(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１シャフトに相対回転可能に支持された第１ギヤと、
第２シャフトに固定支持され前記第１ギヤと常時噛み合うことで所定ギヤ比となる第２ギヤと、
軸方向噛合い側への移動により、前記第１ギヤのドグと噛合うクラッチリングドグを有する円盤状のクラッチリングと、
前記クラッチリングドグを軸方向に移動させて前記ドグと噛合させる動力伝達状態と、前記クラッチリングドグと前記ドグとを解放させる動力非伝達状態とを制御するアクチュエータと、
前記クラッチリングに設けられ、前記クラッチリングドグの外周を囲む円筒部材と、
前記第１シャフトに形成され、前記第１ギヤ及び第２ギヤの回転により掻き揚げられた油を前記第１シャフト内に形成された軸心油路内に取り込む取り込み口と、該取り込み口から取り込まれた油を前記軸心油路から前記円筒部材の内周に向けて供給する供給口と、
を備えたことを特徴とする変速機。
【請求項２】
請求項１に記載の変速機において、
前記供給口は、前記クラッチリングドグと径方向において対向する位置に形成されていることを特徴とする変速機。
【請求項３】
請求項１または２に記載の変速機において、
前記供給口は、前記クラッチリングが軸方向に移動したとしても前記円筒部材の内周に油を供給可能な長穴であることを特徴とする変速機。
【請求項４】
請求項１ないし３いずれか一つに記載の変速機において、
前記クラッチリングドグの内周側端面の径方向位置は、軸方向締結側の径方向位置よりも軸方向解放側の径方向位置が外径側であることを特徴とする変速機。
【請求項５】
請求項１ないし４いずれか一つに記載の変速機において、
前記クラッチリングドグの内周側端面は、軸心側に向かうに連れて回転方向厚みが小さくなる突起が形成されていることを特徴とする変速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ドグクラッチを備えた変速機に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、ドグクラッチの噛合い時に発生するショックを緩和するために、ドグのクラウン面の頭頂部に油を吐出可能なピンホールを形成し、ドグの係合面に油を供給し、係合時のショックを緩和する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−９２２１１号公報
【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、オイルポンプにより強制的に油を供給する必要があるため、オイルポンプ負荷の増大に伴うエネルギ効率の悪化を招くという問題があった。
本発明の目的は、エネルギ効率の低下を招くことなく、ドグクラッチの締結ショックを緩和可能な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、本発明の変速機では、第１シャフトに相対回転可能に支持された第１ギヤと、
第２シャフトに固定支持され前記第１ギヤと常時噛み合うことで所定ギヤ比となる第２ギヤと、
軸方向噛合い側への移動により、前記第１ギヤのドグと噛合うクラッチリングドグを有する円盤状のクラッチリングと、
前記クラッチリングドグを軸方向に移動させて前記ドグと噛合させる動力伝達状態と、前記クラッチリングドグと前記ドグとを解放させる動力非伝達状態とを制御するアクチュエータと、
前記クラッチリングに設けられ、前記クラッチリングドグの外周を囲む円筒部材と、
前記第１シャフトに形成され、前記第１ギヤ及び第２ギヤの回転により掻き揚げられた油を前記第１シャフト内に形成された軸心油路内に取り込む取り込み口と、該取り込み口から取り込まれた油を前記軸心油路から前記円筒部材の内周に向けて供給する供給口と、
を備えた。
【発明の効果】
【０００６】
よって、オイルポンプ等を備えることなく、ドグに油を供給することができるため、エネルギ高効率の低下を回避できる。また、円筒部材によりクラッチリングドグの近傍に油を貯留することができ、両ドグが噛み合うときに油が緩衝材と機能するため、噛合いショック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のドグクラッチの構成を表す図である。
【図３】実施例１のドグクラッチの構成を表す部分断面図である。
【図４】実施例１の第１シャフトのスプライン部分における上面図である。
【図５】実施例１のドグクラッチ機構が解放状態から締結状態へと移行するときの油の流れを表す概略図である。
【図６】実施例２のクラッチリングドグを表す概略図である。
【図７】実施例３のクラッチリングドグを表す概略図である。
【図８】実施例４の第１シャフトを表す断面図である。
【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のエンジン出力軸には、クラッチ２が接続されている。クラッチ２は乾式クラッチであり、クラッチプレートの位置をクラッチアクチュエータ２ａにより制御する。クラッチアクチュエータ２ａは、要求されたトルク伝達容量に応じてクラッチプレートを押圧するクラッチピストンの位置を制御し、クラッチ２の相対回転を許容しながらトルクを伝達するスリップ制御や、クラッチ２の相対回転を許容しない完全締結制御を行う。クラッチアクチュエータ２ａは、クラッチピストンのストローク位置を検出するピストンストロークセンサ１１を有し、検出されたストローク位置に基づいてトルク伝達容量を制御する。
【０００９】
クラッチ２の出力側には、入力された回転を変速して駆動輪４に出力する自動変速機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３ａと、第１シャフト３ａと平行に配置された第２シャフト３ｂと、を有する。第１シャフト３ａ上には、第１シャフト３ａに対して相対回転可能に支持された１速ドライブギヤ３１と、２速ドライブギヤ３２と、を有する。第２シャフト３ｂ上には、第２シャフト３ｂに固定され、第２シャフト３ｂと一体に回転する１速ドリブンギヤ３３と、２速ドリブンギヤ３４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。尚、図示しないが、前進４速の自動変速機を構成する場合は、更に３速ドライブギヤ及び３速ドリブンギヤ、４速ドライブギヤ及び４速ドリブンギヤを１速や２速と同様に搭載すればよく、特に言及しない。
【００１０】
１速ドライブギヤ３１の側面には、軸方向に延在された第１ドグ３１ａを有する。第２ドライブギヤ３２の側面には、軸方向に延在された第２ドグ３２ａを有する。１速ドライブギヤ３１及び２速ドライブギヤ３２には、第１及び第２ドグクラッチ機構を有する。第１ドグクラッチ機構は、第１シャフト３ａ上に軸方向移動可能に固定設置され、第１シフトフォーク３１０に対して相対回転可能に噛み合う第１クラッチリング３１１を有する。同様に、第２ドグクラッチ機構にも、第２クラッチリング３２１を有する。
【００１１】
第１クラッチリング３１１は、第１シフトフォーク３１０に相対回転可能に保持されつつ第１シフトフォーク３１０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３１１は、第１シャフト３ａの外周に形成されたスプライン３ａｓとスプライン嵌合し、回転方向への相対移動を規制しつつ、軸方向への相対移動を許容する。第１クラッチリング３１１は、１速ドライブギヤ３１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３１１ａを有する。同様に、第２クラッチリング３２１は、第２シフトフォーク３２０に相対回転可能に保持されつつ第２シフトフォーク３２０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３２１は、第１シャフト３ａとスプライン嵌合し、回転方向への相対移動を規制し、かつ、軸方向への相対移動を許容する。第２クラッチリング３２１は、２速ドライブギヤ３２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３２１ａを有する。
【００１２】
１速時は、第１シフトフォーク３１０を図１中の右側に移動し、第１クラッチリング３１１を右側に移動させ、第１クラッチリングドグ３１１ａと１速ドライブギヤ３１の第１ドグ３１ａとを噛み合わせ、１速を達成する。１速から２速へのアップシフト時は、第１シフトフォーク３１０を図１中の左側に移動させることで第１クラッチリングドグ３１１ａと第１ドグ３１ａとの噛合いを解放し、第２シフトフォーク３２０を図１中の右側に移動させることで第２クラッチリングドグ３２１ａと第２ドグ３２ａとを噛み合わせ、２速を達成する。
【００１３】
シフトアクチュエータ５は、第１シフトフォーク３１０及び第２シフトフォーク３２０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５は、外周に各シフトフォーク３１０，３２０と係合する変速溝５１，５２を有するシフトドラム５０を有する。変速溝５１，５２は、シフトドラム５０の回転に伴って各シフトフォーク３１０，３２０の軸方向位置を移動可能に形成され、シフト用モータ５３によりシフトドラム５０の回転位置を制御することで変速を行う。
【００１４】
変速機コントローラ３０は、エンジン回転数を検出するエンジン回転数センサ１０と、第１シャフト３ａの回転角を検出する第１回転角センサ１２と、各シフトフォーク３１０，３２０のストローク位置を検出するシフトストロークセンサ１３と、シフト用モータ５３の電流値を検出する電流センサ１４と、第２シャフト３ｂの回転角を検出する第２回転角センサ１５と、Ｐ，Ｒ，Ｎ，Ｄレンジを選択するシフトレバー７のシフト信号と、に基づいて所望の変速段を決定し、シフトアクチュエータ５のシフト用モータ５３に駆動電流Ｉｓを出力する。
【００１５】
図２は実施例１のドグクラッチの構成を表す図である。尚、第１ドグクラッチ機構と第２ドグクラッチ機構は同様の構成を有するため、第１ドグクラッチ機構のみ説明する。図２（ａ）は、第１クラッチリング３１１を第１ドライブギヤ３１側から見た図、図２（ｂ）は、第１クラッチリング３１１を径方向からみた側面図、図２（ｃ）は、第１ドライブギヤ３１を第1クラッチリング３１１側から見た図、図２（ｄ）は、第1ドライブギヤ３１を径方向からみた側面図である。また、図３は実施例１のドグクラッチの構成を表す部分断面図、図４は実施例１の第１シャフトのスプライン部分における上面図である。
【００１６】
第１クラッチリング３１１は、ドグ３１１ａの外周を取り囲む円筒部材であるオイルキャッチリング３１１ｂを有する。オイルキャッチリング３１１ｂの軸方向長さ、言い換えると壁の高さは、ドグ３１１ａの軸方向長さと略同一の高さとされている。尚、ドグ３１１ａと同一の高さでなくても、若干低くてもよいし、第1ドライブギヤ３１の側面と干渉しない範囲でドグ３１１ａよりも高くしてもよく特に限定しない。
【００１７】
第１ドライブギヤ３１のドグ３１ａの外周は、第１クラッチリング３１１が軸方向第１ドライブギヤ３１側に移動すると、オイルキャッチリング３１１ｂの内周に、僅かの隙間を持って入り込む。第１シャフト３ａは、油を供給する軸心油路３ａ１と、軸心油路３ａ１内に各ギヤによって掻き揚げられた油を取り込む油取り込み口３ａ２と、要求された潤滑油をオイルキャッチリング３１１ｂに向けて供給する供給口３ａ３と、を有する。油取り込み口３ａ２によってギヤの回転に伴い掻き揚げられた油を軸心油路３ａ１内に取り込むため、別途オイルポンプ等を備える必要が無く、燃費の向上を図ることができる。
【００１８】
供給口３ａ３は、図４に示すように、スプライン３ａｓの間に開口する長穴形状である。これにより、図３（ａ）のドグクラッチ解放状態から図３（ｂ）のドグクラッチ締結状態へ移行するにあたり、第１クラッチリング３１１が軸方向に移動したとしても、供給口３ａ３が塞がれることなく、油を供給できる。また、供給口３ａは、ドグ３１１ｂの内周側端面３１１ａ１と径方向において対向する位置に形成されているため、供給された油は、ドグ３１１ｂ近傍に必ず滞留できる。
【００１９】
次に作用を説明する。図５は実施例１のドグクラッチ機構が解放状態から締結状態へと移行するときの油の流れを表す概略図である。解放状態では、供給口３ａ３から遠心力により油が吐出されると、ドグ３１１ａに向けて供給された油がオイルキャッチリング３１１ｂにより受け止められ、ドグ３１１ａとドグ３１１ａとの間にはオイルキャッチリング３１１ｂの内周に沿って油が滞留する。この状態で、第１クラッチリング３１１が軸方向に移動を開始し、径方向に見たとき、ドグ３１１ａとドグ３１ａとが重なる位置となり、両ドグの相対位置が近づくと、両ドグの近接によって両ドグの側面３１１ａ２及び３１ａ２に油が挟まれる。これにより、両ドグが噛み合うときに油が緩衝材として機能するため、噛合いショックを抑制することができる。また、供給口３ａがドグ３１１ａと径方向において対向する位置に形成されている。よって、常時、ドグ３１１ａ近傍に油が滞留するため、両ドグの側面３１１ａ２と３１ａ２との間が近接したときに確実に油を存在させることができる。
【００２０】
以上説明したように、実施例１にあっては下記に列挙する作用効果が得られる。
（１）第１シャフト３ａに相対回転可能に支持された１速ドライブギヤ３１（第１ギヤ）と、
第２シャフト３ｂに固定され１速ドライブギヤ３１と常時噛み合うことで１速（所定ギヤ比）となる１速ドリブンギヤ３３（第２ギヤ）と、
軸方向噛合い側への移動により、第１ドグ３１ａ（第１ギヤのドグ）と噛合う第１クラッチリングドグ３１１ａ（クラッチリングドグ）を有する円盤状の第１クラッチリング３１１（クラッチリング）と、
第１クラッチリングドグ３１１ａを軸方向に移動させて第１ドグ３１ａと噛合させる動力伝達状態と、第１クラッチリングドグ３１１ａと第１ドグ３１ａとを解放させる動力非伝達状態とを制御するシフトアクチュエータ５（アクチュエータ）と、第１クラッチリング３１１に設けられ、第１クラッチリングドグ３１１ａの外周を囲むオイルキャッチリング３１１ｂ（円筒部材）と、第１シャフト３ａに形成され、第１ドライブギヤ３１及び第２ギヤの回転により掻き揚げられた油を第１シャフト３ａ内に形成された軸心油路３ａ１内に取り込む取り込み口３ａ２と、該取り込み口３ａ２から取り込まれた油を軸心油路３ａ１からオイルキャッチリング３１１ｂの内周に向けて供給する供給口３ａ３と、を備えた。
よって、オイルポンプ等を備えることなく、ドグに油を供給することができる。また、オイルキャッチリング３１１ｂにより第１クラッチリングドグ３１１ａの近傍に油を貯留することができ、両ドグが噛み合うときに油が緩衝材と機能するため、噛合いショックを抑制することができる。
【００２１】
（２）供給口３ａ３は、第１クラッチリングドグ３１１ａと径方向において対向する位置に形成されている。よって、第１クラッチリングドグ３１１ａの近傍に油を滞留させることができ、両ドグの側面３１１ａ２と３１ａ２との間が近接したときに確実に油を存在させることができる。
【００２２】
（３）供給口３ａ３は、第１クラッチリング３１１が軸方向に移動したとしてもオイルキャッチリング３１１ｂの内周に油を供給可能な長穴である。よって、第１クラッチリング３１１の軸方向位置に関わらず第１クラッチリングドグ３１１ａの近傍に油を存在させることができる。
【００２３】
〔実施例２〕
次に、実施例２について説明する。基本的な構成は実施例１と同じであるため、異なる点についてのみ説明する。図６は実施例２のクラッチリングドグを表す概略図である。図６（ａ）は第１クラッチリング３１１の部分断面図、図６（ｂ）は第１クラッチリング３１１の部分斜視図である。第１クラッチリングドグ３１１ａの内周側端面３１１ａ３は、軸方向解放側に向けて傾斜する傾斜面として形成されている。言い換えると、内周側端面３１１ａ３の径方向位置は、軸方向締結側の径方向位置よりも軸方向解放側の径方向位置が外径側となるように形成されている。すなわち、供給口３ａ３から供給された油が第１クラッチリングドグ３１１ａの締結側に流れてしまうと、オイルキャッチリング３１１ｂの内周に油を滞留させることが困難となる。そこで、内周側端面３１１ａ３を傾斜面とし、第１クラッチリング３１１の円盤状部材側に向けて油をガイドすることで、オイルキャッチリング３１１ｂに積極的に油を滞留させることができる。
【００２４】
以上説明したように、実施例２にあっては下記の作用効果が得られる。
（４）第１クラッチリングドグ３１１ａの内周側端面３１１ａ３の径方向位置は、軸方向締結側の径方向位置よりも軸方向解放側の径方向位置が外径側である。
よって、供給口３ａ３から供給された油を積極的にオイルキャッチリング３１１ｂに向けて積極的に流すことができる。尚、実施例２では、傾斜面を形成したが、傾斜面に限らず段付き形状としてもよい。
【００２５】
〔実施例３〕
次に、実施例３について説明する。基本的な構成は実施例１と同じであるため、異なる点についてのみ説明する。図７は実施例３のクラッチリングドグを表す概略図である。図７（ａ）は第１クラッチリング３１１の部分断面図、図７（ｂ）は第１クラッチリング３１１の部分斜視図である。第１クラッチリングドグ３１１ａの内周側端面３１１ａ１には、軸心側に向かうに連れて回転方向厚みが小さくなるガイド用突起３１１ａ４が形成されている。すなわち、供給口３ａ３から供給された油が第１クラッチリングドグ３１１ａの締結側に流れてしまうと、オイルキャッチリング３１１ｂの内周に油を滞留させることが困難となる。そこで、内周側端面３１１ａ１にガイド用突起３１１ａ４を形成し、積極的に左右に油を流すようにガイドすることで、オイルキャッチリング３１１ｂの内周に積極的に油を滞留させることができる。
【００２６】
以上説明したように、実施例３にあっては下記の作用効果が得られる。
（５）第１クラッチリングドグ３１１ａの内周側端面３１１ａ１には、軸心側に向かうに連れて回転方向厚みが小さくなるガイド用突起３１１ａ４が形成されている。
よって、供給口３ａ３から供給された油を積極的にオイルキャッチリング３１１ｂに向けて積極的に流すことができる。尚、実施例３の構成に加えて、実施例２で示した構成を更に組み合わせ、傾斜面や段付き形状とすることで、更に積極的にオイルキャッチリング３１１ｂに油を流すようにしてもよい。
【００２７】
（実施例４）
次に、実施例４について説明する。基本的な構成は実施例１と同じであるため、異なる点についてのみ説明する。図８は実施例４の第１シャフトを表す断面図である。実施例１では、供給口３ａ３を長穴形状とし、長穴のまま軸心油路３ａ１と接続した。これに対し、実施例４では、供給口を、軸心油路３ａ１と接続された小径の径方向油路３ａ３０と長穴形状の開口部３ａ３１とから構成した点が異なる。これにより、実施例１の作用効果に加えて、油の吐出量をコントロールすることができ、狙い通りの油の供給量を確保できる。
【００２８】
（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、他の構成を備えた変速機に本発明を適用してもよい。例えば、実施例１では、第１シャフト３ａに相対回転体であるドライブギヤを配置し、これらドライブギヤを第１シャフト３ａに選択的に固定可能なドグクラッチ機構を設けた例を示したが、第１シャフト３ａに限らず、第２シャフト３ｂに設けてもよいし、それぞれ組み合わせて第１シャフト３ａと第２シャフト３ｂの両方に設定してもよい。
また、前進４速に限らず、前進２速や、更なる多段化した自動変速機にも適用できる。
また、実施例では、動力源として内燃機関であるエンジンを搭載した例を示したが、動力源として駆動用モータやエンジンとモータを併用するハイブリッド車両であっても本発明を適用できる。
【００２９】
油取り込み口３ａ２は、第１シャフト３ａの途中に設ける場合に限らず、第１シャフト３ａの軸端面に設けてもよい。つまり、軸心油路３ａ１を第１シャフト３ａの軸端面で開口させ、この開口を油取り込み口３ａ２として機能させる。この場合、ギヤの回転によって掻き揚げられた油は、図示しない油だまりに集められ、この油だまりから図示しないガイド油路を介して第１シャフト３ａの軸端面の開口に導くこととなる。
また、各実施例では自動変速機を例に説明したが、手動変速機であっても同様に適用可能である。
【符号の説明】
【００３０】
１    エンジン
２    クラッチ
３    自動変速機（変速機）
３ａ    第１シャフト
３ａ１    軸心油路
３ａ２    油取り込み口
３ａ３    供給口
３ｂ    第２シャフト
５    シフトアクチュエータ
３０    変速機コントローラ
３１    １速ドライブギヤ
３１ａ    第１ドグ
３３    １速ドリブンギヤ
３１０    第１シフトフォーク
３１１    第１クラッチリング
３１１ａ    第１クラッチリングドグ
３１１ｂ    オイルキャッチリング（円筒部材）
【図１】
0006550600.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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