JP2014145414A - 動力伝達装置 - Google Patents
動力伝達装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014145414A JP2014145414A JP2013014081A JP2013014081A JP2014145414A JP 2014145414 A JP2014145414 A JP 2014145414A JP 2013014081 A JP2013014081 A JP 2013014081A JP 2013014081 A JP2013014081 A JP 2013014081A JP 2014145414 A JP2014145414 A JP 2014145414A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ball
- clutch
- balls
- gear
- driven
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Gear-Shifting Mechanisms (AREA)
- Arrangement And Mounting Of Devices That Control Transmission Of Motive Force (AREA)
- Mechanical Operated Clutches (AREA)
Abstract
【課題】 単一のアクチュエータモータで第1従動部材および第2従動部材を選択的に駆動することが可能な動力伝達装置を提供する。
【解決手段】 ソレノイド49で切換軸48を第1位置に駆動すると、切換軸48の大径部48aに当接する第1ボール51が第1ボール収納溝46bから径方向外側に押し出されて第1ボール係合孔44aに係合し、かつ切換軸48の小径部48cに当接する第2ボール52が第2ボール係合孔44bから径方向内側に離脱して第2ボール収納溝47bに収納されることで、駆動部材44が第2従動部材47から切り離されて第1従動部材46に結合され、駆動部材44の回転が第1従動部材46に選択的に伝達される。逆に、切換軸48を第2位置に駆動すると、駆動部材44の回転が第2従動部材47に選択的に伝達される。これにより、1個のアクチュエータモータ41および1個のソレノイド49で第1、第2従動部材46,47を選択的に駆動することができ、部品点数およびコストの削減が可能になる。
【選択図】 図3
【解決手段】 ソレノイド49で切換軸48を第1位置に駆動すると、切換軸48の大径部48aに当接する第1ボール51が第1ボール収納溝46bから径方向外側に押し出されて第1ボール係合孔44aに係合し、かつ切換軸48の小径部48cに当接する第2ボール52が第2ボール係合孔44bから径方向内側に離脱して第2ボール収納溝47bに収納されることで、駆動部材44が第2従動部材47から切り離されて第1従動部材46に結合され、駆動部材44の回転が第1従動部材46に選択的に伝達される。逆に、切換軸48を第2位置に駆動すると、駆動部材44の回転が第2従動部材47に選択的に伝達される。これにより、1個のアクチュエータモータ41および1個のソレノイド49で第1、第2従動部材46,47を選択的に駆動することができ、部品点数およびコストの削減が可能になる。
【選択図】 図3
Description
本発明は、アクチュエータモータと、前記アクチュエータモータにより往復回転駆動される中空の駆動部材と、前記駆動部材の内部に軸方向両側から同軸に嵌合する中空の第1、第2従動部材と、前記第1、第2従動部材の何れか一方を前記駆動部材に選択的に結合可能な駆動切換機構とを備える動力伝達装置に関する。
MT(マニュアルトランスミッション)を自動変速する所謂AMT(オートマチック・マニュアルトランスミッション)において、エンジンおよびトランスミッション間に設けられたクラッチの係合および係合解除を制御するクラッチ用アクチュエータと、トランスミッションの変速を制御する変速用アクチュエータとを備えるものが、下記特許文献1により公知である。
またAMTにおいて、変速部材のセレクト動作およびシフト動作をそれぞれセレクト用アクチュエータおよびシフト用アクチュエータを用いて行うものが、下記特許文献2により公知である。
ところで、上記特許文献1に記載されたものはクラッチ用アクチュエータおよび変速用アクチュエータを別個に備えており、また上記特許文献2に記載されたものはセレクト用アクチュエータおよびシフト用アクチュエータを別個に備えているが、1個のアクチュエータで2個のアクチュエータの機能を発揮させることができれば、部品点数を削減してコストダウンに寄与することができる。
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、単一のアクチュエータモータで第1従動部材および第2従動部材を選択的に駆動することが可能な動力伝達装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、請求項1に記載された発明によれば、アクチュエータモータと、前記アクチュエータモータにより往復回転駆動される中空の駆動部材と、前記駆動部材の内部に軸方向両側から同軸に嵌合する中空の第1、第2従動部材と、前記第1、第2従動部材の何れか一方を前記駆動部材に選択的に結合可能な駆動切換機構とを備え、前記駆動切換機構は、前記第1、第2従動部材の内部に軸方向摺動自在に嵌合する切換軸と、前記切換軸を第1位置および第2位置に移動させるソレノイドと、前記切換軸に形成された大径部およびその両側に位置する第1、第2小径部と、前記第1従動部材の円周方向の複数位置を径方向に貫通する複数の第1ボール収納溝と、前記第2従動部材の円周方向の複数位置を径方向に貫通する複数の第2ボール収納溝と、前記駆動部材の内周面に形成されて前記第1ボール収納溝に対向する複数の第1ボール係合孔と、前記駆動部材の内周面に形成されて前記第2ボール収納溝に対向する複数の第2ボール係合孔と、前記第1ボール収納溝および前記第1ボール係合孔に係合可能な複数の第1ボールと、前記第2ボール収納溝および前記第2ボール係合孔に係合可能な複数の第2ボールとを備え、前記大径部の直径と前記第1、第2ボールの直径の2倍とを加算した値は前記駆動部材の内周面の直径よりも大きく、かつ前記第1、第2小径部の直径と前記第1、第2ボールの直径の2倍とを加算した値は前記駆動部材の内周面の直径よりも小さく、前記切換軸が前記第1位置にあるときに、前記第1ボールは前記大径部に当接して前記第1ボール係合孔に係合するとともに、前記第2ボールは前記小径部に当接して前記第2ボール係合孔から離脱し、前記切換軸が前記第2位置にあるときに、前記第2ボールは前記大径部に当接して前記第2ボール係合孔に係合するとともに、前記第1ボールは前記小径部に当接して前記第1ボール係合孔から離脱することを特徴とする動力伝達装置が提案される。
また請求項2に記載された発明によれば、請求項1の構成に加えて、前記切換軸は磁石で構成され、前記第1、第2ボールは磁性体で構成されることを特徴とする動力伝達装置が提案される。
また請求項3に記載された発明によれば、請求項1または請求項2の構成に加えて、前記第1ボール係合孔の数は前記第1ボールの数よりも多く、前記第2ボール係合孔の数は前記第2ボールの数よりも多いことを特徴とする動力伝達装置が提案される。
また請求項4に記載された発明によれば、請求項1〜請求項3の何れか1項の構成に加えて、前記大径部の軸方向長さは前記第1、第2ボール間の軸方向距離よりも小さいことを特徴とする動力伝達装置が提案される。
尚、実施の形態のウオームホイール44は本発明の駆動部材に対応し、実施の形態の変速ドラム用駆動ギヤ46は本発明の第1従動部材に対応し、実施の形態のクラッチ用駆動ギヤ47は本発明の第2従動部材に対応する。
請求項1の構成によれば、駆動切換機構は、アクチュエータモータと、アクチュエータモータにより往復回転駆動される中空の駆動部材と、駆動部材の内部に軸方向両側から同軸に嵌合する中空の第1、第2従動部材と、第1、第2従動部材の何れか一方を駆動部材に選択的に結合可能な駆動切換機構とを備える。
ソレノイドで切換軸を第1位置に駆動すると、切換軸の大径部に当接する第1ボールが第1ボール収納溝から径方向外側に押し出されて第1ボール係合孔に係合し、かつ切換軸の小径部に当接する第2ボールが第2ボール係合孔から径方向内側に離脱して第2ボール収納溝に収納されることで、駆動部材が第2従動部材から切り離されて第1従動部材に結合され、駆動部材の回転が第1従動部材に選択的に伝達される。
逆に、ソレノイドで切換軸を第2位置に駆動すると、切換軸の大径部に当接する第2ボールが第2ボール収納溝から径方向外側に押し出されて第2ボール係合孔に係合し、かつ切換軸の小径部に当接する第1ボールが第1ボール係合孔から径方向内側に離脱して第1ボール収納溝に収納されることで、駆動部材が第1従動部材から切り離されて第2従動部材に結合され、駆動部材の回転が第2従動部材に選択的に伝達される。
これにより、1個のアクチュエータモータおよび1個のソレノイドで第1、第2従動部材を選択的に駆動することができ、部品点数およびコストの削減が可能になる。
また請求項2の構成によれば、切換軸は磁石で構成され、第1、第2ボールは磁性体で構成されるので、第1、第2ボールを切換軸の小径部に磁着させて第1、第2ボール係合孔から積極的に離脱させることで、第1従動部材あるいは第2従動部材を駆動部材から確実に切り離すことができる。
また請求項3の構成によれば、第1ボール係合孔の数は第1ボールの数よりも多く、第2ボール係合孔の数は第2ボールの数よりも多いので、第1、第2ボールを第1、第2ボール係合孔にスムーズに係合させることが可能になり、駆動切換機構の作動応答性が向上するとともに切り換え時のショックが低減する。
また請求項4の構成によれば、大径部の軸方向長さは第1、第2ボール間の軸方向距離よりも小さいので、駆動部材に第1、第2従動部材の両方が同時に結合されるのを防止することができる。
以下、図1〜図11に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
図1に示すように、モータ・ジェネレータMGを走行用駆動源とする電気自動車のトランスミッションTは、マニュアルトランスミッションを変速アクチュエータAで変速操作する所謂AMT(オートマチック・マニュアルトランスミッション)で構成される。
前進3段のトランスミッションTは、相互に平行に配置されたメインシャフト11およびカウンタシャフト12を備えており、メインシャフト11の外周に相対回転自在に嵌合するアウターシャフト13と、メインシャフト11に直結されたモータ・ジェネレータMGの回転軸14との間にクラッチ15が配置される。クラッチ15が係合すると、モータ・ジェネレータMGの回転軸14がアウターシャフト13に結合される。
メインシャフト11にはメイン1速ギヤ16が相対回転自在に支持されるとともに、アウターシャフト13にはメイン2速ギヤ17およびメイン3速ギヤ18が相対回転自在に支持される。カウンタシャフト12には、メイン1速ギヤ16に噛合するカウンタ1速ギヤ19と、メイン2速ギヤ17に噛合するカウンタ2速ギヤ20と、メイン3速ギヤ18に噛合するカウンタ3速ギヤ21とが固設される。
アウターシャフト13には1速−2速シンクロ装置22および3速シンクロ装置23が設けられており、1速−2速シフトフォーク24で1速−2速シンクロ装置22を左動するとメイン1速ギヤ16がアウターシャフト13に結合され、1速−2速シフトフォーク24で1速−2速シンクロ装置22を右動するとメイン2速ギヤ17がアウターシャフト13に結合され、3速シフトフォーク25で3速シンクロ装置23を右動するとメイン3速ギヤ18がアウターシャフト13に結合される。
メインシャフト11の軸端とメイン1速ギヤ16との間にはワンウェイクラッチ26が配置されており、このワンウェイクラッチ26は、メイン1速ギヤ16の回転数がメインシャフト11の回転数を上回ると係合解除し、メイン1速ギヤ16の回転数がメインシャフト11の回転数を下回ると係合する。
カウンタシャフト12に設けたファイナルドライブギヤ27がディファレンシャルギヤ29のケースに設けたファイナルドリブンギヤ28に噛合し、ディファレンシャルギヤ29から左右に延びるドライブシャフト30,30が駆動輪W,Wに接続される。
従って、1速−2速シンクロ装置22でメイン1速ギヤ16をアウターシャフト13に結合すると1速変速段が確立し、1速−2速シンクロ装置22でメイン2速ギヤ17をアウターシャフト13に結合すると2速変速段が確立し、3速シンクロ装置23でメイン3速ギヤ18をアウターシャフト13に結合すると3速変速段が確立する。1速変速段から2速変速段にシフトアップする過程で1速−2速シンクロ装置22がニュートラル状態になったとき、駆動力の伝達が一時的に遮断されて所謂トルク抜けが発生するが、このときワンウェイクラッチ26が係合してメイン1速ギヤ16がメインシャフト11に結合されるため、トルク抜けが回避されて加速性能が向上する。
次に、図2および図8に基づいてクラッチ15の構造を説明する。
クラッチ15は、メインシャフト11に固設されたクラッチアウター31と、アウターシャフト13に固設されたクラッチインナー32と、クラッチアウター31およびクラッチインナー32間に相互に当接可能に配置された複数の摩擦係合要素33…と、クラッチアウター31およびクラッチインナー32間に軸方向摺動自在に配置されたプレッシャプレート34と、クラッチアウター31に設けたスプリングシート35およびプレッシャプレート34間に縮設されたクラッチスプリング36とを備える。クラッチスプリング36はプレッシャプレート34を介して摩擦係合要素33…を相互に当接する方向に付勢し、摩擦係合要素33…を介してクラッチアウター31およびクラッチインナー32を一体化することで、クラッチ15が係合してアウターシャフト13およびモータ・ジェネレータMGの回転軸14が結合される。
上述したように、クラッチ15の摩擦係合要素33…はクラッチスプリング36の弾発力で常時係合する方向に付勢されているが、そのクラッチ15はオルタネートカム機構37によって係合状態および係合解除状態にシーケンシャルに切り換えられる。オルタネートカム機構37によりクラッチ15を係合および係合解除する構造は後から詳述する。
次に、図2〜図7に基づいて変速アクチュエータAの構造を説明する。
図2〜図5から明らかなように、変速アクチュエータAは、アクチュエータモータ41の駆動力をクラッチ15および変速ドラム42に選択的に伝達する駆動切換機構43を備える。駆動切換機構43はウオームホイール44と、アクチュエータモータ41の回転軸に固設されてウオームホイール44に噛合するウオーム45と、ウオームホイール44の一側面に同軸に配置された変速ドラム用駆動ギヤ46と、ウオームホイール44の他側面に同軸に配置されたクラッチ用駆動ギヤ47とを備える。変速ドラム用駆動ギヤ46およびクラッチ用駆動ギヤ47は筒状の第1、第2軸部46a,47aを一体に備えており、これらの第1、第2軸部46a,47aの外周面にウオームホイール44が相対回転自在に支持される。
変速ドラム用駆動ギヤ46は第1軸部46aを径方向内外に貫通する複数(実施の形態では8個)の第1ボール収納溝46b…を備えるとともに、第1軸部46aの外周面に対向するウオームホイール44の内周面には、変速ドラム用駆動ギヤ46の第1軸部46aの第1ボール収納溝46b…に対向する複数の第1ボール係合孔44a…が形成される。第1ボール係合孔44a…の数は第1ボール収納溝46b…の数の2倍であるため、全ての第1ボール収納溝46b…は何れかの第1ボール係合孔44a…に対向可能である。
同様に、クラッチ用駆動ギヤ47は第2軸部47aを径方向内外に貫通する複数(実施の形態では8個)の第2ボール収納溝47b…を備えるとともに、第2軸部47aの外周面に対向するウオームホイール44の内周面には、クラッチ用駆動ギヤ47の第2軸部47aの第2ボール収納溝47b…に対向する複数の第2ボール係合孔44b…が形成される。第2ボール係合孔44b…の数は第2ボール収納溝47b…の数の2倍であるため、全ての第2ボール収納溝47b…は何れかの第2ボール係合孔44b…に対向可能である。
変速ドラム用駆動ギヤ46およびクラッチ用駆動ギヤ47の内部には切換軸48が摺動自在に配置されており、切換軸48の両端にソレノイド49およびストロークセンサ50が接続される。切換軸48は、長手方向中央の大径部48aと、その両側の第1、第2小径部48b,48cとを備えており、第1ボール収納溝46b…、第1ボール係合孔44a…および切換軸48間には8個の第1ボール51…が嵌合し、第2ボール収納溝47b…、第2ボール係合孔44b…および切換軸48間には8個の第2ボール52…が嵌合する。切換軸48は磁石で構成され、第1、第2ボール51…,52…は磁石に吸着される鉄等の磁性体で構成される。
大径部48aの直径D1と第1、第2ボール51…,52…の直径dの2倍とを加算した値は、ウオームホイール44の内周面の直径D3よりも大きくなるように設定され、かつ第1、第2小径部48b,48cの直径D2と第1、第2ボール51…,52…の直径dの2倍とを加算した値は、ウオームホイール44の内周面の直径D3よりも小さくなるように設定される(図4および図5参照)。また切換軸48の大径部48aの軸方向長さは第1、第2ボール51…,52…間の軸方向距離よりも小さく設定される。
駆動切換機構43の変速ドラム用駆動ギヤ46には、変速ドラム42に接続される変速ドラム操作ロッド53に形成したラック53aが噛合し、駆動切換機構43のクラッチ用駆動ギヤ47には、クラッチ15に接続されるクラッチ操作ロッド54に形成したラック54aが噛合する。
図6および図7から明らかなように、円筒状の変速ドラム42は軸方向両端から突出する軸部42a,42aをボールベアリング55,55で回転自在に支持されており、その外周面には前記1速−2速シフトフォーク24(図1参照)が係合する1速−2速シフトフォーク溝42bと、前記3速シフトフォーク25(図1参照)が係合する3速シフトフォーク溝42cとが形成される。また変速ドラム42の外周面には120°間隔で1速用ディテント孔42d、2速用ディテント孔42eおよび3速用ディテント孔42fが形成されており、これらのディテント孔42d,42e,42fにディテントスプリング56で付勢されたディテントボール57が係合する。ディテントスプリング56、ディテントボール57およびディテント孔42d,42e,42fはディテント機構38を構成する。ディテントボール57がディテント孔42d,42e,42fに係合することで、変速ドラム42は1速位置、2速位置および3速位置の何れかで節度をもって停止する。
変速ドラム42の内周面には、円周方向に360°に亙って延びる鋸歯状のシフトアップ用カム42gおよびシフトダウン用カム42hが径方向内向きに突設される。軸方向に対向するシフトアップ用カム42gおよびシフトダウン用カム42hの間には、変速ドラム42の内部に延びる変速ドラム操作ロッド53の先端から120°間隔で放射状に延びる3個のカム駆動子58…が当接可能に配置される。
鋸歯状のシフトアップ用カム42gは3個のシフトアップ用傾斜面a,b,cを備えるとともに、鋸歯状のシフトダウン用カム42hは3個のシフトダウン用傾斜面d,e,fを備える。シフトアップ用カム42gおよびシフトダウン用カム42hの位相は相互にずれており、シフトアップ用傾斜面a,b,cおよびシフトダウン用傾斜面d,e,fは所定位相αだけオーバラップする。
ディテントボール57が3個のディテント孔42d,42e,42fの何れかに係合するとき、つまり1速変速段、2速変速段あるいは3速変速段が確立しているとき、カム駆動子58…は前記オーバラップ部分に位置しており、このとき平行四辺形に形成されたカム駆動子58…はシフトアップ用傾斜面a,b,cおよびシフトダウン用傾斜面d,e,fの両方に当接可能に対向する。
図8から明らかなように、円板状の固定クラッチピストン59aおよび円板状の可動クラッチピストン59bを複数のボール59c…を介して相対回転自在に結合したクラッチピストン59が、メインシャフト11の外周に軸方向移動可能に嵌合する。固定クラッチピストン59aから軸方向に延びる複数本(実施の形態では3本)の押圧ロッド60…がクラッチアウター31を軸方向摺動自在に貫通し、その先端がワッシャ61を介してプレッシャプレート34に当接する。中間部が支軸62で枢支されたレリーズレバー63の一端部は固定クラッチピストン59aに当接し、レリーズレバー63の他端部にはクラッチ操作ロッド54の先端が当接する。
固定クラッチピストン59aを係合位置および係合解除位置に選択的に保持すべく、オルタネートカム機構37が設けられる。オルタネートカム機構37はミッションケース(不図示)のような任意の固定部に固定したカム軸65に回転自在に支持されたインナーカム66と、クラッチピストン59の固定クラッチピストン59aに固定された角筒状のアウターカム67とを備え、アウターカム67の内部にインナーカム66が配置される。
概略四角形のインナーカム66の相互に対向する2辺の中央には各々第1係合溝66aおよび第2係合溝66bが形成される。一方、アウターカム67の内周には、直線状の第1カム面67aと、第1カム面67aに連設された係合突起67bと、直線状の第2カム面67cとが形成される。インナーカム66はカム軸65にワンウェイクラッチ(不図示)を介して支持されており、インナーカム66は図中時計方向にのみ回転可能である。
次に、上記構成を備えた本発明の実施の形態の作用を説明する。
先ず、変速アクチュエータAの駆動切換機構43の作用を説明する。トランスミッションTをシフトアップおよびシフトダウンするには、クラッチ15および変速ドラム42の両方をアクチュエータモータ41で作動させる必要があるため、アクチュエータモータ41の駆動力を駆動切換機構43でクラッチ15および変速ドラム42に選択的に伝達する。
アクチュエータモータ41の回転がウオーム45を介してウオームホイール44に伝達されたとき、ソレノイド49で左動した切換軸48の大径部48aが変速ドラム用駆動ギヤ46の第1ボール収納溝46b…の内側に進入すると、第1ボール51…が径方向外側に押し出されてウオームホイール44の第1ボール係合孔44a…に嵌合する(図3(A)および図4参照)。一方、切換軸48の第2小径部48cがクラッチ用駆動ギヤ47の第2ボール収納溝47b…の内側に進入し、第2ボール52…を切換軸48の磁力で吸着してクラッチ用駆動ギヤ47の第2ボール収納溝47b…の内部に保持する(図3(A)および図5参照)。
その結果、ウオームホイール44が第1ボール51…を介して変速ドラム用駆動ギヤ46に結合され、変速ドラム用駆動ギヤ46がウオームホイール44と一体に回転する。変速ドラム用駆動ギヤ46が回転すると、それにラック53aを噛合させた変速ドラム操作ロッド53が変速ドラム用駆動ギヤ46の回転方向に応じて往復動する。このとき、クラッチ用駆動ギヤ47はウオームホイール44から切り離されるため、クラッチ操作ロッド54は停止する。
逆に、ソレノイド49で右動した切換軸48の大径部48aがクラッチ用駆動ギヤ47の第2ボール収納溝47b…の内側に進入すると、第2ボール52…が径方向外側に押し出されてウオームホイール44の第2ボール係合孔44b…に嵌合する(図3(B)参照)。一方、切換軸48の第1小径部48bが変速ドラム用駆動ギヤ46の第1ボール収納溝46b…の内側に進入し、第1ボール51…を切換軸48の磁力で吸着して変速ドラム用駆動ギヤ46の第1ボール収納溝46b…の内部に保持する。
その結果、ウオームホイール44が第2ボール52…を介してクラッチ用駆動ギヤ47に結合され、クラッチ用駆動ギヤ47がウオームホイール44と一体に回転する。クラッチ用駆動ギヤ47が回転すると、それにラック54aを噛合させたクラッチ操作ロッド54がクラッチ用駆動ギヤ47の回転方向に応じて往復動する。このとき、変速ドラム用駆動ギヤ46はウオームホイール44から切り離されるため、変速ドラム操作ロッド53はは停止する。
第1ボール係合孔44a…の数は第1ボール51…の数よりも多く、第2ボール係合孔44b…の数は第2ボール52…の数よりも多いので、第1、第2ボール51…,52…を第1、第2ボール係合孔44a…,44bにスムーズに係合させることが可能になり、駆動切換機構43の作動応答性が向上するとともに切り換え時のショックが低減する。
また切換軸48の大径部48aの軸方向長さは第1、第2ボール51…,52…間の軸方向距離よりも小さいので、ウオームホイール44に変速ドラム用駆動ギヤ46およびクラッチ用駆動ギヤ47の両方が同時に結合されるのを防止することができる。
次に、クラッチ15およびオルタネートカム機構37の作用を説明する。クラッチ操作ロッド54が図8において左方に後退しているとき、クラッチスプリング36の弾発力で押圧されたプレッシャプレート34が複数の摩擦係合要素33…を相互に当接させることで、クラッチ15は係合する。クラッチ15はクラッチスプリング36の弾発力で係合するため、クラッチ15の係合中にアクチュエータモータ41に通電する必要がなくなり、アクチュエータモータ41の消費電力が削減される。
クラッチ操作ロッド54を図8において右方に前進させると、レリーズレバー63が支軸62まわりに揺動し、クラッチピストン59の固定クラッチピストン59aを可動クラッチピストン59b側に押圧する。その結果、可動クラッチピストン59bと一体設けられてクラッチアウター31を貫通する押圧ロッド60…が、クラッチスプリング36の弾発力に抗してプレッシャプレート34を押し戻すことで、摩擦係合要素33…が相互に離反してクラッチ15が係合解除する。固定クラッチピストン59aは回転しないのに対し、可動クラッチピストン59bはクラッチアウター31と一体に回転するが、固定クラッチピストン59aおよび可動クラッチピストン59bはボール59c…を介して相対回転自在であるために支障はない。
クラッチ15が係合解除している間、仮にクラッチ操作ロッド54がクラッチピストン59を押圧し続ける必要があると、アクチュエータモータ41の消費電力が増加する問題がある。しかしながら、本実施の形態によれば、オルタネートカム機構37でクラッチピストン59を係合解除位置に保持することで、クラッチ15の係合解除中にアクチュエータモータ41に通電する必要をなくして消費電力を節減することができる。
即ち、図9(A)に示すように、クラッチ15がクラッチスプリング36の弾発で係合しているとき、固定クラッチプレート59aと一体に設けたアウターカム67の第1カム面67aにインナーカム66が面接触し、インナーカム66は回転を停止している。この状態からクラッチ15を係合解除すべく、図9(B)に示すように、クラッチピストン59を図中左側に押圧すると、固定クラッチプレート59aと一体に左動するアウターカム67の第2カム面67cに当接したインナーカム66がカム軸65まわりに時計方向に回転し、図9(C)に示すように、アウターカム67の係合突起67bがインナーカム66の第1係合溝66aに係合してロックされるため、クラッチピストン59の押圧を解除してもクラッチ15は係合解除状態に保持される。
係合解除状態にあるクラッチ15を係合するには、アクチュエータモータ41でクラッチ操作ロッド54を前進させてクラッチピストン59を押圧すれば良い。これにより、図9(D)に示すように、アウターカム67の係合突起67bとインナーカム66の第1係合溝66aとの係合が外れ、図9(E)に示すように、クラッチピストン59を更に押圧すると、アウターカム67の第2カム面67cがインナーカム66に面接触し、インナーカム66は時計方向に回転する。
この状態からクラッチピストン59の押圧を解除してゆくと、図9(F)に示すように、アウターカム67の係合突起67bに押圧されたインナーカム66が時計方向に回転し、図9(A)の状態に復帰し、クラッチ15は係合解除状態から半クラッチ状態を経て係合状態に移行する。このように、クラッチピストン59を押圧する毎にクラッチ15の係合状態と係合解除状態とを交互に切り換えることができ、各々の係合解除状態においてインナーカム66の第1、第2係合溝66a,66bはアウターカム67の係合突起67bに交互に係合する。
以上のように、クラッチ操作ロッド54を前進させる度にインナーカム66が所定角度ずつ間欠回転することで、アウターカム67(つまりクラッチピストン59)を係合位置(図9(A)参照)および係合解除位置(図9(C)参照)に交互にロックし、クラッチ15を係合状態および係合解除状態に保持することができる。アクチュエータモータ41はクラッチ15を係合状態および係合解除状態の間で切り換えるときだけ通電して作動させれば良く、クラッチ15を係合状態および係合解除状態に保持する間は通電が不要であるため、アクチュエータモータ41の消費電力を最小限に抑えることができる。そしてクラッチ15が係合解除している間に、駆動切換機構43で変速ドラム操作ロッド53を駆動することで、変速ドラム42を回転させてシフト操作を行うことができる。
次に、変速ドラム42の作用を説明する。1速変速段、2速変速段あるいは3速変速段が確立しているとき、ディテント機構38のディテントボール57はディテントスプリング56の弾発力で変速ドラム42のディテント孔42d,42e,42fの何れかに嵌合することで、変速ドラム42を1速変速段、2速変速段あるいは3速変速段に対応する位置に安定的に停止させる。また3個のカム駆動子58…は、変速ドラム42の内周面に形成されたシフトアップ用カム42gおよびシフトダウン用カム42h間に挟まれる待機位置にある。このとき、3個のカム駆動子58…はシフトアップ用傾斜面a,b,cおよびシフトダウン用傾斜面d,e,fの両方に対向する。
図10(A)に示すように、例えば1速変速段が確立した状態から変速ドラム操作ロッド53を前進駆動すると、変速ドラム操作ロッド53に設けたカム駆動子58…が待機位置から図中上方に移動してシフトアップ用傾斜面a,b,cを押圧する。その結果、変速ドラム42はディテントボール57を1速用ディテント孔42dから押し出しながら2速変速段位置に向かって図中左側に回転し(図10(B)参照)、やがてカム駆動子58…はシフトアップ用傾斜面a,b,cの末端に達する(図10(C)参照)。このとき、変速ドラム42は2速変速段位置の手前までしか回転していないが、ディテント機構38のディテントボール57は既に2速用ディテント孔42eに係合を開始する位置に達している。
続いて、変速ドラム操作ロッド53を後退駆動すると、カム駆動子58…は図中下側に移動して待機位置に向かって復帰するが(図10(D)参照)、これと同時にディテントスプリング56で付勢されたディテントボール57が2速用ディテント孔42eの端部を押圧するため、変速ドラム42は図中左側に付勢されて自動的に回転し、最終的にディテントボール57が2速用ディテント孔42eに完全に嵌合したとき、変速ドラム42は2速変速段位置に達して2速変速段へのシフトアップが完了する(図10(E)参照)。
変速ドラム42が2速変速段位置にあるとき、3個のカム駆動子58…はシフトアップ用傾斜面a,b,cおよびシフトダウン用傾斜面d,e,fの両方に対向するため(図10(F)参照)、その状態からカム駆動子58…を図中上方に駆動すれば、上述した作用と同様にして2速変速段から3速変速段へのシフトアップが行われ、逆にカム駆動子58…を図中下方に駆動すれば、上述した作用と同様にして2速変速段から1速変速段へのシフトダウンが行われる。
以上のように、本実施の形態によれば、変速ドラム操作ロッド53を一方向に1回往復駆動する度に1段のシフトアップが行われ、変速ドラム操作ロッド53を他方向に1回往復駆動する度に1段のシフトダウンが行われる。またシフトアップ用カム42gあるいはシフトダウン用カム42hだけでは、変速ドラム42を1速変速段位置、2速変速段位置あるいは3速変速段位置まで回転させてシフトアップあるいはシフトダウンを完了させることができないが、ディテント機構38のディテントスプリング56の弾発力で変速ドラム42の回転を付勢することで、変速ドラム42を1速変速段位置、2速変速段位置あるいは3速変速段位置まで回転させてシフトアップあるいはシフトダウンを完了させることができる。
また3個のカム駆動子58…が変速ドラム操作ロッド53から放射方向に延びており、複数のカム駆動子58…は複数のシフトアップ用傾斜面a,b,cおよび複数のシフトダウン用傾斜面d,e,fを押圧可能であるので、変速ドラム操作ロッド53に偏荷重が加わるのを防止してスムーズな変速操作を可能にすることができる。
次に、図11のタイムチャートに基づいて変速アクチュエータAによる変速の手順を説明する。
駆動切換機構43の切換軸48は、変速ドラム42を回転させるときだけ、つまり変速ドラム操作ロッド53を駆動するときだけ変速ドラム操作ロッド駆動状態に切り換えられ、それ以外のときには、クラッチ操作ロッド駆動状態に切り換えられる。クラッチ操作ロッド54が一往復するとクラッチ15は係合状態と係合解除状態との間で交互に切り換えられるため、変速の直前にクラッチ操作ロッド54を駆動してクラッチ15を係合解除し、続いて変速ドラム操作ロッド53を駆動して変速を行い、最後にクラッチ操作ロッド54を駆動してクラッチ15を係合して1回の変速が完了する。
更に詳しく説明すると、1速変速段の確立中の時刻t1にクラッチ操作ロッド54を操作してクラッチ15を係合解除し、時刻t2に駆動切換機構43をクラッチ操作ロッド駆動状態から変速ドラム操作ロッド駆動状態に切り換えるとともに、変速ドラム操作ロッド53を操作して1速変速段から2速変速段にシフトアップし、時刻t3に駆動切換機構43を変速ドラム操作ロッド駆動状態からクラッチ操作ロッド駆動状態に切り換えるとともに、クラッチ操作ロッド54を操作することで、時刻t4に1速変速段から2速変速段へのシフトアップが完了する。
変速ドラム操作ロッド53を駆動してシフトアップを行っている間、つまりクラッチ15が係合解除している間、オルタネートカム機構37のインナーカム66およびアウターカム67の作用で、クラッチ操作ロッド54を駆動することなくレリーズレバー63は係合解除位置に保持される。
2速変速段から3速変速段へのシフトアップは、上述した1速変速段から2速変速段へのシフトアップと同様の手順で行うことができる。また3速変速段から2速変速段へのシフトダウンと、2速変速段から1速変速段へのシフトダウンとは、変速ドラム操作ロッド53の駆動方向が上述したシフトアップの場合と逆になるだけで、同様の手順で行うことができる。
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
例えば、本発明の駆動部材は実施の形態のウオームホイール44に限定されるものではない。
また本発明の第1従動部材は実施の形態の変速ドラム用駆動ギヤ46に限定されるものではなく、本発明の第2従動部材は本発明のクラッチ用駆動ギヤ47に限定されるものではない。
41 アクチュエータモータ
43 駆動切換機構
44 ウオームホイール(駆動部材)
44a 第1ボール係合孔
44b 第2ボール係合孔
46 変速ドラム用駆動ギヤ(第1従動部材)
46b 第1ボール収納溝
47 クラッチ用駆動ギヤ(第2従動部材)
47b 第2ボール収納溝
48 切換軸
48a 大径部
48b 第1小径部
48c 第2小径部
49 ソレノイド
51 第1ボール
52 第2ボール
43 駆動切換機構
44 ウオームホイール(駆動部材)
44a 第1ボール係合孔
44b 第2ボール係合孔
46 変速ドラム用駆動ギヤ(第1従動部材)
46b 第1ボール収納溝
47 クラッチ用駆動ギヤ(第2従動部材)
47b 第2ボール収納溝
48 切換軸
48a 大径部
48b 第1小径部
48c 第2小径部
49 ソレノイド
51 第1ボール
52 第2ボール
Claims (4)
- アクチュエータモータ(41)と、前記アクチュエータモータ(41)により往復回転駆動される中空の駆動部材(44)と、前記駆動部材(44)の内部に軸方向両側から同軸に嵌合する中空の第1、第2従動部材(46,47)と、前記第1、第2従動部材(46,47)の何れか一方を前記駆動部材(44)に選択的に結合可能な駆動切換機構(43)とを備え、
前記駆動切換機構(43)は、
前記第1、第2従動部材(46,47)の内部に軸方向摺動自在に嵌合する切換軸(48)と、前記切換軸(48)を第1位置および第2位置に移動させるソレノイド(49)と、前記切換軸(48)に形成された大径部(48a)およびその両側に位置する第1、第2小径部(48b,48c)と、前記第1従動部材(46)の円周方向の複数位置を径方向に貫通する複数の第1ボール収納溝(46b)と、前記第2従動部材(47)の円周方向の複数位置を径方向に貫通する複数の第2ボール収納溝(47b)と、前記駆動部材(44)の内周面に形成されて前記第1ボール収納溝(46b)に対向する複数の第1ボール係合孔(44a)と、前記駆動部材(44)の内周面に形成されて前記第2ボール収納溝(47b)に対向する複数の第2ボール係合孔(44b)と、前記第1ボール収納溝(46b)および前記第1ボール係合孔(44a)に係合可能な複数の第1ボール(51)と、前記第2ボール収納溝(47b)および前記第2ボール係合孔(44b)に係合可能な複数の第2ボール(52)とを備え、
前記大径部(48a)の直径と前記第1、第2ボール(51,52)の直径の2倍とを加算した値は前記駆動部材(44)の内周面の直径よりも大きく、かつ前記第1、第2小径部(48b,48c)の直径と前記第1、第2ボール(51,52)の直径の2倍とを加算した値は前記駆動部材(44)の内周面の直径よりも小さく、
前記切換軸(48)が前記第1位置にあるときに、前記第1ボール(51)は前記大径部(48a)に当接して前記第1ボール係合孔(44a)に係合するとともに、前記第2ボール(52)は前記小径部(48c)に当接して前記第2ボール係合孔(44b)から離脱し、前記切換軸(48)が前記第2位置にあるときに、前記第2ボール(52)は前記大径部(48a)に当接して前記第2ボール係合孔(44b)に係合するとともに、前記第1ボール(51)は前記小径部(48b)に当接して前記第1ボール係合孔(44a)から離脱することを特徴とする動力伝達装置。 - 前記切換軸(48)は磁石で構成され、前記第1、第2ボール(51,52)は磁性体で構成されることを特徴とする、請求項1に記載の動力伝達装置。
- 前記第1ボール係合孔(44a)の数は前記第1ボール(51)の数よりも多く、前記第2ボール係合孔(44b)の数は前記第2ボール(52)の数よりも多いことを特徴とする、請求項1または請求項2に記載の動力伝達装置。
- 前記大径部(48a)の軸方向長さは前記第1、第2ボール(51,52)間の軸方向距離よりも小さいことを特徴とする、請求項1〜請求項3の何れか1項に記載の動力伝達装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013014081A JP2014145414A (ja) | 2013-01-29 | 2013-01-29 | 動力伝達装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013014081A JP2014145414A (ja) | 2013-01-29 | 2013-01-29 | 動力伝達装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014145414A true JP2014145414A (ja) | 2014-08-14 |
Family
ID=51425820
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013014081A Pending JP2014145414A (ja) | 2013-01-29 | 2013-01-29 | 動力伝達装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2014145414A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106321813A (zh) * | 2016-11-10 | 2017-01-11 | 吉林大学 | 带有联动换挡执行机构的电动车变速箱及其换挡控制方法 |
KR102285396B1 (ko) * | 2020-02-10 | 2021-08-03 | 두산중공업 주식회사 | 동력전달장치 및 이를 포함하는 발전설비 |
KR20210103196A (ko) * | 2020-02-13 | 2021-08-23 | 두산중공업 주식회사 | 동력전달장치 및 이를 포함하는 발전설비 |
-
2013
- 2013-01-29 JP JP2013014081A patent/JP2014145414A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106321813A (zh) * | 2016-11-10 | 2017-01-11 | 吉林大学 | 带有联动换挡执行机构的电动车变速箱及其换挡控制方法 |
KR102285396B1 (ko) * | 2020-02-10 | 2021-08-03 | 두산중공업 주식회사 | 동력전달장치 및 이를 포함하는 발전설비 |
KR20210103196A (ko) * | 2020-02-13 | 2021-08-23 | 두산중공업 주식회사 | 동력전달장치 및 이를 포함하는 발전설비 |
KR102305974B1 (ko) | 2020-02-13 | 2021-09-28 | 두산중공업 주식회사 | 동력전달장치 및 이를 포함하는 발전설비 |
US11661975B2 (en) | 2020-02-13 | 2023-05-30 | Doosan Enerbnlity Co., Ltd. | Power transmission apparatus and power generation system having same |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5707119B2 (ja) | トランスミッション | |
WO2011030670A1 (ja) | 車両用モータ駆動装置および自動車 | |
JP2012127471A5 (ja) | ||
WO2017026534A1 (ja) | 変速装置 | |
JP4970183B2 (ja) | 車両用変速機 | |
JP6438292B2 (ja) | 車両用変速機 | |
JP2013063719A (ja) | 自動クラッチ制御装置およびその変速制御方法 | |
JP2012002285A (ja) | 車両用モータ駆動装置および自動車 | |
JP2009103268A (ja) | 手動変速機のギヤ鳴り防止装置 | |
US20100242657A1 (en) | Dual clutch transmission | |
JP5912724B2 (ja) | デュアルクラッチ式自動変速機 | |
JP2014145414A (ja) | 動力伝達装置 | |
JP2013087800A (ja) | デュアルクラッチ式自動変速機およびその変速制御方法 | |
JP4979326B2 (ja) | 車両用変速機 | |
JP2014031857A (ja) | 多軸変速機 | |
JP2013057334A (ja) | デュアルクラッチ式自動変速機およびその変速制御方法 | |
JP2011058534A (ja) | 車両用モータ駆動装置および自動車 | |
US10507717B2 (en) | Gear operating mechanism in transmission | |
JP2004211834A (ja) | 多段変速機及びその変速制御装置 | |
JP2014145416A (ja) | クラッチ装置 | |
JP2014145415A (ja) | 変速ドラム駆動装置 | |
JP6351631B2 (ja) | 変速機の同期装置 | |
WO2020259686A1 (zh) | 变速箱的换挡机构及变速箱 | |
JPH08326913A (ja) | リバースギヤ鳴き防止装置 | |
JP2009250257A (ja) | 手動変速機のギヤ鳴り防止装置 |