(57)【要約】【課題】コンパクト化を図り、車両搭載性の向上が可能な自動変速機を提供する。【解決手段】自動変速機１にあって、第１軸ＡＸ１上に、入力軸１０と、該入力軸１０の回転をそのまま出力又は反転出力し得る前後進切換え装置３０と、該前後進切換え装置３０からの回転を入力するプライマリプーリ２１と、を配置し、第２軸ＡＸ２上に、セカンダリプーリ２２と、該セカンダリプーリ２２の回転を減速する減速機構４０と、２つの駆動軸７０Ｌ，７０Ｒに回転を伝達するディファレンシャル装置６０と、を配置し、セカンダリプーリ２２の内周側を、駆動軸７０Ｌが通ってディファレンシャル装置６０に連結される。自動変速機１を、第１軸ＡＸ１と第２軸ＡＸ２との合計２つの軸で構成できるので、コンパクト化が可能となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１軸上に配置され、駆動源に駆動連結される入力軸と、
前記第１軸上に配置され、前記入力軸の回転をそのまま出力又は反転出力し得る前後進切換え装置と、
前記第１軸上に配置されると共に前記前後進切換え装置からの回転を入力するプライマリプーリと、前記第１軸と平行な第２軸上に配置されたセカンダリプーリと、それらプーリに巻き掛けられたベルトと、を有する無段変速機構と、
前記第２軸上に配置され、前記セカンダリプーリの回転を減速する減速機構と、
前記第２軸上に配置され、左右の車輪にそれぞれ駆動連結される２つの駆動軸に前記減速機構からの回転を伝達するディファレンシャル装置と、を備え、
前記セカンダリプーリの内周側は、前記２つの駆動軸のうちの一方が通って前記ディファレンシャル装置に連結可能となるように構成されている、
ことを特徴とする自動変速機。
【請求項２】
前記減速機構は、前記セカンダリプーリに駆動連結されるサンギヤと、ケースに対して固定されるリングギヤと、前記サンギヤ及び前記リングギヤに噛合するピニオンを回転自在に支持するキャリヤと、を有する減速プラネタリギヤである、
ことを特徴とする請求項１に記載の自動変速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この技術は、車両等に搭載される自動変速機に係り、特に第１軸上のプライマリプーリ、第２軸上のセカンダリプーリ、及びそれらプーリに巻き掛けられたベルトを有する無段変速機構を備えた自動変速機に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両等に搭載される自動変速機にあってベルト式無段変速装置を用いたものがある（特許文献１参照）。一般にベルト式無段変速装置を備えた自動変速機にあっては、エンジン等の駆動源の回転を前後進切換え装置によって正転回転又は逆転回転を切換えてベルト式無段変速装置のプライマリプーリに入力し、無段変速しつつセカンダリプーリから変速回転を出力し、その変速回転をカウンタシャフトによって減速しつつ反転してディファレンシャル装置に伝達するように構成されている。従って、このような自動変速機は、前後進切換え装置及びプライマリプーリが配置された第１軸、セカンダリプーリが配置された第２軸、カウンタシャフトが配置された第３軸、ディファレンシャル装置が配置された第４軸、の合計４つの軸を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２１１８０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記特許文献１の自動変速機のように合計４つの軸を有するものは、それら４つの軸が平行に配置されるため、軸方向に直交する方向に対してコンパクト化が難しく、車両搭載性の向上が難しいという問題がある。
【０００５】
また、例えば前後進切換え機構で前進走行時に逆転回転を出力することで、反転を行うカウンタシャフトを省略し、３つの軸で構成することも考えられるが、カウンタシャフトにおける減速比が得られなくなるので、無段変速装置で大きな減速比を達成する必要が生じ、ベルトスリップを防止するために大きな油圧も必要となり、オイルポンプの駆動損失が大きくなって、燃費向上が難しいという問題がある。
【０００６】
そこで、コンパクト化を図り、車両搭載性の向上が可能な自動変速機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】
【０００７】
本自動変速機（１）は、第１軸（ＡＸ１）上に配置され、駆動源（２）に駆動連結される入力軸（１０）と、
前記第１軸（ＡＸ１）上に配置され、前記入力軸（１０）の回転をそのまま出力又は反転出力し得る前後進切換え装置（３０）と、
前記第１軸（ＡＸ１）上に配置されると共に前記前後進切換え装置（３０）からの回転を入力するプライマリプーリ（２１）と、前記第１軸（ＡＸ１）と平行な第２軸（ＡＸ２）上に配置されたセカンダリプーリ（２２）と、それらプーリに巻き掛けられたベルト（２３）と、を有する無段変速機構（２０）と、
前記第２軸（ＡＸ２）上に配置され、前記セカンダリプーリ（２２）の回転を減速する減速機構（４０）と、
前記第２軸（ＡＸ２）上に配置され、左右の車輪（８０Ｌ，８０Ｒ）にそれぞれ駆動連結される２つの駆動軸（７０Ｌ，７０Ｒ）に前記減速機構（４０）からの回転を伝達するディファレンシャル装置（６０）と、を備え、
前記セカンダリプーリ（２２）の内周側は、前記２つの駆動軸のうちの一方（７０Ｌ）が通って前記ディファレンシャル装置（６０）に連結可能となるように構成されていることを特徴とする。
【０００８】
なお、上記カッコ内の符号は、図面と対照するためのものであるが、これは、発明の理解を容易にするための便宜的なものであり、特許請求の範囲の構成に何等影響を及ぼすものではない。
【発明の効果】
【０００９】
本自動変速機によると、減速プラネタリギヤによりセカンダリプーリの回転を減速してディファレンシャル装置に伝達するので、無段変速装置で大きな減速比を達成することを不要とし、燃費向上を図ることができるものでありながら、第１軸と第２軸との合計２つの軸で構成できるので、コンパクト化が可能となり、車両搭載性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施の形態に係る自動変速機を示すスケルトン図。
【図２】本自動変速機の係合表。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明に係る実施の形態を図１及び図２に沿って説明する。
【００１２】
まず、本実施の形態に係る自動変速機１の概略構造について、図１に沿って説明する。自動変速機１は、図１に示すように、エンジン（駆動源）２に、例えばロックアップクラッチ付のトルクコンバータ３（或いは発進クラッチなどの発進装置であってもよい）を介して駆動連結される入力軸１０を第１軸ＡＸ１上に備えており、その入力軸１０と同軸の第１軸ＡＸ１上にあって、ケース１１内に、前後進切換え装置３０と、ベルト式の無段変速機構２０（以下、「ＣＶＴ２０」という）のプライマリプーリ２１とが配置されている。
【００１３】
また、図１に示すように、第１軸ＡＸ１と平行な第２軸ＡＸ２上には、ＣＶＴ２０のセカンダリプーリ２２と、減速機構４０と、ディファレンシャル装置６０とが配置されており、該ディファレンシャル装置６０から第２軸ＡＸ２上に左右の車輪８０Ｌ，８０Ｒに駆動連結された駆動軸（アスクルシャフト）７０Ｌ，７０Ｒが配置されている。
【００１４】
続いて、自動変速機１の詳細構成について図１に沿って説明する。上記第１軸ＡＸ１上にある入力軸１０の軸方向入力側の外周側には、前後進切換え装置３０が配置されている。前後進切換え装置３０は、大まかにクラッチＣ−１とブレーキＢ−１とダブルピニオン式の第１プラネタリギヤＤＰ１とを有して構成されている。プラネタリギヤＤＰ１は、入力軸１０に駆動連結されてエンジン２からの駆動回転が入力される第１サンギヤＳ１と、ブレーキＢ−１により係止自在な第１リングギヤＲ１と、第１サンギヤＳ１に噛合する第１ピニオンＰ１と該第１ピニオンＰ１及び第１リングギヤＲ１に噛合する第２ピニオンＰ２とを回転自在に支持し、クラッチＣ−１に接続されていると共にＣＶＴ２０のプライマリプーリ２１に駆動連結された第１キャリヤＣＲ１と、を有して構成されている。
【００１５】
即ち、前後進切換え装置３０は、図２に示すように、不図示の制御部により前進段が判断され、油圧制御装置（不図示）による油圧制御に基づきクラッチＣ−１が係合されると、図１に示すように、入力軸１０と第１キャリヤＣＲ１とが係合状態になる。すると、入力軸１０の回転が第１サンギヤＳ１及び第１キャリヤＣＲ１に入力され、第１プラネタリギヤＤＰ１全体が直結回転状態となり、つまり前後進切換え装置３０は、入力軸１０の回転をそのまま出力してプライマリプーリ２１に伝達する。
【００１６】
また、前後進切換え装置３０は、図２に示すように、不図示の制御部により後進段が判断され、油圧制御装置（不図示）による油圧制御に基づきブレーキＢ−１が係合されると、図１に示すように、第１リングギヤＲ１の回転がケース１１に対して係止された状態となる。すると、第１サンギヤＳ１に入力される入力軸１０の回転が、回転が固定された第１リングギヤＲ１によって反転されて第１キャリヤＣＲ１が逆転回転し、つまり前後進切換え装置３０は、入力軸１０の回転を反転出力してプライマリプーリ２１に伝達する。
【００１７】
上記第１軸ＡＸ１上にある入力軸１０の軸方向におけるエンジン２とは反対側には、ＣＶＴ２０のプライマリプーリ２１の固定シーブ２１ａが上記キャリヤＣＲ１に駆動連結されて固定されている。プライマリプーリ２１は、固定シーブ２１ａと、該固定シーブ２１ａに対して軸方向に可動自在な可動シーブ２１ｂとを有しており、可動シーブ２１ｂの背面に配置された作動油室の油圧によって、それら固定シーブ２１ａと可動シーブ２１ｂとの間にベルト２３を挟持している。
【００１８】
また、上記第２軸ＡＸ２上には、上記プライマリプーリ２１と対向する形で、ＣＶＴ２０のセカンダリプーリ２２が配置されている。セカンダリプーリ２２は、プライマリプーリ２１と同様に、固定シーブ２２ａと、該固定シーブ２２ａに対して軸方向に可動自在な可動シーブ２２ｂとを有しており、可動シーブ２２ｂの背面に配置された作動油室の油圧によって、それら固定シーブ２２ａと可動シーブ２２ｂとの間にベルト２３を挟持している。
【００１９】
従って、ＣＶＴ２０は、不図示の制御部からの指令に基づき油圧制御装置（不図示）によって調圧されるシーブ圧が可動シーブ２１ｂ，２２ｂの背面の作動油室に供給されることにより、プライマリプーリ２１の可動シーブ２１ｂ及びセカンダリプーリ２２の可動シーブ２２ｂの軸方向位置が制御され、ベルト２３の挟持力を調整しつつプライマリプーリ２１及びセカンダリプーリ２２におけるベルト２３の接触半径を自在に変更し、プライマリプーリ２１の回転に対するセカンダリプーリ２２の回転比である変速比を自在に達成する。
【００２０】
上記第２軸ＡＸ２上にあるセカンダリプーリ２２の固定シーブ２２ａには、該第２軸ＡＸ２を中心とした連結軸２５が駆動連結されて固定されており、該連結軸２５の端部には、減速機構４０を構成するシングルピニオン式の第２プラネタリギヤ（減速プラネタリギヤ）ＳＰが駆動連結されている。即ち、第２プラネタリギヤＳＰは、連結軸２５を介してセカンダリプーリ２２に駆動連結された第２サンギヤＳ２と、ケース１１に対して常時固定された第２リングギヤＲ２と、それら第２サンギヤＳ２及び第２リングギヤＲ２に噛合する第３ピニオンＰ３を回転自在に支持すると共にディファレンシャル装置６０に駆動連結された第２キャリヤＣＲ２と、を有して構成されている。
【００２１】
このため、減速機構４０は、第２サンギヤＳ２に入力されるセカンダリプーリ２２の回転を、回転が固定された第２リングギヤＲ２によって減速して第２キャリヤＣＲ１から出力し、つまりＣＶＴ２０の回転を減速してディファレンシャル装置６０に伝達する。この減速機構４０は、径方向から視て軸方向に前後進切換え装置３０の第１プラネタリギヤＤＰ１と重なる位置に配置されている。
【００２２】
ディファレンシャル装置６０は、ダブルピニオン式の第３プラネタリギヤＤＰ２により構成されており、上記減速機構４０に駆動連結された第３リングギヤＲ３と、第３サンギヤＳ３と、第３リングギヤＲ３に噛合する第４ピニオンＰ４と該第４ピニオンＰ４及び第３サンギヤＳ３に噛合する第５ピニオンＰ５とを回転自在に支持する第３キャリヤＣＲ３と、を有して構成されている。このように構成された第３プラネタリギヤＤＰ２は、第３リングギヤＲ３に対する第３サンギヤＳ３及び第３キャリヤＣＲ３のギヤ比が同じに設定されており、第３リングギヤＲ３に伝達された回転を第３サンギヤＳ３と第３キャリヤＣＲ３とに、それらの差回転を吸収しつつ分配する。
【００２３】
このディファレンシャル装置６０は、径方向から視て軸方向に前後進切換え装置３０のクラッチＣ−１と重なる位置に配置されている。即ち、クラッチＣ−１は、第１プラネタリギヤＤＰ１よりも小径に構成することが可能であるので、ディファレンシャル装置６０がある程度大径化しても、第１軸ＡＸ１と第２軸ＡＸ２とを近づけて配置することを可能とし、自動変速機１のコンパクト化に寄与することになる。
【００２４】
そして、ディファレンシャル装置６０の第３キャリヤＣＲ３は、車両搭載状態で右側となるスプライン部６０ＲＳに駆動連結されており、このディファレンシャル装置６０のスプライン部ＲＳには、右側の車輪８０Ｒに連結される駆動軸（アスクルシャフト）７０Ｒがスプライン連結可能となっている。また、第３サンギヤＳ３は、車両搭載状態で左側となるスプライン部６０ＬＳに駆動連結されており、このディファレンシャル装置６０のスプライン部ＬＳには、左側の車輪８０Ｌに連結される駆動軸（アスクルシャフト）７０Ｌ（２つの駆動軸のうちの一方）が、ＣＶＴ２０のセカンダリプーリ２２の内周側（中心側）にあって第２軸ＡＸ２上に形成された貫通孔を通ってスプライン連結可能となっている。このセカンダリプーリ２２の中心側に形成される貫通孔は、駆動軸７０Ｌが多少振動してもセカンダリプーリ２２に影響を及ぼさないように、駆動軸７０Ｌと隙間を存するように形成されていることが好ましい。
【００２５】
なお、第３サンギヤＳ３からセカンダリプーリ２２を通って該セカンダリプーリ２２の外側（左側）に延びる連結軸を設け、スプライン部ＬＳをセカンダリプーリ２２の外側に配置することで、駆動軸７０Ｌからの振動をスプライン部ＬＳで吸収可能に構成し、セカンダリプーリ２２に対する車輪８０Ｌからの振動の影響が受け難くなるように構成してもよい。
【００２６】
ついで、本実施の形態に係る自動変速機１の動作について図１及び図２に沿って説明する。
【００２７】
まず、自動変速機１において、例えばリバースレンジ（Ｒレンジ）が選択されて不図示の制御部からの指令で、後進段を達成する際は、図２に示すように、ブレーキＢ−１を係合する。すると、図１に示すように、前後進切換え装置３０により入力軸１０の回転が反転されてＣＶＴ２０のプライマリプーリ２１に逆転回転が伝達され、セカンダリプーリ２２から逆転回転が出力され、さらにその逆転回転が減速機構４０により減速されてディファレンシャル装置６０に伝達され、左右の車輪８０Ｌ，８０Ｒに逆転回転が出力される。なお、後進段においてＣＶＴ２０の変速比は、固定された状態に維持され、変速制御は行わない。
【００２８】
次に、自動変速機１において、例えばドライブレンジ（Ｄレンジ）が選択されて車速に基づき不図示の制御部からの指令で、前進段を達成する際は、図２に示すように、クラッチＣ−１を係合する。すると、図１に示すように、前後進切換え装置３０により入力軸１０の回転がそのまま出力されてＣＶＴ２０のプライマリプーリ２１に正転回転が伝達される。そして、ＣＶＴ２０のプライマリプーリ２１の可動シーブ２１ｂ及びセカンダリプーリ２２の可動シーブ２２ｂの軸方向位置が油圧制御されて、ベルト２３の接触半径が例えば車速やアクセル開度に応じて自在に変更され、ＣＶＴ２０の最大変速比から最小変速比までの変速比幅で入力軸１０の回転を変速する。セカンダリプーリ２２から出力される正転方向の変速された回転は、減速機構４０により減速されてディファレンシャル装置６０に伝達され、左右の車輪８０Ｌ，８０Ｒに正転方向の変速された回転が出力される。
【００２９】
＜本実施の形態のまとめ＞
以上説明した本実施の形態に係る自動変速機（１）は、第１軸（ＡＸ１）上に配置され、駆動源（２）に駆動連結される入力軸（１０）と、
前記第１軸（ＡＸ１）上に配置され、前記入力軸（１０）の回転をそのまま出力又は反転出力し得る前後進切換え装置（３０）と、
前記第１軸（ＡＸ１）上に配置されると共に前記前後進切換え装置（３０）からの回転を入力するプライマリプーリ（２１）と、前記第１軸（ＡＸ１）と平行な第２軸（ＡＸ２）上に配置されたセカンダリプーリ（２２）と、それらプーリに巻き掛けられたベルト（２３）と、を有する無段変速機構（２０）と、
前記第２軸（ＡＸ２）上に配置され、前記セカンダリプーリ（２２）の回転を減速する減速機構（４０）と、
前記第２軸（ＡＸ２）上に配置され、左右の車輪（８０Ｌ，８０Ｒ）にそれぞれ駆動連結される２つの駆動軸（７０Ｌ，７０Ｒ）に前記減速機構（４０）からの回転を伝達するディファレンシャル装置（６０）と、を備え、
前記セカンダリプーリ（２２）の内周側は、前記２つの駆動軸のうちの一方（７０Ｌ）が通って前記ディファレンシャル装置（６０）に連結可能となるように構成されていることを特徴とする。
【００３０】
これにより、第２プラネタリギヤＳＰによりセカンダリプーリ２２の回転を減速してディファレンシャル装置６０に伝達するので、ＣＶＴ２０で大きな減速比を達成することを不要とし、燃費向上を図ることができるものでありながら、第１軸ＡＸ１と第２軸ＡＸ２との合計２つの軸で構成できるので、自動変速機１のコンパクト化が可能となり、車両搭載性の向上を図ることができる。
【００３１】
また、本実施の形態に係る自動変速機（１）は、前記減速機構（４０）は、前記セカンダリプーリ（２２）に駆動連結されるサンギヤ（Ｓ２）と、ケース（１１）に対して固定されるリングギヤ（Ｒ２）と、前記サンギヤ（Ｓ２）及び前記リングギヤ（Ｒ２）に噛合するピニオン（Ｐ３）を回転自在に支持するキャリヤ（ＣＲ２）と、を有する減速プラネタリギヤ（ＳＰ）であることを特徴とする。
【００３２】
これにより、第２プラネタリギヤＳＰにおいてセカンダリプーリ２２の回転を減速する際に、例えばダブルピニオン式のプラネタリギヤを用いる場合に比して、噛合箇所を減じることができ、伝達損失を小さくして、自動変速機１としての伝達効率の低下の防止を図ることができる。
【００３３】
＜他の実施の形態の可能性＞
上述した本実施の形態に係る自動変速機１では、前後進切換え装置３０において、前進段では入力軸１０の回転をそのまま出力し、後進段では入力軸１０の回転を反転出力するものを説明したが、反対に、前進段で入力軸の回転を反転出力し、後進段で入力軸の回転をそのまま出力するようにしてもよい。この場合は、減速機構４０において、減速しつつ回転を反転するように構成することになる。このように回転を減速しつつ反転する機構としては、例えばダブルピニオン式のプラネタリギヤを用い、サンギヤにセカンダリプーリの回転を入力し、リングギヤをケースに常時固定し、キャリヤから減速した逆転回転を出力することが考えられる。このように構成した場合は、前進段にあって、前後進切換え機構における回転の反転時における伝達損失、ダブルピニオン式のプラネタリギヤにおける噛合箇所の増加による伝達損失が生じることを許容することになる。
【００３４】
また、本実施の形態に係る自動変速機１では、前後進切換え装置３０を、クラッチＣ−１、ブレーキＢ−１、及びダブルピニオン式のプラネタリギヤＤＰ１により構成したものを説明したが、これに限らず、正転回転と逆転回転とを切換えて出力できるものであれば、どのような構成でもよく、さらに、前後進切換え装置によって減速或いは増速するようなものであってもよい。
【００３５】
また、本実施の形態に係る自動変速機１では、減速機構４０として、シングルピニオン式のプラネタリギヤを用いたものを説明したが、第２軸上に配置され、回転を減速し得るものであれば、どのような機構であってもよい。
【００３６】
また、本実施の形態に係る自動変速機１では、ディファレンシャル装置６０として、ダブルピニオン式のプラネタリギヤＤＰ２を用いたものを説明したが、これに限らず、例えば左右の駆動軸に接続されるサイドギヤ及びそれを繋ぐピニオンギヤにより構成したものでもよく、さらには、左右の差動回転を制限する所謂リミテッド・スリップ・デフを組合せて搭載したものでもよい。
【００３７】
また、本実施の形態では、エンジンに接続する自動変速機１の構成について説明したが、例えばモータ・ジェネレータを第１軸上のトルクコンバータとエンジンとの間、或いはトルクコンバータの代わりに配置し、自動変速機１をハイブリッド駆動装置として構成するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００３８】
１…自動変速機
２…駆動源（エンジン）
１０…入力軸
１１…ケース
２０…無段変速機構（ＣＶＴ）
２１…プライマリプーリ
２２…セカンダリプーリ
２３…ベルト
３０…前後進切換え装置
４０…減速機構
６０…ディファレンシャル装置
７０Ｌ，７０Ｒ…駆動軸
８０Ｌ，８０Ｒ…車輪
ＡＸ１…第１軸
ＡＸ２…第２軸
ＳＰ…減速プラネタリギヤ（第２プラネタリギヤ）
Ｓ２…サンギヤ（第２サンギヤ）
ＣＲ２…キャリヤ（第２キャリヤ）
Ｐ３…ピニオン（第３ピニオン）
Ｒ２…リングギヤ（第２リングギヤ）
【図１】
2016164419.tif 000003
【図２】
2016164419.tif 000004