CN104797857B - 车辆用动力传递装置 - Google Patents

Abstract

输出轴(12)由与变速单元(U)连接的输出轴主体部(12A)和比输出轴主体部(A)靠近动力传递方向下游侧的输出轴下游部(12B)构成，在输出轴主体部(12A)和输出轴下游部(12B)之间配置了牙嵌离合器(55)，因此，当输出轴主体部(12A)固着而不能旋转时，通过对牙嵌离合器(55)解除接合，并将输出轴下游部(12B)从输出轴主体部(12A)分离，能够防止由于固着的输出轴主体部(12A)而导致驱动轮(W)锁定，可以使车辆无障碍地避让行驶至修理车间。

Description

车辆用动力传递装置

技术领域

本发明涉及一种具有曲柄式无级变速机构的车辆用动力传递装置。

背景技术

根据下述专利文献1公知这样的车辆用动力传递装置：其具有多个曲柄式变速单元，所述曲柄式变速单元将与发动机连接的输入轴的旋转转换为连杆的往复运动，并利用单向离合器将连杆的往复运动转换成输出轴的旋转运动。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特表2005-502543号公报

发明内容

发明所要解决的课题

然而，上述专利文献1所述的车辆用动力传递装置中，输出轴通过轴承支承于变速器壳体，且多个变速单元的连杆的端部分别经由单向离合器与输出轴连接，因此，即使是这些轴承或单向离合器中的任意一个发生故障，就有可能输出轴不能旋转，连接于输出轴的驱动轮锁定，从而车辆无法行驶。

本发明是鉴于前述的问题而完成的，其目的在于在具有曲柄式的变速单元的车辆用动力传递装置中，即使输出轴固着，也能够使所需最低程度的车辆的行驶成为可能。

用于解决课题的手段

为了达到上述目的，根据本发明提出了一种车辆用动力传递装置，其中，向输出轴传递与驱动源连接的输入轴的旋转的多个变速单元并列设置在所述输入轴和所述输出轴之间，所述变速单元分别具有：输入侧支点，其距离所述输入轴的轴线的偏心量是可变的，并与该输入轴一同旋转；第1单向离合器，其连接于所述输出轴；输出侧支点，其设于所述第1单向离合器的输入部件上；连杆，其两端连接于所述输入侧支点和所述输出侧支点，并进行往复运动；以及变速致动器，其变更所述输入侧支点的偏心量，所述车辆用动力传递装置的第1特征在于，所述输出轴由与所述变速单元连接的输出轴主体部和比所述输出轴主体部靠近动力传递方向下游侧的输出轴下游部构成，在所述输出轴主体部和所述输出轴下游部之间配置了离合器。

另外，根据本发明，在所述第1特征的基础上提出了一种车辆用动力传递装置，所述车辆用动力传递装置的第2特征在于，利用动力传递部件将设于所述输入轴上的输入旋转部件和设于所述输出轴下游部上的输出旋转部件连接，在所述输出旋转部件与所述输出轴下游部之间，配置了第2单向离合器和选择切换单元，当所述输出轴下游部的转速超过所述输出旋转部件的转速时，所述第2单向离合器接合，当所述输出轴下游部的转速低于所述输出旋转部件的转速时，所述第2单向离合器解除接合，所述选择切换单元使所述输出旋转部件相对于所述输出轴下游部结合或解除结合。

另外，根据本发明，在所述第1特征或第2特征的基础上提出了一种车辆用动力传递装置，所述车辆用动力传递装置的第3特征在于，所述离合器是如下的单向离合器：在所述输出轴主体部的转速超过所述输出轴下游部的转速时接合，并且在所述输出轴主体部的转速低于所述输出轴下游部的转速时解除接合。

另外，根据本发明，在所述第1特征的基础上提出了一种车辆用动力传递装置，所述车辆用动力传递装置的第4特征在于，所述车辆用动力传递装置具有：旋转部件，其配置于所述驱动源和所述输入轴之间；第1壳体，其覆盖所述旋转部件；第2壳体，其覆盖所述离合器；吸入口，其以与所述旋转部件的外周对置的方式形成于所述第1壳体；连通口，其使所述第1壳体的内部与所述第2壳体的内部连通；以及排出口，其形成于所述第2壳体。

另外，根据本发明，在所述第4特征的基础上提出了一种车辆用动力传递装置，所述车辆用动力传递装置的第5特征在于，所述吸入口相对于所述输入轴配置于所述输出轴的相反侧，所述排出口相对于所述输出轴配置于所述输入轴的相反侧。

另外，根据本发明，在所述第5特征的基础上提出了一种车辆用动力传递装置，所述车辆用动力传递装置的第6特征在于，所述吸入口朝向车体前方开口，所述排出口朝向车体后方开口。

另外，根据本发明，在所述第6特征的基础上提出了一种车辆用动力传递装置，所述车辆用动力传递装置的第7特征在于，所述第2壳体覆盖所述排出口的下方和前方。

另外，根据本发明，在所述第4特征至第7特征中的任意一项的基础上提出了一种车辆用动力传递装置，所述车辆用动力传递装置的第8特征在于，所述旋转部件和所述离合器在轴向上重叠。

此外，实施方式的第1输出轴12对应于本发明的输出轴，实施方式的偏心盘18对应于本发明的输入侧支点，实施方式的销19c对应于本发明的输出侧支点，实施方式的外部件22对应于本发明的输入部件，实施方式的第1链轮26对应于本发明的输入旋转部件，实施方式的第2链轮27对应于本发明的输出旋转部件，实施方式的环形链28对应于本发明的动力传递部件，实施方式的阻尼器51对应于本发明的旋转部件，实施方式的输出侧牙嵌离合器55对应于本发明的离合器，实施方式的第3单向离合器55'对应于本发明的离合器或单向离合器，实施方式的输出侧干式多片离合器55"对应于本发明的离合器，实施方式的发动机E对应于本发明的驱动源，实施方式的第2动力传递切换机构S2对应于本发明的选择切换机构。

发明的效果

根据本发明的第1特征，当驱动源引起输入轴旋转时，输入侧支点进行偏心旋转，一端与输入侧支点连接的连杆进行往复运动，此时，与连杆的另一端连接的输出侧支点进行往复运动，通过第1单向离合器，输出轴间歇地旋转，由此，输入轴的旋转被以与输入侧支点的偏心量相应的变速比进行变速后传递至输出轴。

输出轴由与变速单元连接的输出轴主体部和比输出轴主体部靠近动力传递方向下游侧的输出轴下游部构成，在输出轴主体部和输出轴下游部之间配置了离合器，因此，当输出轴主体部固着而不能旋转时，通过对离合器解除接合，并将输出轴下游部从输出轴主体部分离，能够防止由于固着的输出轴主体部而导致驱动轮锁定，可以使车辆无障碍地避让行驶至修理车间。

另外，根据本发明的第2特征，利用动力传递部件将设于输入轴上的输入旋转部件和设于输出轴下游部上的输出旋转部件连接，在输出旋转部件与输出轴下游部之间，配置了第2单向离合器和选择切换单元，当输出轴下游部的转速超过输出旋转部件的转速时，第2单向离合器接合，当输出轴下游部的转速低于输出旋转部件的转速时，第2单向离合器解除接合，选择切换单元使输出旋转部件相对于输出轴下游部结合或解除结合，因此，在利用选择切换单元使输出旋转部件相对于输出轴下游部解除结合的正常情况下，利用车辆的减速，经由输出轴下游部、第2单向离合器、输出旋转部件、动力传递部件、输入旋转部件以及输入轴，将来自驱动轮的驱动力反向传递至驱动源，能够无障碍地使发动机制动器等产生制动力。

另外，当输出轴主体部固着时，如果利用选择切换单元使输出旋转部件相对于输出轴下游部结合，则经由输入轴、输入旋转部件、动力传递部件以及输出旋转部件将驱动源的驱动力传递至输出轴下游部，由此，能够利用驱动源的驱动力使车辆避让行驶至修理车间，当车辆停止时，如果利用选择切换单元使输出旋转部件相对于输出轴下游部解除结合，则第2单向离合器打滑，由此能够使驱动源不停止地继续运转。

另外，根据本发明的第3特征，离合器是如下的单向离合器：在输出轴主体部的转速超过输出轴下游部的转速时接合，并且在输出轴主体部的转速低于输出轴下游部的转速时解除接合，因此，在正常情况下，单向离合器自动接合，可以从变速单元向驱动轮传递驱动力，并且，当输出轴固着时，单向离合器自动解除接合，可以切断从驱动轮向变速单元反向传递驱动力。

另外，根据本发明的第4特征，由于具有：旋转部件，其配置于驱动源和输入轴之间；第1壳体，其覆盖旋转部件；第2壳体，其覆盖离合器；吸入口，其以与旋转部件的外周对置的方式形成于第1壳体；连通口，其使第1壳体的内部与第2壳体的内部连通；以及排出口，其形成于第2壳体，因此，能够将利用旋转部件的旋转从吸入口吸入第1壳体内的冷却风从连通口供应至第2壳体内，冷却离合器后从排出口排出。另外，由于利用已有的旋转部件产生冷却风，因此，不需要特别的冷却风扇等，削减了零件个数和成本。

另外，根据本发明的第5特征，吸入口相对于输入轴配置于输出轴的相反侧，排出口相对于输出轴配置于输入轴的相反侧，因此，将吸入口、旋转部件、离合器以及排出口进行了串行配置，从而能够降低冷却风的压力损失，使旋转部产生的冷却风高效地作用于离合器。

另外，根据本发明的第6特征，吸入口朝向车体前方开口，排出口朝向车体后方开口，因此，能够利用车辆的行驶风辅助旋转部件所产生的冷却风，从而进一步提高离合器的冷却效果。

另外，根据本发明的第7特征，第2壳体覆盖排出口的下方和前方，因此，可以防止车轮扬起的水或泥从排出口侵入第2壳体内。

另外，根据本发明的第8特征，旋转部件和离合器在轴向上重叠，因此，能够在最小限度的压力损失下将旋转部件产生的冷却风高效地供应至离合器。

附图说明

图1是车辆用动力传递装置的骨架图。(第1实施方式)

图2是图1的2部的详细图。(第1实施方式)

图3是沿图2的3-3线的剖视图(高变速比(TOP)状态)。(第1实施方式)

图4是沿图2的3-3线的剖视图(低变速比(LOW)状态)。(第1实施方式)

图5是高变速比状态下的作用说明图。(第1实施方式)

图6是低变速比状态下的作用说明图。(第1实施方式)

图7是图1的7部的详细图。(第1实施方式)

图8是第1、第2啮合切换机构的接合表。(第1实施方式)

图9是驻车档的转矩传递图。(第1实施方式)

图10是倒车档的转矩传递图。(第1实施方式)

图11是空档的转矩传递图。(第1实施方式)

图12是前进档的转矩传递图(正常行驶状态)。(第1实施方式)

图13是前进档的转矩传递图(发动机制动状态)。(第1实施方式)

图14是前进档的转矩传递图(怠速停止状态)。(第1实施方式)

图15是前进档的转矩传递图(故障状态)。(第1实施方式)

图16是图1的16部的详细图。(第1实施方式)

图17是与图7对应的图。(第2实施方式)

图18是与图7对应的图。(第3实施方式)

图19是图18的19部的放大图。(第3实施方式)

图20是沿图19的20-20线的剖视图。(第3实施方式)

标号说明

11：输入轴；

12：第1输出轴(输出轴)；

12A：输出轴主体部；

12B：输出轴下游部；

14：变速致动器；

18：偏心盘(输入侧支点)；

19：连杆；

19c：销(输出侧支点)；

21：第1单向离合器；

22：外部件(输入部件)；

26：第1链轮(输入旋转部件)；

27：第2链轮(输出旋转部件)；

28：环形链(动力传递部件)；

45：第2单向离合器；

51：阻尼器(旋转部件)；

55：输出侧牙嵌离合器(离合器)；

55’：第3单向离合器(离合器、单向离合器)；

55"：输出侧干式多片离合器(离合器)；

65：第1壳体；

66：第2壳体；

67：吸入口；

68：排出口；

69：连通孔；

E：发动机(驱动源)；

S2：第2动力传递切换机构(选择切换单元)；

U：变速单元。

具体实施方式

以下，基于图1～图16对本发明的第1实施方式进行说明。

第1实施方式

如图1所示，将发动机E的驱动力经由左右的车轴10、10传递至驱动轮W、W的车辆用动力传递装置具有无级变速器T、第1动力传递切换机构S1、第2动力传递切换机构S2以及差速器D。第1动力传递切换机构S1可以切换驻车档、倒车档、空档以及前进档。第2动力传递切换机构S2可以切换正常行驶/发动机制动状态、怠速停止状态以及故障状态。

接下来，基于图1～图7对车辆用动力传递装置的结构进行说明。

如图1所示，输入轴11由输入轴主体部11A和比输入轴主体部11A靠近驱动力传递方向上游侧(发动机E侧)的输入轴上游部11B构成，输入轴主体部11A连接于无级变速器T，输入轴上游部11B连接于发动机E。在输入轴上游部11B与发动机E之间设有阻尼器51，在输入轴主体部11A与输入轴上游部11B之间设有输入侧牙嵌离合器52。输入侧牙嵌离合器52在正常时维持在接合状态，但在后述的输入轴主体部11A固着时解除接合，从而分离输入轴主体部11A与输入轴上游部11B。

另外，第1输出轴12由输出轴主体部12A和比输出轴主体部12A靠近驱动力传递方向下游侧(驱动轮W、W侧)的输出轴下游部12B构成，输出轴主体部12A连接于无级变速器T，输出轴下游部12B连接于第2动力传递切换机构S2。在输出轴主体部12A与输出轴下游部12B之间设有输出侧牙嵌离合器55。输出侧牙嵌离合器55在正常时维持在接合状态，但在后述的输出轴主体部12A固着时解除接合，从而分离输出轴主体部12A与输出轴下游部12B。

如图16所示，输入轴主体部11A的右端通过球轴承53支承于未图示的变速器壳体，输入轴上游部11B的左端外周以相对旋转自如的方式嵌合于该输入轴主体部11A的右端内周。输入侧牙嵌离合器52的内周花键嵌合在输入轴主体部11A的外周和输入轴上游部11B的外周，当利用叉部54将输入侧牙嵌离合器52向左移动时，输入侧牙嵌离合器52的花键从输入轴上游部11B的花键脱离，由此，输入轴主体部11A与输入轴上游部11B分离。

此外，输出侧牙嵌离合器55的结构与上述输入侧牙嵌离合器52的结构实质上相同。

如图2和图3所示，本实施方式的无级变速器T是将具有相同结构的多个(在实施方式中为4个)变速单元U…沿轴向重叠而成的，这些变速单元U…具备平行地配置的共用的输入轴11和共用的第1输出轴12，输入轴11的旋转在被减速或加速后传递至第1输出轴12。

以下，作为代表，对一个变速单元U的结构进行说明。与发动机E连接而旋转的输入轴11以相对旋转自如的方式贯穿电动马达这样的变速致动器14的中空的旋转轴14a的内部。变速致动器14的转子14b固定于旋转轴14a，定子14c固定于壳体。变速致动器14的旋转轴14a能够以与输入轴11相同的速度旋转，并且能够相对于输入轴11以不同的速度相对旋转。

在贯穿变速致动器14的旋转轴14a的输入轴11上固定有第1小齿轮15，曲柄状的行星架16以跨越该第1小齿轮15的方式连接于变速致动器14的旋转轴14a。直径与第1小齿轮15相同的2个第2小齿轮17、17分别通过小齿轮销16a、16a被支承在与第1小齿轮15协作构成正三角形的位置，齿圈18a与这些第1小齿轮15和第2小齿轮17、17啮合，所述齿圈18a以偏心的方式形成于圆板形的偏心盘18的内部。在连杆19的杆部19a的一端设置的环部19b通过球轴承20以相对旋转自如的方式嵌合于偏心盘18的外周面。

设于第1输出轴12的外周的第1单向离合器21具有：环状的外部件22，其通过销19c被枢轴支承于连杆19的杆部19a；内部件23，其配置于外部件22的内部，且固定于第1输出轴12；以及辊25…，其配置于在外部件22的内周的圆弧面与内部件23的外周的平面之间形成的楔状的空间内，且被弹簧24…施力。

根据图2可以明确，4个变速单元U…共同具有曲柄状的行星架16，通过第2小齿轮17、17支承于行星架16上的偏心盘18的相位在各个变速单元U中分别相差90°。例如，在图2中，左端的变速单元U的偏心盘18相对于输入轴11移位至图中上方，从左开始的第3个变速单元U的偏心盘18相对于输入轴11移位至图中下方，从左开始的第2个和第4个变速单元U、U的偏心盘18、18位于上下方向的中间。

根据图1可以明确，无级变速器T具有辅助的动力传递路径，所述辅助的动力传递路径能够以与上述6个变速单元U…不同的路径传递驱动力。即，在输入轴11的上游侧(发动机E侧)的输入轴上游部11B上设置的第1链轮26与在传递轴13上设置的第2链轮27通过环形链28连接，所述传递轴13以相对旋转自如的方式嵌合于第1输出轴12的下游侧(差速器D侧)的输出轴下游部12B的外周，这些第1链轮26、第2链轮27以及环形链28构成辅助动力传递单元29。

根据图7可以明确，第1动力传递切换机构S1除了以相对旋转自如的方式嵌合于车轴10的外周的筒状的第1输出轴12之外，还具有以相对旋转自如的方式嵌合于车轴10的外周的筒状的第2输出轴31、以及以相对旋转自如的方式嵌合于该第2输出轴31的外周的筒状的第3输出轴32。在第1输出轴12的输出轴下游部12B的右端形成有第4外周花键12a，在第2输出轴31的左端形成有第5外周花键31a，在第3输出轴32的左端形成有第6外周花键32a。

构成由牙嵌离合器形成的第1啮合切换机构33的第4外周花键12a、第5外周花键31a以及第6外周花键32a在轴向上整齐排列，第5外周花键31a和第6外周花键32a的外径彼此相等，并且小于第4外周花键12a的外径。此外，第1啮合切换机构33的套筒34具有外径大的第2内周花键34a以及外径小的第3内周花键34b，第2内周花键34a与第4外周花键12a始终啮合，第3内周花键34b与第6外周花键32a始终啮合，第3内周花键34b仅在图7所示的向左移动时与第5外周花键31a啮合。即，当套筒34通过叉部34c从图7所示的向左移动状态向右移动时，第3内周花键34b与第5外周花键31a的啮合被解除。

行星齿轮机构35具有：作为第1构件的太阳齿轮36、作为第3构件的行星架37、作为第2构件的齿圈38以及以相对旋转自如的方式支承于行星架37上的多个小齿轮39…，小齿轮39…与太阳齿轮36以及齿圈38啮合。太阳齿轮36与第3输出轴32的右端连接，齿圈38与第2输出轴31的右端连接。

在由牙嵌离合器构成的第2啮合切换机构40的套筒41上形成的第1内周花键41a与在行星架37的外周部形成的外周花键37a和在壳体42上形成的外周花键42a啮合。因此，当套筒41通过叉部41b向左移动至图7所示的位置时，行星架37从壳体42分离，当套筒41通过叉部41b从图8所示的位置向右移动时，行星架37与壳体42结合。

第2动力传递切换机构S2设于传递轴13与输出轴下游部12B之间，具有：设于传递轴13上的第1外周花键13a、设于输出轴下游部12B上的第2外周花键12b和第3外周花键12c、具有内周花键43a的套筒43、驱动套筒43的叉部43b、以及配置于输出轴下游部12B与第2外周花键12b之间的第2单向离合器45。

套筒43能够取得以下位置：左动位置，在该位置上将第1外周花键13a与第2外周花键12b结合；中央位置，在该位置上将第1外周花键13a、第2外周花键12b以及第3外周花键12c结合；以及右动位置，在该位置上将第2外周花键12b与第3外周花键12c结合。此外，当输出轴下游部12B的转速超过传递轴13的转速时，配置在输出轴下游部12B与第2外周花键12b之间的第2单向离合器45接合。

构成差速器D的外廓的差速器壳体47与第2输出轴31的右端连接。差速器D具有：一对小齿轮49、49，其以旋转自如的方式支承于固定在差速器壳体47上的小齿轮轴48；以及侧齿轮50、50，其固定设置在车轴10、10的端部，且与小齿轮49、49啮合。

接下来，对具备上述结构的本发明的实施方式的作用进行说明。

首先，对无级变速器T的一个变速单元U的作用进行说明。当使变速致动器14的旋转轴14a相对于输入轴11相对旋转时，行星架16绕输入轴11的轴线L1旋转。此时，行星架16的中心O、即第1小齿轮15和2个第2小齿轮17、17构成的正三角形的中心绕输入轴11的轴线L1旋转。

图3和图5示出了行星架16的中心O相对于第1小齿轮15(即输入轴11)位于与第1输出轴12相反的一侧的状态，此时，偏心盘18相对于输入轴11的偏心量变为最大，无级变速器T的变速比变为高变速比状态。图4和图6示出了行星架16的中心O相对于第1小齿轮15(即输入轴11)位于与第1输出轴12相同的一侧的状态，此时，偏心盘18相对于输入轴11的偏心量变为最小，无级变速器T的变速比变为低变速比状态。

在图5所示的高变速比状态下，当利用发动机E使输入轴11旋转并以与输入轴11相同的速度使变速致动器14的旋转轴14a旋转时，输入轴11、旋转轴14a、行星架16、第1小齿轮15、2个第2小齿轮17、17以及偏心盘18在成为一体的状态下以输入轴11为中心沿逆时针方向(参照箭头A)进行偏心旋转。在从图5(A)经过图5(B)向图5(C)的状态旋转的期间，通过球轴承20将环部19b以相对旋转自如的方式支承于偏心盘18的外周的连杆19使被销19c枢轴支承于该连杆19的杆部19a的末端的外部件22沿逆时针方向(参照箭头B)旋转。图5(A)和图5(C)示出了外部件22的沿所述箭头B方向旋转的两端。

这样，当外部件22沿箭头B方向旋转时，辊25…啮入第1单向离合器21的外部件22与内部件23之间的楔状的空间，从而将外部件22的旋转经由内部件23传递至第1输出轴12，因此，第1输出轴12沿逆时针方向(参照箭头C)旋转。

当输入轴11和第1小齿轮15进一步旋转时，齿圈18a与第1小齿轮15和第2小齿轮17、17啮合的偏心盘18沿逆时针方向(参照箭头A)进行偏心旋转。在从图5(C)经过图5(D)向图5(A)的状态旋转的期间，环部19b通过球轴承20以相对旋转自如的方式支承于偏心盘18的外周的连杆19使被销19c枢轴支承于该连杆19的杆部19a的末端的外部件22沿顺时针方向(参照箭头B')旋转。图5(C)和图5(A)示出了外部件22的沿所述箭头B'方向旋转的两端。

这样，当外部件22沿箭头B′方向旋转时，辊25…一边压缩弹簧24…一边被从外部件22与内部件23之间的楔状的空间推出，由此，外部件22相对于内部件23打滑，从而第1输出轴12不旋转。

如以上那样，当外部件22进行往复旋转时，只有当外部件22的旋转方向为逆时针方向(参照箭头B)时，第1输出轴12才沿逆时针方向(参照箭头C)旋转，因此，第1输出轴12间歇地旋转。

图6是示出在低变速比状态下运转无级变速器T时的作用的图。此时，由于输入轴11的位置与偏心盘18的中心一致，因此偏心盘18相对于输入轴11的偏心量为零。在该状态下，当利用发动机E使输入轴11旋转并以与输入轴11相同的速度使变速致动器14的旋转轴14a旋转时，输入轴11、旋转轴14a、行星架16、第1小齿轮15、2个第2小齿轮17、17以及偏心盘18在成为一体的状态下以输入轴11为中心沿逆时针方向(参照箭头A)进行偏心旋转。但是，由于偏心盘18的偏心量为零，因此连杆19的往复运动的行程也为零，第1输出轴12不旋转。

因此，如果驱动变速致动器14而将行星架16的位置设定在图3的高变速比状态与图4的低变速比状态之间，则能够实现零变速比与预定变速比之间的任意变速比下的运转。

在无级变速器T中，并列设置的4个变速单元U…的偏心盘18…的相位彼此错开90°，因此，4个变速单元U…交替地传递驱动力，即4个第1单向离合器21…中的任意一个必然处于接合状态，由此，能够使第1输出轴12连续旋转。

接下来，对第1动力传递切换机构S1的作用进行说明，所述第1动力传递切换机构S1用于切换驻车档、倒车档、空档以及前进档。

如图8和图9所示，将第1啮合切换机构33的套筒34向左移动，从而将第1输出轴12的输出轴下游部12B、第2输出轴31以及第3输出轴32结合为一体，并将第2啮合切换机构40的套筒41向右移动，从而将行星齿轮机构35的行星架37与壳体42结合，此时，建立了驻车档。

在驻车档中，与差速器壳体47成为一体的第2输出轴31与行星齿轮机构35的齿圈38结合，并且，所述第2输出轴31通过第1啮合切换机构33和第3输出轴32与行星齿轮机构35的太阳齿轮36连接，而且，行星齿轮机构35的行星架37通过第2啮合切换机构40与壳体42结合。其结果是，行星齿轮机构35成为锁定状态，通过差速器D与其连接的驱动轮W、W被约束成不能旋转。

如图8和图10所示，将第1啮合切换机构33的套筒34向右移动，从而将输出轴下游部12B与第3输出轴32结合且与第2输出轴31分离，并且，将第2啮合切换机构40的套筒41向右移动，从而将行星齿轮机构35的行星架37与壳体42结合，此时，建立了倒车档。

在倒车档中，从无级变速器T向第1输出轴12的输出轴下游部12B输出的驱动力以第1啮合切换机构33→第3输出轴32→太阳齿轮36→行星架37→齿圈38这样的路径被传递至差速器壳体47，同时在行星齿轮机构35中被减速后变成逆旋转，由此，能够使车辆后退行驶。

如图8和图11所示，将第1啮合切换机构33的套筒34向右移动，从而将输出轴下游部12B与第3输出轴32结合且与第2输出轴31分离，并且，将第2啮合切换机构40的套筒41向左移动，从而将行星齿轮机构35的行星架37从壳体42分离，此时，建立了空档。

在空档中，由于行星齿轮机构35的行星架37从壳体42分离，齿圈38变得能够自由地旋转，并且第2输出轴31变得能够自由地旋转，因此，差速器壳体47变得能够自由地旋转，从而驱动轮W、W变为不被约束的状态。在该状态下，发动机E的驱动力从无级变速器T以输出轴下游部12B→第1啮合切换机构33→第3输出轴32这样的路径被传递至太阳齿轮36，由于行星架37未被约束，因而行星齿轮机构35进行空转，驱动力不会被传递至差速器D。

如图9和图12所示，将第1啮合切换机构33的套筒34向左移动，从而将输出轴下游部12B、第2输出轴31以及第3输出轴32结合为一体，并将第2啮合切换机构40的套筒41向左移动，从而将行星齿轮机构35的行星架37从壳体42分离，此时，建立了前进档。

在前进档中，由于行星齿轮机构35的齿圈38与太阳齿轮36通过第1啮合切换机构33结合，行星齿轮机构35变成能够一体旋转的状态。其结果是，从无级变速器T向输出轴下游部12B输出的驱动力以第1啮合切换机构33→第2输出轴31这样的路径或第1啮合切换机构33→第3输出轴32→太阳齿轮36→行星架37→齿圈38这样的路径被传递至差速器壳体47，从而能够使车辆前进行驶。

如上所述，由于通过第1单向离合器21…被传递驱动力，本实施方式的无级变速器T的第1输出轴12仅能够向前进行驶方向旋转，但通过在第1输出轴12的下游侧配置具有前进后退切换功能的第1动力传递切换机构S1，不必设置后退行驶用的电动机进行混合动力化，就能够使车辆后退行驶。

并且，除了前进档和倒车档之外，第1动力传递切换机构S1还能够建立驻车档和空档，因此，可以使动力传递装置本身更加小型轻便。

接下来，对第2动力传递切换机构S2的作用进行说明，所述第2动力传递切换机构S2用于切换正常行驶/发动机制动状态、怠速停止状态以及故障状态。

如图10和图12所示，在第1动力传递切换机构S1位于上述驻车档、倒车档、空档以及前进档中的任意一个的正常状态下，第2动力传递切换机构S2的套筒41向左移动，从而连接传递轴13的第1外周花键13a与输出轴下游部12B的第2外周花键12b。因此，在前进档或倒车档下行驶时，发动机E的驱动力不仅从输入轴11经由变速单元U…被传递至输出轴下游部12B，也从输入轴11经由由第1链轮26、环形链28以及第2链轮27构成的辅助动力传递单元29被传递至传递轴13，并从传递轴13的第1外周花键13a被传递至输出轴下游部12B的第2外周花键12b。

但是，变速单元U…的变速比被设定为大于辅助动力传递单元29的变速比，因此，传递轴13的转速(即第2外周花键12b的转速)大于输出轴下游部12B的转速，第2单向离合器45解除接合，从而不进行经由辅助动力传递单元29的动力传递，通过经由变速单元U…的动力传递，车辆前进行驶或后退行驶。

在前进档下前进行驶时，当将车辆转变为减速状态时，如图13所示，由于发动机转速降低，变速单元U…的第1单向离合器21…解除接合，来自驱动轮W、W的驱动力经由差速器D和第1动力传递切换机构S1被传递至输出轴下游部12B。此时，输出轴下游部12B的转速大于通过辅助动力传递机构29与输入轴11连接的传递轴13的转速(即第2外周花键12b的转速)，由于第2单向离合器45接合，输出轴下游部12B的驱动力经由辅助动力传递单元29和输入轴11被反向传递至发动机E，从而能够使发动机制动器工作。

在倒车档下后退行驶时，即使在车辆减速的情况下，由于输出轴下游部12B向与前进档下的前进行驶时相同的方向进行旋转，因此，也同样能够使发动机制动器工作。

在前进档下前进行驶时，当车辆进一步减速时，如图14所示，将第2动力传递切换机构S2的套筒41向右移动，从而将输出轴下游部12B的第2外周花键12b与第3外周花键12c结合。其结果是，利用从驱动轮W、W反向传递的驱动力而旋转的输出轴下游部12B从传递轴13(即从发动机E)分离，因此，可以在减速行驶中怠速停止，从而能够节省燃料消耗量。

在变速单元U…发生故障从而车辆不能行驶的情况下，如图15所示，将第2动力传递切换机构S2的套筒41置于中央位置，从而将传递轴13的第1外周花键13a、输出轴下游部12B的第2外周花键12b与第3外周花键12c结合。其结果是，传递轴13和输出轴下游部12B不通过第2单向离合器45而直接连结，因此，能够将发动机E的驱动力从输入轴11经由辅助动力传递单元29、传递轴13、输出轴下游部12B、第1动力传递切换机构S1和差速器D传递至驱动轮W、W，从而能够使车辆前进行驶或后退行驶至修理车间。

但是，存在发生以下故障的情况：即由于支承输入轴主体部11A的球轴承53(参照图16)或支承连杆19的环部19b的球轴承20(参照图3)的损坏，输入轴主体部11A固着而不能旋转。在发生该故障的情况下，当发动机E与输入轴主体部11A以不能分离的方式连接时，存在由于发动机E熄火而无法运转，因此车辆不能行驶的问题。

但是，根据本实施方式，当输入轴主体部11A固着时，通过对输入侧牙嵌离合器52解除接合，输入轴上游部11B从输入轴主体部11A分离，因此切换为图15所说明的故障状态的模式，由此，能够利用辅助动力传递单元29将发动机E的驱动力从输入轴上游部11B不经由无级变速器T而传递至输出轴下游部12B，从而使车辆避让行驶。

在该避让行驶期间，由于发动机E与驱动轮W、W直接连结，也可以使发动机制动器工作，然而当车辆停止时，存在与驱动轮W、W直接连结的发动机E熄火的问题。但是，根据本实施方式，当车辆停止时，如果将第2动力传递切换机构S2的套筒41向左移动，从而连接传递轴13的第1外周花键13a与输出轴下游部12B的第2外周花键12b，则输入至传递轴13的发动机E的驱动力由于第2单向离合器45打滑而未传递至输出轴下游部12B，即使在车辆停止的状态下，也能够进行怠速运转而不会使发动机E熄火。

另外，当支承输出轴主体部12A的轴承或设于输出轴主体部12A的外周的第1单向离合器21…损坏时，有可能发生输出轴主体部12A固着而不能旋转的故障。在发生该故障的情况下，存在以下问题：由于驱动轮W、W的旋转被反向传递至输出轴主体部12A，因此车辆不能行驶，或者，即使要利用辅助动力传递装置29进行避让行驶，由于其驱动力被反向传递至固着的输出轴主体部12A，因此车辆不能行驶。

但是，根据本实施方式，当输出轴主体部12A固着时，对输入侧牙嵌离合器52解除接合，从而将输入轴上游部11B从输入轴主体部11A分离，并且，对输出侧牙嵌离合器55解除接合，从而将输出轴下游部12B从输出轴主体部12A分离，由此，切换为图15所说明的故障状态的模式，利用辅助动力传递单元29将发动机E的驱动力从输入轴上游部11B不经由无级变速器T而传递至输出轴下游部12B，从而不将驱动力传递至固着的输出轴主体部12A，就能够使车辆避让行驶。

此时，假设输入侧牙嵌离合器52接合，则发动机E的驱动力经由变速单元U…和第1单向离合器21…被传递至固着的输出轴主体部12A，但通过事先对输入侧牙嵌离合器52解除接合，可以解决上述问题。

与输入轴上游部11B发生固着的故障的情况相同，在避让行驶期间，由于发动机E与驱动轮W、W直接连结，因而能够使发动机制动器工作。另外在避让行驶中，当车辆停止时，如果将第2动力传递切换机构S2的套筒41向左移动，则输入至传递轴13的发动机E的驱动力由于第2单向离合器45打滑而未传递至输出轴下游部12B，因此，即使在车辆停止的状态下，也能够进行怠速运转而不会使发动机E熄火。

此外，在发生输入轴主体部11A的固着和输出轴主体部12A的固着以外的故障的情况下，未必需要对输入侧牙嵌离合器52解除接合，但如果对输入侧牙嵌离合器52解除接合从而将输入轴主体部11A从输入轴上游部11B分离，则能够防止无级变速器T的拖滞(引きずり)，从而减少燃料消耗量。

如上所述，根据本实施方式，不必设置使车辆用动力传递装置的轴向尺寸增大的电动机，也能够使车辆前进行驶以及后退行驶，同时，无论在前进行驶时还是在后退行驶时，都能够使发动机制动，并且，车辆在减速行驶中可以怠速停止，或在变速单元U…故障时也能够行驶。另外，车辆用动力传递装置的连接有发动机E的输入轴11侧的轴向尺寸容易增大，但通过在第1输出轴12侧设置传递轴13，可以抑制输入轴11侧的轴向尺寸增大，从而能够在整体上将车辆用动力传递装置的轴向尺寸控制在最小限度。

此外，在输入轴主体部11A与输入轴上游部11B之间配置输入侧牙嵌离合器52，并在输出轴主体部12A与输出轴下游部12B之间配置输出侧牙嵌离合器55，由此，即使输入轴主体部11A或输出轴主体部12A发生固着故障，也能够使车辆避让行驶。此外，输入侧牙嵌离合器52和输出侧牙嵌离合器55采用了轴向尺寸小的牙嵌离合器，由此能够避免车辆用动力传递装置的轴向尺寸增大。并且，由于将阻尼器51配置在发动机E与输入轴上游部11B之间，在避让行驶期间也能够使阻尼器51发挥减振功能，从而确保了乘坐舒适度。

接下来，基于图17对本发明的第2实施方式进行说明。

第2实施方式

第2实施方式是在第1实施方式中将配置在输出轴主体部12A与输出轴下游部12B之间的输出侧牙嵌离合器55替换为第3单向离合器55'而成的。当输出轴主体部12A的转速超过输出轴下游部12B的转速时，第3单向离合器55'接合，当输出轴主体部12A的转速低于输出轴下游部12B的转速时，第3单向离合器55'解除接合。

当输出轴主体部12A固着而使车辆避让行驶时，固着的输出轴主体部12A的转速为零，与此相对，输出轴下游部12B在从辅助动力传递单元29传递来的驱动力或从驱动轮W、W反向传递来的驱动力下，以规定转速进行旋转，因此，第3单向离合器55'自动解除接合，从而能够防止驱动力向输出轴主体部12A传递。在正常时，由于驱动力从输出轴主体部12A被传递至输出轴下游部12B，因此，第3单向离合器55'自动接合，不会给车辆的行驶带来障碍。

如上所述，根据本实施方式，通过将输出侧牙嵌离合器55替换为第3单向离合器55'，当输出轴主体部12A固着时，无需进行特别的控制，就能够使第3单向离合器55'自动解除接合，从而使车辆避让行驶。

接下来，基于图18～图20对本发明的第3实施方式进行说明。

第3实施方式

第3实施方式具有替代第1实施方式的输出侧牙嵌离合器55的输出侧干式多片离合器55"。输出侧干式多片离合器55"具有：离合器外座圈61，其固定在输出轴主体部12A上；离合器内座圈62，其固定在输出轴下游部12B上；多个摩擦接合构件63…，它们配置在离合器外座圈61与离合器内座圈62之间；以及螺线管64，其使摩擦接合构件63…彼此紧贴从而使输出侧干式多片离合器55"接合。

在设于输入轴上游部11B上的阻尼器51的外周，设有能够与未图示的启动电动机的俯冲式小齿轮接合的齿圈51a。阻尼器51与输出侧干式多片离合器55"在轴向上重叠，阻尼器51收纳于第1壳体65内，输出侧干式多片离合器55"收纳于与第1壳体65连续的第2壳体66。

第1壳体65上形成有面向齿圈51a的外周的吸入口67，第2壳体66上形成有面向输出侧干式多片离合器55"的外周的排出口68，在第1壳体65与第2壳体66之间形成有连通孔69。吸入口67、阻尼器51、连通孔69、输出侧干式多片离合器55"以及排出口68从车体前方向车体后方依次配置。第2壳体66具有覆盖排出口68的下方和前方的壁部66a。

因此，在无级变速器T运转时，即使输出侧干式多片离合器55"发热，由于阻尼器51的外周的齿圈51a与输入轴11一同旋转，外部空气从吸入口67被吸入第1壳体65的内部，该外部空气从连通孔69流入第2壳体66的内部，将输出侧干式多片离合器55"冷却后从第2壳体66的排出口68被排出。这样，由于利用已有的阻尼器51产生冷却风，因此，不需要特别的冷却风扇等，削减了零件个数和成本。

尤其，吸入口67相对于输入轴11配置于输出轴12的相反侧(前侧)，排出口68相对于输出轴12配置于输入轴11的相反侧(后侧)，因此，将吸入口67、阻尼器51、输出侧干式多片离合器55"以及排出口68进行了串行配置，从而能够利用车辆的行驶风，使阻尼器51产生的冷却风高效地作用于输出侧干式多片离合器55"。

另外，阻尼器51与输出侧干式多片离合器55"在轴向上重叠，因此，能够在最小限度的压力损失下将阻尼器51产生的冷却风高效地供应至输出侧干式多片离合器55"。并且，第2壳体66通过壁部66a覆盖排出口68的下方和前方，因此，可以防止车轮扬起的水或泥从排出口68侵入第2壳体66内。

以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明能够在不脱离其要点的范围内进行各种设计变更。

例如，变速单元U…的数量不限定于实施方式中的4个。

此外，本发明的离合器不限定为实施方式的牙嵌离合器55、单向离合器55'、输出侧干式多片离合器55"，可以采用任意形式的离合器。

另外，本发明的旋转部件并不限定于实施方式的阻尼器51的齿圈51a，也可以是齿轮或离合器等任意的旋转部件。

Claims (7)

1.一种车辆用动力传递装置，其中，向输出轴(12)传递与驱动源(E)连接的输入轴(11)的旋转的多个变速单元(U)并列设置在所述输入轴(11)和所述输出轴(12)之间，

所述变速单元(U)分别具有：

输入侧支点(18)，其距离所述输入轴(11)的轴线的偏心量是可变的，并与该输入轴(11)一同旋转；

第1单向离合器(21)，其连接于所述输出轴(12)；

输出侧支点(19c)，其设于所述第1单向离合器(21)的输入部件(22)上；

连杆(19)，其两端连接于所述输入侧支点(18)和所述输出侧支点(19c)，并进行往复运动；以及

变速致动器(14)，其变更所述输入侧支点(18)的偏心量，

所述车辆用动力传递装置的特征在于，

所述输出轴(12)由与所述变速单元(U)连接的输出轴主体部(12A)和比所述输出轴主体部(12A)靠近动力传递方向下游侧的输出轴下游部(12B)构成，

通过辅助动力传递单元(29)能够使所述驱动源(E)与所述输出轴下游部(12B)相互联动并连结，所述辅助动力传递单元(29)由设于所述输入轴(11)上的输入旋转部件(26)、设于所述输出轴下游部(12B)上的输出旋转部件(27)、以及连接该输入旋转部件(26)和输出旋转部件(27)的动力传递部件(28)构成，所述驱动源(E)的驱动力能够从所述输入轴(11)经由所述辅助动力传递单元(29)而传递至所述输出轴下游部(12B)，

在所述输出轴主体部(12A)和所述输出轴下游部(12B)之间配置了离合器(55、55'、55")，

在所述输出旋转部件(27)与所述输出轴下游部(12B)之间，配置了第2单向离合器(45)和选择切换单元(S2)，当所述输出轴下游部(12B)的转速超过所述输出旋转部件(27)的转速时，所述第2单向离合器(45)接合，当所述输出轴下游部(12B)的转速低于所述输出旋转部件(27)的转速时，所述第2单向离合器(45)解除接合，所述选择切换单元(S2)使所述输出旋转部件(27)相对于所述输出轴下游部(12B)结合或解除结合。

2.根据权利要求1所述的车辆用动力传递装置，其特征在于，

所述离合器(55')是如下的单向离合器：在所述输出轴主体部(12A)的转速超过所述输出轴下游部(12B)的转速时接合，并且在所述输出轴主体部(12A)的转速低于所述输出轴下游部(12B)的转速时解除接合。

3.根据权利要求1所述的车辆用动力传递装置，其特征在于，

所述车辆用动力传递装置具有：旋转部件(51)，其配置于所述驱动源(E)和所述输入轴(11)之间；第1壳体(65)，其覆盖所述旋转部件(51)；第2壳体(66)，其覆盖所述离合器(55")；吸入口(67)，其以与所述旋转部件(51)的外周对置的方式形成于所述第1壳体(65)；连通口(69)，其使所述第1壳体(65)的内部与所述第2壳体(66)的内部连通；以及排出口(68)，其形成于所述第2壳体(66)。

4.根据权利要求3所述的车辆用动力传递装置，其特征在于，

所述吸入口(67)相对于所述输入轴(11)配置于所述输出轴(12)的相反侧，所述排出口(68)相对于所述输出轴(12)配置于所述输入轴(11)的相反侧。

5.根据权利要求4所述的车辆用动力传递装置，其特征在于，

所述吸入口(67)朝向车体前方开口，所述排出口(68)朝向车体后方开口。

6.根据权利要求5所述的车辆用动力传递装置，其特征在于，

所述第2壳体(66)覆盖所述排出口(68)的下方和前方。

7.根据权利要求3至权利要求6中的任意一项所述的车辆用动力传递装置，其特征在于，

所述旋转部件(51)和所述离合器(55")在轴向上重叠。