JP3449004B2

JP3449004B2 - 車両の動力伝達装置

Info

Publication number: JP3449004B2
Application number: JP32376594A
Authority: JP
Inventors: 和彦上田
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1994-11-30
Filing date: 1994-11-30
Publication date: 2003-09-22
Anticipated expiration: 2018-09-22
Also published as: JPH08159236A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は車両の動力伝達装置、
特にトロイダル型無段変速機が備えられた車両の動力伝
達装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両などに搭載されるトロイダル型無段
変速機は、エンジン出力が入力される入力ディスクと、
該入力ディスクと同軸上に対向配置された出力ディスク
と、該出力ディスクと上記入力ディスクとの間に両ディ
スクに圧接した状態で傾動可能に配置されたパワーロー
ラとを有する一列もしくは複数列のトロイダル変速ユニ
ットを備え、該変速ユニットにおけるパワーローラを傾
動させて入、出力ディスクに対する接触位置を変化させ
ることにより、変速比を無段階に変化させるようにした
ものであるが、この種のトロイダル型無段変速機を、所
謂ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）車の動
力伝達装置に適用することが考えられている。

【０００３】例えば特開平４−３００４４９号公報によ
れば、ＦＦ車の動力伝達装置の構成として、エンジン出
力軸と同軸の入力軸上に単一のトロイダル変速ユニット
を配置する一方、入力軸と平行に配置した出力軸上に遊
星歯車式の減速逆転切換機構を配置すると共に、エンジ
ン出力をトロイダル変速ユニットをバイパスさせて出力
軸側に伝達するギヤ列と、トロイダル変速ユニットを経
由したエンジン出力をアイドルギヤにより逆転させて出
力軸側に伝達するギヤ列とを入、出力軸間に介設して、
発進時や低速時などのように大きなトルクが必要とされ
る運転状態においては、トロイダル変速ユニットをバイ
パスして出力軸側に伝達されたエンジン出力を減速逆転
切換機構で減速して出力する第１の動力伝達経路を形成
し、また高速時のように大きなトルクを必要としない運
転状態においては、トロイダル変速ユニットを経由して
出力軸側に伝達されたエンジン出力をそのまま出力する
第２の動力伝達経路を形成する構成が示されている。こ
れによれば、トロイダル変速ユニットが１つしかないこ
とから、動力伝達装置の軸方向寸法が短縮されるという
利点がある反面、トロイダル変速ユニットに発生するス
ラスト力に起因してフリクションロスが大きくなるとい
う難点がある。

【０００４】この問題に対しては、例えば特開平５−２
６３２１号公報には、エンジン出力軸と同軸に配置した
入力軸上に遊星歯車式の減速逆転切換機構を配置する一
方、入力軸と平行に配置した出力軸上に一対のトロイダ
ル変速ユニットを並設して、エンジン出力を減速逆転切
換機構を介してトロイダル変速ユニットに入力すると共
に、変速後のエンジン出力を出力するようにした構成が
示されている。これによれば、トロイダル変速ユニット
に発生するスラスト力が相殺方向に作用することから、
フリクションロスが軽減されることになって、動力伝達
効率が向上するという利点がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、後者の
公報記載の従来技術においては、エンジン出力が全ての
運転領域にわたってトロイダル変速ユニットを経由する
ようになっていることから、トロイダル変速ユニットが
全体的に大型化することになって軸方向寸法が大幅に長
くなり、ＦＦ車への搭載性が悪化することになる。

【０００６】この発明は、２つのトロイダル変速ユニッ
トが並設されたトロイダル無段変速機を用いてＦＦ車用
の動力伝達装置を構成する場合における上記の問題に対
処するもので、動力伝達装置の軸方向寸法を短縮するこ
とを主たる目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】すなわち、本願の請求項
１に係る発明（以下、第１発明という）は、互いに平行
に配置された入、出力軸の一方の軸上に２つのトロイダ
ル変速ユニットが並設された車両の動力伝達装置におい
て、上記トロイダル変速ユニットをバイパスする第１の
動力伝達経路と、トロイダル変速ユニットを経由する第
２の動力伝達経路とを設けると共に、上記トロイダル変
速ユニットを入力軸上に、第１、第２動力伝達経路を切
り換える摩擦要素と遊星歯車式の減速逆転切換機構とを
出力軸上にそれぞれ配置して、上記第１動力伝達経路
を、入、出力軸間に介設された第１ギヤ列及び上記減速
逆転切換機構を介して出力軸側に駆動力が伝達されるよ
うに構成すると共に、上記各トロイダル変速ユニットを
構成する出力ディスクを互いに隣接配置して、これらの
出力ディスクからアイドルギヤを有する第２ギヤ列及び
出力軸上の上記摩擦要素を介して出力軸側に駆動力が伝
達されるように上記第２動力伝達経路を構成し、かつ、
上記減速逆転切換機構を構成するプラネタリギヤユニッ
トをケースの内側に配置すると共に、動力伝達経路を切
り換える摩擦要素として３つの摩擦要素を設けて、その
うちの１つの摩擦要素を上記プラネタリギヤユニットの
一方の側に配置すると共に、該ギヤユニットの他方の側
に隔壁を設けて、該隔壁の両側に残りの摩擦要素を振り
分けて配置したことを特徴とする。

【０００８】また、請求項２に係る発明（以下、第２発
明という）は、互いに平行に配置された入、出力軸の一
方の軸上に２つのトロイダル変速ユニットが並設された
車両の動力伝達装置であって、上記トロイダル変速ユニ
ットをバイパスする第１の動力伝達経路と、トロイダル
変速ユニットを経由する第２の動力伝達経路とを設ける
と共に、上記トロイダル変速ユニットを入力軸上に、第
１、第２動力伝達経路を切り換える摩擦要素と遊星歯車
式の減速逆転切換機構とを出力軸上にそれぞれ配置し
て、上記第１動力伝達経路を、入、出力軸間に介設され
た第１ギヤ列及び上記減速逆転切換機構を介して出力軸
側に駆動力が伝達されるように構成すると共に、上記各
トロイダル変速ユニットを構成する出力ディスクを互い
に隣接配置して、これらの出力ディスクからアイドルギ
ヤを有する第２ギヤ列及び出力軸上の上記摩擦要素を介
して出力軸側に駆動力が伝達されるように上記第２動力
伝達経路を構成し、かつ上記減速逆転切換機構を構成す
るプラネタリギヤユニットとして２つのプラネタリギヤ
ユニットを備えると共に、これらのプラネタリギヤユニ
ットを第２ギヤ列の両側に振分配置したことを特徴とす
る。

【０００９】

【００１０】

【００１１】

【作用】上記の構成によれば次のような作用が得られ
る。

【００１２】すなわち、第１、第２発明のいずれによっ
ても、トロイダル変速ユニットと遊星歯車式の減速逆転
切換機構とが別々の軸に配置されているので、２つのト
ロイダル変速ユニットを軸上に並置したとしても動力伝
達装置の軸方向寸法が短縮されることになる。

【００１３】そして特に、トロイダル変速ユニットをバ
イパスする第１動力伝達経路と、トロイダル変速ユニッ
トを経由する第２動力伝達経路とが設けられているの
で、発進時や低速時のように大きなトルクが必要とされ
る運転状態にトロイダル変速ユニットをバイパスする第
１動力伝達経路を設定することが可能となり、これによ
ってトロイダル変速ユニットをコンパクトに構成するこ
とが可能となって、動力伝達装置の軸方向寸法がさらに
短縮されることになる。

【００１４】また、第１動力伝達経路を使用する場合の
出力軸側の回転方向と第２動力伝達経路を使用する場合
の出力軸側の回転方向とを一致させるためのアイドルギ
ヤが、入力軸上に並置された２つのトロイダル変速ユニ
ットの中間部分に配置されることになるので、デッドス
ペースが有効に利用されることになって、動力伝達装置
の軸方向寸法がより一層短縮されることになる。

【００１５】しかも、第１、第２動力伝達経路を切り換
えるための摩擦要素が出力軸上に配置されていることか
ら、エンジン出力が常にトロイダル変速ユニットに入力
されることになり、第１動力伝達経路から第２動力伝達
経路に切り換わる際にトロイダル変速ユニットに作用す
る駆動トルクの向きが逆転することがなく、過大なショ
ックの発生が防止されると共に、上記摩擦要素を締結し
たときにのみトロイダル変速ユニットと出力軸側との間
が動力伝達状態となることから、当該車両の牽引時に駆
動輪から入力された逆駆動力がトロイダル変速ユニット
に入力されることがなく、該変速ユニットの回転部が摩
耗したり、損傷することがない。

【００１６】

【００１７】そして、第１発明によれば、減速逆転切換
機構を構成するプラネタリギヤユニットがケースの内側
に配置されていると共に、動力伝達経路を切り換える３
つの摩擦要素のうちの１つの摩擦要素が上記プラネタリ
ギヤユニットの一方の側に、また残りの２つの摩擦要素
が上記ギヤユニットの他方の側に設けた隔壁の両側にそ
れぞれ配置されているので、これらの摩擦要素に対して
作動油をスムーズに供給することが可能となる。

【００１８】さらに、第２発明によれば、減速逆転切換
機構を構成する２つのプラネタリギヤユニットが、入力
軸上に並置された２つのトロイダル変速ユニットの中間
部分に位置するギヤ列の両側に振り分けられているの
で、減速逆転切換機構を出力軸上に効率よくレイアウト
することが可能となって、動力伝達装置がコンパクトに
構成されることになる。

【００１９】

【実施例】以下、ＦＦ車に適用した本発明の実施例を図
面に基づいて説明する。

【００２０】図１〜図３に示すように、この実施例に係
る車両の動力伝達装置１は、横置に配置されたエンジン
２の出力軸２ａに連結されたトルクコンバータ３０と、
このトルクコンバータ３０の出力が伝達されるトロイダ
ル型無段変速機（以下、無段変速機という）４０と、遊
星歯車式の減速逆転切換機構５０とを有する。

【００２１】上記トルクコンバータ３０は、エンジン出
力軸２ａに連結されたケーシング３１と一体のポンプ３
２と、このポンプ３２に対向配置されて該ポンプ３２に
より作動油を介して駆動されるタービン３３と、該ター
ビン３３と上記ポンプ３２との間に介設されると共にト
ルクコンバータハウジング３にワンウェイクラッチ３４
を介して支持されたステータ３５と、上記タービン３３
とケーシング３１とを直結させるロックアップクラッチ
３６とを有する。そして、上記タービン３３の回転がタ
ービンシャフト３７を介して無段変速機４０側に出力さ
れるようになっている。

【００２２】つまり、図２に示すように、上記タービン
シャフト３７の反エンジン側端部には、同軸に配置され
た入力シャフト４のエンジン側端部が突入されていると
共に、この入力シャフト４上に上記無段変速機４０を構
成する第１、第２トロイダル変速ユニット４１，４２が
直列に配置されている。これらのトロイダル変速ユニッ
ト４１，４２は、同様な構成とされており、上記入力シ
ャフト４と一体的に回転する入力ディスク４３，４３
と、これらの入力ディスク４３，４３に対向配置されて
タービンシャフト３７（及び入力シャフト４）に対して
回転自在の出力ディスク４４，４４と、各出力ディスク
４４，４４と入力ディスク４３，４４との間に両ディス
ク４３，４４にそれぞれ接触した状態で回転及び傾動可
能に配置された各一対のパワーローラ４５，４５とを有
する。その場合に、上記各出力ディスク４４，４４は互
いに隣接して配置されている。

【００２３】また、エンジン側に位置する第１トロイダ
ル変速ユニット４１の入力ディスク４３の側方には、タ
ービンシャフト３７と一体回転するカムディスク４６が
配置されている。このカムディスク４６は、入力ディス
ク４３に対して相対回転可能とされていると共に、スラ
スト軸受５を介して入力シャフト４の軸端側に支持され
ている。その場合に、カムディスク４６のボス部がスラ
スト軸受５の反エンジン側側面に係合されている。そし
て、このカムディスク４６と上記第１トロイダル変速ユ
ニット４１の入力ディスク４３との間に複数のローディ
ングカム４７…４７が介装されている。なお、このカム
ディスク４６に第１動力伝達経路を形成する第１ドライ
ブギヤ７１が一体的に設けられている。

【００２４】一方、上記入力シャフト４の反エンジン側
端部には、第２トロイダル変速ユニット４２の入力ディ
スク４３の背面側を受止する固定部材６が螺着されてい
ると共に、入力シャフト４のエンジン側端部に突設され
た円板状のストッパ部４ａが上記スラスト軸受５のエン
ジン側側面に対接配置されている。また、上記出力ディ
スク４４，４４間には、これらと一体に第２動力伝達経
路を形成する第２ドライブギヤ７２が設けられている。

【００２５】このような構成により、トルクコンバータ
３０の回転がタービンシャフト３７及びローディングカ
ム４７…４７を介して第１トロイダル変速ユニット４１
を構成する一方の入力ディスク４３に入力されると共
に、該入力ディスク４３の回転が入力シャフト４を介し
て第２トロイダル変速ユニット４２を構成する他方の入
力ディスク４３に入力される。そして、各パワーローラ
４５，４５の傾動角度に応じた所定の変速比（減速比）
で各入力ディスク４３，４３の回転が変速されて出力デ
ィスク４４，４４に伝達されることになる。また、トル
クコンバータ３０から出力された駆動トルクが、タービ
ンシャフト３７及びローディングカム４７…４７を介し
て第１トロイダル変速ユニット４１を構成する一方の入
力ディスク４３に伝達されることになる。その場合に、
上記ローディングカム４７…４７は、入力ディスク４３
に入力される駆動トルクが大きくなるほど、各カム４７
…４７による入力ディスク４３に対する押付力が増大す
るようになっている。ここで、反エンジン側に位置する
第２トロイダル変速ユニット４２の入力ディスク４３に
作用する図面上の左方向のスラスト荷重は、固定部材６
を介して入力シャフト４に伝達されると共に、該シャフ
ト４のエンジン側に設けたストッパ部４ａを経て上記ス
ラスト軸受５に伝達されることになる。また、エンジン
側に位置する第１トロイダル変速ユニット４１の入力デ
ィスク４３に作用する図面上の右方向のスラスト荷重
は、ローディングカム４７及びカムディスク４６を経由
してスラスト軸受５に伝達されることになる。

【００２６】なお、上記エンジン出力軸２ａにはタービ
ンシャフト３７及び入力シャフト４内を貫通するポンプ
シャフト７が連結されており、該シャフト７の反エンジ
ン側端部にオイルポンプ８が設けられている。

【００２７】また、上記タービンシャフト３７ないし入
力シャフト４の側方には出力シャフト９が平行に配置さ
れており、この出力シャフト９上に前述の減速逆転切換
機構５０が配設されている。

【００２８】この減速逆転切換機構５０は、出力シャフ
ト９上に直列に配置された第１プラネタリギヤユニット
５１及び第２プラネタリギヤユニット５２を有する。エ
ンジン側に配置された第１プラネタリギヤユニット５１
は、シングルピニオン式とされて、出力シャフト９に遊
嵌合された第１中空シャフト５３の反エンジン側端部に
サンギヤ５４が結合されていると共に、このサンギヤ５
４に噛合されたピニオン５５を固定支持するキャリヤ５
６が油圧多板式のリバースブレーキ５７を介して変速機
ケーシング１０に連結されている。また、上記第１中空
シャフト５３のエンジン側端部には、第１ギヤ列７３を
構成する第１ドリブンギヤ７４が設けられて、タービン
シャフト３７と一体回転する上記第１ドライブギヤ７１
に噛合されている。

【００２９】一方、反エンジン側に配置された第２プラ
ネタリギヤユニット５２は、シングルピニオン式とされ
て、上記第１中空シャフト５３の反エンジン側において
出力シャフト９上に遊嵌合された第２中空シャフト５８
のエンジン側端部にサンギヤ５９が設けられている。こ
のサンギヤ５９にピニオン６０が噛合されていると共
に、該ピニオン６０に噛合されたリングギヤ６１がワン
ウェイクラッチ６２を介して上記第１プラネタリギヤユ
ニット５１のキャリヤ５６に連結されている。また、上
記ピニオン６０を固定支持するキャリヤ６３のエンジン
側に、上記第１プラネタリギヤユニット５１におけるピ
ニオン５５に噛合するリングギヤ６４が設けられてい
る。このキャリヤ６３はエンジン側において出力シャフ
ト９に結合されていると共に、その反エンジン側が油圧
多板式の動力切換クラッチ６５を介して第２ギヤ列７５
を構成する第２ドリブンギヤ７６に連結されている。こ
の第２ドリブンギヤ７６にはアイドルギヤ７７が噛合さ
れていると共に、該アイドルギヤ７７が上記第２ドライ
ブギヤ７２に噛合されている。

【００３０】なお、上記第２中空シャフト５８の反エン
ジン側端部には油圧多板式のフォワードブレーキ６６が
設けられて、このフォワードブレーキ６６が変速機ケー
シング１０に設けられた隔壁１１に連結されている。

【００３１】つまり、図２に示すように、第２ドライブ
ギヤ７２とアイドルギヤ７７と第２ドリブンギヤ７６と
で構成される第２ギヤ列７５のエンジン側には第１、第
２プラネタリギヤユニット５１，５２が隣接して配置さ
れると共に、エンジン側に位置する第１プラネタリギヤ
ユニット５１と変速機ケーシング１０の側壁部１０ａと
の間にリバースブレーキ５７が設けられている。この実
施例においては、上記変速機ケーシング１０の側壁部１
０ａにリバースブレーキ５７の作動室に対する作動圧を
給排する第１油路１２が設けられている。

【００３２】一方、上記第２ギヤ列７５の反エンジン側
にはフォワードブレーキ６６と動力切換クラッチ６５と
が配置されている。その場合に、変速機ケーシング１０
内に設けられた隔壁１１のエンジン側に動力切換クラッ
チ６５が、また反エンジン側にフォワードブレーキ６６
がそれぞれ配置されている。そして、フォワードブレー
キ６６の作動室に対する作動圧を給排する第２油路１３
と、動力切換クラッチ６５の作動室に対する作動圧を給
排する第３油路１４とが上記隔壁１１に設けられてい
る。

【００３３】さらに、上記出力シャフト９のエンジン側
端部に結合された出力ギヤ７８と差動装置１５に設けら
れたデファレンシャルギヤ７９とが噛合されており、出
力シャフト９から出力されたエンジン出力が、上記出力
ギヤ７８とデファレンシャルギヤ７９とで構成されるフ
ァイナルギヤ列８０を経由して差動装置１５に伝達され
た後、該差動装置１５に連結された左右のドライブシャ
フト１６，１７に伝達されるようになっている。

【００３４】ここで、上記各クラッチやブレーキなどの
摩擦要素５７，６５，６６及びワンウェイクラッチ６１
の作動状態と走行モードとの関係を説明すると、次の表
１に示すように両者の関係が設定されている。

【００３５】

【表１】まず、前進時においては、低速前進モードと高速前進モ
ードとが切り換えられるようになっている。

【００３６】つまり、発進時や低速走行時に使用される
低速前進モードにおいては、フォワードブレーキ６６が
締結されると共に、ワンウェイクラッチ６２がロック状
態となる。この状態では、動力切換クラッチ６５が解放
されていることから、無段変速機４０（第１、第２トロ
イダル変速ユニット４１，４２）をバイパスする第１動
力伝達経路が形成されることになって、トルクコンバー
タ３０から出力されたエンジン出力は、タービンシャフ
ト３７から第１ギヤ列７３及び第１中空シャフト５３を
経由して第１プラネタリギヤユニット５１のサンギヤ５
４に伝達される。その場合に、上記第１ギヤ列７３が、
第１ドライブギヤ７１と第１ドリブンギヤ７４とで構成
されていることから、タービンシャフト３７の回転が反
転して第１中空シャフト５３に伝達されることになる。
また、フォワードブレーキ６６が締結されて第２プラネ
タリギヤユニット５２のサンギヤ５９が固定されると共
に、ワンウェイクラッチ６２がロック状態となることか
ら、第１、第２プラネタリギヤユニット５１，５２が一
体となって作動し、第１中空シャフト５３から第１プラ
ネタリギヤユニット５１のサンギヤに伝達されたエンジ
ン出力は、該ギヤユニット５１のピニオン５５、キャリ
ヤ５６、ワンウェイクラッチ６２及び第２プラネタリギ
ヤユニット５２のリングギヤ６１を経てピニオン６０に
伝達され、該ピニオン６０を支持するキャリヤ６３を経
て所定の減速比に減速されて出力シャフト９に伝達され
る。そして、出力シャフト９に伝達されたエンジン出力
は、ファイナルギヤ列８０及び差動装置１５を経て左右
のドライブシャフト１６，１７に伝達されることにな
る。

【００３７】一方、中速走行時や高速走行時に使用され
る高速前進モードにおいては、上記低速前進モードの状
態からさらに動力切換クラッチ６５が締結される。この
状態では、無段変速機４０（第１、第２トロイダル変速
ユニット４１，４２）を経由する第２動力伝達経路が形
成されることになって、トルクコンバータ３０から出力
されたエンジン出力は、タービンシャフト３７（及び入
力シャフト４）から無段変速機４０に入力されると共
に、変速後のエンジン出力が、第２ギヤ列７５、動力切
換クラッチ６５を経て第２プラネタリギヤユニット５２
のキャリヤ６３に伝達された後、該キャリヤ６３と一体
の出力シャフト９に伝達されることになる。その場合
に、上記第２ギヤ列７５が、第２ドライブギヤ７２と第
２ドリブンギヤ７６と両者に介設されたアイドルギヤ７
７とで構成されていることから、第１、第２トロイダル
変速ユニット４１，４２で反転したタービンシャフト３
７の回転がそのまま出力シャフト９側に伝達されること
になって、上記キャリヤ６３ないし出力シャフト９は低
速前進モード時と同方向に回転することになる。

【００３８】なお、この高速前進モードにおいては、上
記フォワードブレーキ６６を解放するようにしてもよ
い。

【００３９】一方、後退モードにおいてはリバースブレ
ーキ５７が締結される。この状態では、動力切換クラッ
チ６５が解放されていることから、無段変速機４０をバ
イパスする第１動力伝達経路が形成されることになっ
て、低速前進モードと同様に、トルクコンバータ３０の
出力回転は第１ギヤ列７３及び第１中空シャフト５３を
経由して第１プラネタリギヤユニット５１のサンギヤ５
４に伝達される。この場合、リバースブレーキ５７が締
結されて第１プラネタリギヤユニット５１のキャリヤ５
６が固定されると共に、ワンウェイクラッチ６２がフリ
ーとなって空転することから、第１プラネタリギヤユニ
ット５１は、上記サンギヤ５４からピニオン５５を介し
てリングギヤ６４に回転を伝達する差動操作を行わない
固定的なギヤ列として作動する。その結果、上記サンギ
ヤ５４の回転が反転して出力シャフト９に伝達されるこ
とになって、該サンギヤ５４とリングギヤ６４との径の
比に対応する大きな減速比の後退速が得られることにな
る。

【００４０】このような構成において、第１、第２トロ
イダル変速ユニット４１，４２と遊星歯車式の減速逆転
切換機構５０とが別々の軸に配置されているので、動力
伝達装置１の軸方向寸法が短縮されることになる。

【００４１】そして特に、第１、第２トロイダル変速ユ
ニット４１，４２をバイパスする第１動力伝達経路と、
第１、第２トロイダル変速ユニット４１，４２を経由す
る第２動力伝達経路とが設けられているので、発進時や
低速時のように大きなトルクが必要とされる運転状態に
上記トロイダル変速ユニット４１，４２をバイパスする
第１動力伝達経路を設定することが可能となり、これに
よって第１、第２トロイダル変速ユニット４１，４２を
コンパクトに構成することが可能となって、動力伝達装
置１の軸方向寸法がさらに短縮されることになる。

【００４２】また、第１動力伝達経路を使用する場合の
出力シャフト９側の回転方向と第２動力伝達経路を使用
する場合の出力シャフト９側の回転方向とを一致させる
ためのアイドルギヤ７７が、入力シャフト４上に並置さ
れた第１、第２トロイダル変速ユニット４１，４２の中
間部分に配置されることになるので、デッドスペースが
有効に利用されることになって、動力伝達装置１の軸方
向寸法がより一層短縮されることになる。

【００４３】しかも、第１、第２動力伝達経路を切り換
える動力切換クラッチ６５が出力シャフト９上に配置さ
れていることから、トルクコンバータ３０から出力され
たエンジン出力が常に第１、第２トロイダル変速ユニッ
ト４１，４２に入力されることになり、駆動力の伝達経
路が、無段変速機４０をバイパスする第１動力伝達経路
から無段変速機４０を経由する第２動力伝達経路に切り
換わる際に第１、第２トロイダル変速ユニット４１，４
２に作用する駆動トルクの向きが逆転することがなく、
過大なショックの発生が防止されると共に、上記動力切
換クラッチ６５を締結したときにのみ第１、第２トロイ
ダル変速ユニット４１，４２と出力シャフト９側との間
が動力伝達状態となることから、当該車両の牽引時に駆
動輪から入力された逆駆動力がトロイダル変速ユニット
４１，４２に入力されることがなく、該変速ユニット４
１，４２の回転部が摩耗したり、損傷することがない。

【００４４】そして、実施例のように、減速逆転切換機
構５０を構成する第１、第２プラネタリギヤユニット５
２を、入力シャフト４上に並置された第１，第３トロイ
ダル変速ユニット４１，４２の中間部分に位置する第２
ギヤ列７５のエンジン側に、またフォワードブレーキ６
６及び動力伝達クラッチ６５を第２ギヤ列７５の反エン
ジン側に振り分けて配置することにより、減速逆転切換
機構５０を出力シャフト９上に効率よくレイアウトする
ことが可能となって、動力伝達装置１がコンパクトに構
成されることになる。

【００４５】また、減速逆転切換機構５０を構成する第
１、第２プラネタリギヤユニット５１，５２が変速機ケ
ーシング１０の内側に配置されていると共に、リバース
ブレーキ５７が上記プラネタリギヤユニット５１，５２
の一方の側に、また残るフォワードクラッチ６６及び動
力切換クラッチ６５が上記ギヤユニット５１，５２の他
方の側に設けた隔壁１１の両側にそれぞれ配置されてい
るので、これらの摩擦要素５７，６５，６６に対して作
動油をスムーズに供給することが可能となる。

【００４６】次に、図４に基づいて減速逆転切換機構９
０の第２実施例を説明する。

【００４７】すなわち、この第２実施例においては、減
速逆転切換機構９０を構成するエンジン側の第１プラネ
タリギヤユニット９１がシングルピニオン式とされて、
出力シャフト９上に遊嵌合された第１中空シャフト９２
の中間部分にサンギヤ９３が設けられていると共に、該
中空シャフト９２のエンジン側端部に第１ギヤ列７３を
構成する第１ドリブンギヤ７４が設けられている。ま
た、上記サンギヤ９３に噛合されたピニオン９４を固定
支持するキャリヤ９５がリバースブレーキ９６に連結さ
れている。

【００４８】一方、反エンジン側に位置する第２プラネ
タリギヤユニット９７もシングルピニオン式とされて、
出力シャフト９上に遊嵌合された第２中空シャフト９８
の反エンジン側端部にサンギヤ９９が設けられていると
共に、該中空シャフト９８のエンジン側端部がワンウェ
イクラッチ１００を介して上記第１中空シャフト９２に
連結されている。また、上記サンギヤ９９にはピニオン
１０１が噛合されていると共に、該ピニオン１０１を固
定支持するキャリヤ１０２が出力シャフト９の反エンジ
ン側端部に結合されている。このキャリヤ１０２のエン
ジン側には上記第１プラネタリギヤユニット９１におけ
るピニオン９４に噛合するリングギヤ１０３が設けられ
ていると共に、該キャリヤ１０２の中間部分が油圧多板
式の動力切換クラッチ１０４を介して第２ギヤ列７５を
構成する第２ドリブンギヤ７６に連結されている。ま
た、第２プラネタリギヤユニット９７における上記ピニ
オン１０１に噛合されたリングギヤ１０５が、油圧多板
式のフォワードブレーキ１０６に連結されている。

【００４９】そして、この実施例においては、上記第２
ギヤ列７５のエンジン側に第１プラネタリギヤユニット
９１が、同じく第２ギヤ列７５の反エンジン側に第２プ
ラネタリギヤユニット９７が振分配置されている。

【００５０】この実施例においても、減速逆転切換機構
を構成する各クラッチやブレーキなどの摩擦要素９６，
１０４，１０６及びワンウェイクラッチ１００の作動状
態と走行モードとの関係が、上記第１実施例と同様に前
述の表１に示すように設定されている。

【００５１】すなわち、低速前進モードにおいては、フ
ォワードブレーキ１０６が締結されると共に、ワンウェ
イクラッチ１００がロック状態となる。この状態では、
動力切換クラッチ１０４が解放されていることから、無
段変速機４０をバイパスする第１動力伝達経路が形成さ
れることになって、トルクコンバータ３０から出力され
たエンジン出力は、タービンシャフト３７から第１ギヤ
列７３を経て第１中空シャフト９２に伝達される。ま
た、ワンウェイクラッチ１００がロック状態となること
から、第１中空シャフト９２に伝達されたエンジン出力
は、ワンウェイクラッチ１００を介して第２中空シャフ
ト９８に伝達されて、該中空シャフト９８に設けられた
第２プラネタリギヤユニット９７のサンギヤ９９からピ
ニオン１０１及びキャリヤ１０２を経由して出力シャフ
ト９に伝達される。そして、出力シャフト９に伝達され
たエンジン出力は、ファイナルギヤ列８０及び差動装置
１５を経てドライブシャフト１６，１７に伝達されるこ
とになる。

【００５２】一方、高速前進モードにおいては、上記低
速前進モードの状態からさらに動力切換クラッチ１０４
が締結される。この状態では、無段変速機４０を経由す
る第２動力伝達経路が形成されることになって、トルク
コンバータ３０から出力されたエンジン出力は、タービ
ンシャフト３７（及び入力シャフト４）から無段変速機
４０に入力されると共に、変速後のエンジン出力が、第
２ギヤ列７５、動力切換クラッチ１０４を経て第２プラ
ネタリギヤユニット９７のキャリヤ１０２に伝達された
後、該キャリヤ１０２と一体の出力シャフト９に伝達さ
れる。

【００５３】そして、後退モードではリバースブレーキ
９６が締結される。この状態では、動力切換クラッチ１
０４が解放されていることから、低速前進モードと同様
に無段変速機４０をバイパスする第１動力伝達経路が形
成されることになって、トルクコンバータ３０の出力回
転は第１ギヤ列７３を経て第１中空シャフト９２に伝達
される。また、ワンウェイクラッチ１００がフリーとな
って空転することから、第１中空シャフト９２に伝達さ
れたエンジン出力は、第１プラネタリギヤユニット９１
のサンギヤ９３、ピニオン９４を経てリングギヤ１０３
から出力される。リングギヤ１０３から出力されたエン
ジン出力は、第２プラネタリギヤユニット９７のキャリ
ヤ１０２を経由して出力シャフト９に伝達される。

【００５４】そして、この実施例においては、減速逆転
切換機構９０を構成する第１、第２プラネタリギヤユニ
ット９１，９７が、入力シャフト４上に並置された第
１，第２トロイダル変速ユニット４１，４２の中間部分
に位置する第２ギヤ列７５の両側に振り分けられている
ので、減速逆転切換機構９０を出力シャフト９上に効率
よくレイアウトすることが可能となって、動力伝達装置
１がコンパクトに構成されることになる。

【００５５】次に、図５に基づいて減速逆転切換機構１
１０の第３実施例を説明する。

【００５６】すなわち、この第３実施例においては、減
速逆転切換機構１１０を構成するエンジン側の第１プラ
ネタリギヤユニット１１１がダブルピニオン式とされ
て、出力シャフト９上に遊嵌合された中空シャフト１１
２の中間部分にサンギヤ１１３が設けられていると共
に、該中空シャフト１１２のエンジン側端部に第１ギヤ
列７３を構成する第１ドリブンギヤ７４が設けられてい
る。また、インナピニオン１１４とアウタピニオン１１
５とを固定支持するキャリヤ１１６がフォワードブレー
キ１１７に連結されている。

【００５７】一方、反エンジン側に位置する第２プラネ
タリギヤユニット１１８もダブルピニオン式とされて、
上記中空シャフト１１２の反エンジン側端部にサンギヤ
１１９が設けられていると共に、インナピニオン１２０
とアウタピニオン１２１とを固定支持するキャリヤ１２
２が出力シャフト９の反エンジン側端部に結合されてい
る。このキャリヤ１２２のエンジン側がワンウェイクラ
ッチ１２３を介して上記第１プラネタリギヤユニット１
１１におけるリングギヤ１２４に連結されていると共
に、該キャリヤ１２２の中間部分が油圧多板式の動力切
換クラッチ１２５を介して第２ギヤ列７５を構成する第
２ドリブンギヤ７６に連結されている。また、第２プラ
ネタリギヤユニット１１８における上記アウタピニオン
１２１に噛合されたリングギヤ１２６が、油圧多板式の
リバースブレーキ１２７に連結されている。

【００５８】そして、この実施例においても、上記第２
ギヤ列７５のエンジン側に第１プラネタリギヤユニット
１１１が、同じく第２ギヤ列７５の反エンジン側に第２
プラネタリギヤユニット１１８が振分配置されている。

【００５９】この実施例においても、減速逆転切換機構
１１０を構成する各クラッチやブレーキなどの摩擦要素
１１７，１２５，１２７及びワンウェイクラッチ１２３
の作動状態と走行モードとの関係が、上記第１実施例と
同様に前述の表１に示すように設定されている。

【００６０】すなわち、低速前進モードにおいては、フ
ォワードブレーキ１１７が締結されると共に、ワンウェ
イクラッチ１２３がロック状態となる。この状態では、
動力切換クラッチ１２５が解放されていることから、無
段変速機４０をバイパスする第１動力伝達経路が形成さ
れることになって、トルクコンバータ３０から出力され
たエンジン出力は、タービンシャフト３７から第１ギヤ
列７３を経由して中空シャフト１１２に伝達される。ま
た、ワンウェイクラッチ１２３がロック状態となること
から、中空シャフト１１２に伝達されたエンジン出力
は、第１プラネタリギヤユニット１１１のサンギヤ１１
３、インナピニオン１１４及びアウタピニオン１１５を
経てリングギヤ１２４から出力される。リングギヤ１２
４から出力されたエンジン出力は、第２プラネタリギヤ
ユニット１１８のキャリヤ１２２を経て出力シャフト９
に伝達される。そして、出力シャフト９に伝達されたエ
ンジン出力は、ファイナルギヤ列８０及び差動装置１５
を経てドライブシャフト１６，１７に伝達されることに
なる。

【００６１】一方、高速前進モードにおいては、上記低
速前進モードの状態からさらに動力切換クラッチ１２５
が締結される。この状態では、無段変速機４０を経由す
る第１動力伝達経路が形成されることになって、トルク
コンバータ３０から出力されたエンジン出力は、タービ
ンシャフト３７（及び入力シャフト４）から無段変速機
４０に入力されると共に、変速後のエンジン出力が、第
２ギヤ列７５、動力切換クラッチ１２５及び第２プラネ
タリギヤユニット１１８のキャリヤ１２２を経て出力シ
ャフト９に伝達されることになる。

【００６２】一方、後退モードにおいてはリバースブレ
ーキ１２７が締結される。この状態では、動力切換クラ
ッチ１２５が解放されていることから、低速前進モード
と同様に無段変速機４０をバイパスする第１動力伝達経
路が形成されることになって、トルクコンバータ３０の
出力回転は第１ギヤ列７３を経由して中空シャフト１１
２に伝達される。その場合に、ワンウェイクラッチ１２
３がフリーとなって空転することから、中空シャフト１
１２に伝達されたエンジン出力は、第２プラネタリギヤ
ユニット１１８のサンギヤ１１９、インナピニオン１２
０及びキャリヤ１２２を経て出力シャフト９に伝達され
ることになる。

【００６３】そして、この実施例においても、減速逆転
切換機構１１０を構成する第１、第２プラネタリギヤユ
ニット１１１，１１８が、入力シャフト上に並置された
第１，第２トロイダル変速ユニット１１１，１１８の中
間部分に位置する第２ギヤ列７５の両側に振り分けられ
ているので、減速逆転切換機構１１０を出力シャフト９
上に効率よくレイアウトすることが可能となって、動力
伝達装置１がコンパクトに構成されることになる。

【００６４】次に、図６に基づいて減速逆転切換機構１
３０の第４実施例を説明する。

【００６５】すなわち、この第４実施例においては、減
速逆転切換機構１３０を構成するエンジン側の第１プラ
ネタリギヤユニット１３１がシングルピニオン式とされ
て、出力シャフト９上に遊嵌合された第１中空シャフト
１３２の反エンジン側端部にサンギヤ１３３が設けられ
ていると共に、該中空シャフト１３２のエンジン側端部
に第１ギヤ列７３を構成する第１ドリブンギヤ７４が設
けられている。また、上記サンギヤ１３３に噛合された
ピニオン１３４を固定支持するキャリヤ１３５がワンウ
ェイクラッチ１３６を介して出力シャフト９に連結され
ていると共に、上記ピニオン１３４に噛合されたリング
ギヤ１３７がフォワードブレーキ１３８に連結されてい
る。

【００６６】一方、反エンジン側に位置する第２プラネ
タリギヤユニット１３９もシングルピニオン式とされ
て、出力シャフト９上に遊嵌合された第２中空シャフト
１４０の反エンジン側端部にサンギヤ１４１が設けられ
ていると共に、該中空シャフト１４０のエンジン側端部
が第１プラネタリギヤユニット１３１のリングギヤ１３
７と共に上記フォワードブレーキ１３８に連結されてい
る。

【００６７】また、第２中空シャフト１４０に設けられ
たサンギヤ１４１にはピニオン１４２が噛合されている
と共に、該ピニオン１４２を固定支持するキャリヤ１４
３が出力シャフト９の反エンジン側端部に結合されてい
る。このキャリヤ１４３のエンジン側が油圧多板式の動
力切換クラッチ１４４を介して第２ギヤ列７５を構成す
る第２ドリブンギヤ７６に連結されている。また、第２
プラネタリギヤユニット１３９における上記ピニオン１
４２に噛合されたリングギヤ１５が、油圧多板式のリバ
ースブレーキ１４６に連結されている。

【００６８】そして、この実施例においても、上記第２
ギヤ列７５のエンジン側に第１プラネタリギヤユニット
１３１が、同じく第２ギヤ列７５の反エンジン側に第２
プラネタリギヤユニット１３９が振分配置されている。

【００６９】この実施例においては、減速逆転切換機構
１３０を構成する各クラッチやブレーキなどの摩擦要素
１３８，１４４，１４６の作動状態と走行モードとの関
係が、上記第１実施例と同様に設定されている。

【００７０】すなわち、低速前進モードにおいては、フ
ォワードブレーキ１３８が締結されると共に、ワンウェ
イクラッチ１３６がロック状態となる。この状態では、
動力切換クラッチ１４４が解放されていることから、無
段変速機４０をバイパスする第１動力伝達経路が形成さ
れることになって、トルクコンバータ３０から出力され
たエンジン出力は、タービンシャフト３７から第１ギヤ
列７３を経由して第１中空シャフト１３２に伝達され
る。また、ワンウェイクラッチ１３６がロック状態とな
ることから、第１中空シャフト１３２に伝達されたエン
ジン出力は、第１プラネタリギヤユニット１３１のサン
ギヤ１３３、ピニオン１３４、キャリヤ１３５及びワン
ウェイクラッチ１３６を経て出力シャフト９に伝達され
る。そして、出力シャフト９に伝達されたエンジン出力
は、ファイナルギヤ列８０及び差動装置１５を経てドラ
イブシャフト１６，１７に伝達されることになる。

【００７１】一方、高速前進モードにおいては、上記低
速前進モードの状態からさらに動力切換クラッチ１４４
が締結される。この状態では、無段変速機４０を経由す
る第２動力伝達経路が形成されることになって、トルク
コンバータ３０から出力されたエンジン出力は、タービ
ンシャフト３７（及び入力シャフト４）から無段変速機
４０に入力されると共に、変速後のエンジン出力が、第
２ギヤ列７５、動力切換クラッチ１４４及び第２プラネ
タリギヤユニット１３９のキャリヤ１４３を経て出力シ
ャフト９に伝達される。

【００７２】そして、後退モードにおいてはリバースブ
レーキ１４６が締結される。この状態では、動力切換ク
ラッチ１４４が解放されていることから、低速前進モー
ドと同様に無段変速機４０をバイパスする第１動力伝達
経路が形成されることになって、トルクコンバータ３０
の出力回転は第１ギヤ列７３を経由して第１中空シャフ
ト１３２に伝達される。その場合に、ワンウェイクラッ
チ１３６がロック状態となることから、第１中空シャフ
ト１３２に伝達されたエンジン出力は、第１プラネタリ
ギヤユニット１３１のサンギヤ１３３、ピニオン１３
４、リングギヤ１３７及び第２プラネタリギヤユニット
１３９のキャリヤ１４３を経て出力シャフト９に伝達さ
れる。

【００７３】また、この実施例においても、減速逆転切
換機構１３０を構成する第１、第２プラネタリギヤユニ
ット１３１，１３９が、入力シャフト４上に並置された
第１、第２トロイダル変速ユニット４１，４２の中間部
分に位置する第２ギヤ列７５の両側に振り分けられてい
るので、減速逆転切換機構１３０を出力シャフト９上に
効率よくレイアウトすることが可能となって、動力伝達
装置１がコンパクトに構成されることになる。

【００７４】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、トロイダ
ル変速ユニットと遊星歯車式の減速逆転切換機構とが別
々の軸に配置されているので、２つのトロイダル変速ユ
ニットを軸上に並置したとしても動力伝達装置の軸方向
寸法が短縮されることになる。

【００７５】そして特に、トロイダル変速ユニットをバ
イパスする第１動力伝達経路と、トロイダル変速ユニッ
トを経由する第２動力伝達経路とが設けられているの
で、発進時や低速時のように大きなトルクが必要とされ
る運転状態にトロイダル変速ユニットをバイパスする第
１動力伝達経路を設定することが可能となり、これによ
ってトロイダル変速ユニットをコンパクトに構成するこ
とが可能となって、動力伝達装置の軸方向寸法がさらに
短縮されることになる。

【００７６】また、第１動力伝達経路を使用する場合の
出力軸側の回転方向と第２動力伝達経路を使用する場合
の出力軸側の回転方向とを一致させるためのアイドルギ
ヤが、入力軸上に並置された２つのトロイダル変速ユニ
ットの中間部分に配置されることになるので、デッドス
ペースが有効に利用されることになって、動力伝達装置
の軸方向寸法がより一層短縮されることになる。

【００７７】しかも、第１、第２動力伝達経路を切り換
えるための摩擦要素が出力軸上に配置されていることか
ら、エンジン出力が常にトロイダル変速ユニットに入力
されることになり、第１動力伝達経路から第２動力伝達
経路に切り換わる際にトロイダル変速ユニットに作用す
る駆動トルクの向きが逆転することがなく、過大なショ
ックの発生が防止されると共に、上記摩擦要素を締結し
たときにのみトロイダル変速ユニットと出力軸側との間
が動力伝達状態となることから、当該車両の牽引時に駆
動輪から入力された逆駆動力がトロイダル変速ユニット
に入力されることがなく、該変速ユニットの回転部が摩
耗したり、損傷することがない。

【００７８】

【００７９】そして、第１発明によれば、減速逆転切換
機構を構成するプラネタリギヤユニットがケースの内側
に配置されていると共に、動力伝達経路を切り換える３
つの摩擦要素のうちの１つの摩擦要素が上記プラネタリ
ギヤユニットの一方の側に、また残りの２つの摩擦要素
が上記ギヤユニットの他方の側に設けた隔壁の両側にそ
れぞれ配置されているので、これらの摩擦要素に対して
作動油をスムーズに供給することが可能となる。

【００８０】さらに、第２発明によれば、減速逆転切換
機構を構成する２つのプラネタリギヤユニットが、入力
軸上に並置された２つのトロイダル変速ユニットの中間
部分に位置するギヤ列の両側に振り分けられているの
で、減速逆転切換機構を出力軸上に効率よくレイアウト
することが可能となって、動力伝達装置がコンパクトに
構成されることになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例に係る動力伝達装置の骨子図である。

【図２】動力伝達装置の要部断面図である。

【図３】動力伝達装置を構成するギヤの配置図であ
る。

【図４】減速逆転切換機構の第２実施例を示す骨子図
である。

【図５】減速逆転切換機構の第３実施例を示す骨子図
である。

【図６】減速逆転切換機構の第４実施例を示す骨子図
である。

【符号の説明】

１動力伝達装置４入力シャフト９出力シャフト１０変速機ケーシング１１隔壁３７タービンシャフト４０トロイダル型無段変速機４１第１トロイダル変速ユニット４２第２トロイダル変速ユニット４４出力ディスク５０減速逆転切換機構５１第１プラネタリギヤユニット５２第２プラネタリギヤユニット５７リバースブレーキ６５動力切換クラッチ６６フォワードブレーキ７３第１ギヤ列７５第２ギヤ列

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】互いに平行に配置された入、出力軸の一
方の軸上に２つのトロイダル変速ユニットが並設された
車両の動力伝達装置であって、上記トロイダル変速ユニ
ットをバイパスする第１の動力伝達経路と、トロイダル
変速ユニットを経由する第２の動力伝達経路とを設ける
と共に、上記トロイダル変速ユニットを入力軸上に、第
１、第２動力伝達経路を切り換える摩擦要素と遊星歯車
式の減速逆転切換機構とを出力軸上にそれぞれ配置し
て、上記第１動力伝達経路を、入、出力軸間に介設され
た第１ギヤ列及び上記減速逆転切換機構を介して出力軸
側に駆動力が伝達されるように構成すると共に、上記各
トロイダル変速ユニットを構成する出力ディスクを互い
に隣接配置して、これらの出力ディスクからアイドルギ
ヤを有する第２ギヤ列及び出力軸上の上記摩擦要素を介
して出力軸側に駆動力が伝達されるように上記第２動力
伝達経路を構成し、かつ、上記減速逆転切換機構を構成
するプラネタリギヤユニットをケースの内側に配置する
と共に、動力伝達経路を切り換える摩擦要素として３つ
の摩擦要素を設けて、そのうちの１つの摩擦要素を上記
プラネタリギヤユニットの一方の側に配置すると共に、
該ギヤユニットの他方の側に隔壁を設けて、該隔壁の両
側に残りの摩擦要素を振り分けて配置したことを特徴と
する車両の動力伝達装置。
【請求項２】互いに平行に配置された入、出力軸の一
方の軸上に２つのトロイダル変速ユニットが並設された
車両の動力伝達装置であって、上記トロイダル変速ユニ
ットをバイパスする第１の動力伝達経路と、トロイダル
変速ユニットを経由する第２の動力伝達経路とを設ける
と共に、上記トロイダル変速ユニットを入力軸上に、第
１、第２動力伝達経路を切り換える摩擦要素と遊星歯車
式の減速逆転切換機構とを出力軸上にそれぞれ配置し
て、上記第１動力伝達経路を、入、出力軸間に介設され
た第１ギヤ列及び上記減速逆転切換機構を介して出力軸
側に駆動力が伝達されるように構成すると共に、上記各
トロイダル変速ユニットを構成する出力ディスクを互い
に隣接配置して、これらの出力ディスクからアイドルギ
ヤを有する第２ギヤ列及び出力軸上の上記摩擦要素を介
して出力軸側に駆動力が伝達されるように上記第２動力
伝達経路を構成し、かつ、上記減速逆転切換機構を２つ
のプラネタリギヤユニットで構成すると共に、これらの
プラネタリギヤユニットを第２ギヤ列の両側に振分配置
したことを特徴とする車両の動力伝達装置。