参照）。第１クラッチリングカム４００の１速ドライブギヤ３１１側に向かい合う端部には、１速側下方傾斜面４０１ａと接続され、軸方向に平行な保持面４０１ｂを有する。尚、第２ドグクラッチ機構ＤＧ２及び第３ドグクラッチ機構ＤＧ３にも、第１ドグクラッチ機構ＤＧ１と同様の、第２及び第３クラッチリング３５，３６、第２及び第３クラッチリングカム５００，６００、Ｖ字溝５０１，６０１、２速及び３速側下方傾斜面５０１ａ，６０１ａ、保持面５０１ｂ，６０１ｂを有する。構成は第１ドグクラッチ機構ＤＧ１と同じであるため説明を省略する。
【００１３】
図３は、実施例１の第１クラッチリングを表す斜視図である。第１クラッチリング３４は、第１クラッチリングカム４００の外周と相対移動可能な円筒状部材３４ｅと、円筒状部材３４ｅの軸方向中央から外径側に向かって拡径された第１スリーブ３４ａを有する。第１スリーブ３４ａは、シフトフォーク３１に相対回転可能に保持されつつシフトフォーク３１との間で軸力を相互に付与可能な円盤状部材である。第１クラッチリング３４は、第１スリーブ３４ａから１速ドライブギヤ３１１と対向する側面の軸方向に延在された第１クラッチリングドグ３４ｃと、円筒状部材３４ｅの内周側に突出し、第１クラッチリングカム４００のＶ字溝４０１内にガイドされるガイド用第１突起３４ｂと、を有する。第１クラッチリングドグ３４ｃは、ドライビングトルク作用時に１速ドライブギヤ３１１と離間する方向にリフトさせる傾斜面３４ｃ１と、ドライビングトルク作用時に第１ドグ３１１ａと噛み合うドライブ側係合面３４ｃ２と、コースティングトルク作用時に第１ドグ３１１ａと噛み合うコースト側係合面３４ｃ３と、第１ドグ３１１ａに向き合う軸直角方向に平行な端面３４ｃ４と、を有する。
【００１４】
第２クラッチリング３５は、第２クラッチリングカム５００の外周と相対移動可能な円筒状部材３５ｅと、円筒状部材３５ｅの軸方向中央から外径側に向かって拡径された第２スリーブ３５ａを有する。第２スリーブ３５ａは、シフトフォーク３２に相対回転可能に保持されつつシフトフォーク３２と軸力を相互に付与可能な円盤状部材である。第２クラッチリング３５は、第２スリーブ３５ａから２速ドライブギヤ３２１と対向する側面の軸方向に延在された第２クラッチリングドグ３５ｃと、円筒状部材３５ｅの内周側に突出し、第２クラッチリングカム５００のＶ字溝５０１内にガイドされるガイド用第２突起３５ｂと、を有する。
第３クラッチリング３６は、第３クラッチリングカム６００の外周と相対移動可能な円筒状部材３６ｅと、円筒状部材３６ｅの軸方向中央から外径側に向かって拡径された第３スリーブ３６ａを有する。第３スリーブ３６ａは、シフトフォーク３３に相対回転可能に保持されつつシフトフォーク３３と軸力を相互に付与可能な円盤状部材である。第３クラッチリング３６は、第３スリーブ３６ａから３速ドライブギヤ３３１と対向する側面の軸方向に延在された第３クラッチリングドグ３６ｃと、円筒状部材３６ｅの内周側に突出し、第３クラッチリングカム６００のＶ字溝６０１内にガイドされるガイド用第３突起３６ｂと、を有する。尚、第２クラッチリングドグ３５ｃ及び第３クラッチリングドグ３６ｃには、それぞれ第１クラッチリングドグ３４ｃと同様に、傾斜面、ドライブ側係合面、コースト側係合面及び端面を有する。
【００１５】
次に、アップシフト作用を簡単に説明する。具体例として、１速走行状態で２速へのアップシフトを行う場合を説明する。図４及び図５は実施例１の自動変速機における１速から２速へのアップシフトにおける第１ドグクラッチ機構の作用を表す概略図である。１速では、第１シフトフォーク３１が図１中の左側に移動した状態である。図２（ａ）に示すように、第１クラッチリング３４は、１速ドライブギヤ３１１にトルクが作用する前の状態では、ガイド用第１突起３４ｂが保持面４０１ｂに位置し、コースティングトルクが作用しても軸方向に移動することはない。また、ガイド用第２突起３５ｂは、第２クラッチリングカム５００のＶ字溝５０１内の中立位置５０１ｆに位置し、第２クラッチリングカム５００が回転すると、中立位置５０１ｆに当接したガイド用第２突起３５ｂを介して第２クラッチリング３５を連れまわしている状態である。
【００１６】
図４（ｂ）に示すように、第１クラッチリング３４の第１クラッチリングドグ３４ｃの歯面であってドライビングトルク作用時に１速ドライブギヤ３１１の第１ドグ３１１ａと係合する位置には、傾斜面３４ｃ１が形成されている。１速ドライブギヤ３１１から１速ドリブンギヤ３１２へドライビングトルクが作用すると、この傾斜面３４ｃ１に沿って第１クラッチリング３４が噛み合い解除側に向けてリフトする。これにより、ガイド用第１突起３４ｂは保持面４０１ｂから１速側上方傾斜面４０１ｅの位置に移動する。ただし、１速ドライブギヤ３１１の第１ドグ３１１ａと１速用クラッチリングドグ３４ｃとの噛み合いは継続しており、トルク伝達状態である。尚、この動作を行うにあたって、前述した位置決め機構３１ｂが作動する。すなわち、リフトに伴い第１シフトフォーク３１が軸方向に僅かに移動することを許容しつつ、リフト後の第１クラッチリング３４の軸方向位置を安定的に保持している。
【００１７】
次に、第２シフトフォーク３２が図１中の左側に移動し、第２クラッチリングドグ３５ｃと第２ドグ３２１ａとが係合を開始すると、インターロック状態となり、１速用クラッチリングドグ３４ｃと第１ドグ３１１ａとの間にコースティングトルクが作用する。すると、図５に示すように、ガイド用第１突起３４ｂが１速側下方傾斜面４０１ａに沿って移動する。このインターロック状態に伴うコースティングトルクによって軸方向に発生する力は、位置決め機構３１ｂの保持力よりも十分に大きいため、第１シフトフォーク３１の移動は速やかに行われる。
【００１８】
そして、ガイド用第１突起３４ｂが１速側下方傾斜面４０１ａを移動し、１速ドライブギヤ１１の第１ドグ３１１ａの軸方向歯先と１速用クラッチリングドグ３４ｃの軸方向歯先との軸方向位置が一致する所定位置を超えると、ガイド用第１突起３４ｂが１速側下方傾斜面４０１ａに沿って移動し、１速用クラッチリングドグ３４ｃを軸方向解除側に移動させる。これにより、第１クラッチリング３４は噛合い解除側に移動し、１速ドライブギヤ１１の第１ドグ３１１ａと１速用クラッチリングドグ３４ｃとの噛合いが完全に解除される。
【００１９】
すなわち、１速時に２速ドライブギヤ３２１と第２クラッチリングドグ３５ｃとを係合し、この係合に伴って生じるインターロック状態に伴うコースティングトルクを利用して１速ドライブギヤ３１１と第１クラッチリング３４との噛合いを解除する。よって、アップシフト時に常にトルク伝達状態を維持することができる。このようなシフト動作をシームレスシフトと言う。
【００２０】
ここで、第１ドグ３１１ａと第１クラッチリングドグ３４ｃとの噛み合いが解除される際の課題について説明する。アップシフト時の第１シャフト３０１の回転速度をＶ１とし、１速のギヤ比をＧ１とすると、第２シャフト３０２の回転速度はＶ１・Ｇ１で表される。この状態で、第２クラッチリングドグ３５ｃと第２ドグ３２１ａとが係合すると、第２シャフト３０２の回転速度は大きく変化しないため、２速のギヤ比をＧ２としたとき、第１シャフト３０１の回転速度は、Ｖ１・（Ｇ１／Ｇ２）（以下、この速度をＶ２と記載する。）となる。
【００２１】
上述したように、アップシフトに伴いコースティングトルクが作用して第１シャフト３０１の回転速度がＶ１からＶ２へ減速されると、図５の状態（Ｉ）に示す１速用クラッチリングドグ３４ｃから第１ドグ３１１ａにトルクを伝達している状態から、ドライブ側係合面３１１ａ２とドライブ側係合面３４ｃ２とが離間する。そして、図５の状態（Ｖ）に示すように、コースト側係合面３１１ａ３とコースト側係合面３４ｃ３とが衝突する。この衝突後、１速用クラッチリングドグ３４ｃが図５中の下方に押し下げられ、ガイド用第１突起３４ｂが１速側下方傾斜面４０１ａに沿って軸方向に移動し、第１シフトフォーク３１が軸方向に移動して１速の係合状態が解除される。しかしながら、上記衝突により、音振性能や耐久性が悪化するという問題があった。
【００２２】
そこで、実施例１では、第１クラッチリングドグ３４ｃのイナーシャトルクを利用して、コースト側係合面３４ｃ３とコースト側係合面３１１ａ３とが衝突する前に、第１クラッチリングドグ３４ｃを軸方向に移動させることとした。すなわち、第１クラッチリングカム４００は、第１シャフト３０１と一体に回転しているため、アップシフトに伴いＶ１からＶ２へと減速する。このとき、第１クラッチリング３４は、慣性力によりＶ１のまま第１クラッチリングカム４００の１速側下方傾斜面４０１ａに当接し、１速側下方傾斜面４０１ａに沿って軸方向に移動する。この軸方向移動に必要な時間をＴｓｔ（以下、軸方向移動時間Ｔｓｔとも記載する。）とする。軸方向移動時間Ｔｓｔは、第１クラッチリング３４のイナーシャＩ１と、回転角速度ωと、１速側下方傾斜面４０１ａの角度θと、位置決め機構３１ｂの設定荷重等の各種パラメータに応じて決定される。
【００２３】
一方、ドライビングトルク作用時のコースト側係合面３４ｃ３からコースト側係合面３１１ａ３までの周方向長さをＲ１（以下、バックラッシュＲ１とも記載する。）としたとき、１速ドライブギヤ３１１もＶ１からＶ２へと減速するため、１速ドライブギヤ３１１と第１クラッチリング３４との相対速度は（Ｖ１−Ｖ２）となり、この相対速度でＲ１を移動する時間をＴｂｒ（以下、回転方向移動時間Ｔｂｒとも記載する。）とすると、
Ｔｂｒ＝Ｒ１／（Ｖ１−Ｖ２）となる。
【００２４】
このとき、Ｔｂｒ＞Ｔｓｔの関係が得られれば、コースト側係合面３４ｃ３とコースト側係合面３１１ａ３とが衝突する前に、第１クラッチリングドグ３４ｃを軸方向非係合位置まで移動できる（図５の状態（II），（III）参照）。よって、変速マップに設定された１速から２速へのアップシフト線を横切ることでアップシフトする際には、上記関係が得られるように各種パラメータを設定する。尚、第１シャフト３０１の回転速度が所定回転速度以上であれば、上記Ｔｂｒ＞Ｔｓｔの関係が得られるように設定することで、マニュアルシフト時にも対応できる。
【００２５】
次に、１速から２速へのアップシフト時に比べて２速から３速へのアップシフト時では、第１シャフト３０１が比較的低回転でアップシフトする。そこで、２速で設定する上述の各種パラメータは、１速において設定した上記各種パラメータと異ならせることとした。具体的には、２速側下方傾斜面５０１ａの角度θを、１速側下方傾斜面４０１ａの角度θより大きくする。これにより、第１クラッチリング３４の軸方向移動速度を速めることで、低い回転速度でも効果的に軸方向移動を促すことができる。
【００２６】
また、２速のバックラッシュＲ１を１速のバックラッシュＲ１よりも小さくした。すなわち、低回転でアップシフトされる場合、Ｔｂｒを確保しやすいからである。
【００２７】
また、２速の位置決め機構３２ｂの設定荷重を１速の位置決め機構３１ｂの設定荷重よりも低くした。すなわち、低回転のときは、イナーシャトルクが小さくなるため、設定荷重が大きいと、軸方向移動に必要な力を得にくいからである。
【００２８】
また、第２クラッチリング３５のイナーシャＩ２を、第１クラッチリング３４のイナーシャＩ１よりも大きくした。具体的には、径の大型化や、肉厚変更や材質の変更による質量増加を行うことで、低回転でも十分なイナーシャトルクを確保できる。
【００２９】
また、１速と２速の段間比を、２速と３速の段間比よりも大きくした。すなわち、段間比によってドライブギヤとクラッチリングとの相対速度が決定されるため、高速側のアップシフトにおける相対速度を大きくすることで、Ｔｂｒを長くすることができる。
【００３０】
上記実施例１に基づく作用効果を説明する。
（１）第１シャフト３０１に（固定または）相対回転可能に支持された１速ドライブギヤ３１１（第１低速ギヤ）及び２速ドライブギヤ３２１（第１高速ギヤ）と、
第２シャフト３０２に固定（または相対回転可能に支持）され１速ドライブギヤ３１１と常時噛み合い１速を達成する１速ドリブンギヤ３１２（第２低速ギヤ）及び２速ドライブギヤ３２１と常時噛み合い２速を達成する２速ドリブンギヤ３２２（第２高速ギヤ）と、
軸方向噛合い側への移動により、第１ドグ３１１ａ（前記第１低速ギヤもしくは第２低速ギヤのいずれかである低速側相対回転体のドグ）と噛合う第１クラッチリングドグ３４ｃ（低速クラッチリングドグ）を有し、第１クラッチリングドグ３４ｃにドライビングトルクと反対側のコースティングトルクが作用すると、第１シャフト３０１に固定設置された第１クラッチリングカム４００の外周に形成された軸方向と交差する溝であるＶ字溝４０１に沿って軸方向噛合い解除側に移動可能なガイド用第１突起３４ｂを有する第１クラッチリング３４（低速クラッチリング）と、
軸方向噛合い側への移動により、第２ドグ３２１ａ（前記第１低速ギヤもしくは第２高速ギヤのいずれかである高速側相対回転体のドグ）と噛合う第２クラッチリングドグ３５ｃ（高速クラッチリングドグ）を有し、第２クラッチリングドグ３５ｃにドライビングトルクと反対側のコースティングトルクが作用すると、第１シャフト３０１に固定設置された第２クラッチリングカム５００の外周に形成された軸方向と交差する溝であるＶ字溝５０１に沿って軸方向噛合い解除側に移動可能なガイド用第２突起３５ｂを有する第２クラッチリング３５（高速クラッチリング）と、
軸方向噛合い側への移動により第１クラッチリング３４及び第２クラッチリング３５を軸方向噛合い方向に移動可能であって軸方向噛合い解除側への移動を許容する第１シフトフォーク３１，第２シフトフォーク３２及びシフトアクチュエータ３０と、
を備え、
シフトアクチュエータ３０は、第２クラッチリング３５を軸方向かみ合い方向に移動してアップシフトを行うとき、第１シャフト３０１の回転速度が所定回転速度以上のときは、第１クラッチリングドグ３４ｃのイナーシャトルクによりガイド用第１突起３４ｂをＶ字溝４０１に沿って軸方向噛み合い解除位置まで移動するのに必要な軸方向移動時間Ｔｓｔが、第１ドグ３１１ａと第１クラッチリングドグ３４ｃとのバックラッシュＲ１を第１ドグ３１１ａと第１クラッチリングドグ３４ｃとの相対速度によって移動する回転方向移動時間Ｔｂｒよりも短いこととした。
よって、シームレスシフトによるアップシフト時に、第１クラッチリング３４のコースト側係合面３４ｃ３と１速ドライブギヤ３１１のコースト側係合面３１１ａ３とが衝突する前に、第１クラッチリングドグ３４ｃを軸方向非係合位置まで移動することが可能となり、ドグの噛み合いに伴う打音を抑制しつつ変速ショックを抑制できる。
【００３１】
（２）第１シャフト３０１に相対回転可能に支持された３速ドライブギヤ３３１（第３高速ギヤ）と、第２シャフト３０２に固定され３速ドライブギヤ３３１と常時噛み合い２速段より高速側の３速段（第２の高速段）を達成する３速ドリブンギヤ３３２（第４高速ギヤ）と、軸方向噛合い側への移動により、第３ドグ３３１ａ（前記第３高速ギヤもしくは第４高速ギヤのいずれかである第２の高速側相対回転体のドグ）と噛合う第３クラッチリングドグ３６ｃ（第２の高速クラッチリングドグ）を有し、第３クラッチリングドグ３６ｃにドライビングトルクと反対側のコースティングトルクが作用すると、第２シャフト３０２上に固定設置された第３クラッチリングカム６００の外周に形成された軸方向と交差するＶ字溝６００に沿って軸方向噛合い解除側に移動可能なガイド用第３突起３６ｂを有する第３クラッチリング３６（第２の高速クラッチリング）と、を有し、シフトアクチュエータ３０は、軸方向噛み合い側への移動により第３クラッチリング３６を軸方向噛み合い方向に移動可能であって軸方向噛み合い解除側への移動を許容するシフトアクチュエータであり、第２クラッチリングカム３５のＶ字溝５０１の傾斜角θは、第１クラッチリングカム４００のＶ字溝４０１の傾斜角θよりも大きい。よって、第１クラッチリング３４の軸方向移動速度を速めることができ、低い回転速度でも効果的に第１クラッチリングカム４００の軸方向移動を促すことができる。
【００３２】
（３）第２ドグ３２１ａと第２クラッチリングドグ３５ｃとのバックラッシュは、第１ドグ３１１ａと第１クラッチリングドグ３４ｃとのバックラッシュよりも小さい。よって、２速から３速へのアップシフト時の第１シャフト３０１の回転速度が低い場合であっても、回転方向移動時間Ｔｂｒを確保できる。
【００３３】
（４）シフトアクチュエータ３０は、弾性体の設定荷重によりクラッチリングを軸方向噛み合い解除側への移動を許容する位置決め機構３１ｂ，３２ｂを有し、第２クラッチリング３５の位置決め機構３５ｂの設定荷重は、第１クラッチリングの位置決め機構３１ｂの設定荷重よりも低い。よって、２速から３速へのアップシフト時の第１シャフト３０１の回転速度が低く、イナーシャトルクが小さい場合であっても、軸方向移動を達成できる。
【００３４】
（５）第２クラッチリング３５のイナーシャＩ２は、第１クラッチリング３４のイナーシャＩ１よりも大きい。よって、２速から３速へのアップシフト時の第１シャフト３０１の回転速度が低い場合であっても、イナーシャトルクを確保できる。
【００３５】
（６）１速と２速との間の段間比は、２速と３速との間の段間比よりも大きい。よって、２速から３速へのアップシフト時における相対速度を確保することができ、回転方向移動時間Ｔｂｒを確保できる。
【００３６】
（他の実施例）
以上、実施例１に基づいて説明したが、上記実施例に限らず、他の構成を備えた自動変速機に本発明を適用してもよい。具体的には、前進３速に限らず、更なる多段化した自動変速機にも適用できる。
また、実施例１では、Ｖ字溝を使用したが、クラッチリングの一方のみにドライブギヤが存在する場合は、Ｖ字溝である必要はなく、ドライブギヤが存在しない側の傾斜溝を設けなくてもよい。
【符号の説明】
【００３７】
１    エンジン
１ａ    エンジン出力軸
２    クラッチ
３    自動変速機
３ａ    変速機コントローラ
３０    シフトアクチュエータ
３０ａ    シフトドラム
３０ｃ    モータ
３１    第１シフトフォーク
３２    第２シフトフォーク
３３    第３シフトフォーク
３４    第１クラッチリング
３４ａ    第１スリーブ
３４ｂ    ガイド用第１突起
３４ｃ    第１クラッチリングドグ
３４ｃ１    傾斜面
３４ｃ２    ドライブ側係合面
３４ｃ３    コースト側係合面
３４ｃ４    端面
３４ｅ    円筒状部材
３５    第２クラッチリング
３５ａ    第２スリーブ
３５ｂ    ガイド用第２突起
３５ｃ    第２クラッチリングドグ
３６ｃ    第３クラッチリングドグ
３０１    第１シャフト
３０２    第２シャフト
３１１    １速ドライブギヤ
３１１ａ    第１ドグ
３１１ａ１    端面
３１１ａ２    ドライブ側係合面
３１１ａ３    コースト側係合面
３１２    １速ドリブンギヤ
３２１    ２速ドライブギヤ
３２１ａ    第２ドグ
３２２    ２速ドリブンギヤ
４００    第１クラッチリングカム
４０１    Ｖ字溝
４０１ａ    １速側下方傾斜面
５００    第２クラッチリングカム
５０１    Ｖ字溝
５０１ａ    ２速側下方傾斜面
６００    第３クラッチリングカム
６０１    Ｖ字溝
６０１ａ    ３速側下方傾斜面
ＤＧ１    第１ドグクラッチ機構
ＤＧ２    第２ドグクラッチ機構
ＤＧ３    第３ドグクラッチ機構
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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