(57)【要約】【課題】動力源から第１の動力伝達部材に伝達されるトルクを増加する場合に、ポンプ容量の増加を抑制できる動力伝達装置を提供する。【解決手段】相対回転可能に配置された第１の動力伝達部材１０および第２の動力伝達部材１１および第３の動力伝達部材２４と、第１の動力伝達部材１０に形成されたカム面１２と、第２の動力伝達部材１１に設けた動作部材１４，１５と、流体の吸入および吐出をおこなうポンプ５とを有する動力伝達装置において、第２の動力伝達部材１１と並列に、かつ、第１の動力伝達部材１０と第３の動力伝達部材２４とを接続する接続機構１９が設けられており、接続機構１９は、３つの回転要素を有する遊星機構であり、第１の回転要素２１が第１の動力伝達部材１０に接続され、第２の回転要素２０が第２の動力伝達部材１１に接続され、第３の回転要素２３が第３の動力伝達部材２４に接続されている。【選択図】図１
2009293782.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動力源の動力が伝達される第１の動力伝達部材と、この第１の動力伝達部材の動力が伝達される第２の動力伝達部材と、この第２の動力伝達部材の動力が伝達される第３の動力伝達部材とを有し、前記第１の動力伝達部材または前記第２の動力伝達部材のいずれか一方に形成されたカム面と、前記第１の動力伝達部材または第２の動力伝達部材のうち、カム面が設けられていない方の動力伝達部材に動作可能に設けられ、かつ、前記カム面に接触してその係合力により動力伝達をおこなう動作部材と、前記第１の動力伝達部材と第２の動力伝達部材とが相対回転して前記動作部材が動作すると流体の吸入および吐出をおこなうポンプとを有する動力伝達装置において、
前記第１の動力伝達部材と前記第３の動力伝達部材とを動力伝達可能に接続し、かつ、前記第２の動力伝達部材と並列に配置された接続機構が設けられており、この接続機構は、差動回転可能な３つの回転要素を有する遊星機構により構成されており、第１の回転要素が前記第１の動力伝達部材に接続され、第２の回転要素が前記第２の動力伝達部材に接続され、第３の回転要素が前記第３の動力伝達部材に接続されることを特徴とする動力伝達装置。
【請求項２】
前記遊星機構は、前記動力源から前記第１の動力伝達部材に伝達されるトルクよりも、前記第１の動力伝達部材から前記第２の動力伝達部材に伝達されるトルクの方が低くなるように、前記３つの回転要素と３つの動力伝達部材との接続関係、または第１の動力伝達部材と第２の動力伝達部材との間の変速比のうち、少なくとも一方が構成され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】
前記第１の動力伝達部材および第２の動力伝達部材および第３の動力伝達部材は、回転中心となる軸線が共通しており、前記遊星機構は、前記軸線を中心とする半径方向で内側および外側に配置された内側要素および外側要素と、前記軸線を中心とする半径方向で前記内側要素と外側要素との間に介在され、かつ、前記内側要素および外側要素との間で動力伝達可能な中間要素と、この中間要素を自転かつ公転可能に支持する支持要素とを有しており、前記外側要素が前記第１の回転要素であり、前記内側要素が前記第２の回転要素であり、前記支持要素が前記第３の回転要素であることを特徴とする請求項１または２に記載の動力伝達装置。
【請求項４】
前記第１の動力伝達部材および第２の動力伝達部材および第３の動力伝達部材は、回転中心となる軸線が共通しており、前記遊星機構は、前記軸線を中心とする半径方向で内側および外側に配置された内側要素および外側要素と、前記軸線を中心とする半径方向で前記内側要素と外側要素との間に介在され、かつ、前記内側要素および外側要素との間で動力伝達可能な中間要素と、この中間要素を自転かつ公転可能に支持する支持要素とを有しており、前記内側要素が前記第１の回転要素であり、前記外側要素が前記第２の回転要素であり、前記支持要素が前記第３の回転要素であることを特徴とする請求項１または２に記載の動力伝達装置。
【請求項５】
前記第１の動力伝達部材および第２の動力伝達部材および第３の動力伝達部材は、回転中心となる軸線が共通しており、前記遊星機構は、前記軸線を中心とする半径方向で内側および外側に配置された内側要素および外側要素と、前記軸線を中心とする半径方向で前記内側要素と外側要素との間に介在され、かつ、前記内側要素および外側要素との間で動力伝達可能な中間要素と、この中間要素を自転かつ公転可能に支持する支持要素とを有しており、前記支持要素が前記第１の回転要素であり、前記内側要素が前記第２の回転要素であり、前記外側要素が前記第３の回転要素であることを特徴とする請求項１または２に記載の動力伝達装置。
【請求項６】
前記第１の動力伝達部材および第２の動力伝達部材および第３の動力伝達部材は、回転中心となる軸線が共通しており、前記遊星機構は、前記軸線を中心とする半径方向で内側および外側に配置された内側要素および外側要素と、前記軸線を中心とする半径方向で前記内側要素と外側要素との間に介在され、かつ、前記内側要素との間で動力伝達可能な第１中間要素と、前記内側要素および第１中間要素との間で動力伝達可能な第２中間要素と、この第１中間要素および第２中間要素をそれぞれ自転可能に、かつ、一体的に公転可能に支持する支持要素とを有しており、前記支持要素が前記第１の回転要素であり、前記内側要素が前記第２の回転要素であり、前記外側要素が前記第３の回転要素であることを特徴とする請求項１または２に記載の動力伝達装置。
【請求項７】
前記第１の動力伝達部材および第２の動力伝達部材および第３の動力伝達部材は、回転中心となる軸線が共通しており、前記遊星機構は、前記軸線を中心とする半径方向で内側および外側に配置された内側要素および外側要素と、前記軸線を中心とする半径方向で前記内側要素と外側要素との間に介在され、かつ、前記内側要素との間で動力伝達可能な第１中間要素と、前記内側要素および第１中間要素との間で動力伝達可能な第２中間要素と、この第１中間要素および第２中間要素をそれぞれ自転可能に、かつ、一体的に公転可能に支持する支持要素とを有しており、前記内側要素が前記第１の回転要素であり、前記支持要素が前記第２の回転要素であり、前記外側要素が前記第３の回転要素であることを特徴とする請求項１または２に記載の動力伝達装置。
【請求項８】
前記第１の動力伝達部材および第２の動力伝達部材および第３の動力伝達部材は、回転中心となる軸線が共通しており、前記遊星機構は、前記軸線を中心とする半径方向で内側および外側に配置された内側要素および外側要素と、前記軸線を中心とする半径方向で前記内側要素と外側要素との間に介在され、かつ、前記内側要素との間で動力伝達可能な第１中間要素と、前記内側要素および第１中間要素との間で動力伝達可能な第２中間要素と、この第１中間要素および第２中間要素をそれぞれ自転可能に、かつ、一体的に公転可能に支持する支持要素とを有しており、前記外側要素が前記第１の回転要素であり、前記内側要素が前記第２の回転要素であり、前記支持要素が前記第３の回転要素であるとともに、
前記内側要素の有効径を外側要素の有効径で除算した値が０．５以下となるように、前記遊星機構が構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の動力伝達装置。
【請求項９】
前記第１の動力伝達部材および第２の動力伝達部材および第３の動力伝達部材は、回転中心となる軸線が共通しており、前記遊星機構は、前記軸線を中心とする半径方向で内側および外側に配置された内側要素および外側要素と、前記軸線を中心とする半径方向で前記内側要素と外側要素との間に介在され、かつ、前記内側要素との間で動力伝達可能な第１中間要素と、前記内側要素および第１中間要素との間で動力伝達可能な第２中間要素と、この第１中間要素および第２中間要素をそれぞれ自転可能に、かつ、一体的に公転可能に支持する支持要素とを有しており、前記外側要素が前記第１の回転要素であり、前記支持要素が前記第２の回転要素であり、前記内側要素が前記第３の回転要素であるとともに、
前記内側要素の有効径を外側要素の有効径で除算した値が０．５よりも大きくなるように、前記遊星機構が構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の動力伝達装置。
【請求項１０】
前記第１の動力伝達部材と前記第１の回転要素との間で動力伝達を可能とする状態と、前記第１の動力伝達部材と前記第１の回転要素との間で動力伝達を遮断する状態とを切り替える第１の切替機構と、
前記第１の回転要素の回転および停止を切り替える第２の切替機構と
が設けられていることを特徴とする請求項５または８または９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、第１の動力伝達部材と第２の動力伝達部材とが相対回転すると、流体室に流体が吸入され、かつ、流体室から流体が吐出されるとともに、カム面と動作部材との係合力により、第１の動力伝達部材と第２の動力伝達部材との間でおこなわれる、動力伝達装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両には動力源が搭載されており、その動力源の出力側には動力伝達装置が配置されている。この動力伝達装置としては、歯車伝動装置、巻き掛け伝動装置、係合伝動装置などがあり、係合伝動装置の一例が、特許文献１に記載されている。この特許文献１に記載された構成を説明すると、エンジンからベルト式無段変速機に至る動力伝達経路にラジアルピストンポンプが設けられている。このラジアルピストンポンプはインナーレースおよびアウターレースを有しており、前記インナーレースが前記エンジンのクランクシャフトに動力伝達可能に接続されている。これに対して、前記アウターレースはインプットシャフトを介在させてベルト式無段変速機のプライマリプーリに接続されている。また、インプットシャフトは軸線を中心として回転可能であり、前記アウターレースにはカム面が形成されている。このカム面は、軸線を中心とする半径方向で波形に変位する形状である。
【０００３】
一方、前記インナーレースの外周にはシリンダが複数設けられており、各シリンダには、前記インナーレースの半径方向に動作可能なピストンが配置されている。また、このピストンには転動体が取り付けられている。さらに、このシリンダ内には油室が形成され、この油室には圧縮コイルばねが配置されている。そして、この圧縮コイルばねの弾性力により、前記ピストンがカム面に向けて押し付けられ、前記転動体が前記カム面に接している。さらに、油室に吸入されるオイル、および油室から吐出されたオイルが流れる油圧制御装置が設けられている。この油圧制御装置は、前記油室に接続された吐出油路を有しており、その吐出油路には流量制御弁が設けられている。
【０００４】
この特許文献１においては、前記エンジンのトルクが前記インナーレースに伝達されて、前記インナーレースと前記アウターレースとが相対回転すると、前記転動体が前記カム面の形状に沿って転動する。すると、前記ピストンが前記半径方向に往復動し、前記油室にオイルが吸入され、かつ、油室からオイルか吐出される行程が繰り返される。また、前記カム面と前記転動体との係合力により、前記インナーレースの動力が前記アウターレースに伝達される。さらに、流量制御弁を制御することにより、吐出油路におけるオイルの流通抵抗を制御すると、インナーレースとアウターレースとの間で伝達されるトルクの容量を制御可能である。このように、特許文献１に記載された前記ラジアルピストンポンプは、オイルポンプとしての機能と、動力伝達装置としての機能とを兼備している。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２５６９６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記のようなラジアルピストンポンプにおいて、油圧制御装置を構成するバルブボデーの耐久性、このバルブボデーに形成された油路のシールの耐圧性および密封性などの条件は設計により決定されている。一方、前記ラジアルピストンポンプを経由して伝達されるトルク容量は、ラジアルピストンポンプの容量および油圧により決定される。ここで、油室の油圧は、前述した条件により限界がある。このため、インナーレースとアウターレースとの間で伝達するトルクの容量を高く設定する要求がある場合でも、油室の油圧を限界以上に高く設定することはできないため、ラジアルピストンポンプの容量を大きくする設計をおこなうこととなり、ラジアルピストンポンプが大型化する問題があった。
【０００７】
この発明は上記事情を背景としてなされたものであって、動力源から第１の動力伝達部材に伝達されるトルクよりも、第１の動力伝達部材を経由して第２の動力伝達部材に伝達されるトルクを低くすることのできる動力伝達装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため請求項１の発明は、動力源の動力が伝達される第１の動力伝達部材と、この第１の動力伝達部材の動力が伝達される第２の動力伝達部材と、この第２の動力伝達部材の動力が伝達される第３の動力伝達部材とを有し、前記第１の動力伝達部材または前記第２の動力伝達部材のいずれか一方に形成されたカム面と、前記第１の動力伝達部材または第２の動力伝達部材のうち、カム面が設けられていない方の動力伝達部材に動作可能に設けられ、かつ、前記カム面に接触してその係合力により動力伝達をおこなう動作部材と、前記第１の動力伝達部材と第２の動力伝達部材とが相対回転して前記動作部材が動作すると流体の吸入および吐出をおこなうポンプとを有する動力伝達装置において、前記第１の動力伝達部材と前記第３の動力伝達部材とを動力伝達可能に接続し、かつ、前記第２の動力伝達部材と並列に配置された接続機構が設けられており、この接続機構は、差動回転可能な３つの回転要素を有する遊星機構により構成されており、第１の回転要素が前記第１の動力伝達部材に接続され、第２の回転要素が前記第２の動力伝達部材に接続され、第３の回転要素が前記第３の動力伝達部材に接続されることを特徴とするものである。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１の構成に加えて、前記遊星機構は、前記動力源から前記第１の動力伝達部材に伝達されるトルクよりも、前記第１の動力伝達部材から前記第２の動力伝達部材に伝達されるトルクの方が低くなるように、前記３つの回転要素と３つの動力伝達部材との接続関係、または第１の動力伝達部材と第２の動力伝達部材との間の変速比のうち、少なくとも一方が構成されていることを特徴とするものである。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項１または２の構成に加えて、前記第１の動力伝達部材および第２の動力伝達部材および第３の動力伝達部材は、回転中心となる軸線が共通しており、前記遊星機構は、前記軸線を中心とする半径方向で内側および外側に配置された内側要素および外側要素と、前記軸線を中心とする半径方向で前記内側要素と外側要素との間に介在され、かつ、前記内側要素および外側要素との間で動力伝達可能な中間要素と、この中間要素を自転かつ公転可能に支持する支持要素とを有しており、前記外側要素が前記第１の回転要素であり、前記内側要素が前記第２の回転要素であり、前記支持要素が前記第３の回転要素であることを特徴とするものである。
【００１１】
請求項４の発明は、請求項１または２の構成に加えて、前記第１の動力伝達部材および第２の動力伝達部材および第３の動力伝達部材は、回転中心となる軸線が共通しており、前記遊星機構は、前記軸線を中心とする半径方向で内側および外側に配置された内側要素および外側要素と、前記軸線を中心とする半径方向で前記内側要素と外側要素との間に介在され、かつ、前記内側要素および外側要素との間で動力伝達可能な中間要素と、この中間要素を自転かつ公転可能に支持する支持要素とを有しており、前記内側要素が前記第１の回転要素であり、前記外側要素が前記第２の回転要素であり、前記支持要素が前記第３の回転要素であることを特徴とするものである。
【００１２】
請求項５の発明は、請求項１または２の構成に加えて、前記第１の動力伝達部材および第２の動力伝達部材および第３の動力伝達部材は、回転中心となる軸線が共通しており、前記遊星機構は、前記軸線を中心とする半径方向で内側および外側に配置された内側要素および外側要素と、前記軸線を中心とする半径方向で前記内側要素と外側要素との間に介在され、かつ、前記内側要素および外側要素との間で動力伝達可能な中間要素と、この中間要素を自転かつ公転可能に支持する支持要素とを有しており、前記支持要素が前記第１の回転要素であり、前記内側要素が前記第２の回転要素であり、前記外側要素が前記第３の回転要素であることを特徴とするものである。
【００１３】
請求項６の発明は、請求項１または２の構成に加えて、前記第１の動力伝達部材および第２の動力伝達部材および第３の動力伝達部材は、回転中心となる軸線が共通しており、前記遊星機構は、前記軸線を中心とする半径方向で内側および外側に配置された内側要素および外側要素と、前記軸線を中心とする半径方向で前記内側要素と外側要素との間に介在され、かつ、前記内側要素との間で動力伝達可能な第１中間要素と、前記内側要素および第１中間要素との間で動力伝達可能な第２中間要素と、この第１中間要素および第２中間要素をそれぞれ自転可能に、かつ、一体的に公転可能に支持する支持要素とを有しており、前記支持要素が前記第１の回転要素であり、前記内側要素が前記第２の回転要素であり、前記外側要素が前記第３の回転要素であることを特徴とするものである。
【００１４】
請求項７の発明は、請求項１または２の構成に加えて、前記第１の動力伝達部材および第２の動力伝達部材および第３の動力伝達部材は、回転中心となる軸線が共通しており、前記遊星機構は、前記軸線を中心とする半径方向で内側および外側に配置された内側要素および外側要素と、前記軸線を中心とする半径方向で前記内側要素と外側要素との間に介在され、かつ、前記内側要素との間で動力伝達可能な第１中間要素と、前記内側要素および第１中間要素との間で動力伝達可能な第２中間要素と、この第１中間要素および第２中間要素をそれぞれ自転可能に、かつ、一体的に公転可能に支持する支持要素とを有しており、前記内側要素が前記第１の回転要素であり、前記支持要素が前記第２の回転要素であり、前記外側要素が前記第３の回転要素であることを特徴とするものである。
【００１５】
請求項８の発明は、請求項１または２の構成に加えて、前記第１の動力伝達部材および第２の動力伝達部材および第３の動力伝達部材は、回転中心となる軸線が共通しており、前記遊星機構は、前記軸線を中心とする半径方向で内側および外側に配置された内側要素および外側要素と、前記軸線を中心とする半径方向で前記内側要素と外側要素との間に介在され、かつ、前記内側要素との間で動力伝達可能な第１中間要素と、前記内側要素および第１中間要素との間で動力伝達可能な第２中間要素と、この第１中間要素および第２中間要素をそれぞれ自転可能に、かつ、一体的に公転可能に支持する支持要素とを有しており、前記外側要素が前記第１の回転要素であり、前記内側要素が前記第２の回転要素であり、前記支持要素が前記第３の回転要素であるとともに、前記内側要素の有効径を外側要素の有効径で除算した値が０．５以下となるように、前記遊星機構が構成されていることを特徴とするものである。
【００１６】
請求項９の発明は、請求項１または２の構成に加えて、前記第１の動力伝達部材および第２の動力伝達部材および第３の動力伝達部材は、回転中心となる軸線が共通しており、前記遊星機構は、前記軸線を中心とする半径方向で内側および外側に配置された内側要素および外側要素と、前記軸線を中心とする半径方向で前記内側要素と外側要素との間に介在され、かつ、前記内側要素との間で動力伝達可能な第１中間要素と、前記内側要素および第１中間要素との間で動力伝達可能な第２中間要素と、この第１中間要素および第２中間要素をそれぞれ自転可能に、かつ、一体的に公転可能に支持する支持要素とを有しており、前記外側要素が前記第１の回転要素であり、前記支持要素が前記第２の回転要素であり、前記内側要素が前記第３の回転要素であるとともに、前記内側要素の有効径を外側要素の有効径で除算した値が０．５よりも大きくなるように、前記遊星機構が構成されていることを特徴とするものである。
【００１７】
請求項１０の発明は、請求項５または８または９の構成に加えて、前記第１の動力伝達部材と前記第１の回転要素との間で動力伝達を可能とする状態と、前記第１の動力伝達部材と前記第１の回転要素との間で動力伝達を遮断する状態とを切り替える第１の切替機構と、前記第１の回転要素の回転および停止を切り替える第２の切替機構とが設けられていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１ないし１０の発明によれば、動力源の動力が第１の動力伝達部材に伝達されるともに、動作部材とカム面とが接触して、その係合力により、第１の動力伝達部材と第２の動力伝達部材との間で動力伝達がおこなわれる。また、第１の動力伝達部材と第２の動力伝達部材とが相対回転して動作部材が動作すると、ポンプで流体の吸入および吐出がおこなわれる。この第２の動力伝達部材の動力は第３の動力伝達部材に伝達される。一方、第１の動力伝達部材の動力が、第２の動力伝達部材を迂回し、かつ、接続機構を経由して第３の動力伝達部材に伝達されるため、動力源から第１の動力伝達部材に伝達されるトルクよりも、第１の動力伝達部材から第２の動力伝達部材に伝達されるトルクを低くすることができる。したがって、ポンプ容量が増加することを回避でき、ポンプの大型化を抑制できる。
【００１９】
請求項５、８、９の発明によれば、請求項１または２の発明と同様の効果を得られる他に、第１の動力伝達部材および第２の動力伝達部材の回転方向が常に同一となる。
【００２０】
請求項１０の発明によれば、請求項５または８または９の発明と同様の効果を得られる他に、第１の動力伝達部材と第１の回転要素との間の経路を、動力伝達をおこなえる状態、または動力伝達が遮断される状態に切り替えることができる。また、第１の回転要素の回転および停止を切り替えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
この発明の動力伝達装置は、動力源から被駆動部材に至る動力伝達経路に配置される。この動力伝達経路には、変速機を設けることもできる。変速機とは、入力回転数と出力回転数との比を変更可能な伝動装置である。この変速機としては、有段変速機または無段変速機を用いることが可能である。有段変速機とは、変速比を段階的に（不連続に）変更可能な変速機である。無段変速機とは、変速比を無段階に（連続的に）変更可能な変速機である。無段変速機としては、ベルト式無段変速機またはトロイダル型無段変速機を用いることができる。有段変速機としては、遊星歯車機構を用いた変速機、選択歯車式の変速機、常時噛み合い式の変速機を用いることができる。無段変速機を用いる場合、回転要素の回転方向を正逆に切り換える前後進切換装置を設けることもできる。
【００２２】
この発明におけるポンプは、流体、具体的には非圧縮性流体である液体を吸入および吐出する。液体には水、オイル、不凍液、薬液、温水などが含まれる。この発明におけるカム面は、軸線を中心とする半径方向、または軸線に沿った方向のいずれかに変位する形状となっている。さらに、カム面を半径方向に変位させる場合の具体例としては、凹部と凸部とを交互に配置して波形のカム面を形成すること、環状のカムを楕円形状に構成すること、カムを真円形状とし、かつ、そのカムを前記回転軸線に対して偏心させて配置させることなどが挙げられる。これに対して、前記カム面を回転軸線に沿った方向に変位させる場合の具体例としては、凹部と凸部とを交互に配置して波形のカム面を形成すること、平坦面で構成したカムを楕円形状に構成し、かつ、そのカムを回転軸線に対して非垂直に配置することなどが挙げられる。そして、動作部材がカム面の形状に倣って半径方向に動作するポンプが、ラジアルピストンポンプである。これに対して、動作部材が軸線に沿った方向に動作するポンプが、アキシャルピストンポンプである。
【００２３】
この発明における第１の動力伝達部材および第２の動力伝達部材および第３の動力伝達部材は、動力源の動力を被駆動部材に伝達する回転部材である。これらの動力伝達部材には、回転軸、歯車、スプロケット、スリーブ、プーリ、キャリヤ、環状部材などの要素が含まれる。また、動力源には、内燃機関、電動モータ、油圧モータ、フライホイールなどが含まれる。また、動力源は単数でもよいし複数でもよい。ここで、複数とは、動力の発生原理が異なる動力源が複数設けられているという意味である。この発明は、車両または工作機械などに用いることが可能であり、車両にこの発明を用いる場合、被駆動部材には車輪が含まれる。これに対して、工作機械にこの発明を用いる場合、被駆動部材には加工対象物または刃物（工具）が含まれる。
【００２４】
この発明においては、第１の動力伝達部材から第２の動力伝達部材に伝達されるトルクと、第１の動力伝達部材から第３の動力伝達部材に伝達されるトルクとの分配比は、遊星機構の変速比に基づいて決定される。この発明は、動力源のトルクが、カム面を有する動力伝達部材から、動作部材を取り付けた動力伝達部材に伝達される構成、または、動力源のトルクが、動作部材を取り付けた動力伝達部材から、カム面を有する動力伝達部材に伝達される構成のいずれにも適用可能である。この発明において、「回転要素が動力伝達部材に接続され」には、「回転要素と動力伝達部材とが動力伝達可能に常時連結されている構成」と、「回転要素と動力伝達部材とが、クラッチにより動力伝達可能に接続、または動力伝達が遮断される構成」とが含まれる。この発明における流体室は、流体が出入りする空間であり、動作部材の動作により流体室の圧力が変動して、流体が流体室に吸入および吐出される構成である。
【００２５】
この発明における遊星機構には、歯車同士の噛み合い力で動力伝達をおこなう遊星歯車機構と、ローラ同士の間に介在させた作動油のせん断力で動力伝達をおこなう遊星ローラ機構とが含まれる。この発明における有効径には、内側要素と外側要素とが接触して動力伝達がおこなわれる接触点を通る円（ピッチ円）の直径が含まれる。そして、内側要素の有効径を外側要素の有効径で除算した値が所定値となるように遊星機構を構成するとき、遊星機構として遊星歯車機構を用いる場合、実用上は、直径ではなく歯数を用いて歯車を設計する。すなわち、遊星歯車機構を構成する各歯車の歯数を決定すればよい。また、内側要素の有効径を外側要素の有効径で除算した値が所定値となるように遊星機構を構成するとき、遊星機構として遊星ローラ機構を用いる場合、遊星ローラ機構を構成する各ローラの直径を決定すればよい。
【００２６】
つぎに、この発明の動力伝達装置を車両に用いる場合の具体例を、図１に基づいて説明する。図２には、車両１のパワートレーンおよび制御系統の一例が、模式的に示されている。この図２に示すパワートレーンは、いわゆるフロントエンジン・フロントドライブ形式のパワートレーン（二輪駆動車）である。まず、車両１にはエンジン２が設けられており、エンジントルクがダンパ機構３を経由してインプットシャフト４に伝達されるように構成されている。前記エンジン２は、車輪９に伝達するトルクを発生する駆動力源である。前記ダンパ機構３およびインプットシャフト４は、ケーシング（トランスアクスルケース）２５内に配置されている。インプットシャフト４は軸線Ａ１を中心として回転可能である。そして、インプットシャフト４のトルクが、オイルポンプ５を経由して無段変速機６に伝達されるとともに、無段変速機６に伝達されたトルクが、伝動装置７および終減速機８を経由して車輪９に伝達されるように構成されている。以下、この発明における動力伝達装置の実施例を順次説明する。
【００２７】
（第１実施例）
この発明における動力伝達装置の第１実施例において、オイルポンプ５は、アウターレース１０およびインナーレース１１を有している。前記アウターレース１０は、軸線Ａ１を取り囲むように環状に構成されており、このアウターレース１０はインプットシャフト４と一体回転する構成である。また、アウターレース１０の内周にはカム面１２が形成されている。このカム面１２は、軸線を中心として半径方向に変位された凹部と凸部とを、円周方向に沿って交互に配置して構成されている。つまり、軸線Ａ１と垂直な平面内で、カム面１２が波形に構成されている。そして、軸線Ａ１を中心とする半径方向で、アウターレース１０の内側にインナーレース１１が配置されている。このインナーレース１１は軸線Ａ１を中心として回転可能な円板により構成されており、インナーレース１１はインプットシャフト４の外周に取り付けられている。このインナーレース１１とインプットシャフト４とは相対回転可能である。また、インナーレース１１の外周には、円周方向に沿って複数のシリンダ（凹部）１３が形成されている。このシリンダ１３内には軸線Ａ１を中心とする半径方向に動作するピストン１４が配置されている。つまり、オイルポンプ５はピストン１４が半径方向に動作する、いわゆる「ラジアルピストンポンプ」である。また、ピストン１４には転動体１５が取り付けられている。この転動体１５は、ボールまたはローラのいずれでもよい。
【００２８】
さらに、シリンダ１３内には、軸線Ａ１を中心とする半径方向に伸縮するスプリング（図示せず）が配置されている。このスプリングのばね力がピストン１４に与えられて、転動体１５がカム面１２に接触する。さらに、シリンダ１３内には、軸線Ａ１を中心とする半径方向で、ピストン１４の内側に油室１６が形成されている。さらに、インナーレース１１には、油室１６に接続された吸入油路１７および吐出油路１８が設けられている。吸入油路１７には逆止弁（図示せず）が設けられており、この逆止弁は、油室１６にオイルが吸入される場合に開放され、油室１６からオイルを吐出する場合に閉じられる構成である。これに対して、吐出油路１８には逆止弁（図示せず）が設けられており、この逆止弁は、油室１６にオイルが吸入される場合に閉じられ、油室１６からオイルを吐出する場合に開放される構成である。
【００２９】
つぎに、アウターレース１０およびインナーレース１１を並列に、無段変速機６に接続する接続機構の構成を説明する。この第１実施例では、接続機構として遊星歯車機構、具体的には、シングルピニオン型の遊星歯車機構１９が用いられている。この遊星歯車機構１９は、サンギヤ２０と、軸線Ａ１を中心とする半径方向で、サンギヤ２０の外側に配置されたリングギヤ２１と、サンギヤ２０およびリングギヤ２１に噛合されたピニオンギヤ２２と、このピニオンギヤ２２を自転、かつ、公転可能に支持するキャリヤ２３とを有している。つまり、遊星歯車機構１９は、サンギヤ２０およびリングギヤ２１およびキャリヤ２３という３個の回転要素を差動回転可能に配置したものである。そして、サンギヤ２０がインナーレース１１と一体回転するように連結され、リングギヤ２１がアウターレース１０と一体回転するように連結され、キャリヤ２３が、無段変速機６のプライマリシャフト２４と動力伝達可能に接続されている。このプライマリシャフト２４は中空軸であり、そのプライマリシャフト２４内にインプットシャフト４が配置されている。インプットシャフト４とプライマリシャフト２４とは相対回転可能である。
【００３０】
なお、この図２では便宜上、キャリヤ２３とプライマリシャフト２４とを直接接続して示されているが、キャリヤ２３とプライマリシャフト２４との間の動力伝達経路に、前後進切換装置（図示せず）を設けることが可能である。この前後進切換装置は、キャリヤ２３の回転方向に対して、プライマリシャフト２４の回転方向を正逆に切り替える機構であり、前後進切換装置としては、遊星歯車機構の構造、または平行軸歯車式の構造を用いることができる。
【００３１】
つぎに、前記油室１６に接続された油路の構成を説明する。前記吸入油路１７に接続する油路がインプットシャフト４に形成されており、その油路に接続する油路２６が、ケーシング２５に設けられている。また、前記吐出油路１８に接続する油路がインプットシャフト４に形成されており、その油路に接続する油路２７がケーシング５に設けられている。油路２６，２７はケーシング２５の面方向および厚さ方向に沿って形成されている。また、この油路２６，２７は油圧制御装置２８に接続されている。この油圧制御装置２８は、金属製のバルブボデーに油路を形成したものであり、油圧制御装置２８は、油路同士の接続関係を切り替える方向制御弁、その油路の油圧を制御する圧力制御弁、油路のオイル量を制御する流量制御弁などを有している。さらに、特に、油路２７に接続された油路には、流量制御弁２９が設けられている。この流量制御弁２９は、電流値が制御されるソレノイドバルブにより構成されている。また、この油圧制御装置２８はオイルパン３０に接続されている。さらに、油圧制御装置２８の油路からオイルが漏れることを防止する密封装置（図示せず）が設けられている。
【００３２】
つぎに、前述の無段変速機６について説明すると、前記軸線Ａ１に沿った方向において、オイルポンプ５とダンパ機構３との間に無段変速機６が設けられている。この実施例では、無段変速機６としてベルト式無段変速機が用いられており、無段変速機６は、前述したプライマリシャフト２４に加えて、セカンダリシャフト３１を有している。このプライマリシャフト２４は、前記軸線Ａ１を中心として回転可能である。前記プライマリシャフト２４およびセカンダリシャフト３１は相互に平行に配置されており、プライマリシャフト２４と一体回転するプライマリプーリ３２が設けられ、セカンダリシャフト３１と一体回転するセカンダリプーリ３３が設けられている。また、プライマリプーリ３２およびセカンダリプーリ３３には無端状のベルト３４が巻き掛けられている。前記ケーシング２５の内部には、セカンダリシャフト３１のトルクが伝達される伝動装置７および終減速機８が設けられている。なお、伝動装置７としては、歯車伝動装置、巻き掛け伝動装置などを用いることが可能である。
【００３３】
つぎに、車両１の制御系統を説明すれば、車両１の全体を制御するコントローラとしての電子制御装置３５が設けられている。この電子制御装置３５には、加速要求（例えば、アクセルペダルの操作状態）を検知するセンサ、制動要求（例えば、ブレーキペダルの操作状態）を検知するセンサ、エンジン回転数を検知するセンサ、プライマリシャフト２４の回転数を検知するセンサ、セカンダリシャフト３１の回転数を検知するセンサ、シフトポジションを検知するセンサなどの信号が入力される。これに対して、電子制御装置３５からは、エンジン２を制御する信号、油圧制御装置２８を制御する信号などが出力される。なお、前後進切換装置（図示せず）が設けられている場合は、電子制御装置３５から前後進切換装置を制御する信号が出力される。
【００３４】
上記のように構成された車両１において、エンジントルクが、インプットシャフト４を経由してオイルポンプ６に伝達される。具体的には、インプットシャフト４のトルクがアウターレース１０に伝達される。ここで、アウターレース１０とインナーレース１１との間におけるトルクの伝達原理を説明する。アウターレース１０とアウターレース１１とが相対回転すると、転動体１５がカム面１２に沿って転動する。このため、ピストン１４がシリンダ１３内を半径方向に往復動する。このピストン１４の動作により、オイルパン３０のオイルが、油路２６および吸入油路１７を経由して油室１６に吸入され、かつ、油室１６からオイルが吐出されたオイルが、吐出油路１８および油路２７を経由して油圧制御装置２８に供給される。そして、転動体１５とカム面１２との係合力により、伝達されるトルクの容量が決定される。この具体例では、前記の流量制御弁２９の電流値を制御すると、吐出油路１８から吐出されるオイルの流通抵抗を制御できる。具体的には、流量制御弁２９を通過するオイル量を減少させて、吐出油路１８から吐出されるオイルの流通抵抗を高めると、油室１６の油圧が上昇する。また、流量制御弁２９を通過するオイル量を増加させて、吐出油路１８から吐出されるオイルの流通抵抗を低下させると、油室１６の油圧が低下する。さらに、吐出油路１８から吐出されるオイルの流通抵抗を一定に制御すると、油室１６の油圧が一定になる。
【００３５】
そして、油室１６の油圧が上昇すると、転動体１５とカム面１２との係合力が相対的に高まり、アウターレース１０とインナーレース１１との間で伝達されるトルクの容量が増加する。これに対して、油室１６の油圧が低下すると、転動体１５とカム面１２との係合力が相対的に低下し、アウターレース１０とインナーレース１１との間で伝達されるトルクの容量が低下する。さらに、油室１６の油圧が一定になると、転動体１５とカム面１２との係合力が一定になり、アウターレース１０とインナーレース１１との間で伝達されるトルクの容量が一定となる。このように、アウターレース１０の動力が転動体１５を経由してインナーレース１１に伝達される。
【００３６】
一方、この第１実施例では、遊星歯車機構１９の作用により、アウターレース１０のトルクが、２方向に分配して伝達される。ここで、シフトポジションとして前進ポジションが選択された場合において、遊星歯車機構１９の作用を、図２の共線図に基づいて説明する。前進ポジションとは、車輪９にトルクを伝達させて車両１を前進させる向きの駆動力を発生させるという運転者の意図により、選択されるポジションである。前記遊星歯車機構１９はシングルピニオン型であるため、この図２では、サンギヤ２０とリングギヤ２１との間に、キャリヤ２３が位置している。そして、エンジントルクが、アウターレース１０を経由してリングギヤ２１に伝達されてリングギヤ２１が正回転すると、サンギヤ２０で反力が受け持たれてキャリヤ２３からトルクが出力される。反力を受け持つサンギヤ２０は、正回転または逆回転のいずれでもよい。なお、図２および後述する各共線図において、遊星歯車機構の回転要素について示された矢印は、その回転要素に作用するトルクの向きを示しており、遊星歯車機構の出力要素に示された矢印は、負荷の向きを示している。
【００３７】
このように、第１実施例では、アウターレース１０のトルクがインナーレース１１を経由してキャリヤ２３に伝達されるとともに、アウターレース１０の動力の一部は、インナーレース１１を経由することなく、リングギヤ２１からキャリヤ２３に伝達される。つまり、エンジン２からアウターレース１０に伝達されたトルクが、並列な２方向に分配され、その後、キャリヤ２３で合流される構成である。このようにして、キャリヤ２３に伝達されたトルクが、無段変速機６のプライマリシャフト２４に伝達される。そのプライマリシャフト２４のトルクは、ベルト３４を経由してセカンダリシャフト３１に伝達される。無段変速機６では、変速比およびトルク容量を制御可能である。また、セカンダリシャフト３１のトルクは、伝動装置７および終減速機８を経由して車輪９に伝達される。このように、オイルポンプ５は、エンジントルクを無段変速機６に伝達するクラッチとして用いることができ、オイルポンプ５が車両１の発進装置としての機能を兼ねている。
【００３８】
このように、第１実施例では、エンジン２からアウターレース１０に伝達されたトルクのうち、インナーレース１１を経由してキャリヤ２３に伝達されるトルクを低減することができる。第１実施例において、アウターレース１０からインナーレース１１に伝達されるトルクTpump は、例えば、次式により求めることができる。
Tpump ＝ρ／（１＋ρ）＊Ｔｅ
ここで、「Ｔｅ」はエンジントルクであり、「ρ」は遊星歯車機構１９の内側要素であるサンギヤ２０のピッチ径（ピッチ円の直径）を、遊星歯車機構１９の外側要素であるリングギヤ２１のピッチ径（ピッチ円の直径）で除算した値であり、
ρ＝Ｚｓ／Ｚｒ
として求められる。ここで、「Ｚｓ」はサンギヤ２０の歯数であり、「Ｚｒ」はリングギヤ２１の歯数である。
【００３９】
このように、第１実施例では、アウターレース１０の動力の一部がインナーレース１１を経由してキャリヤ２３に伝達され、アウターレース１０の動力の一部は、インナーレース１１を経由することなく、キャリヤ２３に伝達される。このため、エンジン２からアウターレース１０に伝達されるトルクよりも、アウターレース１０からインナーレース１１に伝達されるトルクを低くすることができる。そして、油圧制御装置２８を構成するバルブボデーの耐久性、油路のシール性の条件により、油室１６の油圧を上昇することには限界があり、かつ、オイルポンプ５の伝達トルクを高くする設計上の要求がある場合に、オイルポンプ５の容量を増加することなく、インプットシャフト４からプライマリシャフト２４に伝達されるトルクを相対的に高くすることができる。したがって、オイルポンプ５の大型化を回避できる。
【００４０】
なお、図３には、第１実施例を含めた各実施例において、遊星歯車機構の仕様、遊星歯車機構を構成する要素の連結対象、アウターレースからインナーレースに伝達されるトルク（ポンプ入力トルク）、遊星歯車機構およびオイルポンプにおける動力循環の「有り」および「なし」、アウターレースおよびインナーレースが、ケーシング２５に対して逆回転することの「有り」および「なし」が示されている。また、第１実施例では、遊星歯車機構１９内で動力循環が生じることはなく、遊星歯車機構１９におけるエネルギ損失を抑制できる。さらに、第１実施例では、キャリヤ２３の回転数が相対的に低い場合に、インナーレース１１が逆回転することがある。
【００４１】
この第１実施例は、請求項１、２、３に含まれる実施例であり、第１実施例における構成と、この発明の構成との対応関係を説明すると、インプットシャフト４およびアウターレース１０が、この発明における第１の動力伝達部材に相当し、インナーレース１１が、この発明における第２の動力伝達部材に相当し、プライマリシャフト２４が、この発明における第３の動力伝達部材に相当し、ピストン１４および転動体１５が、この発明の動作部材に相当し、油室１６が、この発明の流体室に相当し、遊星歯車機構１９が、この発明の、遊星機構に相当する。また、リングギヤ２１が、この発明における第１の回転要素に相当し、サンギヤ２０が、この発明における第２の回転要素に相当し、キャリヤ２３が、この発明における第３の回転要素に相当する。
【００４２】
（第２実施例）
つぎに、この発明における動力伝達装置の第２実施例を、図４に基づいて説明する。図４において、図１と同じ構成部分については、図１と同じ符号を付してある。この第２実施例では、アウターレース１０およびインナーレース１１を、遊星歯車機構１９の回転要素に接続する関係が、第１実施例と相違する。第２実施例では、インプットシャフト４およびアウターレース１０が、サンギヤ２０と一体回転する構成である。また、インナーレース１１がリングギヤ２１と一体回転する構成である。この第２実施例でも、第１実施例と同様にして、アウターレース１０の動力の一部が、インナーレース１１を経由してリングギヤ２１に伝達される。この第２実施例においても、第１実施例で説明した前後進切換装置を設けることができる。
【００４３】
この第２実施例では、インプットシャフト４の動力の一部が、インナーレース１１を経由することなく、サンギヤ２０を経由してキャリヤ２３に伝達される。第２実施例に対応する共線図を図５に示す。そして、前進ポジションが選択され、かつ、エンジントルクがアウターレース１０を経由してリングギヤ２１に伝達されてリングギヤ２１が正回転すると、サンギヤ２０で反力が受け持たれてキャリヤ２３からトルクが出力される。このように、第２実施例では、インプットシャフト４のトルクが、アウターレース１０を経由してインナーレース１１に伝達されるとともに、インプットシャフト４の動力の一部は、インナーレース１１を経由することなく、サンギヤ２０からキャリヤ２３に伝達される。つまり、エンジン２からインプットシャフト４に伝達されたトルクが、並列な２方向に分配され、その後、キャリヤ２３で合流される構成である。このように、第２実施例でも、エンジン２からインプットシャフト４に伝達されたトルクのうち、アウターレース１０からインナーレース１１に伝達されるトルクを低減することができる。第２実施例において、アウターレース１０からインナーレース１１に伝達されるトルクTpump は、例えば、次式により求めることができる。
Tpump ＝１／（１＋ρ）＊Ｔｅ
【００４４】
このように、第２実施例では、インプットシャフト４の動力の一部がインナーレース１１を経由してキャリヤ２３に伝達され、インプットシャフト４の動力の一部は、インナーレース１１を経由することなく、キャリヤ２３に伝達される。このため、エンジン２からインプットシャフト４に伝達されるトルクに対して、アウターレース１０からインナーレース１１に伝達されるトルクを、相対的に低減することができる。したがって、第２実施例でも、オイルポンプ５の容量を増加することなく、インプットシャフト４からプライマリシャフト２４に伝達されるトルクを相対的に高くすることができ、オイルポンプ５の大型化を回避できる。また、第２実施例では、遊星歯車機構１９内で動力循環が生じることはなく、遊星歯車機構１９におけるエネルギ損失を抑制できる。なお、第２実施例では、キャリヤ２３の回転数が相対的に低い場合に、インナーレース１１が逆回転することがある。
【００４５】
この第２実施例は、請求項１、２、４に含まれる実施例であり、第２実施例における構成と、この発明の構成との対応関係を説明すると、サンギヤ２０が、この発明における第１の回転要素に相当し、リングギヤ２１が、この発明における第２の回転要素に相当し、キャリヤ２３が、この発明における第３の回転要素に相当する。第２の具体例のその他の構成と、この発明の構成との対応関係は、第１実施例の構成とこの発明の構成との対応関係と同じである。
【００４６】
（第３実施例）
つぎに、この発明における動力伝達装置の第３実施例を、図６に基づいて説明する。図６において、図１と同じ構成部分については、図１と同じ符号を付してある。この第３実施例では、アウターレース１０およびインナーレース１１を、遊星歯車機構１９の回転要素に接続する関係が、第１実施例と相違する。第３実施例では、アウターレース１０がキャリヤ２３と一体回転する構成である。また、インナーレース１１がサンギヤ２０と一体回転する構成である。さらに、リングギヤ２１がプライマリシャフト２４と動力伝達可能に接続されている。この第３実施例でも、第１実施例で説明した前後進切換装置を設けることができる。
【００４７】
さらに、第３実施例では、インプットシャフト４の端部において、インプットシャフト４の外周面とインナーレース１１の内周面との間に、２個のオイルシール５０が設けられている。このオイルシール５０は、インプットシャフト４に形成された油路と、吸入油路１７とを接続するにあたり、インプットシャフト４の外周面とインナーレース１１の内周面との間で、油路同士の接続部分をシールする装置である。このオイルシール５０は、インナーレース１１の内周面に軸線Ａ１に沿った方向で異なる位置に固定されており、そのオイルシール５０のシールリップが、インプットシャフト４の外周面に接触してシール面を形成している。このシールリップはオイルシール５０の内周側に環状に形成されており、シールリップの先端（シール面を形成する部分）には螺旋状の溝が形成されている。そして、インナーレース１１が一定方向に回転した場合に、ケーシング２５の内部Ｂ１内の空気が、溝により生じるねじポンプの原理で、２個のオイルシール５０によりシールされた空間Ｃ６内に吸い込まれるように、螺旋状の溝のねじれ方向が決定されている。
【００４８】
この第３実施例では、第１実施例と同様にして、アウターレース１０の動力の一部が、インナーレース１１を経由してリングギヤ２１に伝達される。また、第３実施例では、アウターレース１０の動力の一部が、インナーレース１１を経由することなく、キャリヤ２３を経由してリングギヤ２１に伝達される。第３実施例に対応する共線図を図７に示す。そして、前進ポジションが選択され、かつ、エンジントルクが、アウターレース１０を経由してキャリヤ２２に伝達されるとともに、アウターレース１０のトルクの一部が、インナーレース１１を経由してサンギヤ２０に伝達される。この第３実施例では、遊星歯車機構１９内で動力循環が生じ、サンギヤ２０およびキャリヤ２３のトルクにより、リングギヤ２１の回転数を上昇させる向きのトルクが生じる。つまり、エンジン２からアウターレース１０に伝達されたトルクが、並列な２方向に分配され、その後、リングギヤ２１で合流される構成である。
【００４９】
このように、第３実施例でも、エンジン２からアウターレース１０に伝達されたトルクよりも、アウターレース１０からインナーレース１１に伝達されるトルクを低くすることができる。第３実施例において、アウターレース１０からインナーレース１１に伝達されるトルクTpump は、例えば、次式により求めることができる。
Tpump ＝ρ＊Ｔｅ
【００５０】
このように、第３実施例においては、エンジン２からアウターレース１０に伝達されるトルクに対して、アウターレース１０からインナーレース１１に伝達されるトルクを、相対的に低減することができる。したがって、第３実施例でも、オイルポンプ５の容量を増加することなく、インプットシャフト４からプライマリシャフト２４に伝達されるトルクを相対的に高くすることができ、オイルポンプ５の大型化を回避できる。さらに、第３実施例では、リングギヤ２３の回転方向および回転数に関わりなく、インナーレース１１は常に正回転または停止であり、逆回転することはない。その理由は、エンジン２が逆回転できないからである。また、第３実施例では、インナーレース１１が常に正回転するため、オイルシール５０のシールリップによるねじポンプの原理が有効であり、空間Ｃ６のシール性を確保できる。
【００５１】
この第３実施例は、請求項１、２、５に含まれる実施例であり、第３実施例における構成と、この発明の構成との対応関係を説明すると、キャリヤ２３が、この発明における支持要素および第１の回転要素に相当し、サンギヤ２０が、この発明における内側要素および第２の回転要素に相当し、リングギヤ２１が、この発明における外側要素および第３の回転要素に相当する。第３実施例のその他の構成と、この発明の構成との対応関係は、第１実施例の構成とこの発明の構成との対応関係と同じである。
【００５２】
（第４実施例）
つぎに、この発明における動力伝達装置の第４実施例を、図８に基づいて説明する。図８において、図１と同じ構成部分については、図１と同じ符号を付してある。この第４実施例で用いる遊星歯車機構３６は、ダブルピニオン型である。この遊星歯車機構３６は、同軸上に配置されたサンギヤ３７およびリングギヤ３８と、サンギヤ３７に噛合されたピニオンギヤ３９と、ピニオンギヤ３９およびリングギヤ３８に噛合されたピニオンギヤ４０と、ピニオンギヤ３９およびピニオンギヤ４０を自転可能、かつ、公転可能に支持するキャリヤ４１とを有している。そして、サンギヤ３７がインナーレース１１と一体回転する構成であり、キャリヤ４１がアウターレース１０と一体回転する構成であり、リングギヤ３８がプライマリシャフト２４と動力伝達可能に連結されている。また、第４実施例でも第１実施例で説明した前後進切換装置を設けることができる。
【００５３】
この第４実施例でも、第１実施例と同様にして、アウターレース１０の動力の一部が、インナーレース１１を経由してリングギヤ３８に伝達される。また、第４実施例では、アウターレース１０の動力の一部が、インナーレース１１を経由することなく、キャリヤ４１を経由してリングギヤ３８に伝達される。第４実施例における共線図を図９に示す。そして、エンジントルクが、アウターレース１０を経由してキャリヤ４１に伝達されると、サンギヤ３７で反力が受け持たれてリングギヤ３８からトルクが出力される。このように、第４実施例では、アウターレース１０のトルクがインナーレース１１に伝達されるとともに、アウターレース１０の動力の一部は、インナーレース１１を経由することなく、キャリヤ４１からリングギヤ３８に伝達される。つまり、エンジン２からアウターレース１０に伝達されたトルクが、並列な２方向に分配され、その後、リングギヤ３８で合流される構成である。
【００５４】
このように、第４実施例でも、エンジン２からアウターレース１０に伝達されたトルクのうち、アウターレース１０からインナーレース１１に伝達されるトルクを低減することができる。第４実施例において、アウターレース１０からインナーレース１１に伝達されるトルクTpump は、例えば、次式により求めることができる。
Tpump ＝ρ＊Ｔｅ
【００５５】
このように、第４実施例では、アウターレース１０の動力の一部がインナーレース１１を経由してリングギヤ３８に伝達され、アウターレース１０の動力の一部は、インナーレース１１を経由することなく、リングギヤ３８に伝達される。このため、エンジン２からアウターレース１０に伝達されるトルクに対して、アウターレース１０からインナーレース１１に伝達されるトルクを、相対的に低減することができる。したがって、第４実施例でも、オイルポンプ５の容量を増加することなく、インプットシャフト４からプライマリシャフト２４に伝達されるトルクを相対的に高くすることができ、オイルポンプ５の大型化を回避できる。また、第４実施例では、遊星歯車機構１９内で動力循環が生じることはなく、遊星歯車機構１９におけるエネルギ損失を抑制できる。さらに、第４実施例では、キャリヤ２３の回転数が相対的に低い場合に、インナーレース１１が逆回転することがある。
【００５６】
この第４実施例は、請求項１、２、６に含まれる実施例であり、第４実施例における構成と、この発明の構成との対応関係を説明すると、遊星歯車機構３６が、この発明の遊星機構に相当し、キャリヤ４１が、この発明における第１の回転要素に相当し、サンギヤ３７が、この発明における第２の回転要素に相当し、リングギヤ３８が、この発明における第３の回転要素に相当し、ピニオンギヤ４０が、この発明の第１中間要素に相当し、ピニオンギヤ３９が、この発明の第２中間要素に相当する。第４実施例のその他の構成と、この発明の構成との対応関係は、第１実施例の構成と、この発明の構成との対応関係と同じである。
【００５７】
（第５実施例）
つぎに、この発明の動力伝達装置の第５実施例を、図１０に基づいて説明する。図１０において、図１および図８と同じ構成部分については、図１および図８と同じ符号を付してある。この第５実施例で用いる遊星歯車機構３６はダブルピニオン型であり、第４実施例の遊星歯車機構３６と同様である。第５実施例では、サンギヤ３７がアウターレース１０およびインプットシャフト４と一体回転する構成であり、キャリヤ４１がインナーレース１１と一体回転する構成であり、リングギヤ３８がプライマリシャフト２４と動力伝達可能に連結されている。また、第５実施例でも第１実施例で説明した前後進切換装置を設けることができる。
【００５８】
この第５実施例でも、第１実施例と同様にして、アウターレース１０の動力の一部が、インナーレース１１を経由してリングギヤ３８に伝達される。また、第５実施例では、インプットシャフト４の動力の一部が、インナーレース１１を経由することなく、サンギヤ３７を経由してリングギヤ３８に伝達される。第５実施例の共線図を図１１に示す。そして、アウターレース１０のトルクがインナーレース１１を経由してキャリヤ４１に伝達されると、サンギヤ３７で反力が受け持たれてリングギヤ３８からトルクが出力される。このように、第５実施例では、アウターレース１０のトルクがインナーレース１１に伝達されるとともに、インプットシャフト４の動力の一部は、インナーレース１１を経由することなく、サンギヤ３７に伝達される。つまり、エンジン２からインプットシャフト４に伝達されたトルクが、並列な２方向に分配され、その後、リングギヤ３８で合流される構成である。
【００５９】
このように、第５実施例でも、エンジン２からインプットシャフト４に伝達されたトルクのうち、アウターレース１０からインナーレース１１に伝達されるトルクを低減することができる。第５実施例において、アウターレース１０からインナーレース１１に伝達されるトルクTpump は、例えば、次式により求めることができる。
Tpump ＝（１−ρ）＊Ｔｅ
【００６０】
このように、第５実施例では、インプットシャフト４の動力の一部がインナーレース１１を経由してリングギヤ３８に伝達され、インプットシャフト４の動力の一部は、インナーレース１１を経由することなく、リングギヤ３８に伝達される。このため、エンジン２からインプットシャフト４に伝達されるトルクに対して、アウターレース１０からインナーレース１１に伝達されるトルクを、相対的に低減することができる。したがって、第５実施例でも、オイルポンプ５の容量を増加することなく、インプットシャフト４からプライマリシャフト２４に伝達されるトルクを相対的に高くすることができ、オイルポンプ５の大型化を回避できる。また、第５実施例では、オイルポンプ５および遊星歯車機構３６内での動力循環は「なし」であり、エネルギ損失を抑制できる。さらに、第５実施例では、リングギヤ３８の回転数が相対的に低い場合に、インナーレース１１が逆回転することがある。
【００６１】
この第５実施例は、請求項１、２、７に含まれる実施例であり、第５実施例における構成と、この発明の構成との対応関係を説明すると、遊星歯車機構３６が、この発明における遊星機構に相当し、サンギヤ３７が、この発明における第１の回転要素に相当し、キャリヤ４１が、この発明における第２の回転要素に相当し、リングギヤ３８が、この発明における第３の回転要素に相当する。第５の具体例のその他の構成と、この発明の構成との対応関係は、第１実施例および第４実施例の構成と、この発明の構成との対応関係と同じである。
【００６２】
（第６実施例）
つぎに、この発明の動力伝達装置の第６実施例を、図１２に基づいて説明する。図１２において、図１および図８と同じ構成部分については、図１および図８と同じ符号を付してある。この第６実施例で用いる遊星歯車機構３６はダブルピニオン型であり、第４実施例の遊星歯車機構３６と同様である。第６実施例では、サンギヤ３７がインナーレース１１と一体回転する構成であり、キャリヤ４１がプライマリシャフト２４と動力伝達可能に連結され、リングギヤ３８が、アウターレース１０およびインプットシャフト４と一体回転する構成である。また、第６実施例でも、第１実施例で説明した前後進切換装置を設けることができ、オイルシール５０が設けられている。
【００６３】
この第６実施例でも、第１実施例と同様にして、アウターレース１０の動力の一部が、リングギヤ３８に伝達され、かつ、アウターレース１０の動力の一部が、インナーレース１１を経由してサンギヤ３７に伝達される。このため、図１３の共線図のように、サンギヤ３７およびリングギヤ３８のトルクにより、キャリヤ４１の回転数を上昇させる向きのトルクが生じる。このように、第６実施例では、アウターレース１０のトルクがインナーレース１１に伝達されるとともに、アウターレース１０の動力の一部は、インナーレース１１を経由することなく、キャリヤ４１に伝達される。つまり、エンジン２からアウターレース１０に伝達されたトルクが、並列な２方向に分配され、その後、キャリヤ４１で合流される構成である。
【００６４】
つまり第６実施例でも、エンジン２からアウターレース１０に伝達されたトルクのうち、インナーレース１１に伝達されるトルクを低減することができる。第６実施例において、アウターレース１０からインナーレース１１に伝達されるトルクTpump は、例えば、次式により求めることができる。
Tpump ＝ρ／（１−ρ）＊Ｔｅ
ここで、
ρ≦０．５である。
【００６５】
このように、第６実施例では、アウターレース１０の動力の一部がインナーレース１１を経由してキャリヤ４１に伝達され、アウターレース１０の動力の一部は、インナーレース１１を経由することなくキャリヤ４１に伝達される。このため、エンジン２からアウターレース１０に伝達されるトルクに対して、アウターレース１０からインナーレース１１に伝達されるトルクを、相対的に低減することができる。したがって、第６実施例でも、オイルポンプ５の容量を増加することなく、インプットシャフト４からプライマリシャフト２４に伝達されるトルクを相対的に高くすることができ、オイルポンプ５の大型化を回避できる。また、第６実施例では、オイルポンプ５および遊星歯車機構３６内での動力循環が「有り」である。さらに、第６実施例では、アウターレース１０に対して、インナーレース１１が逆回転することはない。このため、第３実施例と同様にして、オイルシール５０の機能を確保できる。
【００６６】
この第６実施例は、請求項１、２、８に含まれる実施例であり、第６実施例における構成と、この発明の構成との対応関係を説明すると、遊星歯車機構３６が、この発明における遊星機構に相当し、リングギヤ３８が、この発明における外側要素および第１の回転要素に相当し、サンギヤ３７が、この発明における内側要素および第２の回転要素に相当し、キャリヤ４１が、この発明における支持要素および第３の回転要素に相当し、ピニオンギヤ３９が、この発明の第１中間要素に相当し、ピニオンギヤ４０が、この発明の第２中間要素に相当する。第６実施例のその他の構成と、この発明の構成との対応関係は、第１実施例および第４実施例の構成と、この発明の構成との対応関係と同じである。
【００６７】
（第７実施例）
つぎに、この発明の動力伝達装置の第７実施例を、図１４に基づいて説明する。図１４において、図１および図８と同じ構成部分については、図１および図８と同じ符号を付してある。この第７実施例で用いる遊星歯車機構３６はダブルピニオン型であり、第４実施例の遊星歯車機構３６と同様に３個の回転要素を有している。第７実施例では、キャリヤ４１がインナーレース１１と一体回転する構成であり、サンギヤ３７がプライマリシャフト２４と動力伝達可能に連結され、リングギヤ３８が、アウターレース１０およびインプットシャフト４と一体回転する構成である。また、第７実施例でも第１実施例で説明した前後進切換装置を設けることができる。さらに第３実施例と同様にオイルシール５０が設けられている。
【００６８】
この第７実施例でも、第１実施例と同様の原理により、アウターレース１０の動力がリングギヤ３８およびキャリヤ４１に分配される。第７実施例に対応する共線図を図１５に示す。そして、アウターレース１０のトルクの一部がリングギヤ３８に伝達され、かつ、アウターレース１０のトルクの一部がインプットシャフト１を経由してキャリヤ４１に伝達されて、サンギヤ３７の回転数を上昇させる向きのトルクが生じる。このように、第７実施例においても、エンジン２からアウターレース１０に伝達されたトルクが、並列な２方向に分配され、その後、サンギヤ３７で合流されてプライマリシャフト２４に伝達される構成である。
【００６９】
つまり、第７実施例でも、エンジン２からアウターレース１０に伝達されたトルクのうち、インナーレース１１に伝達されるトルクを低減することができる。第７実施例において、アウターレース１０からインナーレース１１に伝達されるトルクTpump は、例えば、次式により求めることができる。
Tpump ＝（１−ρ）／ρ＊Ｔｅ
ここで、
ρ＞０．５である。
【００７０】
このように、第７実施例でも、エンジン２からインプットシャフト４に伝達されるトルクに対して、アウターレース１０からインナーレース１１に伝達されるトルクを、相対的に低減することができる。したがって、第７実施例でも、オイルポンプ５の容量を増加することなく、インプットシャフト４からプライマリシャフト２４に伝達されるトルクを相対的に高くすることができ、オイルポンプ５の大型化を回避できる。また、第７実施例では、遊星歯車機構３６およびオイルポンプ５での動力循環が「有り」である。さらに、第７実施例では、アウターレース１０に対して、インナーレース１１が逆回転することはない。したがって、第３実施例と同様にオイルシール５０の機能を確保できる。
【００７１】
この第７実施例は、請求項１、２、９に含まれる実施例であり、第７実施例における構成と、この発明の構成との対応関係を説明すると、遊星歯車機構３６が、この発明における遊星機構に相当し、リングギヤ３８が、この発明における外側要素および第１の回転要素に相当し、キャリヤ４１が、この発明における支持要素および第２の回転要素に相当し、サンギヤ３７が、この発明における内側要素および第３の回転要素に相当し、ピニオンギヤ３９が、この発明の第１中間要素に相当し、ピニオンギヤ４０が、この発明の第２中間要素に相当する。第７実施例のその他の構成と、この発明の構成との対応関係は、第１実施例および第４実施例の構成と、この発明の構成との対応関係と同じである。
【００７２】
（第８実施例）
この発明の動力伝達装置の第８実施例を、図１６に基づいて説明する。この第８実施例では、遊星歯車機構１９のサンギヤ２０がインナーレース１１と一体回転する構成であり、リングギヤ２１がプライマリシャフト２４と動力伝達可能に接続されている。また、遊星歯車機構１９のキャリヤ２３とアウターレース１０とを動力伝達可能に接続し、かつ、キャリヤ２３とアウターレース１０との間における動力伝達を遮断するクラッチＣ１が設けられている。このクラッチＣ１としては、摩擦式クラッチまたは電磁式クラッチまたは噛み合い式クラッチのいずれを用いてもよい。ここでは、クラッチＣ１として摩擦式クラッチを用い、そのクラッチＣ１の係合および解放を、油圧制御装置２８から供給される圧油の制御によりおこなう構成であるものとして説明する。そして、クラッチＣ１が係合された場合は、キャリヤ２３とアウターレース１０とが動力伝達可能に接続され、クラッチＣ１が解放された場合は、キャリヤ２３とアウターレース１０との間の動力伝達が遮断される。
【００７３】
また、遊星歯車機構１９のキャリヤ２３に制動力を与えるブレーキＢ１が設けられている。このブレーキＢ１としては、摩擦式ブレーキまたは電磁式ブレーキのいずれを用いてもよい。ここでは、ブレーキＢ１として摩擦式ブレーキを用い、そのブレーキＢ１の係合および解放を、油圧制御装置２８から供給される圧油の制御によりおこなう構成であるものとして説明する。そして、ブレーキＢ１が係合されるとキャリヤ２３に制動力が与えられて、キャリヤ２３が固定される。これに対して、ブレーキＢ１が解放された場合は、キャリヤ２３が回転可能となる。
【００７４】
この第８実施例の作用を、図１７を参照して説明する。この図１７にはシフトポジションについて、クラッチＣ１およびブレーキＢ１の作動状態が示されている。シフトポジションとして前進ポジション（前進）が選択された場合は、クラッチＣ１が係合され、かつ、ブレーキＢ１が解放される。このようにクラッチＣ１が係合され、かつ、ブレーキＢ１が解放された場合において、エンジントルクがインナーレース１０に伝達されると、オイルポンプ５におけるトルクの伝達作用、および遊星歯車機構１９における回転要素の作用は、第３実施例と同じである。つまり、図１８の共線図に実線で示すように、アウターレース１０のトルクが、サンギヤ２０およびキャリヤ２３に分配されて、リングギヤ２１の回転数を上昇させる向きのトルクが出力される。
【００７５】
これに対して、後進ポジション（後進）が選択された場合について説明する。後進ポジションは、車両１を後退させる向きの駆動力を発生させる運転者の意図で選択される。後進ポジションが選択された場合は、クラッチＣ１が解放され、かつ、ブレーキＢ１が係合される。すると、アウターレース１０のトルクがインナーレース１１を経由してサンギヤ２０に伝達され、かつ、キャリヤ２３が反力要素となり、リングギヤ２１が逆回転する。このように、第８実施例でも、前進ポジションが選択されてクラッチＣ１が係合されると、アウターレース１０のトルクが、インナーレース１１およびキャリヤ２３に分配されるため、第３実施例と同様にして、オイルポンプ５の小型化を図ることができる。また、第８実施例において、前進ポジションが選択された場合に、アウターレース１０からインナーレース１１に伝達されるトルクは、第３実施例と同じ数式で算出可能である。
【００７６】
なお、後進ポジジョンが選択された場合、摩擦損失および熱損失などを無視すると、アウターレース１０の動力は、全てインナーレース１１を経由してリングギヤ２１に伝達される。さらに第８実施例では、遊星歯車機構１９およびブレーキＢ１およびクラッチＣ１が、プライマリシャフト２４の回転方向を正逆に切り換える機能を有しているため、第１実施例で説明した前後進切換装置を別途設けずに済む。また、遊星歯車機構１９に加えて、ブレーキＢ１およびクラッチＣ１を単数ずつ設ければ済むため、汎用されている遊星歯車機構式の前後進切換装置を利用して、遊星歯車機構１９およびブレーキＢ１およびクラッチＣ１がを構成でき、部品点数を増加させずに済む。この第８実施例は、請求項１、２、５、１０に含まれる実施例であり、第８実施例の構成と、この発明の構成との対応関係を説明すると、クラッチＣ１が、この発明における第１の切替機構に相当し、ブレーキＢ１が、この発明における第２の切替機構に相当する。第８実施例のその他の構成と、この発明の構成との対応関係は、第３実施例の場合と同じである。
【００７７】
上記の各実施例において、アウターレース１０からインナーレース１１に伝達されるトルクの算出式を比較すると、第１実施例でアウターレース１０からインナーレース１１に伝達されるトルクが最低となる。また、各実施例では、遊星機構の一例として遊星歯車機構を示しているが、遊星機構として遊星ローラ機構を用いることも可能である。この遊星ローラ機構は、ローラ同士の接触部分に作動油を介在させ、その作動油のせん断力で動力伝達をおこなうトラクション伝動装置である。この遊星ローラ機構は、第１実施例ないし第８実施例で、遊星歯車機構の各ギヤを、全てローラに変更すれば実施可能である。
【００７８】
なお、第１実施例ないし第８実施例では、半径方向で外側に配置されたアウターレースにカム面が形成され、半径方向で内側に配置されたインナーレースにピストンおよび転動体が取り付けられているとともに、エンジントルクがアウターレースを経由してインナーレースに伝達される構成である。これに対して、半径方向で内側に配置されたインナーレースにカム面が形成され、半径方向で外側に配置されたアウターレースにピストンおよび転動体が取り付けられているとともに、エンジントルクがアウターレースを経由してインナーレースに伝達される構成の車両にも、この発明を用いることができる。
【００７９】
また、半径方向で内側に配置されたインナーレースにカム面が形成され、半径方向で外に配置されたアウターレースにピストンおよび転動体が取り付けられているとともに、エンジントルクがインナーレースを経由してアウターレースに伝達される構成の車両にも、この発明を用いることができる。さらに、半径方向で外側に配置されたアウターレースにカム面が形成され、半径方向で内側に配置されたインナーレースにピストンおよび転動体が取り付けられているとともに、エンジントルクがインナーレースを経由してアウターレースに伝達される構成の車両にも、この発明を用いることができる。
【００８０】
また、この発明は、軸線と垂直な平面内でカム面が円形に構成されており、前記平面内でカム面の中心が軸線に対して偏心配置された構成の動力伝達装置にも適用可能である。さらに、この発明は、軸線と垂直な平面内でカム面が楕円形に構成された動力伝達装置にも適用可能である。さらにこの発明は、軸線に沿った方向に変位するカム面を設け、軸線に沿った方向に動作部材を動作させて流体室に流体を吸入させ、かつ、流体室から流体を吐出する構成のポンプ（アキシャルピストンポンプ）にも適用可能である。さらにまた、前後進切換装置を設ける場合、遊星機構から無段変速機に至る動力伝達経路に代えて、無段変速機から車輪に至る動力伝達経路に前後進切換装置を配置することも可能である。さらにまた、車輪に伝達するトルクを出力する駆動力源として、エンジンに代えて電動モータまたは油圧モータを用いた車両においても、この発明を適用可能である。さらにまた、車輪に伝達するトルクを出力する原動機として、エンジンに加えて、電動モータまたは油圧モータを用いた車両においても、この発明を適用可能である。さらにこの発明は、原動機のトルクが、前輪または後輪の一方に伝達される構成の二輪駆動車、または原動機のトルクが前輪および後輪の両方に伝達される構成の四輪駆動車のいずれにも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】この発明の動力伝達装置を車両に用いた場合の第１実施例を示す概念図である。
【図２】第１実施例で用いる遊星歯車機構の回転要素の状態を示す共線図である。
【図３】この発明の各実施例において、遊星歯車機構の連結状態およびオイルポンプで伝達されるトルクを包括的に示す図表である。
【図４】この発明の動力伝達装置の第２実施例を示す概念図である。
【図５】第２実施例で用いる遊星歯車機構の回転要素の状態を示す共線図である。
【図６】この発明の動力伝達装置の第３実施例を示す概念図である。
【図７】第３実施例で用いる遊星歯車機構の回転要素の状態を示す共線図である。
【図８】この発明の動力伝達装置の第４実施例を示す概念図である。
【図９】第４実施例で用いる遊星歯車機構の回転要素の状態を示す共線図である。
【図１０】この発明の動力伝達装置の第５実施例を示す概念図である。
【図１１】第５実施例で用いる遊星歯車機構の回転要素の状態を示す共線図である。
【図１２】この発明の動力伝達装置の第６実施例を示す概念図である。
【図１３】第６実施例で用いる遊星歯車機構の回転要素の状態を示す共線図である。
【図１４】この発明の動力伝達装置の第７実施例を示す概念図である。
【図１５】第７実施例で用いる遊星歯車機構の回転要素の状態を示す共線図である。
【図１６】この発明の動力伝達装置の第８実施例を示す概念図である。
【図１７】第８実施例で用いるクラッチおよびブレーキの作動を示す図表である。
【図１８】第８実施例で用いる遊星歯車機構の回転要素の状態を示す共線図である。
【符号の説明】
【００８２】
４…インプットシャフト、  １０…アウターレース、  １１…インナーレース、、  １４…ピストン、  １５…転動体、  １６…油室、  １９，３６…遊星歯車機構、  ２１，３８…リングギヤ、  ２０，３７…サンギヤ、  ２３，４１…キャリヤ、  ２４…プライマリシャフト、  ３９，４０…ピニオンギヤ、  Ａ１…軸線、  Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４，Ｃ５…クラッチ。
【図１】
2009293782.tif 000003
【図２】
2009293782.tif 000004
【図３】
2009293782.tif 000005
【図４】
2009293782.tif 000006
【図５】
2009293782.tif 000007
【図６】
2009293782.tif 000008
【図７】
2009293782.tif 000009
【図８】
2009293782.tif 000010
【図９】
2009293782.tif 000011
【図１０】
2009293782.tif 000012
【図１１】
2009293782.tif 000013
【図１２】
2009293782.tif 000014
【図１３】
2009293782.tif 000015
【図１４】
2009293782.tif 000016
【図１５】
2009293782.tif 000017
【図１６】
2009293782.tif 000018
【図１７】
2009293782.tif 000019
【図１８】
2009293782.tif 000020