JP7750416B2 - ２段変速機、該２段変速機のμ－Ｖ特性の学習方法、および該２段変速機の変速制御方法 - Google Patents

Description

本開示は、入力部材と出力部材との間の減速比を高低の２段階に切り換えるための２段変速機、該２段変速機のμ－Ｖ特性の学習方法、並びに、該２段変速機の変速制御方法に関する。

近年における化石燃料の消費量低減化の流れを受けて、電気自動車やハイブリッド自動車の研究が進み、一部で実施されている。電気自動車やハイブリッド自動車の動力源である電動モータは、化石燃料を直接燃焼させることにより動く内燃機関（エンジン）とは異なり、出力軸のトルクおよび回転速度の特性が自動車用として好ましい、すなわち、一般的に、起動時に最大トルクを発生するため、必ずしも内燃機関を駆動源とする一般的な自動車のような変速機を設ける必要はない。

ただし、電動モータを駆動源とする場合でも、変速機を設けることにより、加速性能および高速性能を改善することができる。具体的には、変速機を設けることで、車両の走行速度と加速度との関係を、ガソリンエンジンを搭載し、かつ、動力の伝達系統中に変速機を設けた自動車に近い、滑らかなものにすることができる。この点について、図４１を参照しつつ説明する。

たとえば、電動モータの出力軸と、駆動輪に繋がるデファレンシャルギヤの入力部との間に、減速比の大きな動力伝達装置を配置すると、電気自動車の加速度（Ｇ）と走行速度（ｋｍ／ｈ）との関係は、図４１の実線ａのようになる。すなわち、低速時の加速性能は優れているが、高速走行ができなくなる。これに対して、前記出力軸と前記入力部との間に減速比の小さな動力伝達装置を配置すると、この関係は、図４１の鎖線ｂのようになる。すなわち、高速走行は可能になるが、低速時の加速性能が損なわれる。

一方、前記出力軸と前記入力部との間に変速機を設け、車速に応じてこの変速機の減速比を変えれば、実線ａのうちで点Ｐよりも左側部分と、鎖線ｂのうちで点Ｐよりも右側部分とを連続させたような特性を得られる。この特性は、図４１に破線ｃで示した、同程度の出力を有するガソリンエンジン車とほぼ同等であり、加速性能および高速性能に関して、動力の伝達系統中に変速機を設けたガソリンエンジン車と同等の性能を得られることが分かる。

特開平０５－１１６５４９号には、電動モータの出力軸のトルクを、１対の遊星歯車機構と１対のブレーキとを組み合わせてなる２段変速機により増大させてデファレンシャルギヤに伝達する、電気自動車用駆動装置の構造が開示されている。この電気自動車用駆動装置では、１対のブレーキの接続状態と切断状態とを切り換えることに基づいて、１対の遊星歯車機構の構成要素が回転可能な状態と回転不能な状態とを切り換えることで、電動モータの出力軸とデファレンシャルギヤとの間の減速比を、高低の２段階に切換可能としている。

特開平０５－１１６５４９号

電気自動車を含む自動車では、減速比を切り換える際のショック（変速ショック）の発生を防止することが、乗り心地性能などを確保する面から重要である。特開平０５－１１６５４９号に記載の電気自動車用駆動装置において、１対のブレーキの接続状態と切断状態とを切り換えるタイミングと、駆動源であるモータの出力トルクおよび回転数とを適切に制御して、それぞれのブレーキに伝達されるトルクを調整すれば、出力軸の回転トルクを一定に維持したまま、減速比を切り換えることができ、変速ショックの発生を防止することができる。

ここで、ブレーキに伝達されるトルクは、摩擦係合要素同士の相対回転数（相対回転速度）、すなわち滑り速度に対する摩擦係数の依存性（μ－Ｖ特性）と、摩擦係合要素同士を押し付ける力とに基づいて算出することができる。ブレーキの摩擦係合要素同士の間の摩擦係数は、使用環境の変化や経年劣化などに伴って変化し、これにより、図４２の実線から破線へと示すように、μ－Ｖ特性も変化する。したがって、経年劣化や外部環境の変化に伴ってμ－Ｖ特性が変化すると、減速比を切り換える際に、ブレーキに伝達されるトルクを精度よく推定することができなくなって、変速ショックを生じてしまう可能性がある。

本開示は、上述のような事情に鑑みて、減速比を高低の２段階に切り換えることができる２段変速機において、使用に伴って変化する前記μ－Ｖ特性を学習することができる構造を実現することにより、使用環境の変化や経年劣化などにかかわらず、変速ショックの発生を防止できるようにすることを目的としている。

本開示の一態様は２段変速機に関する。本開示の一態様にかかる２段変速機は、遊星変速機構と、入力部材と、出力部材と、駆動モータと、回転伝達状態切換装置と、摩擦係合装置とを備える。

前記遊星変速機構は、前記入力部材に接続されている入力要素と、前記出力部材に接続され、前記入力要素と相対回転可能である出力要素と、および、前記入力要素および前記出力要素と相対回転可能である回転要素とを備える。

前記遊星変速機構は、サン要素と、前記サン要素の周囲に該サン要素に対する相対回転を可能に支持されたリング要素と、前記サン要素と前記リング要素とに対する相対回転を可能に支持されたキャリア要素と、前記サン要素と前記リング要素とにトルク伝達を可能に係合し、かつ、前記キャリア要素に回転可能に支持された複数個のプラネタリ要素とを有する。

前記入力要素は、前記サン要素、前記リング要素、および前記キャリア要素のうちのいずれかにより構成される。

前記出力要素は、前記サン要素、前記リング要素、および前記キャリア要素のうちのいずれかであって、前記入力要素とは別の要素により構成される。

前記回転要素は、前記サン要素、前記リング要素、および前記キャリア要素のうち、前記入力要素および前記出力要素を除く残りの要素により構成される。

前記駆動モータは、前記入力部材を直接または減速機を介して回転駆動する。

前記回転伝達状態切換装置は、前記回転要素と使用時にも回転しない固定部分との間に配置され、該固定部分に対して前記回転要素が回転可能なフリーモードと回転不能なロックモードとを切り換える。

前記摩擦係合装置は、軸方向の相対変位を可能に支持された、少なくとも１枚の第１摩擦板および少なくとも１枚の第２摩擦板を有し、前記サン要素、前記リング要素、および前記キャリア要素のうちのいずれか２つの要素同士の間に配置され、前記第１摩擦板と前記第２摩擦板とを互いに押し付け合わせることで、前記いずれか２つの要素が一体となって回転する接続モードに切り換え、かつ、前記第１摩擦板と前記第２摩擦板とを互いに押し付け合う力を解放することで、前記いずれか２つの要素が相対回転する切断モードに切り換える。

該２段変速機は、前記回転伝達状態切換装置を前記フリーモードとし、かつ、前記摩擦係合装置を前記接続モードとした第１のモードと、前記回転伝達状態切換装置を前記ロックモードとし、かつ、前記摩擦係合装置を前記切断モードとした第２のモードとを備える。

該２段変速機は、所定の学習開始条件が満たされていることを条件に、前記第１のモードと前記第２のモードとの間でモード切換を実施し、該モード切換中のイナーシャフェーズにおいて、前記駆動モータの出力トルクと、前記駆動モータの出力軸の角加速度とに基づいて、前記第１摩擦板と前記第２摩擦板との間の摩擦係数を算出することで、前記摩擦係数と、前記いずれか２つの要素の回転数の差である差回転との関係であるμ－Ｖ特性を得る学習機能を備える。

本開示の一態様にかかる２段変速機では、前記学習機能を実行する際、前記駆動モータの出力軸の回転数を一定として、前記第１のモードと前記第２のモードとの間でのモード切換を開始した後、前記差回転の単位時間当たりの変化量が所定の閾値を超えたことを条件に、前記イナーシャフェーズが開始されたと判断することができる。

本開示の一態様にかかる２段変速機は、前記第１のモードと前記第２のモードとの間でモードを切り換える際に、前記学習機能により得た前記μ－Ｖ特性に基づいて、前記駆動モータの出力トルクおよび前記第１摩擦板と前記第２摩擦板とを互いに押し付け合う力の大きさを制御する制御機能を備えることができる。

本開示の一態様にかかる２段変速機では、前記摩擦係合装置は、弾性付勢部材と、カム装置と、電動アクチュエータとを備えることができる。

前記弾性付勢部材は、前記第１摩擦板と前記第２摩擦板とを互いに押し付け合う方向に弾性的に付勢する。

前記カム装置は、駆動カムと、該駆動カムに対する相対回転および軸方向の相対変位を可能に支持された被駆動カムとを有する。前記カム装置は、該駆動カムの回転に伴い、該被駆動カムを該駆動カムとの軸方向間隔が拡がる方向に相対変位させることに基づいて、前記弾性付勢部材を、前記第１摩擦板と前記第２摩擦板とを互いに押し付け合う力を解除する方向に押圧する。

前記電動アクチュエータは、シフトモータおよびシフト用減速機を有し、該シフトモータにより、該シフト用減速機を介して前記駆動カムを回転駆動する。

本開示の一態様にかかる２段変速機では、前記摩擦係合装置は、前記第１摩擦板と前記第２摩擦板とを互いに離隔させる方向に弾性的に付勢するリターンスプリングを備えることができる。

本開示の一態様にかかる２段変速機では、前記回転伝達状態切換装置は、前記固定部分に対する前記回転要素の所定方向の回転のみが許容され、かつ、前記固定部分に対する前記回転要素の前記所定方向と反対方向の回転が阻止されるワンウェイクラッチモードを有することができる。

この場合、前記摩擦係合装置を前記切断モードから前記接続モードに切り換えている間中、および／または、前記摩擦係合装置を前記接続モードから前記切断モードに切り換えている間中、前記回転伝達状態切換装置を前記ワンウェイクラッチモードとする機能を備えることができる。

本開示の一態様は、前記２段変速機における、前記第１摩擦板と前記第２摩擦板との間の摩擦係数と、前記いずれか２つの要素の回転数の差である差回転との関係であるμ－Ｖ特性の学習方法に関する。該２段変速機のμ－Ｖ特性の学習方法は、所定の学習開始条件が満たされていることを条件に、前記第１のモードと前記第２のモードとの間でモード切換を実施し、該モード切換中のイナーシャフェーズにおいて、前記駆動モータの出力トルクと、前記駆動モータの出力軸の角加速度とに基づいて、前記摩擦係数を算出することにより前記μ－Ｖ特性を得る。

本開示の一態様は、前記２段変速機の変速制御方法に関する。該変速制御方法は、
前記μ－Ｖ特性の学習方法により、前記μ－Ｖ特性を得る学習工程と、
前記第１のモードと前記第２のモードとの間でモードを切り換える際に、前記学習工程おいて得た前記μ－Ｖ特性に基づいて、前記駆動モータの出力トルクおよび前記第１摩擦板と前記第２摩擦板とを互いに押し付け合う力の大きさを制御する工程と、
を備える。

本開示は、上述したそれぞれの態様を、矛盾を生じない限り、適宜組み合わせて実施することができる。

本開示の一態様にかかる２段変速機、該２段変速機のμ－Ｖ特性の学習方法、並びに、該２段変速機の変速制御方法によれば、使用に伴って変化するμ－Ｖ特性を学習することが可能となるため、使用環境の変化や経年劣化などにかかわらず、変速ショックの発生を防止できる２段変速機が提供される。

図１は、本開示の実施の形態の第１例の２段変速機を組み込んだ駆動系を模式的に示す断面図である。 図２（ａ）は、第１例の２段変速機の低減速比モードにおけるトルクの伝達経路を示す図であり、図２（ｂ）は、第１例の２段変速機の高減速比モードにおけるトルクの伝達経路を示す図である。 図３は、第１例の２段変速機の斜視図である。 図４は、第１例の２段変速機の断面図である。 図５は、第１例の２段変速機から遊星変速機構を取り外して示す斜視図である。 図６は、第１例の２段変速機から遊星変速機構を取り外して示す断面図である。 図７は、第１例の２段変速機の分解斜視図である。 図８は、第１例の２段変速機を構成する摩擦係合装置からウォームと２個の支持軸受とを取り出して示す分解斜視図である。 図９は、前記摩擦係合装置から第１摩擦板と第２摩擦板とを取り出して示す分解斜視図である。 図１０は、図４のＸ部拡大図である。 図１１は、前記摩擦係合装置から駆動カムを取り出して示す斜視図である。 図１２は、前記摩擦係合装置から被駆動カムと転動体とを取り出して示す分解斜視図である。 図１３（ａ）は、第１例の２段変速機から回転部材のフランジ部と押圧部材を取り出して示す斜視図であり、図１３（ｂ）は、前記回転部材のフランジ部と押圧部材を取り出して示す分解斜視図である。 図１４（Ａ）～図１４（Ｄ）は、前記摩擦係合装置のカム装置を径方向外側から見た模式図である。 図１５は、第１例の２段変速機を構成する回転伝達状態切換装置を軸方向他側から見た斜視図である。 図１６は、前記回転伝達状態切換装置の分解斜視図である。 図１７は、前記回転伝達状態切換装置を、セレクトプレートを取り外して軸方向他側から見た端面図である。 図１８は、図１７のＹ部拡大図である。 図１９（Ａ）は、前記回転伝達状態切換装置についての、フリーモードにおける、第１係合爪および第２係合爪と、係合凹部と、突起部との係合関係を示す模式図であり、図１９（Ｂ）は、ロックモードにおける前記係合関係を示す模式図であり、図１９（Ｃ）は、ワンウェイクラッチモードにおける前記係合関係を示す模式図である。 図２０は、第１例の２段変速機における、摩擦係合装置のモードと回転伝達状態切換装置のモードとを模式的に示す線図である。 図２１（ａ）および図２１（ｂ）は、前記摩擦係合装置を接続モードから切断モードに切り換える際の、駆動カムの回転角度とシフトモータの出力トルクおよび電流値との関係を示す線図であり、図２１（ａ）は、第１摩擦板および第２摩擦板が摩耗していない新品時の場合を示す図であり、図２１（ｂ）は、第１摩擦板および第２摩擦板の摩耗が大幅に進行した場合を示す図である。 図２２は、前記摩擦係合装置が接続モードに切り換えられた状態を示す断面図である。 図２３は、前記摩擦係合装置の接続モードから切断モードへの切り換え中、押圧部材とピストンとが接触した状態を示す断面図である。 図２４は、前記摩擦係合装置が切断モードに切り換えられた状態を示す断面図である。 図２５は、第１例の２段変速機を、高減速比モードから低減速比モードに切り換える際の動作を示すフローチャートである。 図２６は、第１例の２段変速機を、高減速比モードから低減速比モードに切り換える際の、各パラメータの時間変化を表す線図である。 図２７は、比較例の２段変速機の一部を取り出して示す断面図である。 図２８は、比較例の２段変速機について、第１の摩擦係合装置と第２の摩擦係合装置との接続状態と切断状態とを模式的に示す線図である。 図２９は、第１例の変形例の２段変速機についての図２０に相当する図である。 図３０は、本発明の実施の形態の第２例の２段変速機を示す、模式図である。 図３１は、本発明の実施の形態の第３例の２段変速機を示す、模式図である。 図３２は、本発明の実施の形態の第４例の２段変速機を示す、模式図である。 図３３は、本発明の実施の形態の第５例の２段変速機を示す、模式図である。 図３４は、本発明の実施の形態の第６例の２段変速機を示す、模式図である。 図３５は、本発明の実施の形態の第７例の２段変速機を示す、模式図である。 図３６は、本発明の実施の形態の第８例の２段変速機を示す、模式図である。 図３７は、本発明の実施の形態の第９例の２段変速機を示す、模式図である。 図３８は、本発明の実施の形態の第１０例の２段変速機を示す、模式図である。 図３９は、本発明の実施の形態の第１１例の２段変速機を示す、模式図である。 図４０は、本発明の実施の形態の第１２例の２段変速機を示す、模式図である。 図４１は、電動モータを駆動源とする駆動装置に変速機を組み込むことによる効果を説明するための線図である。 図４２は、μ－Ｖ特性を示す線図である。

［第１例］
本開示の実施の形態の第１例について、図１～図２６を用いて説明する。本例の２段変速機１は、駆動源である駆動モータ２の出力トルクを増大する、すなわち回転を減速するか、または、増大せずにそのまま差動装置３に伝達する。

図１～図２（ｂ）では、発明の理解を容易にするために、２段変速機１および差動装置３を構成する各要素を、模式的に表している。

本例の２段変速機１は、駆動モータ２と、入力部材４と、出力部材５と、摩擦係合装置７と、回転伝達状態切換装置８と、遊星変速機構９とを備える。

入力部材４は、２段変速機１を収容するハウジングなどにより構成され、かつ、使用時にも回転しない固定部分１０に対し、図示しない転がり軸受などによって回転自在に支持されている。本例では、入力部材４は、筒状（中空）に構成されている。また、入力部材４は、軸方向片側（図１の右側）の端部に、駆動モータ２の出力軸１１に備えられた駆動歯車１２と噛合する入力歯車１３を有する。

出力部材５は、入力部材４と同軸に、かつ、入力部材４に対する相対回転を可能に支持されている。本例では、出力部材５は、筒状の入力部材４の径方向内側に、図示しない転がり軸受などを介して、入力部材４に対する相対回転を可能に支持されている。また、出力部材５は、軸方向片側の端部に出力歯車１４を有する。出力歯車１４は、差動装置３の入力部に備えられた歯車に噛合している。出力部材５は、差動装置３の入力部を回転駆動する。

駆動モータ２は、入力部材４を、駆動歯車１２と入力歯車１３とからなる歯車式の減速機を介して回転駆動する。

遊星変速機構９は、入力部材４に接続されている入力要素と、出力部材５に接続され、前記入力要素と相対回転可能である出力要素と、および、前記入力要素および前記出力要素と相対回転可能である回転要素とを備える。

遊星変速機構９は、サン要素と、前記サン要素の周囲に該サン要素に対する相対回転を可能に支持されたリング要素と、前記サン要素と前記リング要素とに対する相対回転を可能に支持されたキャリア要素と、前記サン要素と前記リング要素とにトルク伝達を可能に係合し、かつ、前記キャリア要素に回転可能に支持された複数個のプラネタリ要素とを有する。

前記入力要素は、前記サン要素、前記リング要素、および前記キャリア要素のうちのいずれかにより構成される。

前記出力要素は、前記サン要素、前記リング要素、および前記キャリア要素のうちのいずれかであって、前記入力要素とは別の要素により構成される。

前記回転要素は、前記サン要素、前記リング要素、および前記キャリア要素のうち、前記入力要素および前記出力要素を除く残りの要素により構成される。

本例では、遊星変速機構９を、歯車同士を噛合させてなる遊星歯車機構により構成している。すなわち、前記サン要素はサンギヤ１０１により構成され、前記リング要素はリングギヤ１０２により構成され、前記キャリア要素はキャリア１０３により構成され、前記複数個のプラネタリ要素は複数個のプラネタリギヤ１０４により構成される。したがって、遊星変速機構９は、複数個のプラネタリギヤ１０４のそれぞれが、サンギヤ１０１とリングギヤ１０２との両方に噛合するシングルピニオン式の遊星歯車機構により構成される。

本開示を実施する場合、遊星減速機構して、ダブルピニオン式の遊星歯車機構を採用することもできる。あるいは、遊星変速機構として、遊星ローラ機構により構成することもできる。この場合、前記サン要素はサンローラにより構成され、前記リング要素はリングローラにより構成され、と、前記複数個のプラネタリ要素は複数個のプラネタリローラにより構成される。

本例では、サンギヤ１０１は、回転部材６の軸方向片側の端部に備えられている。

回転部材６は、入力部材４および出力部材５と同軸に、かつ、入力部材４および出力部材５に対する相対回転を可能に支持されている。より具体的には、回転部材６は、回転伝達状態切換装置８と、摩擦係合装置７を構成するカム装置２８と、該カム装置２８を構成する駆動カム３４を回転部材６に対し回転可能に支持するためのラジアル軸受３８とを介して、固定部分１０に対し回転可能に支持されている。

回転部材６は、軸方向中間部に、径方向外側に向けて突出した小径フランジ部１５を有し、かつ、小径フランジ部１５よりも軸方向他側（図１の左側）に位置する部分に、径方向外側に向けて突出したフランジ部１６を有する。

フランジ部１６は、中空円形板状の第１円輪部１８と、第１円輪部１８の径方向外側の端部から軸方向他側に向けて折れ曲がった第１円筒部１９と、第１円筒部１９の軸方向他側の端部から径方向外側に向けて折れ曲がった中空円形板状の第２円輪部２０と、第２円輪部２０の径方向外側の端部から軸方向他側に向けて折れ曲がった第２円筒部２１とを有する。第１円輪部１８は、径方向中間部複数箇所に、摩擦係合装置７を構成する押圧部材５８の部分円筒部６３を挿通するための部分円弧形の通孔１７を有する。

本例では、回転部材６は、小径フランジ部１５を有する軸部材２２に、図１３（ｂ）の左側に示すような、段付円筒部材２３を外嵌固定することにより構成されている。すなわち、段付円筒部材２３は、フランジ部１６と、該フランジ部１６の第１円輪部１８の径方向内側の端部から軸方向他側に向けて折れ曲がった小径円筒部２４とを有する。小径円筒部２４の内周面に備えられた雌スプライン部２５は、軸部材２２の外周面に備えられた雄スプライン部にスプライン係合させるなどにより、段付円筒部材２３を軸部材２２に支持固定されている。ただし、段付円筒部材と軸部材とを、圧入や溶接などにより結合固定することで、回転部材を構成することもできる。

本例では、前記回転要素は、サンギヤ１０１により構成される。

リングギヤ１０２は、サンギヤ１０１の周囲に、該サンギヤ１０１と同軸に配置され、かつ、入力部材４にトルク伝達を可能に接続されている。本例では、リングギヤ１０２は、入力部材４の軸方向中間部に備えられている。

本例では、前記入力要素は、リングギヤ１０２により構成される。

キャリア１０３は、径方向に関してサンギヤ１０１とリングギヤ１０２との間に、該サンギヤ１０１および該リングギヤ１０２と同軸に配置され、かつ、出力部材５にトルク伝達を可能に接続されている。

本例では、前記出力要素は、キャリア１０３により構成される。

複数個のプラネタリギヤ１０４は、サンギヤ１０１とリングギヤ１０２とに噛合する。複数個のプラネタリギヤ１０４のそれぞれは、キャリア１０３に、自身の中心軸を中心とする回転（自転）を可能に支持されている。

回転伝達状態切換装置８は、前記回転要素（本例ではサンギヤ１０１）と使用時にも回転しない固定部分１０との間に配置され、該固定部分１０に対して前記回転要素であるサンギヤ１０１が回転可能なフリーモードと回転不能なロックモードとを切り換える。

本例では、回転伝達状態切換装置８は、図１５～図１８に示すように、互いに同軸に配置された第１部材７１および第２部材７２と、駆動カム３４の回転に伴い回転するモードセレクト部材７３とを備える。

第１部材７１は、サンギヤ１０１にトルク伝達可能に接続されており、第２部材７２は、固定部分１０に対し支持固定されている。本例の回転伝達状態切換装置８は、第１部材７１の回転方向にかかわらず、固定部分１０に対する第１部材７１の回転が許容されるフリーモードと、第１部材７１の回転方向にかかわらず、固定部分１０に対する第１部材７１の回転が阻止されるロックモードとに加え、第１部材７１の所定方向の回転のみが許容されるワンウェイクラッチモードを有する。具体的には、本例の回転伝達状態切換装置８は、モードセレクト部材７３の回転に基づいて、フリーモードとロックモードとワンウェイクラッチモードとが切り換わる。

第１部材７１は、外周面に、円周方向に関して係合凹部７４と凸部７５とを交互に配置してなる、歯車状の凹凸部７６を有する。第１部材７１は、内周面に、円周方向に凹部と凸部とを交互に配置してなる外径側凹凸係合部７７を有する。第１部材７１は、外径側凹凸係合部７７を、回転部材６の第２円筒部２１の外周面に備えられた内径側凹凸係合部７８に係合することにより、回転部材６に対して相対回転を不能に支持されており、回転部材６およびサンギヤ１０１と一体的に回転する。

第２部材７２は、第１部材７１の周囲に第１部材７１と同軸に、かつ、第１部材７１に対する相対回転を可能に支持されている。第２部材７２の内周面は、第１部材７１の凸部７５の先端面に隙間を介して対向している。第２部材７２は、外周面に、円周方向に凹部と凸部とを交互に配置してなる内径側凹凸係合部７９を有する。第２部材７２は、内径側凹凸係合部７９を、固定部分１０の内周面に備えらえた外径側凹凸係合部に係合することにより、固定部分１０に対して相対回転を不能に支持されている。

第２部材７２は、矩形の断面形状を有する基部８０と、基部８０の軸方向片側面の径方向外側の端部から軸方向片側に向けて全周にわたり突出した円筒部８１とを備える。

基部８０は、円周方向に関して交互に配置された、複数個ずつ（図示の例では６個ずつ）の第１保持凹部８２および第２保持凹部８３を有する。

それぞれの第１保持凹部８２は、基部８０の内周面と軸方向他側面とに開口する。第１保持凹部８２は、ばね保持部８４ａと、台座部８５ａとを備える。ばね保持部８４ａは、軸方向他側から見て、円周方向片側（図１７～図１９の時計方向前側）に向かうほど径方向外側に向かう方向に伸長する方向に長軸が配置された、略矩形の開口形状を有する。台座部８５ａは、軸方向他側から見て略円形の開口形状を有し、ばね保持部８４ａの円周方向他側（図１７～図１９の時計方向後側）に隣接して配置されている。

それぞれの第２保持凹部８３は、基部８０の内周面と軸方向他側面とに開口し、ばね保持部８４ｂと、台座部８５ｂとを備える。第２保持凹部８３は、軸方向他側から見た場合に、第２部材７２の中心軸を含む仮想平面に関して、第１保持凹部８２と対称な形状を有する。

回転伝達状態切換装置８は、フリーモードとロックモードとワンウェイクラッチモードとを実現するために、第１部材７１と第２部材７２との間に、第１爪部材８６および第２爪部材８７と、第１爪付勢部材８８および第２爪付勢部材８９とを有する。本例では、第１爪部材８６、第２爪部材８７、第１爪付勢部材８８、および第２爪付勢部材８９の個数は複数かつ同数である。

それぞれの第１爪部材８６は、第１基部９０と、第１係合爪９１とを備える。

第１基部９０は、略円柱状に構成され、第１保持凹部８２の台座部８５ａに、第２部材７２の中心軸と平行な枢軸を中心とする揺動を可能に支持（枢支）されている。

第１係合爪９１は、略平板状に構成され、第１基部９０から円周方向片側に向けて延出している。第１係合爪９１は、軸方向他側部分を、モードセレクト部材７３の環状凸部９２の外周面に対向（係合）させ、かつ、軸方向片側部分を、第１部材７１の凹凸部７６に対向（係合凹部７４に対する係脱を可能に係合）させている。

それぞれの第２爪部材８７は、第２保持凹部８３の台座部８５ｂに揺動可能に支持された第２基部９３と、第２基部９３から円周方向他側に向けて延出する第２係合爪９４とを備える。第２爪部材８７は、軸方向他側から見た場合に、第２部材７２の中心軸を含む仮想平面に関して、第１係合爪９１と対称な形状を有し、かつ、第１係合爪９１と対称に配置される。

第１爪付勢部材８８は、第１爪部材８６の第１係合爪９１を、第１部材７１の係合凹部７４に係合させる方向に弾性的に付勢する。すなわち、第１爪付勢部材８８は、第１爪部材８６に対し、第１爪部材８６が第１基部９０の中心軸（枢軸）を中心として、図１８の時計方向に揺動する方向の付勢力を付与する。具体的には、第１爪付勢部材８８は、コイルばねなどの弾性部材により構成され、第１保持凹部８２のばね保持部８４ａの底面（径方向内側を向いた面）と、第１係合爪９１の径方向外側面との間に、弾性的に圧縮された状態で保持されている。

、第１爪付勢部材８８と同様の弾性部材により構成され、軸方向他側から見た場合に、第２部材７２の中心軸を含む仮想平面に関して、第１爪付勢部材８８と対称に配置される。すなわち、第２爪付勢部材８９は、第２保持凹部８３のばね保持部８４ｂの底面と、第２係合爪９４の径方向外側面との間に、弾性的に圧縮された状態で保持され、第２爪部材８７の第２係合爪９４を、第１部材７１の係合凹部７４に係合させる方向に弾性的に付勢する。

モードセレクト部材７３は、図１６に示すように、略円輪板状の基部９５と、基部９５の軸方向他側面の径方向中間部から軸方向他側に向けて全周にわたり突出した環状凸部９２とを備える。

基部９５は、軸方向他側面のうち、径方向中間部の円周方向等間隔複数箇所（図示の例では３箇所）に、プレート側係合孔９６を有する。それぞれのプレート側係合孔９６には、ピン部５０の軸方向片側の端部ががたつきなく内嵌（係合）される。すなわち、モードセレクト部材７３は、駆動カム３４と一体的に（同じ方向に同じ速度で）回転する。

環状凸部９２は、外周面の円周方向複数箇所に、径方向外側に向けて突出した突出部９７を有する。すなわち、環状凸部９２は、外周面に、円周方向に関して突出部９７と凹部とを交互に配置してなる、歯車状の凹凸部９８を有する。

第１部材７１および第２部材７２と、モードセレクト部材７３とは、蓋体９９および止め輪１００により、相対回転可能に、かつ、軸方向の相対変位を不能に（軸方向に不用意に分離しないように）組み合わされて、回転伝達状態切換装置８を構成する。

第１部材７１を、第２部材７２の基部８０の軸方向片側部分の径方向内側に配置した状態で、第２部材７２の軸方向片側面に、円輪状の蓋体９９をねじ止めにより支持固定し、蓋体９９の径方向内側部分の軸方向他側面を、第１部材７１の軸方向片側面に対向させている。これにより、第２部材７２に対する第１部材７１の軸方向片側への変位が阻止される。

モードセレクト部材７３の環状凸部９２を、第２部材７２の基部８０の軸方向他側部分の径方向内側に配置し、環状凸部９２の先端面（軸方向片側面）を第１部材７１の軸方向他側面に摺接または近接対向させ、かつ、基部９５の径方向外側部分の軸方向片側面を、第２部材７２の基部８０の軸方向他側面に摺接または近接対向させた状態で、第２部材７２の円筒部８１の内周面の軸方向他側の端部に止め輪１００を係止している。これにより、第２部材７２に対する第１部材７１およびモードセレクト部材７３の軸方向他側への変位が阻止される。

回転伝達状態切換装置８は、モードセレクト部材７３の回転に基づいて、第１爪部材８６の第１係合爪９１と第１部材７１の係合凹部７４との係合状態、および、第２爪部材８７の第２係合爪９４と係合凹部７４との係合状態を切り換えることで、フリーモードとロックモードとワンウェイクラッチモードとを切り換え可能に構成されている。

＜フリーモード＞
フリーモードでは、第２部材７２に対するモードセレクト部材７３の円周方向の位相を調整し、図１９（Ａ）に示すように、突出部９７により、第１係合爪９１を第１爪付勢部材８８の弾力に抗して径方向外側に向けて押し上げ、かつ、第２係合爪９４を第２爪付勢部材８９の弾力に抗して径方向外側に向けて押し上げる。

これにより、第１部材７１の係合凹部７４と、第１係合爪９１および第２係合爪９４との係合が外れる。この状態では、第１部材７１と第２部材７２との相対回転方向にかかわらず、第２部材７２に対する第１部材７１の回転が許容される。すなわち、第１部材７１の回転方向にかかわらず、固定部分１０に対する第１部材７１の回転が許容される。

＜ロックモード＞
ロックモードでは、第２部材７２に対するモードセレクト部材７３の円周方向の位相を調整し、図１９（Ｂ）に示すように、突出部９７を、第１爪部材８６の第１係合爪９１および第２爪部材８７の第２係合爪９４から円周方向に外れた部分に位置させる。すなわち、円周方向に関して、凹凸部９８のうちの凹部と、第１係合爪９１および第２係合爪９４との位相を一致させる。

これにより、第１部材７１の係合凹部７４と、第１係合爪９１および第２係合爪９４とが係合する。この状態では、第１部材７１と第２部材７２との相対回転方向にかかわらず、第２部材７２に対する第１部材７１の回転が阻止される。すなわち、第１部材７１の回転方向にかかわらず、固定部分１０に対する第１部材７１の回転が阻止される。

＜ワンウェイクラッチモード＞
ワンウェイクラッチモードでは、第２部材７２に対するモードセレクト部材７３の円周方向の位相を調整し、図１９（Ｃ）に示すように、突出部９７により、第２係合爪９４のみを第２爪付勢部材８９の弾力に抗して径方向外側に向けて押し上げる。

これにより、第１部材７１の係合凹部７４と、第１係合爪９１とが係合し、かつ、係合凹部７４と第２係合爪９４との係合が外れる。この状態では、第２部材７２に対する第１部材７１の前記所定方向（図１９（Ｃ）の時計方向）の回転のみが許容され、かつ、前記所定方向と反対方向（図１９（Ｃ）の反時計方向）の回転が阻止される。

すなわち、第１部材７１が、第２部材７２に対し前記所定方向に回転しようとすると、凹凸部７６の凸部７５により、第１係合爪９１が第１爪付勢部材８８の弾力に抗して径方向外側に押し上げられる。この結果、第１部材７１の前記所定方向への回転が許容される。これに対して、第１部材７１が、第２部材７２に対し前記所定方向と反対方向に回転しようとした場合には、係合凹部７４と第１係合爪９１との係合により、第１部材７１の前記所定方向と反対方向への回転が阻止される。要するに、回転伝達状態切換装置８は、ラチェット式のワンウェイクラッチとして動作する。

なお、前記所定方向は、入力部材４の正転方向と一致する。入力部材４の正転方向とは、自動車を前進させる際の入力部材４の回転方向をいう。

摩擦係合装置７は、軸方向の相対変位を可能に支持された、少なくとも１枚の第１摩擦板３０および少なくとも１枚の第２摩擦板３１を有し、前記サン要素（サンギヤ１０１）、前記リング要素（リングギヤ１０２）、および前記キャリア要素（キャリア１０３）のうちのいずれか２つの要素同士の間に配置され、第１摩擦板３０と第２摩擦板３１とを互いに押し付け合わせることで、前記いずれか２つの要素が一体となって回転する接続モードに切り換え、かつ、第１摩擦板３０と第２摩擦板３１とを互いに押し付け合う力を解放することで、前記いずれか２つの要素が相対回転する切断モードに切り換える。

本例では、摩擦係合装置７は、サンギヤ１０１とリングギヤ１０２との間に備えられ、前記接続モードでは、サンギヤ１０１とリングギヤ１０２が一体となって回転し、前記切断モードでは、サンギヤ１０１とリングギヤ１０２とが相対回転する。これにより、前記接続モードでは、入力部材４と回転部材６との間でトルクが伝達され、前記切断モードでは、入力部材４と回転部材６との間でトルクが伝達されない。

本例では、摩擦係合装置７は、摩擦係合部２６と、弾性付勢部材２７と、カム装置２８と、電動アクチュエータ２９とを備える。

本例では、摩擦係合部２６は、回転部材６に支持された複数枚の第１摩擦板３０と、入力部材４に支持された複数枚の第２摩擦板３１とを、交互に重ね合わせてなる多板クラッチにより構成されている。

複数枚の第１摩擦板３０は、第１円筒部１９の外周面に、軸方向変位を可能に、かつ、第１円筒部１９に対する相対回転を不能に支持されている。

複数枚の第２摩擦板３１は、入力部材４の軸方向他側の端部内周面に、軸方向変位を可能に、かつ、入力部材４に対する相対回転を不能に支持されている。

弾性付勢部材２７は、回転部材６と摩擦係合部２６との間に備えられ、かつ、第１摩擦板３０と第２摩擦板３１とを互いに押し付け合う方向に弾性的に付勢する。本例では、弾性付勢部材２７は、ピストン３２と、弾性部材３３とを有する。

ピストン３２は、回転部材６に対する軸方向変位を可能に支持されている。本例では、ピストン３２は、中空円形板状に構成され、かつ、回転部材６のうち、軸方向に関して小径フランジ部１５とフランジ部１６との間部分の周囲に、回転部材６に対する軸方向変位を可能に支持されている。ピストン３２は、径方向外側部分の軸方向他側の端面を、第１摩擦板３０および第２摩擦板３１のうちで最も軸方向片側に位置する第１摩擦板３０または第２摩擦板３１の軸方向片側面に対向させている。

弾性部材３３は、回転部材６とピストン３２との間に備えられている。本例では、弾性部材３３は、回転部材６の小径フランジ部１５の軸方向他側面と、ピストン３２の軸方向片側面との間に、弾性的に圧縮された状態で挟持されている。すなわち、弾性付勢部材２７は、弾性部材３３が弾性的に復元しようとする力により、ピストン３２を介して、最も軸方向片側の第１摩擦板３０または第２摩擦板３１を軸方向他側に向けて押圧することで、第１摩擦板３０と第２摩擦板３１とを互いに押し付け合う方向に弾性的に付勢している。

本例では、弾性部材３３は、少なくとも１枚（本例では２枚）の皿ばねにより構成されている。ただし、本開示を実施する場合、弾性部材の具体的な構成は、特に限定されるものではない。たとえば、弾性部材を、少なくとも１個のコイルばねにより構成することもできる。

カム装置２８は、駆動カム３４と、該駆動カム３４に対する相対回転および軸方向の相対変位を可能に支持された被駆動カム３５とを有する。カム装置２８は、駆動カム３４の回転に伴い、被駆動カム３５を駆動カム３４との軸方向間隔が拡がる方向に相対変位させることに基づいて、弾性付勢部材２７を、第１摩擦板３０と第２摩擦板３１とを互いに押し付け合う力を解除する方向に押圧する。

本例では、駆動カム３４は、回転部材６に対し、該回転部材６および入力部材４に対する回転を可能に、かつ、回転部材６に対する軸方向変位を不能に支持されている。具体的には、駆動カム３４は、図４などに示すように、筒状部材３７とラジアル軸受３８とアンギュラ玉軸受３９とにより、回転部材６に対して該回転部材６に対する相対回転を可能に支持されている。

筒状部材３７は、円筒部４０と、該円筒部４０の軸方向他側の端部から径方向外側に向けて折れ曲がった外向フランジ部４１とを有する。筒状部材３７は、外向フランジ部４１を固定部分１０に対して、ねじ止めなどにより支持固定される。

ラジアル軸受３８は、回転部材６の軸方向他側の端部に外嵌固定された内輪４２と、筒状部材３７の円筒部４０に内嵌固定された外輪４３と、内輪４２と外輪４３との間に転動自在に配置された複数個の転動体４４とを有する。図示の例では、ラジアル軸受３８は、転動体４４として玉を使用した複列深溝玉軸受により構成されている。ただし、ラジアル軸受は、ラジアル荷重とアキシアル荷重とを支承することができる限り、特に限定されず、たとえば、深溝玉軸受、ラジアルアンギュラ玉軸受、もしくはラジアル円すいころ軸受などにより構成することもできる。

アンギュラ玉軸受３９は、筒状部材３７の円筒部４０に外嵌固定された内輪４５と、駆動カム３４に内嵌固定された外輪４６と、内輪４５と外輪４６との間に転動自在に配置された複数個の玉４７とを有する。

本例では、駆動カム３４は、外周面に、はすば歯車であるホイール歯４９を有し、かつ、軸方向片側面の径方向中間部の円周方向複数箇所（図示の例では３箇所）に、軸方向片側に向けて突出するピン部５０を有する。

被駆動カム３５は、回転部材６の周囲に、軸方向変位のみ可能に配置されている。本例では、被駆動カム３５は、中空円形板形状を有し、固定部分１０に対して軸方向変位を可能に支持されている。本例では、被駆動カム３５の内周面に備えられた雌スプライン部５１を、筒状部材３７の円筒部４０の軸方向片側部分の外周面に備えられた雄スプライン部５２にスプライン係合させることで、被駆動カム３５を固定部分１０に対して軸方向変位を可能に支持している。

ただし、固定部分に対する被駆動カムの支持方法は、被駆動カムを固定部分に対し、軸方向変位のみ可能に支持することができれば、特に限定されない。たとえば、被駆動カムと固定部分とのうちの一方に備えられた凸部と、他方に備えられた凹溝とをキー係合させるなどにより、被駆動カムを固定部分に対して軸方向変位可能に支持することもできる。

被駆動カム３５は、図１２に示すように、径方向中間部の円周方向複数箇所（図示の例では３箇所）に、軸方向に貫通する矩形孔５３を有し、かつ、矩形孔５３のそれぞれの径方向両側部分から軸方向他側に向けて突出する略半円形板状の支持板部５４ａ、５４ｂを有する。支持板部５４ａ、５４ｂのうち、径方向外側の支持板部５４ａは、径方向に貫通する円孔である支持孔５５を備え、かつ、径方向内側の支持板部５４ｂは、径方向外側面に、円形の開口を有する支持凹部５６を備える。

被駆動カム３５は、スラスト軸受５７と押圧部材５８とを介して、弾性付勢部材２７のピストン３２に対向している。

スラスト軸受５７は、押圧部材５８と被駆動カム３５との間に備えられている。スラスト軸受５７は、１対の軌道輪５９ａ、５９ｂと、該１対の軌道輪５９ａ、５９ｂ同士の間に転動自在に配置された複数個の転動体６０とを有する。１対の軌道輪５９ａ、５９ｂのうち、軸方向他側の軌道輪５９ｂは、被駆動カム３５に対し支持固定されている。

押圧部材５８は、円筒状の基部６２と、基部６２の軸方向片側の端部の円周方向複数箇所（図示の例では３箇所）から、軸方向片側に向けて突出した部分円筒部６３とを有する。基部６２の軸方向他側の端部には、スラスト軸受５７の１対の軌道輪５９ａ、５９ｂのうちの軸方向片側の軌道輪５９ａが支持固定されている。部分円筒部６３は、回転部材６の通孔１７に挿通されており、該部分円筒部６３の先端部（軸方向片側の端部）は、ピストン３２の軸方向他側面の径方向中間部に対向している。

本例では、押圧部材５８と回転部材６との間に、該スラスト軸受５７に予圧を付与するための予圧付与手段６１が備えられている。予圧付与手段６１は、押圧部材５８と、回転部材６を構成するフランジ部１６の第１円輪部１８の軸方向他側面との間に弾性的に圧縮した状態で挟持されている。これにより、図２（ｂ）に示すように、ピストン３２を、弾性部材３３の弾性復元力に抗して、軸方向片側に向けて押圧した状態においても、スラスト軸受５７に予圧を付与するとともに、スラスト軸受５７が弾性付勢部材２７とカム装置２８との間から脱落することを防止している。

なお、予圧付与手段６１の弾力は、弾性部材３３の弾性復元力よりも小さくなっている。予圧付与手段６１は、たとえば、少なくとも１枚の皿ばねや、少なくとも１個のコイルばねにより構成することができる。本例では、予圧付与手段６１は、１個のコイルばねにより構成されている。

本例では、カム装置２８は、駆動カム３４と被駆動カム３５とを相対変位させるための手段として、複数個（本例では３個）の転動体３６と、駆動カム３４に備えられた駆動カム面４８とを備えている。

図１１に示すように、駆動カム面４８は、駆動カム３４の軸方向片側面の径方向内側部分に、凹部と凸部とを同数ずつ、円周方向に交互に配置することにより構成される。駆動カム面４８は、図１４（Ａ）～図１４（Ｄ）に示すように、第１底部４８ａ、第１傾斜面部４８ｂ、第１平坦面部４８ｃ、第２傾斜面部４８ｄ、第２底部４８ｅ、第３傾斜面部４８ｆ、第２平坦面部４８ｇ、および第４傾斜面部４８ｈの順に、転動体３６の個数回（本例では３回）だけ繰り返し配置して構成される。

駆動カム面４８のうち、第１平坦面部４８ｃおよび第２平坦面部４８ｇが、軸方向に関して最も片側に位置し、すなわち凸部の先端部に位置し、かつ、第１底部４８ａおよび第２底部４８ｅが、軸方向に関して最も他側に位置する。駆動カム３４の中心軸に直交する仮想平面Ｐに対する第３傾斜面部４８ｆおよび第４傾斜面部４８ｈの傾斜角度は、仮想平面Ｐに対する第１傾斜面部４８ｂよりも大きい。

第１傾斜面部４８ｂの傾斜角度と、第３傾斜面部４８ｆおよび第４傾斜面部４８ｈの傾斜角度とはいずれも、転動体３６が転がり落ちるように移動することも乗り上げるように移動することもできる大きさに設定されている。第３傾斜面部４８ｆと第４傾斜面部４８ｈとは傾斜方向を反対とし、傾斜角度を互いに同じとしている。

ただし、第３傾斜面部４８ｆと第４傾斜面部４８ｈの傾斜角度を互いに異ならせることもできる。また、第１傾斜面部４８ｂの傾斜角度と、第３傾斜面部４８ｆおよび第４傾斜面部４８ｈの傾斜角度とを互いに同じとすることもできる。

仮想平面Ｐに対する第２傾斜面部４８ｄの傾斜角度は、転動体３６が乗り上げることができる限り、任意の大きさに設定することができる。

転動体３６のそれぞれは、円筒形状を有し、円柱状の支持軸６４と複数個のころ６５とを介して、支持板部５４ａ、５４ｂに対し自転を自在に支持されている。すなわち、支持軸６４のうち、被駆動カム３５の中心軸を中心とする径方向に関する外側の端部を、径方向外側の支持板部５４ａの支持孔５５に内嵌固定し、かつ、支持軸６４のうち、被駆動カム３５の中心軸を中心とする径方向に関する内側の端部を、径方向内側の支持板部５４ｂの支持凹部５６に内嵌固定している。

複数個のころ６５は、転動体３６の内周面と支持軸６４の軸方向中間部外周面との間に転動自在に挟持されている。これにより、転動体３６は、被駆動カム３５の中心軸を中心とする放射方向を向いた自転軸Ｃを中心とする回転（自転）を自在に、被駆動カム３５に支持されている。

転動体３６を被駆動カム３５に支持した状態で、転動体３６の軸方向片側部分は、矩形孔５３の内側に配置される。転動体３６のそれぞれは、外周面を、駆動カム３４の軸方向他側面に備えられた駆動カム面４８に転がり接触させている。

本例の２段変速機１では、駆動カム３４を回転駆動し、駆動カム面４８のうちの第１底部４８ａまたは第２底部４８ｅからの転動体３６の乗り上げ量を増減させることで、被駆動カム３５を軸方向に移動させ、摩擦係合部２６の接続状態と切断状態とを切り換える。

摩擦係合部２６を切断状態とする場合、図１４（Ｂ）および図１４（Ｄ）に示すように、転動体３６を、駆動カム面４８の第１平坦面部４８ｃもしくは第２平坦面部４８ｇに位置させるか、または、第１傾斜面部４８ｂ、第２傾斜面部４８ｄ、第３傾斜面部４８ｆ、もしくは第４傾斜面部４８ｈへの乗り上げ量を増大させる。

被駆動カム３５を駆動カム３４との軸方向間隔が拡がる方向である軸方向片側に移動させることで、スラスト軸受５７と押圧部材５８とを介して、弾性付勢部材２７のピストン３２を軸方向片側に向けて押圧し、弾性部材３３を弾性的に圧縮する。これにより、第１摩擦板３０と第２摩擦板３１とを互いに押し付け合う力を減少させ、最終的には喪失させる。このようにして、摩擦係合部２６が切断されることで、摩擦係合装置７が切断モードに切り換わる。

これに対して、摩擦係合部２６を接続状態とする場合、図１４（Ａ）および図１４（Ｃ）に示すように、転動体３６を、駆動カム面４８の第１底部４８ａまたは第２底部４８ｅに位置させるか、または、第１傾斜面部４８ｂ、第２傾斜面部４８ｄ、第３傾斜面部４８ｆ、もしくは第４傾斜面部４８ｈへの乗り上げ量を減少させる。

これにより、被駆動カム３５を駆動カム３４との軸方向間隔が縮まる方向である軸方向他側に移動させることで、弾性付勢部材２７のピストン３２を軸方向片側に向けて押圧する力を減少させる。ピストン３２を軸方向片側に向けて押圧する力が減少すると、主に第１摩擦板３０および弾性部材３３の弾性復元力により、ピストン３２とスラスト軸受５７と押圧部材５８とが、軸方向他側に向けて押圧され、かつ、ピストン３２により、最も軸方向片側の第１摩擦板３０または第２摩擦板３１が軸方向他側に向けて押圧される。したがって、第１摩擦板３０と第２摩擦板３１とが互いに押し付け合って、摩擦係合部２６が接続されることで、摩擦係合装置７が接続モードに切り換わる。

本例の２段変速機１では、駆動カム３４を回転させることに基づいて、被駆動カム３５を確実に軸方向に変位させることができ、２段変速機１のモード切り換えを、精度よく行うことができる。

転動体として玉を使用した場合、駆動カムを回転させた場合に、転動体の表面と、駆動カム面との転がり接触部に滑りが生じる可能性がある。転動体の表面と、駆動カム面との転がり接触部に滑りが生じた場合、被駆動カムが軸方向に変位できなくなったり、駆動カムの回転量に対する被駆動カムの軸方向変位量を十分に確保できなくなったりする可能性がある。

本例の２段変速機１では、転動体３６として、ローラを使用し、かつ、転動体３６を被駆動カム３５に対し、該被駆動カム３５の中心軸を中心とする放射方向を向いた自転軸Ｃを中心とする回転（自転）を自在に支持している。このため、転動体３６の外周面と、駆動カム面４８との転がり接触部に滑りが生じることを防止でき、駆動カム３４の回転に基づいて、被駆動カム３５を確実に軸方向に変位させることができる。この結果、２段変速機１のモード切換を精度よく行うことができる。ただし、カム装置を構成する転動体として、玉を使用することもできる。

本例では、カム装置２８は、駆動カム３４と被駆動カム３５との間に転動体３６を挟持することにより構成されているが、本開示を実施する場合、カム装置は、弾性付勢部材を、第１摩擦板と第２摩擦板とを互いに押し付け合う力を解除する方向に押圧することができる限り、特に限定されず、その他の公知の任意の手段を適用することも可能である。

たとえば、カム装置として、駆動カムの駆動カム面と被駆動カムの被駆動カム面との間に転動体を配置した構造、駆動カムの駆動カム面と被駆動カムの被駆動カム面とを直接係合（摺動）させた構造、または、外周面に円周方向に伸長し、かつ、軸方向に変化するガイド溝を有する被駆動カムと、前記ガイド溝に沿った変位を可能に係合する係合凸部を有する駆動カムとを有する構造などを採用することができる。

電動アクチュエータ２９は、シフトモータ６６および減速機６７を有し、シフトモータ６６により、減速機６７を介して駆動カム３４を回転駆動する。

本例では、減速機６７は、ウォーム減速機により構成されている。すなわち、減速機６７は、シフトモータ６６の出力軸に接続されたウォーム６８の外周面に備えられたウォーム歯を、駆動カム３４の外周面に備えられたホイール歯４９に噛合させることにより構成される。ウォーム６８は、１対の支持軸受６９ａ、６９ｂにより、固定部分１０に対して回転可能に支持されている。

ただし、減速機６７は、電動モータの出力軸に備えられた平歯車または傘歯車と、駆動カムに備えられた平歯車または傘歯車とを噛合させることにより構成したり、電動モータの出力軸と駆動カムとの間にベルトまたはチェーンをかけ渡すことで構成したりすることもできる。

本例では、第１摩擦板３０と第２摩擦板３１との間に、第１摩擦板３０と第２摩擦板３１との間隔を拡げる方向に弾性的に付勢するリターンスプリング７０がさらに備えられている。リターンスプリング７０の弾力は、弾性付勢部材２７の弾性部材３３の弾性復元力よりも小さくなっている。摩擦係合部２６を切断状態とする場合に、リターンスプリング７０の作用により、第１摩擦板３０と第２摩擦板３１との間隔が広がり、摩擦係合部２６を確実に切断させることが可能となっている。

本例の２段変速機１は、回転伝達状態切換装置８をフリーモードとし、かつ、摩擦係合装置７を接続モードとした第１のモードと、回転伝達状態切換装置８をロックモードとし、かつ、摩擦係合装置７を切断モードとした第２のモードとを備える。

具体的には、回転伝達状態切換装置８をフリーモードとし、かつ、摩擦係合装置７を接続モードとすることで、２段変速機１を第１のモードに切り換えると、遊星変速機構９は、全体が一体となって回転する、のり付け状態となる。この状態では、入力部材４に入力されたトルクは、増大されずに、そのまま出力部材５に伝達される。

これに対して、回転伝達状態切換装置８をロックモードとし、かつ、摩擦係合装置７を切断モードとすることで、２段変速機１を第２のモードに切り換えると、入力部材４に入力されたトルクは、遊星変速機構９で増大されてから出力部材５に伝達される。すなわち、本例の２段変速機１では、第１のモードが、入力部材４と出力部材５との間の減速比が小さい低減速比モードに相当し、かつ、第２のモードが、低減速比モードに比べて減速比が大きい高減速比モードに相当する。

本例の２段変速機１は、高減速比モード（第２のモード）から低減速比モード（第１のモード）への切換途中において、減速比切換モードを経由する。さらに、本例の２段変速機１は、入力部材４と出力部材５との間でトルクを伝達しないニュートラルモード、および、出力部材５の回転をロックするパーキングモードにも切り換えることができる。

＜低減速比モード（第１のモード）＞
２段変速機１を低減速比モードに切り換えるには、摩擦係合装置７を接続モードに切り換え、かつ、回転伝達状態切換装置８をフリーモードに切り換える。

本例では、電動アクチュエータ２９により駆動カム３４を回転させることに基づいて、転動体３６を、駆動カム面４８の第１底部４８ａに位置させ、被駆動カム３５を、駆動カム３４との軸方向間隔が縮まる方向（軸方向他側）に向けて変位させる。これにより、弾性付勢部材２７のピストン３２を軸方向片側に向けて押圧する力を喪失させる。

主に第１摩擦板３０および弾性部材３３の弾性復元力により、ピストン３２とスラスト軸受５７と押圧部材５８とが、軸方向他側に向けて押圧され、かつ、ピストン３２により、最も軸方向片側の第１摩擦板３０または第２摩擦板３１が軸方向他側に向けて押圧される。

これにより、第１摩擦板３０と第２摩擦板３１とが互いに押し付け合って、摩擦係合部２６が接続されることで、摩擦係合装置７が接続モードに切り換わる。この結果、入力部材４と回転部材６とが一体的に回転するようになり、サンギヤ１０１とリングギヤ１０２とが一体的に回転するようになる。

摩擦係合装置７を接続モードに切り換えると同時に、第２部材７２に対するモードセレクト部材７３の円周方向に関する位相を調整することに基づいて、図１９（Ａ）に示すように、突出部９７により、第１係合爪９１を径方向外側に向けて押し上げ、かつ、第２係合爪９４を径方向外側に向けて押し上げる。

これにより、第１部材７１の係合凹部７４と、第１係合爪９１および第２係合爪９４との係合が外れて、回転伝達状態切換装置８は、第１部材７１と第２部材７２との相対回転方向にかかわらず、第２部材７２に対する第１部材７１の回転が許容されるフリーモードに切り換わる。この結果、固定部分１０に対する回転部材６の回転が許容され、サンギヤ１０１の回転が許容される。

低減速比モードでは、サンギヤ１０１とリングギヤ１０２とキャリア１０３との回転方向および回転速度が同じとなり、遊星変速機構９全体が一体となって回転する、のり付け状態となる。したがって、入力部材４の回転トルクは、図２（ａ）に太線で示すように、入力部材４、キャリア１０３、および出力部材５の順に伝達されて、出力部材５から取り出される。

＜高減速比モード（第２のモード）＞
２段変速機１を高減速比モードに切り換えるには、摩擦係合装置７を切断モードに切り換え、かつ、回転伝達状態切換装置８をロックモードに切り換える。

本例では、電動アクチュエータ２９により駆動カム３４を回転させることに基づいて、転動体３６を、駆動カム面４８の第１平坦面部４８ｃに位置させ、被駆動カム３５を、駆動カム３４との軸方向間隔が拡がる方向（軸方向片側）に向けて変位させる。これにより、スラスト軸受５７と押圧部材５８とを介して、弾性付勢部材２７のピストン３２を軸方向片側に向けて押圧することで、弾性部材３３を弾性的に圧縮し、第１摩擦板３０と第２摩擦板３１とを互いに押し付け合う力を喪失させる。

リターンスプリング７０の作用により、第１摩擦板３０と第２摩擦板３１との間隔が広がり、摩擦係合部２６が切断されることで、摩擦係合装置７が切断モードに切り換わる。この結果、入力部材４と回転部材６とが相対回転するようになり、サンギヤ１０１とリングギヤ１０２とが相対回転可能になる。

摩擦係合装置７を切断モードに切り換えると同時に、第２部材７２に対するモードセレクト部材７３の円周方向に関する位相を調整することに基づいて、図１９（Ｂ）に示すように、突出部９７を、第１係合爪９１および第２係合爪９４から円周方向に外れた部分に位置させる。

これにより、第１部材７１の係合凹部７４と、第１係合爪９１および第２係合爪９４とが係合し、回転伝達状態切換装置８は、第１部材７１と第２部材７２との相対回転方向にかかわらず、第２部材７２に対する第１部材７１の回転が阻止されるロックモードに切り換わる。この結果、固定部分１０に対する回転部材６の回転が阻止され、サンギヤ１０１の回転が阻止される。

高減速比モードでは、入力部材４の回転トルクは、図２（ｂ）に太線で示すように、入力部材４、リングギヤ１０２、プラネタリギヤ１０４の自転運動、サンギヤ１０１との噛合に基づくプラネタリギヤ１０４の公転運動、キャリア１０３、および出力部材５の順に伝達されて、出力部材５から取り出される。高減速比モードにおける、入力部材４と出力部材５との間の減速比は、リングギヤ１０２とサンギヤ１０１との歯車比（リングギヤ１０２の歯数／サンギヤ１０１の歯数）により決定される。

本例の２段変速機１では、１個の電動アクチュエータ２９により、１個の駆動カム３４を回転駆動することに基づいて、摩擦係合装置７のモードおよび回転伝達状態切換装置８のモードを切り換えることで、入力部材４と出力部材５との間の減速比を高低の２段階に切り換えることができる。

具体的には、たとえば、入力部材４に入力される動力が低速かつ高トルクの領域では、２段変速機１を高減速比モードに切り換え、高速かつ低トルクの領域では、低減速比モードに切り換える。このため、電気自動車や、ハイブリッド自動車が電動モータのみを駆動源として走行している際の加速性能および高速性能を、図４１の実線ａのうちで点Ｐよりも左側部分と、鎖線ｂのうちで点Ｐよりも右側部分とを連続させたような特性であって、図４１に破線ｃで示したガソリンエンジン車に近いものとすることができる。

本例の２段変速機１では、電動アクチュエータ２９により、１個の駆動カム３４を回転駆動することに基づいて、摩擦係合装置７のモードおよび回転伝達状態切換装置８のモードを切り換える。すなわち、本例の２段変速機１では、クラッチやブレーキなどの摩擦係合装置を制御するための油圧システムが必要ない。このため、電気自動車やハイブリッド自動車において、システムを簡略化してコストを低減でき、かつ、電費性能を向上することができる。

なお、本開示の２段変速機を実施する場合、摩擦係合装置のモード切り換えと、回転伝達状態切換装置のモード切り換えとを、別々のアクチュエータにより行うこともできる。

本例では、高減速比モードから低減速比モードへの切り換えに伴う変速ショックの発生を防止するべく、駆動モータ２の出力トルクおよび回転数Ｒｓと、シフトモータ６６の回転数とを制御するとともに、２段変速機１を減速比切換モードに切り換える。これにより、出力部材５の回転トルクが不連続に変化することを防止しつつ、高減速比モードから低減速比モードに切り換えられるように構成されている。

＜減速比切換モード＞
２段変速機１の高減速比モードから低減速比モードへの切り換えが開始されると、まず、第２部材７２に対するモードセレクト部材７３の円周方向に関する位相を調整することに基づいて、図１９（Ｃ）に示すように、突出部９７により、第２係合爪９４のみを第２爪付勢部材８９の弾力に抗して径方向外側に向けて押し上げる。

これにより、第１係合爪９１のみが、第１部材７１の係合凹部７４に係合して、回転伝達状態切換装置８は、第２部材７２に対する第１部材７１の前記所定方向（図１９（Ｃ）の所定方向）の回転のみを許容し、かつ、前記所定方向と反対方向の回転を阻止するワンウェイクラッチモードに切り換わる。

回転伝達状態切換装置８がワンウェイクラッチモードに切り換わると同時に、あるいは、ワンウェイクラッチモードに切り換わった後、摩擦係合装置７を切断モードから接続モードへの切り換えを開始する。摩擦係合装置７の切断モードから接続モードへの切換中においては、駆動カム３４の回転に基づき、図１４（Ｂ）に示す状態から図１４（Ａ）に示す状態へと、転動体３６は、駆動カム面４８の第１傾斜面部４８ｂを下っていく。

転動体３６の、駆動カム面４８の第１底部４８ａから乗り上げ量が徐々に減少することに伴い、第１摩擦板３０と第２摩擦板３１とが互いに押し付け合う力が徐々に大きくなる（摩擦係合部２６の締結力Ｆが徐々に大きくなる）。このとき、入力部材４は、第２摩擦板３１の軸方向両側面を、第１摩擦板３０の軸方向両側面に滑らせながら（摺接させながら）回転する。

入力部材４の正転方向への回転中に、摩擦係合部２６の締結力Ｆが徐々に増大していくと、回転伝達状態切換装置８の第２部材７２に前記所定方向と反対方向に加わるトルクが徐々に減少していく。このとき、回転伝達状態切換装置８は、ワンウェイクラッチモードに切り換えられているため、第２部材７２に前記所定方向と反対方向にトルクが加わっても、第２部材７２は回転しない。第２部材７２に前記所定方向と反対方向に加わるトルクが徐々に減少して０となった後、第２部材７２に加わるトルクの方向が逆転する（第２部材７２に前記所定方向のトルクが加わる）と、その瞬間に、第２部材７２の前記所定方向への回転が許容される。

＜ニュートラルモード＞
２段変速機１をニュートラルモードに切り換えるには、摩擦係合装置７を切断モードに切り換え、かつ、回転伝達状態切換装置８をフリーモードに切り換える。

電動アクチュエータ２９により駆動カム３４を回転させることに基づいて、転動体３６を、駆動カム面４８の第２平坦面部４８ｇに位置させ、被駆動カム３５を、駆動カム３４との軸方向間隔が拡がる方向（軸方向片側）に向けて変位させる。これにより、スラスト軸受５７と押圧部材５８とを介して、弾性付勢部材２７のピストン３２を軸方向片側に向けて押圧することで、弾性部材３３を弾性的に圧縮し、第１摩擦板３０と第２摩擦板３１とを互いに押し付け合う力を喪失させる。

リターンスプリング７０の作用により、第１摩擦板３０と第２摩擦板３１との間隔が広がり、摩擦係合部２６が切断されることで、摩擦係合装置７が切断モードに切り換わる。この結果、入力部材４と回転部材６とが相対回転するようになり、サンギヤ１０１とリングギヤ１０２とが相対回転可能になる。

摩擦係合装置７を接続モードに切り換えると同時に、第２部材７２に対するモードセレクト部材７３の円周方向に関する位相を調整することに基づいて、図１９（Ａ）に示すように、突出部９７により、第１係合爪９１を径方向外側に向けて押し上げ、かつ、第２係合爪９４を径方向外側に向けて押し上げる。

これにより、第１部材７１の係合凹部７４と、第１係合爪９１および第２係合爪９４との係合が外れて、回転伝達状態切換装置８は、第１部材７１と第２部材７２との相対回転方向にかかわらず、第２部材７２に対する第１部材７１の回転が許容されるフリーモードに切り換わる。この結果、固定部分１０に対する回転部材６の回転が許容され、サンギヤ１０１の回転が許容される。

ニュートラルモードでは、入力部材４と出力部材５とが互いに空転し、該入力部材４と出力部材５との間でトルクが伝達されなくなる。

＜パーキングロックモード＞
２段変速機１をパーキングロックモードに切り換えるには、摩擦係合装置７を接続モードに切り換え、かつ、回転伝達状態切換装置８をロックモードに切り換える。

電動アクチュエータ２９により駆動カム３４を回転させることに基づいて、転動体３６を、駆動カム面４８の第２底部４８ｅに位置させ、被駆動カム３５を、駆動カム３４との軸方向間隔が縮まる方向（軸方向他側）に向けて変位させる。これにより、弾性付勢部材２７のピストン３２を軸方向片側に向けて押圧する力を喪失させる。そして、主に第１摩擦板３０および弾性部材３３の弾性復元力により、ピストン３２とスラスト軸受５７と押圧部材５８とが、軸方向他側に向けて押圧され、かつ、ピストン３２により、最も軸方向片側の第１摩擦板３０または第２摩擦板３１が軸方向他側に向けて押圧される。

これにより、第１摩擦板３０と第２摩擦板３１とが互いに押し付け合って、摩擦係合部２６が接続されることで、摩擦係合装置７が接続モードに切り換わる。この結果、回転部材６に対する入力部材４の回転が阻止され、サンギヤ１０１に対するリングギヤ１０２の回転が阻止される。

摩擦係合装置７を接続モードに切り換えると同時に、第２部材７２に対するモードセレクト部材７３の円周方向に関する位相を調整することに基づいて、図１９（Ｂ）に示すように、突出部９７を、第１係合爪９１および第２係合爪９４から円周方向に外れた部分に位置させる。

これにより、第１部材７１の係合凹部７４と、第１係合爪９１および第２係合爪９４とが係合し、回転伝達状態切換装置８は、第１部材７１と第２部材７２との相対回転方向にかかわらず、第２部材７２に対する第１部材７１の回転が阻止されるロックモードに切り換わる。この結果、固定部分１０に対する回転部材６の回転が阻止され、サンギヤ１０１の回転が阻止される。

パーキングロックモードでは、入力部材４と出力部材５との回転がロックされる。

高減速比モードから低減速比モードへの切換時に、出力部材５の回転トルクが不連続（急激）に変化することを防止して変速ショックの発生を防止するための、駆動モータ２およびシフトモータ６６の制御について、図２５および図２６を用いて説明する。以下では、高減速比モードから低減速比モードへの切換前後で、出力部材５の回転トルクをほぼ一定に維持する場合の例について説明する。

車両の走行速度やアクセル開度などの条件に基づいて、高減速比モードから低減速比モードへの切り換えが開始されると、まず、電動アクチュエータ２９により駆動カム３４を回転駆動することで、回転伝達状態切換装置８をワンウェイクラッチモードに切り換え、かつ、駆動カム３４の回転方向に関する位相を、クラッチタッチポイントθ_ｆまで移動させる（Ｓ１）。

クラッチタッチポイントθ_ｆは、弾性付勢部材２７が、第１摩擦板３０と第２摩擦板３１とを互いに押し付け合う力が発生し始める点である。換言すれば、クラッチタッチポイントθ_ｆは、ピストン３２の軸方向他側の端部と、最も軸方向片側に位置する第１摩擦板３０または第２摩擦板３１とが接触し始める点、すなわちクラッチクリアランスＣ_ｆ（図２４参照）が０となる点である。本例では、クラッチタッチポイントθ_ｆは、後述する機能により、予め求めておく。

駆動カム３４の回転方向に関する位相を、クラッチタッチポイントθ_ｆまで移動させると、トルクフェーズ（Ｓ２）に移行する。トルクフェーズでは、電動アクチュエータ２９により、駆動カム３４を所定の回転数（回転速度）で回転駆動し、転動体３６の、第１底部４８ａからの乗り上げ量を減少させることで、第１摩擦板３０と第２摩擦板３１との押し付け力、すなわち摩擦係合部２６の締結力Ｆを徐々に増大させていく。これと同時に、駆動モータ２の出力トルクを徐々に増大させていく。

すなわち、仮に駆動モータ２の出力トルクを一定に維持した場合、トルクフェーズにおいては、摩擦係合部２６の締結力Ｆの増大に伴い、該摩擦係合部２６に伝達されるトルクが増大していくため、出力部材５の回転トルクが減少していってしまう。本例の２段変速機１では、摩擦係合部２６の締結力Ｆの増大にかかわらず、出力部材５の回転トルクをほぼ一定に維持できるように、摩擦係合部２６の締結力Ｆの増大、すなわち駆動カム３４の回転量に応じて、駆動モータ２の出力トルクを徐々に増大させる。

駆動カム３４の回転量と、駆動モータ２の出力トルクの増大量との関係は、予め実験や計算により求めておく。本例では、Ｓ２における駆動カム３４の回転数を、Ｓ１における駆動カム３４の回転数よりも小さくしている。ただし、Ｓ２における駆動カム３４の回転数を、Ｓ１における駆動カム３４の回転数と同じとすることもできるし、Ｓ１における駆動カム３４の回転数よりも大きくすることもできる。

Ｓ２では、より具体的には、駆動カム３４を所定角度だけ回転させると同時に、駆動モータ２の出力トルクを、駆動カム３４の回転量に応じた分だけ増大させる。次のＳ３で、トルクフェーズが終了しているか否かを判定する。

トルクフェーズでは、摩擦係合部２６の締結力Ｆの増大に伴い、摩擦係合部２６に伝達される（摩擦係合部２６を通過する）トルクであるクラッチトルクが増大し、回転伝達状態切換装置８の第２部材７２に前記所定方向と反対方向に加わるトルクが徐々に減少していく。第２部材７２に前記所定方向と反対方向に加わるトルクが徐々に減少して０となった後、第２部材７２に加わるトルクの方向が逆転する（第２部材７２に前記所定方向のトルクが加わる）と、その瞬間に、第２部材７２の前記所定方向への回転が許容され、サンギヤ１０１の回転が許容される。サンギヤ１０１が回転すると、駆動モータ２の出力軸１１の回転数Ｒｓが減少し始める。

本例の２段変速機１では、駆動モータ２の出力軸１１に取り付けられた回転センサの出力信号に基づいて、出力軸１１の回転数Ｒｓが所定値以上減少したと判断される場合に、トルクフェーズが終了したと判定する。この判定は、駆動モータ２の出力軸１１に取り付けられた回転センサに基づいて行う。

出力軸１１の回転数Ｒｓがほぼ一定である、すなわち出力軸１１の回転数Ｒｓの減少量が所定値よりも小さく、トルクフェーズが終了していないと判断された場合、Ｓ２に戻る。

Ｓ３において、出力軸１１の回転数Ｒｓの減少量が所定値以上であり、トルクフェーズが終了していると判定された場合には、イナーシャフェーズ（Ｓ４－１～Ｓ４－３）に移行する。

イナーシャフェーズでは、まず、駆動モータ２の出力トルクを速やかに減少させ、出力軸１１の回転数Ｒｓのさらなる減少を促す（Ｓ４－１）。駆動モータ２の出力トルクの減少量は、出力軸１１の回転数Ｒｓのさらなる減少を促進できる限り、特に限定されるものではない。具体的には、たとえば、駆動モータ２の出力トルクを、０、あるいは、負の値まで減少させることができる。

出力軸１１の回転数Ｒｓが減少し始めたら、入力部材４の回転トルクが、２段変速機１の低減速比モードへの切換完了状態において出力部材５が出力すべき回転トルクである目標トルクとなるよう、駆動モータ２の出力トルクを増大させる（Ｓ４－２）。本例では、高減速比モードから低減速比モードへの切換前後で、出力部材５の回転トルクをほぼ一定としているため、入力部材４の回転トルクが、高減速比モードから低減速比モードへの切換開始時の出力部材５の回転トルクに等しくなるまで、駆動モータ２の出力トルクを増大させる。

駆動モータ２の出力トルクを増大させる速さは、イナーシャフェーズ完了までに、入力部材４の回転トルクを目標トルクまで増大させられるように制御される。本例では、第１摩擦板３０と第２摩擦板３１との間の摩擦係数μと、摩擦係合部２６の入力回転数Ｒｉｎと出力回転数Ｒｏｕｔとの差分（差回転）Ｖとに基づいて、駆動モータ２の出力トルクを制御する。摩擦係合部２６の入力回転数Ｒｉｎは、第１摩擦板３０の回転数であって、本例ではリングギヤ１０２の回転数および入力部材４の回転数と同じである。また、摩擦係合部２６の出力回転数Ｒｏｕｔは、第２摩擦板３１の回転数であって、本例ではサンギヤ１０１の回転数と同じである。

本例の２段変速機１では、出力軸１１の回転数Ｒｓの減少に伴い、入力部材４の回転数が減少し、差回転Ｖが小さくなるにしたがって、駆動モータ２の出力トルクを増大させ、差回転Ｖが０になった時点で、入力部材４の回転トルクが目標トルクになるように制御する。摩擦係数μと差回転Ｖとの関係であるμ－Ｖ特性は、後述する機能により、予め求めておく。

次に、Ｓ４－３では、差回転Ｖが０であるか否かを判定する。本例の２段変速機１では、差回転Ｖが０になり、摩擦係合部２６の入力回転数Ｒｉｎと出力回転数Ｒｏｕｔとが等しくなると、遊星変速機構９は、のり付け状態となり、入力部材４の回転数と、出力部材５の回転数とが等しくなる。

本例では、入力部材４の回転数と、出力部材５の回転数とが等しいか否かを判定することで、差回転Ｖが０であるか否かを判定する。具体的には、入力部材４の回転数と、出力部材５の回転数との差分ΔＲが、所定の範囲内に収まっているか否かを判定する。この判定は、出力軸１１または入力部材４と出力部材５とにそれぞれ取り付けられた回転センサの出力信号に基づいて行われる。

差分ΔＲが、所定の範囲内に収まっていない、すなわち差回転Ｖが０ではないと判定された場合、所定時間経過後、再びＳ４－３を実行する。

差分ΔＲが、所定の範囲内に収まっている、すなわち差回転Ｖが０であると判定された場合、イナーシャフェーズが終了したものと判断し、次のＳ５に移行する。

Ｓ５では、電動アクチュエータ２９により駆動カム３４を、所定の円周方向に関する位相まで回転させ、転動体３６を、駆動カム面４８の第１底部４８ａに位置させ、被駆動カム３５を、駆動カム３４との軸方向間隔が縮まる方向である軸方向他側に向けて変位させる。これにより、押圧部材５８の軸方向片側の端部と、ピストン３２の軸方向他側面との間のピストンクリアランスＣ_ｐを確保する。換言すれば、ピストンクリアランスＣ_ｐを０以上、好ましくは０よりも大きくする。

転動体３６を第１底部４８ａに移動させた後は、終了に進む。以上により、２段変速機１を、高減速比モードから低減速比モードに切り換える。その後は、駆動カム３４の円周方向に関する位相を維持することで、２段変速機１を低減速比モードに維持する。

本例の２段変速機１では、駆動モータ２およびシフトモータ６６を制御することにより、高減速比モードと低減速比モードとを切り換える際にも、出力部材５の回転トルクが（急激）に変化することを防止して変速ショックの発生を防止することができる。ただし、変速ショックの発生を防止するためには、駆動モータ２の出力トルクおよび回転数Ｒｓ、並びに、シフトモータ６６の回転を制御するタイミングが重要になる。

たとえば、駆動カム３４の回転方向に関する位相がクラッチタッチポイントθ_ｆまで達していないにもかかわらず、Ｓ２に移行し、駆動モータ２の出力トルクを増大させてしまうと、図２６（Ｆ）に破線で示すように、出力部材５の回転トルクが不用意に増大してしまう可能性がある。

２段変速機１の使用に伴い、第１摩擦板３０および第２摩擦板３１の摩耗量が増大していくと、摩擦係合装置７を接続モードに切り換えるための、弾性付勢部材２７による、最も軸方向片側の第１摩擦板３０または第２摩擦板３１の軸方向他側への必要押圧量が増大する。

換言すれば、摩擦係合装置７を切断モードに切り換える際の、カム装置２８による、ピストン３２の軸方向片側への必要押圧量が減少する。この結果、駆動カム３４の回転角度θとシフトモータ６６の電流値Ａとの関係は、図２１（ａ）に示す状態から図２１（ｂ）に示す状態へと変化する。すなわち、第１摩擦板３０および第２摩擦板３１の摩耗量が増大すると、クラッチタッチポイントθ_ｆが小さくなる。

図２１（ａ）および図２１（ｂ）は、摩擦係合装置７を接続モードから切断モードに切り換える際の、駆動カム３４の回転角度θとシフトモータ６６の出力トルクＴおよび電流値Ａとの関係を示す線図である。図２１（ａ）は、第１摩擦板３０および第２摩擦板３１が摩耗していない新品時の場合を示し、図２１（ｂ）は、第１摩擦板３０および第２摩擦板３１の摩耗が大幅に進行した場合を示している。

第１摩擦板３０および第２摩擦板３１の摩耗量が増大すると、ピストンタッチポイントθ_ｐも小さくなる。ピストンタッチポイントθ_ｐは、摩擦係合部２６を接続状態から切断状態に切り換える方向に駆動カム３４を回転させる場合に、弾性付勢部材２７が、第１摩擦板３０と第２摩擦板３１とを互いに押し付け合う力を解除する方向に押圧され始める点である。換言すれば、ピストンタッチポイントθ_ｐは、摩擦係合部２６を切断状態から接続状態に切り換える方向に駆動カム３４を回転させる場合に、押圧部材５８の軸方向片側の端部と、ピストン３２の軸方向他側面との間のピストンクリアランスＣ_ｐ（図２２参照）が生じ始める点である。

本例の２段変速機１は、第１摩擦板３０および第２摩擦板３１の摩耗にかかわらず、変速ショックを防止するための機能を備える。具体的には、本例の２段変速機１は、ピストンタッチポイントθ_ｐを検出する第１の機能と、クラッチタッチポイントθ_ｆを検出する第２の機能と、高減速比モードと低減速比モードとを切り換える際に、駆動カム３４の回転量を、ピストンタッチポイントθ_ｐおよび／またはクラッチタッチポイントθ_ｆに基づいて調整する第３の機能とを備える。

図２１（ａ）および図２１（ｂ）からも明らかなとおり、摩擦係合装置７のモード切換時、シフトモータ６６の出力トルクＴと、シフトモータ６６の電流値Ａとは、同じ傾向で変化する。本例の２段変速機１は、ピストンタッチポイントθ_ｐおよびクラッチタッチポイントθ_ｆを、摩擦係合装置７を接続モードから切断モードに切り換える際のシフトモータ６６の電流値Ａに基づいて検出する。

摩擦係合装置７が接続モードに切り換えられた状態では、カム装置２８の転動体３６は、駆動カム面４８の第１底部４８ａに位置する。この状態では、図２２に示すように、押圧部材５８の軸方向片側の端部と、ピストン３２の軸方向他側面との間にピストンクリアランスＣ_ｐが存在している。このピストンクリアランスＣ_ｐの存在に基づいて、ピストン３２の軸方向他側への変位が許容されている。したがって、弾性部材３３が弾性的に復元しようとする力により、ピストン３２が軸方向他側に弾性的に押圧され、該ピストン３２により、最も軸方向片側の第１摩擦板３０または第２摩擦板３１を軸方向他側に向けて押圧されることで、第１摩擦板３０と第２摩擦板３１とが互いに押し付け合う。

摩擦係合装置７を接続モードから切断モードに切り換えるには、シフトモータ６６への通電に基づき、駆動カム３４を前記所定方向に回転させ、第１底部４８ａからの転動体３６の乗り上げ量を増大させていく。このとき、シフトモータ６６の電流値Ａは、一時的に流れる起動電流を除き、ほぼ一定となる（図２１（ａ）および図２１（ｂ）中の範囲α）。

第１底部４８ａからの転動体３６の乗り上げ量を増大させることで、押圧部材５８を軸方向片側に向けて移動させていくと、図２３に示すように、押圧部材５８の軸方向片側の端部が、ピストン３２の軸方向他側面に接触する。換言すれば、ピストンクリアランスＣ_ｐが０になる。

図２３に示す状態から、さらにシフトモータ６６により、駆動カム３４を前記所定方向に回転駆動すると、被駆動カム３５により、押圧部材５８を介して、ピストン３２が、弾性部材３３の弾性復元力に抗して、軸方向片側に向けて押圧される。この状態では、弾性部材３３の弾性復元力の一部が、押圧部材５８およびスラスト軸受５７を介して、カム装置２８により支承され、かつ、残りが、摩擦係合部２６と回転伝達状態切換装置８とを介して固定部分１０により支承される。

ピストン３２が軸方向片側に向けて押圧されていくと、主に第２摩擦板３１および弾性部材３３の弾性復元力に基づいて、第１摩擦板３０と第２摩擦板３１とを互いに押し付け合う力が徐々に低下していく。すなわち、摩擦係合部２６の締結力Ｆが徐々に低下していく。

摩擦係合部２６の締結力Ｆを徐々に低下させていく間、シフトモータ６６の電流値Ａは、ほぼ一定の増加率（傾き）で増加していく（図２１（ａ）および図２１（ｂ）中の範囲β）。すなわち、範囲βにおける電流値Ａの増加率は、範囲αにおける電流値Ａの増加率よりも大きくなっている。

本例の２段変速機１では、第１の機能により、該摩擦係合装置７を接続モードから切断モードに切り換えるべく、シフトモータ６６に通電を開始した後、シフトモータ６６の電流値Ａが、所定の第１閾値以上の増加率で増大し始めるときの駆動カム３４の回転方向に関する位相（基準位置（たとえば、転動体３６が凹部の底部に位置する初期位置）からの回転角度）θを、ピストンクリアランスＣ_ｐが０になるピストンタッチポイントθ_ｐとして検出する。第１閾値は、予め実験やシミュレーションなどによって求めることができる。

電流値Ａの増加率は、駆動カム３４の単位回転角度Δθ当たりの電流値Ａの増加量ΔＡである。なお、駆動カム３４を一定の回転速度で前記所定方向に回転させる場合、単位時間当たりの電流値Ａの増加量ΔＡを判定に使用することもできる。

摩擦係合部２６の締結力Ｆが徐々に低下していき、該締結力Ｆが０になると、その瞬間から、図２４に示すように、ピストン３２の軸方向他側の端部と、最も軸方向片側に位置する第１摩擦板３０または第２摩擦板３１との間にクラッチクリアランスＣ_ｆが生じ始める。クラッチクリアランスＣ_ｆが生じ始めると、弾性部材３３の弾性復元力のほぼすべてを、押圧部材５８およびスラスト軸受５７を介して、カム装置２８により支承することになる。

このようにクラッチクリアランスＣ_ｆが生じ始めた後は、シフトモータ６６の電流値Ａは、緩やかに、かつ、対数的に増加する（図２１（ａ）および図２１（ｂ）中の範囲γ）。すなわち、範囲γにおける電流値Ａの増加率は、範囲βにおける電流値Ａの増加率よりも小さくなっている。

本例の２段変速機１では、第２の機能により、摩擦係合装置７を接続モードから切断モードに切り換える際、駆動カム３４の回転方向に関する位相がピストンタッチポイントθ_ｐを超えた後、シフトモータ６６の電流値Ａの増加率が、所定の第２閾値以下となったときの駆動カム３４の回転方向に関する位相θを、クラッチクリアランスＣ_ｆが０になるクラッチタッチポイントθ_ｆとして検出する。なお、第２閾値は、第１閾値よりも小さい。第２閾値は、予め実験やシミュレーションなどによって求めることができる。

ピストンタッチポイントθ_ｐおよびクラッチタッチポイントθ_ｆの検出は、２段変速機１を搭載した自動車の走行に支障がない限り、任意のタイミングで実施することができる。具体的には、たとえば、イグニッションキーをＯＮした直後や、キックダウン加速中やエンジンブレーキ作動時のように、２段変速機１を低減速比モードから高減速比モードに切り換えるときなどのタイミングで実施することができる。

ただし、上記操作を車両の走行中に実施しようとした場合、駆動カム３４を任意の回転速度で駆動することができないなどの問題がある。このため、ピストンタッチポイントθ_ｐおよびクラッチタッチポイントθ_ｆの検出は、イグニッションキーをＯＮした直後などの車両停止中に実施することが好ましい。なお、ピストンタッチポイントθ_ｐおよびクラッチタッチポイントθ_ｆの検出は、該検出を実行できるタイミングで、毎回実行することができるし、前回の実行時から所定の時間を経過している場合に実行することもできる。

本例の２段変速機１は、高減速比モードと低減速比モードとを切り換える際に、減速機６７を介してシフトモータ６６により回転駆動する駆動カム３４の回転量を、第１の機能により検出したピストンタッチポイントθ_ｐおよび／または第２の機能により検出したクラッチタッチポイントθ_ｆに基づいて調整する。具体的には、たとえば、高減速比モードから低減速比モードへの切換前後で、出力部材５の回転トルクをほぼ一定に維持する場合、Ｓ１において、駆動カム３４の回転方向に関する位相の目標値として、第２の機能により検出したクラッチタッチポイントθ_ｆを使用する。

本例の２段変速機１では、第１摩擦板３０および第２摩擦板３１の摩耗に伴って、ピストンタッチポイントθ_ｐおよびクラッチタッチポイントθ_ｆが初期位置から変化した場合でも、修正後のピストンタッチポイントθ_ｐおよびクラッチタッチポイントθ_ｆに基づいて、変速制御を実施することができる。このため、本例の２段変速機１によれば、第１摩擦板３０および第２摩擦板３１の摩耗にかかわらず、変速ショックの発生を防止することができる。

本例の２段変速機１は、所定の学習開始条件が満たされていることを条件に、第１のモード（本例では、低減速比モード）と第２のモード（本例では、高減速比モード）との間でモード切換を実施し、該モード切換中のイナーシャフェーズにおいて、駆動モータ２の出力トルクと、駆動モータ２の出力軸１１の角加速度とに基づいて、第１摩擦板３０と第２摩擦板３１との間の摩擦係数を算出することで、該摩擦係数と、前記いずれか２つの要素（本例では、サンギヤ１０１とリングギヤ１０２）の回転数の差である差回転との関係であるμ－Ｖ特性を得る（μ－Ｖ特性の学習方法を実行する）機能を有する。

本例の２段変速機１は、第１のモード（本例では、低減速比モード）と第２のモード（本例では、高減速比モード）との間でモードを切り換える際に、前記学習機能により得た前記μ－Ｖ特性に基づいて、駆動モータ２の出力トルクおよび第１摩擦板３０と第２摩擦板３１とを互いに押し付け合う力の大きさを制御する（２段変速機１の変速制御方法を実行する）機能を有する。

摩擦係合部２６のμ－Ｖ特性は、潤滑油の油温および第１摩擦板３０と第２摩擦板３１との接触部（摺動部）の表面温度などの使用環境の変化や、経年劣化などに伴って変化する。本例の２段変速機１は、所定の学習開始条件が満たされていることを条件に摩擦係合部２６のμ－Ｖ特性を得る学習機能を実行し、かつ、高減速比モードと低減速比モードとを切り換える際に、学習機能により得たμ－Ｖ特性に基づいて、トルクフェーズにおける駆動モータ２の出力トルク、および、イナーシャフェーズにおける第１摩擦板３０と第２摩擦板３１とを互いに押し付け合う力の大きさ、すなわち摩擦係合部２６の締結力Ｆを制御する変速制御機能を実行する。

本例の２段変速機１の学習機能では、前記いずれか２つの要素（本例では、サンギヤ１０１とリングギヤ１０２）の回転数の差である差回転として、摩擦係合部２６への入力回転数と出力回転数との差分（第１摩擦板３０の回転数と第２摩擦板３１の回転数との差分、差回転）Ｖを用いる。

学習開始条件は、２段変速機１を搭載した自動車の走行に支障がなく、該２段変速機１を高減速比モードと低減速比モードとの間でモードを切り換えることができる限り、任意の条件とすることができる。たとえば、自動車の走行中であって、２段変速機１を、高減速比モードから低減速比モードに切り換えるとき、または、低減速比モードから高減速比モードに切り換えるときなどに実施することができる。

μ－Ｖ特性の学習機能は、該学習機能を実行できるタイミングで、毎回実行することができる。あるいは、前回の実行時から所定の時間を経過したこと、および／または、潤滑油の油温や第１摩擦板３０と第２摩擦板３１との摺接部の表面温度、外気温などが所定温度以上変化するなどの使用環境に変化があったことなどを、学習開始条件に含むこともできる。

学習機能を実行するタイミングとしては、所定の学習条件が満たされたことを前提に、高減速比モードと低減速比モードとの間でのモード切換の直前、すなわち、該学習機能の実行開始後に、該モード切換が開始されるようにする、あるいは、該モード切換の直後、すなわち、該モード切換が開始された直後に、該学習機能が実行されるようにすることができる。

具体的には、前記モード切換の前後において、出力部材５の回転トルクおよび回転数Ｒｏｕｔをほぼ一定に維持できるように、高減速比モードと低減速比モードとの間でのモード切り換えが実行される。μ－Ｖ特性の学習は、高減速比モードから低減速比モードへの切換中、および／または、低減速比モードから高減速比モードへの切換中のイナーシャフェーズにおいて行われる。以下では、高減速比モードから低減速モードへの切換中のイナーシャフェーズにおいて、μ－Ｖ特性の学習を行う場合について説明する。

高減速比モードから低減速比モードへの切り換えが開始され、駆動カム３４の回転方向に関する位相θがクラッチタッチポイントθ_ｆまで移動する。その後、駆動カム３４の回転方向に関する位相θが増加していくと、トルクフェーズとイナーシャフェーズとを順に経て、２段変速機１が低減速比モードに切り換えられる。

図２６に示すように、トルクフェーズにおいては、差回転Ｖは変化せず、一定に維持されるのに対し、摩擦係合部２６に伝達される（摩擦係合部２６を通過する）クラッチトルクＴｃｌは増大していく。

イナーシャフェーズにおいては、クラッチトルクＴｃｌは変化せず、一定に維持されるのに対し、駆動モータ２の出力軸１１の回転数Ｒｓが減少し始める。出力軸１１の回転数Ｒｓが減少すると、入力部材４の回転数Ｒｉｎが減少するため、摩擦係合部２６の入力回転数Ｒｉｎと出力回転数Ｒｏｕｔの差分である差回転Ｖが減少していく。

差回転Ｖが減少し始めたこと、すなわち差回転Ｖの単位時間当たりの変化量ｄＶ／ｄｔが所定の閾値を超えたことを条件に、イナーシャフェーズが開始されたと判断することができる。具体的には、本例では、駆動モータ２の出力軸１１に取り付けられた回転センサの出力信号に基づいて、該出力軸１１の回転数Ｒｓが所定値以上減少したと判断される場合に、イナーシャフェーズが開始されたと判定する。

イナーシャフェーズにおいては、入力部材４の回転トルクＴｉｎと、入力部材４の角加速度ｄω_ｉｎ／ｄｔとに基づいてクラッチトルクＴｃｌを算出する。さらに、クラッチトルクＴｃｌとクラッチ荷重Ｆｃｌとに基づいて、第１摩擦板３０と第２摩擦板３１との間の摩擦係数μを算出し、該摩擦係数μと差回転Ｖとの関係であるμ－Ｖ特性を求める。

本例の２段変速機１では、イナーシャフェーズにおけるクラッチトルクＴｃｌ［Ｎ・ｍ］は、次の（１）式により求めることができる。

（１）式中、αは、遊星変速機構９の減速比（＝サンギヤ１０１の歯数／リングギヤ１０２の歯数）を表す。Ｉ_ｉｎは、入力部材４に接続された部分のイナーシャ（慣性モーメント）を表す。入力部材４に接続された部分とは、摩擦係合装置７のモードおよび回転伝達状態切換装置８のモードにかかわらず、入力部材４と一体的に回転する部分である。すなわち、Ｉ_ｉｎは、入力部材４とリングギヤ１０２と複数の第１摩擦板３０とからなる結合体のイナーシャである。

Ｉ_ｓｕｎは、サンギヤ１０１に接続された部分のイナーシャを表す。サンギヤ１０１に接続された部分は、摩擦係合装置７のモードおよび回転伝達状態切換装置８のモードにかかわらず、サンギヤ１０１が回転する時には、該サンギヤ１０１と一体的に回転し、かつ、サンギヤ１０１が回転しない時には、回転しない部分である。すなわち、Ｉ_ｓｕｎは、回転部材６とサンギヤ１０１と複数の第２摩擦板３１と第１部材７１とからなる結合体のイナーシャである。

イナーシャフェーズにおけるクラッチトルクＴｃｌは、次の（２）によっても求めることができる。

（２）式中、Ｆｃｌは、第１摩擦板３０と第２摩擦板３１とが互いに押し付け合う力、すなわちクラッチ荷重を表す。クラッチ荷重Ｆｃｌは、駆動カム３４の回転方向に関する位相θとの関係で、工場出荷時、または、２段変速機１を搭載した自動車の出荷時および／もしくは点検時などに、予め実験や計算により求めておくことができる。

Ｒｃｌは、摩擦係合部２６の有効半径を表す。有効半径Ｒｃｌは、第１摩擦板３０と第２摩擦板３１との摺接部の外径と内径との和の１／４とすることもできるし、第１摩擦板３０と第２摩擦板３１との摺接部の径方向外側部分の面積と径方向内側部分の面積とが等しくなる半径とすることもできる。

（２）式を変形すると、次の（３）式が得られる。

さらに（３）式に（１）式を代入することにより、摩擦係数μは、次の（４）式で表すことができる。

（４）式中、入力部材４の回転トルクＴｉｎは、駆動モータ２で発生するトルクの指示値（制御値）Ｔｍｏｔに基づいて求めることができる。すなわち、入力部材４の回転トルクＴｉｎは、次の（５）式により求めることができる。

（５）式中、βは、駆動歯車１２と入力歯車１３との間の減速比（＝入力歯車１３の歯数／駆動歯車１２の歯数）を表す。

（４）式中、入力部材４の角加速度ｄω_ｉｎ／ｄｔは、入力部材４または駆動モータ２の出力軸１１に取り付けられた回転速度センサの出力信号に基づいて求めることができる。クラッチ荷重Ｆｃｌは、駆動カム３４の回転方向に関する位相θに基づいて、予め実験や計算により求めておいた関係から推定することができる。

以上のように、イナーシャフェーズにおいては、入力部材４の回転トルクＴｉｎと、入力部材４の角加速度ｄω_ｉｎ／ｄｔとに基づいてクラッチトルクＴｃｌを算出することができ、さらに、クラッチトルクＴｃｌとクラッチ荷重Ｆｃｌとに基づいて、第１摩擦板３０と第２摩擦板３１との間の摩擦係数μを算出することができる。

差回転Ｖは、入力部材４と出力部材５とにそれぞれ取り付けられた回転速度センサの出力信号に基づいて求めることができる。

本例の２段変速機１では、高減速比モードから低減速比モードへの切換中のイナーシャフェーズにおいて、所定の時間間隔ごとに、摩擦係数μと差回転Ｖとを求めることで、図４２に示すようなμ－Ｖ特性を求めることができる。μ－Ｖ特性は、マップまたは式として、図示しない制御器のメモリに記憶される。

実際には、クラッチ荷重Ｆｃｌも、第１摩擦板３０および第２摩擦板３１の摩耗や、弾性部材３３およびリターンスプリング７０の劣化などの影響によって経年変化する。ただし、本例の２段変速機１では、（４）式および（５）式に示すように、工場出荷時、または、２段変速機１を搭載した自動車の出荷時および／もしくは点検時などに、予め実験や計算により求めておいたクラッチ荷重Ｆｃｌに基づいて、摩擦係数μを求めている。このため、クラッチ荷重Ｆｃｌの経年変化による影響も含んだμ－Ｖ特性を得ることができる。

以上の説明では、高減速比モードから低減速モードへの切換中のイナーシャフェーズにおいて、μ－Ｖ特性の学習を行う場合について説明したが、μ－Ｖ特性の学習は、低減速比モードから高減速比モードへの切換中のイナーシャフェーズにおいて行うこともできる。

本例の２段変速機１の変速制御機能により、高減速比モードと低減速比モードとを切り換える際の、トルクフェーズにおける駆動モータ２の出力トルク、および、イナーシャフェーズにおける摩擦係合部２６の締結力Ｆを、学習機能により求めたμ－Ｖ特性に基づいて制御して、出力部材５の回転トルクを制御することができる。摩擦係合部２６の締結力Ｆを制御するため、具体的には、シフトモータ６６を制御することで、駆動カム３４の回転を制御する。

本例の２段変速機１は、摩擦係合部２６の摩擦係数μが、使用環境の変化や経年劣化などの影響によって変化した場合でも、該影響による変動分を補正したμ－Ｖ特性に基づいて、変速制御を実施することができる。このため、本例の２段変速機１によれば、使用環境の変化や経年劣化などの摩擦係数μへの影響にかかわらず、変速ショックの発生を防止することができる。

本例の２段変速機１では、高減速比モードから低減速比モードへの切り換え途中に、減速比切換モードを経由しているため、モード切り換えに伴う変速ショックを抑えつつ、トルク損失を抑えることができる。この理由について、図２７および図２８を参照しつつ説明する。

図２７は、比較例の２段変速機の一部を示している。比較例の２段変速機は、入力部材４と回転部材６との相対回転の可否、換言すればリングギヤ１０２とサンギヤ１０１との相対回転の可否を切り換える第１の摩擦係合装置１０５と、固定部分１０に対する回転部材６の回転の可否、換言すればサンギヤ１０１の回転の可否を切り換える第２の摩擦係合装置１０６とを備える。すなわち、比較例の２段変速機は、本例の２段変速機の回転伝達状態切換装置８に代えて、第１摩擦板３０と第２摩擦板３１とを押し付けたり離隔させたりすることでモードを切り換える、第２の摩擦係合装置１０６を採用している。

比較例では、電動アクチュエータによりカム装置２８ｚの駆動カム３４ｚを回転駆動し、第１の被駆動カム１０７と第２の被駆動カム１０８とを軸方向に変位させることに基づいて、第１の摩擦係合装置１０５のモードと第２の摩擦係合装置１０６のモードとを切り換える。第１の被駆動カム１０７と第２の被駆動カム１０８とは、駆動カム３４ｚの回転に伴って互いに異なる位相で変位する（軸方向に関して互いに反対方向に変位（進退）する）。

比較例の２段変速機において、減速比が大きい高減速比モードから減速比が小さい低減速比モードへの切換中は、図２８に示すように、第１の摩擦係合装置１０５の締結力が徐々に大きくなり、かつ、第２の摩擦係合装置１０６の締結力が徐々に小さくなる。このため、高減速比モードから低減速比モードへの切換中に、第２の摩擦係合装置１０６の締結力が徐々に小さくなって十分ではなくなると、サンギヤ１０１がプラネタリギヤ１０４の公転に引き摺られ、回転部材６と固定部分１０との間でトルクの損失が発生する。

比較例の２段変速機においても、第１の摩擦係合装置１０５の締結力が徐々に大きくなることに伴い、サンギヤ１０１に前記所定方向と反対方向に加わるトルクが徐々に減少して０となった後、サンギヤ１０１に加わるトルクの向きが逆転する。しかしながら、比較例の２段変速機では、サンギヤ１０１に加わるトルクの向きが逆転し、プラネタリギヤ１０４の公転方向とサンギヤ１０１の回転方向とが一致した瞬間には、第２の摩擦係合装置１０６の締結力は十分に大きくすることができない。このため、サンギヤ１０１は、固定部分１０に対して引き摺られ、サンギヤ１０１と固定部分１０との間でトルクの損失が発生する。

本例の２段変速機１では、駆動カム３４の回転に基づいて、高減速比モードから低減速比モードに切り換えるべく、摩擦係合装置７を切断モードから接続モードへと切り換え始めるよりも前に、回転伝達状態切換装置８をワンウェイクラッチモードとしている。このため、摩擦係合装置７を切断モードから接続モードへ切り換えるべく、摩擦係合部２６の締結力Ｆを徐々に大きくし、サンギヤ１０１に加わるトルクの方向が逆転した瞬間に、サンギヤ１０１の前記所定方向への回転を許容できるようにしている。このため、モード切り換えに伴う変速ショックを抑えつつ、２段変速機１におけるトルク損失を抑えることができる。

減速比切換モードにおける、入力部材４と出力部材５との間の減速比は、摩擦係合部２６の締結力Ｆが、第１摩擦板３０の軸方向両側面と第２摩擦板３１の軸方向両側面との当接部においてトルクの損失が生じない程度に小さい状態では、高減速比モードにおける減速比と同じである。一方、摩擦係合部２６の締結力Ｆが、第１摩擦板３０の軸方向両側面と第２摩擦板３１の軸方向両側面との当接部で滑りを生じることなくトルクを伝達できる程度の大きさまで増大した状態では、低減速比モードにおける減速比と同じ、すなわち１である。

摩擦係合部２６の締結力Ｆが、第１摩擦板３０の軸方向両側面と第２摩擦板３１の軸方向両側面との当接部において滑りを生じる程度の状態では、入力部材４と出力部材５との間の減速比は、入力トルクの大きさや回転速度などに応じた値となる。

入力部材４が正転方向に回転している状態であって、高減速比モードから減速比切換モードへの切換中においては、回転伝達状態切換装置８の第２部材７２には、前記所定方向と反対方向にトルクが加わる。ここで、回転伝達状態切換装置８においては、第２部材７２の前記所定方向と反対方向への回転は、ロックモードからワンウェイクラッチモードへの切り換え途中においても阻止される。すなわち、高減速比モードから減速比切換モードへの切換中における、入力部材４と出力部材５との間の減速比は、高減速比モードにおける減速比と同じである。

入力部材４が正転方向に回転している場合であって、減速比切換モードから低減速比モードへの切換中においては、回転伝達状態切換装置８の第２部材７２には、前記所定方向にトルクが加わる。ここで、回転伝達状態切換装置８においては、第２部材７２の前記所定方向への回転は、ワンウェイクラッチモードからフリーモードへの切り換え途中においても許容される。

入力部材４が逆転方向に回転する場合、すなわち本例の２段変速機１を搭載した自動車の後退時に、車両が高速で走行することはほとんどない。このため、入力部材４が逆転方向に回転している場合に、高減速比モードから低減速比モードへの切換時に、正転方向への回転時のように、摩擦係合装置７をワンウェイクラッチモードにすることで、サンギヤ１０１に加わるトルクの方向が逆転した瞬間に、該サンギヤ１０１の回転を許容する減速比切換モードに切り換える必要性は乏しい。

入力部材４が正転方向に回転する場合であっても、低減速比モードから高減速比モードへの切換時は、主に車両は減速状態にある。この場合、入力部材４から出力部材５への動力の伝達は行われないため、２段変速機１を減速比切換モードに切り換える必要性は乏しい。

本例の２段変速機１によれば、トルクの伝達効率を良好に確保することができる。この理由について、次に説明する。

カム装置２８が押圧力を発生した状態、すなわち被駆動カム３５により、スラスト軸受５７と押圧部材５８とを介して、ピストン３２を軸方向片側に向けて押圧した状態（図２（ｂ）に示す状態）では、スラスト軸受５７に軸方向片側を向いた力が加わる。また、被駆動カム３５によりピストン３２を軸方向片側に向けて押圧することに伴う反力が、転動体３６と駆動カム３４とを介して、ラジアル軸受３８に軸方向他側に向けて加わる。

スラスト軸受５７を構成する軸方向片側の軌道輪５９ａは、押圧部材５８とピストン３２とを介して回転部材６に支持され、かつ、軸方向他側の軌道輪５９ｂは、カム装置２８とアンギュラ玉軸受３９と筒状部材３７とを介して固定部分１０に支持されている。また、ラジアル軸受３８を構成する内輪４２は、回転部材６に外嵌固定され、かつ、外輪４３は、筒状部材３７とアンギュラ玉軸受３９とを介して、カム装置２８の駆動カム３４に支持されている。

本例の２段変速機１では、カム装置２８が押圧力を発生した状態、すなわちピストン３２が軸方向片側に向けて押圧され、弾性部材３３の軸方向寸法が弾性的に縮まり、第１摩擦板３０と第２摩擦板３１とが互いに押し付け合う力を解除されて摩擦係合装置７が切断された状態においては、回転伝達状態切換装置８がロックモードになる。摩擦係合装置７が切断され、かつ、回転伝達状態切換装置８がロックモードに切り換わった高減速比モードでは、固定部分１０に対する回転部材６の相対回転が阻止される。

この状態では、スラスト軸受５７を構成する軸方向片側の軌道輪５９ａと軸方向他側の軌道輪５９ｂとは相対回転せず、かつ、ラジアル軸受３８を構成する内輪４２と外輪４３とは相対回転しない。要するに、スラスト軸受５７およびラジアル軸受３８に軸方向（図２（ｂ）の左右方向）の力が加わり、転がり抵抗が大きくなった状態では、スラスト軸受５７を構成する軸方向片側の軌道輪５９ａと軸方向他側の軌道輪５９ｂとは相対回転せず、かつ、ラジアル軸受３８を構成する内輪４２と外輪４３とは相対回転しない。このため、スラスト軸受５７およびラジアル軸受３８でのトルク損失の発生を防止することができる。

カム装置２８が発生した押圧力は、被駆動カム３５から、押圧部材５８およびスラスト軸受５７とピストン３２と弾性部材３３とを介して、回転部材６に軸方向片側向きに加わる。これに対して、カム装置２８が押圧力を発生することに伴う反力は、駆動カム３４から、ラジアル軸受３８を介して、回転部材６に軸方向他側向きに加わる。このように、カム装置２８が押圧力を発生することに伴う軸方向の力は、回転部材６内で打ち消し合う（相殺される）。

回転伝達状態切換装置８がフリーモードに切り換わり、固定部分１０に対する回転部材６の相対回転が許容された状態（図２（ａ）に示す状態）においては、摩擦係合装置７は接続されており、カム装置２８は押圧力を発生していない。この状態では、スラスト軸受５７およびラジアル軸受３８に、カム装置２８が押圧力を発生することに伴う軸方向（図２（ａ）の左右方向）の力が加わっていないため、スラスト軸受５７およびラジアル軸受３８の転がり抵抗が徒に大きくなることはなく、トルク損失が過度に大きくなることもない。

本例の２段変速機１では、モード切換中の短い時間を除き、カム装置２８が押圧力を発生することに伴う軸方向の力が加わり、転がり抵抗が大きくなった状態で、スラスト軸受５７およびラジアル軸受３８が回転することはない。したがって、スラスト軸受５７およびラジアル軸受３８での過大なトルク損失の発生を防止することができて、２段変速機１のトルクの伝達効率を良好に確保することができる。

ただし、本開示の２段変速機は、ワンウェイクラッチモードを有しない、すなわちフリーモードおよびロックモードのみを有する回転伝達状態切換装置を備える構造に適用することもできる。このような変形例では、高減速比モードから低減速比モードに切り換える際、図２９に示すように、回転伝達状態切換装置をロックモードからフリーモードに切り換えた後で、摩擦係合装置を切断モードから接続モードに切り換える。

［第２例］
図３０は、本開示の実施の形態の第２例を示している。本例の２段変速機１ａは、第１例の２段変速機１から、摩擦係合装置７ａの配置のみ変更している。具体的には、本例では、摩擦係合装置７ａは、サンギヤ１０１とキャリア１０３との間に配置されている。

本例の２段変速機１ａでは、回転伝達状態切換装置８をフリーモードとし、かつ、摩擦係合装置７ａを接続モードとすることで、２段変速機１ａを第１のモードに切り換えると、遊星変速機構９は、全体が一体となって回転する、のり付け状態となる。すなわち、入力部材４に入力されたトルクは、増大されずに、そのまま出力部材５に伝達される。

これに対して、回転伝達状態切換装置８をロックモードとし、かつ、摩擦係合装置７ａを切断モードとすることで、２段変速機１ａを第２のモードに切り換えると、入力部材４に入力されたトルクは、遊星変速機構９で増大されてから出力部材５に伝達される。具体的には、入力部材４の回転トルクは、入力部材４、リングギヤ１０２、プラネタリギヤ１０４の自転運動、サンギヤ１０１との噛合に基づくプラネタリギヤ１０４の公転運動、キャリア１０３、および出力部材５の順に伝達されて、出力部材５から取り出される。

本例では、第１のモードが、入力部材４と出力部材５との間の減速比が小さい低減速比モードに相当し、かつ、第２のモードが、低減速比モードに比べて減速比が大きい高減速比モードに相当する。

本例の２段変速機１ａにおいても、高減速比モードと低減速比モードとの間でのモード切換中のイナーシャフェーズにおいて、所定の時間間隔ごとに、摩擦係数μと差回転Ｖとを求めることで、μ－Ｖ特性を求めることができる。本例の２段変速機１ａでは、摩擦係数μは、次の（６）式により求めることができる。

本例の２段変速機１ａも、高減速比モードと低減速比モードとを切り換える際、トルクフェーズにおける駆動モータ２の出力トルク、および、イナーシャフェーズにおける摩擦係合部２６の締結力Ｆを、学習機能により求めたμ－Ｖ特性に基づいて制御することができ、使用環境の変化や経年劣化などの摩擦係数μへの影響にかかわらず、変速ショックの発生を防止することができる。第２例のその他の部分の構成および作用効果は、第１例と同様である。

［第３例］
図３１は、本開示の実施の形態の第３例を示している。本例の２段変速機１ｂも、第１例の２段変速機１および第２例の２段変速機１ａから、摩擦係合装置７ｂの配置のみ変更している。具体的には、本例では、摩擦係合装置７ｂは、リングギヤ１０２とキャリア１０３との間に配置されている。

本例の２段変速機１ｂを第１のモードに切り換えると、遊星変速機構９は、のり付け状態となり、入力部材４に入力されたトルクは、増大されずに、そのまま出力部材５に伝達される。これに対して、２段変速機１ｂを第２のモードに切り換えると、入力部材４に入力されたトルクは、遊星変速機構９で増大されてから出力部材５ｂに伝達される。

本例の２段変速機１ｂにおいても、第２のモードである高減速比モードと、第１のモードである低減速比モードとの間でのモード切換中のイナーシャフェーズにおいて、所定の時間間隔ごとに、摩擦係数μと差回転Ｖとを求めることで、μ－Ｖ特性を求めることができる。本例の２段変速機１ｂでは、摩擦係数μは、次の（７）式により求めることができる。

第３例のその他の部分の構成および作用効果は、第１例および第２例と同様である。

［第４例］
図３２は、本開示の実施の形態の第４例を示している。本例の２段変速機１ｃでは、入力部材４ａが、遊星変速機構９のサンギヤ１０１にトルク伝達を可能に接続され、かつ、出力部材５ａが、キャリア１０３にトルク伝達を可能に接続されている。摩擦係合装置７ｃは、サンギヤ１０１とキャリア１０３との間に配置され、かつ、回転伝達状態切換装置８ａは、固定部分１０とリングギヤ１０２との間に配置されている。

本例の２段変速機１ｃを、回転伝達状態切換装置８をフリーモードとし、かつ、摩擦係合装置７ｃを接続モードとすることで、２段変速機１ｃを第１のモードに切り換えると、遊星変速機構９は、のり付け状態となる。すなわち、入力部材４ａに入力されたトルクは、そのまま出力部材５ａに伝達される。

回転伝達状態切換装置８ａをロックモードとし、かつ、摩擦係合装置７ｃを切断モードとすることで、２段変速機１ｃを第２のモードに切り換えると、入力部材４ａに入力されたトルクは、遊星変速機構９で増大されてから出力部材５ａに伝達される。具体的には、入力部材４ａの回転トルクは、入力部材４ａ、サンギヤ１０１、プラネタリギヤ１０４の自転運動、リングギヤ１０２との噛合に基づくプラネタリギヤ１０４の公転運動、キャリア１０３、および出力部材５ａの順に伝達されて、出力部材５ａから取り出される。

本例の２段変速機１ｃにおいても、第２のモードである高減速比モードから第１のモードである低減速比モードへの切換中のイナーシャフェーズにおいて、所定の時間間隔ごとに、摩擦係数μと差回転Ｖとを求めることで、μ－Ｖ特性を求めることができる。本例の２段変速機１ｃでは、摩擦係数μは、次の（８）式により求めることができる。

（８）式中のＩ_ｒｉｎｇは、リングギヤ１０２に接続された部分のイナーシャを表す。リングギヤ１０２に接続された部分は、摩擦係合装置７ｃのモードおよび回転伝達状態切換装置８ａのモードにかかわらず、リングギヤ１０２が回転する時には、該リングギヤ１０２と一体的に回転し、かつ、リングギヤ１０２が回転しない時には、回転しない部分である。第４例のその他の部分の構成および作用効果は、第１例と同様である。

［第５例］
図３３は、本開示の実施の形態の第５例を示している。本例の２段変速機１ｄは、第４例の２段変速機１ｃから、摩擦係合装置７ｄの配置のみ変更している。具体的には、本例では、摩擦係合装置７ｄは、リングギヤ１０２とキャリア１０３との間に配置されている。

本例の２段変速機１ｄにおいても、第２のモードである高減速比モードと、第１のモードである低減速比モードとの間でのモード切換中のイナーシャフェーズにおいて、所定の時間間隔ごとに、摩擦係数μと差回転Ｖとを求めることで、μ－Ｖ特性を求めることができる。本例の２段変速機１ｄでは、摩擦係数μは、次の（９）式により求めることができる。

第５例のその他の部分の構成および作用効果は、第１例および第４例と同様である。

［第６例］
図３４は、本開示の実施の形態の第６例を示している。本例の２段変速機１ｅでは、第４例の２段変速機１ｃおよび第５例の２段変速機１ｄから、摩擦係合装置７ｅの配置のみ変更している。具体的には、本例では、摩擦係合装置７ｅは、サンギヤ１０１とリングギヤ１０２との間に配置されている。

本例の２段変速機１ｅにおいても、第２のモードである高減速比モードと、第１のモードである低減速比モードとの間でのモード切換中のイナーシャフェーズにおいて、所定の時間間隔ごとに、摩擦係数μと差回転Ｖとを求めることで、μ－Ｖ特性を求めることができる。本例の２段変速機１ｅでは、摩擦係数μは、次の（１０）式により求めることができる。

第６例のその他の部分の構成および作用効果は、第１例および第４例と同様である。

［第７例］
図３５は、本開示の実施の形態の第７例を示している。本例の２段変速機１ｆにおいては、遊星変速機構９ａは、ダブルピニオン式の遊星歯車機構により構成されている。すなわち、遊星変速機構９ａは、サンギヤ１０１ａに噛合させた内径側の複数個のプラネタリギヤ１０４ａと、リングギヤ１０２ａに噛合させた外径側の複数個のプラネタリギヤ１０４ｂとを備え、内径側のプラネタリギヤ１０４ａと外径側のプラネタリギヤ１０４ｂとを互いに噛合させ、かつ、キャリア１０３ａに回転可能に支持してなる。

本例では、入力部材４ｂは、キャリア１０３ａにトルク伝達可能に接続され、かつ、出力部材５ｂは、リングギヤ１０２ａにトルク伝達可能に接続されている。摩擦係合装置７ｆは、サンギヤ１０１ａとキャリア１０３ａとの間に配置され、かつ、回転伝達状態切換装置８ｂは、固定部分１０とサンギヤ１０１ａとの間に配置されている。

本例の２段変速機１ｆを、回転伝達状態切換装置８ｂをフリーモードとし、かつ、摩擦係合装置７ｆを接続モードとすることで、２段変速機１ｆを第１のモードに切り換えると、遊星変速機構９ａは、のり付け状態となる。すなわち、入力部材４ｂに入力されたトルクは、そのまま出力部材５ｂに伝達される。

回転伝達状態切換装置８ｂをロックモードとし、かつ、摩擦係合装置７ｆを切断モードとすることで、２段変速機１ｆを第２のモードに切り換えると、入力部材４ｂに入力されたトルクは、遊星変速機構９ａで増大されてから出力部材５ｂに伝達される。具体的には、入力部材４ｂの回転トルクは、入力部材４ｂ、キャリア１０３ａ、プラネタリギヤ１０４ａ、１０４ｂの公転運動、サンギヤ１０１ａとの噛合に基づく内径側のプラネタリギヤ１０４ａの自転運動、外径側のプラネタリギヤ１０４ｂの自転運動、リングギヤ１０２ａ、および出力部材５ｂの順に伝達されて、出力部材５ｂから取り出される。

本例の２段変速機１ｆにおいても、第２のモードである高減速比モードと、第１のモードである低減速比モードとの間でのモード切換中のイナーシャフェーズにおいて、所定の時間間隔ごとに、摩擦係数μと差回転Ｖとを求めることで、μ－Ｖ特性を求めることができる。本例の２段変速機１ｆでは、摩擦係数μは、次の（１１）式により求めることができる。

第７例のその他の部分の構成および作用効果は、第１例と同様である。

［第８例］
図３６は、本開示の実施の形態の第８例を示している。本例の２段変速機１ｇは、第７例の２段変速機１ｆから、摩擦係合装置７ｇの配置のみ変更している。具体的には、本例では、摩擦係合装置７ｇは、リングギヤ１０２ａとキャリア１０３ａとの間に配置されている。

本例の２段変速機１ｇにおいても、第２のモードである高減速比モードと、第１のモードである低減速比モードとの間でのモード切換中のイナーシャフェーズにおいて、所定の時間間隔ごとに、摩擦係数μと差回転Ｖとを求めることで、μ－Ｖ特性を求めることができる。本例の２段変速機１ｇでは、摩擦係数μは、次の（１２）式により求めることができる。

第８例のその他の部分の構成および作用効果は、第１例および第７例と同様である。

［第９例］
図３７は、本開示の実施の形態の第９例を示している。本例の２段変速機１ｈは、第７例の２段変速機１ｆおよび第８例の２段変速機１ｇから、摩擦係合装置７ｈの配置のみ変更している。具体的には、本例では、摩擦係合装置７ｈは、サンギヤ１０１ａとリングギヤ１０２ａとの間に配置されている。

本例の２段変速機１ｈにおいても、第２のモードである高減速比モードと、第１のモードである低減速比モードとの間でのモード切換中のイナーシャフェーズにおいて、所定の時間間隔ごとに、摩擦係数μと差回転Ｖとを求めることで、μ－Ｖ特性を求めることができる。本例の２段変速機１ｈでは、摩擦係数μは、次の（１３）式により求めることができる。

第９例のその他の部分の構成および作用効果は、第１例および第７例と同様である。

［第１０例］
図３８は、本開示の実施の形態の第１０例を示している。本例の２段変速機１ｉでは、入力部材４ｃが、遊星変速機構９ａのサンギヤ１０１ａにトルク伝達を可能に接続され、かつ、出力部材５ｃが、リングギヤ１０２ａにトルク伝達を可能に接続されている。摩擦係合装置７ｉは、サンギヤ１０１ａとキャリア１０３ａとの間に配置され、かつ、回転伝達状態切換装置８ｃは、固定部分１０とキャリア１０３ａとの間に配置されている。

本例の２段変速機１ｉを、回転伝達状態切換装置８ｃをフリーモードとし、かつ、摩擦係合装置７ｉを接続モードとすることで、２段変速機１ｉを第１のモードに切り換えると、遊星変速機構９ａは、のり付け状態となる。すなわち、入力部材４ｃに入力されたトルクは、そのまま出力部材５ｃに伝達される。

これに対して、回転伝達状態切換装置８ｃをロックモードとし、かつ、摩擦係合装置７ｉを切断モードとすることで、２段変速機１ｉを第２のモードに切り換えると、入力部材４ｃに入力されたトルクは、遊星変速機構９ａで増大されてから出力部材５ｃに伝達される。具体的には、入力部材４ｃの回転トルクは、入力部材４ｃ、サンギヤ１０１ａ、内径側のプラネタリギヤ１０４ａの自転運動、外径側のプラネタリギヤ１０４ｂの自転運動、リングギヤ１０２ａ、および出力部材５ｃの順に伝達されて、出力部材５ｃから取り出される。

本例の２段変速機１ｉにおいても、第２のモードである高減速比モードと、第１のモードである低減速比モードとの間でのモード切換中のイナーシャフェーズにおいて、所定の時間間隔ごとに、摩擦係数μと差回転Ｖとを求めることで、μ－Ｖ特性を求めることができる。本例の２段変速機１ｉでは、摩擦係数μは、次の（１４）式により求めることができる。

（１４）式中のＩ_{ｃａｒｒｉｅｒ}は、キャリア１０３ａに接続された部分のイナーシャを表す。キャリア１０３ａに接続された部分は、摩擦係合装置７ｉのモードおよび回転伝達状態切換装置８ｃのモードにかかわらず、キャリア１０３ａが回転する時には、該キャリア１０３ａと一体的に回転し、かつ、キャリア１０３ａが回転しない時には、回転しない部分である。第１０例のその他の部分の構成および作用効果は、第１例および第７例と同様である。

［第１１例］
図３９は、本開示の実施の形態の第１１例を示している。本例の２段変速機１ｊは、第１０例の２段変速機１ｉから、摩擦係合装置７ｊの配置のみ変更している。具体的には、本例では、摩擦係合装置７ｊは、リングギヤ１０２ａとキャリア１０３ａとの間に配置されている。

本例の２段変速機１ｊにおいても、第２のモードである高減速比モードと、第１のモードである低減速比モードとの間でのモード切換中のイナーシャフェーズにおいて、所定の時間間隔ごとに、摩擦係数μと差回転Ｖとを求めることで、μ－Ｖ特性を求めることができる。本例の２段変速機１ｊでは、摩擦係数μは、次の（１５）式により求めることができる。

第１１例のその他の部分の構成および作用効果は、第１例および第１０例と同様である。

［第１２例］
図４０は、本開示の実施の形態の第１２例を示している。本例の２段変速機１ｋは、第１０例の２段変速機１ｉおよび第１１例の２段変速機１ｊから、摩擦係合装置７ｋの配置のみ変更している。具体的には、本例では、摩擦係合装置７ｋは、サンギヤ１０１ａとリングギヤ１０２ａとの間に配置されている。

本例の２段変速機１ｋにおいても、第２のモードである高減速比モードと第１のモードである低減速比モードとの間でのモード切換中のイナーシャフェーズにおいて、所定の時間間隔ごとに、摩擦係数μと差回転Ｖとを求めることで、μ－Ｖ特性を求めることができる。本例の２段変速機１ｋでは、摩擦係数μは、次の（１６）式により求めることができる。

第１２例のその他の部分の構成および作用効果は、第１例および第１０例と同様である。

１、１ａ～１ｋ ２段変速機
２ 駆動モータ
３ 差動装置
４、４ａ～４ｃ 入力部材
５、５ａ～５ｃ 出力部材
６ 回転部材
７、７ａ～７ｋ 摩擦係合装置
８、８ａ～８ｃ 回転伝達状態切換装置
９、９ａ 遊星変速機構
１０ 固定部分
１１ 出力軸
１２ 駆動歯車
１３ 入力歯車
１４ 出力歯車
１５ 小径フランジ部
１６ フランジ部
１７ 通孔
１８ 第１円輪部
１９ 第１円筒部
２０ 第２円輪部
２１ 第２円筒部
２２ 軸部材
２３ 段付円筒部材
２４ 小径円筒部
２５ 雌スプライン部
２６ 摩擦係合部
２７ 弾性付勢部材
２８、２８ｚ カム装置
２９ 電動アクチュエータ
３０ 第１摩擦板
３１ 第２摩擦板
３２ ピストン
３３ 弾性部材
３４、３４ｚ 駆動カム
３５ 被駆動カム
３６ 転動体
３７ 筒状部材
３８ ラジアル軸受
３９ アンギュラ玉軸受
４０ 円筒部
４１ 外向フランジ部
４２ 内輪
４３ 外輪
４４ 転動体
４５ 内輪
４６ 外輪
４７ 玉
４８ 駆動カム面
４８ａ 第１底部
４８ｂ 第１傾斜面部
４８ｃ 第１平坦面部
４８ｄ 第２傾斜面部
４８ｅ 第２底部
４８ｆ 第３傾斜面部
４８ｇ 第２平坦面部
４８ｈ 第４傾斜面部
４９ ホイール歯
５０ ピン部
５１ 雌スプライン部
５２ 雄スプライン部
５３ 矩形孔
５４ａ、５４ｂ 支持板部
５５ 支持孔
５６ 支持凹部
５７ スラスト軸受
５８ 押圧部材
５９ａ、５９ｂ 軌道輪
６０ 転動体
６１ 予圧付与手段
６２ 基部
６３ 部分円筒部
６４ 支持軸
６５ ころ
６６ シフトモータ
６７ 減速機
６８ ウォーム
６９ａ、６９ｂ 支持軸受
７０ リターンスプリング
７１ 第１部材
７２ 第２部材
７３ モードセレクト部材
７４ 係合凹部
７５ 凸部
７６ 凹凸部
７７ 外径側凹凸係合部
７８ 内径側凹凸係合部
７９ 内径側凹凸係合部
８０ 基部
８１ 円筒部
８２ 第１保持凹部
８３ 第２保持凹部
８４ａ、８４ｂ ばね保持部
８５ａ、８５ｂ 台座部
８６ 第１爪部材
８７ 第２爪部材
８８ 第１爪付勢部材
８９ 第２爪付勢部材
９０ 第１基部
９１ 第１係合爪
９２ 環状凸部
９３ 第２基部
９４ 第２係合爪
９５ 基部
９６ プレート側係合孔
９７ 突出部
９８ 凹凸部
９９ 蓋体
１００ 止め輪
１０１、１０１ａ サンギヤ
１０２、１０２ａ リングギヤ
１０３、１０３ａ キャリア
１０４、１０４ａ、１０４ｂ プラネタリギヤ
１０５ 第１の摩擦係合装置
１０６ 第２の摩擦係合装置
１０７ 第１の被駆動カム
１０８ 第２の被駆動カム

Claims (9)

1. 遊星変速機構と、入力部材と、出力部材と、駆動モータと、回転伝達状態切換装置と、摩擦係合装置とを備え、
   前記遊星変速機構は、前記入力部材に接続されている入力要素と、前記出力部材に接続され、前記入力要素と相対回転可能である出力要素と、および、前記入力要素および前記出力要素と相対回転可能である回転要素とを備え、
   前記遊星変速機構は、サン要素と、前記サン要素の周囲に該サン要素に対する相対回転を可能に支持されたリング要素と、前記サン要素と前記リング要素とに対する相対回転を可能に支持されたキャリア要素と、前記サン要素と前記リング要素とにトルク伝達を可能に係合し、かつ、前記キャリア要素に回転可能に支持された複数個のプラネタリ要素とを有し、
   前記入力要素は、前記サン要素、前記リング要素、および前記キャリア要素のうちのいずれかにより構成され、
   前記出力要素は、前記サン要素、前記リング要素、および前記キャリア要素のうちのいずれかであって、前記入力要素とは別の要素により構成され、
   前記回転要素は、前記サン要素、前記リング要素、および前記キャリア要素のうち、前記入力要素および前記出力要素を除く残りの要素により構成され、
   前記駆動モータは、前記入力部材を直接または減速機を介して回転駆動し、
   前記回転伝達状態切換装置は、前記回転要素と使用時にも回転しない固定部分との間に配置され、該固定部分に対して前記回転要素が回転可能なフリーモードと回転不能なロックモードとを切り換え、
   前記摩擦係合装置は、軸方向の相対変位を可能に支持された、少なくとも１枚の第１摩擦板および少なくとも１枚の第２摩擦板を有し、前記サン要素、前記リング要素、および前記キャリア要素のうちのいずれか２つの要素同士の間に配置され、前記第１摩擦板と前記第２摩擦板とを互いに押し付け合わせることで、前記いずれか２つの要素が一体となって回転する接続モードに切り換え、かつ、前記第１摩擦板と前記第２摩擦板とを互いに押し付け合う力を解放することで、前記いずれか２つの要素が相対回転する切断モードに切り換え、
   前記回転伝達状態切換装置を前記フリーモードとし、かつ、前記摩擦係合装置を前記接続モードとした第１のモードと、前記回転伝達状態切換装置を前記ロックモードとし、かつ、前記摩擦係合装置を前記切断モードとした第２のモードとを備え、および、
   所定の学習開始条件が満たされていることを条件に、前記第１のモードと前記第２のモードとの間でモード切換を実施し、該モード切換中のイナーシャフェーズにおいて、前記駆動モータの出力トルクと、前記駆動モータの出力軸の角加速度とに基づいて、前記第１摩擦板と前記第２摩擦板との間の摩擦係数を算出することで、前記摩擦係数と、前記いずれか２つの要素の回転数の差である差回転との関係であるμ－Ｖ特性を得る学習機能を備える、
   ２段変速機。
2. 前記学習機能を実行する際、前記駆動モータの出力軸の回転数を一定として、前記第１のモードと前記第２のモードとの間でのモード切換を開始した後、前記差回転の単位時間当たりの変化量が所定の閾値を超えたことを条件に、前記イナーシャフェーズが開始されたと判断する、請求項１に記載の２段変速機。
3. 前記第１のモードと前記第２のモードとの間でモードを切り換える際に、前記学習機能により得た前記μ－Ｖ特性に基づいて、前記駆動モータの出力トルクおよび前記第１摩擦板と前記第２摩擦板とを互いに押し付け合う力の大きさを制御する制御機能を備える、請求項１に記載の２段変速機。
4. 前記摩擦係合装置は、
   前記第１摩擦板と前記第２摩擦板とを互いに押し付け合う方向に弾性的に付勢する弾性付勢部材と、
   駆動カムと、該駆動カムに対する相対回転および軸方向の相対変位を可能に支持された被駆動カムとを有し、該駆動カムの回転に伴い、該被駆動カムを該駆動カムとの軸方向間隔が拡がる方向に相対変位させることに基づいて、前記弾性付勢部材を、前記第１摩擦板と前記第２摩擦板とを互いに押し付け合う力を解除する方向に押圧するカム装置と、
   シフトモータおよびシフト用減速機を有し、該シフトモータにより、該シフト用減速機を介して前記駆動カムを回転駆動する電動アクチュエータと、
   を備える、請求項１に記載の２段変速機。
5. 前記摩擦係合装置は、前記第１摩擦板と前記第２摩擦板とを互いに離隔させる方向に弾性的に付勢するリターンスプリングを備える、請求項４に記載の２段変速機。
6. 前記回転伝達状態切換装置が、前記固定部分に対する前記回転要素の所定方向の回転のみが許容され、かつ、前記固定部分に対する前記回転要素の前記所定方向と反対方向の回転が阻止されるワンウェイクラッチモードを有する、請求項１に記載の２段変速機。
7. 前記摩擦係合装置を前記切断モードから前記接続モードに切り換えている間中、および／または、前記摩擦係合装置を前記接続モードから前記切断モードに切り換えている間中、前記回転伝達状態切換装置を前記ワンウェイクラッチモードとする機能を備える、請求項６に記載の２段変速機。
8. 遊星変速機構と、入力部材と、出力部材と、駆動モータと、回転伝達状態切換装置と、摩擦係合装置とを備え、
   前記遊星変速機構は、前記入力部材に接続されている入力要素と、前記出力部材に接続され、前記入力要素と相対回転可能である出力要素と、および、前記入力要素および前記出力要素と相対回転可能である回転要素とを備え、
   前記遊星変速機構は、サン要素と、前記サン要素の周囲に該サン要素に対する相対回転を可能に支持されたリング要素と、前記サン要素と前記リング要素とに対する相対回転を可能に支持されたキャリア要素と、前記サン要素と前記リング要素とにトルク伝達を可能に係合し、かつ、前記キャリア要素に回転可能に支持された複数個のプラネタリ要素とを有し、
   前記入力要素は、前記サン要素、前記リング要素、および前記キャリア要素のうちのいずれかにより構成され、
   前記出力要素は、前記サン要素、前記リング要素、および前記キャリア要素のうちのいずれかであって、前記入力要素とは別の要素により構成され、
   前記回転要素は、前記サン要素、前記リング要素、および前記キャリア要素のうち、前記入力要素および前記出力要素を除く残りの要素により構成され、
   前記駆動モータは、前記入力部材を直接または減速機を介して回転駆動し、
   前記回転伝達状態切換装置は、前記回転要素と使用時にも回転しない固定部分との間に配置され、該固定部分に対して前記回転要素が回転可能なフリーモードと回転不能なロックモードとを切り換え、
   前記摩擦係合装置は、軸方向の相対変位を可能に支持された、少なくとも１枚の第１摩擦板および少なくとも１枚の第２摩擦板を有し、前記サン要素、前記リング要素、および前記キャリア要素のうちのいずれか２つの要素同士の間に配置され、前記第１摩擦板と前記第２摩擦板とを互いに押し付け合わせることで、前記いずれか２つの要素が一体となって回転する接続モードに切り換え、かつ、前記第１摩擦板と前記第２摩擦板とを互いに押し付け合う力を解放することで、前記いずれか２つの要素が相対回転する切断モードに切り換え、
   前記回転伝達状態切換装置を前記フリーモードとし、かつ、前記摩擦係合装置を前記接続モードとした第１のモードと、前記回転伝達状態切換装置を前記ロックモードとし、かつ、前記摩擦係合装置を前記切断モードとした第２のモードとを備える、
   ２段変速機において、
   所定の学習開始条件が満たされていることを条件に、前記第１のモードと前記第２のモードとの間でモード切換を実施し、該モード切換中のイナーシャフェーズにおいて、前記駆動モータの出力トルクと、前記駆動モータの出力軸の角加速度とに基づいて、前記第１摩擦板と前記第２摩擦板との間の摩擦係数を算出することで、前記摩擦係数と、前記いずれか２つの要素の回転数の差である差回転との関係であるμ－Ｖ特性を得る、
   ２段変速機のμ－Ｖ特性の学習方法。
9. 入力部材と、出力部材と、遊星変速機構と、駆動モータと、回転伝達状態切換装置と、摩擦係合装置とを備え、
   前記遊星変速機構は、前記入力部材に接続されている入力要素と、前記出力部材に接続され、前記入力要素と相対回転可能である出力要素と、および、前記入力要素および前記出力要素と相対回転可能である回転要素とを備え、
   前記遊星変速機構は、サン要素と、前記サン要素の周囲に該サン要素に対する相対回転を可能に支持されたリング要素と、前記サン要素と前記リング要素とに対する相対回転を可能に支持されたキャリア要素と、前記サン要素と前記リング要素とにトルク伝達を可能に係合し、かつ、前記キャリア要素に回転可能に支持された複数個のプラネタリ要素とを有し、
   前記入力要素は、前記サン要素、前記リング要素、および前記キャリア要素のうちのいずれかにより構成され、
   前記出力要素は、前記サン要素、前記リング要素、および前記キャリア要素のうちのいずれかであって、前記入力要素とは別の要素により構成され、
   前記回転要素は、前記サン要素、前記リング要素、および前記キャリア要素のうち、前記入力要素および前記出力要素を除く残りの要素により構成され、
   前記駆動モータは、前記入力部材を直接または減速機を介して回転駆動し、
   前記回転伝達状態切換装置は、前記回転要素と使用時にも回転しない固定部分との間に配置され、該固定部分に対して前記回転要素が回転可能なフリーモードと回転不能なロックモードとを切り換え、
   前記摩擦係合装置は、軸方向の相対変位を可能に支持された、少なくとも１枚の第１摩擦板および少なくとも１枚の第２摩擦板を有し、前記サン要素、前記リング要素、および前記キャリア要素のうちのいずれか２つの要素同士の間に配置され、前記第１摩擦板と前記第２摩擦板とを互いに押し付け合わせることで、前記いずれか２つの要素が一体となって回転する接続モードに切り換え、かつ、前記第１摩擦板と前記第２摩擦板とを互いに押し付け合う力を解放することで、前記いずれか２つの要素が相対回転する切断モードに切り換え、
   前記回転伝達状態切換装置を前記フリーモードとし、かつ、前記摩擦係合装置を前記接続モードとした第１のモードと、前記回転伝達状態切換装置を前記ロックモードとし、かつ、前記摩擦係合装置を前記切断モードとした第２のモードとを備える、
   ２段変速機の変速制御方法であって、
   請求項８に記載のμ－Ｖ特性の学習方法により、前記μ－Ｖ特性を得る学習工程と、
   前記第１のモードと前記第２のモードとの間でモードを切り換える際に、前記学習工程おいて得た前記μ－Ｖ特性に基づいて、前記駆動モータの出力トルクおよび前記第１摩擦板と前記第２摩擦板とを互いに押し付け合う力の大きさを制御する工程と、
   を備える、
   ２段変速機の変速制御方法。