JP2008038921A - 動力伝達装置 - Google Patents

Abstract

【課題】自動変速装置に搭載される動力伝達装置において、滑らかな発進動作を確保しつつ、動力伝達効率の向上を図る。
【解決手段】動力伝達装置１は主に、段階的に変化する２種類の回転速度比で動力を伝達する変速機構４と、変速機構４における回転速度比を減速側に切り換える第１クラッチ１５と、変速機構４における回転速度比をなくす、すなわち固定状態（出力回転数＝入力回転数）に戻す第２クラッチ１６と、フレキシブルプレート８２に固定され変速機構４、第１クラッチ１５および第２クラッチ１６を内部に収容するケーシング１７とから構成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、動力伝達装置、特に、自動変速装置に搭載されエンジンからの動力をトランスミッションへ伝達する動力伝達装置に関する。

近年、環境問題を考慮して、車両の燃費のさらなる向上が求められている。また、ＡＴ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）に加えて、ＣＶＴ（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）が搭載された自動変速装置の需要が高まっている。

一方で、これらの自動変速装置には、滑らかな発進動作を実現するため、そして変速時におけるエンジンとトランスミッションとの間の回転差を滑らかに吸収するために、流体式動力伝達装置が搭載されている。

この種の流体式動力伝達装置として、例えばトルクコンバータが知られている。トルクコンバータは、エンジンから動力が入力されるフロントカバーと、フロントカバーに固定されフロントカバーとともに流体室を形成するインペラと、フロントカバーとインペラとの間に配置されトランスミッションの入力シャフトに連結されるタービンと、インペラとタービンとの間に配置されタービンからインペラへの作動油の流れを調整するステータと、フロントカバーとタービンとの間に配置されフロントカバーとタービンとを連結可能なロックアップ装置とから構成されている。

このトルクコンバータでは、インペラが回転すると、インペラからタービンに向かって作動油が流れ、インペラからタービンに作動油を介して動力が伝達される。この結果、タービンから入力シャフトに動力が出力され、車両は発進を開始する。また、タービンからインペラへ作動油が戻る際に、ステータにより作動油の流れが調整される。この結果、トルクコンバータにおいて、いわゆる動力増大作用が得られる。

また、車両の定常走行時において、タービンの回転速度が高まりインペラとタービンとの回転速度の差が小さくなると、ロックアップ装置によりフロントカバーとタービンとが連結される。この結果、フロントカバーに入力された動力がロックアップ装置を介して直接的にタービンに伝達される。

このように、従来の流体式動力伝達装置では、車両の発進時においては流体により滑らかな発進動作およびトルク増大作用が実現され、定常走行時においてはロックアップ装置により動力伝達効率の向上が図られている（例えば、特許文献１を参照。）。
特開２００５−１３３７３１号公報

しかし、従来の流体式動力伝達装置では、作動油を介して動力が伝達されている。このため、クラッチのように流体を介さずに直接動力を伝達している装置に比べて、流体式動力伝達装置は動力伝達効率が低い。

このように、従来の流体式動力伝達装置に代わり、滑らかな発進動作を確保しつつ、動力伝達効率のさらなる向上を図ることができる装置が求められている。

本発明の課題は、自動変速装置に搭載される動力伝達装置において、滑らかな発進動作を確保しつつ、動力伝達効率の向上を図ることにある。

第１の発明に係る動力伝達装置は、エンジンからの動力をトランスミッションへ伝達するための動力伝達装置であって、段階的に変化する少なくとも２種類の回転速度比で動力を伝達する変速機構と、変速機構における回転速度比を切り換える少なくとも２つのクラッチと、を備えている。

この動力伝達装置では、クラッチおよび変速機構により入力回転速度と出力回転速度との回転速度比が段階的に変化する。このため、例えば、エンジンからの回転速度を減速してトランスミッションへ伝達したり、あるいはエンジンからの回転速度を減速せずにそのままトランスミッションへ伝達したりできる。例えば、車両の発進時において、変速機構により入力回転速度を減速して出力し、その後、変速機構により入力回転速度を減速せずにそのまま出力する。このように、車両の発進時において回転速度比を段階的に変化させることで、比較的滑らかな発進動作を確保しつつ、動力伝達効率を向上させることができる。

ここで、「回転速度比」とは、出力回転速度に対する入力回転速度の割合を意味している。また、「クラッチ」は、油圧や弾性部材などの押圧力を利用したクラッチなどの他に、ワンウェイクラッチのように一方向にのみ相対回転を許容する機構も含んでいる。また、「トランスミッション」は、複数の歯車からなる有段変速機、ＣＶＴなどの無段変速機、またはそれらを組み合わせた機構を含んでいる。

第２の発明に係る動力伝達装置は、第１の発明に係る装置において、クラッチが動力伝達に間接的に関与している。

これにより、変速機構により直接的に動力伝達が行われ、動力伝達効率が向上する。また、小型のクラッチを用いることができるため、設置スペースを拡大することなく、従来の流体式動力伝達装置との互換性を確保できる。

ここで、「動力伝達に間接的に関与」とは、変速機構により主な動力伝達が行われ、クラッチが補助的に用いられていることを意味している。

第３の発明に係る動力伝達装置は、第１または第２の発明に係る装置において、ハウジングをさらに備えている。変速機構は、エンジンから動力が入力されるサンギヤと、サンギヤの外周側に配置されたリングギヤと、サンギヤおよびリングギヤの間に配置されサンギヤおよびリングギヤと噛み合う複数のピニオンギヤと、トランスミッション側の部材に連結され、複数のピニオンギヤを連結するキャリアと、を有している。少なくとも２つのクラッチは、リングギヤとハウジングとを連結および連結解除可能な第１クラッチと、サンギヤ、リングギヤおよびキャリアのうちいずれか２つを連結および連結解除可能な第２クラッチと、を含んでいる。

この動力伝達装置は遊星歯車機構を備えており、第１クラッチによりリングギヤとハウジングとが連結されている場合、リングギヤはハウジングに対して回転不能である。例えば、第２クラッチによりサンギヤとキャリアとの連結が解除されている場合、サンギヤはキャリアに対して回転可能である。すなわち、この場合、変速機構は減速機として機能し、トランスミッションへの出力回転速度は減速される。

一方、例えば、第１クラッチの連結が解除された場合、リングギヤはハウジングに対して回転可能である。例えば、第２クラッチによりサンギヤとキャリアおよびトランスミッション側の部材とが連結された場合、サンギヤはキャリアに対して回転不能である。すなわち、この場合、変速機構は一体で回転するため、トランスミッションへの出力回転速度は減速されない。このとき、このため、サンギヤに動力が入力されると、サンギヤ、ピニオンギヤおよびリングギヤが一体で回転し、エンジンからトランスミッションへ伝達される回転速度が減速されない。

このように、この動力伝達装置では、遊星歯車機構を利用することで、簡素な構造により発進時における２段階の変速動作を実現できる。また、簡素な構造であるため、設置スペースを拡大することなく、従来の流体動力伝達装置との互換性を確保することができる。

なお、第２クラッチがリングギヤとキャリアとを連結および連結解除する場合、あるいは第２クラッチがサンギヤとリングギヤとを連結および連結解除する場合も、同様の作用効果が得られる。

第４の発明に係る動力伝達装置は、第１または第２の発明に係る装置において、ハウジングをさらに備えている。変速機構は、エンジンから動力が入力されるサンギヤと、サンギヤの外周側に配置されたリングギヤと、サンギヤおよびリングギヤの間に配置されサンギヤおよびリングギヤと噛み合う複数のピニオンギヤと、トランスミッション側の部材に連結され、複数のピニオンギヤを連結するキャリアと、を有している。少なくとも２つのクラッチは、リングギヤおよびハウジングの相対回転を一方向のみ許容する第１クラッチと、サンギヤ、リングギヤおよびキャリアのうちいずれか２つを連結および連結解除可能な第２クラッチと、を含んでいる。

この動力伝達装置では、例えば、第１クラッチによりリングギヤはハウジングに対してサンギヤの回転方向と反対方向に回転不能である。例えば、第２クラッチによりサンギヤとキャリアとの連結が解除されている場合、サンギヤはキャリアに対して回転可能である。すなわち、この場合、変速機構は減速機として機能し、トランスミッションへの出力回転速度は減速される。

一方、例えば、第２クラッチによりサンギヤとキャリアおよびトランスミッション側の部材とが連結された場合、サンギヤはキャリアに対して回転不能である。すなわち、この場合、変速機構は一体で回転するため、トランスミッションへの出力回転速度は減速されない。

このように、この動力伝達装置では、遊星歯車機構を利用することで、簡素な構造により発進時における２段階の変速動作を実現できる。また、簡素な構造であるため、設置スペースを拡大することなく、従来の流体動力伝達装置との互換性を確保することができる。なお、第２クラッチがリングギヤとキャリアとを連結および連結解除する場合、あるいは第２クラッチがサンギヤとリングギヤとを連結および連結解除する場合も、同様の作用効果が得られる。

第５の発明に係る動力伝達装置は、第４の発明に係る装置において、リングギヤが、第１クラッチにより、サンギヤの回転方向と同じ方向にのみハウジングに対して相対回転可能である。

第６の発明に係る動力伝達装置は、第１から第５のいずれかの発明に係る装置において、エンジン側の部材と変速機構側の部材とを回転方向に弾性的に連結するダンパー機構をさらに備えている
第７の発明に係る動力伝達装置は、第１から第６のいずれかの発明に係る装置において、トランスミッションは、無段変速機を含んでいる。

本発明に係る動力伝達装置では、上記の構成を有しているため、滑らかな発進動作を確保しつつ、動力伝達効率の向上を図ることができる。

以下、図面を参照しながら本発明の各実施形態について説明する。

〔第１実施形態〕
＜自動変速装置の全体構成＞
図１を用いて、本発明の第１実施形態に係る動力伝達装置が搭載された自動変速装置について説明する。図１に、本発明の第１実施形態に係る動力伝達装置が搭載された自動変速装置の概略構成図を示す。

自動変速装置１０はエンジン８から伝達される回転を自動的に変速するために装置である。具体的には図１に示すように、自動変速装置１０は主に、エンジン８からの動力を伝達するための動力伝達装置１と、車両の前後進を切り換える切換機構７と、切換機構７からの入力回転速度を変速するトランスミッション９と、これらを収容するハウジング５とから構成されている。エンジン８の出力部材８１には、曲げ振動を吸収するためのフレキシブルプレート８２が固定されている。

切換機構７は主に、動力伝達装置１から入力される回転運動の回転方向を切換可能なダブルピニオン式の遊星歯車機構７３と、前進時に連結される前進クラッチ７１と、後進時に連結される後進クラッチ７２とから構成されている。トランスミッション９は、例えばベルト式ＣＶＴであり、主に、遊星歯車機構７３に連結される入力側プーリ９１と、出力側プーリ（図示せず）と、入力側プーリ９１と出力側プーリとを連結するベルト９３とから構成されている。ハウジング５は、エンジン８に固定されており、動力伝達装置１、切換機構７およびトランスミッション９を支持している。なお、切換機構７およびトランスミッション９の構成は従来と同様であるため、これらについての詳細な説明は省略する。

＜動力伝達装置の構成＞
自動変速装置１０では、従来では流体式動力伝達装置が配置されている部分に、流体式動力伝達装置とは全く異なる構成の動力伝達装置１が配置されている。図２を用いて、動力伝達装置１の構成について説明する。図２に、本発明の第１実施形態に係る動力伝達装置の概略構成図を示す。

動力伝達装置１は、切換機構７を介してエンジン８からの動力をトランスミッション９に伝達するための装置である。具体的には図２に示すように、動力伝達装置１は主に、段階的に変化する２種類の回転速度比で動力を伝達する変速機構４と、変速機構４における回転速度比を減速側に切り換える第１クラッチ１５と、変速機構４における回転速度比をなくす、すなわち固定状態（出力回転速度＝入力回転速度）に戻す第２クラッチ１６と、フレキシブルプレート８２に固定され変速機構４、第１クラッチ１５および第２クラッチ１６を内部に収容するケーシング１７とから構成されている。ケーシング１７は、ハウジング５の筒状部５１により回転可能に支持されており、内部に作動油が充填されている。

変速機構４は、遊星歯車機構であり、主に、エンジン８から動力が入力されるサンギヤ１１と、サンギヤ１１の外周側に配置されたリングギヤ１３と、サンギヤ１１およびリングギヤ１３の間に配置された複数のピニオンギヤ１２と、切換機構７の入力部材７４に連結され複数のピニオンギヤ１２を連結するキャリア１４と、ケーシング１７とサンギヤ１１とを回転方向に弾性的に連結するダンパー機構６とから構成されている。ピニオンギヤ１２は、サンギヤ１１およびピニオンギヤ１２と噛み合っている。

変速機構４における回転速度比は、第１クラッチ１５および第２クラッチ１６により２段階に切り換えられる。具体的には、第１クラッチ１５は、リングギヤ１３とハウジング５との連結状態を切換可能であり、リングギヤ１３に固定された第１押圧機構１５ａと、ハウジング５の筒状部５１に固定された第１摩擦部材１５ｂとから構成されている。また、第２クラッチ１６は、サンギヤ１１とキャリア１４との連結状態を切換可能であり、切換機構７の入力部材７４とキャリア１４とに固定された第２押圧機構１６ａと、サンギヤ１１に固定された第２摩擦部材１６ｂとから構成されている。第１押圧機構１５ａおよび第２押圧機構１６ａは、油圧により動作が制御されており、第１摩擦部材１５ｂおよび第２摩擦部材１６ｂをそれぞれ狭持可能である。第１押圧機構１５ａおよび第２押圧機構１６ａに供給される油圧は、例えば制御バルブ（図示せず）により調節可能であり、制御バルブは制御装置（図示せず）により電子制御されている。これらの構成により、第１クラッチ１５および第２クラッチ１６において半クラッチなどの細かい調節が可能である。

ダンパー機構６は、ケーシング１７に固定された１対の入力プレート６１と、入力プレート６１の間に相対回転可能に配置されサンギヤ１１に固定された出力プレート６３と、入力プレート６１および出力プレート６３を回転方向に弾性的に連結する複数のコイルスプリング６２とから構成されている。

＜動力伝達装置の動作＞
図１〜図６を用いて、動力伝達装置１の動作について説明する。図３に動力伝達装置１の速度線図、図４に変速時における動作説明図、図５および図６に変速機構４の動作説明図を示す。図４は、横軸が時間であり、縦軸が油圧、回転速度、出力側の動力変動（キャリア１４から出力される動力の変動）および第１クラッチ１５の受持トルクである。また、図５および図６は、エンジン８側から見たサンギヤ１１、ピニオンギヤ１２、リングギヤ１３およびキャリア１４の動作を示している。なお、図５および図６では、サンギヤ１１の回転方向をＲ１方向、反対方向をＲ２方向とする。

（１）アイドリング領域Ａ
エンジン８始動前、第１クラッチ１５および第２クラッチ１６の連結は解除されている。また、切換機構７は前進クラッチ７１が連結されており、後進クラッチ７２の連結は解除されており、トランスミッション９は初期状態（例えば最も減速比が大きい状態）に設定されている。この状態で、エンジン８が始動されると、出力部材８１、フレキシブルプレート８２およびダンパー機構６を介してサンギヤ１１が回転する。このとき、第１クラッチ１５の連結が解除されているため、リングギヤ１３はハウジング５に対して回転可能である。一方、第２クラッチ１６の連結が解除されているため、キャリア１４は、サンギヤ１１に対して回転可能である。すなわち、サンギヤ１１、ピニオンギヤ１２およびリングギヤ１３は互いに相対回転可能となっている。

一方で、車両は停止しているため、トランスミッション９側および切換機構７における回転は停止している。すなわち、入力部材７４に連結されたキャリア１４はハウジング５に対して回転不能である。

以上より、エンジン８始動後のアイドリング領域Ａにおいて、ピニオンギヤ１２は公転することなく自転し、ピニオンギヤ１２の自転によりリングギヤ１３はＲ２方向に回転する（図３、図４（ｂ）、図５（ａ））。

（２）発進領域Ｂおよびローギヤ走行領域Ｃ
発進時においては、第１クラッチ１５が発進用クラッチの機能を果たす。具体的には図４（ａ）に示すように、制御バルブにより第１押圧機構１５ａの油圧が徐々に高くなるように調節され、第１押圧機構１５ａと第１摩擦部材１５ｂとの間に発生する摩擦力が徐々に大きくなる。この摩擦力によりリングギヤ１３の回転が徐々に制限される。リングギヤ１３の回転が制限されると、ピニオンギヤ１２が自転しながらサンギヤ１１の外周側をＲ１方向に回転（公転）する（図５（ｂ））。この結果、ピニオンギヤ１２およびキャリア１４を介して、サンギヤ１１に入力された動力が切換機構７およびトランスミッション９へ徐々に伝達される。このとき、サンギヤ１１に入力された動力は減速比に応じて増幅される。これにより、車両の発進領域Ｂにおいて必要な動力がトランスミッション９へ伝達され、車両が前進を開始する（図３、図４（ｂ）、図５（ｂ））。

第１クラッチ１５の油圧が所定値に達すると、第１クラッチ１５によりリングギヤ１３の回転は完全に停止する。このため、サンギヤ１１に入力された回転が減速され切換機構７およびトランスミッション９に出力される。この場合、トランスミッション９の初期設定速度よりも低速で車両は走行する（ローギヤ走行領域Ｃ：図３、図４、図５（ｃ））。

ここで、第１クラッチ１５の受持トルクについて説明する。受持トルクとは、リングギヤ１３の回転を止めるために必要な動力であり、発進領域Ｂおよび後述の遷移領域Ｄにおいては第１クラッチ１５がＲ２方向に保持している。そして、この受持トルクは、発進時においては徐々に大きくし、第１クラッチ１５が完全に連結された後は一定値とする（図４（ｄ））。

（３）遷移領域Ｄおよびハイギヤ走行領域Ｅ
ローギヤ走行領域Ｃの後半で、ハイギヤへの切換動作が開始される。具体的には図４に示すように、制御バルブにより第２クラッチ１６の油圧が徐々に高くなるように調節される。このとき、第１クラッチ１５がまだ完全に連結されているため、第２クラッチ１６では滑りが生じ、それに伴い摩擦力が発生する。このため、この摩擦力による損失分だけ出力動力が徐々に小さくなる（領域Ｄ１：図４（ｃ））。

同時に、制御バルブにより第１クラッチ１５の油圧が徐々に低くなるように調節されるとともに、第２クラッチ１６において摩擦力の増加が進むと、ピニオンギヤ１２はサンギヤ１１と一体となって回転しようとする。このため、ピニオンギヤ１２を介してサンギヤ１１からリングギヤ１３へ動力が伝達され始める。この動力は、Ｒ１方向、すなわち第１クラッチ１５の受持トルクを減らす方向に作用する。この現象に呼応させて、第１クラッチ１５の油圧を低下させ、第２クラッチ１６の油圧を徐々に高くすることで、第１クラッチ１５の受持トルクは、徐々に小さくなり（図４（ｄ））、Ｒ１方向にリングギヤ１３を回転させ始める（図４（ｃ）、図６（ａ））。また、それと同時に、サンギヤ１１とキャリア１４との回転速度差が徐々に小さくなり、キャリア１４の回転速度が上昇を開始し（図４（ｂ））、エンジン回転速度が低下し始める。

次に、第２クラッチ１６の油圧が所定値まで上昇して、クラッチ１６を連結状態に移行させる。このとき、サンギヤ１１およびエンジン８の回転速度は、発進動作後の低速走行時よりも小さくなっていく。このため、エンジン８の慣性力分のトルクがそのときのエンジン８のトルクに上乗せされた状態で、キャリア１４を介して出力され、切換機構７およびトランスミッション９に伝達される。この状態（遷移領域Ｄのイナーシャ領域Ｄ２）において、サンギヤ１１、キャリア１４およびリングギヤ１３の回転速度差がなくなると、出力動力はエンジン８からの動力に等しくなる。そして、増速動作が終了し車両がトランスミッション９の初期設定速度で走行する（ハイギヤ走行領域Ｅ：図３、図４（ｂ）、図６（ｂ））。

＜本発明により得られる効果＞
このように、この動力伝達装置１では、変速機構４、第１クラッチ１５および第２クラッチ１６により２段階の変速動作が可能となる。そして、変速機構４では流体式での無駄なエンジン回転速度の上昇、いわゆるスリップをなくして、歯車により動力が伝達される。これにより、動力伝達装置１では、滑らかな発進動作を確保しつつ、流体式動力伝達装置に比べて動力伝達効率の向上を図ることができる。

また、この動力伝達装置１では、遊星歯車機構を用いているため、簡素な構造により２段階の変速が可能となり、設置スペースを拡大することなく、流体式動力伝達装置との互換性を確保することができる。

〔第２実施形態〕
＜動力伝達装置の構成＞
前述の実施形態では、リングギヤ１３とハウジング５とを連結する機構が第１クラッチ１５であるが、ワンウェイクラッチを用いる場合も考えられる。図７〜図１１を用いて、本発明の第２実施形態に係る動力伝達装置について説明する。図７に本発明の第２実施形態に係る動力伝達装置１０１が搭載された自動変速装置１１０の概略構成図、図８に動力伝達装置１０１の概略構成図、図９に動力伝達装置１０１の速度線図、図１０に動力伝達装置１０１の変速時における動作説明図、図１１に変速機構１０４の動作説明図を示す。なお、前述の実施形態と同じ構成については、同じ符号を用いることとし、説明は省略する。

図７に示すように、動力伝達装置１０１は主に、変速機構４と、第１クラッチ１１５と、第２クラッチ１６と、ケーシング１７とから構成されている。第１クラッチ１１５は、ワンウェイクラッチであり、ハウジング５の筒状部５１に対してリングギヤ１３を一方向にのみ回転可能に支持している。具体的には、第１クラッチ１１５によりサンギヤ１１の回転方向にのみリングギヤ１３は回転可能である。

＜動力伝達装置の動作＞
図９および図１０を用いて、動力伝達装置１０１の動作について説明する。

（１）アイドリング領域Ａ’
エンジン８始動前、第２クラッチ１６の連結は解除されている。また、切換機構７では前進クラッチ７１および後進クラッチ７２の連結が解除されている。この状態で、エンジン８が始動されると、出力部材８１、フレキシブルプレート８２およびダンパー機構６を介してサンギヤ１１に動力が入力される。このとき、第１クラッチ１１５によりリングギヤ１３はサンギヤ１１の回転方向と反対方向に回転不能である。また、第２クラッチ１６の連結が解除されているため、キャリア１４はサンギヤ１１に対して回転可能である。さらに、前進クラッチ７１および後進クラッチ７２の連結が解除されているため、トランスミッション９側の回転は停止しているが、切換機構７の入力部材７４は回転可能である。

以上より、変速機構１０４は減速機として機能し、エンジン８始動後のアイドリング領域Ａ’において、サンギヤ１１の回転に応じてキャリア１４および入力部材７４は減速された状態で回転する（図９、図１０（ｂ）、図１１（ａ））。

（２）発進領域Ｂ’およびローギヤ走行領域Ｃ’
前述の実施形態とは異なり、発進時において前進クラッチ７１が発進用クラッチの機能を果たす。具体的には図１０（ａ）に示すように、制御バルブにより前進クラッチ７１の油圧が徐々に高くなり、前進クラッチ７１の摩擦面において発生する摩擦力が徐々に大きくなる。これにより、ピニオンギヤ１２およびキャリア１４を介して、サンギヤ１１に入力された動力が切換機構７およびトランスミッション９へ徐々に伝達され、車両が前進を開始する（図９、図１０（ｂ）、図１１（ａ））。前進クラッチ７１の油圧が所定値に達すると、第１クラッチ１１５が自動的に連結され、トランスミッション９のローギヤよりも低速で車両は走行する（ローギヤ走行領域Ｃ’：図９、図１０、図１１（ｂ））。

（３）遷移領域Ｄ’およびハイギヤ走行領域Ｅ’
発進動作が終了すると、増速動作が開始される。具体的には図１０に示すように、制御バルブにより第２クラッチ１６の油圧が徐々に高くなるように調節される。このとき、第１クラッチ１１５によりリングギヤ１３は回転不能であるため、第２クラッチ１６では滑りが生じ、それに伴い摩擦力が発生する。このため、この摩擦力による損失分だけ出力動力が徐々に小さくなる（領域Ｄ１’：図１０（ｃ））。

第２クラッチ１６において摩擦力の増加が進むと、ピニオンギヤ１２はサンギヤ１１と一体となって回転しようとする。このため、ピニオンギヤ１２を介してサンギヤ１１からリングギヤ１３へ動力が伝達され始める。これに伴い、第１クラッチ１１５の受持トルクが徐々に小さくなる（図１０（ｄ））。

第２クラッチ１６において摩擦力の増加が進むと、ピニオンギヤ１２はサンギヤ１１と一体となって回転しようとして、最終的にはリングギヤ１３に対してＲ２方向に作用する動力がゼロになる。このため、リングギヤ１３はサンギヤ１１の回転方向に回転を開始する。また、それと同時に、サンギヤ１１とキャリア１４との回転速度差が徐々に小さくなり、キャリア１４の回転速度が上昇を開始するが（図１０（ｂ））、車両の慣性力がエンジンの慣性力より大きいため、エンジン８の回転速度が徐々に低下する。このため、サンギヤ１１、ピニオンギヤ１２およびキャリア１４を介してエンジン８の慣性力が出力される（遷移領域Ｄ’：図１０（ｃ））。

やがて、サンギヤ１１、キャリア１４およびリングギヤ１３の回転速度差がなくなると、出力動力はエンジン８からの動力に等しくなる。そして、増速動作が終了し車両がトランスミッション９の初期設定速度で走行する（ハイギヤ走行領域Ｅ’：図９、図１０（ｂ）、図１１（ｃ））。

＜本発明により得られる効果＞
このように、この動力伝達装置１０１では、変速機構１０４、第１クラッチ１１５および第２クラッチ１６により２段階の変速動作が可能となる。そして、変速機構４では流体ではなく歯車により動力が伝達される。これにより、動力伝達装置１０１では、比較的滑らかな発進動作を確保しつつ、流体式動力伝達装置に比べて動力伝達効率の向上を図ることができる。

また、この動力伝達装置１０１では、遊星歯車機構を用いているため、簡素な構造により２段階の変速が可能となり、設置スペースを拡大することなく、流体式動力伝達装置との互換性を確保することができる。

前述の実施形態に比べて、この動力伝達装置１０１では制御対象（第１クラッチ１１５）が減少する。このため、より簡素な構成により本発明に効果を得ることができる。

〔他の実施形態〕
本発明の具体的な構成は、前述の実施形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更および修正が可能である。

前述の実施形態では、トランスミッション９をベルト式ＣＶＴとして記載しているが、これに限定されない。例えば、トランスミッションは、トロイダイル式ＣＶＴやＡＴであってもよい。

また、前述の第１および第２実施形態では、第２クラッチ１６がサンギヤ１１とキャリア１４とを連結および連結解除可能である。しかし、図１２に示すように、動力伝達装置２０１の第２クラッチ２１６がリングギヤ１３とキャリア１４とを連結および連結解除可能である構成、あるいは、図１３に示すように、動力伝達装置３０１の第２クラッチ３１６がサンギヤ１１とリングギヤ１３とを連結および連結解除可能である構成であってもよい。これらの場合も、前述の第１および第２実施形態と同様の作用効果が得られる。

本発明の第１実施形態に係る動力伝達装置が搭載された自動変速装置の概略構成図。 本発明の第１実施形態に係る動力伝達装置の概略構成図。 動力伝達装置の速度線図。 変速時における動作説明図。 変速機構の動作説明図。 変速機構の動作説明図。 本発明の第２実施形態に係る動力伝達装置が搭載された自動変速装置の概略構成図。 本発明の第２実施形態に係る動力伝達装置の概略構成図。 動力伝達装置の速度線図。 変速時における動作説明図。 変速機構の動作説明図。 本発明の他の実施形態に係る動力伝達装置の概略構成図。 本発明の他の実施形態に係る動力伝達装置の概略構成図。

符号の説明

１、１０１ 動力伝達装置
４、１０４ 変速機構
５ ハウジング
６ ダンパー機構
７ 切換機構
８ エンジン
９ トランスミッション
１０ 自動変速装置
１１ サンギヤ
１２ ピニオンギヤ
１３ リングギヤ
１４ キャリア
１５、１１５ 第１クラッチ
１６、２１６、３１６ 第２クラッチ
１７ ケーシング

Claims (7)

1. エンジンからの動力をトランスミッションへ伝達するための動力伝達装置であって、
   段階的に変化する少なくとも２種類の回転速度比で動力を伝達する変速機構と、
   前記変速機構における回転速度比を切り換える少なくとも２つのクラッチと、
   を備えた動力伝達装置。
2. 前記クラッチは、動力伝達に間接的に関与している、
   請求項１に記載の動力伝達装置。
3. ハウジングをさらに備え、
   前記変速機構は、前記エンジンから動力が入力されるサンギヤと、前記サンギヤの外周側に配置されたリングギヤと、前記サンギヤおよびリングギヤの間に配置され前記サンギヤおよびリングギヤと噛み合う複数のピニオンギヤと、前記トランスミッション側の部材に連結され、前記複数のピニオンギヤを連結するキャリアと、を有しており、
   前記少なくとも２つのクラッチは、前記リングギヤと前記ハウジングとを連結および連結解除可能な第１クラッチと、前記サンギヤ、リングギヤおよびキャリアのうちいずれか２つを連結および連結解除可能な第２クラッチと、を含む、
   請求項１または２に記載の動力伝達装置。
4. ハウジングをさらに備え、
   前記変速機構は、前記エンジンから動力が入力されるサンギヤと、前記サンギヤの外周側に配置されたリングギヤと、前記サンギヤおよびリングギヤの間に配置され前記サンギヤおよびリングギヤと噛み合う複数のピニオンギヤと、前記トランスミッション側の部材に連結され、前記複数のピニオンギヤを連結するキャリアと、を有しており、
   前記少なくとも２つのクラッチは、前記リングギヤおよびハウジングの相対回転を一方向のみ許容する第１クラッチと、前記サンギヤ、リングギヤおよびキャリアのうちいずれか２つを連結および連結解除可能な第２クラッチと、を含む、
   請求項１または２に記載の動力伝達装置。
5. 前記リングギヤは、前記第１クラッチにより、前記サンギヤの回転方向と同じ方向にのみ前記ハウジングに対して相対回転可能である、
   請求項４に記載の動力伝達装置。
6. 前記エンジン側の部材と前記変速機構側の部材とを回転方向に弾性的に連結するダンパー機構をさらに備えた、
   請求項１から５のいずれかに記載の動力伝達装置。
7. 前記トランスミッションは、無段変速機を含む、
   請求項１から６のいずれかに記載の動力伝達装置。

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