(57)【要約】      （修正有）【課題】アイドラギヤ軸をなくして、エンジンルームに大きなクラッシャブルゾーンを確保する。【解決手段】ロークラッチL/Cを締結すると、歯車11が軸10に結合され、キャリア4cからリングギヤ4rおよびサンギヤ4sに分流されたエンジン動力がそれぞれ、以下の経路を辿って合流した後に軸より出力される。リングギヤへの分流動力は、歯車8を経て歯車11に向かい、サンギヤへの分流動力は、矢αで示す伝動中Ｖベルト式無段変速機6により無段変速され、歯車13を経て歯車11に向かう。歯車11の合流動力はロークラッチを経て軸10より取り出される。ハイクラッチH/Cを締結すると、歯車12が軸10に結合され、リングギヤへの分流動力は、歯車8，11，13を経てセカンダリプーリ6sに向かい、矢βで示すプライマリプーリ6pへの伝動により無段変速された後歯車9に達し、サンギヤ4sへの分流動力は歯車9に向かう。歯車9の合流動力はクラッチH/Cを経て軸10より取り出される。【選択図】図１
2008144904.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原動機からの動力を、その回転軸線上で回転可能な2個の回転メンバに分流する1入力2出力回転伝動ユニットを第1軸上に配置し、
前記回転メンバの一方と、前記第1軸に対し平行な第2軸との間を、無段変速下に結合する平行軸式無段変速機を設け、
前記第1および第2軸に対し平行な第3軸上に第1出力歯車を設けると共に、該第1出力歯車を前記回転メンバの他方、および、第2軸と共に回転する中間歯車にそれぞれ直接噛合させ、
前記分流後の動力を前記第1出力歯車で合流させて前記第3軸より取り出すよう構成したことを特徴とするパワースプリット型無段変速装置。
【請求項２】
請求項1に記載のパワースプリット型無段変速装置において、
前記第1出力歯車を前記第3軸に対し切り離し可能に結合する第1クラッチを設け、
前記第3軸上に第2出力歯車を設けると共に、該第2出力歯車を第3軸に対し切り離し可能に結合する第2クラッチを設け、
前記一方の回転メンバと共に回転する第3の回転メンバを第2出力歯車に直接噛合させ、
第2クラッチを解放して第1クラッチを締結することにより、前記分流後の動力を前記第1出力歯車で合流させて前記第3軸より取り出すよう、また、第1クラッチを解放して第2クラッチを締結することにより、前記分流後の動力を前記第3の回転メンバで合流させた後、第2出力歯車を経て前記第3軸より取り出すよう構成したことを特徴とするパワースプリット型無段変速装置。
【請求項３】
請求項2に記載のパワースプリット型無段変速装置において、
前記第1出力歯車および第3軸間に3個以上の回転要素よりなる差動ユニットを介在させ、該差動ユニットを構成する回転要素の1つを回転不能に固定して前記第1出力歯車および第3軸間を逆転下に結合するブレーキを設け、
前記第1および第2クラッチを解放して前記ブレーキを締結することにより、前記分流後の動力を前記第1出力歯車で合流させた後、前記差動ユニットを経て逆転下に前記第3軸より取り出すよう構成したことを特徴とするパワースプリット型無段変速装置。
【請求項４】
請求項3に記載のパワースプリット型無段変速装置において、
前記差動ユニットは、サンギヤ、リングギヤ、および、これらギヤに噛合したピニオンを回転自在に支持したキャリアの3要素よりなるシングルピニオン型遊星歯車組とし、
サンギヤを前記第3軸と共に回転可能とし、リングギヤを前記第1出力歯車に結合し、キャリアを前記ブレーキにより固定可能にしたことを特徴とするパワースプリット型無段変速装置。
【請求項５】
請求項3に記載のパワースプリット型無段変速装置において、
前記差動ユニットは、サンギヤ、リングギヤ、および、これらギヤにそれぞれ噛合すると共に相互に噛合するサンギヤ側ピニオンおよびリングギヤ側ピニオンを回転自在に支持したキャリアの3要素よりなるダブルピニオン型遊星歯車組とし、
サンギヤを前記第3軸と共に回転可能とし、キャリアを前記第1出力歯車に結合し、リングギヤを前記ブレーキにより固定可能にしたことを特徴とするパワースプリット型無段変速装置。
【請求項６】
請求項2に記載のパワースプリット型無段変速装置において、
前記1入力2出力回転伝動ユニットは4個の回転要素よりなり、共線図上で、前記一方の回転メンバを結合された第1の回転要素、前記原動機からの動力を伝達される第2の回転要素、固定により前記第2の回転要素への動力を逆転下に、前記他方の回転メンバが結合された第4の回転要素へ伝達可能にする第3の回転要素、および該第4の回転要素の速度順配置となる複合遊星歯車組とし、
前記第3の回転要素を固定可能なブレーキを設け、
前記中間歯車を前記第2軸に対し切り離し可能に結合する第3クラッチを設け、
前記第2クラッチおよびブレーキを解放して第1クラッチおよび第3クラッチを締結することにより、前記分流後の動力を前記第1出力歯車で合流させて前記第3軸より取り出すよう、また、前記第1クラッチおよびブレーキを解放して第2クラッチおよび第3クラッチを締結することにより、前記分流後の動力を前記第3の回転メンバで合流させた後、第2出力歯車を経て前記第3軸より取り出すよう、更に、前記第2クラッチおよび第3クラッチを解放して第1クラッチおよびブレーキを締結することにより、前記動力を前記1入力2出力回転伝動ユニットによる逆転下に前記他方の回転メンバおよび第1出力歯車を経て前記第3軸より取り出すよう構成したことを特徴とするパワースプリット型無段変速装置。
【請求項７】
請求項2〜6のいずれか1項に記載のパワースプリット型無段変速装置において、
前記1入力2出力回転伝動ユニットは、前記平行軸式無段変速機よりも前記原動機の側に配置し、
前記相互に噛合させた第3の回転メンバおよび第2出力歯車は、前記平行軸式無段変速機に関し前記1入力2出力回転伝動ユニットと反対側に配置したことを特徴とするパワースプリット型無段変速装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジン等原動機からの動力を固定変速比伝動系と無段変速比伝動系とに分流し、後者の伝動系による無段変速動力と、前者の伝動系による固定変速動力とを合流させて出力するパワースプリット型無段変速装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
パワースプリット型無段変速装置は、大トルク容量化や高効率化の要求を満足するのに有用な無段変速装置として知られており、従来例えば特許文献1に記載のごときものが提案されている。
このパワースプリット型無段変速装置は、無段変速比伝動系を構成する無段変速機として、平行軸式無段変速機の代表的なものであるＶベルト式無段変速機を用いたものである。
Ｖベルト式無段変速機は、一方の分流動力を入力されるプライマリプーリと、これからの回転をＶベルトにより伝達されて回転するセカンダリプーリとを具えるが、
パワースプリット型無段変速装置となすために、プライマリプーリが配置された第1軸と、セカンダリプーリが配置された第2軸との間に、これらの間を固定変速比下に結合するための歯車組が不可欠である。
【特許文献１】特開２００４−０６８９３２号公報（図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、Ｖベルト式無段変速機に代表される平行軸式無段変速機は、第1軸の回転方向と第2軸の回転方向とが同じである。
これに対し第1軸および第2軸間を固定変速比下に結合するための歯車組を、相互に直接噛合する一対の歯車組で構成する場合、この歯車組が第1軸および第2軸間で回転方向を逆転下に伝達するため、回転方向の不整合による不都合を生ずる。
このため歯車組は、第1軸および第2軸間で回転方向を逆転させることなく伝達し得るようなものにする必要があり、従って第1軸上の歯車と、第2軸上の歯車とを直接噛合させず、これら歯車間にアイドラギヤを介在させ、このアイドラギヤを介して第1軸上の歯車と、第2軸上の歯車とを間接的に噛合させていた。
【０００４】
一方、エンジン横置き式前輪駆動車にあっては、エンジン（原動機）を、その回転方向が駆動車輪（前輪）の回転方向と同じになるよう車両に搭載するのが常套であり、
このエンジンに組み合わせた上記のパワースプリット型無段変速装置は、第2軸をエンジンおよび駆動車輪と同方向へ回転される。
これがため、第2軸上の歯車とディファレンシャルギヤ装置のリングギヤとでファイナルギヤ組を構成すると、ディファレンシャルギヤ装置がエンジンと逆方向へ回転されることとなり、回転方向の不整合を生ずる。
従って、回転合わせのために第2軸上の歯車およびリングギヤを直接噛合させず、アイドラギヤを介し間接的に噛合させてファイナルギヤ組を構成する必要がある。
【０００５】
上記の実情により従来のパワースプリット型無段変速装置にあっては、第1軸上の歯車および第2軸上の歯車間に介在させるアイドラギヤ用のアイドラギヤ軸と、第2軸上の歯車およびリングギヤ間に介在させるアイドラギヤ用のアイドラギヤ軸の、2本のアイドラギヤ軸が必要であり、従来のパワースプリット型無段変速装置は大型で重量増を伴う構成であると共に、コスト的にも不利な構成であった。
ところで昨今は、衝突時の安全対策のためエンジンルーム内に大きな潰れ代（クラッシャブルゾーン）を確保することが要求されており、大型になり易い従来のパワースプリット型無段変速装置はこの要求に逆行するだけでなく、重量増による燃費の悪化や、コスト高に関する問題も生ずる懸念がある。
【０００６】
本発明は、エンジン横置き式前輪駆動車に用いる場合においても、2本ものアイドラギヤ軸を追加する必要がないよう構成に工夫をこらし、これにより、エンジンルーム内に大きなクラッシャブルゾーンを確保することが可能なほどに小型化し、併せて軽量化および低廉化を実現したパワースプリット型無段変速装置を提案することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的のため、本発明によるパワースプリット型無段変速装置は、請求項１に記載した以下の構成とする。
つまり先ず、原動機からの動力を、その回転軸線上で回転可能な2個の回転メンバに分流する1入力2出力回転伝動ユニットを第1軸上に配置する。
そして、上記回転メンバの一方と、第1軸に対し平行な第2軸との間を、無段変速下に結合する平行軸式無段変速機を設ける。
更に、第1および第2軸に対し平行な第3軸上に第1出力歯車を設けると共に、この第1出力歯車を上記回転メンバの他方、および、第2軸と共に回転する中間歯車にそれぞれ直接噛合させる。
以上により、上記分流後の動力を上記第1出力歯車で合流させて上記第3軸より取り出すよう構成したものである。
【発明の効果】
【０００８】
かかる本発明のパワースプリット型無段変速装置は、
原動機からの動力を2個の回転メンバに分流する1入力2出力回転伝動ユニットを配置した第1軸と、
上記回転メンバの一方に対し、平行軸式無段変速機で無段変速下に結合された第2軸と、
上記回転メンバの他方、および、第2軸と共に回転する中間歯車にそれぞれ直接噛合する第1出力歯車を設けた第3軸との3軸構成になるから、
アイドラギヤを追加する必要のないパワースプリット型無段変速装置となり、これを、エンジンルーム内に大きなクラッシャブルゾーンを確保することが可能なほどに小型化し得ると共に、その軽量化および低廉化を実現することができる。
【０００９】
また上記の3軸構成により、分流後の動力を第1出力歯車で合流させて第3軸より取り出す時における第3軸の回転方向が、動力を発生させる原動機と逆の回転方向であることとなり、
原動機横置き前輪駆動車にパワースプリット型無段変速装置を用いるため第3軸にディファレンシャルギヤ装置を結合するに際し回転方向合わせのためのアイドラギヤが不要であり、
ここにもアイドラギヤを追加する必要がなくて、パワースプリット型無段変速装置およびディファレンシャルギヤ装置の一体結合になるトランスアクスルを構築する場合においても、上記の小型化、軽量化および低廉化による作用効果を享受することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を、図面に示す実施例に基づき詳細に説明する。
図1は、本発明の一実施例になるパワースプリット型無段変速装置1を示し、これを本実施例では、フロントエンジン・フロントホイールドライブ車用に、ディファレンシャルギヤ装置2を1ユニット化したトランスアクスルとして構成する。
【００１１】
先ずパワースプリット型無段変速装置1を説明するに、これは、原動機であるエンジン3の回転軸線である第1軸上に配置してシングルピニオン型遊星歯車組4を具える。
このシングルピニオン型遊星歯車組4は、サンギヤ4sと、リングギヤ4rと、これらに噛合する複数個のピニオン4pと、該ピニオン4pを回転自在に支持する共通なキャリア4cとで構成する。
キャリア4cはトーショナルダンパ5を介してエンジン3のクランクシャフト3aに結合し、これにより、エンジン3からキャリア4cへの動力が、サンギヤ4sおよびリングギヤ4rに分流されて伝達されるようになし、従ってシングルピニオン型遊星歯車組4は本発明における1入力2出力回転伝動ユニットを構成する。
【００１２】
第1軸上には更に、平行軸式無段変速機としてのＶベルト式無段変速機6を構成するプライマリプーリ6pを配置し、Ｖベルト式無段変速機6は、このプライマリプーリ6pと、第1軸に平行な第2軸上に配置したセカンダリプーリ6sと、これらプーリ6p，6s間に掛け渡したＶベルト6vとで構成する。
なおプライマリプーリ6pおよびセカンダリプーリ6sはそれぞれ、シリンダ6pc，6scにより一方のプーリフランジを軸線方向へ変位してＶ溝を狭くしたり、広くし得るようにし、これにより両プーリ6p，6sに対するＶベルト6vの巻き掛け円弧径を連続的に変化させることでＶベルト式無段変速機6は所定の無段変速を行い得るものとする。
【００１３】
プライマリプーリ6pは、これと共に回転するメインシャフトを介してサンギヤ4sに結合し、これによりプライマリプーリ6pは、キャリア4cからサンギヤ4sへの分流動力を伝達される一方の回転メンバとして機能させる。
メインシャフト上には、シングルピニオン型遊星歯車組4およびプライマリプーリ6p間に配置した第1入力歯車8を回転自在に支持し、この入力歯車7をリングギヤ4rに結合することにより、キャリア4cからリングギヤ4rへの分流動力を伝達される他方の回転メンバとして機能させる。
メインシャフトには更に、第1入力歯車8およびプライマリプーリ6p間に配置した第2入力歯車9を結合し、この第2入力歯車9を第3の回転メンバとして機能させる。
【００１４】
シングルピニオン型遊星歯車組4、プライマリプーリ6pおよび歯車8，9が配置された第1軸と、セカンダリプーリ6sが配置された第2軸との間に、これらに平行な第3軸を設定してここに出力軸10を回転自在に配置する。
出力軸10上には、第1入力歯車8に噛合する第1出力歯車11および第2入力歯車9に噛合する第2出力歯車12をそれぞれ設け、第1出力歯車11は第1クラッチであるロークラッチL/Cを介して出力軸10に結合可能とし、第2出力歯車12は第2クラッチであるハイクラッチH/Cを介して出力軸10に結合可能とする。
なお第1出力歯車11は、セカンダリプーリ6sと共に回転する中間歯車13にも噛合させる。
【００１５】
出力軸10上には更に、差動ユニットとしてのシングルピニオン型遊星歯車組14を設け、これを、出力軸10に結合したサンギヤ14sと、第1出力歯車11に結合したリングギヤ14rと、これらサンギヤ14sおよびリングギヤ14rに噛合する複数個のピニオン14pと、該ピニオン14pを回転自在に支持する共通なキャリア14cとで構成する。
そして、キャリア14cを適宜固定するリバースブレーキR/Bを設け、このリバースブレーキR/Bによりキャリア14cを回転しないよう固定する時シングルピニオン型遊星歯車組14は、第1出力歯車11への回転をリングギヤ14rから逆転下にサンギヤ14sを経て出力軸10へ伝達するよう機能するものとする。
【００１６】
出力軸10上には更にファイナルドライブピニオン15を結合して設け、これを、ディファレンシャルギヤ装置2のファイナルドライブリングギヤ2rに直接噛合させ、これらファイナルドライブピニオン15およびファイナルドライブリングギヤ2rによりファイナルドライブギヤ組を構成する。
このファイナルドライブギヤ組により駆動されるディファレンシャルギヤ装置2は、左右ドライブシャフト2L，2Rを介して、図示せざる駆動車輪（左右前輪）に動力を向かわせ、車両を走行させることができる。
【００１７】
上記実施例の構成になるパワースプリット型無段変速装置は、図2に示すようなロークラッチL/C、ハイクラッチH/C、およびリバースブレーキR/Bの選択的な締結（○で示す）により、つまり、ロークラッチL/Cの締結で前進ロー（低速）モードを、また、ハイクラッチH/Cの締結で前進ハイ（高速）モードを、更に、リバースブレーキR/Bの締結で後進モードを選択することができ、当該選択されたモードで以下の動力伝達を行うことができる。
【００１８】
前進ロー（低速）モードの選択に際しロークラッチL/Cを締結すると、第1出力歯車11が出力軸10に結合されることから、キャリア4cからリングギヤ4rおよびサンギヤ4sに分流されたエンジン動力がそれぞれ、以下の経路を辿って合流した後に出力軸10より出力される。
キャリア4cからリングギヤ4rへの分流動力は、第1入力歯車8を経て第1出力歯車11に向かい、
キャリア4cからサンギヤ4sへの分流動力は、矢αで示す伝動中Ｖベルト式無段変速機6により無段変速（減速）された後に中間歯車13を経て第1出力歯車11に向かい、
前者の固定変速比伝動系を経由した分流動力と、後者の無段変速比伝動系を経由した分流動力とが第1出力歯車11で合流し、締結状態のロークラッチL/C、出力軸10、ファイナルドライブギヤ組15，2r、およびディファレンシャルギヤ装置2を経て左右駆動車輪に向かう。
【００１９】
この時における第1軸、第2軸、第3軸、およびディファレンシャルギヤ装置2の回転方向は矢印で示すごときものとなり、左右駆動輪を前進回転させることができる。
ところで、第1入力歯車8が小径で、第1出力歯車11が大径であるため、これらが減速ギヤ組を構成し、Ｖベルト式無段変速機6の矢αで示す無段変速（減速）伝動と相まって、前進ロー（低速）モードでの動力伝達を行うことができる。
【００２０】
かかる前進ロー（低速）モードでの共線図は図3(a)に示すごときものとなり、また、当該モードでのユニット総合変速比Iallは、Ｖベルト式無段変速機6のプーリ変速比Icvtに応じて図4にAで示すごとくに連続変化させることができる。
【００２１】
図3(a)に示す共線図につき付言するに、シングルピニオン型遊星歯車組4で構成される1入力2出力回転伝動ユニットは、キャリア4cへのエンジン動力をリングギヤ4rおよびサンギヤ4sに分流することから、これを表す図3(a)に同符号4で示したレバーはキャリア4cの箇所を中心にして、例えば実線で示す回動位置から二点鎖線の回動位置へと回転する。
一方、第1入力歯車8および第1出力歯車11で構成される減速ギヤ組は、変速比が固定であるから、これを表す図3(a)に同符号8(11)で示したレバーは同図の上下方向へ平行移動し、上記レバー4の回動に伴って実線で示す位置から二点鎖線位置へと平行に移動する。
【００２２】
シングルピニオン型遊星歯車組14で構成された差動ユニットは、ロークラッチL/Cの締結により全ての回転要素を一体回転されることから、図3(a)に同符号14のレバーで示すように水平状態を保って同図上を上下動する。
ところで、上記レバー8(11)の平行移動によりリングギヤ14rの回転速度が決まることから、レバー14は実線で示すレベルから二点鎖線レベルへと移動し、キャリア4c（入力）の回転速度に対するサンギヤ14s（出力）の回転速度比（変速比の逆数）を、入力回転よりも出力回転が低いロー側速度比にすることができる。
【００２３】
前進ハイ（高速）モードの選択に際しハイクラッチH/Cを締結すると、第2出力歯車12が出力軸10に結合されることから、キャリア4cからリングギヤ4rおよびサンギヤ4sに分流されたエンジン動力がそれぞれ、以下の経路を辿って合流した後に出力軸10より出力される。
キャリア4cからリングギヤ4rへの分流動力は、第1入力歯車8、第1出力歯車11、中間歯車13を経てセカンダリプーリ6sに向かい、このセカンダリプーリ6sから矢βで示すプライマリプーリ6pへの伝動中Ｖベルト式無段変速機6により無段変速（増速）された後に第2入力歯車9に達し、
キャリア4cからサンギヤ4sへの分流動力は第2入力歯車9に向かい、
前者の無段変速比伝動系を経由した分流動力と、後者の固定変速比伝動系を経由した分流動力とが第2入力歯車9で合流し、その後に第2出力歯車12、締結状態のハイクラッチH/C、出力軸10、ファイナルドライブギヤ組15，2r、およびディファレンシャルギヤ装置2を経て左右駆動車輪に向かう。
【００２４】
この時における第1軸、第2軸、第3軸、およびディファレンシャルギヤ装置2の回転方向も矢印で示すごときものとなり、左右駆動輪を前進回転させることができる。
ところで、第2入力歯車9が大径で、第2出力歯車12が小径であるため、これらが増速ギヤ組を構成し、Ｖベルト式無段変速機6の矢βで示す無段変速（増速）伝動と相まって、前進ハイ（高速）モードでの動力伝達を行うことができる。
【００２５】
かかる前進ハイ（高速）モードでの共線図は図3(b)に示すごときものとなり、また、当該モードでのユニット総合変速比Iallは、Ｖベルト式無段変速機6のプーリ変速比Icvtに応じて図4にBで示すごとくに連続変化させることができる。
【００２６】
図3(b)に示す共線図につき付言するに、シングルピニオン型遊星歯車組4で構成される1入力2出力回転伝動ユニットは、キャリア4cへのエンジン動力をリングギヤ4rおよびサンギヤ4sに分流することから、これを表す図3(b)に同符号4で示したレバーはキャリア4cの箇所を中心にして、例えば実線で示す回動位置から二点鎖線の回動位置へと回転する。
一方、第1入力歯車8および第1出力歯車11で構成される減速ギヤ組は、変速比が固定であるから、これを表す図3(b)に同符号8(11)で示したレバーは同図の上下方向へ平行移動し、上記レバー4の回動に伴って実線で示す位置から二点鎖線位置へと平行に移動する。
【００２７】
また、第2入力歯車9および第2出力歯車12で構成される増速ギヤ組は、変速比が固定であるから、これを表す図3(b)に同符号9(12)で示したレバーは同図の上下方向へ平行移動し、上記レバー4の回動に伴って実線で示す位置から二点鎖線位置へと平行に移動する。
上記レバー8(11)の平行移動によりリングギヤ14rの回転速度が決まり、上記レバー9(12)の平行移動によりサンギヤ14sの回転速度が決まることから、レバー14は実線で示す傾斜状態から二点鎖線状態へと変位し、キャリア4c（入力）の回転速度に対するサンギヤ14s（出力）の回転速度比（変速比の逆数）を、前進ローモード選択時よりも出力回転が高い速度比にすることができる。
【００２８】
後進モードの選択に際しリバースブレーキR/Bを締結すると、キャリア14cが固定されてシングルピニオン型遊星歯車組14が第1出力歯車11を出力軸10に逆転下に結合させることから、キャリア4cからリングギヤ4rおよびサンギヤ4sに分流されたエンジン動力がそれぞれ、以下の経路を辿って合流した後に出力軸10より出力される。
キャリア4cからリングギヤ4rへの分流動力は、第1入力歯車8を経て第1出力歯車11に向かい、
キャリア4cからサンギヤ4sへの分流動力は、矢αで示す伝動中Ｖベルト式無段変速機6により無段変速（減速）された後に中間歯車13を経て第1出力歯車11に向かい、
前者の固定変速比伝動系を経由した分流動力と、後者の無段変速比伝動系を経由した分流動力とが第1出力歯車11で合流し、この第1出力歯車11の合流動力が、リバースブレーキR/Bによりキャリア14cを固定されたシングルピニオン型遊星歯車組14、出力軸10、ファイナルドライブギヤ組15，2r、およびディファレンシャルギヤ装置2を経て左右駆動車輪に向かう。
【００２９】
この時における第1軸および第2軸の回転方向は矢印で示すごときものとなるが、第3軸およびディファレンシャルギヤ装置2の回転方向が矢印とは逆方向にされ、左右駆動輪を後進回転させることができる。
ところで、第1入力歯車8が小径で、第1出力歯車11が大径であるため、これらが減速ギヤ組を構成し、Ｖベルト式無段変速機6の矢αで示す無段変速（減速）伝動と相まって、後進モードでの動力伝達をロー変速比で行わせることができる。
【００３０】
かかる後進モードでの共線図は図3(c)に示すごときものとなり、シングルピニオン型遊星歯車組4で構成される1入力2出力回転伝動ユニットは、キャリア4cへのエンジン動力をリングギヤ4rおよびサンギヤ4sに分流することから、これを表す図3(c)に同符号4で示したレバーはキャリア4cの箇所を中心にして、例えば実線で示す回動位置から二点鎖線の回動位置へと回転する。
一方、第1入力歯車8および第1出力歯車11で構成される減速ギヤ組は、変速比が固定であるから、これを表す図3(a)に同符号8(11)で示したレバーは同図の上下方向へ平行移動し、上記レバー4の回動に伴って実線で示す位置から二点鎖線位置へと平行に移動する。
【００３１】
シングルピニオン型遊星歯車組14で構成された差動ユニットは、リバースブレーキR/Bの締結によりキャリア14cを固定されていることから、図3(c)に同符号14のレバーで示すようにキャリア14cの箇所の周りで回動可能である。
ところで、上記レバー8(11)の平行移動によりリングギヤ14rの回転速度が決まることから、レバー14は実線で示す回動位置から二点鎖線の回動位置へと回転し、キャリア4c（入力）の回転速度に対するサンギヤ14s（出力）の回転速度比（変速比の逆数）を、出力回転が入力回転と逆方向（後進方向）となる後進速度比にすることができる。
【００３２】
上記した実施例のパワースプリット型無段変速装置によれば、
エンジン3（原動機）からの動力を2個の回転メンバ6p，8に分流するシングルピニオン型遊星歯車組4（1入力2出力回転伝動ユニット）を配置した第1軸と、
上記回転メンバのうち一方の回転メンバ6pに対し、Ｖベルト式無段変速機6（平行軸式無段変速機）で無段変速下に結合されたセカンダリプーリ6sの軸（第2軸）と、
上記回転メンバのうち他方の回転メンバ8、および、第2軸と共に回転する中間歯車13にそれぞれ直接噛合する第1出力歯車11を設けた出力軸10（第3軸）との3軸構成になるから、
アイドラギヤを追加する必要のないパワースプリット型無段変速装置となり、これを、エンジンルーム内に大きなクラッシャブルゾーンを確保することが可能なほどに小型化し得ると共に、その軽量化および低廉化を実現することができる。
【００３３】
また上記の3軸構成により、分流後の動力を第1出力歯車11で合流させて出力軸10（第3軸）より取り出す時における第3軸の回転方向がエンジン3（原動機）と逆の回転方向であることとなり、
エンジン横置き前輪駆動車にパワースプリット型無段変速装置を用いるため出力軸10（第3軸）にディファレンシャルギヤ装置2を結合するに際して回転方向合わせのためのアイドラギヤが不要であり、
ここにもアイドラギヤを追加する必要がなくて、パワースプリット型無段変速装置1およびディファレンシャルギヤ装置2の一体結合になるトランスアクスルを構築する場合においても、上記の小型化、軽量化および低廉化による作用効果を享受することができる。
【００３４】
また、第1出力歯車11を出力軸10（第3軸）に対し切り離し可能に結合するロークラッチL/C（第1クラッチ）を設け、
出力軸10（第3軸）上に第2出力歯車12を設けると共に、これを出力軸10（第3軸）に対し切り離し可能に結合するハイクラッチH/C（第2クラッチ）を設け、
上記一方の回転メンバ6pと共に回転する第2入力歯車9（第3の回転メンバ）を第2出力歯車12に直接噛合させ、
ハイクラッチH/C（第2クラッチ）を解放してロークラッチL/C（第1クラッチ）を締結することにより、前記分流後の動力を第1出力歯車11で合流させて出力軸10（第3軸）より取り出すよう、また、ロークラッチL/C（第1クラッチ）を解放してハイクラッチH/C（第2クラッチ）を締結することにより、前記分流後の動力を第2入力歯車9（第3の回転メンバ）で合流させた後、第2出力歯車12を経て出力軸10（第3軸）より取り出すよう構成したため、
前進モードとして、実用変速比領域の異なる2モードを選択使用することができ、変速比領域を広くして実用性を向上させることができる。
【００３５】
そして、かようにロークラッチL/C（第1クラッチ）およびハイクラッチH/C（第2クラッチ）を出力軸10（第3軸）上に配置することにより、以下の作用効果が得られる。
つまり第1軸は、トーショナルダンパ5や、1入力2出力回転伝動ユニット4や、入力歯車8，9や、プライマリプーリ6pなど、多数の構成部品を設ける必要があって、もともと長くなる傾向にあり、これでパワースプリット型無段変速装置1の軸線方向寸法が決まるが、軸線方向に嵩張るロークラッチL/C（第1クラッチ）およびハイクラッチH/C（第2クラッチ）を第1軸ではなく、出力軸10（第3軸）上に配置したことで、第1軸の長大化を回避してパワースプリット型無段変速装置1の軸線方向寸法が更に大きくなるのを防止することができる。
【００３６】
また、第1出力歯車11および出力軸10（第3軸）間にシングルピニオン型遊星歯車組14よりなる差動ユニットを介在させ、該差動ユニットを構成する回転要素の1つ（キャリア14c）をリバースブレーキR/Bにより固定して第1出力歯車11および出力軸10（第3軸）間を逆転下に結合可能にしたから、
リバースブレーキR/Bの締結により、前記分流後の動力を第1出力歯車11で合流させた後、シングルピニオン型遊星歯車組14（差動ユニット）を経て逆転下に出力軸10（第3軸）より取り出す後進モードの選択が可能である。
【００３７】
図5は、本発明の他の実施例になるパワースプリット型無段変速装置1を示し、本実施例においては、差動ユニットを図1におけるシングルピニオン型遊星歯車組14の代わりにダブルピニオン型遊星歯車組21で構成し、その他を図1におけると同様に構成したものである。
ダブルピニオン型遊星歯車組21は、サンギヤ21sと、リングギヤ21rと、これらギヤにそれぞれ噛合すると共に相互に噛合するサンギヤ側（内側）ピニオン21piおよびリングギヤ側（外側）ピニオン21poを回転自在に支持した共通なキャリア21cの3要素よりなるものである。
【００３８】
そして、サンギヤ21sを出力軸10（第3軸）に結合してこれと共に回転可能にし、キャリア21cを第1出力歯車11に結合し、リングギヤ21rをリバースブレーキR/Bにより固定可能にする。
本実施例でも、このリバースブレーキR/Bによりリングギヤ21rを回転しないよう固定する時、ダブルピニオン型遊星歯車組21が、第1出力歯車11への回転をキャリア21cから逆転下にサンギヤ14sを経て出力軸10（第3軸）へ伝達することができる。
従って、図5に示す実施例においても、図1に示した構成の場合と同様、図2に示すようなロークラッチL/C、ハイクラッチH/C、およびリバースブレーキR/Bの選択的な締結（○で示す）により、前進ロー（低速）モード、前進ハイ（高速）モード、および後進モードを選択することができ、当該選択されたモードで前述した実施例におけると同様に動力伝達を行うことができる。
【００３９】
ちなみに本実施例の場合、共線図も図6(a),(b),(c)に示すように、上記実施例の図3(a),(b),(c)に示す共線図と同様な形状のものとなる。
しかし、差動ユニットをダブルピニオン型遊星歯車組21で構成したため、これに係わるレバーが、図6(a),(b),(c)に同符号21で示すようなものとなり、その回転要素の回転速度順がサンギヤ21s、リングギヤ21r、キャリア21cの順番となる。
ところで本実施例のように、差動ユニットしてダブルピニオン型遊星歯車組21を用いる場合、シングルピニオン型遊星歯車組14（図1参照）を用いる場合に比べて後進モードでの変速比をロー側に設定することができて有利である。
【００４０】
図7は、本発明によるパワースプリット型無段変速装置1の更に他の実施例を示し、本実施例においては、後進モードを得るに際し第1出力歯車11と出力軸10（第3軸）との間に、図1におけるようなシングルピニオン型遊星歯車組14で構成した差動ユニットや、図5におけるようなダブルピニオン型遊星歯車組21で構成した差動ユニットを設ける代わりに、第1軸上の1入力2出力回転ユニットを、シングルピニオン型遊星歯車組22およびダブルピニオン型遊星歯車組23の組み合わせになる複合遊星歯車組24で構成し、これにより第1軸上の1入力2出力回転ユニット（複合遊星歯車組24）に後進モード選択機能をも持たせたものである。
【００４１】
複合遊星歯車組24は第1および第2入力歯車8，9間に配置し、プライマリプーリ6pに近い側におけるシングルピニオン型遊星歯車組22、および、エンジン3に近い側におけるダブルピニオン型遊星歯車組23に兼用のリングギヤ24rを具える。
シングルピニオン型遊星歯車組22は、サンギヤ22sと、兼用のリングギヤ24rと、これらサンギヤ22sおよびリングギヤ24rに噛合する複数個のピニオン22pと、該ピニオン22pを回転自在に支持する共通なキャリア22cとで構成する。
ダブルピニオン型遊星歯車組23は、サンギヤ23sと、兼用のリングギヤ24rと、これらギヤ23s，24rにそれぞれ噛合すると共に相互に噛合するサンギヤ側（内側）ピニオン23piおよびリングギヤ側（外側）ピニオン23poを回転自在に支持した共通なキャリア23cとで構成する。
【００４２】
複合遊星歯車組24は、上記の通りシングルピニオン型遊星歯車組22およびダブルピニオン型遊星歯車組23のリングギヤを兼用のリングギヤ24rとするほか、シングルピニオン型遊星歯車組22のキャリア22cと、ダブルピニオン型遊星歯車組23のサンギヤ23sとを相互に結合して、シングルピニオン型遊星歯車組22およびダブルピニオン型遊星歯車組23を相互に組み合わせることにより構成する。
かかる複合遊星歯車組24は、キャリア22cおよびサンギヤ23sの上記相互結合体にトーショナルダンパ5を介してエンジン3のクランクシャフト3aを結合し、サンギヤ22sをメインシャフト7に結合し、キャリア23cに第1入力歯車8を結合し、リングギヤ24rをリバースブレーキR/Bにより固定可能にする。
【００４３】
そして、出力軸10に結合するファイナルドライブピニオン15を第1および第2出力歯車11，12間に配置し、ファイナルドライブピニオン15にファイナルドライブリングギヤ2rを介して噛合させるディファレンシャルギヤ装置2も、ファイナルドライブピニオン15の上記配置に呼応させて、図1および図5の位置から位置ずれさせる。
また本実施例においては中間歯車13を、セカンダリプーリ6sの軸である第2軸に常時結合せず、第3のクラッチであるフォワードクラッチF/Cにより適宜結合し得るようになす。
【００４４】
本実施例の構成になるパワースプリット型無段変速装置は、図8に示すようなフォワードクラッチF/C、ロークラッチL/C、ハイクラッチH/C、およびリバースブレーキR/Bの選択的な締結（○で示す）により、つまり、フォワードクラッチF/CおよびロークラッチL/Cの締結で前進ロー（低速）モードを、また、フォワードクラッチF/CおよびハイクラッチH/Cの締結で前進ハイ（高速）モードを、更に、ロークラッチL/CおよびリバースブレーキR/Bの締結で後進モードを選択することができ、当該選択されたモードで以下の動力伝達を行うことができる。
【００４５】
前進ロー（低速）モードの選択に際しフォワードクラッチF/CおよびロークラッチL/Cを締結すると、中間歯車13がセカンダリプーリ6sに結合され、第1出力歯車11が出力軸10に結合されることから、複合遊星歯車組24によりサンギヤ23sおよびキャリア22cからキャリア23cおよびサンギヤ22sに分流されたエンジン動力がそれぞれ、以下の経路を辿って合流した後に出力軸10より出力される。
サンギヤ23sからキャリア23cへの分流動力は、第1入力歯車8を経て第1出力歯車11に向かい、
キャリア22cからサンギヤ23sへの分流動力は、矢αで示す伝動中Ｖベルト式無段変速機6により無段変速（減速）された後に締結状態のフォワードクラッチF/Cおよび中間歯車13を経て第1出力歯車11に向かい、
前者の固定変速比伝動系を経由した分流動力と、後者の無段変速比伝動系を経由した分流動力とが第1出力歯車11で合流し、締結状態のロークラッチL/C、出力軸10、ファイナルドライブギヤ組15，2r、およびディファレンシャルギヤ装置2を経て左右駆動車輪に向かう。
【００４６】
この時における第1軸、第2軸、第3軸、およびディファレンシャルギヤ装置2の回転方向は矢印で示すごときものとなり、左右駆動輪を前進回転させることができる。
ところで、第1入力歯車8が小径で、第1出力歯車11が大径であるため、これらが減速ギヤ組を構成し、Ｖベルト式無段変速機6の矢αで示す無段変速（減速）伝動と相まって、前進ロー（低速）モードでの動力伝達を行うことができる。
【００４７】
かかる前進ロー（低速）モードでの共線図は図9(a)に示すごときものとなり、また、当該モードでのユニット総合変速比Iallは、Ｖベルト式無段変速機6のプーリ変速比Icvtに応じて図4にAで示すごとくに連続変化させることができる。
【００４８】
前進ハイ（高速）モードの選択に際しフォワードクラッチF/CおよびハイクラッチH/Cを締結すると、中間歯車13がセカンダリプーリ6sに結合され、第2出力歯車12が出力軸10に結合されることから、複合遊星歯車組24によりサンギヤ23sおよびキャリア22cからキャリア23cおよびサンギヤ22sに分流されたエンジン動力がそれぞれ、以下の経路を辿って合流した後に出力軸10より出力される。
サンギヤ23sからキャリア23cへの分流動力は、第1入力歯車8、第1出力歯車11、中間歯車13、締結状態のフォワードクラッチF/Cを経てセカンダリプーリ6sに向かい、このセカンダリプーリ6sから矢βで示すプライマリプーリ6pへの伝動中Ｖベルト式無段変速機6により無段変速（増速）された後に第2入力歯車9に達し、
キャリア22cからサンギヤ22sへの分流動力は第2入力歯車9に向かい、
前者の無段変速比伝動系を経由した分流動力と、後者の固定変速比伝動系を経由した分流動力とが第2入力歯車9で合流し、その後に第2出力歯車12、締結状態のハイクラッチH/C、出力軸10、ファイナルドライブギヤ組15，2r、およびディファレンシャルギヤ装置2を経て左右駆動車輪に向かう。
【００４９】
この時における第1軸、第2軸、第3軸、およびディファレンシャルギヤ装置2の回転方向も矢印で示すごときものとなり、左右駆動輪を前進回転させることができる。
ところで、第2入力歯車9が大径で、第2出力歯車12が小径であるため、これらが増速ギヤ組を構成し、Ｖベルト式無段変速機6の矢βで示す無段変速（増速）伝動と相まって、前進ハイ（高速）モードでの動力伝達を行うことができる。
【００５０】
かかる前進ハイ（高速）モードでの共線図は図9(b)に示すごときものとなり、また、当該モードでのユニット総合変速比Iallは、Ｖベルト式無段変速機6のプーリ変速比Icvtに応じて図4にBで示すごとくに連続変化させることができる。
【００５１】
後進モードの選択に際しロークラッチL/CおよびリバースブレーキR/Bを締結すると、リングギヤ14rが固定されて複合遊星歯車組24がサンギヤ23sからキャリア23cへの伝動を逆転下に行うようになることから、サンギヤ23sからキャリア23cへのエンジン動力が、第1出力歯車11、締結状態のロークラッチL/C、出力軸10、ファイナルドライブギヤ組15，2r、およびディファレンシャルギヤ装置2を順次経て左右駆動車輪に向かう。
【００５２】
この時における第1軸および第2軸の回転方向は矢印で示すごときものとなるが、第3軸およびディファレンシャルギヤ装置2の回転方向が矢印とは逆方向にされ、左右駆動輪を後進回転させることができる。
かかる後進モードでは、複合遊星歯車組24のサンギヤ23sからＶベルト式無段変速機6へのエンジン動力が向かうが、フォワードクラッチF/Cが解放されているため動力が出力軸10に向かうことはなく、従って後進モードでの共線図は、Ｖベルト式無段変速機6の影響を受けることがなく、図9(c)に示すごとくきものとなる。
【００５３】
なお本実施例では、後進モード選択機能をも有する1入力2出力回転伝動ユニットをシングルピニオン型遊星歯車組22およびダブルピニオン型遊星歯車組23の組み合わせになる複合遊星歯車組24で構成したが、複合遊星歯車組24は、4個以上の回転要素よりなるものであれば他の型式の複合遊星歯車組でもよく、例えばラビニョオ型プラネタリギヤセットで構成してもよい。
【００５４】
本実施例のパワースプリット型無段変速装置によっても、
エンジン3（原動機）からの動力を2個の回転メンバ6p，8に分流する複合遊星歯車組24（1入力2出力回転伝動ユニット）を配置した第1軸と、
上記回転メンバのうち一方の回転メンバ6pに対し、Ｖベルト式無段変速機6（平行軸式無段変速機）で無段変速下に結合されたセカンダリプーリ6sの軸（第2軸）と、
上記回転メンバのうち他方の回転メンバ8、および、第2軸と共に回転する中間歯車13にそれぞれ直接噛合する第1出力歯車11を設けた出力軸10（第3軸）との3軸構成になるから、
アイドラギヤを追加する必要のないパワースプリット型無段変速装置となり、これを、エンジンルーム内に大きなクラッシャブルゾーンを確保することが可能なほどに小型化し得ると共に、その軽量化および低廉化を実現することができる。
【００５５】
また上記の3軸構成により、分流後の動力を第1出力歯車11で合流させて出力軸10（第3軸）より取り出す時における第3軸の回転方向がエンジン3（原動機）と逆の回転方向であることとなり、
エンジン横置き前輪駆動車にパワースプリット型無段変速装置を用いるため出力軸10（第3軸）にディファレンシャルギヤ装置2を結合するに際して回転方向合わせのためのアイドラギヤが不要であり、
ここにもアイドラギヤを追加する必要がなくて、パワースプリット型無段変速装置1およびディファレンシャルギヤ装置2の一体結合になるトランスアクスルを構築する場合においても、上記の小型化、軽量化および低廉化による作用効果を享受することができる。
【００５６】
また、1入力2出力回転伝動ユニットを複合遊星歯車組24で構成し、これが、エンジン動力を2個の回転メンバ6p，8へ分流して前進ローモードおよび前進ハイモードの2モードを選択可能にする機能だけでなく、リバースブレーキR/Bの設置により後進モードを選択可能にする機能をも持たせたから、第3軸上にリバースブレーキR/Bを設ける必要がなくなり、第3軸周りの径方向寸法が大きくなるのを回避することができる。
【００５７】
なお上記何れの実施例においても、第1入力歯車9および第1出力歯車12をＶベルト式無段変速機6に関してエンジン3に近い側に配置したが、
この代わりに図10に示すごとく、第1入力歯車9および第1出力歯車12をＶベルト式無段変速機6に関してエンジン3から遠い側に配置することができる。
この場合、第1入力歯車9および第1出力歯車12よりなる歯車組が、エンジン3に近い側に存在する大径のトーショナルダンパ5およびディファレンシャルギヤ装置2と干渉するのを避けることができ、この干渉を考慮してパワースプリット型無段変速装置1の軸線方向寸法が大きくなるのを防止することができる。
【００５８】
また図示する何れの実施例においても、パワースプリット型無段変速装置1の入力軸をエンジン3のクランクシャフト3aに結合するに際し、トーショナルダンパ5を介して当該結合を行ったため、
前発進に際してはロークラッチL/CまたはフォワードクラッチF/Cのスリップ制御により、また、後発進に際してはリバースブレーキR/Bのスリップ制御により、徐々に動力伝達が行われるようにする発進制御が不可欠である。
しかし、パワースプリット型無段変速装置1の入力軸をエンジン3のクランクシャフト3aに結合するに際しては、トーショナルダンパ5に付加して発進クラッチを設け、これを締結進行制御するようにしてもよいし、トーショナルダンパ5の代わりにトルクコンバータを用いて上記の結合を行って、発進制御が不要になるようにしてもよいのは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の一実施例になるパワースプリット型無段変速装置を示す線図的展開側面図である。
【図２】同実施例のパワースプリット型無段変速装置におけるクラッチおよびブレーキの締結と、この締結により選択可能なモードとの関係を示す締結論理図である。
【図３】同実施例のパワースプリット型無段変速装置に係わる共線図で、  (a)は、前進ローモードが選択されている時の共線図、  (b)は、前進ハイモードが選択されている時の共線図、  (c)は、後進モードが選択されている時の共線図である。
【図４】同実施例のパワースプリット型無段変速装置におけるＶベルト式無段変速機のプーリ変速比と、パワースプリット型無段変速装置の総合変速比との関係を示す変速特性図である。
【図５】本発明の他の実施例になるパワースプリット型無段変速装置を示す線図的展開側面図である。
【図６】同実施例のパワースプリット型無段変速装置に係わる共線図で、  (a)は、前進ローモードが選択されている時の共線図、  (b)は、前進ハイモードが選択されている時の共線図、  (c)は、後進モードが選択されている時の共線図である。
【図７】本発明の更に他の実施例になるパワースプリット型無段変速装置を示す線図的展開側面図である。
【図８】同実施例のパワースプリット型無段変速装置におけるクラッチおよびブレーキの締結と、この締結により選択可能なモードとの関係を示す締結論理図である。
【図９】同実施例のパワースプリット型無段変速装置に係わる共線図で、  (a)は、前進ローモードが選択されている時の共線図、  (b)は、前進ハイモードが選択されている時の共線図、  (c)は、後進モードが選択されている時の共線図である。
【図１０】本発明の更に別の実施例になるパワースプリット型無段変速装置を示す線図的展開側面図である。
【符号の説明】
【００６０】
１  パワースプリット型無段変速装置
２  ディファレンシャルギヤ装置
2r  ファイナルドライブリングギヤ
３  エンジン（原動機）
４  シングルピニオン型遊星歯車組（1入力2出力回転伝動ユニット）
５  トーショナルダンパ
６  Ｖベルト式無段変速機（平行軸式無段変速機）
6p  プライマリプーリ（一方の回転メンバ）
6s  セカンダリプーリ（第2軸）
７  メインシャフト（第1軸）
８  第1入力軸（他方の回転メンバ）
９  第2入力歯車（第3の回転メンバ）
10  出力軸(第3軸)
11  第1出力歯車
12  第2出力歯車
L/C  ロークラッチ（第1クラッチ）
H/C  ハイクラッチ（第2クラッチ）
R/B  リバースブレーキ
13  中間歯車
14  シングルピニオン型遊星歯車組（差動ユニット）
15  ファイナルドライブピニオン
21  ダブルピニオン型遊星歯車組（差動ユニット）
22  シングルピニオン型遊星歯車組
23  ダブルピニオン型遊星歯車組
24複合遊星歯車組
F/C  フォワードクラッチ（第3クラッチ）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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