(57)【要約】【課題】変速機全体の小型及び軽量化が図られて車体搭載性に優れた車両用変速機の変速切換機構を提供する。【解決手段】軸２に固定されたシンクロハブ３２、シンクロスリーブ３３、シフトフォーク３４とからなる切換機構３１及び切換機構３１を作動させるアクチュエータ３５とを備え、アクチュエータ３５は、各端部に第１ピストン３８Ｂ及び第２ピストン３８Ｃが形成され、かつ中間部に先端がシンクロスリーブ３３の溝３３ａに係合するシフトフォーク３４の基端が結合されるシフトロッド３８と、第１ピストン３８Ｂ及び第２ピストン３８Ｃを各々摺動自在に内装する第１シリンダ３６と第２シリンダ３７とを有し、各油圧室に作動油を供給することにより切換機構を作動させる。【選択図】　図２
2004060752.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸に回転自在に装着された歯車と、上記軸に固定されたシンクロハブと該シンクロハブに常時噛み合うシンクロスリーブと先端が上記シンクロスリーブと係合するシフトフォークとからなり上記歯車と上記軸との回転を同期させる切換機構と、該切換機構を作動させるアクチュエータとを備えた車両用変速機の変速切換機構において、
上記アクチュエータは、
上記軸と平行に延在し、一方の端部に第１ピストンが形成され他方の端部に第２ピストンが形成されると共に、上記第１ピストンと第２ピストンの間に上記シフトフォークの基端が結合されるシフトロッドと、
上記シフトロッドの各端側に各々配置されて上記第１ピストン及び第２ピストンを各々摺動自在に内装する第１シリンダ及び第２シリンダとを有し、
上記各ピストンとシリンダで形成される各油圧室に作動油を供給することにより上記切換機構を作動させることを特徴とする車両用変速機の変速切換機構。
【請求項２】
上記第１シリンダには、該第１シリンダに摺動自在に内装されると共に上記シフトロッドを摺動自在に内装し、上記第１シリンダ及び上記第１ピストンと協働して油圧室を形成するスリーブが設けられ、
上記シフトロッドには、上記スリーブに内装する部位よりも第２ピストン側で上記スリーブと当接するストッパ部が形成され、
上記第２ピストンの受圧面積が上記第１ピストンの受圧面積より大で、かつ上記第１ピストンの受圧面積と上記スリーブとの受圧面積との和が上記第２ピストンの受圧面積より大であって、
上記第１ピストン側の油圧室及び上記第２ピストン側の油圧室に作動油を供給したときは、上記シフトロッドを中立位置に保持し、上記第２ピストン側の油圧室に作動油を供給したときは第１の位置に保持し、上記第１ピストン側の油圧室に作動油を供給したときには第２の位置に保持することを特徴とする請求項１に記載の車両用変速機の変速切換機構。
【請求項３】
上記アクチュエータを作動する作動油の制御弁は、上記変速機のケースに一体的に設けられ、該制御弁から上記アクチュエータの油圧室への油圧通路が上記ケース内に形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用変速機の変速切換機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両に搭載される変速機の変速切換機構に関し、特に複数の変速歯車列を有する変速機の変速切換機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
運転者の手動操作によって変速操作を行う手動式変速機（ＭＴ）は、エンジンに連結されて複数の駆動歯車が配設された入力軸と、各駆動歯車と噛み合う複数の従動歯車が装着された出力軸とを有し、入力軸と出力軸との間に駆動歯車と従動歯車によって複数の変速歯車列が形成されている。このＭＴにあっては、変速時にクラッチを切断した後、複数の変速歯車列の中から、動力伝達を行う変速歯車列に切り換えるシンクロメッシュ機構等の切換機構を手動により切り換え、再びクラッチを接続することで変速動作が行われる。
【０００３】
また、このような駆動歯車と従動歯車によって形成された複数の変速歯車列を切り換える切換機構の操作及びクラッチ操作等を油圧機構等のアクチュエータにより作動させるようにすると、ＭＴの構成をベースとした自動変速機とすることができる。このような複数の変速歯車列を有するタイプの自動変速機（ＡＭＴ）は、自動変速機構にプラネタリーギヤ等を有する通常の自動変速機に比して部品点数が少なく軽量化が図れ、しかも駆動系の伝達効率に優れる等の利点を有している。
【０００４】
変速歯車列を切り換える切換機構は、各変速歯車列に対応して各々配置されている。例えば、第１速と第２速との間での変速歯車列を切り換える切換機構は、図６（ａ）に示すように出力軸１０１に回転自在に装着された第１速の変速歯車列を形成する従動歯車１０２と第２速の変速歯車列を形成する従動歯車１０３との間に配置されて出力軸１０１に固定されたシンクロハブ１０５と、このシンクロハブ１０５に常時噛み合うシンクロスリーブ１０６とを有し、かつ従動歯車１０２及び１０３に各々一体にスプライン１０２ａ、１０３が形成されたシンクロメッシュ機構によって構成されている。シンクロスリーブ１０６は、この外周に形成されたスリーブ溝１０６ａに先端が係合するシフトフォーク１０７によって出力軸１０１の軸方向に沿って選択的に中立位置、第１速位置、第２速位置の３ポジションに移動する。
【０００５】
図６（ａ）に示す中立位置では、シンクロスリーブ１０６はシンクロハブ１０５のみに噛み合った状態に維持され、従動歯車１０２、１０３は入力軸の回転駆動に伴って各々噛み合う駆動歯車によって常時回転駆動されるが、従動歯車１０２及び１０３は空転して出力軸１０１への動力伝達は行われない。
【０００６】
図６（ｂ）に示すように、シフトフォーク１０７によってシンクロスリーブ１０６を同図（ａ）に示す中立位置からシンクロハブ１０５と第１速の従動歯車１０２に形成されたスプライン１０２ａとに噛み合う第１速位置に移動させると、従動歯車１０２と出力軸１０１の回転が同期して動力伝達する第１速に設定され、第１速の駆動歯車と従動歯車１０２の歯車諸元に従って変速して入力軸から出力軸１０１に動力伝達される。また、図６（ｃ）に示すようにシフトフォーク１０７によってシンクロスリーブ１０６をシンクロハブ１０５と第２速の従動歯車１０３に形成されたスプライン１０３ａとに噛み合う第２速位置に移動させると、従動歯車１０３と出力軸１０１の回転が同期して動力伝達する第２速に設定され、第２速の駆動歯車と従動歯車１０３の歯車諸元に従って変速して入力軸から出力軸１０１に動力伝達される。
【０００７】
このシンクロスリーブ１０６の各移動は、アクセル開度、車速、エンジン回転数等の走行状態に基づいて予め設定されたプログラムに従って油圧アクチュエータによって選択的に行われる。
【０００８】
このシンクロスリーブ１０６を移動させるシフトフォーク１０７は、その基端がシフトロッドに一体的に結合され、シフトロッドに連結するアクチュエータによって作動する。
【０００９】
このアクチュエータは、例えば既存のＭＴをベースとしたＡＭＴにおいては、選択された変速段に対応する切換機構を選択するセレクトアクチュエータと、この選択された切換機構を移動させるシフトアクチュエータとからなり、各々制御部（ＥＣＵ）によって制御される制御弁によって作動させる。
【００１０】
また、特開平６−２０１０２７号公報には、各切換機構に対応して、シリンダと、一端にこのシリンダに摺動自在に内装されるピストンが設けられると共に他端にシフトフォークが一体的に結合されたシフトロッドを有し、シリンダとピストンによって形成される油圧室に制御部からの指令に基づき油圧を供給することによってシフトロッドを作動させ、またシフトロッドを介して移動するシフトフォークによって切換機構を選択させるアクチュエータが開示されている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述のような既存のＭＴをベースとしたＡＭＴにおいては、シフトロッドとは別にセレクトアクチュエータとシフトアクチュエータとからなるアクチュエータを変速機のケースの外部に設けるため、構造が複雑であると共に、変速機全体の大型化を招き、かつ制御部からアクチュエータへの油圧配管がケースの外部に設けられることから、油圧配管に損傷等の異常が生じた場合に高圧の油圧が外部にリークすることが懸念される。
【００１２】
また、特開平６−２０１０２７号公報によるアクチュエータは、シフトロッド、シフトフォーク、ピストン及びシリンダをユニット化することで変速機のケース内に収納できるものの、シフトフォークがシリンダから出没するシフトロッドの先端に結合されることから、シフトロッドがベアリング等の支持部材によって片持ち梁状に支持され、その支持力、即ちシフトロッドの支持剛性が低下する。この支持力を確保するためにシフトロッドの先端をシフトフォークより更に延長させて、その延長されたシフトロッドの部分を支持部材で支持することによりシフトロッドを両持ち梁状に支持すると、シフトロッドの延長に伴ってシフトロッドが長大化し、ひいては、変速機全体が大型化する。変速機の大型化に伴って、変速機の車体搭載性に影響を及ぼすと共に、車体重量が増加して燃費の増大が懸念される。
【００１３】
従って、かかる点に鑑みなされた本発明の目的は、変速機全体の小型化及び軽量化が図られて優れた車体搭載性が得られる車両用変速機の変速切換機構を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する請求項１に記載の車両用変速機の変速切換機構の発明は、軸に回転自在に装着された歯車と、上記軸に固定されたシンクロハブと該シンクロハブに常時噛み合うシンクロスリーブと先端が上記シンクロスリーブと係合するシフトフォークとからなり上記歯車と上記軸との回転を同期させる切換機構と、該切換機構を作動させるアクチュエータとを備えた車両用変速機の変速切換機構において、上記アクチュエータは、上記軸と平行に延在し、一方の端部に第１ピストンが形成され他方の端部に第２ピストンが形成されると共に、上記第１ピストンと第２ピストンの間に上記シフトフォークの基端が結合されるシフトロッドと、上記シフトロッドの各端側に各々配置されて上記第１ピストン及び第２ピストンを各々摺動自在に内装する第１シリンダ及び第２シリンダとを有し、上記各ピストンとシリンダで形成される各油圧室に作動油を供給することにより上記切換機構を作動させることを特徴とする。
【００１５】
請求項１の発明によると、シフトロッドの両端に第１ピストン及び第２ピストンを形成し、シフトロッドの第１ピストンと第２ピストンとの間にシフトフォークを結合すると共に、シフトロッドの各端部側に各々第１ピストン及び第２ピストンを各々摺動自在に内装する第１シリンダ及び第２シリンダを配置する構造にしたので、特段にシフトロッドひいてはアクチュエータをその軸方向に延長する必要なしにシフトロッドを第１シリンダ及び第２シリンダを介して両持ち梁状に支持することができてシフトロッドの支持剛性が得られ、変速機全体の小型化及び軽量化が得られて変速機の車体搭載性が期待できる。
【００１６】
請求項２に記載の発明は、請求項１の車両用変速機の変速切換機構において、上記第１シリンダには、該第１シリンダに摺動自在に内装されると共に上記シフトロッドを摺動自在に内装し、上記第１シリンダ及び上記第１ピストンと協働して油圧室を形成するスリーブが設けられ、上記シフトロッドには、上記スリーブに内装する部位よりも第２ピストン側で上記スリーブと当接するストッパ部が形成され、上記第２ピストンの受圧面積が上記第１ピストンの受圧面積より大で、かつ上記第１ピストンの受圧面積と上記スリーブとの受圧面積との和が上記第２ピストンの受圧面積より大であって、上記第１ピストン側の油圧室及び上記第２ピストン側の油圧室に作動油を供給したときは、上記シフトロッドを中立位置に保持し、上記第２ピストン側の油圧室に作動油を供給したときは第１の位置に保持し、上記第１ピストン側の油圧室に作動油を供給したときには第２の位置に保持することを特徴とする。
【００１７】
請求項２の発明によると、第１シリンダ及び第１ピストンと協働して油圧室を形成するスリーブを設け、第２ピストンの受圧面積を第１ピストンの受圧面積より大でかつ第１ピストンの受圧面積とスリーブとの受圧面積との和が第２ピストンの受圧面積より大に設定することで、２個のシリンダ、即ち各シリンダに油圧を供給する２つ油圧通路を介しての油圧供給による簡単な構成によってシフトロッドを第１の位置、第２の位置、中立位置の３つポジションに保持することができ、アクチュエータへ油圧を切換供給するための制御弁数の削減が期待できる。
【００１８】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２の車両用変速機の変速切換機構において、上記アクチュエータを作動する作動油の制御弁は、上記変速機のケースに一体的に設けられ、該制御弁から上記アクチュエータの油圧室への油圧通路が上記ケース内に形成されていることを特徴とする。
【００１９】
請求項３の発明によると、制御弁を変速機のケースと一体的に設けることで、油圧通路を変速機のケース内に設けることができ、従来のようにケースの外部に設けられていた制御弁とアクチュエータとを連通する油圧配管を廃止することが可能になり、油圧の外部へのリークを防止することができると共に、部品点数の削減が図れる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による車両用変速機の変速切換機構の実施の形態を図１乃至図５を参照して説明する。
【００２１】
図１は、切換機構が配設される自動変速機の概要を示すスケルトン図である。
【００２２】
この自動変速機は、図示しない変速機のケースであるトランスミッションケース内に収容され、エンジンのクランク軸にトルクコンバータ等を介して連結された入力軸１と、この入力軸１に対して平行に配置された出力軸２を有している。入力軸１にはエンジン側から順に第６速の駆動歯車１６が回転自在に装着され、第１速及び第２速の駆動歯車１１、１２が一体に設けられ、第４速及び第５速の駆動歯車１４、１５が回転自在に装着され、更に第３速の駆動歯車１３が一体に設けられている。
【００２３】
一方、出力軸２には、駆動歯車１６と常時噛み合う従動歯車２６が一体に設けられ、駆動歯車１１、１２と噛み合う従動歯車２１、２２が回転自在に装着され、駆動歯車１４、１５と噛み合う従動歯車２４、２５が一体に設けられ、更に駆動歯車１３に噛み合う従動歯車２３が回転自在に装着されている。互いに噛み合う各々の駆動歯車と従動歯車とにより前進段の変速歯車列が形成される。複数の変速歯車列のうち動力伝達を行う変速歯車列が選択されると、その変速歯車列により第１速から第６速の変速段が形成される。
【００２４】
更に、入力軸１には、後退用の駆動歯車１７が一体に設けられ、出力軸２には後退用の従動歯車２７が回転自在に装着され、駆動歯車１７と従動歯車２７は図示しないアイドラ軸に設けられたアイドラ歯車を介して常時噛み合うようになっている。
【００２５】
入力軸１には、第６速の駆動歯車１６、従動歯車２６を介して入力軸１の動力を出力軸２に伝達するための第１のバイパスクラッチ１８が設けられ、出力軸２には、第３速の駆動歯車１３、従動歯車２３を介して入力軸１からの動力を出力軸２に伝達するための第２のバイパスクラッチ２８が設けられている。
【００２６】
第１のバイパスクラッチ１８は、入力軸１に固定されるクラッチハブ１８ａと、第６速の駆動歯車１６に固定されたクラッチドラム１８ｂとを有し、これらの間に複数のクラッチディスク１９ａ、１９ｂが交互に配置されて組み込まれ、図示しない油圧室に作動油を供給することによって互いのクラッチディスク１９ａ、１９ｂが圧接して締結し、油圧室の作動油をドレンすることによって締結が解かれる油圧式多板クラッチによって形成されている。この第１のバイパスクラッチ１８が締結すると入力軸１と第６速の駆動歯車１６とが連結され、締結を解除すると入力軸１と駆動歯車１６との連結が解かれる。
【００２７】
第２のバイパスクラッチ２８は、出力軸２に固定されるクラッチハブ２８ａと、第３速の従動歯車２３に固定されたクラッチドラム２８ｂとを有し、これらの間に複数のクラッチディスク２９ａ、２９ｂが交互に配置されて組み込まれ、図示しない油圧室に作動油を供給することによって互いのクラッチディスク２９ａ、２９ｂが圧接して締結し、油圧室の作動油をドレンすることによって締結が解かれる油圧式多板クラッチによって形成されている。この出力クラッチ２８が締結すると出力軸２と第３速の従動歯車２３とが連結され、締結を解除すると出力軸２と従動歯車２３との連結が解かれる。
【００２８】
出力軸２には動力伝達する変速歯車列を第１速と第２速の変速歯車列の間で選択的に切り換える第１の切換機構３１が設けられ、入力軸１には動力伝達を行う変速歯車列を第４速と第５速と変速歯車列の間で選択的に切り換える第２の切換機構４１が設けられ、更に出力軸２には動力伝達する変速歯車列を後退段に選択的に切り換える第３の切換機構５１が設けられている。
【００２９】
第１の切換機構３１は、第１速と第２速の従動歯車２１と２２の間に配置されて出力軸２に固定されたシンクロハブ３２と、これに常時噛み合うシンクロスリーブ３３と、シンクロスリーブ３３の外周に形成された溝に先端が係合するシフトフォーク３４を有し、シフトフォーク３４によってシンクロスリーブ３３をシンクロハブ３２と従動歯車２１に一体形成されたスプライン２１ａとに噛み合わせると従動歯車２１と出力軸２の回転を同期して互いに動力伝達する第１速に設定され、シンクロハブ３２と従動歯車２２に一体形成されたスプライン２２ａとに噛み合わせると従動歯車２２と出力軸２の回転が同期して互いに動力伝達する第２速に設定され、シンクロスリーブ３３をシンクロハブ３２にのみ噛み合わせた状態が中立位置である。
【００３０】
第２の切換機構４１は、第４速と第５速の駆動歯車１４と１５の間に配置されて入力軸１に固定されたシンクロハブ４２と、これに常時噛み合うシンクロスリーブ４３と、シンクロスリーブ４３の外周に形成された溝に係合するシフトフォーク４４を有し、シフトフォーク４４によってシンクロスリーブ４３をシンクロハブ４２と駆動歯車１４に一体形成されたスプライン１４ａとに噛み合わせると駆動歯車１４と入力軸１の回転が同期して互いに動力伝達する第４速に設定され、シンクロハブ４２と駆動歯車１５に一体形成されたスプライン１５ａとに噛み合わせると駆動歯車１５と入力軸１の回転が同期して互いに動力伝達する第５速に設定され、シンクロスリーブ４３をシンクロハブ４２にのみ噛み合わせた状態が中立位置である。
【００３１】
第３の切換機構５１は、後退段の従動歯車２７の近傍に配置されて出力軸２に固定されたシンクロハブ５２と、これに常時噛み合うシンクロスリーブ５３とを有し、シフトフォーク５４によってシンクロスリーブ５３をシンクロハブ５２と従動歯車２７に一体形成されたスプライン２７ａとに噛み合わせると従動歯車２７と出力軸２が動力伝達する後退段に設定され、シンクロスリーブ５２をシンクロハブ５２にのみ噛み合わせた状態が中立位置となる。
【００３２】
図２は第１の切換機構３１を作動するためのアクチュエータ３５を模式的に示す説明図、図３及び図４はその作動を示す説明図である。
【００３３】
アクチュエータ３５は、出力軸２の延在方向と平行に対向してトランスミッションケース内に設けられた第１シリンダ３６と、第２シリンダ３７と、シフトロッド３８及びスリーブ３９を主要部としており、アクチュエータ３５の両端部である第１シリンダ３６と第２シリンダ３７をベアリング等の支持部材によりトランスミッションケースに取り付け支持することにとって、アクチュエータ３５を両持ち梁状に支持している。
【００３４】
シフトロッド３８は、その一端がスリーブ３９に摺動自在に内装され、スリーブ３９が第１シリンダ３６に摺動自在に内装されて支持され、他端は第２シリンダ３７に摺動可能に嵌合支持されている。また、シフトロッド３８の中央部に先端がシフトスリーブ３３の外周に凹設された環状の溝３３ａに係合するシフトフォーク３４の基端が一体的に結合されている。このシフトロッド３８をその軸線方向に移動することによって、シフトフォーク３４を介してシンクロスリーブ３３が図２に示すようにシンクロハブ３２にのみ噛み合う中立位置と、図３に示すシンクロハブ３２と第１速の従動歯車２１に形成されたスプライン２１ａとに噛み合う第１の位置及び図４に示すシンクロハブ３２と第２速の従動歯車２２に形成されたスプライン２２ａとに噛み合う第２の位置に切り換えられる。
【００３５】
シフトロッド３８の第１シリンダ３６側の端部には、第１ストッパ部３８Ａが設けられ、このストッパ部３８Ａから円柱状の第１ピストン３８Ｂが同軸上に突設されている。一方、シフトロッド３８の第２シリンダ３７側には、この第２シリンダ３７に摺動自在に内装される円柱状の第２ピストン３８Ｃが形成されている。
【００３６】
スリーブ３９は、シフトロッド３８に形成された第１ピストン３８Ｂを摺動可能に内装する内孔３９ａ及びシフトロッド３８の端部に形成されて第１ストッパ部３８Ａが当接可能な係止部３９ｂを有して第１シリンダ３６に摺動自在に内装されている。
【００３７】
第１シリンダ３６は、該シリンダ３６内に内装されたスリーブ３９の移動端を規制する第１規制部３６ａと第２規制部３６ｂが設けられている。スリーブ３９の端部がこの第２規制部３６ｂに当接して移動が規制された状態でかつ、シフトロッド３８の第１ストッパ部３８Ａが係止部３９ｂに当接することによって、図３に示すようにシンクロスリーブ３３がシンクロハブ３２と第１速の従動歯車２１に形成されたスプライン２１ａとに噛み合う第１の位置である第１速の位置となる。また、スリーブ３９が第１規制部３６ａに当接して移動が規制された状態でかつ、シフトロッド３８の第１ストッパ部３８Ａが係止部３９ｂに当接することによって、図２に示すようにシンクロスリーブ３３がシンクロハブ３２にのみ噛み合う中立位置となる。
【００３８】
第２シリンダ３７は、シフトロッド３８に形成された第２ピストン３８Ｃが摺動可能に内装されると共に、第２シリンダ３７に第２ピストン３８Ｃの第２ストッパ部となる頂端面３８ｃの当接によってシフトロッド３８の移動端を規制する第３規制部３７ａが形成されている。この第３規制部３７ａに当接して移動が規制された状態では、図４に示すようにシンクロスリーブ３３がシンクロハブ３２と第２速の従動歯車２２に形成されたスプライン２２ａとに噛み合う第２の位置である第２速の位置となる。
【００３９】
ここで、シフトロッド３８の第１ピストン３８Ｂの頂端面３８ｂによって形成される受圧面積Ｓ１と、第２ピストン３８Ｃの頂端面３８ｃによって形成される受圧面積Ｓ２と、スリーブ３９の端面３９ｃによって形成される受圧面積Ｓ３とは、Ｓ１＜Ｓ２＜Ｓ１＋Ｓ３に設定されている。
【００４０】
なお、第２の切換機構４１及び第３切換機構５１に設けられるアクチュエータ４５及び５５は、第１の切換機構３１のアクチュエータ３５と同一構成によって構成されることから図５に示す油圧回路を示すブロック図の対応する部分に同一符号を付することで詳細な説明を省略する。ただし、第３切換機構５１を作動するためのアクチュエータ５５については、後退段のみを選択的に切り換える２ポジションアクチュエータでよいので、スリーブ３９を設ける必要はなく、シフトロッド３８の両端にピストンを形成すると共に、両端にこれらピストンを摺動自在に内装するシリンダを設ける簡単な構造でよい。
【００４１】
図５は、自動変速機の作動制御手段を構成する油圧回路を示すブロック図である。図５に示すように第１のバイパスクラッチ１８、第２のバイパスクラッチ２８及び切換機構３１、４１、５１のアクチュエータ３５、４５、５５を駆動する作動油は、エンジン等によって駆動されるオイルポンプ６１によって供給される。即ち第１のバイパスクラッチ１８の油圧室には油圧通路６２を介して供給され、第２のバイパスクラッチ２８の油圧室には油圧通路６３を介して供給される。また、アクチュエータ３５の第１シリンダ３６及び第２シリンダ３７には各々油圧通路６４及び６５を介して、アクチュエータ４５の第１シリンダ３６及び第２シリンダ３７には各々油圧通路６６及び６７を介して、アクチュエータ５５の第１シリンダ３６及び第２シリンダ３７には各々油圧通路６８及び６９を介して供給される。各油圧通路６２〜６９には各々電磁弁等によって構成された制御弁Ｖ１〜Ｖ８が配設されている。また、各制御弁Ｖ１〜Ｖ８はトランスミッションケースと一体的にトランスミッションケース内部に設けられ、オイルポンプ６１もトランスミッションケース内部に設けられている。各油圧通路６２〜６９はトランスミッションケースを穿設することによってトランスミッションケース内に形成されている。
【００４２】
各制御弁Ｖ１〜Ｖ８は、予め設定されたプログラムに基づく制御ユニット７０からの制御信号によって制御される。即ち、制御ユニット７０は各種のセンサにより検出されたエンジン回転数、車速、アクセル開度等の検出データから車両の運転状況を検出し、各制御弁Ｖ１〜Ｖ８に制御信号を送り、第１のバイパスクラッチ１８、第２のバイパスクラッチ２８、第１の切換機構３１、第２の切換機構４１、第３の切換機構５１を作動制御する。
【００４３】
制御弁Ｖ１を開くと、第１のバイパスクラッチ１８の油圧室に油圧通路６２から作動油が供給されて第１のバイパスクラッチ１８が締結して入力軸１と第６速の駆動歯車１６が連結され、制御弁Ｖ１を閉じると油圧室の作動油がドレンして第１のバイパスクラッチ１８の締結が解除されて入力軸１と駆動歯車１６との連結が解かれる。
【００４４】
制御弁Ｖ２を開くと、第２のバイパスクラッチ２８の油圧室に油圧通路６３から作動油が供給されて第２のバイパスクラッチ２８が締結して出力軸２と第３速の従動歯車２３が連結され、制御弁Ｖ２を閉じると油圧室の作動油がドレンして第２のバイパスクラッチ２８の締結が解除されて出力軸２と従動歯車２６との連結が解かれる。
【００４５】
制御弁Ｖ３と制御弁Ｖ４を共に開いて第１の切換機構３１のアクチュエータ３５の第１シリンダ３６及び第２シリンダ３７に各々油圧通路６４、６５から油圧Ｐの作動油を供給すると、第１シリンダ３６に供給された油圧Ｐによりスリーブ３９の端面３９ｃには受圧面積Ｓ３×Ｐの押圧力が第１シリンダ３６側から第２シリンダ３７方向に作用し、第１ピストン３８Ｂの頂端面３８ｂには受圧面積Ｓ１×Ｐの押圧力が第１シリンダ３６側から第２シリンダ３７方向に作用する。一方、第２シリンダ３７に供給される油圧Ｐにより第２ピストン３８Ｃの頂端面３８ｃには受圧面積Ｓ２×Ｐの押圧力が作用する。
【００４６】
ここで、各受圧面積は、Ｓ１＜Ｓ２＜（Ｓ１＋Ｓ３）であることから、図２に示すようにスリーブ３９は第１規制部３６ａに圧接した状態に維持されると共に、シフトロッド３８が中立位置に保持される。この状態ではシフトロッド３８に設けられたシフトフォーク３４によってシンクロスリーブ３３が図２に示すようにシンクロハブ３２にのみ噛み合った中立位置に保持される。
【００４７】
一方、制御弁Ｖ３を閉じて第１シリンダ３６内の作動油をドレンさせ、かつ制御弁Ｖ４を開いて第２シリンダ３７側のみに給油ポート６５から作動油を供給すると、シフトロッド３８の第２ピストン３８Ｃの頂端面３８ｃに第２シリンダ３７側から第１シリンダ３６側にＳ２×Ｐの押圧力が作用する。この押圧力によってシフトロッド３８が第２シリンダ３７側から第１シリンダ３６方向に押動されて、スリーブ３９が第２規制部３６ｂに当接し、かつシフトロッド３８の第１ストッパ部３８Ａがスリーブ３９の係止部３９ｂに圧接するまで移動し、図３に示すようにシフトロッド３８が第１速の位置に保持される。この状態ではシフトロッド３８に設けられたシフトフォーク３４によってシンクロスリーブ３３がシンクロハブ３２と第１速の従動歯車２１に形成されたスプライン２１ａとに噛み合う第１速に維持される。
【００４８】
また、制御弁Ｖ４を閉じて第２シリンダ３７内の作動油をドレンさせ、かつ制御弁Ｖ３を開いて第１シリンダ３６側にのみ油圧通路６４から供給すると、スリーブ３９の端面３９ｃにＳ３×Ｐの押圧力が作用し、かつ第１ピストン３８Ｂの頂端面３８ｂにＳ２×Ｐの押圧力が作用して、この押圧力によってスリーブ３９が第１規制部３６ａに当接し、かつシフトロッド３８の第２ピストン３８Ｃの頂端面３８ｃが第２シリンダ３７に形成された第３規制部３７ａに当接するまで移動し、図４に示すようにシフトロッド３８が第２速の位置に保持される。この状態ではシフトロッド３８の設けられたシフトフォーク３４によってシンクロスリーブ３３が、シンクロハブ３２と第２速の従動歯車２２に形成されたスプライン２２ａとに噛み合う第２速に維持される。
【００４９】
即ち、制御弁Ｖ３と制御弁Ｖ４を共に開いてアクチュエータ３５の第１シリンダ３６及び第２シリンダ３７に各々油圧通路６４、６５から作動油を供給すると、アクチュエータ３５によってシンクロスリーブ３３がシンクロハブ３２にのみ噛み合った中立位置に保持される。制御弁Ｖ３を閉じて第１シリンダ３６の作動油をドレンさせ、かつ制御弁Ｖ４を開いて第２シリンダ３７に油圧通路６５から作動油を供給すると、アクチュエータ３５によってシンクロスリーブ３３がシンクロハブ３２と第１速の従動歯車２１に形成されたスプライン２１ａとに噛み合う第１速の位置に移動して該位置に維持される。制御弁Ｖ４を閉じて第２シリンダ３７の作動油をドレンさせ、かつ制御弁Ｖ３を開いて第１シリンダ３６に油圧通路６４から作動油を供給すると、アクチュエータ３５によってシンクロスリーブ３３がシンクロハブ３２と第２速の従動歯車２２のスプライン２２ａとに噛み合う第２速の位置に移動して該位置に維持される。
【００５０】
従って、走行状態等に応じて制御ユニット７０からの作動信号により制御弁Ｖ３と制御弁Ｖ４を適宜制御することによって、シンクロスリーブ３３がシンクロハブ３２にのみ噛み合った中立位置と、シンクロスリーブ３３がシンクロハブ３２とスプライン２１ａとに噛み合った第１速の位置と、シンクロスリーブ３３がシンクロハブ３２とスプライン２２ａとに噛み合った第２速の位置に切り換えられる。
【００５１】
詳細な説明を省略するが、同様に第２の切換機構４１においても、制御弁Ｖ５と制御弁Ｖ６を共に開くと、アクチュエータ４５の第１シリンダ３６及び第２シリンダ３７に各々油圧通路６６、６７から作動油を供給されてアクチュエータ４５によってシンクロスリーブ４３がシンクロハブ４２にのみ噛み合った中立位置に保持される。制御弁Ｖ５を閉じ、かつ制御弁Ｖ６を開いて油圧通路６７から作動油を供給することによって、アクチュエータ４５によってシンクロスリーブ４３がシンクロハブ４２と駆動歯車１４のスプライン１４ａとに噛み合う第４速に移動して保持される。また、制御弁Ｖ６を閉じ、かつ制御弁Ｖ５を開いて油圧通路６６から供給することによって、アクチュエータ４５によってシンクロスリーブ４３がシンクロハブ４２と駆動歯車１５のスプライン１５ａとに噛み合う第５速に移動して保持される。
【００５２】
また、第３の切換機構５１においては、制御弁Ｖ７と制御弁Ｖ８を共に開くと、アクチュエータ５５の第１シリンダ３６及び第２シリンダ３７に各々油圧通路６８、６９から作動油を供給されてアクチュエータ５５によってシンクロスリーブ５３がシンクロハブ５２にのみ噛み合った中立位置に保持される。制御弁Ｖ７を開き、制御弁Ｖ８を閉じて油圧通路６８から作動油を供給することによって、アクチュエータ５５によってシンクロスリーブ５３がシンクロハブ５２と従動歯車２７のスプライン２７ａとに噛み合う後退段に移動して保持される。
【００５３】
次に、このように構成された自動変速機の作用について説明する。ニュートラル時には、制御弁Ｖ１、Ｖ２が閉じられて第１のバイパスクラッチ１８及び第２のバイパスクラッチ２８は共に締結解除状態で、かつ各制御弁Ｖ３〜Ｖ８が開いて各切換機構３１、４１、５１の各シンクロスリーブ３３、４３、５３が中立位置に維持されている。従って、入力軸１から出力軸２へ動力伝達することなく、これ以降の動力伝動は行われない。
【００５４】
ニュートラルから第１速への変速時には、アクセル開度、エンジン回転数等の状態を検知し、予め設定されたプログラムに基づいて、制御弁Ｖ３を閉じて油圧通路６５からのみアクチュエータ３５に作動油を供給して第１の切換機構３１のシンクロスリーブ３３をシンクロハブ３２とスプライン２１ａと噛み合う第１速の位置に移動して、駆動歯車１１と従動歯車２１の歯車諸元に従って減速して出力軸２に伝動される。
【００５５】
第１速から第２速へのアップシフトは、予め設定されたプログラムに基づいて、制御弁Ｖ３を開きかつ制御弁Ｖ４を閉じて油圧通路６４からアクチュエータ３５に作動油を供給して、第１の切換機構３１のシンクロスリーブ３３をスプライン２１ａに噛み合う第１速の位置から中立位置を経てシンクロハブ３２と第２速の従動歯車２２に形成されたスプライン２２ａとに噛み合う第２速の位置に移動させることによって行われる。
【００５６】
この第１速から第２速へのアップシフト時には、制御弁Ｖ１を所定時間開き油圧通路６３から第２のバイパスクラッチ２８の油圧室に作動油を供給して第２のバイパスクラッチ２８を所定時間締結し、第３速の変速歯車列によって所定時間動力伝達する。この第３速の変速歯車列による動力伝達状態では、第１の切換機構３１のシンクロスリーブ３３はスプライン２１ａから容易に移動でき、かつシンクロスリーブ３３がスプライン２２ａと噛み合うことになるのでシンクロスリーブ３３に過大な負荷が付与されることなく円滑にアップシフトが行われる。しかも、シンクロスリーブ３３が中立位置になるときは、入力軸１から第３速の変速歯車列及び第２のバイパスクラッチ２８を経て出力軸２に動力伝達されるので、第１速から第２速へのアップシフト時の動力伝達の落ち込みの発生が低減されて変速ショックが抑制することができる。
【００５７】
第２速から第３速へのアップシフトは、制御弁Ｖ２を開き、油圧通路６３から油圧室に作動油を供給して第２のバイパスクラッチ２８を締結し、かつ制御弁Ｖ４を開いてアクチュエータ３５に油圧通路６４及び６５から共に供給して第１の切換機構３１のシンクロスリーブ３３をスプライン２２ａに噛み合う第２速の位置から中立位置に移動することによって行われる。
【００５８】
このアップシフトは、第３速の変速歯車列及び第２バイパスクラッチ２８の締結による入力軸１から出力軸２への伝動状態でシンクロスリーブ３３を第２速の位置から中立位置に移動させることにより、シンクロスリーブ３３に過大な負荷が付与されることなく円滑にアップシフトが行われ、かつ第２速から第３速へのアップシフト時の動力伝達の落ち込みの発生を低減することができる。
【００５９】
第３速から第４速へのアップシフトは、制御弁Ｖ５を閉じて油圧通路６７からのみアクチュエータ４５に作動油を供給して第２の切換機構４１のシンクロスリーブ４３の中立位置からスプライン１４ａに噛み合う第４速の位置に移動し、制御弁Ｖ２を閉じて第２のバイパスクラッチ１８の締結を解除することによって行われる。
【００６０】
第４速から第５速へのアップシフトは、制御弁Ｖ５を開き、かつ制御弁Ｖ６を閉じてアクチュエータ４５に油圧通路６６からのみ作動油を供給して第２の切換機構４１のシンクロスリーブ４３を第４速の位置から中立位置を経て第５速の駆動歯車１５に形成されたスプライン１５ａに噛み合う第５速の位置に移動する。
【００６１】
この第４速から第５速へのアップシフト時には、制御弁Ｖ１を所定時間開いて第１のバイパスクラッチ１８を所定時間締結し、第６速の変速歯車列によって所定時間動力伝達する。この第６速の変速歯車列による動力伝達状態では、第２の切換機構４１のシンクロスリーブ４３はスプライン１４ａから容易に移動でき、かつシンクロスリーブ４３がスプライン１５ａと噛み合うことになるのでシンクロスリーブ４３に過大な負荷が付与されることなく円滑にアップシフトが行われ、かつ動力伝達の落ち込みの発生が低減されて変速ショックを抑制することができる。
【００６２】
第５速から第６速へのアップシフトは、制御弁Ｖ１を開いて油圧通路６２から油圧室に作動油を供給して第１のバイパスクラッチ１８を締結し、制御弁Ｖ６を開きアクチュエータ４５に油圧通路６６と６７から作動油を供給して第２の切換機構４１のシンクロスリーブ４３をスプライン１５ａに噛み合う第５速の位置から中立位置に移動することによって行われる。このアップシフトは、第１のバイパスクラッチ１８の締結により第６速の変速歯車列による入力軸１から出力軸２への伝動状態でシンクロスリーブ４３を第５速の位置から中立位置に移動させることにより、シンクロスリーブ４３に過大な負荷が付与されることなく円滑にアップシフトが行われる。
【００６３】
また、ダウンシフトは、走行状態を各種のセンサで検出し、予め設定されたプログラムに従って制御弁Ｖ１〜Ｖ６の開閉によって、第１のバイパスクラッチ１８及び第２のバイパスクラッチ２８を所定時間だけ締結或いは解放すると共に第１の切換機構３１、第２の切換機構４１を適宜作動することにより行われる。
【００６４】
更に、ニュートラルから後退段へは、制御弁Ｖ８を閉じてアクチュエータ５５に油圧通路６８からのみ作動油を供給して第３の切換機構５１のシンクロスリーブ５３をシンクロハブ５２と従動歯車２７に形成されたスプライン２７ａと噛み合う後退位置に移動することによって、また制御弁Ｖ８を開いて油圧通路６８及び６９からアクチュエータ５５に作動油を供給することによって、シンクロスリーブ５３を中立位置に移動することによってニュートラルとなる。
【００６５】
従って、本実施の形態によると、各切換機構３１、４１、５１の各アクチュエータ３５、４５、５５は、入力軸１及び出力軸２と平行に配置されたシフトロッド３８の両端に、トランスミッションケースに支持された第１シリンダ３６及び第２シリンダ３７に摺動自在に内装される第１ピストン３８Ｂ及び第２ピストン３８Ｃを形成し、第１ピストン３８Ｂと第２ピストン３８Ｃとの間においてシフトロッド３８にシフトフォーク３４、４４、５４の基端を結合する構造にしたので、シフトロッド３８が両持ち梁状に支持されてシフトロッド３８の支持力が確保されると共にシフトロッド３８の長大化が抑制されてアクチュエータ３１、４１、５１の全長の増大が回避でき、トランスミッションケースを大型化する必要がなく、変速機全体を小型化及び軽量化することができる。
【００６６】
即ち、従来のアクチュエータはシフトロッドの一端にシフトフォークを結合し、他端側にピストン及びこのピストンを摺動自在に内装するシリンダが配置していたので、アクチュエータは支持部材により片持ち梁状にトランスミッションケースに支持されることになり、従ってシフトロッドの支持力が低下してしまう。また、シフトロッドの先端をシフトフォークより更に延長し、その延長した部位を支持部材によって支持することによってアクチュエータを両持ち梁状に支持することで支持力を確保することはできるが、シフトロッドを延長した分だけアクチュエータの全長が増大して変速機全体が大型化してしまう。これに対し本実施の形態の各アクチュエータ３５、４５、５５は、ピストン及びシリンダをシフトロッドの一端側にのみ配置するのではなく、シフトロッド３８の各端に各々第１ピストン３８Ｂ及び第２ピストン３８Ｃを形成し、トランスミッションケースに支持部材を介して第１ピストン３８Ｂ、第２ピストン３８Ｃを摺動自在に内装する第１シリンダ３６及び第２シリンダ３７を配置することにより、換言すると従来のシリンダを２分割してシフトロッドの両側に配置し、シフトフォーク３４、４４、５４をその間に結合したので、アクチュエータ３５、４５、５５を支持部材で両持ち梁状にトランスミッションケースに支持することができるにもかかわらず、シフトロッド３８を延長する必要がなくアクチュエータ３５、４５、５５の全長が抑制されてトランスミッションケースの長大化が回避でき、変速機全体を小型及び軽量化することができる。
【００６７】
また、アクチュエータの第１シリンダ３６には、この第１シリンダ３６に摺動自在に内装されると共にシフトロッド３８を摺動自在に内装し、第１シリンダ３６と第１ピストン３８Ｂと協働して油圧室を形成するスリーブ３９を設け、シフトロッド３９には、スリーブ３９に内装する部位よりも第２ピストン３８Ｃ側でスリーブ３９と当接するストッパ部が形成され、第２ピストン３８Ｃの受圧面積が第１ピストン３８Ｂの受圧面積より大で、かつ第１ピストン３８Ｂの受圧面積とスリーブ３９との受圧面積との和が第２ピストン３８Ｃの受圧面積より大であって、第１ピストン３８Ｂ側の油圧室及び第２ピストン３８Ｃ側の油圧室に作動油を供給したときは、シフトロッド３８を中立位置に保持し、第２ピストン３８Ｃ側の油圧室に作動油を供給したときは第１の位置に保持し、第１ピストン３８Ｂ側の油圧室に作動油を供給したときには第２の位置に保持するようにしたので、シフトロッド３８を第１の位置、第２の位置、中立位置の３つポジションに保持することが２つの油圧通路で実現でき、油圧制御弁の数を削減することが可能になり、構造の簡素化が得られる。
【００６８】
更に、制御弁を変速機のケースと一体的に設けることで、油圧通路を変速機のケース内に設けることができ、従来のケースの外部に設けられていた制御弁とアクチュエータとを連通する油圧配管を廃止することが可能になり、油圧のリークを防止することができると共に、部品点数の削減が図れる。
【００６９】
【発明の効果】
以上説明した本発明の車両用変速機の変速切換機構によると、シフトロッドの両端に第１ピストン及び第２ピストンを形成し、第１ピストン及び第２ピストンを各々摺動自在に内装する第１シリンダ及び第２シリンダを配設すると共に、シフトロッドの第１ピストンと第２ピストンとの間にシフトフォークを結合する構造にしたので、アクチュエータの小型化が可能になり変速機のケースを大型化することなく、変速機全体の小型化及び軽量化が図られて優れた車体搭載性が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による変速切換機構が配設される自動変速機の概要を示すスケルトン図である。
【図２】アクチュエータを模式的に示す説明図である。
【図３】アクチュエータの作動を示す説明図である。
【図４】アクチュエータの作動を示す説明図である。
【図５】油圧回路を示すブロック図である
【図６】従来の変速切換機構の概要を示す説明図であり、（ａ）は中立位置、（ｂ）は第１速位置、（ｃ）は第２速位置の状態を示す説明図である。
【符号の説明】
１　　　　入力軸（軸）
２　　　　出力軸（軸）
１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７　　　駆動歯車（歯車）
１１ａ、１２ａ、１４ａ、１５ａ、１７ａ　　　　スプライン
１８　　　　第１のバイパスクラッチ
２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７　　　従動歯車（歯車）
２１ａ、２２ａ、２４ａ、２５ａ、２７ａ　　　　スプライン
２８　　　　第２のバイパスクラッチ
３１　　　　第１の切換機構
３２　　　　シンクロハブ
３３　　　　シンクロスリーブ
３４　　　　シフトフォーク
３５　　　　アクチュエータ
３６　　　　第１シリンダ
３７　　　　第２シリンダ
３８　　　　シフトロッド
３８Ａ　　　第１ストッパ部
３８Ｂ　　　第１ピストン
３８ｂ　　　頂端面
３８Ｃ　　　第２ピストン
３８ｃ　　　頂端面（第２ストッパ部）
３９　　　　スリーブ
３９ｂ　　　係止部
３６ａ　　　第１規制部
３６ｂａ　　第２規制部
４１　　　　第２の切換機構
４２　　　　シンクロハブ
４３　　　　シンクロスリーブ
４４　　　　シフトフォーク
４５　　　　アクチュエータ
５１　　　　第３の切換機構
５２　　　　シンクロハブ
５３　　　　シンクロスリーブ
５４　　　　シフトフォーク
５５　　　　アクチュエータ
６１　　　　オイルポンプ
６２、６３、６４、６５、６６、６７、６８、６９　　油圧通路
７０　　　　制御ユニット
７１　　　　表示装置
Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４、Ｖ５、Ｖ６、Ｖ７、Ｖ８　　制御弁
【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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【図６】
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