JP7028386B1 - 動力伝達経路切換装置および２段変速機 - Google Patents

Abstract

【課題】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、をパーキングロックモードに切り換えることができ、かつ、該２段変速機が不用意にパーキングロックモードに切り換わることを防止し、さらに、必要に応じてパーキングロックモードの解除に必要な力を低減する。【解決手段】２段変速機１をパーキングロックモードに切り換える際に、電動アクチュエータ（５８）により駆動カム（５０）を回転駆動することに基づいて、まず、動力伝達経路切換装置（５）を、摩擦係合装置（４０）を接続し、かつ、回転伝達状態切換装置（４１）をフリーモードとした第１モードに切り換えた後、摩擦係合装置（４０）を接続状態に維持したまま、回転伝達状態切換装置（４１）をロックモードに切り換える。パーキングロックモードを解除する際には、回転伝達状態切換装置（４１）をロックモードに維持したまま、摩擦係合装置（４０）を切断することにより、動力伝達経路切換装置（５）を第１モードに切り換える。

Description

本発明は、入力部材と出力部材との間の動力の伝達経路を切り換えるための動力伝達経路切換装置、および、該動力伝達経路切換装置を備える２段変速機に関する。

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（一般的に、起動時に最大トルクを発生する）ので、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３２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３２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３２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。これに対して、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３２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、一対の遊星歯車機構と一対のブレーキとを組み合わせてなる２段変速機を介して（２段変速機により減速して）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、一対のブレーキの断接状態を切り換えることに基づいて、一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。

独国特許出願公開第１０２０１６１０５９９１号には、変速機の減速比を、少なくとも２段階に切り換えることができるシフトドラム装置の構造が開示されている。この装置では、電動モータなどのアクチュエータにより、シフトドラムを回転させることに基づいて、変速機の減速比を切り換えることができる。

特開平０５－１１６５４９号 独国特許出願公開第１０２０１６１０５９９１号

特開平０５－１１６５４９号に記載の装置は、油圧で動作するサーボピストンＰＬ、ＰＨにより、遊星歯車機構の構成要素に支持された摩擦係合要素と、ハウジングに支持された摩擦係合要素とを互いに押し付けることで、ブレーキを接続（係合）するように構成されている。しかしながら、電気自動車やハイブリッド自動車において、システムの簡略化によるコスト低減や電費性能の向上を図るためには、２段変速機の減速比の切り換えを電動アクチュエータにより行い、油圧システムを不要とすることが望まれる。

独国特許出願公開第１０２０１６１０５９９１号に記載の装置は、変速機の出力軸の回転をロックするパーキングロックモードへの切り換えを可能としており、かつ、車両走行中に、変速機がパーキングロックモードに不用意に切り換わり、該変速機に望ましくない負荷が加わることなどを防止する機構を備える。具体的には、シフトドラムの外周面に周方向に伸長して形成された溝にピンを係合させることで、前記シフトドラムの不用意な回転を防止して、変速機がパーキングロックモードに不用意に切り換わることを防止している。シフトレバーがＰレンジ（パーキングレンジ）に選択された場合などには、前記ピンを径方向外方に退避させて、前記溝との係合を外すことで、パーキングロックモードへの切り換えを可能とする。

ただし、独国特許出願公開第１０２０１６１０５９９１号に記載のシフトドラム装置では、変速機がパーキングロックモードに不用意に切り換わることを防止するためだけに、シフトドラムに周方向に伸長する溝を形成したり、該溝に係脱可能なピンや該ピンを前記溝に対し遠近動させるためのアクチュエータを設けたりする必要がある。このため、前記シフトドラム装置が大型化したり、製造コストが増大したりしてしまう。

本発明は、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段変速機をパーキングロックモードに切り換えることができる動力伝達経路切換装置において、前記２段変速機が不用意にパーキングロックモードに切り換わることを防止し、さらに、必要に応じてパーキングロックモードの解除に必要な力を低減することが可能な構造を提供することを目的としている。

本発明の一態様の動力伝達経路切換装置は、摩擦係合装置と、回転伝達状態切換装置と、制御装置とを備える。

前記摩擦係合装置は、互いに軸方向の相対変位を可能に支持された、少なくとも１枚ずつのフリクションプレートおよびセパレートプレートを有する。該摩擦係合装置は、前記フリクションプレートと前記セパレートプレートとを互いに押し付け合うことで接続され、かつ、前記フリクションプレートと前記セパレートプレートとを互いに押し付け合う力を解放することで切断される。

前記回転伝達状態切換装置は、互いに同軸に配置された第１部材および第２部材を有する。また、前記回転伝達状態切換装置は、前記第１部材と前記第２部材との相対回転方向にかかわらず、前記第２部材に対する前記第１部材の回転が許容されるフリーモードと、前記第２部材に対する前記第１部材の所定方向の回転のみが許容され、かつ、前記第２部材に対する前記第１部材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とのうちの少なくとも一方のモード、および、前記第１部材と前記第２部材との相対回転方向にかかわらず、前記第２部材に対する前記第１部材の回転が阻止されるロックモードを有する。

前記制御装置は、前記摩擦係合装置を接続し、かつ、前記回転伝達状態切換装置を前記ロックモードとする際に、前記摩擦係合装置を接続した後、該摩擦係合装置を接続状態に維持したまま、前記回転伝達状態切換装置を前記ロックモードに切り換える機能を有する。

本発明の一態様の動力伝達経路切換装置において、前記制御装置は、前記摩擦係合装置を接続し、かつ、前記回転伝達状態切換装置を前記ロックモードとした状態において、前記回転伝達状態切換装置を前記ロックモードに維持したまま、前記摩擦係合装置を切断する機能を有することができる。

この場合、前記制御装置は、前記摩擦係合装置を切断し、かつ、前記回転伝達状態切換装置を前記ロックモードとした状態において、前記回転伝達状態切換装置を前記ロックモードに維持したまま、前記摩擦係合装置が切断状態から接続状態に切り換わることを防止する機能を有することができる。具体的には、たとえば、前記制御装置は、該状態において、前記回転伝達状態切換装置を前記ロックモードに維持したまま、前記摩擦係合装置が切断状態から接続状態に切り換わることを防止する誤ロック防止用ストッパ部を有することができる。

本発明の一態様の動力伝達経路切換装置において、前記回転伝達状態切換装置が前記ワンウェイクラッチモードを有する場合には、前記制御装置は、前記摩擦係合装置の切断状態から接続状態への切換中に、および／または、前記摩擦係合装置の接続状態から切断状態への切換中に、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有することができる。

本発明の一態様の動力伝達経路切換装置において、前記制御装置は、前記摩擦係合装置を接続し、かつ、前記回転伝達状態切換装置を前記ロックモードとした状態において、前記摩擦係合装置を接続したまま、前記回転伝達状態切換装置が、前記ロックモードから前記フリーモードまたは前記ワンウェイクラッチモードに切り換わることを防止する機能を有することができる。具体的には、たとえば、前記制御装置は、該状態において、前記摩擦係合装置を接続したまま、前記回転伝達状態切換装置が、前記ロックモードから前記フリーモードまたは前記ワンウェイクラッチモードに切り換わることを防止するロック抜け防止機構を有することができる。

本発明の一態様の動力伝達経路切換装置において、前記制御装置は、回転可能に、かつ、軸方向変位を不能に支持された駆動カムを備えることができる。この場合、前記制御装置は、前記駆動カムの回転に基づいて、前記摩擦係合装置の断接状態および前記回転伝達状態切換装置のモードを切り換える。

本発明の一態様の動力伝達経路切換装置において、前記制御装置は、前記駆動カム、および、前記駆動カムに対する相対回転および軸方向変位を可能に支持され、かつ、該駆動カムの回転に伴って、軸方向に変位する被駆動カムを有するカム装置を備えることができる。

この場合、前記カム装置は、前記駆動カムと前記被駆動カムとの間に挟持された複数個の転動体を有することができる。

この場合、前記転動体を、放射方向を向いた自転軸を有し、かつ、前記被駆動カムに前記自転軸を中心とする回転を自在に支持されているローラにより構成することができる。

あるいは、前記転動体を、玉により構成することもできる。

前記制御装置が前記誤ロック防止用ストッパ部を有する場合、該誤ロック防止用ストッパ部を、前記駆動カムおよび／または前記被駆動カムに設けることができる。

前記制御装置は、前記駆動カムを回転させることに基づいて、前記被駆動カムを前記駆動カムとの軸方向間隔が拡がる方向に変位させることにより、前記摩擦係合装置を接続し、かつ、前記被駆動カムを前記駆動カムとの軸方向間隔が縮まる方向に変位させることにより、前記摩擦係合装置を切断することができる。換言すれば、前記摩擦係合装置を、いわゆるノーマリーオープン型のクラッチにより構成することができる。

この場合、前記制御装置は、前記被駆動カムと前記摩擦係合装置との間に配置され、かつ、該被駆動カムと該摩擦係合装置とを互いに離れる方向に弾性的に付勢する弾性部材を備えることができる。

あるいは、前記制御装置は、前記駆動カムを回転させることに基づいて、前記被駆動カムを前記駆動カムとの軸方向間隔が縮まる方向に変位させることにより、前記摩擦係合装置を接続し、かつ、前記被駆動カムを前記駆動カムとの軸方向間隔が拡がる方向に変位させることにより、前記摩擦係合装置を切断することができる。換言すれば、前記摩擦係合装置を、いわゆるノーマリークローズ型のクラッチにより構成することができる。

本発明の一態様の動力伝達経路切換装置において、前記第１部材と前記第２部材とのうちの一方の部材は、円周方向複数箇所に係合凹部を有することができる。

この場合、前記回転伝達状態切換装置は、
円周方向複数箇所に径方向または軸方向に突出する突出部を有するモードセレクト部と、
前記第１部材と前記第２部材とのうちの他方の部材に枢支された第１基部、および、前記第１基部から円周方向片側に向けて延出する第１係合爪を有する第１爪部材と、
前記第１部材と前記第２部材とのうちの他方の部材に枢支された第２基部、および、前記第２基部から円周方向他側に向けて延出する第２係合爪を有する第２爪部材と、
前記第１係合爪を、前記係合凹部に係合させる方向に弾性的に付勢する第１爪付勢部材と、
前記第２係合爪を、前記係合凹部に係合させる方向に弾性的に付勢する第２爪付勢部材と、
を備えることができる。

前記ロックモードにおいては、前記第１係合爪および前記第２係合爪を、前記突出部により押圧せずに前記係合凹部に係合させることにより、前記第１部材と前記第２部材との相対回転方向にかかわらず、前記第２部材に対する前記第１部材の回転を阻止する

該動力伝達経路切換装置が前記フリーモードを有する場合、前記フリーモードにおいては、前記第１係合爪および前記第２係合爪を、前記突出部により押圧して前記係合凹部に係合させないことにより、前記第１部材と前記第２部材との相対回転方向にかかわらず、前記第２部材に対する前記第１部材の回転を許容する。

該動力伝達経路切換装置が前記ワンウェイクラッチモードを有する場合、前記ワンウェイクラッチモードにおいては、前記セレクトプレートを回転または軸方向変位させることに基づいて、前記第１係合爪と前記第２係合爪とのうちの一方の係合爪を前記突出部により押圧せずに、前記係合凹部に係合させ、かつ、前記第１係合爪と前記第２係合爪とのうちの他方の係合爪を前記突出部により押圧して、前記係合凹部に係合させないことで、前記第２部材に対する前記第１部材の所定方向の回転のみを許容し、かつ、前記第２部材に対する前記第１部材の前記所定方向と反対方向の回転を阻止する。

該動力伝達経路切換装置において、前記モードセレクト部は、前記駆動カムの回転に伴い回転または軸方向に変位することができる。

この場合、前記回転伝達状態切換装置は、前記モードセレクト部を有するセレクトプレートを備えることができる。

あるいは、前記駆動カムが、前記モードセレクト部を備えることもできる。

本発明の一態様の動力伝達経路切換装置において、前記摩擦係合装置は、前記フリクションプレートと前記セパレートプレート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有することができる。

本発明の一態様の２段変速機は、
入力部材と、
前記入力部材と同軸に配置された出力部材と、
動力の伝達方向に関して、前記入力部材と前記出力部材との間に配置された遊星歯車機構と、および、
前記入力部材と前記出力部材との間の動力伝達経路を切り換える動力伝達経路切換装置と、
を備える。

特に、本発明の一態様の２段変速機においては、前記動力伝達経路切換装置が、本発明の一態様の動力伝達経路切換装置により構成される。

前記遊星歯車機構は、
前記入力部材に対し該入力部材と一体的に回転するように接続されたサンギヤと、
前記サンギヤの周囲に該サンギヤと同軸に配置されたリングギヤと、
前記サンギヤと同軸に配置され、かつ、前記出力部材に対し該出力部材と一体的に回転するように接続されたキャリアと、および、
前記サンギヤと前記リングギヤとに噛合し、かつ、前記キャリアに、自身の中心軸を中心とする回転を自在に支持された複数個のピニオンギヤと、
を備える。

前記フリクションプレートと前記セパレートプレートとのうちの一方が、前記サンギヤまたは前記入力部材に対し軸方向の相対変位を可能に、かつ、相対回転を不能に支持されており、
前記フリクションプレートと前記セパレートプレートとのうちの他方が、前記キャリアまたは前記出力部材に対し軸方向の相対変位を可能に、かつ、相対回転を不能に支持されており、
前記第１部材と前記第２部材とのうちの一方が、使用時にも回転しない部分に対して相対回転を不能に支持されており、および、
前記第１部材と前記第２部材とのうちの他方が、前記リングギヤに対して相対回転を不能に支持されている。

本発明の一態様の２段変速機において、前記動力伝達経路切換装置として、前記カム装置を備え、かつ、前記セレクトプレートとして、前記駆動カムの回転に伴い回転または軸方向に変位する構成が採用される場合、該２段変速機は、前記駆動カムを回転駆動する電動アクチュエータを備えることができる。

本発明の一態様の動力伝達経路切換装置によれば、減速比を高低の２段階に切り換えることができる２段変速機を、パーキングロックモードに切り換えることができ、かつ、該２段変速機が不用意にパーキングロックモードに切り換わることを防止できる。さらに、本発明の一態様の動力伝達経路切り替え装置では、必要に応じて、パーキングロックモードの解除に必要な力を低減することができる。

図１は、本発明の実施の形態の第１例の２段変速機の斜視図である。 図２は、第１例の２段変速機の断面図である。 図３は、第１例の２段変速機を示す模式図である。 図４（Ａ）は、第１例の２段変速機における、低減速比モードでの動力の伝達経路を示す模式図である。図４（Ｂ）は、第１例の２段変速機における、高減速比モードでの動力の伝達経路を示す模式図である。 図５は、第１例の２段変速機を構成する動力伝達経路切換装置の断面図である。 図６は、第１例の動力伝達経路切換装置の分解斜視図である。 図７は、第１例の動力伝達経路切換装置を構成するカム装置および回転伝達状態切換装置の分解斜視図である。 図８は、第１例の動力伝達経路切換装置を構成する摩擦係合装置の断面図である。 図９（Ａ）は、軸方向寸法を最も短くした状態にある、第１例のカム装置を径方向外側から見た模式図である。図９（Ｂ）は、軸方向寸法を最も長くした状態にある、第１例のカム装置を径方向外側から見た模式図である。 図１０（Ａ）は、第１例の摩擦係合装置およびカム装置についての、摩擦係合装置を切断した状態を示す模式図である。図１０（Ｂ）は、第１例の摩擦係合装置およびカム装置についての、摩擦係合装置を接続した状態を示す模式図である。 図１１は、第１例の回転伝達状態切換装置についての、軸方向片側から見た斜視図である。 図１２は、第１例の回転伝達状態切換装置の分解斜視図である。 図１３は、第１例の回転伝達状態切換装置についての、セレクトプレートを取り外した状態における、軸方向片側から見た端面図である。 図１４は、図１３のＸ部拡大図である。 図１５（Ａ）は、第１例の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１５（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１５（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１６は、第１例の２段変速機における、摩擦係合装置の断接状態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１７は、比較例の動力伝達経路切換装置を示す断面図である。 図１８は、比較例の動力伝達経路切換装置における、第１摩擦係合装置と第２摩擦係合装置との断接状態を模式的に示す線図である。 図１９（Ａ）は、第１例の第１変形例についての図１６に相当する図である。図１９（Ｂ）は、第１例の第２変形例についての図１６に相当する図である。 図２０は、本発明の実施の形態の第２例の動力伝達経路切換装置の断面図である。 図２１は、第２例の動力伝達経路切換装置の分解斜視図である。 図２２は、第２例の駆動カム、２段歯車、およびセレクトプレートの分解斜視図である。 図２３（Ａ）は、本発明の実施の形態の第３例のカム装置についての、ストッパ片が突起に当接している状態を示す斜視図である。図２３（Ｂ）は、第３例のカム装置についての、ストッパ片が突起を乗り越えている状態を示す斜視図である。 図２４は、図２３（Ａ）のＹ－Ｙ断面図である。 図２５は、第３例の駆動カムの斜視図である。 図２６は、第３例の被駆動カムの斜視図である。 図２７は、第３例の被駆動カムの一部分解斜視図である。 図２８は、第３例における、摩擦係合装置の断接状態およびロック抜け防止機構の係合状態と、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２９は、本発明の実施の形態の第４例における、摩擦係合装置の断接状態およびカムストローク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３０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３１（Ａ）は、第５例の摩擦係合装置およびカム装置についての、摩擦係合装置を接続した状態を示す模式図である。図３１（Ｂ）は、第５例の摩擦係合装置およびカム装置についての、摩擦係合装置を切断した状態を示す模式図である。 図３２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。

［第１例］
本発明の実施の形態の第１例について、図１～図１６を用いて説明する。本例の２段変速機１は、たとえば、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の出力軸と、デファレンシャルギヤとの間に配置されて、前記電動モータの出力軸のトルクを、増大（減速）してから、あるいは、増大（減速）せずにそのままで、デファレンシャルギヤに伝達する。本例の２段変速機１は、入力部材２と、出力部材３と、遊星歯車機構４と、動力伝達経路切換装置５とを備える。このような２段変速機１は、入力部材２と出力部材３との間の減速比が小さい低減速比モードと、該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とに加え、出力部材３の回転をロックするパーキングロックモードへの切り換えを可能に構成されている。

入力部材２は、電動モータの出力軸などの駆動軸（図示省略）に接続され、トルク（動力）が入力される。本例では、入力部材２は、入力筒状部６と、入力筒状部６の軸方向片側（図２～図９（Ｂ）の右側）の端部から径方向外側に向けて折れ曲がった入力フランジ部７とを備える。駆動軸は、たとえば、入力筒状部６の内周面にトルク伝達可能に内嵌されるか、あるいは、入力フランジ部７にボルト締めなどによりトルク伝達可能に結合される。

出力部材３は、入力部材２と同軸に配置され、デファレンシャルギヤやプロペラシャフトなどの従動軸（図示省略）に接続され、該従動軸にトルクを出力する。本例では、出力部材３は、内周面に、雌スプライン部８を有する出力筒状部９と、出力筒状部９の軸方向他側（図２～図９（Ｂ）の左側）の端部から径方向外側に向けて折れ曲がった出力フランジ部１０とを備える。前記従動軸は、その先端部外周面に備えられた雄スプライン部を、出力筒状部９の雌スプライン部８とスプライン係合させることにより、出力部材３にトルク伝達可能に接続される。

遊星歯車機構４は、図２～図４（Ｂ）に示すように、動力の伝達方向に関して、入力部材２と出力部材３との間に配置され、かつ、サンギヤ１１と、リングギヤ１２と、キャリア１３と、複数個のピニオンギヤ１４とを備える。

サンギヤ１１は、入力部材２に対して、入力部材２と一体的に回転するように接続されている。本例では、サンギヤ１１は、軸方向片側の小径筒部１５と、軸方向他側の大径筒部１６と、大径筒部１６の軸方向他側の端部から径方向外側に折れ曲がったフランジ部１７とを備える。サンギヤ１１は、大径筒部１６の外周面に、サン側雄スプライン部１８を備え、かつ、フランジ部１７の外周面に、平歯車またははすば歯車からなるギヤ部１９を備える。サンギヤ１１の小径筒部１５は、入力部材２の入力筒状部６に、スプライン係合などのトルク伝達可能な構造により外嵌されている。

リングギヤ１２は、サンギヤ１１の周囲にサンギヤ１１と同軸に、かつ、サンギヤ１１に対する相対回転を可能に支持されている。本例では、リングギヤ１２は、軸方向片側の小径筒部２０と、軸方向他側の大径筒部２１と、小径筒部２０の軸方向他側の端部と大径筒部２１の軸方向片側の端部とを接続する円輪部２２とを備える。リングギヤ１２は、小径筒部２０の外周面に、リング側雄スプライン部２３を備え、かつ、大径筒部２１の内周面に、平歯車またははすば歯車からなるギヤ部２４を備える。

キャリア１３は、サンギヤ１１およびリングギヤ１２と同軸に支持され、かつ、出力部材３に対し出力部材３と一体的に回転可能に接続されている。本例では、キャリア１３は、それぞれが円輪状で、軸方向に間隔を空けて配置された一対のリム部２５ａ、２５ｂと、一対のリム部２５ａ、２５ｂのうち、互いに整合する円周方向複数箇所同士の間にかけ渡された柱部２６と、一対のリム部２５ａ、２５ｂのうち、軸方向片側のリム部２５ａの軸方向片側面の径方向中間部から軸方向片側に向け全周にわたり突出した筒状部２７とを備える。

キャリア１３は、軸方向片側のリム部２５ａのうち、筒状部２７よりも径方向外側に存在する部分の円周方向複数箇所に、軸方向に貫通する円孔２８ａを備え、かつ、筒状部２７の内周面に、キャリア側雌スプライン部２９を備える。また、キャリア１３は、一対のリム部２５ａ、２５ｂのうち、軸方向他側のリム部２５ｂのうちで、軸方向片側のリム部２５ａの円孔２８ａと整合する部分に、軸方向に貫通する円孔２８ｂを備える。キャリア１３は、軸方向他側のリム部２５ｂを、出力部材３の出力フランジ部１０に、スプライン係合などのトルク伝達可能な構造により接続することで、出力部材３と一体的に回転するように構成されている。

それぞれのピニオンギヤ１４は、サンギヤ１１とリングギヤ１２とに噛合し、かつ、キャリア１３に、自身の中心軸を中心とする回転を自在に支持されている。本例では、それぞれのピニオンギヤ１４は、円柱状の支持軸３０と、支持軸３０の軸方向中間部周囲にラジアルニードル軸受３２により回転自在に支持された、円筒状の本体部分３１とを備える。本体部分３１は、その外周面に、平歯車またははすば歯車からなり、サンギヤ１１のギヤ部１９とリングギヤ１２のギヤ部２４とに噛合するギヤ部３３を備える。支持軸３０の軸方向両側の端部は、キャリア１３の円孔２８ａ、２８ｂにそれぞれ内嵌固定されている。

本例では、止め輪３４ａが、サンギヤ１１の大径筒部１６の軸方向中間部外周面に係止されている。スペーサ３５が、止め輪３４ａにより軸方向片側への変位が阻止されている。スペーサ３５の軸方向他側面は、軸方向片側のリム部２５ａの径方向内側部分の軸方向片側面に、スラスト軸受３６ａを介して突き当てられている。さらに、止め輪３４ｂが、リングギヤ１２の大径筒部２１の軸方向他側の端部内周面に係止されている。押え板３７が、止め輪３４ｂにより軸方向他側への変位が阻止されている。押え板３７の径方向内側部分の軸方向片側面が、軸方向他側のリム部２５ｂ（出力部材３の出力フランジ部１０）の径方向内側部分の軸方向他側面に、スラスト軸受３６ｂを介して突き当てられている。これにより、遊星歯車機構４を組み立てた状態で、サンギヤ１１、リングギヤ１２、キャリア１３、およびピニオンギヤ１４が分離することが防止されている。すなわち、遊星歯車機構４は、サブアッセンブリとして一体的に取り扱うことが可能となっている。

動力伝達経路切換装置５は、入力部材２と出力部材３との間の動力伝達経路を切り換える。本例の動力伝達経路切換装置５は、使用時にも回転しないハウジング３８と、制御装置を構成するカム装置３９と、摩擦係合装置４０と、回転伝達状態切換装置４１とを備える。

ハウジング３８は、内径側筒部４２と、外径側筒部４３と、内径側筒部４２の軸方向片側の端部と外径側筒部４３の軸方向片側の端部とを接続する円輪状の側板部４４とを備える。ハウジング３８は、内径側筒部４２の外周面に、固定側雄スプライン部４５を備え、かつ、外径側筒部４３の内周面に、固定側雌スプライン部４６を備える。また、ハウジング３８は、外径側筒部４３の軸方向片側部分に、径方向に貫通し、かつ、円周方向に伸長する貫通孔４７を備える。

本例では、ハウジング３８の内径側筒部４２の内周面と、入力部材２の入力筒状部６の外周面との間にラジアルニードル軸受４８が配置され、かつ、側板部４４の軸方向片側面と、入力フランジ部７の軸方向他側面との間にスラストニードル軸受４９が配置されることにより、ハウジング３８に対し入力部材２が回転自在に支持されている。

カム装置３９は、図５および図７に示すように、回転可能に、かつ、軸方向変位を不能に支持された駆動カム５０と、駆動カム５０に対する相対回転および軸方向変位を可能に支持され、かつ、駆動カム５０の回転に伴って、軸方向に変位する被駆動カム５１と、複数個（図示の例では５個）の係合ピン５２とを備える。

駆動カム５０は、円輪形状を有し、かつ、ハウジング３８の内径側筒部４２の軸方向片側の端部外周面に、ラジアル荷重およびスラスト荷重を支承可能なアンギュラ玉軸受５３を介して、回転自在に、かつ、軸方向変位を不能に支持されている。

駆動カム５０は、軸方向他側面の径方向内側部分に、凹部と凸部とを同数ずつ、円周方向に関して交互に配置してなる、駆動カム面５４を有する。駆動カム面５４は、図９（Ａ）および図９（Ｂ）に示すように、軸方向に関して最も他側に位置する（凸部の先端部に位置する）平坦面部５４ａと、緩傾斜面部５４ｂと、軸方向に関して最も片側に位置する底部５４ｃと、誤ロック防止用ストッパ部を構成する急傾斜面部５４ｄとを、円周方向に順に繰り返し配置してなる。

駆動カム５０は、径方向外側部分の円周方向等間隔複数箇所（図示の例では５箇所）に、軸方向他側面に開口するカム側係合孔５６を有し、かつ、外周面に、歯筋が弦巻線状のはすば歯車からなるホイールギヤ部５７を有する。

駆動カム５０は、電動アクチュエータ５８により回転駆動される。電動アクチュエータ５８は、図１および図６に示すように、ウォーム５９と、変速用モータ６０とを備える。ウォーム５９は、軸方向中間部外周面に、駆動カム５０のホイールギヤ部５７のうち、ハウジング３８の貫通孔４７から露出した部分に噛合するウォームギヤ部６１を有する。変速用モータ６０は、ウォーム５９を回転駆動する。すなわち、駆動カム５０は、変速用モータ６０により、ホイールギヤ部５７とウォームギヤ部６１とを噛合させてなるウォーム減速機を介して回転駆動される。

被駆動カム５１は、図５および図７に示すように、駆動カム５０の径方向内側部分に、軸方向に対向して配置されている。被駆動カム５１は、駆動カム５０の駆動カム面５４に対向する軸方向片側面に、凹部と凸部とを、駆動カム面５４の凹部および凸部と同数ずつ（本例では５つずつ）、円周方向に関して交互に配置してなる被駆動カム面６２を有する。被駆動カム面６２は、図９（Ａ）および図９（Ｂ）に示すように、軸方向に関して最も片側に位置する（凸部の先端部に位置する）平坦面部６２ａと、緩傾斜面部６２ｂと、軸方向に関して最も他側に位置する底部６２ｃと、誤ロック防止用ストッパ部を構成する急傾斜面部６２ｄとを、円周方向に順に繰り返し配置してなる。ただし、駆動カム面５４と対向する被駆動カム面６２は、中心軸に直交する平坦面により構成されることもできる。

被駆動カム５１は、内周面に、被駆動側雌スプライン部６３を有し、かつ、被駆動側雌スプライン部６３を、ハウジング３８の固定側雄スプライン部４５にスプライン係合させることにより、ハウジング３８に対し軸方向変位のみを可能に支持されている。

カム装置３９は、駆動カム面５４と被駆動カム面６２との間に転動自在に配置された複数個（図示の例では５個）の転動体６４を備える。すなわち、本例では、駆動カム５０が回転することに伴い、転動体６４の、駆動カム面５４の底部５４ｃから乗り上げ量および被駆動カム面６２の底部６２ｃからの乗り上げ量が増減することで、被駆動カム５１が軸方向に変位する。なお、本例では、転動体６４として、玉を使用しているが、転動体としては、ローラや円すいころを使用することもできる。

本例のカム装置３９は、転動体６４が、駆動カム面５４の急傾斜面部５４ｄおよび被駆動カム面６２の急傾斜面部６２ｄ上を転がり落ちるように移動することはできるが、乗り上げることはできないように構成されている。すなわち、駆動カム面５４の急傾斜面部５４ｄおよび被駆動カム面６２の急傾斜面部６２ｄの傾斜角度（カム装置３９の中心軸に直交する仮想平面に対する傾斜角度）は、電動アクチュエータ５８により駆動カム５０を回転駆動することによっては、転動体６４が乗り上げることができない大きさとなっている。

それぞれの係合ピン５２において、軸方向片側の端部は、駆動カム５０のカム側係合孔５６にがたつきなく内嵌（係合）しており、かつ、軸方向他側部分は、駆動カム５０の軸方向他側面から軸方向他側に向けて突出している。

摩擦係合装置４０は、図５および図８に示すように、複数枚のフリクションプレート６５と複数枚のセパレートプレート６６を有する。それぞれのフリクションプレート６５とそれぞれのセパレートプレート６６は、いずれも略円輪状である。フリクションプレート６５とセパレートプレート６６は、軸方向に交互に配置されている。

摩擦係合装置４０は、図９（Ｂ）および図１０（Ｂ）に示すように、カム装置３９の転動体６４を、駆動カム面５４の平坦面部５４ａおよび被駆動カム面６２の平坦面部６２ａに乗り上げさせ、被駆動カム５１を駆動カム５０との軸方向間隔が拡がる方向に変位させることに基づいて、フリクションプレート６５とセパレートプレート６６とを互いに押し付け合うことで接続される。これに対して、摩擦係合装置４０は、図９（Ａ）および図１０（Ａ）に示すように、転動体６４を、駆動カム面５４の底部５４ｃおよび被駆動カム面６２の底部６２ｃに移動させ、被駆動カム５１を駆動カム５０との軸方向間隔が縮まる方向に変位させることに基づいて、フリクションプレート６５とセパレートプレート６６とを互いに押し付け合う力を解放することで切断される。

本例では、摩擦係合装置４０は、サンギヤ１１とキャリア１３との間に配置される。すなわち、摩擦係合装置４０を接続することにより、それぞれが回転体であるサンギヤ１１とキャリア１３とが一体的に回転し、かつ、摩擦係合装置４０を切断することにより、サンギヤ１１とキャリア１３とが互いに相対回転する。要するに、摩擦係合装置４０は、サンギヤ１１とキャリア１３との間の動力伝達のモード（断接状態）を切り換えるクラッチとして機能する。

それぞれのフリクションプレート６５は、内周面に雌スプライン部を有し、かつ、該雌スプライン部を、サンギヤ１１のサン側雄スプライン部１８にスプライン係合させることにより、サンギヤ１１に対し軸方向の変位のみを可能に支持されている。

それぞれのセパレートプレート６６は、外周面に雄スプライン部を有し、かつ、該雄スプライン部を、キャリア１３のキャリア側雌スプライン部２９にスプライン係合させることにより、キャリア１３に対し軸方向の変位のみを可能に支持されている。

セパレートプレート６６のうち、最も軸方向他側に存在するセパレートプレート６６は、キャリア１３の筒状部２７の軸方向他側の端部に係止された止め輪６７により、軸方向他側への変位が阻止されている。

セパレートプレート６６のうち、最も軸方向片側に存在するセパレートプレート６６と、被駆動カム５１との間には、軸方向片側から順に、弾性部材６８と、スラスト転がり軸受６９とが挟持されている。弾性部材６８は、摩擦係合装置４０と、被駆動カム５１とを、軸方向に関して互いに離れる方向に弾性的に付勢する。本例では、弾性部材６８は、皿ばねにより構成されている。ただし、弾性部材６８を、コイルばねなどにより構成することもできる。

摩擦係合装置４０は、図８に示すように、フリクションプレート６５とセパレートプレート６６とを互いに離隔させ、フリクションプレート６５とセパレートプレート６６とを互いに押し付け合う力を解放する方向に弾性的に付勢するリターンスプリング７０を備える。本例では、リターンスプリング７０は、最も軸方向片側に存在するセパレートプレート６６と、最も軸方向他側に存在するセパレートプレート６６との間にかけ渡され、かつ、最も軸方向片側に存在するセパレートプレート６６と最も軸方向他側に存在するセパレートプレート６６とを互いに離れる方向に弾性的に付勢している。

すなわち、摩擦係合装置４０は、単体の状態において、電動アクチュエータ５８への通電を停止した状態で切断され、かつ、電動アクチュエータ５８に通電することに基づき、駆動カム５０と被駆動カム５１との軸方向間隔を拡げることで接続される、いわゆるノーマリーオープン型のクラッチにより構成されている。ただし、摩擦係合装置４０を動力伝達経路切換装置５に組み込んだ状態においては、後述するように、駆動カム面５４に平坦面部５４ａを設けること、および／または、駆動カム５０のホイールギヤ部５７とウォーム５９のウォームギヤ部６１とからなるウォーム減速機にセルフロック機能を持たせることで、電動アクチュエータ５８への通電停止後にも、摩擦係合装置４０を接続状態に維持できるようにしている。

回転伝達状態切換装置４１は、図１１～図１４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、第１爪部材７３および第２爪部材７４と、第１爪付勢部材７５および第２爪付勢部材７６と、セレクトプレート７７とを備える。

第１部材７１は、外周面の円周方向複数箇所に係合凹部７８を有する。すなわち、第１部材７１は、外周面に、円周方向に関して係合凹部７８と凸部７９とを交互に配置してなる、歯車状の凹凸部８０を有する。また、第１部材７１は、内周面に雌スプライン部８１を有する。第１部材７１は、雌スプライン部８１を、リングギヤ１２のリング側雄スプライン部２３にスプライン係合することにより、リングギヤ１２に対して相対回転を不能に支持されている。すなわち、第１部材７１は、リングギヤ１２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。すなわち、第２部材７２の内周面は、第１部材７１の外周面（凸部７９の先端面）に隙間を介して対向している。第２部材７２は、外周面に雄スプライン部８２を有する。第２部材７２は、雄スプライン部８２を、ハウジング３８の固定側雌スプライン部４６にスプライン係合することにより、ハウジング３８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８３と、基部８３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８４とを備える。

基部８３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８５および第２保持凹部８６を有する。

それぞれの第１保持凹部８５は、基部８３の内周面と軸方向片側面とに開口する。それぞれの第１保持凹部８５は、ばね保持部８７ａと、台座部８８ａとを備える。ばね保持部８７ａは、軸方向片側から見て、円周方向片側（図１３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８８ａは、軸方向片側から見て略円形の開口形状を有し、ばね保持部８７ａの円周方向他側（図１３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８６は、基部８３の内周面と軸方向片側面とに開口する。それぞれの第２保持凹部８６は、軸方向片側から見た場合に、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８５と対称な形状を有する。すなわち、それぞれの第２保持凹部８６は、ばね保持部８７ｂと、台座部８８ｂとを備える。ばね保持部８７ｂは、軸方向片側から見て、円周方向他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８８ｂは、軸方向片側から見て略円形の開口形状を有し、ばね保持部８７ａの円周方向片側に隣接して配置されている。

それぞれの第１爪部材７３は、第１基部８９と、第１係合爪９０とを備える。

第１基部８９は、略円柱状に構成され、第１保持凹部８５の台座部８８ａ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９０は、略平板状に構成され、第１基部８９から円周方向片側に向けて延出している。第１係合爪９０は、軸方向片側部分を、セレクトプレート７７の環状凸部９１の外周面に対向（係合）させ、かつ、軸方向他側部分を、第１部材７１の凹凸部８０に対向（係合凹部７８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７４は、第２基部９２と、第２係合爪９３とを備える。

第２基部９２は、略円柱状に構成され、第２保持凹部８６の台座部８８ｂ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されている。

第２係合爪９３は、略平板状に構成され、第２基部９２から円周方向他側に向けて延出している。第２係合爪９３は、軸方向片側部分を、セレクトプレート７７の環状凸部９１の外周面に対向させ、かつ、軸方向他側部分を、第１部材７１の凹凸部８０に対向させている。

第１爪付勢部材７５は、第１爪部材７３の第１係合爪９０を、第１部材７１の係合凹部７８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７５は、第１爪部材７３に対し、第１爪部材７３が第１基部８９の中心軸（枢軸）を中心として、図１４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７５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８５のばね保持部８７ａの底面（径方向内側を向いた面）と、第１係合爪９０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２爪付勢部材７６は、第２爪部材７４の第２係合爪９３を、第１部材７１の係合凹部７８に係合させる方向に弾性的に付勢する。すなわち、第２爪付勢部材７６は、第２爪部材７４に対し、第２爪部材７４が第２基部９２の中心軸を中心として、図１４の反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２爪付勢部材７６は、コイルばねなどの弾性部材により構成され、第２保持凹部８６のばね保持部８７ｂの底面（径方向内側を向いた面）と、第２係合爪９３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。

セレクトプレート７７は、図１２に示すように、略円輪板状の基部９４と、基部９４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９１とを備える。

基部９４は、径方向中間部の円周方向等間隔複数箇所（図示の例では５箇所）に、軸方向片側面に開口するプレート側係合孔９５を有する。それぞれのプレート側係合孔９５には、係合ピン５２の軸方向他側の端部ががたつきなく内嵌（係合）される。すなわち、セレクトプレート７７は、駆動カム５０と一体的に（同じ方向に同じ速度で）回転する。

環状凸部９１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９６を有する。すなわち、環状凸部９１は、外周面に、円周方向に関して突出部９６と凹部とを交互に配置してなる、歯車状の凹凸部９７を有する。

第１部材７１と、第２部材７２と、セレクトプレート７７とは、蓋体９８および止め輪９９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４１を構成する。

すなわち、第１部材７１を、第２部材７２の基部８３の軸方向他側部分の径方向内側に配置した状態で、第２部材７２の軸方向他側面に、円輪状の蓋体９８をねじ止めにより支持固定し、蓋体９８の径方向内側部分の軸方向片側面を、第１部材７１の軸方向他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の軸方向他側への変位が阻止される。

セレクトプレート７７の環状凸部９１を、第２部材７２の基部８３の軸方向片側部分の径方向内側に配置し、環状凸部９１の先端面（軸方向他側面）を第１部材７１の軸方向片側面に摺接または近接対向させ、かつ、基部９４の径方向外側部分の軸方向他側面を、第２部材７２の基部８３の軸方向片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８４の内周面の軸方向片側の端部に止め輪９９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およびセレクトプレート７７の軸方向片側への変位が阻止される。

本例の回転伝達状態切換装置４１では、第２部材７２は、ハウジング３８に対し、相対回転および軸方向の変位を不能に支持固定されている。具体的には、第２部材７２の外周面（基部８３および円筒部８４の外周面）に備えられた雄スプライン部８２が、ハウジング３８の固定側雌スプライン部４６にスプライン係合し、かつ、ハウジング３８の外径側筒部４３の内周面に係止された一対の止め輪１０１ａ、１０１ｂにより、第２部材７２および蓋体９８が軸方向両側から挟持されている（図５参照）。

本例の回転伝達状態切換装置４１は、第１部材７１と第２部材７２とが両方向に相対回転可能なフリーモードと、第１部材７１と第２部材７２とが相対回転不能なロックモードと、第２部材７２に対する第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とを有する。より具体的には、回転伝達状態切換装置４１は、セレクトプレート７７の回転に基づいて、第１爪部材７３の第１係合爪９０と第１部材７１の係合凹部７８との係合状態、および、第２爪部材７４の第２係合爪９３と係合凹部７８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に対するセレクトプレート７７の円周方向の位相を調整し、図１５（Ａ）に示すように、突出部９６により、第１係合爪９０を第１爪付勢部材７５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９３を第２爪付勢部材７６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７８と、第１係合爪９０および第２係合爪９３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、ハウジング３８に対する第１部材７１の回転が許容される。また、リングギヤ１２の回転方向にかかわらず、ハウジング３８に対するリングギヤ１２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に対するセレクトプレート７７の円周方向の位相を調整し、図１５（Ｂ）に示すように、突出部９６を、第１爪部材７３の第１係合爪９０および第２爪部材７４の第２係合爪９３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９７のうちの凹部と、第１係合爪９０および第２係合爪９３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７８と、第１係合爪９０および第２係合爪９３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、ハウジング３８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に対するセレクトプレート７７の円周方向の位相を調整し、図１５（Ｃ）に示すように、突出部９６により、第２係合爪９３のみを第２爪付勢部材７６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７８と、第１係合爪９０とが係合し、かつ、係合凹部７８と第２係合爪９３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１５（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１５（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８０の凸部７９により、第１係合爪９０が第１爪付勢部材７５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、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７８と第１係合爪９０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４１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２の正転方向と一致する。入力部材２の正転方向とは、自動車を前進させる際の入力部材２の回転方向をいう。

本例の動力伝達経路切換装置５は、電動アクチュエータ５８により駆動カム５０を回転駆動することに基づいて、被駆動カム５１を軸方向に変位させることで、摩擦係合装置４０の断接状態を切り換えると同時に、第２部材７２に対するセレクトプレート７７の円周方向に関する位相を調整することで、回転伝達状態切換装置４１のモードを切り換えることで、動作モードを切り換える。動力伝達経路切換装置５は、摩擦係合装置４０を接続し、かつ、回転伝達状態切換装置４１をフリーモードとした第１モードと、摩擦係合装置４０を切断し、かつ、回転伝達状態切換装置４１をロックモードとした第２モードと、摩擦係合装置４０の切断状態から接続状態への切換中に確立され、回転伝達状態切換装置４１をワンウェイクラッチモードとした第３モードと、摩擦係合装置４０を接続し、かつ、回転伝達状態切換装置４１をロックモードとした第４モードとを備える。以下、それぞれのモードについて、説明する。

＜第１モード＞
動力伝達経路切換装置５を第１モードに切り換えるには、電動アクチュエータ５８により駆動カム５０を回転駆動することに基づいて、摩擦係合装置４０を接続し、かつ、回転伝達状態切換装置４１をフリーモードとする。

すなわち、駆動カム５０の回転に基づいて、図９（Ｂ）に示すように、転動体６４を、駆動カム面５４の平坦面部５４ａおよび被駆動カム面６２の平坦面部６２ａに乗り上げさせ、被駆動カム５１を、駆動カム５０との軸方向間隔が拡がる方向（軸方向他側）に向けて変位させる。これにより、弾性部材６８およびスラスト転がり軸受６９を介して、最も軸方向片側に存在するセパレートプレート６６が軸方向他側に向けて押圧される。この結果、フリクションプレート６５とセパレートプレート６６とが互いに押し付け合うことで、摩擦係合装置４０が接続され（摩擦係合装置４０の締結力が大きくなって）、サンギヤ１１とキャリア１３とが一体的に回転するようになる。

上述のようにして、摩擦係合装置４０を接続すると同時に、第２部材７２に対するセレクトプレート７７の円周方向に関する位相を調整することに基づいて、図１５（Ａ）に示すように、突出部９６により、第１係合爪９０を径方向外側に向けて押し上げ、かつ、第２係合爪９３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７８と、第１係合爪９０および第２係合爪９３との係合が外れて、回転伝達状態切換装置４１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。

＜第２モード＞
動力伝達経路切換装置５を第２モードに切り換えるには、電動アクチュエータ５８により駆動カム５０を回転駆動することに基づいて、摩擦係合装置４０を切断し、かつ、回転伝達状態切換装置４１をロックモードとする。

すなわち、駆動カム５０の回転に基づいて、図９（Ａ）に示すように、転動体６４を、駆動カム面５４の底部５４ｃおよび被駆動カム面６２の底部６２ｃに移動させることで、被駆動カム５１を、駆動カム５０との軸方向間隔が縮まる方向（軸方向片側）に向けて変位させる。これにより、フリクションプレート６５とセパレートプレート６６とが互いに押し付け合う力が解放される。この結果、リターンスプリング７０の作用により、最も軸方向片側に存在するセパレートプレート６６と、最も軸方向他側に存在するセパレートプレート６６との間隔が拡がることで、摩擦係合装置４０が切断される（摩擦係合装置４０の締結力が喪失する）。

上述のようにして、摩擦係合装置４０を切断すると同時に、第２部材７２に対するセレクトプレート７７の円周方向に関する位相を調整することに基づいて、図１５（Ｂ）に示すように、突出部９６を、第１爪部材７３の第１係合爪９０および第２爪部材７４の第２係合爪９３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７８と、第１係合爪９０および第２係合爪９３とが係合し、回転伝達状態切換装置４１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。

＜第３モード＞
本例の動力伝達経路切換装置５は、摩擦係合装置４０の切断状態から接続状態への切換中、すなわち第２モードから第１モードへの切り換え途中において、第３モードに切り換わるように構成されている。

摩擦係合装置４０の切断状態から接続状態への切換中においては、駆動カム５０の回転に基づき、転動体６４の、駆動カム面５４の底部５４ｃから乗り上げ量および被駆動カム面６２の底部６２ｃからの乗り上げ量が徐々に増大することに伴い、フリクションプレート６５とセパレートプレート６６とが互いに押し付け合う力が徐々に大きくなる（摩擦係合装置４０の締結力が徐々に大きくなる）。このとき、フリクションプレート６５とセパレートプレート６６とは、フリクションプレート６５の軸方向両側面とセパレートプレート６６の軸方向両側面とを互いに滑らせつつ（摺接させしつつ）、同じ方向に回転し、徐々に同調していく（回転速度が徐々に一致していく）。

本例の動力伝達経路切換装置５では、駆動カム５０の回転に基づいて、摩擦係合装置４０を切断状態から接続状態へと切り換わり始めるよりも前、すなわち、フリクションプレート６５とセパレートプレート６６とを互いに押し付け合う力が増大し始めるよりも前に、回転伝達状態切換装置４１がワンウェイクラッチモードに切り換わるようになっている。回転伝達状態切換装置４１をワンウェイクラッチモードに切り換えるには、図１５（Ｃ）に示すように、突出部９６により、第２係合爪９３のみを第２爪付勢部材７６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９０のみが、第１部材７１の係合凹部７８に係合して、回転伝達状態切換装置４１は、第２部材７２に対する第１部材７１の前記所定方向（図１５（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。

本例では、駆動カム５０の回転に基づいて、回転伝達状態切換装置４１のワンウェイクラッチへのモード切り換えが完了すると同時に、摩擦係合装置４０の切断状態から接続状態への切り換えを開始することにより、動力伝達経路切換装置５が第３モードに切り換わる。

本例では、動力伝達経路切換装置５を第３モードとした状態において、駆動カム５０の回転に基づいて、摩擦係合装置４０の接続が完了すると同時に、回転伝達状態切換装置４１の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が開始されるようにしている。

＜第４モード＞
動力伝達経路切換装置５を第４モードに切り換えるには、電動アクチュエータ５８により駆動カム５０を回転駆動することに基づいて、摩擦係合装置４０を接続し、かつ、回転伝達状態切換装置４１をロックモードとする。

すなわち、駆動カム５０の回転に基づいて、図９（Ｂ）に示すように、被駆動カム５１を、駆動カム５０との軸方向間隔が拡がる方向（軸方向他側）に向けて変位させ、フリクションプレート６５とセパレートプレート６６とを互いに押し付け合う。これにより、弾性部材６８およびスラスト転がり軸受６９を介して、最も軸方向片側に存在するセパレートプレート６６が軸方向他側に向けて押圧される。この結果、フリクションプレート６５とセパレートプレート６６とが互いに押し付け合うことで、摩擦係合装置４０が接続され、キャリア１３に対するサンギヤ１１の相対回転が阻止される。

上述のようにして、摩擦係合装置４０を接続すると同時に、第２部材７２に対するセレクトプレート７７の円周方向に関する位相を調整することに基づいて、図１５（Ｂ）に示すように、突出部９６を、第１爪部材７３の第１係合爪９０および第２爪部材７４の第２係合爪９３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７８と、第１係合爪９０および第２係合爪９３とが係合し、回転伝達状態切換装置４１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。

本例の２段変速機１は、動力伝達経路切換装置５の動作モードを切り換えることにより、図１６に示すように、入力部材２と出力部材３との間の減速比が小さい（減速比が１である）低減速比モードと、該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とを切り換えることができる。また、２段変速機１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おいて、減速比切換モードを経由する。さらに、２段変速機１は、出力部材３の回転をロックするパーキングロックモードにも切り換えることができる。以下、それぞれの場合について説明する。

＜低減速比モード＞
２段変速機１を低減速比モードに切り換えるには、電動アクチュエータ５８により駆動カム５０を回転駆動することに基づいて、動力伝達経路切換装置５を、摩擦係合装置４０を接続し、かつ、回転伝達状態切換装置４１をフリーモードとした第１モードに切り換える。動力伝達経路切換装置５が第１モードに切り換わると、図４（Ａ）に示すように、摩擦係合装置４０が接続されることに基づいて、サンギヤ１１とキャリア１３とが一体的に回転するようになり、かつ、回転伝達状態切換装置４１がフリーモードに切り換えられることに基づいて、ハウジング３８に対するリングギヤ１２の回転が許容される。このような低減速比モードでは、サンギヤ１１とリングギヤ１２とキャリア１３との回転方向および回転速度が同じとなり、遊星歯車機構４全体が一体となって回転する、所謂のり付け状態となる。したがって、入力部材２の動力は、次の（Ａ）に示す経路を通って、出力部材３に伝達される。

（Ａ）入力部材２→キャリア１３→出力部材３

このように、低減速比モードでは、入力部材２の動力は、減速されることなく、そのまま出力部材３に伝達される。すなわち、低減速比モードでは、入力部材２と出力部材３との間の減速比は１である。

＜高減速比モード＞
２段変速機１を高減速比モードに切り換えるには、電動アクチュエータ５８により駆動カム５０を回転駆動することに基づいて、動力伝達経路切換装置５を、摩擦係合装置４０を切断し、かつ、回転伝達状態切換装置４１をロックモードとした第２モードに切り換える。動力伝達経路切換装置５が第２モードに切り換わると、図４（Ｂ）に示すように、摩擦係合装置４０が切断されることに基づいて、サンギヤ１１とキャリア１３とが相対回転可能になり、かつ、回転伝達状態切換装置４１がロックモードに切り換えられることに基づいて、ハウジング３８に対するリングギヤ１２の回転が阻止される。このような高減速比モードでは、入力部材２の動力は、次の（Ｂ）に示す経路を通って、出力部材３に伝達される。

（Ｂ）入力部材２→サンギヤ１１→ピニオンギヤ１４の自転運動→リングギヤ１２との噛合に基づくピニオンギヤ１４の公転運動→キャリア１３→出力部材３

このように、高減速比モードでは、入力部材２の動力は、遊星歯車機構４により減速されて、出力部材３に伝達される。なお、高減速比モードにおける、入力部材２と出力部材３との間の減速比は、リングギヤ１２とサンギヤ１１との歯車比（リングギヤ１２のギヤ部２４の歯数／サンギヤ１１のギヤ部１９の歯数）により決定される。

上述のように、本例の２段変速機１では、１個の電動アクチュエータ５８により、１個の駆動カム５０を回転駆動することに基づいて、動力伝達経路切換装置５の動作モードを切り換える、すなわち摩擦係合装置４０の断接状態および回転伝達状態切換装置４１のモードを切り換えることにより、入力部材２と出力部材３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２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、前述の図３２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３２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。

特に、本例の動力伝達経路切換装置５では、電動アクチュエータ５８の変速用モータ６０に通電し、ウォーム５９を介して、駆動カム５０を回転させることに基づいて、摩擦係合装置４０の断接状態および回転伝達状態切換装置４１のモードを切り換える。すなわち、本例の動力伝達経路切換装置５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。

本例の動力伝達経路切換装置５は、１個の電動アクチュエータ５８（変速用モータ６０）により、駆動カム５０を回転させることで、セレクトプレート７７も回転駆動し、摩擦係合装置４０の断接状態と回転伝達状態切換装置４１のモードとを切り換えるように構成されている。ただし、本発明の動力伝達経路切換装置を実施する場合、摩擦係合装置の断接状態の切換と、回転伝達状態切換装置のモードの切換とを、別々のアクチュエータにより行うこともできる。

＜減速比切換モード＞
本例の２段変速機１は、入力部材２が正転方向に回転している場合、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おいて、動力伝達経路切換装置５を第３モードとすることにより、減速比切換モードに切り換わる。

減速比切換モードでは、回転伝達状態切換装置４１が、ワンウェイクラッチモードに切り換わることに基づいて、ハウジング３８に対するリングギヤ１２の前記所定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の回転が阻止される。

また、減速比切換モードでは、摩擦係合装置４０の締結力が徐々に大きくなることに基づいて、サンギヤ１１の回転とキャリア１３の回転とが徐々に同調していく。入力部材２の正転方向への回転中に、摩擦係合装置４０の締結力が徐々に大きくなり、サンギヤ１１の回転とキャリア１３の回転とが徐々に同調していくと、回転伝達状態切換装置４１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。なお、減速比切換モードでは、回転伝達状態切換装置４１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。したがって、本例の２段変速機１によれば、モード切換に基づく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。この理由について、図１７および図１８を参照しつつ説明する。

図１７は、比較例の動力伝達経路切換装置５ｚを示している。動力伝達経路切換装置５ｚは、サンギヤ１１とキャリア１３とが相対回転可能な状態と不能な状態とを切り換える第１の摩擦係合装置４０ａと、リングギヤ１２が回転可能な状態と不能な状態とを切り換える第２の摩擦係合装置４０ｂとを備える。すなわち、比較例の動力伝達経路切換装置５ｚは、本例の動力伝達経路切換装置５の回転伝達状態切換装置４１に代えて、フリクションプレート６５ａとセパレートプレート６６ａとを押し付けたり離隔させたりすることで断接状態を切り換える、第２の摩擦係合装置４０ｂを採用している。

比較例の動力伝達経路切換装置５ｚは、電動アクチュエータによりカム装置３９ｚの駆動カム５０ｚを回転駆動し、第１の被駆動カム５１ａと第２の被駆動カム５１ｂ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４０ａと第２の摩擦係合装置４０ｂとの断接状態を切り換える。第１の被駆動カム５１ａと第２の被駆動カム５１ｂとは、駆動カム５０ｚ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）。

比較例の動力伝達経路切換装置５ｚを組み込んだ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１８に示すように、第１の摩擦係合装置４０ａの締結力が徐々に大きくなり、かつ、第２の摩擦係合装置４０ｂ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４０ｂの締結力が徐々に小さくなって十分ではなくなると、リングギヤ１２がピニオンギヤ１４の公転に引き摺られ、リングギヤ１２とハウジング３８との間でトルクの損失が発生する。

また、比較例の動力伝達経路切換装置５ｚを組み込んだ２段変速機においても、第１の摩擦係合装置４０ａの締結力が徐々に大きくなることに伴い、サンギヤ１１の回転とキャリア１３の回転とが同調し、リングギヤ１２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、リングギヤ１２に加わるトルクの向きが逆転する。しかしながら、比較例の動力伝達経路切換装置５ｚでは、リングギヤ１２に加わるトルクの向きが逆転し、ピニオンギヤ１４の公転方向とリングギヤ１２の回転方向とが一致した瞬間には、第２の摩擦係合装置４０ｂの締結力は十分に大きくすることができない。このため、リングギヤ１２は、ハウジング３８に対して引き摺られ、リングギヤ１２とハウジング３８との間でトルクの損失が発生する。

これに対して、本例の２段変速機１では、駆動カム５０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４０を切断状態から接続状態へと切り換え始めるよりも前に、回転伝達状態切換装置４１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４０を切断状態から接続状態へ切り換えるべく、摩擦係合装置４０の締結力を徐々に大きくすることに基づいて、サンギヤ１１の回転とキャリア１３の回転とを徐々に同調させることで、リングギヤ１２に加わるトルクの方向が逆転した瞬間に、リングギヤ１２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、モード切換に基づく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。

なお、減速比切換モードにおける、入力部材２と出力部材３との間の減速比は、摩擦係合装置４０の締結力が、フリクションプレート６５とセパレートプレート６６との係合部におけるトルクの損失が生じない程度の大きさの状態では、高減速比モードにおける減速比と同じである。一方、摩擦係合装置４０の締結力が、フリクションプレート６５とセパレートプレート６６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。一方、摩擦係合装置４０の締結力が、フリクションプレート６５とセパレートプレート６６との当接部で滑りを生じる程度の状態では、入力部材２と出力部材３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２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４１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４１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２と出力部材３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２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４１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４１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。すなわち、減速比切換モードから低減速比モードへの切換中における、入力部材２と出力部材３との間の減速比は、低減速比モードにおける減速比と同じである。

また、本例の２段変速機１は、入力部材２の逆転方向への回転中、すなわち自動車の後退時に、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２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、動力伝達経路切換装置５において減速比切換モードを選択可能にする必要性は乏しい。また、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。この状態では、入力部材２から出力部材３への動力の伝達は行われないため、動力伝達経路切換装置５において減速比切換モードを選択する必要性は乏しい。

＜パーキングロックモード＞
さらに、本例の２段変速機１は、出力部材３の回転をロックするパーキングロックモードを備える。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、電動アクチュエータ５８により駆動カム５０を、図９（Ａ）および図９（Ｂ）に矢印αで示す方向に回転駆動することに基づいて、動力伝達経路切換装置５を、摩擦係合装置４０を接続し、かつ、回転伝達状態切換装置４１をロックモードとした第４モードに切り換える。動力伝達経路切換装置５が第４モードに切り換わると、摩擦係合装置４０が接続されることに基づいて、キャリア１３に対するサンギヤ１１の相対回転が阻止され、かつ、回転伝達状態切換装置４１がロックモードに切り換えられることに基づいて、ハウジング３８に対するリングギヤ１２の回転が阻止される。この結果、出力部材３（および入力部材２）の回転がロックされる。

特に、本例では、２段変速機１をパーキングロックモードに切り換える際に、図１６に示すように、摩擦係合装置４０を接続した後、摩擦係合装置４０を接続状態に維持したまま、回転伝達状態切換装置４１をロックモードに切り換えるようにしている。

２段変速機１のパーキングロックモードへの切り換えは、通常、車両が完全に停止した状態で行われる。車両が完全に停止する直前には、２段変速機１は、低減速比モード、高減速比モードおよび減速比切換モードのうちのいずれかのモード（通常は、停止前の低速走行中であるため、高減速比モード）で運転されている。２段変速機１がいずれのモードで運転されていたかにかかわらず、車両が完全に停止し、かつ、シフトレバーがＰレンジに選択されるなどした場合には、まず、電動アクチュエータ５８により駆動カム５０を回転駆動し、カム装置３９を図９（Ｂ）の状態とすることで、摩擦係合装置４０を接続する。具体的には、動力伝達経路切換装置５を、摩擦係合装置４０を接続し、かつ、回転伝達状態切換装置４１をフリーモードとした第１モードに切り換えることで、２段変速機１を低減速比モードに切り換える。

この状態から、駆動カム５０をさらに同方向αに回転させ、第２部材７２に対するセレクトプレート７７の円周方向に関する位相を調整して、回転伝達状態切換装置４１を、フリーモードから、ワンウェイクラッチモードを経て、ロックモードに切り換える。回転伝達状態切換装置４１をフリーモードからロックモードに切り換えている間も、摩擦係合装置４０を接続状態に維持する。このようにして、動力伝達経路切換装置５を、摩擦係合装置４０を接続し、かつ、回転伝達状態切換装置４１をロックモードとした第４モードに切り換えることで、２段変速機１をパーキングロックモードに切り換える。

さらに、本例では、２段変速機１をパーキングロックモードから解除する際に、回転伝達状態切換装置４１をロックモードに維持したまま、摩擦係合装置４０を切断することで、２段変速機１を高減速比モードに切り換えるようにしている。

このために、電動アクチュエータ５８により駆動カム５０を、図９（Ａ）および図９（Ｂ）に矢印αで示す方向（摩擦係合装置４０を切断状態から接続状態に切り換える際の駆動カム５０の回転方向と同じ方向）に回転させることで、転動体６４を、駆動カム面５４の平坦面部５４ａおよび被駆動カム面６２の平坦面部６２ａから、急傾斜面部５４ｄ、６２ｄを転がり落ちるように移動させ、底部５４ｃ、６２ｃまで移動させる。これにより、被駆動カム５１を、駆動カム５０との軸方向間隔が縮まる方向に向けて変位させ、フリクションプレート６５とセパレートプレート６６とが互いに押し付け合う力を開放する。この結果、リターンスプリング７０の作用により、最も軸方向片側に存在するセパレートプレート６６と、最も軸方向他側に存在するセパレートプレート６６との間隔が拡がることで、摩擦係合装置４０が切断される。摩擦係合装置４０を接続状態から切断状態に切り換えている間も、回転伝達状態切換装置４１は、ロックモードに維持される。このようにして、動力伝達経路切換装置５を、摩擦係合装置４０を切断し、かつ、回転伝達状態切換装置４１をロックモードとした第１モードに切り換えることで、２段変速機１を高減速比モードに切り換える。

上述のように、本例の２段変速機１では、低減速比モード、高減速比モードおよび減速比切換モードのうちのいずれかのモードからパーキングロックモードに切り換え、その後、パーキングロックモードを解除して高減速比モードに切り換える間、駆動カム５０を同じ方向αに回転駆動させる。

本例では、２段変速機１をパーキングロックモードに切り換える際に、摩擦係合装置４０を接続した後で、回転伝達状態切換装置４１をロックモードに切り換えるようにしている。このため、車両走行中に、２段変速機１がパーキングロックモードに不用意に切り換わることを防止できる。この理由について、以下説明する。

仮に、車両の走行中に、誤ってシフトレバーをＰレンジに入れるなどして、出力部材３が回転している状態で、２段変速機１をパーキングロックモードに切り換えようとした場合、まず、駆動カム５０の回転に基づいて、動力伝達経路切換装置５が第１モードに切り換わり、２段変速機１が低減速比モードに切り換わる。２段変速機１が低減速比モードに切り換わると、遊星歯車機構４はのり付け状態となり、リングギヤ１２に対して支持された第１部材７１も、出力部材３と同方向に同じ速度で回転する。

この状態から、動力伝達経路切換装置５を第４モードに切り換えるべく、駆動カム５０をさらに回転させ、第２部材７２に対するセレクトプレート７７の円周方向に関する位相を調整する。これにより、突出部９６を、第１爪部材７３の第１係合爪９０および第２爪部材７４の第２係合爪９３から円周方向に外れた部分に位置させる。この状態では、第１係合爪９０および第２係合爪９３はそれぞれ、第１爪付勢部材７５および第２爪付勢部材７６の弾力により径方向内側に向けて変位し、係合凹部７８と係合しようとする。しかしながら、第１部材７１が、出力部材３とともに所定以上の速度で回転していると、第１係合爪９０および第２係合爪９３は、第１部材７１の凸部７９により径方向内側への変位を阻害されて係合凹部７８に係合しない。これにより、出力部材３の回転中の、回転伝達状態切換装置４１のロックモードへの切り換えを防止でき、車両走行中に、２段変速機１がパーキングロックモードに不用意に切り換わることを防止することができる。

本例では、２段変速機１をパーキングロックモードから解除する際に、回転伝達状態切換装置４１をロックモードに維持したまま、摩擦係合装置４０を切断することで、２段変速機１を高減速比モードに切り換えるようにしている。このため、出力部材３に大きなトルクが加わった状態からパーキングロックモードを解除する場合であっても、解除に必要な力が過度に大きくなることを防止できる。この理由について、以下説明する。

車両を坂道に停車させ、シフトレバーをＰレンジに切り換え、パーキングブレーキを作動させる前に、サービスブレーキ（フットブレーキ）を解除したり、パーキングブレーキによる制動が十分でなかったりすると、駆動輪が回転しようとすることに伴い、出力部材３も回転しようとする（出力部材３に回転トルクが加わる）。出力部材３に回転トルクが加わると、キャリア１３およびピニオンギヤ１４を介して、リングギヤ１２にも回転トルクが加わり、さらに、リングギヤ１２に支持された第１部材７１にも回転トルクが加わる。これにより、第１部材７１の係合凹部７８の円周方向側面が、第１係合爪９０または第２係合爪９３の先端部に強く押し付けられる。

この状態から、仮に、係合凹部７８と、第１係合爪９０および／または第２係合爪９３との係合の外すことで、２段変速機１のパーキングロックモードを解除しようとする場合、第１係合爪９０または第２係合爪９３の先端部を、係合凹部７８の円周方向側面に対し滑らせつつ、第１係合爪９０または第２係合爪９３を径方向外側に向けて押し上げる必要がある。したがって、２段変速機１のパーキングロックモードを解除するために大きな力が必要となり、変速用モータ６０として出力が大きいモータを使用する必要がある。

これに対して、本例では、回転伝達状態切換装置４１をロックモードに維持したまま、駆動カム５０の回転に基づいて被駆動カム５１を軸方向に変位させ、摩擦係合装置４０を切断することにより、２段変速機１のパーキングロックモードを解除するようにしている。このため、出力部材３に大きなトルクが加わった状態からパーキングロックモードを解除する場合であっても、解除に必要な力が大きくなることを防止でき、パーキングロックの解除性能を確保しやすい。具体的には、たとえば、車両が、最大積載量を搭載し、かつ、急な勾配に停車した状態においても、２段変速機１のパーキングロックモードを解除することができる。

本例では、駆動カム面５４の急傾斜面部５４ｄおよび被駆動カム面６２の急傾斜面部６２ｄの傾斜角度を、電動アクチュエータ５８により駆動カム５０を回転駆動することによっては、転動体６４が乗り上げることができない大きさとしている。したがって、２段変速機１を高減速比モードとし、車両を低速走行させている際に、何らかの故障が生じるなどした場合でも、２段変速機１がパーキングロックモードに切り換わることを防止できる。

上述のように、本例の２段変速機１によれば、車両走行中に不用意にパーキングロックモードに切り換わることの防止と、パーキングロックの解除性能の確保とを両立させることができる。

なお、本例の動力伝達経路切換装置５では、最も軸方向片側に存在するセパレートプレート６６と被駆動カム５１との間に、弾性部材６８が配置されている。したがって、動力伝達経路切換装置５の組立誤差や、フリクションプレート６５およびセパレートプレート６６の摩耗に伴うずれを、弾性部材６８により吸収することができる。このため、被駆動カム５１を押圧する力（最も軸方向片側に存在するセパレートプレート６６に対する被駆動カム５１の軸方向他側への押し付け力）を制御することにより、摩擦係合装置４０の締結力を制御することができる。この結果、低減速比モードにおいて、摩擦係合装置４０の締結力を十分に確保することができる。

本例では、動力伝達経路切換装置５を第１モードに切り換え、摩擦係合装置４０を接続した状態では、転動体６４は、駆動カム面５４の平坦面部５４ａに乗り上げる。このため、本例の動力伝達経路切換装置５によれば、モード切換完了後、変速用モータ６０への通電を停止しても、摩擦係合装置４０を接続状態に維持することができ、この面からも電費性能を向上することができる。

駆動カム面５４の平坦面部５４ａを備えることに加えて、駆動カム５０のホイールギヤ部５７とウォーム５９のウォームギヤ部６１とからなるウォーム減速機にセルフロック機能を持たせることで、変速用モータ６０への通電停止後にも、摩擦係合装置４０を接続状態に維持できるようにすることもできる。

本例の２段変速機１では、遊星歯車機構４が、出力部材３の周囲に配置され、かつ、動力伝達経路切換装置５が、入力部材２の周囲に配置されているが、本発明の第１態様の２段変速機を実施する場合、これに限らず、種々の構成を採用することができる。たとえば、遊星歯車機構を入力部材の周囲に配置し、かつ、動力伝達経路切換装置を出力部材の周囲に配置することができる。あるいは、遊星歯車機構および／または動力伝達経路切換装置を、入力部材または出力部材と径方向に重畳させることなく配置することもできる。いずれにしても、それぞれの構成に合わせて、それぞれの部品の形状を適宜変更する。

本例の動力伝達経路切換装置５のカム装置３９では、駆動カム５０と、被駆動カム５１との間に、転動体６４が挟持されている。ただし、本発明の動力伝達経路切換装置を実施する場合、本例の構成に限定されず、カム装置は、駆動カムの回転に基づいて被駆動カムを軸方向に変位させることができる限り、種々の構成を採用することができる。たとえば、駆動カムに備えられた駆動カム面と、被駆動カムに備えられた被駆動カム面とを直接摺接させることもできる。

本例では、回転伝達状態切換装置４１は、第１部材７１の周囲に第２部材７２を配置し、かつ、第１爪部材７３および第２爪部材７４を、第２部材７２に対し揺動可能に支持している。ただし、本発明を実施する場合、回転伝達状態切換装置は、第１部材と第２部材との間での回転伝達状態を切り換え可能な構造であれば、特に限定されない。たとえば、第１爪部材および第２爪部材を、径方向内側に配置された第１部材に対し揺動可能に支持したり、第１部材と第２部材とを軸方向に対向するように配置したりすることができる。

［第１例の第１変形例および第２変形例］
本発明の実施の形態の第１例の第１変形例および第２変形例について、図１９（Ａ）および図１９（Ｂ）を用いて説明する。

第１変形例の回転伝達状態切換装置４１（図１１～図１４参照）は、第１部材７１と第２部材７２とが両方向に相対回転可能なフリーモードを有していない。すなわち、回転伝達状態切換装置４１は、図１９（Ａ）に示すように、第２部材７２に対する第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と、第１部材７１と第２部材７２とが相対回転不能なロックモードとのみを有する。具体的には、セレクトプレート７７の突出部９６の円周方向に関する設置位置および円周方向長さを調整することにより、回転伝達状態切換装置４１は、ワンウェイクラッチモードとロックモードとの２つのモードに切り換え可能に構成されている。

第１変形例の２段変速機１も、第１例の２段変速機と同様に、１個の電動アクチュエータ５８により、１個の駆動カム５０を回転駆動することに基づいて、高減速比モードと、減速比切換モードと、低減速比モードと、パーキングロックモードとを切り換えることができる。

第１変形例では、摩擦係合装置４０を接続し、かつ、回転伝達状態切換装置４１をワンウェイクラッチモードとすることで、低減速比モードが実現される。すなわち、減速比切換モードで摩擦係合装置４０を切断状態から接続状態に切り換えた後、回転伝達状態切換装置４１をワンウェイクラッチモードのままとする。ここで、回転伝達状態切換装置４１をワンウェイクラッチモードとした状態では、第２部材７２の所定方向の回転が許容される。したがって、入力部材２が正転方向に回転している場合、サンギヤ１１とリングギヤ１２とキャリア１３との回転方向および回転速度が同じとなり、遊星歯車機構４全体が一体となって回転し、入力部材２の動力は、減速されることなく、そのまま出力部材３に伝達される。

また、摩擦係合装置４０を接続し、かつ、回転伝達状態切換装置４１をロックモードとすることで、２段変速機１をパーキングロックモードに切り換えると、出力部材３（および入力部材２）の回転がロックされる。

一方、図１９（Ｂ）に示す第２変形例の回転伝達状態切換装置４１は、第２部材７２に対する第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していない。すなわち、第２変形例の回転伝達状態切換装置４１は、第１部材７１と第２部材７２とが両方向に相対回転可能なフリーモードと、第１部材７１と第２部材７２とが相対回転不能なロックモードとのみを有する。具体的には、セレクトプレート７７の突出部９６の円周方向に関する設置位置および円周方向長さを調整することにより、回転伝達状態切換装置４１は、フリーモードとロックモードとの２つのモードに切り換え可能に構成されている。

第２変形例の２段変速機１は、ワンウェイクラッチモードを有していないため、１個の電動アクチュエータ５８により、１個の駆動カム５０を回転駆動することに基づいて、高減速比モードと、低減速比モードと、パーキングロックモードとを切り換える。第２変形例においては、高減速比モードから低減速比モードに切り換える際に、回転伝達状態切換装置４１をロックモードからフリーモードに切り換えた後、摩擦係合装置４０を切断状態から接続状態に切り換えるようにしている。

第２変形例においても、摩擦係合装置４０を接続し、かつ、回転伝達状態切換装置４１をロックモードとすることで、２段変速機１をパーキングロックモードに切り換えると、出力部材３（および入力部材２）の回転がロックされる。

第１変形例および第２変形例では、摩擦係合装置４０を接続状態と切断状態との間で切り換え、かつ、回転伝達状態切換装置４１を２つのモード間で切り換えることにより、２段変速機１を、高減速比モードと減速比切換モードと低減速比モードとパーキングロックモードとに切り換えることができる。したがって、第１変形例および第２変形例の２段変速機１によれば、第１例の２段変速機１に比べて制御を簡略化することができる。

［第２例］
本発明の実施の形態の第２例について、図２０～図２２を用いて説明する。本例の動力伝達経路切換装置５ａは、駆動カム５０ａとセレクトプレート７７ａとの間に、駆動カム５０ａの回転数を減速してセレクトプレート７７ａに伝達する減速機１０２を備える。すなわち、本例の動力伝達経路切換装置５ａは、第１例のように、駆動カム５０とセレクトプレート７７との間に掛け渡された係合ピン５２を備えておらず、駆動カム５０ａの回転を、減速機１０２を介してセレクトプレート７７ａに伝達するように構成されている。

減速機１０２は、駆動カム５０ａに備えられたカム側ギヤ部１０３と、セレクトプレート７７ａに備えられたプレート側ギヤ部１０４と、２段歯車１０５とを備える。

駆動カム５０ａは、略円輪板状に構成され、軸方向他側面の径方向内側部分に駆動カム面５４を有する基部１０６と、基部１０６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円筒部１０７とを備える。さらに、駆動カム５０ａは、円筒部１０７の外周面に、カム側ギヤ部１０３を全周にわたって有する。

セレクトプレート７７ａは、段付円筒状の基部９４ａと、基部９４ａ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９１とを備える。基部９４ａは、軸方向片側の小径部１３０と軸方向他側の大径部１３１とを有する。本例では、セレクトプレート７７ａは、小径部１３０の外周面に、プレート側ギヤ部１０４を全周にわたって有する。本例では、プレート側ギヤ部１０４は、カム側ギヤ部１０３のピッチ円直径よりも大きいピッチ円直径を有し、かつ、カム側ギヤ部１０３の歯数よりも多い歯数を有する。

２段歯車１０５は、カム側ギヤ部１０３と噛合する第１ギヤ部１０８と、プレート側ギヤ部１０４と噛合する第２ギヤ部１０９とを有する。第１ギヤ部１０８は、第２ギヤ部１０９のピッチ円直径よりも大きいピッチ円直径を有し、かつ、第２ギヤ部１０９の歯数よりも多い歯数を有する。本例の２段歯車１０５は、ハウジング３８ａに対し支持された中心軸１１０と、軸方向片側部分の外周面に第１ギヤ部１０８を全周にわたり有し、かつ、軸方向他側部分の外周面に第２ギヤ部１０９を全周にわたり有し、中心軸１１０の周囲に回転自在に支持された本体部分１１１とを備える。

本例の動力伝達経路切換装置５ａによれば、変速用モータ６０として特に高出力なものを使用しなくても、回転伝達状態切換装置４１ａの許容負荷トルクを十分に確保することができる。この理由について、第１例の動力伝達経路切換装置５と比較して説明する。

第１例の動力伝達経路切換装置５において、回転伝達状態切換装置４１の許容負荷トルクを十分に確保するためには、第１爪部材７３および第２爪部材７４の数を多くすることが効果的である。ただし、第１爪部材７３および第２爪部材７４の数を多くした場合、第１モードと第２モードとを切り換える際の駆動カム５０の回転角度が小さくなる。モード切換時の駆動カム５０の回転角度が小さくなった場合でも、被駆動カム５１の軸方向への変位量（ストローク）を十分に確保することで、摩擦係合装置４０の締結力を十分に確保するためには、カム装置３９の中心軸に直交する仮想平面に対する駆動カム面５４の緩傾斜面部５４ｂおよび／または被駆動カム面６２の緩傾斜面部６２ｂの傾斜角度（リード角）を大きくする必要がある。しかしながら、緩傾斜面部５４ｂおよび／または緩傾斜面部６２ｂの傾斜角度を大きくした場合、駆動カム面５４と被駆動カム面６２との間で転動体６４を円滑に転動させるためには、変速用モータ６０として出力が高いものを使用する必要がある。

これに対して、本例の動力伝達経路切換装置５ａは、駆動カム５０ａとセレクトプレート７７ａとの間に減速機１０２を備えている。このため、駆動カム５０ａの１回転当たりのセレクトプレート７７ａの回転角度を、駆動カム５０ａの１回転当たりの被駆動カム５１ａの回転角度よりも小さくすることができる。したがって、回転伝達状態切換装置４１ａの許容負荷トルクを十分に確保すべく、第１爪部材７３および第２爪部材７４の数を多くした場合でも、被駆動カム５１の軸方向への変位量を十分に確保するために、緩傾斜面部５４ｂおよび／または緩傾斜面部６２ｂの傾斜角度を大きくする必要がない。要するに、変速用モータ６０として特に高出力なものを使用する必要がない。その他の部分の構成および作用効果については、第１例と同様である。

［第３例］
本発明の実施の形態の第３例について、図２３（Ａ）～図２８を用いて説明する。本例では、制御装置を構成するカム装置３９ａの構造を、第１例のカム装置３９の構造から変更している。カム装置３９ａは、駆動カム５０ｂと、被駆動カム５１ｃと、複数個の係合ピン５２（図５～図７など参照）と、複数個（図示の例では３個）の転動体６４ａとを備える。特に、本例では、転動体６４ａとして、ローラを使用している。また、カム装置３９ａは、摩擦係合装置４０（図２および図５など参照）を接続し、かつ、回転伝達状態切換装置４１をロックモードとした状態、すなわち２段変速機１をパーキングロックモードとした状態から、摩擦係合装置４０を接続したまま、回転伝達状態切換装置４１が、ワンウェイクラッチモードとした状態に切り換わることを防止するロック抜け防止機構１２３を有する。

駆動カム５０ｂは、中空円形板状に構成され、軸方向他側面の径方向内側部分に、凹部と凸部とを同数ずつ、円周方向に関して交互に配置してなる、駆動カム面５４を有する。また、駆動カム５０ｂは、径方向外側部分の円周方向等間隔複数箇所に、軸方向他側面に開口するカム側係合孔５６を有し、かつ、外周面に、ホイールギヤ部５７を有する。さらに、駆動カム５０ｂは、軸方向他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、軸方向他側に向けて突出する突起１１２を有する。

突起１１２は、径方向から見て略直角三角形の側面形状を有する。すなわち、突起１１２は、円周方向片側面に、円周方向に関して片側から他側に向かうほど軸方向他側に向かう方向に傾斜した緩傾斜面部１１２ａを有し、かつ、円周方向他側面に、駆動カム５０ｂの軸方向他側面のうち、駆動カム面５４とカム側係合孔５６と突起１１２とから外れた部分にほぼ直交するストッパ面部１１２ｂを有する。

駆動カム５０ｂは、ハウジング３８（図２および図５など参照）の内径側筒部４２の軸方向片側の端部外周面に、アンギュラ玉軸受５３を介して、回転自在に、かつ、軸方向変位を不能に支持されている。

被駆動カム５１ｃは、略中空円形板状に構成され、径方向外側部分の円周方向複数箇所（図示の例では円周方向等間隔３箇所）に、軸方向に貫通する矩形孔１１３を有し、かつ、それぞれの矩形孔１１３の径方向両側部分から軸方向片側に向けて突出する略半円形板状の支持板部１１４ａ、１１４ｂを有する。支持板部１１４ａ、１１４ｂのうち、径方向外側の支持板部１１４ａは、径方向に貫通する円孔である支持孔１１５を備え、かつ、径方向内側の支持板部１１４ｂは、径方向外側面に、円形の開口を有する支持凹部１１６を備える。

被駆動カム５１ｃは、円周方向複数箇所（図示の例では３箇所）に、円周方向両側に隣接する部分よりも径方向外側に突出した耳部１１７を有し、かつ、耳部１１７の軸方向片側面に、軸方向他側に向けて凹んだ凹部１１８を有する。凹部１１８には、矩形平板状のストッパ片１１９が、基端部を中心とする揺動を可能に支持されている。より具体的には、ストッパ片１１９の基端部は、被駆動カム５１ｃの中心軸を中心とする放射方向に伸長する枢軸を中心とする揺動を可能に、凹部１１８の内面に支持されている。また、凹部１１８の底面とストッパ片１１９との間には、付勢部材１２０が挟持されている。これにより、ストッパ片１１９の先端部を、ストッパ片１１９と被駆動カム５１ｃの軸方向片側面とのなす角度が大きくなる方向に向けて弾性的に付勢している。なお、付勢部材１２０は、コイルばねや板ばね、ゴムその他のエラストマなどにより構成することができる。

被駆動カム５１ｃは、内周面に備えられた被駆動側雌スプライン部６３を、ハウジング３８の固定側雄スプライン部４５にスプライン係合させることにより、ハウジング３８に対し軸方向変位のみを可能に支持されている。

転動体６４ａのそれぞれは、円筒形状を有し、円柱状の支持軸１２１と複数個のころ１２２とを介して、被駆動カム５１ｃの支持板部１１４ａ、１１４ｂに対し自転を自在に支持されている。すなわち、支持軸１２１の軸方向片側の端部（被駆動カム５１ｃの中心軸を中心とする径方向に関する外側の端部）は、径方向外側の支持板部１１４ａの支持孔１１５に内嵌固定され、かつ、支持軸１２１の軸方向他側の端部（被駆動カム５１ｃの中心軸を中心とする径方向に関する内側の端部）は、径方向内側の支持板部１１４ｂの支持凹部１１６に内嵌固定されている。複数個のころ１２２は、転動体６４ａの内周面と支持軸１２１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６４ａは、被駆動カム５１ｃ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５１ｃに支持されている。

転動体６４ａが被駆動カム５１ｃに支持された状態で、転動体６４ａの軸方向他側部分は、矩形孔１１３の内側に配置される。また、それぞれの転動体６４ａの外周面は、駆動カム５０ｂの軸方向他側面に備えられた駆動カム面５４に転がり接触している。

本例では、転動体６４ａとしてローラが使用され、かつ、転動体６４ａは、被駆動カム５１ｃに対して、被駆動カム５１ｃ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）を自在に支持されている。このため、駆動カム５０ｂを回転させることに基づいて、被駆動カム５１ｃを確実に軸方向に変位させることができる。すなわち、第１例のカム装置３９では、転動体６４として玉が使用されているため、駆動カム５０を回転させた場合に、転動体６４の表面と、駆動カム面５４および／または被駆動カム面６２との転がり接触部に滑りが生じる可能性がある。転動体６４の表面と、駆動カム面５４および／または被駆動カム面６２との転がり接触部に滑りが生じた場合、被駆動カム５１が軸方向に変位できなくなったり、駆動カム５０の回転量に対する被駆動カム５１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。

本例では、転動体６４ａとして、円筒形状を有するローラが使用され、かつ、転動体６４ａが、使用時に回転しない被駆動カム５１ｃに、自転自在に支持されている。このため、駆動カム５０ｂを回転させた場合に、転動体６４ａの外周面と、駆動カム面５４との転がり接触部に滑りが生じることが確実に防止され、駆動カム５０ｂを回転させることに基づいて、被駆動カム５１ｃを確実に軸方向に変位させることができる。この結果、動力伝達経路切換装置５（図２および図５など参照）のモード切換を確実に行うことができる。

本例では、駆動カム５０ｂに突起１１２が設けられ、被駆動カム５１ｃにストッパ片１１９が揺動可能に支持され、かつ、付勢部材１２０より、ストッパ片１１９の先端部を付勢している。このため、摩擦係合装置４０を接続し、かつ、回転伝達状態切換装置４１をロックモードとした状態から、摩擦係合装置４０を接続したまま、回転伝達状態切換装置４１が、ロックモードからワンウェイクラッチモードとした状態に切り換わることが防止される。

すなわち、シフトレバーがＰレンジに選択されるなどして、２段変速機１（図１および図２など参照）をパーキングロックモードに切り換えた状態において、回転伝達状態切換装置４１をロックモードからワンウェイクラッチモードに切り換える方向の力が駆動カム５０ｂに加わると、図２８に２点鎖線で示すように、駆動カム５０ｂに備えられた突起１１２のストッパ面部１１２ｂが、被駆動カム５１ｃに支持されたストッパ片１１９の先端部に突き当たる。この結果、駆動カム５０ｂが、被駆動カム５１ｃに対してそれ以上回転することが防止され、回転伝達状態切換装置４１がワンウェイクラッチモードに切り換わることが防止される。

要するに、本例では、突起１１２とストッパ片１１９および付勢部材１２０とにより、摩擦係合装置４０を接続し、かつ、回転伝達状態切換装置４１をロックモードとした状態から、摩擦係合装置４０を接続したまま、回転伝達状態切換装置４１が、ロックモードからワンウェイクラッチモードとした状態に切り換わることを防止するロック抜け防止機構１２３が構成されている。

一方、２段変速機１をパーキングロックモードに切り換えるべく、摩擦係合装置４０を接続したまま、回転伝達状態切換装置４１を、ワンウェイクラッチモードからロックモードに切り換える際には、図２８に矢印で示すように、駆動カム５０ｂに備えられた突起１１２は、緩傾斜面部１１２ａにより、ストッパ片１１９の基端側部分を付勢部材１２０の弾力に抗して押圧しつつ、ストッパ片１１９を乗り越える。このようにして、駆動カム５０ｂが被駆動カム５１ｃに対して、回転伝達状態切換装置４１をワンウェイクラッチモードからロックモードに切り換える方向に回転することを許容する。

なお、駆動カム５０ｂに備えられた突起１１２のストッパ面部１１２ｂが、被駆動カム５１ｃに支持されたストッパ片１１９の先端部に突き当てた状態で、駆動カム５０ｂの零点を補正することもできる。

２段変速機１では、駆動カム５０ｂの回転位相を変化させることで、摩擦係合装置４０の断接状態および回転伝達状態切換装置４１のモード、延いては２段変速機１のモードが切り換えられる。ここで、駆動カム５０ｂの回転位相は、エンコーダからの情報および／または変速用モータ６０のステップ数などに基づいて制御される。

しかしながら、駆動カム面５４と転動体６４ａとの転がり接触部に滑りが生じると、駆動カム５０ｂの回転位相に基づいて推定される回転伝達状態切換装置４１のモードと実際の回転伝達状態切換装置４１のモードとにずれが生じてしまう可能性がある。このようなずれは、時間の経過に伴い増大していく。

そこで、２段変速機１をパーキングロックモードに切り換えた状態で、駆動カム５０ｂに備えられた突起１１２のストッパ面部１１２ｂを、被駆動カム５１ｃに支持されたストッパ片１１９の先端部に突き当て、駆動カム５０ｂの零点を補正することにより、前記ずれの増大を抑えることができる。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４例］
本発明の実施の形態の第４例について、図２９を用いて説明する。本例では、駆動カム５０（図２、図５～図７および図９など参照）に備えられた駆動カム面５４の形状を工夫することにより、２段変速機１（図１および図２など参照）をパーキングロックモードとした状態から、不用意に、摩擦係合装置４０が切断されたり回転伝達状態切換装置４１がワンウェイクラッチモードに切り換わったりすることを防止している。

具体的には、駆動カム面５４の平坦面部５４ａのうち、２段変速機１をパーキングロックモードとした状態で、転動体６４が位置する部分の円周方向両側に、軸方向他側に向けて突出した凸部１２４が備えられている。凸部１２４は、電動アクチュエータ５８により駆動カム５０を回転駆動させることに基づいて、転動体６４が凸部１２４を乗り越えられる程度の軸方向高さを有する。

本例によれば、２段変速機１をパーキングロックモードに切り換えた状態で、駆動カム５０を回転させようとする力が加わると、転動体６４が凸部１２４に干渉する（引っ掛かる）。これにより、転動体６４の不用意な転動を防止して、不用意に、摩擦係合装置４０が切断されたり、回転伝達状態切換装置４１がワンウェイクラッチモードに切り換わったりすることが防止される。

なお、転動体６４の不用意な転動を防止するための凸部１２４を、駆動カム５０の駆動カム面５４に代えて、または、駆動カム面５４に加えて、被駆動カム５１の被駆動カム面６２に備えることもできる。また、本例の構造を、第３例のロック抜け防止機構１２３と組み合わせて実施することもできる。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］
本発明の実施の形態の第５例について、図３０～図３１（Ｂ）を用いて説明する。本例の２段変速機１ａでは、動力伝達経路切換装置５ｂを構成する摩擦係合装置４０ｃとして、単体の状態において、電動アクチュエータ５８（図１および図２参照）への通電を停止した状態で接続され、かつ、電動アクチュエータ５８に通電することに基づき、駆動カム５０と被駆動カム５１との軸方向間隔を拡げることで切断される、いわゆるノーマリークローズ型のクラッチを使用し、かつ、摩擦係合装置４０ｃを、サンギヤ１１とリングギヤ１２との間に配置している。

摩擦係合装置４０ｃは、複数枚ずつのフリクションプレート６５およびセパレートプレート６６を有する。フリクションプレート６５のそれぞれは、サンギヤ１１に対し軸方向の変位のみを可能に支持されている。それぞれのセパレートプレート６６は、リングギヤ１２に対し軸方向の変位のみを可能に支持されている。

摩擦係合装置４０ｃは、カム装置３９により、押圧部材１２５を介して、最も軸方向他側に存在するセパレートプレート６６を軸方向片側に向けて押圧したり、押圧している力を解除したりすることで、断接状態を切り換える。押圧部材１２５は、入力部材２の周囲に該入力部材２に対する回転を自在に支持された筒状部１２６と、筒状部１２６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フランジ部１２７と、フランジ部１２７の径方向外側の端部から軸方向片側に向けて折れ曲がったプレート押圧部１２８とを有する。

筒状部１２６の軸方向片側の端部と被駆動カム５１との間には、スラスト転がり軸受６９ａが挟持されている。すなわち、カム装置３９は、スラスト転がり軸受６９ａを介して、押圧部材１２５を軸方向他側に向けて押圧可能となっている。フランジ部１２７の軸方向他側面と、ハウジング３８（図１および図２参照）に固定の部分との間には、弾性部材１２９が挟持されている。弾性部材１２９は、押圧部材１２５を軸方向片側に向けて弾性的に付勢する。弾性部材１２９は、皿ばねやコイルばねなどにより構成することができる。また、プレート押圧部１２８の先端部（軸方向片側の端部）は、最も軸方向他側に存在するセパレートプレート６６の軸方向他側面に対向している。

摩擦係合装置４０ｃは、電動アクチュエータ５８により駆動カム５０を回転駆動することに基づいて、被駆動カム５１を軸方向に変位させることにより、断接状態が切り換わる。

摩擦係合装置４０ｃを接続するには、図３１（Ａ）に示すように、転動体６４を、駆動カム面５４の底部５４ｃおよび被駆動カム面６２の底部６２ｃに移動させることで、被駆動カム５１を、駆動カム５０との軸方向間隔が縮まる方向（軸方向片側）に向けて変位させる。この結果、弾性部材１２９の作用により、押圧部材１２５が軸方向片側に向けて弾性的に押圧され、プレート押圧部１２８の先端部により、最も軸方向他側に存在するセパレートプレート６６が軸方向片側に向けて押圧される。これにより、フリクションプレート６５とセパレートプレート６６とが互いに押し付け合うことで、摩擦係合装置４０が接続される（摩擦係合装置４０の締結力が大きくなる）。

摩擦係合装置４０ｃを切断するには、図３１（Ｂ）に示すように、転動体６４を、駆動カム面５４の平坦面部５４ａおよび被駆動カム面６２の平坦面部６２ａに移動させることで、被駆動カム５１を、駆動カム５０との軸方向間隔が拡がる方向（軸方向他側）に向けて変位させる。この結果、被駆動カム５１により、押圧部材１２５を弾性部材１２９の弾力に抗して軸方向他側に向けて押圧される。これにより、フリクションプレート６５とセパレートプレート６６とが互いに押し付け合う力が解放され、リターンスプリング７０（図８参照）の作用により、最も軸方向片側に存在するセパレートプレート６６と、最も軸方向他側に存在するセパレートプレート６６との間隔が拡がることで、摩擦係合装置４０が切断される（摩擦係合装置４０の締結力が喪失する）。

本例においても、電動アクチュエータ５８により駆動カム５０を回転駆動することに基づき、被駆動カム５１を軸方向に変位させることで、摩擦係合装置４０ｃの断接状態を切り換えると同時に、回転伝達状態切換装置４１のモードを切り換える。摩擦係合装置４０ｃの断接状態および回転伝達状態切換装置４１のモードを切り換えることで、動力伝達経路切換装置５ａの動作モードを切り換え、２段変速機１ａを、低減速比モード、高減速比モード、減速比切換モード、およびパーキングロックモードに切り換えることができる。

本例では、摩擦係合装置４０ｃとして、ノーマリークローズ型のクラッチが使用されているため、２段変速機１ａの高効率化および小型化を図りやすい。なお、本例の２段変速機１ａに、第３例のロック抜け防止機構１２３および／または第４例における凸部１２４を適用することもできる。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。

上述した実施の形態の第１例～第５例は、矛盾を生じない限り、組み合わせて実施することができる。

１、１ａ ２段変速機
２ 入力部材
３ 出力部材
４ 遊星歯車機構
５、５ａ、５ｚ 動力伝達経路切換装置
６ 入力筒状部
７ 入力フランジ部
８ 雌スプライン部
９ 出力筒状部
１０ 出力フランジ部
１１ サンギヤ
１２ リングギヤ
１３ キャリア
１４ ピニオンギヤ
１５ 小径筒部
１６ 大径筒部
１７ フランジ部
１８ サン側雄スプライン部
１９ ギヤ部
２０ 小径筒部
２１ 大径筒部
２２ 円輪部
２３ リング側雄スプライン部
２４ ギヤ部
２５ａ、２５ｂ リム部
２６ 柱部
２７ 筒状部
２８ａ、２８ｂ 円孔
２９ キャリア側雌スプライン部
３０ 支持軸
３１ 本体部分
３２ ラジアルニードル軸受
３３ ギヤ部
３４ａ、３４ｂ 止め輪
３５ スペーサ
３６ａ、３６ｂ スラスト軸受
３７ 押え板
３８ ハウジング
３９、３９ａ、３９ｚ カム装置
４０、４０ｃ 摩擦係合装置
４０ａ 第１の摩擦係合装置
４０ｂ 第２の摩擦係合装置
４１、４１ａ 回転伝達状態切換装置
４２ 内径側筒部
４３ 外径側筒部
４４ 側板部
４５ 固定側雄スプライン部
４６ 固定側雌スプライン部
４７ 貫通孔
４８ ラジアルニードル軸受
４９ スラストニードル軸受
５０、５０ａ、５０ｂ、５０ｚ 駆動カム
５１、５１ｃ 被駆動カム
５１ａ 第１の被駆動カム
５１ｂ 第２の被駆動カム
５２ 係合ピン
５３ アンギュラ玉軸受
５４ 駆動カム面
５４ａ 平坦面部
５４ｂ 緩傾斜面部
５４ｃ 底部
５４ｄ 急傾斜面部
５６ カム側係合孔
５７ ホイールギヤ部
５８ 電動アクチュエータ
５９ ウォーム
６０ 変速用モータ
６１ ウォームギヤ部
６２ 被駆動カム面
６２ａ 平坦面部
６２ｂ 緩傾斜面部
６２ｃ 底部
６２ｄ 急傾斜面部
６３ 被駆動側雌スプライン部
６４、６４ａ 転動体
６５、６５ａ フリクションプレート
６６、６６ａ セパレートプレート
６７ 止め輪
６８ 弾性部材
６９ スラスト転がり軸受
７０ リターンスプリング
７１ 第１部材
７２ 第２部材
７３ 第１爪部材
７４ 第２爪部材
７５ 第１爪付勢部材
７６ 第２爪付勢部材
７７、７７ａ セレクトプレート
７８ 係合凹部
７９ 凸部
８０ 凹凸部
８１ 雌スプライン部
８２ 雄スプライン部
８３ 基部
８４ 円筒部
８５ 第１保持凹部
８６ 第２保持凹部
８７ａ、８７ｂ ばね保持部
８８ａ、８８ｂ 台座部
８９ 第１基部
９０ 第１係合爪
９１ 環状凸部
９２ 第２基部
９３ 第２係合爪
９４、９４ａ 基部
９５ プレート側係合孔
９６ 突出部
９７ 凹凸部
９８ 蓋体
９９ 止め輪
１０１ａ、１０１ｂ 止め輪
１０２ 減速機
１０３ カム側ギヤ部
１０４ プレート側ギヤ部
１０５ ２段歯車
１０６ 基部
１０７ 円筒部
１０８ 第１ギヤ部
１０９ 第２ギヤ部
１１０ 中心軸
１１１ 本体部分
１１２ 突起
１１２ａ 緩傾斜面部
１１２ｂ ストッパ面部
１１３ 矩形孔
１１４ａ、１１４ｂ 支持板部
１１５ 支持孔
１１６ 支持凹部
１１７ 耳部
１１８ 凹部
１１９ ストッパ片
１２０ 付勢部材
１２１ 支持軸
１２２ ころ
１２３ ロック抜け防止機構
１２４ 凸部
１２５ 押圧部材
１２６ 筒状部
１２７ フランジ部
１２８ プレート押圧部
１２９ 弾性部材
１３０ 小径部
１３１ 大径部

Claims (18)

1. 互いに軸方向の相対変位を可能に支持された、少なくとも１枚ずつのフリクションプレートおよびセパレートプレートを有し、前記フリクションプレートと前記セパレートプレートとを互いに押し付け合うことで接続され、かつ、前記フリクションプレートと前記セパレートプレートとを互いに押し付け合う力を解放することで切断される、摩擦係合装置と、
   互いに同軸に配置された第１部材および第２部材を有し、かつ、前記第１部材と前記第２部材との相対回転方向にかかわらず、前記第２部材に対する前記第１部材の回転が許容されるフリーモードと、前記第２部材に対する前記第１部材の所定方向の回転のみが許容され、かつ、前記第２部材に対する前記第１部材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とのうちの少なくとも一方のモード、および、前記第１部材と前記第２部材との相対回転方向にかかわらず、前記第２部材に対する前記第１部材の回転が阻止されるロックモードを有する、回転伝達状態切換装置と、および、
   前記摩擦係合装置を接続し、かつ、前記回転伝達状態切換装置を前記ロックモードとする際に、前記摩擦係合装置を接続した後、該摩擦係合装置を接続状態に維持したまま、前記回転伝達状態切換装置を前記ロックモードに切り換える機能を有する、制御装置と、
   を備える、動力伝達経路切換装置。
2. 前記制御装置は、前記摩擦係合装置を接続し、かつ、前記回転伝達状態切換装置を前記ロックモードとした状態において、前記回転伝達状態切換装置を前記ロックモードに維持したまま、前記摩擦係合装置を切断する機能を有する、請求項１に記載の動力伝達経路切換装置。
3. 前記制御装置は、前記摩擦係合装置を切断し、かつ、前記回転伝達状態切換装置を前記ロックモードとした状態において、前記回転伝達状態切換装置を前記ロックモードに維持したまま、前記摩擦係合装置が切断状態から接続状態に切り換わることを防止する機能を有する、請求項２に記載の動力伝達経路切換装置。
4. 前記回転伝達状態切換装置が前記ワンウェイクラッチモードを有し、前記制御装置が、前記摩擦係合装置の切断状態から接続状態への切換中に、および／または、前記摩擦係合装置の接続状態から切断状態への切換中に、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有する、請求項１～３のいずれかに記載の動力伝達経路切換装置。
5. 前記制御装置は、前記摩擦係合装置を接続し、かつ、前記回転伝達状態切換装置を前記ロックモードとした状態において、前記摩擦係合装置を接続したまま、前記回転伝達状態切換装置が、前記ロックモードから前記フリーモードまたは前記ワンウェイクラッチモードに切り換わることを防止する機能を有する、請求項１～４のいずれかに記載の動力伝達経路切換装置。
6. 前記制御装置は、回転可能に、かつ、軸方向変位を不能に支持された駆動カムを備え、該駆動カムの回転に基づいて、前記摩擦係合装置の断接状態および前記回転伝達状態切換装置のモードを切り換える、請求項１～５のいずれかに記載の動力伝達経路切換装置。
7. 前記制御装置は、前記駆動カム、および、前記駆動カムに対する相対回転および軸方向変位を可能に支持され、かつ、該駆動カムの回転に伴って、軸方向に変位する被駆動カムを有するカム装置を備える、請求項６に記載の動力伝達経路切換装置。
8. 前記カム装置は、前記駆動カムと前記被駆動カムとの間で挟持された複数個の転動体をさらに有する、請求項７に記載の動力伝達経路切換装置。
9. 前記転動体が、放射方向を向いた自転軸を有し、かつ、前記被駆動カムに前記自転軸を中心とする回転を自在に支持されているローラにより構成されている、請求項８に記載の動力伝達経路切換装置。
10. 前記制御装置は、前記駆動カムを回転させることに基づいて、前記被駆動カムを前記駆動カムとの軸方向間隔が拡がる方向に変位させることにより、前記摩擦係合装置を接続し、かつ、前記被駆動カムを前記駆動カムとの軸方向間隔が縮まる方向に変位させることにより、前記摩擦係合装置を切断する、請求項７～９のいずれかに記載の動力伝達経路切換装置。
11. 前記被駆動カムと前記摩擦係合装置との間に配置され、かつ、該被駆動カムと該摩擦係合装置とを互いに離れる方向に弾性的に付勢する弾性部材を備える、請求項１０に記載の動力伝達経路切換装置。
12. 前記制御装置は、前記駆動カムを回転させることに基づいて、前記被駆動カムを前記駆動カムとの軸方向間隔が縮まる方向に変位させることにより、前記摩擦係合装置を接続し、かつ、前記被駆動カムを前記駆動カムとの軸方向間隔が拡がる方向に変位させることにより、前記摩擦係合装置を切断する、請求項７～９のいずれかに記載の動力伝達経路切換装置。
13. 前記第１部材と前記第２部材とのうちの一方の部材は、円周方向複数箇所に係合凹部を有し、
    前記回転伝達状態切換装置は、
    円周方向複数箇所に径方向または軸方向に突出する突出部を有するモードセレクト部と、
    前記第１部材と前記第２部材とのうちの他方の部材に枢支された第１基部、および、前記第１基部から円周方向片側に向けて延出する第１係合爪を有する第１爪部材と、
    前記第１部材と前記第２部材とのうちの他方の部材に枢支された第２基部、および、前記第２基部から円周方向他側に向けて延出する第２係合爪を有する第２爪部材と、
    前記第１係合爪を、前記係合凹部に係合させる方向に弾性的に付勢する第１爪付勢部材と、
    前記第２係合爪を、前記係合凹部に係合させる方向に弾性的に付勢する第２爪付勢部材と、
    を備える、
    請求項１～１２のいずれかに記載の動力伝達経路切換装置。
14. 前記モードセレクト部は、前記駆動カムの回転に伴い回転または軸方向に変位する、
    請求項６～１２のいずれかに従属する請求項１３に記載の動力伝達経路切換装置。
15. 前記回転伝達状態切換装置は、前記モードセレクト部を有するセレクトプレートを備える、請求項１４に記載の動力伝達経路切換装置。
16. 前記摩擦係合装置は、前記フリクションプレートと前記セパレートプレート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さらに有する、請求項１～１５のいずれかに記載の動力伝達経路切換装置。
17. 入力部材と、
    前記入力部材と同軸に配置された出力部材と、
    動力の伝達方向に関して、前記入力部材と前記出力部材との間に配置された遊星歯車機構と、
    前記入力部材と前記出力部材との間の動力伝達経路を切り換える動力伝達経路切換装置と、
    を備え、
    前記動力伝達経路切換装置が、請求項１～１６のいずれかに記載の動力伝達経路切換装置であり、
    前記遊星歯車機構は、
    前記入力部材に対し該入力部材と一体的に回転するように接続されたサンギヤと、
    前記サンギヤの周囲に該サンギヤと同軸に配置されたリングギヤと、
    前記サンギヤと同軸に配置され、かつ、前記出力部材に対し該出力部材と一体的に回転するように接続されたキャリアと、
    前記サンギヤと前記リングギヤとに噛合し、かつ、前記キャリアに、自身の中心軸を中心とする回転を自在に支持された複数個のピニオンギヤと、
    を備え、
    前記フリクションプレートと前記セパレートプレートとのうちの一方が、前記サンギヤまたは前記入力部材に対し軸方向の相対変位を可能に、かつ、相対回転を不能に支持されており、
    前記フリクションプレートと前記セパレートプレートとのうちの他方が、前記キャリアまたは前記出力部材に対し軸方向の相対変位を可能に、かつ、相対回転を不能に支持されており、
    前記第１部材と前記第２部材とのうちの一方が、使用時にも回転しない部分に対して相対回転を不能に支持されており、および、
    前記第１部材と前記第２部材とのうちの他方が、前記リングギヤに対して相対回転を不能に支持されている、
    ２段変速機。
18. 前記動力伝達経路切換装置が、請求項１４、請求項１４に従属する請求項１５、または、請求項１４もしくは請求項１５に従属する請求項１６に記載の動力伝達経路切換装置であって、
    前記駆動カムを回転駆動する電動アクチュエータを備える、請求項１７に記載の２段変速機。

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