(57)【要約】【課題】車両の前後進を切換える機構をコンパクトに構成し得る装置を提供する。【解決手段】２系統の出力軸（２、８）を有し一方の出力軸は他方の出力軸に対して回転方向が反転しているエンジン（１）と、いずれかの出力軸（２、８）を選択する出力軸選択手段（４０）と、この出力軸選択手段（４０）が選択したいずれかの出力軸（２、８）からの出力を入力する変速機（２１）とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２系統の出力軸を有し一方の出力軸は他方の出力軸に対して回転方向が反転しているエンジンと、
いずれかの出力軸を選択する出力軸選択手段と、
この出力軸選択手段が選択したいずれかの出力軸からの出力を入力する変速機と
を備えることを特徴とする動力伝達装置。
【請求項２】
前記２系統の出力軸の一つにより、カム軸を駆動させる機構を有することを特徴とする請求項１に記載の動力伝達装置。
【請求項３】
前記エンジンの正転動力と反転動力とを前記変速機に入力することを特徴とする請求項１に記載の動力伝達装置。
【請求項４】
前記カム軸を駆動する機構はクランク軸に隣接するリングギヤであり、このリングギヤから前記変速機に動力を伝達する第２の動力伝達機構を有することを特徴とする請求項２に記載の動力伝達装置。
【請求項５】
前記変速機が、プライマリプーリ、セカンダリプーリ、金属ベルトを有するＣＶＴである場合に、前記第２の動力伝達機構は、前記リングギヤの動力を前記セカンダリプーリに直接伝達する手段であることを特徴とする請求項４に記載の動力伝達装置。
【請求項６】
前記出力軸選択手段は、前記クランク軸から前記プライマリプーリに動力を伝達する第１経路について動力の伝達と切断とを切換可能な第１動力伝達切換機構と、前記リングギヤから前記セカンダリプーリに直接動力を伝達する第２経路について動力の伝達と切断とを切換可能な第２動力伝達切換機構と、これら２つの動力伝達切換機構を制御する制御手段とを備えることを特徴とする請求項５に記載の動力伝達装置。
【請求項７】
前記ＣＶＴの出力を車両の駆動輪に伝達する機構を備え、
前記制御手段は、車両の前進時に前記２つの動力伝達切換機構を制御して、前記第１経路）の動力を伝達し、前記第２経路の動力を切断することを特徴とする請求項６に記載の動力伝達装置。
【請求項８】
前記ＣＶＴの出力を車両の駆動輪に伝達する機構を備え、
前記制御手段は、車両の後退時に前記２つの動力伝達切換機構を制御して、前記第１経路の動力を切断し、前記第２経路の動力を伝達することを特徴とする請求項６に記載の動力伝達装置機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は動力伝達装置、特にエンジンから変速機に動力を伝達させるものに関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンから変速機への動力伝達経路に車両の前後進を切換える機構としての遊星歯車機構を介装するものがある（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２３６２９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記特許文献１の技術では、遊星歯車機構を必要としているので、構成が複雑であった。
【０００５】
そこで本発明は、車両の前後進を切換える機構をコンパクトに構成し得る装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の動力伝達装置は、２系統の出力軸を有し一方の出力軸は他方の出力軸に対して回転方向が反転しているエンジンと、いずれかの出力軸を選択する出力軸選択手段とを備える。さらに、この出力軸選択手段が選択したいずれかの出力軸からの出力を入力する変速機を備えている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、車両の前後進を切換える機構としての遊星歯車機構を廃止できることから、動力伝達装置を小型化かつ軽量化することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１実施形態の動力伝達装置のスケルトン図である。
【図２Ａ】第１実施形態の動力伝達装置の前進時の作動状態を示すスケルトン図である。
【図２Ｂ】第１実施形態の動力伝達装置の後退時の作動状態を示すスケルトン図である。
【図３】第１実施形態の動力伝達装置の全体を示す斜視図である。
【図４】本発明の比較例及び第１実施形態のエンジンの正面図である。
【図５】第１実施形態の動力伝達装置の平面図ある。
【図６】図５の断面図である。
【図７】図５の一部拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
【００１０】
（第１実施形態）
図１は本発明の第１実施形態の動力伝達装置の全体を示すスケルトン（骨組み）図、図２は第１実施形態の動力伝達装置を組み込んだ車両の前進時、後退時の作動状態を示すスケルトン図である。
【００１１】
図１において動力伝達装置は、例えばガソリンエンジンもしくはディーゼルエンジンなどからなるエンジン１、変速機、リングギヤ８、２つのクラッチ４１、４３、出力軸選択手段４０から大略構成されている。ここで、変速機はエンジン１の回転を変速する自動変速機としてのベルト式無段変速機（以下、「ＣＶＴ」と略記する）２１である。
【００１２】
エンジン１のクランク軸２先端のクランクスプロケット３には、吸気用カム軸４先端のカムスプロケット６及び排気用カム軸５先端のカムスプロケット７とがリングギヤ８を介して噛合している。リングギヤ８はクランク軸２（エンジン１）の回転をカム軸４、５に伝達するものである。
【００１３】
エンジン１のクランク軸２にはトルクコンバータ１５を介して、ＣＶＴ２１の入力軸２２を接続している。ＣＶＴ２１は、入力軸２２と接続され駆動側となるプライマリプーリ２３、従動側となるセカンダリプーリ２４、２つのプーリ２３、２４に巻きかけられる金属製ベルト２５を備える。プライマリプーリ２３のプーリ幅を油圧により調整可能としてあり、プライマリプーリ２３のプーリ幅を変えることより、セカンダリプーリ２４のプーリ幅が変化し、これによって無段階に変速を行うことができる。
【００１４】
ＣＶＴ２１の出力軸２６先端のギヤ２８にデファレンシャル及びファイナルギヤ２９が噛合されている。ＣＶＴ２１の出力はデファレンシャル及びファイナルギヤ２９、ドライブシャフト３０を介して車両の駆動輪３１へと伝達される。
【００１５】
一方、リングギヤ８の軸９とセカンダリプーリ２４の軸２７とを延長して同軸に接続している。リングギヤ８とセカンダリプーリ２４とを同軸に接続することで、エンジン１は２系統目の出力軸を有する。すなわち、トルクコンバータ１５を介して出力する第一出力軸（クランク軸２）と、セカンダリプーリ２４に直接出力する第二出力軸（リングギヤ８）とである。
【００１６】
ここで、動力を回転方向まで含めて考え、エンジン１と同じ回転方向で伝達される動力を「エンジンの正転動力」で、またエンジン１とは逆の回転方向で伝達される動力を「エンジンの反転動力」でそれぞれ定義する。このようにエンジンの正転動力と反転動力とを定義したとき、クランク軸２（第一出力軸）からプライマリプーリ２３（変速機）に伝達される動力はエンジンの正転動力、リングギヤ８（第二出力軸）からセカンダリプーリ２４（変速機）に伝達される動力はエンジンの反転動力である。すなわち、エンジン１の正転動力と反転動力とをＣＶＴ２１に入力している。
【００１７】
エンジン１に２系統の出力軸（２、８）を有することになると、２系統の出力軸を選択的に切換える必要がある。２系統の出力軸の選択的切換のため、いずれかの出力軸を選択する出力軸選択手段４０を備える。この出力軸選択手段４０は第１クラッチ４１（第１動力伝達切換機構）、第２クラッチ４３（第２動力伝達切換機構）、油圧制御手段４４（制御手段）からなる。
【００１８】
２つのクラッチ４１、４３はエンジン１とＣＶＴ２１との間に形成されている２つの動力伝達経路について動力の伝達と切断とを行うものである。ここで、クランク軸２からプライマリプーリ２３に動力を伝達する第１経路は、トルクコンバータ１５の出力軸１６と、ＣＶＴ２１の入力軸２２とによって形成されている。第１クラッチ４１は、トルクコンバータ１５の出力軸１６と、ＣＶＴ２１の入力軸２２との間で動力を伝達したり切断したりする。
【００１９】
また、リングギヤ８からセカンダリプーリ２４に直接動力を伝達する第２経路は、リングギヤ８の軸９と、セカンダリプーリ２３の軸２７とによって形成されている。第２クラッチ４３はリングギヤ８の軸９とセカンダリプーリ２４の軸２７との間で動力を伝達したり切断したりする。
【００２０】
各クラッチ４１、４３は、例えばドライブプレート、ドリブンプレート、クラッチピストンなどからなる油圧多板クラッチで構成すればよい。油圧多板クラッチでは作動油を油圧に応動するクラッチピストンに供給したとき、クラッチピストンがドライブプレートとドリブンプレートを圧着して動力を伝達する。クラッチピストンに作用する作動油を解除したとき、ドライブプレートとドリブンプレートとの圧着が解かれ、動力の伝達が切断される。
【００２１】
上記クラッチピストンへの作動油の供給、解除を制御する油圧制御手段４４は、コントロールバルブ４５、４６、コントローラ４８からなる。コントロールバルブ４５、４６は、例えばコントローラ４８からの指令により油圧源４７からの油圧の供給と解除とを切換可能なバルブである。
【００２２】
コントローラ４８では車両の運転条件信号に基づいて車両の前進時であるか後退時であるかを判定する。車両の前進時であると判定したときには、コントロールバルブ４５、４６を介して、第１クラッチ４１を接続し、第２クラッチ４３を切断する。このとき、エンジン１からの出力軸としては、図２Ａに示したように、トルクコンバータ１５を介して出力するクランク軸２（第一出力軸）が用いられる。すなわち、プライマリプーリ２３及びセカンダリプーリ２４はクランク軸２と同じ方向に回転し、ギヤ２８、２９の噛み合わせによって、ドライブシャフト３０、駆動輪３１はクランク軸２と反対の方向に回転する。このときの駆動輪３１の回転によって車両が前進するようにエンジン１、変速機２１等を配置する。
【００２３】
一方、車両の後退時であると判定したときには、コントロールバルブ４５、４６を介して、第１クラッチ４１を切断し、第２クラッチ４３を接続する。このとき、エンジン１からの出力軸としては、図２Ｂに示したように、セカンダリプーリ２４に直接出力するリングギヤ８（第二出力軸）が用いられる。すなわち、セカンダリプーリ２４はクランク軸２と反対方向に回転し、ギヤ２８、２９の噛み合わせによって、ドライブシャフト３０、駆動輪３１はクランク軸２と同じ方向に回転する。上記のように、ドライブシャフト３０、駆動輪３１がクランク軸２と反対の方向に回転するとき、車両が前進するのであるから、ドライブシャフト３０、駆動輪３１がクランク軸２と同じ方向に回転するときには車両は後退する。
【００２４】
上記車両の運転条件信号としては、例えばシフトレバーの位置を検出するセンサからの信号があり、Ｄレンジにあれば車両の前進時であると、Ｒレンジにあれば車両の後退時であると判断する。
【００２５】
このように、本実施形態によれば、リングギヤ８、リングギヤ８とセカンダリプーリを接続する軸９、２７、２つのクラッチ４１、４３及び出力軸選択手段４０を追加することで、車両の前後進切換が可能となった。
【００２６】
図３は本発明の第１実施形態の動力伝達装置の全体を示す斜視図、図４（Ｂ）は第１実施形態のエンジンの正面図、図５は第１実施形態の動力伝達装置の平面図、図６は図５の断面図である。なお、図３にはＣＶＴ２１などを収めるケースを示していないが、実際には図５に示したようにＣＶＴ２１はケース２０内に収められ、オイルによって冷却と潤滑とが行われる。
【００２７】
クランク軸２（第一出力軸）及びプライマリプーリ２３の軸は、車両の前後方向に対して直交する方向でかつ車両の左右方向に平行な位置に置かれている。
【００２８】
図４（Ｂ）にも示したように、第１実施形態のエンジン１は、吸排気弁を適当な時期に開閉するバルブ・ギヤ機構はオーバーヘッドバルブ（ＯＨＶ）型であるため、カム軸がシリンダヘッド１１に配置されている。このため、クランク軸２先端のクランクスプロケット３には、吸気用カム軸先端のカムスプロケット６及び排気用カム軸先端のカムスプロケット７とがリングギヤ８を介して噛合している。
【００２９】
比較のため、図４（Ａ）に本発明の比較例のエンジン１を示している。比較例のエンジン１もバルブ・ギヤ機構はオーバーヘッド型である。比較例のエンジン１では、クランクスプロケット３と２つのカムスプロケット６、７とにタイミングベルト５１を掛け回すことによって、エンジン１の動力を２つのカム軸４、５に伝達している。５２はスラックガイド、５３はチェーンテンショナ、５４はテンションガイドである。一方、第１実施形態のエンジン１では、タイミングベルト５１に代えてリングギヤ８を設け、このリングギヤ８によって、カム軸４、５を駆動している。このため、クランクスプロケット３（クランク軸２）が２回転する間に２つのカムスプロケット６、７（カム軸４、５）が１回転するように、クランクスプロケット３、２つのカムスプロケット６、７及びリングギヤ８の各歯数を設定する。
【００３０】
図３、図６に示したようにリングギヤ８及びセカンダリプーリ２４の軸（第二出力軸）をクランク軸２及びプライマリプーリ２３の軸（第一出力軸）とほぼ同じ鉛直方向高さに配置している。このため、エンジン１は、ピストン１０の軸が車両の前後方向に近い方向となるように寝かせて配置されている。
【００３１】
これら第一、第二の出力軸と平行な位置に置かれるようにドライブシャフト３０も第二出力軸より少しだけ低い鉛直方向高さ（あるいは第二出力軸と同じ鉛直方向高さ）に配置している（図３、図６参照）。
【００３２】
図１に示したスケルトン図と異なり、図３ではデファレンシャル及びファイナルギヤ２９とセカンダリプーリ２４の出力軸２６とにタイミングチェーン４９を掛け回すことで、ＣＶＴ２１の出力をドライブシャフト３０に伝達している。
【００３３】
図３には仮想線で動力伝達装置の外形寸法を示している。すなわち、車両の前後方向長さを所定値Ｌ、車両の左右方向長さを所定値Ｗ、鉛直方向高さを所定値Ｄとするほぼ平板状のスペースに動力伝達装置が収まっている。このような動力伝達装置の構成に合わせて、排気管６１、触媒６２、６３、マフラー６４も配置されている。
【００３４】
なお、図３にはタイミングチェーン４９をセカンダリプーリ２４の出力軸２６に掛け回す場合を示しているが、これに限られるものでない。図５、図７に示したように、セカンダリプーリ２４の軸２７にギヤ３５を形成し、このギヤ３５にタイミングチェーン４９を掛け回すようにしてもかまわない。ここで、図７は図５の一部拡大図である。なお、図７には車両前進時の動力の伝達経路を黒塗り矢印で、車両後退時の動力の伝達経路を白抜き矢印で示している。
【００３５】
このように第１実施形態によれば、２系統の出力軸（２、８）を有し一方の出力軸は他方の出力軸に対して回転方向が反転しているエンジン１と、いずれかの出力軸（２、８）を選択する出力軸選択手段４０と、この出力軸選択手段４０が選択したいずれかの出力軸（２、８）からの出力を入力する変速機（２１）とを備えるので、車両の前後進を切換える機構としての遊星歯車機構を廃止できることから、動力伝達装置を小型化かつ軽量化することができる。
【００３６】
本発明の比較例では、クランク軸２の動力をカム軸４、５に伝達するため、タイミングチェーン５１、スラックガイド５２、チェーンテンショナ５３、テンションガイド５４といった数種類の部品が必要となる。一方、第１実施形態によれば、２系統の出力軸（２、８）の一つに、カム軸４、５を駆動する機構（８）を有するので、クランク軸２の動力をカム軸４、５に伝達する機構の部品点数を削減することができる。
【００３７】
第１実施形態によれば、エンジン１の正転動力と反転動力とをＣＶＴ２１（変速機）に入力するので、車両の前後進を切換える機構を簡易に構成できる。
【００３８】
第１実施形態によれば、カム軸４、５を駆動する機構はクランク軸２に隣接するリングギヤ８であり、このリングギヤ８から変速機（２１）に動力を伝達する第２の動力伝達機構（９、２７）を有するので、２系統目の出力軸を簡易に構成できる。
【００３９】
第１実施形態によれば、変速機が、プライマリプーリ２３、セカンダリプーリ２４、金属ベルト２５を有するＣＶＴ２１である場合に、第２の動力伝達機構（）は、リングギヤ８の動力をセカンダリプーリ２４に直接伝達する手段（９、２７）であるので、変速機がＣＶＴ２１である場合においても２系統目の出力軸を簡易に構成できる。
【００４０】
第１実施形態によれば、出力軸選択手段４０は、クランク軸２からプライマリプーリ２３に動力を伝達する第１経路（１２、２２）について動力の伝達と切断とを切換可能な第１クラッチ４１（第１動力伝達切換機構）と、リングギヤ８からセカンダリプーリ２４に直接動力を伝達する第２経路（９、２７）について動力の伝達と切断とを切換可能な第２クラッチ４３（第２動力伝達切換機構）と、これら２つのクラッチ４１、４３を制御する油圧制御手段４４（制御手段）とを備えるので、出力軸選択手段４０を簡易に構成できる。
【００４１】
第１実施形態によれば、ＣＶＴ２１の出力を車両の駆動輪３１に伝達する機構（ギヤ２８、デファレンシャル及びファイナルギヤ２９及びドライブシャフト３０）を備え、油圧制御手段４４（制御手段）は、車両の前進時に２つのクラッチ４１、４３（動力伝達切換機構）を制御して、第１経路（１２、２２）の動力を伝達し、第２経路（９、２７）の動力を切断するので、車両の前進を行わせることができる。
【００４２】
第１実施形態によれば、ＣＶＴ２１の出力を車両の駆動輪３１に伝達する機構（２８〜３０）を備え、油圧制御手段４４（制御手段）は、車両の後退時に２つのクラッチ４１、４３（動力伝達切換機構）を制御して、第１経路（１２、２２）の動力を切断し、第２経路（９、２７）の動力を伝達するので、車両の後退を行わせることができる。
【００４３】
実施形態では、２つのクラッチ４１、４３を油圧によって制御する場合で説明したが、これに限られるものでない。たとえば電気的に動力の伝達と切断とを切換可能な電磁クラッチを設け、この電磁クラッチを電気的に制御するようにしてもかまわない。
【符号の説明】
【００４４】
１  エンジン
２  クランク軸（出力軸）
４、５  カム軸
８  リングギヤ（出力軸）
２１  ＣＶＴ（変速機）
２３  プライマリプーリ
２４  セカンダリプーリ
４０  出力軸選択手段
４１  第１クラッチ（第１動力伝達切換機構）
４３  第２クラッチ（第２動力伝達切換機構）
４４  油圧制御手段（制御手段）
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2012225452.tif 000008
【図６】
2012225452.tif 000009
【図７】
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