(57)【要約】【課題】自動変速機のリバースシフト操作を円滑にする選択摺動式のリバース機構を提供すること。【解決手段】リバースインプットギヤ１３とリバースアウトプットギヤ１９とリバースアイドラギヤ２９とを備え、リバースアイドラギヤ２９を中立位置と、リバースインプットギヤ１３とリバースアウトプットギヤ１９の双方に噛み合うリバース位置と、に切り換える自動変速機のリバース機構３０であって、リバースインプットギヤ１３をリバースアイドラギヤ２９と常時噛み合う長さに設定し、リバースアイドラギヤ２９を中立位置からリバース位置とは反対側へも移動可能となし、リバースアイドラギヤ２９を中立位置からリバース位置へ移動させる場合、リバースアイドラギヤ２９を一旦、中立位置からリバース位置とは反対側へ移動させた後、リバース位置へ移動させるようにした。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インプットシャフトと一体に回転するように設けられたリバースインプットギヤと、アウトプットシャフトと一体に回転するように設けられたリバースアウトプットギヤと、リバースアイドラシャフトに軸方向へ移動可能に設けられたリバースアイドラギヤと、を備え、
前記リバースアイドラギヤを、ニュートラル位置と、前記リバースインプットギヤと前記リバースアウトプットギヤの双方に噛み合う噛合位置と、に選択的に切り換える自動変速機のリバース機構であって、
前記リバースインプットギヤを前記リバースアイドラギヤと常時噛み合う長さに設定するとともに、前記リバースアイドラギヤを前記ニュートラル位置から前記噛合位置とは反対側へも移動可能となし、
前記リバースアイドラギヤを前記ニュートラル位置から前記噛合位置へ移動させる場合、前記リバースアイドラギヤを一旦、前記ニュートラル位置から前記噛合位置とは反対側へ移動させた後、前記噛合位置へ移動させるシフトアームを備えたことを特徴とする自動変速機のリバース機構。
【請求項２】
前記シフトアームは、前記リバースアイドラギヤに係合されてシフターシャフトに沿って移動するとともに、ロケーティング機構によって前記シフターシャフトに対して前記ニュートラル位置および前記噛合位置のみで位置決めされることを特徴とする請求項１に記載の自動変速機のリバース機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は自動車の自動変速機のリバース機構に関し、さらに詳しくは、選択摺動式のリバース機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
デュアルクラッチトランスミッション（ＤＣＴ）において、リバースギヤのシフトは一般的にシンクロ機構を有する常時噛み合い式が採用されている。マニュアルトランスミッション（ＭＴ）のリバースギヤのシフトは、コスト低減を考慮して選択摺動式を使う場合が多い。このようなマニュアルトランスミッションの場合、最も問題になることはシフトの入り易さである。
【０００３】
従来の選択摺動式の変速機において、リバースシフトを入り易くする技術として、リバースアイドラシャフトの外径が、リバースアイドラギヤとリバースアウトプットギヤとが噛合しないニュートラル位置と、リバースアイドラギヤとリバースアウトプットギヤとが噛合する噛合位置とで異なるように設定し、リバースシフト時に、リバースシフトの操作開始時まではリバースアイドラギヤがリバースアウトプットギヤに対して、通常よりも少ない回転角で押し分けてリバースシフト入りを容易にしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
マニュアルトランスミッションでは、リバースアイドラギヤがリバースアウトプットギヤへ噛合しない（ブロックアウト）状態になった場合、一旦ニュートラル位置へ戻し、早い速度で再度シフトし直すことでギヤシフトを行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−２７７８９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、デュアルクラッチトランスミッションなどの自動変速機において選択摺動式を採用する場合、ブロックアウト状態を回避できるようマニュアルトランスミッションと同様に再度シフトをやり直す制御を入れる必要があり、その制御が困難であるという問題点がある。
【０００７】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、リバースシフト操作の円滑な自動変速機のリバース機構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】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の態様は、インプットシャフトと一体に回転するように設けられたリバースインプットギヤと、アウトプットシャフトと一体に回転するように設けられたリバースアウトプットギヤと、リバースアイドラシャフトに軸方向へ移動可能に設けられたリバースアイドラギヤと、を備え、リバースアイドラギヤを、ニュートラル位置と、リバースインプットギヤとリバースアウトプットギヤの双方に噛み合う噛合位置と、に選択的に切り換える自動変速機のリバース機構であって、リバースインプットギヤをリバースアイドラギヤと常時噛み合う長さに設定するとともに、リバースアイドラギヤをニュートラル位置から噛合位置とは反対側へも移動可能となし、リバースアイドラギヤをニュートラル位置から噛合位置へ移動させる場合、リバースアイドラギヤを一旦、ニュートラル位置から噛合位置とは反対側へ移動させた後、噛合位置へ移動させるシフトアームを備えたことを特徴とする。
【０００９】
上記態様としては、シフトアームが、リバースアイドラギヤに係合されてシフターシャフトに沿って移動するとともに、ロケーティング機構によってシフターシャフトに対してニュートラル位置および噛合位置のみで位置決めされる構造としてもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、選択摺動式のリバース機構におけるリバースシフト操作を円滑にする効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係る自動変速機のリバース機構に用いる自動変速機の構成を示すスケルトン図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態に係る自動変速機のリバース機構におけるリバースアイドラギヤとリバースインプットギヤとリバースアウトプットギヤとの関係を示す図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態に係る自動変速機のリバース機構におけるシフトアームとスリーブとロケーティング機構を示す斜視図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態に係る自動変速機のリバース機構におけるロケーティング機構３６を示す部分断面図である。
【図５−１】図５−１は、本発明の実施の形態に係る自動変速機のリバース機構においてリバースアイドラギヤが中立位置（Ｎ）に位置する場合を示す斜視図である。
【図５−２】図５−２は、本発明の実施の形態に係る自動変速機のリバース機構においてリバースアイドラギヤがオーバーストローク位置（ＯＳ）に位置する場合を示す斜視図である。
【図５−３】図５−３は、本発明の実施の形態に係る自動変速機のリバース機構においてリバースアイドラギヤがリバース位置（Ｒ）に位置する場合を示す斜視図である。
【図６】図６は、本発明の他の実施の形態に係るリバース機構におけるシフターシャフトに形成する凹部の形状を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明の実施の形態に係る自動変速機のリバース機構の詳細を図面に基づいて説明する。
【００１３】
（自動変速機の概略構成）
先ず、図１のスケルトン図を用いて本実施の形態に用いるデュアルクラッチ式の自動変速機１００について説明する。図１に示すように、自動変速機１００は、第１変速段群（奇数変速段グループ）１と第２変速段群（偶数変速段グループ）２とにそれぞれ複数の変速段を備えている。
【００１４】
また、自動変速機１００は、第１変速段群１に属する変速段を選択するための第１クラッチ３と、第２変速段群２に属する変速段を選択するための第２クラッチ４を備えている。
【００１５】
この自動変速機１００は、第１クラッチ３と第２クラッチ４のうちの一方のクラッチを締結して対応する変速段群内の所定の変速段を選択している間は、他方のクラッチを非締結状態にするとともに、対応する歯車伝動系を動力が伝達されない中立状態にすることで上記所定の変速段が選択された状態での動力伝達を可能にする。
【００１６】
図１に示すように、第１クラッチ３と第２クラッチ４は、内燃機関の機関出力軸としての図示しないエンジン出力軸から回転駆動力（入力１、入力２）が入力されるようになっている。第１クラッチ３の出力側は第１インプットシャフト５に連結され、第２クラッチ４の出力側は第２インプットシャフト６に連結されている。第１インプットシャフト５と第２インプットシャフト６は、平行をなすように配置されている。
【００１７】
第１インプットシャフト５には、１速ドライブギヤ７、３速ドライブギヤ８、および５速ドライブギヤ９が設けられている。第２インプットシャフト６には、２速ドライブギヤ１０、４速ドライブギヤ１１、６速ドライブギヤ１２、およびリバースインプットギヤ１３が設けられている。
【００１８】
自動変速機１００は、上記第１インプットシャフト５および第２インプットシャフト６に平行なアウトプットシャフト１４を備えている。このアウトプットシャフト１４には、１速ドリブンギヤ１５、２−３速ドリブンギヤ１６、４−５速ドリブンギヤ１７、６速ドリブンギヤ１８、リバースアウトプットギヤ１９、およびアウトプットギヤ２０が一体に設けられている。
【００１９】
第１インプットシャフト５には、中立状態と１速ドライブギヤ選択状態とを切り換えるワンウェイクラッチ２１が設けられている。また、第１インプットシャフト５には、中立位置と３速ドライブギヤ選択位置と５速ドライブギヤ選択位置とを切り換える３−５速シンクロ機構２２を備えている。第２インプットシャフト６には、中立位置と２速ドライブギヤ選択位置と４速ドライブギヤ選択位置とを切り換える２−４速シンクロ機構２３と、中立状態と６速ドライブギヤ選択状態とを切り換える６速シンクロ機構２４を備えている。
【００２０】
自動変速機１００は、これらシンクロ機構２２，２３，２４や第１クラッチ３、第２クラッチ４などを駆動させる図示しないシフト・クラッチアクチュエータを備えている。なお、アウトプットシャフト１４に設けられたアウトプットギヤ２０は、ディファレンシャル装置２５のリングギヤ２６に噛合している。アウトプットシャフト１４からリングギヤ２６に伝達された回転駆動力は、ディファレンシャル装置２５を介して駆動輪２７に伝達されるようになっている。
【００２１】
（リバース機構の構成）
図１に示すように、リバース機構３０は、リバースインプットギヤ１３と、このリバースインプットギヤ１３に常時噛合するリバースアイドラギヤ２９と、リバースアウトプットギヤ１９とを備えている。リバースアイドラギヤ２９は、リバースアイドラ軸２８に軸方向に移動可能であり、かつ回転自在に設けられている。
【００２２】
図１および図２に示すように、リバースインプットギヤ１３は、噛合位置としてのリバース位置（Ｒ）と、中立位置（Ｎ）と、オーバーストローク位置（ＯＳ）とに亘って軸方向へ移動するリバースアイドラギヤ２９と常時噛み合い可能な長さに設定されている。なお、リバース位置（Ｒ）は、リバースアイドラギヤ２９がリバースアウトプットギヤ１９と噛合する位置である。本実施の形態では、リバースインプットギヤ１３の一方の端部（図中右側の端部）とリバースアウトプットギヤ１９が対向する位置にある。中立位置（Ｎ）は、リバースアイドラギヤ２９がこのリバース位置（Ｒ）と隣接する、リバースアウトプットギヤ１９と噛合しない位置である。オーバーストローク位置（ＯＳ）は、中立位置（Ｎ）に対してリバース位置（Ｎ）と反対方向（図中左側）に向けて所定の距離（Ｌｏｓ）だけ離れた位置である。なお、リバースアイドラギヤ２９は、リバース位置（Ｒ）、中立位置（Ｎ）、オーバーストローク位置（ＯＳ）に対して、歯幅方向の中央が位置するようになっている。
【００２３】
図２に示すように、リバースアイドラギヤ２９は、軸方向（図中、右方向）に突出した側部の外周面にシフトアーム収納溝２９Ａが周回するように設けられている。シフトアーム収納溝２９Ａには、一対のシフトアーム３１が収納されている。これら一対のシフトアーム３１は、シフトアーム収納溝２９Ａの外周に沿って略Ｕ字形状に形成されている。図３に示すように、シフトアーム３１の基部は、円筒状のスリーブ３２に取り付けられている。
【００２４】
スリーブ３２は、リバースアイドラ軸２８と平行をなすシフターシャフト３３に、軸方向に沿ってスライド可能に設けられている。シフトアーム３１には、シフトヨーク部３４が一体に設けられ、シフトヨーク部３４の端部に油圧アクチュエータ３５が連結されている。油圧アクチュエータ３５は、シフターシャフト３３と平行をなす方向（図中、矢印Ａで示す）にシフトヨーク部３４を所定の荷重で押して往復動作させるようになっている。
【００２５】
スリーブ３２には、ロケーティング機構３６が設けられている。図４に示すように、このロケーティング機構３６は、スリーブ３２に形成された開口部３２Ａと、開口部３２Ａ内に配置されたボール３７と、ボール３７をスリーブ３２の内側へ向けて付勢するスプリング３８と、ボール３７およびスプリング３８を収納する筒部３２Ｂとを備えている。
【００２６】
また、スリーブ３２が嵌合するシフターシャフト３３には、ボール３７を収納する凹部３３Ｎ，３３Ｒが形成されている。凹部３３Ｎは、シフトアーム３１が係合するリバースアイドラギヤ２９が中立位置（Ｎ）に位置するときに、ボール３７を収納してスリーブ３２の位置決めを行うようになっている。また、凹部３３Ｒは、シフトアーム３１が係合するリバースアイドラギヤ２９がリバース位置（Ｒ）に位置するときに、ボール３７を収納してスリーブ３２の位置決めを行うようになっている。なお、これら凹部３３Ｎ，３３Ｒは、スリーブ３２の移動に伴いボール３７が外れる程度の深さに設定されている。したがって、ロケーティング機構３６は、スリーブ３２の移動に伴って、クリック動作を行うようになっている。
【００２７】
（リバース機構の動作）
以下、リバース機構３０の動作について説明する。
リバースアイドラギヤ２９が中立位置（Ｎ）にあるときは、図４に示すように、ロケーティング機構３６のボール３７がシフターシャフト３３の凹部３３Ｎに係合して位置決めされている。このとき、図２において中立位置（Ｎ）にリバースアイドラギヤ２９が位置する。図５−１は、リバースインプットギヤ１３とリバースアウトプットギヤ１９と、中立位置（Ｎ）に配置されたリバースアイドラギヤ２９との配置関係を示す斜視図である。図２に示した、中立位置（Ｎ）、リバース位置（Ｒ）、およびオーバーストローク位置（ＯＳ）は、各状態におけるリバースアイドラギヤ２９の歯幅の中央が配置される位置を示している。また、図４に示した、中立位置（Ｎ）、リバース位置（Ｒ）、およびオーバーストローク位置（ＯＳ）は、各状態におけるボール３７の位置を示している。
【００２８】
次に、自動変速機１００においてリバースシフトの操作が行われると、図３に示す油圧アクチュエータ３５がシフトヨーク部３４を駆動して、スリーブ３２を軸方向にスライドさせ、ロケーティング機構３６のボール３７が凹部３３Ｎから外れてオーバーストローク位置（ＯＳ）へ移動させる（図４参照）。このとき、ボール３７は、シフターシャフト３３の外周面に接触している。
【００２９】
このとき、図２に示すように、リバースアイドラギヤ２９は、中立位置（Ｎ）から矢印Ｂの方向に移動してオーバーストローク位置（ＯＳ）に配置される（図２の一点鎖線で示す位置および図５−２参照）。図２および図３に示す、中立位置（Ｎ）からオーバーストローク位置（ＯＳ）までの長さＬｏｓは、予め設定された長さである。長さＬ１、Ｌ２、Ｌｏｓは、図２においてリバースアイドラギヤ２９の移動距離を表し、図３においてはシフトアーム３１の移動距離を表している。
【００３０】
その後、油圧アクチュエータ３５により、所定の荷重でシフトヨーク部３４が押圧される。すると、ロケーティング機構３６のボール３７は、図３および図４において矢印Ｃで示すように、凹部３３Ｎにボール３７が落ち込む前に凹部３３Ｎを飛び越えて凹部３３Ｒに向けて移動する。このとき、リバースアイドラギヤ２９は、リバースインプットギヤ１３に常時噛合しているため、リバース位置（Ｒ）へ向けて加速しながらリバースアウトプットギヤ１９に対して高い速度で押しつけられる。これにより、リバースアイドラギヤ２９は、リバースアウトプットギヤ１９から受ける大きな反力でリバースアウトプットギヤ１９に対して相対回転して、図５−３に示すように、リバースインプットギヤ１３とリバースアウトプットギヤ１９の歯を噛み合わせることができる。
【００３１】
上述のように、本実施の形態のリバース機構３０によれば、リバースシフトを円滑かつ確実に行うことが可能となる。なお、リバースアイドラギヤ２９をリバース位置（Ｒ）から中立位置（Ｎ）へ移動させる場合は、油圧アクチュエータ３５を作動させてロケーティング機構３６のボール３７をシフターシャフト３３の凹部３３Ｎまで移動させればよい。
【００３２】
本実施の形態に係る自動変速機のリバース機構３０では、リバースアイドラギヤ２９を中立位置（Ｎ）からリバース位置（Ｒ）とは反対側のオーバーストローク位置（ＯＳ）に移動させた場合に、ボール３７はシフターシャフト３３に位置決めされずにシフターシャフト３３の外周面に接触するだけの構成としたため、リバースアイドラギヤ２９はロケーティング機構３６からの抵抗を受けずにリバース位置（Ｒ）へ移動させることができる。このため、リバースアイドラギヤ２９をより高い速度に加速してリバースアイドラギヤ１９と衝突させ、その際に作用する反力でリバースアイドラギヤ２９をリバースアウトプットギヤ１９と噛み合い易い位置に確実に回転させることができる。
【００３３】
以上、本発明の実施の形態に係る自動変速機のリバース機構について説明したが、本実施の形態のリバース機構によれば、リバースインプットギヤ１３をリバースアイドラギヤ２９と常時噛み合う長さに形成したため、リバースアイドラギヤ２９を中立位置（Ｎ）から噛合位置であるリバース位置（Ｒ）へ移動させる場合に、リバースアイドラギヤ２９をリバースインプットギヤ１３とリバースアウトプットギヤ１９に順次噛み合わせる従来のリバース機構のようにリバースアイドラギヤ２９の移動がリバースインプットギヤ１３によって阻止されることが回避できる。
【００３４】
また、本実施の形態の自動変速機のリバース機構によれば、リバースアイドラギヤ２９を一旦、中立位置（Ｎ）からリバース位置（Ｒ）とは反対側のオーバーストローク位置（ＯＳ）へ移動させた後、油圧アクチュエータ３５がシフトアーム３１を介してリバースアイドラギヤ２９を所定の荷重で押してリバース位置（Ｒ）へ向けて移動させるため、リバースアイドラギヤ２９の移動距離が長くでき、リバースアイドラギヤ２９をより高い速度に加速してリバースアウトプットギヤ１９に押し付けることができる。これにより、リバースアイドラギヤ２９をリバースアウトプットギヤ１９から受ける反力でリバースアウトプットギヤ１９に対して相対回転させて両者の歯を噛み合わせ、リバースシフト操作の円滑化を図ることができる。
【００３５】
さらに、本実施の形態の自動変速機のリバース機構によれば、リバースアイドラギヤ２９を中立位置（Ｎ）からリバース位置（Ｒ）とは反対側へ移動させた場合に、シフトアーム３１側は、シフターシャフト３３側に位置決めされないため、ロケーティング機構３６からの抵抗を受けずにシフトアーム３１をリバース位置（Ｒ）へ移動させることができる。このため、リバースアイドラギヤ２９をリバースアウトプットギヤ１９へ向けて移動させる速度をさらに高め、リバースアイドラギヤ２９をリバースアウトプットギヤ１９と噛み合い易い位置に確実に回転させることができる。
【００３６】
（その他の実施の形態）
以上、実施の形態について説明したが、この実施の形態の開示の一部をなす論述および図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例および運用技術が明らかとなろう。
【００３７】
例えば、上記実施の形態では、デュアルクラッチ方式の自動変速機に本発明を適用したが、他の方式の自動変速機に適用することも可能である。
【００３８】
また、上記実施の形態では、図４に示したように、シフターシャフト３３に設けた凹部３３Ｎを略Ｖ字状の凹部としたが、オーバーストローク位置（ＯＳ）に移動したボール３７が凹部３３Ｒへ向けて移動する際に抵抗とならないように、図６に示すように、凹部３３Ｎにおける凹部３３Ｒ側の斜面３３Ｎｒをアール面としてボール３７の衝突による抵抗を小さくする構造としてもよい。さらに、凹部３３Ｎにおける斜面３３Ｎｒの傾斜を緩く設定してボール３７が凹部３３Ｒへ向けて移動する際に抵抗とならないようにしてもよい。
【符号の説明】
【００３９】
１３  リバースインプットギヤ
１４  アウトプットシャフト
１９  リバースアウトプットギヤ
２０  アウトプットギヤ
２８  リバースアイドラ軸
２９  リバースアイドラギヤ
２９Ａ  シフトアーム収納溝
３０  リバース機構
３１  シフトアーム
３２  スリーブ
３２Ａ  開口部
３２Ｂ  筒部
３３  シフターシャフト
３３Ｎ，３３Ｒ  凹部
３４  シフトヨーク部
３５  油圧アクチュエータ
３６  ロケーティング機構
３７  ボール
３８  スプリング
【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５−１】
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【図５−２】
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【図５−３】
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【図６】
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