特許 5905639 マルチディスク変速機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5905639

(24)【登録日】2016年3月25日

(45)【発行日】2016年4月20日

(54)【発明の名称】マルチディスク変速機

(51)【国際特許分類】

   F16H 37/02 20060101AFI20160407BHJP

   F16H 15/14 20060101ALI20160407BHJP

【ＦＩ】

   F16H37/02 A

   F16H15/14

【請求項の数】4

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2015-505233(P2015-505233)

(86)(22)【出願日】2013年11月26日

(86)【国際出願番号】JP2013081821

(87)【国際公開番号】WO2014141542

(87)【国際公開日】20140918

【審査請求日】2015年4月16日

(31)【優先権主張番号】特願2013-49409(P2013-49409)

(32)【優先日】2013年3月12日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000231350

【氏名又は名称】ジヤトコ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100075513

【弁理士】

【氏名又は名称】後藤 政喜

(74)【代理人】

【識別番号】100120260

【弁理士】

【氏名又は名称】飯田 雅昭

(72)【発明者】

【氏名】丹下 宏司

【審査官】 稲垣 彰彦

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−２７０９２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−５３９９５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｈ １５／００−１５／４６

３７／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

マルチディスク変速機であって、
動力源からの回転が入力される入力軸と、
前記入力軸に対して平行に配置される出力軸と、
前記入力軸に設けられるプライマリディスクと、
前記出力軸に設けられ、前記プライマリディスクと部分的に重なり合うセカンダリディスクと、
前記プライマリディスク及び前記セカンダリディスクを挟んで両側に配置される一対の押付ローラと、
前記一対の押付ローラを、前記入力軸と前記出力軸との間で移動させる変速アクチュエータと、
前記一対の押付ローラを前記プライマリディスク及び前記セカンダリディスクに押し付ける押付機構と、
前記入力軸に設けられる第１ギヤと前記出力軸に設けられ前記第１ギヤに噛み合う第２ギヤからなる前進用ギヤ列を有し、前記前進用ギヤ列を介して前記入力軸の回転を前記出力軸に伝達する直結状態と前記前進用ギヤ列を介しては前記入力軸の回転を前記出力軸に伝達しない非直結状態とを切り換え可能な直結機構と、
を備え、
前記第１ギヤ及び前記第２ギヤの一方のギヤは、当該一方のギヤが設けられる軸に対して遊転可能な遊転ギヤであり、
前記直結機構は、前記一方のギヤと前記一方のギヤが設けられる軸とを相対回転不能に係合させる係合機構を有し、
前記直結機構の前記直結状態と前記非直結状態とを切り換える場合、前記押付ローラ及び前記押付機構によって前記プライマリディスクと前記セカンダリディスクとを接触させて前記一方のギヤの回転と前記一方のギヤが設けられる軸の回転とを同期させておき、この状態で前記係合機構によって前記一方のギヤと前記一方のギヤが設けられる軸とを係合させる又は該係合を解除する、
マルチディスク変速機。

【請求項2】

マルチディスク変速機であって、
動力源からの回転が入力される入力軸と、
前記入力軸に対して平行に配置される出力軸と、
前記入力軸に設けられるプライマリディスクと、
前記出力軸に設けられ、前記プライマリディスクと部分的に重なり合うセカンダリディスクと、
前記プライマリディスク及び前記セカンダリディスクを挟んで両側に配置される一対の押付ローラと、
前記一対の押付ローラを、前記入力軸と前記出力軸との間で移動させる変速アクチュエータと、
前記一対の押付ローラを前記プライマリディスク及び前記セカンダリディスクに押し付ける押付機構と、
前記入力軸に設けられる第１ギヤと前記出力軸に設けられ前記第１ギヤに噛み合う第２ギヤからなる前進用ギヤ列を有し、前記前進用ギヤ列を介して前記入力軸の回転を前記出力軸に伝達する直結状態と前記前進用ギヤ列を介しては前記入力軸の回転を前記出力軸に伝達しない非直結状態とを切り換え可能な直結機構と、
を備え、
前記直結機構の前記直結状態と前記非直結状態との切り換えを前記変速アクチュエータで行うように構成した、
マルチディスク変速機。

【請求項3】

請求項２に記載のマルチディスク変速機であって、
前記変速アクチュエータは、モータであり、
前記変速機は、前記モータの回転を直動運動に変換するカム機構をさらに備え、
前記直動運動が前記直結機構に伝達されることによって前記直結機構の前記直結状態と前記非直結状態とが切り換えられる、
マルチディスク変速機。

【請求項4】

マルチディスク変速機であって、
動力源からの回転が入力される入力軸と、
前記入力軸に対して平行に配置される出力軸と、
前記入力軸に設けられるプライマリディスクと、
前記出力軸に設けられ、前記プライマリディスクと部分的に重なり合うセカンダリディスクと、
前記プライマリディスク及び前記セカンダリディスクを挟んで両側に配置される一対の押付ローラと、
前記一対の押付ローラを、前記入力軸と前記出力軸との間で移動させる変速アクチュエータと、
前記一対の押付ローラを前記プライマリディスク及び前記セカンダリディスクに押し付ける押付機構と、
前記入力軸に設けられる第１ギヤと前記出力軸に設けられ前記第１ギヤに噛み合う第２ギヤからなる前進用ギヤ列を有し、前記前進用ギヤ列を介して前記入力軸の回転を前記出力軸に伝達する直結状態と前記前進用ギヤ列を介しては前記入力軸の回転を前記出力軸に伝達しない非直結状態とを切り換え可能な直結機構と、
を備え、
変速時は前記変速アクチュエータと前記押付ローラとを連結し、変速を行わず前記直結機構の前記直結状態と前記非直結状態との切り換えを行うときは前記変速アクチュエータと前記押付ローラとの前記連結を解除する連結機構をさらに備えた、
マルチディスク変速機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、マルチディスク変速機に関する。

【背景技術】

【0002】

ＪＰ２０１０−５３９９５Ａには、入力軸に設けられたプライマリディスクと出力軸に設けられたセカンダリディスクとを部分的に重ね合わせてディスク重合領域を設け、この領域で両ディスクを一対の押付ローラで挟んで接触させることで、入力軸の回転を出力軸に伝達するマルチディスク変速機が開示されている。

【0003】

マルチディスク変速機においては、一対の押付ローラが両ディスクを挟む位置を変更することによって変速が実現される。すなわち、両ディスクを挟む位置を、入力軸に近づければ変速比がＬｏｗ側（変速比大側）に変化し、出力軸に近づければ変速比がＨｉｇｈ側（変速比小側）に変化する。

【発明の概要】

【0004】

しかしながら、マルチディスク変速機においては、両ディスクの接触部において両ディスクの周速差に起因する滑りや面圧が不足することによる滑りが生じるため、ギヤを介して回転を伝達する変速機と比較して伝達ロスが大きい。

【0005】

本発明の目的は、マルチディスク変速機における伝達効率を向上させることである。

【0006】

本発明のある態様によれば、マルチディスク変速機であって、動力源からの回転が入力される入力軸と、前記入力軸に対して平行に配置される出力軸と、前記入力軸に設けられるプライマリディスクと、前記出力軸に設けられ、前記プライマリディスクと部分的に重なり合うセカンダリディスクと、前記プライマリディスク及び前記セカンダリディスクを挟んで両側に配置される一対の押付ローラと、前記一対の押付ローラを、前記入力軸と前記出力軸との間で移動させる変速アクチュエータと、前記一対の押付ローラを前記プライマリディスク及び前記セカンダリディスクに押し付ける押付機構と、直結機構と、を備えたマルチディスク変速機が提供される。

【0007】

前記直結機構は、前記入力軸に設けられる第１ギヤと前記出力軸に設けられ前記第１ギヤに噛み合う第２ギヤからなる前進用ギヤ列を有し、前記前進用ギヤ列を介して前記入力軸の回転を前記出力軸に伝達する直結状態と前記前進用ギヤ列を介しては前記入力軸の回転を前記出力軸に伝達しない非直結状態とを切り換えることができる。
好ましくは、前記第１ギヤ及び前記第２ギヤの一方のギヤは、当該一方のギヤが設けられる軸に対して遊転可能な遊転ギヤであり、前記直結機構は、前記一方のギヤと前記一方のギヤが設けられる軸とを相対回転不能に係合させる係合機構を有し、前記直結機構の前記直結状態と前記非直結状態とを切り換える場合、前記押付ローラ及び前記押付機構によって前記プライマリディスクと前記セカンダリディスクとを接触させて前記一方のギヤの回転と前記一方のギヤが設けられる軸の回転とを同期させておき、この状態で前記係合機構によって前記一方のギヤと前記一方のギヤが設けられる軸とを係合させる又は該係合を解除する。
また、好ましくは、前記直結機構の前記直結状態と前記非直結状態との切り換えを前記変速アクチュエータで行うように構成する。
また、好ましくは、変速時は前記変速アクチュエータと前記押付ローラとを連結し、変速を行わず前記直結機構の前記直結状態と前記非直結状態との切り換えを行うときは前記変速アクチュエータと前記押付ローラとの前記連結を解除する連結機構をさらに備える。

【0008】

上記態様によれば、直結機構を直結状態に切り換えると、入力軸の回転が前進用ギヤ列を介して出力軸に伝達されるようになる。これにより、入力軸の回転がプライマリディスク及びセカンダリディスクを介して出力軸に伝達される摩擦伝達状態と比較して高い伝達効率を実現し、変速機が搭載される車両の燃費を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、マルチディスク変速機を全体概略図である。

【図2】図２は、プライマリディスク、セカンダリディスク及び押付ローラの関係を示した図である。

【図3A】図３Ａは、リバース準備状態を説明するための図である。

【図3B】図３Ｂは、リバース状態を説明するための図である。

【図3C】図３Ｃは、パーキング状態を説明するための図である。

【図3D】図３Ｄは、Ｌｏｗ直結準備状態を説明するための図である。

【図3E】図３Ｅは、Ｌｏｗ直結状態を説明するための図である。

【図3F】図３Ｆは、摩擦伝達準備状態を説明するための図である。

【図3G】図３Ｇは、摩擦伝達状態（最Ｌｏｗ）を説明するための図である。

【図3H】図３Ｈは、摩擦伝達状態（変速）を説明するための図である。

【図3I】図３Ｉは、Ｈｉｇｈ直結準備状態を説明するための図である。

【図3J】図３Ｊは、Ｈｉｇｈ直結状態を説明するための図である。

【図4A】図４Ａは、ラッチ機構の動作（連結状態）を説明するための図である。

【図4B】図４Ｂは、ラッチ機構の動作（連結解除状態）を説明するための図である。

【図5A】図５Ａは、連結機構の変形例の動作（連結解除状態）を説明するための図である。

【図5B】図５Ｂは、連結機構の変形例の動作（連結解除状態から連結状態への移行途中の状態）を説明するための図である。

【図5C】図５Ｃは、連結機構の変形例の動作（連結状態）を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。

【0011】

図１は、本発明の実施形態に係るマルチディスク変速機（以下、「変速機」という。）１の全体概略図である。

【0012】

変速機１は、動力源としてのエンジン１０と図示しないディファレンシャルギヤとの間に設けられ、エンジン１０から入力された回転を変速し、出力ギヤ２０からディファレンシャルギヤに出力する変速機である。変速機１は、以下に説明するように、変速機ケース３０と、クラッチ４０と、入力軸５０と、出力軸６０と、プライマリディスク７０と、セカンダリディスク８０と、一対の押付ローラ９０と、押付機構１００と、直結機構１１０と、複合カム機構１２０、ステップモータ１３０とを備える。

【0013】

入力軸５０はエンジン１０と同軸に設けられ、出力軸６０は入力軸５０と平行に設けられる。入力軸５０及び出力軸６０はそれぞれ変速機ケース３０に回転自在に支持される。

【0014】

クラッチ４０は、ダイヤフラム式の乾式クラッチである。レリーズレバー４１がエンジン１０側に押されていない状態では、ダイヤフラムスプリング４２によってクラッチディスク４３がフライホイール４４に押し付けられ、クラッチ４０が締結する。これに対し、レリーズレバー４１がエンジン１０側に押されると、レリーズベアリング４５がエンジン１０側に押され、ダイヤフラムスプリング４２が押し縮められてクラッチディスク４３がフライホイール４４から離れ、クラッチ４０が解放する。

【0015】

プライマリディスク７０は、複数枚の円形のディスクで構成され、入力軸５０に固定される。同様に、セカンダリディスク８０は、複数枚の円形のディスクで構成され、出力軸６０に固定される。プライマリディスク７０とセカンダリディスク８０とは、互い違いに、かつ、両ディスク７０、８０が部分的に重なり合う領域（以下、「ディスク重合領域」という。）が形成されるように配置される（図２参照）。

【0016】

押付ローラ９０は、ベアリング９１を介して保持部９２に回転自在に保持されており、プライマリディスク７０及びセカンダリディスク８０を挟んで両側に配置される。

【0017】

押付ローラ９０は、後述する押付機構１００によってディスク面に対して垂直な方向に移動することができる。押付機構１００によって押付ローラ９０からプライマリディスク７０及びセカンダリディスク８０に押付力を作用させると、プライマリディスク７０及びセカンダリディスク８０が弾性変形して接触し、入力軸５０の回転がプライマリディスク７０及びセカンダリディスク８０を介して出力軸６０に伝達される。

【0018】

また、押付ローラ９０は、後述する複合カム機構１２０によって、図２に示すように、入力軸５０と出力軸６０とを結ぶ軸連結線Ｏに沿って移動することができ、これによってプライマリディスク７０とセカンダリディスク８０との接触位置を変更し、変速機１の変速比を無段階又は有段階に変更することができる。具体的には、プライマリディスク７０とセカンダリディスク８０との接触位置を入力軸５０側に変更すると変速機１の変速比がＬｏｗ側（変速比大側）に変更され、逆に、出力軸６０側に変更すると変速機１の変速比がＨｉｇｈ側（変速比小側）に変更される。

【0019】

押付機構１００は、変速機ケース３０に固定された回動軸１０１と、回動軸１０１にそれぞれ揺動可能に連結される一対のクランプアーム１０２、１０３と、一対のクランプアーム１０２、１０３の自由端側に設けられる押付力調整機構１０４とで構成される。

【0020】

押付力調整機構１０４は、一方のクランプアーム１０２に固定される円弧状レール１０５と、他方のクランプアーム１０３に回動自在に取り付けられ、端部に設けられたローラ１０６が円弧状レール１０５に係合する回動係合部１０７とで構成される。ローラ１０６にはバネ１０８によって回動中心方向の力が常時作用しており、回動係合部１０７は図示しないステップモータによって回動させることができる。

【0021】

図示の状態から回動係合部１０７を半時計回りに回動させると、バネ１０８の付勢力のディスク面に垂直な成分が増大し、一対のクランプアーム１０２、１０３が押付ローラ９０を押す力が増大し、押付ローラ９０からプライマリディスク７０及びセカンダリディスク８０に作用する押付力が増大する。押付ローラ９０からプライマリディスク７０及びセカンダリディスク８０に作用する押付力を減少させる、あるいは、作用させないようにするには、回動係合部１０７を時計回りに回動させればよい。

【0022】

直結機構１１０は、入力軸５０の回転をギヤ列を介して出力軸６０に伝達する機構であり、前進用ギヤ列としてＬｏｗギヤ列１１１及びＨｉｇｈギヤ列１１２、後進用ギヤ列としてリバースギヤ列１１３とを備える。

【0023】

Ｌｏｗギヤ列１１１は、入力軸５０に遊転可能に設けられる入力側Ｌｏｗギヤ１１１ｉと、入力側Ｌｏｗギヤ１１１ｉよりも歯数が多く、入力側Ｌｏｗギヤ１１１ｉと噛み合い、出力軸６０に固定される出力側Ｌｏｗギヤ１１１ｏとで構成される。入力側Ｌｏｗギヤ１１１ｉの端部にはスプライン１１１ｓが形成されている。

【0024】

Ｈｉｇｈギヤ列１１２は、入力軸５０に遊転可能に設けられる入力側Ｈｉｇｈギヤ１１２ｉと、入力側Ｈｉｇｈギヤ１１２ｉよりも歯数が少なく、入力側Ｈｉｇｈギヤ１１２ｉと噛み合い、出力軸６０に固定される出力側Ｈｉｇｈギヤ１１２ｏとで構成される。入力側Ｈｉｇｈギヤ１１２ｉの端部にはスプライン１１２ｓが形成されている。

【0025】

入力側Ｌｏｗギヤ１１１ｉと入力側Ｈｉｇｈギヤ１１２ｉとの間には、ハブ１１４とスリーブ１１５とが配置される。ハブ１１４は入力軸５０に固定されており、外周面にはスプライン１１４ｓが形成されている。スリーブ１１５は、内周面にスプライン１１５ｓが形成されている。

【0026】

図示の状態では、スリーブ１１５のスプライン１１５ｓはハブ１１４のスプライン１１４ｓにのみ嵌合し、入力側Ｌｏｗギヤ１１１ｉのスプライン１１１ｓ及び入力側Ｈｉｇｈギヤ１１２ｉのスプライン１１２ｓには嵌合していない。この状態では、入力軸５０の回転はＬｏｗギヤ列１１１、Ｈｉｇｈギヤ列１１２いずれを介しても出力軸６０に伝達されない非直結状態となる。

【0027】

非直結状態からスリーブ１１５を入力側Ｌｏｗギヤ１１１ｉ側にスライドさせ、スリーブ１１５のスプライン１１５ｓを入力側Ｌｏｗギヤ１１１ｉのスプライン１１１ｓ及びハブ１１４のスプライン１１４ｓの両方に嵌合させると、入力側Ｌｏｗギヤ１１１ｉが入力軸５０と相対回転不能に係合され、入力軸５０の回転がＬｏｗギヤ列１１１を介して出力軸６０に伝達されるＬｏｗ直結状態となる。

【0028】

逆に、非直結状態からスリーブ１１５を入力側Ｈｉｇｈギヤ１１２ｉ側にスライドさせ、スリーブ１１５のスプライン１１５ｓを入力側Ｈｉｇｈギヤ１１２ｉのスプライン１１２ｓ及びハブ１１４のスプライン１１４ｓの両方に嵌合させると、入力側Ｈｉｇｈギヤ１１２ｉが入力軸５０と相対回転不能に係合され、入力軸５０の回転がＨｉｇｈギヤ列１１２を介して出力軸６０に伝達されるＨｉｇｈ直結状態となる。

【0029】

Ｌｏｗ直結状態で実現される変速比は、押付ローラ９０を最もプライマリディスク７０側に配置した時に実現される最Ｌｏｗ変速比に等しく、Ｈｉｇｈ直結状態で実現される変速比は、押付ローラ９０を最もセカンダリディスク８０側に配置した時に実現される最Ｈｉｈｇｈ変速比に等しい。また、Ｌｏｗ直結状態、Ｈｉｇｈ直結状態での出力軸６０の回転方向はプライマリディスク７０及びセカンダリディスク８０を介して回転が出力軸６０に伝達される場合と同じであるので、回転方向を反転するためのアイドルギヤは不要である。

【0030】

スリーブ１１５のスライドは、ステップモータ１３０の回転を複合カム機構１２０によって直動運動に変換し、この直動運動をスリーブ１１５に伝達することで行われる。これについては後述する。

【0031】

リバースギヤ列１１３は、入力軸５０及び出力軸６０に対して平行に設けられるカウンタ軸１１３ｃと、カウンタ軸１１３ｃに遊転可能かつ軸方向スライド可能に設けられるリバースアイドルギヤ１１３ａと、入力軸５０に固定される入力側リバースギヤ１１３ｉと、出力軸６０に固定される出力側リバースギヤ１１３ｏとを備える。

【0032】

リバースアイドルギヤ１１３ａは、運転者によるセレクトレバー（又はセレクトスイッチ）の操作に機械的又は電気的に連動して、入力側リバースギヤ１１３ｉ及び出力側リバースギヤ１１３ｏに噛み合わない位置と噛み合う位置との間をスライドする。

【0033】

リバースアイドルギヤ１１３ａが入力側リバースギヤ１１３ｉ及び出力側リバースギヤ１１３ｏに噛み合った状態では、リバースギヤ列１１３によって入力軸５０の回転が反転されて出力軸６０に伝達されるリバース状態となる。

【0034】

複合カム機構１２０は、単一のアクチュエータ（ステップモータ１３０）で以下の三つの機能：
・クラッチ４０を締結・解放する機能
・エンジン１０の回転がプライマリディスク７０及びセカンダリディスク８０を介して伝達される摩擦伝達状態と直結機構１１０を介して伝達される直結状態とを切り換える機能
・押付ローラ９０を軸連結線Ｏに沿って変位させ、変速機１の変速比を変更する機能
を実現するカム機構である。

【0035】

複合カム機構１２０は、送りネジ１２１と、スライドナット１２２と、第１カム１２３と、第１ロッド１２４と、第２カム１２５と、第２ロッド１２６とを備える。

【0036】

送りネジ１２１はステップモータ１３０の回転軸に連結されており、ステップモータ１３０によって回転駆動される。

【0037】

スライドナット１２２は送りネジ１２１に螺合しており、ステップモータ１３０を回転駆動すると送りネジ１２１の送り方向に変位する。

【0038】

第１カム１２３はスライドナット１２２のエンジン１０側に設けられ、エンジン１０側にカム面を有するカムであり、カム面には第１ロッド１２４の端部に設けられたローラ１２４ｒが接触している。第１ロッド１２４は、変速機ケース３０に形成された貫通孔に貫通され、ローラ１２４ｒとは反対側に位置する端部がクラッチ４０のレリーズレバー４１に接触している。

【0039】

ステップモータ１３０が回転駆動されて第１カム１２３がスライドナット１２２とともに変位し、第１カム１２３のカム山によって第１ロッド１２４がエンジン１０側に押されると、レリーズレバー４１がエンジン１０側に押されてクラッチ４０が解放する。逆に、第１カム１２３のカム山が低くなって、第１ロッド１２４が変速機１側に戻され、ダイヤフラムスプリング４２の力によってレリーズレバー４１が変速機側に戻されると、クラッチ４０が締結する。

【0040】

また、第２カム１２５はスライドナット１２２の直結機構１１０側に設けられている。第２カム１２５は、蛇行しながら送りネジ１２１の送り方向に延びるカム溝を有し、カム溝に第２ロッド１２６の端部に設けられたローラ１２６ｒが係合する確動カムである。第２ロッド１２６のローラ１２６ｒとは反対側に位置する端部は直結機構１１０のスリーブ１１５に連結されている。

【0041】

ステップモータ１３０が回転駆動されて第２カム１２５がスライドナット１２２とともに変位すると、ステップモータ１３０の回転が第２ロッド１２６の直動運動に変換され、これが直結機構１１０のスリーブ１１５に伝達されてスリーブ１１５がスライドする。これにより、直結機構１１０のＬｏｗ直結状態、非直結状態、Ｈｉｇｈ直結状態を切り換えることができる。

【0042】

なお、第２ロッド１２６には、直結機構１１０がＬｏｗ直結状態、非直結状態、Ｈｉｇｈ直結状態を安定して保持できるように、各状態に対応して第２ロッド１２６に形成される切り欠きとボールプランジャからなる位置決め機構１２７が設けられている。

【0043】

また、押付ローラ９０の保持部９２に図４Ａ、図４Ｂに示すラッチ機構９３が設けられており、スライドナット１２２が押付ローラ９０の保持部９２と接触する位置まで変位すると、ラッチ機構９３によってスライドナット１２２と保持部９２とが連結される。これにより、ステップモータ１３０を回転駆動すると、押付ローラ９０が軸連結線Ｏに沿って変位するようになり、ステップモータ１３０を変速用アクチュエータとして機能させることができる。ラッチ機構９３の詳細については後述する。

【0044】

本実施形態に係る変速機では、リバース状態、パーキング状態、Ｌｏｗ直結状態、摩擦伝達状態、Ｈｉｇｈ直結状態を切り換えることができる。以下、各状態に移行する前段階である準備状態も含めて各状態について説明する。

【0045】

＜リバース準備状態＞
図３Ａは、スライドナット１２２がステップモータ１３０に最も近い位置にある状態を示している。

【0046】

この状態では、第１カム１２３のカム山によって第１ロッド１２４及びレリーズレバー４１がエンジン１０側に押され、クラッチ４０は解放されている。

【0047】

また、この状態では、押付機構１００によって押付ローラ９０をプライマリディスク７０及びセカンダリディスク８０に押し付け、プライマリディスク７０とセカンダリディスク８０とを軽く接触させ、入力軸５０の回転を停止又は略停止させる。

【0048】

運転者がセレクトレバー（又はセレクトスイッチ）を後進位置に操作をする状況では、車両は停止しているか略停止しており、出力軸６０の回転が停止又は略停止しているので、プライマリディスク７０とセカンダリディスク８０とを軽く接触させれば入力軸５０の回転を停止又は略停止させることができる。

【0049】

そして、セレクトレバー操作に連動してリバースアイドルギヤ１１３ａがスライドすると、リバースアイドルギヤ１１３ａが入力側リバースギヤ１１３ｉ及び出力側リバースギヤ１１３ｏと噛み合う。

【0050】

入力軸５０及び出力軸６０の回転が停止又は略停止しているので、入力側リバースギヤ１１３ｉ及び出力側リバースギヤ１１３ｏの回転も停止又は略停止している。このため、リバースアイドルギヤ１１３ａを入力側リバースギヤ１１３ｉ及び出力側リバースギヤ１１３ｏに噛み合わせるにあたり、これら回転要素の回転を同期させるための同期機構は不要である。

【0051】

＜リバース状態＞
図３Ａに示す状態からステップモータ１３０を正回転させて図３Ｂに示す状態までスライドナット１２２を下降させると、第１カム１２３のカム山が低くなることで第１ロッド１２４及びレリーズレバー４１が変速機１側に戻されてクラッチ４０が締結する。

【0052】

この状態では、エンジン１０の回転が変速機１で逆転されて、出力ギヤ２０から出力することができる。すなわち、リバース状態が実現される。

【0053】

＜パーキング状態＞
図３Ｂに示す状態からステップモータ１３０をさらに正回転させて図３Ｃに示す状態までスライドナット１２２を下降させると、第１カム１２３のカム山によって第１ロッド１２４及びレリーズレバー４１がエンジン１０側に押されてクラッチ４０が解放される。

【0054】

この状態で押付ローラ９０によってプライマリディスク７０及びセカンダリディスク８０に最大押圧力を作用させ、プライマリディスク７０とセカンダリディスク８０とを強く押し付けると、回転を伝達する経路がプライマリディスク７０及びセカンダリディスク８０を経由する経路とリバースギヤ列１１３を経由する経路との二系統になり、かつ、出力軸６０に伝達される回転の回転方向が逆になる。

【0055】

この状態では、出力ギヤ２０が回転不能になり、パーキング状態を実現することができる。このため、パーキング状態を実現するためにパーキング機構を別途設ける必要はない。

【0056】

＜Ｌｏｗ直結準備状態＞
この状態では、セレクトレバー操作に連動してリバースアイドルギヤ１１３ａがスライドし、リバースアイドルギヤ１１３ａと入力側リバースギヤ１１３ｉ及び出力側リバースギヤ１１３ｏとの噛み合いが解除される。

【0057】

また、押付ローラ９０によってプライマリディスク７０とセカンダリディスク８０とを軽く接触させて入力軸５０の回転を停止、又は略停止させる。セレクトレバーがパーキング位置から前進位置に操作される状況では車両が停止又は略停止しており、出力軸６０の回転は停止、又は略停止しているので、プライマリディスク７０とセカンダリディスク８０とを軽く接触させると、入力軸５０の回転を停止、又は略停止させることができる。

【0058】

そして、ステップモータ１３０を図３Ｃに示す状態からさらに正回転させて図３Ｄに示す状態までスライドナット１２２を下降させると、第２カム１２５によって第２ロッド１２６がエンジン１０側に変位し、スリーブ１１５が入力側Ｌｏｗギヤ１１１ｉ側にスライドし、スリーブ１１５のスプライン１１５ｓが入力側Ｌｏｗギヤ１１１ｉのスプライン１１１ｓに嵌合する。入力軸５０の回転が停止又は略停止しており、入力側Ｌｏｗギヤ１１１ｉの回転も停止又は略停止しているので、スリーブ１１５のスプライン１１５ｓを入力側Ｌｏｗギヤ１１１ｉのスプライン１１１ｓに嵌合させるあたり、これら回転要素の回転を同期させるための同期機構は不要である。

【0059】

スリーブ１１５のスライドは、変速に用いられるステップモータ１３０の回転を第２カム１２５、第２ロッド１２６等で直動運動に変換し、この直動運動が伝達されることによって行われるので、スリーブ１１５のスライド用にアクチュエータを別途設ける必要がない。

【0060】

＜Ｌｏｗ直結状態＞
図３Ｄに示す状態から、押付ローラ９０からプライマリディスク７０及びセカンダリディスク８０に作用する押付力をゼロにすると、入力軸５０の回転がＬｏｗギヤ列１１１を介して出力軸６０に伝達されるＬｏｗ直結状態が実現される（図３Ｅ）。

【0061】

Ｌｏｗ直結状態では、プライマリディスク７０−セカンダリディスク８０間の滑りに起因する伝達ロスがなく、入力軸５０の回転がプライマリディスク７０及びセカンダリディスク８０を介して出力軸６０に伝達される場合と比較して高い伝達効率を実現し、変速機１が搭載される車両の燃費を向上させることができる。

【0062】

＜摩擦伝達準備状態＞
図３Ｅに示す状態から、ステップモータ１３０をさらに正回転させ図３Ｆに示す状態までスライドナット１２２を下降させると、摩擦伝達準備状態に移行する。摩擦伝達準備状態では、押付ローラ９０によってプライマリディスク７０とセカンダリディスク８０とを軽く接触させて、入力軸５０と入力側Ｌｏｗギヤ１１１ｉの間の微少な回転速度差を解消する。

【0063】

また、スライドナット１２２が押付ローラ９０の保持部９２に接触すると、図４Ａに示すように、ラッチ機構９３のバネ付勢された係合爪９３ｎがスライドナット１２２の外周に形成された切り欠き１２２ｇに係合し、スライドナット１２２と保持部９２とが連結される。これにより、後述する摩擦伝達状態〜Ｈｉｇｈ直結状態ではスライドナット１２２と押付ローラ９０とが一体となって移動する。

【0064】

なお、スライドナット１２２と保持部９２との連結は、変速機１の状態が逆に摩擦伝達状態からＬｏｗギヤ直結状態に移行する際に、図４Ｂに示すように、クランプアーム１０２に設けられているロック解除用カム９４に係合爪９３ｎの解除用突起９３ｐが接触し、係合爪９３ｎがスライドナット１２２の切り欠き１２２ｇから抜けることによって、解除される。

【0065】

＜摩擦伝達状態＞
図３Ｆに示す状態から、ステップモータ１３０をさらに正回転させ図３Ｇに示す状態までスライドナット１２２を下降させると、第２カム１２５によって第２ロッド１２６が直結機構１１０側に移動し、スリーブ１１５のスプライン１１５ｓと入力側Ｌｏｗギヤ１１１ｉのスプライン１１１ｓとの嵌合が解除される。

【0066】

プライマリディスク７０とセカンダリディスク８０とを軽く接触させたことで入力軸５０と入力側Ｌｏｗギヤ１１１ｉの回転が同期しているので、スリーブ１１５のスプライン１１５ｓと入力側Ｌｏｗギヤ１１１ｉのスプライン１１１ｓの嵌合は容易に解除することができる。

【0067】

同時に、押付ローラ９０からプライマリディスク７０及びセカンダリディスク８０に作用する押付力を増大し、入力軸５０の回転がプライマリディスク７０及びセカンダリディスク８０を介して出力軸６０に伝達されるようにする。

【0068】

これにより、トルク抜けやショックを生じることなく短時間でＬｏｗ直結状態から摩擦伝達状態に移行することができる。

【0069】

摩擦伝達状態では、図３Ｈに示すように、ステップモータ１３０を正回転又は逆回転させて、押付ローラ９０がプライマリディスク７０及びセカンダリディスク８０を押す位置を変更することによって、変速機１の変速比を無段階又は有段階に変更することができる。押付ローラ９０からプライマリディスク７０及びセカンダリディスク８０に作用する押付力は、必要とされるトルク容量に応じて調整される。

【0070】

＜Ｈｉｇｈ直結準備状態＞
図３Ｈに示す状態からステップモータ１３０をさらに正回転させ図３Ｉに示す状態までスライドナット１２２を下降させると、プライマリディスク７０及びセカンダリディスク８０によって実現される変速比が最Ｈｉｇｈに近づき、入力軸５０（スリーブ１１５）と入力側Ｈｉｇｈギヤ１１２ｉの回転速度差が小さくなる。

【0071】

＜Ｈｉｇｈ直結状態＞
図３Ｉに示す状態からステップモータ１３０をさらに正回転させ図３Ｊに示す状態までスライドナット１２２を下降させると、プライマリディスク７０及びセカンダリディスク８０によって実現される変速比が最Ｈｉｇｈになり、入力軸５０（スリーブ１１５）と入力側Ｈｉｇｈギヤ１１２ｉとの回転が同期する。

【0072】

また、第２カム１２５によって第２ロッド１２６が直結機構１１０側に移動し、スリーブ１１５が入力側Ｈｉｇｈギヤ１１２ｉ側にスライドし、スリーブ１１５のスプライン１１５ｓと入力側Ｈｉｇｈギヤ１１２ｉのスプライン１１２ｓとが嵌合する。

【0073】

入力軸５０（スリーブ１１５）と入力側Ｈｉｇｈギヤ１１２ｉの回転が同期しているので、スリーブ１１５のスプライン１１５ｓと入力側Ｈｉｇｈギヤ１１２ｉのスプライン１１２ｓとを嵌合させるにあたり、これら回転要素の回転を同期させるための同期機構は不要である。

【0074】

また、スリーブ１１５のスライドは変速に用いられるステップモータ１３０を利用して行われるので、スリーブ１１５のスライド用にアクチュエータを別途設ける必要がない。

【0075】

そして、押付ローラ９０からプライマリディスク７０及びセカンダリディスク８０に作用する押付力をゼロにすれば、入力軸５０の回転がＨｉｇｈギヤ列１１２を介して出力軸６０に伝達されるようになり、Ｈｉｇｈ直結状態が実現される。

【0076】

これにより、トルク抜けやショックを生じることなく短時間で摩擦伝達状態からＨｉｇｈ直結状態に移行することができる。

【0077】

Ｈｉｇｈ直結状態では、プライマリディスク７０−セカンダリディスク８０間の滑りに起因する伝達ロスがなく、入力軸５０の回転がプライマリディスク７０及びセカンダリディスク８０を介して出力軸６０に伝達される摩擦伝達状態と比較して高い伝達効率を実現し、変速機１が搭載される車両の燃費を向上させることができる。

【0078】

以上説明したように、本実施形態に係る変速機においては、ステップモータ１３０を正回転させることによって、上記した各状態を順次切り換えることができる。

【0079】

また、ステップモータ１３０を逆回転させれば、上記した各状態を逆順で切り換えることができる。Ｈｉｇｈ直結状態から摩擦伝達状態に移行する場合、摩擦伝達状態からＬｏｗ直結状態に移行する場合も、Ｌｏｗ直結状態から摩擦伝達状態に移行する場合、摩擦伝達状態からＨｉｇｈ直結状態に移行する場合と同様に、プライマリディスク７０とセカンダリディスク８０とを接触させることで必要な同期が行われ、トルク抜けやショックを生じることなく短時間で移行を完了させることができる。

【0080】

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したものに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

【0081】

本実施形態では、動力源がエンジン１０である場合について説明したが、動力源はモータであってもよい。動力源がインホイールモータ（ホイール内に設置されるモータ）である場合は、インホイールモータとともに変速機１がホイール内に設置される。

【0082】

また、本実施形態では、スライドナット１２２と保持部９２との連結及びその解除を、ラッチ機構９３を利用して実現しているが、他の機構を利用して同様の機能を実現することも可能である。

【0083】

例えば、スライドナット１２２と保持部９２との連結及びその解除は、図５Ａ〜図５Ｃに示される機構によっても実現することができる。この機構では、スライドナット１２２の移動方向に延び、かつ、全周に渡って延びる切り欠き９２ｎを途中に有する第１連携ロッド９２ｒが保持部９２に固定されている。また、第１連携ロッド９２ｒに対して直交する方向に延び、全周に渡って延びる切り欠き１２２ｎを途中に有する第２連携ロッド１２２ｒがスライドナット１２２に対して軸方向に摺動可能に取り付けられている。第２連携ロッド１２２ｒはバネ９６によって変速機ケース３０側に付勢されており、変速機ケース３０にはローラ９５が取り付けられている。

【0084】

摩擦伝達状態〜Ｈｉｇｈ直結状態の間は、図５Ａに示すように、第１連携ロッド９２ｒの切り欠き９２ｎに第２連携ロッド１２２ｒの側面が嵌っており、第１連携ロッド９２ｒと第２連携ロッド１２２ｒとはスライドナット１２２の移動方向に相対変位不能となっている。これにより、スライドナット１２２と保持部９２とは連結された状態となる。

【0085】

図５Ａの状態からスライドナット１２２が図中右方向に移動し、摩擦伝達状態からＬｏｗ直結状態に移行する際には、第２連携ロッド１２２ｒが変速機ケース３０に固定されているローラ９５に乗り上げることで上昇し、図５Ｂに示すように、第１連携ロッド９２ｒの切り欠き９２ｎと第２連携ロッド１２２ｒの切り欠き１２２ｎとが重なることで、第１連携ロッド９２ｒと第２連携ロッド１２２ｒとは互いに自由に移動可能な状態となる。

【0086】

そして、この状態からＬｏｗ直結状態、リバース状態へと移行すべくスライドナット１２２がさらに図中右側に移動すると、図５Ｃに示すように、第２連携ロッド１２２ｒの切り欠き１２２ｎに第１連携ロッド９２ｒの側面が嵌り、第１連携ロッド９２ｒと第２連携ロッド１２２ｒとはスライドナット１２２の移動方向に相対変位可能となり、スライドナット１２２と保持部９２との連結が解除される。

【0087】

本願は日本国特許庁に２０１３年３月１２日に出願された特願２０１３−４９４０９号に基づく優先権を主張し、この出願の全ての内容は参照により本明細書に組み込まれる。

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図3D】

【図3E】

【図3F】

【図3G】

【図3H】

【図3I】

【図3J】

【図4A】

【図4B】

【図5A】

【図5B】

【図5C】