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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrzeugleistungsübertragungsvorrichtung, die mit einem stufenlosen Kurbelgetriebemechanismus ausgestattet ist.
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Hintergrundtechnik
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Eine Fahrzeugleistungsübertragungsvorrichtung, die mehrere Kurbelgetriebeeinheiten umfasst, die die Drehung einer Eingangswelle, die mit einem Verbrennungsmotor verbunden ist, in eine Hin- und Herbewegung einer Verbindungsstange umwandeln und die Hin- und Herbewegung der Verbindungsstange mittels einer Freilaufkupplung zurück in die Drehung einer Ausgangswelle umwandeln, ist aus dem nachstehenden Patentdokument 1 bekannt.
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Dokumente der verwandten Technik
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Patentdokumente
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- Patentdokument 1: Japanische Patentveröffentlichung Nr. 2005-502543
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Zusammenfassung der Erfindung
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Probleme, die durch die Erfindung gelöst werden sollen
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Da die Fahrzeugleistungsübertragungsvorrichtung, die in dem vorstehenden Patentdokument 1 beschrieben ist, ein Lager zum Halten der Eingangswelle auf einem Getriebegehäuse, ein Lager zum Halten einer Endseite der Verbindungsstange jeder Getriebeeinheit auf der Eingangswelle und ein Lager zum Halten der anderen Endseite der Verbindungsstange jeder Getriebeeinheit auf der Ausgangswelle umfasst, besteht eine Möglichkeit, dass sie Eingangswelle unfähig wird, sich zu drehen, wenn nur eines einer derartig großen Anzahl von Lagern nicht funktioniert. Da überdies die Kurbelgetriebeeinheit einen Zustand erreichen kann, in dem das Übersetzungsverhältnis unendlich ist (einen Zustand, in dem keine Leistungsübertragung ausgeführt wird), ist keine Startkupplung zwischen dem Verbrennungsmotor und der Getriebeeinheit bereitgestellt, und aufgrund dessen gibt es das Problem, dass der Verbrennungsmotor blockiert und das Fahrzeug unfähig wird zu fahren, wenn keine Startkupplung zwischen dem Verbrennungsmotor und der Getriebeeinheit bereitgestellt wird.
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Die vorliegende Erfindung wurde angesichts der vorstehenden Gegebenheiten gemacht, und es ist eine ihrer Aufgaben, zu ermöglichen, dass ein Fahrzeug den minimal notwendigen Weg fährt, selbst wenn eine Eingangswelle in der Fahrzeugleistungsübertragungsvorrichtung, die mit einer Kurbelgetriebeeinheit ausgestattet ist, klemmt.
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Mittel zum Lösen der Probleme
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Um die vorstehende Aufgabe zu lösen, wird gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Fahrzeugleistungsübertragungsvorrichtung bereitgestellt, die aufweist: mehrere Getriebeeinheiten zum Übertragen der Drehung einer Eingangswelle, die mit einer Antriebsquelle verbunden ist, auf eine Ausgangswelle, wobei die Getriebeeinheiten nebeneinander zwischen der Eingangswelle und der Ausgangswelle angeordnet sind, wobei die Getriebeeinheiten jeweils einen eingangsseitigen Drehpunkt mit einer variablen Exzentrizitätsgröße von einer Achse der Eingangswelle haben, der sich zusammen mit der Eingangswelle dreht, eine erste Freilaufkupplung, die mit der Ausgangswelle verbunden ist, einen ausgangsseitigen Drehpunkt, der auf einem Eingangselement der ersten Freilaufkupplung bereitgestellt ist, eine Verbindungsstange, deren entgegengesetzte Enden mit dem eingangsseitigen Drehpunkt und dem ausgangsseitigen Drehpunkt verbunden sind und die sich hin und her bewegt, und einen Schaltaktuator, der die Exzentrizitätsgröße des eingangsseitigen Drehpunkts ändert, wobei die Eingangswelle einen Eingangswellenhauptkörperabschnitt, der mit der Getriebeeinheit verbunden ist, und einen von der Eingangswelle laufaufwärtigen Abschnitt, der in der Kraftübertragungsrichtung weiter auf einer laufaufwärtigen Seite als der Eingangswellenhauptkörperabschnitt angeordnet ist, aufweist, wobei die Ausgangswelle einen Ausgangswellenhauptkörperabschnitt, der mit der Getriebeeinheit verbunden ist, und einen von der Ausgangswelle laufabwärtigen Abschnitt aufweist, der in einer Leistungsübertragungsrichtung weiter auf einer laufabwärtigen Seite als der Ausgangswellenhauptkörperabschnitt angeordnet ist, wobei ein Eigangsdrehelement, das auf dem von der Eingangswelle laufaufwärtigen Abschnitt bereitgestellt ist, und ein Ausgangsdrehelement, das auf dem von der Ausgangswelle laufabwärtigen Abschnitt bereitgestellt ist, durch ein Leistungsübertragungselement verbunden sind, und wobei eine Kupplung zwischen dem Eingangswellenhauptkörperabschnitt und dem von der Eingangswelle laufaufwärtigen Abschnitt angeordnet ist.
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Ferner sind gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung neben dem ersten Aspekt eine zweite Freilaufkupplung und eine Auswahlumschalteinrichtung zwischen dem Ausgangsdrehelement und dem von der Ausgangswelle laufabwärtigen Abschnitt angeordnet, wobei die zweite Freilaufkupplung in Eingriff gebracht wird, wenn eine Drehzahl des von der Ausgangswelle laufabwärtigen Abschnitts eine Drehzahl des Ausgangsdrehelements übersteigt, und gelöst wird, wenn die Drehzahl des von der Ausgangswelle laufabwärtigen Abschnitts kleiner als die Drehzahl des Ausgangsdrehelements ist, und die Auswahlumschalteinrichtung das Ausgangsdrehelement mit dem von der Ausgangswelle laufabwärtigen Abschnitt verbindet oder das Ausgangsdrehelement von ihm trennt.
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Außerdem ist gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung neben dem ersten oder zweiten Aspekt ein Dämpfer zwischen der Antriebsquelle und dem von der Eingangswelle laufaufwärtigen Abschnitt angeordnet.
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Überdies ist die Kupplung gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung neben jedem der ersten bis dritten Aspekte eine Klauenkupplung.
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Eine erste Ausgangswelle 12 einer Ausführungsform entspricht der Ausgangswelle der vorliegenden Erfindung, eine exzentrische Scheibe 18 der Ausführungsform entspricht dem eingangsseitigen Drehpunkt der vorliegenden Erfindung, ein Stift 19c der Ausführungsform entspricht dem ausgangsseitigen Drehpunkt der vorliegenden Erfindung, ein äußeres Element 22 der Ausführungsform entspricht dem Eingangselement der vorliegenden Erfindung, ein erstes Kettenrad 26 der Ausführungsform entspricht dem Eingangsdrehelement der vorliegenden Erfindung, ein zweites Kettenrad 27 der Ausführungsform entspricht dem Ausgangsdrehelement der vorliegenden Erfindung, eine Endloskette 28 der Ausführungsform entspricht dem Leistungsübertragungselement der vorliegenden Erfindung, eine Klauenkupplung 52 der Ausführungsform entspricht der Kupplung der vorliegenden Erfindung, ein Verbrennungsmotor E der Ausführungsform entspricht der Antriebsquelle der vorliegenden Erfindung, und ein zweiter Leistungsübertragungsumschaltmechanismus S2 der Ausführungsform entspricht dem Auswahlumschaltmechanismus der vorliegenden Erfindung.
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Ergebnisse der Erfindung
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Wenn gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung die Eingangswelle mit Hilfe der Antriebsquelle gedreht wird, dreht sich der eingangsseitige Drehpunkt exzentrisch, wenn die Verbindungsstange, die ein Ende mit dem eingangsseitigen Drehpunkt verbunden hat, sich hin und her bewegt, der ausgangsseitige Drehpunkt, der mit dem anderen Ende der Verbindungsstange verbunden ist, sich hin und her bewegt, und die Ausgangswelle sich somit über die erste Freilaufkupplung intermittierend dreht; die Drehzahl der Eingangswelle wird mit einem Übersetzungsverhältnis geändert, das der Exzentrizitätsgröße des eingangsseitigen Drehpunkts entspricht, und wird auf die Ausgangswelle übertragen.
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Die Eingangswelle umfasst den Eingangswellenhauptkörperabschnitt, der mit der Getriebeeinheit verbunden ist und den von der Eingangswelle laufaufwärtigen Abschnitt, der in der Kraftübertragungsrichtung weiter auf einer laufaufwärtigen Seite als der Eingangswellenhauptkörperabschnitt angeordnet ist; die Ausgangswelle umfasst den Ausgangswellenhauptkörperabschnitt, der mit der Getriebeeinheit verbunden ist, und einen von der Ausgangswelle laufabwärtigen Abschnitt, der in einer Leistungsübertragungsrichtung auf der weiter laufabwärtigen Seite als der Ausgangswellenhauptkörperabschnitt ist. Da das Eingangsdrehelement, das auf dem von der Eingangswelle laufaufwärtigen Abschnitt bereitgestellt ist, und das Ausgangsdrehelement, das auf dem von der Ausgangswelle laufabwärtigen Abschnitt bereitgestellt ist, mit Hilfe des Leistungsübertragungselements verbunden sind, und die Kupplung zwischen dem Eingangswellenhauptkörperabschnitt und dem von der Eingangswelle laufaufwärtigen Abschnitt angeordnet ist, wird die Kupplung gelöst, um den von der Eingangswelle laufaufwärtigen Abschnitt von dem Eingangswellenhauptkörperabschnitt zu trennen, wenn der Eingangswellenhauptkörperabschnitt klemmt und nicht drehbar wird, und die Antriebskraft der Antriebsquelle wird über den von der Eingangswelle laufaufwärtigen Abschnitt, das Eingangsdrehelement, das Leistungsübertragungselement und das Ausgangsdrehelement auf den von der Ausgangswelle laufabwärtigen Abschnitt übertragen, wodurch ermöglicht wird, dass das Fahrzeug mit Hilfe der Antriebskraft der Antriebsquelle zu einer Reparaturwerkstatt Zuflucht nimmt.
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Da außerdem gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung die zweite Freilaufkupplung und die Auswahlumschalteinrichtung zwischen dem Ausgangsdrehelement und dem von der Ausgangswelle laufabwärtigen Abschnitt angeordnet sind, wobei die zweite Freilaufkupplung in Eingriff gebracht wird, wenn die Drehzahl des von der Ausgangswelle laufabwärtigen Abschnitts die Drehzahl des Ausgangsdrehelements übersteigt, und gelöst ist, wenn die Drehzahl des von der Ausgangswelle laufabwärtigen Abschnitts kleiner als die Drehzahl des Ausgangsdrehelements ist, und die Auswahlumschalteinrichtung das Ausgangsdrehelement mit dem von der Ausgangswelle laufabwärtigen Abschnitt verbindet oder davon trennt, kann in einer normalen Situation, in der die Auswahlumschalteinrichtung das Ausgangsdrehelement von dem von der Ausgangswelle laufabwärtigen Abschnitt trennt, die Antriebskraft von dem angetriebenen Rad aufgrund der Verlangsamung des Fahrzeugs über den von der Ausgangswelle laufabwärtigen Abschnitt, die zweite Freilaufkupplung, das Ausgangsdrehelement, das Leistungsübertragungselement, das Eingangsdrehelement und den von der Eingangswelle laufabwärtigen Abschnitt zurück an die Antriebsquelle übertragen werden, wodurch problemlos eine Bremskraft aufgrund des Motorbremsens, etc. erzeugt wird. Wenn überdies der Eingangswellenhauptkörperabschnitt klemmt, wenn das Ausgangsdrehelement durch die Auswahlumschalteinrichtung mit dem von der Ausgangswelle laufabwärtigen Abschnitt verbunden wird, ist das Fahrzeug in der Lage, mit Hilfe der Antriebskraft der Antriebsquelle Zuflucht zu nehmen, und wenn das Fahrzeug stoppt, rutscht die zweite Freilaufkupplung durch Trennen des Ausgangsdrehelements von dem von der Ausgangswelle laufabwärtigen Abschnitt durch die Auswahlumschalteinrichtung, und das Fahren kann fortgesetzt werden, ohne die Antriebsquelle zu stoppen.
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Da außerdem gemäß dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung der Dämpfer zwischen der Antriebsquelle und dem von der Eingangswelle laufaufwärtigen Abschnitt angeordnet ist, kann die Wirkung des Dämpfers gezeigt werden, wenn in einem Zustand, in dem der Eingangswellenhauptkörperabschnitt klemmt, Zuflucht genommen wird, wobei auf diese Weise ein guter Fahrkomfort sichergestellt wird.
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Da überdies gemäß dem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Klauenkupplung mit einer kleinen axialen Abmessung als eine Kupplung verwendet wird, ist es möglich, jegliche Zunahme in der axialen Abmessung der Fahrzeugleistungsübertragungsvorrichtung zu minimieren.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist ein Skelettdiagramm einer Fahrzeugleistungsübertragungsvorrichtung (erste Ausführungsform).
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2 ist ein detailliertes Diagramm des Teils 2 in 1 (erste Ausführungsform).
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3 ist eine Schnittansicht (TOP-Zustand) entlang der Linie 3-3 in 2 (erste Ausführungsform).
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4 ist eine Schnittansicht (LOW-Zustand) entlang der Linie 3-3 in 2 (erste Ausführungsform).
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5 ist ein Diagramm zur Erklärung des Betriebs in dem TOP-Zustand (erste Ausführungsform).
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6 ist ein Diagramm zur Erklärung des Betriebs in dem LOW-Zustand (erste Ausführungsform).
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7 ist ein detailliertes Diagramm des Teils 7 in 1 (erste Ausführungsform).
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8 ist eine Eingreiftabelle der ersten und zweiten Eingriffsumschaltmechanismen (erste Ausführungsform).
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9 ist ein Drehmomentflussdiagramm in einem Parkbereich (erste Ausführungsform).
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10 ist ein Drehmomentflussdiagramm in einem Rückwärtsfahrbereich (erste Ausführungsform).
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11 ist ein Drehmomentflussdiagramm in einem Neutralbereich (erste Ausführungsform).
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12 ist ein Drehmomentflussdiagramm in einem Vorwärtsfahrbereich (normaler Fahrzustand) (erste Ausführungsform).
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13 ist ein Drehmomentflussdiagramm in einem Vorwärtsfahrbereich (Motorbremszustand) (erste Ausführungsform).
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14 ist ein Drehmomentflussdiagramm in einem Vorwärtsfahrbereich (Leerlaufstoppzustand) (erste Ausführungsform).
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15 ist ein Drehmomentflussdiagramm in einem Vorwärtsfahrbereich (Fehlerzustand) (erste Ausführungsform).
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16 ist eine detaillierte Ansicht des Teils 16 in 1 (erste Ausführungsform).
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Bezugszeichenliste
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- 11
- Eingangswelle
- 11A
- Eingangswellenhauptkörperabschnitt
- 11B
- von der Eingangswelle laufaufwärtiger Abschnitt
- 12
- erste Ausgangswelle (Ausgangswelle)
- 12A
- Ausgangswellenhauptkörperabschnitt
- 12B
- von der Ausgangswelle laufabwärtiger Abschnitt
- 14
- Schaltaktuator
- 18
- exzentrische Scheibe (eingangsseitiger Drehpunkt)
- 19
- Verbindungsstange
- 19c
- Stift (ausgangsseitiger Drehpunkt)
- 21
- erste Freilaufkupplung
- 22
- äußeres Element (Eingangselement)
- 26
- erstes Kettenrad (Eingangsdrehelement)
- 27
- zweites Kettenrad (Ausgangsdrehelement)
- 28
- Endloskette (Leistungsübertragungselement)
- 45
- zweite Freilaufkupplung
- 51
- Dämpfer
- 52
- Klauenkupplung
- E
- Verbrennungsmotor (Antriebsquelle)
- S2
- zweiter Leistungsübertragungsumschaltmechanismus (Auswahlumschalteinrichtung)
- U
- Getriebeeinheit
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Arten zum Ausführen der Erfindung
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Eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachstehend unter Bezug auf 1 bis 16 erklärt.
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Erste Ausführungsform
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Wie in 1 gezeigt, umfasst eine Fahrzeugleistungsübertragungsvorrichtung zum Übertragen der Antriebskraft eines Verbrennungsmotors E auf angetriebene Räder W und W über linke und rechte Achsen 10 und 10 ein stufenloses Getriebe T, einen ersten Leistungsübertragungsumschaltmechanismus S1, einen zweiten Leistungsübertragungsumschaltmechanismus S2 und ein Differentialgetriebe D. Der erste Leistungsübertragungsumschaltmechanismus S1 kann zwischen einem Parkbereich, einem Rückwärtsfahrbereich, einem Neutralbereich und einem Vorwärtsfahrbereich umschalten. Der zweite Leistungsübertragungsumschaltmechanismus S2 kann zwischen einem normalen Fahr-/Motorbremszustand, einem Leerlaufstoppzustand und einem Fehlerzustand umschalten.
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Die Struktur der Fahrzeugleistungsübertragungsvorrichtung wird nun unter Bezug auf 1 bis 7 erklärt.
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Wie in 1 gezeigt, ist eine Eingangswelle 11 aus einem Eingangswellenhauptkörperabschnitt 11A und einem von der Eingangswelle laufaufwärtigen Abschnitt 11B in der Antriebskraftübertragungsrichtung weiter auf der laufaufwärtigen Seite (Seite des Verbrennungsmotors E) als der Eingangswellenhauptkörperabschnitt 11A ausgebildet, wobei der Eingangswellenhauptkörperabschnitt 11A mit dem stufenlosen Getriebe T verbunden ist, und der von der Eingangswelle laufaufwärtige Abschnitt 11B mit dem Verbrennungsmotor E verbunden ist. Ein Dämpfer 51 ist zwischen dem von der Eingangswelle laufaufwärtigen Abschnitt 11B und dem Verbrennungsmotor E bereitgestellt, und eine Klauenkupplung 52 ist zwischen dem Eingangswellenhauptkörperabschnitt 11A und dem von der Eingangswelle laufaufwärtigen Abschnitt 11B bereitgestellt. Die Klauenkupplung 52 wird in einem Eingreifzustand gehalten, wenn die Situation normal ist, aber der Eingriff wird gelöst, wenn der Eingangswellenhauptkörperabschnitt 11A klemmt, was später beschrieben wird, wobei auf diese Weise der Eingangswellenhauptkörperabschnitt 11A von dem von der Eingangswelle laufaufwärtigen Abschnitt 11B getrennt wird.
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Außerdem ist eine Ausgangswelle 12 aus einem Ausgangswellenhauptkörperabschnitt 12A und einem von der Ausgangswelle laufabwärtigen Abschnitt 12B in der Kraftübertragungsrichtung weiter auf der laufabwärtigen Seite (Seite der angetriebenen Räder W und W) als der Ausgangswellenhauptkörperabschnitt 12A ausgebildet, wobei der Ausgangswellenhauptkörperabschnitt 12A mit dem stufenlosen Getriebe T verbunden ist und der von der Ausgangswelle laufabwärtige Abschnitt 12B mit dem zweiten Leistungsübertragungsumschaltmechanismus S2 verbunden ist. Der Ausgangswellenhauptkörperabschnitt 12A und der von der Ausgangswelle laufabwärtige Abschnitt 12B sind immer vereint.
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Wie in 16 gezeigt, wird das rechte Ende des Eingangswellenhauptkörperabschnitts 11A über ein Kugellager 53 auf einem Getriebegehäuse, das nicht dargestellt ist, gehalten, und der Außenumfang an dem linken Ende des von der Eingangswelle laufaufwärtigen Abschnitts 11B ist an dem rechten Ende des Eingangswellenhauptkörperabschnitts 11A relativ drehbar in den Innenumfang eingepasst. Der Innenumfang der Klauenkupplung 52 ist auf dem Außenumfang des Eingangswellenhauptkörperabschnitts 11A und dem Außenumfang des von der Eingangswelle laufaufwärtigen Abschnitts 11B keilverzahnt, und wenn die Klauenkupplung 52 mit Hilfe einer Gabel 54 nach links bewegt wird, wird die Keilwelle der Klauenkupplung 52 von der Keilwelle des von der Eingangswelle laufaufwärtigen Abschnitts 11B gelöst, wobei auf diese Weise der Eingangswellenhauptkörperabschnitt 11A von dem von der Eingangswelle laufaufwärtigen Abschnitt 11B getrennt wird.
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Wie in 2 und 3 gezeigt, hat das stufenlose Getriebe T der vorliegenden Ausführungsform mehrere (in der Ausführungsform vier) Getriebeeinheiten U mit der gleichen Struktur, die einander in der Axialrichtung überlagert sind; diese Getriebeeinheiten U umfassen eine gemeinsame Eingangswelle 11 und eine gemeinsame erste Ausgangswelle 12, die parallel zueinander angeordnet sind, und die Drehzahl der Drehung der Eingangswelle 11 wird verringert oder erhöht und auf die erste Ausgangswelle 12 übertragen.
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Die Struktur einer Getriebeeinheit U wird nachstehend als repräsentativ dafür erklärt. Die Eingangswelle 11, die mit dem Verbrennungsmotor E verbunden ist und sich dreht, erstreckt sich relativ drehbar durch das Innere einer hohlen Drehwelle 14a eines Schaltaktuators 14, wie etwa eines Elektromotors. Ein Rotor 14b des Schaltaktuators 14 ist an der Drehwelle 14a fixiert und ein Stator 14c ist an einem Gehäuse fixiert. Die Drehwelle 14a des Schaltaktuators 14 kann sich mit der gleichen Geschwindigkeit wie der der Eingangswelle 11 drehen und kann sich mit einer anderen Geschwindigkeit relativ zu der Eingangswelle 11 drehen.
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Ein erstes Ritzel 15 ist an der Eingangswelle 11 fixiert, die sich durch die sich drehende Welle 14a des Schaltaktuators 14 erstreckt, und ein kurbelförmiger Träger 16 ist mit der sich drehenden Welle 14a des Schaltaktuators 14 verbunden, um das erste Ritzel 15 zu überspannen. Zwei zweite Ritzel 17 und 17 mit dem gleichen Durchmesser wie dem des ersten Ritzels 15 werden jeweils über Ritzelstifte 16a und 16a an Positionen, die zusammenwirkend mit dem ersten Ritzel 15 ein gleichseitiges Dreieck bilden, gehalten, und ein Zahnkranz 18a, der exzentrisch in dem Inneren einer kreisförmigen plattenförmigen exzentrischen Scheibe 18 ausgebildet ist, ist in Eingriff mit dem ersten Ritzel 15 und den zweiten Ritzeln 17 und 17. Ein Ringabschnitt 19b, der an einem Ende eines Stangenabschnitts 19a einer Verbindungsstange 19 bereitgestellt ist, ist über ein Kugellager 20 relativ drehbar auf eine Außenumfangsfläche der exzentrischen Scheibe 18 montiert.
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Eine erste Freilaufkupplung 21, die auf dem Außenumfang der ersten Ausgangswelle 12 bereitgestellt ist, umfasst ein ringförmiges Außenelement 22, das über einen Stift 19c schwenkbar auf dem Stangenabschnitt 19a der Verbindungsstange 19 gehalten wird, ein inneres Element 23, das in dem Inneren des äußeren Elements 22 angeordnet ist und an der ersten Ausgangswelle 12 fixiert ist, und Rollen 25, die in einem keilförmigen Raum, der zwischen einer Bogenfläche auf dem Innenumfang des äußeren Elements 22 und einer flachen Ebene auf dem Außenumfang des inneren Elements 23 ausgebildet ist, angeordnet sind und mit Hilfe von Federn 24 gedrückt werden.
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Wie aus 2 deutlich ist, nutzen die vier Getriebeeinheiten U den kurbelförmigen Träger 16 gemeinsam, aber die Phase jeder exzentrischen Scheibe 18, die über die zweiten Ritzel 17 und 17 auf dem Träger 16 gehalten wird, unterscheidet sich für jede Getriebeeinheit U um 90°. Zum Beispiel ist in 2 die exzentrische Scheibe 18 der Getriebeeinheit U an dem linken Ende relativ zu der Eingangswelle 11 in der Zeichnung nach oben verschoben, die exzentrische Scheibe 18 der dritten Getriebeeinheit U von links ist relativ zu der Eingangswelle 11 in der Zeichnung nach unten verschoben, und die exzentrischen Scheiben 18 und 18 der zweiten und vierten Getriebeeinheiten U und U von links sind in der Mitte in der Vertikalrichtung positioniert.
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Wie aus 1 deutlich ist, umfasst das stufenlose Getriebe T einen Hilfsleistungsübertragungsweg, der eine Antriebskraft über einen Weg übertragen kann, der getrennt von dem durch die sechs Getriebeeinheiten U ist. Das heißt, ein erstes Kettenrad 26, das auf dem von der Eingangswelle laufaufwärtigen Abschnitt 11B auf der laufaufwärtigen Seite (Seite des Verbrennungsmotors E) der Eingangswelle 12 bereitgestellt ist, und ein zweites Kettenrad 27, das auf der Getriebewelle 13 relativ drehbar um den Außenumfang des von der Ausgangswelle laufabwärtigen Abschnitts 12B auf der laufabwärtigen Seite (Seite des Differentialgetriebes D) der ersten Ausgangswelle 13 montiert ist, sind durch eine Endloskette 28 verbunden; das erste Kettenrad 26, das zweite Kettenrad 27 und die Endloskette 28 bilden die Hilfsleistungsübertragungseinrichtung 29.
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Wie aus 7 deutlich ist, umfasst der erste Leistungsübertragungsumschaltmechanismus S1 neben der rohrförmigen ersten Ausgangswelle 12, die relativ drehbar auf den Außenumfang der Achse 10 montiert ist, eine rohrförmige zweite Ausgangswelle 31, die relativ drehbar auf den Außenumfang der Achse 10 montiert ist, und eine rohrförmige dritte Ausgangswelle 32, die relativ drehbar auf den Außenumfang der zweiten Ausgangwelle 31 montiert ist. Eine vierte Außenumfangskeilwelle 12a ist auf dem rechten Ende des von der Ausgangswelle laufabwärtigen Abschnitts 12B der ersten Ausgangswelle 12 ausgebildet, eine fünfte Außenumfangskeilwelle 31a ist auf dem linken Ende der zweiten Ausgangswelle 31 ausgebildet, und eine sechste Außenumfangskeilwelle 32a ist auf dem linken Ende der dritten Ausgangswelle 32 ausgebildet.
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Die vierte Außenumfangskeilwelle 12a, die fünfte Außenumfangskeilwelle 31a und die sechste Außenumfangskeilwelle 32a bilden einen ersten Eingriffsumschaltmechanismus 33, der eine Klauenkupplung ist, und sind in der Axialrichtung ausgerichtet, wobei die Außendurchmesser der fünften Außenumfangskeilwelle 31a und der sechsten Außenumfangskeilwelle 32a zueinander gleich, aber kleiner als der Außendurchmesser der vierten Außenumfangskeilwelle 12a sind. Eine Muffe 34 des ersten Eingriffsumschaltmechanismus 33 umfasst eine zweite Innenumfangskeilwelle 34a mit einem großen Außendurchmesser und eine dritte Innenumfangskeilwelle 34b mit einem kleinen Außendurchmesser; die zweite Innenumfangskeilwelle 34a ist immer mit der vierten Außenumfangskeilwelle 12a in Eingriff, die dritte Innenumfangskeilwelle 34b ist immer mit der sechsten Außenumfangskeilwelle 32a in Eingriff, und die dritte Innenumfangskeilwelle 34b ist mit der fünften Außenumfangskeilwelle 31a nur in Eingriff, wenn sie, wie in 7 nach links bewegt wird. Das heißt, wenn die Muffe 34 von einer Gabel 34c von dem in 7 gezeigten nach links bewegten Zustand nach rechts bewegt wird, wird der Eingriff zwischen der dritten Innenumfangskeilwelle 34b und der fünften Außenumfangskeilwelle 31a gelöst.
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Ein Planetengetriebemechanismus 35 umfasst ein Sonnenrad 36 als ein erstes Element, einen Träger 37 als ein drittes Element, einen Zahnkranz 38 als ein zweites Element und mehrere Ritzel 39, die auf dem Träger 37 relativ drehbar gehalten werden, wobei die Ritzel 39 mit dem Sonnenrad 36 und dem Zahnkranz 38 in Eingriff sind. Das Sonnenrad 36 ist mit dem rechten Ende der dritten Ausgangswelle 32 verbunden, und der Zahnkranz 38 ist mit dem rechten Ende der zweiten Ausgangswelle 31 verbunden.
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Eine erste Innenumfangskeilwelle 41a, die auf einer Muffe 41 eines zweiten Eingriffsumschaltmechanismus 40, der eine Klauenkupplung ist, ausgebildet ist, ist in Eingriff mit einer Außenumfangskeilwelle 37a, die auf einem Außenumfangsteil des Trägers 37 ausgebildet ist, und einer Außenumfangskeilwelle 42a, die auf einem Gehäuse 42 ausgebildet ist. Wenn daher die Muffe 41 von einer Gabel 41b nach links in die in 7 gezeigte Position bewegt wird, wird der Träger 37 von dem Gehäuse 42 gelöst, und wenn die Muffe 41 von der Gabel 41b aus der in 8 gezeigten Position nach rechts bewegt wird, wird der Träger 37 mit dem Gehäuse 42 verbunden.
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Der zweite Leistungsübertragungsumschaltmechanismus S2 ist zwischen der Getriebewelle 13 und dem von der Ausgangswelle laufabwärtigen Abschnitt 12B bereitgestellt und umfasst eine erste Außenumfangskeilwelle 13a, die auf der Getriebewelle 13 bereitgestellt ist, eine zweite Außenumfangskeilwelle 12b und eine dritte Außenumfangskeilwelle 12c, die auf dem von der Ausgangswelle laufabwärtigen Abschnitt 12B bereitgestellt sind, eine Muffe 43, die mit einer Innenumfangskeilwelle 43a versehen ist, eine Gabel 43b zum Antreiben der Muffe 43 und eine zweite Freilaufkupplung 45, die zwischen dem von der Ausgangswelle laufabwärtigen Abschnitt 12B und der zweiten Außenumfangskeilwelle 12b angeordnet ist.
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Die Muffe 43 kann eine linke Position einnehmen, in der die erste Außenumfangskeilwelle 13a und die zweite Außenumfangskeilwelle 12b verbunden sind, eine mittlere Position, in der die erste Außenumfangskeilwelle 13a, die zweite Außenumfangskeilwelle 12b und die dritte Außenumfangskeilwelle 12c verbunden sind, und eine rechte Position, in der die zweite Außenumfangskeilwelle 12b und die dritte Außenumfangskeilwelle 12c verbunden sind. Außerdem ist die zweite Freilaufkupplung 45, die zwischen dem von der Ausgangswelle laufabwärtigen Abschnitt 12B und der zweiten Außenumfangskeilwelle 12b angeordnet ist, in Eingriff, wenn die Drehzahl des von der Ausgangswelle laufabwärtigen Abschnitts 12B die Drehzahl der Getriebewelle 13 übersteigt.
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Ein Differentialgehäuse 47, das eine Außenschale des Differentialgetriebes D bildet, ist mit dem rechten Ende der zweiten Ausgangswelle 31 verbunden. Das Differentialgetriebe D umfasst ein Paar von Ritzeln 49 und 49, die drehbar auf einer an dem Differentialgehäuse 47 fixierten Ritzelwelle 48 gehalten werden, und Seitenzahnräder 50 und 50, die fest auf Endteilen der Achsen 10 und 10 bereitgestellt sind und mit den Ritzeln 49 und 49 in Eingriff sind.
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Der Betrieb der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit der vorstehenden Anordnung wird nun erklärt.
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Zuerst wird der Betrieb einer Getriebeeinheit U des stufenlosen Getriebes T erklärt. Wenn die Drehwelle 14a des Schaltaktuators 14 relativ zu der Eingangswelle 11 gedreht wird, dreht sich der Träger 16 um eine Achse L1 der Eingangswelle 11. In diesem Verfahren dreht sich eine Mitte O des Trägers 16, das heißt, die Mitte des gleichseitigen Dreiecks, das durch das erste Ritzel 15 und die zwei zweiten Ritzel 17 und 17 gebildet wird, um die Achse L1 der Eingangswelle 11.
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3 und 5 zeigen einen Zustand, in dem die Mitte O des Trägers 16 in Bezug auf das erste Ritzel 15 (das heißt, die Eingangswelle 11) auf der Seite entgegengesetzt zu der ersten Ausgangswelle 12 vorhanden ist; hier wird die Exzentrizitätsgröße der exzentrischen Scheibe 18 relativ zu der Eingangswelle 11 ein Maximum und die Übersetzung des stufenlosen Getriebes T erreicht einen TOP-Zustand. 4 und 6 zeigen einen Zustand, in dem die Mitte O des Trägers 16 in Bezug auf das erste Ritzel 15 (das heißt, die Eingangswelle 11) auf der gleichen Seite vorhanden ist wie die erste Ausgangswelle 12; hier wird die Exzentrizitätsgröße der exzentrischen Scheibe 18 relativ zu der Eingangswelle 11 ein Minimum und die Übersetzung des stufenlosen Getriebes T erreicht einen LOW-Zustand.
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Wenn sie in dem in 5 gezeigten TOP-Zustand ist, wird die Eingangswelle 11 von dem Verbrennungsmotor E gedreht und die Drehwelle 14a des Schaltaktuators 14 wird mit der gleichen Drehzahl wie der der Eingangswelle 11 gedreht; in einem Zustand, in dem die Eingangswelle 11, die Drehwelle 14a, der Träger 16, das erste Ritzel 15, die zwei zweiten Ritzel 17 und 17 und die exzentrische Scheibe 18 integriert sind, drehen sie sich mit der Eingangswelle 11 als die Mitte exzentrisch im Gegenuhrzeigersinn (siehe Pfeil A). Während der Drehung von 5(A) zu 5(B) und dann in den Zustand von 5(C) dreht die Verbindungsstange 19, die den Ringabschnitt 19b über das Kugellager 20 relativ drehbar auf dem Außenumfang der exzentrischen Scheibe 18 gehalten hat, das äußere Element 22, das an dem äußersten Ende des Stangenabschnitts 19a mit Hilfe des Stifts 19c drehbar gehalten wird, im Gegenuhrzeigersinn (siehe Pfeil B). 5(A) und 5(C) bezeichnen entgegengesetzte Enden der Drehung in der Richtung des Pfeils B des äußeren Elements 22.
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Wenn das äußere Element 22 sich auf diese Weise in der Richtung des Pfeils B dreht, greifen die Rollen 25 in den keilförmigen Raum zwischen dem äußeren Element 22 und dem inneren Element 23 der ersten Freilaufkupplung 21 ein, die Drehung des äußeren Elements 22 wird über das innere Element 23 auf die erste Ausgangswelle 12 übertragen, und die erste Ausgangswelle 12 dreht sich daher im Gegenuhrzeigersinn (siehe Pfeil C).
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Wenn die Eingangswelle 11 und das erste Ritzel 15 sich weiter drehen, dreht sich die exzentrische Scheibe 18 mit dem Zahnkranz 18a, der mit dem ersten Ritzel 15 und den zweiten Ritzeln 17 und 17 in Eingriff ist, exzentrisch im Gegenuhrzeigersinn (siehe Pfeil A). Während der Drehung von 5(C) zu 5(D) und dann zu dem Zustand von 5(A) dreht die Verbindungsstange 19 mit dem Ringabschnitt 19b, der über das Kugellager 20 auf dem Außenumfang der exzentrischen Scheibe 18 relativ drehbar gehalten wird, das äußere Element 22, welches mit Hilfe des Stifts 19c schwenkbar an dem äußersten Rand des Stangenabschnitts 19a gehalten wird, im Uhrzeigersinn (siehe Pfeil B'). 5(C) und 5(A) bezeichnen entgegengesetzte Enden der Drehung des äußeren Elements 22 in der Richtung des Pfeils B'.
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Wenn das äußere Element 22 sich auf diese Weise in die Richtung des Pfeils B' dreht, werden die Rollen 25 aus dem keilförmigen Raum zwischen dem äußeren Element 22 und dem inneren Element 23 herausgeschoben, während die Federn 24 zusammengedrückt werden, das äußere Element 22 gegen das innere Element 23 rutscht und die erste Ausgangswelle 12 sich nicht dreht.
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Wenn, wie hier bereits beschrieben, sich das äußere Element 22 hin und her dreht, dreht sich die erste Ausgangswelle 12 intermittierend, da die erste Ausgangswelle 12 sich nur im Gegenuhrzeigersinn (siehe Pfeil C) dreht, wenn die Drehrichtung des äußeren Elements 22 gegen den Uhrzeigersinn (siehe Pfeil B) ist.
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6 zeigt den Betrieb, wenn das stufenlose Getriebe T in dem LOW-Zustand betrieben wird. Da in diesem Verfahren die Position der Eingangswelle 11 mit der Mitte der exzentrischen Scheibe 18 zusammenfällt, wird die Exzentrizitätsgröße der exzentrischen Scheibe 18 relativ zu der Eingangswelle 11 null. Wenn die Eingangswelle 11 in diesem Zustand von dem Verbrennungsmotor E gedreht wird und die Drehwelle 14a des Schaltaktuators 14 mit der gleichen Drehzahl wie der der Eingangswelle 11 gedreht wird, drehen sich in einem Zustand, in dem die Eingangswelle 11, die Drehwelle 14a, der Träger 16, das erste Ritzel 15, die zwei zweiten Ritzel 17 und 17 und die exzentrische Scheibe 18 integriert sind, diese mit der Eingangswelle 11 als Mitte exzentrisch im Gegenuhrzeigersinn (siehe Pfeil A). Da jedoch die Exzentrizitätsgröße der exzentrischen Scheibe 18 null ist, wird der Hub der Hin- und Herbewegung der Verbindungsstange 19 ebenfalls null und die erste Ausgangswelle 12 dreht sich nicht.
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Daher ermöglicht das Festlegen der Position des Trägers 16 zwischen dem TOP-Zustand von 3 und dem LOW-Zustand von 4 durch Antreiben des Schaltaktuators 14, dass jede Übersetzung zwischen einer Übersetzung von null und einer vorgegebenen Übersetzung ausgeführt werden kann.
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Da in Bezug auf das stufenlose Getriebe T die Phasen der exzentrischen Scheiben 18 der vier Getriebeeinheiten U, die nebeneinander angeordnet sind, um 90° gegeneinander verschoben sind, ermöglicht das Übertragen der Antriebskraft der Reihe nach von den vier Getriebeeinheiten U, das heißt, das Versetzen wenigstens einer der vier ersten Freilaufkupplungen 21 in einen Eingreifzustand zu jeder Zeit, dass die erste Ausgangswelle 12 kontinuierlich gedreht wird.
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Der Betrieb des ersten Leistungsübertragungsumschaltmechanismus S1, der zwischen dem Parkbereich, dem Rückwärtsfahrbereich, dem Neutralbereich und dem Vorwärtsfahrbereich umschaltet, wird nun erklärt.
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Wenn, wie in 8 und 9 gezeigt, die Muffe 34 des ersten Eingriffsumschaltmechanismus 33 nach links bewegt wird, um somit den von der Ausgangswelle laufabwärtigen Abschnitt 12B der ersten Ausgangswelle 12, die zweite Ausgangswelle 31 und die dritte Ausgangswelle 32 als eine Einheit zu verbinden, und die Muffe 41 des zweiten Eingriffsumschaltmechanismus 40 nach rechts bewegt wird, um auf diese Weise den Träger 37 des Planetengetriebemechanismus 35 mit dem Gehäuse 42 zu verbinden, wird der Parkbereich eingerichtet.
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In dem Parkbereich wird die zweite Ausgangswelle 31, die integral mit dem Differentialgehäuse 47 ist, mit dem Zahnkranz 38 des Planetengetriebemechanismus 35 verbunden, die zweite Ausgangswelle 31 wird über den ersten Eingriffsumschaltmechanismus 33 und die dritte Ausgangswelle 32 mit dem Sonnenrad 36 des Planetengetriebemechanismus 35 verbunden, und außerdem wird der Träger 37 des Planetengetriebemechanismus 35 über den zweiten Eingriffsumschaltmechanismus 40 mit dem Gehäuse 42 verbunden. Als ein Ergebnis erreicht der Planetengetriebemechanismus 35 einen gesperrten Zustand, und die angetriebenen Räder W und W, die über das Differentialgetriebe D damit verbunden sind, werden nicht drehbar festgehalten.
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Wenn, wie in 8 und 10 gezeigt, die Muffe 34 des ersten Eingriffsumschaltmechanismus 33 nach rechts bewegt wird, um auf diese Weise den von der Ausgangswelle laufabwärtigen Abschnitt 12B und die dritte Ausgangswelle 32 zu verbinden und die zweite Ausgangswelle 31 zu lösen, und die Muffe 41 des zweiten Eingriffsumschaltmechanismus 40 nach rechts bewegt wird, um auf diese Weise den Träger 37 des Planetengetriebemechanismus 35 mit dem Gehäuse 42 zu verbinden, wird der Rückwärtsfahrbereich eingerichtet.
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In dem Rückwärtsfahrbereich wird die Antriebskraft, die von dem stufenlosen Getriebe T an den von der Ausgangswelle laufabwärtigen Abschnitt 12B der ersten Ausgangswelle 12 ausgegeben wird, über den folgenden Weg auf das Differentialgehäuse 47 übertragen: erster Eingriffsumschaltmechanismus 33 → dritte Ausgangswelle 32 → Sonnenrad 36 → Träger 37 → Zahnkranz 38, und gleichzeitig wird die Drehzahl verringert und die Drehung in dem Planetengetriebemechanismus 35 umgekehrt, womit ermöglicht wird, dass das Fahrzeug rückwärts fährt.
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Wenn, wie in 8 und 11 gezeigt, die Muffe 34 des ersten Eingriffsumschaltmechanismus 33 nach rechts bewegt wird, um auf diese Weise den von der Ausgangswelle laufabwärtigen Abschnitt 12B und die dritte Ausgangswelle 32 zu verbinden und die zweite Ausgangswelle 31 zu lösen, und die Muffe 41 des zweiten Eingriffsumschaltmechanismus 40 nach links bewegt wird, um auf diese Weise den Träger 37 des Planetengetriebemechanismus 35 von dem Gehäuse 42 zu lösen, wird der Neutralbereich eingerichtet.
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Da in dem Neutralbereich der Träger 37 des Planetengetriebemechanismus 35 von dem Gehäuse 42 gelöst ist, kann der Zahnkranz 38 sich frei drehen, und da die zweite Ausgangswelle 31 sich frei drehen kann, kann sich das Differentialgehäuse 47 frei drehen, wodurch die angetriebenen Räder W und W einen nicht festgehaltenen Zustand erreichen. In diesem Zustand wird die Antriebskraft des Verbrennungsmotors E von dem stufenlosen Getriebe T über den folgenden Weg auf das Sonnenrad 36 übertragen: von der Ausgangswelle laufabwärtiger Abschnitt 12B → erster Eingriffsumschaltmechanismus 33 → dritte Ausgangswelle 32, aber da der Träger 37 nicht festgehalten wird, läuft der Planetengetriebemechanismus 35 leer und die Antriebskraft wird nicht auf das Differentialgetriebe D übertragen.
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Wenn, wie in 9 und 12 gezeigt, die Muffe 34 des ersten Eingriffsumschaltmechanismus 33 nach links bewegt wird, um auf diese Weise den von der Ausgangswelle laufabwärtigen Abschnitt 12B, die zweite Ausgangswelle 31 und die dritte Ausgangswelle 32 integral zu verbinden, und die Muffe 41 des zweiten Eingriffsumschaltmechanismus 40 nach links bewegt wird, um auf diese Weise den Träger 37 des Planetengetriebemechanismus 35 von dem Gehäuse 42 zu lösen, wird der Vorwärtsfahrbereich eingerichtet.
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Da in dem Vorwärtsfahrbereich der Zahnkranz 38 und das Sonnenrad 36 des Planetengetriebemechanismus 35 mit Hilfe des ersten Eingriffsumschaltmechanismus 33 miteinander verbunden werden, erreicht der Planetengetriebemechanismus 35 einen Zustand, in dem er sich als eine Einheit drehen kann. Als ein Ergebnis wird die Antriebskraft, die von dem stufenlosen Getriebe T an den von der Ausgangswelle laufabwärtigen Abschnitt 12B ausgegeben wird, über den folgenden Weg auf das Differentialgehäuse 47 übertragen: erster Eingriffsumschaltmechanismus 33 → zweite Ausgangswelle 31 oder über den folgenden Weg: erster Eingriffsumschaltmechanismus 33 → dritte Ausgangswelle 32 → Sonnenrad 36 → Träger 37 → Zahnkranz 38, wodurch das Fahrzeug dazu gebracht wird, vorwärts zu fahren.
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Da, wie hier bereits beschrieben, die Antriebskraft über die ersten Freilaufkupplungen 21 übertragen wird, kann sich die erste Ausgangswelle 12 des stufenlosen Getriebes T der vorliegenden Ausführungsform nur in die Richtung des Vorwärtsfahrens drehen, aber das Anordnen des ersten Leistungsübertragungsumschaltmechanismus S1 mit einer Vorwärts-/Rückwärtsumschaltfunktion auf der laufabwärtigen Seite der ersten Ausgangswelle 12 ermöglicht, dass das Fahrzeug dazu gebracht wird, ohne Hybridisierung, in der ein Elektromotor für das Rückwärtsfahren bereitgestellt ist, rückwärts zu fahren.
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Da überdies der erste Leistungsübertragungsumschaltmechanismus S1 neben dem Vorwärtsfahrbereich und dem Rückwärtsfahrbereich den Parkbereich und den Neutralbereich einrichten kann, ist es möglich, die Größe der Leistungsübertragungsvorrichtung selbst weiter zu verkleinern und ihr Gewicht zu verringern.
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Der Betrieb des zweiten Leistungsübertragungsumschaltmechanismus S2 zum Umschalten zwischen einem normalen Fahr-/Motorbremszustand, einem Leerlaufstoppzustand und einem Fehlerzustand wird nun erklärt.
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Wie in 10 und 12 gezeigt, bewegt sich die Muffe 41 des zweiten Leistungsübertragungsumschaltmechanismus S2 in einem normalen Zustand, in dem der erste Leistungsübertragungsumschaltmechanismus S1 in dem Parkbereich, dem Rückwärtsfahrbereich, dem Neutralbereich oder dem Vorwärtsfahrbereich ist, die vorstehend beschrieben sind, nach links, womit eine Verbindung zwischen der ersten Außenumfangskeilwelle 13a der Getriebewelle 13 und der zweiten Außenumfangskeilwelle 12b des von der Ausgangswelle laufabwärtigen Abschnitts 12B bereitgestellt wird. Wenn daher das Fahrzeug in dem Vorwärtsfahrbereich oder dem Rückwärtsfahrbereich fährt, wird die Antriebskraft des Verbrennungsmotors E nicht nur über die Getriebeeinheiten U von der Eingangswelle 11 auf den von der Ausgangswelle laufabwärtigen Abschnitt 12B übertragen, sondern wird auch über die Hilfsleistungsübertragungseinrichtung 29, die aus dem ersten Kettenrad 26, der Endloskette 28 und dem zweiten Kettenrad 27 gebildet wird, von der Eingangswelle 11 auf die Getriebewelle 13 übertragen und wird von der ersten Außenumfangskeilwelle 13a der Getriebewelle 13 auf die zweite Außenumfangskeilwelle 12b des von der Ausgangswelle laufabwärtigen Abschnitts 12B übertragen.
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Da jedoch das Übersetzungsverhältnis der Getriebeeinheiten U derart festgelegt ist, dass es größer als das Übersetzungsverhältnis der Hilfsleistungsübertragungseinrichtung 29 ist, wird die Drehzahl der Getriebewelle 13 (das heißt, die Drehzahl der zweiten Außenumfangskeilwelle 12b) größer als die Drehzahl des von der Ausgangswelle laufabwärtigen Abschnitts 12B, die zweite Freilaufkupplung 45 wird gelöst, die Leistungsübertragung über die Hilfsleistungsübertragungseinrichtung 29 wird nicht ausgeführt, und das Fahrzeug wird dazu gebracht, mit Hilfe der Leistungsübertragung über die Getriebeeinheiten U vorwärts oder rückwärts zu fahren.
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Wenn das Fahrzeug auf einen Verlangsamungszustand geschaltet wird, während es in dem Vorwärtsfahrbereich vorwärts fährt, nimmt, wie in 13 gezeigt, die Verbrennungsmotordrehzahl ab und die ersten Freilaufkupplungen 21 der Getriebeeinheiten U werden gelöst, und die Antriebskraft von den angetriebenen Rädern W und W wird über das Differentialgetriebe D und den ersten Leistungsübertragungsumschaltmechanismus S1 auf den von der Ausgangswelle laufabwärtigen Abschnitt 12B übertragen. In diesem Verfahren wird die Drehzahl des von der Ausgangswelle laufabwärtigen Abschnitts 12B größer als die Drehzahl der Getriebewelle 13, die über den Hilfsleistungsübertragungsmechanismus 29 mit der Eingangswelle 11 verbunden ist (das heißt, die Drehzahl der zweiten Außenumfangskeilwelle 12b), die zweite Freilaufkupplung 45 wird in Eingriff gebracht, und die Antriebskraft des von der Ausgangswelle laufabwärtigen Abschnitts 12B wird dadurch über die Hilfsleistungsübertragungseinrichtung 29 und die Eingangswelle 11 zurück auf den Verbrennungsmotor E übertragen, wodurch das Motorbremsen herbeigeführt wird.
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Selbst wenn das Fahrzeug sich verlangsamt, während es in dem Rückwärtsfahrbereich rückwärts fährt, kann das Motorbremsen auf die gleiche Weise herbeigeführt werden, da der von der Ausgangswelle laufabwärtige Abschnitt 12B sich in die gleiche Richtung wie bei dem Vorwärtsfahren in dem Vorwärtsfahrbereich dreht.
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Wenn das Fahrzeug sich weiter verlangsamt, während es in dem Vorwärtsfahrbereich fährt, werden, wie in 14 gezeigt, die zweite Außenumfangskeilwelle 12b und die dritte Außenumfangskeilwelle 12c des von der Ausgangswelle laufabwärtigen Abschnitts 12B verbunden, indem die Muffe 41 des zweiten Leistungsübertragungsumschaltmechanismus S2 nach rechts bewegt wird. Als ein Ergebnis wird die erste Ausgangswelle 12, die mit Hilfe der Antriebskraft gedreht wird, die von den angetriebenen Rädern W und W zurück übertragen wird, von der Getriebewelle 13 (das heißt, von dem Verbrennungsmotor E) getrennt, der Leerlaufstopp während des Verlangsamens wird daher aktiviert und der Kraftstoffverbrauch kann verringert werden.
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Wenn es einen Fehler der Getriebeeinheiten U gibt und das Fahrzeug nicht in der Lage ist zu fahren, wird, wie in 15 gezeigt, die Muffe 41 des zweiten Leistungsübertragungsumschaltmechanismus S2 in die mittlere Position gebracht, und die erste Außenumfangskeilwelle 13a der Getriebewelle 13 und die zweite Außenumfangskeilwelle 12b und die dritte Außenumfangskeilwelle 12c des von der Ausgangswelle laufabwärtigen Abschnitts 12B werden verbunden. Als ein Ergebnis werden die Getriebewelle 13 und der von der Ausgangswelle laufabwärtige Abschnitt 12B direkt verbunden, ohne durch die zweite Freilaufkupplung 45 zu gehen, die Antriebskraft des Verbrennungsmotors E wird daher von der Eingangswelle 11 über die Hilfsleistungsübertragungseinrichtung 29, die Getriebewelle 13, den von der Ausgangswelle laufabwärtigen Abschnitt 12B, den ersten Leistungsübertragungsumschaltmechanismus S1 und das Differentialgetriebe D auf die angetriebenen Zahnräder W und W übertragen, und das Fahrzeug kann dazu gebracht werden, vorwärts oder rückwärts zu einer Reparaturwerkstatt zu fahren.
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Manchmal gibt es eine Fehlfunktion, in der der Eingangswellenhauptkörperabschnitt 11A aufgrund des Bruchs des Kugellagers 53 (siehe 16), das den Eingangswellenhauptkörperabschnitt 11A hält, oder des Kugellagers 20 (siehe 3), das den Ringabschnitt 19b der Verbindungsstange 19 hält, nicht drehbar klemmt. Wenn eine derartige Fehlfunktion auftritt, wenn der Verbrennungsmotor E und der Eingangswellenhauptkörperabschnitt 11A untrennbar miteinander verbunden sind, wird der Verbrennungsmotor E blockieren und nicht fähig sein, sich zu drehen, und es besteht das Problem, dass das Fahrzeug nicht fähig ist zu fahren.
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Da jedoch gemäß der vorliegenden Ausführungsform, wenn der Eingangswellenhauptkörperabschnitt 11A klemmt, der Eingriff der Klauenkupplung 52 gelöst wird, um auf diese Weise den Eingangswellenhauptkörperabschnitt 11A von dem von der von der Eingangswelle laufaufwärtigen Abschnitt 11B zu lösen, kann aufgrund des Schaltens auf eine Fehlerzustandsbetriebsart, die unter Bezug auf 15 erklärt wird, die Antriebskraft des Verbrennungsmotors E mit Hilfe der Hilfsleistungsübertragungseinrichtung 29 von dem von der Eingangswelle laufaufwärtigen Abschnitt 11B auf den von der Ausgangswelle laufabwärtigen Abschnitt 12B übertragen werden, ohne durch das stufenlose Getriebe T zu gehen, wobei auf diese Weise ermöglicht wird, dass das Fahrzeug Zuflucht nimmt.
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Während des Zuflucht-Nehmens werden der Verbrennungsmotor E und die angetriebenen Räder W und W direkt gekoppelt, und es ist daher möglich, das Motorbremsen zu aktivieren, aber es besteht das Problem, dass der Verbrennungsmotor E, der direkt mit den angetriebenen Rädern W und W gekoppelt ist, blockiert, wenn das Fahrzeug stoppt. Wenn das Fahrzeug stoppt, wird jedoch gemäß der vorliegenden Ausführungsform, wenn die Muffe 41 des zweiten Leistungsübertragungsumschaltmechanismus S2 nach links bewegt wird, um die erste Außenumfangskeilwelle 13a der Getriebewelle 13 und die zweite Außenumfangskeilwelle 12b des von der Ausgangswelle laufabwärtigen Abschnitts 12B zu verbinden, die Antriebskraft des Verbrennungsmotors E, die in die Getriebewelle 13 eingespeist wird, aufgrund des Rutschens der zweiten Freilaufkupplung 45 nicht auf den von der Ausgangswelle laufabwärtigen Abschnitt 12B übertragen, und selbst in einem Zustand, in dem das Fahrzeug gestoppt ist, ist das Leerlaufen möglich, ohne dass der Verbrennungsmotor E blockiert.
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Da bei einer anderen Fehlfunktion als dem Festklemmen des Eingangswellenhauptkörperabschnitts 11A der Eingangswellenhauptkörperabschnitt 11A sich drehen kann, ist es nicht immer notwendig, die Klauenkupplung 52 zu lösen, aber wenn die Klauenkupplung 52 gelöst wird, um den Eingangswellenhauptkörperabschnitt 11A von dem von der Eingangswelle laufaufwärtigen Abschnitt 11B zu trennen, wird es möglich, zu verhindern, dass das stufenlose Getriebe T mitgeschleppt wird, womit Kraftstoffverbrauch gespart wird.
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Wie hier bereits beschrieben, wird das Motorbremsen gemäß der vorliegenden Ausführungsform, sowohl beim Vorwärtsfahren als auch beim Rückwärtsfahren ermöglicht, während das Fahrzeug in die Lage versetzt wird, ohne Verwendung eines Elektromotors vorwärts und rückwärts zu fahren, was die axiale Abmessung der Fahrzeugleistungsübertragungsvorrichtung vergrößern würde, und überdies werden der Leerlaufstopp, während das Fahrzeug sich verlangsamt, und das Fahren, wenn es einen Fehler der Getriebeeinheiten U gibt, ermöglicht. Außerdem neigt die Fahrzeugleistungsübertragungsvorrichtung dazu, die axiale Abmessung auf der Seite der Eingangswelle 11, mit der der Verbrennungsmotor E verbunden ist, zu vergrößern, aber die Bereitstellung der Getriebewelle 13 auf der Seite der ersten Ausgangswelle 12 ermöglicht, dass jegliche Vergrößerung in der axialen Abmessung auf der Seite der Eingangswelle 11 unterdrückt wird, womit die axiale Gesamtabmessung der Fahrzeugleistungsübertragungsvorrichtung minimiert wird.
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Aufgrund der Klauenkupplung 52, die zwischen dem Eingangswellenhauptkörperabschnitt 11A und dem von der Eingangswelle laufaufwärtigen Abschnitt 11B angeordnet ist, kann das Fahrzeug außerdem Zuflucht nehmen, selbst wenn der Eingangswellenhauptkörperabschnitt 11A klemmt und nicht funktioniert. Da überdies die Klauenkupplung 52, die in der Axialrichtung klein ist, verwendet wird, ist es möglich, jede Zunahme in der Abmessung in der Axialrichtung der Fahrzeugleistungsübertragungsvorrichtung zu vermeiden. Da außerdem der Dämpfer 51 zwischen dem Verbrennungsmotor E und dem von der Eingangswelle laufaufwärtigen Abschnitt 11B angeordnet ist, wird die Dämpfungsfunktion des Dämpfers 51 selbst beim Zuflucht-Nehmen gezeigt, wobei auf diese Weise ein guter Fahrkomfort sichergestellt wird.
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Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird vorstehend erklärt, aber die vorliegende Erfindung kann auf eine Vielfalt an Arten modifiziert werden, solange die Modifikationen nicht von ihrem Geist und Schutzbereich abweichen.
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Zum Beispiel ist die Anzahl von Getriebeeinheiten U nicht wie in der Ausführungsform auf vier beschränkt.
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Außerdem ist die Kupplung der vorliegenden Erfindung nicht auf die Klauenkupplung 52 der Ausführungsform beschränkt, und jede Art von Kupplung kann verwendet werden.
