JP2007051695A

JP2007051695A - 車両駆動装置

Info

Publication number: JP2007051695A
Application number: JP2005237433A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Hasebe; 正広長谷部
Original assignee: Equos Research Co Ltd
Current assignee: Equos Research Co Ltd
Priority date: 2005-08-18
Filing date: 2005-08-18
Publication date: 2007-03-01

Abstract

【課題】十分な駆動力を発生させることができ、オフロード走行の走行性を高くすることができ、車両への搭載性を向上させることができるようにする。
【解決手段】入力ディスク１７、出力ディスク１９及びパワーローラ２０を備え、入力軸１６を介して伝達された回転を、無段に変速して出力するトロイダル式の無段変速装置１２と、入力軸１６を介して伝達された回転、及び出力ディスク１９から出力された回転を受け、所定の出力速度の回転を出力軸２３に伝達するプラネタリギヤユニットと、出力軸２３と連結されたトランスファ装置３１とを有する。そして、トランスファ装置３１は、トルクを前輪及び後輪に分配するトルク分配部、及び出力軸２３に伝達された回転を反転させる反転部を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両駆動装置に関するものである。

従来、例えば、自動変速機を搭載した車両においては、エンジンの回転を自動変速機に送り、該自動変速機の変速機構によって前記回転を減速又は増速させて変速を行い、変速が行われた後の回転を駆動輪に送り、該駆動輪によって駆動力が発生させられて車両が走行させられるようになっている。そして、オフロード走行を目的とする場合、自動変速機と駆動輪との間にトランスファ装置を配設し、該トランスファ装置によって前輪及び後輪にトルクを分配するようにした車両駆動装置が提供されている。

ところで、この種の車両駆動装置においては、岩場、勾（こう）配の急な登坂路等を走行する場合、自動変速機の変速段を最も低速側に設定しても、十分な駆動力を発生させることができず、オフロード走行の走行性を高くすることができない。

そこで、自動変速機とトランスファ装置との間に副変速機を配設し、該副変速機を高速側及び低速側に切り替えることによって、岩場、勾配の急な登坂路等を走行する場合に十分な駆動力を発生させるようにしている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００５−１０６２０２号公報

しかしながら、前記従来の車両駆動装置においては、副変速機を配設する分だけ軸方向寸法が大きくなり、車両への搭載性が低下してしまう。

本発明は、前記従来の車両駆動装置の問題点を解決して、十分な駆動力を発生させることができ、オフロード走行の走行性を高くすることができ、車両への搭載性を向上させることができる車両駆動装置を提供することを目的とする。

そのために、本発明の車両駆動装置においては、入力ディスク、出力ディスク、及び前記入力ディスクと出力ディスクとの間に配設されたパワーローラを備え、入力軸を介して伝達された回転を、無段に変速して出力するトロイダル式の無段変速装置と、該無段変速装置に隣接させて配設され、前記入力軸を介して伝達された回転、及び前記出力ディスクから出力された回転を受け、所定の出力速度の回転を出力軸に伝達するプラネタリギヤユニットと、前記出力軸と連結されたトランスファ装置とを有する。

そして、該トランスファ装置は、トルクを前輪及び後輪に分配するトルク分配部、及び前記出力軸に伝達された回転を反転させる反転部を備える。

本発明の他の車両駆動装置においては、さらに、前記トルク分配部は、前記反転部によって反転させられた回転を受けてトルクを分配する。

本発明の更に他の車両駆動装置においては、さらに、前記反転部は、前記トルク分配部によってトルクが分配された後の回転を反転させる。

本発明の更に他の車両駆動装置においては、さらに、前記プラネタリギヤユニットは、前記入力軸を介して伝達された回転の回転方向と同じ回転方向の回転を出力軸に伝達する。

本発明の更に他の車両駆動装置においては、さらに、前記プラネタリギヤユニットは、前記入力軸を介して伝達された回転の回転方向と逆の回転方向の回転を出力軸に伝達する。

本発明の更に他の車両駆動装置においては、さらに、前記プラネタリギヤユニットは、選択されたモードに応じて、前記入力軸を介して伝達された回転の回転方向と逆の回転方向の回転を第１の出力軸に、前記入力軸を介して伝達された回転の回転方向と同じ回転方向の回転を第２の出力軸に出力する。

本発明によれば、車両駆動装置においては、入力ディスク、出力ディスク、及び前記入力ディスクと出力ディスクとの間に配設されたパワーローラを備え、入力軸を介して伝達された回転を、無段に変速して出力するトロイダル式の無段変速装置と、該無段変速装置に隣接させて配設され、前記入力軸を介して伝達された回転、及び前記出力ディスクから出力された回転を受け、所定の出力速度の回転を出力軸に伝達するプラネタリギヤユニットと、前記出力軸と連結されたトランスファ装置とを有する。

この場合、無段変速装置において、減速比を極めて大きく設定することができるので、オフロード走行において、岩場、勾配の急な登坂路等を走行する場合に、十分な駆動力を発生させることができ、オフロード走行の走行性を高くすることができる。

しかも、オフロード走行を行うための副変速機を配設する必要がないので、車両駆動装置の部品点数を少なくすることができ、コストを低くすることができる。また、車両駆動装置を軽量化することができ、軸方向寸法を小さくすることができ、車両への搭載性を向上させることができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は本発明の第１の実施の形態における車両駆動装置の概念図である。

図において、１１は自動変速機としてのトロイダル式の無段変速機（ＩＶＴ）であり、該無段変速機１１は、トロイダル式の無段変速装置（バリエータ）１２、速度変更用のギヤ機構としてのプラネタリギヤ機構１３、反転ギヤ機構１４、モード切換装置１５等を備える。前記プラネタリギヤ機構１３及び反転ギヤ機構１４によってプラネタリギヤユニットが構成される。なお、前記トロイダル式の無段変速装置には、ハーフトロイダル式及びフルトロイダル式の無段変速装置があり、本実施の形態においては、フルトロイダル式の無段変速装置について説明する。

また、３１はパートタイム方式のトランスファ装置であり、該トランスファ装置３１は、出力軸２３に伝達されたトルクを受け、必要に応じて前輪及び後輪にトルクを分配する。

前記無段変速装置１２は、回転自在に、かつ、互いに対向させて配設されるとともに、入力軸１６と連結され、前方（図において左方）及び後方（図において右方）に配設された二つの入力部材としての入力ディスク１７、該各入力ディスク１７間において、各入力ディスク１７と対向させて回転自在に配設され、第１の伝動軸としての中空軸１８と連結された出力部材としての出力ディスク１９、並びに前記各入力ディスク１７及び出力ディスク１９によって挟持された中間転動体としての２列のパワーローラ２０を備える。

前記入力軸１６は、車両駆動源としての図示されないエンジンの出力軸と連結され、エンジンを駆動することによって発生させられた回転が、図示されないダンパ装置を介して伝達される。なお、車両駆動源として、前記エンジンに代えてモータ等を使用することができる。

この場合、エンジンによって発生させられる回転の回転方向、及び入力軸１６を介して無段変速装置１２に伝達される回転の回転方向と同じ回転方向の回転を正方向の回転といい、入力軸１６を介して無段変速装置１２に伝達される回転の回転方向と逆の回転方向の回転を逆方向の回転という。

前記各入力ディスク１７及び出力ディスク１９は、それぞれ対向する円形の一部を構成する円弧状の凹溝１７ａ、１９ａを備え、各パワーローラ２０を挟むことによって、二つのキャビティを備えたダブルキャビティを形成する。したがって、入力ディスク１７同士のスラスト力を打ち消すことができる。なお、本実施の形態においては、フルトロイダル式の無段変速装置１２が使用されるので、各パワーローラ２０の傾転中心が各キャビティの中心に置かれる。

前記パワーローラ２０は、無段変速装置１２の中心軸に対して直角の方向にシフト（移動）させることによって傾斜させられ、入力ディスク１７及び出力ディスク１９との各接触半径を変更する。これにより、無段変速装置１２は、入力軸１６を介して入力ディスク１７に入力された回転を、無段に連続して変速し、出力ディスク１９から中空軸１８に出力する。本実施の形態においては、入力軸１６の回転速度を入力速度ｎｉとし、中空軸１８の回転速度を出力速度ｎｏとしたとき、入力速度ｎｉに対する出力速度ｎｏの比で表される変速比γは、−０．４〜−２．５にされる。なお、入力軸１６及び入力ディスク１７に正方向の回転が入力されると、回転が反転させられ、出力ディスク１９から逆方向の回転が出力されるので、前記変速比γは負の値を採る。

前記プラネタリギヤ機構１３は、無段変速装置１２に対する回転の入出力を行う入出力用のギヤユニット２１、及び該ギヤユニット２１からの回転を受けて所定の変速を行う変速用のギヤユニット２２を備える。前記ギヤユニット２１は、第１の入力要素として機能するサンギヤＳ１、第１の出力要素として機能するサンギヤＳ２、前記サンギヤＳ１、Ｓ２とそれぞれ噛（し）合するピニオンＰ１、Ｐ２、及び該ピニオンＰ１、Ｐ２を回転自在に支持し、第２の入力要素として、かつ、第２の出力要素として機能するキャリヤＣＲ１の各要素を備える。前記ピニオンＰ１、Ｐ２はロングピニオンによって構成される。なお、前記キャリヤＣＲ１は、サンギヤＳ１、Ｓ２を連結する連結要素としても機能する。

また、前記ギヤユニット２２は、シンプルプラネタリギヤから成り、第１の出力要素として機能するサンギヤＳ３、該サンギヤＳ３と対向させて配設され、入力要素として機能するリングギヤＲ３、前記サンギヤＳ３及びリングギヤＲ３と噛合するピニオンＰ３、並びに該ピニオンＰ３を回転自在に支持し、第２の出力要素として機能するキャリヤＣＲ３の各要素を備える。なお、前記キャリヤＣＲ３は、サンギヤＳ３及びリングギヤＲ３を連結する連結要素としても機能する。

前記反転ギヤ機構１４は、デュアルプラネタリギヤから成り、出力要素として機能するサンギヤＳ０、該サンギヤＳ０と対向させて配設され、無段変速機１１を収容するケース１０に固定された固定要素としてのリングギヤＲ０、前記サンギヤＳ０と噛合するピニオンＰ４、該ピニオンＰ４及びリングギヤＲ０と噛合するピニオンＰ５、及び前記ピニオンＰ４、Ｐ５を回転自在に支持し、入力要素として機能するキャリヤＣＲ０を備える。該キャリヤＣＲ０は、サンギヤＳ０及びリングギヤＲ０を連結する連結要素としても機能する。なお、前記ピニオンＰ４は径方向内方においてサンギヤＳ０と、ピニオンＰ５は径方向外方においてリングギヤＲ０と噛合させられる。

前記サンギヤＳ１は、中空軸１８を介して出力ディスク１９と連結され、無段変速装置１２によって変速され、出力された出力速度ｎｏの回転が入力される。そして、前記サンギヤＳ２は、キャリヤＣＲ１を介してサンギヤＳ１と連結されるとともに、第２の伝動軸としての中間軸２６を介してサンギヤＳ３と連結され、更にモード切換装置１５のハイモード用の摩擦係合要素としてのハイクラッチＨを介して出力軸２３と連結される。この場合、前記サンギヤＳ２はハイモード用として使用される。

また、前記キャリヤＣＲ１は、後方の入力ディスク１７に直接連結されるとともに、入力軸１６を介して前方の入力ディスク１７に間接的に連結され、前記入力軸１６を介して入力された入力速度ｎｉの回転を入力ディスク１７に伝達する。また、前記キャリヤＣＲ１は、リングギヤＲ３と連結され、前記入力速度ｎｉの回転をリングギヤＲ３に伝達する。

そして、キャリヤＣＲ３は、サンギヤＳ３及びリングギヤＲ３に伝達された回転を合成した回転を発生させ、キャリヤＣＲ０に伝達する。また、サンギヤＳ０は、モード切換装置１５のローモード用の摩擦係合要素としてのロークラッチＬを介して出力軸２３と連結される。この場合、前記サンギヤＳ０はローモード用として使用される。

また、前記モード切換装置１５は、前記ロークラッチＬ及びハイクラッチＨを備えるとともに、ロークラッチＬ及びハイクラッチＨを係脱させるためのアクチュエータとして、図示されない第１、第２の油圧サーボを備える。なお、前記ロークラッチＬ及びハイクラッチＨによって第１、第２のクラッチが構成される。

そして、前記トランスファ装置３１は、センタディファレンシャル機構を構成し、反転部としてのギヤ機構２９、及びトルクを前輪及び後輪に分配するトルク分配部としての、かつ、係合部材としてのビスカスカップリング３５を備える。なお、図において、Ｆは前輪側を、Ｒは後輪側を示す。

前記ギヤ機構２９は、駆動ギヤ３２、及び該駆動ギヤ３２と噛合させられる第１、第２の従動ギヤ３３、３４を備え、前記駆動ギヤ３２は、前記出力軸２３と共用される入力部材としての入力軸と連結され、第１の従動ギヤ３３は、前記ビスカスカップリング３５を介して前輪用の出力部材としての出力軸３６と連結され、該出力軸３６を介して更に図示されない前輪用のディファレンシャル装置と連結され、第２の従動ギヤ３４は、後輪用の出力部材としての出力軸３７と連結され、該出力軸３７を介して更に図示されない後輪用のディファレンシャル装置と連結される。そして、前輪用のトルクは前記前輪用のディファレンシャル装置において左右の駆動輪に分配され、後輪用のトルクは前記後輪用のディファレンシャル装置において左右の駆動輪に分配される。

また、前記ビスカスカップリング３５は、多板の摩擦材を、オイルによる潤滑下で油圧サーボにより係脱させるようにした湿式多板クラッチ構成を有する。したがって、前記油圧サーボに供給される油圧を変更し、前記摩擦材の係合度を変更することによって、前輪及び後輪へのトルクの分配率を変更することができる。

このように、本実施の形態においては、出力軸２３にトランスファ装置３１が連結されるので、出力軸２３から伝達された回転を反転し、トルクを前輪及び後輪に分配することができる。この場合、ギヤ機構２９は、駆動ギヤ３２及び第１、第２の従動ギヤ３３、３４から成り、駆動ギヤ３２の回転は、第１の駆動ギヤ３３を介して前輪に、第２の駆動ギヤ３４を介して後輪に伝達されるようになっていて、駆動ギヤ３２と第１、第２の従動ギヤ３３、３４との間で回転が反転させられる。

したがって、出力軸２３に出力された逆方向の回転を反転させるための別のギヤを配設する必要がないので、車両駆動装置の部品点数を少なくすることができ、コストを低くすることができる。また、車両駆動装置を軽量化することができ、軸方向寸法を小さくすることができ、車両への搭載性を向上させることができる。

また、前記無段変速装置１２においては、理論上、ギヤを使用した変速装置と比べて、減速比を極めて大きく設定することができるので、オフロード走行において、岩場、勾配の急な登坂路等を走行する場合に、十分な駆動力を発生させることができ、オフロード走行の走行性を高くすることができる。

しかも、オフロード走行を行うための副変速機を配設する必要がないので、車両駆動装置の部品点数を一層少なくすることができ、コストを更に低くすることができる。また、車両駆動装置を軽量化することができ、軸方向寸法を一層小さくすることができ、車両への搭載性を一層向上させることができる。

さらに、前記トランスファ装置３１において、駆動ギヤ３２に対する第１、第２の従動ギヤ３３、３４のギヤ比を１より大きくすることによって減速機能を持たせることができるので、無段変速装置１２のトルク容量をその分小さくすることができる。したがって、車両駆動装置を小型化することができる。

次に、前記構成の車両駆動装置の動作について説明する。

図２は本発明の第１の実施の形態における無段変速機の動作を示す第１の速度線図、図３は本発明の第１の実施の形態における無段変速機の動作を示す第２の速度線図、図４は本発明の第１の実施の形態における変速特性図である。なお、図４において、横軸に無段変速装置１２の変速比γを、縦軸に無段変速機１１の出力変速比ηを採ってある。該出力変速比ηは、出力軸２３（図１）の回転速度をＮＯとしたとき、前記入力速度ｎｉに対する出力速度ＮＯの比で表される。

この場合、ローモードにおいては、サンギヤＳ０の回転が出力速度ＮＬで出力軸２３に出力され、該出力軸２３は出力速度ＮＬと等しい出力速度ＮＯで回転させられる。また、ハイモードにおいては、サンギヤＳ２、Ｓ３の回転が出力速度ＮＨで出力軸２３に出力され、該出力軸２３は出力速度ＮＨと等しい出力速度ＮＯで回転させられる。

そして、ピニオンＰ１に対するサンギヤＳ１のギヤ比をｚ１とし、ピニオンＰ２に対するサンギヤＳ２のギヤ比をｚ２としたとき、本実施の形態においては、前記ギヤ比ｚ１、ｚ２を互いに異ならせて設定し、前記出力速度ｎｏとサンギヤＳ２の回転速度とを異ならせるようにしている。なお、前記ギヤ比ｚ１、ｚ２を等しくし、前記出力速度ｎｏとサンギヤＳ２の回転速度とを等しくすることもできる。

前記第１の速度線図は、サンギヤＳ１、Ｓ０、リングギヤＲ３、Ｒ０及びキャリヤＣＲ１、ＣＲ３の各回転状態を、第２の速度線図は、サンギヤＳ１〜Ｓ３、リングギヤＲ３及びキャリヤＣＲ１の各回転状態を示す。なお、第１、第２の速度線図において、右方に向けて延びる矢印は正方向の回転状態を、左方に向けて延びる矢印は逆方向の回転状態を表す。

まず、操作者である運転者が、所定の図示されない操作部を操作してローモードを設定すると、図示されない油圧回路において前記第１の油圧サーボに油が供給されてロークラッチＬが係合させられ、前記第２の油圧サーボから油が排出されてハイクラッチＨが解放される。これに伴って、図２に示されるように、前記エンジンの出力軸と連結された入力軸１６を介して、エンジンの回転がキャリヤＣＲ１及びリングギヤＲ３に伝達され、キャリヤＣＲ１及びリングギヤＲ３は入力速度ｎｉで回転させられる。同時に、無段変速装置１２に前記入力速度ｎｉの回転が伝達され、無段変速装置１２によって変速され、反転させられた出力速度ｎｏの回転が、サンギヤＳ１に伝達される。

このとき、サンギヤＳ２、Ｓ３が一体に連結されているので、プラネタリギヤ機構１３においてトルク循環が行われ、前記キャリヤＣＲ１及びリングギヤＲ３の回転と、サンギヤＳ１の回転とが合成され、キャリヤＣＲ３に正方向の回転速度ｎｃの回転が出力される。そして、サンギヤＳ０に、反転させられた逆方向の出力速度ＮＬの回転が発生させられ、該出力速度ＮＬの回転がロークラッチＬを介して出力速度ＮＯとして出力軸２３に出力される。

次に、前記無段変速装置１２において、パワーローラ２０の傾きが変更され、変速比γが負の方向において小さいアンダードライブ（Ｕ／Ｄ）側の変速から変速比γが負の方向において大きいオーバドライブ（Ｏ／Ｄ）側の変速に変化すると、出力速度ｎｏが負の方向において高くなり、それに伴って、回転速度ｎｃが正の方向において低くなり、出力速度ＮＬ、ＮＯが負の方向において低くなる。その結果、図４に示されるように、出力変速比ηが負の方向において小さくなり、車両を前進させる際の駆動輪の回転速度、すなわち、前進出力速度が低くなり、車速が低くなる。

続いて、無段変速装置１２がギヤニュートラル位置（ＧＮ）に置かれると、回転速度ｎｃが零（０）になり、トルクを無限に発散する状態が形成される。これに伴って、出力速度ＮＬ、ＮＯ、出力変速比η及び車速がいずれも零になる。

さらに、パワーローラ２０の傾きが変更され、変速比γが負の方向において更に大きくされ、無段変速装置１２が更にオーバドライブ側に変速されると、回転速度ｎｃが負の方向において高くなり、出力速度ＮＬ、ＮＯが正の方向において高くなり、出力変速比ηが正の方向において大きくなり、車両を後進させる際の回転速度、すなわち、後進出力速度が高くなり、後進車速が高くなる。

また、運転者が、前記操作部を操作してハイモードを設定すると、前記油圧回路において前記第２の油圧サーボに油が供給されてハイクラッチＨが係合させられ、前記第１の油圧サーボから油が排出されてロークラッチＬが解放される。これに伴って、図３に示されるように、前記入力軸１６を介して、エンジンの回転がキャリヤＣＲ１及びリングギヤＲ３に伝達され、キャリヤＣＲ１及びリングギヤＲ３は入力速度ｎｉで回転させられる。同時に、無段変速装置１２に前記入力速度ｎｉの回転が伝達され、無段変速装置１２によって変速され、反転させられた出力速度ｎｏの回転が、前記サンギヤＳ１に伝達される。

このとき、プラネタリギヤ機構１３において、前記キャリヤＣＲ１及びリングギヤＲ３の回転と、サンギヤＳ１の回転とが合成され、第２、第３のサンギヤＳ２、Ｓ３に反転させられた出力速度ＮＨの回転が発生させられ、該出力速度ＮＨの回転がハイクラッチＨを介して出力速度ＮＯとして出力軸２３に出力される。なお、この場合、ロークラッチＬが解放されているので、サンギヤＳ０は空転する。

そして、前記無段変速装置１２において、パワーローラ２０の傾きが変更され、アンダードライブ側の変速からオーバドライブ側の変速に変化すると、出力速度ｎｏが負の方向において高くなり、それに伴って、出力速度ＮＨ、ＮＯが負の方向において高くなる。その結果、図４に示されるように、出力変速比ηが負の方向において大きくなり、車両を前進させる際の前進出力速度が高くなり、車速が高くなる。

この場合、図４に示されるように、ローモードにおいて、無段変速装置１２が最もオーバドライブ側の点ｐｔ１に置かれると、変速比γは、約−２．５になり、出力変速比ηは約０．２５になる。そして、無段変速装置１２がアンダードライブ側に連続して変移すると、変速比γは負の方向において徐々に小さくなり、変速比γが約−１．８になり、無段変速機１１がギヤニュートラル位置に置かれると、出力変速比ηが零になる。

続いて、無段変速装置１２が更にアンダードライブ側に変移すると、変速比γが負の方向において小さくなるのに伴って、出力変速比ηが負の方向において大きくなり、無段変速装置１２が最もアンダードライブ側の点ｐｔ２に到達し、前記速度比γが約−０．４になると、出力変速比ηは約−０．５になる。

そして、この状態でモードがローモードからハイモードに切り換えられると、該ハイモードにおいて、前記変速比γは約−０．４になり、出力変速比ηは約−０．５になり、無段変速装置１２がオーバドライブ側に連続して変移すると、変速比γ及び出力変速比ηは負の方向において徐々に大きくなる。

続いて、無段変速装置１２が最もオーバドライブ側の点ｐｔ３に到達し、前記速度比γが約−２．５になると、出力変速比ηは最大変速比ηｍａｘである約−２．７５になる。

次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有するものについては、その説明を省略し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。

図５は本発明の第２の実施の形態における車両駆動装置の要部を示す概念図である。

この場合、トランスファ装置３１は、フルタイム方式のトランスファ装置であり、反転部としてのギヤ機構５１、トルク分配部としてのプラネタリギヤ５２、及びトルク伝達部としてのチェーン機構６１を備える。

前記ギヤ機構５１は、駆動ギヤ３２、及び該駆動ギヤ３２と噛合させられる従動ギヤ３９を備え、前記プラネタリギヤ５２は、第１の出力要素として機能するサンギヤＳ１１、該サンギヤＳ１１と対向させて配設され、第２の出力要素として機能するリングギヤＲ１１、前記サンギヤＳ１１及びリングギヤＲ１１と噛合するピニオンＰ１１、並びに該ピニオンＰ１１を回転自在に支持し、入力要素として機能し、かつ、サンギヤＳ１１及びリングギヤＲ１１を連結する連結要素として機能するキャリヤＣＲ１１を備え、前記チェーン機構６１は、駆動側の回転体としてのスプロケット６２、従動側の回転体としてのスプロケット６３、及びスプロケット６２、６３間に張設された伝動部材としてのチェーン６４を備える。

前記駆動ギヤ３２は、前記出力軸２３と共用される入力部材としての入力軸と連結され、従動ギヤ３９は中間軸４３を介してキャリヤＣＲ１１に連結される。また、サンギヤＳ１１は第３の伝動軸としての中空軸５４を介してスプロケット６２と連結される。

そして、スプロケット６３は前輪用の出力部材としての出力軸３６と連結され、該出力軸３６を介して更に前輪用のディファレンシャル装置と連結され、リングギヤＲ１１は後輪用の出力部材としての出力軸３７と連結され、該出力軸３７を介して更に後輪用のディファレンシャル装置と連結される。

このように、本実施の形態においては、ギヤ機構５１は、駆動ギヤ３２及び従動ギヤ３９から成り、回転を反転させる機能を有する。したがって、出力軸２３に出力された逆方向の回転を反転させるための別のギヤを配設する必要がないので、車両駆動装置の部品点数を少なくすることができ、コストを低くすることができる。また、車両駆動装置を軽量化することができ、軸方向寸法を小さくすることができる。

また、前記ピニオンＰ１１に対するサンギヤＳ１１及びリングギヤＲ１１の各ギヤ比を変更することによって、前輪及び後輪へのトルクの分配率を変更することができる。

次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。なお、第１、第２の実施の形態と同じ構造を有するものについては、その説明を省略し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。

図６は本発明の第３の実施の形態における車両駆動装置の要部を示す概念図である。

この場合、トランスファ装置３１は、パートタイム方式のトランスファ装置であり、反転部としてのギヤ機構５１、トルク分配部としての、かつ、係合部材としてのビスカスカップリング３５、及びトルク伝達部としてのチェーン機構６１を備える。

前記ギヤ機構５１は、駆動ギヤ３２、及び該駆動ギヤ３２と噛合させられる従動ギヤ３９を備え、前記駆動ギヤ３２は、前記出力軸２３と共用される入力部材としての入力軸と連結され、従動ギヤ３９は、ビスカスカップリング３５、第４の伝動軸としての中空軸５５及びチェーン機構６１を介して前輪用の出力部材としての出力軸３６と連結され、該出力軸３６を介して更に前輪用のディファレンシャル装置と連結される。また、従動ギヤ３９は、後輪用の出力部材としての出力軸３７と連結され、該出力軸３７を介して更に後輪用のディファレンシャル装置と連結される。

そして、前記ビスカスカップリング３５において、油圧サーボに供給される油圧を変更し、摩擦材の係合度を変更することによって、前輪及び後輪へのトルクの分配率を変更することができる。

ところで、前記第１の実施の形態においては、出力軸２３に出力された回転をギヤ機構２９（図１）によって反転させるようにしているので、自動変速機としての無段変速機１１における出力軸２３の軸心と出力軸３７の軸心とが、駆動ギヤ３２の軸心と第２の従動ギヤ３４の軸心との距離の分だけずれ、その結果、車両駆動装置の径方向寸法が大きくなってしまう。また、前記第２、第３の実施の形態においては、出力軸２３に出力された回転をギヤ機構５１によって反転させるようにしているので、無段変速機１１における出力軸２３の軸心と出力軸３７の軸心とが、駆動ギヤ３２の軸心と従動ギヤ３９の軸心との距離の分だけずれ、同様に、車両駆動装置の径方向寸法が大きくなってしまう。

そこで、車両駆動装置の径方向寸法を小さくすることができるようにした本発明の第４の実施の形態について説明する。なお、第１〜第３の実施の形態と同じ構造を有するものについては、その説明を省略し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。

図７は本発明の第４の実施の形態における車両駆動装置の要部を示す概念図である。

この場合、トランスファ装置３１は、フルタイム方式のトランスファ装置であり、トルク分配部としてのプラネタリギヤ５２、及び反転部としてのギヤ機構６８、６９を備える。

前記ギヤ機構６８は、駆動ギヤ７３、及び駆動ギヤ７３と噛合させられる従動ギヤ７４を備え、前記ギヤ機構６９は、駆動ギヤ７５、及び駆動ギヤ７５と噛合させられる従動ギヤ７６を備える。

前記プラネタリギヤ５２において、入力要素として機能するキャリヤＣＲ１１は前記出力軸２３と共用される入力部材としての入力軸と連結され、第１の出力要素として機能するサンギヤＳ１１は第３の伝動軸としての中空軸５４を介して駆動ギヤ７３と連結され、第２の出力要素として機能するリングギヤＲ１１は駆動ギヤ７５と連結される。

そして、従動ギヤ７４は前輪用の出力部材としての出力軸３６と連結され、該出力軸３６を介して更に前輪用のディファレンシャル装置と連結され、従動ギヤ７６は後輪用の出力部材としての出力軸３７と連結され、該出力軸３７を介して更に後輪用のディファレンシャル装置と連結される。

この場合、自動変速機としての無段変速機１１（図１）における出力軸２３の軸心と出力軸３７の軸心とは、駆動ギヤ７５の軸心と従動ギヤ７６の軸心との距離の分だけずれる。ところが、出力軸２３に出力された回転を反転させないままプラネタリギヤ５２に伝達し、該プラネタリギヤ５２においてトルクが分配された後の回転をギヤ機構６８、６９で反転させるようにしているので、ギヤ機構６８、６９において伝達されるトルクは小さくなり、駆動ギヤ７５及び従動ギヤ７６の径方向寸法を小さくすることができる。したがって、出力軸２３の軸心と出力軸３７の軸心とのずれの量も小さくすることができ、車両駆動装置の径方向寸法を小さくすることができ、車両への搭載性を向上させることができる。

次に、本発明の第５の実施の形態について説明する。なお、第１〜第４の実施の形態と同じ構造を有するものについては、その説明を省略し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。

図８は本発明の第５の実施の形態における車両駆動装置の要部を示す概念図である。

この場合、トランスファ装置３１は、フルタイム方式のトランスファ装置であり、回転伝達部としてのギヤ機構５６、トルク分配部としてのプラネタリギヤ５２、及び反転部としてのギヤ機構６８、６９を備える。

前記ギヤ機構５６は、駆動ギヤ３２、該駆動ギヤ３２と噛合させられるアイドルギヤ７１、及び該アイドルギヤ７１と噛合させられる従動ギヤ７２を備え、前記ギヤ機構６８は、駆動ギヤ７３、及び駆動ギヤ７３と噛合させられる従動ギヤ７４を備え、前記ギヤ機構６９は、駆動ギヤ７５、及び駆動ギヤ７５と噛合させられる従動ギヤ７６を備える。

前記駆動ギヤ３２は、前記出力軸２３と共用される入力部材としての入力軸と連結され、従動ギヤ７２は中間軸４３を介して入力要素として機能するキャリヤＣＲ１１に連結される。また、第１の出力要素として機能するサンギヤＳ１１は第３の伝動軸としての中空軸５４を介して駆動ギヤ７３と連結され、第２の出力要素として機能するリングギヤＲ１１は駆動ギヤ７５と連結される。

この場合、出力軸２３に出力された回転を、反転させないまま一旦（いったん）中間軸４３に伝達した後プラネタリギヤ５２に伝達し、該プラネタリギヤ５２においてトルクが分配された後の回転をギヤ機構６８、６９で反転させるようにしているので、トランスファ装置３１において、駆動ギヤ３２の軸心と従動ギヤ７２の軸心との距離を、駆動ギヤ７５の軸心と従動ギヤ７６の軸心との距離によって相殺することができる。

したがって、自動変速機としての無段変速機１１（図１）における出力軸２３の軸心と、後輪用の出力軸３７の軸心とが大きくずれることがなくなるので、車両駆動装置の径方向寸法を小さくすることができる。

次に、本発明の第６の実施の形態について説明する。なお、第１、第２の実施の形態と同じ構造を有するものについては、その説明を省略し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。

図９は本発明の第６の実施の形態における車両駆動装置の要部を示す概念図である。

この場合、トランスファ装置３１は、フルタイム方式のトランスファ装置であり、反転部としてのギヤ機構５１、トルク分配部としてのプラネタリギヤ５２、及びトルク伝達部としてのチェーン機構６１、７９を備える。

前記ギヤ機構５１は、駆動ギヤ３２、及び該駆動ギヤ３２と噛合させられる従動ギヤ７８を備え、前記チェーン機構６１は、駆動側の回転体としてのスプロケット６２、従動側の回転体としてのスプロケット６３、及びスプロケット６２、６３間に張設された伝動部材としてのチェーン６４を備え、前記チェーン機構７９は、駆動側の回転体としてのスプロケット８１、従動側の回転体としてのスプロケット８２、及びスプロケット８１、８２間に張設された伝動部材としてのチェーン８３を備える。

前記駆動ギヤ３２は、前記出力軸２３と共用される入力部材としての入力軸と連結され、従動ギヤ７８は中間軸４３を介して入力要素として機能するキャリヤＣＲ１１に連結される。また、第１の出力要素として機能するサンギヤＳ１１は第３の伝動軸としての中空軸５４を介してスプロケット６２と連結され、第２の出力要素として機能するリングギヤＲ１１はスプロケット８１と連結される。

そして、スプロケット６３は前輪用の出力部材としての出力軸３６と連結され、該出力軸３６を介して更に前輪用のディファレンシャル装置と連結され、スプロケット８２は後輪用の出力部材としての出力軸３７と連結され、該出力軸３７を介して更に後輪用のディファレンシャル装置と連結される。

この場合、出力軸２３に出力された回転を、反転させて中間軸４３に伝達した後プラネタリギヤ５２に伝達し、該プラネタリギヤ５２においてトルクが分配された後の回転をチェーン機構７９を介して出力軸３７に伝達するようにしているので、トランスファ装置３１において、駆動ギヤ３２の軸心と従動ギヤ７８の軸心との距離を、スプロケット８１の軸心とスプロケット８２の軸心との距離によって相殺することができる。

したがって、自動変速機としての無段変速機１１（図１）における出力軸２３の軸心と出力軸３７の軸心とが大きくずれることがなくなるので、車両駆動装置の径方向寸法を小さくすることができる。

ところで、前記構成の車両駆動装置においては、ハイモードが設定されたときに出力軸２３に出力される出力速度ＮＨの回転方向と、ローモードが設定されたときに出力軸２３に出力される出力速度ＮＬの回転方向とを同じにするために、反転ギヤ機構１４が配設され、該反転ギヤ機構１４によってギヤユニット２２の第２の出力要素として機能するキャリヤＣＲ３に発生させられた回転を反転させるようにしている。したがって、無段変速機１１の部品点数が多くなってしまう。

そこで、反転ギヤ機構１４を不要にした本発明の第７の実施の形態について説明する。なお、第１〜第６の実施の形態と同じ構造を有するものについては、その説明を省略し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。

図１０は本発明の第７の実施の形態における車両駆動装置の概念図である。

この場合、第１の出力要素として機能するサンギヤＳ２、Ｓ３は、ハイモード用の摩擦係合要素としてのハイクラッチＨを介してハイモード用の第１の出力軸２４と連結され、該第１の出力軸２４に逆方向の回転を伝達する。また、第２の出力要素として機能するキャリヤＣＲ３は、ローモード用の摩擦係合要素としてのロークラッチＬを介して、前記第１の出力軸２４を包囲して配設されたローモード用の中空の第２の出力軸２５と連結され、該第２の出力軸２５に正方向の回転を伝達する。

また、トランスファ装置３１は、フルタイム方式のトランスファ装置であり、反転部としてのギヤ機構５８、回転伝達部としてのギヤ機構５９、トルク分配部としてのプラネタリギヤ５２、及びトルク伝達部としてのチェーン機構６１を備える。

前記ギヤ機構５８は、駆動ギヤ４１、及び該駆動ギヤ４１と噛合させられる従動ギヤ４４を備え、ギヤ機構５９は、駆動ギヤ４５、該駆動ギヤ４５と噛合させられるアイドルギヤ４６、及び該アイドルギヤ４６と噛合させられる従動ギヤ４７を備える。

前記駆動ギヤ４１は、前記第１の出力軸２４と共用される入力部材としての入力軸と連結され、従動ギヤ４４は中間軸４３を介して入力要素として機能するキャリヤＣＲ１１に連結される。また、前記駆動ギヤ４５は、前記第２の出力軸２５と共用される入力部材としての入力軸と連結され、従動ギヤ４７は、従動ギヤ４４と同様に、前記中間軸４３を介してキャリヤＣＲ１１に連結される。また、第１の出力要素として機能するサンギヤＳ１１は第３の伝動軸としての中空軸５４を介して駆動側の回転体としてのスプロケット６２と連結される。

そして、従動側の回転体としてのスプロケット６３は前輪用の出力部材としての出力軸３６と連結され、該出力軸３６を介して更に前輪用のディファレンシャル装置と連結され、第２の出力要素として機能するリングギヤＲ１１は後輪用の出力部材としての出力軸３７と連結され、該出力軸３７を介して更に後輪用のディファレンシャル装置と連結される。

この場合、第１の出力軸２４に逆方向の回転が伝達され、該回転は、ギヤ機構５８によって反転させられ、正方向の回転になって中間軸４３に伝達される。一方、第２の出力軸２５に正方向の回転を伝達されるが、該回転は、ギヤ機構５９によって正方向のまま従動ギヤ４７に伝達され、中間軸４３に伝達される。

このように、本実施の形態においては、第１の出力軸２４に逆方向の、第２の出力軸２５に正方向の回転を伝達するようにしているので、自動変速機としての無段変速機１１（図１）に反転ギヤ機構を配設する必要がなくなる。したがって、車両駆動装置の部品点数を少なくすることができ、コストを低くすることができる。また、車両駆動装置を軽量化することができ、軸方向寸法を小さくすることができ、車両への搭載性を向上させることができる。

本発明の第１の実施の形態における車両駆動装置の概念図である。本発明の第１の実施の形態における無段変速機の動作を示す第１の速度線図である。本発明の第１の実施の形態における無段変速機の動作を示す第２の速度線図である。本発明の第１の実施の形態における変速特性図である。本発明の第２の実施の形態における車両駆動装置の要部を示す概念図である。本発明の第３の実施の形態における車両駆動装置の要部を示す概念図である。本発明の第４の実施の形態における車両駆動装置の要部を示す概念図である。本発明の第５の実施の形態における車両駆動装置の要部を示す概念図である。本発明の第６の実施の形態における車両駆動装置の要部を示す概念図である。本発明の第７の実施の形態における車両駆動装置の概念図である。

符号の説明

１２無段変速装置
１３プラネタリギヤ機構
１４反転ギヤ機構
１６入力軸
１７入力ディスク
１９出力ディスク
２０パワーローラ
２３出力軸
２４第１の出力軸
２５第２の出力軸
２９、５１、５８、６８、６９ギヤ機構
３１トランスファ装置
３５ビスカスカップリング
５２プラネタリギヤ

Claims

入力ディスク、出力ディスク、及び前記入力ディスクと出力ディスクとの間に配設されたパワーローラを備え、入力軸を介して伝達された回転を、無段に変速して出力するトロイダル式の無段変速装置と、該無段変速装置に隣接させて配設され、前記入力軸を介して伝達された回転、及び前記出力ディスクから出力された回転を受け、所定の出力速度の回転を出力軸に伝達するプラネタリギヤユニットと、前記出力軸と連結されたトランスファ装置とを有するとともに、該トランスファ装置は、トルクを前輪及び後輪に分配するトルク分配部、及び前記出力軸に伝達された回転を反転させる反転部を備えることを特徴とする車両駆動装置。
前記トルク分配部は、前記反転部によって反転させられた回転を受けてトルクを分配する請求項１に記載の車両駆動装置。
前記反転部は、前記トルク分配部によってトルクが分配された後の回転を反転させる請求項１に記載の車両駆動装置。
前記プラネタリギヤユニットは、前記入力軸を介して伝達された回転の回転方向と同じ回転方向の回転を出力軸に伝達する請求項１に記載の車両駆動装置。
前記プラネタリギヤユニットは、前記入力軸を介して伝達された回転の回転方向と逆の回転方向の回転を出力軸に伝達する請求項１に記載の車両駆動装置。
前記プラネタリギヤユニットは、選択されたモードに応じて、前記入力軸を介して伝達された回転の回転方向と逆の回転方向の回転を第１の出力軸に、前記入力軸を介して伝達された回転の回転方向と同じ回転方向の回転を第２の出力軸に出力する請求項１に記載の車両駆動装置。