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JP7413604B2 - parking mechanism - Google Patents
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Description

本発明は車両のパーキング機構に関する。 The present invention relates to a parking mechanism for a vehicle.

モータが車輪を駆動する車両のパーキング機構として、特許文献1には、車輪の左右の取り付け軸にそれぞれ回転不能かつ軸方向に移動可能に配置された一対のギヤと、一対のギヤを軸方向に離間するばねと、駐車時に一対のギヤを軸方向に近づける機構と、駐車時にギヤに係合する爪と、を備える先行技術が開示されている。パーキング機構が作動するとギヤに爪が係合し、車輪の取り付け軸が回転できなくなる。 As a parking mechanism for a vehicle in which a motor drives wheels, Patent Document 1 describes a pair of gears disposed on left and right mounting shafts of the wheels so as to be non-rotatable and movable in the axial direction, and a pair of gears arranged in the axial direction. A prior art is disclosed that includes a spring that moves apart, a mechanism that brings a pair of gears closer together in the axial direction when parking, and a pawl that engages the gears when parking. When the parking mechanism is activated, the pawl engages the gear, making it impossible for the wheel mounting shaft to rotate.

特開2020-94627号公報JP2020-94627A

先行技術はパーキング機構を構成するギヤや爪などの追加の部品を必要とする。さらに先行技術において上り坂や下り坂に駐車したときにパーキング機構を作動すると、車両に働く重力によって車輪が回転し、その力がギヤと爪に加わるので、過大な力を加えてギヤを軸方向に動かさないとパーキング機構の作動を解除できないという問題点がある。 The prior art requires additional parts such as gears and pawls to make up the parking mechanism. Furthermore, in the prior art, when the parking mechanism is activated when the vehicle is parked on an uphill or downhill slope, the gravity acting on the vehicle causes the wheels to rotate, and that force is applied to the gears and pawls. There is a problem in that the parking mechanism cannot be deactivated unless the parking mechanism is moved.

本発明はこの問題点を解決するためになされたものであり、小さな力で解除できると共に追加の部品を不要にできる車両のパーキング機構を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve this problem, and an object of the present invention is to provide a vehicle parking mechanism that can be released with a small force and can eliminate the need for additional parts.

この目的を達成するために本発明は、モータの回転が入力される入力軸の回転を互いに異なる変速比で出力軸へ伝達する複数の動力伝達経路と、複数の動力伝達経路の切替えを行うシフト装置と、を有する変速機を備える車両のパーキング機構である。複数の動力伝達経路の一つは摩擦クラッチを含む。シフト装置は、摩擦クラッチをつないで複数の動力伝達経路の一つを成立させ、かつ、複数の動力伝達経路の別の一つを成立させる駐車モードを備える。 To achieve this objective, the present invention provides a plurality of power transmission paths that transmit the rotation of an input shaft into which the rotation of a motor is input to an output shaft at mutually different gear ratios, and a shift system that switches between the plurality of power transmission paths. A parking mechanism for a vehicle includes a transmission having a device and a transmission. One of the plurality of power transmission paths includes a friction clutch. The shift device has a parking mode in which one of the plurality of power transmission paths is established by connecting the friction clutch and another one of the plurality of power transmission paths is established.

第1の態様によれば、モータの回転が入力される入力軸の回転を互いに異なる変速比で出力軸へ伝達する複数の動力伝達経路が、シフト装置によって切り替えられる。複数の動力伝達経路の一つは摩擦クラッチを含む。シフト装置は駐車モードにおいて、摩擦クラッチをつないで複数の動力伝達経路の一つを成立させ、かつ、複数の動力伝達経路の別の一つを成立させる。駐車モードでは循環トルクによって出力軸が回転できないので、変速機以外に、パーキング機構のための部品を不要にできる。さらに摩擦クラッチを切ることによってパーキング機構の作動を解除できる。 According to the first aspect, the shift device switches between a plurality of power transmission paths that transmit the rotation of the input shaft, into which the rotation of the motor is input, to the output shaft at mutually different gear ratios. One of the plurality of power transmission paths includes a friction clutch. In the parking mode, the shift device connects the friction clutch to establish one of the plurality of power transmission paths, and establishes another one of the plurality of power transmission paths. In parking mode, the output shaft cannot rotate due to circulating torque, so parts other than the transmission for the parking mechanism can be eliminated. Furthermore, the operation of the parking mechanism can be canceled by disengaging the friction clutch.

第2の態様によれば、第1の態様において、電動式のアクチュエータが摩擦クラッチを作動する。アクチュエータの出力を摩擦クラッチへ伝達する動力伝達装置は、アクチュエータの出力がないときに摩擦クラッチの作動を保持する保持機構を備える。従ってアクチュエータの作動を停止しても摩擦クラッチがつながった状態を維持できる。 According to the second aspect, the electric actuator operates the friction clutch in the first aspect. A power transmission device that transmits the output of an actuator to a friction clutch includes a holding mechanism that maintains the operation of the friction clutch when there is no output from the actuator. Therefore, even if the actuator stops operating, the friction clutch can remain connected.

第3の態様によれば、第2の態様において、アクチュエータは動力伝達装置にトルクを伝える駆動ギヤを備え、動力伝達装置は、駆動ギヤにかみ合う第1被動ギヤ及び第2被動ギヤがそれぞれ設けられた第1要素および第2要素を含む。駆動ギヤと第1被動ギヤとのギヤ比と駆動ギヤと第2被動ギヤとのギヤ比とが異なる。動力伝達装置は、第1要素と第2要素との相対回転により第1要素および第2要素が軸方向に相対移動し駆動ギヤのトルクをスラスト力に変換する。よって動力伝達装置がトルクをスラスト力に変換するときの動力損失を低減できる。 According to the third aspect, in the second aspect, the actuator includes a drive gear that transmits torque to the power transmission device, and the power transmission device is provided with a first driven gear and a second driven gear that mesh with the drive gear. and a first element and a second element. The gear ratio between the drive gear and the first driven gear is different from the gear ratio between the drive gear and the second driven gear. In the power transmission device, the first element and the second element move relative to each other in the axial direction due to relative rotation between the first element and the second element, thereby converting the torque of the drive gear into thrust force. Therefore, power loss when the power transmission device converts torque into thrust force can be reduced.

第4の態様によれば、第2の態様において、動力伝達装置は、摩擦クラッチからアクチュエータへの動力伝達経路にねじが配置されている。ねじの摩擦を利用して動力伝達効率が設定されるので、保持機構の構造を簡易にできる。 According to the fourth aspect, in the power transmission device in the second aspect, a screw is disposed in the power transmission path from the friction clutch to the actuator. Since the power transmission efficiency is set using the friction of the screw, the structure of the holding mechanism can be simplified.

(a)は第1実施の形態における変速機のスケルトン図であり、(b)は模式的に示した変速機の側面図である。(a) is a skeleton diagram of the transmission in the first embodiment, and (b) is a schematic side view of the transmission. クラッチの連結の組合せを示す図表である。FIG. 2 is a diagram showing combinations of clutch connections; FIG. かみあいクラッチの模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram of a dog clutch. (a)は前進1速のときのシフト装置の模式図であり、(b)は前進のドライブトルクを伝達するかみあいクラッチの模式図であり、(c)は前進のコースティングトルクを伝達するかみあいクラッチの模式図であり、(d)は後進のときのシフト装置の模式図であり、(e)は後進のドライブトルクを伝達するかみあいクラッチの模式図であり、(f)は後進のコースティングトルクを伝達するかみあいクラッチの模式図である。(a) is a schematic diagram of the shift device in the first forward speed, (b) is a schematic diagram of a dog clutch that transmits forward drive torque, and (c) is a diagram of a dog clutch that transmits forward coasting torque. FIG. 3 is a schematic diagram of a clutch, (d) is a schematic diagram of a shift device when traveling in reverse, (e) is a schematic diagram of a dog clutch that transmits drive torque for reverse traveling, and (f) is a schematic diagram of a coasting device when traveling in reverse. FIG. 2 is a schematic diagram of a dog clutch that transmits torque. (a)はドライブトルクを伝達するかみあいクラッチの模式図であり、(b)はコースティングトルクを伝達するかみあいクラッチの模式図である。(a) is a schematic diagram of a dog clutch that transmits drive torque, and (b) is a schematic diagram of a dog clutch that transmits coasting torque. (a)は第2実施の形態における変速機のスケルトン図であり、(b)は模式的に示した変速機の側面図である。(a) is a skeleton diagram of a transmission in a second embodiment, and (b) is a schematic side view of the transmission. クラッチの連結の組合せを示す図表である。FIG. 2 is a diagram showing combinations of clutch connections; FIG.

以下、本発明の好ましい実施の形態について添付図面を参照して説明する。図1(a)から図4(b)を参照して第1実施の形態における変速機10を説明する。図1(a)は第1実施の形態における変速機10のスケルトン図である。図1(b)は模式的に示した変速機10の側面図である。変速機10は車両に搭載される。変速機10は、駐車時に車輪が回転しないように車輪をロックするパーキング機構を含む。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. A transmission 10 according to a first embodiment will be described with reference to FIGS. 1(a) to 4(b). FIG. 1(a) is a skeleton diagram of the transmission 10 in the first embodiment. FIG. 1(b) is a schematic side view of the transmission 10. Transmission 10 is mounted on a vehicle. The transmission 10 includes a parking mechanism that locks the wheels so that they do not rotate when the vehicle is parked.

変速機10は、モータ11の動力が入力される入力軸12と、入力軸12と異なる軸上に配置された出力軸15と、入力軸12の回転を互いに異なる変速比で出力軸15へ伝達する複数の動力伝達経路と、を備えている。モータ11は、例えば発電機としても機能する電動機である。出力軸15は入力軸12と平行に配置されており、出力軸15と平行に配置された第1中間軸13及び第2中間軸14が、互いに異なる軸上に配置されている。モータ11の回転軸と入力軸12とを一体化しても良いし、モータ11の回転軸と入力軸12との間に歯車対やチェーンなどの伝達要素が介在しても良い。 The transmission 10 includes an input shaft 12 to which the power of a motor 11 is input, an output shaft 15 disposed on a different axis from the input shaft 12, and the rotation of the input shaft 12 is transmitted to the output shaft 15 at mutually different gear ratios. A plurality of power transmission paths are provided. The motor 11 is, for example, an electric motor that also functions as a generator. The output shaft 15 is arranged parallel to the input shaft 12, and the first intermediate shaft 13 and the second intermediate shaft 14, which are arranged parallel to the output shaft 15, are arranged on different axes. The rotating shaft of the motor 11 and the input shaft 12 may be integrated, or a transmission element such as a gear pair or a chain may be interposed between the rotating shaft of the motor 11 and the input shaft 12.

入力軸12には第1ギヤ16、摩擦クラッチ17及び第2ギヤ21が配置されている。第1ギヤ16は入力軸12に結合している。摩擦クラッチ17は、摩擦力によって駆動側と被動側との間の動力の伝達・遮断を行う。本実施形態では摩擦クラッチ17は湿式または乾式の多板クラッチである。 A first gear 16 , a friction clutch 17 , and a second gear 21 are arranged on the input shaft 12 . First gear 16 is coupled to input shaft 12 . The friction clutch 17 transmits and interrupts power between the driving side and the driven side using frictional force. In this embodiment, the friction clutch 17 is a wet or dry multi-disc clutch.

摩擦クラッチ17は、入力軸12に相対回転可能に配置されたドラム18と、ドラム18と入力軸12との間でトルクを伝達するクラッチ板19と、クラッチ板19の相対運動面を押し付ける押付部材20と、クラッチ板19による動力の伝達を遮断する方向の力を押付部材20に加える戻しばね(図示せず)と、を備えている。第2ギヤ21はドラム18に結合している。 The friction clutch 17 includes a drum 18 that is arranged to be relatively rotatable to the input shaft 12, a clutch plate 19 that transmits torque between the drum 18 and the input shaft 12, and a pressing member that presses a relative motion surface of the clutch plate 19. 20, and a return spring (not shown) that applies a force to the pressing member 20 in the direction of interrupting power transmission by the clutch plate 19. The second gear 21 is connected to the drum 18.

摩擦クラッチ17を切ると、第2ギヤ21は入力軸12を空転する。摩擦クラッチ17が作動してクラッチ板19に発生する摩擦力が大きくなると、入力軸12の回転速度と第2ギヤ21(ドラム18)の回転速度との差が小さくなる。クラッチ板19に発生する摩擦力の大きさによって、入力軸12と第2ギヤ21との間に相対回転のある状態で第2ギヤ21が回転したり、入力軸12と同期して入力軸12と一体に第2ギヤ21が回転したりする。摩擦クラッチ17をつなぐと、第2ギヤ21は入力軸12と一体に回転する。 When the friction clutch 17 is disengaged, the second gear 21 idles the input shaft 12. When the friction clutch 17 operates and the frictional force generated on the clutch plate 19 increases, the difference between the rotational speed of the input shaft 12 and the rotational speed of the second gear 21 (drum 18) becomes smaller. Depending on the magnitude of the frictional force generated in the clutch plate 19, the second gear 21 may rotate with relative rotation between the input shaft 12 and the second gear 21, or the second gear 21 may rotate in synchronization with the input shaft 12. The second gear 21 rotates together with this. When the friction clutch 17 is engaged, the second gear 21 rotates together with the input shaft 12.

摩擦クラッチ17はアクチュエータ22によって作動する。本実施形態では、アクチュエータ22はモータ(電動機)である。動力伝達装置23はアクチュエータ22の出力を摩擦クラッチ17へ伝達する。動力伝達装置23は第1要素25及び第2要素26を備えている。 Friction clutch 17 is actuated by actuator 22 . In this embodiment, the actuator 22 is a motor (electric motor). Power transmission device 23 transmits the output of actuator 22 to friction clutch 17 . The power transmission device 23 includes a first element 25 and a second element 26.

アクチュエータ22の回転軸に円筒状のウォームギヤ24が取り付けられている。ウォームギヤ24のトルクは、ウォームギヤ24に第1ウォームホイール25aがかみあう第1要素25、及び、ウォームギヤ24に第2ウォームホイール26aがかみあう第2要素26に伝達される。第1ウォームホイール25aは第1要素25の外周に設けられている。第2ウォームホイール26aは第2要素26の外周に設けられている。第1要素25及び第2要素26は、入力軸12に相対回転可能に支持されている。ウォームギヤ24と第1ウォームホイール25aとのギヤ比は、ウォームギヤ24と第2ウォームホイール26aとのギヤ比と異なる。第1要素25及び第2要素26にウォームギヤ24がトルクを伝えると、第1要素25及び第2要素26は僅かに相対回転する。第1要素25は入力軸12に対する軸方向(スラスト方向)の位置が固定されている。 A cylindrical worm gear 24 is attached to the rotation shaft of the actuator 22. The torque of the worm gear 24 is transmitted to the first element 25, in which the first worm wheel 25a meshes with the worm gear 24, and to the second element 26, in which the second worm wheel 26a meshes with the worm gear 24. The first worm wheel 25a is provided on the outer periphery of the first element 25. The second worm wheel 26a is provided on the outer periphery of the second element 26. The first element 25 and the second element 26 are supported by the input shaft 12 so as to be relatively rotatable. The gear ratio between the worm gear 24 and the first worm wheel 25a is different from the gear ratio between the worm gear 24 and the second worm wheel 26a. When the worm gear 24 transmits torque to the first element 25 and the second element 26, the first element 25 and the second element 26 rotate slightly relative to each other. The position of the first element 25 in the axial direction (thrust direction) with respect to the input shaft 12 is fixed.

第1要素25に設けたカム面と第2要素26に設けたカム面との間に転動体27が少なくとも一つ配置されている。転動体27はボールやローラが例示される。転動体27は摩擦によって2つのカム面の間を斜面に沿って転がる。摩擦クラッチ17の戻しばね(図示せず)は、押付部材20を介して第2要素26を転動体27に押し付ける。 At least one rolling element 27 is disposed between a cam surface provided on the first element 25 and a cam surface provided on the second element 26. Examples of the rolling elements 27 include balls and rollers. The rolling element 27 rolls along the slope between the two cam surfaces due to friction. A return spring (not shown) of the friction clutch 17 presses the second element 26 against the rolling element 27 via the pressing member 20 .

アクチュエータ22を作動してウォームギヤ24を正方向に回転し、第1要素25と第2要素26とを相対回転すると、転動体27がカム面を転がり、押付部材20に第2要素26を押し付けるスラスト力が発生する。第2要素26が摩擦クラッチ17の戻しばねを押し返し、押付部材20がクラッチ板19を押し付けると、クラッチ板19に発生する摩擦力が大きくなる。アクチュエータ22を作動してウォームギヤ24を反対方向に回転すると、クラッチ板19に発生する摩擦力は小さくなる。 When the actuator 22 is actuated to rotate the worm gear 24 in the forward direction and the first element 25 and second element 26 are rotated relative to each other, the rolling elements 27 roll on the cam surface and generate a thrust that presses the second element 26 against the pressing member 20. force is generated. When the second element 26 pushes back the return spring of the friction clutch 17 and the pressing member 20 presses the clutch plate 19, the frictional force generated on the clutch plate 19 increases. When the actuator 22 is actuated to rotate the worm gear 24 in the opposite direction, the frictional force generated on the clutch plate 19 becomes smaller.

ウォームギヤ24、第1ウォームホイール25a及び第2ウォームホイール26aは、摩擦クラッチ17からアクチュエータ22への動力伝達効率が負である保持機構を構成する。保持機構は、アクチュエータ22の出力がないときに摩擦クラッチ17の作動を保持する。動力伝達装置23がスラスト力を発生して摩擦クラッチ17をつないだ後、アクチュエータ22に電流を流さなくても、保持機構によりウォームギヤ24が回転しないようにできる。 The worm gear 24, the first worm wheel 25a, and the second worm wheel 26a constitute a holding mechanism in which the power transmission efficiency from the friction clutch 17 to the actuator 22 is negative. The holding mechanism holds the friction clutch 17 in operation when there is no output from the actuator 22. After the power transmission device 23 generates a thrust force to connect the friction clutch 17, the holding mechanism can prevent the worm gear 24 from rotating even if no current is applied to the actuator 22.

第1中間軸13には第3ギヤ28、第4ギヤ29及びかみあいクラッチ30が配置されている。第3ギヤ28は第1中間軸13に結合している。第3ギヤ28は第1ギヤ16と常時かみあう。第4ギヤ29は第1中間軸13に相対回転可能に配置されている。 A third gear 28 , a fourth gear 29 , and a dog clutch 30 are arranged on the first intermediate shaft 13 . The third gear 28 is coupled to the first intermediate shaft 13. The third gear 28 meshes with the first gear 16 at all times. The fourth gear 29 is arranged to be rotatable relative to the first intermediate shaft 13.

かみあいクラッチ30は、第1中間軸13と一体に回転するスリーブ31を備えている。スリーブ31にはシフトフォーク(図示せず)が配置されている。第1中間軸13に沿ってシフトフォークが移動すると、スリーブ31は第1中間軸13をスライドする。スリーブ31の軸方向の片方の端面に第1歯32(図2参照)が設けられている。スリーブ31の軸方向の両方の端面に歯を設ける場合に比べ、第1中間軸13の長さを短くできる。 The dog clutch 30 includes a sleeve 31 that rotates together with the first intermediate shaft 13. A shift fork (not shown) is arranged in the sleeve 31. When the shift fork moves along the first intermediate shaft 13, the sleeve 31 slides on the first intermediate shaft 13. A first tooth 32 (see FIG. 2) is provided on one end surface of the sleeve 31 in the axial direction. The length of the first intermediate shaft 13 can be made shorter than when teeth are provided on both end faces in the axial direction of the sleeve 31.

第4ギヤ29の軸方向の端面に設けられた第2歯33にスリーブ31の第1歯32がかみあうと、第4ギヤ29は第1中間軸13と一体に回転する。第1歯32と第2歯33とのかみあいが外れると、第4ギヤ29は第1中間軸13を空転する。 When the first teeth 32 of the sleeve 31 mesh with the second teeth 33 provided on the axial end surface of the fourth gear 29, the fourth gear 29 rotates together with the first intermediate shaft 13. When the first tooth 32 and the second tooth 33 are disengaged, the fourth gear 29 idles on the first intermediate shaft 13.

第2中間軸14には第5ギヤ34、第6ギヤ35及びかみあいクラッチ36が配置されている。第5ギヤ34は第2中間軸14に結合している。第5ギヤ34は第1ギヤ16と常時かみあう。第6ギヤ35は第2中間軸14に相対回転可能に配置されている。第6ギヤ35は第2ギヤ21と常時かみあう。 A fifth gear 34, a sixth gear 35, and a dog clutch 36 are arranged on the second intermediate shaft 14. The fifth gear 34 is coupled to the second intermediate shaft 14 . The fifth gear 34 constantly meshes with the first gear 16. The sixth gear 35 is arranged to be rotatable relative to the second intermediate shaft 14. The sixth gear 35 constantly meshes with the second gear 21.

かみあいクラッチ36は、第2中間軸14と一体に回転するスリーブ37を備えている。スリーブ37にはシフトフォーク(図示せず)が配置されている。第2中間軸14に沿ってシフトフォークが移動すると、スリーブ37は第2中間軸14をスライドする。スリーブ37の軸方向の片方の端面に第1歯38(図4(a)参照)が設けられている。スリーブ37の軸方向の両方の端面に歯を設ける場合に比べ、第2中間軸14の長さを短くできる。 The dog clutch 36 includes a sleeve 37 that rotates together with the second intermediate shaft 14 . A shift fork (not shown) is arranged in the sleeve 37. When the shift fork moves along the second intermediate shaft 14, the sleeve 37 slides on the second intermediate shaft 14. A first tooth 38 (see FIG. 4(a)) is provided on one end surface of the sleeve 37 in the axial direction. The length of the second intermediate shaft 14 can be made shorter than when teeth are provided on both end faces in the axial direction of the sleeve 37.

第6ギヤ35の軸方向の端面に設けられた第2歯39にスリーブ37の第1歯38がかみあうと、第6ギヤ35は第2中間軸14と一体に回転する。第1歯38と第2歯39とのかみあいが外れると、第6ギヤ35は第2中間軸14を空転する。 When the first teeth 38 of the sleeve 37 mesh with the second teeth 39 provided on the axial end surface of the sixth gear 35, the sixth gear 35 rotates together with the second intermediate shaft 14. When the first tooth 38 and the second tooth 39 are disengaged, the sixth gear 35 idles on the second intermediate shaft 14.

出力軸15には第7ギヤ40が配置されている。第7ギヤ40は出力軸15に結合している。第7ギヤ40は第4ギヤ29及び第6ギヤ35と常時かみあう。出力軸15を車輪の取り付け軸にしたり、出力軸15にさらに出力ギヤを配置したりして、車輪にトルクを伝える。出力軸15を車輪の取り付け軸にする場合には、出力軸15に差動装置を配置し、差動装置に第7ギヤ40を結合する。 A seventh gear 40 is arranged on the output shaft 15. The seventh gear 40 is coupled to the output shaft 15. The seventh gear 40 constantly meshes with the fourth gear 29 and the sixth gear 35. Torque is transmitted to the wheels by using the output shaft 15 as a wheel attachment shaft or by further arranging an output gear on the output shaft 15. When the output shaft 15 is used as a wheel attachment shaft, a differential device is arranged on the output shaft 15, and the seventh gear 40 is coupled to the differential device.

変速機10はシフト装置41(図4(a)参照)を備えている。変速機10は、シフト装置41によって摩擦クラッチ17及びかみあいクラッチ30,36をつなぎ変えて、入力軸12の回転を互いに異なる変速比で出力軸15へ伝達する。変速比は、1速段、2速段、3速段の順に小さい。 The transmission 10 includes a shift device 41 (see FIG. 4(a)). In the transmission 10, the friction clutch 17 and the dog clutches 30, 36 are connected to each other by a shift device 41, and the rotation of the input shaft 12 is transmitted to the output shaft 15 at mutually different gear ratios. The gear ratio decreases in the order of 1st gear, 2nd gear, and 3rd gear.

図2は摩擦クラッチ17及びかみあいクラッチ30,36の連結の組合せを示す図表である。図2における1,R,2,3,N,Pは、シフト装置41の各モードを示し、1:1速、R:後進、2:2速、3:3速、N:ニュートラル、P:駐車モードである。図2において+はクラッチをつなぐことを示し、-はクラッチを切ることを示す(図7においても同じ)。 FIG. 2 is a chart showing connection combinations of the friction clutch 17 and the dog clutches 30, 36. 1, R, 2, 3, N, and P in FIG. 2 indicate each mode of the shift device 41, 1: 1st speed, R: reverse, 2: 2nd speed, 3: 3rd speed, N: neutral, P: It is in parking mode. In FIG. 2, + indicates that the clutch is engaged, and - indicates that the clutch is disengaged (the same applies to FIG. 7).

1速のときは、シフト装置41はかみあいクラッチ30をつなぎ、摩擦クラッチ17及びかみあいクラッチ36を切る。変速機10は第1ギヤ16、第3ギヤ28、かみあいクラッチ30、第4ギヤ29を介して第7ギヤ40に回転を伝達する。後進のときは、シフト装置41は1速段のときの回転の向きと反対向きの回転を、第1ギヤ16、第3ギヤ28、かみあいクラッチ30、第4ギヤ29を介して第7ギヤ40に伝達する。 When in first gear, the shift device 41 connects the dog clutch 30 and disengages the friction clutch 17 and the dog clutch 36. Transmission 10 transmits rotation to seventh gear 40 via first gear 16, third gear 28, dog clutch 30, and fourth gear 29. When traveling in reverse, the shift device 41 transfers rotation in the opposite direction to the rotation direction when in first gear to the seventh gear 40 via the first gear 16, third gear 28, dog clutch 30, and fourth gear 29. to communicate.

2速のときは、シフト装置41はかみあいクラッチ36をつなぎ、摩擦クラッチ17及びかみあいクラッチ30を切る。変速機10は第1ギヤ16、第5ギヤ34、かみあいクラッチ36、第6ギヤ35を介して第7ギヤ40に回転を伝達する。 When in second speed, the shift device 41 engages the dog clutch 36 and disengages the friction clutch 17 and the dog clutch 30. Transmission 10 transmits rotation to seventh gear 40 via first gear 16 , fifth gear 34 , dog clutch 36 , and sixth gear 35 .

3速のときは、シフト装置41は摩擦クラッチ17をつなぎ、かみあいクラッチ30,36を切る。変速機10は摩擦クラッチ17、第2ギヤ21、第6ギヤ35を介して第7ギヤ40に回転を伝達する。3速における、摩擦クラッチ17、第2ギヤ21、第6ギヤ35及び第7ギヤ40の動力伝達経路を第1経路といい、2速における、第1ギヤ16、第5ギヤ34、かみあいクラッチ36、第6ギヤ35及び第7ギヤ40の動力伝達経路を第2経路という。ニュートラルのときは、シフト装置41は摩擦クラッチ17及びかみあいクラッチ30,36を切る。 When in third speed, the shift device 41 engages the friction clutch 17 and disengages the dog clutches 30 and 36. The transmission 10 transmits rotation to the seventh gear 40 via the friction clutch 17, the second gear 21, and the sixth gear 35. The power transmission path between the friction clutch 17, the second gear 21, the sixth gear 35, and the seventh gear 40 in the third speed is referred to as the first path, and the power transmission path between the friction clutch 17, the second gear 21, the sixth gear 35, and the seventh gear 40 in the second speed is referred to as the first path, and the power transmission path between the first gear 16, the fifth gear 34, and the dog clutch 36 in the second speed is referred to as the first path. , the sixth gear 35 and the seventh gear 40 are referred to as a second path. When in neutral, shift device 41 disengages friction clutch 17 and dog clutches 30, 36.

駐車モードのときは、シフト装置41は摩擦クラッチ17及びかみあいクラッチ30をつなぎ、かみあいクラッチ36を切る。これがパーキング機構である。かみあいクラッチ30をつなぐと1速または後進の動力伝達経路が成立し、摩擦クラッチ17をつなぐと3速の動力伝達経路が成立する。変速比が異なる動力伝達経路が変速機10に同時に成立するので、循環トルクによって出力軸15が回転できなくなり、出力軸15に連係する車輪が回転できなくなる。 In the parking mode, the shift device 41 connects the friction clutch 17 and the dog clutch 30, and disengages the dog clutch 36. This is the parking mechanism. When the dog clutch 30 is engaged, a first speed or reverse power transmission path is established, and when the friction clutch 17 is engaged, a third speed power transmission path is established. Since power transmission paths with different gear ratios are simultaneously established in the transmission 10, the output shaft 15 cannot rotate due to circulating torque, and the wheels linked to the output shaft 15 cannot rotate.

図3はかみあいクラッチ30の模式図である。図3ではスリーブ31及び第4ギヤ29を軸直角方向から見たときの、スリーブ31に設けられた第1歯32、第4ギヤ29に設けられた第2歯33及びシフト装置41が模式的に図示されている。図3の矢印Fは、車両が前進するときにスリーブ31が回転する方向を示し、矢印Rは、車両が後進するときにスリーブ31が回転する方向を示す。シフト装置41はスリーブ31,37の軸方向の位置を設定する。以下、シフト装置41のうちスリーブ31の位置を設定する部分を説明する。 FIG. 3 is a schematic diagram of the dog clutch 30. FIG. 3 schematically shows the first tooth 32 provided on the sleeve 31, the second tooth 33 provided on the fourth gear 29, and the shift device 41 when the sleeve 31 and the fourth gear 29 are viewed from the direction perpendicular to the axis. Illustrated in. Arrow F in FIG. 3 indicates the direction in which the sleeve 31 rotates when the vehicle moves forward, and arrow R indicates the direction in which the sleeve 31 rotates when the vehicle moves backward. The shift device 41 sets the axial position of the sleeves 31, 37. Hereinafter, a portion of the shift device 41 that sets the position of the sleeve 31 will be explained.

シフト装置41は、スリーブ31に取り付けられたシフトフォーク(図示せず)と、シフトフォークに結合するシフトロッド31aと、シフトドラム42と、を備えている。シフトドラム42はモータ等のアクチュエータ(図示せず)により中心軸Oの周りを回転する。シフトドラム42の外周にはカム溝43が設けられている。シフトロッド31aに設けられた突起44はカム溝43の中に入っている。 The shift device 41 includes a shift fork (not shown) attached to the sleeve 31, a shift rod 31a coupled to the shift fork, and a shift drum 42. The shift drum 42 is rotated around the central axis O by an actuator (not shown) such as a motor. A cam groove 43 is provided on the outer periphery of the shift drum 42. A protrusion 44 provided on the shift rod 31a is inserted into the cam groove 43.

シフトドラム42は、シフトレバー(図示せず)の操作信号に基づき、或いはアクセルペダル(図示せず)の操作によるアクセル開度および車速信号等に基づき回転する。シフトドラム42(円筒カム)が回転すると、カム溝43に突起44がガイドされたシフトロッド31aを介して、スリーブ31は軸方向に移動する。 The shift drum 42 rotates based on an operation signal from a shift lever (not shown), or based on an accelerator opening degree and vehicle speed signal generated by operation of an accelerator pedal (not shown). When the shift drum 42 (cylindrical cam) rotates, the sleeve 31 moves in the axial direction via the shift rod 31a, which has a protrusion 44 guided in a cam groove 43.

シフト装置41は、ばね機構41aを備えている。本実施形態では、ばね機構41aは、シフトロッド31aの外周に設けられた複数の凹み41bと、凹み41bに係合するボール41cと、ボール41cを弾性力によって凹み41bに押し付けるばね41dと、を備えている。凹み41bは、軸方向に互いに向かい合う傾斜面を有する。 The shift device 41 includes a spring mechanism 41a. In this embodiment, the spring mechanism 41a includes a plurality of recesses 41b provided on the outer periphery of the shift rod 31a, a ball 41c that engages with the recess 41b, and a spring 41d that presses the ball 41c against the recess 41b with elastic force. We are prepared. The recess 41b has inclined surfaces facing each other in the axial direction.

スリーブ31がニュートラルの位置にあるとき、及び、スリーブ31に設けられた第1歯32と第2歯33とのかみ合いが最も深いときに、ボール41cは凹み41bの底に位置する。凹み41bの傾斜面をボール41cが乗り上げたり乗り越えたりするときに、ばね41dはシフトロッド31aに軸方向の力を加える。ばね機構41aは、ばね41dの弾性力によって、スリーブ31の軸方向の位置決めの補助や第1歯32と第2歯33とのかみあい外れの補助をする。 When the sleeve 31 is in the neutral position and when the first tooth 32 and the second tooth 33 provided on the sleeve 31 are most deeply engaged, the ball 41c is located at the bottom of the recess 41b. When the ball 41c runs over or rides over the inclined surface of the recess 41b, the spring 41d applies an axial force to the shift rod 31a. The spring mechanism 41a assists in positioning the sleeve 31 in the axial direction and assists in disengaging the first tooth 32 and the second tooth 33 by the elastic force of the spring 41d.

第1歯32は、スリーブ31の中心軸の周りに、周方向に互いに間隔をあけて複数配置されている。第1歯32は、周方向の一方を向く第1面45と、周方向の他方を向く第2面49と、を備える。第2歯33は、第4ギヤ29の中心軸の周りに、周方向に互いに間隔をあけて複数配置されている。第2歯33は、周方向の一方を向く第4面55と、周方向の他方を向く第3面53と、を備える。第3面53は、スリーブ31が軸方向に移動して第1歯32と第2歯33とがかみあうときに、第1面45の少なくとも一部に対面する。第4面55は、スリーブ31が軸方向に移動して第1歯32と第2歯33とがかみあうときに、第2面49の少なくとも一部に対面する。 A plurality of first teeth 32 are arranged around the central axis of the sleeve 31 at intervals in the circumferential direction. The first tooth 32 includes a first surface 45 facing one circumferential direction and a second surface 49 facing the other circumferential direction. A plurality of second teeth 33 are arranged around the central axis of the fourth gear 29 at intervals in the circumferential direction. The second tooth 33 includes a fourth surface 55 facing one circumferential direction and a third surface 53 facing the other circumferential direction. The third surface 53 faces at least a portion of the first surface 45 when the sleeve 31 moves in the axial direction and the first tooth 32 and the second tooth 33 engage with each other. The fourth surface 55 faces at least a portion of the second surface 49 when the sleeve 31 moves in the axial direction and the first tooth 32 and the second tooth 33 engage with each other.

第1面45は、第1面45と第3面53とを押し付ける方向のトルクを伝える第1部46と、第1部46の歯元側に隣接する第5部47と、を含む。第1部46は、歯元へ向かうにつれて第2面49へ近づくように傾斜している。第1部46は、第1面45と第3面53とを押し付ける方向のトルクを伝える。第5部47は、歯元へ向かうにつれて第2面49から離れるように傾斜している。第5部47は、第1面45と第3面53とを押し付ける方向のトルクに応じて第4ギヤ29とスリーブ31とを軸方向に離す推力を発生する。 The first surface 45 includes a first portion 46 that transmits a torque in a direction that presses the first surface 45 and the third surface 53, and a fifth portion 47 adjacent to the dedendum side of the first portion 46. The first portion 46 is inclined so as to approach the second surface 49 as it goes toward the root of the tooth. The first portion 46 transmits torque in the direction of pressing the first surface 45 and the third surface 53 together. The fifth portion 47 is inclined away from the second surface 49 toward the root of the tooth. The fifth portion 47 generates a thrust force that separates the fourth gear 29 and the sleeve 31 in the axial direction according to the torque that presses the first surface 45 and the third surface 53 together.

第3面53は、第1面45と第3面53とを押し付ける方向のトルクを伝える第1部54を含む。第1部54は、歯元へ向かうにつれて第4面55へ近づくように傾斜している。第1部46,54は、第1面45と第3面53とを押し付ける方向のトルク(前進のドライブトルク)を伝える。 The third surface 53 includes a first portion 54 that transmits torque in the direction of pressing the first surface 45 and the third surface 53 together. The first portion 54 is inclined so as to approach the fourth surface 55 as it goes toward the root of the tooth. The first portions 46 and 54 transmit torque in the direction of pressing the first surface 45 and the third surface 53 (forward drive torque).

第2面49は、第2部50と、第2部50の歯先側に位置する第3部52と、第2部50と第3部52との間に位置する第4部51と、を含む。第2部50は、歯先へ向かうにつれて第1面45から離れるように傾斜している。第3部52は、歯先へ向かうにつれて第1面45へ近づくように傾斜している。第4部51は、第2部50と第3部52とを接続している。 The second surface 49 includes a second part 50, a third part 52 located on the tooth tip side of the second part 50, and a fourth part 51 located between the second part 50 and the third part 52. including. The second portion 50 is inclined away from the first surface 45 toward the tooth tip. The third portion 52 is inclined so as to approach the first surface 45 toward the tooth tip. The fourth part 51 connects the second part 50 and the third part 52.

第4面55は、第2部56と、第2部56の歯元側に位置する第3部58と、第2部56と第3部58との間に位置する第4部57と、を含む。第2部56は、歯元へ向かうにつれて第3面53へ近づくように傾斜している。第3部58は、歯元へ向かうにつれて第3面53から離れるように傾斜している。第4部57は、第2部56と第3部58とを接続している。第2部50,56は、第2面49と第4面55とを押し付ける方向のトルク(後進のドライブトルク)を伝える。第3部52,58は、第2面49と第4面55とを押し付ける方向のトルク(前進のコースティングトルク)に応じて第4ギヤ29とスリーブ31とを軸方向に離す推力を発生する。 The fourth surface 55 includes a second portion 56, a third portion 58 located on the root side of the second portion 56, and a fourth portion 57 located between the second portion 56 and the third portion 58. including. The second portion 56 is inclined so as to approach the third surface 53 as it goes toward the root of the tooth. The third portion 58 is inclined away from the third surface 53 toward the root of the tooth. The fourth part 57 connects the second part 56 and the third part 58. The second portions 50 and 56 transmit torque in the direction of pressing the second surface 49 and the fourth surface 55 (reverse drive torque). The third parts 52 and 58 generate a thrust force that separates the fourth gear 29 and the sleeve 31 in the axial direction according to the torque in the direction of pressing the second surface 49 and the fourth surface 55 (forward coasting torque). .

図4(a)から図4(f)を参照して、前進1速、後進および前進1速のトルクを伝える第1歯32と第2歯33とのかみあいが外れるときの変速機10の動作を説明する。図4(a)から図4(c)は前進1速および後進の状態を示し、図4(d)から図4(f)は第1歯32と第2歯33とのかみあいが外れるときの状態を示す。 Referring to FIGS. 4(a) to 4(f), the operation of the transmission 10 when the first tooth 32 and the second tooth 33, which transmit torque for the first forward speed, reverse speed, and first forward speed, are disengaged. Explain. 4(a) to 4(c) show the states of forward first speed and reverse, and FIG. 4(d) to 4(f) show the state when the first tooth 32 and the second tooth 33 are disengaged. Indicates the condition.

シフトドラム42は、シフトドラム42の中心軸Oが、シフトロッド31a(図3参照)、入力軸12(図1参照)、第1中間軸13、第2中間軸14及び出力軸15と平行に配置されている。図4(a)及び図4(d)において、N:ニュートラル、1:1速、R:後進である。図4(b)、図4(c)、図4(e)及び図4(f)の矢印Fは前進のときにスリーブ31が回転する方向を示し、矢印Rは後進のときにスリーブ31が回転する方向を示す。 The shift drum 42 has a central axis O of the shift drum 42 parallel to the shift rod 31a (see FIG. 3), the input shaft 12 (see FIG. 1), the first intermediate shaft 13, the second intermediate shaft 14, and the output shaft 15. It is located. In FIGS. 4(a) and 4(d), N: neutral, 1: 1st speed, R: reverse. Arrows F in FIGS. 4(b), 4(c), 4(e), and 4(f) indicate the direction in which the sleeve 31 rotates when moving forward, and arrow R indicates the direction in which the sleeve 31 rotates when moving backward. Indicates the direction of rotation.

中心軸Oの周りにシフトドラム42が回転すると、カム43に沿って突起44が移動し、それに伴いシフトロッド31a及びスリーブ31が軸方向に移動する。カム43の「N」の部分に突起44が位置すると、第1歯32は第2歯33にかみあわない。カム43の「1」又は「R」の部分に突起44が位置すると、第1歯32は第2歯33とかみあう(図4(a))。 When the shift drum 42 rotates around the central axis O, the protrusion 44 moves along the cam 43, and the shift rod 31a and sleeve 31 move in the axial direction accordingly. When the protrusion 44 is located at the "N" portion of the cam 43, the first tooth 32 does not mesh with the second tooth 33. When the protrusion 44 is located at the "1" or "R" portion of the cam 43, the first tooth 32 meshes with the second tooth 33 (FIG. 4(a)).

図4(b)に示すように、第1歯32から第2歯33へ前進のドライブトルクが伝わるときは、第5部47が、第1面45と第3面53とを押し付ける方向のトルクに応じて第4ギヤ29とスリーブ31とを軸方向に離す推力を発生し、第2歯33の第1部54に第1歯32の第1部46が接する位置にスリーブ31が位置する。この位置を第1位置という。第5部47による第4ギヤ29とスリーブ31とを軸方向に離す推力によって、ばね機構41a(図3参照)は、第4ギヤ29にスリーブ31を近づける弾性エネルギーを蓄える。第1歯32及び第2歯33は、第1部46,54を押し付けて前進のドライブトルクを伝える。 As shown in FIG. 4(b), when the forward drive torque is transmitted from the first tooth 32 to the second tooth 33, the fifth portion 47 generates a torque in the direction of pressing the first surface 45 and the third surface 53. Accordingly, a thrust force is generated to separate the fourth gear 29 and the sleeve 31 in the axial direction, and the sleeve 31 is positioned at a position where the first portion 46 of the first tooth 32 contacts the first portion 54 of the second tooth 33. This position is called the first position. The spring mechanism 41a (see FIG. 3) stores elastic energy that brings the sleeve 31 closer to the fourth gear 29 due to the thrust force generated by the fifth portion 47 that separates the fourth gear 29 and the sleeve 31 in the axial direction. The first tooth 32 and the second tooth 33 press the first portions 46 and 54 to transmit forward drive torque.

図4(c)に示すように、第1歯32及び第2歯33に前進のコースティングトルクが作用すると、第1歯32の第2面49と第2歯33の第4面55との間の周方向の隙間の分だけ第1歯32と第2歯33とが相対回転する間に、ばね機構41aが蓄えた弾性エネルギーの解放による軸方向の弾性力によってシフトロッド31aが移動し、「1」の部分のカム溝43と突起44との間の隙間の分だけスリーブ31が第4ギヤ29に近づく。これにより第2歯33の第2部56に第1歯32の第2部50が接する位置にスリーブ31が位置する。この位置を第2位置という。第1歯32及び第2歯33は、第2部50,56を押し付けて前進のコースティングトルクを伝える。これにより前進のコースティングトルクが伝わるときのモータ11による回生エネルギーを確保できる。 As shown in FIG. 4(c), when forward coasting torque acts on the first tooth 32 and the second tooth 33, the second surface 49 of the first tooth 32 and the fourth surface 55 of the second tooth 33 While the first tooth 32 and the second tooth 33 rotate relative to each other by the circumferential gap between them, the shift rod 31a is moved by an axial elastic force caused by releasing the elastic energy stored in the spring mechanism 41a, The sleeve 31 approaches the fourth gear 29 by the amount of the gap between the cam groove 43 and the protrusion 44 in the "1" portion. As a result, the sleeve 31 is positioned at a position where the second portion 56 of the second tooth 33 contacts the second portion 50 of the first tooth 32 . This position is called the second position. The first tooth 32 and the second tooth 33 press against the second portions 50 and 56 to transmit forward coasting torque. This makes it possible to secure regenerative energy by the motor 11 when forward coasting torque is transmitted.

図4(d)に示すように、前進1速から前進2速へシフトアップをするときは、シフト装置41はシフトドラム42を回転して(矢印方向)、カム溝43の「1」の部分にある突起44を「N」の部分に近づけ、さらに摩擦クラッチ17(図1参照)を回転係合し、入力軸12のトルクの一部を第2ギヤ21から第6ギヤ35へ伝える。第6ギヤ35の回転が第7ギヤ40に伝わると第4ギヤ29が回転し、変速比の違いによって、第4ギヤ29の回転速度がスリーブ31の回転速度より大きくなる。これにより第1歯32及び第2歯33に前進のコースティングトルクが作用する。 As shown in FIG. 4(d), when shifting up from 1st forward speed to 2nd forward speed, the shift device 41 rotates the shift drum 42 (in the direction of the arrow) to The protrusion 44 located at is brought closer to the “N” portion, and the friction clutch 17 (see FIG. 1) is further rotationally engaged to transmit a portion of the torque of the input shaft 12 from the second gear 21 to the sixth gear 35. When the rotation of the sixth gear 35 is transmitted to the seventh gear 40, the fourth gear 29 rotates, and the rotational speed of the fourth gear 29 becomes higher than the rotational speed of the sleeve 31 due to the difference in gear ratio. As a result, a forward coasting torque acts on the first tooth 32 and the second tooth 33.

カム溝43の傾斜に沿って突起44及びシフトロッド31aが軸方向に移動し、第2歯33の第3部52に第1歯32の第3部58が接する位置にスリーブ31が位置すると、第3部52,58が接し、第2面49と第4面55とを押し付ける方向のトルクに応じて第4ギヤ29とスリーブ31とを軸方向に離す推力を発生する。シフトドラム42の回転に伴い、第1歯32と第2歯33とのかみあいがスムーズに外れる(図4(f))。 When the protrusion 44 and the shift rod 31a move in the axial direction along the slope of the cam groove 43, and the sleeve 31 is located at a position where the third portion 58 of the first tooth 32 contacts the third portion 52 of the second tooth 33, The third portions 52 and 58 are brought into contact with each other and generate a thrust force that separates the fourth gear 29 and the sleeve 31 in the axial direction according to the torque in the direction of pressing the second surface 49 and the fourth surface 55. As the shift drum 42 rotates, the first tooth 32 and the second tooth 33 are smoothly disengaged (FIG. 4(f)).

後進のときはシフトドラム42が回転してカム43の「R」の部分に突起44が位置する。これにより第2歯33の第2部56に第1歯32の第2部50が接する第2位置にスリーブ31が位置する。後進のときは、モータ11は前進のときの回転と反対方向に回転する。第1歯32及び第2歯33は、第2部50,56を押し付けて後進のドライブトルクを伝える(図4(c))。 When moving backward, the shift drum 42 rotates and the protrusion 44 is located at the "R" portion of the cam 43. As a result, the sleeve 31 is located at the second position where the second portion 50 of the first tooth 32 contacts the second portion 56 of the second tooth 33 . When moving backward, the motor 11 rotates in the opposite direction to the rotation when moving forward. The first tooth 32 and the second tooth 33 press against the second portions 50 and 56 to transmit reverse drive torque (FIG. 4(c)).

第1歯32及び第2歯33に後進のコースティングトルクが作用すると、第1歯32の第1面45に第2歯33の第3面53が接する(図4(b))。第1面45の第5部47に第3面53が接すると、第1面45と第3面53とを押し付ける方向のトルクに応じて、第1面45の第5部47が、第4ギヤ29とスリーブ31とを軸方向に離す推力を発生する。「R」の部分のカム43と突起44との間の隙間の分だけ、突起44及びシフトロッド31aが軸方向に移動し、スリーブ31を第1位置に設定する。ばね機構41aの復元力は、第1歯32と第2歯33とのかみあいの維持に寄与する。第1歯32及び第2歯33は、第1部46,54を押し付けて後進のコースティングトルクを伝える。よってモータ11による回生エネルギーを確保できる。スリーブ31を第4ギヤ29から離す推力に、ばね機構41aの復元力を利用しても良い。 When a backward coasting torque acts on the first tooth 32 and the second tooth 33, the third surface 53 of the second tooth 33 comes into contact with the first surface 45 of the first tooth 32 (FIG. 4(b)). When the third surface 53 comes into contact with the fifth portion 47 of the first surface 45, the fifth portion 47 of the first surface 45 moves into the fourth portion according to the torque that presses the first surface 45 and the third surface 53. A thrust force is generated to separate the gear 29 and the sleeve 31 in the axial direction. The protrusion 44 and the shift rod 31a move in the axial direction by the gap between the cam 43 and the protrusion 44 in the "R" portion, setting the sleeve 31 at the first position. The restoring force of the spring mechanism 41a contributes to maintaining the meshing between the first tooth 32 and the second tooth 33. The first teeth 32 and the second teeth 33 press against the first portions 46 and 54 to transmit coasting torque for reverse movement. Therefore, regenerative energy by the motor 11 can be secured. The restoring force of the spring mechanism 41a may be used for the thrust force that separates the sleeve 31 from the fourth gear 29.

変速機10によれば、第1歯32と第2歯33とがかみあう第1位置または第2位置にスリーブ31の位置をシフト装置41が設定し、第1歯32と第2歯33とがかみあう位置を変えることにより、ドライブトルクもコースティングトルクも伝達できる。さらに第1歯32と第2歯33とのかみあいをスムーズに外すことができる。また、モータ11の1速段(前進)用の回転と反対方向にモータ11を回転すると後進ができる。よって後進用のギヤ等の機構を省略できる。 According to the transmission 10, the shift device 41 sets the sleeve 31 at the first position or the second position where the first teeth 32 and the second teeth 33 engage, and the first teeth 32 and the second teeth 33 engage with each other. By changing the meshing position, both drive torque and coasting torque can be transmitted. Further, the first tooth 32 and the second tooth 33 can be smoothly disengaged from each other. Further, by rotating the motor 11 in the opposite direction to the rotation for the first speed (forward), the vehicle can move backward. Therefore, a mechanism such as a reverse gear can be omitted.

図5(a)及び図5(b)はかみあいクラッチ36の模式図である。図5(a)及び図5(b)ではスリーブ37及び第6ギヤ35を軸直角方向から見たときの、スリーブ37に設けられた第1歯38、及び、第6ギヤ35に設けられた第2歯39が模式的に図示されている。図5(a)及び図5(b)の矢印Fは、スリーブ37が回転する方向を示す。 5(a) and 5(b) are schematic diagrams of the dog clutch 36. 5(a) and 5(b), when the sleeve 37 and the sixth gear 35 are viewed from the direction perpendicular to the axis, the first tooth 38 provided on the sleeve 37 and the first tooth 38 provided on the sixth gear 35 are shown. A second tooth 39 is schematically illustrated. Arrow F in FIGS. 5(a) and 5(b) indicates the direction in which the sleeve 37 rotates.

第1歯38は、スリーブ37の中心軸の周りに、周方向に互いに間隔をあけて複数配置されている。第1歯38は、周方向の一方を向く第1面59と、周方向の他方を向く第2面60と、を備える。第2歯39は、第6ギヤ35の中心軸の周りに、周方向に互いに間隔をあけて複数配置されている。第2歯39は、周方向の一方を向く第4面65と、周方向の他方を向く第3面64と、を備える。第3面64は、スリーブ37が軸方向に移動して第1歯38と第2歯39とがかみあうときに、第1面59の少なくとも一部に対面する。第4面65は、スリーブ37が軸方向に移動して第1歯38と第2歯39とがかみあうときに、第2面60の少なくとも一部に対面する。 A plurality of first teeth 38 are arranged around the central axis of the sleeve 37 at intervals in the circumferential direction. The first tooth 38 includes a first surface 59 facing one circumferential direction and a second surface 60 facing the other circumferential direction. A plurality of second teeth 39 are arranged around the central axis of the sixth gear 35 at intervals in the circumferential direction. The second tooth 39 includes a fourth surface 65 facing one circumferential direction and a third surface 64 facing the other circumferential direction. The third surface 64 faces at least a portion of the first surface 59 when the sleeve 37 moves axially and the first tooth 38 and the second tooth 39 engage. The fourth surface 65 faces at least a portion of the second surface 60 when the sleeve 37 moves axially and the first tooth 38 and the second tooth 39 engage.

第1面59は、歯元へ向かうにつれて第2面60へ近づくように傾斜している。第3面64は、歯元へ向かうにつれて第4面65へ近づくように傾斜している。第1面59及び第3面64は、第1面59と第3面64とを押し付ける方向のトルク(ドライブトルク)を伝える。 The first surface 59 is inclined so as to approach the second surface 60 as it goes toward the root of the tooth. The third surface 64 is inclined so as to approach the fourth surface 65 as it goes toward the root of the tooth. The first surface 59 and the third surface 64 transmit torque (drive torque) in the direction of pressing the first surface 59 and the third surface 64 together.

第2面60は、第7部61と、第7部61の歯先側に位置する第3部63と、第7部61と第3部63との間に位置する第4部62と、を含む。第7部61及び第3部63は、歯先へ向かうにつれて第1面59へ近づくように傾斜している。第4部62は、第7部61と第3部63とを接続している。 The second surface 60 includes a seventh part 61 , a third part 63 located on the tooth tip side of the seventh part 61 , and a fourth part 62 located between the seventh part 61 and the third part 63 . including. The seventh portion 61 and the third portion 63 are inclined so as to approach the first surface 59 toward the tooth tip. The fourth part 62 connects the seventh part 61 and the third part 63.

第4面65は、第7部66と、第7部66の歯元側に位置する第3部68と、第7部66と第3部68との間に位置する第4部67と、を含む。第7部66及び第3部68は、歯元へ向かうにつれて第3面64から離れるように傾斜している。第4部67は、第7部66と第3部68とを接続している。第7部61,66は、第2面60と第4面65とを押し付ける方向のトルク(コースティングトルク)に応じて第6ギヤ35とスリーブ37とを軸方向に離す推力を発生する。 The fourth surface 65 includes a seventh portion 66, a third portion 68 located on the root side of the seventh portion 66, and a fourth portion 67 located between the seventh portion 66 and the third portion 68. including. The seventh portion 66 and the third portion 68 are inclined away from the third surface 64 toward the root of the tooth. The fourth part 67 connects the seventh part 66 and the third part 68. The seventh portions 61 and 66 generate a thrust force that separates the sixth gear 35 and the sleeve 37 in the axial direction according to the torque (coasting torque) in the direction of pressing the second surface 60 and the fourth surface 65 together.

図1(a)に戻って変速機10の動作を説明する。1速のときは、変速機10は第1ギヤ16、第3ギヤ28、かみあいクラッチ30、第4ギヤ29を介して第7ギヤ40に回転を伝達する。第1ギヤ16の回転に伴い、第1ギヤ16にかみあう第5ギヤ34及び第2中間軸14も回転する。第7ギヤ40にかみあう第6ギヤ35は、第2中間軸14の周りを相対回転し、第6ギヤ35にかみあう第2ギヤ21は、入力軸12の周りを相対回転する。 Returning to FIG. 1(a), the operation of the transmission 10 will be explained. When in first speed, the transmission 10 transmits rotation to the seventh gear 40 via the first gear 16, third gear 28, dog clutch 30, and fourth gear 29. As the first gear 16 rotates, the fifth gear 34 that meshes with the first gear 16 and the second intermediate shaft 14 also rotate. The sixth gear 35 that meshes with the seventh gear 40 rotates relatively around the second intermediate shaft 14, and the second gear 21 that meshes with the sixth gear 35 rotates relatively around the input shaft 12.

1速から2速への変速動作は、まず摩擦クラッチ17をすべらしながら作動し、駆動側と被動側との間に相対回転のある状態で、入力軸12のトルクの一部を第2ギヤ21から第6ギヤ35へ伝える。第6ギヤ35の回転が第7ギヤ40に伝わると第4ギヤ29が回転し、変速比の違いによって、第4ギヤ29の回転速度がスリーブ31の回転速度より大きくなる。第1歯32の第1部46と第2歯33の第1部54とが離れ、第1歯32の第3部52に第2歯33の第3部58が押し付けられると(図4(e))、第4ギヤ29とスリーブ31とを軸方向に離す推力が発生し、第1歯32と第2歯33とのかみあいが外れる(図4(f))。 To shift from 1st speed to 2nd speed, firstly, the friction clutch 17 is operated while sliding, and a portion of the torque of the input shaft 12 is transferred to the second gear while there is relative rotation between the driving side and the driven side. 21 to the sixth gear 35. When the rotation of the sixth gear 35 is transmitted to the seventh gear 40, the fourth gear 29 rotates, and the rotational speed of the fourth gear 29 becomes higher than the rotational speed of the sleeve 31 due to the difference in gear ratio. When the first part 46 of the first tooth 32 and the first part 54 of the second tooth 33 are separated and the third part 58 of the second tooth 33 is pressed against the third part 52 of the first tooth 32 (see FIG. e)) A thrust force is generated that separates the fourth gear 29 and the sleeve 31 in the axial direction, and the first tooth 32 and the second tooth 33 are disengaged (FIG. 4(f)).

かみあいクラッチ36のスリーブ37の回転速度と第6ギヤ35の回転速度との差が小さくなったときにスリーブ37を軸方向に移動し、第1歯38と第2歯39とをかみあわせる。かみあいクラッチ36をつなぐと同時に摩擦クラッチ17を切ると、第1ギヤ16、第5ギヤ34、かみあいクラッチ36、第6ギヤ35を介して第7ギヤ40に回転を伝達する2速が成立する。入力軸12のトルクの一部が、摩擦クラッチ17によって出力軸15へ伝達されるので、変速動作時の出力軸15のトルク低下を低減し、シームレスシフトを実現できる。 When the difference between the rotation speed of the sleeve 37 of the dog clutch 36 and the rotation speed of the sixth gear 35 becomes small, the sleeve 37 is moved in the axial direction, and the first teeth 38 and the second teeth 39 are brought into mesh with each other. When the dog clutch 36 is engaged and the friction clutch 17 is disengaged at the same time, a second speed is established in which rotation is transmitted to the seventh gear 40 via the first gear 16, the fifth gear 34, the dog clutch 36, and the sixth gear 35. Since a portion of the torque of the input shaft 12 is transmitted to the output shaft 15 by the friction clutch 17, a decrease in the torque of the output shaft 15 during a gear shifting operation can be reduced, and a seamless shift can be realized.

2速から3速への変速動作は、摩擦クラッチ17を連結し、入力軸12のトルクを第2ギヤ21から第6ギヤ35へ伝える。変速比の違いによって、第6ギヤ35の回転速度がスリーブ37の回転速度より大きくなると、第1歯38の第1面59と第2歯39の第3面64とが離れる。第1歯38の第7部61に第2歯39の第7部66が押し付けられると(図5(b))、第6ギヤ35とスリーブ37とを軸方向に離す推力が発生し、第1歯38と第2歯39とのかみあいが外れる。これにより摩擦クラッチ17、第2ギヤ21、第6ギヤ35を介して第7ギヤ40に回転を伝達する3速が成立する。 In a shift operation from second speed to third speed, the friction clutch 17 is connected and the torque of the input shaft 12 is transmitted from the second gear 21 to the sixth gear 35. When the rotational speed of the sixth gear 35 becomes higher than the rotational speed of the sleeve 37 due to the difference in speed ratio, the first surface 59 of the first tooth 38 and the third surface 64 of the second tooth 39 are separated. When the seventh part 66 of the second tooth 39 is pressed against the seventh part 61 of the first tooth 38 (FIG. 5(b)), a thrust is generated that separates the sixth gear 35 and the sleeve 37 in the axial direction. The first tooth 38 and the second tooth 39 are disengaged. This establishes the third speed in which rotation is transmitted to the seventh gear 40 via the friction clutch 17, second gear 21, and sixth gear 35.

2速から3速の変速動作時に、摩擦クラッチ17によってトルクが出力軸15へ伝達されるので、出力軸15のトルク低下を低減し、シームレスシフトを実現できる。摩擦クラッチ17をつないで2速から3速へ切替えられるので、変速動作時の衝撃を低減できる。 Since torque is transmitted to the output shaft 15 by the friction clutch 17 during a shift operation from the second speed to the third speed, a decrease in the torque of the output shaft 15 can be reduced and a seamless shift can be realized. Since the friction clutch 17 is connected to switch from second speed to third speed, it is possible to reduce the impact during the speed change operation.

変速機10は、変速比が最も小さい変速段(本実施形態では3速)が成立する第1経路に摩擦クラッチ17が配置されているので、摩擦クラッチ17によって第1経路の駆動側と被動側との相対速度を同調できる。よってシフトアップのときの第2経路(本実施形態では2速の動力伝達経路)から第1経路の切替えを簡易にできる。 In the transmission 10, the friction clutch 17 is disposed on the first path where the gear position with the smallest gear ratio (3rd speed in this embodiment) is established, so the friction clutch 17 is used to connect the driving side and the driven side of the first path. You can synchronize the relative speed with. Therefore, it is possible to easily switch from the second path (in this embodiment, the second speed power transmission path) to the first path when upshifting.

モータ11が接続された入力軸12に摩擦クラッチ17が配置されているので、摩擦クラッチ17を切ることにより変速機10とモータ11とを切り離すことができる。モータ11を切り離すことで変速機10の慣性モーメントを低減し、変速動作時の衝撃を低減できる。 Since the friction clutch 17 is disposed on the input shaft 12 to which the motor 11 is connected, the transmission 10 and the motor 11 can be disconnected by disengaging the friction clutch 17. By disconnecting the motor 11, the moment of inertia of the transmission 10 can be reduced, and the impact during the speed change operation can be reduced.

変速機10は、入力軸12、第1中間軸13及び第2中間軸14にそれぞれ1つずつクラッチ(摩擦クラッチ17及びかみあいクラッチ30,36)が配置されている。よって各軸にクラッチを2つ以上並べて配置する場合に比べ、変速機10の軸方向の長さを短くできる。 In the transmission 10, one clutch (friction clutch 17 and dog clutches 30, 36) is disposed on each of the input shaft 12, the first intermediate shaft 13, and the second intermediate shaft 14. Therefore, the axial length of the transmission 10 can be made shorter than when two or more clutches are arranged side by side on each shaft.

1速のときは、第1ギヤ16、第3ギヤ28、第4ギヤ29を介して第7ギヤ40に回転を伝達し、2速のときは、第1ギヤ16、第5ギヤ34、第6ギヤ35を介して第7ギヤ40に回転を伝達し、3速のときは、第2ギヤ21、第6ギヤ35を介して第7ギヤ40に回転を伝達する。変速機10は2枚または3枚のギヤを介して第7ギヤ40に回転を伝達するので、小型化できる。 When in first gear, rotation is transmitted to seventh gear 40 via first gear 16, third gear 28, and fourth gear 29, and when in second gear, rotation is transmitted to seventh gear 40 via first gear 16, third gear 28, and fourth gear 29. The rotation is transmitted to the seventh gear 40 via the sixth gear 35, and when the gear is in third speed, the rotation is transmitted to the seventh gear 40 via the second gear 21 and the sixth gear 35. Since the transmission 10 transmits rotation to the seventh gear 40 through two or three gears, it can be downsized.

モータ11を止めて停車した後、駐車モードが選択されると、シフト装置41が作動して摩擦クラッチ17をつなぐ。変速機10に1速または後進が成立した状態で停車した場合は、摩擦クラッチ17をつなぐだけで、変速機10の循環トルクによって出力軸15及び車輪をロックできる。よって駐車モードの選択から車輪のロックまでを短時間で完結できる。 When the parking mode is selected after stopping the motor 11 and stopping the vehicle, the shift device 41 is activated to connect the friction clutch 17. When the vehicle is stopped with the transmission 10 in first gear or reverse, the output shaft 15 and the wheels can be locked by the circulating torque of the transmission 10 by simply connecting the friction clutch 17. Therefore, everything from selecting the parking mode to locking the wheels can be completed in a short time.

摩擦クラッチ17がつながるときは、駆動側から被動側へトルクを徐々に伝えて、被動側が衝撃なく係合する。従って車両が完全に停止していないときに駐車モードが選択されても、出力軸15及び車輪の回転が急停止しないようにできるので、摩擦クラッチ17によって車輪を緩やかにロックできる。 When the friction clutch 17 is engaged, torque is gradually transmitted from the driving side to the driven side, and the driven side is engaged without impact. Therefore, even if the parking mode is selected when the vehicle is not completely stopped, the rotation of the output shaft 15 and the wheels can be prevented from suddenly stopping, so that the wheels can be gently locked by the friction clutch 17.

駐車モードの選択が解除されると、摩擦クラッチ17が切れる。そうすると第2ギヤ21は入力軸12を空転するので、第2ギヤ21にかみあう第6ギヤ35、第6ギヤ35にかみあう第7ギヤ40、及び、第7ギヤ40にかみあう第4ギヤ29は第2ギヤ21に拘束されなくなる。よって第4ギヤ29の第2歯33とスリーブ31の第1歯32とのかみあいを小さい力で外すことができる。 When the parking mode is deselected, the friction clutch 17 is disengaged. Then, the second gear 21 idles on the input shaft 12, so the sixth gear 35 that meshes with the second gear 21, the seventh gear 40 that meshes with the sixth gear 35, and the fourth gear 29 that meshes with the seventh gear 40 It is no longer restricted by the second gear 21. Therefore, the second teeth 33 of the fourth gear 29 and the first teeth 32 of the sleeve 31 can be disengaged with a small force.

駐車モードの選択が解除され、摩擦クラッチ17が切れたときは、スリーブ31の第1歯32は第4ギヤ29の第2歯33にかみあっているので、第4ギヤ29と第7ギヤ40との間にトルクを伝達できる状態にある。従ってモータ11を正方向に回転すると車両は1速で前進し、モータ11を逆方向に回転すると車両は後進する。よって駐車モードの選択の解除から車両の発進までを短時間で完結できる。 When the parking mode is deselected and the friction clutch 17 is disengaged, the first teeth 32 of the sleeve 31 are engaged with the second teeth 33 of the fourth gear 29, so that the fourth gear 29 and the seventh gear 40 are engaged. It is in a state where torque can be transmitted between. Therefore, when the motor 11 is rotated in the forward direction, the vehicle moves forward at first speed, and when the motor 11 is rotated in the reverse direction, the vehicle moves backward. Therefore, the process from canceling the parking mode selection to starting the vehicle can be completed in a short time.

図6(a)及び図6(b)を参照して第2実施の形態における変速機70を説明する。第1実施形態では、3速段における動力伝達経路に摩擦クラッチ17が配置される場合について説明した。これに対し第2実施形態では、2速段における動力伝達経路に摩擦クラッチ17が配置される場合について説明する。第1実施形態と同一の部分については、同一の符号を付して以下の説明を省略する。図6(a)は第2実施の形態における変速機70のスケルトン図である。図6(b)は模式的に示した変速機70の側面図である。 A transmission 70 in a second embodiment will be described with reference to FIGS. 6(a) and 6(b). In the first embodiment, a case has been described in which the friction clutch 17 is disposed in the power transmission path in the third gear. On the other hand, in the second embodiment, a case will be described in which the friction clutch 17 is disposed in the power transmission path in the second gear. The same parts as in the first embodiment are given the same reference numerals and the following explanation is omitted. FIG. 6(a) is a skeleton diagram of the transmission 70 in the second embodiment. FIG. 6(b) is a schematic side view of the transmission 70.

変速機70は、アクチュエータ22の出力を摩擦クラッチ17へ動力伝達装置71が伝達する。動力伝達装置71は第1要素75及び第2要素77を備えている。 In the transmission 70 , a power transmission device 71 transmits the output of the actuator 22 to the friction clutch 17 . The power transmission device 71 includes a first element 75 and a second element 77.

アクチュエータ22の回転軸に駆動ギヤ24aが取り付けられている。駆動ギヤ24aは、互いに歯数が僅かに異なる2つのギヤからなる。駆動ギヤ24aのトルクは、駆動ギヤ24aに第1被動ギヤ72がかみあう第1要素75、及び、駆動ギヤ24aに第2被動ギヤ73がかみあう第2要素77に伝達される。第1被動ギヤ72及び第1要素75は、軸方向に延びる内筒74で連結されている。第2被動ギヤ73及び第2要素77は、軸方向に延びる外筒76で連結されている。外筒76は内筒74の径方向の外側に位置する。内筒74の外周面および外筒76の内周面に、互いにかみあうねじ79(保持機構)が設けられている。ねじ79は、ねじ79の中心軸が、入力軸12と同軸上に配置されている。 A drive gear 24a is attached to the rotation shaft of the actuator 22. The drive gear 24a consists of two gears having slightly different numbers of teeth. The torque of the drive gear 24a is transmitted to a first element 75 where the first driven gear 72 meshes with the drive gear 24a, and a second element 77 where the second driven gear 73 meshes with the drive gear 24a. The first driven gear 72 and the first element 75 are connected by an inner cylinder 74 that extends in the axial direction. The second driven gear 73 and the second element 77 are connected by an outer cylinder 76 that extends in the axial direction. The outer cylinder 76 is located outside the inner cylinder 74 in the radial direction. Screws 79 (retention mechanism) that engage with each other are provided on the outer peripheral surface of the inner cylinder 74 and the inner peripheral surface of the outer cylinder 76. The center axis of the screw 79 is arranged coaxially with the input shaft 12 .

第1被動ギヤ72、第2被動ギヤ73、内筒74、第1要素75、外筒76、第2要素77は、入力軸12に相対回転可能に支持されている。駆動ギヤ24aと第1被動ギヤ72とのギヤ比は、駆動ギヤ24と第2被動ギヤ73とのギヤ比と異なる。第1被動ギヤ72及び第2被動ギヤ73を介して第1要素75及び第2要素77に駆動ギヤ24aがトルクを伝えると、第1要素75及び第2要素77は僅かに相対回転する。第2要素77は入力軸12に対する軸方向の位置が固定されている。 The first driven gear 72, the second driven gear 73, the inner cylinder 74, the first element 75, the outer cylinder 76, and the second element 77 are supported by the input shaft 12 so as to be relatively rotatable. The gear ratio between the drive gear 24a and the first driven gear 72 is different from the gear ratio between the drive gear 24 and the second driven gear 73. When the drive gear 24a transmits torque to the first element 75 and the second element 77 via the first driven gear 72 and the second driven gear 73, the first element 75 and the second element 77 rotate slightly relative to each other. The position of the second element 77 in the axial direction with respect to the input shaft 12 is fixed.

第1要素75に設けたカム面と第2要素77に設けたカム面との間に転動体78が少なくとも一つ配置されている。転動体78はボールやローラが例示される。転動体78は摩擦によって2つのカム面の間を斜面に沿って転がる。摩擦クラッチ17の戻しばね(図示せず)は、押付部材20を介して第1要素75を転動体78に押し付ける。 At least one rolling element 78 is disposed between the cam surface provided on the first element 75 and the cam surface provided on the second element 77. Examples of the rolling elements 78 include balls and rollers. The rolling element 78 rolls along the slope between the two cam surfaces due to friction. A return spring (not shown) of the friction clutch 17 presses the first element 75 against the rolling element 78 via the pressing member 20 .

アクチュエータ22を作動して駆動ギヤ24aを正方向に回転し、第1要素75と第2要素77とを相対回転すると、転動体78がカム面を転がり、押付部材20に第1要素75を押し付けるスラスト力が発生する。第1要素75が摩擦クラッチ17の戻しばねを押し返し、押付部材20がクラッチ板19を押し付けると、クラッチ板19に発生する摩擦力が大きくなる。アクチュエータ22を作動して駆動ギヤ24aを反対方向に回転すると、クラッチ板19に発生する摩擦力は小さくなる。 When the actuator 22 is actuated to rotate the drive gear 24a in the forward direction and the first element 75 and the second element 77 are rotated relative to each other, the rolling elements 78 roll on the cam surface and press the first element 75 against the pressing member 20. Thrust force is generated. When the first element 75 pushes back the return spring of the friction clutch 17 and the pressing member 20 presses the clutch plate 19, the frictional force generated on the clutch plate 19 increases. When the actuator 22 is actuated to rotate the drive gear 24a in the opposite direction, the frictional force generated on the clutch plate 19 becomes smaller.

ねじ79の摩擦によって、摩擦クラッチ17からアクチュエータ22への動力伝達効率が負になるように設定されている。アクチュエータ22の作動を停止しても摩擦クラッチ17がつながった状態を維持できるので、アクチュエータ22の消費電力を低減できる。 Due to the friction of the screw 79, the power transmission efficiency from the friction clutch 17 to the actuator 22 is set to be negative. Since the friction clutch 17 can remain connected even when the actuator 22 stops operating, the power consumption of the actuator 22 can be reduced.

図7は摩擦クラッチ17及びかみあいクラッチ30,36の連結の組合せを示す図表である。1速のときは、変速機70はかみあいクラッチ30をつなぎ、摩擦クラッチ17及びかみあいクラッチ36を切る。変速機70は第1ギヤ16、第3ギヤ28、かみあいクラッチ30、第4ギヤ29を介して第7ギヤ40に回転を伝達する。第1ギヤ16の回転に伴い、第1ギヤ16にかみあう第5ギヤ34及び第2中間軸14も回転する。第7ギヤ40にかみあう第6ギヤ35は、第2中間軸14の周りを相対回転し、第6ギヤ35にかみあう第2ギヤ21は、入力軸12の周りを相対回転する。 FIG. 7 is a chart showing connection combinations of the friction clutch 17 and the dog clutches 30, 36. When in first speed, the transmission 70 engages the dog clutch 30 and disengages the friction clutch 17 and the dog clutch 36. Transmission 70 transmits rotation to seventh gear 40 via first gear 16 , third gear 28 , dog clutch 30 , and fourth gear 29 . As the first gear 16 rotates, the fifth gear 34 that meshes with the first gear 16 and the second intermediate shaft 14 also rotate. The sixth gear 35 that meshes with the seventh gear 40 rotates relatively around the second intermediate shaft 14, and the second gear 21 that meshes with the sixth gear 35 rotates relatively around the input shaft 12.

後進のときは、変速機70は1速段のときの回転の向きと反対向きの回転を、第1ギヤ16、第3ギヤ28、かみあいクラッチ30、第4ギヤ29を介して第7ギヤ40に伝達する。 When traveling in reverse, the transmission 70 transmits rotation in the opposite direction to the rotation direction when in first gear to the seventh gear 40 via the first gear 16, third gear 28, dog clutch 30, and fourth gear 29. to communicate.

1速から2速への変速動作は、摩擦クラッチ17をつなぎ、入力軸12のトルクを第2ギヤ21から第6ギヤ35へ伝える。第6ギヤ35の回転が第7ギヤ40に伝わると第4ギヤ29が回転し、変速比の違いによって、第4ギヤ29の回転速度がスリーブ31の回転速度より大きくなる。第1歯32の第1部46と第2歯33の第1部54とが離れ、第1歯32の第3部52に第2歯33の第3部58が押し付けられると(図4(e))、第4ギヤ29とスリーブ31とを軸方向に離す推力が発生し、第1歯32と第2歯33とのかみあいが外れる(図4(f))。これにより摩擦クラッチ17、第2ギヤ21、第6ギヤ35を介して第7ギヤ40に回転を伝達する2速が成立する。 To shift from the first gear to the second gear, the friction clutch 17 is engaged and the torque of the input shaft 12 is transmitted from the second gear 21 to the sixth gear 35. When the rotation of the sixth gear 35 is transmitted to the seventh gear 40, the fourth gear 29 rotates, and the rotational speed of the fourth gear 29 becomes higher than the rotational speed of the sleeve 31 due to the difference in gear ratio. When the first part 46 of the first tooth 32 and the first part 54 of the second tooth 33 are separated and the third part 58 of the second tooth 33 is pressed against the third part 52 of the first tooth 32 (see FIG. e)) A thrust force is generated that separates the fourth gear 29 and the sleeve 31 in the axial direction, and the first tooth 32 and the second tooth 33 are disengaged (FIG. 4(f)). This establishes the second speed in which rotation is transmitted to the seventh gear 40 via the friction clutch 17, second gear 21, and sixth gear 35.

2速から3速への変速動作は、摩擦クラッチ17を切りながら(摩擦力を小さくしながら)、かみあいクラッチ36のスリーブ37の回転速度と第6ギヤ35の回転速度との差が小さくなったときにスリーブ37を軸方向に移動し、第1歯38と第2歯39とをかみあわせる。かみあいクラッチ36をつなぐと同時に摩擦クラッチ17を切ると、第1ギヤ16、第5ギヤ34、かみあいクラッチ36、第6ギヤ35を介して第7ギヤ40に回転を伝達する3速が成立する。変速機70においても第1実施形態と同様にシームレスシフトを実現できる。 In the shift operation from 2nd speed to 3rd speed, the difference between the rotational speed of the sleeve 37 of the dog clutch 36 and the rotational speed of the 6th gear 35 is reduced while disengaging the friction clutch 17 (reducing the frictional force). When the sleeve 37 is moved in the axial direction, the first teeth 38 and the second teeth 39 are engaged with each other. When the dog clutch 36 is engaged and the friction clutch 17 is disengaged at the same time, a third speed is established in which rotation is transmitted to the seventh gear 40 via the first gear 16, the fifth gear 34, the dog clutch 36, and the sixth gear 35. Seamless shifting can also be achieved in the transmission 70 as in the first embodiment.

ニュートラルのときは、変速機70は摩擦クラッチ17及びかみあいクラッチ30,36を切る。駐車モードのときは、変速機70は摩擦クラッチ17及びかみあいクラッチ30をつなぎ、かみあいクラッチ36を切る。かみあいクラッチ30をつなぐと1速または後進の動力伝達経路が成立し、摩擦クラッチ17をつなぐと2速の動力伝達経路が成立する。変速比が異なる動力伝達経路が変速機70に同時に成立するので、循環トルクによって出力軸15が回転できなくなり、出力軸15に連係する車輪が回転できなくなる。 When in neutral, the transmission 70 disengages the friction clutch 17 and the dog clutches 30, 36. In the parking mode, the transmission 70 connects the friction clutch 17 and the dog clutch 30, and disengages the dog clutch 36. When the dog clutch 30 is engaged, a first speed or reverse power transmission path is established, and when the friction clutch 17 is connected, a second speed power transmission path is established. Since power transmission paths with different gear ratios are simultaneously established in the transmission 70, the output shaft 15 cannot rotate due to circulating torque, and the wheels linked to the output shaft 15 cannot rotate.

以上、実施の形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。 Although the present invention has been described above based on the embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments, and various improvements and modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. This can be easily inferred.

実施形態では、第1ギヤ16、第2ギヤ21、第3ギヤ28、第4ギヤ29、第5ギヤ34、第6ギヤ35及び第7ギヤ40によって入力軸12のトルクが出力軸15に伝達される場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。変速機10,70にギヤ以外の伝達要素を採用することは当然可能である。ギヤ以外の伝達要素は、チェーンとスプロケット、ベルトとプーリーが例示される。 In the embodiment, the torque of the input shaft 12 is transmitted to the output shaft 15 by the first gear 16, the second gear 21, the third gear 28, the fourth gear 29, the fifth gear 34, the sixth gear 35, and the seventh gear 40. Although the case has been described, the case is not necessarily limited to this. It is of course possible to employ transmission elements other than gears in the transmissions 10, 70. Examples of transmission elements other than gears include chains, sprockets, belts, and pulleys.

実施形態では、入力軸12と出力軸15とが異なる軸上に配置される変速機10,70について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。入力軸12と出力軸15とが同軸上に配置される変速機においても、摩擦クラッチをつなぐことによって変速比が異なる2つの動力伝達経路が同時に成立する場合は、それをパーキング機構にできる。 In the embodiment, the transmissions 10 and 70 in which the input shaft 12 and the output shaft 15 are arranged on different axes have been described, but the invention is not necessarily limited to this. Even in a transmission in which the input shaft 12 and the output shaft 15 are arranged coaxially, if two power transmission paths with different gear ratios are established simultaneously by connecting a friction clutch, it can be used as a parking mechanism.

実施形態では、前進3段と後進1段の機構をもつ変速機を説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。前進2段や前進4段以上の機構をもつ変速機に、実施形態における技術を適用することは当然可能である。入力軸12と出力軸15との間に配置する中間軸の数は、変速段の数に応じて適宜設定できる。 In the embodiment, a transmission having a mechanism of three forward speeds and one reverse speed has been described, but the invention is not necessarily limited to this. It is of course possible to apply the technique in the embodiment to a transmission having a mechanism with two forward speeds or four or more forward speeds. The number of intermediate shafts disposed between the input shaft 12 and the output shaft 15 can be set as appropriate depending on the number of gear stages.

実施形態では、多板クラッチを例示して摩擦クラッチ17を説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。他の摩擦クラッチを採用することは当然可能である。他の摩擦クラッチは、単板クラッチ、円すいクラッチが例示される。 In the embodiment, the friction clutch 17 has been described by exemplifying a multi-plate clutch, but the invention is not necessarily limited to this. It is of course possible to employ other friction clutches. Examples of other friction clutches include a single plate clutch and a conical clutch.

実施形態では、駐車モードにおいてかみあいクラッチ30及び摩擦クラッチ17をつないで出力軸15をロックする場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。駐車モードにおいてかみあいクラッチ36及び摩擦クラッチ17をつないで出力軸15をロックすることは当然可能である。但し、1速または後進が成立した状態で停車した場合は、かみあいクラッチ30はつながっているので、摩擦クラッチ17をつなぐだけで出力軸15及び車輪をロックできる。駐車モードの選択から車輪のロックまでを短時間で完結できるので好ましい。さらに摩擦クラッチ17を切ると、車両は1速で前進または後進できる。駐車モードの選択の解除から車両の発進までを短時間で完結できるので好ましい。 In the embodiment, a case has been described in which the dog clutch 30 and the friction clutch 17 are connected in the parking mode to lock the output shaft 15, but the invention is not necessarily limited to this. Naturally, it is possible to lock the output shaft 15 by connecting the dog clutch 36 and the friction clutch 17 in the parking mode. However, if the vehicle is stopped in first gear or reverse, the dog clutch 30 is engaged, so the output shaft 15 and wheels can be locked simply by engaging the friction clutch 17. This is preferable because the process from selecting the parking mode to locking the wheels can be completed in a short time. Furthermore, when the friction clutch 17 is disengaged, the vehicle can move forward or backward in first gear. This is preferable because the process from canceling the selection of the parking mode to starting the vehicle can be completed in a short time.

実施形態では、互いにかみあう第1歯32,38の第2面49,60及び第2歯33,39の第4面55,65が、第2面49,60と第4面55,65とを押し付ける方向のトルク(コースティングトルク)に応じて第1歯32,38と第2歯33,39とを軸方向に離す推力を発生する面である場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。第2面49,60及び第4面55,65が推力を発生しない面であっても、かみあいを外すときに、スリーブ31,37に外力を加えて第1歯32,38と第2歯33,39とを引き離せば良い。 In the embodiment, the second surfaces 49, 60 of the first teeth 32, 38 and the fourth surfaces 55, 65 of the second teeth 33, 39 mesh with each other, and the second surfaces 49, 60 and the fourth surfaces 55, 65 Although the case where the surface generates a thrust force that separates the first teeth 32, 38 and the second teeth 33, 39 in the axial direction according to the torque in the pressing direction (coasting torque) has been described, it is not necessarily limited to this. isn't it. Even if the second surfaces 49, 60 and the fourth surfaces 55, 65 are surfaces that do not generate thrust, when disengaging the sleeves 31, 37, an external force is applied to the first teeth 32, 38 and the second teeth 33. , 39.

第2実施形態では、動力伝達装置71において、第1被動ギヤ72と第1要素75とを連結する内筒74と、第2被動ギヤ73と第2要素77とを連結する外筒76と、の間を締結するねじ79が配置される場合について説明したが、これに限られるものではない。ねじ79に代えて、摩擦クラッチ17からアクチュエータ22への動力伝達効率が負になるように、駆動ギヤ24、第1被動ギヤ25a及び第2被動ギヤ26aの諸元や歯面の表面粗さを設定することは当然可能である。 In the second embodiment, in the power transmission device 71, an inner cylinder 74 connects the first driven gear 72 and the first element 75, an outer cylinder 76 connects the second driven gear 73 and the second element 77, Although a case has been described in which a screw 79 is provided to fasten the space between the two, the present invention is not limited to this. Instead of the screw 79, the specifications and surface roughness of the tooth surfaces of the drive gear 24, first driven gear 25a, and second driven gear 26a are adjusted so that the power transmission efficiency from the friction clutch 17 to the actuator 22 becomes negative. Of course, it is possible to set this.

10,70 変速機(パーキング機構)
11 モータ
12 入力軸
15 出力軸
17 摩擦クラッチ
22 アクチュエータ
23,71 動力伝達装置
24 ウォームギヤ(保持機構の一部)
24a 駆動ギヤ
25a 第1ウォームホイール(保持機構の一部)
26a 第2ウォームホイール(保持機構の一部)
41 シフト装置
72 第1被動ギヤ
73 第2被動ギヤ
75 第1要素
77 第2要素
79 ねじ(保持機構)
10,70 Transmission (parking mechanism)
11 Motor 12 Input shaft 15 Output shaft 17 Friction clutch 22 Actuator 23, 71 Power transmission device 24 Worm gear (part of holding mechanism)
24a Drive gear 25a First worm wheel (part of holding mechanism)
26a Second worm wheel (part of the holding mechanism)
41 Shift device 72 First driven gear 73 Second driven gear 75 First element 77 Second element 79 Screw (holding mechanism)

Claims (4)

モータの回転が入力される入力軸の回転を互いに異なる変速比で出力軸へ伝達する複数の動力伝達経路と、
前記複数の動力伝達経路の切替えを行うシフト装置と、を有する変速機を備える車両のパーキング機構であって、
前記複数の動力伝達経路の一つは摩擦クラッチを含み、
前記シフト装置は、前記摩擦クラッチをつないで前記複数の動力伝達経路の一つを成立させ、かつ、前記複数の動力伝達経路の別の一つを成立させる駐車モードを備えるパーキング機構。
a plurality of power transmission paths that transmit the rotation of the input shaft, into which the rotation of the motor is input, to the output shaft at mutually different gear ratios;
A parking mechanism for a vehicle comprising a transmission having a shift device that switches the plurality of power transmission paths,
One of the plurality of power transmission paths includes a friction clutch,
The shift device is a parking mechanism including a parking mode in which the friction clutch is connected to establish one of the plurality of power transmission paths and to establish another one of the plurality of power transmission paths.
前記摩擦クラッチを作動する電動式のアクチュエータと、
前記アクチュエータの出力を前記摩擦クラッチへ伝達する動力伝達装置と、を備え、
前記動力伝達装置は、前記アクチュエータの出力がないときに前記摩擦クラッチの作動を保持する保持機構を備える請求項1記載のパーキング機構。
an electric actuator that operates the friction clutch;
a power transmission device that transmits the output of the actuator to the friction clutch,
The parking mechanism according to claim 1, wherein the power transmission device includes a holding mechanism that holds the friction clutch in operation when there is no output from the actuator.
前記アクチュエータは、前記動力伝達装置にトルクを伝える駆動ギヤを備え、
前記動力伝達装置は、前記駆動ギヤにかみ合う第1被動ギヤ及び第2被動ギヤがそれぞれ設けられた第1要素および第2要素を含み、
前記第1要素と前記第2要素との相対回転により前記第1要素および前記第2要素が軸方向に相対移動し前記駆動ギヤのトルクをスラスト力に変換し、
前記駆動ギヤと前記第1被動ギヤとのギヤ比と前記駆動ギヤと前記第2被動ギヤとのギヤ比とが異なる請求項2記載のパーキング機構。
The actuator includes a drive gear that transmits torque to the power transmission device,
The power transmission device includes a first element and a second element each provided with a first driven gear and a second driven gear that mesh with the drive gear,
Relative rotation between the first element and the second element causes the first element and the second element to move relative to each other in the axial direction, converting the torque of the drive gear into a thrust force,
3. The parking mechanism according to claim 2, wherein a gear ratio between the drive gear and the first driven gear is different from a gear ratio between the drive gear and the second driven gear.
前記動力伝達装置は、前記摩擦クラッチから前記アクチュエータへの動力伝達経路に配置されたねじを備える請求項2記載のパーキング機構。 3. The parking mechanism according to claim 2, wherein the power transmission device includes a screw disposed in a power transmission path from the friction clutch to the actuator.
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