(57)【要約】【課題】無段変速機を介して動力伝達が行われる場合に、異音が発生するのを抑制することが可能な動力伝達装置を提供する。【解決手段】動力伝達装置２は、無段変速機５と、無段変速機５と並列に設けられたギヤ機構６と、エンジン１からの動力が無段変速機５またはギヤ機構６を介して伝達される出力軸８と、エンジン１とギヤ機構６との間に設けられた前進用クラッチＣ１と、無段変速機５のセカンダリプーリ５３と出力軸８とを選択的に連結するベルト走行用クラッチＣ２と、ギヤ機構６からの動力が入力される入力ギヤ８１と、入力ギヤ８１と出力軸８とを選択的に連結するギヤ走行用クラッチＣ３とを備える。【選択図】図１
2017211013.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、
駆動力源からの動力が前記無段変速機または前記ギヤ機構を介して伝達される出力軸とを備える動力伝達装置であって、
前記駆動力源と前記ギヤ機構との間に設けられた第１クラッチと、
前記無段変速機のセカンダリプーリと前記出力軸とを選択的に連結する第２クラッチと、
前記ギヤ機構からの動力が入力される入力ギヤと、
前記入力ギヤと前記出力軸とを選択的に連結する第３クラッチとを備えることを特徴とする動力伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動力伝達装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、無段変速機およびギヤ機構が並列に設けられ、エンジンからのトルクが無段変速機またはギヤ機構を介して出力軸に伝達される動力伝達装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
このような動力伝達装置には、エンジンとギヤ機構との間に第１クラッチが設けられるとともに、無段変速機のセカンダリプーリと出力軸との間に第２クラッチが設けられている。ギヤ機構には、カウンタシャフトと、カウンタシャフトに対して相対回転可能なアイドラギヤと、カウンタシャフトとアイドラギヤとを選択的に連結するドグクラッチとが設けられている。また、出力軸には相対回転不能に入力ギヤが設けられ、その入力ギヤはアイドラギヤに噛み合わされている。
【０００４】
そして、この動力伝達装置では、無段変速機を介して動力伝達を行う場合に、第２クラッチが係合されるとともに、第１クラッチおよびドグクラッチが解放される。このため、エンジンからのトルクが無段変速機を介して出力軸に伝達される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−１０５７０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、上記した従来の動力伝達装置では、無段変速機を介して動力伝達が行われる場合に、出力軸に入力ギヤが相対回転不能に設けられているため、入力ギヤが回転するとともに、その入力ギヤと噛み合うアイドラギヤが空転する。したがって、エンジン回転変動による駆動系のねじり共振や駆動輪から入力される回転変動が発生すると、アイドラギヤがガタ打ちして異音（歯打ち音）が発生するおそれがある。
【０００７】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、無段変速機を介して動力伝達が行われる場合に、異音が発生するのを抑制することが可能な動力伝達装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明による動力伝達装置は、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、駆動力源からの動力が無段変速機またはギヤ機構を介して伝達される出力軸とを備える。さらに、動力伝達装置は、駆動力源とギヤ機構との間に設けられた第１クラッチと、無段変速機のセカンダリプーリと出力軸とを選択的に連結する第２クラッチと、ギヤ機構からの動力が入力される入力ギヤと、入力ギヤと出力軸とを選択的に連結する第３クラッチとを備える。
【０００９】
このように構成することによって、無段変速機を介して動力伝達を行う場合に、第２クラッチが係合されるとともに、第１クラッチおよび第３クラッチが解放されることにより、入力ギヤを出力軸から切り離すことができるので、入力ギヤが回転しないようにすることができる。このため、入力ギヤと噛み合うギヤ機構の出力ギヤも回転しないようにすることができる。したがって、無段変速機を介して動力伝達が行われる場合に、駆動力源の回転変動による駆動系のねじり共振や駆動輪から入力される回転変動が発生したとしても、異音が発生するのを抑制することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の動力伝達装置によれば、無段変速機を介して動力伝達が行われる場合に、異音が発生するのを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態による動力伝達装置を備える車両を示した骨子図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。なお、本実施形態では、車両に搭載される動力伝達装置に本発明を適用した場合について説明する。
【００１３】
−車両の概略構成−
まず、図１を参照して、本発明の一実施形態による動力伝達装置２を備える車両１００の概略構成について説明する。この車両１００は、たとえば、パワートレインが横置きに配置されたＦＦ（フロントエンジンフロントドライブ）方式の車両である。
【００１４】
車両１００は、図１に示すように、走行用の駆動力源であるエンジン１と、エンジン１から出力されるトルク（動力）を駆動輪７Ｌ，７Ｒに伝達する動力伝達装置２とを備えている。
【００１５】
［エンジン］
エンジン１は、たとえば多気筒ガソリンエンジンであり、走行用の駆動力を出力可能に構成されている。このエンジン１は、吸気通路に設けられたスロットルバルブのスロットル開度（吸気空気量）、燃料噴射量、点火時期などの運転状態を制御可能である。
【００１６】
［動力伝達装置］
動力伝達装置２は、トルクコンバータ３、前後進切換装置４、ベルト式無段変速機（以下、単に「無段変速機」という）５、ギヤ機構６、出力軸８、および、デファレンシャル装置９を備えている。
【００１７】
この動力伝達装置２では、無段変速機５およびギヤ機構６が並列に設けられ、エンジン１からのトルクが無段変速機５またはギヤ機構６を介して出力軸８に伝達されるようになっている。すなわち、動力伝達装置２は、第１動力伝達経路と第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１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およびギヤ機構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１００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。
【００１８】
［トルクコンバータ］
トルクコンバータ３は、入力側のポンプインペラ３２および出力側のタービンランナ３３などを有しており、それらポンプインペラ３２とタービンランナ３３との間で流体（作動油）を介して動力伝達を行うように構成されている。ポンプインペラ３２はエンジン１のクランク軸１ａに連結され、タービンランナ３３はタービン軸３１を介して前後進切換装置４に連結されている。また、トルクコンバータ３は、ロックアップクラッチ３４が設けられ、ロックアップクラッチ３４が係合することによってポンプインペラ３２およびタービンランナ３３が一体的に回転するようになっている。
【００１９】
［前後進切換装置］
前後進切換装置４は、前進用クラッチＣ１と、後進用ブレーキＢ１と、ダブルピニオン型の遊星歯車装置４１と、正逆回転出力ギヤ４５とを備えている。遊星歯車装置４１では、キャリヤ４２がタービン軸３１および無段変速機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を介してケース２１に選択的に連結され、サンギヤ４４が前進用クラッチＣ１を介してキャリヤ４２に選択的に連結される。
【００２０】
正逆回転出力ギヤ４５は、前進用クラッチＣ１を介してキャリヤ４２に選択的に連結されるとともに、サンギヤ４４に連結されている。前進用クラッチＣ１は、エンジン１とギヤ機構６との間に設けられ、その間を選択的に連結するように構成されている。なお、前進用クラッチＣ１は、本発明の「第１クラッチ」の一例である。
【００２１】
［ギヤ機構］
ギヤ機構６は、第１カウンタ軸６２と、入力ギヤ６３と、出力ギヤ６４とを備えている。第１カウンタ軸６２には、入力ギヤ６３および出力ギヤ６４が相対回転不能に設けられている。入力ギヤ６３は、正逆回転出力ギヤ４５に噛み合わされ、出力ギヤ６４は、出力軸８の入力ギヤ８１に噛み合わされている。
【００２２】
［無段変速機］
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ている。無段変速機５は、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、その一対のプーリ５２，５３の間に巻き掛けられた伝動ベルト５４とを備えている。
【００２３】
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か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か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とを備えている。
【００２４】
無段変速機５では、一対のプーリ５２，５３のＶ溝幅が変化して伝動ベルト５４の掛かり径（有効径）が変更されることで、変速比が連続的に変更可能となっている。また、無段変速機５のセカンダリプーリ５３と出力軸８との間には、これらの間を選択的に連結するベルト走行用クラッチＣ２が設けられている。なお、ベルト走行用クラッチＣ２は、本発明の「第２クラッチ」の一例である。
【００２５】
［出力軸］
出力軸８は、中空軸であり、内部にセカンダリプーリ５３の中心軸が配置されている。この出力軸８は、セカンダリプーリ５３の中心軸に対して相対回転可能に設けられている。また、出力軸８には、入力ギヤ８１が相対回転可能に設けられるとともに、出力ギヤ８２が相対回転不能に設けられている。
【００２６】
入力ギヤ８１は、ギヤ機構６の出力ギヤ６４と噛み合っており、ギヤ機構６からのトルクが入力されるようになっている。入力ギヤ８１と出力軸８との間にはギヤ走行用クラッチＣ３が設けられ、そのギヤ走行用クラッチＣ３は入力ギヤ８１と出力軸８とを選択的に連結するように構成されている。なお、ギヤ走行用クラッチＣ３は、本発明の「第３クラッチ」の一例である。
【００２７】
出力ギヤ８２は、第２カウンタ軸９１に固定されているドリブンギヤ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と噛み合うドライブギヤ９４が設けられている。デファレンシャル装置９は、公知の差動機構によって構成されている。
【００２８】
−車両の走行パターン−
そして、車両１００では、第１動力伝達経路を介して動力が伝達されるギヤ走行と、第２動力伝達経路を介して動力が伝達されるベルト走行とを行うことが可能である。たとえば、低車速領域においてギヤ走行が選択され、低車速領域を脱するとベルト走行に切り替えられる。
【００２９】
［ギヤ走行］
ギヤ走行時には、前進用クラッチＣ１およびギヤ走行用クラッチＣ３が係合されるとともに、後進用ブレーキＢ１およびベルト走行用クラッチＣ２が解放される。
【００３０】
具体的には、前進用クラッチＣ１が係合されることで、遊星歯車装置４１のキャリヤ４２とサンギヤ４４とが連結され、タービン軸３１と正逆回転出力ギヤ４５とが一体的に回転する。また、ギヤ走行用クラッチＣ３が係合されることで、出力軸８と入力ギヤ８１とが連結されて一体的に回転する。したがって、前進用クラッチＣ１およびギヤ走行用クラッチＣ３が係合されることにより第１動力伝達経路が成立するため、エンジン１から出力されるトルクが、トルクコンバータ３、タービン軸３１、前後進切換装置４およびギヤ機構６を経由して出力軸８に伝達される。出力軸８に伝達されたトルクは、第２カウンタ軸９１およびデファレンシャル装置９を経由して左右の駆動輪７Ｌ，７Ｒに伝達される。
【００３１】
［ベルト走行］
ベルト走行時には、ベルト走行用クラッチＣ２が係合されるとともに、前進用クラッチＣ１、後進用ブレーキＢ１およびギヤ走行用クラッチＣ３が解放される。
【００３２】
具体的には、ベルト走行用クラッチＣ２が係合されることで、セカンダリプーリ５３と出力軸８とが連結されるので、セカンダリプーリ５３と出力軸８とが一体的に回転する。したがって、ベルト走行用クラッチＣ２が係合されることにより第２動力伝達経路が成立するため、エンジン１から出力されるトルクが、トルクコンバータ３、タービン軸３１、入力軸５１および無段変速機５を経由して出力軸８に伝達される。出力軸８に伝達されたトルクは、第２カウンタ軸９１およびデファレンシャル装置９を経由して左右の駆動輪７Ｌ，７Ｒに伝達される。
【００３３】
なお、前進用クラッチＣ１、後進用ブレーキＢ１およびギヤ走行用クラッチＣ３が解放されているため、ギヤ機構６の第１カウンタ軸６２（出力ギヤ６４）および出力軸８の入力ギヤ８１は回転されない。
【００３４】
［後進走行］
なお、後進時には、後進用ブレーキＢ１およびギヤ走行用クラッチＣ３が係合されるとともに、前進用クラッチＣ１およびベルト走行用クラッチＣ２が解放される。この場合には、タービン軸３１の回転方向とは反対方向に正逆回転出力ギヤ４５が回転されるため、その逆回転が、ギヤ機構６および出力軸８などを介して左右の駆動輪７Ｌ，７Ｒに伝達される。
【００３５】
−効果−
本実施形態では、上記のように、エンジン１とギヤ機構６との間に前進用クラッチＣ１および後進用ブレーキＢ１を設けるとともに、無段変速機５のセカンダリプーリ５３と出力軸８との間にベルト走行用クラッチＣ２を設けている。また、出力軸８に対して入力ギヤ８１を相対回転可能に設けるとともに、出力軸８と入力ギヤ８１とを選択的に連結するギヤ走行用クラッチＣ３を設けている。そして、無段変速機５を介して動力伝達を行うベルト走行時には、ベルト走行用クラッチＣ２が係合されるとともに、前進用クラッチＣ１、後進用ブレーキＢ１およびギヤ走行用クラッチＣ３が解放される。これにより、入力ギヤ８１を出力軸８から切り離すことができるので、入力ギヤ８１が回転しないようにすることができる。このため、入力ギヤ８１と噛み合うギヤ機構６の出力ギヤ６４も回転しないようにすることができる。したがって、無段変速機５を介して動力伝達が行われる場合に、エンジン回転変動による駆動系のねじり共振や駆動輪７Ｌ，７Ｒから入力される回転変動が発生したとしても、異音（歯打ち音）が発生するのを抑制することができる。
【００３６】
−他の実施形態−
なお、今回開示した実施形態は、すべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。したがって、本発明の技術的範囲は、上記した実施形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、本発明の技術的範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【００３７】
たとえば、本実施形態では、車両１００がＦＦ（フロントエンジンフロントドライブ）方式である例を示したが、これに限らず、車両がＦＲ（フロントエンジンリアドライブ）方式または４ＷＤ方式などであってもよい。
【００３８】
また、本実施形態では、エンジン１として多気筒ガソリンエンジンが設けられる例を示したが、これに限らず、ディーゼルエンジンなどの他のエンジンが設けられていてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明は、無段変速機およびギヤ機構が並列に設けられ、エンジンからのトルクが無段変速機またはギヤ機構を介して出力軸に伝達される動力伝達装置に利用することができる。
【符号の説明】
【００４０】
１      エンジン（駆動力源）
２      動力伝達装置
５      無段変速機
６      ギヤ機構
８      出力軸
５３    セカンダリプーリ
８１    入力ギヤ
Ｃ１    前進用クラッチ（第１クラッチ）
Ｃ２    ベルト走行用クラッチ（第２クラッチ）
Ｃ３    ギヤ走行用クラッチ（第３クラッチ）
【図１】
2017211013.tif 000003