(57)【要約】【課題】小型で変速範囲の広い無段変速機（ＣＶＴ）を提供する。【解決手段】無段変速部と多段変速部を組み合わせる。無段変速部は、入力プーリ１２と第１，第２の出力プーリ１４，１６を有し、二つの出力プーリの溝幅を変更して、ベルト１８の巻付き半径を変えて無段変速を行う。多段変速部は、第１出力プーリに関連する第１ギア変速機構３２と、第２出力プーリに関連する第２ギア変速機構３８を含む。二つの変速機構の出力は、第１，第２中間軸２６，３４により出力切換え機構４６に送られ、一方が出力軸４８に接続される。第１ギア変速機構には、第１速と第３速のギア組が配置され、第２ギア変速機構には第２速ギア組が配置される。二つのギア変速機構と出力切換え機構により多段変速部のギア組が選択され、無段変速部にて無段変速がなされる。ギア組、無段変速部の変速比を適宜選定することで、変速範囲全域で無段変速となる。【選択図】図２
2007263180.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力要素と、入力要素の回転が伝達される第１出力要素および第２出力要素とを有し、入力要素と第１出力要素の変速比および入力要素と第２出力要素の変速比をそれぞれ連続的に変更可能な無段変速部と、
第１出力要素に連なる少なくとも１つの変速段を有する第１変速部と、第２出力要素に連なる少なくとも１つの変速段を有する第２変速部と、を有し、段階的に変速比を変更する多段変速部と、
第１変速部と第２変速部の出力の一方を選択して出力する、出力切換え部と、
を有する変速装置。
【請求項２】
請求項１に記載の変速装置であって、
無段変速部は、
第１および第２出力要素が略Ｖ字形の溝を有する第１および第２出力プーリであり、
入力要素が入力プーリであり、
第１および第２出力プーリの溝に嵌るように、第１および第２出力プーリと入力プーリとに巻き渡されたベルトを有し、
略Ｖ字形の溝幅を変更して、変速比を変更するものである、
変速装置。
【請求項３】
第１入力要素および第２入力要素と、これらの入力要素の回転が伝達される出力要素とを有し、第１入力要素と出力要素の変速比および第２入力要素と出力要素の変速比をそれぞれ連続的に変更可能な無段変速部と、
第１入力要素に連なる少なくとも１つの変速段を有する第１変速部と、第２入力要素に連なる少なくとも１つの変速段を有する第２変速部と、を有し、段階的に変速比を変更する多段変速部と、
入力を、第１変速部と第２変速部の一方を選択して入力する、入力切換え部と、
を有する変速装置。
【請求項４】
請求項２に記載の変速装置であって、
無段変速部は、
第１および第２入力要素が略Ｖ字形の溝を有する第１および第２入力プーリであり、
出力要素が出力プーリであり、
第１および第２入力プーリの溝に嵌るように、第１および第２入力プーリと出力プーリとに巻き渡されたベルトを有し、
略Ｖ字形の溝幅を変更して、変速比を変更するものである、
変速装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の変速装置であって、多段変速部は、低速側の変速段から順に、第１変速部と第２変速部に交互に各変速段を設けたものである、変速装置。
【請求項６】
請求項５に記載の変速装置であって、隣接する変速段への変速時には、無段変速部と多段変速部の総合変速比が、変速の前後において一致する、変速装置。
【請求項７】
請求項１から４のいずれか１項に記載の変速装置であって、第１変速部の出力側の軸と第２変速部の出力側の軸は共通の軸線を有して配置される、変速装置。
【請求項８】
請求項１から４のいずれか１項に記載の変速装置であって、第１変速部の出力側の軸と第２変速部の出力側の軸は、二重に配置される、変速装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関等の原動機の出力を速度を変えて出力する変速装置、特に無段変速機構を含む変速装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
動力を伝達する際、そのときの変速比を連続的に変更することができる無段変速装置（以下、ＣＶＴと記す。）が実用に供されている。連続的は変速比を得る機構として様々な提案がなされているが、その一つに、Ｖ字形の溝を有する二つのプーリに、そのＶ字形の溝に嵌るようにしてベルトを巻き渡し、Ｖ字の溝幅を変更することにより、ベルトの巻付き半径を変えて、二つのプーリの速度比を変更する機構が知られている。
【０００３】
このベルト式無段変速機構は、二つのプーリにおけるベルトの巻付き半径の比が変速比となるため、変速比の範囲を広くとろうとすると、プーリの外径が大きくなり、装置が大型化するという問題がある。
【０００４】
下記特許文献１においては、遊星歯車機構を有する多段変速機構と、無段変速機構とを直列に配置して、広い変速比の範囲を確保している。
【０００５】
また、下記特許文献２においては、ベルト式無段変速機構と、遊星歯車機構を組み合わせた変速装置が開示されている。この変速装置においては、低速段においては遊星歯車機構を介さず無段変速機構の出力を出力軸へと伝達し、高速段においては遊星歯車機構への入力を、出力軸と無段変速機構とに分配し、無段機構を介して再び入力軸に戻している。遊星歯車機構を設けることにより、機械的な変速段を２段とし、広い変速比の範囲を確保している。
【０００６】
【特許文献１】特開昭６０−６７４５５号公報
【特許文献２】特開平  ８−３５５４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記特許文献１の変速装置においては、多段変速機構の変速動作前後において、変速比が不連続となり、いわゆる変速ショックが発生する。このショックは、この変速装置が搭載される車両の振動を生じさせ、搭乗者にも感知される。また、ショックが無段変速機構のベルトに作用し、ベルトの寿命を低下させる。上記特許文献２の変速装置においては、高速段において、遊星歯車機構で分配された動力の一方が再び入力軸に戻り、このために動力の伝達効率が低下する。また、高速段と低速段との切り換えの際、無段変速機構の動力伝達の向きが逆転する。そして、このときにベルトに掛かる負担が増加し、ベルトの寿命を低下させる可能性がある。
【０００８】
本発明は、無段変速機構を有し、小型かつ変速比の範囲が広い変速装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の変速装置は、動力伝達の変速比を連続して変更可能な無段変速部と、離散的に設定された変速比を選択し、段階的に変速比を変更する多段変速部とを有している。無段変速部は、１つの入力要素、第１出力要素および第２出力要素を有している。多段変速部は、第１出力要素に連なり、少なくとも１つの変速段を有する第１変速部と、第２出力要素に連なり、少なくとも１つの変速段を有する第２変速部とを有している。さらに、第１変速部、第２変速部の何れを介して動力を伝達するのかを選択する切換え部を有している。
【００１０】
また、無段変速部は、第１入力要素および第２入力要素の二つの入力要素と、１つの出力要素を有するようにもできる。多段変速部は、第１入力要素に連なり、少なくとも１つの変速段を有する第１変速部と、第２入力要素に連なり、少なくとも１つの変速段を有する第２変速部とを有するようにもできる。さらに、第１変速部、第２変速部の何れを介して動力を伝達するのかを選択する切換部を有している。
【００１１】
無段変速部は、Ｖ字形の溝を有する３個のプーリに、そのＶ字形の溝に嵌るようにベルトを巻き渡し、２個のプーリのＶ字形の溝幅を変更することにより、ベルトの巻付き半径を変更して変速比を連続的に変更するものとできる。Ｖ字形の溝の幅を変更できる二つのプーリを、第１可変溝幅プーリ、第２可変溝幅プーリとし、またもう一つの溝幅が固定されたプーリを固定溝幅プーリと記す。上記の出力プーリを２個備えた構成においては、可変溝幅プーリが出力プーリに対応し、入力プーリが固定溝幅プーリに対応する。また、入力プーリを２個備えた構成においては、可変溝幅プーリが入力プーリに、出力プーリが固定溝幅プーリに対応する。多段変速部の第１変速部は第１可変溝幅プーリに接続され、第２変速部は第２可変溝幅プーリに接続される。
【００１２】
固定溝幅プーリに動力を入力し、第１または第２可変溝幅プーリのいずれかを選択して出力するようにできる。
【００１３】
また、切換え部の選択により動力を第１または第２可変溝幅プーリのいずれかに入力し、固定溝幅プーリに出力するようにもできる。
【００１４】
多段変速部は、第１変速部と第２変速部に、低速側から交互に変速段を配置するようにできる。すなわち、最も低い第１速を第１変速部に配置した場合、第２速は第２変速部に、第３速は再び第１変速部に配置するようにできる。
【００１５】
Ｖ字形の溝を有する３個のプーリとベルトを含む無段変速部を採る変速装置のシフトアップの変速動作は、切換え部により第１速が選択された第１変速部が選択された状態で、第１可変溝幅プーリの溝幅を変更して変速比を低速側から高速側に移行する。無段変速部が最も高速側になると、切換え部により第２速が選択された第２変速部に切り換えられる。このとき、第２可変溝幅プーリにおける変速比は低速側であり、ここから高速側に移行して変速を行う。無段変速部が最も高速側となると、切換え部により、あらかじめ第３速が選択された第１変速部に切り換えられる。このとき、第１可変溝幅プーリにおける変速比は低速側であり、ここから高速側に移行して変速を行う。
【００１６】
このように、２個の可変溝幅プーリを含む３個のプーリとベルトを含む無段変速部を採用した構成においては、一方の可変溝幅プーリの変速比が高速側に移行するときは、これに連動して他方の可変溝幅プーリの変速比が低速側に移行する。
【００１７】
多段変速機の変速動作の前後において、多段変速部と無段変速部の総合変速比が一致するようにすることができる。これによれば、無段変速部による変速動作の際には、変速比が連続して可変し、さらに多段変速機における変速動作においても総合の変速比が一致しているので、当該変速装置の変速範囲全域において変速比を連続して変更できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態を図面に従って説明する。図１−４には、本実施形態にかかる車両用の変速装置１０の概略構成が示されている。図１は正面図、図２は側面図、図３は無段変速部に係る側面図、図４は多段変速部および切換え部に係る側面図である。
【００１９】
Ｖ字形の溝を有する３個のプーリ１２，１４，１６にベルト１８が巻き渡されている。３個のプーリのうち、一つはＶ字形の溝幅が固定された入力プーリ１２であり、残りの二つは、Ｖ字形の溝幅が変更可能である第１出力プーリ１４と第２出力プーリ１６である。これら二つの出力プーリ１４，１６は、後述する切換え部により選択された一方が動力伝達に関与する。第１出力プーリ１４は、このプーリの軸である第１出力プーリ軸２０上に、軸方向に並んで配置される対をなすプーリハーフ１４Ａ，１６Ｂを有する。プーリハーフ１４Ａ，１４Ｂは、対向する面が円錐側面の一部に形成され、これによりＶ字形の溝が形成される。同様に第２出力プーリ１６も第２出力プーリ軸２２上に、対をなして配置されるプーリハーフ１６Ａ，１６Ｂを有し、これらのプーリハーフによりＶ字形の溝が形成される。第１および第２出力プーリの一方のプーリハーフ１４Ａ，１６Ａの背面にはそれぞれ液圧室２１，２３が配置され、この液圧室２１，２３の液圧を制御することにより、プーリハーフ１４Ａ，１６Ａは軸方向に移動する。この移動により、Ｖ字形の溝の幅が変更される。
【００２０】
入力プーリ１２は、Ｖ字形の溝を有するが、この溝幅は固定されている。入力プーリ１２は、入力軸２４上に設けられ、これらはスプラインなど回転方向においては一体に回転し、軸方向には移動を許容する方法で結合されている。なお、入力プーリは、溝を有さないスプロケットや歯付きプーリとしてもよく、この場合、ベルトはそれに対応する形状となる。
【００２１】
前述のように、３個のプーリ１２，１４，１６には、ベルト１８が巻き渡されており、Ｖ字形の溝の幅を変更することにより、ベルト１８の第１および第２出力プーリの巻付き半径が変更される。溝幅を拡げれば巻付き半径は減少し、狭めれば巻付き半径が増加する。溝幅を連続的に変更することにより、巻付き半径も連続的に変更でき、変速比も連続可変となる。第１および第２出力プーリ１４，１６の溝幅の変更は、ベルト１８が弛まないよう、同調して制御される。したがって、第１出力プーリ１４の溝幅が拡がりベルトの巻付き半径が減少するときは、第２出力プーリ１６の溝幅は逆に狭まり、巻付き変形は増加する。この出力プーリの溝幅の変更により、ベルト１８の中心は若干軸方向に移動し、この移動を許容するために、前述したように、入力プーリ１２は軸方向に動けるようになっている。
【００２２】
以上の、入力プーリ１２、第１および第２出力プーリ１４，１６、これら出力プーリのの溝幅を変更するための液圧室２１，２３を含む液圧機構およびベルト１８が無段変速部に含まれる。
【００２３】
多段変速部は、第１出力プーリ軸２０、これに平行に配置された第１中間軸２６およびこれらの軸上に設けられたギア組２８，３０を含む第１ギア変速機構３２、並びに第２出力プーリ軸２２、これに平行に配置された第２中間軸３４およびこれらの軸上に設けられたギア組３６を含む第２ギア変速機構３８を有する。第１ギア変速機構３２のギア組２８は、第１出力プーリ軸２０上に回転可能に支持されているギア２８Ａと、第１中間軸２６上に固定されたギア２８Ｂからなる。このギア組２８が第１速のギア組であり、以降これを第１速ギア組２８と記す。同様に、ギア組３０は、第１出力プーリ軸２０上に回転可能に支持されているギア３０Ａと、第１中間軸２６に固定されたギア３０Ｂからなる第３速ギア組３０である。第１速ギア組２８と第３速ギア組３０は、第１ギア切換え機構４０により、いずれかが選択されて第１入力プーリ軸２０に噛み合わされる。第１ギア切換え機構４０は、周知の常時噛み合い式、同期噛み合い式などの変速装置におけるギア切換え機構を用いることができる。また、多板クラッチなどの摩擦クラッチを用いて構成することもできる。ギア２８Ａ，３０Ａのうち選択された一方が第１入力軸２０と一体となって回転し、これと噛み合うギア２８Ｂまたはギア３０Ｂを介して、第１入力軸２０の回転を第１中間軸２６に伝達される。
【００２４】
第２ギア変速機構３２のギア組３６は、第２出力プーリ軸２２上に回転可能に支持されたギア３６Ａと、第２中間軸３４上に固定されたギア３６Ｂからなる第２速ギア組３６である。第２出力プーリ軸２２上には、車両を後退させるための後退ギア４２Ａが回転可能に支持されている。この後退ギア４２Ａは、アイドルギア４２Ｃと噛み合い、さらにアイドルギア４２Ｃは、第１速のギア２８Ｂと噛み合う。これらの３個のギアで、後退ギア組４２が構成され、第１速のギア２８Ｂは、後退ギア組４２の被駆動側のギア４２Ｂとして機能する。第２速ギア組３６と後退ギア組４２は、第２ギア切換え機構４４によりいずれかが選択された第２入力プーリ軸２２に噛み合わされる。第２ギア切換え機構４４も、常時噛み合い式、同期噛み合い式などの変速装置におけるギア切換え機構、また多板クラッチなどの摩擦クラッチなどを用いることができる。
【００２５】
第１および第２中間軸２６，３４は、第１中間軸２６を中空軸とし、第２中間軸３４がこの中空部分を貫通する二重配置を採る。この配置は、装置全体の外径を小さくする上で有利であるが、二つの軸を平行に配置する構成、共通の軸に沿って直列した構成を採ることも可能である。第１および第２中間軸２６，３４は、出力切換え機構４６を介して、出力軸４８に選択的に接続される。出力切換え機構４６は、第１中間軸２６を出力軸４８に接続する第１クラッチ５０と、第２中間軸３４を出力軸４８に接続する第２クラッチ５２を有する。第１および第２クラッチ５０，５２は、例えば多板クラッチとすることができる。第１および第２クラッチ５０，５２の継断を制御することにより、出力軸４８に接続する中間軸、ギア変速機構および出力プーリが選択され、動力伝達が行われる経路が決定する。出力軸４８には出力ギア５４が固定され、差動装置５６のリングギア５８と噛み合っている。
【００２６】
図５および図６は、無段変速部の変速動作の説明図である。図５は、第１出力プーリ１４のベルト巻付き半径Ｒo1が最大、第２出力プーリ１６のベルト巻付き半径Ｒo2が最小の状態を示している。この状態は、第１出力プーリ軸２０に関しては、最も回転速度が低くなる低速側であり、その時の変速比は、入力プーリ１２の巻付き半径Ｒi とすればＲo1／Ｒi で表される。一方、図５の状態は、第２出力プーリ軸２２に関しては、最も回転速度が高くなる高速側となっており、その変速比はＲo2／Ｒi である。
【００２７】
図６は、図５の状態と逆に、第１出力プーリ１４のベルト巻付き半径Ｒo1が最小、第２出力プーリ１６のベルト巻付き半径Ｒo2が最大の状態を示している。この状態は、第１出力プーリ軸２０に関しては、最も回転速度が高くなる高速側であり、一方第２出力プーリ軸２２に関しては、最も回転速度が低くなる低速側とである。
【００２８】
図７は、変速装置１０の速度比（変速比の逆数）を表した図であり、横軸には無段変速部の速度比、縦軸には無段変速部と多段変速部の速度比を総合した総合速度比が示されている。この図とあわせて、変速装置１０の動作を説明する。
【００２９】
出力軸４８の速度を加速する場合の動作について説明する。最も低速の状態では、多段変速部においては、第１ギア切換え機構４０によって第１速ギア組２８が選択され、また出力切換え機構４６により第１中間軸２６が出力軸４８に接続される。この多段変速部において第１速ギア組２８が選択されている状態が、図７におけるモード１で示される範囲である。一方、無段変速部においては、図５に示される第１出力プーリ軸に関して最も低速側となる状態となっている。この状態から加速する際には、ベルト１８の巻付き半径を変化させて図５の状態から図６の状態に移行する。このときの無段変速部の速度比と総合速度比の関係は図７のモード１の範囲の右上がりの実線となる。一方、動力伝達には関与しないが、入力プーリ１２と第２出力プーリ１６の速度比は、破線で示されるように変化する。
【００３０】
モード１の範囲の最も高速側になると、多段変速部のギア組を第２速ギア組３６に切り換える。この切り換え動作では、まず第２ギア切換え機構４４によりギア３６Ａを第２出力プーリ軸２２に結合する。この結合は、モード１の範囲の最も高速側になる以前にあらかじめ済ませておくことが望ましい。次に、出力切換え機構４６により、出力軸４８に接続する中間軸を、第２中間軸２６に切り換える。この出力切換え機構４６の切り換え動作により、多段変速部において第２速ギア組３６が選択されたモード２に移行する。ベルトの巻き付き状態は、図６の状態のまま、第２速ギア組へのシフトアップが行われ、ベルトの巻付き半径の変更をする必要がないため、短時間でシフトアップが完了する。
【００３１】
このモードの切り換え時、すなわち多段変速部においてシフトアップを行うときに、その前後における総合速度比が一致することが望ましい。このためには、第１速ギア組２８の変速比と第１出力プーリが最も高速側になったときの無段変速部の変速比の積と、第２速ギア組３６の変速比と第２出力プーリが最も低速側のときの無段変速比の積とが一致すればよい。言い換えれば、そのようになるように各変速比が選択される。
【００３２】
このように、シフトアップ前後で総合変速比が変わらなければ、出力切換え機構４６における切り換え動作も短時間とすることができ、広い変速比幅を確保しながら、無段階でスムースな変速が可能となる。
【００３３】
モード２においては、第２出力プーリ軸２２が動力伝達を行う。前述のように、第２出力プーリ軸２２に関しては図６に示す状態が低速側で、図５に示す状態が高速側であり、図６に示す状態から図５に示す状態に移行することにより加速がなされる。このときの速度比が、図７のモード２の範囲の破線で表されている。モード１の場合と同様、伝達に関与しない側の第１出力プーリ軸にかかる速度比が実線で表されている。
【００３４】
モード２の範囲で最も高速側になると、第３速ギア組３０への切り換えが行われる。第１ギア切換え機構４０によりギア３０Ａが第１出力プーリ軸２０に結合される。これも、モード２の最も高速側となる前に、あらかじめ完了していることが望ましい。第１ギア切換え機構４０による第３ギア組３０への切り換えがなされると、次に出力切換え機構４６により第１中間軸２６が出力軸４８に接続される。この切り換え動作により、多段変速部において第３速ギア組３０が選択されたモード３へ移行する。また、モード３への移行前後においても、総合速度比が変わらないように各部の変速比を設定することが好ましい。
【００３５】
モード３へ移行した時点での無段変速部は、図５に示す状態にあり、第１出力プーリ軸２０に関しては低速側の状態である。そして、図６の高速側の状態に移行して、総合速度比が最も高速側となるまで加速するのがモード３である。このときの速度比がモード３の範囲の右上がりの実線で示されている。
【００３６】
減速時の動作は、加速時と全く逆であるので、説明は省略する。
【００３７】
このように、二つの出力プーリ軸２０，２２上に低速側から交互にギア組を配置することで、変速を連続的に移行することができる。つまり、次に選択されるギア組をギア切換え機構４０，４４によりあらかじめ選択しておくことにより、出力切換え機構４６のクラッチ５０，５２の動作のみで、多段変速部のシフトアップが完了する。また、モードの切り換え時、すなわち、多段変速部における変速の前後において、総合変速比が変化しないように各変速比を設定することにより、出力切換え機構４６の切り換え動作においても、同期をとる必要がなく、無段階でスムースな変速が可能となる。
【００３８】
後退ギア組４２は、第２ギア切換え機構４４により選択される。第２ギア切換え機構４４により、後退ギア４２Ａを第２出力プーリ軸２２に結合されると、これに噛み合うアイドルギア４２Ｃ、さらにギア４２Ｂ（２８Ｂ）を介して第１中間軸２６に動力が伝達され、さらに出力切換え機構４６により、出力軸４８に送られる。後退ギア組４２においては、第２速ギア組３６と同様、無段変速部は、図６の状態で低速側、図５の状態で高速側となる。
【００３９】
図８は、本実施形態にかかる変速装置１１０の概略構成を示す図である。前述の変速装置１０と同様の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。また、変速装置１０の構成と同一ではないが、対応する構成については、変速装置１０の説明において用いた符号に１００を加えた符号を用いて説明する。
【００４０】
変速装置１１０は、無段変速部の構成については、変速装置１０と同様の構成であり、多段変速部において第４速が追加されたこと、およびこの追加によりレイアウトが変更されたことが変速装置１０との相違点である。多段変速部の第１ギア変速機構３２の構成は、前述の変速装置１０と同様であるが、第２ギア変速機構１３８は、第２速と第４速の二つのギア組１３６，１６０を含み、無段変速部に関し、第１ギア変速機構３２の反対側に配置される。これは、第１出力プーリ１４の液圧室２１と同じ側に位置することになり、軸方向の長さにおいて、有利となる。また、後退ギア４２そのものの位置の変更はないが、後退ギア４２を選択するための切換え機構１６２は、専用のものとなっている。
【００４１】
また、第１中間軸１２６は、中空の第２中間軸１３４の中空部分を貫通して、出力切換え機構４６に延びている。中空の第２中間軸１３４上に第２速、第４速の被駆動側のギア１３６Ｂ，１６０Ｂが固定され、第２速、第４速の駆動側のギア１３６Ａ，１６０Ａは、第２出力プーリ軸２２上に回転可能に支持されている。一方のギア１３６Ａ，１６０Ａが、第２ギア切換え機構１４４により選択され、第２出力プーリ軸２２に結合される。
【００４２】
変速動作については、多段変速部が第３速までの変速装置１０と基本的に変わるものではなく、説明は省略する。
【００４３】
図９および図１０は、本実施形態に係る変速装置２１０の概略構成を示す図である。前述の変速装置１０，１１０は、動力がまず無段変速部に入力され、無段変速部から多段変速部に送り、そして出力される構成であったのに対し、この実施形態の変速装置２１０は、多段変速部に入力され、変速された後、無段変速部に送られる点が相違している。動力は、入力軸２１２よりに入力し、入力切換え機構２１４に伝えられる。入力切換え機構２１４は、入力軸２１２を、同軸配置された第１中間軸２１６と第２中間軸２１８のいずれか一方に選択的に結合するものであり、第１クラッチ２２０，第２クラッチ２２２を有する。第１クラッチ２２０を接続することにより入力軸２１２と第１中間軸２１６が結合され、第２クラッチ２２２を接続することにより入力軸２１２と第２中間軸２１８が結合される。
【００４４】
第１中間軸２１６には第１ギア変速機構２２４が連なっており、第２中間軸２１８には第２ギア変速機構２２６が連なっている。これらのギア変速機構２２４，２２６は、前述の変速装置１０のギア変速機構３２，３６と基本的な構造は同じであるが、入出力が逆になっているので、ギア比が異なっている。第１ギア変速機構２２４は、第１速ギア組２２８と、第３速ギア組２３０を含む。第１速ギア組２２８は、第１中間軸２１６に固定されたギア２２８Ａと、後述する無段変速部の第１入力プーリ２３２の軸である第１入力プーリ軸２３４上に回転可能に支持されるギア２２８Ｂを含む。また、第３速ギア組２３０についても、第１中間軸２１６に固定されたギア２３０Ａ、第１入力プーリ軸２３４上に回転可能に支持されたギア２３０Ｂを含む。第１速と第３速のギア組２２８，２３０の選択は、第１ギア切換え機構２３６により行われる。第１ギア切換え機構２３６は、変速装置１０の第１ギア切換え機構４０と同様、常時噛み合い式変速装置等のギア切換え機構と同様の構造を採ることができる。
【００４５】
第２ギア変速機構２２６は、第２速ギア組２３８を有し、このギア組を構成するギア２３８Ａが第２中間軸２１８に固定され、もう一方のギア２３８Ｂは、後述する無段変速部の第２入力プーリ２４０の第２入力プーリ軸２４２上に回転可能に支持されている。第２速ギア２３８Ｂは、第２ギア切換え機構２４４により、第２入力プーリ軸２４２に選択的に結合される。第２ギア切換え機構２４４は、前述の各ギア切換え機構と同様、常時噛み合い式変速装置等のギア切換え機構と同様の構造を採ることができる。
【００４６】
第２入力プーリ軸２４２上には、後退ギア組２４６を構成するギア２４６Ｂが回転可能に支持されている。後退ギア２４６Ｂはアイドルギア２４６Ｃと噛み合い、アイドルギア２４６Ｃはさらに第１速ギア２２８Ａに噛み合う。すなわち、後退ギア組２４６は、ギア２４６Ｂ、ギア２４６Ｃおよび第１速のギア２２８Ａからなる。つまり第１速のギア２２８Ａは、後退ギア２４６Ａでもある。後退ギア組２４６の選択は、第２速と共用する第２ギア切換え機構２４６により行われる。
【００４７】
第１および第２入力プーリ軸２３４，２４２上には、無段変速部を構成するＶ字形の溝を有する第１および第２入力プーリ２３２，２４０が設けられている。この二つの入力プーリ２３２，２４０は、前述の変速装置１０の第１および第２出力プーリと同様、軸方向に対向する対をなすプーリハーフを含み、このプーリハーフの一方を液圧装置により軸方向にスライドさせて、Ｖ字形の溝幅の変更が可能となっている。無段変速部には、Ｖ字形の溝を有するもう一つのプーリである出力プーリ２４８が含まれる。出力プーリ２４８の溝幅は固定である。３個のプーリ２３２，２４０，２４８には、ベルト２５２が巻き渡され（図１０参照）、二つの入力プーリ２４０，２４８の溝幅を変更することにより、これらのプーリにおけるベルトの巻付き半径が変更され、これにより、第１入力プーリ２３２と出力プーリ２４８の間の変速比、第２入力プーリと出力プーリ２４８の間の変速比が連続的に変更される。出力プーリ２４８が固定される出力軸２５４には出力ギア２５４が固定され、この出力ギア２５４は、差動装置２５６のリングギア２５８に噛み合っている。
【００４８】
変速装置２１０の変速動作は、基本的には前述した変速装置１０の動作と同様である。すなわち、多段変速部および入力切換え部である入力切換え機構２１４で選択されたギア組に応じたモードが決定され、モード内での変速は無段変速部によって連続的に行われる。多段変速部位おいて、第１および第２ギア変速機構２２４，２２６に、ギア組を低速側の交互に配置することで、ギア切換え機構２３６，２４４の切り換え動作に起因する変速動作の遅れが減少する。また、モードが切り替わる際、すなわち多段変速部におけるギア組が切り換えられる前後において、多段変速部と無段変速部の総合変速比が一致するようにすれば、変速動作において同期をとるための時間が不要となり、変速動作に要する時間を短縮することができる。
【００４９】
以上の実施形態においては、第１ギア変速機構に２組のギア組、第２ギア変速機構に１組または２組のギア組を配置し、３段または４段とした構成について説明した。しかし、配置するギア組の数は、これに限られず、第１および第２ギア変速機構に配置されるギア組は１組ずつとすることもできる。また３組以上とすることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の実施形態にかかる変速装置１０の概略構成を示す正面図である。
【図２】変速装置１０の概略構成を示す側面図である。
【図３】変速装置１０の無段変速部の構成を示す側面図である。
【図４】変速装置１０の多段変速部、出力切換え部の構成を示す側面図である。
【図５】無段変速部の動作説明図である。
【図６】無段変速部の動作説明図である。
【図７】変速装置１０の総合速度比と無段変速部の速度比の関係を示す図である。
【図８】本発明の他の実施形態にかかる変速装置１１０の概略構成を示す側面図である。
【図９】本発明のさらに他の実施形態にかかる変速装置２１０の概略構成を示す側面図である。
【図１０】変速装置２１０の概略構成を示す正面図である。
【符号の説明】
【００５１】
１０  変速装置、１２  入力プーリ（固定溝幅プーリ）、１４  第１出力プーリ（第１可変溝幅プーリ）、１６  第２出力プーリ（第２可変溝幅プーリ）、１８  ベルト、２０  第１出力プーリ軸、２２  第２出力プーリ軸、２４  入力軸、２６  第１中間軸、３２  第１ギア変速機構、３４  第２中間軸、３８  第２ギア変速機構、４６  出力切換え機構、４８  出力軸、  ２１０  変速装置、２１２  入力軸、２１４  入力切換え機構、２１６  第１中間軸、２１８  第２中間軸、２２４  第１ギア変速機構、２２６  第２ギア変速機構、２３２  第１入力プーリ（第１可変溝幅プーリ）、２４０  第２入力プーリ（第２可変溝幅プーリ）、２４８  出力プーリ（固定溝幅プーリ）、２５２  ベルト。
【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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