JP2015137761A - 車両用動力伝達装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 摩擦力の影響による効率低下を抑制し、ローラの偏摩耗を防止して耐久性に優れた車両用動力伝達装置を提供すること。【解決手段】車両用動力伝達装置のワンウェイクラッチは、転動体（２５）との接触により、楔部から付勢手段（２４）へ向けて転動体を付勢し、且つ、外周部材（２２）に転動体（２５）が接触しない状態を維持するカム（８４０）と、カム（８４０）を回転可能に支持するシャフト（８３０）と、を備える。【選択図】 図１１

Description

本発明は、車両用動力伝達装置に関する。

特許文献１には、エンジンに接続された入力軸の回転をコネクティングロッドの往復運動に変換し、コネクティングロッドの往復運動をワンウェイクラッチによって出力軸の回転運動に変換する無段変速機が開示されている。

特開２０１２−１０４８号公報

従来の無段変速機に用いられているワンウェイクラッチは、例えば、図１３に示すように、基本的に環状のアウター部材１３２２の内周面１３２２ａと、アウター部材１３２２の内部に同軸に配置された筒状のインナー部材１３２３の波状に屈曲する外周面との間に形成された環状空間にローラ１３２５を配置したものである。アウター部材１３２２の内周面１３２２ａとインナー部材１３２３の外周面１３２３ａの間に、ローラ１３２５が係合する楔状の空間を形成するために、インナー部材１３２３の波状に屈曲する外周面は、アウター部材１３２２の円形の内周面１３２２ａに対して傾斜した周面を有する。

図１３（ａ）は、アウター部材１３２２の内周面１３２２ａとインナー部材１３２３の外周面１３２３ａとの間の空間に配置したローラ１３２５を、エンゲージスプリング１３２４により紙面の右側方向に付勢する構成を例示する図であり、ワンウェイクラッチのトルク伝達時の状態を示す図である。ワンウェイクラッチがトルクを伝達するとき、アウター部材１３２２の内周面１３２２ａとインナー部材１３２３の外周面１３２３ａとの間に形成された楔状の空間にローラ１３２５が噛み込むことでワンウェイクラッチが係合状態となり、アウター部材１３２２およびインナー部材１３２３の間でトルク伝達が可能となる。

図１３（ｂ）はワンウェイクラッチのコースティング中（減速中）の状態を示す図である。係合状態が解除された後、アウター部材１３２２の内周面１３２２ａとインナー部材１３２３の外周面１３２３ａとの間の楔状の空間からローラ１３２５が紙面の左側に押し出される。エンゲージスプリング１３２４は楔状の空間から押し出されたローラ１３２５を押し付け力により紙面右側に付勢する（この付勢状態をダンピング状態という）。そして、エンゲージスプリング１３２４はワンウェイクラッチが係合する直前の位置（データムポイント待機位置）にローラ１３２５を押し戻す。

コースティング中の状態では、ローラ１３２５に遠心力が作用して、アウター部材１３２２の内周面１３２２ａにローラ１３２５の外周面が接触した状態となり得る。アウター部材１３２２の内周面１３２２ａとローラ１３２５との接触による摩擦力によりローラ１３２５が内周面１３２２ａ上を引きずられると、データムポイント待機位置からずれた位置にローラ１３２５は移動し、ローラ１３２５の位置は不安定なものとなる。

無段変速機の動力伝達ユニットはコネクティングロッドが高速で往復運動するため、ワンウェイクラッチは短い周期で係合および係合解除を繰り返すことになり、その係合応答性を高めることが要求される。摩擦力の影響によりローラ１３２５の位置が不安定となると、トルクを伝達するための係合状態に円滑に移行することができずワンウェイクラッチの効率は低下する。また、内周面１３２２ａと接触することによりローラ１３２５に偏摩耗が生じ得ることになる。

本発明は、摩擦力の影響による効率低下を抑制し、ローラの偏摩耗を防止して耐久性に優れた車両用動力伝達装置の提供を目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載された本発明は、駆動源の回転軸に接続された入力軸（１１）の回転を変速して出力軸（１２）に伝達する変速機（Ｔ）が、
前記入力軸（１１）の軸線からの偏心量が可変である偏心機構（１５、１６、１７、１８）と、
前記入力軸（１１）と共に回転する入力側支点（Ｏ）と、
前記出力軸（１２）に接続されたワンウェイクラッチ（２１）と、
前記ワンウェイクラッチの外周部材（２２）に設けられた出力側支点（Ｐ）と、
前記入力側支点（Ｏ）および前記出力側支点（Ｐ）の両端に接続されて、前記偏心機構（１５、１６、１７、１８）の偏心量に応じて往復運動するコネクティングロッド（１９）と、
を備える車両用動力伝達装置であって、
前記ワンウェイクラッチ（２１）は、
前記外周部材（２２）の内部に同軸に回転可能に配置され、前記出力軸（１２）と接続する内周部材（２３）と、
前記外周部材（２２）と前記内周部材（２３）との間で転動する転動体（２５）と、
前記転動体（２５）を収容する収容部材（３２）と、
前記収容部材（３２）の中に配置され、前記転動体（２５）を前記外周部材（２２）と前記内周部材（２３）との間に形成される楔部へ付勢する付勢手段（２４）と、
前記転動体（２５）との接触により、前記楔部から前記付勢手段（２４）へ向けて前記転動体を付勢し、且つ、前記外周部材（２２）に前記転動体（２５）が接触しない状態を維持するカム（８４０）と、
前記カム（８４０）を回転可能に支持するシャフト（８３０）と、
を備えることを特徴とする車両用動力伝達装置が提案される。

また、請求項２に記載された本発明は、請求項１の構成に加え、前記ワンウェイクラッチ（２１）は、
前記シャフト（８３０）を支持し、前記出力軸（１２）と一体に回転可能なプッシュギヤ（８２０ａ）と、
前記プッシュギヤ（８２０ａ）を前記出力軸（１２）の軸方向に沿って可動させる可動機構（８１０、８６０）と、
を更に備え、
前記シャフト（８３０）の端部には第１の螺旋状の溝が形成されており、
前記プッシュギヤ（８２０ａ）に設けられている穴部には前記第１の螺旋状の溝と係合可能な第２の螺旋状の溝が形成されており、
前記可動機構（８１０、８６０）は、
前記出力軸（１２）の軸端に配置され、
前記可動機構（８１０、８６０）による前記プッシュギヤ（８２０ａ）の前記軸方向の移動を、前記第１の螺旋状の溝および前記第２の螺旋状の溝を介して前記シャフト（８３０）の回転に変換することを特徴とする車両用動力伝達装置が提案される。

また、請求項３に記載された本発明においては、請求項２の構成に加え、前記可動機構（８１０、８６０）は、
車両が減速状態であり、
前記偏心機構（１５、１６、１７、１８）の偏心量により前記ワンウェイクラッチ（２１）が開放されている状態で作動することを特徴とする車両用動力伝達装置が提案される。

また、請求項４に記載された本発明においては、請求項１乃至請求項３のいずれか１項の構成に加え、前記カム（８４０）の高さは前記転動体（２５）の半径よりも長く構成されており、
前記カム（８４０）は、前記転動体（２５）と接触するとき、前記転動体（２５）の中心から前記外周部材（２２）側の位置で前記転動体（２５）と接触することを特徴とする車両用動力伝達装置が提案される。

請求項１の構成によれば、摩擦力の影響による効率低下を抑制し、転動体の偏摩耗を防止して耐久性に優れた車両用動力伝達装置の提供が可能になる。

また請求項２の構成によれば、可動機構を軸端に設けることで、車両用動力伝達装置の省スペース化を図ることが可能になる。

また、請求項３の構成によれば、車両の減速時に転動体を外周部材に接触させないことで、転動体の偏摩耗を防止して耐久性に優れた車両用動力伝達装置の提供が可能になる。

また、請求項４の構成によれば、カムが転動体と接触することにより、転動体に対して、内周部材側に向かって斜め下向きの力が作用することとなり、車両が減速状態であるコースティング中においても、遠心力の影響で転動体が外周部材と接触することを防止することが可能になる。

車両用動力伝達装置のスケルトン図。 図１の２部詳細図。 図２の３−３線断面図（ＴＯＰ状態）。 図２の３−３線断面図（ＬＯＷ状態）。 ＴＯＰ状態での作用説明図。 ＬＯＷ状態での作用説明図。 ワンウェイクラッチの分解斜視図。 ワンウェイクラッチの状態変化を説明する図。 クランク部材およびプッシュギヤの動作を説明する図。 動力伝達ユニットＵを軸方向に重ね合わせたワンウェイクラッチの構成を示す図。 プッシュギヤの並進方向の移動に応じて回転するシャフトの構成を説明する図。 カムの回転動作を具体的に示す図。 カムの回転動作による作用を模式的に示す図。 従来のワンウェイクラッチを例示する図。

以下、図１〜図１２に基づいて本発明の実施形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施形態に記載されている構成要素はあくまで例示であり、本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲によって確定されるのであって、以下の個別の実施形態によって限定されるわけではない。

図１を参照して、本実施形態の無段変速機が搭載される自動車のパワートレインの構成について説明する。図１に示すように、エンジンＥの駆動力を左右の車軸１０，１０を介して駆動輪Ｗ，Ｗに伝達する車両用動力伝達装置は、クランク式の無段変速機ＴおよびディファレンシャルギヤＤを備える。無段変速機Ｔは、駆動源の回転軸に接続された入力軸１１の回転を変速して出力軸１２に伝達する。

次に、無段変速機Ｔの構造を図２〜図６に基づいて説明する。図２に示すように、本実施の形態の無段変速機Ｔは同一構造を有する複数個（実施の形態では６個の場合を例示している）の動力伝達ユニットＵを軸方向に重ね合わせたものである。それらの動力伝達ユニットＵは平行に配置された共通の入力軸１１および共通の出力軸１２を備えており、入力軸１１の回転が減速または増速されて出力軸１２に伝達される。車両用動力伝達装置の無段変速機Ｔは、入力軸１１の軸線からの偏心量が可変である偏心機構１５、１６、１７、１８と、入力軸１１と共に回転する入力側支点Ｏと、出力軸１２に接続されたワンウェイクラッチ２１と、ワンウェイクラッチの外周部材（アウター部材２２）に設けられた出力側支点Ｐと、入力側支点Ｏおよび出力側支点Ｐの両端に接続されて、偏心機構１５、１６、１７、１８の偏心量に応じて往復運動するコネクティングロッド１９と、を備える。ワンウェイクラッチ２１は、外周部材（アウター部材２２）の内部に同軸に回転可能に配置され、出力軸１２と接続する内周部材（インナー部材２３）と、外周部材（アウター部材２２）と内周部材（インナー部材２３）との間で転動する転動体（ローラ２５）と、転動体（ローラ２５）を収容する収容部材（ケージ３２）と、収容部材（ケージ３２）の中に配置され、転動体（ローラ２５）を外周部材（アウター部材２２）と内周部材（インナー部材２３）との間に形成される楔部へ付勢する付勢部（エンゲージスプリング２４）と、転動体（ローラ２５）との接触により楔部から付勢部（エンゲージスプリング２４）へ向けて転動体（ローラ２５）を付勢し、且つ、外周部材（アウター部材２２）に転動体（ローラ２５）が接触しない状態を維持するカム８４０と、カム８４０を回転可能に支持するシャフト８３０とを備えることを特徴とする。

以下、代表として一つの動力伝達ユニットＵの構造を説明する。エンジンＥに接続されて回転する入力軸１１は、電動モータのような変速アクチュエータ１４の中空の回転軸１４ａの内部を相対回転自在に貫通する。変速アクチュエータ１４のロータ１４ｂは回転軸１４ａに固定されており、ステータ１４ｃはケーシングに固定される。変速アクチュエータ１４の回転軸１４ａは、入力軸１１と同速度で回転可能であり、かつ入力軸１１に対して異なる速度で相対回転可能である。

変速アクチュエータ１４の回転軸１４ａを貫通した入力軸１１には第１ピニオン１５が固定されており、この第１ピニオン１５を跨ぐように変速アクチュエータ１４の回転軸１４ａにクランク状のキャリヤ１６が接続される。第１ピニオン１５と同径の２個の第２ピニオン１７，１７が、第１ピニオン１５と協働して正三角形を構成する位置にそれぞれピニオンピン１６ａ，１６ａを介して支持されており、これら第１ピニオン１５および第２ピニオン１７，１７に、円板形の偏心ディスク１８の内部に偏心して形成されたリングギヤ１８ａが噛合する。偏心ディスク１８の外周面に、コネクティングロッド１９のロッド部１９ａの一端に設けたリング部１９ｂがボールベアリング２０を介して相対回転自在に嵌合する。

出力軸１２の外周に設けられたワンウェイクラッチ２１は、コネクティングロッド１９のロッド部１９ａにピン１９ｃを介して枢支されたリング状のアウター部材２２と、アウター部材２２の内部に配置されて出力軸１２に固定されたインナー部材２３と、アウター部材２２とインナー部材２３との間に形成された楔状の空間に配置されてエンゲージスプリング２４（弾性部材）で付勢されたローラ２５とを備える。尚、ワンウェイクラッチ２１の具体的な構造は後から詳述する。

次に、図７Ａ、図７Ｂを参照して、ワンウェイクラッチの構造、ワンウェイクラッチの状態変化を説明する。尚、図７Ａ、図７Ｂでは、構造をわかり易く図示するため、図８、図９に示すクランク部材８１０、プッシュギヤ８２０ａ、シャフト８３０、カム８４０等は省略している。これらの構成の動作については、図８ないし図１２を参照して具体的に説明する。

図７Ａに示すように、本実施の形態のワンウェイクラッチ２１は、基本的に環状のアウター部材２２の円形の内周面２２ａと、アウター部材２２の内部に同軸に配置された筒状のインナー部材２３の波状に屈曲する外周面２３ａとの間に形成された環状空間にローラ２５を配置したものである。アウター部材２２の内周面２２ａとインナー部材２３の外周面２３ａとの間に、ローラ２５が係合する楔状の空間を形成するために、インナー部材２３の波状に屈曲する外周面２３ａは、アウター部材２２の円形の内周面２２ａに対して傾斜した周面を有する。

アウター部材２２の内周面２２ａには環状溝２２ｃが形成されており、環状のリングスプリング３９が環状溝２２ｃ内に配置される。このリングスプリング３９はローラ２５の周面に当接してインナー部材２３の外周面２３ａに向けて付勢する。

アウター部材２２の外周に設けた突出部２２ｂ,２２ｂにピン１９ｃおよびクリップ４０，４０を介してコネクティングロッド１９が接続される。インナー部材２３の内周部には出力軸１２が相対回転不能に結合される。

ワンウェイクラッチ２１は、ローラ２５を環状空間の円周方向に付勢するエンゲージスプリング２４とエンゲージスプリング２４を支持するためのケージ３１（収容部材）とを備える。ケージ３１（収容部材）は円環状の板材からなる一対の環状部材３２，３２と、周方向に等間隔で配置されて一対の環状部材３２，３２を相互に接続するスプリング支持ロッド３３とで構成されている。エンゲージスプリング２４はケージ３１のスプリング支持ロッド３３に固定されている。

エンゲージスプリング２４は１枚の弾性板材により構成されており、エンゲージスプリング２４の一端側がケージ３１のスプリング支持ロッド３３に溶接等で固定され、他端側にはローラ２５を付勢する付勢部が形成される。付勢部がローラ２５と接触することにより、エンゲージスプリング２４は押し付け力を発生させる。エンゲージスプリング２４の押し付け力によりローラ２５は付勢され、エンゲージスプリング２４はワンウェイクラッチが係合する直前の状態を示す位置にローラ２５を押し戻す。

アウター部材２２およびインナー部材２３の間には、ローラ２５の軸方向両側に位置する一対のボールベアリング３４，３４が配置されており、このボールベアリング３４，３４によってアウター部材２２およびインナー部材２３が同芯状態を維持しながら相対回転可能に接続される。ボールベアリング３４，３４の両側に配置されているシム５１,５１およびクリップ５２,５２により、インナー部材２３がアウター部材２２に保持される。

ボールベアリング３４は外輪３５および内輪３６間に複数のボール３７を配置したものであり、外輪３５はアウター部材２２の軸方向端部に一体に形成され、内輪３６は別部材で構成されてインナー部材２３の外周に固定される。尚、ボールベアリング３４には複列ものと単列のものとがあり、６個のワンウェイクラッチ２１の軸方向両端に位置する２個のボールベアリング３４，３４は単列であり、それ以外のボールベアリング３４は隣接する２個のワンウェイクラッチ２１，２１に共有されるために複列となる。

一方のボールベアリング３４と、ケージ３１の一方の環状部材３２との間にアキシャルスプリング３８が配置されており、アキシャルスプリング３８の内周から突出する複数の突起３８ａがローラ２５の端面に弾発的に当接する。

次に、図７Ｂを参照して、ワンウェイクラッチ２１の状態変化について説明する。図７Ｂ（Ａ）はワンウェイクラッチ２１の基準点ＤＰ（Datum Point状態）、つまりワンウェイクラッチ２１が係合する直前の状態を示すものである。ＤＰ状態ではエンゲージスプリング２４の付勢部がローラ２５の外周面に当接し、ローラ２５をアウター部材２２の内周面２２ａおよびインナー部材２３の外周面２３ａ間に噛み込む方向に付勢する。このとき、ワンウェイクラッチ２１は未だ係合しておらず、ローラ２５はアウター部材２２の内周面２２ａおよびインナー部材２３の外周面２３ａに噛み込まずに接触している。

このＤＰ状態からインナー部材２３に対してアウター部材２２が矢印Ａ方向に相対回転すると、ローラ２５はエンゲージスプリング２４から受ける付勢力と、アウター部材２２およびインナー部材２３から受ける摩擦力とにより、矢印Ａ方向に移動してアウター部材２２の内周面２２ａおよびインナー部材２３の外周面２３ａ間の楔状の空間に噛み込むことで、図７Ｂ（Ｂ）に示すようにワンウェイクラッチ２１が係合する。

図７Ｂ（Ｂ）に示すワンウェイクラッチ２１の係合状態から、インナー部材２３に対してアウター部材２２が矢印Ｂ方向に相対回転すると、アウター部材２２およびインナー部材２３から受ける摩擦力により、ローラ２５はエンゲージスプリング２４から受ける付勢力に抗して矢印Ｂ方向に移動し、アウター部材２２の内周面２２ａおよびインナー部材２３の外周面２３ａ間の楔状の空間から離脱することで、図７Ｂ（Ｃ）に示すようにワンウェイクラッチ２１が係合解除する。この状態をダンピング状態と呼び、ローラ２５はエンゲージスプリング２４の付勢部２４ａを圧縮しながら矢印Ｂ方向に回転し、ローラ２５はアウター部材２２の内周面２２ａあるいはインナー部材２３の外周面２３ａから離反する。その後、ローラ２５はエンゲージスプリング２４により付勢されて図７Ｂ（Ａ）に示すＤＰ状態に速やかに復帰する。

次に、図３ないし図６を参照して、本実施形態の無段変速機の動力伝達作用について説明する。 先ず、無段変速機Ｔの一つの動力伝達ユニットＵの作用を説明する。変速アクチュエータ１４の回転軸１４ａを入力軸１１に対して相対回転させると、入力軸１１の軸線Ｌ１まわりにキャリヤ１６が回転する。このとき、キャリヤ１６の中心Ｏ、つまり第１ピニオン１５および２個の第２ピニオン１７，１７が成す正三角形の中心は入力軸１１の軸線Ｌ１まわりに回転する。

図３および図５は、キャリヤ１６の中心Ｏが第１ピニオン１５（つまり入力軸１１）に対して出力軸１２と反対側にある状態を示しており、このとき入力軸１１に対する偏心ディスク１８の偏心量が最大になって無段変速機ＴのレシオはＴＯＰ状態になる。図４および図６は、キャリヤ１６の中心Ｏが第１ピニオン１５（つまり入力軸１１）に対して出力軸１２と同じ側にある状態を示しており、このとき入力軸１１に対する偏心ディスク１８の偏心量が最小になって無段変速機ＴのレシオはＬＯＷ状態になる。

図５に示すＴＯＰ状態で、エンジンＥで入力軸１１を回転させるとともに、入力軸１１と同速度で変速アクチュエータ１４の回転軸１４ａを回転させると、入力軸１１、回転軸１４ａ、キャリヤ１６、第１ピニオン１５、２個の第２ピニオン１７，１７および偏心ディスク１８が一体になった状態で、入力軸１１を中心に反時計方向（矢印Ａ参照）に偏心回転する。図５（Ａ）から図５（Ｂ）を経て図５（Ｃ）の状態へと回転する間に、偏心ディスク１８の外周にリング部１９ｂを、ボールベアリング２０を介して相対回転自在に支持されたコネクティングロッド１９は、そのロッド部１９ａの先端にピン１９ｃで枢支されたアウター部材２２を反時計方向（矢印Ｂ参照）に回転させる。図５（Ａ）および図５（Ｃ）は、アウター部材２２の矢印Ｂ方向の回転の両端を示している。

このようにしてアウター部材２２が矢印Ｂ方向に回転すると、ワンウェイクラッチ２１のアウター部材２２およびインナー部材２３間の楔状の空間にローラ２５が噛み込み、アウター部材２２の回転がインナー部材２３を介して出力軸１２に伝達されるため、出力軸１２は反時計方向（矢印Ｃ参照）に回転する。

入力軸１１および第１ピニオン１５が更に回転すると、第１ピニオン１５および第２ピニオン１７，１７にリングギヤ１８ａを噛合させた偏心ディスク１８が反時計方向（矢印Ａ参照）に偏心回転する。図５（Ｃ）から図５（Ｄ）を経て図５（Ａ）の状態へと回転する間に、偏心ディスク１８の外周にリング部１９ｂを、ボールベアリング２０を介して相対回転自在に支持されたコネクティングロッド１９は、そのロッド部１９ａの先端にピン１９ｃで枢支されたアウター部材２２を時計方向（矢印Ｂ′参照）に回転させる。図５（Ｃ）および図５（Ａ）は、アウター部材２２の矢印Ｂ′方向の回転の両端を示している。

このようにしてアウター部材２２が矢印Ｂ′方向に回転すると、アウター部材２２とインナー部材２３との間の楔状の空間からローラ２５がエンゲージスプリング２４を圧縮しながら押し出されることで、アウター部材２２がインナー部材２３に対してスリップして出力軸１２は回転しない。

以上のように、アウター部材２２が往復回転したとき、アウター部材２２の回転方向が反時計方向（矢印Ｂ参照）のときだけ出力軸１２が反時計方向（矢印Ｃ参照）に回転するため、出力軸１２は間欠回転することになる。

図６は、ＬＯＷ状態で無段変速機Ｔを運転するときの作用を示すものである。このとき、入力軸１１の位置は偏心ディスク１８の中心に一致しているので、入力軸１１に対する偏心ディスク１８の偏心量はゼロになる。この状態でエンジンＥにより入力軸１１を回転させるとともに、入力軸１１と同速度で変速アクチュエータ１４の回転軸１４ａを回転させると、入力軸１１、回転軸１４ａ、キャリヤ１６、第１ピニオン１５、２個の第２ピニオン１７，１７および偏心ディスク１８が一体になった状態で、入力軸１１を中心に反時計方向（矢印Ａ参照）に偏心回転する。しかしながら、偏心ディスク１８の偏心量がゼロであるため、コネクティングロッド１９の往復運動のストロークもゼロになり、出力軸１２は回転しない。

従って、変速アクチュエータ１４を駆動してキャリヤ１６の位置を図３のＴＯＰ状態と図４のＬＯＷ状態との間に設定すれば、ゼロレシオおよび所定レシオ間の任意のレシオでの運転が可能になる。

無段変速機Ｔは、並置された６個の動力伝達ユニットＵの偏心ディスク１８の位相が相互に６０°ずつ、ずれているため、６個の動力伝達ユニットＵが交互に駆動力を伝達することで、つまり６個のワンウェイクラッチ２１の何れかが必ず係合状態にあることで、出力軸１２を連続回転させることができる。

次に、図８ないし図１２を参照してワンウェイクラッチ２１の作用を説明する。本実施の形態に係るワンウェイクラッチ２１は、図７Ａ、図７Ｂで説明した構成に加えて、更に、クランク部材８１０、プッシュギヤ８２０ａ、シャフト支持部８２０ｂ、シャフト８３０、カム８４０を備える。

図９は、６個の動力伝達ユニットＵを軸方向に重ね合わせた場合のワンウェイクラッチの構成を示す図である。動力伝達ユニットＵの各ローラ２５に対応してカム８４０が設けられており、カム８４０はシャフト８３０に固定されている。シャフト８３０の両端はシャフト支持部８２０ｂおよびプッシュギヤ８２０ａにより回転可能に支持されている。シャフト８３０が回転すると、シャフト８３０に固定されているカム８４０もシャフト８３０の回転に応じて回転する。プッシュギヤ８２０ａ、およびシャフト支持部８２０ｂはベアリング９００、９１０、９２０により、出力軸１２と一体に回転可能に支持されている。

カム８４０は、ローラ２５（転動体）との接触により、楔部から付勢部（エンゲージスプリング２４）へ向けてローラ２５（転動体）を付勢し、且つ、アウター部材２２（外周部材２２）にローラ２５（転動体）が接触しない状態を維持する。

ワンウェイクラッチ２１は、シャフト８３０を支持し出力軸１２と一体に回転可能なプッシュギヤ８２０ａと、プッシュギヤ８２０ａを出力軸１２の軸方向に沿って可動させる可動機構（クランク部材８１０、ピン８６０）と、を更に備える。シャフト８３０の端部には、図１０に示すように第１の螺旋状の溝が形成されており、プッシュギヤ８２０ａに設けられている穴部には第１の螺旋状の溝と係合可能な第２の螺旋状の溝が形成されている。可動機構（８１０、８６０）は、出力軸１２の軸端に配置され、可動機構（８１０、８６０）によるプッシュギヤ８２０ａの軸方向の移動を、第１の螺旋状の溝および第２の螺旋状の溝を介してシャフト８３０の回転に変換する。可動機構（８１０、８６０）を出力軸１２の軸端に配置することにより、車両用動力伝達装置の省スペース化を図ることが可能になる。

可動機構（８１０、８６０）は、車両が減速状態であり偏心機構（１５、１６、１７、１８）の偏心量によりワンウェイクラッチ２１が開放されている状態で作動する。カム８４０の高さはローラ２５（転動体）の半径よりも長く構成されており、カム８４０は、ローラ２５（転動体）と接触するとき、ローラ２５（転動体）の中心から外周部材２２側の位置でローラ２５（転動体）と接触する。

シャフト８３０の回転に応じてカム８４０が回転してローラ２５（転動体）に接触すると、カム８４０は楔状の空間側からエンゲージスプリング２４側へ向けて、ローラ２５（転動体）を付勢し、かつ、ローラ２５（転動体）をエンゲージスプリング２４に接触させた状態を維持する。カム８４０およびシャフト８３０の回転については、後に図１０を参照して具体的に説明する。

（クランク部材８１０およびプッシュギヤ８２０ａの動作）
図８は、クランク部材８１０およびプッシュギヤ８２０ａの動作を説明する図である。クランク部材８１０は、ピン８６０を中心として揺動可能な状態で支持されており、不図示のモータ等の駆動源から矢印８８０ａ方向の駆動力が加わると、クランク部材８１０はピン８６０の周り（矢印８８０ｂ方向）に揺動する。クランク部材８１０の先端部がプッシュギヤ８２０ａに当接して、プッシュギヤ８２０ａを軸方向（矢印８８０ｃ方向）に押し込む。

スラストスプリング８５０は、インナー部材２３の側面部とプッシュギヤ８２０ａとの間に配置されており、プッシュギヤ８２０ａが軸方向に押し込まれる際の押し込み力に対抗する付勢力を発生させる。スラストスプリング８５０による付勢力は、矢印８９０に対して逆方向（矢印８８０ｄ方向）に作用する。

不図示のモータ等の駆動源を制御して矢印８８０ａ方向の駆動力をゼロにすると、プッシュギヤ８２０ａを矢印８８０ｃ方向に押し込むための力はゼロとなり、スラストスプリング８５０の付勢力によりプッシュギヤ８２０ａは矢印８８０ｄ方向に押し戻される。

図１０は、プッシュギヤ８２０ａの並進方向の移動に応じて回転するシャフト８３０の構成を説明する図である。図１０（Ａ）に示すように、シャフト８３０の端部には螺旋状の溝（雄ネジ：第１の螺旋状の溝）が構成されている。一方、シャフト８３０を支持するプッシュギヤ８２０の穴部には、シャフト８３０の螺旋状の溝（雄ネジ：第１の螺旋状の溝）と噛合う螺旋状の溝（雌ネジ：：第２の螺旋状の溝）が形成されている。

プッシュギヤ８２０ａの並進運動は、螺旋状の溝（第１および第２の螺旋状の溝）の噛み合いによりシャフト８３０の回転運動に変換される。シャフト８３０が回転することにより、シャフト８３０に固定されているカム８４０は回転する（図１０（Ｂ））。

（カム８４０の回転動作の説明）
図１１はカム８４０の回転動作を具体的に示す図である。図１１（Ａ）はワンウェイクラッチのトルク伝達状態におけるカム８４０の位置を示す図である。トルク伝達状態においてカム８４０はローラ２５と接触しないように待機した状態となる。

図１１（Ｂ）はワンウェイクラッチのコースティング中（減速中）におけるカム８４０の位置を示す図である。アクセルワークと同期して、図８、図９で説明したように、不図示のモータ等の駆動源から矢印８８０ａ方向の駆動力が加わると、クランク部材８１０はピン８６０の周り（矢印８８０ｂ方向）に揺動する。クランク部材８１０の先端部がプッシュギヤ８２０ａに当接して、プッシュギヤ８２０ａは軸方向（矢印８８０ｃ方向）に押し込まれる。プッシュギヤ８２０の並進方向の移動は、螺旋状の溝（図１０）によりシャフト８３０の回転運動に変換され、シャフト８３０の回転に応じてカム８４０が回転する。図１１（Ｂ）では、紙面の左側にカム８４０が回転した状態を示している。カム８４０が回転すると、カム８４０はローラ２５と接触してエンゲージスプリング２４側に付勢する。

図１１（Ｂ）に示す状態から図１１（Ａ）に示す待機状態にカム８４０を回転させるためには、アクセルワークと同期して、不図示のモータ等の駆動源を制御して矢印８８０ａ方向の駆動力をゼロにして、スラストスプリング８５０の付勢力によりプッシュギヤ８２０ａを矢印８８０ｄ方向に押し戻せばよい。

図１２はカム８４０の回転動作による作用を模式的に示す図であり、図１２（Ａ）はカム８４０が回転していない待機状態を示し、図１２（Ｂ）はカム８４０が回転した状態を示している。図１２（Ａ）に示すように、コースティング中において、カム８４０が回転していない待機状態にある場合、ローラ２５に作用する遠心力の影響によりローラ２５とアウター部材２２の内周面２２ａとは接触する。

図１２（Ｂ）に示すように、カム８４０が回転して、ローラ２５の中心からアウター部材２２側の位置でローラ２５と接触することにより、ローラ２５に対して、インナー部材２３側に向かって斜め下向きの力Ｆが作用する。カム８４０が回転すると、カム８４０はローラ２５と接触してエンゲージスプリング２４側に付勢して、ダンピングストッパ２３ｂにローラ２５を押し付ける。カム８４０によりローラ２５に作用する力Ｆは遠心力よりも大きく、コースティング中においても、ローラ２５がアウター部材２２の内周面２２ａと接触することを防止することができる。

（カム８４０の形状）
カム８４０の高さはローラ２５の半径よりも長く構成されている。カム８４０の高さをローラ２５の半径よりも長く構成することにより、ローラ２５の中心からアウター部材２２側の位置でカム８４０をローラ２５と接触させることができる。この位置でカム８４０がローラ２５と接触することにより、ローラ２５に対して、インナー部材２３側に向かって斜め下向きの力が作用することとなり、車両が減速状態であるコースティング中においても、ローラ２５に作用する遠心力の影響でローラ２５がアウター部材２２の内周面２２ａと接触することを防止することができる。

カム８４０の高さをローラ２５の半径よりも短く構成した場合、カム８４０がローラ２５の外周に引っ掛かり、カム８４０の回転を円滑に行うことができなくなることも生じ得る。例えば、図１１（Ｂ）の状態から図１１（Ａ）に戻す場合、カム８４０がローラ２５の外周に引っ掛かり、図１１（Ａ）の待機位置までカム８４０を戻すことができなくなることも生じ得る。

カム８４０の高さをローラ２５の半径よりも長く構成することにより、ローラ２５とカム８４０との間の引っ掛かりを無くし、カム８４０の回転を円滑に行うことが可能になる。尚、カム８４０の幅は、ローラ２５の幅と同等の長さであればよい。

本実施の形態の無段変速機Ｔの動力伝達ユニットＵはコネクティングロッド１９が高速で往復運動するため、ワンウェイクラッチ２１は短い周期で係合および係合解除を繰り返すことになり、その係合応答性を高めることが要求される。本実施の形態のように、カム８４０の回転をアクセルワークと同期して制御することにより、トルク伝達を邪魔せず、ローラ２５とアウター部材２２の内周面２２ａとの間の摩擦力の影響を効果的に低減させることが可能になる。摩擦力の影響による効率低下を抑制し、ローラの偏摩耗を防止して耐久性に優れた車両用動力伝達装置の提供が可能になる。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。

図９ではシャフト８３０を回転させる構成として、クランク部材８１０を用いる構成を説明したが、シャフト８３０を回転させる構成は、この例に限定されるものではない。例えば、シャフト８３０の端部にモータの回転軸を接続して、モータの回転をシャフト８３０に伝達することにより、シャフト８３０を回転させてもよい。

また、図９では、カム８４０の回転を戻すために、スラストスプリング８５０の弾性力を用いる構成を説明したが、スラストスプリング８５０を用いず、係合状態（図７Ｂ（Ｂ））の解除後のローラ２５の回転移動により、カム８４０を押し戻す力を利用することも可能である。この場合、ローラ２５により押し戻されたカム８４０の回転はシャフト８３０に伝達される。シャフト８３０の回転は螺旋状の溝によりプッシュギヤ８２０ａの並進運動（矢印８８０ｄ方向）へと変換される。プッシュギヤ８２０ａの並進運動により、クランク部材８１０は、ピン８６０の周りに回転する。ローラ２５の回転移動を利用して、カム８４０を押し戻す構成によれば、スラストスプリング８５０の部品点数を削減することが可能になる。

図９では、スラストスプリング８５０の配置位置として、インナー部材２３とプッシュギヤ８２０ａとの間に配置する例を説明したが、スラストスプリング８５０の配置位置はこの例に限定されるものではない。例えば、図８の出力軸１２とシャフト支持部８２０ｂとの間に配置してもよい。この場合、スラストスプリング８５０の弾性力によりシャフト支持部８２０ｂに支持されているシャフト８３０は軸方向に付勢され、この付勢力はプッシュギヤ８２０ａを軸方向（矢印８８０ｄ方向）に付勢する力として伝達される。

また、本実施の形態のワンウェイクラッチ２１は無段変速機Ｔ以外の任意の用途に適用することができる。また実施の形態の無段変速機Ｔは６個の動力伝達ユニットＵを備えているが、動力伝達ユニットＵの数は６個に限定されるものではない。また実施の形態ではワンウェイクラッチ２１のインナー部材２３が出力軸１２と別部材で構成されているが、インナー部材２３をそのまま出力軸１２として用いても良い。

Claims (4)

1. 駆動源の回転軸に接続された入力軸（１１）の回転を変速して出力軸（１２）に伝達する変速機（Ｔ）が、
   前記入力軸（１１）の軸線からの偏心量が可変である偏心機構（１５、１６、１７、１８）と、
   前記入力軸（１１）と共に回転する入力側支点（Ｏ）と、
   前記出力軸（１２）に接続されたワンウェイクラッチ（２１）と、
   前記ワンウェイクラッチの外周部材（２２）に設けられた出力側支点（Ｐ）と、
   前記入力側支点（Ｏ）および前記出力側支点（Ｐ）の両端に接続されて、前記偏心機構（１５、１６、１７、１８）の偏心量に応じて往復運動するコネクティングロッド（１９）と、
   を備える車両用動力伝達装置であって、
   前記ワンウェイクラッチ（２１）は、
   前記外周部材（２２）の内部に同軸に回転可能に配置され、前記出力軸（１２）と接続する内周部材（２３）と、
   前記外周部材（２２）と前記内周部材（２３）との間で転動する転動体（２５）と、
   前記転動体（２５）を収容する収容部材（３２）と、
   前記収容部材（３２）の中に配置され、前記転動体（２５）を前記外周部材（２２）と前記内周部材（２３）との間に形成される楔部へ付勢する付勢手段（２４）と、
   前記転動体（２５）との接触により、前記楔部から前記付勢手段（２４）へ向けて前記転動体を付勢し、且つ、前記外周部材（２２）に前記転動体（２５）が接触しない状態を維持するカム（８４０）と、
   前記カム（８４０）を回転可能に支持するシャフト（８３０）と、
   を備えることを特徴とする車両用動力伝達装置。
2. 前記ワンウェイクラッチ（２１）は、
   前記シャフト（８３０）を支持し、前記出力軸（１２）と一体に回転可能なプッシュギヤ（８２０ａ）と、
   前記プッシュギヤ（８２０ａ）を前記出力軸（１２）の軸方向に沿って可動させる可動機構（８１０、８６０）と、
   を更に備え、
   前記シャフト（８３０）の端部には第１の螺旋状の溝が形成されており、
   前記プッシュギヤ（８２０ａ）に設けられている穴部には前記第１の螺旋状の溝と係合可能な第２の螺旋状の溝が形成されており、
   前記可動機構（８１０、８６０）は、
   前記出力軸（１２）の軸端に配置され、
   前記可動機構（８１０、８６０）による前記プッシュギヤ（８２０ａ）の前記軸方向の移動を、前記第１の螺旋状の溝および前記第２の螺旋状の溝を介して前記シャフト（８３０）の回転に変換する
   ることを特徴とする請求項１に記載の車両用動力伝達装置。
3. 前記可動機構（８１０、８６０）は、
   車両が減速状態であり、
   前記偏心機構（１５、１６、１７、１８）の偏心量により前記ワンウェイクラッチ（２１）が開放されている状態で作動することを特徴とする請求項２に記載の車両用動力伝達装置。
4. 前記カム（８４０）の高さは前記転動体（２５）の半径よりも長く構成されており、
   前記カム（８４０）は、前記転動体（２５）と接触するとき、前記転動体（２５）の中心から前記外周部材（２２）側の位置で前記転動体（２５）と接触することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の車両用動力伝達装置。