(57)【要約】【課題】可変容量型ポンプモータに連結されている回転部材に反力を与える際に高圧が発生することを回避して動力損失を防止することのできる動力伝達装置を提供する。【解決手段】動力源１が出力した動力を伝動機構を介して出力部材１６に伝達する動力伝達装置において、前記伝動機構は、反力を与えられることにより前記動力源１が出力した動力を前記出力部材１６に伝達する機構３，４，１７，１８，１９，２０，２１を有し、前記伝動機構に連結された可変容量型流体圧ポンプモータ１２，１３と、その可変容量型流体圧ポンプモータ１２，１３のロータを所定の固定部２７に選択的に連結して固定するブレーキ機構２２，２５，２６，２８とを更に備えている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
動力源が出力した動力を伝動機構を介して出力部材に伝達する動力伝達装置において、
前記伝動機構は、反力を与えられることにより前記動力源が出力した動力を前記出力部材に伝達する機構を有し、
前記伝動機構に反力を与える可変容量型流体圧ポンプモータと、
その可変容量型流体圧ポンプモータのロータを所定の固定部に選択的に連結して固定するブレーキ機構と
を更に備えていることを特徴とする動力伝達装置。
【請求項２】
前記伝動機構は、前記可変容量型流体圧ポンプモータのロータに連結された回転軸と、その回転軸に回転自在に嵌合されるとともに前記回転軸に連結されることにより前記出力部材に対して動力を伝達する伝動回転体と、その伝動回転体を前記回転軸に選択的に連結するクラッチ機構とを有し、
前記ブレーキ機構は、前記クラッチ機構が前記伝動回転体から離隔している状態で該クラッチ機構が係合することにより前記回転軸を前記所定の固定部に連結する固定係合部を有している
ことを特徴とする請求項１に記載の動力伝達装置。
【請求項３】
前記クラッチ機構は、スリーブを前記回転軸の軸線方向に移動させることにより前記伝動回転体に係合して前記回転軸と前記伝動回転体とを連結する同期連結機構を含み、
前記固定係合部は、前記同期連結機構を挟んで前記伝動回転体とは反対側に配置され、かつ前記スリーブに選択的に係合して前記回転軸を前記所定の固定部に連結する固定ハブを含む
ことを特徴とする請求項２に記載の動力伝達装置。
【請求項４】
前記伝動機構は、サンギヤおよびキャリヤならびにリングギヤを回転要素として差動作用を行う遊星歯車機構を有し、
これらの回転要素のうちのいずれか一つの回転要素が前記可変容量型流体圧ポンプモータのロータに連結されるとともに、他の回転要素が前記伝動回転体に直接もしくは前記クラッチ機構を介して連結され、更に他の回転要素が前記動力源に連結されていることを特徴とする請求項２または３に記載の動力伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、動力源から出力部材に伝動機構を介して動力を伝達する装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の動力伝達装置が車両に搭載され、変速比を適宜に変化させることのできる変速機として構成されている。車両用の変速機としては、設定可能な変速比の数が多いこと、小型軽量であること、動力の伝達効率が高いことなどが要求される。そこで例えば特許文献１には、７段以上の変速段を設定でき、しかも小型化を図ることのできる変速機が記載されている。
【０００３】
この特許文献１に記載された変速機は、いわゆるツインクラッチ式の有段変速機であり、第１クラッチを介してエンジンに連結される第１入力軸と、第２クラッチを介してエンジンに連結される第２入力軸と、出力軸と、第１入力軸にギヤ対を介して連結されている副軸と、第１入力軸と副軸との間に設けられるとともに噛み合いクラッチ機構によって選択的に連結状態とする複数のギヤ対と、第２入力軸と出力軸との間に設けられるとともに噛み合いクラッチ機構によって選択的に連結状態とされる複数のギヤ対とを有している。そして、この変速機は、いずれかの入力軸から所定のギヤ対を介して出力軸にトルクを伝達する変速段と、いずれかの入力軸から所定のギヤ対および副軸を介して出力軸にトルクを伝達する変速段とを設定するように構成され、その結果、後進段を含めて７段以上の変速段を設定するように構成されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１２０７６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の特許文献１に記載されている変速機では、設定可能な変速段数が多いことにより、エンジンを燃費のよい状態で運転でき、また副軸を効果的に利用するように構成されているので、変速機が全体として小型軽量化され、その結果、車両の燃費を向上させることができる。
【０００６】
しかしながら、動力の伝達経路を設定し、また変更するために用いられている前記第１クラッチおよび第２クラッチは、変速過渡時の慣性力を吸収するべく油圧式の摩擦クラッチによって構成されており、そのために、エネルギー効率や変速応答性の点で改善すべき余地があった。すなわち、油圧式の摩擦クラッチは、油圧によって摩擦板を押圧することにより係合するから、所定の変速段を設定して走行している定常的な状態であっても、クラッチを係合させるための油圧を発生させる必要があり、そのための動力を常時消費することになる。
【０００７】
また、トルクの伝達に関与していないクラッチはいわゆる解放状態に制御されるが、摩擦板の相対回転による引き摺りトルクが生じ、それに伴う摩擦によって動力損失が生じる。さらに、その摩擦によって熱が生じるので、冷却のために常時潤滑油を供給する必要があり、その潤滑のために動力を消費するから、動力損失が増える可能性がある。
【０００８】
この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであり、動力損失を低減して全体としてのエネルギー効率が良好な動力伝達装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、動力源が出力した動力を伝動機構を介して出力部材に伝達する動力伝達装置において、前記伝動機構は、反力を与えられることにより前記動力源が出力した動力を前記出力部材に伝達する機構を有し、前記伝動機構に反力を与える可変容量型流体圧ポンプモータと、その可変容量型流体圧ポンプモータのロータを所定の固定部に選択的に連結して固定するブレーキ機構とを更に備えていることを特徴とするものである。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記伝動機構は、前記可変容量型流体圧ポンプモータのロータに連結された回転軸と、その回転軸に回転自在に嵌合されるとともに前記回転軸に連結されることにより前記出力部材に対して動力を伝達する伝動回転体と、その伝動回転体を前記回転軸に選択的に連結するクラッチ機構とを有し、前記ブレーキ機構は、前記クラッチ機構が前記伝動回転体から離隔している状態で該クラッチ機構が係合することにより前記回転軸を前記所定の固定部に連結する固定係合部を有していることを特徴とする動力伝達装置である。
【００１１】
請求項３の発明は、請求項２の発明において、前記クラッチ機構は、スリーブを前記回転軸の軸線方向に移動させることにより前記伝動回転体に係合して前記回転軸と前記伝動回転体とを連結する同期連結機構を含み、前記固定係合部は、前記同期連結機構を挟んで前記伝動回転体とは反対側に配置され、かつ前記スリーブに選択的に係合して前記回転軸を前記所定の固定部に連結する固定ハブを含むことを特徴とする動力伝達装置である。
【００１２】
請求項４の発明は、請求項２または３の発明において、前記伝動機構は、サンギヤおよびキャリヤならびにリングギヤを回転要素として差動作用を行う遊星歯車機構を有し、これらの回転要素のうちのいずれか一つの回転要素が前記可変容量型流体圧ポンプモータのロータに連結されるとともに、他の回転要素が前記伝動回転体に直接もしくは前記クラッチ機構を介して連結され、更に他の回転要素が前記動力源に連結されていることを特徴とする動力伝達装置である。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１の発明によれば、可変容量型流体圧ポンプモータによってこれが連結されている所定の回転部材に反力を与えることにより、動力源から出力部材に動力が伝達され、その反力を可及的に増大させた状態が前記所定の回転部材もしくは可変容量型流体圧ポンプモータを固定した状態である。この固定状態は、ブレーキ機構がいわゆる係合状態となることにより設定され、したがって可変容量型流体圧ポンプモータに流体を閉じ込めて固定するなどの必要がなく、そのため可変容量型流体圧ポンプモータにおける流体の圧力が高くなることを回避もしくは抑制することができる。その結果、流体圧を相対的に低圧にすることができるので、流体の漏れなどに起因する動力損失を抑制でき、また併せて装置の耐久性を向上させることができる。
【００１４】
請求項２の発明によれば、上述した請求項１の発明で得られる効果と同様の効果に加えて、クラッチ機構が、回転軸もしくは可変容量型流体圧ポンプモータを伝動回転体に連結する機能と、固定部に連結してその回転を止める機能とを備えることになるので、構成部品の数を少なくして全体としての構成を簡素化し、また小型化することができる。また、伝動回転体を回転軸に連結した状態と回転軸を固定した状態とが共に成立することがないので、フェイルセーフを確立できる。
【００１５】
請求項３の発明によれば、請求項１の発明および請求項２の発明で得られる効果と同様の効果に加えて、同期連結機構が回転軸を固定する作用をも行い、また同期連結機構の周囲のスペースを有効利用できるので、構成部品の数を少なくして全体としての構成を簡素化し、また小型化することができる。
【００１６】
請求項４の発明によれば、請求項１ないし３の発明による効果と同様の効果を得ることができる。これに加えて、ブレーキ機構が係合することにより、遊星歯車機構におけるいずれか一つの回転要素が固定され、それに伴って遊星歯車機構が変速作用を行って、動力源から伝動回転体に動力を伝達する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
つぎにこの発明を具体例に基づいて説明する。図１に示す例は、車両用の変速機として構成した例であり、流体を介さずにトルクを伝達して設定できるいわゆる固定変速比として四つの前進段および一つの後進段を設定するように構成した例である。すなわち、動力源（Ｅ／Ｇ）１に入力部材２が連結されており、この入力部材２から第１遊星歯車機構３および第２遊星歯車機構４にトルクを伝達するように構成されている。
【００１８】
その動力源１は、内燃機関や電気モータあるいはこれらを組み合わせた構成など、車両に使用されている一般的な動力源であってよい。また、この動力源１と入力部材２との間にダンパーやクラッチ、トルクコンバータなどの適宜の伝動手段を介在させてもよい。
【００１９】
第１遊星歯車機構３が入力部材２と同一軸線上に配置され、第２遊星歯車機構４が第１遊星歯車機構３の半径方向で外側に離隔し、それぞれの中心軸線を平行にした状態で並列に配置されている。これらの遊星歯車機構３，４としては、シングルピニオン型やダブルピニオン型などの適宜の形式の遊星歯車機構を採用することができる。図１に示す例はシングルピニオン型遊星歯車機構によって構成した例であり、外歯歯車であるサンギヤ３Ｓ，４Ｓと、そのサンギヤ３Ｓ，４Ｓと同心円状に配置された、内歯歯車であるリングギヤ３Ｒ，４Ｒと、これらサンギヤ３Ｓ，４Ｓとリングギヤ３Ｒ，４Ｒとに噛み合っているピニオンギヤを自転自在かつ公転自在に保持したキャリヤ３Ｃ，４Ｃとを備えている。そして、第１遊星歯車機構３におけるリングギヤ３Ｒに前記入力部材２が連結され、このリングギヤ３Ｒが入力要素となっている。
【００２０】
また、入力部材２にはカウンタドライブギヤ５が取り付けられており、このカウンタドライブギヤ５にアイドルギヤ６が噛み合っているとともに、そのアイドルギヤ６にカウンタドリブンギヤ７が噛み合っている。このカウンタドリブンギヤ７は、前記第２遊星歯車機構４と同一軸線上に配置され、かつ第２遊星歯車機構４のリングギヤ４Ｒに、一体となって回転するように連結されている。したがって、第２遊星歯車機構４においては、そのリングギヤ４Ｒが入力要素となっている。各遊星歯車機構３，４の入力要素であるリングギヤ３Ｒ，４Ｒは、カウンタギヤ対がアイドルギヤ６を備えた構成であるから、同方向に回転するようになっている。
【００２１】
第１遊星歯車機構３におけるキャリヤ３Ｃは出力要素となっており、そのキャリヤ３Ｃに第１中間軸８が、一体になって回転するように連結されている。この第１中間軸８は中空軸であって、その内部をモータ軸９が回転自在に挿入されており、このモータ軸９の一端部が、第１遊星歯車機構３における反力要素であるサンギヤ３Ｓに、一体となって回転するように連結されている。
【００２２】
第２遊星歯車機構４も同様な構成であって、そのキャリヤ４Ｃが出力要素となっており、そのキャリヤ４Ｃに第２中間軸１０が、一体になって回転するように連結されている。この第２中間軸１０は中空軸であって、その内部をモータ軸１１が回転自在に挿入されており、このモータ軸１１の一端部が、第２遊星歯車機構４における反力要素であるサンギヤ４Ｓに、一体となって回転するように連結されている。
【００２３】
上記のモータ軸９の他方の端部が可変容量型ポンプモータ１２の出力軸に連結されている。この可変容量型ポンプモータ１２は、斜軸ポンプや斜板ポンプあるいはラジアルピストンポンプなどの吐出容量を変更可能な流体圧（油圧）ポンプであって、その出力軸にトルクを与えて回転させることによりポンプとして機能して圧力流体（圧油）を吐出し、また吐出口もしくは吸入口から圧力流体を供給することにより、モータとして機能するようになっている。なお、この可変容量型ポンプモータ１２を以下の説明では、第１ポンプモータ１２と記し、図にはＰＭ１と表示する。
【００２４】
また、モータ軸１１の他方の端部が可変容量型ポンプモータ１３の出力軸に連結されている。この可変容量型ポンプモータ１３は、斜軸ポンプや斜板ポンプあるいはラジアルピストンポンプなどの吐出容量を変更可能な流体圧（油圧）ポンプであって、その出力軸にトルクを与えて回転させることによりポンプとして機能して圧力流体（圧油）を吐出し、また吐出口もしくは吸入口から圧力流体を供給することにより、モータとして機能するようになっている。なお、この可変容量型ポンプモータ１３を以下の説明では、第２ポンプモータ１３と記し、図にはＰＭ２と表示する。
【００２５】
各ポンプモータ１２，１３は、圧力流体である圧油を相互に受け渡すことができるように、油路１４，１５によって連通されている。すなわち、それぞれの吸入口１２Ｓ，１３Ｓ同士が油路１４によって連通され、また吐出口１２Ｄ，１３Ｄ同士が油路１５によって連通されている。したがって各油路１４，１５によって閉回路が形成されている。なお、各ポンプモータ１２，１３における吸入口１２Ｓ，１３Ｓは、各ポンプモータ１２，１３が前記動力源１と同方向に正回転する際にオイルなどの流体を吸入するポートであり、また吐出口１２Ｄ，１３Ｄは正回転時にオイルなどの流体を吐出するポートである。この閉回路での油圧制御のための機構については後述する。
【００２６】
上記の各中間軸８，１０と平行に、この発明の出力部材に相当する出力軸１６が配置されている。そして、この出力軸１６と各中間軸８，１０との間のそれぞれに、所定の変速比を設定する伝動機構が設けられている。この発明における伝動機構としては、固定された変速比で動力を伝達する機構に限らず、変速比が可変な機構を採用することができ、図１に示す例では、固定された変速比で動力を伝達する複数のギヤ対１７，１８，１９，２０が採用されている。
【００２７】
具体的に説明すると、前記第１中間軸８には、第１遊星歯車機構３側から順に、第４速駆動ギヤ１７Ａと第２速駆動ギヤ１８Ａとが配置されており、第４速駆動ギヤ１７Ａと第２速駆動ギヤ１８Ａとは第１中間軸８に対して回転自在に嵌合している。その第４速駆動ギヤ１７Ａに噛み合っている第４速従動ギヤ１７Ｂと、第２速駆動ギヤ１８Ａに噛み合っている第２速従動ギヤ１８Ｂとが、出力軸１６に一体回転するように取り付けられている。したがってこれらの駆動ギヤ１７Ａ，１８Ａと従動ギヤ１７Ｂ，１８Ｂとは、この発明の伝動回転体に相当している。
【００２８】
さらに、上記の第４速従動ギヤ１７Ｂに噛み合っている第３速駆動ギヤ１９Ａと、第２速従動ギヤ１８Ｂに噛み合っている第１速駆動ギヤ２０Ａとが、第２中間軸１０に回転自在に嵌合させられている。したがって、第４速従動ギヤ１７Ｂが第３速従動ギヤを兼ねており、また第２速従動ギヤ１８Ｂが第１速従動ギヤを兼ねている。したがって、これらの第３速用および第１速用の駆動ギヤ１９Ａ，２０Ａとこれに噛み合っている従動ギヤ１７Ｂ，１８Ｂとは、この発明の伝動回転体に相当している。ここで、各ギヤ対１７，１８，１９，２０の変速比（それぞれの駆動ギヤの歯数に対する従動ギヤの歯数の比）について説明すると、その変速比は、第１速用ギヤ対２０、第２速用ギヤ対１８、第３速用ギヤ対１９、第４速用ギヤ対１７の順に小さくなるように構成されている。
【００２９】
さらに、発進用ギヤ対２１が設けられている。この発進用ギヤ対２１は、第１速用ギヤ対２０と併せて出力軸１６に動力を伝達することにより、発進時の駆動力を必要十分に大きくするためのものであって、前記第１ポンプモータ１２側のモータ軸９に回転自在に取り付けられた発進駆動ギヤ２１Ａと、出力軸１６に取り付けられた発進従動ギヤ２１Ｂとを備えている。
【００３０】
上述した各ギヤ対１７，１８，１９，２０，２１を、いずれかの中間軸８，１０と出力軸１６との間でトルク伝達可能な状態とするためのクラッチ機構が設けられている。このクラッチ機構は、要は、選択的にトルクを伝達する機構であって、従来知られているドグクラッチ機構や同期連結機構（シンクロナイザー）などの機構を採用することができ、図１にはシンクロナイザーを採用した例を示してある。
【００３１】
シンクロナイザーは、基本的には、回転軸と共に回転するスリーブを軸線方向に移動させて、その回転軸に対して相対回転するように取り付けられた回転部材のスプラインに係合させ、その過程でシンクロナイザーリングが回転部材に次第に摩擦接触することにより回転軸と回転部材とを同期させることにより、回転軸と回転部材とを連結するように構成されている。前記モータ軸９上で、発進駆動ギヤ２１Ａに隣接する位置に第１のシンクロナイザー（以下、第１シンクロと記す）２２が設けられている。この第１シンクロ２２は、そのスリーブを図１の右側に移動させることにより、発進駆動ギヤ２１Ａをモータ軸９に連結し、発進用ギヤ対２１がモータ軸９と出力軸１８との間でトルクを伝達するように構成されている。
【００３２】
また、前記第２中間軸１０上で、第３速駆動ギヤ１９Ａと第１速駆動ギヤ２０Ａとの間に第２のシンクロナイザー（以下、第２シンクロと記す）２３が設けられている。この第２シンクロ２３は、そのスリーブを図１の左側に移動させることにより、第１速駆動ギヤ２０Ａを第２中間軸１０に連結し、第１速用ギヤ対２０が第２中間軸１０と出力軸１６との間でトルクを伝達するように構成されている。また、反対にそのスリーブを図１の右側に移動させることにより、第３速駆動ギヤ１９Ａを第２中間軸１０に連結し、第３速用ギヤ対１９が第２中間軸１０と出力軸１６との間でトルクを伝達するように構成されている。
【００３３】
さらに、前記第１中間軸８上で、第２速駆動ギヤ１８Ａと第４速駆動ギヤ１７Ａとの間に第３のシンクロナイザー（以下、第３シンクロと記す）２４が設けられている。この第３シンクロ２４は、そのスリーブを図１の左側に移動させることにより、第２速駆動ギヤ１８Ａを第１中間軸８に連結し、第２速用ギヤ対１８が第１中間軸８と出力軸１６との間でトルクを伝達するように構成されている。また、反対にそのスリーブを図１の右側に移動させることにより、第４速駆動ギヤ１７Ａを第１中間軸８に連結し、第４速用ギヤ対１７が第１中間軸８と出力軸１６との間でトルクを伝達するように構成されている。
【００３４】
またさらに、第２ポンプモータ１３側のモータ軸１１上で、第２中間軸１０の軸端に隣接する位置に後進用のシンクロナイザー（以下、Ｒシンクロと記す）２５が設けられている。このＲシンクロ２５は、そのスリーブを図１の右側に移動させることにより、モータ軸１１と第２中間軸１０、すなわち第２遊星歯車機構４におけるサンギヤ４Ｓとキャリヤ４Ｃとを連結して、第２遊星歯車機構４の全体を一体回転させるように構成されている。
【００３５】
上記の第１シンクロ２２とＲシンクロ２５とは、この発明におけるブレーキ機構の一部を構成している。すなわち、第１シンクロ２２を挟んで前記発進駆動ギヤ２１Ａとは反対側に、外周面にスプラインが形成された固定ハブ２６が配置されている。そして、この固定ハブ２６は、ケーシングなどの固定部２７に取り付けられている。したがって、第１シンクロ２２のスリーブを図１の左側に移動させて、発進駆動ギヤ２１Ａから離隔させるとともに固定ハブ２６に係合させることにより、モータ軸９が固定部２７に連結されてモータ軸９およびこれに連結されている第１ポンプモータ１２のロータ（図示せず）が固定されるようになっている。
【００３６】
これと同様に、Ｒシンクロ２５を挟んで前記第１速駆動ギヤ２０Ａとは反対側に、外周面にスプラインが形成された固定ハブ２８が配置されている。そして、この固定ハブ２８は、ケーシングなどの固定部２７に取り付けられている。したがって、Ｒシンクロ２５のスリーブを図１の左側に移動させて、第１速駆動ギヤ２０Ａから離隔させるとともに固定ハブ２８に係合させることにより、モータ軸１１が固定部２７に連結されてモータ軸１１およびこれに連結されている第２ポンプモータ１３のロータ（図示せず）が固定されるようになっている。したがって、各シンクロ２２，２５と各固定ハブ２６，２８とによって、この発明におけるブレーキ機構が構成されている。
【００３７】
上記の各シンクロ２２，２３，２４，２５は、手動操作によって切り替え動作するように構成することができるが、これに替えていわゆる自動制御するように構成することもできる。その場合は、例えば前述したスリーブを軸線方向に移動させる適宜のアクチュエータ（図示せず）を設け、そのアクチュエータを電気的に制御するように構成すればよい。
【００３８】
上述したように、図１に示す変速機は、動力源１が出力したトルクが、各いずれかの中間軸８，１０もしくはモータ軸９，１１を介して出力軸１６に伝達されるように構成されている。そして、その出力軸１６には、歯車機構あるいはチェーンなどの巻き掛け伝動機構などの伝動手段２９を介してデファレンシャル３０が連結され、ここから左右の車軸３１に動力を出力するようになっている。
【００３９】
つぎに、上記の各ポンプモータ１２，１３を制御するための流体圧回路（油圧回路）について説明する。各ポンプモータ１２，１３を連通させている前記閉回路には流体（具体的にはオイル）を補給するためのチャージポンプ（ブーストポンプと称されることもある）３２が設けられている。このチャージポンプ３２は、上記の閉回路からの漏れなどによるオイルの不足を補うためのものであって、前述した動力源１や図示しないモータなどによって駆動されて、オイルパン３３からオイルを汲み上げて閉回路に供給するようになっている。
【００４０】
したがって、チャージポンプ３２の吐出口は、前記閉回路における油路１４と油路１５とにそれぞれチェック弁３４，３５を介して連通されている。なお、これらのチェック弁３４，３５は、チャージポンプ３２からの吐出方向に開き、これとは反対方向に閉じるように構成されている。さらに、チャージポンプ３２の吐出圧を調整するためのリリーフ弁３６が、チャージポンプ３２の吐出口に連通されている。このリリーフ弁３６は、スプリングによる弾性力とパイロット圧もしくはソレノイドによる押圧力との和より高い圧力が作用した場合に開いてオイルをオイルパン３３に排出するように構成されており、したがってチャージポンプ３２の吐出圧をパイロット圧に応じた圧力に設定するように構成されている。
【００４１】
さらに、第１ポンプモータ１２の吸入口１２Ｓと油路１５との間に、リリーフ弁３７が設けられている。言い換えれば、第１ポンプモータ１２と並列に、各油路１４，１５を連通させるようにリリーフ弁３７が設けられている。このリリーフ弁３７は、第１ポンプモータ１２の吸入口１２Ｓ、または第２ポンプモータ１３の吸入口１３Ｓから圧油を吐出する場合に、その吐出圧を予め設定した圧力に維持するように構成されている。また、第２ポンプモータ１３の吐出口１３Ｄと油路１４との間に、リリーフ弁３８が設けられている。言い換えれば、第２ポンプモータ１３と並列に、各油路１４，１５を連通させるようにリリーフ弁３８が設けられている。このリリーフ弁３８は、第１ポンプモータ１２の吐出口１２Ｄ、または第２ポンプモータ１３の吐出口１３Ｄから圧油を吐出する場合に、その吐出圧を予め設定した圧力に維持するように構成されている。
【００４２】
上記の各ポンプモータ１２，１３の押出容積や各シンクロ２２，２３，２４，２５を電気的に制御できるように構成されており、そのための電子制御装置（ＥＣＵ）３９が設けられている。この電子制御装置３９は、マイクロコンピュータを主体にして構成されたものであって、所定の回転部材の回転数や他の検出信号が入力され、それらの入力された信号および予め記憶している情報ならびにプログラムに基づいて演算を行い、その演算結果に応じて指令信号を出力するように構成されている。
【００４３】
つぎに、上述した動力伝達装置の作用について説明する。図２は、各変速段を設定する際の各ポンプモータ（ＰＭ１，ＰＭ２）１２，１３、および各シンクロ２２，２３，２４，２５の動作状態をまとめて示す図表であって、この図２における各ポンプモータ１２，１３についての「ＯＦＦ」は、ポンプ容量を実質的にゼロとし、その出力軸が回転させられても圧油を発生することがなく、また油圧が供給されても出力軸が回転しない状態（フリー）を示し、「ＬＯＣＫ」はそのロータの回転を止めている状態を示している。なお、その場合、押出容積は実質的なゼロより大きくするとともに、最大、最小、それらの中間の容積のいずれに設定してもよい。さらに「油圧発生」は、ポンプ容量を実質的なゼロより大きくするとともに圧油を吐出している状態を示し、したがって該当するポンプモータ１２，１３はポンプとして機能している。また、「油圧回収」は、一方のポンプモータ１３（もしくは１２）が吐出した圧油が供給されてモータとして機能している状態を示し、したがって該当するポンプモータ１３（もしくは１２）は軸トルクを発生し、対応する中間軸８，１０に駆動トルクを伝達している。
【００４４】
そして、各シンクロ２２，２３，２４，２５についての「右」、「左」は、それぞれのシンクロ２２，２３，２４，２５におけるスリーブの図１での位置を示すとともに、丸括弧はダウンシフトするための待機状態、カギ括弧はアップシフトするための待機状態を示し、そして「○」は該当するシンクロ２２，２３，２４，２５をＯＦＦ状態（中立位置）に設定することにより引き摺りを低減している状態、「●」は該当するシンクロ２２，２３，２４，２５をＯＦＦ状態（中立位置）に設定して中立状態となっていることを示す。
【００４５】
図示しないシフト装置でニュートラルポジションが選択されるなどのことによってニュートラル（Ｎ）状態を設定する際には、各ポンプモータ１２，１３が「ＯＦＦ」状態とされ、また各シンクロ２２，２３，２４，２５のスリーブが中央位置に設定される。したがって、いずれのギヤ対１７，１８，１９，２０，２１も出力軸１６に連結されていないニュートラル状態となる。すなわち、各ポンプモータ１２，１３が、ポンプ容量が実質的にゼロとなるように制御され、その結果、いわゆる空回り状態となるので、各遊星歯車機構３，４のリングギヤ３Ｒ，４Ｒに動力源１からトルクが伝達されても、サンギヤ３Ｓ，４Ｓに反力が作用しないので、出力要素であるキャリヤ３Ｃ，４Ｃに連結されている各中間軸８，１０にはトルクが伝達されない。
【００４６】
シフトポジションがドライブポジションなどの走行ポジションに切り替えられると、第１シンクロ２２のスリーブが第１の右側に移動させられるとともに第２シンクロ２３のスリーブが、図１の左側に移動させられる。したがって、発進駆動ギヤ２１Ａがモータ軸９に連結されて第１ポンプモータ１２と出力軸１６とが連結され、また第１速駆動ギヤ２０Ａが第２中間軸１０に連結されて第２遊星歯車機構４の出力要素であるキャリヤ４Ｃと出力軸１６とが連結される。すなわち、固定変速比である第１速を設定する状態となる。また、これと併せて各ポンプモータ１２，１３の押出容積がゼロより大きい容積に制御される。
【００４７】
したがって、第２ポンプモータ１３は前記第２遊星歯車機構４によって分配された動力源１の動力によって駆動されてポンプとして機能し、油圧を発生させることに伴う反力トルクをモータ軸１１およびサンギヤ４Ｓに与える。そのため、第２遊星歯車機構４の差動作用によってキャリヤ４Ｃにトルクが伝達され、そのトルクが第１速用ギヤ対２０を介して出力軸１６に伝達される。一方、第２ポンプモータ１３で発生した油圧がその吸入口１３Ｓから吐出されて第１ポンプモータ１２の吸入口１２Ｓに供給されるので、第１ポンプモータ１２がモータとして機能し、正回転する。このようにして第１ポンプモータ１２に伝達される動力が発進用ギヤ対２１を介して出力軸１６に伝達される。第１ポンプモータ１２のこのような動作状態を図２に「油圧回収」と記してある。したがって発進から第１速までの駆動状態では、第２遊星歯車機構４を介したいわゆる機械的な動力の伝達と、油圧を介した動力の伝達との両方が生じ、これらの動力を合成した動力が出力軸１６に現れる。
【００４８】
こうして動力源１の回転数や車速が変化して第１速の変速比になると、Ｒシンクロ２５のスリーブが図１の左側に移動させられて固定ハブ２８に係合する。すなわちモータ軸１１およびこれに連結されている第２ポンプモータ１３が固定される。また、併せて第１シンクロ２２がＯＦＦ状態に設定される。その結果、第２遊星歯車機構４のサンギヤ４Ｓが固定され、また第１遊星歯車機構３は出力軸１６に対する動力の伝達に関与しなくなるので、動力源１が出力した動力は、第２遊星歯車機構４および第１速用ギヤ対２０を介して出力軸１６に伝達される。すなわち、第１速用ギヤ対２０のギヤ比で決まる固定変速比が設定される。
【００４９】
この場合、モータ軸１１もしくは第１ポンプモータ１２のロータがＲシンクロ２５によって固定されているから、第１ポンプモータ１２にはトルクが作用することがなく、また油圧が供給されることはないから、第１ポンプモータ１２で油圧が発生しない。そのため、油圧の漏れやこれに起因する動力の損失が回避もしくは抑制される。
【００５０】
固定変速比である第２速へアップシフトする場合、第３シンクロ２４のスリーブを図１の左側に移動させて第２速駆動ギヤ１８を第１中間軸８に連結しておく。なお、第３シンクロ２４のスリーブの第２速駆動ギヤ１８に係合させる場合、前記チャージポンプ３２の油圧を第１ポンプモータ１２に供給してこれを回転させることにより、第３シンクロ２４のスリーブの回転数と第２速駆動ギヤ１８との回転数を一致させる同期制御を行ってもよい。
【００５１】
この状態で、Ｒシンクロ２５を中立状態にするとともに、第１ポンプモータ１２の押出容積を最大に向けて次第に増大させる。第２速へのアップシフト待機状態では、第１ポンプモータ１２は逆回転しており、その押出容積を次第に増大させるとポンプとして機能し、油圧を発生し、同時にそれに伴う反力トルクがモータ軸９に現れる。その結果、第１遊星歯車機構３および第２速用ギヤ対１８を介した動力の伝達が次第に行われる。また、第１ポンプモータ１２で発生した油圧が第２ポンプモータ１３に供給されてこれがモータとして機能するので、第２ポンプモータ１３および第２遊星歯車機構４ならびに第１速用ギヤ対２０を介した動力の伝達が生じる。そのため、第１速から第２速への変速の過程での変速比は、第１速の変速比と第２速の変速比との間の値となり、かつ連続的に変化する変速比となる。すなわち、変速比が連続的に変化する無段変速状態となる。これは、上述した発進から第１速の変速比に到るまでの間、および各固定変速比の間でも同様であり、したがって上述した動力伝達装置は、無段変速機として機能させることができる。
【００５２】
第１ポンプモータ１２の押出容積をほぼ最大にしてその回転が停止し、もしくは停止に近い状態になると、第１シンクロ２２のスリーブが図１の左側に移動させられて固定ハブ２６に係合し、その結果、モータ軸９が固定される。また、併せて第２ポンプモータ１３がＯＦＦ状態に設定される。したがって、第１遊星歯車機構３では、そのサンギヤ３Ｓが固定されるので、リングギヤ３Ｒに入力された動力がキャリヤ３Ｃから中間軸８を経て第２速駆動ギヤ１８Ａに出力される。一方、第２ポンプモータ１３はＯＦＦ状態となっており、これと同軸上に配置されているＲシンクロ２５および第２シンクロ２３はＯＦＦ状態であってそのスリーブが中立位置にあるので、第２ポンプモータ１３や第２遊星歯車機構４は動力の伝達に関与しない。したがって、第２速用ギヤ対１８のギヤ比で決まる固定変速比である第２速が設定される。そして、この場合も、各ポンプモータ１２，１３では油圧を発生しないので、上記の第１速を設定する場合と同様に、動力の損失が回避され、もしくは抑制される。
【００５３】
以下、同様にして、第３速は第２シンクロ２３のスリーブを図１の右側に移動させて第３速駆動ギヤ１９Ａを第２中間軸１０に連結し、またＲシンクロ２５のスリーブを図１の左側に移動させて、第１速の場合と同様に、モータ軸１１および第２ポンプモータ１３を固定し、さらに他のシンクロ２２，２４はＯＦＦ状態にする。したがって、第３速用ギヤ対１９を介して出力軸１６に動力が伝達され、固定変速比である第３速が設定される。また、第４速は第３シンクロ２４のスリーブを図１の右側に移動させて第４速駆動ギヤ１７Ａを第１中間軸８に連結し、また第１シンクロ２２のスリーブを図１の左側に移動させて、第２速の場合と同様に、モータ軸９および第１ポンプモータ１２を固定し、さらに他のシンクロ２３，２５はＯＦＦ状態にする。したがって、第４速用ギヤ対１７を介して出力軸１６に動力が伝達され、固定変速比である第４速が設定される。これらいずれの変速比であっても、ポンプモータ１２，１３は機械的なブレーキ機構である第１シンクロ２２もしくはＲシンクロ２５および固定ハブ２６，２８によって固定するので、動力の損失を防止もしくは抑制することができる。
【００５４】
さらに、後進段について説明すると、図示しないシフト装置などによってリバースレンジが選択された場合には、第１シンクロ２２のスリーブが図１の右側に移動させられ、またＲシンクロ２５のスリーブが図１の右側に移動させられ、さらに他のシンクロ２３，２４がＯＦＦ状態に設定される。したがって、Ｒシンクロ２５によって第２中間軸１０とモータ軸１１とが連結されることにより、第２遊星歯車機構４のサンギヤ４Ｓとキャリヤ４Ｃとが連結されて第２遊星歯車機構４の全体が実質的に一体化される。また、発進駆動ギヤ２１Ａがモータ軸９すなわち第１ポンプモータ１２のロータに連結される。
【００５５】
したがって、動力源１から第２遊星歯車機構４に伝達された動力がそのまま第２ポンプモータ１３に伝達されてこれが駆動され、第２ポンプモータ１３によって油圧が発生する。なお、第２シンクロ２３がＯＦＦ状態であるから、第２遊星歯車機構４あるいは第２中間軸１０から出力軸１６に動力が伝達されることはない。一方、第１ポンプモータ１２の押出容積がゼロより大きい容積、例えば最大容積に制御され、その結果、第２ポンプモータ１３から供給された油圧によって第１ポンプモータ１２がモータとして機能し、モータ軸９にトルクを出力する。その場合、第１ポンプモータ１２にはその吐出口１２Ｄから油圧が供給されるので、第１ポンプモータ１２が逆回転する。そして、そのトルクが発進用ギヤ対１９を介して出力軸１６に伝達されるので、後進状態となる。すなわち、後進段では、油圧を介した動力の伝達が生じ、これを図２では、第１ポンプモータ１２について「油圧回収」と記し、第２ポンプモータ１３について「油圧発生」と記してある。
【００５６】
上述した具体例は、ポンプモータ１２，１３のロータすなわちモータ軸９，１１を固定するブレーキ機構としてシンクロ２２，２５を用いた例であるが、この発明は上記のシンクロ２２，２５に替えて多板構造のブレーキやバンドブレーキあるいは噛み合い式のブレーキなどの係合機構を使用して構成することもできる。また、流体を介さずに動力を伝達するいわゆる固定変速比は、上述した四速である必要はなく、四速より少なくてもよく、あるいは反対に四速より多くてもよい。図３には、モータ軸９，１１を直接固定する多板ブレーキもしくはバンドブレーキからなる第１および第２のブレーキＢ１，Ｂ２を設け、かつ固定変速比を３速とした例を示してある。
【００５７】
図３に示す動力伝動装置では、第１中間軸８に第２速駆動ギヤ１８Ａが一体となって回転するように取り付けられており、これに噛み合っている第２速従動ギヤ１８Ｂが出力軸１６に回転自在に取り付けられている。この第２速従動ギヤ１８Ｂに隣接して発進従動ギヤ２１Ｂが出力軸１６に回転自在に取り付けられており、これに噛み合っている発進駆動ギヤ２１Ａがモータ軸９に一体となって回転するように取り付けられている。そして、これら第２速従動ギヤ１８Ｂと発進従動ギヤ２１Ｂとの間に、この第２速従動ギヤ１８Ｂと発進従動ギヤ２１Ｂとを出力軸１６に選択的に連結する第４シンクロ４０が配置されている。
【００５８】
一方、第２中間軸１０には、第１速駆動ギヤ２０Ａが一体となって回転するように取り付けられるとともに、これに隣接して第３速駆動ギヤ１９Ａが配置されかつ第２中間軸１０に一体となって回転するように取り付けられている。その第１速駆動ギヤ２０Ａに噛み合っている第１速従動ギヤ２０Ｂが出力軸１６に回転自在に取り付けられ、また第３速駆動ギヤ１９Ａに噛み合っている第３速従動ギヤ１９Ｂが出力軸１６に回転自在に取り付けられている。これら第１速従動ギヤ２０Ｂと第３速従動ギヤ１９Ｂとの間に、この第１速従動ギヤ２０Ｂと第３速従動ギヤ１９Ｂとを出力軸１６に選択的に連結する第２シンクロ２３が配置されている。
【００５９】
そして、第１ポンプモータ１２のロータに連結されているモータ軸９を選択的に固定する第１ブレーキＢ１と、第２ポンプモータ１３のロータに連結されているモータ軸１１を選択的に固定する第２ブレーキＢ２とが設けられている。他の構成は、図１に示す構成と同様であるから、図３に図１と同様の符号を付してその説明を省略する。なお、図３に示す例では、第４速用ギヤ対は設けられていない。また、図３では動力源および電子制御装置を省略してある。
【００６０】
図３に示すように構成された動力伝達装置では、固定変速比である第２速を設定する場合、第１ブレーキＢ１によってモータ軸９を固定し、第１ポンプモータ１２に代わって第１遊星歯車機構３のサンギヤ３Ｓに反力を与える。これは、前述した図１に示す例において前記第１シンクロ２２で第１ポンプモータ１２を固定するのと同様の状態であり、したがって各ポンプモータ１２，１３で高圧を発生させることがないので、漏れなどに起因する動力損失を防止もしくは抑制することができる。また、固定変速比である第１速や第３速を設定する場合、第２ブレーキＢ２によってモータ軸１１を固定し、第２ポンプモータ１３に代わって第２遊星歯車機構４のサンギヤ４Ｓに反力を与える。これは、前述した図１に示す例において前記Ｒシンクロ２５で第２ポンプモータ１３を固定するのと同様の状態であり、したがって各ポンプモータ１２，１３で高圧を発生させることがないので、漏れなどに起因する動力損失を防止もしくは抑制することができる。
【００６１】
上記の各具体例に基づいて説明したようにこの発明の動力伝達装置は、回転を止めるロック状態に制御できる可変容量型のポンプモータ１２，１３を備えているが、これらに連結されているモータ軸９，１１の回転を止める場合、機械的なブレーキ機構によって固定するように構成してあるので、ポンプモータ１２，１３に高圧が発生したり、それに伴って流体圧の漏れなどに起因する動力損失が生じたりすることを防止もしくは抑制することができる。また、図１に示すように、シンクロ２２，２５を固定ハブ２６，２８に係合させるように構成すれば、シンクロの両側のスペースを有効に利用することができ、その結果、装置全体の構成をコンパクト化し、車載性を向上させることができる。
【００６２】
ここで上記の具体例とこの発明との関係を簡単に説明すると、上記の遊星歯車機構３，４および各ギヤ対１７，１８，１９，２０，２１がこの発明の伝動機構に相当する。
【００６３】
なお、この発明は上述した各具体例に限定されないのであって、ポンプモータのロータとケーシングとの一方に、動力源からの動力を入力し、かつ他方からモータ軸などに動力を出力するように構成することにより、ポンプモータ自体に差動作用を行わせるように構成してもよい。このように構成した場合、前述した遊星歯車機構を省力することが可能になる。また、この発明では、ギヤ対に替えてベルトやチェーンなどの機構を用いてもよい。さらに、この発明で差動作用のある歯車機構を用いる場合、シングルピニオン型遊星歯車機構に替えて例えばダブルピニオン型遊星歯車機構を用いることができ、あるいは更に他の構成の差動歯車機構によって構成することもできる。またさらに、動力源は一方の差動機構に直接連結する替わりに、前述したカウンタギヤ対のアイドルギヤに連結してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】この発明に係る動力伝達装置の一例を模式的に示すスケルトン図である。
【図２】各変速段を設定する際の各ポンプモータおよび各シンクロの動作状態をまとめて示す図表である。
【図３】この発明に係る動力伝達装置の他の例を模式的に示すスケルトン図である。
【符号の説明】
【００６５】
１…動力源（Ｅ／Ｇ）、  ２…入力部材、  ３…第１遊星歯車機構、  ４…第２遊星歯車機構、  ３Ｓ，４Ｓ…サンギヤ、  ３Ｒ，４Ｒ…リングギヤ、  ３Ｃ，４Ｃ…キャリヤ、  ８…第１中間軸、  ９…モータ軸、  １０…第２中間軸、  １１…モータ軸、  １２…可変容量型ポンプモータ（第１ポンプモータ）、  １３…可変容量型ポンプモータ（第２ポンプモータ）、  １６…出力軸、  １７，１８，１９，２０，２１…ギヤ対、  １７Ａ…第４速駆動ギヤ、  １８Ａ…第２速駆動ギヤ、  １７Ｂ…第４速従動ギヤ、  １８Ｂ…第２速従動ギヤ、  １９Ａ…第３速駆動ギヤ、  ２１Ａ…発進駆動ギヤ、  ２１Ｂ…発進従動ギヤ、  ２２…第１のシンクロナイザー（第１シンクロ）、  ２３…第２のシンクロナイザー（第２シンクロ）、  ２４…第３のシンクロナイザー（第３シンクロ）、  ２５…後進用のシンクロナイザー（Ｒシンクロ）、  ２６，２８…固定ハブ、  ２７…固定部、  ３９…電子制御装置（ＥＣＵ）、  ４０…第４シンクロ。
【図１】
2007327531.tif 000003
【図２】
2007327531.tif 000004
【図３】
2007327531.tif 000005