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(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】
(24)【登録日】2025-01-20
(45)【発行日】2025-01-28
(54)【発明の名称】電気自動車用２段変速機
(51)【国際特許分類】
F16H 3/54 20060101AFI20250121BHJP
F16D 13/52 20060101ALI20250121BHJP
F16D 27/112 20060101ALI20250121BHJP
F16H 25/20 20060101ALI20250121BHJP
F16H 25/22 20060101ALI20250121BHJP
F16H 1/16 20060101ALI20250121BHJP
F16D 28/00 20060101ALI20250121BHJP
F16D 55/28 20060101ALI20250121BHJP
【ＦＩ】
F16H3/54
F16D13/52 D
F16D27/112 Z
F16H25/20 Z
F16H25/22 Z
F16H1/16 Z
F16D28/00 Z
F16D55/28 B
【請求項の数】
20
(21)【出願番号】P 2023500689
(86)(22)【出願日】2022-01-29
(86)【国際出願番号】 JP2022003465
(87)【国際公開番号】W WO2022176579
(87)【国際公開日】2022-08-25
【審査請求日】2024-11-07
(31)【優先権主張番号】P 2021024313
(32)【優先日】2021-02-18
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000178804
【氏名又は名称】ユニプレス株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100088731
【弁理士】
【氏名又は名称】三井 孝夫
(72)【発明者】
【氏名】森 晃賢
(72)【発明者】
【氏名】小野 浩彰
【審査官】前田 浩
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１３－１０８６１９（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１６／０５５３５９（ＷＯ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｆ１６Ｈ ３／５４
Ｆ１６Ｄ １３／５２
Ｆ１６Ｄ ２７／１１２
Ｆ１６Ｈ ２５／２０
Ｆ１６Ｈ ２５／２２
Ｆ１６Ｈ １／１６
Ｆ１６Ｄ ２８／００
Ｆ１６Ｄ ５５／２８
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
車輪駆動のため電動回転駆動モータを使用する電動車用２段変速機であって、ハウジングと、
ハウジングに支持され、電動回転駆動モータ側に接続された入力軸と、
ハウジングに支持され、車輪側に接続された出力軸と、
入力軸に連結されたとき出力軸との間で第１速の変速比を得るための噛合する歯車よりなる第１の歯車機構と、
入力軸に連結されたとき出力軸との間で同一回転方向であるが第１速より高ギヤ比の第２速の変速比を得るための噛合する歯車よりなる第２の歯車機構と、
締結時に入力軸の回転を第１の歯車機構に伝達することにより第１速の変速比を得る第１の多板摩擦クラッチと、
第１の多板摩擦クラッチと同軸にかつ軸方向に離間して配置され、締結時に入力軸の回転を第２の歯車機構に伝達することにより第２速の変速比を得る第２の多板摩擦クラッチと、
第１の多板摩擦クラッチと第２の多板摩擦クラッチとの選択的締結を行うアクチュエータと、を具備してなり、
前記アクチュエータは、トルク源である制御モータと、トルク伝達用の噛合する歯車と、トルクを推力に変換するための螺合する内径部材及び外径部材と、推力の伝達のための推力伝達部材と、推力による締結のため第１の多板摩擦クラッチ及び／若しくは第２の多板摩擦クラッチを押圧するクラッチ押圧部材とを具備してなり、かつ内径部材はトルク伝達用歯車からのトルクを受けるようにされ、内径部材に加わるトルクを推力に変換するべく外径部材はハウジングに摺動可能に支持される電動車用２段変速機。
【請求項2】
請求項１に記載の発明において、一組のアクチュエータを第１の多板摩擦クラッチ及び第２の多板摩擦クラッチの締結のため共用しており、かつクラッチ押圧部材は、推力伝達部材を介して外径部材と一体に軸方向に前後移動することにより、第１の多板摩擦クラッチと第２の多板摩擦クラッチの選択的締結を行う電動車用２段変速機。【請求項3】
請求項２に記載の発明において、外径部材と推力伝達部材とは変速機中心軸線と同芯な内側筒状部と外側筒状部とこれらを一体連結する径方向壁部とよりなる二重筒体として構成され、内側筒状部は中心軸線上における第１の多板摩擦クラッチ及び第２の多板摩擦クラッチの外側において内径部材と螺合され、かつ外側筒状部は近接側に位置する第１の多板摩擦クラッチ若しくは第２の多板摩擦クラッチを臨みつつハウジングの内周面に摺動自在に嵌合されると共に、クラッチ押圧部材は第１の多板摩擦クラッチ及び第２の多板摩擦クラッチ間に位置するべく外側筒状部に固着される２段変速機。【請求項4】
請求項３に記載の発明においてクラッチ押圧部材は第１の多板摩擦クラッチと第２の多板摩擦クラッチ間を径方向に延出するプレス成形された環状板材より構成され、外周端において外側筒状部に一体連結されると共に、内周端において第１の多板摩擦クラッチ及び第２の多板摩擦クラッチの一方の押圧のためのプレス成形部を備え、中間部において第１の多板摩擦クラッチ及び第２の多板摩擦クラッチの多方の押圧のためのプレス成形部を備える２段変速機。【請求項5】
請求項４に記載の発明において、クラッチ押圧部材の内周部は外周部に対して軸方向に幾分の弾性変形をもって係合することにより第１の多板摩擦クラッチ及び第２の多板摩擦クラッチの締結動作を行うようにされる２段変速機。【請求項6】
請求項１に記載の発明において、一組のアクチュエータを第１の多板摩擦クラッチ及び第２の多板摩擦クラッチの締結のため共用しており、かつ推力伝達部材は外径部材の軸方向前後移動により前後回動(揺動)し、推力伝達部材の前後回動によりクラッチ押圧部材は第１の多板摩擦クラッチと第２の多板摩擦クラッチの選択的締結を行う選択的締結を行う電動車用２段変速機。【請求項7】
請求項６に記載の発明において、推力伝達部材は一端においてハウジングに枢着され、第１の多板摩擦クラッチと第２の多板摩擦クラッチとを挟んだ他端において内ねじ部材にその直径対立位置において遊嵌された揺動アームとして構成され、かつクラッチ押圧部材は、揺動アームに直径対立位置において枢着されかつ多板摩擦クラッチ及び第２の多板摩擦クラッチの対向面間に位置しており、内ねじ部材の軸方向前後移動による揺動アームの前後回動は、クラッチ押圧部材をして第１の多板摩擦クラッチ若しくは第２の多板摩擦クラッチに正対させつつその締結を行う電動車用２段変速機。【請求項8】
請求項２若しくは４に記載の発明において、ハウジング内に入力軸が出力軸と同軸をなして配置され、ピニオンを軸支したキャリアと、ピニオンと噛合する異なった歯数の二つのギヤとの３回転要素を備え、そのうちの二つに入力軸及び出力軸が、夫々、連結される遊星歯車式変速機構を備え、３回転要素及びハウジングに対する第１の多板摩擦クラッチ及び第２の多板摩擦クラッチに対する配置は、前記推力伝達部材による第１の多板摩擦クラッチの締結、第２の多板摩擦クラッチの非締結により入－出力軸間に第１速の変速比を得るべくし、これにより遊星歯車式変速機構を前記第１の歯車機構に構成し、前記推力伝達部材による第１の多板摩擦クラッチの非締結、第２の多板摩擦クラッチの締結により、入－出力軸間に第２速の変速比を得るべくし、これにより遊星歯車式変速機構を前記第２の歯車機構に構成した２段変速機。【請求項9】
請求項８に記載の発明において、第１の多板摩擦クラッチは遊星歯車式変速機構におけるキャリアではない２回転要素の一方をハウジングに連結(ハウジングを制動)することにより入－出力軸間を減速とすることにより第１速の変速比の形成に与り、第２の多板摩擦クラッチは入－出力軸間で回転要素を一体回転させることで第２速の変速比の形成に与るようにされ、かつ出力軸とハウジングとの間に第１の多板摩擦クラッチと並列に駆動トルク伝達のため配置されたワンウエイクラッチを具備した２段変速機。【請求項10】
請求項２若しくは４に記載の発明において、第１の歯車機構は第１速の変速比を得るための噛合する平歯車から構成され、第２の歯車機構は第２速の変速比を得るための噛合する平歯車から構成される電動車用２段変速機。【請求項11】
請求項１０に記載の発明において、第１の歯車機構と入力側と出力側間に並列に駆動トルク伝達のため配置された配置されるワンウエイクラッチを具備した電動車用２段変速機。【請求項12】
請求項１に記載の発明において、前記アクチュエータは２組具備され、その第１のアクチュエータは第１速の変速比の設定のための第１の多板摩擦クラッチの締結及び非締結に与り、その第２のアクチュエータは第２の多板摩擦クラッチの締結及び非締結に与るようにされる電動車用２段変速機。【請求項13】
請求項１２に記載の発明において、夫々のアクチュエータにおいて推力伝達部材は一端においてハウジングに枢着され、第１組においては第１の多板摩擦クラッチ、第２組においては第２の多板摩擦クラッチを挟んだ他端において外径部材にその直径対立位置において遊嵌された揺動アームとして構成され、かつクラッチ押圧部材は揺動アームに直径対立位置において枢着されており、外径部材の軸方向前後移動による揺動アームの前後回動は、クラッチ押圧部材をして第１組においては第１の多板摩擦クラッチの締結、第２組においては第２の多板摩擦クラッチの締結に与るようにされる電動車用２段変速機。【請求項14】
請求項１に記載の発明において、トルク伝達用の噛合する歯車は、一対の平歯車により構成される２段変速機。【請求項15】
請求項１に記載の発明において、トルク伝達用の噛合する歯車は、制御モータ側のウォームとウォームに噛合するホイールにより構成される２段変速機。【請求項16】
請求項１に記載の発明において、内ねじ部材と外ねじ部材とは、その間に無限循環するように密接した多数のボールを配置した２段変速機。【請求項17】
請求項１に記載の発明において、前記制御モータの回転軸を制動することにより第１の多板摩擦クラッチ及び／若しくは第２の多板摩擦クラッチの締結保持を行うための電磁ブレーキを更に具備している２段変速機。【請求項18】
請求項１７に記載の発明において、制御モータの回転軸の制動を所定時間毎に実行することにより第１の多板摩擦クラッチ及び／若しくは第２の多板摩擦クラッチの掴み直し行うようにされる２段変速機。【請求項19】
請求項１７若しくは１８に記載の発明において、前記電磁ブレーキは、制御モータの回転軸の制動を非通電時において行う２段変速機。【請求項20】
請求項 ９若しくは１１に記載の発明において、第１速の変速比におけるドライブ時に前記ワンウエイクラッチは拘束、電磁ブレーキ非締結とされ、第１速の変速比におけるコースト時に前記ワンウエイクラッチはフリー、電磁ブレーキ締結とされる２段変速機。【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は電気自動車用２段変速機に関するものである。
【背景技術】
【0002】
電動機を動力とする自動車（Electric Vehicle：ＥＶ）においては、エンジンと電動モータを切替え若しくは共用するハイブリッド車においても、また純粋に電動モータの駆動力だけで走行するものでも電動モータの動力の車軸側への伝達は回転軸上に別段変速機を設けず、駆動モータの回転を走行に適した適当な回転数に落とす減速機だけを設けるものが普通であった。これは、電動機においては無回転域から駆動トルクを発生させることができ、使用可能な回転域が広いし、また、構造が簡単ということがＥＶの重要なセールスポイントであることから、構造を複雑化させる変速機を設けるまでもない、といった事情によるものである。
【0003】
しかしながら、ＥＶにおいても、変速機を利用するメリットはあり、それは、電動式といえども全回転域で高効率を維持することは困難であり、特に、高回転域においては効率悪化があり、高車速を得ることができないため、そのための改善として、２段の変速機を駆動モータと減速機との間に配置する方式ものが各種提案されている。この方式においては、効率の悪化する高回転域において、２段の変速機における高ギヤ比側を使用することにより、駆動モータの回転数を下げて駆動モータを高効率で運転することにより、高車速を得ることができる。この種の２段の変速機としては、変速機構として遊星歯車機構を使用し、第１速においては、相対的に低ギヤ比となるように遊星歯車機構を設定し、第２速においては、相対的に高ギヤ比となるように遊星歯車機構を設定するものが各種提案されている。その中において、第１速のドグクラッチ(又は摩擦クラッチ)と第２速用摩擦クラッチとの切替のための電動式のアクチュエータとして、軟磁性体より成るアーマチュアとスプリングと電磁コイルとから成るものが提案されている(特許文献１)。即ち、第１速においては、スプリング力下アーマチュアによりドグクラッチの締結を行い、第２速は電磁コイルによりアーマチュアを駆動することによりドグクラッチ(又は摩擦クラッチ)を非締結とし、第２速用の摩擦クラッチを締結に至らしめる。
【0004】
別方式の電動式のアクチュエータとして、電動回転式の制御モータと、制御モータをウオームよりウォームホイールを経て、ウォームホイールの内周ネジ条と螺合する外周ネジ条を備えた内径側ピストンより成るトルク－推力変換機構とを備え、トルク－推力変換機構により制御モータの回転(トルク)をピストンの軸方向の推力に変換し、第１速用摩擦クラッチと第２速用摩擦クラッチとの切り替えを行う方式のものも提案されている(特許文献２)。特許文献２の技術においては、制御モータによるウォームの回転はウォームホイールに伝えられ、ウォームホイールの回転はピストンの軸方向前後移動に変換され、第１及び第２の摩擦クラッチの選択的な駆動が行われ、遊星歯車機構による第１速若しくは第２速の切替が可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特許第６５４５９２１号
【文献】特許第６０２８５０７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
特許文献１の技術は第１速としてドグクラッチを使用することから、スプリング力により第１速の保持を行うことができ、この点ではアクチュエータの消費電力の節約となる。しかしながら、第２速から第１速への切替時変時に、ドグクラッチの同期がそのままではとれないため、変速ショックの回避のためのトルクアップ等の制御が必要となり、またトルクアップのため回生制御もできないことから燃費上不利となる。また、円滑な切替動作のためにはクラッチ切替初期に締結容量の精細な制御の必要性があるが、電磁コイルよるアーマチュアの制御においては距離短縮により一意的に急増する電磁吸引力の特性上それに対応することができない。
【0007】
特許文献２におけるトルク－推力変換方式はドグクラッチのような変速ショックを生ずることがなく、また、制御モータのトルク制御により運転状態に応じた適格な摩擦クラッチの締結容量制御は可能であり、ドグクラッチ方式の上述欠点は解消している。然るに、引用文献２のトルク－推力変換方式においては、外径側のウォームの回転を内径側のピストンの直線運動に変換する方式であり、この方式上、回転するウォームのハウジングに対する転がり及びスラストの支持機構が必須であり、この構成については特許文献２には記載を欠如するが、転がり及びスラストを受けることができるアンギュラ玉軸受の採用が技術常識であろうが、外径側に位置するウォームホイールの構造上、アンギュラ玉軸受は大型化は必須となる。アンギュラ玉軸受の採用は、変速機の外径だけでなく軸長を大きくし、小型化が強く希求されるＥＶ用のパーツとしては適していない。
【0008】
本発明は、以上説明した問題点を解決することを目的とする。また、本発明は、電動回転式の制御モータにより駆動されるトルク－推力変換機構を備えた遊星歯車式の２段変速機の小型化に適した構造とすることを目的とし、特に、小型化及び省電力を意図したものである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明になる車輪駆動のため電動式駆動モータを使用する車両における２段変速機は、
車輪駆動のため電動回転駆動モータを使用する電動車用２段変速機であって、
ハウジングと、
ハウジングに支持され、電動回転駆動モータ側に接続された入力軸と、
ハウジングに支持され、車輪側に接続された出力軸と、
入力軸に連結されたとき出力軸との間で第１速の変速比を得るための噛合する歯車よりなる第１の歯車機構と、
入力軸に連結されたとき出力軸との間で同一回転方向であるが第１速より高ギヤ比の第２速の変速比を得るための噛合する歯車よりなる第２の歯車機構と、
締結時に入力軸の回転を第１の歯車機構に伝達することにより第１速の変速比を得る第１の多板摩擦クラッチと、
第１の多板摩擦クラッチと同軸にかつ軸方向に離間して配置され、締結時に入力軸の回転を第２の歯車機構に伝達することにより第２速の変速比を得る第２の多板摩擦クラッチと、
第１の多板摩擦クラッチと第２の多板摩擦クラッチとの選択的締結を行うアクチュエータと、を具備してなり、
前記アクチュエータは、トルク源である制御モータと、トルク伝達用の噛合する歯車と、トルクを推力に変換するための螺合する内径部材及び外径部材と、推力の伝達のための推力伝達部材と、推力による締結のため第１の多板摩擦クラッチ及び／若しくは第２の多板摩擦クラッチを押圧するクラッチ押圧部材（プッシャ）とを具備してなり、かつ内径部材はトルク伝達用歯車からのトルクを受けるようにされ、内径部材に加わるトルクを推力に変換するべく外径部材はハウジングに自転は阻止しつつ摺動可能に支持される。
車輪駆動のため電動回転駆動モータを使用する電動車用２段変速機であって、
ハウジングと、
ハウジングに支持され、電動回転駆動モータ側に接続された入力軸と、
ハウジングに支持され、車輪側に接続された出力軸と、
入力軸に連結されたとき出力軸との間で第１速の変速比を得るための噛合する歯車よりなる第１の歯車機構と、
入力軸に連結されたとき出力軸との間で同一回転方向であるが第１速より高ギヤ比の第２速の変速比を得るための噛合する歯車よりなる第２の歯車機構と、
締結時に入力軸の回転を第１の歯車機構に伝達することにより第１速の変速比を得る第１の多板摩擦クラッチと、
第１の多板摩擦クラッチと同軸にかつ軸方向に離間して配置され、締結時に入力軸の回転を第２の歯車機構に伝達することにより第２速の変速比を得る第２の多板摩擦クラッチと、
第１の多板摩擦クラッチと第２の多板摩擦クラッチとの選択的締結を行うアクチュエータと、を具備してなり、
前記アクチュエータは、トルク源である制御モータと、トルク伝達用の噛合する歯車と、トルクを推力に変換するための螺合する内径部材及び外径部材と、推力の伝達のための推力伝達部材と、推力による締結のため第１の多板摩擦クラッチ及び／若しくは第２の多板摩擦クラッチを押圧するクラッチ押圧部材（プッシャ）とを具備してなり、かつ内径部材はトルク伝達用歯車からのトルクを受けるようにされ、内径部材に加わるトルクを推力に変換するべく外径部材はハウジングに自転は阻止しつつ摺動可能に支持される。
【0010】
一組のアクチュエータを第１の多板摩擦クラッチ及び第２の多板摩擦クラッチの切替的締結のため共用させることができ、この場合、クラッチ押圧部材を、推力伝達部材を介して外径部材と一体に軸方向に前後移動させることにより、第１の多板摩擦クラッチと第２の多板摩擦クラッチの選択的締結を行う。外径部材と推力伝達部材とは変速機中心軸と同芯な内側筒状部と外側筒状部とこれらを一体連結する径方向壁部とよりなる二重筒体として構成することができ、内側筒状部は中心軸上における第１の多板摩擦クラッチ及び第２の多板摩擦クラッチの外側において内径部材と螺合され、かつ外側筒状部は近接側に位置する第１の多板摩擦クラッチ若しくは第２の多板摩擦クラッチを臨みつつハウジングの内周面に摺動自在に嵌合されると共に、クラッチ押圧部材は第１の多板摩擦クラッチ及び第２の多板摩擦クラッチ間に位置するべく外側筒状部に一体連結される。
【0011】
一組のアクチュエータを第１の多板摩擦クラッチ及び第２の多板摩擦クラッチの締結のため共用させる別の態様として、推力伝達部材は外径部材の軸方向前後移動により前後回動(揺動)され、推力伝達部材の前後回動によりクラッチ押圧部材は第１の多板摩擦クラッチと第２の多板摩擦クラッチの選択的締結を行うようにすることができる。推力伝達部材は一端においてハウジングに枢着され、他端において外径部材(ナット)にその直径対立位置において遊嵌された揺動アームとして構成され、かつクラッチ押圧部材は、揺動アームに直径対立位置において枢着されかつ多板摩擦クラッチ及び第２の多板摩擦クラッチの対向面間に位置しており、内ねじ部材の軸方向前後移動による揺動アームの前後回動は、クラッチ押圧部材をして第１の多板摩擦クラッチ若しくは第２の多板摩擦クラッチに正対させつつその締結を行う。
【0012】
第１の歯車機構及び第１の歯車機構は遊星歯車式変速機構により構成することができる。遊星歯車式変速機構において、ハウジング内に入力軸が出力軸と同軸をなして配置され、ピニオンを軸支したキャリアと、ピニオンと噛合する異なった歯数の二つのギヤとの３回転要素を備え、そのうちの二つに入力軸及び出力軸が、夫々、連結される。３回転要素及びハウジングに対する第１の多板摩擦クラッチ及び第２の多板摩擦クラッチに対する配置は、推力伝達部材による第１の多板摩擦クラッチの締結、第２の多板摩擦クラッチの非締結により入－出力軸間に第１速の変速比を得るべくし、これにより遊星歯車式変速機構を第１の歯車機構に構成し、推力伝達部材による第１の多板摩擦クラッチの非締結、第２の多板摩擦クラッチの締結により、同一回転方向であるが入－出力軸間に第２速の変速比を得るべくし、これにより遊星歯車式変速機構を第２の歯車機構に構成することができる。また、遊星歯車式変速機構を使用することなく、第１の歯車機構及び第１の歯車機構遊星歯車を、夫々、第１速の変速比を得るための噛合する平歯車、第２の歯車機構は第２速の変速比を得るための噛合する平歯車から構成することができる。
【0013】
またアクチュエータは二組設け、その第１組は第１速の変速比の設定のための第１の多板摩擦クラッチの締結及び非締結に与り、その第２組第２の多板摩擦クラッチの締結及び非締結に与るようにすることができる。
【0014】
本発明の２段変速機は、更に、制御モータの回転軸を選択的に制動するための電磁ブレーキを付加することができる。電磁ブレーキは、第１の多板摩擦クラッチ及び第２の多板摩擦クラッチの夫々の締結動作時に、制御モータの回転軸を制動・拘束することにより、制御モータの低回転トルク下において第１の多板摩擦クラッチ及び第２の多板摩擦クラッチの夫々の締結状態の保持を行うようにすることができる。そして、制御モータの回転軸の制動を一定時間毎に実行することにより第１の多板摩擦クラッチ及び第２の多板摩擦クラッチの夫々の掴み直し行うようにすることができる。
【0015】
更に、本発明において、第１の多板摩擦クラッチと第２の多板摩擦クラッチとの選択的締結を行うことにより第１速の変速比と第２の歯車機構との変速を行う場合、第１速の変速比に与る多板摩擦クラッチと並列にワンウエイクラッチを設置することができる。
【発明の効果】
【0016】
本発明の２段変速機においては、遊星歯車機構の変速比の切替のための電動モータ制御のアクチュエータにおける噛合ネジ方式のトルク－推力変換機構は内径部材(スクリュ)を回転させ、外径部材(ナット)を軸移動させることにより第１の多板摩擦クラッチ及び第２の多板摩擦クラッチの切替を行っている。回転する内径部材は小径となるため、トルク－推力変換機構の小型化を実現することができ、かつ内径部材に生ずるスラストの軽減が可能であり、軸受機構として簡易なものを採用可能となる。そして、運転状態に応じた適格な摩擦クラッチや摩擦ブレーキの切替制御が可能であり、省電力であるという電動モータ制御の利益を損なうことがない。
【0017】
トルク－推力変換機構における内径部材と外径部材を内外２重の筒形状とし、外径部材の内側形状部分と内径部材との螺合部を第１の多板摩擦クラッチ及び第２の多板摩擦クラッチの外側に配置することによりトルク－推力変換機構の軸上設置部分の軸長を抑制することができ、小型化が実現する。
【0018】
更に、制御モータとして電磁ブレーキを備えたものとすることにより、第１の多板摩擦クラッチ及び第２の多板クラッチの締結保持が可能であり、制御モータの常用トルクを最小限とすることができ、省電力を図ることができ、モータの発熱を抑制し、冷却装置を簡易化することができる。
【0019】
また、ワンウエイクラッチ併用による切替動作によりコースト運転時に多板クラッチの締結だけで対応することができ、トルクアップの必要なしに無ショックで変速動作を行うことができ、その分電力回生に回すことができ、省電力及び効率アップを図ることができる。
【0020】
アクチュエータを二組設け、第１の多板摩擦クラッチ、第２の多板摩擦クラッチの夫々の締結を行うことにより、切替式の場合の第１の多板摩擦クラッチと第２の多板摩擦クラッチとの間をプッシャが移動するための空走期間を解消することができ、制御モータの省力化しかつワンウエイクラッチの省略が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0021】
【発明を実施するための形態】
【0022】
[全体構成]
図１はこの発明の電気自動車の駆動トレーンを模式化して示しており、２は走行用の電動機である駆動モータ、４はこの発明の２段変速機、６は減速機、８はディファレンシャルギア、９は車輪を示す。２段変速機４は駆動モータ２への入力軸１０及び減速機６への出力軸１２を備える。減速機６は噛合するギヤを筐体に収容して構成され、駆動モータ２の高回転を車輪９による走行に適した回転数に減速するため設置され、２段変速機４を設置しない通常の電気自動車の場合、減速機６における減速比の設定は３．５付近の値であり、これは、常用される低車速運転において駆動モータ２を高効率の回転数域で動作させるため適しているが、この設定の場合、高車速運転で電動機の回転が上がり過ぎて電動機の効率悪化により、高速運転が行えないため、２段変速機４を設置している。この発明では変速機４は遊星歯車機構を備えており、本実施形態では、第１速はサンギヤ入力、キャリア出力で減速(減速比は例えば１．６)、第２速は入出力直結(変速比1.0)の設定であり、減速機６の減速比を仮に２．２とした場合のトータルの減速比は1.6×2.2=3.52となり、従来の２段変速機の無い場合のトータルの減速比程度の値となる。また、第２速での運転の場合は、トータルとして2.2×1.0=2.2の減速比での運転となり、減速比が小さくなる分、高車速運転域において、駆動モータ２を低車速運転域との対比において、低回転の効率の良い回転域で運転させることが可能となり、高速運転が可能となる。
図１はこの発明の電気自動車の駆動トレーンを模式化して示しており、２は走行用の電動機である駆動モータ、４はこの発明の２段変速機、６は減速機、８はディファレンシャルギア、９は車輪を示す。２段変速機４は駆動モータ２への入力軸１０及び減速機６への出力軸１２を備える。減速機６は噛合するギヤを筐体に収容して構成され、駆動モータ２の高回転を車輪９による走行に適した回転数に減速するため設置され、２段変速機４を設置しない通常の電気自動車の場合、減速機６における減速比の設定は３．５付近の値であり、これは、常用される低車速運転において駆動モータ２を高効率の回転数域で動作させるため適しているが、この設定の場合、高車速運転で電動機の回転が上がり過ぎて電動機の効率悪化により、高速運転が行えないため、２段変速機４を設置している。この発明では変速機４は遊星歯車機構を備えており、本実施形態では、第１速はサンギヤ入力、キャリア出力で減速(減速比は例えば１．６)、第２速は入出力直結(変速比1.0)の設定であり、減速機６の減速比を仮に２．２とした場合のトータルの減速比は1.6×2.2=3.52となり、従来の２段変速機の無い場合のトータルの減速比程度の値となる。また、第２速での運転の場合は、トータルとして2.2×1.0=2.2の減速比での運転となり、減速比が小さくなる分、高車速運転域において、駆動モータ２を低車速運転域との対比において、低回転の効率の良い回転域で運転させることが可能となり、高速運転が可能となる。
【0023】
図２は図1の駆動トレーンにおける２段変速機４及び減速機６をその基本的な構成をスケルトン図として表したものである。この２段変速機においては、出力軸１２は筒状をなし、中心の入力軸１０(駆動モータ２の出力軸２－1に連結されている)と同軸、即ち、回転中心を共通して、配置される。
【0024】
２段変速機４は、ハウジング１４内に配置された遊星歯車機構１６を備えており、遊星歯車機構１６は、円周方向に間隔をおいて配置された複数のピニオン１８を回転自在に軸支して構成されるキャリア２０と、キャリア２０と回転中心を共通しピニオン１８に噛合するサンギヤ２２と、キャリア２０と回転中心を共通しピニオン１８に噛合するリングギヤ２４とからなる３回転要素を備えている。サンギヤ２２は入力軸１０に連結され、キャリア２０が出力軸１２側に連結されている。更に、締結要素としての多板式摩擦クラッチ(以下単に摩擦クラッチ)２６、ワンウエイクラッチ２７、多板式摩擦ブレーキ(以下単に摩擦ブレーキ)２８を備えている。そして、第１速(コースト)ではリングギヤ２４をハウジング１４にワンウエイクラッチ２７により締結し、入力軸１０側のサンギヤ２８に対し、出力軸１２側のキャリア２０を上述の１．６の減速比とし、第２速では、サンギヤ２８とキャリア２０とを摩擦クラッチ２６により連結することにより、入力軸１０と出力軸１２とを一体回転させ、変速比＝１．０とし、第１速に対し増速とする。第１速においてドライブでは上述のようにワンウエイクラッチ２７はリングギヤ２４をハウジング１４に対し拘束させ、動力伝達を行うが、運転者がアクセルペダルを離しコースト(減速)運転になると、ワンウエイクラッチ２７によるハウジング１４への拘束が外れるが、この場合において摩擦ブレーキ２８が締結されることにより、リングギヤ２４のハウジング１４に対する拘束が確保され、第１速コースト運転をそのままショックなく継続することができるようになっている。ワンウエイクラッチ２７のこの動作については後述する。
【0025】
また、ワンウエイクラッチ２７は摩擦クラッチ２６及び摩擦ブレーキ２８の切替動作における空走期間においてトルク伝達を確保する機能を達成する。即ち、本実施形態においては、摩擦クラッチ２６と摩擦ブレーキ２８とは軸方向に離間設置され、後述プッシャ３４が軸方向に前後に移動することで摩擦クラッチ２６と摩擦ブレーキ２８との切替締結が行われるため、切替の途中においては摩擦クラッチ２６も摩擦ブレーキ２８も非締結の状態が瞬間的とはいえ必ず生ずるが、空走期間において、特に第１から第２速への切替に際し、ワンウエイクラッチ２７は出力軸のトルクを確保し、変速ショックを防止するのに役立てることができる。
【0026】
遊星歯車機構１６については、ピニオンとして径の異なったダブルピニオン型のものであっても良い。この場合、ピニオンを軸支したキャリアと、ピニオンの夫々の異径部分に噛合する異なった歯数のギヤ(サンギヤ若しくはリングギヤ)が遊星歯車機構の３回転要素となる。
【0027】
多板式の摩擦クラッチ２６及び多板式の摩擦ブレーキ２８は２段変速機４の中心軸と同芯にかつ軸方向に間隔をおいて配置される。周知のように、摩擦クラッチ２６は入力軸１０、即ち、サンギヤ２２と一体回転するドライブディスク26-1（サンギヤ２２と一体回転するクラッチドラム26-4に対し軸方向摺動可能）とキャリア２０と一体回転するドリブンディスク26-2(スプライン嵌合によりキャリア２０に固定のクラッチドラム(図１４に示す内側ドラム６６)対し軸方向摺動可能)とを備え、かつドライブディスク26-1の摩擦ブレーキ２８近接側にスラストベアリング26-3を備える。これも周知であるが、摩擦ブレーキ２８はハウジング１４内周にスプライン嵌合により軸方向に移動可能であるが非回転的に連結されたドライブディスク28-1（スプライン嵌合によりハウジング１４に対し軸方向に摺動可能）とリングギヤ２４とスプライン嵌合により軸方向に移動可能であるが一体回転するように連結されたドリブンディスク28-2とを備える。
【0028】
遊星歯車機構１６、摩擦クラッチ２６、摩擦ブレーキ２８の実機における構成については、後で図１５を参照して説明する。
【0029】
ワンウエイクラッチ２７は、限定的なものではないが、この実施形態においては、図３に示す保持環27-1に保持されたカム27-2をガータスプリング27-3により保持するタイプのものとすることができる。ワンウエイクラッチはこの方式に限定することはなく、例えば、ローラ式のものでも良い。ワンウエイクラッチ２７は２段変速機４の第１速において、ドライブ運転にあっては、リングギヤ２４の回転(図３の反時計方向ｆ) に対してリングギヤ２４をハウジング１４に対して拘束する。そして、コースト運転にあっては、リングギヤ２４の回転(図３の時計方向ｇ)をハウジング１４に対してフリーとする。
【0030】
本実施形態の２段変速機４においては、第１速ドライブ(非コースト運転時)は、摩擦クラッチ２６を非締結としワンウエイクラッチ２７によりリングギヤ２４をハウジング１４に対し拘束し、ワンウエイクラッチ２７が空転する第１速コースト運転移行時に即座に締結トルクを生成し得るように、摩擦ブレーキ２８はドライブディスク28-1とドリブンディスク18-2で無クリアランス状態(但し締結トルク＝０)とし、第２速(コースト運転及び非コースト運転の双方)は摩擦クラッチ２６を締結させ(ワンウエイクラッチ２７はリングギヤ２４をしてハウジング１４に空転させ)ることにより行う。即ち、第１速においては摩擦ブレーキ２８においてドライブディスク28-1とドリブンディスク18-2を無クリアランスとし (摩擦ブレーキ２８の締結トルクはコースト運転のみ発生)、第２速では、摩擦クラッチ２６においてドライブディスク26-1とドリブンディスク26-2を無クリアランスとし、非コースト運転であるとコースト運転であると、を問わず締結トルクを生じさせる。このような摩擦クラッチ２６及び摩擦ブレーキ２８の切替動作のためアクチュエータ３０が設けられる。
【0031】
アクチュエータ３０は、電動回転モータである制御モータ３２と、摩擦ブレーキ２８(本発明においては第１速に与る第１の多板式摩擦クラッチ)、摩擦クラッチ２６(本発明においては第２速に与る第２の多板式摩擦クラッチ)の選択的締結を行うプッシャ(本発明の押圧部材)３４と、制御モータ３２の回転トルクを推力(プッシャ３４の軸方向前後運動)に変換するトルク－推力変換機構３６と、制御モータ３２の回転をトルク－推力変換機構３６に伝達する動力伝達機構３８とを備える。トルク－推力変換機構３６は、螺合する筒状ネジ４０(本発明の内径部材)と筒状ナット４２(本発明の外径部材に相当)とから構成される。この実施形態においては、筒状ナット４２は、中心螺合部42-1aと、径方向に延設された円板状部42-1と、円板状部（径方向壁部）42-1から軸方向に延設された円筒状部42-2を含めて二重筒体として形成され、かつ円筒状部42-2がハウジング１４の内周に軸方向にのみ移動可能(回転方向は拘束)であるため、筒状ネジ４０の回転により筒状ナット４２の軸方向が可能になっている。筒状ナット４２を軸方向のみ移動可能とするため、図５に示すように、筒状ナット４２の円筒状部42-2は外周にスプライン42-2aを有し、スプライン42-2aはハウジング１４の内周のスプライン14-1と噛合し、これにより、筒状ナット４２はハウジング１４に対しては軸方向に移動は可能であるが、回転方向にはハウジング１４により拘束され、これにより筒状ネジ４０の回転による筒状ナット４２の軸方向前後移動を得ることができる。また、図４は筒状ネジ４０と筒状ナット４２との螺合状態を模式的に示し、筒状ネジ４０の外ネジ条40-1は筒状ナット４２の内ネジ条40-2と螺合しており、筒状ナット４２が回転を拘束され軸方向にのみ移動可能であるため、制御モータ３２による筒状ネジ４０の回転は、リード角に応じて、筒状ナット４２の軸方向移動に変換(トルク－推力変換)される。トルク－推力変換は筒状ネジ４０にスラスト力を生成するが、スラスト力に対して図６に示すように筒状ネジ４０の両側においてハウジング対向面間にスラスト軸受43a, 43bが設置される。プッシャ３４は全体として環状に形成され、外周端部で円筒状部42-2と一体連結された環状円板部34-1と、環状円板部34-1の内周端部において摩擦クラッチ２６及び摩擦ブレーキ２８の夫々に軸方向に対向するように設けた摩擦ブレーキ駆動部34-3aと摩擦クラッチ駆動部34-3bとを備える。摩擦クラッチ駆動部34-3bは、摩擦クラッチ２６のドライブディスク側における摩擦ブレーキ２８に最近接側に位置するスラストベアリング26-3と対向配置される。スラストベアリング26-3は、回転方向には固定のプッシャ３４の摩擦クラッチ駆動部34-3bから加わるスラスト力に対し、摩擦クラッチ２６(キャリア２０)の回転を損なうことが無いように設置される。また、摩擦ブレーキ駆動部34-3aは摩擦ブレーキ２８のドライブディスク28-1の摩擦クラッチ２６最近接側に対向位置している。本実施形態においてトルク－推力変換における軸方向摺動を円筒状部42-2に担わせるようにし、円筒状部42-2にプッシャ３４を取り付けた構造はトルク－推力変換と推力伝達を共用させた仕組みである。
【0032】
以上のアクチュエータ３０の構成において、筒状ネジ４０の正逆の回転運動は、筒状ネジ４０に螺合かつ回転阻止されている筒状ナット４２の軸方向左右の直線運動に変換され、この直線運動が筒状ナット４２の円筒状部42-2を介してプッシャ３４に伝達され、その摩擦ブレーキ駆動部34-3a、摩擦クラッチ駆動部34-3bによる摩擦クラッチ２６と摩擦ブレーキ２８との切替動作が行われる。切替動作については後で詳述する。
【0033】
図２において、２段変速機４における回転動力伝達機構３８は、制御モータ３２の出力軸32-1に固定された駆動平歯車４４と、駆動平歯車４４に噛合し、変速機中心軸と同軸に筒状ネジ４０に固定された従動平歯車４６とから構成される。制御モータ３２の前後回転は、回転動力伝達機構３８を介して筒状ネジ４０に伝達される。制御モータ３２は、この実施形態においては電磁ブレーキを備えていないが、後述のように電磁ブレーキ付きのものとすることができる。この実施形態の回転動力伝達機構３８は平歯車44, 44により構成されるため、従動平歯車４６よりトルク－推力変換機構３６の筒状ネジ４０に重畳されるスラスト力は引用文献２におけるウォーム機構と比較して圧倒的に少ないため、スラスト軸受43a, 43bに加重な負担がかからない利点がある。
【0034】
減速機６は入力軸６－１と、出力軸６－２と、中継用のギヤセット(２段変速機４の出力軸１２上のギヤ６－３と、これに噛合する入力軸６－１上のギヤ６－４とから成る)と、変速用のギヤセット(入力軸６－１上のギヤ6－５とこれに噛合する出力軸６－２上のギヤ６－６とから成る)とを備え、減速機６により２段変速機４の出力軸１２と減速機６の出力軸６－２間においてトータル２．２の上述減速比を得ることができるようになっている。減速機６の出力軸６－２がディファレンシャル８に連結される。
【0035】
[アクチュエータによるクラッチ及びブレーキ切替]
次に、アクチュエータ３０による摩擦クラッチ２６と摩擦ブレーキ２８との切替動作を図６及び図７によって説明する。アクチュエータ３０は、図２とは少し異なった又は変形させた部分も存在するが、これは単なる説明の便宜上のものであり、本質的には同一である。図６(Ａ)においてＬＭは摩擦クラッチ２６と摩擦ブレーキ２８間におけるプッシャ３４の中点 (図７の座標原点に対応)を示し、プッシャ３４は摩擦クラッチ２６と摩擦ブレーキ２８の中間に位置している。図７において座標横軸は制御モータ３２の回転軸32-1の回転角度、座標縦軸はプッシャ３４のストローク量を表す。制御モータ３２の正転によりプッシャ３４は図６において右行し、図７においてストローク量値が正側に増大し、制御モータ３２の負転によりプッシャは左行し、図７においてストローク量値が負側に増大する。図６(Ａ)の中点ＬＭ (図７の座標原点に相当)において、プッシャ３４は、摩擦クラッチ２６の対向端(最近接側のスラストベアリング26-3)との間にCcr+St/2、摩擦ブレーキ２８の対向端との間にBcr+St/2のクリアランスを残している。ここに、Ｃｃｒは、摩擦クラッチ２６の空転時に摩擦クラッチ２６間にドラッグトルクを発生させない(ドライブディスク26-1とドリブンディスク26-2間で引きずりを起こさせないため)ため必要となる中点ＬＭからのクリアランス値、Ｂｃｒは摩擦ブレーキ２８の空転時に摩擦ブレーキ２８にドラッグトルクを発生させない(ドライブディスク28-1とドリブンディスク28-2間で引きずりを起こさせない)ため必要となる中点ＬＭからのクリアランス値、であり，Ｓｔは摩擦クラッチ２６にも摩擦ブレーキ２８にもドラッグトルクを発生させないようにするための余裕代である。
次に、アクチュエータ３０による摩擦クラッチ２６と摩擦ブレーキ２８との切替動作を図６及び図７によって説明する。アクチュエータ３０は、図２とは少し異なった又は変形させた部分も存在するが、これは単なる説明の便宜上のものであり、本質的には同一である。図６(Ａ)においてＬＭは摩擦クラッチ２６と摩擦ブレーキ２８間におけるプッシャ３４の中点 (図７の座標原点に対応)を示し、プッシャ３４は摩擦クラッチ２６と摩擦ブレーキ２８の中間に位置している。図７において座標横軸は制御モータ３２の回転軸32-1の回転角度、座標縦軸はプッシャ３４のストローク量を表す。制御モータ３２の正転によりプッシャ３４は図６において右行し、図７においてストローク量値が正側に増大し、制御モータ３２の負転によりプッシャは左行し、図７においてストローク量値が負側に増大する。図６(Ａ)の中点ＬＭ (図７の座標原点に相当)において、プッシャ３４は、摩擦クラッチ２６の対向端(最近接側のスラストベアリング26-3)との間にCcr+St/2、摩擦ブレーキ２８の対向端との間にBcr+St/2のクリアランスを残している。ここに、Ｃｃｒは、摩擦クラッチ２６の空転時に摩擦クラッチ２６間にドラッグトルクを発生させない(ドライブディスク26-1とドリブンディスク26-2間で引きずりを起こさせないため)ため必要となる中点ＬＭからのクリアランス値、Ｂｃｒは摩擦ブレーキ２８の空転時に摩擦ブレーキ２８にドラッグトルクを発生させない(ドライブディスク28-1とドリブンディスク28-2間で引きずりを起こさせない)ため必要となる中点ＬＭからのクリアランス値、であり，Ｓｔは摩擦クラッチ２６にも摩擦ブレーキ２８にもドラッグトルクを発生させないようにするための余裕代である。
【0036】
図６(A)の中点ＬＭから制御モータ３２の出力軸32-1の正転によりSt/2だけプッシャ３４が右行すると摩擦ブレーキ２８とのクリアランスはＢｃｒとなり、ここから更にＢｃｒ右に移動させると、図６(B)に示すように、プッシャ３４の摩擦ブレーキ駆動部34-3aは、摩擦ブレーキ２８の近接側ドライブプレート28-1に当接するに至り、摩擦ブレーキ２８のドライブディスク28-1とドリブンディスク28-2とは無トルクではあるが完全接触(無クリアランス)に至る。ここで、制御モータ３２の正転トルクを上げることにより摩擦ブレーキ２８の締結(第１速への切替)が完了する。この状態は、プッシャ３４が中点ＬＭから右にBcr＋St/2移動した状態であり、反対側においてプッシャ３４の摩擦クラッチ駆動部34-3bと摩擦クラッチ２６との間にCcr＋Bcr＋Stの隙間(摩擦ブレーキ２８から摩擦クラッチ２６への切替のためのプッシャ３４の目標ストローク量ｂに相当)ができる。
【0037】
第１速から第２速への変速を行うためには、摩擦ブレーキ２８を図６(B)を締結状態から非締結状態に切り替えると共に、摩擦クラッチ２６を締結に至らしめる必要がある。この時は、制御モータ３２の出力軸32-1の負転によりプッシャ３４は左側にBcr＋Ccr＋St移動して、プッシャ３４の摩擦クラッチ駆動部34-3bは、摩擦クラッチ２６の近接側スラストベアリング26-3に当接するに至り、制御モータ３２の負転トルクを上げることにより摩擦クラッチ２６の締結を完了する。この状態を図６(C)に示し、このときもプッシャ３４ の摩擦ブレーキ駆動部34-3aと摩擦ブレーキ２８との間のクリアランスはBcr+Ccr＋St(摩擦クラッチ２６から摩擦ブレーキ２８への切替のためのプッシャ３４の目標ストローク量ａ)となる。
【0038】
［締結時の弾性変形による締結力深化］
図６に示すプッシャ３４による摩擦クラッチ２６と摩擦ブレーキ２８の切替動作において、摩擦ブレーキ駆動部34-3a、摩擦クラッチ駆動部34-3bが摩擦クラッチ２６の対向部及び摩擦ブレーキ２８の対向部に係合時、係合が更に深くなるようにプッシャ３４を移動させるようにすることができる。この場合は、図８において、誇張して描くと、環状円板部34-1は円筒状部42-2との付根の部位に対して、摩擦ブレーキ駆動部34-3aが摩擦ブレーキ２８と当接時は想像線34-1’のように、摩擦クラッチ駆動部34-3bが摩擦クラッチ２６と当接時時は想像線34-1” のように、夫々、変形する。これらの変形は弾性限界の範囲内であるが、その弾性力により摩擦クラッチ２６及び摩擦ブレーキ２８の確実な締結状態が得られる。この場合、図６(B)，図６(C)における摩擦クラッチ２６及び摩擦ブレーキ２８の目標ストローク量ａ，ｂは、図６(B)の場合の駆動中心上の弾性変形量をDcr、図６(C) の場合の駆動中心上の弾性変形量をDbrとすれば、夫々、
a=Bcr+Ccr＋St+Dcr
b=Bcr+Ccr＋St+Dbr
の大きさとなる。
図６に示すプッシャ３４による摩擦クラッチ２６と摩擦ブレーキ２８の切替動作において、摩擦ブレーキ駆動部34-3a、摩擦クラッチ駆動部34-3bが摩擦クラッチ２６の対向部及び摩擦ブレーキ２８の対向部に係合時、係合が更に深くなるようにプッシャ３４を移動させるようにすることができる。この場合は、図８において、誇張して描くと、環状円板部34-1は円筒状部42-2との付根の部位に対して、摩擦ブレーキ駆動部34-3aが摩擦ブレーキ２８と当接時は想像線34-1’のように、摩擦クラッチ駆動部34-3bが摩擦クラッチ２６と当接時時は想像線34-1” のように、夫々、変形する。これらの変形は弾性限界の範囲内であるが、その弾性力により摩擦クラッチ２６及び摩擦ブレーキ２８の確実な締結状態が得られる。この場合、図６(B)，図６(C)における摩擦クラッチ２６及び摩擦ブレーキ２８の目標ストローク量ａ，ｂは、図６(B)の場合の駆動中心上の弾性変形量をDcr、図６(C) の場合の駆動中心上の弾性変形量をDbrとすれば、夫々、
a=Bcr+Ccr＋St+Dcr
b=Bcr+Ccr＋St+Dbr
の大きさとなる。
【0039】
[２段変速機の変速動作]
次に本実施形態の２段変速機４の変速動作を説明する。変速動作を図８に示し、図中〇が係合動作、×が離脱動作を表す。この本変速機は２段変速機４は上述の第１速と第２速との２段のギヤ比と、リバースを実現している。また、車両の状態は、大きく分けて駆動モータが正トルクを出して車両を加速している駆動状態（ドライブ）と駆動モータが回生し負のトルクを出して車両を減速している減速状態（コースト）に分けられる。以下、ギヤ段とドライブ、コースト状態の組み合わせ場合の動作を説明する。
次に本実施形態の２段変速機４の変速動作を説明する。変速動作を図８に示し、図中〇が係合動作、×が離脱動作を表す。この本変速機は２段変速機４は上述の第１速と第２速との２段のギヤ比と、リバースを実現している。また、車両の状態は、大きく分けて駆動モータが正トルクを出して車両を加速している駆動状態（ドライブ）と駆動モータが回生し負のトルクを出して車両を減速している減速状態（コースト）に分けられる。以下、ギヤ段とドライブ、コースト状態の組み合わせ場合の動作を説明する。
【0040】
第１速駆動時
第１速駆動時にプッシャ３４は図6(B)の右行位置をとり、プッシャ３４は摩擦ブレーキ２８に対し無クリアランスであり、摩擦クラッチ２６に対しては非締結であり、クリアランスは最大である。プッシャ３４は摩擦ブレーキ２８に対し無クリアランスであるが、締結トルクを生じないように制御モータ３２が後述図１０のフローチャートに従って制御されており、摩擦ブレーキ２８は非締結である。
制御モータ３２として後述の電磁クラッチ付のものを採用した後述図１３及び図１４Ｂの動作の場合は第１速駆動時に、摩擦クラッチ２６は電磁クラッチにより締結状態が保持されるため、電磁クラッチの締結状態において、摩擦ブレーキ２８は締結状態となるが、電磁クラッチは掴み直し動作されるため、掴み直しの間に摩擦ブレーキ２８は非締結動作×となり、締結状態のワンウエイクラッチ２７が掴み直しの間の動力伝達を確保する締結動作〇となる。
第１速駆動時にプッシャ３４は図6(B)の右行位置をとり、プッシャ３４は摩擦ブレーキ２８に対し無クリアランスであり、摩擦クラッチ２６に対しては非締結であり、クリアランスは最大である。プッシャ３４は摩擦ブレーキ２８に対し無クリアランスであるが、締結トルクを生じないように制御モータ３２が後述図１０のフローチャートに従って制御されており、摩擦ブレーキ２８は非締結である。
制御モータ３２として後述の電磁クラッチ付のものを採用した後述図１３及び図１４Ｂの動作の場合は第１速駆動時に、摩擦クラッチ２６は電磁クラッチにより締結状態が保持されるため、電磁クラッチの締結状態において、摩擦ブレーキ２８は締結状態となるが、電磁クラッチは掴み直し動作されるため、掴み直しの間に摩擦ブレーキ２８は非締結動作×となり、締結状態のワンウエイクラッチ２７が掴み直しの間の動力伝達を確保する締結動作〇となる。
【0041】
第１速駆動時（駆動モータトルクが正）の入力回転/トルクは、図２において、駆動モータ２から入力軸１０に入り、サンギヤ２２を回転させる。リングギヤ２４はワンウエイクラッチ２７によって回転制限が掛けられており止まっている(図９においてワンウエイクラッチ２７の締結動作を〇にて示す)。即ち、ワンウエイクラッチ２７は図３においてカム27-2がリングギヤ２４の反時計方向の回転を阻止するように機能する。この結果、図２において、サンギヤ２２はキャリア２０を回転させ、出力軸１２にトルクと回転を伝達することができる。出力軸１２は減速機６はディファレンシャル８を介して車輪９に駆動力として伝達し、車両を加速させる。第１速のギヤ比は、周知のように、サンギヤ２２の歯数Zs、リングギヤ２４の歯数ZrとしたときZs/(Zs+Zr)となる(減速)。
【0042】
第１速減速(コースト)時
第１速減速(コースト)時は、プッシャ３４は図６(B)の右行位置(プッシャ３４は摩擦ブレーキ２８に対し当接状態)をとっており、かつ第１速駆動時のような無トルク状態ではなく、適切な締結トルクを生ずるように制御モータ３２のトルク制御が後述のように行われる。そのため、摩擦ブレーキ２８は締結(図９の〇)となる。
第１速減速(コースト)時は、プッシャ３４は図６(B)の右行位置(プッシャ３４は摩擦ブレーキ２８に対し当接状態)をとっており、かつ第１速駆動時のような無トルク状態ではなく、適切な締結トルクを生ずるように制御モータ３２のトルク制御が後述のように行われる。そのため、摩擦ブレーキ２８は締結(図９の〇)となる。
【0043】
第１速減速時の入力回転/トルクは、駆動時と逆に出力軸１２からキャリア２０に入り、ピニオン１８はサンギヤ２２とリングギヤ２４を回す方向にトルクが掛る。リングギヤ２４はワンウエイクラッチ２７の空転方向(図３において時計方向の回転のためカム27-2が効かない状態)へのトルク入力なので、摩擦ブレーキ２８を締結することでリングギヤ２４の空転を防ぐ。これにより、車輪９からの回転を駆動モータ２に直接伝達でき、駆動モータが電力回生により負のトルクを発生することで車輪９に負の方向のトルクが伝達され、車両が減速する。
【0044】
第２速駆動時
第２速駆動時はプッシャ３４は図６(c)の左行位置をとり、かつ制御モータ３２からは適切なトルクが印加されるため、摩擦クラッチ２６は締結(図９の〇)であり、摩擦ブレーキ２８は非締結である。第２速駆動時の入力回転/トルクは、駆動モータ２から入力軸１０に入り、サンギヤシャフトと連結嵌合しているクラッチドラムを回転させる。クラッチドラムは締結している摩擦クラッチ２６を介しキャリア２０まで駆動モータ２と同回転で回る。キャリアシャフトはキャリア２０とも一体化しているので、キャリア２０から出力軸１２を駆動モータ２と同回転で回す(ギヤ比は1.0となり、第１速に対して相対的増速となる)。このときのリングギヤ２４にはワンウエイクラッチ２７の空転方向のトルクが入り、摩擦ブレーキ２８が非締結となっているため、駆動モータ２と同回転で回転する。
第２速駆動時はプッシャ３４は図６(c)の左行位置をとり、かつ制御モータ３２からは適切なトルクが印加されるため、摩擦クラッチ２６は締結(図９の〇)であり、摩擦ブレーキ２８は非締結である。第２速駆動時の入力回転/トルクは、駆動モータ２から入力軸１０に入り、サンギヤシャフトと連結嵌合しているクラッチドラムを回転させる。クラッチドラムは締結している摩擦クラッチ２６を介しキャリア２０まで駆動モータ２と同回転で回る。キャリアシャフトはキャリア２０とも一体化しているので、キャリア２０から出力軸１２を駆動モータ２と同回転で回す(ギヤ比は1.0となり、第１速に対して相対的増速となる)。このときのリングギヤ２４にはワンウエイクラッチ２７の空転方向のトルクが入り、摩擦ブレーキ２８が非締結となっているため、駆動モータ２と同回転で回転する。
【0045】
第２速減速(コースト)時
摩擦クラッチ２６は締結(図９参照)であり、摩擦ブレーキ２８は非締結であり、第２速駆動時と同じである。
摩擦クラッチ２６は締結(図９参照)であり、摩擦ブレーキ２８は非締結であり、第２速駆動時と同じである。
【0046】
第２速減速時の入力回転/トルクは、駆動時とは逆の流れになる。出力軸１２からキャリア２０、キャリアシャフトに入り、締結している摩擦クラッチ２６を介しサンギヤシャフトから駆動モータ２まで同回転で回ることで第２速非駆動時に駆動モータの電力回生による負のトルクを車輪９に伝達し車両が適度な減速を行う。
【0047】
リバース時
リバース時の入力回転/トルクは、駆動モータ２が逆転することで逆転方向の回転/トルクはサンギヤ２２に入り、キャリア２０を通してリングギヤ２４を逆転する方向にトルクが掛る。リングギヤ２４はワンウエイクラッチ２７の空転方向へのトルク入力なので、摩擦ブレーキ２８を締結(図９)することでリングギヤ２４の空転を防ぐ。これにより、駆動モータの逆転トルクと回転を車輪９に伝達する。
リバース時の入力回転/トルクは、駆動モータ２が逆転することで逆転方向の回転/トルクはサンギヤ２２に入り、キャリア２０を通してリングギヤ２４を逆転する方向にトルクが掛る。リングギヤ２４はワンウエイクラッチ２７の空転方向へのトルク入力なので、摩擦ブレーキ２８を締結(図９)することでリングギヤ２４の空転を防ぐ。これにより、駆動モータの逆転トルクと回転を車輪９に伝達する。
【0048】
[アクチュエータの制御(電磁ブレーキ無しの場合)]
次に、第１速と第２速との切替動作について、アクチュエータ３０における制御モータ３２の制御ロジックを図１０のフローチャートにより説明する。フローチャートではリバース時の動作説明は省略する。制御モータ３２の変速制御のためのマイクロコンピュータによる制御回路を図２において４７により示す。制御回路４７には、アクセル開度及び車速、制御モータ３２の回転軸32-1の位置センサ、その他のセンサからの信号が入力され、内部に格納されたソフトウエアにより制御モータ３２の制御が行われる。尚、以下の説明においてプッシャ３４の摩擦ブレーキ２８、摩擦クラッチ２６に対する位置、即ち、プッシャ３４の必要ストローク量の算出については具体的に記載しないが、制御モータ３２に設けた回転軸32-1の位置センサの検出値より周知手法により把握することができる。
次に、第１速と第２速との切替動作について、アクチュエータ３０における制御モータ３２の制御ロジックを図１０のフローチャートにより説明する。フローチャートではリバース時の動作説明は省略する。制御モータ３２の変速制御のためのマイクロコンピュータによる制御回路を図２において４７により示す。制御回路４７には、アクセル開度及び車速、制御モータ３２の回転軸32-1の位置センサ、その他のセンサからの信号が入力され、内部に格納されたソフトウエアにより制御モータ３２の制御が行われる。尚、以下の説明においてプッシャ３４の摩擦ブレーキ２８、摩擦クラッチ２６に対する位置、即ち、プッシャ３４の必要ストローク量の算出については具体的に記載しないが、制御モータ３２に設けた回転軸32-1の位置センサの検出値より周知手法により把握することができる。
【0049】
図１０において、ステップ１００は車両の運転状態を知るためのアクセル開度及び車速信号の入力を示す。
ステップ１０２ではアクセル開度及び車速信号情報より非変速時か否か判断する。変速時の判断であれば、ステップ１０４に進み、第１速から第２速への変速時かを判断する。第１速から第２速への変速時との肯定判断であれば、プッシャ３４は、最初は図６(B)のように摩擦ブレーキ２８に対して当接状態（第１速）にあり、摩擦クラッチ２６に対しクリアランスb＝Ccr＋Bcr＋Stとなっており、これがプッシャ３４の目標ストローク量となる。ここから第２速とするべく、制御モータ３２の負転により摩擦クラッチ２６の締結に至るまで、プッシャ３４を摩擦クラッチ２６と無クリアランス、即ち目標ストローク量が得られるまで図６(B)の位置から左行させる必要がある。次のステップ１０６で制御モータ３２にプッシャ３４の移動のための制御モータ電流値(制御モータ３２の負転であるがトルク値としてはプッシャ３４を移動させ得るできる限り小さくかつ摩擦クラッチ２６に締結力を生じさせない値)の出力が、ステップ１０８で目標ストローク量ｂに対する偏差δb＝０の判断となるまで、即ち、図６(C)のようにプッシャ３４が摩擦クラッチ２６との当接状態を取るに至るまで、継続される。ステップ１０８でδb＝０と判定したら、ステップ１１０に進み、その運転状態において摩擦クラッチ２６の締結に必要となる締結力(制御モータ３２のトルク)が計算され、ステップ１１２で必要な電流値に換算、ステップ１１４で制御回路４７より制御モータ３２への電流指示を出力する。
ステップ１０２ではアクセル開度及び車速信号情報より非変速時か否か判断する。変速時の判断であれば、ステップ１０４に進み、第１速から第２速への変速時かを判断する。第１速から第２速への変速時との肯定判断であれば、プッシャ３４は、最初は図６(B)のように摩擦ブレーキ２８に対して当接状態（第１速）にあり、摩擦クラッチ２６に対しクリアランスb＝Ccr＋Bcr＋Stとなっており、これがプッシャ３４の目標ストローク量となる。ここから第２速とするべく、制御モータ３２の負転により摩擦クラッチ２６の締結に至るまで、プッシャ３４を摩擦クラッチ２６と無クリアランス、即ち目標ストローク量が得られるまで図６(B)の位置から左行させる必要がある。次のステップ１０６で制御モータ３２にプッシャ３４の移動のための制御モータ電流値(制御モータ３２の負転であるがトルク値としてはプッシャ３４を移動させ得るできる限り小さくかつ摩擦クラッチ２６に締結力を生じさせない値)の出力が、ステップ１０８で目標ストローク量ｂに対する偏差δb＝０の判断となるまで、即ち、図６(C)のようにプッシャ３４が摩擦クラッチ２６との当接状態を取るに至るまで、継続される。ステップ１０８でδb＝０と判定したら、ステップ１１０に進み、その運転状態において摩擦クラッチ２６の締結に必要となる締結力(制御モータ３２のトルク)が計算され、ステップ１１２で必要な電流値に換算、ステップ１１４で制御回路４７より制御モータ３２への電流指示を出力する。
【0050】
このようにして第１速から第２速への変速動作が完了すると、次回の図１０のルーチン実行において、ステップ100, 102と進み、ステップ１０２では肯定判断となるのでステップ１１６に進み、現在第２速であるため、ステップ１１６が否定判断となるためステップ１１０に進み、ステップ１００で入力したアクセル開度や車速で決まるその運転状態において摩擦クラッチ２６の締結維持のため制御モータ３２に必要となるトルクを計算し、ステップ１１２で必要電流値を計算、ステップ１１４で制御モータ３２の稼働指示(ステップ１１２で算出した必要電流値の出力)が行われる。
【0051】
第２速の運転から第１速への変速時はステップ100, 102からステップ１０４に進み、否定判断されるためステップ１１８に進む。このとき、プッシャ３４は、図６(C)のように摩擦クラッチ２６に対してクリアランスが無い状態にある。ここから第１速に移行するべく、摩擦ブレーキ２８を締結するまで、プッシャ３４をa＝Ccr＋Bcr＋Stの目標ストローク分同図において右方向に移動する必要があり、制御モータ３２にプッシャ３４の移動のための制御モータ電流値(制御モータ３２の正転であるがトルク値としてはプッシャ３４を移動させ得るできる限り小さくかつ摩擦クラッチ２６に締結力を生じさせない値)の出力が、ステップ１２０で目標ストローク量aに対する偏差δａ＝０の判断となるまで、即ち、図６(B)のようにプッシャ３４が摩擦ブレーキ２８に対し無クリアランスの状態を取るに至るまで、継続される。ステップ１２０でδa＝０と判定したら、即ち、プッシャ３４が摩擦ブレーキ２８に対し無クリアランスの状態に至った場合は、ステップ１２２に進み、制御モータ３２のトルクをゼロとする。電流値もゼロ(ステップ１１２)となり、ステップ１１４に進み、その旨の指示が行われる。即ち、第1速駆動状態においては、動力伝達はワンウエイクラッチ２７がそれに関与し、摩擦ブレーキ２８は動力伝達に関与しないためトルクを零とするのである。
【0052】
このようにして第２速から第１速への変速動作が完了する(プッシャ３４が摩擦ブレーキ２８に対しクリアランスが無い状態に来ている)と、次のルーチンではステップ100, 102よりステップ１１６を経て、ステップ１１８に進み、コースト状態(第１速でのコースト状態)か否かの判断がされる。第１速であってもコースト状態でなければ、ステップ１１８では否定判断なので、前述ステップ１２２に進み、摩擦ブレーキ２８のトルクは零のままに維持される。
【0053】
第１速において運転者がアクセルペダルを緩めコースト状態となると、ステップ100, 102, 116を経てステップ１１８で肯定判断となるためステップ１２４に進み、アクセル開度及び車速より第１速コースト状態での運転状態に応じた要求駆動モータ３２のトルクより摩擦ブレーキ２８が滑らない摩擦トルクを計算し、ステップ１１２でその摩擦トルクに対応した制御モータ３２の電流値を計算し、ステップ１１４にて制御モータ３２にその電流値が制御回路４７より出力される。コースト状態ではワンウエイクラッチ２７が空転するが、摩擦ブレーキ２８に対し無クリアランスの位置に既に到来している摩擦ブレーキ２８に即座に適正な摩擦トルクが制御モータ３２より印加されるため減速ショック無しに円滑にコースト運転に移行することができる。
【0054】
[アクチュエータの制御(電磁ブレーキ有の場合)]
この発明の実施においては、図２の制御モータ３２として、電磁ブレーキ付きのものを採用することができる。制御モータ３２を電磁ブレーキ付きとすることにより、制御モータ３２によるトルク駆動無しで摩擦ブレーキ２８及び摩擦クラッチ２６の締結保持を行うことができ、制御モータ３２の消費電力を軽減することができる。図１１に模式的に示すように、電磁ブレーキ４８は、出力軸32-1上に設けられ、弱磁性材にて形成された環状駆動板５０と、環状ブレーキシュー５２と、円周方向に複数配置したスプリング５４と、ソレノイド(電磁コイル)５６とを備える。出力軸32-1は、駆動板５０の取付部に外周スプライン32-1a(図１２)を備え、スプライン32-1aは駆動板５０のスプライン孔50-1と嵌合しており、駆動板５０は出力軸32-1に対し軸方向摺動可能であるが、回転方向には固定された関係にある。電磁ブレーキ４８の締結状態はソレノイド５６の非通電(OFF)により得られ(図１３参照)、このとき、スプリング５４による付勢下、駆動板５０はブレーキシュー５２をモータハウジング側の係止部５８に係止し、制御モータ３２の出力軸32-1は拘束停止される。
この発明の実施においては、図２の制御モータ３２として、電磁ブレーキ付きのものを採用することができる。制御モータ３２を電磁ブレーキ付きとすることにより、制御モータ３２によるトルク駆動無しで摩擦ブレーキ２８及び摩擦クラッチ２６の締結保持を行うことができ、制御モータ３２の消費電力を軽減することができる。図１１に模式的に示すように、電磁ブレーキ４８は、出力軸32-1上に設けられ、弱磁性材にて形成された環状駆動板５０と、環状ブレーキシュー５２と、円周方向に複数配置したスプリング５４と、ソレノイド(電磁コイル)５６とを備える。出力軸32-1は、駆動板５０の取付部に外周スプライン32-1a(図１２)を備え、スプライン32-1aは駆動板５０のスプライン孔50-1と嵌合しており、駆動板５０は出力軸32-1に対し軸方向摺動可能であるが、回転方向には固定された関係にある。電磁ブレーキ４８の締結状態はソレノイド５６の非通電(OFF)により得られ(図１３参照)、このとき、スプリング５４による付勢下、駆動板５０はブレーキシュー５２をモータハウジング側の係止部５８に係止し、制御モータ３２の出力軸32-1は拘束停止される。
【0055】
電磁ブレーキ４８の非締結状態はソレノイド５６の通電(ON)により得られ(図１３参照)、このとき、電磁力により駆動板５０はスプリング５４に抗してソレノイド５６側に軸方向変位され、ブレーキシュー５２による制御モータ３２の出力軸32-1の拘束は解除され、制御モータ３２の出力軸32-1の回転をアクチュエータ３０側に伝達することができる。制御モータ３２の出力軸32-1は常時回転であるが、大トルクは摩擦クラッチ２６及び摩擦ブレーキ２８の締結時のみでそれ以外は制御モータ３２は、プッシャ３４のストローク運動を行い得る最小トルクで運転可能することにより、全体としての電力の使用は削減することができる。
【0056】
制御モータ３２を電磁ブレーキ４８を備えたものとした場合の第１速と第２速との切替動作を図１３及び図１４Ｂのフローチャートにより説明する。この動作の要部は、電磁ブレーキ４８により、制御モータ３２の回転トルクに依拠することなく摩擦クラッチ２６及び摩擦ブレーキ２８の締結保持を行うことにあるものである。以下のフローチャートの説明において図１０と同様な処理ステップについては同一の符号(１００番代)とし、重複説明はなるべく省き可能な限り簡略化し、図１０に説明の無い処理については２００番代の符号とし詳細に説明する。ステップ１００でのアクセル開度信号及び車速信号の入力後、第１速から第２速への変速の場合は、ステップ２００で電磁ブレーキ４８のソレノイド５６(図１１)に通電し電磁ブレーキ４８を非締結とし(図１３参照)、制御モータ３２の回転軸32-1の回転のアクチュエータ３０側への伝達を可能な状態とし104, 106, 108と進み、プッシャ３４が図６(b)の摩擦ブレーキ２８に対する当接位置から左行するべく制御モータ３２に負転指示を行い、プッシャ３４が摩擦クラッチ２６(スラストベアリング26-3)と当接した図６(C)の状態が得られると、即ち、第１速への変速へのためのプッシャ３４の目標ストロークｂの移動が完了すると、ステップ１０８で肯定判断(δb=0)となり、前述ステップ110, 112, 114の処理が行われ、制御モータ３２の必要トルクが演算され、摩擦クラッチ２６の締結を必要なトルクにて行うことができる。
【0057】
このようにして、摩擦クラッチ２６に締結維持に必要なトルクが得られ第２速への変速動作が完了すると、直後のルーチンではステップ１００よりステップ１０２を経て、ステップ２０２に進み、電磁ブレーキ４８が締結か否か判断され、最初は電磁ブレーキ４８が非締結とされている(ステップ２００でソレノイド５６が通電(ON)されている)ためステップ２０４に進み、電磁ブレーキ４８が締結(即ち図１１のソレノイド５６が消磁(OFF))される。電磁ブレーキ４８の締結は、モータ回転軸32-1を拘束し、図６(C)のように締結された摩擦クラッチ２６の締結状態を制御モータ３２の回転トルクに依拠することなく保持することができるようになる。次のステップ２０６では現在第１速か否か判断され、現在第２速なので、否定判断となりステップ２０８に進み、ステップ２０８では第２速のギヤ比は異常がないか否かの判断がされる。即ち、電磁ブレーキ４８の締結による摩擦クラッチ２６の締結トルクが正常であれば、図６(C)においてプッシャ３４の摩擦クラッチ２６に対し当接状態を維持しており、締結トルクが下がっていれば当接状態から外れ、プッシャ３４が摩擦ブレーキ２８側にずれて来るので、制御モータ３２の回転軸32-1の検出位置より異常と判断することができる。第２速のギヤ比は異常がなければステップ２１０に進み、最後の電磁ブレーキ４８の締結から所定時間Tsecの時間経過か否かを判断し、所定時間Tsecの未経過の場合はステップ２０８にループし、電磁ブレーキ４８による摩擦クラッチ２６の締結保持状態は維持される。ステップ２０８で最後の電磁ブレーキ４８の締結から所定時間Tsecが経過と判断すれば若しくはステップ２０８で第２速のギヤ比は異常との判断であれば、ステップ２１２に進み、電磁ブレーキ４８を一旦非締結(ソレノイド５６を励磁(ON))とし、ステップ２１４で、制御モータ３２に、負転方向(図６(C)においてプッシャ３４と摩擦クラッチ２６とのクリアランスを小さくする左行方向)にトルク値を最大値(MAX)とするべく稼働指示が出される。次のステップ２１５では、摩擦クラッチ２６が一端外れたとしても再び締結状態に戻すため必要となる時間τsecの待機を行う。図１３は第２速における摩擦クラッチ２６の掴み直し動作を模式的に示しており、Tsec毎に電磁ブレーキ４８を非締結とし制御モータの最大トルクでの負転 (継続時間τ)を行う動作となる。また、Tsecに達していなくてもステップ２０８で２速ギヤ比異常の判断であれば、直ちに摩擦クラッチ２６の掴み直しを行う。
【0058】
第２速から第１速への変速時の場合は、ステップ１００からステップ１０２を経て、ステップ２００で電磁ブレーキ４８を非締結とすることにより制御モータ３２の回転をアクチュエータ３０に伝達可能としてから、ステップ104, 118, 120と進み、制御モータ３２の作動指示をプッシャ３４の現在位置である摩擦クラッチ２６と接触した図６(C)の状態から摩擦ブレーキ２８に向け右行(制御モータ３２は正転)を開始させ、第１速への変速へのためのプッシャ３４の目標値ａ分の移動が完了し偏差δａ=０となり、摩擦ブレーキ２８が締結状態となるとステップ１２２で、摩擦ブレーキ２８のトルク値は零に設定され、ステップ112, 114と進み、指示電流＝０と指示され、プッシャ３４は摩擦ブレーキ２８と無クリアランスであるが摩擦ブレーキ２８にかかるトルクは零となる。
【0059】
このようにして、第１速への変速動作が完了すると、ステップ１００よりステップ１０２を経て、前述のステップ202, 204の処理により電磁ブレーキ４８は締結(ソレノイド５６は非通電(OFF))とされ、摩擦ブレーキ２８はプッシャ３４に対し無クリアランスとなり、かつ摩擦ブレーキ２８にかかるトルク＝０の状態が維持される。次のステップ２０６では現在第１速なので肯定判断となり、ステップ２１６に進み、第１速のギヤ比は異常がないかの判断がされる。即ち、第１速のギヤ比が正常であれば、電磁ブレーキ４８による摩擦ブレーキ２８に対するプッシャ３４の保持位置が正常であれば当接状態であり、摩擦ブレーキ２８との当接状態を外れてプッシャ３４の位置が摩擦クラッチ２６側にずれてくると、制御モータ３２の回転軸32-1の検出値から第１速のギヤ比は異常と判断することができる。第１速のギヤ比に異常がなければステップ２１８に進み、最後の電磁ブレーキ４８の締結から所定時間Tsecの時間経過か否かを判断し、所定時間Tsecの未経過の場合はステップ２１６にループする。ステップ２１８で最後の電磁ブレーキ４８の締結から所定時間Tsecが経過と判断すれば若しくはステップ２１６で第１速のギヤ比は異常との判断であれば、ステップ２２０に進み、電磁ブレーキ４８を非締結(ソレノイド５６を励磁)とし、制御モータ３２の回転軸32-1の電磁ブレーキ４８による拘束状態を解除し、ステップ２２２で制御モータ３２を正転方向(図６(C)においてプッシャ３４と摩擦ブレーキ２８とのクリアランスを小さくする右行方向)にトルク値を最大値(MAX)とする電流値を計算し、ステップ２１５の所定時間所定時間τsecの経過に至るまで、その電流値を制御モータ３２に指示する。摩擦ブレーキ２８の掴み直し動作も図１３と同様であり、Tsec毎に電磁ブレーキ４８の非締結とし制御モータの最大トルクでの正転 (継続時間τ)を行う動作となる。また、Tsecに達していなくてもステップ２１６で異常の判断であれば直ちに第１速コースト運転における摩擦ブレーキ２８の掴み直しを行う。
【0060】
以上の図１３及び図１４Ｂの制御では第１速においては第１速においてドライブ状態、コースト状態に関わらず、電磁ブレーキ４８を締結することにより摩擦ブレーキ２８を締結保持しており、図１０の実施形態のようにコースト状態移行において摩擦ブレーキ締結の制御が入らないため、制御を簡素化でき、省電力であり、また運転者に減速感を出せるため運転性の向上を図ることができる。即ち、この制御においては、摩擦ブレーキ２８は１速においてドライブ及びコーストに関わらず締結保持されるが、掴み直しの間(図１３のτ)は摩擦ブレーキ２８は非締結となり、ワンウエイクラッチ２７は摩擦ブレーキ２８非締結の間に動力伝達を確保するように締結となる。
【0061】
以上図14A-14Bのフローチャートにて説明の電磁ブレーキ４８を備えた制御モータ３２の動作においては、電磁ブレーキ４８により第１速コーストにおいて摩擦ブレーキ２８の締結保持、第２速において摩擦クラッチ２６の締結保持を行うことにより、その間の制御モータ３２の回転トルクは最小でかつ電磁ブレーキ４８のソレノイド５６は非通電であるため、省電力を実現することができる。また、摩擦クラッチ２６及び摩擦ブレーキ２８の掴み直し動作は、電磁ブレーキ４８が非締結とされる一瞬(τ)の間に、電磁ブレーキ４８のソレノイド５６の通電(ON)がされかつ制御モータ３２が最大トルクとされるだけであるため(図１３参照)、トータルとしての省電力を実質的に損なうことなく、電磁ブレーキ４８による摩擦クラッチ２６及び摩擦ブレーキ２８の締結保持動作の確実性を担保することができる。
【0062】
本発明の実施において、電磁ブレーキ４８としては、図14A-14Bのフローチャートのように、電磁ブレーキ４８の非締結時(制御モータ３２のトルクをアクチュエータ３０に伝達時)にソレノイド５６を通電励磁し、電磁ブレーキ４８の締結時(締結トルク保持運転時)にソレノイド５６を非通電とする図１１の構造のものが消費電力節約の観点で好適であることは上述の通りである。しかしながら、電磁ブレーキとして、ソレノイドの非通電時は非締結として、ソレノイドの通電によって締結が行われるタイプのものを採用することは場合によっては可能である。
【0063】
[２段変速機の実機構成]
図１５は図２の２段変速機を実機とした構成の一例を示し、同一機能の部品については図２と同一の参照符号とする。入力軸１０の中心軸線は１０ａにて示し、両端にハウジング１４の直立壁部分14-3にアンギュラ玉軸受62, 64により支持される。筒状の出力軸１２は入力軸１０と同軸にアンギュラ玉軸受６５等により支持される。遊星歯車機構１６はキャリア２０と、サンギヤ２２とを備え、キャリア２０は、内側でサンギヤ２２に噛合し、外側でリングギヤ２４と噛合するピニオン１８をピニオンピン６７にて軸支する。サンギヤ２２は内周側において入力軸１０とスプライン10-1にて嵌合し、入力軸１０と一体回転する。
図１５は図２の２段変速機を実機とした構成の一例を示し、同一機能の部品については図２と同一の参照符号とする。入力軸１０の中心軸線は１０ａにて示し、両端にハウジング１４の直立壁部分14-3にアンギュラ玉軸受62, 64により支持される。筒状の出力軸１２は入力軸１０と同軸にアンギュラ玉軸受６５等により支持される。遊星歯車機構１６はキャリア２０と、サンギヤ２２とを備え、キャリア２０は、内側でサンギヤ２２に噛合し、外側でリングギヤ２４と噛合するピニオン１８をピニオンピン６７にて軸支する。サンギヤ２２は内周側において入力軸１０とスプライン10-1にて嵌合し、入力軸１０と一体回転する。
【0064】
摩擦クラッチ２６は、ピニオンピン６７と共にキャリア２０と一体回転する内側ドラム６６と，内側ドラム６６のスプライン66-1とスプライン嵌合するドリブンプレート26-2と、サンギヤ２２と一体回転する外側ドラム26-4(サンギヤ２２に固着構造)と、外側ドラム26-4の内周スプライン６７とスプライン嵌合し、ドリブンプレート26-2と交互配置されるドライブプレート26-1（ドリブンプレート26-2とでクラッチパックを構成する）と、クラッチパックの外側ドラム６８からの最離間側に設けたスラストベアリング26-3とから構成される。
【0065】
摩擦ブレーキ２８は、内側ドラムを兼ねるリングギヤ２４の外周スプライン24-1とスプライン嵌合するドリブンプレート28-2と、ハウジングの一部(図２のハウジング１４)の一体連結部分である外側ドラム部14-2と、外側ドラム部14-2の内周スプライン14-2aにスプライン嵌合され、ドリブンプレート28-2に対して軸方向に交互配置されるドライブプレート28-1（ドリブンプレート28-2とでクラッチパックを構成する）とから構成される。
【0066】
ワンウエイクラッチ６９はリングギヤ２４の内周と摩擦ブレーキ２８のハウジング１４(図２)の一体部分である外側ドラム14-2に形成した内周側の環状凸部14-3の外周との間に配置される。図３に示したワンウエイクラッチ２７とは内周と外周とで配置が反転するため、ワンウエイクラッチ６９はワンウエイクラッチ２７とでロックと空転とで向きが反対となるが動作自体に相違はない。
【0067】
摩擦クラッチ２６及び摩擦ブレーキ２８の切替動作のためアクチュエータ３０は、制御モータ３２と、プッシャ３４と、トルク－推力変換機構３６と、回転動力伝達機構３８とを備える。回転動力伝達機構３８は駆動側平歯車４４と従動側平歯車４６とからなる。トルク－推力変換機構３６は、筒状ネジ４０（内径部材）と、筒状ネジ４０に螺合される筒状ナット４２Ａ（この実施形態では筒状ナット４２Ａは筒状ネジ４０との単なる螺合部であり下記二重筒体としての一体化により本発明の外径部材として機能する）とを備え、かつ筒状ナット４２Ａは、回転について拘束し、かつハウジング１４に対して摺動可能とするための円板部42A-1と筒状部42A -2とを含めて二重筒体を形成するべく一体連結される。筒状ナット４２Ａと一体化するため、円板部42A-1は下端フランジ部42A-1aの内周スプライン孔において筒状ナット４２Ａの外周スプラインと嵌合され、スナップリング８０により筒状ナット４２Ａに固定され、これにより筒状ナット４２Ａは二重筒体として一体化される。この実機構造では、筒状ネジ４０と筒状ナット４２Ａとの螺合はその間の無限循環路に設置されるボール７２を経由して行われるそれ自体周知のボールナット機構(図１５は略図であるが図１６の詳細図参照)となっている。筒状ネジ４０はブッシュ７４によって入力軸１０に回転可能に支持される。筒状ネジ４０にスラスト受けのため両側にスラストベアリング43a, 43b が配置される。プッシャ３４は、板材からの環状のプレス成形品であり、外周筒状部34-2は、筒状ナット４２の筒状部42-2とスプライン嵌合により軸方向移動可能であるが回転方向に拘束され、スナップリング８２にて係止され、筒状ナット４２Ａに対してプッシャ３４は一体連結され、筒状ネジ４０の回転による筒状ナット４２Ａ、曳いてはプッシャ３４の軸方向移動(推力伝達)を可能とする。そして、プッシャ３４は、径方向における中間部が摩擦クラッチ２６にスラストベアリング26-3を介して対向する環状凸部に形成され、この環状凸部が摩擦クラッチ駆動部34-3b (図６参照)として機能する。更に、プッシャ３４の径方向における内端部が摩擦ブレーキ２８に向けて軸方向に延出すべく形成され、この軸方向延出部が摩擦ブレーキ駆動部34-3aとして機能する。これによりプッシャ３４の軸方向移動の左右移動により摩擦クラッチ２６と摩擦ブレーキ２８との切替を行うことができる。
【0068】
図１５の構成において、ハウジングに対する入力軸１０の支持は両端のアンギュラ軸受62, 64により行われているため、入力軸１０の芯出しは十分な精度を容易確実に得ることができ、入力軸１０に対するトルク－推力変換機構３６における内周側の筒状ネジ４０の転がり支持はブッシュ７４という簡易な機構により確実に行うことができると共に、外周側の筒状ナット４２Ａの軸方向左右の移動制限に関しては、これも、簡易なスラストベアリング43a, 43bという支持構造により十分な耐スラスト機能を得ることができる。そのため、トルク－推力変換機構３６の軸寸を抑えつつ、摩擦クラッチ２６と摩擦ブレーキ２８の締結切替のためのトルク－推力変換機構３６の長期にわたる安定動作を過大なコストを付随することなく確保することができる。
【0069】
ボールナット機構の詳細は一例として図１６に示し、ボール７２は無限循環軌道を形成する筒状ネジ４０の外ネジ条４０ａと筒状ナット４２Ａの内ネジ条42A-aとの間に互いに密接状態にて配置され、筒状ナット４２に循環路８４が形成され、循環路８４は筒状ナット４２Ａにおける略１８０度の角度域に設けられ、循環路８４はボール７２を収容したネジ条に接線方向に開口され、この開口部が回転方向に応じてボール排出部若しくは導入部となり、ボール７２のための無限循環軌道を構成することができる。以上のボールナット機構の構造は一例であり、市場に提供されている適宜なものを採用することができる。
[２段変速のため揺動アーム式アクチュエータを備えた実施形態]
[２段変速のため揺動アーム式アクチュエータを備えた実施形態]
【0070】
図１７－図１９は２段変速のため遊星歯車機構の代わりに平歯車式２段変速機構３００を備え、揺動アーム式アクチュエータによりクラッチ切替を行うものである。同一構成・機能の部品ついては参照符号は同一符号のままとする。平歯車式２段変速機構３００は、電動機である回転駆動モータ２の回転を、車速に応じた変速比にて、減速機６及びディファレンシャルギア８を介して車輪９に伝達機能を達成する。平歯車式２段変速機構３００は、１速用ギヤセット３０１と２速用ギヤセット３０２とを備え、１速用ギヤセット３０１は噛合する一対の入力側平歯車301-1と出力側平歯車302-2とから、２速用ギヤセット３０２は噛合する一対の入力側平歯車302-1と出力側平歯車302-2とから、夫々、構成される。図２の実施形態につき説明したことと同様に、減速機６のギヤ比も含めて、１速用ギヤセット３０１における入力側平歯車301-1と出力側平歯車302-2とのギヤ比は１速運転（低車速）における所期のギヤ比にて、また、２速用ギヤセット３０２における入力側平歯車302-1と出力側平歯車302-2とのギヤ比は2速運転（高車速）における所期のギヤ比にて、駆動モータ２により車輪９が駆動されるべく設定される。
【0071】
平歯車式２段変速機構３００は、更に、多板摩擦クラッチとしての１速ギヤ用摩擦クラッチ３０４と、これと回転駆動モータ２の回転軸2－1と同軸上の変速機入力軸１０上に幾分離間して配置された多板摩擦クラッチとしての２速用ギヤ用摩擦クラッチ３０６を備えている。１速ギヤ用摩擦クラッチ３０４の出力軸2－1上に回転連結のため固定された駆動側クラッチ板304-1と、１速用ギヤセット３０１の入力側平歯車301-1に回転連結のため固定された従動側クラッチ板304-2とを備える。２速ギヤ用摩擦クラッチ３０６は変速機入力軸１０上に回転連結のため固定された駆動側クラッチ板306-1と、２速用ギヤセット３０２の入力側平歯車302-1に回転連結のため固定された従動側クラッチ板306-2とを備える。
【0072】
アクチュエータ３０８は１速ギヤ用摩擦クラッチ３０４と２速ギヤ用摩擦クラッチ３０６との切替動作のため設けられる。アクチュエータ３０８は、電動回転モータである制御モータ３２(図１８)を備える点は図１－１６の実施形態と同様である。この実施形態においてはアクチュエータ３０８は、制御モータ３２の回転トルクを推力に変換するトルク－推力変換機構３１０を備え、図１－１６のトルク－推力変換機構３６と機能的には共通するが、内径側のネジ部材３１２（本発明の内径部材）と外径側のナット部材３１４（本発明の外径部材）とから構成される。アクチュエータ３０８、更に、推力の伝達のため揺動アーム３１６(本発明の推力伝達部材)と、１速ギヤ用摩擦クラッチ３０４と２速ギヤ用摩擦クラッチ３０６の切替的な締結のための円環形状のプッシャ３１８(本発明の押圧部材)と、制御モータ３２の回転をトルク－推力変換機構３１０に伝達する制御モータ３２０を備える。
【0073】
揺動アーム３１６は、図１８に示すように、中立状態において、変速機入力軸１０と同軸をなす環状胴部316-1と、環状胴部316-1の上端における舌部316-2と、上端舌部316-2の直径対立位置において環状胴部316-1より上端舌部316-2と平行に下向きに延出する一対の耳部316-3とを形成する。揺動アーム３１６の上端舌部316-2はハウジング１４(アーム枢着部14-4)にアーム支持ピン３２２により枢着され、揺動アーム３１６は、変速機中心軸線(図１７の紙面と平行)アーム支持ピン３２２の中心軸線、即ち、変速機中心軸と直交した回動中心（図１７の紙面と直交）の周りにおいて揺動可能に構成される。一対のプッシャ支持ピン３２４は図１７に示すように直径対立位置に配置され、各プッシャ支持ピン３２４は内端部がプッシャ３１８に外周面より嵌挿されると共に、外端部が揺動アーム３１６の環状胴部316-1に嵌挿され、これによりプッシャ３１８は、揺動アーム３１６に対して、変速機中心軸線と直交した中心線の周りにおいて幾分の角度で揺動可能に支持される。このような揺動アーム３１６の支持構造によりプッシャ３１８による１速ギヤ用摩擦クラッチ３０４と２速用ギヤ用摩擦クラッチ３０６の切替動作が可能となる。即ち、図１７に示す揺動アーム３１６の直立位置から揺動アーム３１６をアーム支持ピン３２２を中心に時計方向に回動させることにより、プッシャ３１８は１速ギヤ用摩擦クラッチ３０４に向け駆動され、１速ギヤ用摩擦クラッチ３０４はスラストベアリング３２６を介し締結に至り、逆に、揺動アーム３１６をアーム支持ピン３２２を中心に反時計方向に回動させることにより、プッシャ３１８は２速ギヤ用摩擦クラッチ３０６に向け駆動され、２速ギヤ用摩擦クラッチ３０４はスラストベアリング３２８を介し締結に至る。このような１速ギヤ用摩擦クラッチ３０４、２速ギヤ用摩擦クラッチ３０６の切替動作において、プッシャ３１０は最初はプッシャ支持ピン３２０の周りの回動構造故に幾分の傾斜を伴うが、プッシャ支持ピン３２４によるアーム３１６に対するプッシャ３１０の回動支持構造により、揺動アーム３１６に対するプッシャ３１０の姿勢は最終的には修正されるに至り、直立姿勢にて対向クラッチ面に対し係合させることができる。
【0074】
トルク－推力変換機構３１０を構成する内径側のネジ部材３１２及び外径側のナット部材３１４は１速ギヤ用摩擦クラッチ３０４及び２速ギヤ用摩擦クラッチ３０６をはさんで揺動アーム３１６のハウジングに対する支点の反対側に位置する。ネジ部材３１４はこの実施形体では中実棒状であり、クラッチ304, 306の中心軸線と平行に延び、両端はハウジングにベアリング３３０によりハウジングに回転可能に支持される。ネジ部材３１２及びナット部材３１４についても図１６と同様なボールネジとして構成することができる。図１９に示すようにナット部材３１４は外周のスプライン314-1がハウジングのナット取付部14-5におけるスプライン孔14-5aと回転を阻止しつつ嵌合することにより、ネジ部材３１２の回転はナット部材３１４の軸方向における直線移動に変換される。ナット部材３１４の直線運動より揺動アーム３１６の揺動運動を得るため、筒状ナット部材３１４は、図１７及び図１８に示すように、長手方向における中間部における直径対立位置において、駆動ピン３３２を植設固定しており、多方、揺動アーム３１６の耳部316-3にアーム３１６の長手方向に細長に延びるピン孔３３４が形成され、ピン孔３３４にナット部材３１４からの駆動ピン３３２の自由端が遊嵌される。図１７及び図１８に示す揺動アーム３１６の中立位置においては、ピン孔３２８は駆動ピン３３２に対し上下に余裕を残しており、この余裕部分が中心ネジ３１４の回転によるネジ部材３１２の軸方向前後直線移動に伴う揺動アーム３１６の回動、曳いてはプッシャ３１８の前後移動による１速ギヤ用摩擦クラッチ３０４、２速ギヤ用摩擦クラッチ３０６の切替動作を実現する。
【0075】
この実施形態においては、制御モータ３２の回転を中心ネジ３１４に伝達するための動力伝達機構３２０は、図１８に示すように、制御モータ３２の回転軸に連結されるウォームギヤ３４０と、中心ネジ３１４上に固定され、ウォームギヤ３４０と噛合するウォームホイール３４２とから構成される。制御モータ３２の回転は噛合するウォームギヤ３４０及びウォームホイール３４２を介して中心ネジ３１４に伝達され、中心ネジ３１２の回転によりナット部材３１４は軸方向に移動され、ナット部材３１４の軸方向移動がアーム３１６の揺動運動を惹起し、前述の１速ギヤ用摩擦クラッチ３０４、２速ギヤ用摩擦クラッチ３０６の切替動作を実現することができる。
【0076】
１速ギヤ用摩擦クラッチ３０４の入力側(駆動モータ２側)と出力側(１速用ギヤセット３０１の入力側)との間にワンウエイクラッチ３４８が設けられる。ワンウエイクラッチ３４８の動作は図９のフローチャートと同様であり、第１速ドライブではワンウエイクラッチ３４８はロックされかつ１速ギヤ用摩擦クラッチ３０４は締結トルク＝０とされ、駆動モータ２のトルクはワンウエイクラッチ３４８を経由して１速用ギヤセット３０１に伝達される。また、第１速コースト時には第１速ギヤ用摩擦クラッチ３０４に締結トルクがかけられ、ワンウエイクラッチ３４８の空転を阻止する。
【0077】
この実施形態においては、内径側のネジ部材３１２は中実であるためトルク－推力変換機構のより小型化が可能となりコスト減に寄与させることができる。また、ウォームギヤ３２０のセルフロック機能によりネジ部材３１２の軸力を保持することができるため、図１１及び図14A, 14Bで説明した電磁ブレーキ４８が不要となり、この観点でコスト上の有利性が得られる。
[２段変速のためアクチュエータを独立化させた実施形態]
[２段変速のためアクチュエータを独立化させた実施形態]
【0078】
図２０は図１７－図１９の実施形態の変形実施形態であり、１速ギヤ用摩擦クラッチ３０４、２速ギヤ用摩擦クラッチ３０６のため、アクチュエータを独立化し、夫々、専用の１速ギヤ用摩擦クラッチ駆動アーム３５０、２速ギヤ用摩擦クラッチ駆動アーム３５２を使用することを特徴するものである。摩擦クラッチ駆動アーム350, 352の基本的な構造は図１７－図１９の実施形態における揺動アーム３１６と同様であるが、相違点は、(イ)１速ギヤ用摩擦クラッチ駆動アーム３５０に１速ギヤ用プッシャ３５４(及びスラストベアリング３５５)が支持され、２速ギヤ用摩擦クラッチ駆動アーム３５２に２速ギヤ用プッシャ３５６ (及びスラストベアリング３５８)が支持され、(ロ) １速ギヤ用摩擦クラッチ駆動アーム３５０の揺動用に専用のトルク－推力変換機構３６０ (中心ネジ３６２とナット３６４とから成る)を設け、２速ギヤ用摩擦クラッチ駆動アーム３５２の揺動用に専用のトルク－推力変換機構３６６ (中心ネジ３６８とナット３７０とから成る)を設け、(ハ) １速ギヤ用摩擦クラッチ専用のトルク－推力変換機構３６０のため回転制御モータ３７２及びウォーム機構３７４を設け、２速ギヤ用摩擦クラッチ専用のトルク－推力変換機構３６６のための回転制御モータ３７６及びウォーム機構３７８を設けたことである。
【0079】
この実施形態では１速ギヤ用摩擦クラッチ３０４、２速ギヤ用摩擦クラッチ３０６のため、夫々、専用のアクチュエータ(１速ギヤ用摩擦クラッチ駆動アーム３５０、２速ギヤ用摩擦クラッチ駆動アーム３５２)を設けているため、１速ギヤ用摩擦クラッチ３０４と２速ギヤ用摩擦クラッチ３０６との切替の際の空走時間を皆無とする設計が可能であり、ワンウエイクラッチ２７(図１等)、６９(図１６)が不必要となり、変速ショックの軽減にも有利となる。また、切替時の空走期間が無いため、プッシャの移動距離が短縮するため制御モータをその分小型化することができる。
【符号の説明】
【0080】
２…駆動モータ
４…２段変速機
１０…入力軸
１２…出力軸
１４…ハウジング
１６…遊星歯車機構
２０…キャリア
２２…サンギヤ
２４…リングギヤ
２６…摩擦クラッチ
２７…ワンウエイクラッチ
２８…摩擦ブレーキ
３０…アクチュエータ
３２…制御モータ
32-1…制御モータの出力軸
３４…プッシャ
34-3a…プッシャの摩擦ブレーキ駆動部
34-3b…プッシャの摩擦クラッチ駆動部
３６…トルク－推力変換機構
３８…動力伝達機構
４０…筒状ネジ(本発明の内径部材)
４２…筒状ナット (本発明の外径部材)
43a, 43b…スラスト軸受
４４…駆動平歯車
４６…従動平歯車
４８…電磁ブレーキ
５２…ブレーキシュー
ａ…2－1変速のためのプッシャの目標ストローク量
ｂ…1－2変速のためのプッシャの目標ストローク量
４…２段変速機
１０…入力軸
１２…出力軸
１４…ハウジング
１６…遊星歯車機構
２０…キャリア
２２…サンギヤ
２４…リングギヤ
２６…摩擦クラッチ
２７…ワンウエイクラッチ
２８…摩擦ブレーキ
３０…アクチュエータ
３２…制御モータ
32-1…制御モータの出力軸
３４…プッシャ
34-3a…プッシャの摩擦ブレーキ駆動部
34-3b…プッシャの摩擦クラッチ駆動部
３６…トルク－推力変換機構
３８…動力伝達機構
４０…筒状ネジ(本発明の内径部材)
４２…筒状ナット (本発明の外径部材)
43a, 43b…スラスト軸受
４４…駆動平歯車
４６…従動平歯車
４８…電磁ブレーキ
５２…ブレーキシュー
ａ…2－1変速のためのプッシャの目標ストローク量
ｂ…1－2変速のためのプッシャの目標ストローク量
【0081】
３００…平歯車式２段変速機構
３０１…１速用ギヤセット
301-1…入力側平歯車
301-2…出力側平歯車
３０２…２速用ギヤセット
302-1…入力側平歯車
302-2…出力側平歯車
３０４…１速ギヤ用摩擦クラッチ
３０６…２速用ギヤ用摩擦クラッチ
３０８…アクチュエータ
３１０…トルク－推力変換機構
３１２…ネジ部材（本発明の内径部材）
３１４…ナット部材（本発明の外径部材）
３１６…揺動アーム(本発明の推力伝達部材)
３１８…プッシャ
３２０…制御モータ
３２２…アーム支持ピン
３２４…プッシャ支持ピン
３３２…アーム駆動ピン
３３４…駆動ピン孔
３５０…１速ギヤ用摩擦クラッチ駆動アーム
３５２…２速ギヤ用摩擦クラッチ駆動アーム
３５４…１速ギヤ用プッシャ
３５６…２速ギヤ用プッシャ
３６０…１速ギヤ用トルク－推力変換機構
３６２…２速ギヤ用トルク－推力変換機構
３０１…１速用ギヤセット
301-1…入力側平歯車
301-2…出力側平歯車
３０２…２速用ギヤセット
302-1…入力側平歯車
302-2…出力側平歯車
３０４…１速ギヤ用摩擦クラッチ
３０６…２速用ギヤ用摩擦クラッチ
３０８…アクチュエータ
３１０…トルク－推力変換機構
３１２…ネジ部材（本発明の内径部材）
３１４…ナット部材（本発明の外径部材）
３１６…揺動アーム(本発明の推力伝達部材)
３１８…プッシャ
３２０…制御モータ
３２２…アーム支持ピン
３２４…プッシャ支持ピン
３３２…アーム駆動ピン
３３４…駆動ピン孔
３５０…１速ギヤ用摩擦クラッチ駆動アーム
３５２…２速ギヤ用摩擦クラッチ駆動アーム
３５４…１速ギヤ用プッシャ
３５６…２速ギヤ用プッシャ
３６０…１速ギヤ用トルク－推力変換機構
３６２…２速ギヤ用トルク－推力変換機構
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14A】
【図14B】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】