(57)【要約】【課題】コネクティングロッドの往復運動をワンウェイクラッチを介して出力軸に伝達する無段変速機を備えるものでありながら、専用の負荷発生手段を設けることなく、無段変速可能なエンジンブレーキ走行を実現できる動力伝達装置を提供する。【解決手段】エンジンブレーキ走行において、前後進切替機構Ｓを介した駆動輪からエンジンＥへの動力伝達を可能にする。この状態では、第１遊星歯車機構Ｐ１の第１サンギヤ３１から無段変速機Ｔの入力軸１１に逆回転のトルクが入力され、このトルクが無段変速機Ｔにおいて正回転のトルクとして出力される。これにより、無段変速機Ｔの出力を再びエンジンＥに伝達する動力循環を発生させる。【選択図】図１３
2016205543.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力軸の回転を変速して出力軸に伝達する無段変速機と、前進及び後進を切り替える前後進切替機構と、を備え、
前記無段変速機が、
前記入力軸と、
前記入力軸の軸線からの偏心量が可変であって該入力軸と共に回転する入力側支点と、
前記出力軸と、
該出力軸に接続されたワンウェイクラッチと、
前記ワンウェイクラッチの入力部材に設けられた出力側支点と、
前記入力側支点及び前記出力側支点に両端を接続されて往復運動するコネクティングロッドと、
前記入力側支点の偏心量を変更する変速アクチュエータと、を備える動力伝達装置であって、
前記前後進切替機構は、
前記入力軸に接続された第１サンギヤと、第１リングギヤと、該第１サンギヤ及び該第１リングギヤに噛み合う第１プラネタリギヤを自転可能且つ公転可能に支持し、駆動源に接続される第１キャリアと、を備える第１遊星歯車機構と、
前記出力軸に接続される第２サンギヤと、第２リングギヤと、該第２サンギヤ及び該第２リングギヤに噛み合う第２プラネタリギヤを自転可能且つ公転可能に支持し、被駆動部に接続される第２キャリアと、を備える第２遊星歯車機構と、
前記出力軸に設けられた出力ギヤと、
前記入力軸及び前記出力軸と平行に延びるように設けられた第１カウンタ軸及び第１リバース軸と、
前記第１カウンタ軸に設けられ、前記出力ギヤに噛み合う第１カウンタギヤと、
前記第１カウンタ軸と同軸に設けられた第２カウンタ軸と、
前記第２カウンタ軸に設けられ、前記第２リングギヤと噛み合う第２カウンタギヤと、
前記第２カウンタ軸に設けられ、前記第１リングギヤと噛み合う第３カウンタギヤと、
前記第２カウンタ軸に設けられた第４カウンタギヤと、
前記第１カウンタ軸と前記第２カウンタ軸との動力伝達経路上に設けられ、前記第１カウンタ軸と前記第２カウンタ軸との前記動力伝達経路の断接を可能とする第１クラッチと、
前記第１リバース軸に設けられ、前記出力ギヤと噛み合う第１リバースギヤと、
前記第１リバース軸と同軸に設けられた第２リバース軸と、
前記第２リバース軸に設けられ、前記第４カウンタギヤと噛み合う第２リバースギヤと、
前記第１リバース軸と前記第２リバース軸との動力伝達経路上に設けられ、前記第１リバース軸と前記第２リバース軸との前記動力伝達経路の断接を可能とする第２クラッチと、を備え、
前記被駆動部から前記駆動源にトルクを伝達するときに、前記第１クラッチを係合状態とするとともに、前記第２クラッチを非係合状態とする、動力伝達装置。
【請求項２】
請求項１に記載の動力伝達装置であって、
前記前後進切替機構は、前記入力軸と前記第１キャリアとの動力伝達経路上に設けられ、前記入力軸と前記第１キャリアとの前記動力伝達経路の断接を可能とする第３クラッチをさらに備え、
前記被駆動部から前記駆動源にトルクを伝達するときに、前記第１クラッチを係合状態とするとともに、前記第２クラッチ及び第３クラッチを非係合状態とする、第１エンジンブレーキ走行と、
前記被駆動部から前記駆動源にトルクを伝達するときに、前記第１クラッチ及び前記第３クラッチを係合状態とするとともに、前記第２クラッチを非係合状態とする、第２エンジンブレーキ走行と、を選択可能である、動力伝達装置。
【請求項３】
請求項２に記載の動力伝達装置であって、
前記駆動源から前記被駆動部にトルクを伝達して前進走行するときに、前記第１クラッチを係合状態とするとともに、前記第２クラッチ及び第３クラッチを非係合状態とする、動力伝達装置。
【請求項４】
請求項２に記載の動力伝達装置であって、
前記駆動源から前記被駆動部にトルクを伝達して前進走行するときに、前記第３クラッチを係合状態とするとともに、前記第１クラッチ及び第２クラッチを非係合状態とする、動力伝達装置。
【請求項５】
請求項２〜４のいずれか１項に記載の動力伝達装置であって、
前記駆動源から前記被駆動部にトルクを伝達して後進走行するときに、前記第２クラッチを係合状態とするとともに、前記第１クラッチ及び第３クラッチを非係合状態とする、動力伝達装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の動力伝達装置であって、
前記出力ギヤと前記第１カウンタギヤとのギヤ比が、前記第２リングギヤと前記第２カウンタギヤとのギヤ比と同一である、動力伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載される動力伝達装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載される動力伝達装置としては、駆動源に接続された入力軸の回転を変速して出力軸に伝達する無段変速機と、前進及び後進を切り替える前後進切替機構と、を組み合わせたものが知られている。また、この種の動力伝達装置に採用される無段変速機としては、入力軸の軸線からの偏心量が可変であって該入力軸と共に回転する入力側支点と、出力軸に接続されたワンウェイクラッチと、ワンウェイクラッチの入力部材に設けられた出力側支点と、入力側支点及び出力側支点に両端を接続されて往復運動するコネクティングロッドと、入力側支点の偏心量を変更する変速アクチュエータと、を備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このような無段変速機は、入力軸と共に入力側支点が偏心回転すると、コネクティングロッドを介してワンウェイクラッチの入力部材が往復揺動し、入力部材が一方向に揺動したときにワンウェイクラッチが係合し、入力部材が他方向に揺動したときにワンウェイクラッチが係合解除することで、出力軸が一方向に回転する。変速アクチュエータで入力側支点の偏心量を変更すると、コネクティングロッドの往復移動のストロークが変化し、それに伴って入力部材の往復揺動のストロークが変化することで変速比が変更される。また、出力軸の一方向の回転を前後進切替機構により切り替えることで、車両の前進及び後進が可能になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−２０９０１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、この種の無段変速機は、コネクティングロッドの往復運動をワンウェイクラッチを介して出力軸に伝達する構造であり、出力軸側から入力軸側へ向かう逆方向の動力伝達ができないため、被駆動部から出力軸に入力される荷重をエンジンブレーキとして利用することが困難であった。
【０００６】
ちなみに、特許文献１の動力伝達装置では、発生負荷を無段階に調整可能な負荷発生手段を設け、該負荷発生手段の発生負荷で無段変速可能なエンジンブレーキ走行を実現している。しかしながら、専用の負荷発生手段を設けると、部品点数が増加するとともに、装置が大型化し、製造コストが増加してしまう。
【０００７】
本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、コネクティングロッドの往復運動をワンウェイクラッチを介して出力軸に伝達する無段変速機を備えるものでありながら、専用の負荷発生手段を設けることなく、無段変速可能なエンジンブレーキ走行を実現できる動力伝達装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、
入力軸（例えば、後述の実施形態の入力軸１１）の回転を変速して出力軸（例えば、後述の実施形態の出力軸１２）に伝達する無段変速機（例えば、後述の実施形態の無段変速機Ｔ）と、前進及び後進を切り替える前後進切替機構（例えば、後述の実施形態の前後進切替機構Ｓ）と、を備え、
前記無段変速機が、
前記入力軸と、
前記入力軸の軸線からの偏心量が可変であって該入力軸と共に回転する入力側支点（例えば、後述の実施形態の偏心ディスク１８）と、
前記出力軸と、
該出力軸に接続されたワンウェイクラッチ（例えば、後述の実施形態のワンウェイクラッチ２１）と、
前記ワンウェイクラッチの入力部材に設けられた出力側支点（例えば、後述の実施形態のピン１９ｃ）と、
前記入力側支点及び前記出力側支点に両端を接続されて往復運動するコネクティングロッド（例えば、後述の実施形態のコネクティングロッド１９）と、
前記入力側支点の偏心量を変更する変速アクチュエータ（例えば、後述の実施形態の変速アクチュエータ１４）と、を備える動力伝達装置（例えば、後述の実施形態の動力伝達装置ＰＴ）であって、
前記前後進切替機構は、
前記入力軸に接続された第１サンギヤ（例えば、後述の実施形態の第１サンギヤ３１）と、第１リングギヤ（例えば、後述の実施形態の第１リングギヤ３２）と、該第１サンギヤ及び該第１リングギヤに噛み合う第１プラネタリギヤ（例えば、後述の実施形態の第１プラネタリギヤ３３）を自転可能且つ公転可能に支持し、駆動源（例えば、後述の実施形態のエンジンＥ）に接続される第１キャリア（例えば、後述の実施形態の第１キャリア３４）と、を備える第１遊星歯車機構（例えば、後述の実施形態の第１遊星歯車機構Ｐ１）と、
前記出力軸に接続される第２サンギヤ（例えば、後述の実施形態の第２サンギヤ３５）と、第２リングギヤ（例えば、後述の実施形態の第２リングギヤ３６）と、該第２サンギヤ及び該第２リングギヤに噛み合う第２プラネタリギヤ（例えば、後述の実施形態の第２プラネタリギヤ３７）を自転可能且つ公転可能に支持し、被駆動部（例えば、後述の実施形態の駆動輪）に接続される第２キャリア（例えば、後述の実施形態の第２キャリア３８）と、を備える第２遊星歯車機構（例えば、後述の実施形態の第２遊星歯車機構Ｐ２）と、
前記出力軸に設けられた出力ギヤ（例えば、後述の実施形態の出力ギヤ５１）と、
前記入力軸及び前記出力軸と平行に延びるように設けられた第１カウンタ軸（例えば、後述の実施形態の第１カウンタ軸４１）及び第１リバース軸（例えば、後述の実施形態の第１リバース軸４３）と、
前記第１カウンタ軸に設けられ、前記出力ギヤに噛み合う第１カウンタギヤ（例えば、後述の実施形態の第１カウンタギヤ５２）と、
前記第１カウンタ軸と同軸に設けられた第２カウンタ軸（例えば、後述の実施形態の第２カウンタ軸４２）と、
前記第２カウンタ軸に設けられ、前記第２リングギヤと噛み合う第２カウンタギヤ（例えば、後述の実施形態の第２カウンタギヤ５３）と、
前記第２カウンタ軸に設けられ、前記第１リングギヤと噛み合う第３カウンタギヤ（例えば、後述の実施形態の第３カウンタギヤ５４）と、
前記第２カウンタ軸に設けられた第４カウンタギヤ（例えば、後述の実施形態の第４カウンタギヤ５５）と、
前記第１カウンタ軸と前記第２カウンタ軸との動力伝達経路上に設けられ、前記第１カウンタ軸と前記第２カウンタ軸との前記動力伝達経路の断接を可能とする第１クラッチ（例えば、後述の実施形態の第１クラッチＣ１）と、
前記第１リバース軸に設けられ、前記出力ギヤと噛み合う第１リバースギヤ（例えば、後述の実施形態の第１リバースギヤ５６）と、
前記第１リバース軸と同軸に設けられた第２リバース軸（例えば、後述の実施形態の第２リバース軸４４）と、
前記第２リバース軸に設けられ、前記第４カウンタギヤと噛み合う第２リバースギヤ（例えば、後述の実施形態の第２リバースギヤ５７）と、
前記第１リバース軸と前記第２リバース軸との動力伝達経路上に設けられ、前記第１リバース軸と前記第２リバース軸との前記動力伝達経路の断接を可能とする第２クラッチ（例えば、後述の実施形態の第２クラッチＣ２）と、を備え、
前記被駆動部から前記駆動源にトルクを伝達するときに、前記第１クラッチを係合状態とするとともに、前記第２クラッチを非係合状態とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、
請求項１に記載の動力伝達装置であって、
前記前後進切替機構は、前記入力軸と前記第１キャリアとの動力伝達経路上に設けられ、前記入力軸と前記第１キャリアとの前記動力伝達経路の断接を可能とする第３クラッチ（例えば、後述の実施形態の第３クラッチＣ３）をさらに備え、
前記被駆動部から前記駆動源にトルクを伝達するときに、前記第１クラッチを係合状態とするとともに、前記第２クラッチ及び第３クラッチを非係合状態とする、第１エンジンブレーキ走行と、
前記被駆動部から前記駆動源にトルクを伝達するときに、前記第１クラッチ及び前記第３クラッチを係合状態とするとともに、前記第２クラッチを非係合状態とする、第２エンジンブレーキ走行と、を選択可能である。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、
請求項２に記載の動力伝達装置であって、
前記駆動源から前記被駆動部にトルクを伝達して前進走行するときに、前記第１クラッチを係合状態とするとともに、前記第２クラッチ及び第３クラッチを非係合状態とする。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、
請求項２に記載の動力伝達装置であって、
前記駆動源から前記被駆動部にトルクを伝達して前進走行するときに、前記第３クラッチを係合状態とするとともに、前記第１クラッチ及び第２クラッチを非係合状態とする。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、
請求項２〜４のいずれか１項に記載の動力伝達装置であって、
前記駆動源から前記被駆動部にトルクを伝達して後進走行するときに、前記第２クラッチを係合状態とするとともに、前記第１クラッチ及び第３クラッチを非係合状態とする。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、
請求項１〜５のいずれか１項に記載の動力伝達装置であって、
前記出力ギヤと前記第１カウンタギヤとのギヤ比が、前記第２リングギヤと前記第２カウンタギヤとのギヤ比と同一である。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１の発明によれば、第１クラッチを係合状態とするとともに、第２クラッチを非係合状態とすると、前後進切替機構を介して被駆動部から駆動源にトルクが伝達され、エンジンブレーキ走行が可能になる。しかも、この状態では、第１遊星歯車機構の第１サンギヤから無段変速機の入力軸に逆回転のトルクが入力され、このトルクが無段変速機において正回転のトルクとして出力されるので、無段変速機の出力が再び駆動源に伝達される動力循環を発生させることができる。この動力循環は、実質的に無段変速機を介して被駆動部側から駆動源側へ動力を伝達することを可能にするので、無段変速機による無段変速が可能なエンジンブレーキ走行が実現される。その結果、コネクティングロッドの往復運動をワンウェイクラッチを介して出力軸に伝達する無段変速機を備えるものでありながら、専用の負荷発生手段を設けることなく、無段変速可能なエンジンブレーキ走行を実現できる。
【００１５】
請求項２の発明によれば、実質的に無段変速機を介して被駆動部側から駆動源側へ動力を伝達可能な第１エンジンブレーキ走行と、無段変速機を介さずに被駆動部側から駆動源側へ動力を伝達可能な第２エンジンブレーキ走行と、を実現することができる。
【００１６】
請求項３の発明によれば、低速域から高速域まで幅広い領域で無段変速可能な前進走行を実現することができる。
【００１７】
請求項４の発明によれば、中速域において無段変速機の出力（回転数及びトルク）が抑えられた高効率な前進走行を実現することができる。
【００１８】
請求項５の発明によれば、無段変速機による無断変速が可能な後進走行を実現することができる。
【００１９】
請求項６に記載の発明によれば、前進走行時及びエンジンブレーキ走行時に第２遊星歯車機構の差回転がなくなり、差回転による損失が抑制されるので、トルクの伝達効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態に係る動力伝達装置のスケルトン図である。
【図２】図１の無段変速機の詳細図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図（ＯＤ状態）である。
【図４】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図（ＧＮ状態）である。
【図５】ＯＤ状態での作用説明図である。
【図６】ＧＮ状態での作用説明図である。
【図７】第１前進走行時の動力伝達経路を示す説明図である。
【図８】第１前進走行時における第１遊星歯車機構及び第２遊星歯車機構の共線図である。
【図９】第２前進走行時の動力伝達経路を示す説明図である。
【図１０】第２前進走行時における第１遊星歯車機構及び第２遊星歯車機構の共線図である。
【図１１】後進走行時の動力伝達経路を示す説明図である。
【図１２】後進走行時における第１遊星歯車機構及び第２遊星歯車機構の共線図である。
【図１３】第１エンジンブレーキ走行時の動力伝達経路を示す説明図である。
【図１４】第１エンジンブレーキ走行時における第１遊星歯車機構及び第２遊星歯車機構の共線図である。
【図１５】第２エンジンブレーキ走行時の動力伝達経路を示す説明図である。
【図１６】第２エンジンブレーキ走行時における第１遊星歯車機構及び第２遊星歯車機構の共線図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の動力伝達の一実施形態を、添付図面に基づいて説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
【００２２】
［動力伝達装置］
図１に示すように、駆動源の回転を変速して被駆動部に伝達する動力伝達装置ＰＴは、クランク式の無段変速機Ｔ及び前後進切替機構Ｓを備える。本実施形態の動力伝達装置ＰＴは、駆動源であるエンジンＥの回転を変速し、被駆動部である左右の駆動輪（図示せず）に伝達する車両に適用される。
【００２３】
［無段変速機］
図２〜６に示すように、本実施形態の無段変速機Ｔは同一構造を有する複数個（実施の形態では４個）の変速ユニットＵ…を軸方向に重ね合わせたもので、それらの変速ユニットＵ…は、平行に配置された共通の入力軸１１及び共通の出力軸１２を備えており、入力軸１１の回転が減速又は増速されて出力軸１２に伝達される。
【００２４】
以下、代表として一つの変速ユニットＵの構造を説明する。エンジンＥに接続されて回転する入力軸１１は、電動モータのような変速アクチュエータ１４の中空の回転軸１４ａの内部を相対回転自在に貫通する。変速アクチュエータ１４のロータ１４ｂは回転軸１４ａに固定されており、ステータ１４ｃはケーシングに固定される。変速アクチュエータ１４の回転軸１４ａは、入力軸１１と同速度で回転可能であり、かつ入力軸１１に対して異なる速度で相対回転可能である。
【００２５】
変速アクチュエータ１４の回転軸１４ａを貫通した入力軸１１には第１ピニオン１５が固定されており、この第１ピニオン１５を跨ぐように変速アクチュエータ１４の回転軸１４ａにクランク状のキャリヤ１６が接続される。第１ピニオン１５と同径の２個の第２ピニオン１７，１７が、第１ピニオン１５と協働して正三角形を構成する位置にそれぞれピニオンピン１６ａ，１６ａを介して支持されており、これら第１ピニオン１５及び第２ピニオン１７，１７に、円板形の偏心ディスク１８の内部に偏心して形成されたリングギヤ１８ａが噛合する。偏心ディスク１８の外周面に、コネクティングロッド１９のロッド部１９ａの一端に設けたリング部１９ｂがボールベアリング２０を介して相対回転自在に嵌合する。
【００２６】
出力軸１２の外周に設けられたワンウェイクラッチ２１は、コネクティングロッド１９のロッド部１９ａにピン１９ｃを介して枢支されたリング状のアウター部材２２と、アウター部材２２の内部に配置されて出力軸１２に固定されたインナー部材２３と、アウター部材２２の内周の円弧面とインナー部材２３の外周の平面との間に形成された楔状の空間に配置されてスプリング２４…で付勢されたローラ２５…とを備える。
【００２７】
図２から明らかなように、４個の変速ユニットＵ…はクランク状のキャリヤ１６を共有しているが、キャリヤ１６に第２ピニオン１７，１７を介して支持される偏心ディスク１８の位相は各々の変速ユニットＵで９０°ずつ異なっている。例えば、図２において、左端の変速ユニットＵの偏心ディスク１８は入力軸１１に対して図中上方に変位し、左から３番目の変速ユニットＵの偏心ディスク１８は入力軸１１に対して図中下方に変位し、左から２番目及び４番目の変速ユニットＵ，Ｕの偏心ディスク１８，１８は上下方向中間に位置している。
【００２８】
［変速ユニットの作用］
次に、無段変速機Ｔの一つの変速ユニットＵの作用を説明する。
【００２９】
変速アクチュエータ１４の回転軸１４ａを入力軸１１に対して相対回転させると、入力軸１１の軸線Ｌ１まわりにキャリヤ１６が回転する。このとき、キャリヤ１６の中心Ｏ、つまり第１ピニオン１５及び２個の第２ピニオン１７，１７が成す正三角形の中心は入力軸１１の軸線Ｌ１まわりに回転する。
【００３０】
図３及び図５は、キャリヤ１６の中心Ｏが第１ピニオン１５（つまり入力軸１１）に対して出力軸１２と反対側にある状態を示しており、このとき入力軸１１に対する偏心ディスク１８の偏心量が最大になって無段変速機ＴのレシオはＯＤ（オーバードライブ）状態になる。図４及び図６は、キャリヤ１６の中心Ｏが第１ピニオン１５（つまり入力軸１１）に対して出力軸１２と同じ側にある状態を示しており、このとき入力軸１１に対する偏心ディスク１８の偏心量が最小になって無段変速機Ｔのレシオは無限大のＧＮ（ギヤドニュートラル）状態になる。
【００３１】
図５に示すＯＤ状態で、エンジンＥで入力軸１１を回転させるとともに、入力軸１１と同速度で変速アクチュエータ１４の回転軸１４ａを回転させると、入力軸１１、回転軸１４ａ、キャリヤ１６、第１ピニオン１５、２個の第２ピニオン１７，１７及び偏心ディスク１８が一体になった状態で、入力軸１１を中心に反時計方向（矢印Ａ参照）に偏心回転する。図５（Ａ）から図５（Ｂ）を経て図５（Ｃ）の状態へと回転する間に、偏心ディスク１８の外周にリング部１９ｂをボールベアリング２０を介して相対回転自在に支持されたコネクティングロッド１９は、そのロッド部１９ａの先端にピン１９ｃで枢支されたアウター部材２２を反時計方向（矢印Ｂ参照）に回転させる。図５（Ａ）及び図５（Ｃ）は、アウター部材２２の前記矢印Ｂ方向の回転の両端を示している。
【００３２】
このようにしてアウター部材２２が矢印Ｂ方向に回転すると、ワンウェイクラッチ２１のアウター部材２２及びインナー部材２３間の楔状の空間にローラ２５…が噛み込み、アウター部材２２の回転がインナー部材２３を介して出力軸１２に伝達されるため、出力軸１２は反時計方向（矢印Ｃ参照）に回転する。
【００３３】
入力軸１１及び第１ピニオン１５が更に回転すると、第１ピニオン１５及び第２ピニオン１７，１７にリングギヤ１８ａを噛合させた偏心ディスク１８が反時計方向（矢印Ａ参照）に偏心回転する。図５（Ｃ）から図５（Ｄ）を経て図５（Ａ）の状態へと回転する間に、偏心ディスク１８の外周にリング部１９ｂをボールベアリング２０を介して相対回転自在に支持されたコネクティングロッド１９は、そのロッド部１９ａの先端にピン１９ｃで枢支されたアウター部材２２を時計方向（矢印Ｂ′参照）に回転させる。図５（Ｃ）及び図５（Ａ）は、アウター部材２２の前記矢印Ｂ′方向の回転の両端を示している。
【００３４】
このようにしてアウター部材２２が矢印Ｂ′方向に回転すると、アウター部材２２とインナー部材２３との間の楔状の空間からローラ２５…がスプリング２４…を圧縮しながら押し出されることで、アウター部材２２がインナー部材２３に対してスリップして出力軸１２は回転しない。
【００３５】
以上のように、アウター部材２２が往復回転したとき、アウター部材２２の回転方向が反時計方向（矢印Ｂ参照）のときだけ出力軸１２が反時計方向（矢印Ｃ参照）に回転するため、出力軸１２は間欠回転することになる。
【００３６】
図６は、ＧＮ状態で無段変速機Ｔを運転するときの作用を示すものである。このとき、入力軸１１の位置は偏心ディスク１８の中心に一致しているので、入力軸１１に対する偏心ディスク１８の偏心量はゼロになる。この状態でエンジンＥで入力軸１１を回転させるとともに、入力軸１１と同速度で変速アクチュエータ１４の回転軸１４ａを回転させると、入力軸１１、回転軸１４ａ、キャリヤ１６、第１ピニオン１５、２個の第２ピニオン１７，１７及び偏心ディスク１８が一体になった状態で、入力軸１１を中心に反時計方向（矢印Ａ参照）に偏心回転する。しかしながら、偏心ディスク１８の偏心量がゼロであるため、コネクティングロッド１９の往復運動のストロークもゼロになり、出力軸１２は回転しない。
【００３７】
従って、変速アクチュエータ１４を駆動してキャリヤ１６の位置を図３のＯＤ状態と図４のＧＮ状態との間に設定すれば、無限大レシオ及び所定レシオ間の任意のレシオでの運転が可能になる。
【００３８】
無段変速機Ｔは、並置された４個の変速ユニットＵ…の偏心ディスク１８…の位相が相互に９０°ずつずれているため、４個の変速ユニットＵ…が交互にトルクを伝達することで、つまり４個のワンウェイクラッチ２１…の何れかが必ず係合状態にあることで、出力軸１２を連続回転させることができる。
【００３９】
また、このように構成される無段変速機Ｔでは、入力軸１１から逆回転のトルクを入力した場合であっても、コネクティングロッド１９が往復運動するので、正回転のトルクを入力した場合と同様に無段変速が行われ、ワンウェイクラッチ２１を介して正回転のトルクとして出力軸１２から出力される。
【００４０】
［前後進切替機構］
次に、前後進切替機構Ｓの構造を説明する。
【００４１】
図１に示すように、前後進切替機構Ｓは、無段変速機Ｔの入力軸１１に接続された第１遊星歯車機構Ｐ１と、無段変速機Ｔの出力軸１２に接続された第２遊星歯車機構Ｐ２と、入力軸１１及び出力軸１２と平行に延びるように設けられた第１カウンタ軸４１、第２カウンタ軸４２、第１リバース軸４３及び第２リバース軸４４と、出力軸１２及びその他の軸４１〜４４に設けられる複数のギヤ５１〜５７と、動力伝達経路を断接する第１〜第３クラッチＣ１〜Ｃ３と、を備える。
【００４２】
第１遊星歯車機構Ｐ１は、入力軸１１に接続された第１サンギヤ３１と、第１リングギヤ３２と、該第１サンギヤ３１及び該第１リングギヤ３２に噛み合う第１プラネタリギヤ３３を自転可能且つ公転可能に支持し、エンジンＥに接続される第１キャリア３４と、を備える。
【００４３】
第２遊星歯車機構Ｐ２は、出力軸１２の一端側に接続される第２サンギヤ３５と、第２リングギヤ３６と、該第２サンギヤ３５及び該第２リングギヤ３６に噛み合う第２プラネタリギヤ３７を自転可能且つ公転可能に支持し、左右の駆動輪に接続される第２キャリア３８と、を備える。
【００４４】
出力軸１２の他端側には、出力ギヤ５１が設けられ、第１カウンタ軸４１には、出力ギヤ５１に噛み合う第１カウンタギヤ５２が設けられる。第１カウンタ軸４１と同軸に設けられた第２カウンタ軸４２には、第２リングギヤ３６と噛み合う第２カウンタギヤ５３と、第１リングギヤ３２と噛み合う第３カウンタギヤ５４と、第４カウンタギヤ５５と、が設けられる。また、出力ギヤ５１と第１カウンタギヤ５２とのギヤ比は、第２リングギヤ３６と第２カウンタギヤ５３とのギヤ比と同一に設定される。
【００４５】
第１リバース軸４３には、出力ギヤ５１と噛み合う第１リバースギヤ５６が設けられ、第１リバース軸４３と同軸に設けられた第２リバース軸４４には、第４カウンタギヤ５５と噛み合う第２リバースギヤ５７が設けられる。
【００４６】
第１クラッチＣ１は、第１カウンタ軸４１と第２カウンタ軸４２との動力伝達経路上に設けられ、第１カウンタ軸４１と第２カウンタ軸４２との動力伝達経路の断接を可能とし、第２クラッチＣ２は、第１リバース軸４３と第２リバース軸４４との動力伝達経路上に設けられ、第１リバース軸４３と第２リバース軸４４との動力伝達経路の断接を可能とし、第３クラッチＣ３は、入力軸１１と第１キャリア３４との動力伝達経路上に設けられ、入力軸１１と第１キャリア３４との動力伝達経路の断接を可能とする。
【００４７】
［各種の走行状態］
次に、本発明の実施形態に係る動力伝達装置が実現する各種の走行状態について、図７〜図１６を参照して説明する。
【００４８】
［第１前進走行］
図７及び図８に示すように、第１前進走行時には、第１クラッチＣ１を係合状態とするとともに、第２クラッチＣ２及び第３クラッチＣ３を非係合状態とする。この状態では、第１遊星歯車機構Ｐ１の第１キャリア３４に入力されるエンジンＥのトルクが、第１サンギヤ３１を介して無段変速機Ｔの入力軸１１に伝達されるとともに、第１リングギヤ３２、第３カウンタギヤ５４、第２カウンタ軸４２及び第２カウンタギヤ５３を介して第２遊星歯車機構Ｐ２の第２リングギヤ３６に伝達される。また、無段変速機Ｔの出力軸１２から出力されるトルクは、第２遊星歯車機構Ｐ２の第２サンギヤ３５に伝達されるとともに、出力ギヤ５１、第１カウンタギヤ５２、第１カウンタ軸４１、第１クラッチＣ１、第２カウンタ軸４２及び第２カウンタギヤ５３を介して第２遊星歯車機構Ｐ２の第２リングギヤ３６に伝達される。
【００４９】
図８に示すように、このような動力伝達状態では、第２遊星歯車機構Ｐ２の第２サンギヤ３５及び第２リングギヤ３６が正回転するので、第２遊星歯車機構Ｐ２の第２キャリア３８も正回転し、車両が前進走行する。そして、この第１前進走行では、無段変速機Ｔの無段変速操作に基づいて、無段変速機Ｔの出力や第１遊星歯車機構Ｐ１における共線の傾きを変化させることにより、低速域から高速域まで幅広い領域で無段変速可能な前進走行が実現される。
【００５０】
さらに、第１前進走行時には、出力ギヤ５１と第１カウンタギヤ５２とのギヤ比が、第２リングギヤ３６と第２カウンタギヤ５３とのギヤ比と同一に設定されることにより、第２遊星歯車機構Ｐ２の第２リングギヤ３６と第２サンギヤ３５とが同じ速度で回転する（図８参照）。これにより、第２遊星歯車機構Ｐ２は、差回転のない状態で回転するため、その結果、差回転による損失が抑制され、トルクの伝達効率を向上させることが可能になる。
【００５１】
［第２前進走行］
図９及び図１０に示すように、第２前進走行時には、第３クラッチＣ３を係合状態とするとともに、第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２を非係合状態とする。この状態では、第１遊星歯車機構Ｐ１の第１キャリア３４に入力されるエンジンＥのトルクにより、第１遊星歯車機構Ｐ１が差回転のない状態で回転し、エンジンＥのトルクが、第１サンギヤ３１を介して無段変速機Ｔの入力軸１１に伝達されるとともに、第１リングギヤ３２、第３カウンタギヤ５４、第２カウンタ軸４２及び第２カウンタギヤ５３を介して第２遊星歯車機構Ｐ２の第２リングギヤ３６に伝達される。また、無段変速機Ｔの出力軸１２から出力されるトルクは、第２遊星歯車機構Ｐ２の第２サンギヤ３５に伝達される。
【００５２】
図１０に示すように、このような動力伝達状態では、第２遊星歯車機構Ｐ２の第２サンギヤ３５及び第２リングギヤ３６が正回転するので、第２遊星歯車機構Ｐ２の第２キャリア３８も正回転し、車両が前進走行する。そして、この第２前進走行では、無段変速機Ｔの無段変速操作に基づいて、無段変速機Ｔの出力を変化させることにより、中速域で無段変速可能な前進走行が実現されるが、第１前進走行時に比べて無段変速機Ｔの出力（回転数及びトルク）が抑えられるので、中速域において高効率な前進走行が可能になる。
【００５３】
［後進走行］
図１１及び図１２に示すように、後進走行時には、第２クラッチＣ２を係合状態とするとともに、第１クラッチＣ１及び第３クラッチＣ３を非係合状態とする。この状態では、第１遊星歯車機構Ｐ１の第１キャリア３４に入力されるエンジンＥのトルクが、第１遊星歯車機構Ｐ１の第１リングギヤ３２から伝達されるトルクとともに、第１サンギヤ３１を介して無段変速機Ｔの入力軸１１に伝達される。また、無段変速機Ｔの出力軸１２から出力されるトルクは、第２遊星歯車機構Ｐ２の第２サンギヤ３５から伝達されるトルクとともに、出力ギヤ５１、第１リバースギヤ５６、第１リバース軸４３、第２クラッチＣ２、第２リバース軸４４、第２リバースギヤ５７及び第４カウンタギヤ５５を介して第２カウンタ軸４２に伝達され、ここから第２カウンタギヤ５３を介して第２遊星歯車機構Ｐ２の第２リングギヤ３６に伝達されるとともに、第３カウンタギヤ５４を介して第１遊星歯車機構Ｐ１の第１リングギヤ３２に伝達される。
【００５４】
図１２に示すように、このような動力伝達状態では、第２遊星歯車機構Ｐ２の第２サンギヤ３５が正回転し、第２リングギヤ３６が逆回転するので、その回転数の差に応じて第２キャリア３８が逆回転し、車両が後進走行する。そして、この後進走行では、無段変速機Ｔの無段変速操作に基づいて、無段変速機Ｔの出力や第１遊星歯車機構Ｐ１における共線の傾きを変化させることにより、無段変速可能な後進走行が実現される。
【００５５】
［第１エンジンブレーキ走行］
図１３及び図１４に示すように、第１エンジンブレーキ走行時には、第１クラッチＣ１を係合状態とするとともに、第２クラッチＣ２及び第３クラッチＣ３を非係合状態とする。つまり、第１エンジンブレーキ走行は、第１前進走行時と同様のクラッチ断接状態で実現される。この状態では、駆動輪から第２遊星歯車機構Ｐ２の第２キャリア３８に入力されるトルクが、第２リングギヤ３６、第２カウンタギヤ５３、第２カウンタ軸４２及び第３カウンタギヤ５４を介して第１遊星歯車機構Ｐ１の第１リングギヤ３２に伝達されるとともに、第２サンギヤ３５、出力軸１２、出力ギヤ５１、第１カウンタギヤ５２、第１カウンタ軸４１、第１クラッチＣ１、第２カウンタ軸４２及び第３カウンタギヤ５４を介して第１遊星歯車機構Ｐ１の第１リングギヤ３２に伝達される。
【００５６】
図１４に示すように、このような動力伝達状態では、第１リングギヤ３２に入力されたトルクが第１キャリア３４からエンジンＥに伝達される。また、第１遊星歯車機構Ｐ１の第１リングギヤ３２が、第１キャリア３４よりも高速で回転するので、その回転数の差に応じて第１サンギヤ３１が逆回転し、その回転が無段変速機Ｔの入力軸１１に伝達される。無段変速機Ｔは、入力軸１１が逆回転した場合であっても、コネクティングロッド１９が往復運動するので、正回転のトルクを入力した場合と同様に無段変速が行われ、ワンウェイクラッチ２１を介して出力軸１２が正回転する。そして、出力軸１２から出力されたトルクは、出力ギヤ５１、第１カウンタギヤ５２、第１カウンタ軸４１、第１クラッチＣ１、第２カウンタ軸４２及び第３カウンタギヤ５４を介して第１遊星歯車機構Ｐ１の第１リングギヤ３２に伝達されることにより、動力循環経路が構築される。この動力循環経路は、実質的に無段変速機Ｔを介した駆動輪からエンジンＥへの動力伝達を可能にするので、無段変速機Ｔによる無段変速が可能なエンジンブレーキ走行が実現される。
【００５７】
［第２エンジンブレーキ走行］
図１５及び図１６に示すように、第２エンジンブレーキ走行時には、第１クラッチＣ１及び第３クラッチＣ３を係合状態とするとともに、第２クラッチＣ２を非係合状態とする。この状態では、駆動輪から第２遊星歯車機構Ｐ２の第２キャリア３８に入力されるトルクが、第２リングギヤ３６、第２カウンタギヤ５３、第２カウンタ軸４２及び第３カウンタギヤ５４を介して第１遊星歯車機構Ｐ１の第１リングギヤ３２に伝達されるとともに、第２サンギヤ３５、出力軸１２、出力ギヤ５１、第１カウンタギヤ５２、第１カウンタ軸４１、第１クラッチＣ１、第２カウンタ軸４２及び第３カウンタギヤ５４を介して第１遊星歯車機構Ｐ１の第１リングギヤ３２に伝達される。
【００５８】
図１６に示すように、このような動力伝達状態では、第１遊星歯車機構Ｐ１の第１リングギヤ３２と第１サンギヤ３１とが第３クラッチＣ３を介して一体に結合されているので、が、第１リングギヤ３２に入力されたトルクが第１キャリア３４からエンジンＥに伝達される。なお、この動力伝達状態では、無段変速機Ｔの入力軸１１に正回転のトルクが伝達されるが、駆動輪からのトルクで回転される出力軸１２との回転速度を上回ることがないので、ワンウェイクラッチ２１が空転し、入力軸１１から出力軸１２へのトルクの流れは発生しない。したがって、第２エンジンブレーキ走行時には、無段変速機Ｔを介さない固定レシオによる駆動輪からエンジンＥへの動力伝達によりエンジンブレーキ走行が実現される。
【００５９】
以上説明したように、本実施形態の動力伝達装置ＰＴによれば、第１クラッチＣ１を係合状態とするとともに、第２クラッチＣ２及び第３クラッチＣ３を非係合状態とすると、低速域から高速域まで幅広い領域で無段変速可能な前進走行（第１前進走行）を実現することができる。しかも、この状態では、前後進切替機構Ｓを介した駆動輪からエンジンＥへの動力伝達が可能になるだけでなく、第１遊星歯車機構Ｐ１の第１サンギヤ３１から無段変速機Ｔの入力軸１１に逆回転のトルクが入力され、このトルクが無段変速機Ｔにおいて正回転のトルクとして出力されるので、無段変速機Ｔの出力が再びエンジンＥに伝達される動力循環を発生させることができる。この動力循環は、実質的に無段変速機Ｔを介した駆動輪からエンジンＥへの動力伝達を可能にするので、無段変速機Ｔによる無段変速が可能なエンジンブレーキ走行が実現される。その結果、コネクティングロッド１９の往復運動をワンウェイクラッチ２１を介して出力軸１２に伝達する無段変速機Ｔを備えるものでありながら、専用の負荷発生手段を設けることなく、無段変速可能なエンジンブレーキ走行（第１エンジンブレーキ走行）を実現できる。
【００６０】
また、本実施形態では、第１クラッチＣ１及び第３クラッチＣ３を係合状態とするとともに、第２クラッチＣ２を非係合状態とし、無段変速機Ｔを介さずに駆動輪からエンジンＥへの動力伝達を可能にする第２エンジンブレーキ走行も可能なので、第１エンジンブレーキ走行と第２エンジンブレーキ走行を状況に応じて使い分けることができる。
【００６１】
また、本実施形態では、第１クラッチＣ１を係合状態とするとともに、第２クラッチＣ２及び第３クラッチＣ３を非係合状態とする第２前進走行が可能なので、中速域において無段変速機Ｔの出力（回転数及びトルク）が抑えられた高効率な前進走行を実現することができる。
【００６２】
また、本実施形態では、第２クラッチＣ２を係合状態とするとともに、第１クラッチＣ１及び第３クラッチＣ３を非係合状態とする後進走行が可能なので、無段変速機Ｔによる無断変速が可能な後進走行を実現することができる。
【００６３】
また、本実施形態では、出力ギヤ５１と第１カウンタギヤ５２とのギヤ比が、第２リングギヤ３６と第２カウンタギヤ５３とのギヤ比と同一であるから、第１前進走行時及びエンジンブレーキ走行時に第２遊星歯車機構Ｐ２の差回転がなくなり、その結果、差回転による損失を抑制し、トルクの伝達効率を向上させることができる。
【００６４】
なお、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。
【符号の説明】
【００６５】
１１  入力軸
１２  出力軸
１４  変速アクチュエータ
１８  偏心ディスク（入力側支点）
１９  コネクティングロッド
１９ｃ  ピン（出力側支点）
２１  ワンウェイクラッチ
２２  アウター部材（入力部材）
３１  第１サンギヤ
３２  第１リングギヤ
３３  第１プラネタリギヤ
３４  第１キャリア
３５  第２サンギヤ
３６  第２リングギヤ
３７  第２プラネタリギヤ
３８  第２キャリア
４１  第１カウンタ軸
４２  第２カウンタ軸
４３  第１リバース軸
４４  第２リバース軸
５１  出力ギヤ
５２  第１カウンタギヤ
５３  第２カウンタギヤ
５４  第３カウンタギヤ
５５  第４カウンタギヤ
５６  第１リバースギヤ
５７  第２リバースギヤ
Ｃ１  第１クラッチ
Ｃ２  第２クラッチ
Ｃ３  第３クラッチ
Ｅ  エンジン（駆動源）
Ｐ１  第１遊星歯車機構
Ｐ２  第２遊星歯車機構
ＰＴ  動力伝達装置
Ｓ  前後進切替機構
Ｔ  無段変速機
【図１】
2016205543.tif 000003
【図２】
2016205543.tif 000004
【図３】
2016205543.tif 000005
【図４】
2016205543.tif 000006
【図５】
2016205543.tif 000007
【図６】
2016205543.tif 000008
【図７】
2016205543.tif 000009
【図８】
2016205543.tif 000010
【図９】
2016205543.tif 000011
【図１０】
2016205543.tif 000012
【図１１】
2016205543.tif 000013
【図１２】
2016205543.tif 000014
【図１３】
2016205543.tif 000015
【図１４】
2016205543.tif 000016
【図１５】
2016205543.tif 000017
【図１６】
2016205543.tif 000018