(57)【要約】【課題】機関始動からギヤモード成立までの遅延を低減することができる車両の伝動装置を提供すること。【解決手段】機関と、無段変速機と、無段変速機と並列に設けられたギヤ機構と、シフトフォークと凹部との当接方向に応じて係合状態と解放状態とが切り替えられるシンクロ機構と、シフトフォークが固設されたシャフト、シャフトと一体で移動可能なピストン、及び、ピストンを一定方向に付勢するスプリングによって構成されたサーボ機構と、を備え、シンクロ機構が係合状態のときに機関からの動力をギヤ機構を介して伝達するギヤモードが選択可能な車両の伝動装置であって、スプリングはピストンをシンクロ機構が係合状態となる側に付勢する。【選択図】図２
2019086139.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機関と、
無段変速機と、
前記無段変速機と並列に設けられたギヤ機構と、
シフトフォークと凹部との当接方向に応じて係合状態と解放状態とが切り替えられるシンクロ機構と、
前記シフトフォークが固設されたシャフト、該シャフトと一体で移動可能なピストン、及び、該ピストンを一定方向に付勢するスプリングによって構成されたサーボ機構と、
を備え、
前記シンクロ機構が係合状態のときに前記機関からの動力を前記ギヤ機構を介して伝達するギヤモードが選択可能な車両の伝動装置であって、
前記スプリングは前記ピストンを前記シンクロ機構が係合状態となる側に付勢することを特徴とする車両の伝動装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両の伝動装置において、
車両の被牽引の有無を判定する被牽引判定手段と、
前記機関の動力で駆動される油圧供給手段からの油圧によって前記シンクロ機構の係合を解除させる第１シンクロ係合解除手段とは独立した、前記シンクロ機構の係合を解除させる第２シンクロ係合解除手段と、
を備え、
前記被牽引判定手段による被牽引有判定時に、前記第２シンクロ係合解除手段によってシンクロ機構の係合を解除することを特徴とする車両の伝動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の伝動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、入力軸と出力軸との間の動力伝達経路に、変速比を連続的に変化させるベルト式の無段変速機と、無段変速機の最大変速比よりも大きな変速比を有するギヤ機構とが、並列に設けられた車両の伝動装置が開示されている。この車両の伝動装置においては、無段変速機を介して入力軸から出力軸にトルクを伝達するベルトモードと、ギヤ機構を介して入力軸から出力軸に伝達するギヤモードとを、複数の係合要素の係合及び解放によって、選択的に切り替え可能となっている。
【０００３】
また、特許文献１に開示された車両の伝動装置は、シフトフォークと凹部との当接方向に応じて係合状態と解放状態とが切り替えられるシンクロ機構と、シフトフォークが固設されたシャフト、このシャフトと一体で移動可能なピストン、及び、このピストンを一定方向に付勢するスプリングで構成されたサーボ機構と、を備えている。そして、例えば、ギヤモードにするときにはシンクロ機構を係合させ、ベルトモードにするときにはシンクロ機構を解放させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−０９８９２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示された車両の伝動装置においては、シンクロ機構の解放をスプリングの付勢力によって行い、機関であるエンジンを切った状態ではシンクロ機構が解放状態となっている。そのため、エンジン始動からギヤモード成立（シンクロ機構の係合）まで遅廷を有するおそれがあった。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、機関始動からギヤモード成立までの遅延を低減することができる車両の伝動装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る車両の伝動装置は、機関と、無段変速機と、前記無段変速機と並列に設けられたギヤ機構と、シフトフォークと凹部との当接方向に応じて係合状態と解放状態とが切り替えられるシンクロ機構と、前記シフトフォークが固設されたシャフト、該シャフトと一体で移動可能なピストン、及び、該ピストンを一定方向に付勢するスプリングによって構成されたサーボ機構と、を備え、前記シンクロ機構が係合状態のときに前記機関からの動力を前記ギヤ機構を介して伝達するギヤモードが選択可能な車両の伝動装置であって、前記スプリングは前記ピストンを前記シンクロ機構が係合状態となる側に付勢することを特徴とするものである。
【０００８】
また、上記において、車両の被牽引の有無を判定する被牽引判定手段と、前記機関の動力で駆動される油圧供給手段からの油圧によって前記シンクロ機構の係合を解除させる第１シンクロ係合解除手段とは独立した、前記シンクロ機構の係合を解除させる第２シンクロ係合解除手段と、を備え、前記被牽引判定手段による被牽引有判定時に、前記第２シンクロ係合解除手段によってシンクロ機構の係合を解除するようにしてもよい。
【０００９】
これにより、車両の被牽引時にギヤ機構が高速回転されることを抑制でき、ギヤ機構の耐久性低下を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る車両の伝動装置は、ピストンをシンクロ機構が係合状態となる側に付勢するようにスプリングを設けているため、油圧が供給されない内燃機関停止状態において、シンクロ機構を係合状態にすることができ、機関始動からギヤモード成立までの遅延を低減することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、実施形態に係る伝動装置を備えた車両の概略構成を示したスケルトン図である。
【図２】図２は、伝動装置のシンクロ機構及びその近傍の拡大図である。
【図３】図３は、シンクロ機構の係合及び解放に用いられる油圧回路を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明に係る車両の伝動装置の一実施形態について説明する。なお、本実施形態により本発明が限定されるものではない。
【００１３】
図１は、実施形態に係る伝動装置１を備えた車両の概略構成を示したスケルトン図である。伝動装置１は、内燃機関であるエンジン２からの動力を駆動輪７Ｌ，７Ｒに向けて伝達するものである。この伝動装置１は、トルクコンバータ３、前後進切換装置４、無段変速機５、ギヤ機構６、出力軸８、デファレンシャル装置９等を備えている。
【００１４】
伝動装置１には、ギヤの噛み合いにより動力伝達を行う第１動力伝達経路と、無段変速機５により動力伝達を行う第２動力伝達経路とが並列に設けられている。具体的に、第１動力伝達経路では、エンジン２から出力されたトルクがトルクコンバータ３を経由してタービン軸３１に入力され、このトルクがタービン軸３１から前後進切換装置４及びギヤ機構６を経由して出力軸８に伝達される。一方、第２動力伝達経路では、タービン軸３１に入力されたトルクが無段変速機５を経由して出力軸８に伝達される。そして、車両の走行状態に応じて、動力伝達経路を第１動力伝達経路と第２動力伝達経路との間で切り替えるようになっている。
【００１５】
トルクコンバータ３は、エンジン２のクランク軸に連結されたポンプ翼車３２、及び、タービン軸３１を介して前後進切換装置４に連結されたタービン翼車３３を備えている。また、ポンプ翼車３２及びタービン翼車３３の間にはロックアップクラッチ３４が設けられている。
【００１６】
前後進切換装置４は、前進用クラッチＣ１、後進用ブレーキＢ１、ダブルピニオン型の遊星歯車装置４１を備えている。遊星歯車装置４１のキャリヤ４２がタービン軸３１及び無段変速機５の入力軸５１に一体的に連結され、リングギヤ４３が後進用ブレーキＢ１を介してハウジング１１に選択的に連結され、サンギヤ４４が小径ギヤ６１に連結されている。また、サンギヤ４４とキャリヤ４２とは、前進用クラッチＣ１を介して選択的に連結される。
【００１７】
ギヤ機構６は、小径ギヤ６１と、この小径ギヤ６１に噛み合い且つ第１カウンタ軸６２に相対回転不能に設けられた大径ギヤ６３とを備えている。第１カウンタ軸６２と同じ回転軸心まわりには、アイドラギヤ６４が第１カウンタ軸６２に対して相対回転可能に設けられている。また、第１カウンタ軸６２とアイドラギヤ６４との間には、これらを選択的に断接するシンクロ機構Ｓ１が設けられている。このシンクロ機構Ｓ１は、第１カウンタ軸６２に形成されている第１ギヤ６５と、アイドラギヤ６４に形成されている第２ギヤ６６と、これら第１ギヤ６５及び第２ギヤ６６と噛合可能なスプライン歯が形成されたスリーブ６７とを備えている。スリーブ６７がこれら第１ギヤ６５及び第２ギヤ６６と噛み合うことで、第１カウンタ軸６２とアイドラギヤ６４とが接続される。
【００１８】
アイドラギヤ６４は、そのアイドラギヤ６４よりも大径の入力ギヤ６８と噛み合わされている。この入力ギヤ６８は、無段変速機５のセカンダリプーリ５３の回転軸心と共通の回転軸心上に配置されている出力軸８に対して相対回転不能に設けられている。出力軸８は、前記回転軸心まわりに回転可能に配置されており、入力ギヤ６８及び出力ギヤ８１が相対回転不能に設けられている。前進用クラッチＣ１及びシンクロ機構Ｓ１が共に係合され、且つ、後述するベルト走行用クラッチＣ２が解放されることで、エンジン２のトルクが、タービン軸３１、前後進切換装置４及びギヤ機構６を経由して出力軸８に伝達される第１動力伝達経路が形成される。
【００１９】
無段変速機５は、タービン軸３１に連結された入力軸５１と出力軸８との間の動力伝達経路上に設けられ、入力軸５１に設けられた入力側部材であるプライマリプーリ５２と、出力側部材であるセカンダリプーリ５３と、プライマリプーリ５２とセカンダリプーリ５３との間に巻き掛けられた伝動ベルト５４とを備えており、プライマリプーリ５２及びセカンダリプーリ５３と伝動ベルト５４との間の摩擦力を介して動力伝達が行われる。
【００２０】
プライマリプーリ５２は、入力軸５１に固定された固定シーブ５２ａと、入力軸５１に対して軸まわりの相対回転が不能且つ軸方向の移動が可能に設けられた可動シーブ５２ｂと、それらの間のＶ溝幅を変更するために可動シーブ５２ｂを移動させる推力を発生させるプライマリ側油圧アクチュエータ５２ｃとを備えている。また、セカンダリプーリ５３は、固定シーブ５３ａと、この固定シーブ５３ａに対して軸まわりの相対回転が不能且つ軸方向の移動が可能に設けられた可動シーブ５３ｂと、それらの間のＶ溝幅を変更するために可動シーブ５３ｂを移動させる推力を発生させるセカンダリ側油圧アクチュエータ５３ｃとを備えて構成されている。そして、プライマリプーリ５２及びセカンダリプーリ５３のＶ溝幅が変化して伝動ベルト５４の掛かり径（有効径）が変更されることにより変速比が連続的に変更可能となっている。
【００２１】
また、無段変速機５と出力軸８との間には、これらの間を選択的に断接するベルト走行用クラッチＣ２が設けられている。そして、ベルト走行用クラッチＣ２が係合され、且つ、前進用クラッチＣ１が解放されることによって、エンジン２のトルクが、入力軸５１及び無段変速機５を経由して出力軸８に伝達される第２動力伝達経路が形成される。
【００２２】
出力ギヤ８１は、第２カウンタ軸９１に固定されている大径ギヤ９２と噛み合わされている。第２カウンタ軸９１には、デファレンシャル装置９のデフリングギヤ９３と噛み合う小径ギヤ９４が設けられている。
【００２３】
第１動力伝達経路によってトルクが伝達されるギヤモード時においては、前進用クラッチＣ１及びシンクロ機構Ｓ１が係合される一方、ベルト走行用クラッチＣ２及び後進用ブレーキＢ１が解放される。また、第２動力伝達経路によってトルクが伝達されるベルトモード時においては、ベルト走行用クラッチＣ２が係合される一方、前進用クラッチＣ１、後進用ブレーキＢ１及びシンクロ機構Ｓ１が解放される。なお、ギヤ機構６の変速比は、無段変速機５の最大変速比γｍａｘよりも大きい変速比に設定されている。
【００２４】
また、車両に設けられたＥＣＵ１００は、演算処理を行うＣＰＵや、処理プログラムを記憶するＲＯＭや、データを一時的に記憶するＲＡＭなどを備えており、例えば、走行レンジに応じて油圧制御装置２０などの制御を実施する。
【００２５】
図２は、伝動装置１のシンクロ機構Ｓ１及びその近傍の拡大図である。本実施形態に係る伝動装置１においては、図２に示すように、シンクロ機構Ｓ１のスリーブ６７を第１カウンタ軸６２の軸線方向にスライドさせるためのシフトフォーク１２１と、シフトフォーク１２１をスライドさせるためのサーボ機構１３０が設置されている。シフトフォーク１２１の先端部は、スリーブ６７の外周面に設けられた凹部に嵌っており、前記軸線方向で前記凹部の内壁面と当接可能となっている。サーボ機構１３０は、ピストン１３１、シャフト１３２、及び、スプリング１３３などによって構成されている。ピストン１３１は、ピストン室１３４内で前記軸線方向にスライド可能に設けられている。シャフト１３２は、一端部がピストン１３１に接続されており、他端部がシフトフォーク１２１に固設されている。スプリング１３３は、ピストン室１３４内の前記軸線方向でシフトフォーク１２１側に設けられた端面と、ピストン１３１とに当接して挟まれるようにシャフト１３２に挿入されている。ピストン室１３４には、図１に示した油圧制御装置２０によって制御された図３に示した油圧回路１４０から油の給排が行われる。
【００２６】
図２においては、ピストン室１３４から油が排出されており、スリーブ６７と、第１ギヤ６５及び第２ギヤ６６とが噛み合って、シンクロ機構Ｓ１が係合状態となっている。そして、油圧制御装置２０によって制御された油圧回路１４０からピストン室１３４に油が供給されると、スプリング１３３の付勢力に打ち勝って、前記軸線方向でシフトフォーク１２１側にピストン１３１がスライドする。これにより、シャフト１３２がピストン１３１と一体で移動し、シフトフォーク１２１が前記軸線方向で図中右側にスライドする。そして、シフトフォーク１２１の先端部が前記凹部の図中右側の内壁面に当接することによって、スリーブ６７が前記軸線方向で図中右側にスライドし、スリーブ６７と第２ギヤ６６との噛み合いが解除され、シンクロ機構Ｓ１が解放状態となる。また、油圧制御装置２０によって油圧回路１４０が制御されてピストン室１３４から油が排出されると、スプリング１３３の付勢力によって、前記軸線方向でシフトフォーク１２１側とは反対側にピストン１３１がスライドする。これにより、シャフト１３２がピストン１３１と一体で移動し、シフトフォーク１２１が前記軸線方向で図中左側にスライドする。そして、シフトフォーク１２１の先端部が前記凹部の図中左側の内壁面に当接することによって、スリーブ６７が前記軸線方向で図中左側にスライドし、スリーブ６７と第１ギヤ６５及び第２ギヤ６６とが噛み合ったシンクロ機構Ｓ１の係合状態となる。
【００２７】
伝動装置１は、ピストン１３１を前記軸線方向においてシンクロ機構Ｓ１が係合状態となる側にピストン１３１を付勢するようにスプリング１３３を設けている。そのため、ピストン室１３４に油が供給されずピストン１３１に油圧がかからないエンジン停止状態においては、スプリング１３３の付勢力によってシンクロ機構Ｓ１を係合状態にすることができ、エンジン始動からギヤモード成立（シンクロ機構Ｓ１を係合状態にする）までの遅延を低減することができる。
【００２８】
図３は、シンクロ機構Ｓ１の係合及び解放に用いられる油圧回路１４０を示した図である。本実施形態に係る伝動装置１は、車両の被牽引の有無を判定する被牽引判定手段である被牽引検知機構１１０（図１参照）を備えている。そして、被牽引検知機構１１０が被牽引有と判定して車両の被牽引を検知し、ある車速以上になったら、図３に示す油圧回路１４０によってシンクロ機構Ｓ１を解放状態に制御する。なお、被牽引検知機構１１０は、駆動輪７Ｌ，７Ｒの回転数とエンジン回転数とを、ＥＣＵ１００で計算して、車両の被牽引の有無を判定する。
【００２９】
図３に示した油圧回路１４０では、エンジン運転状態で、エンジン２からの動力によって駆動する不図示の油圧供給手段である機械式オイルポンプと繋がった油圧源１４１からの制御圧によって、シャトル弁で構成されたシグナルバルブ１４２のボール１４３が図中左方向に移動し、シンクロ機構Ｓ１の係合/解放制御が行われる。車両の被牽引状態では、モータ１４４によって駆動される電動オイルポンプ１４５の吐出圧を３位置電磁弁１４６にて導入、保持、排出を制御する。なお、この際には、３位置電磁弁１４６からの油圧によって、シグナルバルブ１４２のボール１４３を図中右方向に移動させる。シンクロ機構Ｓ１の解放は、３位置電磁弁１４６からシグナルバルブ１４２を介してピストン室１３４に油圧を供給し、シンクロ機構Ｓ１の解放後、油圧をとじ込める位置に制御する。一方、シンクロ機構Ｓ１の係合は、３位置電磁弁１４６を油圧排出側に制御してシグナルバルブ１４２を介してピストン室１３４から油を排出し、上述したようにスプリング１３３の付勢力によってピストン１３１を付勢することによって行う。
【００３０】
これにより、被牽引検知機構１１０による被牽引有判定時に、電動オイルポンプ１４５を作動させ、ピストン室１３４に油を供給してピストン１３１に油圧をかけ、シンクロ機構Ｓ１を解放状態にすることによって、牽引されて地面上を転がる駆動輪７Ｌ，７Ｒからの回転駆動力が伝達されてギヤ機構６が高速回転されることを抑制でき、ギヤ機構６の耐久性低下を抑制することができる。
【００３１】
なお、本実施形態に係る伝動装置１においては、エンジン運転状態で油圧によってシンクロ機構Ｓ１の係合を解除させる第１シンクロ係合解除手段を構成する前記機械式オイルポンプとは独立した、被牽引時にシンクロ機構Ｓ１の係合を解除する第２シンクロ係合解除手段を電動オイルポンプ１４５を用いて構成しているが、これに限定されるものではない。すなわち、例えば、電動アクチュエータやアキュームなどを用いて、第２シンクロ係合解除手段を構成してもよい。
【符号の説明】
【００３２】
１  伝動装置
２  エンジン
３  トルクコンバータ
４  前後進切換装置
５  無段変速機
６  ギヤ機構
７Ｌ，７Ｒ  駆動輪
８  出力軸
９  デファレンシャル装置
２０  油圧制御装置
１００  ＥＣＵ
１１０  被牽引検知機構
１２１  シフトフォーク
１３０  サーボ機構
１３１  ピストン
１３２  シャフト
１３３  スプリング
１３４  ピストン室
１４０  油圧回路
１４１  油圧源
１４２  シグナルバルブ
１４３  ボール
１４４  モータ
１４５  電動オイルポンプ
１４６  ３位置電磁弁
Ｓ１  シンクロ機構
【図１】
2019086139.tif 000003
【図２】
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【図３】
2019086139.tif 000005