JP6968515B2 - 動力伝達装置 - Google Patents

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Description

本発明は、動力伝達装置に関する。
特許文献1には、低速段と高速段との切替を、噛み合い式係合装置で切り替える有段変速機構が開示されている。
この種の有段変速機構を有する動力伝達装置を高効率化することが求められている。
特開2018−118616号公報
本発明は、
遊星歯車組と、第1係合要素と、第2係合要素と、を有する変速機構を有し、
前記第1係合要素は、前記変速機構が低速段のときに係合されるノーマリクローズ式の係合要素であり、
前記第2係合要素は、前記変速機構が高速段のときに係合されるノーマリオープン式の係合要素である構成の動力伝達装置とした。
本発明によれば、高効率な動力伝達装置を提供できる。
実施形態にかかる動力伝達装置を説明する図である。 動力伝達装置のモータからカウンタギアまでの範囲の拡大図である。 動力伝達装置の変速機構を説明する図である。 動力伝達装置の差動装置周りの拡大図である。 動力伝達装置に付設された油圧制御回路の概略構成を説明する図である。 変形例にかかる油圧制御回路の概略構成を説明する図である。 変形例にかかる油圧制御回路の概略構成を説明する図である。 変速機構と変形例を説明するスケルトン図である。 変速機構の変形例を説明するスケルトン図である。 変速機構の変形例を説明するスケルトン図である。 変速機構の変形例を説明するスケルトン図である。 変形例にかかる変速機構を説明する図である。
以下、本発明の実施形態を説明する。
図1は、実施形態にかかる動力伝達装置1を説明する図である。
図2は、動力伝達装置1のモータ2からカウンタギア5までの範囲の拡大図である。
図1に示すように動力伝達装置1は、モータ2と、変速機構3と、変速機構3の出力回転を差動装置6に伝達するカウンタギア5と、伝達された回転をドライブシャフト8(8A、8B)に伝達する差動装置6と、を有している。
動力伝達装置1では、モータ2の出力回転の伝達経路に沿って、変速機構3と、カウンタギア5と、差動装置6と、ドライブシャフト8(8A、8B)と、が設けられている。
モータ2の出力回転は、変速機構3で変速されたのち、カウンタギア5で減速されて差動装置6に伝達される。差動装置6では、伝達された回転が、ドライブシャフト8(8A、8B)を介して、動力伝達装置1が搭載された車両の左右の駆動輪(図示せず)に伝達される。
ここで、変速機構3は、モータ2の下流に接続されており、カウンタギア5は、変速機構3の下流に接続されており、差動装置6は、カウンタギア5の下流に接続されており、ドライブシャフト8(8A、8B)は、差動装置6の下流に接続されている。
本実施形態では、モータハウジング10と、外側カバー11と、内側カバー12と、外側ケース13と、内側ケース14で、動力伝達装置1の本体ケース9を構成している。
そして、モータハウジング10と、外側カバー11と、内側カバー12で、モータ2のケース(第1ケース部材)を構成している。
外側ケース13と内側ケース14で、変速機構3とカウンタギア5と差動装置6を収容するケース(第2ケース部材)を構成している。
ここで、モータハウジング10の内径側で、外側カバー11と内側カバー12との間に形成される空間Saは、モータ2を収容するモータ室となっている。
図2に示すように、外側ケース13と内側ケース14の間に形成される空間は、内側ケース14に設けた仕切壁142により、カウンタギア5と差動装置6を収容する空間Sbと、変速機構3を収容する空間Scとに区画されている。
よって、空間Sbは、カウンタギア5と差動装置6を収容する第1ギア室となっており、空間Scは、変速機構3を収容する第2ギア室となっている。
図1に示すように、モータ2は、円筒状のモータシャフト20と、モータシャフト20に外挿された円筒状のロータコア21と、ロータコア21の外周を所定間隔で囲むステータコア25とを、有している。
モータシャフト20は、ドライブシャフト8Bの挿通孔200を有する筒状部材であり、モータシャフト20は、ドライブシャフト8Bに外挿されている。
モータシャフト20の挿通孔200は、長手方向の一端20a側の連結部201と、他端20b側の被支持部202が、回転軸X方向における連結部201と被支持部202との間の中間領域203よりも大きい内径で形成されている。
連結部201の内周および被支持部202の内周は、ドライブシャフト8Bに外挿されたニードルベアリングNB、NBで支持されている。
この状態において、モータシャフト20は、ドライブシャフト8Bに対して相対回転可能に設けられている。
図2に示すように、モータシャフト20では、一端20aから他端20b側(図中、左側)に離れた位置の外周に、ベアリングB1が外挿されて固定されている。
ベアリングB1は、モータシャフト20の外周に設けた段部205により、ロータコア21側(図中、左側)への移動が規制されている。
ベアリングB1の外周は、内側カバー12の内径側に位置するモータ支持部121で回転可能に支持されている。この状態においてベアリングB1は、モータ支持部121の内周に設けた段部121aで、ロータコア21とは反対側(図中、右側)への移動が規制されている。
そのため、モータシャフト20では、ロータコア21から見て一端20a側に離れた位置の外周が、ベアリングB1を介して、内側カバー12の円筒状のモータ支持部121で回転可能に支持されている。
図1に示すように、モータシャフト20では、他端20b側の被支持部202の外周に、ベアリングB1が外挿されて固定されている。
モータシャフト20の他端20b側は、ベアリングB1を介して、外側カバー11の円筒状のモータ支持部111で回転可能に支持されている。
ロータコア21の外周を所定間隔で囲むモータハウジング10では、回転軸X方向の一端10aと他端10bに、シールリングSL、SLが設けられている。モータハウジング10の一端10aは、当該一端10aに設けたシールリングSLにより、内側カバー12の環状の接合部120に隙間なく接合されている。
モータハウジング10の他端10bは、当該他端10bに設けたシールリングSLにより、外側カバー11の環状の接合部110に隙間なく接合されている。
この状態において、内側カバー12側のモータ支持部121は、後記するコイルエンド253aの内径側で、ロータコア21の一端部21aに、回転軸X方向の隙間をあけて対向して配置される。
そして、外側カバー11側のモータ支持部111は、後記するコイルエンド253bの内径側で、ロータコア21の他端部21bに、回転軸X方向の隙間をあけて対向して配置される。
モータハウジング10の内側では、外側カバー11側のモータ支持部111と、内側カバー12側のモータ支持部121との間に、ロータコア21が配置されている。
ロータコア21は、複数の珪素鋼板を積層して形成したものであり、珪素鋼板の各々は、モータシャフト20との相対回転が規制された状態で、モータシャフト20に外挿されている。
モータシャフト20の回転軸X方向から見て、珪素鋼板はリング状を成しており、珪素鋼板の外周側では、図示しないN極とS極の磁石が、回転軸X周りの周方向に交互に設けられている。
回転軸X方向におけるロータコア21の一端部21aは、モータシャフト20の大径部204で位置決めされている。ロータコア21の他端部21bは、モータシャフト20に圧入されたストッパ23で位置決めされている。
ステータコア25は、複数の電磁鋼板を積層して形成したものであり、電磁鋼板の各々は、モータハウジング10の内周に固定されたリング状のヨーク部251と、ヨーク部251の内周からロータコア21側に突出するティース部252を、有している。
本実施形態では、巻線253を、複数のティース部252に跨がって分布巻きした構成のステータコア25を採用しており、ステータコア25は、回転軸X方向に突出するコイルエンド253a、253bの分だけ、ロータコア21よりも回転軸X方向の長さが長くなっている。
なお、ロータコア21側に突出する複数のティース部252の各々に、巻線を集中巻きした構成のステータコアを採用しても良い。
図2に示すように、モータシャフト20の一端20aは、内側カバー12のモータ支持部121を、変速機構3側(図中、右側)に貫通して空間Sc内に位置している。
モータ支持部121の内周には、リップシールRSが設置されている。
リップシールRSは、モータ支持部121の内周と、モータシャフト20の外周との隙間を封止している。
リップシールRSは、モータハウジング10の内径側の空間Saと、内側ケース14の内径側の空間Scと、を区画して、空間Sc側から空間Sa内へのオイルOLの進入を阻止するために設けられている。
図3は、変速機構3を説明する図である。
空間Sc内には、変速機構3が配置されている。
変速機構3は、遊星歯車組4と、Lowブレーキ35と、Highクラッチ31と、を有している。
遊星歯車組4は、サンギア41と、リングギア42と、ピニオンギア43と、ピニオン軸44と、キャリア45と、を有している。
遊星歯車組4の構成要素(サンギア41、リングギア42、ピニオンギア43、ピニオン軸44、キャリア45)は、クラッチドラム48の外壁部481の内径側に設けられている。
Highクラッチ31は、リングギア42の外周にスプライン嵌合したドライブプレート311(内径側摩擦板)と、クラッチドラム48の外壁部481の内周にスプライン嵌合したドリブンプレート312(外径側摩擦板)と、回転軸方向に移動可能に設けられたピストン315と、を有している。
クラッチドラム48は、外壁部481と、円板部480と、内壁部482と、連結部483と、を有している。
外壁部481は、回転軸Xを所定間隔で囲む筒状を成している。円板部480は、外壁部481の差動装置6側(図中、右側)の端部から内径側に延びている。円板部480の内径側の領域は、遊星歯車組4から離れる方向に窪んだ凹部480aとなっている。
内壁部482は、回転軸Xを所定間隔で囲む筒状に形成されている。内壁部482は、円板部480の内径側の端部から遊星歯車組4側(図中、左側)に延びており、内壁部482の先端は、サンギア41とピニオンギア43との噛み合い部分に、回転軸X方向の隙間をあけて対向している。
連結部483は、回転軸Xを所定間隔で囲む円筒状を成している。連結部483は、長手方向の基端部483aが、内壁部482の先端側の内周に連結されている。
連結部483は、前記したモータシャフト20の連結部201の延長上を、モータ2に近づく方向(図中、左方向)に直線状に延びている。連結部483の先端483bは、外壁部481よりもモータ2側に位置している。
外壁部481と、円板部480と、内壁部482と、連結部483と、から構成されるクラッチドラム48は、開口をモータ2側に向けて設けられており、内径側に位置する連結部483の外周に、遊星歯車組4のサンギア41がスプライン嵌合している。
遊星歯車組4では、サンギア41の外径側にリングギア42が位置している。リングギア42は、サンギア41の外周を所定間隔で囲む周壁部421と、周壁部421のモータ2側の端部から内径側に延びる円板部422と、円板部422の内径側の端部からモータ2側に延びる連結部423と、を有している。
連結部423は、回転軸Xを所定間隔で囲むリング状を成しており、連結部423の内周には、モータシャフト20の一端20a側の連結部201がスプライン嵌合している。
連結部423よりも外径側に位置する周壁部421は、サンギア41の外径側に位置する領域の内周に、ピニオンギア43の外周が噛合している。
ピニオンギア43は、リングギア42の周壁部421の内周と、サンギア41の外周に噛合している。
ピニオンギア43を支持するピニオン軸44は、回転軸Xに平行な軸線X3に沿う向きで設けられている。ピニオン軸44の一端と他端は、キャリア45を構成する一対の側板部451、452で支持されている。
側板部451、452は、軸線X3方向に間隔をあけて互いに平行に設けられている。
モータ2側に位置する一方の側板部452は、他方の側板部451よりも回転軸X側まで延びている。側板部452の内径側の端部452aには、回転軸Xを所定間隔で囲む筒状の連結部453が一体に形成されている。
連結部453は、モータシャフト20の連結部201よりも回転軸X側(内径側)を、回転軸Xに沿ってモータ2から離れる方向に延びている。
連結部453は、サンギア41の内径側をモータ2側から差動装置6側に横切って設けられており、連結部453は、クラッチドラム48の内壁部482の内径側で、中空軸50の連結部501の内周にスプライン嵌合している。
クラッチドラム48の外壁部481の内周には、Highクラッチ31のドリブンプレート312がスプライン嵌合している。Highクラッチ31のドライブプレート311は、リングギア42の周壁部421の外周にスプライン嵌合している。
リングギア42の周壁部421と、クラッチドラム48の外壁部481との間では、ドライブプレート311とドリブンプレート312とが交互に設けられている。
ドライブプレート311とドリブンプレート312とが交互に設けられた領域のモータ2側には、スナップリング314で位置決めされたリテーニングプレート313が位置しており、差動装置6側には、ピストン315の押圧部315aが位置している。
ピストン315の内径側の基部315bは、外径側の押圧部315aよりも遊星歯車組4から離れた位置に設けられている。ピストン315の内径側の基部315bは、回転軸X方向で隣接する円板部480の内径側の凹部480aに内挿されている。
基部315bのモータ2側(図中、左側)の面には、スプリングリテーナ316で支持されたスプリングSpが、軸線X1方向から圧接している。
ピストン315は、スプリングSpから作用する付勢力で差動装置6側(図中、右側)に付勢されている。
クラッチドラム48では、凹部480aと内壁部482との境界部に、差動装置6側に突出する突出部484が設けられている。突出部484は、ベアリングB3の第1支持部141の内周に挿入されている。第1支持部141の内周にはオイルOLの供給路141aが開口している。
突出部484の内部には、第1支持部141側から供給されるオイルOLを、クラッチドラム48の凹部480a内に導くための油路484aが設けられている。
油路484aを介して供給されるオイルOLは、ピストン315の基部315bと凹部480aとの間の油室Raに供給されて、ピストン315をモータ2側に変位させる。
ピストン315がモータ2側に変位すると、Highクラッチ31のドライブプレート311とドリブンプレート312とが、ピストン315の押圧部315aとリテーニングプレート313との間で把持される。
これにより、ドライブプレート311がスプライン嵌合したリングギア42と、ドリブンプレート312がスプライン嵌合したクラッチドラム48との相対回転が、供給されるオイルOLの圧力に応じて規制されて、最終的に相対回転が規制される。
さらに、クラッチドラム48の外壁部481の外周には、Lowブレーキ35のドライブプレート351がスプライン嵌合している。Lowブレーキ35のドリブンプレート352は、変速機構3の外周を所定間隔で囲む周壁部146の内周にスプライン嵌合している。
クラッチドラム48の外壁部481と、内側ケース14の周壁部146との間では、ドライブプレート351とドリブンプレート352とが交互に設けられている。
ドライブプレート351とドリブンプレート352とが交互に設けられた領域のモータ2側には、スナップリング354で位置決めされたリテーニングプレート353が位置しており、差動装置6側には、ピストン355の押圧部355aが位置している。
ピストン355の内径側の基部355bは、外径側の押圧部355aよりも遊星歯車組4から離れた位置(図中、右側の位置)に設けられている。
内側ケース14の仕切壁142では、ピストン355の基部355bに対向する領域に、遊星歯車組4から離れる方向に窪んだ凹部142bが設けられている。ピストン355の基部355bは、回転軸X方向で隣接する凹部142bに内挿されている。
基部355bのモータ2とは反対側(図中、右側)の面には、凹部142bで位置決めされたスプリングSpが、回転軸X方向から接続されている。
ピストン355は、スプリングSpから作用する付勢力で遊星歯車組4側(図中、左側)に押圧されている。
そのため、Lowブレーキ35のドライブプレート351とドリブンプレート352とが、ピストン355の押圧部355aとリテーニングプレート353との間で把持されており、この状態において、クラッチドラム48は、内側ケース14との相対回転が規制されている。
内側ケース14では、ピストン355の基部355bを収容する凹部142bの内周に、オイルOLの供給路142aが開口している。
供給路142aを介して供給されるオイルOLは、ピストン355の基部455bとリテーニングプレート353との間の油室Rbに供給されて、ピストン355を差動装置6側(図中、右側)に変位させる。
ピストン355が差動装置6側に変位すると、Lowブレーキ35のドライブプレート351とドリブンプレート352との相対回転が許容されて、クラッチドラム48と内側ケース14との相対回転が許容される。
また、油室RbへのオイルOLの供給が停止すると、ピストン355がスプリングSpから作用する押圧力で遊星歯車組4側(図中、左側)に移動する。
これにより、ドライブプレート351とドリブンプレート352とが、ピストン355の押圧部355aとリテーニングプレート353との間で把持されて、クラッチドラム48は、内側ケース14との相対回転が規制される。
変速機構3では、Lowブレーキ35と、Highクラッチ31と、遊星歯車組4とが、回転軸Xの径方向でオーバーラップしており、回転軸Xの径方向外側から見ると、遊星歯車組4と、Lowブレーキ35と、Highクラッチ31とが、重なる位置関係で設けられている。
本実施形態の変速機構3では、遊星歯車組4のリングギア42がモータ2の出力回転の入力部、キャリア45が、入力された回転の出力部となっている。
変速機構3では、低速段と高速段との間での切替を、Highクラッチ31の締結/解放、Lowブレーキ35の締結/解放の組み合わせの変更により行う仕様となっている。
変速機構3は、低速段と高速段の間での切り替えが可能である。
変速機構3では、以下の条件(a)で低速段が実現し、条件(b)で高速段が実現する。
(a)Lowブレーキ35:締結、Highクラッチ31:解放
(b)Lowブレーキ35:解放、Highクラッチ31:締結
ここで、変速機構3は、二段変速機構であり、低速段、高速段は同一回転方向(前進段又は後進段)である。モータ2の正逆転により前後進の切替えが可能である。
Lowブレーキ35は、ノーマリクローズ式係合要素であり、Highクラッチ31は、ノーマリオープン式係合要素である。
ここで、本明細書にける用語「ノーマリクローズ式」の係合要素とは、作動エネルギー(油圧式であれば油圧等、電動式であれば電流等)が供給されていない時に係合状態となる係合要素を意味する。さらに、用語「ノーマリオープン式」の係合要素とは、作動エネルギー(油圧式であれば油圧等、電動式であれば電流等)が供給されていない時に、解放状態となる係合要素を意味する。
例えば、本実施形態のLowブレーキ35のように、スプリング(付勢部材)で係合要素を係合側へ押す構成となっていればノーマリクローズ式を容易に作成可能である。逆に、本実施形態のHighクラッチ31のように、スプリングで係合要素を解放側へ押す構成となっていればノーマリオープン式を容易に作成可能である。態様はスプリングに限定されず、公知のものを適宜選択して使用すれば良い。
図2に示すようにモータ2の出力回転は、変速機構3で変速された後、キャリア45の連結部453が連結された中空軸50に出力される。
変速機構3で変速された回転が入力される中空軸50は、長手方向の一端50aが、デフケース60の支持部601を支持するベアリングB5に、回転軸X方向の隙間を空けて設けられている。中空軸50の他端50bが、遊星歯車組4との連結部501となっている。
連結部501の外周は、クラッチドラム48の内壁部482との間に介在するニードルベアリングNBで支持されている。
中空軸50の一端50a側の外周には、ギア部502が一体に形成されている。ギア部502の両側には、ベアリングB3、B3が外挿されている。
一端50a側のベアリングB3は、支持部材15(図1参照)側の支持部151で支持されており、他端50b側のベアリングB3は、内側ケース14の第1支持部141で支持されている。
ギア部502の外周には、カウンタギア5の大径歯車52が、回転伝達可能に噛合している。カウンタギア5において大径歯車52は、円筒状の中空軸部51の外周にスプライン嵌合している。
中空軸部51の長手方向の一端部51aと他端部51bには、ベアリングB4が外挿されている。中空軸部51の一端部51aに外挿されたベアリングB4は、外側ケース13の円筒状の第2支持部135に挿入されている。中空軸部51の一端部51aは、ベアリングB4を介して、外側ケース13の第2支持部135で回転可能に支持されている。
中空軸部51の他端部51bに外挿されたベアリングB4は、内側ケース14の円筒状の第2支持部145に挿入されている。中空軸部51の他端部51bは、ベアリングB4を介して、内側ケース14の第2支持部145で回転可能に支持されている。
この状態において、カウンタギア5の中空軸部51は、回転軸Xに平行な軸線X1に沿って設けられている。
中空軸部51では、大径歯車52から見て一端部51a側(図中、左側)に隣接して、パークギア53が設けられている。
中空軸部51では、パークギア53から見て一端部51a側(図中、右側)に離れた位置に、小径歯車部511が設けられている。小径歯車部511は、中空軸部51と一体に形成されていると共に、大径歯車52の外径R1よりも小さい外径R2で形成されている(図4参照:R1>R2)。
小径歯車部511は、差動装置6のデフケース60に固定されたファイナルギアFGに回転伝達可能に噛合している。
図4は、動力伝達装置1の差動装置6周りの拡大図である。
動力伝達装置1では、モータ2の出力回転が、変速機構3を介して中空軸50に入力される。中空軸50に入力された回転は、中空軸50のギア部502に噛合した大径歯車52を介して、カウンタギア5に入力される。
カウンタギア5では、大径歯車52とパークギア53が中空軸部51の外周にスプライン嵌合していると共に、小径歯車部511が中空軸部51と一体に形成されている。
そのため、モータ2の出力回転がカウンタギア5に入力されると、パークギア53と小径歯車部511とが、大径歯車52と共に軸線X1回りに回転する。
そうすると、小径歯車部511が回転伝達可能に噛合するファイナルギアFGが、デフケース60に固定されているので、カウンタギア5の軸線X1回りの回転に連動して、デフケース60が回転軸X回りに回転する。
ここで、カウンタギア5では、小径歯車部511の外径R2が大径歯車52の外径R1よりも小さくなっている(図4参照)。
そして、カウンタギア5では、大径歯車52が、モータ2側から伝達される回転の入力部となっており、小径歯車部511が、伝達された回転の出力部となっている。
そうすると、カウンタギア5に入力された回転は、大きく減速されたのちに、デフケース60に出力される。
図4に示すように、デフケース60は、シャフト61と、かさ歯車62A、62Bと、サイドギア63A、63Bとを、内部に収納する中空状に形成されている。
デフケース60では、回転軸X方向(図中、左右方向)の両側部に、筒状の支持部601、602が設けられている。支持部601、602は、シャフト61から離れる方向に、回転軸Xに沿って延出している。
デフケース60の支持部602には、ベアリングB5が外挿されている。支持部602に外挿されたベアリングB5は、外側ケース13のリング状の第1支持部131で保持されている。
支持部602には、外側ケース13の開口部130を貫通したドライブシャフト8Aが、回転軸X方向から挿入されており、ドライブシャフト8Aは、支持部602で回転可能に支持されている。
開口部130の内周には、リップシールRSが固定されており、リップシールRSの図示しないリップ部が、ドライブシャフト8Aの外周に弾発的に接触することで、ドライブシャフト8Aの外周と開口部130の内周との隙間が封止されている。
デフケース60の支持部601には、ベアリングB5が外挿されている。
デフケース60の支持部601は、ベアリングB5を介して、外側ケース13に固定された支持部材15の支持部151で回転可能に支持されている。
図1に示すように、支持部材15は、支持部151の外周から、モータ2側(図中、右側)に延びる筒状部152と、筒状部152の先端側の開口を全周に亘って囲むフランジ部153とを有している。支持部材15のフランジ部153は、当該フランジ部153を貫通したボルトBにより、内側ケース14の第1支持部141に固定されている。
本実施形態では、支持部材15が内側ケース14に固定されている。そのため、デフケース60の支持部601は、ベアリングB2と支持部材15を介して、固定側部材である内側ケース14で支持されている。
図1に示すように、デフケース60の支持部601には、外側カバー11の開口部114を貫通したドライブシャフト8Bが、回転軸X方向から挿入されている。
ドライブシャフト8Bは、モータ2のモータシャフト20と、変速機構3と、中空軸50の内径側を、回転軸X方向に横切って設けられており、ドライブシャフト8Bの先端側が、支持部601で回転可能に支持されている。
外側カバー11の開口部114の内周には、リップシールRSが固定されており、リップシールRSの図示しないリップ部が、ドライブシャフト8Bの外周に弾発的に接触することで、ドライブシャフト8Bの外周と開口部114の内周との隙間が封止されている。
図4に示すように、デフケース60の内部では、ドライブシャフト8(8A、8B)の先端部の外周に、サイドギア63A、63Bがスプライン嵌合しており、サイドギア63A、63Bとドライブシャフト8(8A、8B)とが、回転軸X周りに一体回転可能に連結されている。
デフケース60には、回転軸Xに直交する方向に貫通した軸孔60a、60bが、回転軸Xを挟んで対称となる位置に設けられている。
軸孔60a、60bは、回転軸Xに直交する軸線Y上に位置しており、軸孔60a、60bには、シャフト61が挿入されている。
シャフト61は、ピンPでデフケース60に固定されており、シャフト61は、軸線Y周りの自転が禁止されている。
シャフト61は、デフケース60内において、サイドギア63A、63Bの間に位置しており、軸線Yに沿って配置されている。
デフケース60内においてシャフト61には、かさ歯車62A、62Bが外挿して回転可能に支持されている。
かさ歯車62A、62Bは、シャフト61の長手方向(軸線Yの軸方向)で間隔を空けて2つ設けられており、かさ歯車62A、62Bは、互いの歯部を対向させた状態で配置されている。
シャフト61においてかさ歯車62A、62Bは、当該かさ歯車62A、62Bの軸心を、シャフト61の軸心と一致させて設けられている。
デフケース60内において、回転軸Xの軸方向におけるかさ歯車62A、62Bの両側には、サイドギア63A、63Bが位置している。
サイドギア63A、63Bは、互いの歯部を対向させた状態で、回転軸Xの軸方向に間隔を空けて2つ設けられており、かさ歯車62A、62Bとサイドギア63A、63Bとは、互いの歯部を噛合させた状態で組み付けられている。
図5は、動力伝達装置1に付設された油圧制御回路7の概略構成を説明する図である。
前記したように動力伝達装置1では、変速機構3における変速段の切り替えが、Highクラッチ31とLowブレーキ35の締結/解放の組み合わせを変更することで実現される。
Highクラッチ31およびLowブレーキ35は、油圧で駆動される摩擦締結要素であり、動力伝達装置1には、駆動用の油圧を供給するための油圧制御回路7と、油圧制御回路7にオイルOLを供給するオイルポンプOPが付設されている。
なお、オイルポンプOPは、電源駆動される電動オイルポンプEOP、動力伝達装置1で伝達される回転駆動力で駆動されるメカオイルポンプMOPの何れであっても良い。
油圧制御回路7には、Highクラッチ31に付設された油室Ra(締結圧供給室)にオイルOLを供給するクラッチ側油路75aと、Lowブレーキ35に付設された油室Rb(締結圧供給室)にオイルOLを供給するブレーキ側油路75bと、を有している。
クラッチ側油路75aとブレーキ側油路75bには、それぞれ調圧弁71a、71bが設けられている。
油室Ra、Rbには、調圧弁71a、71bで調圧されたオイルOL(油圧)が、それぞれ供給される。なお、調圧弁71a、71bにおけるオイルOLの調圧と、油室Ra、RbへのオイルOLの供給は、図示しない制御装置により制御される。
図示しない制御装置は、変速機構3の変速段が、低速段であるときには、調圧弁71a、71bを閉じて、Highクラッチ31に付設された油室Raと、Lowブレーキ35に付設された油室RbにオイルOLが供給されない状態にする。
Lowブレーキ35は、ノーマリクローズ式の係合要素(締結要素)であり、動力伝達装置1の停止時(オイルOLの非供給時)には、締結された状態で常に維持される。一方、Highクラッチ31は、ノーマリオープン式の係合要素(締結要素)であり、動力伝達装置1の停止時には、解放された状態で常に維持される。
オイルポンプOPを駆動させることなく、低速段を実現できるようにしている。
図示しない制御装置は、変速機構3の変速段が、高速段であるときには、調圧弁71a、71bを開いて、Highクラッチ31に付設された油室Raと、Lowブレーキ35に付設された油室RbにオイルOLを供給する。
Lowブレーキ35を解放状態にしつつ、Highクラッチ31を締結状態にするために、オイルOL(油圧)を供給する。
ここで、油圧制御回路7のブレーキ側油路75bでは、調圧弁71bと、油室Rbに連絡する供給路142aとの間に、アキュムレータ72が接続されている。
アキュムレータ72は、油室RbにオイルOLが供給される際に、内部にオイルOLを蓄積する。そして、アキュムレータ72は、油室RbへのオイルOLの供給圧(油圧)が所定圧力未満になると、内部に蓄積していたオイルOLを、ブレーキ側油路75bに排出して、油室Rb内のオイルの圧力(油圧)の低下速度を低減させる。
かかる構成の動力伝達装置1の作用を説明する。
図1に示すように、動力伝達装置1では、モータ2の出力回転の伝達経路に沿って、変速機構3と、カウンタギア5と、差動装置6と、ドライブシャフト8(8A、8B)と、が設けられている。
図2に示すようにモータ2の駆動により、ロータコア21が回転軸X回りに回転すると、ロータコア21と一体に回転するモータシャフト20を介して、変速機構3に回転が入力される。
変速機構3では、遊星歯車組4のリングギア42が回転の入力部、キャリア45が入力された回転の出力部となっている。
そして、変速機構3では、Lowブレーキ35が締結されている状態で低速段、Highクラッチ31が締結されている状態で高速段が実現する。
そのため、変速機構3に入力された回転は、変速された後にキャリア45の連結部453から中空軸50に出力される。そして、中空軸50に入力された回転は、中空軸50のギア部502に噛合した大径歯車52を介して、カウンタギア5に入力される。
カウンタギア5では、中空軸50のギア部502に噛合する大径歯車52が、モータ2の出力回転の入力部となっており、デフケース60のファイナルギアFGに噛合する小径歯車部511が、入力された回転の出力部となっている。
ここで、カウンタギア5では、小径歯車部511の外径R2が大径歯車52の外径R1よりも小さくなっている(図4参照)。
そのため、カウンタギア5に入力された回転は、大きく減速されたのちに、小径歯車部511が噛合するファイナルギアFGを介して、デフケース60(差動装置6)に出力される。
そして、デフケース60が入力された回転で回転軸X回りに回転することにより、ドライブシャフト8(8A、8B)が回転軸X回りに回転する。これにより、モータ2の出力回転が、動力伝達装置1が搭載された車両の左右の駆動輪(図示せず)に伝達される。
ここで、Lowブレーキ35は、ノーマリクローズ式の係合要素(締結要素)であり、動力伝達装置1の停止時には、締結された状態で常に維持される。一方、Highクラッチ31は、ノーマリオープン式の係合要素(締結要素)であり、動力伝達装置1の停止時には、解放された状態で常に維持される。
オイルポンプOPが、動力伝達装置1で伝達する回転を利用して駆動されるオイルポンプOPの場合には、以下のような事象が生じることがある。
変速機構3が高速段であるとき(Lowブレーキ35:解放、Highクラッチ:締結)に動力伝達装置1を搭載したモータ車両の走行速度が低下すると、オイルポンプOPの吐出圧が低下する。
そうすると、Highクラッチ31に付設された油室Raと、Lowブレーキ35に付設された油室RbへのオイルOLの供給圧(油圧)が低下する。かかる場合、Lowブレーキ35は、ノーマリクローズ式の係合要素(締結要素)であるので、Lowブレーキ35が、油圧の低下に起因して締結されることがある。
そうすると、Lowブレーキ35とHighクラッチ31が同時に締結された状態になって、動力伝達装置1と搭載したモータ車両の走行に支障が生じる場合がある。
本実施形態にかかる油圧制御回路7では、ブレーキ側油路75bに、アキュムレータ72が接続されている。
アキュムレータ72は、油室RbにオイルOLが供給される際に、内部にオイルOLを蓄積する。そして、アキュムレータ72は、油室RbへのオイルOLの供給圧(油圧)が所定圧力未満になると、内部に蓄積していたオイルOLを、ブレーキ側油路75bに排出して、油室Rb内のオイルの圧力(油圧)の低下速度を低減させる。
そのため、アキュムレータ72は、オイルポンプOPの吐出圧が低下して、油室Rbに供給されるオイルOLの供給圧が所定圧力未満になると、内部に蓄積していたオイルOLを、ブレーキ側油路75bに排出する。
これにより、油室Rb内のオイルの圧力(油圧)の低下速度が低減するので、Highクラッチ31の締結が解消される前に、Lowブレーキ35が締結状態になる事態の発生を防止できる。よって、Lowブレーキ35とHighクラッチ31が同時に締結された状態になって、動力伝達装置1と搭載したモータ車両の走行に支障が生じないようになっている。
以上の通り、本実施形態にかかる動力伝達装置1は、以下の構成を有している。
(1)動力伝達装置1は、遊星歯車組4と、Lowブレーキ35(第1係合要素)と、Highクラッチ31(第2係合要素)と、を有する変速機構3を有する。
Lowブレーキ35は、変速機構3が低速段の時に係合されるノーマリクローズ式係合要素である。
Highクラッチ31は、変速機構3が高速段の時に係合されるノーマリクローズ式係合要素である。
低速段を実現するLowブレーキ35は、ノーマリクローズ式の係合要素である。
そのため、動力伝達装置1を搭載したモータ車両の停車時、発進時、低速段選択時などのシーンにおいては、油圧の供給や電力の供給を必要とせずに低速段が実現される。
低速段の実現に油圧の供給や電力の供給を必要とする場合には、低速段の実現のためにモータ車両に搭載された電力供給源からの電力の供給が必要である。
本件発明にかかる動力伝達装置1では、低速段の実現に油圧の供給や電力の供給を必要としないので、油圧の供給のための燃料や電力の消費を必要としない。よって、燃料と電力の消費の低減が可能であり、動力伝達装置1の高効率化が実現する。
2つの係合要素(Lowブレーキ35、Highクラッチ31)が、ともに摩擦式の係合要素であるので、変速段の変更が自在となる。
特許文献1の有段変速機構では、伝達切替部材が、低速段を実現する要素と、高速段を実現する要素のうちの一方にスプライン係合して、低速段または高速段を実現する仕様となっている。
そのため、高速段を実現する要素のスプラインの位相と、低速段を実現する要素のスプラインの位相とがズレていると、伝達切替部材の係合先を切り替えることができないので、スプラインの位相合わせが必要となる。
これに対して、本件発明では、摩擦式の係合要素を採用しているので、スプラインの位相合わせは不要である。そのため、本件発明では、動力伝達装置を搭載した車両の停車中に、高速段と低速段との間での変速段の切り替えに支障が生じない。
また、Highクラッチ31、Lowブレーキ35は、伝達トルク容量の制御がしやすいので、動力伝達装置1を搭載した車両の走行中、低速段と高速段との間での変速段の切替の時に生ずる変速ショックを低減できる。
本実施形態にかかる動力伝達装置1は、以下の構成を有している。
(2)Lowブレーキ35に付設された油室Rb(ノーマリクローズ式の第1係合要素の係合圧供給室)に接続されたアキュムレータ72を有する。
動力伝達装置1を搭載したモータ車両が高速段で走行しているときに、システム全体として油圧が低下した場合、次のような事象が生じることがある。
Lowブレーキ35の油室Rb(第1係合要素の係合圧供給室)に供給される油圧が低下する結果、高速段を実現するHighクラッチ31を係合している状態で、低速段を実現するLowブレーキ35が係合した状態、すなわち、同時係合状態が生じることがある。
上記のように、Lowブレーキ35に付設された油室Rbに接続されたアキュムレータ72を設けることで、Lowブレーキ35の油室Rbに供給される油圧の低下速度を抑えることができる。
すなわち、ノーマリクローズ式の係合要素(Lowブレーキ35)側にアキュムレータ72を設けることで、システム全体として油圧が低下した場合に、高速段を実現するHighクラッチ31の係合と、低速段を実現するLowブレーキ35の係合が同時に生じないようにすることができる。
例えば、動力伝達装置1で伝達される回転力で駆動するメカオイルポンプMOPを採用し、このメカオイルポンプMOPの吐出圧(油圧)で、Highクラッチ31の締結と、Lowブレーキの解放が制御される場合には、以下のような場合に同時係合状態が生じ得る。
モータ車両の高速段が選択された走行状態から、停車状態へ移行シーンにおいて、速度の低下に伴ってメカオイルポンプMOPの吐出圧が低下して、システム全体として油圧低下した場合。
このような場合に、Lowブレーキ35に付設された油室Rbに接続されたアキュムレータ72を設けることで、Lowブレーキ35とHighクラッチ31の両方が解放されたニュートラル状態を一時的に生じさせることができる。
これにより、変速機構3における高速段から低速段への切替が、ニュートラル状態を経て行われるようになるので、Lowブレーキ35とHighクラッチ31の両方が締結された状態(同時係合状態)の発生を防いで、モータ車両の走行に支障が生じる事態を回避できる。
例えば、メカオイルポンプMOP(駆動用モータ)とは別の専用モータ、例えば電動オイルポンプEOPを用いる場合であっても、フェール等の要因により高速段選択時にシステム全体として油圧低下が突然生じる場合がある。
その場合、アキュムレータにより低速段・高速段の同時係合の発生を遅らせることができるので、ショックの発生を抑制できる場合がある。例えば、アキュムレータにより低速段・高速段の同時係合の発生を遅らせている間に停車してしまえばショックの発生は生じない。
本実施形態にかかる動力伝達装置1は、以下の構成を有している。
(4)動力伝達装置1は、変速機構3の上流に配置されたモータ2を有する。
いわゆるモータ車両では、動力伝達装置1がニュートラル状態を備えていなくても良い。
そのため、本実施形態にかかる動力伝達装置1では、Lowブレーキ35としてノーマリクローズ式の係合要素を採用して、Lowブレーキ35の油室Rbへの油圧の供給がない場合には、変速段が自動的に低速段になるようにしている。
すなわち、動力伝達装置1を搭載したモータ車両の停車および駐車時に、変速段が自動的に低速段になるようにしている。
これにより、Lowブレーキ35が油圧駆動式の係合要素である場合には、低速段の維持に、オイルポンプOP(電動オイルポンプEOP、メカオイルポンプMOP)を駆動する必要がない。よって、低速段の維持に、電力や回転駆動力を必要としないので、動力伝達装置1を搭載したモータ車両での消費エネルギーを抑えることができる。
すなわち、動力伝達装置1をモータ車両(電動車両)に搭載すると、モータ車両の停車時や駐車時に、オイルポンプOPを停止することができるので、モータ車両での省エネルギー化が可能となる。
なお、前記した油圧駆動式の係合要素にかえて、アクチュエータ駆動式の係合要素を採用しても良い。この場合には、低速段の維持にアクチュエータの駆動が必要ないので、アクチュエータの駆動に必要な電力消費を抑制できる。
図6は、変形例にかかる油圧制御回路7Aを説明する図である。
前記した実施形態にかかる油圧制御回路7Aでは、アキュムレータ72が、ブレーキ側油路75bに直接接続されている場合を例示した。
図6に示すように、アキュムレータ72が、オン/オフバルブ76を介してブレーキ側油路75bに接続された構成の油圧制御回路7Aとしても良い。
かかる油圧制御回路7Aの場合、図示しない制御装置は、変速段を高速段から低速段に切り替えるにあたり、オイルポンプOPの吐出圧が所定圧力以上である場合には、オン/オフバルブ76を駆動して、アキュムレータ72と油室Rbとの連通を遮断する。
オイルポンプOPの吐出圧が、Lowブレーキ35を解放状態で保持するのに十分な圧力(所定圧力)以上である場合、アキュムレータ72が油室Rbに連通していると、高速段から低速段への切替の過程で、油室Rbからのオイルの排出に遅延が生じることがある。
そうすると、Highクラッチ31の解放が完了しているにも拘わらず、Lowブレーキの締結が完了していない状態(ニュートラル状態)になって、モータ車両の乗員が、動力伝達に違和感を持つ可能性がある。
オイルポンプOPの吐出圧が所定圧力以上である場合には、オン/オフバルブ76を駆動して、アキュムレータ72と油室Rbとの連通を遮断すると、油室Rbからのオイルの排出を速やかに行うことができる。
これにより、変速段の高速段から低速段への変更の過程で、ニュートラル状態を生じさせることなく、低速段への変更ができるので、モータ車両の乗員が動力伝達に違和感を持つことを好適に防止できる。
このように、変形例にかかる動力伝達装置では、
(5)アキュムレータ72は、オン/オフバルブ76(制御バルブ)を介して、Lowブレーキ35に付設された油室Rb(第1係合要素の係合圧供給室)と接続している。
動力伝達装置1を搭載したモータ車両において、システム全体として油圧を十分に確保できる状態で、変速機構3の変速段が高速段から低速段に移行する場合に、次のような事象が生じることがある。
アキュムレータが存在することにより、Lowブレーキ35に付設された油室Rbからの油圧の排出が遅れる結果、高速段から低速段への移行が遅れる。
上記のように、オン/オフバルブ76を設けて、高速段から低速段への移行時に、アキュムレータ72と油室Rbとの連絡を遮断することで、高速段から低速段への移行が遅れる事態の発生を好適に防止できる。
図7の(a)は、変形例にかかる油圧制御回路7Bを説明する図である。図7の(b)、(c)は、アキュムレータ72Bの動作を説明する図である。
前記した実施形態にかかる油圧制御回路7では、ブレーキ側油路75bにオイルOLが供給されているときに内部にオイルOLを蓄積し、オイルOLの供給が終了すると、内部に蓄積していたオイルOLを排出するアキュムレータ72を例示した。
図7に示すように、オイルOLの蓄積と蓄積したオイルOLの排出が、オイルポンプOPの吐出圧に応じて切り替えられる構成のアキュムレータ72Bを採用した油圧制御回路7Bとしても良い。
アキュムレータ72Bは、筒状のケース73と、ケース73内に設けられた弁体74と、を有している。
ケース73内において弁体74は、ケース73の長手方向に沿う軸線Z方向に進退移動可能に設けられている。
ケース73では、軸線Z方向の一端731に、分岐路77との連絡口73aが設けられている。分岐路77は、調圧弁71a、71bとオイルポンプOPとを接続する油路78から分岐しており、連絡口73aは、オイルポンプOPから吐出されたオイルOL(作動圧)の流入口となっている。
ケース73の他端732側の開口は、ストッパ744で位置決めされたホルダ745で封止されている。ホルダ745には、スプリングSpの一方の端部が、軸線Z方向から当接している。スプリングSpの他方の端部は、弁体74の円板状の支持部743に、軸線Z方向から当接している。
弁体74は、軸線Zに沿う向きで設けられた軸部741と、軸部741の一端に設けられた円板状の受圧部742と、他端に設けられた支持部743と、から一体に形成されている。
弁体74は、スプリングSpから支持部743に作用する付勢力で、ケース73の一端731側に付勢されている。
弁体74の受圧部742には、分岐路77から供給されるオイルOLが作用する。
アキュムレータ72Bでは、オイルポンプOPから吐出されたオイルOLの一部が、分岐路77を通って、連絡口73aからケース73の内部に供給される。
ケース73の内部に供給されたオイルOLは、弁体74の受圧部742に作用して、弁体74をケース73の他端732側に付勢する。
本実施形態では、受圧部742に作用するオイルOLの圧力(吐出圧)が、所定圧未満である場合には、弁体74が、ケース73の一端731で開口する連絡口73aを塞ぐ位置に配置される(図7の(c)参照)。
受圧部742に作用するオイルOLの圧力(吐出圧)が、所定圧以上である場合には、弁体74が、ケース73の最も他端732寄りの位置に配置される(図7の(b)参照)。
ケース73の外周では、ブレーキ側油路75bとの連絡口73bが開口している。
連絡口73bは、弁体74が図7の(b)に示す位置に配置された場合と、図7の(c)に示す位置に配置された場合の何れにおいても、ケース73の内部空間(蓄圧室730)とブレーキ側油路75bとを連絡させた状態で維持できる位置に設けられている。
本実施形態では、弁体74を、図7の(b)に示す位置に配置する「所定圧」は、ノーマリクローズ式のLowブレーキ35を解放状態で保持できるオイルポンプOPの吐出圧(油圧)を基準として設定されている。
そのため、アキュムレータ72Bでは、オイルポンプOPの吐出量が所定量よりも多く、受圧部742に作用するオイルOLの圧力(吐出圧)が、所定圧以上である場合には、弁体74がケース73の蓄圧室730内に押し込まれた位置(図7の(b)参照)に保持される。この状態では、ブレーキ側油路75bに供給されるオイルOLの一部が、蓄圧室730内に蓄積される。すなわち、アキュムレータ72Bが、ブレーキ側油路75bにオイルを排出しないロック状態になる。
そして、オイルポンプOPの吐出力が所定量よりも少なく、受圧部742に作用するオイルOLの圧力(吐出圧)が、所定圧未満になると、弁体74が、図7の(b)に示す位置から図7の(c)に示す位置に向けて変位する。
この過程で、アキュムレータ72Bの蓄圧室730内に蓄積されたオイルOLが、連絡口73bからブレーキ側油路75bに排出される。すなわち、アキュムレータ72Bが、ブレーキ側油路75bにオイルOLを排出するアンロック状態になる。
そして、アキュムレータ72Bからブレーキ側油路75bに排出されたオイルOLにより、Lowブレーキ35に付設された油室Rb内の油圧の低下が遅延する。
これにより、動力伝達装置1を搭載したモータ車両の走行速度が低下して、オイルポンプOPの吐出量が所定量よりも少なくなった場合に、変速機構3の変速段が、高速段から低速段に切り替わる過程で、Highクラッチ31とLowブレーキの両方が解放状態になるニュートラル状態を経ることができるようになる。
よって、Highクラッチ31とLowブレーキの両方が一時的に締結状態になる事態が発生して、モータ車両の走行に影響が生じることを好適に防止できる。
このように、変形例にかかる動力伝達装置は、以下の構成を有する。
(6)アキュムレータ72Bは、オイルポンプOPの吐出量が所定量より大きいときはロックされる。
アキュムレータは、オイルポンプOPの吐出量が所定量未満になるとアンロックされる。
動力伝達装置1を搭載したモータ車両のシステム全体として、油圧を十分に確保できる状態で、変速機構3の変速段が、高速段から低速段に移行する場合、アキュムレータ72が、ブレーキ側油路75bに付設されていることにより、高速段から低速段への移行が遅れる場合がある。
そのため、オイルポンプOPの吐出量が所定量より大きく、油圧を十分に確保できるときには、アキュムレータ72Bをロックして、アキュムレータ72Bの放圧機能を殺しておく。
具体的には、アキュムレータ72B内のスプリングSp(付勢手段)の付勢方向とは逆方向に作用する力を、弁体74に作用させることで、アキュムレータ72B内のオイルがブレーキ側油路75bに放出されない状態(ロック状態)にする。
なお、アキュムレータ72Bがロック状態であるときに、アキュムレータ72B内の蓄圧室730にオイルOLが充填される位置に弁体74を保持することが好ましい。
これにより、アキュムレータ72Bがアンロック状態になったとき、すなわちアキュムレータ72Bを作動させようとする際に、蓄圧室730にオイルOL油を充填する手間が省けると共に、ブレーキ側油路75bに速やかにオイルを排出できる。
前記した変速機構3は、図8の(a)のように示すことができる。
前記した変速機構3では、遊星歯車組4が、ひとつのピニオンギア43を有するシングルピニオンである場合を例示した。
この変速機構3では、遊星歯車組4のリングギア42(R)が、回転の入力部、キャリア45が出力部である。そして、Highクラッチ31(CL2)が、リングギア42(R)とサンギア(S)とを相対回転不能に締結し、Lowブレーキ35(CL1)が、クラッチドラム48(DR)に連結されたサンギア41(S)を固定する。
本件発明にかかる動力伝達装置に適用可能な変速機構は、この態様にのみ限定されない。
以下に、適用可能な変速機構の態様を、図8の(b)から図11を用いて列挙する。
例えば、シングルピニオンで、サンギアSの回転をLowブレーキCL1で固定する場合、図8の(b)、(c)に示す態様でも良い。
図8の(b)の態様では、遊星歯車組のリングギアRが回転の入力部であり、キャリアCが出力部であり、LowブレーキCL1が、クラッチドラムDRに連結されたサンギアSを固定する。HighクラッチCL2が、クラッチドラムDRに連結されたサンギアSと、ハブHBに連結されたキャリアCとを相対回転不能に締結する。
図8の(c)の態様では、遊星歯車組のリングギアRが回転の入力部であり、キャリアCが出力部であり、LowブレーキCL1が、クラッチドラムDRに連結されたサンギアSを固定する。HighクラッチCL2が、リングギアRと、ハブHBに連結されたキャリアCとを相対回転不能に締結する。
また、シングルピニオンで、キャリアCの回転をLowブレーキCL1で固定する場合、図9の(a)、(b)、(c)に示す態様でも良い。
図9の(a)の態様では、遊星歯車組のサンギアSが回転の入力部であり、リングギアRが出力部であり、LowブレーキCL1が、ハブHBに連結されたキャリアCを固定する。HighクラッチCL2が、サンギアSと、クラッチドラムDRに連結されたリングギアRとを相対回転不能に締結する。
図9の(b)の態様では、遊星歯車組のサンギアSが回転の入力部であり、リングギアRが出力部であり、LowブレーキCL1が、ハブHBに連結されたキャリアCを固定する。HighクラッチCL2が、クラッチドラムDRに連結されたサンギアSと、ハブHBに連結されたキャリアCとを相対回転不能に締結する。
図9の(c)の態様では、遊星歯車組のサンギアSが回転の入力部であり、リングギアRが出力部であり、LowブレーキCL1が、クラッチドラムDRに連結されたキャリアCを固定する。HighクラッチCL2が、クラッチドラムDRに連結されたキャリアCと、リングギアRとを相対回転不能に締結する。
また、シングルピニオンで、リングギアRの回転をLowブレーキCL1で固定する場合、図9の(d)、(e)、(f)に示す態様でも良い。
図9の(d)の態様では、遊星歯車組のサンギアSが回転の入力部であり、キャリアCが出力部であり、LowブレーキCL1が、リングギアRを固定する。HighクラッチCL2が、サンギアSと、クラッチドラムDRに連結されたリングギアRとを相対回転不能に締結する。
図9の(e)の態様では、遊星歯車組のサンギアSが回転の入力部であり、キャリアCが出力部であり、LowブレーキCL1が、リングギアRを固定する。HighクラッチCL2が、サンギアSと、クラッチドラムDRに連結されたキャリアCとを相対回転不能に締結する。
図9の(f)の態様では、遊星歯車組のサンギアSが回転の入力部であり、キャリアCが出力部であり、LowブレーキCL1が、リングギアRを固定する。HighクラッチCL2が、クラッチドラムDRに連結されたリングギアRと、ハブHBに連結されたキャリアCとを相対回転不能に締結する。
また、ダブルピニオンで、サンギアSの回転をLowブレーキCL1で固定する場合には、図10の(a)、(b)、(c)に示す態様でも良い。
図10の(a)の態様では、遊星歯車組のキャリアCが回転の入力部であり、リングギアRが出力部であり、LowブレーキCL1が、クラッチドラムDRに連結されたサンギアSを固定する。HighクラッチCL2が、リングギアRと、クラッチドラムDRに連結されたサンギアSとを相対回転不能に締結する。
図10の(b)の態様では、遊星歯車組のキャリアCが回転の入力部であり、リングギアRが出力部であり、LowブレーキCL1が、クラッチドラムDRに連結されたサンギアSを固定する。HighクラッチCL2が、クラッチドラムDRに連結されたサンギアSと、ハブHBに連結されたキャリアCとを相対回転不能に締結する。
図10の(c)の態様では、遊星歯車組のキャリアCが回転の入力部であり、リングギアRが出力部であり、LowブレーキCL1が、ハブHBに連結されたサンギアSを固定する。HighクラッチCL2が、クラッチドラムDRに連結されたキャリアCと、リングギアRとを相対回転不能に締結する。
また、ダブルピニオンで、キャリアCの回転をLowブレーキCL1で固定する場合、図10の(d)、(e)、(f)に示す態様でも良い。
図10の(d)の態様では、遊星歯車組のサンギアSが回転の入力部であり、リングギアRが出力部であり、LowブレーキCL1が、ハブHBに連結されたキャリアCを固定する。HighクラッチCL2が、サンギアSと、クラッチドラムDRに連結されたリングギアRとを相対回転不能に締結する。
図10の(e)の態様では、遊星歯車組のサンギアSが回転の入力部であり、リングギアRが出力部であり、LowブレーキCL1が、ハブHBに連結されたキャリアCを固定する。HighクラッチCL2が、クラッチドラムDRに連結されたサンギアSと、ハブHBに連結されたキャリアCとを相対回転不能に締結する。
図10の(f)の態様では、遊星歯車組のサンギアSが回転の入力部であり、リングギアRが出力部であり、LowブレーキCL1が、クラッチドラムDRに連結されたキャリアCを固定する。HighクラッチCL2が、クラッチドラムDRに連結されたキャリアCと、リングギアRとを相対回転不能に締結する。
また、ダブルピニオンで、リングギアRの回転をLowブレーキCL1で固定する場合、図11の(a)、(b)、(c)に示す態様でも良い。
図11の(a)の態様では、遊星歯車組のサンギアSが回転の入力部であり、キャリアCが出力部であり、LowブレーキCL1が、リングギアRを固定する。HighクラッチCL2が、サンギアSと、クラッチドラムDRに連結されたリングギアRとを相対回転不能に締結する。
図11の(b)の態様では、遊星歯車組のサンギアSが回転の入力部であり、キャリアCが出力部であり、LowブレーキCL1が、リングギアRを固定する。HighクラッチCL2が、クラッチドラムDRに連結されたキャリアCと、サンギアSとを相対回転不能に締結する。
図11の(c)の態様では、遊星歯車組のサンギアSが回転の入力部であり、キャリアCが出力部であり、LowブレーキCL1が、リングギアRを固定する。HighクラッチCL2が、ハブHBに連結されたキャリアCと、クラッチドラムDRに連結されたリングギアRとを相対回転不能に締結する。
以上、図8から図11に、変速機構の取り得る態様を全18パターン例示した。
これら全18パターンのうち、図8に示す態様、図9の(e)に示す態様、図10の(a)に示す態様、図10の(f)に示す態様では、モータ2の出力回転を正回転方向に維持したままで、低速段と高速段との切り替えが可能である。
そして、図8に示す態様、図10の(a)の態様は、クラッチドラムDRの外径が最も大きくなるので、HighクラッチCL2を、余裕を持って締結状態にできる。
また、遊星歯車組の構成要素(サンギアS、リングギアR、キャリアC)のうちの2つの要素を締結するHighクラッチCL2は、変速機構においてどこに設けても良い。
例えば、図8の(a)、(b)、(c)、図9の(c)に示す態様のように、LowブレーキCL1とリングギアRの間に、HighクラッチCL2を設けても良い。
さらに、例えば図9の(a)、(b)、(d)〜(f)に示す態様のように、サンギアSの内径側にHighクラッチCL2を設けても良い。
このように、HighクラッチCL2は、リングギアRの外径側と、サンギアSの内径側の何れに設けても良い。
なお、ピニオンギアを2つ有するダブルピニオンにおいても同様である。
図10の(a)、(b)、(c)、(f)に示すように、リングギアRの外径側にHighクラッチCL2を設けても良い。
図10の(d)、(e)、図11の(a)、(b)、(c)に示すように、サンギアSの内径側にHighクラッチCL2を設けても良い。
図12は、変形例にかかる変速機構3Aを説明する図である。図12の(a)は、ノーマリクローズ式の係合要素がバンドブレーキ49である変速機構3Aを備える動力伝達装置1Aを説明する図である。図12の(b)は、変速機構3Aの作動方法を説明する図である。
前記した動力伝達装置1では、変速機構3Aが、遊星歯車組4と、Lowブレーキ35(第1係合要素)と、Highクラッチ31(第2係合要素)と、を有する変速機構3Aを有しており、Lowブレーキがノーマリクローズ式の係合要素である場合を例示した。
図12の(a)に示す動力伝達装置1Aのように、Lowブレーキに代えてバンドブレーキ49を採用した変速機構3Aとしても良い。かかる場合、Highクラッチ31の締結/解放を、油圧制御回路7から供給するオイルOLで制御すると共に、バンドブレーキ49の作動/非作動を、アクチュエータACTにより制御する。
そのため、動力伝達装置1を搭載した車両の停車、駐車時に、アクチュエータACTを構成するモータのディテントトルクにより、バンドブレーキ19を作動状態で保持することになる。
このように、本件発明は、ノーマリクローズ式の係合要素がバンドブレーキ49である変速機構3Aを備える動力伝達装置1Aであっても良い。
ここで、本明細書における用語「下流に接続」とは、上流に配置された部品から下流に配置された部品へと動力が伝達される接続関係にあることを意味する。
例えば、モータ2の下流に接続された変速機構3という場合は、モータ2から変速機構3へと動力が伝達されることを意味する。
また、本明細書における用語「直接接続」とは、他の減速機構、増速機構、変速機構などの減速比が変換される部材を介さずに部材同士が動力伝達可能に接続されていることを意味する。
前記した実施形態及び変形例では、駆動用モータにより駆動するオイルポンプOPで油圧が賄われる場合を例示した。
実施形態では駆動用モータにより駆動するオイルポンプで油圧が賄われる例を示したが駆動用モータと別の専用モータにより駆動する電動オイルポンプを利用しても良い。
以上、本願発明の実施形態を説明したが、本願発明は、これら実施形態に示した態様のみに限定されるものではない。発明の技術的な思想の範囲内で、適宜変更可能である。

Claims (4)

  1. 遊星歯車組と、ノーマリクローズ式係合要素と、ノーマリオープン式係合要素と、アキュムレータと、を有する変速機構を有し、
    前記ノーマリクローズ式係合要素は、前記変速機構が低速段のときに係合され、
    前記ノーマリオープン式係合要素は、前記変速機構が高速段のときに係合され、
    前記アキュムレータは、前記ノーマリクローズ式係合要素の油室と接続している、動力伝達装置。
  2. 請求項1において、
    前記アキュムレータは、制御バルブを介して、前記ノーマリクローズ式係合要素の油室と接続している、動力伝達装置。
  3. 請求項1又は請求項3において、
    前記アキュムレータはオイルポンプの吐出量が所定量より大きいときはロックされ、
    前記アキュムレータは前記オイルポンプの吐出量が前記所定量未満になるとアンロックされる、動力伝達装置。
  4. 請求項1、請求項3及び請求項4のいずれか一において、
    前記変速機構の上流に配置されたモータを有する、動力伝達装置。
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