JP2002098215A - 動力伝達装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 走行中に副変速機構の切り換えを可能にす
る。 【解決手段】 トランスミッション装置と、その後段に
配置された動力分配装置と、原動機２０１と動力分配装
置との間に配置された副変速機構と、その上流で駆動力
を遮断するクラッチ機構２０３と、副変速機構の切り換
えを事前に検知する検知手段２６９と、検知手段２６９
が切り換えを検知すると、この切り換えに先立ってクラ
ッチ機構２０３に駆動力を遮断させるコントローラ２５
５とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、トランスミッショ
ン装置と動力分配装置と副変速機構とを備えた動力伝達
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】特開平８−２１５０３号公報に図７のよ
うなトロイダル式無段変速機３０１（トランスミッショ
ン装置）が記載されており、特開平８−２６８０９８号
公報に図８のような動力分配装置４０１が記載されてい
る。

【０００３】トロイダル式無段変速機３０１は２輪駆動
車に用いられているもので、トルクコンバータ３０３、
前後切り換え機構３０５、無段変速部３０７，３０９、
出力部３１１などから構成されている。

【０００４】エンジンの駆動力はトルクコンバータ３０
３から前後切り換え機構３０５に伝達される。前後切り
換え機構３０５は、プラネタリーギヤ機構と多板クラッ
チなどから構成されており、伝達された駆動力の回転方
向を車両の前進と後進に応じて切り換え、無段変速部３
０７，３０９に伝達する。

【０００５】無段変速部３０７は、一対の入力ディスク
３１３と出力ディスク３１５、摩擦ローラ３１７、入力
軸３１９と出力軸３２１などから構成されており、無段
変速部３０９は、一対の入力ディスク３２３と出力ディ
スク３２５、摩擦ローラ３２７、無段変速部３０７と共
用の入力軸３１９と出力軸３２１などから構成されてい
る。

【０００６】入力軸３１９は前後切り換え機構３０５側
に連結されており、出力軸３２１は入力軸３１９の外周
に配置されている。

【０００７】入力ディスク３１３と出力ディスク３１
５、入力ディスク３２３と出力ディスク３２５は、それ
ぞれの摩擦面のプロフィールが対向して円を形成するよ
うに互いに向き合って配置されており、各入力ディスク
３１３，３２３は入力軸３１９に固定され、各出力ディ
スク３１５，３２５は出力軸３２１に固定されている。

【０００８】また、摩擦ローラ３１７，３２７は、入力
ディスク３１３と出力ディスク３１５の各摩擦面、入力
ディスク３２３と出力ディスク３２５の各摩擦面にそれ
ぞれ押圧されており、前後切り換え機構３０５から入力
軸３１９に伝達された駆動力は、各摩擦面に発生する摩
擦力によって入力ディスク３１３，３２３から摩擦ロー
ラ３１７，３２７を介して出力ディスク３１５，３２５
に伝達され出力軸３２１を回転させる。

【０００９】このとき、摩擦ローラ３１７，３２７を揺
動操作して傾斜角を変えると各ディスクとの接触円径が
変わり、例えば、摩擦ローラ３１７，３２７を入力ディ
スク３１３，３２３との接触円径が大きくなり、出力デ
ィスク３１５，３２５との接触円径が小さくなる方向に
傾斜させれば出力軸３２１の回転は増速され、反対方向
に傾斜させれば減速される。

【００１０】出力部３１１は、ギヤ組３２９，３３１、
副軸３３３、アイドラ（図示されていない）、出力軸３
３５などから構成されている。

【００１１】ギヤ組３２９は上記の出力軸３２１と副軸
３３３とを連結している。また、ギヤ組３３１は副軸３
３３上のギヤ３３７、出力軸３３５上のギヤ３３９、こ
れらのギヤ３３７，３３９を連結する上記のアイドラに
よって構成され、副軸３３３と出力軸３３５とを連結し
ている。

【００１２】出力軸３３５はトルクコンバータ３０３、
前後切り換え機構３０５、無段変速部３０７，３０９と
同軸配置されており、副軸３３３はこれらと平行に配置
されている。

【００１３】無段変速部３０７，３０９から出力軸３２
１に出力された駆動力は、ギヤ組３２９から副軸３３
３、ギヤ組３３１、出力軸３３５を介して車輪側に送ら
れる。

【００１４】また、図８の動力分配装置４０１は、例え
ば、上記のトロイダル式無段変速機３０１のようなトラ
ンスミッション装置の後段に組み付けられて４輪駆動車
用の動力伝達装置を構成する。

【００１５】この動力分配装置４０１は、トランスミッ
ション装置の出力軸に連結された入力軸４０３、主軸４
０５、前輪側動力伝達系の一部を構成するチェーン伝動
機構４０７、Ｈｉｇｈ−Ｌｏｗ切換機構（以下、Ｈｉ−
Ｌｏ切換機構）４０９、その後段に配置されて前輪側の
動力伝達系を断続し２輪駆動状態と４輪駆動状態との切
り換えを行うコーンクラッチ４１１及び噛み合いクラッ
チ４１３（２−４切換機構）、Ｈｉ−Ｌｏ切換機構４０
９とコーンクラッチ４１１と噛み合いクラッチ４１３を
操作する操作機構４１５、前輪側動力伝達系に伝達する
駆動力の大きさを制御する多板クラッチ４１７とそのア
クチュエータ４１９などから構成されている。

【００１６】入力軸４０３と主軸４０５は同軸配置され
ており、主軸４０５は後輪のプロペラシャフト側に連結
されている。また、コーンクラッチ４１１と噛み合いク
ラッチ４１３と多板クラッチ４１７は、それぞれＨｉ−
Ｌｏ切換機構４０９と前輪側動力伝達系の間で並列に配
置されている。

【００１７】チェーン伝動機構４０７は駆動側と被駆動
側の各スプロケット４２１，４２３とこれらを連結する
チェーン４２５からなり、駆動側のスプロケット４２１
は主軸４０５上に回転自在に配置され、被駆動側のスプ
ロケット４２３は前輪のプロペラシャフト側に連結され
ている。

【００１８】Ｈｉ−Ｌｏ切換機構４０９は、プラネタリ
ーギヤ組４２７と、切り換え操作用のシフトスリーブ４
２９などから構成されている。

【００１９】プラネタリーギヤ組４２７は、インターナ
ルギヤ４３１、プラネタリーギヤのシャフトを支持する
プラネタリーキャリヤ４３３、サンギヤ４３５などから
構成されている。インターナルギヤ４３１はトランスフ
ァーケース４３７側に連結されており、プラネタリーキ
ャリヤ４３３は回転自在な状態で配置され、サンギヤ４
３５は入力軸４０３に形成されている。

【００２０】サンギヤ４３５とシフトスリーブ４２９と
キャリヤ４３３には、それぞれ噛み合い歯４３９，４４
１，４４３が形成されている。シフトスリーブ４２９は
操作機構４１５によって軸方向に移動操作され、その噛
み合い歯４４１がサンギヤ４３５の歯４３９とだけ噛み
合うＨｉポジションと、図８のようにいずれの歯４３
９，４４３とも噛み合わないニュートラルポジション
と、キャリヤ４３３の歯４４３とだけ噛み合うＬｏｗポ
ジションに移動する。

【００２１】エンジンからトランスミッション装置を介
して入力軸４０３に入力する駆動力は、シフトスリーブ
４２９をＨｉポジションにシフトすると、プラネタリー
ギヤ組４２７をバイパスし、シフトスリーブ４２９を介
して高速(等速)で主軸４０５に伝達される。また、シフ
トスリーブ４２９をＬｏｗポジションにシフトすると、
入力軸４０３の回転はサンギヤ４３５とプラネタリーギ
ヤとプラネタリーキャリヤ４３３とを介して減速され、
低速でシフトスリーブ４２９から主軸４０５に伝達され
る。

【００２２】主軸４０５の回転はプロペラシャフトなど
の後輪側動力伝達系を介してリヤデフに伝達され、左右
の後輪に配分される。

【００２３】また、シフトスリーブ４２９をニュートラ
ルポジションにシフトすると、Ｈｉ−Ｌｏ切換機構４０
９以降の動力伝達系がエンジンから切り離される。

【００２４】このようなＨｉ−Ｌｏ切換機構４０９の切
り換え操作は、各噛み合い歯４３９，４４１，４４３に
掛かる駆動負荷（トルク）を軽減し、切り換えを円滑に
行うために、車両を停止させて行われる。

【００２５】コーンクラッチ４１１は、チェーン伝動機
構４０７の駆動側スプロケット４２１とクラッチ部材４
４５との間に形成されており、このクラッチ部材４４５
は出力軸４０５に軸方向移動自在に連結されている。

【００２６】また、噛み合いクラッチ４１３は、クラッ
チ部材４４５に軸方向移動自在に連結されたクラッチカ
ラー４４７とスプロケット４２１との間に形成されてい
る。

【００２７】クラッチカラー４４７にはシフトカラー４
４９が連結されており、操作機構４１５はこのシフトカ
ラー４４９を介してクラッチ部材４４５とクラッチカラ
ー４４７を図８の右方へ押圧し、コーンクラッチ４１１
を締結し、噛み合いクラッチ４１３を噛み合わせる。

【００２８】これらのクラッチ４１１，４１３が連結さ
れると、Ｈｉ−Ｌｏ切換機構４０９からの駆動力は出力
軸４０５とクラッチ４１１，４１３からチェーン伝動機
構４０７などの前輪側動力伝達系を介してフロントデフ
に伝達され、左右の前輪に配分され、車両は４輪駆動状
態になる。

【００２９】また、クラッチ４１１，４１３の連結が解
除されると、これらを通って前輪側に伝達される駆動力
は遮断される。

【００３０】操作機構４１５は、電動モータ４５１、電
動モータ４５１によって回転するシャフト４５３、シャ
フト４５３との間にねじ部が形成され、シャフト４５３
の回転に伴ってシャフト４５３上を移動するカム部材４
５５，４５７、各カム部材４５５，４５７をそれぞれシ
フトスリーブ４２９とシフトカラー４４９に連結するリ
ンク４５９，４６１などからなり、シフトスリーブ４２
９とシフトカラー４４９を移動操作して、Ｈｉ−Ｌｏ切
換機構４０９を切り換え操作し、また、コーンクラッチ
４１１と噛み合いクラッチ４１３を断続操作する。

【００３１】また、シャフト４５３上のカム部材４５
５，４５７の間隔を調整することによって、これらを同
時に操作し、あるいは、相前後して操作できる。

【００３２】多板クラッチ４１７は、スプロケット４２
１に連結されたクラッチハウジング４６３と出力軸４０
５に連結されたクラッチハブ４６５との間に配置されて
いる。

【００３３】また、アクチュエータ４１９は、トランス
ファーケース４３７に固定された電磁石４６７、アーマ
チャ４６９、カム部材４７１，４７３の間に設けられた
ボールカム４７５、カム部材４７１に固定された押圧部
材４７７などから構成されており、このカム部材４７１
は出力軸４０５上に移動自在に連結されている。

【００３４】電磁石４６７を励磁するとアーマチャ４６
９がトランスファーケース４３７側に吸引されて回転が
拘束され、出力軸４０５のトルクがボールカム４７５に
掛かり、そのカムスラスト力によって押圧部材４７７が
多板クラッチ４１７を押圧して締結させる。

【００３５】多板クラッチ４１７が締結されると、駆動
力は出力軸４０５と多板クラッチ４１７からチェーン伝
動機構４０７などの前輪側動力伝達系を介してフロント
デフに伝達され、車両は４輪駆動状態になる。

【００３６】また、電磁石４６７の励磁電流を調整し、
アーマチャ４６９の許容回転を変えると、カムスラスト
力が変化し、多板クラッチ４１７から前輪側に伝達され
る駆動力の大きさが制御される。

【００３７】多板クラッチ４１７は、上記のコーンクラ
ッチ４１１と噛み合いクラッチ４１３の連結が解除され
ているときに締結され、４輪駆動状態で前輪の駆動力を
調整し、車両の走行性、悪路走破性、旋回性などを向上
させる。

【００３８】また、電磁石４６７の励磁を停止すると、
アーマチャ４６９の回転が許容されてカムスラスト力が
消失し、多板クラッチ４１７の連結が解除されて、車両
は２輪駆動状態になる。

【００３９】

【発明が解決しようとする課題】ところが、動力分配装
置４０１は、Ｈｉ−Ｌｏ切換機構４０９を切り換えるに
当たって、この切り換えを円滑に行うために、上記のよ
うに、車両を停止する必要がある。

【００４０】従って、例えば、車両が悪路などでスタッ
クした場合、重量物を牽引しながら登坂し、降坂する場
合は、車両を停止させることによって、車輪のグリップ
力、トラクションなどが失われてしまう。

【００４１】また、このような場合、走行しながらＨｉ
−Ｌｏ切換機構４０９（副変速機構）の切り換えを行う
ことができないのは極めて不便であると共に、停車させ
た後に切り換え操作し再び発車させる手順はドライバー
にとって極めて面倒であり、改善が望まれている。

【００４２】また、Ｈｉ−Ｌｏ切換機構４０９のような
副変速機構の切り換え操作は、従来、シンクロ機構を用
いて行われるが、このような大トルクを扱う場合、シン
クロ機構には大きな容量が必要であり、動力伝達装置が
それだけ大型で重くなり、車載性が低下する。

【００４３】さらに、回転速度が大きく異なった部材間
でこの速度差を吸収するシンクロ機構には大きな負担が
掛かるから、耐久性が低下し易い。

【００４４】また、トロイダル式無段変速機３０１は、
２輪駆動車に用いられているが、変速時にトルクの途切
れが発生せず、変速ショックのない滑らかな走行が可能
であり、アクセル操作に対するリニアな変速レスポンス
が得られ、原動機の効率が最も高い条件下で走行できる
ことによって燃費が大きく向上するなど多くの利点を持
っており、４輪駆動車への適用が望まれている。

【００４５】そこで、本発明は、トランスミッション装
置と動力分配装置と副変速機構とを備え、走行中に副変
速機構の切り換えが可能な動力伝達装置の提供を目的と
する。

【００４６】

【課題を解決するための手段】請求項１の動力伝達装置
は、原動機の駆動力を変速するトランスミッション装置
と、その後段に配置され、入力した駆動力を前輪側と後
輪側に分配する動力分配装置と、原動機と動力分配装置
の間の駆動力伝達経路上に配置され、２段以上の変速段
を有する副変速機構と、この副変速機構より駆動力伝達
系路の上流側に配置され、駆動力を遮断するクラッチ機
構と、副変速機構の切り換えを事前に検知する検知手段
と、検知手段により副変速機の切り換えを事前に検知す
ると、該副変速機構の切り換えに先立ってクラッチ機構
に駆動力を遮断させるコントローラとを備えていること
を特徴とする。

【００４７】このように、請求項１の動力伝達装置は、
原動機とトランスミッション装置との間、あるいは、ト
ランスミッション装置と動力分配装置との間に配置され
た副変速機構の駆動力伝達系路の上流にクラッチ機構を
配置し、検知手段によって副変速機構の切り換えを事前
に検知すると、このクラッチ機構によって駆動力を遮断
するように構成されている。

【００４８】クラッチ機構で駆動力を遮断すると、その
後しばらくの間は、副変速機構の入力側部材は自身の慣
性により、また、出力側の部材は車両の慣性走行による
回転によってほぼ等速度で回転を続けると共に、駆動力
を遮断したことによって副変速機構に掛かるトルクが消
失し、無理な力が掛からない状態になるから、副変速機
構の切り換え動作は極めて円滑に行われる。

【００４９】こうして、従来例と異なり、副変速機構の
切り換えのために車両を停止する必要がなくなる。

【００５０】従って、スタック時や、重量物を牽引しな
がらの登坂時と降坂時などでも、車両を停止させずに副
変速機構を切り換えることができるから、停車による車
輪のグリップ力、トラクションなどの途切れが防止さ
れ、車体の安定性が高く保たれる。

【００５１】また、このように、走行しながら副変速機
構の切り換えを行えるから、停車させた後に切り換え操
作し再び発車させる従来の手順に較べて、ドライバーの
負担が大きく軽減される。

【００５２】また、上記のように、基本的にシンクロ機
構を用いないでも副変速機構の切り換えが可能であるか
ら、大容量のシンクロ機構を用いる必要がなくなり、そ
れに伴う動力伝達装置の大型化、重量化、車載性の低
下、耐久性の低下などが避けられる。

【００５３】また、請求項１の構成では、駆動力の断続
機能だけを備えた既存の発進クラッチを上記のクラッチ
機構に利用することができるから、このようにすれば、
重量化、大型化、コストの上昇などを伴わずに動力伝達
装置を成立させることができる。

【００５４】なお、原動機とは、内燃機関によるエンジ
ンや電気エネルギーを回転力に変換するモータなどの動
力源を意味する。

【００５５】請求項２の発明は、請求項１に記載の動力
伝達装置であって、クラッチ機構が、インターナルギヤ
とプラネタリーギヤキャリヤとサンギヤを有するプラネ
タリーギヤ組と、一対の多板クラッチと、多板クラッチ
を選択的に操作し、連結を解除するコントローラとを備
え、前記プラネタリーギヤ組の１つのギヤに原動機の駆
動力を入力し、他の１つのギヤを出力側に連結して、こ
の出力側と残りのギヤが多板クラッチによって静止側に
選択的に連結されることにより、出力側部材に車両の前
進方向の駆動力が出力される前進モードと、後進方向の
駆動力が出力される後進モードとの切り換えを行うと共
に、多板クラッチの連結解除して、駆動力を遮断するニ
ュートラルモードを設けたことを特徴としており、請求
項１の構成と同等の作用・効果が得られる。

【００５６】また、この構成では、クラッチ機構が前進
モードと後進モードとニュートラルモードを備えた前後
切り換え機構であり、さらに、駆動力の遮断機能が、こ
のニュートラルモードとして組み込まれている。

【００５７】従って、駆動力遮断専用のクラッチ機構を
別途追加する必要がなくなり、それだけ少ない部品点数
で、軽量、コンパクト、低コストに実施することができ
る。

【００５８】また、クラッチ機構に多板クラッチを用い
たことにより、駆動力の断続に伴うショックが軽減され
る。

【００５９】また、多板クラッチを用いたことによっ
て、クラッチ機構は小型で充分なトルク容量が得られる
と共に、小さいスペースに配置することができる。

【００６０】請求項３の動力伝達装置は、原動機の駆動
力を変速するトランスミッション装置と、ニュートラル
位置とニュートラル位置以外に２段以上の変速段を備
え、トランスミッション装置からの駆動力を変速する副
変速機構とを備えた動力伝達装置において、前記トラン
スミッション装置を、原動機の駆動力を無段階に変速可
能な無段変速装置とすると共に、副変速機構からの駆動
力を前輪側と後輪側に分配する動力分配装置と、副変速
機構の入力側と出力側の各回転速度をそれぞれ検知する
第１と第２の検知手段と、副変速機構の切り換え時に、
前記入力側と出力側の各回転速度が同調するようにトラ
ンスミッション装置を変速操作するコントローラとを備
えていることを特徴とする。

【００６１】このように、請求項３の動力伝達装置は、
トランスミッション装置が、原動機の駆動力を無段階に
変速可能な無段変速装置であるため、走行中等、トルク
の掛かった状態で副変速機構の切り換えが行われても、
副変速機構の入力側と出力側の各回転速度が同調するよ
うな変速段を選択することが可能となり、副変速機構は
極めて短時間でしかも正確に切り換えることができる。

【００６２】従って、副変速機構の切り換えの開始から
完了までを短時間で円滑に切り換えることができる。

【００６３】また、この構成では、駆動力遮断用のクラ
ッチ機構が必要ないから、それだけ少ない部品点数で、
軽量、コンパクト、低コストに実施できる。

【００６４】請求項４の発明は、請求項１〜３の何れか
一項に記載の動力伝達系であって、副変速機構が、互い
に噛み合う部材間の回転速度を同期させるシンクロ機構
を備えていることを特徴としており、請求項１〜３の構
成と同等の作用・効果が得られる。

【００６５】また、請求項１の構成で、副変速機構に僅
かなトルクが掛かり、あるいは、請求項３の構成で、副
変速機構の入力側と出力側の間に僅かな同調誤差が生じ
ても、このシンクロ機構によってこれらが吸収されるか
ら、副変速機構の切り換え動作は極めて円滑に行われ
る。

【００６６】また、上記のように、副変速機構に掛かる
トルクは僅かであり、また、副変速機構の入力側と出力
側の回転速度は殆ど同調しているから、このシンクロ機
構に掛かる負荷は極めて小さい。

【００６７】従って、小型で容量の小さいシンクロ機構
を用いても充分な同期機能が得られるから、大型化、重
量化、車載性の低下、コストの上昇などが避けられる。

【００６８】請求項５の発明は、請求項１〜４の何れか
一項に記載の動力伝達装置であって、トランスミッショ
ン装置が、入力軸に連結された入力ディスクと、出力側
の伝達部材に連結された出力ディスクと、各ディスクと
接触する摩擦ローラの揺動操作により入力ディスクの回
転を変速して出力ディスクに伝達するトロイダル式無段
変速機であることを特徴としており、請求項１〜４の構
成と同等の作用・効果が得られる。

【００６９】また、トランスミッション装置にトロイダ
ル式無段変速機を用いたこの構成は、無段変速機によっ
て副変速機構の入力側と出力側の回転速度を同調させる
請求項３の動力伝達装置に最適である。

【００７０】また、クラッチ機構によって副変速機構の
切り換えを円滑にする請求項１の動力伝達装置にも適し
ている。

【００７１】また、トロイダル式無段変速機を用いたこ
とによって、変速時にトルクの途切れが発生せず、変速
ショックのない滑らかな走行が可能であり、アクセル操
作に対するリニアな変速レスポンスが得られ、原動機の
効率が最も高い条件下で走行できることによって燃費が
大きく向上するなど、トロイダル式無段変速機による多
くの利点を享受できる。

【００７２】

【発明の実施の形態】［第１実施形態］図１，２，３，
４，６によって動力伝達装置１（本発明の第１実施形
態）の説明をする。

【００７３】動力伝達装置１は請求項１，２，４，５の
特徴を備えている。図３のように、動力伝達装置１はダ
ブルキャビティ方式のトロイダル式無段変速機３（トラ
ンスミッション装置）に動力分配装置４を組み付けて構
成されている。図１はトロイダル式無段変速機３の一部
と動力分配装置４とを示し、図６は動力伝達装置１が用
いられた４輪駆動車の動力系２００と制御系２５０とを
示す。

【００７４】なお、図１，３の左方はこの車両の前方
（原動機側２０１）に相当し、符号を与えていない部材
等は図示されていない。

【００７５】図６のように、この動力系２００は、原動
機２０１、クラッチ機構２０３、動力伝達装置１、前輪
側のプロペラシャフト２０５、フロントデフ２０７（原
動機の駆動力を左右の前輪に配分するデファレンシャル
装置）、前車軸２０９，２１１、左右の前輪２１３，２
１５、後輪側のプロペラシャフト２１７、リヤデフ２１
９（原動機の駆動力を左右の後輪に配分するデファレン
シャル装置）、後車軸２２１，２２３、左右の後輪２２
５，２２７などから構成されている。

【００７６】また、原動機２０１、クラッチ機構２０
３、動力伝達装置１はそれぞれ縦置きに配置されてい
る。

【００７７】クラッチ機構２０３は、プラネタリーギヤ
組と第１と第２の多板クラッチから構成されている。

【００７８】プラネタリーギヤ組は、インターナルギ
ヤ、互いに噛み合った外側と内側のプラネタリーギヤ、
各プラネタリーギヤを支承するプラネタリーギヤシャフ
ト、このシャフトを前後から支持するプラネタリーキャ
リヤ、サンギヤなどから構成されており、外側のプラネ
タリーギヤはインターナルギヤと噛み合い、内側のプラ
ネタリーギヤはサンギヤと噛み合っている。

【００７９】例えば、第１の多板クラッチはインターナ
ルギヤとケーシング４３との間に配置されており、第２
の多板クラッチはインターナルギヤとプラネタリーキャ
リヤとの間に配置されている。また、サンギヤは原動機
２０１のクランクシャフト側に連結されており、プラネ
タリーキャリヤは動力伝達装置１側（入力軸１５）に連
結されている。

【００８０】第１多板クラッチを開放してインターナル
ギヤを回転自在にし、第２多板クラッチを締結してイン
ターナルギヤとプラネタリーキャリヤを連結すると（前
進モード）、サンギヤに入力する原動機の駆動力は同一
の回転方向で動力伝達装置１に伝達され、車両を前進走
行させる。

【００８１】また、第１多板クラッチを締結してインタ
ーナルギヤをケーシング４３に連結し、第２多板クラッ
チの連結を解除してインターナルギヤとプラネタリーキ
ャリヤとの連結を解除すると（後進モード）、サンギヤ
の回転は反対方向に変換されて動力伝達装置１に伝達さ
れ、車両を後進走行させる。

【００８２】また、第１多板クラッチと第２多板クラッ
チの連結を解除すると（ニュートラルモード）、両プラ
ネタリーギヤの自転と公転及びインターナルギヤの公転
によってサンギヤが空転し、動力伝達装置１以下の動力
伝達系が原動機２０１から切り離される。

【００８３】クラッチ機構２０３は、原動機２０１を起
動するときには、ニュートラルモードにして動力伝達装
置１以下を切り離し、次いで、前進モード、あるいは、
後進モードにし、締結されている多板クラッチを適度に
滑らせて車両を発進させる。

【００８４】原動機２０１の駆動力は、クラッチ機構２
０３が前進モードか後進モードにある場合、クラッチ機
構２０３から動力伝達装置１に伝達され、前輪側と後輪
側に配分される。

【００８５】前輪側に配分された駆動力はプロペラシャ
フト２０５からフロントデフ２０７に伝達され、フロン
トデフ２０７から前車軸２０９，２１１を介して左右の
前輪２１３，２１５に配分される。また、後輪側の駆動
力はプロペラシャフト２１７からリヤデフ２１９に伝達
され、リヤデフ２１９から後車軸２２１，２２３を介し
て左右の後輪２２５，２２７に配分される。

【００８６】図１のように、トロイダル式無段変速機３
は、無段変速部５，７、出力部９などから構成されてい
る。

【００８７】無段変速部５は、一対の入力ディスク１１
と出力ディスク１３、摩擦ローラ１４、入力軸１５と出
力軸１７（出力側の伝達部材）などから構成されてお
り、無段変速部７は、一対の入力ディスク１９と出力デ
ィスク２１、摩擦ローラ２２、無段変速部５と共用の入
力軸１５と出力軸１７などから構成されている。

【００８８】入力軸１５は前後切り換え機構の出力軸に
連結されており、出力軸１７は入力軸１５の外周に相対
回転自在に配置されている。

【００８９】入力ディスク１１と出力ディスク１３、入
力ディスク１９と出力ディスク２１は、それぞれの摩擦
面のプロフィールが対向して円を形成するように、互い
に向き合って配置されている。また、各入力ディスク１
１，１９は各出力ディスク１３，２１の軸方向外側で入
力軸１５に固定されており、各出力ディスク１３，２１
は互いに背中合わせに出力軸１７に固定されている。

【００９０】各摩擦ローラ１４，２２は、入力ディスク
１１と出力ディスク１３の各摩擦面、入力ディスク１９
と出力ディスク２１の各摩擦面にそれぞれ押圧されてお
り、前後切り換え機構から入力軸１５に伝達された駆動
力は、各摩擦面で発生する摩擦力によって入力ディスク
１１，１９から各摩擦ローラ１４，２２を介して出力デ
ィスク１３，２１に伝達され出力軸１７を回転させる。

【００９１】このとき、下記のように、ＣＶＴコントロ
ーラ２５３がＣＶＴソレノイドによって摩擦ローラ１
４，２２の回転軸を各ディスクの回転軸から僅かに偏芯
させると、ディスクの回転力によって摩擦ローラ１４，
２２の接触点を外側に押し出す力が生じる。各ディスク
は高速で回転し大きな押し出し力が得られるから、摩擦
ローラ１４，２２の傾斜角は極めて速いレスポンスで変
化する。

【００９２】摩擦ローラ１４，２２の傾斜角が変わると
各ディスクとの接触円径が変わり、例えば、図３のよう
に、入力ディスク１１，１９との接触円径が大きくなり
出力ディスク１３，２１との接触円径が小さくなる方向
に摩擦ローラ１４，２２を傾斜させれば出力軸１７の回
転は増速され、これと反対方向に傾斜させれば減速され
る。

【００９３】また、上記のように入力ディスク１１，１
９が入力軸１５上で互いに向き合って固定され、出力デ
ィスク１３，２１が出力軸１７上で互いに向き合って固
定されているから、摩擦ローラ１４，２２に押圧されて
各ディスクに生じるスラスト力は、それぞれ入力軸１５
と出力軸１７で相殺され、外部には影響を与えない。

【００９４】出力部９は、ギヤ組２３、副軸２５などか
ら構成されている。

【００９５】副軸２５は、入力軸１５及び出力軸１７と
平行に配置されている。

【００９６】ギヤ組２３は、出力軸１７に固定されたギ
ヤ２７と副軸２５に固定されたギヤ２９からなり、出力
軸１７と副軸２５とを連結している。

【００９７】無段変速部５，７から出力軸１７に取り出
された駆動力は、ギヤ組２３を介して副軸２５を回転さ
せる。

【００９８】図１のように、動力分配装置４は、Ｈｉｇ
ｈ−Ｌｏｗ切換機構３１（以下、Ｈｉ−Ｌｏ切換機構３
１：副変速機構）、ベベルギヤ式のセンターデフ３３、
出力ギヤ組３５，３７、噛み合いクラッチ３９、油圧ア
クチュエータ４１などから構成されている。

【００９９】トロイダル式無段変速機３の副軸２５は前
方からケーシング４３に貫入し、中央部をボールベアリ
ング４５により、また、後端部をボールベアリング４７
によってそれぞれケーシング４３に支承されている。

【０１００】Ｈｉ−Ｌｏ切換機構３１は、互いにギヤ比
の異なった一対のギヤ組４９，５１、シンクロ機構５
３、アクチュエータ５４などから構成されている。

【０１０１】ギヤ組４９は、互いに噛み合ったギヤ５
５，５７から構成され、ギヤ組５１は互いに噛み合った
ギヤ５９，６１から構成されている。

【０１０２】ギヤ５５，５９は副軸２５上に同軸配置さ
れており、それぞれニードルベアリング６３，６５によ
って副軸２５上に支承されている。また、ギヤ５７はセ
ンターデフ３３のデフケース６７に形成され、ギヤ６１
はデフケース６７にスプライン連結されている。

【０１０３】シンクロ機構５３は副軸２５上に配置され
ており、図１，３のように、カップリングスリーブ６
９、シンクロナイザリング６８，７０、ギヤ７２，７４
などから構成されており、ギヤ７２，７４はギヤ５５，
５９にそれぞれ連結されている。

【０１０４】図３のように、カップリングスリーブ６９
はアクチュエータ５４（例えば、電動ステッピングモー
タ）によりシフトロッド５６とシフトフォーク５８を介
して移動操作され、ギヤ７２と噛み合って副軸２５をギ
ヤ組４９と連結させるＬｏｗポジションと、ギヤ７４と
噛み合って副軸２５をギヤ組５１と連結させるＨｉポジ
ションを選択する。

【０１０５】アクチュエータ５４、シフトロッド５６、
シフトフォーク５８、カップリングスリーブ６９、シン
クロ機構５３、ギヤ組４９，５１によってＨｉ−Ｌｏ切
換機構３１の操作手段が構成されている。なお、アクチ
ュエータ５４は、図２のように、副軸２５の斜め下方に
同軸方向に配置されている。

【０１０６】ギヤ組４９（Ｌｏｗポジション）が選択さ
れると、副軸２５の回転（原動機２０１の駆動力）は減
速されてデフケース６７（センターデフ３３）に伝達さ
れ、ギヤ組５１（Ｈｉポジション）が選択されると、副
軸２５の回転はほぼ等速でデフケース６７に伝達され
る。

【０１０７】なお、Ｈｉ−Ｌｏ切換機構３１のこのよう
な切り換えに先立って、下記のように、クラッチ機構２
０３により原動機２０１と動力伝達装置１とが切り離さ
れ、Ｈｉ−Ｌｏ切換機構３１に駆動負荷の掛からない状
態で円滑な切り換えが行えるようにされる。

【０１０８】センターデフ３３は、デフケース６７、ピ
ニオンシャフト７１、ピニオンギヤ７３、前後のサイド
ギヤ７５，７７などから構成されている。

【０１０９】デフケース６７はボールベアリング７９，
８１によってケーシング４３に支承されている。ピニオ
ンシャフト７１はデフケース６７に固定され、ピニオン
ギヤ７３はピニオンシャフト７１上に支承されている。
また、サイドギヤ７５，７７はそれぞれピニオンギヤ７
３と噛み合っており、サイドギヤ７５は前輪側のドライ
ブシャフト８３にスプライン連結され、サイドギヤ７７
は後輪側のドライブシャフト８５にスプライン連結され
ている。

【０１１０】ドライブシャフト８３はボールベアリング
８７，８７によってケーシング４３に支承され、ドライ
ブシャフト８５はニードルベアリング８９によってデフ
ケース６７に支承され、ボールベアリング９１によって
ケーシング４３に支承されている。

【０１１１】デフケース６７を回転させる原動機２０１
の駆動力は、ピニオンシャフト７１からピニオンギヤ７
３に伝達されてサイドギヤ７５，７７に配分され、各ド
ライブシャフト８３，８５を回転させる。

【０１１２】出力ギヤ組３５は、互いに噛み合ったギヤ
９３，９５から構成され、出力ギヤ組３７は、互いに噛
み合ったギヤ９７，９９から構成されている。

【０１１３】ギヤ９３はドライブシャフト８３に形成さ
れており、ギヤ９５は前輪側の連結軸１０１に形成され
ている。また、ギヤ９７はドライブシャフト８５に形成
されており、ギヤ９９は後輪側の連結軸１０３に形成さ
れている。図１，３のように、連結軸１０１，１０３は
互いに軸方向の反対側に配置され、トロイダル式無段変
速機３と同軸に配置されている。

【０１１４】連結軸１０１はケーシング４３から前方に
突き出しており、ボールベアリング１０５，１０７によ
ってケーシング４３に支承されている。連結軸１０１に
はフランジ１０９（トルク取り出し部）がスプライン連
結されており、フランジ１０９とケーシング４３との間
には、オイル漏れと異物の侵入を防止するシール１１１
が配置されている。

【０１１５】このフランジ１０９は前輪側のプロペラシ
ャフト２０５からフロントデフ２０７に連結されてい
る。

【０１１６】また、連結軸１０３はケーシング４３から
後方に突き出しており、ボールベアリング１１３，１１
５によってケーシング４３に支承されている。連結軸１
０３にはフランジ１１７（トルク取り出し部）がスプラ
イン連結されており、フランジ１１７とケーシング４３
との間には、オイル漏れと異物の侵入を防止するシール
１１９が配置されている。

【０１１７】このフランジ１１７は後輪側のプロペラシ
ャフト２１７からリヤデフ２１９に連結されている。

【０１１８】図２のように、出力ギヤ組３５，３７は互
いに径方向の反対側に配置されており、ギヤ９５と連結
軸１０１の連結と、ギヤ９９と連結軸１０３の連結は径
方向の反対位置で行われている。なお、図３ではこれら
が径方向の同一位置に描かれている。

【０１１９】上記のように、センターデフ３３からドラ
イブシャフト８３に配分された原動機２０１の駆動力
は、出力ギヤ組３５、連結軸１０１、フランジ１０９、
プロペラシャフト２０５からフロントデフ２０７に伝達
され、左右の前輪２１３，２１５に配分される。また、
ドライブシャフト８５に配分された駆動力は、出力ギヤ
組３７、連結軸１０３、フランジ１１７、プロペラシャ
フト２１７からリヤデフ２１９に伝達され、左右の後輪
２２５，２２７に配分される。

【０１２０】また、原動機２０１の駆動力は、トロイダ
ル式無段変速機３の入力ディスク１１，１９と摩擦ロー
ラ１４，２２と出力ディスク１３，２１の間で逆転し、
出力部９で逆転し、Ｈｉ−Ｌｏ切換機構３１とセンター
デフ３３との間で逆転し、さらに、出力ギヤ組３５，３
７で逆転して各連結軸１０１，１０３を正転方向に回転
させる。

【０１２１】このように、これらの中間回転部材は、各
連結軸１０１，１０３を正転方向に回転させるためのア
イドラでもある。

【０１２２】なお、前輪側サイドギヤ７５と後輪側サイ
ドギヤ７７を異なった歯数にすると、あるいは、出力ギ
ヤ組３５，３７を異なったギヤ比にすると、前後輪に伝
達される駆動力の配分比を変えることができる。

【０１２３】また、悪路などで前後輪の間に駆動抵抗差
が生じると、センターデフ３３のピニオンギヤ７３が自
転し、駆動力は前輪と後輪に差動配分される。

【０１２４】噛み合いクラッチ３９は、クラッチ部材１
２１と前輪側サイドギヤ７５との間に設けられている。
クラッチ部材１２１はデフケース６７に移動自在に連結
されており、クラッチ部材１２１とデフケース６７との
間には、クラッチ部材１２１を噛み合いクラッチ３９の
噛み合い解除側に付勢するリターンスプリング１２３が
配置されている。

【０１２５】油圧アクチュエータ４１は、ケーシング４
３に形成されたシリンダ１２５とピストン１２７からな
り、静止側のピストン１２７と回転側のクラッチ部材１
２１との間には、これらの相対回転を吸収するスラスト
ベアリング１２９とワッシャ１３１が配置されている。

【０１２６】シリンダ１２５はケーシング４３に設けら
れたオイル流路１３３を介してオイルポンプに接続され
ている。

【０１２７】このオイルポンプからシリンダ１２５に加
圧オイルが送られると、ピストン１２７、スラストベア
リング１２９とワッシャ１３１を介してクラッチ部材１
２１が押圧され、噛み合いクラッチ３９が噛み合って、
センターデフ３３の差動回転がロックされる。

【０１２８】また、シリンダ１２５へのオイル供給を停
止すると、リターンスプリング１２３によりクラッチ部
材１２１が移動して噛み合いクラッチ３９の噛み合いが
解除され、差動ロックが解除される。

【０１２９】センターデフ３３の差動をロックすると、
悪路や低μ路のように車輪が空転し易い条件でも、前輪
と後輪の空転が防止され、悪路走破性、発進性、加速
性、車体の安定性、直進性などが向上する。

【０１３０】また、差動ロックを解除すると前後輪の差
動回転がフリーになり、車両の回頭性、旋回性などが向
上すると共に、原動機２０１の燃費が向上する。

【０１３１】また、副軸２５、ギヤ９３、ギヤ９７、連
結軸１０３、連結軸１０１の軸芯には、それぞれ軸方向
のオイル流路ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅが設けられており、オ
イル流路ａは径方向のオイル流路ａ１，ａ２と連通し、
オイル流路ｂは径方向のオイル流路ｂ１，ｂ２と連通
し、オイル流路ｃは径方向のオイル流路ｃ１，ｃ２と連
通し、オイル流路ｄは径方向のオイル流路ｄ１と連通
し、オイル流路ｅは径方向のオイル流路ｅ１，ｅ２と連
通している。

【０１３２】各オイル流路ａ２，ｂ２，ｃ２，ｅ２はそ
れぞれ副軸２５、ギヤ９３、ギヤ９７、連結軸１０１の
端部側に設けられている。

【０１３３】図２のように、ケーシング４３の下方には
オイルが溜められており、そのオイルに下部を浸された
各回転部材によってオイルが掻き上げられる。掻き上げ
られたオイルはオイル流路ａ２，ｂ２，ｃ２，ｅ２から
それぞれオイル流路ａ，ｂ，ｃ，ｅに供給され、オイル
流路ａ１，ｂ１，ｃ１，ｅ１から遠心力によって周辺に
飛散し、各ギヤの噛み合い部、支承部、摺動部などに与
えられてこれらを充分に潤滑・冷却し、耐久性を向上さ
せる。

【０１３４】また、トロイダル式無段変速機３の入力軸
１５上には、入力軸１５によって回転駆動されるオイル
ポンプが配置されており、その吐出オイルはオイルパイ
プｄ２（図１）からオイル流路ｄに送られてオイル流路
ｄ１から吹き出され、その周辺部を強制的に潤滑し、冷
却する。

【０１３５】また、連結軸１０３にはスピードメータ用
のパルスギヤ１０２が形成されており、連結軸１０３の
外周には、ギヤ９９と隣接して、パーキングロック用の
ギヤ１００が固定されている。

【０１３６】図６のように、車両の制御系２５０は、Ａ
ＢＳコントローラ２５１、ＣＶＴコントローラ２５３、
Ｈｉ−Ｌｏコントローラ２５５、車輪速センサ（第２の
検知手段）２５７，２５９，２６１，２６３、エンジン
回転数センサ２６５、トロイダル式無段変速機３の入力
ディスク１１，１９の回転数を検知する入力ディスク回
転数センサ（第１の検知手段）２７０、シフトポジショ
ンセンサ２６７、シフトアクチュエータ５４、Ｈｉ−Ｌ
ｏスイッチ２６９（検知手段）などから構成されてい
る。

【０１３７】車輪速センサ２５７，２５９はそれぞれ左
右の前輪２１３，２１５の回転速度を示す信号をＡＢＳ
コントローラ２５１に送り、車輪速センサ２６１，２６
３はそれぞれ左右の後輪２２５，２２７の回転速度をＡ
ＢＳコントローラ２５１に送る。

【０１３８】ＡＢＳコントローラ２５１は、これらの信
号に基づいて各車輪の回転速度を算出し、制動時に各車
輪がロックしないように各車輪の制動力を制御する。

【０１３９】エンジン回転数センサ２６５は原動機２０
１の回転数を示す信号をＣＶＴコントローラ２５３に送
る。

【０１４０】ＣＶＴコントローラ２５３は、電動スロッ
トルバルブの開度を制御すると共に、上記のように、Ｃ
ＶＴソレノイドによってトロイダル式無段変速機３を変
換操作する。

【０１４１】Ｈｉ−Ｌｏコントローラ２５５は、シフト
ポジションセンサ２６７からの信号によってＨｉ−Ｌｏ
切換機構３１が現在ＨｉポジションであるかＬｏｗポジ
ションであるかを認識すると共に、運転者が操作するＨ
ｉ−Ｌｏスイッチ２６９からＨｉ−Ｌｏ切り換え信号を
受けると、この信号に従ってシフトアクチュエータ５４
に操作信号を送りＨｉ−Ｌｏ切換機構３１のポジション
を切り換える。

【０１４２】また、Ｈｉ−Ｌｏコントローラ２５５は、
Ｈｉ−Ｌｏ切換機構３１の切り換えに先立って、クラッ
チ機構２０３の連結を解除し、切り換えが終了するとク
ラッチ機構２０３を再び連結する。

【０１４３】図４のフローチャートはこのような制御の
手順を示しており、以下、フローチャートの各ステップ
に従ってこの制御手順を説明する。

【０１４４】ステップ１では、Ｈｉ−Ｌｏコントローラ
２５５が、Ｈｉ−Ｌｏスイッチ２６９からの信号によっ
て、運転者がＨｉからＬｏまたはＬｏからＨｉへの操作
をしたか否かを検知する。

【０１４５】操作が行われなければ、操作が行われるま
でステップ１を繰り返す。

【０１４６】また、操作が行われた場合は、ステップ２
へ移行する。

【０１４７】ステップ２では、ＣＶＴコントローラ２５
３が電動スロットルバルブを全開にする。

【０１４８】スロットルバルブを全開にすると、原動機
２０１の回転数が安定して制御安定性が向上し、また、
原動機トルクがなくなってシンクロ機構の負荷が低減さ
れる。

【０１４９】ステップ３では、Ｈｉ−Ｌｏコントローラ
２５５がクラッチ機構２０３の連結を解除し、これを検
知する。

【０１５０】クラッチ機構２０３の連結を解除すると、
原動機２０１と動力伝達装置１とが切り離され、Ｈｉ−
Ｌｏ切換機構３１に掛かるトルクが消失して無理な力が
掛からなくなり、切り換えを円滑に行える状態になる。

【０１５１】ステップ４では、Ｈｉ−Ｌｏコントローラ
２５５はＨｉ−Ｌｏ切換機構３１ＨｉからＬｏまたはＬ
ｏからＨｉへ切り換え、シフトアクチュエータ５４に差
動信号を送る。

【０１５２】また、このときＨｉ−Ｌｏ切換機構３１に
僅かな回転差が残っても、シンクロ機構５３がこの回転
差を吸収するから、Ｈｉ−Ｌｏ切換機構３１の切り換え
動作は極めて円滑に行われる。

【０１５３】ステップ５では、Ｈｉ−Ｌｏコントローラ
２５５がシフトポジションセンサ２６７の信号変化を検
知し、Ｈｉ−Ｌｏ切換機構３１の上記の切換が終了した
か否かを判定する。

【０１５４】信号変化がなければ、Ｈｉ−Ｌｏ切換機構
３１の切換が終了していないと判定し、ステップ４に戻
る。

【０１５５】また、信号変化があれば、Ｈｉ−Ｌｏ切換
機構３１の切換が終了したと判定してステップ６に移行
する。

【０１５６】ステップ６では、Ｈｉ−Ｌｏコントローラ
２５５がクラッチ機構２０３を連結し、ステップ１に戻
る。

【０１５７】こうして、動力伝達装置１が構成されてい
る。

【０１５８】動力伝達装置１は、上記のように、トロイ
ダル式無段変速機３と動力分配装置４の間に配置された
Ｈｉ−Ｌｏ切換機構３１に対するトルクフローの上流に
クラッチ機構２０３を配置し、Ｈｉ−Ｌｏスイッチ２６
９によってその切り換えを検知し、切り換えに先立って
クラッチ機構２０３により原動機２０１と動力伝達装置
１とを切り離すように構成されている。

【０１５９】駆動力を遮断するとＨｉ−Ｌｏ切換機構３
１に掛かる駆動負荷（トルク）が消失し、切り換え動作
が極めて円滑に行われるから、従来例と異なって、走行
しながらＨｉ−Ｌｏ切換機構３１を切り換えることがで
きる。

【０１６０】従って、スタック時、重量物を牽引しなが
らの登坂時と降坂時などでも、車両を停止させる必要が
ないから、停車によって車輪のグリップ力、トラクショ
ンなどが途切れることが防止され、車体を安定に保つこ
とができる。

【０１６１】また、停車させた後に切り換え操作し再び
発車させる従来の手順に較べて、Ｈｉ−Ｌｏ切換機構３
１の切り換えに対するドライバーの負担が大きく軽減さ
れる。

【０１６２】また、Ｈｉ−Ｌｏ切換機構３１を切り換え
る際に僅かな駆動負荷による回転差が残っても、上記の
ように、シンクロ機構５３がこの回転差を吸収するか
ら、円滑な切り換え動作に影響を与えない。

【０１６３】また、このように、シンクロ機構５３は僅
かな回転差を吸収するだけであり、負荷が極めて小さい
から、シンクロ機構５３に小型で容量の小さいものを用
いても、充分な同期機能が得られる。

【０１６４】従って、Ｈｉ−Ｌｏ切換機構３１を切り換
えるときの負荷を全て負担する大容量のシンクロ機構を
用いる必要がないから、それに伴う動力伝達装置１の大
型化、重量化、車載性低下、耐久性低下などが避けられ
る。

【０１６５】また、クラッチ機構２０３は、上記のよう
に、前後切り換え機構であり、そのニュートラルモード
の機能が、Ｈｉ−Ｌｏ切換機構３１の切り換えに先立っ
て駆動力を遮断するクラッチ機能である。

【０１６６】このように、クラッチ機能がクラッチ機構
２０３（前後切り換え機構）に組み込まれているから、
駆動力遮断専用のクラッチ機構を新しく設ける必要がな
くなり、それだけ、動力伝達装置１は少ない部品点数
で、軽量、コンパクトに構成され、低コストで実施でき
る。

【０１６７】また、クラッチ機構２０３に多板クラッチ
を用いたことによって、駆動力の断続に伴うショックが
軽減されると共に、クラッチ機構２０３は小型で充分な
トルク容量が得られ、小さいスペースに配置できる。

【０１６８】また、トロイダル式無段変速機３を用いた
ことによって、変速時にトルクの途切れが発生せず、変
速ショックのない滑らかな走行が可能であり、アクセル
操作に対するリニアな変速レスポンスが得られ、原動機
２０１の効率が最も高い条件下で走行できることによっ
て燃費が大きく向上するなど、トロイダル式無段変速機
による多くの利点を享受できる。

【０１６９】なお、動力伝達装置１では、前後進モード
とニュートラルモードを備えたクラッチ機構２０３では
なく、駆動力の断続機能だけを備えた既存の発進クラッ
チを駆動力の断続機能（クラッチ機構）に利用すること
ができるから、このように構成すれば、重量化、大型
化、コストの上昇などを伴わずに実施可能になる。

【０１７０】［第２実施形態］図５，６によって本発明
の第２実施形態を説明する。

【０１７１】第２実施形態の動力伝達装置は請求項３，
４，５の特徴を備えている。この動力伝達装置は、第１
実施形態の動力伝達装置１において、Ｈｉ−Ｌｏ切換機
構３１の円滑な切り換えを、異なった構成で行うもので
ある。

【０１７２】第２実施形態の動力伝達装置では、下記の
ように、Ｈｉ−Ｌｏ切換機構３１の切り換え時に、トロ
イダル式無段変速機３を変速操作してＨｉ−Ｌｏ切換機
構３１の入力側と出力側との回転を同調させ、この状態
でＨｉ−Ｌｏ切換機構３１の切り換えを完了する。

【０１７３】図５のフローチャートはこのような制御手
順を示しており、以下、フローチャートの各ステップに
従ってこの制御手順を説明する。

【０１７４】ステップ１では、ＣＶＴコントローラ２５
３に、ＡＢＳコントローラ２５１を経由して車輪速セン
サ２５７，２５９，２６１，２６３（第２の検知手段）
が検知した車速が入力され、また、入力ディスク回転数
センサ２７０（第１の検知手段）が検知した入力ディス
クの回転数Ｎｉが入力される。

【０１７５】ステップ２では、Ｈｉ−Ｌｏコントローラ
２５５が、Ｈｉ−Ｌｏスイッチ２６９からの信号によっ
て、運転者がＨｉからＬｏまたはＬｏからＨｉへの操作
をしたか否かを検知する。

【０１７６】操作が行われなければステップ１に戻り、
操作が行われた場合はステップ３へ移行する。

【０１７７】ステップ３では、ＣＶＴコントローラ２５
３によって電動スロットルバルブが全閉にされ、上記の
ように、原動機２０１の回転数を安定させると共に、シ
ンクロ機構の負担を低減させる。

【０１７８】ステップ４では、Ｈｉ−Ｌｏコントローラ
２５５がシフトアクチュエータ５４にＨｉまたはＬｏか
らニュートラル位置への切り換え信号を送る。

【０１７９】ステップ５では、ＣＶＴコントローラ２５
３が、車速とＨｉ−Ｌｏ切換機構のギヤ比とからＨｉ−
Ｌｏ切り換え完了時における出力ディスクの回転数Ｎｏ
を演算する。

【０１８０】ステップ６では、ＣＶＴコントローラ２５
３が、現在の入力ディスクの回転数Ｎｉとステップ５に
て算出された出力ディスクの回転数Ｎｏとからトロイダ
ル式無段変速機３の変速比ｉｃｖｔを、ｉｃｖｔ＝Ｎｉ
／Ｎｏによって演算する。

【０１８１】ステップ７では、ＣＶＴコントローラ２５
３が、トロイダル式無段変速機３を変速比ｉｃｖｔに変
速する。

【０１８２】また、トロイダル式無段変速機３を、Ｈｉ
−Ｌｏ切換機構３１の入出力回転数の比（Ｎｉ／Ｎｏ）
である目標変速比ｉｃｖｔに変速したことにより、トロ
イダル式無段変速機３の出力ディスク側であってＨｉ−
Ｌｏ切換機構３１の入力側の回転数と、Ｈｉ−Ｌｏ切換
機構３１の出力側の回転数が同調して、ニュートラル位
置からＨｉまたはＬｏへの切り換えを円滑に行える状態
になる。

【０１８３】ステップ８では、Ｈｉ−Ｌｏコントローラ
２５５がシフトアクチュエータ５４にニュートラル位置
からＨｉまたはＬｏへ切り換えるように信号を送る。

【０１８４】また、このときＨｉ−Ｌｏ切換機構３１に
僅かな同調差による回転差が残っても、シンクロ機構５
３がこの回転差を吸収するから、Ｈｉ−Ｌｏ切換機構３
１の切り換え動作は極めて円滑に行われる。

【０１８５】ステップ９では、Ｈｉ−Ｌｏコントローラ
２５５がシフトポジションセンサ２６７の信号変化を検
知し、Ｈｉ−Ｌｏ切換機構３１の上記の切換が終了した
か否かを判定する。

【０１８６】信号変化がなければ、Ｈｉ−Ｌｏ切換機構
３１の切換が終了していないと判定してステップ８に戻
る。

【０１８７】また、信号変化があれば、Ｈｉ−Ｌｏ切換
機構３１の切換が終了したと判定してステップ１に戻
る。

【０１８８】このように、第２実施形態の動力伝達装置
では、トランスミッション装置が無段変速可能なトロイ
ダル式無段変速機３であるため、走行中等、トルクの掛
かった状態でＨｉ−Ｌｏ切り換え操作が行われても、Ｈ
ｉ−Ｌｏ切換機構３１の入力側と出力側との回転数が同
調するような変速比ｉｃｖｔを選択することが可能とな
る。従って、走行中に運転者がＨｉ−Ｌｏスイッチ２６
９を操作しても、車両を停止することなく、現在のポジ
ションから選択されたポジションへＨｉ−Ｌｏ切換機構
３１を変速することが可能になる。

【０１８９】さらに、Ｈｉ−Ｌｏ切換機構３１の入力側
と出力側との回転数が同調するように変速比をトロイダ
ル式無段変速機３で制御するため、短時間でしかも正確
に入力側回転数と出力側回転数とを制御することができ
る。

【０１９０】従って、Ｈｉ−Ｌｏ切り換えの開始から完
了までのを短時間で円滑に行うことができる。

【０１９１】また、この動力伝達装置は、駆動力遮断用
のクラッチ機構を用いないでも構成できるから、それだ
け少ない部品点数で、軽量、コンパクトに構成され、低
コストで実施できる。

【０１９２】これに加えて、クラッチ機構２０３を用い
ずに、トロイダル式無段変速機３の変速操作によりＨｉ
−Ｌｏ切換機構３１の切り換えを円滑にする効果を除い
て、第２実施形態の動力伝達装置は、第１実施形態の動
力伝達装置１と同等の効果が得られる。

【０１９３】なお、この第２実施形態では、Ｈｉ−Ｌｏ
切換機構３１がニュートラルになった時点で目標変速比
ｉｃｖｔを演算しているが、運転者がＨｉ−Ｌｏスイッ
チ２６９の操作を行った時点で目標変速比ｉｃｖｔを演
算しても良い。

【０１９４】また、本発明の請求項１において、クラッ
チ機構の配置箇所は、トルクフロー上で副変速機構の上
流であれば、原動機とトランスミッション装置の間に限
らず、トランスミッション装置と動力分配装置の間に配
置してもよい。

【０１９５】例えば、各実施形態では、トロイダル式無
段変速機３とＨｉ−Ｌｏ切換機構３１の間にクラッチ機
構を配置してもよく、これらは各実施形態の変形例にな
る。

【０１９６】また、上記の両実施形態は、動力伝達装置
を車両に縦置き配置した例であるが、本発明の動力伝達
装置は配置方向の影響を受けないから、横置きに配置し
てもよい。

【０１９７】また、本発明は、４輪駆動車の動力伝達装
置に限らず、操舵輪側と駆動輪側に駆動力を分配するも
のであればすべての用途に適用可能であり、例えば、６
輪車やクローラを用いた車両にでも適用できる。

【０１９８】

【発明の効果】請求項１の動力伝達装置は、副変速機構
の切り換えに先立って、その上流に配置したクラッチ機
構で駆動力を遮断することにより、車両を停止させずに
副変速機構の切り換えを円滑に行うことができる。

【０１９９】従って、スタック時、重量物を牽引しなが
らの登坂時と降坂時などでも、走行しながら副変速機構
を切り換えられるから、停車による車輪のグリップ力、
トラクションなどの途切れなどが防止され、車体の安定
性が高く保たれると共に、停車させた後に切り換え操作
し再び発車させる従来の手順に較べて、ドライバーの負
担が大きく軽減される。

【０２００】また、副変速機構が基本的にシンクロ機構
を用いないでも切り換え可能であるから、大容量のシン
クロ機構を用いる必要がなくなり、それに伴う動力伝達
装置の大型化、重量化、車載性低下、耐久性低下などが
避けられる。

【０２０１】また、駆動力の断続機能を備えた既存の発
進クラッチをクラッチ機構に利用すれば、重量化、大型
化、コスト上昇などを伴わずに動力伝達装置が成立す
る。

【０２０２】請求項２の動力伝達装置は、請求項１の構
成と同等の効果が得られる。

【０２０３】また、前後切り換え機構にクラッチ機構
（駆動力の遮断機能）を組み込んだことにより、専用の
クラッチ機構を用いる必要がなくなり、それだけ部品点
数が減少し、軽量、コンパクト、低コストに実施でき
る。

【０２０４】また、多板クラッチを用いたことにより、
駆動力の断続に伴うショックが軽減されると共に、クラ
ッチ機構は小型で充分なトルク容量が得られ、小さいス
ペースに配置できる。

【０２０５】請求項３の動力伝達装置は、トランスミッ
ション装置が、原動機の駆動力を無段階に変速可能な無
段変速装置であるため、走行中等、トルクの掛かった状
態で副変速機構の切り換えが行われても、副変速機構の
入力側と出力側の各回転速度が同調するような変速段を
選択することが可能となり、副変速機構は極めて短時間
でしかも正確に切り換えることができ、副変速機構の切
り換えの開始から完了までを短時間で円滑に切り換える
ことができる。

【０２０６】また、この構成では、駆動力遮断用のクラ
ッチ機構が必要ないから、それだけ少ない部品点数で、
軽量、コンパクト、低コストに実施できる。

【０２０７】請求項４の動力伝達装置は、請求項１〜３
の構成と同等の効果が得られる。

【０２０８】また、副変速機構に掛かる僅かなトルク
や、入出力側の間に生じる僅かな同調誤差がシンクロ機
構によって吸収され、副変速機構の切り換えがさらに円
滑になる。

【０２０９】また、このシンクロ機構に掛かる負荷は極
めて小さく、容量の小さいシンクロ機構で充分な同期機
能が得られ、大型化、重量化、車載性低下、コスト上昇
などが避けられる。

【０２１０】請求項５の動力伝達装置は、請求項１〜４
の構成と同等の効果が得られる。

【０２１１】また、トロイダル式無段変速機を用いたこ
の構成は、請求項３の動力伝達装置に最適であり、ま
た、請求項１の動力伝達装置にも適している。

【０２１２】また、トロイダル式無段変速機による多く
の利点を享受できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態の一部を構成する動力分配装置の
断面図である。

【図２】図１のＡ矢視図である。

【図３】第１実施形態を示すスケルトン機構図である。

【図４】第１実施形態において副変速機構の切り換え前
に駆動力を遮断する制御手順を示すフローチャートであ
る。

【図５】第２実施形態において副変速機構の切り換え前
にトロイダル式無段変速機を変速操作する制御手順を示
すフローチャートである。

【図６】各実施形態を用いた４輪駆動車の動力系と制御
系を示すスケルトン機構図である。

【図７】従来例の断面図である。

【図８】他の従来例の断面図である。

【符号の説明】

１ 動力伝達装置 ３ トロイダル式無段変速機（トランスミッション装
置） ４ 動力分配装置 １１，１９ 入力ディスク １３，２１ 出力ディスク １４，２２ 摩擦ローラ １５ トロイダル式無段変速機の入力軸 １７ トロイダル式無段変速機の出力軸（出力側の伝達
部材） ３１ Ｈｉ−Ｌｏ切換機構（副変速機構） ５３ シンクロ機構 ２０３ クラッチ機構（前後切り換え機構） ２５３ ＣＶＴコントローラ ２５５ Ｈｉ−Ｌｏコントローラ ２５７，２５９，２６１，２６３ 車輪速センサ（第２
の検知手段） ２６９ Ｈｉ−Ｌｏスイッチ（検知手段） ２７０ 入力ディスク回転数センサ（第１の検知手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 永井 政之 静岡県富士市吉原宝町１番１号 ジヤト コ・トランステクノロジー株式会社内 Ｆターム(参考） 3D043 AA08 AB17 EA02 EA22 EA35 EA38 EA42 EB03 EB07 EB14 EE02 EE03 EE07 EF02 EF09 EF16 3J051 AA04 AA08 BA03 BB02 BD02 BE09 CB06 ED05 FA01 3J552 MA02 MA09 MA24 NA02 NB01 PA02 PA65 PA67 SA03 SB37 VA22Z VA32W VA32Y VA37W VA62W VA65W VA70W VA74Y VB01Z VB02Z VC03W

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原動機の駆動力を変速するトランスミッ
   ション装置と、その後段に配置され、入力した駆動力を
   前輪側と後輪側に分配する動力分配装置と、原動機と動
   力分配装置の間の駆動力伝達経路上に配置され、２段以
   上の変速段を有する副変速機構と、この副変速機構より
   駆動力伝達系路の上流側に配置され、駆動力を遮断する
   クラッチ機構と、副変速機構の切り換えを事前に検知す
   る検知手段と、検知手段により副変速機の切り換えを事
   前に検知すると、該副変速機構の切り換えに先立ってク
   ラッチ機構に駆動力を遮断させるコントローラとを備え
   ていることを特徴とする動力伝達装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の発明であって、クラッ
   チ機構が、インターナルギヤとプラネタリーギヤキャリ
   ヤとサンギヤを有するプラネタリーギヤ組と、一対の多
   板クラッチと、多板クラッチを選択的に操作し、連結を
   解除するコントローラとを備え、 前記プラネタリーギヤ組の１つのギヤに原動機の駆動力
   を入力し、他の１つのギヤを出力側に連結して、この出
   力側と残りのギヤが多板クラッチによって静止側に選択
   的に連結されることにより、出力側部材に車両の前進方
   向の駆動力が出力される前進モードと、後進方向の駆動
   力が出力される後進モードとの切り換えを行うと共に、
   多板クラッチの連結解除して、駆動力を遮断するニュー
   トラルモードを設けたことを特徴とする動力伝達装置。
3. 【請求項３】 原動機の駆動力を変速するトランスミッ
   ション装置と、ニュートラル位置とニュートラル位置以
   外に２段以上の変速段を備え、トランスミッション装置
   からの駆動力を変速する副変速機構とを備えた動力伝達
   装置において、前記トランスミッション装置を、原動機
   の駆動力を無段階に変速可能な無段変速装置とすると共
   に、副変速機構からの駆動力を前輪側と後輪側に分配す
   る動力分配装置と、副変速機構の入力側と出力側の各回
   転速度をそれぞれ検知する第１と第２の検知手段と、副
   変速機構の切り換え時に、前記入力側と出力側の各回転
   速度が同調するようにトランスミッション装置を変速操
   作するコントローラとを備えていることを特徴とする動
   力伝達装置。
4. 【請求項４】 請求項１〜３の何れか一項に記載の発明
   であって、副変速機構が、互いに噛み合う部材間の回転
   速度を同期させるシンクロ機構を備えていることを特徴
   とする動力伝達装置。
5. 【請求項５】 請求項１〜４の何れか一項に記載の発明
   であって、トランスミッション装置が、入力軸に連結さ
   れた入力ディスクと、出力側の伝達部材に連結された出
   力ディスクと、各ディスクと接触する摩擦ローラの揺動
   操作により入力ディスクの回転を変速して出力ディスク
   に伝達するトロイダル式無段変速機であることを特徴と
   する動力伝達装置。