(57)【要約】【課題】簡易な構成の手段により、車両の発進時や加減速時にオイルポンプのオイル吐出量を多くし、変速機による迅速な変速動作が可能な車両用変速装置を提供する。【解決手段】オイルポンプ４によって発生された油圧を利用して変速動作を行なう変速機２を備えている、車両用変速装置Ａであって、エンジン１０の出力軸１０ａに駆動連結されていることによりエンジン１０の回転数に対応した回転数で回転するエンジン側回転部材６と、変速機２によって変速された後の回転数で回転する変速機出力側回転部材３Ｂとのそれぞれからトルクを受けるように設けられ、かつエンジン側回転部材６および変速機出力側回転部材３Ｂの差回転に対応した回転数でオイルポンプ４を駆動させるオイルポンプ駆動用の差動回転発生手段５を、さらに備えている。【選択図】  図１
2017101704.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの出力トルクを利用して駆動されるオイルポンプと、
このオイルポンプによって発生された油圧を利用して前記エンジンの出力トルクの変速動作を行なう変速機と、
を備えている、車両用変速装置であって、
前記エンジンの出力軸に駆動連結されていることにより前記エンジンの回転数に対応した回転数で回転するエンジン側回転部材と、前記変速機によって変速された後の回転数で回転する変速機出力側回転部材とのそれぞれからトルクを受けるように設けられ、かつ前記エンジン側回転部材および前記変速機出力側回転部材の差回転に対応した回転数で前記オイルポンプを駆動させるオイルポンプ駆動用の差動回転発生手段を、さらに備えていることを特徴とする、車両用変速装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オイルポンプによって発生された油圧を利用して変速機による変速動作が可能とされた車両用変速装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用変速装置としては、たとえば特許文献1に記載されているように、ベルト式の無段変速機（ＣＶＴ）と、エンジン出力を利用して駆動されるオイルポンプとを備え、かつこのオイルポンプによって発生させた油圧を利用して無段変速機の変速動作が行なわれるように構成されたものがある。前記無段変速機は、トルク伝達用のベルトが掛け回されているプライマリおよびセカンダリの一対のプーリのそれぞれの幅が油圧を利用して変更可能であり、この変更に伴い、各プーリに対するベルトの巻き掛け径も変更され、変速比が変化するように構成されている。
【０００３】
しかしながら、前記従来技術においては、次に述べるように、未だ解決すべき余地がある。
すなわち、従来においては、オイルポンプがエンジンの出力軸に対し、トルクコンバータのケースを介して直結されており、オイルポンプの回転数は、エンジンの回転数と常に一致している。このため、車両が略一定の速度で走行している際には特段の不具合は無いものの、必要以上のオイル吐出量を発生させている。また、車両の発進時や加減速時においては、無段変速機における変速動作を迅速に行なわせようとしてオイルポンプから無段変速機に供給されるオイル量を急速に増加させようとしても、そのようなことは困難である。その結果、無段変速機の変速動作の俊敏性が劣るものとなり、このことに起因して車両の燃費が悪化する虞がある。
【０００４】
なお、前記したような不具合を防止するための手段としては、たとえば特許文献２に記載されているように、オイルポンプをモータによって駆動し、車両の走行条件に対応させてオイルポンプの回転数を制御することが考えられる。ところが、このような手段によれば、モータが必要であるばかりか、オイルポンプの回転数を車両の走行条件に対応させて適切に制御するための装置構成も複雑となるため、全体のコストが高価となる不利がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−２３０１３１号公報
【特許文献２】特開２００４−１２４９６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、前記したような事情のもとで考え出されたものであり、簡易な構成の手段により、車両の発進時や加減速時にオイルポンプからのオイル吐出量を多くすることができ、変速機に迅速な変速動作を行なわせることが可能な車両用変速装置を提供することを、その課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。
【０００８】
本発明により提供される車両用変速装置は、エンジンの出力トルクを利用して駆動され
るオイルポンプと、このオイルポンプによって発生された油圧を利用して前記エンジンの出力トルクの変速動作を行なう変速機と、を備えている、車両用変速装置であって、前記エンジンの出力軸に駆動連結されていることにより前記エンジンの回転数に対応した回転数で回転するエンジン側回転部材と、前記変速機によって変速された後の回転数で回転する変速機出力側回転部材とのそれぞれからトルクを受けるように設けられ、かつ前記エンジン側回転部材および前記変速機出力側回転部材の差回転に対応した回転数で前記オイルポンプを駆動させるオイルポンプ駆動用の差動回転発生手段を、さらに備えていることを特徴としている。
【０００９】
このような構成によれば、次のような効果が得られる。
第１に、車両の発進時や加減速時には、エンジン側回転部材と変速機出力側回転部材との差回転が大きくなるが、このように差回転が大きくなると、オイルポンプ駆動用の差動回転発生手段によって駆動されるオイルポンプの回転数が高くなる。したがって、車両発進時や加減速時には、定常走行時よりもオイルポンプからのオイル吐出量を多くし、変速機において油圧を利用した変速動作を俊敏かつ適切に行なわせることができる。その結果、車両の燃費をよくすることができる。
第２に、オイルポンプ駆動用の差動回転発生手段としては、たとえば遊星歯車機構などの比較的廉価に製造し得る機構を用いることが可能である。また、車両の発進時や加減速時にオイルポンプからのオイル吐出量を多くするための手段として、特別な制御を行なう必要はない。オイルポンプをモータにより駆動させる電気方式とした場合には、煩雑な制御が必要であるが、本発明では、そのような制御は不要である。したがって、全体の製造コストを廉価なものに抑制することが可能である。また、故障などを生じ難いものとし、信頼性の高いものとすることも可能である。
【００１０】
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行なう発明の実施の形態の説明から、より明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る車両用変速装置の一例を示す概略説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。
【００１３】
図１に示す車両用変速装置Ａは、エンジン１０の出力軸１０ａからトルクコンバータ１１を介してエンジン出力を受け、かつそのトルクをベルト式の無段変速機２（ＣＶＴ）を利用して変速してから差動歯車装置８に伝達するものである。差動歯車装置８には、駆動輪９が装着された一対の車軸９０が連結されている。
【００１４】
車両用変速装置Ａは、無段変速機２のプライマリおよびセカンダリのプーリ２ａ，２ｂがそれぞれ取り付けられているプライマリ軸３Ａおよびセカンダリ軸３Ｂを有する他、オイルポンプ４、遊星歯車機構５、トルコンケース出力軸６、ならびに車両の前後進切替え機構７を備えている。
ここで、遊星歯車機構５は、本発明でいう「オイルポンプ駆動用の差動回転発生手段」を構成しており、後述するようにオイルポンプ４を駆動させる。トルコンケース出力軸６は、トルクコンバータ１１のケース１１ａに直結された中空状の軸であり、本発明でいう「エンジン側回転部材」の一例に相当する。このトルコンケース出力軸６は、エンジン１０の出力軸１０ａに連動して回転し、かつその回転数Ｎａはエンジン１０の回転数と同一である。セカンダリ軸３Ｂは、本発明でいう「変速機出力側回転部材」の一例に相当する。
【００１５】
無段変速機２は、従来既知のものと同様な構成であり、プライマリおよびセカンダリの一対のプーリ２ａ，２ｂに対するベルト２８の巻き掛け径を変化させることにより無段階の変速が可能なものである。プーリ２ａ，２ｂは、油室２９ａ，２９ｂへのオイルの流入出によって軸長方向に変位する可動シーブ２０ａ，２０ｂと、そのような変位を生じない固定シーブ２１ａ，２１ｂとが組み合わされた構成であり、可動シーブ２０ａ，２０ｂが軸長方向に変位してプーリ２ａ，２ｂの幅が変更されることにより、ベルト２８の巻き掛け径が変化し、変速動作が行なわれる。油室２９ａ，２９ｂに供給されるオイルは、オイルポンプ４から吐出され、かつ油圧制御弁などを含む油圧制御部４９を介して送られてくるオイルである。
【００１６】
車両の前後進切替え機構７は、トルクコンバータ１１のタービン１１ｂに連結されたタービンアウトプット軸３３の回転方向を切り替え、プライマリ軸３Ａの回転方向を切り替えるための機構であり、遊星歯車機構を用いて構成されている。この車両の前後進切替え用機構７は、たとえば特開２０１２−３１８９２号公報などに記載されている従来既知の機構であり、タービンアウトプット軸３３から入力を受けるサンギヤ７０、ピニオンギヤ７１、リングギヤ７２、キャリヤ７３用のブレーキ７４、および不図示のクラッチを備えておいる。サンギヤ７０に連結された出力軸が、プライマリ軸３Ａである。セカンダリ軸３Ｂは、変速後のトルクを差動歯車装置８のリングギヤ８０に伝達するための出力ギヤ３０を備えている。
【００１７】
オイルポンプ４は、オイル流入用および流出用のポート（不図示）を有するケース４２内に固定された内歯歯車４０と、その内側に内接する外歯歯車４１とを組み合わせた内接歯車ポンプであり、外歯歯車４１が正逆いずれの方向に回転する場合であってもオイル吐出が可能な構成である。
【００１８】
遊星歯車機構５は、トルコンケース出力軸６に連結されたサンギヤ５０、セカンダリ軸３Ｂからトルクを受けるリングギヤ５１、および複数のピニオンギヤ５２を支持するキャリヤ５３を備えており、このキャリヤ５３の回転に伴ってオイルポンプ４の外歯歯車４１が回転するように構成されている。セカンダリ軸３Ｂからリングギヤ５１へのトルク伝達は、たとえばセカンダリ軸３Ｂのギヤ３１とリングギヤ５１とをチェーン３２を用いて駆動連結することにより行なわれている。ただし、セカンダリ軸３Ｂの回転方向によっては、これに限定されず、たとえばセカンダリ軸３Ｂとリングギヤ５１とを歯車を利用して駆動連結する手段を用いることもできる。遊星歯車機構５は、前記したような構成とされていることにより、エンジン１０の回転数Ｎａ（トルコンケース出力軸６の回転数と一致）とセカンダリ軸３Ｂの回転数Ｎｂとの差に対応した回転数Ｎｃでキャリヤ５３が回転し、かつその回転数Ｎｃでオイルポンプ４の外歯歯車４１を回転させる。
【００１９】
次に、前記した車両用変速装置Ａの作用について説明する。
【００２０】
まず、車両が略一定の速度で走行する定常走行時には、エンジン１０の回転数Ｎａとセカンダリ軸３Ｂの回転数Ｎｂとの差はさほど大きくないが、車両の発進時や加減速時には、前記の差は定常走行時の差よりも大きくなる。このように、前記した回転数の差が大きくなると、遊星歯車機構５のキャリヤ５３の回転数Ｎｃが高くなり、オイルポンプ４の駆動回転速度が速められる。すると、オイルポンプ４からの吐出量が多くなり、無段変速機２の油室２９ａ，２９ｂに流入するオイル流量（単位時間あたりの流量）を定常走行時よりも多くすることができる。その結果、車両の発進時や加減速時には、無段変速機２において油圧を利用した変速動作を俊敏かつ適切に行なわせることが可能となる。このため、変速動作の遅れに起因して車両の燃費が悪くなることを回避し、燃費をよくすることが可能となる。
【００２１】
本実施形態の車両用変速装置Ａにおいては、車両の発進時や加減速時においてオイルポンプ４からのオイル吐出量を多くするための手段として、遊星歯車機構５を用いているが、たとえばオイルポンプ４をモータ駆動とする場合とは異なり、煩雑なモータ制御などは不要であり、故障などを生じ難く、信頼性の高いものとすることが可能である。また、遊星歯車機構５は比較的廉価に製造することが可能であり、たとえばモータおよびモータ用の制御手段を用いる場合と比較すると、全体の製造コストを廉価にすることも可能である。
【００２２】
本発明は、上述した実施形態の内容に限定されない。本発明に係る車両用変速装置の各部の具体的な構成は、本発明の意図する範囲内において種々に設計変更自在である。
【００２３】
変速機としては、油圧を利用して変速動作を行なうものであれば、その具体的な種類を問わず、本発明の適用対象とすることが可能である。したがって、ベルト式の無段変速機に代えて、たとえばチェーン式やトロイダル方式などの無段変速機を用いたり、あるいは自動変速機を用いるといったことも可能である。オイルポンプの具体的な種類や構成も限定されない。
【００２４】
本発明でいう「オイルポンプ駆動用の差動回転発生手段」は、エンジン側回転部材と変速機出力側回転部材とのそれぞれからトルクを受け、かつエンジン側回転部材および変速機出力側回転部材の差回転に対応した回転数でオイルポンプを駆動させる構成であればよい。したがって、遊星歯車機構とは異なる構成の差動歯車機構を用いることも可能である。
本発明でいう「エンジン側回転部材」は、エンジンの出力軸に駆動連結されていることによりエンジンの回転数に対応した回転数で回転する部材であればよく、トルコンケース出力軸に限定されない。同様に、「変速機出力側回転部材」は、変速機によって変速された後の回転数で回転する部材であればよく、セカンダリ軸に限定されない。変速機によっては、セカンダリ軸の後段に第３の軸をさらに備えたものがあるが、この第３の軸を変速機出力側回転部材とすることも可能である。
【符号の説明】
【００２５】
Ａ  車両用変速装置
１０  エンジン
１０ａ  出力軸（エンジンの）
２  無段変速機（変速機）
３Ａ  プライマリ軸
３Ｂ  セカンダリ軸（変速機出力側回転部材）
４  オイルポンプ
４０  内歯歯車（オイルポンプの）
４１  外歯歯車（オイルポンプの）
５  遊星歯車機構（オイルポンプ駆動用の差動回転発生手段）
５０  サンギヤ（遊星歯車機構の）
５１  リングギヤ（遊星歯車機構の）
５３  キャリヤ（遊星歯車機構の）
６  トルコンケース出力軸（エンジン側回転部材）
【図１】
2017101704.tif 000003