JP2019056404A - 変速機 - Google Patents

Abstract

【課題】動力伝達系の大型化を抑制しつつ、捩り振動を減衰させる。【解決手段】動力を伝達する複数の回転要素と、前記回転要素と他の要素との連結状態を切り替え可能な複数の連結機構と、を備え、入力される動力を、前記複数の連結機構の連結状態に応じた変速段で変速して出力する変速機であって、前記複数の連結機構のうちの少なくとも１つは、前記回転要素と弾性部材を介して当該回転要素の回転方向に接続される、変速機を提供する。【選択図】図４

Description

本発明は、変速機に関する。

車両等における動力伝達系では、回転体の捩り方向についての振動である捩り振動が発生し得る。具体的には、エンジンから出力される動力を車両の駆動輪へ伝達する動力伝達系において、エンジンの回転数の変動（以下、回転変動と称する。）に起因して捩り振動が発生し得る。そこで、動力伝達系における捩り振動を減衰させるための技術が提案されている。

例えば、特許文献１では、駆動系に配設されている少なくとも１つの入出力軸に伝達される捩り振動を減衰する捩りダンパ装置を当該入出力軸に介装する技術が開示されている。具体的には、当該捩りダンパ装置では、第１回転部材と当該第１回転部材の同軸上に配設されている第２回転部材とを設け、両回転部材を軸方向へ相対的に螺旋運動自在に連結し、両回転部材間にスラスト剛性を発生させると共に一方の回転部材から他方の回転部材へ回転トルクを伝達するばね部材を介装することによって、捩り振動の減衰が実現される。

特開２００６−０９０４７２号公報

動力伝達系における捩り振動を減衰させることによって、例えば、捩り振動に起因して車室内へ伝達される騒音を低減することができる。ゆえに、車両等において、動力伝達系における捩り振動を減衰させることが望まれている。

しかしながら、従来の技術では、特許文献１に開示されている技術のように、動力伝達系にダンパ装置が追加的に設けられることによって、動力伝達系が大型化し得る。それにより、車両における他の機器を搭載するスペースが不足し得る。また、動力伝達系が大型化することにより車両全体の重量が増大することによって、燃費が悪化するおそれがある。

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、動力伝達系の大型化を抑制しつつ、捩り振動を減衰させることが可能な、新規かつ改良された変速機を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、動力を伝達する複数の回転要素と、前記回転要素と他の要素との連結状態を切り替え可能な複数の連結機構と、を備え、入力される動力を、前記複数の連結機構の連結状態に応じた変速段で変速して出力する変速機であって、前記複数の連結機構のうちの少なくとも１つは、前記回転要素と弾性部材を介して当該回転要素の回転方向に接続される、変速機が提供される。

前記弾性部材を介して接続される前記回転要素側の部材及び前記連結機構側の部材の一方には、径方向に突出する突出部が周方向に沿って複数設けられ、当該回転要素側の部材及び当該連結機構側の部材の他方には、隣り合う前記突出部の間に位置する介在部が設けられ、前記弾性部材は、前記突出部と前記介在部との間に前記回転方向に沿って設けられてもよい。

前記複数の連結機構のうち、高い変速段において開放される前記連結機構が優先して前記弾性部材を介して前記回転要素と接続されてもよい。

前記複数の連結機構のうち、大きい慣性モーメントを有する部材と接続される前記連結機構が優先して前記弾性部材を介して前記回転要素と接続されてもよい。

以上説明したように本発明によれば、動力伝達系の大型化を抑制しつつ、捩り振動を減衰させることが可能となる。

本発明の実施形態に係る変速機の概略構成の一例を示すスケルトン図である。 同実施形態に係る変速機の概略構成の一例を示す断面図である。 同実施形態に係る変速機における各変速段についての各連結機構の締結状態を示す説明図である。 同実施形態に係るリヤキャリアの延在部とダイレクトクラッチのクラッチドラムとしての筒体部との接続部の概略構成の一例を示す断面図である。 同実施形態に係るリヤキャリアの延在部とダイレクトクラッチのクラッチドラムとしての筒体部との接続部の概略構成の一例を示す側面図である。 同実施形態に係るダイレクトクラッチが開放されている状態におけるリヤキャリアの延在部とダイレクトクラッチのクラッチドラムとしての筒体部との接続部の様子の一例を示す断面図である。 同実施形態に係るダイレクトクラッチが締結されている状態におけるリヤキャリアの延在部とダイレクトクラッチのクラッチドラムとしての筒体部との接続部の様子の一例を示す断面図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。また、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する複数の構成要素を、同一の符号の後に異なるアルファベットを付して区別する場合もある。ただし、実質的に同一の機能構成を有する複数の構成要素の各々を特に区別する必要がない場合、複数の構成要素の各々に同一符号のみを付する。

＜１．変速機の概略＞
本実施形態に係る変速機１の概略について説明する。

（構成）
まず、図１及び図２を参照して、本実施形態に係る変速機１の概略構成について説明する。図１は、本実施形態に係る変速機１の概略構成の一例を示すスケルトン図である。図２は、本実施形態に係る変速機１の概略構成の一例を示す断面図である。

変速機１は、動力を伝達する複数の回転要素と、当該回転要素と他の要素との連結状態を切り替え可能な複数の連結機構とを備え、入力される動力を当該複数の連結機構の連結状態に応じた変速段で変速して出力する変速機である。例えば、変速機１は、車両に搭載され、エンジン３から出力される動力を車両の駆動輪へ伝達する動力伝達系に適用される。具体的には、変速機１は、図１に示されるように、トルクコンバータ２を介してエンジン３と接続され、エンジン３から出力される動力がトルクコンバータ２を介して変速機１の入力軸１１１へ伝達される。

トルクコンバータ２は、例えば、エンジン３のクランクシャフト３１にフロントカバー２３を介して連結されるポンプインペラ２２と、ポンプインペラ２２に対向するとともに入力軸１１１に連結されるタービンライナ２１とを備える。トルクコンバータ２内には作動油が供給されており、作動油を介して、ポンプインペラ２２からタービンライナ２１にエンジン３から出力される動力が伝達される。また、トルクコンバータ２内には、エンジン３のクランクシャフト３１と入力軸１１１とを直結するロックアップクラッチ２４が設けられている。

ロックアップクラッチ２４が開放されている状態（換言すると、トルクコンバータ２のロックアップが解除されている状態）では、エンジン３から出力される動力は作動油を介して変速機１側へ伝達される。それにより、エンジン３の回転変動に起因する捩り振動が変速機１へ直接的に伝達されることが抑制される。一方、ロックアップクラッチ２４が締結されている状態（換言すると、トルクコンバータ２がロックアップされている状態）では、エンジン３から出力される動力が直接的に変速機１側へ伝達される。それにより、エンジン３の回転変動に起因する捩り振動が変速機１へ直接的に伝達される。

変速機１は、例えば、図１に示されるように、入力軸１１１と、出力軸１１２と、フロントプラネタリギヤＰＧ１と、ミッドプラネタリギヤＰＧ２と、リヤプラネタリギヤＰＧ３と、リバースブレーキＢ１と、フロントブレーキＢ２と、フォワードブレーキＢ３と、インプットクラッチＣ１と、ハイ＆ローリバースクラッチＣ２と、ダイレクトクラッチＣ３と、第１ワンウェイクラッチＦ１と、第２ワンウェイクラッチＦ２とを備える。

入力軸１１１は、動力が入力される軸である。例えば、入力軸１１１には、上述したように、エンジン３から出力される動力が入力される。

出力軸１１２は、伝達される動力を出力する軸である。例えば、出力軸１１２は、変速機１を主変速機とした場合における副変速機及びディファレンシャル装置を介して駆動輪と接続される。この場合、出力軸１１２から出力される動力は、副変速機により変速された後、ディファレンシャル装置を介して駆動輪へ伝達される。

フロントプラネタリギヤＰＧ１、ミッドプラネタリギヤＰＧ２及びリヤプラネタリギヤＰＧ３は、ケース１２０内に設けられ、動力を伝達する回転要素としてサンギヤ、キャリア及びリングギヤを備える遊星歯車機構である。ケース１２０内において、３つの遊星歯車機構は、フロントプラネタリギヤＰＧ１、ミッドプラネタリギヤＰＧ２及びリヤプラネタリギヤＰＧ３の順に同心に配置される。

各遊星歯車機構は、具体的には、シングルピニオン式の遊星歯車機構である。各遊星歯車機構のサンギヤ、キャリア及びリングギヤの回転数は、共線図上において直線上に並ぶ関係にある。キャリアが固定されている場合におけるリングギヤの回転数のサンギヤの回転数に対する比を遊星歯車機構のギヤ比とした場合、遊星歯車機構のギヤ比はサンギヤの歯数をリングギヤの歯数で除して得られる値となる。各遊星歯車機構において、リングギヤの歯数及びサンギヤの歯数を適宜設定することによって、各遊星歯車機構のギヤ比を所望のギヤ比に設定することができる。それにより、変速機１における各変速段についての変速比を所望の値に設定することができる。

フロントプラネタリギヤＰＧ１は、フロントサンギヤＳ１と、フロントサンギヤＳ１に対して外周側に同心に配置されるフロントリングギヤＲ１と、フロントサンギヤＳ１及びフロントリングギヤＲ１と噛み合う複数のピニオンギヤを自転及び公転自在に支持するフロントキャリアＣＡ１とを備える。

ミッドプラネタリギヤＰＧ２は、ミッドサンギヤＳ２と、ミッドサンギヤＳ２に対して外周側に同心に配置されるミッドリングギヤＲ２と、ミッドサンギヤＳ２及びミッドリングギヤＲ２と噛み合う複数のピニオンギヤを自転及び公転自在に支持するミッドキャリアＣＡ２とを備える。

リヤプラネタリギヤＰＧ３は、リヤサンギヤＳ３と、リヤサンギヤＳ３に対して外周側に同心に配置されるリヤリングギヤＲ３と、リヤサンギヤＳ３及びリヤリングギヤＲ３と噛み合う複数のピニオンギヤを自転及び公転自在に支持するリヤキャリアＣＡ３とを備える。

変速機１において、遊星歯車機構の回転要素のうちの一部の回転要素は、他の要素と連結されている。なお、当該他の要素は、遊星歯車機構の回転要素の他に、入力軸１１１及び出力軸１１２を含み得る。

フロントキャリアＣＡ１は、リヤリングギヤＲ３と連結されている。ゆえに、フロントキャリアＣＡ１及びリヤリングギヤＲ３の回転数は一致する。

フロントリングギヤＲ１は、入力軸１１１と連結されている。ゆえに、フロントリングギヤＲ１及び入力軸１１１の回転数は一致する。

ミッドキャリアＣＡ２は、出力軸１１２と連結されている。ゆえに、ミッドキャリアＣＡ２及び出力軸１１２の回転数は一致する。

ミッドリングギヤＲ２は、リヤキャリアＣＡ３と連結されている。ゆえに、ミッドリングギヤＲ２及びリヤキャリアＣＡ３の回転数は一致する。

リバースブレーキＢ１、フロントブレーキＢ２、フォワードブレーキＢ３、インプットクラッチＣ１、ハイ＆ローリバースクラッチＣ２、ダイレクトクラッチＣ３、第１ワンウェイクラッチＦ１及び第２ワンウェイクラッチＦ２は、遊星歯車機構の回転要素と他の要素との連結状態を切り替え可能な連結機構である。

各ブレーキは、遊星歯車機構の回転要素とケース１２０との連結状態を切り替え可能である。ブレーキとしては、例えば、互いに押圧されることにより係合される複数の摩擦プレートを含む湿式多板ブレーキが用いられる。この場合、ブレーキは、具体的には、複数の摩擦プレートと、当該複数の摩擦プレートが固定されるブレーキドラム及びブレーキハブとを含んで構成され得る。ブレーキへ供給される油圧が制御されることによって、各ブレーキは締結され、又は開放される。ブレーキが締結されることによって、遊星歯車機構の回転要素とケース１２０とが連結された状態となり、遊星歯車機構の回転要素がケース１２０に対して固定される。具体的には、ブレーキにおける複数の摩擦プレートが互いに押圧されて係合されることによって、当該ブレーキが締結される。一方、ブレーキが開放されることによって、遊星歯車機構の回転要素とケース１２０との連結が解除された状態となり、遊星歯車機構の回転要素のケース１２０に対する固定が解除される。

リバースブレーキＢ１は、リヤキャリアＣＡ３とケース１２０との連結状態を切り替え可能である。リバースブレーキＢ１が締結されることによって、リヤキャリアＣＡ３がケース１２０に対して固定される。一方、リバースブレーキＢ１が開放されることによって、リヤキャリアＣＡ３のケース１２０に対する固定が解除される。

フロントブレーキＢ２は、フロントサンギヤＳ１とケース１２０との連結状態を切り替え可能である。フロントブレーキＢ２が締結されることによって、フロントサンギヤＳ１がケース１２０に対して固定される。一方、フロントブレーキＢ２が開放されることによって、フロントサンギヤＳ１のケース１２０に対する固定が解除される。

また、フロントサンギヤＳ１とケース１２０との間には、フロントブレーキＢ２に並列に第２ワンウェイクラッチＦ２が設けられる。第２ワンウェイクラッチＦ２は、一方向にのみ動力を伝達可能である。第２ワンウェイクラッチＦ２が作動する場合、フロントサンギヤＳ１がケース１２０に対して固定される。一方、第２ワンウェイクラッチＦ２が非作動である場合、フロントサンギヤＳ１のケース１２０に対する固定が解除される。

フォワードブレーキＢ３は、ミッドサンギヤＳ２とケース１２０との連結状態を切り替え可能である。フォワードブレーキＢ３が締結されることによって、ミッドサンギヤＳ２がケース１２０に対して固定される。一方、フォワードブレーキＢ３が開放されることによって、ミッドサンギヤＳ２のケース１２０に対する固定が解除される。

各クラッチは、遊星歯車機構の回転要素と他の回転要素との連結状態を切り替え可能である。なお、当該他の回転要素は、遊星歯車機構の回転要素の他に、入力軸１１１を含み得る。クラッチとしては、例えば、互いに押圧されることにより係合される複数の摩擦プレートを含む湿式多板クラッチが用いられる。この場合、クラッチは、具体的には、複数の摩擦プレートと、当該複数の摩擦プレートが固定されるクラッチドラム及びクラッチハブとを含んで構成され得る。クラッチへ供給される油圧が制御されることによって、各クラッチは締結され、又は開放される。クラッチが締結されることによって、遊星歯車機構の回転要素と他の回転要素とが連結された状態となり、遊星歯車機構の回転要素と他の回転要素との間で回転数が一致する。具体的には、クラッチにおける複数の摩擦プレートが互いに押圧されて係合されることによって、当該クラッチが締結される。一方、クラッチが開放されることによって、遊星歯車機構の回転要素と他の回転要素との連結が解除された状態となり、遊星歯車機構の回転要素と他の回転要素との間での動力の伝達が遮断される。

インプットクラッチＣ１は、フロントリングギヤＲ１及び入力軸１１１とミッドリングギヤＲ２との連結状態を切り替え可能である。インプットクラッチＣ１が締結されることによって、フロントリングギヤＲ１及び入力軸１１１とミッドリングギヤＲ２との間で回転数が一致する。一方、インプットクラッチＣ１が開放されることによって、フロントリングギヤＲ１及び入力軸１１１とミッドリングギヤＲ２との間での動力の伝達が遮断される。

ハイ＆ローリバースクラッチＣ２は、ミッドサンギヤＳ２とリヤサンギヤＳ３との連結状態を切り替え可能である。ハイ＆ローリバースクラッチＣ２が締結されることによって、ミッドサンギヤＳ２とリヤサンギヤＳ３との間で回転数が一致する。一方、ハイ＆ローリバースクラッチＣ２が開放されることによって、ミッドサンギヤＳ２とリヤサンギヤＳ３との間での動力の伝達が遮断される。

また、ミッドサンギヤＳ２とリヤサンギヤＳ３との間には、ハイ＆ローリバースクラッチＣ２に並列に第１ワンウェイクラッチＦ１が設けられる。第１ワンウェイクラッチＦ１は、一方向にのみ動力を伝達可能である。第１ワンウェイクラッチＦ１が作動する場合、ミッドサンギヤＳ２とリヤサンギヤＳ３との間で回転数が一致する。一方、第１ワンウェイクラッチＦ１が非作動である場合、ミッドサンギヤＳ２とリヤサンギヤＳ３との間での動力の伝達が遮断される。

ダイレクトクラッチＣ３は、リヤサンギヤＳ３とリヤキャリアＣＡ３との連結状態を切り替え可能である。ダイレクトクラッチＣ３が締結されることによって、リヤサンギヤＳ３とリヤキャリアＣＡ３との間で回転数が一致する。一方、ダイレクトクラッチＣ３が開放されることによって、リヤサンギヤＳ３とリヤキャリアＣＡ３との間での動力の伝達が遮断される。

以下、図２を参照して、変速機１における各構成要素のより具体的な配置について説明する。なお、以下では、各遊星歯車機構の軸方向を単に軸方向とも称し、各遊星歯車機構の径方向を単に径方向とも称する。また、軸方向について、出力軸１１２に対して入力軸１１１が設けられる側を入力側とも称し、入力軸１１１に対して出力軸１１２が設けられる側を出力側とも称する。

入力軸１１１は、フロントサンギヤＳ１の内周側に挿通され、フロントプラネタリギヤＰＧ１とミッドプラネタリギヤＰＧ２との間において、径方向外側に延在してフロントリングギヤＲ１と接続される。

ミッドリングギヤＲ２に対して外周側には筒体部１３２が配置され、筒体部１３２は入力軸１１１と接続される。筒体部１３２とミッドリングギヤＲ２との間には、筒体部１３２の内周部をクラッチドラムとしミッドリングギヤＲ２の外周部をクラッチハブとして複数の摩擦プレートが設けられる。当該複数の摩擦プレートを含んでインプットクラッチＣ１が構成される。インプットクラッチＣ１を駆動するピストン部１５２は、ミッドプラネタリギヤＰＧ２に対して入力側に並設される。

フロントプラネタリギヤＰＧ１に対して入力側には筒体部１３１が配置され、筒体部１３１はフロントサンギヤＳ１と接続される。ケース１２０には、筒体部１３１に対して外周側に配置される筒体部１３７が形成される。筒体部１３７と筒体部１３１との間には、筒体部１３７の内周部をブレーキドラムとし筒体部１３１の外周部をブレーキハブとして複数の摩擦プレートが設けられる。当該複数の摩擦プレートを含んでフロントブレーキＢ２が構成される。フロントブレーキＢ２を駆動するピストン部１５１は、フロントブレーキＢ２に対して入力側に並設される。

また、ケース１２０には、フロントサンギヤＳ１に対して内周側に配置される筒体部１３８が形成される。第２ワンウェイクラッチＦ２は、フロントサンギヤＳ１と筒体部１３８との間に設けられる。

フロントキャリアＣＡ１の入力側は、フロントリングギヤＲ１及び筒体部１３２の外周側を経由してリヤリングギヤＲ３と接続される。

ミッドリングギヤＲ２の出力側は、リヤキャリアＣＡ３の入力側と接続される。

ミッドキャリアＣＡ２の入力側は、フロントプラネタリギヤＰＧ１とミッドプラネタリギヤＰＧ２との間を経由して出力軸１１２と接続される。

ミッドサンギヤＳ２は、出力軸１１２に対して外周側に配置されリヤサンギヤＳ３の内周側に挿通される中空軸１１３の端部と接続される。

第１ワンウェイクラッチＦ１は、リヤサンギヤＳ３と中空軸１１３との間に設けられる。

リヤプラネタリギヤＰＧ３より出力側において中空軸１１３に対して外周側には筒体部１３５が配置され、筒体部１３５は中空軸１１３と接続される。また、筒体部１３５に対して外周側には筒体部１３４が配置され、筒体部１３４はリヤサンギヤＳ３の出力側と接続される。筒体部１３４と筒体部１３５との間には、筒体部１３４の内周部をクラッチドラムとし筒体部１３５の外周部をクラッチハブとして複数の摩擦プレートが設けられる。当該複数の摩擦プレートを含んでハイ＆ローリバースクラッチＣ２が構成される。ハイ＆ローリバースクラッチＣ２を駆動するピストン部１５４は、筒体部１３５に対して出力側に並設される。

筒体部１３４に対して外周側には筒体部１９０が配置され、筒体部１９０はリヤキャリアＣＡ３の出力側と接続される。具体的には、リヤキャリアＣＡ３の出力側には径方向に延在する延在部１７０が設けられ、延在部１７０の外周部と筒体部１９０の入力側の端部とが接続される。筒体部１９０は、筒体部１３４の外周側から出力側へ向けて延在する。筒体部１９０における入力側の部分と筒体部１３４との間には、筒体部１９０の内周部をクラッチドラムとし筒体部１３４の外周部をクラッチハブとして複数の摩擦プレートが設けられる。当該複数の摩擦プレートを含んでダイレクトクラッチＣ３が構成される。ダイレクトクラッチＣ３を駆動するピストン部１５３は、ピストン部１５４に対して出力側に並設される。

本実施形態に係る変速機１では、動力伝達系の大型化を抑制しつつ捩り振動を減衰させるために、複数の連結機構のうちの少なくとも１つは、遊星歯車機構の回転要素と弾性部材を介して回転要素の回転方向に接続される。例えば、変速機１において、ダイレクトクラッチＣ３がリヤキャリアＣＡ３とバネを介してリヤキャリアＣＡ３の回転方向に接続される。具体的には、リヤキャリアＣＡ３の延在部１７０と筒体部１９０の入力側の端部とがバネを介して接続される。リヤキャリアＣＡ３の延在部１７０とダイレクトクラッチＣ３のクラッチドラムとしての筒体部１９０との接続部Ｄ１については、後述にて詳細に説明する。

ケース１２０と筒体部１９０における出力側の部分との間には、ケース１２０の内周部をブレーキドラムとし筒体部１９０の外周部をブレーキハブとして複数の摩擦プレートが設けられる。当該複数の摩擦プレートを含んでリバースブレーキＢ１が構成される。リバースブレーキＢ１を駆動するピストン部１５５は、ピストン部１５３に対して出力側に並設される。

ピストン部１５５より出力側において中空軸１１３に対して外周側には筒体部１３６が配置され、筒体部１３６は中空軸１１３と接続される。ケース１２０と筒体部１３６との間には、ケース１２０の内周部をブレーキドラムとし筒体部１３６の外周部をブレーキハブとして複数の摩擦プレートが設けられる。当該複数の摩擦プレートを含んでフォワードブレーキＢ３が構成される。フォワードブレーキＢ３を駆動するピストン部１５６は、筒体部１３６に対して出力側に並設される。

（動作）
次に、図３を参照して、本実施形態に係る変速機１の動作について説明する。図３は、本実施形態に係る変速機１における各変速段についての各連結機構の締結状態を示す説明図である。

変速機１では、各連結機構の締結状態が切り替えられることによって、変速段が切り替えられる。それにより、変速機１の変速比が変速段に応じた変速比へ切り替えられる。各連結機構の締結状態は、例えば、車両に搭載される制御装置によって車両の走行状態に応じて制御される。

図３において、○印は対応するクラッチ又はブレーキが締結されることを示し、◎印は変速機１が動力を伝達する駆動時にのみ対応するワンウェイクラッチがトルク伝達に関与することを示し、◇印はコースト走行時にのみ対応するワンウェイクラッチがトルク伝達に関与することを示し、△印はコースト走行時にのみ対応するクラッチ又はブレーキがトルク伝達に関与することを示している。

前進第１速段（１ｓｔ）では、フォワードブレーキＢ３が締結され、第１ワンウェイクラッチＦ１が作動する。それにより、ミッドサンギヤＳ２及びリヤサンギヤＳ３がケース１２０に対して固定される。また、第２ワンウェイクラッチＦ２が作動することにより、フロントサンギヤＳ１がケース１２０に対して固定される。ゆえに、入力軸１１１へ入力された動力は、フロントリングギヤＲ１、フロントキャリアＣＡ１、リヤリングギヤＲ３、リヤキャリアＣＡ３、ミッドリングギヤＲ２及びミッドキャリアＣＡ２を順に伝達され、出力軸１１２へ出力される。

前進第２速段（２ｎｄ）では、前進第１速段（１ｓｔ）に対して、ダイレクトクラッチＣ３が締結され、第１ワンウェイクラッチＦ１が非作動になる。それにより、リヤサンギヤＳ３がリヤキャリアＣＡ３と一体的に回転する。ゆえに、入力軸１１１へ入力された動力は、前進第１速段（１ｓｔ）と比較して増速されて出力軸１１２へ出力される。

前進第３速段（３ｒｄ）では、前進第２速段（２ｎｄ）に対して、フォワードブレーキＢ３が開放され、ハイ＆ローリバースクラッチＣ２が締結される。それにより、ミッドサンギヤＳ２がリヤサンギヤＳ３と一体的に回転する。ゆえに、入力軸１１１へ入力された動力は、前進第２速段（２ｎｄ）と比較して増速されて出力軸１１２へ出力される。

前進第４速段（４ｔｈ）では、前進第３速段（３ｒｄ）に対して、インプットクラッチＣ１が締結され、第２ワンウェイクラッチＦ２が非作動になる。それにより、ミッドリングギヤＲ２及びミッドサンギヤＳ２の回転数が入力軸１１１の回転数と一致する。ゆえに、入力軸１１１及び出力軸１１２の回転数が一致し、変速比が１．０となる。

前進第５速段（５ｔｈ）では、前進第４速段（４ｔｈ）に対して、ダイレクトクラッチＣ３が開放され、フロントブレーキＢ２が締結される。それにより、リヤサンギヤＳ３とリヤキャリアＣＡ３との間での動力の伝達が遮断され、フロントサンギヤＳ１がケース１２０に対して固定される。ゆえに、入力軸１１１へ入力された動力は、前進第４速段（４ｔｈ）と比較して増速されて出力軸１１２へ出力される。

後進段（Ｒｅｖ）では、リバースブレーキＢ１が締結される。それにより、リヤキャリアＣＡ３がケース１２０に対して固定される。また、第１ワンウェイクラッチＦ１が作動することにより、ミッドサンギヤＳ２及びリヤサンギヤＳ３が一体的に回転する。また、第２ワンウェイクラッチＦ２が作動することにより、フロントサンギヤＳ１がケース１２０に対して固定される。ゆえに、入力軸１１１へ入力された動力は、回転方向が逆転されて、出力軸１１２へ出力される。

このように、変速機１は、前進５段及び後進１段を実現可能である。

＜２．リヤキャリアとダイレクトクラッチとの接続＞
続いて、本実施形態に係る変速機１におけるリヤキャリアＣＡ３とダイレクトクラッチＣ３との接続について説明する。具体的には、リヤキャリアＣＡ３の延在部１７０とダイレクトクラッチＣ３のクラッチドラムとしての筒体部１９０との接続部Ｄ１について説明する。

（構成）
まず、図４及び図５を参照して、本実施形態に係る延在部１７０と筒体部１９０との接続部Ｄ１の構成について説明する。図４は、本実施形態に係る延在部１７０と筒体部１９０との接続部Ｄ１の概略構成の一例を示す断面図である。具体的には、図４は、延在部１７０及び筒体部１９０を通り軸方向に直交する図２に示されるＡ−Ａ断面についての断面図である。図５は、本実施形態に係る延在部１７０と筒体部１９０との接続部Ｄ１の概略構成の一例を示す側面図である。具体的には、図５は、接続部Ｄ１を径方向外側から見た図である。

変速機１では、例えば、上述したように、ダイレクトクラッチＣ３は、リヤキャリアＣＡ３とバネ１８０を介してリヤキャリアＣＡ３の回転方向に接続される。具体的には、ダイレクトクラッチＣ３のクラッチハブとしての筒体部１９０が、リヤキャリアＣＡ３の延在部１７０とバネ１８０を介してリヤキャリアＣＡ３の回転方向に接続される。それにより、リヤキャリアＣＡ３とダイレクトクラッチＣ３とのバネ１８０を介した接続が実現される。

なお、バネ１８０は、本発明に係る弾性部材の一例に相当する。また、リヤキャリアＣＡ３は、弾性部材を介して回転要素の回転方向に互いに接続される回転要素及び連結機構のうちの回転要素の一例に相当する。また、ダイレクトクラッチＣ３は、弾性部材を介して回転要素の回転方向に互いに接続される回転要素及び連結機構のうちの連結機構の一例に相当する。また、延在部１７０は、弾性部材を介して互いに接続される回転要素側の部材及び連結機構側の部材のうちの回転要素側の部材の一例に相当する。また、筒体部１９０は、弾性部材を介して互いに接続される回転要素側の部材及び連結機構側の部材のうちの連結機構側の部材の一例に相当する。

以下、延在部１７０と筒体部１９０との接続部Ｄ１の構成についてより具体的に説明する。

例えば、バネ１８０を介して接続されるリヤキャリアＣＡ３の延在部１７０及び筒体部１９０の一方には、径方向に突出する突出部が周方向に沿って複数設けられる。

具体的には、図４及び図５に示されるように、リヤキャリアＣＡ３の延在部１７０の外周部に、径方向外側に突出する突出部１７１が周方向に沿って複数設けられる。各突出部１７１は、例えば、軸方向について延在部１７０の一端側から他端側へ亘って延在する。また、各突出部１７１は、周方向の両側において周方向と直交する側面１７２を有する。図４及び図５では、周方向に並設される突出部１７１ａ、突出部１７１ｂ及び突出部１７１ｃが示されている。

また、例えば、バネ１８０を介して接続されるリヤキャリアＣＡ３の延在部１７０及び筒体部１９０の他方には、隣り合う突出部の間に位置する介在部が設けられ得る。

具体的には、図４及び図５に示されるように、筒体部１９０には、隣り合う突出部１７１の間に位置する介在部１９１が設けられる。介在部１９１は、例えば、筒体部１９０の入力側の端部に周方向に沿って複数設けられ、軸方向入力側に向かって突設される。また、各介在部１９１は、周方向の両側において周方向と直交する側面１９２を有する。介在部１９１の側面１９２は、突出部１７１の側面１７２と対向する。図４及び図５では、周方向に並設される介在部１９１ａ及び介在部１９１ｂが示されている。介在部１９１ａは突出部１７１ａ及び突出部１７１ｂの間に位置し、介在部１９１ｂは突出部１７１ｂ及び突出部１７１ｃの間に位置する。

また、バネ１８０は、突出部１７１と介在部１９１との間にリヤキャリアＣＡ３の回転方向に沿って設けられる。それにより、バネ１８０を介して筒体部１９０及び延在部１７０をリヤキャリアＣＡ３の回転方向に接続することが実現される。

具体的には、図４及び図５に示されるように、互いに対向する突出部１７１の側面１７２及び介在部１９１の側面１９２の一方にバネ１８０の一端部が接続され、他方にバネ１８０の他端部が接続される。なお、図４及び図５では、介在部１９１ａと突出部１７１ｂとの間にバネ１８０ａが設けられ、介在部１９１ｂと突出部１７１ｂとの間にバネ１８０ｂが設けられる例が示されているが、バネ１８０により接続される介在部１９１及び突出部１７１の組み合わせはこのような例に限定されない。例えば、介在部１９１ａと突出部１７１ａとの間及び介在部１９１ｂと突出部１７１ｃとの間にさらにバネ１８０が設けられてもよい。また、例えば、バネ１８０ａが介在部１９１ａと突出部１７１ａとの間に設けられてもよく、バネ１８０ｂが介在部１９１ｂと突出部１７１ｃとの間に設けられてもよい。

（動作）
次に、図６及び図７を参照して、本実施形態に係る延在部１７０と筒体部１９０との接続部Ｄ１の動作について説明する。図６は、本実施形態に係るダイレクトクラッチＣ３が開放されている状態における延在部１７０と筒体部１９０との接続部Ｄ１の様子の一例を示す断面図である。図７は、本実施形態に係るダイレクトクラッチＣ３が締結されている状態における延在部１７０と筒体部１９０との接続部Ｄ１の様子の一例を示す断面図である。

ダイレクトクラッチＣ３が開放されている場合、バネ１８０を介してリヤキャリアＣＡ３と接続されるダイレクトクラッチＣ３側の部材（例えば、筒体部１９０やブレーキ部１５３等）がリヤキャリアＣＡ３に連れ回される。ここで、エンジン３の回転変動に起因する捩り振動がリヤキャリアＣＡ３に伝達される場合、延在部１７０が筒体部１９０に対して相対的に回転方向に移動し得る。例えば、図６に示されるように、介在部１９１ａ及び介在部１９１ｂがそれぞれ突出部１７１ａ及び突出部１７１ｂに近づく方向に、延在部１７０が筒体部１９０に対して相対的に回転方向に移動し得る。その場合、バネ１８０ａが自然長と比較して伸び、バネ１８０ｂが自然長と比較して縮んだ状態になる。ゆえに、延在部１７０の筒体部１９０に対する相対的な回転方向への移動が戻される方向に、バネ１８０ａ及びバネ１８０ｂによる付勢力が生じる。それにより、捩り振動が減衰される。

このように、ダイレクトクラッチＣ３が開放されている場合において、バネ１８０と、バネ１８０を介してリヤキャリアＣＡ３と接続されるダイレクトクラッチＣ３側の部材とがダイナミックダンパとも称されるバネ式の動吸振器として機能する。

一方、ダイレクトクラッチＣ３が締結されている場合、バネ１８０ａ及びバネ１８０ｂには変速機１において伝達される動力が付与される。ゆえに、例えば、図７に示されるように、バネ１８０ａが伸びて介在部１９１ａが突出部１７１ａと当接し、バネ１８０ｂが縮みきった状態になる。それにより、ダイレクトクラッチＣ３を介した動力の伝達が、ダイレクトクラッチＣ３とリヤキャリアＣＡ３とがバネ１８０を介さずに連結される場合と同様に実現される。

（補足）
なお、上記では、弾性部材を介して回転要素の回転方向に互いに接続される回転要素及び連結機構の接続部の一例として接続部Ｄ１の構成について具体的に説明したが、弾性部材を介して回転要素の回転方向に互いに接続される回転要素及び連結機構の接続部の構成はこのような例に限定されない。例えば、弾性部材と直接的に接続される部材の形状は、上記の例に特に限定されない。

また、上記では、ダイレクトクラッチＣ３及びリヤキャリアＣＡ３が弾性部材を介してリヤキャリアＣＡ３の回転方向に接続される例を説明したが、弾性部材を介して回転要素の回転方向に互いに接続される回転要素及び連結機構のペアはこのような例に限定されない。また、このような回転要素及び連結機構のペアの数は、複数であってもよい。換言すると、変速機１における複数の連結機構のうちの少なくとも１つが、動力を伝達する回転要素と弾性部材を介して当該回転要素の回転方向に接続されればよい。

また、変速機１において、複数の連結機構のうち、高い変速段において開放される連結機構が優先して弾性部材を介して回転要素と接続されてもよい。例えば、ダイレクトクラッチＣ３は、変速機１における変速段のうち最も高い変速段である前進第５速段（５ｔｈ）において開放される。ゆえに、ダイレクトクラッチＣ３は、前進第５速段（５ｔｈ）より低い変速段において開放される他の連結機構と比較して、優先して弾性部材を介して回転要素と接続されてもよい。

また、変速機１において、複数の連結機構のうち、大きい慣性モーメントを有する部材と接続される連結機構が優先して弾性部材を介して回転要素と接続されてもよい。具体的には、連結機構は、当該連結機構を駆動するピストン部やクラッチドラム又はブレーキドラムとして利用される部材やクラッチハブ又はブレーキハブとして利用される部材と接続される。弾性部材を介して回転要素の回転方向に互いに接続される回転要素及び連結機構のペアは、これらの連結機構と接続される部材の慣性モーメントに応じた優先度で決定されてもよい。

＜３．変速機の効果＞
続いて、本実施形態に係る変速機１の効果について説明する。

本実施形態に係る変速機１では、複数の連結機構のうちの少なくとも１つは、動力を伝達する回転要素と弾性部材を介して当該回転要素の回転方向に接続される。それにより、回転要素と弾性部材を介して接続される連結機構が開放されている場合において、弾性部材と、当該弾性部材を介して回転要素と接続される連結機構側の部材とをダイナミックダンパとも称されるバネ式の動吸振器として機能させることができる。ゆえに、当該連結機構が開放されている場合において、エンジン３の回転変動に起因して変速機１へ伝達される捩り振動を減衰させることができる。それにより、捩り振動に起因して車室内へ伝達される騒音を低減することができる。

ここで、エンジン３の回転変動に起因して発生する捩り振動の程度は、エンジン回転数が低いほど大きくなりやすい。ゆえに、エンジン回転数が比較的低い場合には、トルクコンバータ２のロックアップを解除することにより、捩り振動が変速機１へ直接的に伝達されることが抑制される。本実施形態では、変速機１へ伝達される捩り振動を減衰させることができるので、トルクコンバータ２のロックアップが許可されるエンジン回転数の下限値を低下させることができる。それにより、トルクコンバータ２がロックアップされた状態となるエンジン回転数の領域を拡大することができるので、燃費を向上させることができる。

さらに、本実施形態では、弾性部材を介して回転要素と接続される連結機構側の部材（例えば、当該連結機構のクラッチドラムとして機能する部材やピストン部に相当する部材）がダイナミックダンパの質量体として機能する。ゆえに、動力伝達系にダンパ装置を追加的に設けることなく、捩り振動を減衰させることができる。それにより、動力伝達系の大型化が抑制されるので、車両における他の機器を搭載するスペースが不足することや車両全体の重量が増大することを抑制することができる。

このように、本実施形態に係る変速機１によれば、動力伝達系の大型化を抑制しつつ、捩り振動を減衰させることができる。

また、本実施形態に係る変速機１では、弾性部材を介して接続される回転要素側の部材及び連結機構側の部材の一方には、径方向に突出する突出部が周方向に沿って複数設けられ得る。また、当該回転要素側の部材及び当該連結機構側の部材の他方には、隣り合う突出部の間に位置する介在部が設けられ得る。また、弾性部材は、突出部と介在部との間に当該回転要素の回転方向に沿って設けられ得る。それにより、弾性部材を介して当該回転要素側の部材及び当該連結機構側の部材を当該回転要素の回転方向に接続することが実現される。ゆえに、回転要素と連結機構との弾性部材を介した接続が効果的に実現される。

また、本実施形態に係る変速機１では、複数の連結機構のうち、高い変速段において開放される連結機構が優先して弾性部材を介して回転要素と接続され得る。変速機１における変速比は変速段が高いほど低いので、各変速段について車速が同一である場合におけるエンジン回転数は変速段が高いほど低くなる。ゆえに、変速段が高いほど捩り振動の問題が顕著になりやすい。さらに、各変速段についてエンジントルクが同一である場合における駆動輪へ伝達される駆動トルクは変速段が高いほど小さくなるので、エンジン回転数の上昇速度は、変速段が高いほど遅くなりやすい。それにより、エンジン回転数が比較的低く捩り振動の程度が比較的大きくなりやすい状態は、変速段が高いほど長く継続しやすい。ゆえに、このような理由からも変速段が高いほど捩り振動の問題が顕著になりやすい。ここで、高い変速段において開放される連結機構を優先して弾性部材を介して回転要素と接続することによって、高い変速段において生じ得る捩り振動を優先的に減衰させることができる。ゆえに、捩り振動をより効果的に減衰させることができる。

また、本実施形態に係る変速機１では、複数の連結機構のうち、大きい慣性モーメントを有する部材と接続される連結機構が優先して弾性部材を介して回転要素と接続され得る。本実施形態では、上述したように、弾性部材を介して回転要素と接続される連結機構側の部材（例えば、当該連結機構のクラッチドラムとして機能する部材やピストン部に相当する部材）がダイナミックダンパの質量体として機能する。ゆえに、大きい慣性モーメントを有する部材と接続される連結機構を優先して弾性部材を介して回転要素と接続することによって、ダイナミックダンパの質量体に相当する部材の慣性モーメントを大きくすることができる。それにより、捩り振動を減衰させる効果を向上させることができる。

＜４．むすび＞
以上説明したように、本実施形態に係る変速機１では、複数の連結機構のうちの少なくとも１つは、動力を伝達する回転要素と弾性部材を介して当該回転要素の回転方向に接続される。それにより、回転要素と弾性部材を介して接続される連結機構が開放されている場合において、弾性部材と、当該弾性部材を介して回転要素と接続される連結機構側の部材とをダイナミックダンパとも称されるバネ式の動吸振器として機能させることができる。ここで、弾性部材を介して回転要素と接続される連結機構側の部材（例えば、当該連結機構のクラッチドラムとして機能する部材やピストン部に相当する部材）がダイナミックダンパの質量体として機能する。よって、動力伝達系の大型化を抑制しつつ、捩り振動を減衰させることができる。

上記では、変速機１が車両に搭載される例について説明したが、変速機１が搭載される装置は係る例に限定されない。変速機１は、動力伝達系を有する装置であれば車両以外の他の装置に搭載されてもよい。

また、上記では、変速機１が３つの遊星歯車機構と３つのブレーキと３つのクラッチと２つのワンウェイクラッチとを備える例について説明したが、変速機１は入力される動力を複数の連結機構の連結状態に応じた変速段で変速して出力するものであればよく、このような例に限定されない。例えば、変速機１が備える遊星歯車機構及び連結機構の数は、変速機１と異なってもよい。また、変速機１により実現可能な変速段の数は、変速機１を構成する遊星歯車機構及び連結機構の数や遊星歯車機構及び連結機構の接続関係に応じて適宜異なってもよい。ゆえに、変速機１により実現可能な変速段は、前進５段及び後進１段でなくともよい。

また、上記では、各ブレーキ及び各クラッチとして湿式多板ブレーキ及び湿式多板クラッチが用いられる例について主に説明したが、各ブレーキ及び各クラッチの種類は係る例に限定されない。各ブレーキ及び各クラッチは、要素間の連結状態を切り替え可能であればよい。

また、上記では、各図面を参照して、変速機１における各構成要素について説明したが、各構成要素の形状及び各構成要素間の位置関係は各図面に対応する例に限定されず、図面に示した形状及び位置関係は一例に過ぎない。また、各構成要素は、一体として形成されてもよく、複数の部材によって形成されてもよい。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明は係る例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例又は応用例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

１ 変速機
２ トルクコンバータ
３ エンジン
１１１ 入力軸
１１２ 出力軸
１２０ ケース
１７０ 延在部
１７１，１７１ａ，１７１ｂ，１７１ｃ 突出部
１８０，１８０ａ，１８０ｂ バネ
１９０ 筒体部
１９１，１９１ａ，１９１ｂ 介在部
Ｂ１ リバースブレーキ
Ｂ２ フロントブレーキ
Ｂ３ フォワードブレーキ
Ｃ１ インプットクラッチ
Ｃ２ ハイ＆ローリバースクラッチ
Ｃ３ ダイレクトクラッチ
ＣＡ１ フロントキャリア
ＣＡ２ ミッドキャリア
ＣＡ３ リヤキャリア
Ｆ１ 第１ワンウェイクラッチ
Ｆ２ 第２ワンウェイクラッチ
ＰＧ１ フロントプラネタリギヤ
ＰＧ２ ミッドプラネタリギヤ
ＰＧ３ リヤプラネタリギヤ
Ｒ１ フロントリングギヤ
Ｒ２ ミッドリングギヤ
Ｒ３ リヤリングギヤ
Ｓ１ フロントサンギヤ
Ｓ２ ミッドサンギヤ
Ｓ３ リヤサンギヤ

Claims (4)

1. 動力を伝達する複数の回転要素と、
   前記回転要素と他の要素との連結状態を切り替え可能な複数の連結機構と、
   を備え、
   入力される動力を、前記複数の連結機構の連結状態に応じた変速段で変速して出力する変速機であって、
   前記複数の連結機構のうちの少なくとも１つは、前記回転要素と弾性部材を介して当該回転要素の回転方向に接続される、
   変速機。
2. 前記弾性部材を介して接続される前記回転要素側の部材及び前記連結機構側の部材の一方には、径方向に突出する突出部が周方向に沿って複数設けられ、
   当該回転要素側の部材及び当該連結機構側の部材の他方には、隣り合う前記突出部の間に位置する介在部が設けられ、
   前記弾性部材は、前記突出部と前記介在部との間に前記回転方向に沿って設けられる、
   請求項１に記載の変速機。
3. 前記複数の連結機構のうち、高い変速段において開放される前記連結機構が優先して前記弾性部材を介して前記回転要素と接続される、
   請求項１又は２に記載の変速機。
4. 前記複数の連結機構のうち、大きい慣性モーメントを有する部材と接続される前記連結機構が優先して前記弾性部材を介して前記回転要素と接続される、
   請求項１〜３のいずれか一項に記載の変速機。

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