JP2020008160A - 車両の動力伝達装置 - Google Patents

Abstract

【課題】パーキング機構を小型化できる、車両の動力伝達装置を提供する。【解決手段】本実施例の車両１０の動力伝達装置１６によれば、パーキングポール８４が噛み合うことによって駆動輪１４の回転を停止させるパーキングギヤ８２を含むパーキング機構８０が、ギヤ機構２８のうち出力軸３０よりも上流側のギヤ機構カウンタ軸４４上のアイドラギヤ４８に備えられている。これにより、パーキング機構８０は、出力軸３０よりも上流側であるため出力軸３０のトルクよりも小さいトルクのギヤ機構カウンタ軸４４上のアイドラギヤ４８に備えられているので、出力軸３０に備える場合と比べてトルクの小さいギヤ機構カウンタ軸４４の回転を阻止すればよいため、出力軸３０に備える場合と比べて小型化することができる。【選択図】図１

Description

本発明は、車両の動力伝達装置に関し、特に車両の動力伝達装置に備えられるパーキング機構に関するものである。

ベルト式無段変速機を介して動力を伝達する第１動力伝達経路および減速歯車機構を介して動力を伝達する第２動力伝達経路を、駆動力源の動力が伝達される入力軸と駆動輪へ前記動力を出力する出力軸との間に並列に備える車両の、動力伝達装置が知られている。たとえば、特許文献１に記載の車両の動力伝達装置がそれである。特許文献１に記載の車両の動力伝達装置では、パーキングポールが噛み合うことによって駆動輪の回転を停止させるパーキングギヤを含むパーキング機構が出力軸上に備えられている。これにより、たとえば傾斜角を有する坂道に車両を停車させた場合に、駆動輪からの入力によって出力軸が空転することによる車両の滑落をパーキング機構によって防止することができる。

特開２０１５−２１８８９８号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の車両の動力伝達装置では、前記減速歯車機構の出力側に設けられる出力軸に駆動輪から伝達されるトルクが大きくなるため、パーキング機構はその大きなトルクが伝達される出力軸の回転を阻止する必要がある。そのため、上記特許文献１に記載の車両の動力伝達装置では、パーキング機構が大型化する可能性があった。

本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、パーキング機構を小型化できる、車両の動力伝達装置を提供することにある。

本発明の要旨とするところは、ベルト式無段変速機を介して動力を伝達する第１動力伝達経路および減速歯車機構を介して動力を伝達する第２動力伝達経路を、駆動力源の動力が伝達される入力軸と駆動輪へ前記動力を出力する出力軸との間に並列に備える車両の、動力伝達装置であって、パーキングポールが噛み合うことによって前記駆動輪の回転を停止させるパーキングギヤを含むパーキング機構が、前記減速歯車機構のうち前記出力軸よりも上流側の回転部材に備えられていることにある。

本発明の車両の動力伝達装置によれば、パーキングポールが噛み合うことによって前記駆動輪の回転を停止させるパーキングギヤを含むパーキング機構が、前記減速歯車機構のうち前記出力軸よりも上流側の回転部材に備えられている。これにより、前記パーキング機構は、前記出力軸よりも上流の前記回転部材、すなわち前記駆動輪から前記出力軸に伝達されるトルクよりも小さいトルクが伝達される前記回転部材に備えられているので、前記出力軸に備える場合と比べてトルクの小さい前記回転部材の回転を阻止すればよいため、前記出力軸に備える場合と比べて前記パーキング機構を小型化することができる。

本発明が適用される車両の概略構成を説明する骨子図である。 車輪の回転を機械的に阻止するパーキング機構の一例を示す図である。

本発明は、エンジン駆動車両や、走行用の駆動力源としてエンジンの他に走行用電動モータを有するハイブリッド型自動車、或いは駆動力源として電動モータのみを備えている電気自動車など、種々の車両用の動力伝達装置に適用され得る。動力伝達装置は、例えば複数の軸が車両幅方向に沿って配置されるＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）等の横置き型のトランスアクスルでも良いし、ＦＲ（フロントエンジン・リヤドライブ）型や４輪駆動型の動力伝達装置であっても良い。

以下、本発明の一実施例について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。

図１は、本発明が適用された車両１０の概略構成を説明する骨子図である。図１において、車両１０は、走行用の駆動力源として機能するエンジン１２と、駆動輪１４と、エンジン１２と駆動輪１４との間に設けられた動力伝達装置１６とを備えている。動力伝達装置１６は、非回転部材としてのハウジング１８内において、エンジン１２に連結された流体式伝動装置としての公知のトルクコンバータ２０、トルクコンバータ２０に連結されてエンジン１２からの動力が伝達される入力軸２２、入力軸２２に連結された無段変速機構としての公知のベルト式無段変速機２４(以下、車両用変速機２４)、同じく入力軸２２に連結された前後進切換装置２６、及び前後進切換装置２６を介して入力軸２２に連結されて車両用変速機２４と並列に設けられた減速歯車機構としてのギヤ機構２８を備えている。また、動力伝達装置１６は、入力軸２２に入力された動力を出力する出力軸３０、カウンタ軸３２、出力軸３０及びカウンタ軸３２に各々相対回転不能に設けられて噛み合う一対のギヤから成る減速歯車装置３４、カウンタ軸３２に相対回転不能に設けられたギヤ３６に連結されたデフギヤ３８、デフギヤ３８に連結された一対の車軸４０等を備えている。このように構成された動力伝達装置１６において、エンジン１２の動力は、トルクコンバータ２０、車両用変速機２４或いは前後進切換装置２６及びギヤ機構２８、減速歯車装置３４、デフギヤ３８、及び車軸４０等を順次介して一対の駆動輪１４へ伝達される。

動力伝達装置１６は、エンジン１２の動力を入力軸２２から車両用変速機２４を介して駆動輪１４側すなわち出力軸３０へ伝達する第１動力伝達経路ＴＰ１と、エンジン１２の動力を入力軸２２からギヤ機構２８を介して駆動輪１４側すなわち出力軸３０へ伝達する第２動力伝達経路ＴＰ２とを、入力軸２２ｒと出力軸３０との間に並列に備えている。動力伝達装置１６は、車両１０の走行状態に応じてその第１動力伝達経路ＴＰ１とその第２動力伝達経路ＴＰ２とが切り換えられるように構成されている。そのため、動力伝達装置１６は、エンジン１２の動力を駆動輪１４側へ伝達する動力伝達経路を、第１動力伝達経路ＴＰ１と第１動力伝達経路ＴＰ１よりも大きい変速比すなわち低速側の変速比で動力を伝達する第２動力伝達経路ＴＰ２とで選択的に切り替えるクラッチとして、第１動力伝達経路ＴＰ１を断接する第２クラッチとしてのＣＶＴ走行用クラッチＣ２と、第２動力伝達経路ＴＰ２を断接する第１クラッチとしての前進用クラッチＣ１及び後進用ブレーキＢ１とを備えている。ＣＶＴ走行用クラッチＣ２、前進用クラッチＣ１、及び後進用ブレーキＢ１は、断接装置に相当するものであり、何れも油圧アクチュエータによって摩擦係合させられる公知の湿式多板型の油圧式摩擦係合装置いわゆる摩擦クラッチである。また、前進用クラッチＣ１及び後進用ブレーキＢ１は、前後進切換装置２６を構成する要素の１つである。

トルクコンバータ２０は、入力軸２２回りにその入力軸２２に対して同心に設けられており、エンジン１２に連結されたポンプ翼車２０ｐ、及び入力軸２２に連結されたタービン翼車２０ｔを備えている。ポンプ翼車２０ｐには、たとえば動力伝達装置１６の動力伝達経路の各部に潤滑油を供給する制御等を実施するための油圧を発生させる機械式油圧ポンプ４１が連結されている。機械式油圧ポンプ４１は、エンジン１２の回転と連動して作動させられる。

前後進切換装置２６は、第２動力伝達経路ＴＰ２において入力軸２２回りにその入力軸２２に対して同心に設けられており、ダブルピニオン型の遊星歯車装置２６ｐ、前進用クラッチＣ１、及び後進用ブレーキＢ１を備えている。遊星歯車装置２６ｐは、互いに噛み合う一対のピニオンを回転可能に支持する入力要素としてのキャリア２６ｃと、出力要素としてのサンギヤ２６ｓと、反力要素としてのリングギヤ２６ｒとの３つの回転要素を有する差動機構である。キャリア２６ｃは入力軸２２に一体的に連結され、リングギヤ２６ｒは後進用ブレーキＢ１を介して非回転部材のハウジング１８に選択的に連結され、サンギヤ２６ｓは入力軸２２回りにその入力軸２２に対して同心に相対回転可能に設けられた小径ギヤ４２に連結されている。また、キャリア２６ｃとサンギヤ２６ｓとは、前進用クラッチＣ１を介して選択的に連結される。よって、前進用クラッチＣ１は、前記３つの回転要素のうちの２つの回転要素を選択的に連結するクラッチ機構であり、後進用ブレーキＢ１は、前記反力要素をハウジング１８に選択的に連結するクラッチ機構である。

減速歯車機構としてのギヤ機構２８は、サンギヤ２６ｓに連結された小径ギヤ４２と、小径ギヤ４２よりも大径且つ小径ギヤ４２と噛み合う大径ギヤ４６とから成る第１減速ギヤ対を備えている。大径ギヤ４６は、一軸線すなわち軸心Ｃ回りに回転可能に設けられた回転部材であるギヤ機構カウンタ軸４４に対して、相対回転不能に設けられている。また、ギヤ機構２８は、ギヤ機構カウンタ軸４４回りにそのギヤ機構カウンタ軸４４に対して同心に相対回転可能に設けられた変速ギヤであるアイドラギヤ４８と、出力軸３０に対して同心に相対回転不能に設けられてそのアイドラギヤ４８と常時噛み合う出力ギヤ５０とから成る第２減速ギヤ対を備えている。出力ギヤ５０は、アイドラギヤ４８よりも大径である。ギヤ機構２８は、入力軸２２と出力軸３０との間の第２動力伝達経路ＴＰ２において、所定のギヤ比としての１つのギヤ比が形成される伝動機構である。

車両用変速機２４は、入力軸２２と出力軸３０との間の第１動力伝達経路ＴＰ１上に設けられている。車両用変速機２４は、エンジン１２に直結された入力軸２２に設けられた有効径が可変のプライマリプーリ６４と、出力軸３０と同心の回転軸６６に設けられた有効径が可変のセカンダリプーリ６８と、その一対のプーリ６４，６８の間に巻き掛けられた伝動ベルト７０とを備え、一対のプーリ６４，６８と伝動ベルト７０との間の摩擦力を介して動力伝達が行われる。車両用変速機２４では、一対のプーリ６４，６８のＶ溝幅が変化して伝動ベルト７０の掛かり径いわゆる有効径が変更されることで、変速比(ギヤ比)γ(＝入力軸回転速度Ｎi／出力軸回転速度Ｎo)が連続的に変化させられる。ＣＶＴ走行用クラッチＣ２は、車両用変速機２４よりも駆動輪１４側、すなわちセカンダリプーリ６８と出力軸３０との間に設けられており、セカンダリプーリ６８すなわち回転軸６６と出力軸３０との間を選択的に断接する。車両用動力伝達装置１６では、ＣＶＴ走行用クラッチＣ２が係合されることで、第１動力伝達経路ＴＰ１が成立させられて、エンジン１２の動力が入力軸２２から車両用変速機２４を経由して出力軸３０へ伝達される。車両用動力伝達装置１６では、ＣＶＴ走行用クラッチＣ２が解放されると、第１動力伝達経路ＴＰ１はニュートラル状態とされる。

ギヤ機構カウンタ軸４４まわりには、大径ギヤ４６とアイドラギヤ４８との間に、変速操作に基づいてこれらの間を選択的に断接する噛合クラッチＤ１が設けられている。噛合クラッチＤ１は、サンギヤ２６ｓに連結してサンギヤ２６ｓから出力軸３０までの間の第２動力伝達経路ＴＰ２を断接する噛合式クラッチであり、前進用クラッチＣ１よりも出力軸３０側に設けられた、第２動力伝達経路を断接する第３クラッチとして機能する。

噛合クラッチＤ１は、アイドラギヤ４８に固設されたギヤピース５４を備えている。ギヤピース５４は、入力回転部材であるアイドラギヤ４８の大径ギヤ４６側に固設され、且つ出力回転部材であるギヤ機構カウンタ軸４４に対して同心に相対回転可能に備えられている。噛合クラッチＤ１では、ギヤ機構カウンタ軸４４の外周面の一部に形成されたギヤ部６０と、円環状に形成されたスリーブ５６の内周面の内周歯とがスプライン嵌合されている。スリーブ５６は、ギヤ機構カウンタ軸４４の軸心Ｃ回りの相対回転不能且つその軸心Ｃと平行な方向すなわち軸心Ｃ方向の相対移動可能に設けられている。

噛合クラッチＤ１は、スリーブ５６とギヤピース５４とが相互に噛合可能な噛合歯をそれぞれ有する一対の噛合部材を構成している。スリーブ５６の内周歯は、ギヤピース５４の外周歯に噛合可能であり、噛合クラッチＤ１の相互に噛合可能な一対の噛合部材における一方の噛合部材の噛合歯に対応している。ギヤピース５４の外周歯は、噛合クラッチＤ１の相互に噛合可能な一対の噛合部材における他方の噛合部材の噛合歯に対応している。

図１は、スリーブ５６の内周歯がギヤピース５４の外周歯と噛み合わされていない状態、すなわちスリーブ５６が中立位置にあり噛合クラッチＤ１が解放状態であることを示す。中立位置にあるスリーブ５６を軸心Ｃと平行な方向にギヤピース５４側へ移動させてギヤピース５４と噛み合う係合位置に位置させることによって、噛合クラッチＤ１は係合状態になる。

噛合クラッチＤ１は、スリーブ５６とギヤピース５４と噛み合わせる際に回転を同期させる、同期リングいわゆるシンクロナイザリングを有する回転同期機構としての図示しないシンクロメッシュ機構を備えていてもよい。図示しないシンクロナイザリングは、たとえば円環状に形成されており、スリーブ５６とギヤピース５４との間に設けられる。シンクロナイザリングの外周面には、スリーブ５６の内周歯に係合可能な外周歯が形成されている。シンクロナイザリングは、ギヤピース５４に相対回転可能に支持されている。スリーブ５６がギヤピース５４へ移動させられる過程では、スリーブ内周歯は、まずシンクロナイザリングの外周歯に当接してその移動が阻止され、スリーブ５６とギヤピース５４との回転の同期が完了すると、スリーブ５６の内周歯がシンクロナイザリングの外周歯を通過してギヤピース５４の外周歯と噛み合わされる。これにより、ギヤ機構カウンタ軸４４の回転が噛合クラッチＤ１を介してアイドラギヤ４８に伝達される。

ギヤ機構カウンタ軸４４まわりには、アイドラギヤ４８に一体的に設けられることで相対回転不能且つギヤ機カウンタ軸４４に相対回転可能に設けられるパーキングギヤ８２を含むパーキング機構８０が備えられている。すなわち、パーキング機構８０は、出力軸３０とは異なる回転部材に設けられている。具体的には、第２動力伝達経路ＴＰ２において、出力軸３０の上流側すなわちエンジン１２に近い側且つ噛合クラッチＤ１の下流側すなわち駆動輪１４に近い側に、パーキング機構８０は備えられている。図２は、パーキング機構８０の要部の一部を拡大して示す拡大図である。図１および図２に示すように、パーキング機構８０は、パーキングギヤ８２と、パーキングギヤ８２に噛み合わされて出力ギヤ５０の回転を阻止するロック歯としてのパーキングポール８４と、を含んでいる。パーキングポール８４は、図２に示すように、ロックカム８６により支持ピン８８まわりに回動させられる。ロックカム８６は、たとえば図示しないシフトレバーの操作に基づいて回動させられる図示しないディテントレバーを介して矢印Ａ方向に沿って移動させられる。たとえば運転者によってシフトレバーがパーキングポジションＰへ操作されることにより、ロックカム８６が矢印Ａ方向に押され、そのロックカム８６によりパーキングポール８４が矢印Ｂ方向に押し上げられる。パーキングポール８４がパーキングギヤ８２と噛み合う位置まで押し上げられると、パーキングギヤ８２と連動して回転する駆動輪１４の回転が機械的に阻止されて、動力伝達装置１６のシフトレンジが駆動輪１４の回転を機械的に阻止するパーキングロックが実行されるパーキングレンジに切り替えられる。

本実施例の車両１０では、車両１０の停止状態において、駆動輪１４からトルクが入力されるとき、第２動力伝達経路ＴＰ２においては、ギヤ機構２８のうちの出力軸３０よりも上流側の回転部材であるギヤ機構カウンタ軸４４上のアイドラギヤ４８のトルクＴctは出力軸３０のトルクＴoutよりも小さくなる。これにより、パーキング機構８０によってパーキングギヤ８２に連動して回転する駆動輪１４の回転を機械的に阻止する場合に、本実施例では、出力軸３０のトルクＴoutよりも小さいギヤ機構カウンタ軸４４上のアイドラギヤ４８のトルクＴctに対抗する反力トルクを生じさせて駆動輪１４の回転を機械的に阻止すればよいため、パーキング機構８０は、たとえば出力軸３０に備える場合と比べて小型化されたもので対応可能となる。

このような本実施例の車両１０の動力伝達装置１６によれば、パーキングポール８４が噛み合うことによって駆動輪１４の回転を停止させるパーキングギヤ８２を含むパーキング機構８０が、ギヤ機構２８のうち出力軸３０よりも上流側のギヤ機構カウンタ軸４４上のアイドラギヤ４８に備えられている。これにより、パーキング機構８０は、出力軸３０よりも上流側であるため出力軸３０のトルクよりも小さいトルクのギヤ機構カウンタ軸４４上のアイドラギヤ４８に備えられているので、出力軸３０に備える場合と比べてトルクの小さいギヤ機構カウンタ軸４４の回転を阻止すればよいため、出力軸３０に備える場合と比べて小型化することができる。

以上、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、更に別の態様においても実施される。

たとえば、前述の実施例においては、パーキング機構８０は、運転者によるシフトレンジの切替操作たとえば図示しないシフトレバーの操作に基づいて、出力軸３０よりも上流側の回転部材であるギヤ機構カウンタ軸４４に備えられるパーキングギヤ８２の回転を阻止してパーキングギヤ８２に連動して回転する駆動輪１４の回転を機械的に阻止させているが、必ずしもこれに限らず、パーキング機構８０は、運転者によるシフトレバーの操作とは独立して電気的に制御可能に構成されていてもよい。

また、前述の実施例においては、車両１０の動力伝達装置１６には、第２動力伝達経路ＴＰ２を断接する噛合式クラッチＤ１が備えられているが、必ずしも備えられていなくてもよい。この場合には、パーキング機構８０は、小径ギヤ４２又は大径ギヤ４６に設けることができる。また、噛合クラッチＤ１に替えて、たとえば一方向の回転を許可するがその逆方向の回転を阻止する一方向クラッチであって、空転方向を切り替え得る切替型一方向クラッチであるツーウェイクラッチが備えられていてもよい。

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、上述したのはあくまでも一実施形態であり、その他一々例示はしないが、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づいて種々変更、改良を加えた態様で実施することができる。

１０：車両
１２：動力伝達装置
１４：駆動輪
１６：動力伝達装置
２０：エンジン（駆動力源）
２４：ベルト式無段変速機(車両用変速機)
２８：ギヤ機構（減速歯車機構）
８０：パーキング機構
８２：パーキングギヤ
８４：パーキングポール
ＴＰ１：第１動力伝達経路
ＴＰ２：第２動力伝達経路

Claims (1)

1. ベルト式無段変速機を介して動力を伝達する第１動力伝達経路および減速歯車機構を介して動力を伝達する第２動力伝達経路を、駆動力源の動力が伝達される入力軸と駆動輪へ前記動力を出力する出力軸との間に並列に備える車両の、動力伝達装置であって、
   パーキングポールが噛み合うことによって前記駆動輪の回転を停止させるパーキングギヤを含むパーキング機構が、前記減速歯車機構のうち前記出力軸よりも上流側の回転部材に備えられている
   ことを特徴とする車両の動力伝達装置。
   
   
   
   
   
   

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