CN105793623A - 车辆用动力传递装置 - Google Patents

Abstract

具有曲柄式的变速单元(U)的车辆用动力传递装置在输出轴主体部(12A)与输出轴下游部(12B)之间具有输出侧单向离合器(55)，该输出侧单向离合器(55)用于使输出轴主体部(12A)发生卡住故障的情况下的退避行驶成为可能。接合持续时间计时单元(M1)对自输出侧单向离合器(55)接合起的接合持续时间进行计时，当要求驱动力检测单元(M2)检测到驾驶员的要求驱动力时，在接合持续时间为规定的时间以上且驾驶员的要求驱动力有所减小的情况下，输出侧单向离合器强制接合解除单元(M3)使无级变速器(T)的偏心盘(18)的偏心量减小，使输出轴主体部(12A)的转速下降，由此来强制解除输出侧单向离合器(55)的接合，因此，能够将输出侧单向离合器(55)长时间持续接合而耐久性下降的情况防止于未然。

Description

车辆用动力传递装置

技术领域

本发明涉及具有曲柄式无级变速机构的车辆用动力传递装置。

背景技术

根据下述专利文献1公知这样的车辆用动力传递装置：其具有多个曲柄式变速单元，上述曲柄式变速单元将与发动机连接的输入轴的旋转转换为连接杆的往复运动，并利用单向离合器将连接杆的往复运动转换成输出轴的旋转运动。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特表2005－502543号公报

发明内容

发明所要解决的课题

然而，上述专利文献1所述的车辆用动力传递装置中，输出轴通过轴承支承于变速器壳体，且多个变速单元的连接杆的端部分别经由单向离合器而与输出轴连接，因此，即使仅仅是这些轴承或单向离合器中的任意一个发生故障，就有可能导致输出轴不能旋转，连接于输出轴的驱动轮被锁定，从而车辆无法行驶。

因此，考虑在输出轴与差速器之间配置退避行驶用的单向离合器，并且通过辅助动力传递单元将输入轴与退避行驶用的单向离合器的下游侧(差速器侧)连接，经由辅助动力传递单元将发动机E的驱动力向差速器传递，由此，使车辆能够退避行驶至修理车间。此时，避免了因退避行驶用的单向离合器打滑而驱动力从差速器反向传递至卡住的输出轴，因此，不会阻碍上述退避行驶。

但是，在经由曲柄式的变速单元传递驱动力的车辆的通常行驶时的大部分，退避行驶用的单向离合器处于接合状态，如果其接合持续时间变长，则退避行驶用的单向离合器的耐久性可能下降。即，当配置于输入轴和输出轴之间的多个变速单元的连接杆和单向离合器以规定的顺序连续地传递驱动力时，在单向离合器的接合状态下传递的驱动力变大，在单向离合器的接合解除状态下传递的驱动力变小，如果该驱动力的变动长时间持续，则啮入到退避行驶用的单向离合器的外部件和内部件之间的辊的位置逐渐偏移，由此，外部件和内部件的同心状态被破坏，可能由于原因而导致退避行驶用的单向离合器的耐久性下降。

本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于：在具有曲柄式的变速单元的车辆用动力传递装置中，防止由退避行驶用的单向离合器的连续接合而导致的耐久性下降。

用于解决课题的手段

为了达成上述目的，根据本发明，提出一种车辆用动力传递装置，在该车辆用动力传递装置中，将与驱动源连接的输入轴的旋转的传递给输出轴的多个变速单元被并列设置于所述输入轴与所述输出轴之间，所述变速单元各自具有：输入侧支点，其距离所述输入轴的轴线的偏心量是可变的，并与该输入轴一同旋转；单向离合器，其连接于所述输出轴；输出侧支点，其设置在所述单向离合器的输入部件上；连接杆，其两端连接于所述输入侧支点和所述输出侧支点，并进行往复运动；以及变速致动器，其变更所述输入侧支点的偏心量，所述输出轴由与所述变速单元连接的输出轴主体部和比所述输出轴主体部靠动力传递方向下游侧的输出轴下游部构成，在所述输出轴主体部与所述输出轴下游部之间配置有当所述输出轴主体部的转速比所述输出轴下游部的转速高时进行接合的输出侧单向离合器，该车辆用动力传递装置的第1特征在于，该车辆用动力传递装置具有：接合持续时间计时单元，其对自所述输出侧单向离合器接合起的接合持续时间进行计时；要求驱动力检测单元，其检测驾驶员的要求驱动力；以及输出侧单向离合器强制接合解除单元，在所述接合持续时间计时单元所计测到的接合持续时间在规定的时间以上并且所述要求驱动力检测单元所检测到的驾驶员的要求驱动力有所减小的情况下，该输出侧单向离合器强制接合解除单元使所述输出轴主体部的转速下降，以使所述输出侧单向离合器解除接合。

并且，根据本发明，提出一种车辆用动力传递装置，该车辆用动力传递装置除了具有所述第1特征之外，其第2特征在于，所述输出侧单向离合器强制接合解除单元通过由所述变速致动器减小所述输入侧支点的偏心量，以及降低所述驱动源的转速中的至少一方，强制解除所述输出侧单向离合器的接合。

并且，根据本发明，提出一种车辆用动力传递装置，该车辆用动力传递装置除了具有所述第1或第2特征之外，其第3特征在于，所述规定的时间由第1规定的时间和比第1规定的时间长的第2规定的时间组成，在接合持续时间为第1规定的时间以上的情况下，在驾驶员的要求驱动力变为零时，所述输出侧单向离合器强制接合解除单元强制解除所述输出侧单向离合器的接合，在接合持续时间为第2规定的时间以上的情况下，在驾驶员的要求驱动力有所减小时，所述输出侧单向离合器强制接合解除单元强制解除所述输出侧单向离合器的接合。

并且，根据本发明，提出一种车辆用动力传递装置，该车辆用动力传递装置除了具有所述第1～3中的任意一个特征之外，其第4特征在于，该车辆用动力传递装置具有辅助动力传递单元，该辅助动力传递单元能够绕过所述变速单元而使驱动力从所述输出轴下游部反向传递到所述输入轴，在辅助动力传递单元反向传递驱动力时，所述输出侧单向离合器强制接合解除单元强制解除所述输出侧单向离合器的接合。

另外，实施方式的第1输出轴12对应于本发明的输出轴，实施方式的偏心盘18对应于本发明的输入侧支点，实施方式的销19c对应于本发明的输出侧支点，实施方式的第1单向离合器21对应于本发明的单向离合器，实施方式的外部件22对应于本发明的输入部件，实施方式的发动机E对应于本发明的驱动源。

发明效果

根据本发明的第1特征，当输入轴通过驱动源而旋转时，输入侧支点进行偏心旋转，一端与输入侧支点连接的连接杆进行往复运动时，与连接杆的另一端连接的输出侧支点进行往复运动，通过单向离合器，输出轴间歇地进行旋转，由此，输入轴的旋转被以与输入侧支点的偏心量相应的变速比进行变速后传递至输出轴。

输出轴由与变速单元连接的输出轴主体部和比输出轴主体部靠动力传递方向下游侧的输出轴下游部构成，在输出轴主体部和输出轴下游部之间配置了输出侧单向离合器，因此，当输出轴主体部卡住而不能旋转时，输出侧单向离合器自动地解除接合，将输出轴下游部从输出轴主体部分离，由此，能够防止驱动轮因卡住的输出轴主体部而锁定，可以使车辆无障碍地退避行驶至修理车间。

接合持续时间计时单元对自输出侧单向离合器接合起的接合持续时间进行计时，当要求驱动力检测单元检测到驾驶员的要求驱动力时，在接合持续时间为规定的时间以上并且驾驶员的要求驱动力有所减小的情况下，输出侧单向离合器强制接合解除单元使输出轴主体部的转速下降，使输出侧单向离合器解除接合，因此，能够将由于输出侧单向离合器长时间持续接合而使外部件和内部件的同心状态被破坏从而导致耐久性下降的情况防止于未然。

并且，根据本发明的第2特征，由于输出侧单向离合器强制接合解除单元通过由变速致动器减小输入侧支点的偏心量，以及降低驱动源的转速中的至少一方来强制解除输出侧单向离合器的接合，因此，能够可靠地使输出侧单向离合器解除接合。

并且，根据本发明的第3特征，规定的时间由第1规定的时间和比第1规定的时间长的第2规定的时间组成，在接合持续时间为第1规定的时间以上的情况下，在驾驶员的要求驱动力变为零时，输出侧单向离合器强制接合解除单元强制解除输出侧单向离合器的接合，在接合持续时间为第2规定的时间以上的情况下，在驾驶员的要求驱动力有所减小时，输出侧单向离合器强制接合解除单元强制解除输出侧单向离合器的接合，因此，能够减小输出侧单向离合器的强制接合解除的频率而将驾驶员的不协调感抑制到最小限度。

并且，根据本发明的第4特征，该车辆用动力传递装置具有辅助动力传递单元，该辅助动力传递单元能够绕过变速单元而使驱动力从输出轴下游部反向传递到输入轴，在辅助动力传递单元反向传递驱动力时，输出侧单向离合器强制接合解除单元强制解除输出侧单向离合器的接合，因此，能够在强制性地使输出侧单向离合器解除了接合时，通过辅助动力传递单元使驱动力向驱动源侧反向传递，使发动机制动或再生制动进行工作，消除驾驶员的不协调感。

附图说明

图1是车辆用动力传递装置的骨架图。(第1实施方式)

图2是图1中的2部的详细图。(第1实施方式)

图3是沿图2中的3－3线的剖视图(OD状态)。(第1实施方式)

图4是沿图2中的3－3线的剖视图(GN状态)。(第1实施方式)

图5是OD状态下的作用说明图。(第1实施方式)

图6是GN状态下的作用说明图。(第1实施方式)

图7是图1中的7部的详细图。(第1实施方式)

图8是第1、第2啮合切换机构的接合表。(第1实施方式)

图9是驻车挡时的转矩流图。(第1实施方式)

图10是倒车挡时的转矩流图。(第1实施方式)

图11是空挡时的转矩流图。(第1实施方式)

图12是前进挡时的转矩流图(通常行驶状态)。(第1实施方式)

图13是前进挡时的转矩流图(发动机制动状态)。(第1实施方式)

图14是前进挡时的转矩流图(怠速停止状态)。(第1实施方式)

图15是前进挡时的转矩流图(故障状态)。(第1实施方式)

图16是图1中的16部的详细图。(第1实施方式)

图17是强制接合解除装置的框图。(第1实施方式)

图18是说明强制接合解除装置的作用的流程图。(第1实施方式)

图19是说明强制接合解除装置的作用的流程图。(第2实施方式)。

标号说明

11：输入轴；12：第1输出轴(输出轴)；12A：输出轴主体部；12B：输出轴下游部；14：变速致动器；18：偏心盘(输入侧支点)；19：连接杆；19c：销(输出侧支点)；21：第1单向离合器(单向离合器)；22：外部件(输入部件)；29：辅助动力传递单元；55：输出侧单向离合器；E：发动机(驱动源)；M1：接合持续时间计时单元；M2：要求驱动力检测单元；M3：输出侧单向离合器强制接合解除单元；T：规定的时间；T1：第1规定的时间(规定的时间)；T2：第2规定的时间(规定的时间)；U：变速单元。

具体实施方式

以下，根据附图对本发明的实施方式进行说明。

【第1实施方式】

首先，基于图1～图18对本发明的第1实施方式进行说明。

如图1所示，车辆用动力传递装置将发动机E的驱动力经由左右的车轴10、10传递至驱动轮W、W，该车辆用动力传递装置具有无级变速器T、第1动力传递切换机构S1、第2动力传递切换机构S2以及差速器D。第1动力传递切换机构S1能够切换驻车挡、倒车挡、空挡以及前进挡。第2动力传递切换机构S2能够切换通常行驶和发动机制动状态、怠速停止状态以及故障状态。

接下来，基于图1～图7对车辆用动力传递装置的结构进行说明。

如图1所示，输入轴11由输入轴主体部11A以及比输入轴主体部11A靠驱动力传递方向上游侧(发动机E侧)的输入轴上游部11B构成，输入轴主体部11A与无级变速器T连接，输入轴上游部11B与发动机E连接。在输入轴上游部11B与发动机E之间设有阻尼器51，在输入轴主体部11A与输入轴上游部11B之间设有输入侧牙嵌离合器52。输入侧牙嵌离合器52在通常时维持在接合状态，但在后述的输入轴主体部11A卡住时解除接合，从而分离输入轴主体部11A与输入轴上游部11B。

即，如图16所示，输入轴主体部11A的右端通过球轴承53支承于未图示的变速器壳体，输入轴上游部11B的左端外周以相对旋转自如的方式嵌合于该输入轴主体部11A的右端内周。输入侧牙嵌离合器52的内周花键嵌合在输入轴主体部11A的外周以及输入轴上游部11B的外周上，当利用拨叉54使输入侧牙嵌离合器52向左移动时，输入侧牙嵌离合器52的花键从输入轴上游部11B的花键脱离，由此，输入轴主体部11A与输入轴上游部11B分离。

如图2和图7所示，输出轴12由输出轴主体部12A和比输出轴主体部12A靠驱动力传递方向下游侧(驱动轮W、W侧)的输出轴下游部12B构成，输出轴主体部12A连接于无级变速器T，输出轴下游部12B连接于第2动力传递切换机构S2。在输出轴主体部12A与输出轴下游部12B之间设有输出侧单向离合器55。当输出轴主体部12A的转速超过输出轴下游部12B的转速时，输出侧单向离合器55接合，当输出轴主体部12A的转速低于输出轴下游部12B的转速时，输出侧单向离合器55解除接合。

如图2和图3所示，本实施方式的无级变速器T是将具有相同结构的多个(在实施方式中为4个)变速单元U…沿轴向重叠而成的，这些变速单元U…具备平行地配置的共用的输入轴11和共用的第1输出轴12，输入轴11的旋转在被减速或加速后传递至第1输出轴12。

下面，作为代表而对一个变速单元U的结构进行说明。与发动机E连接而旋转的输入轴11以相对旋转自如的方式贯穿电动马达这样的变速致动器14的中空的旋转轴14a的内部。变速致动器14的转子14b固定于旋转轴14a，定子14c固定于壳体。变速致动器14的旋转轴14a能够与输入轴11以相同速度旋转，并且，能够相对于输入轴11以不同的速度相对旋转。

在贯穿变速致动器14的旋转轴14a的输入轴11上固定有第1小齿轮15，曲柄状的行星架16以跨越该第1小齿轮15的方式连接于变速致动器14的旋转轴14a。直径与第1小齿轮15相同的2个第2小齿轮17、17分别借助于小齿轮销16a、16a支承于与第1小齿轮15协作而构成正三角形的位置上，偏心地形成在圆板形的偏心盘18的内部的齿圈18a与这些第1小齿轮15和第2小齿轮17、17啮合。在连接杆19的杆部19a的一端设置的环部19b通过球轴承20以相对旋转自如的方式嵌合于偏心盘18的外周面。

设于第1输出轴12的外周的第1单向离合器21具有：环状的外部件22，其通过销19c被枢轴支承于连接杆19的杆部19a；内部件23，其配置于外部件22的内部，且固定于第1输出轴12；以及辊25…，其配置于在外部件22的内周的圆弧面与内部件23的外周的平面之间形成的楔状的空间内，且被弹簧24…施力。

根据图2可以明确，4个变速单元U…共同具有曲柄状的行星架16，通过第2小齿轮17、17支承于行星架16上的偏心盘18的相位在各个变速单元U中各相差90°。例如，在图2中，左端的变速单元U的偏心盘18相对于输入轴11移位到图中上方，左起第3个变速单元U的偏心盘18相对于输入轴11移位到图中下方，左起第2个和第4个变速单元U、U的偏心盘18、18位于上下方向中间位置。

根据图1可以明确，无级变速器T具有辅助的动力传递单元29，上述辅助的动力传递单元29能够以与上述6个变速单元U…不同的路径传递驱动力。即，在输入轴12的上游侧(发动机E侧)的输入轴上游部11B上设置的第1链轮26与在传递轴13上设置的第2链轮27通过环形链28连接，上述传递轴13以相对旋转自如的方式嵌合于第1输出轴13的下游侧(差速器D侧)的输出轴下游部12B的外周，这些第1链轮26、第2链轮27以及环形链28构成辅助动力传递单元29。

根据图7可以明确，第1动力传递切换机构S1除了具有相对旋转自如地嵌合在车轴10的外周上的筒状的第1输出轴12以外，还具有相对旋转自如地嵌合在车轴10的外周上的筒状的第2输出轴31以及相对旋转自如地嵌合在该第2输出轴31的外周上的筒状的第3输出轴32。在第1输出轴12的输出轴下游部12B的右端形成有第4外周花键12a，在第2输出轴31的左端形成有第5外周花键31a，在第3输出轴32的左端形成有第6外周花键32a。

构成由牙嵌离合器构成的第1啮合切换机构33的第4外周花键12a、第5外周花键31a和第6外周花键32a沿轴向排列，第5外周花键31a和第6外周花键32a的外径彼此相等，并且比第4外周花键12a的外径小。并且，第1啮合切换机构33的套筒34具有外径较大的第2内周花键34a和外径较小的第3内周花键34b，第2内周花键34a与第4外周花键12a始终啮合，第3内周花键34b与第6外周花键32a始终啮合，第3内周花键34b仅在图7所示的向左移动时与第5外周花键31a啮合。即，当套筒34利用拨叉34c从如图7所示的向左移动状态起向右移动时，第3内周花键34b与第5外周花键31a的啮合被解除。

行星齿轮机构35具有作为第1要素的太阳齿轮36、作为第3要素的行星架37、作为第2要素的齿圈38以及以相对旋转自如的方式支承于行星架37上的多个小齿轮39…，小齿轮39…与太阳齿轮36以及齿圈38啮合。太阳齿轮36与第3输出轴32的右端连接，齿圈38与第2输出轴31的右端连接。

第1内周花键41a形成在由牙嵌离合器构成的第2啮合切换机构40的套筒41上，该第1内周花键41a与在行星架37的外周部形成的外周花键37a以及在壳体42上形成的外周花键42a啮合。因此，当套筒41利用拨叉41b向图7所示的位置向左移动时，行星架37从壳体42分离，当套筒41利用拨叉41b从图7所示的位置向右移动时，行星架37与壳体42结合。

第2动力传递切换机构S2设于传递轴13与输出轴下游部12B之间，并具有：设于传递轴13上的第1外周花键13a、设于输出轴下游部12B上的第2外周花键12b和第3外周花键12c、具有内周花键43a的套筒43、驱动套筒43的拨叉43b、以及配置于输出轴下游部12B与第2外周花键12b之间的第2单向离合器45。

套筒43可以取以下位置：将第1外周花键13a和第2外周花键12b结合的左动位置；将第1外周花键13a、第2外周花键12b和第3外周花键12c结合的中央位置；以及将第2外周花键12b和第3外周花键12c结合的右动位置。并且，配置在输出轴下游部12B和第2外周花键12b之间的第2单向离合器45在输出轴下游部12B的转速超过传递轴13的转速时进行接合。

构成差速器D的外廓的差速器壳体47与第2输出轴31的右端连接。差速器D具有：一对小齿轮49、49，其以旋转自如的方式支承于小齿轮轴48，该小齿轮轴48固定在差速器壳体47上；以及侧面齿轮50、50，其固定设置在车轴10、10的端部，且与小齿轮49、49啮合。

另外，由于输出侧单向离合器55在车辆的通常行驶中维持在接合状态，因此，如果其接合持续时间变长，则输出侧单向离合器55的耐久性可能下降。即，当配置于输入轴11和输出轴12之间的多个变速单元U…的连接杆19…和第1单向离合器21…以规定的顺序连续地传递驱动力时，在第1单向离合器21…的接合状态下传递的驱动力变大，在第1单向离合器21…的接合解除状态下传递的驱动力变小，如果该驱动力的变动长时间持续，则啮入到输出侧单向离合器55的外部件和内部件之间的辊的位置逐渐偏移，由此，外部件和内部件的同心状态被破坏，可能由于该原因而局部作用大的负荷，使得输出侧单向离合器55的耐久性下降。因此，需要通过在输出侧单向离合器55的接合持续时间超过规定的时间的情况下暂时解除接合，来使输出侧单向离合器55的外部件和内部件恢复到同心状态。

如图17所示，用于确保输出侧单向离合器55的耐久性的强制接合解除装置的电子控制单元U具有：接合持续时间计时单元M1，其与计时器Sa连接；要求驱动力检测单元M2，其与油门踏板开度传感器Sb连接；以及输出侧单向离合器强制接合解除单元M3，其与接合持续时间计时单元M1和要求驱动力检测单元M2连接。

接合持续时间计时单元M1根据计时器Sa的输出来对自输出侧单向离合器55接合起的接合持续时间进行计时。要求驱动力检测单元M2根据油门踏板开度传感器Sb所输出的油门踏板开度来检测驾驶员的减速意图或者使加速变弱的意图。输出侧单向离合器强制接合解除单元M3根据接合持续时间计时单元M1和要求驱动力检测单元M2的输出而控制无级变速器T的变速致动器14的动作，以便强制地解除输出侧单向离合器55的接合。

接下来，对具备上述结构的本发明的实施方式的作用进行说明。

首先，对无级变速器T的一个变速单元U的作用进行说明。当使变速致动器14的旋转轴14a相对于输入轴11相对旋转时，行星架16绕输入轴11的轴线L1旋转。此时，行星架16的中心O、即第1小齿轮15和2个第2小齿轮17、17所形成的正三角形的中心绕输入轴11的轴线L1旋转。

图3和图5示出了行星架16的中心O相对于第1小齿轮15(即输入轴11)位于第1输出轴12相反侧的状态，此时偏心盘18相对于输入轴11的偏心量最大，无级变速器T的传动比成为OD(overdrive，超速驱动)状态。图4和图6示出了行星架16的中心O相对于第1小齿轮15(即输入轴11)位于与第1输出轴12相同一侧的状态，此时偏心盘18相对于输入轴11的偏心量为零，无级变速器T的传动比成为无限大的GN(gearneutral，齿轮空挡)状态。

在图5所示的OD状态下，当利用发动机E使输入轴11旋转，并且以与输入轴11相同的速度使变速致动器14的旋转轴14a旋转时，输入轴11、旋转轴14a、行星架16、第1小齿轮15、2个第2小齿轮17、17和偏心盘18在成为一体的状态下，以输入轴11为中心向逆时针方向(参照箭头A)偏心旋转。在从图5中的(A)经过图5中的(B)向图5中的(C)的状态旋转的期间，连接杆19使通过销19c枢轴支承在其杆部19a的末端的外部件22向逆时针方向(参照箭头B)旋转，其中该连接杆19的环部19b通过球轴承20相对旋转自如地支承于偏心盘18的外周。图5中的(A)和图5中的(C)示出了外部件22的沿上述箭头B方向旋转的两端。

这样，当外部件22向箭头B方向旋转时，辊25…啮入到第1单向离合器21的外部件22与内部件23之间的楔状的空间中，外部件22的旋转经由内部件23传递向第1输出轴12，因此，第1输出轴12向逆时针方向(参照箭头C)旋转。

当输入轴11和第1小齿轮15进一步旋转时，使齿圈18a与第1小齿轮15和第2小齿轮17、17啮合的偏心盘18向逆时针方向(参照箭头A)进行偏心旋转。在从图5中的(C)经过图5中的(D)向图5中的(A)的状态旋转的期间，连接杆19使通过销19c枢轴支承在其杆部19a的末端的外部件22向顺时针方向(参照箭头B′)旋转，其中该连接杆19的环部19b通过球轴承20相对旋转自如地支承于偏心盘18的外周。图5中的(C)和图5中的(A)示出了外部件22的沿上述箭头B′方向旋转的两端。

这样，当外部件22沿箭头B′方向旋转时，辊25…一边压缩弹簧24…一边被从外部件22与内部件23之间的楔状的空间推出，由此，外部件22相对于内部件23打滑，从而第1输出轴12不旋转。

如以上那样，当外部件22进行往复旋转时，只有外部件22的旋转方向为逆时针方向(参照箭头B)时，第1输出轴12才向逆时针方向(参照箭头C)旋转，因此，第1输出轴12间歇地旋转。

图6示出在GN状态下运转无级变速器T时的作用。此时，由于输入轴11的位置与偏心盘18的中心一致，因此偏心盘18相对于输入轴11的偏心量变为零。在该状态下，当利用发动机E使输入轴11旋转、并以与输入轴11相同的速度使变速致动器14的旋转轴14a旋转时，输入轴11、旋转轴14a、行星架16、第1小齿轮15、2个第2小齿轮17、17以及偏心盘18在成为一体的状态下以输入轴11为中心向逆时针方向(参照箭头A)进行偏心旋转。但是，由于偏心盘18的偏心量为零，因此连接杆19的往复运动的行程也为零，第1输出轴12不旋转。

因此，如果驱动变速致动器14而将行星架16的位置设定在图3的OD状态与图4的GN状态之间，则能够实现规定的传动比与无限大传动比之间的任意传动比下的运转。

在无级变速器T中，并列设置的4个变速单元U…的偏心盘18…的相位相互错开90°，因此，4个变速单元U…交替地传递驱动力，即4个第1单向离合器21…中的任意一个必然处于接合状态，由此，能够使第1输出轴12连续旋转。

接下来，对第1动力传递切换机构S1的作用进行说明，上述第1动力传递切换机构S1用于切换驻车挡、倒车挡、空挡以及前进挡。

如图8和图9所示，当使第1啮合切换机构33的套筒34向左移动，将第1输出轴12的输出轴下游部12B、第2输出轴31以及第3输出轴32结合为一体，并使第2啮合切换机构40的套筒41向右移动，将行星齿轮机构35的行星架37与壳体42结合时，驻车挡被建立。

在驻车挡时，与差速器壳体47一体的第2输出轴31结合于行星齿轮机构35的齿圈38，并且，上述第2输出轴31经由第1啮合切换机构33和第3输出轴32而与行星齿轮机构35的太阳齿轮36连接，此外，行星齿轮机构35的行星架37经由第2啮合切换机构40而与壳体42结合。其结果为，行星齿轮机构35成为锁定状态，经由差速器D与其连接的驱动轮W、W被限制为不能旋转。

如图8和图10所示，当使第1啮合切换机构33的套筒34向右移动，将输出轴下游部12B与第3输出轴32结合且将第2输出轴31分离，并且，使第2啮合切换机构40的套筒41向右移动，将行星齿轮机构35的行星架37与壳体42结合时，倒车挡被建立。

在倒车挡时，从无级变速器T向第1输出轴12的输出轴下游部12B输出的驱动力以第1啮合切换机构33→第3输出轴32→太阳齿轮36→行星架37→齿圈38这样的路径被传递至差速器壳体47，同时在行星齿轮机构35中被减速后变成反向旋转，由此，能够使车辆后退行驶。

如图8和图11所示，当使第1啮合切换机构33的套筒34向右移动，将输出轴下游部12B与第3输出轴32结合且将第2输出轴31分离，并且，使第2啮合切换机构40的套筒41向左移动，将行星齿轮机构35的行星架37从壳体42分离时，空挡被建立。

在空挡时，由于行星齿轮机构35的行星架37从壳体42分离，因此齿圈38变得能够自由旋转，并且第2输出轴31变得能够自由旋转，因此，差速器壳体47变得能够自由旋转，从而驱动轮W、W变为不被约束的状态。在该状态下，发动机E的驱动力从无级变速器T以输出轴下游部12B→第1啮合切换机构33→第3输出轴32这样的路径被传递至太阳齿轮36，但是由于行星架37未被约束，因而行星齿轮机构35进行空转，驱动力不会被传递至差速器D。

如图9和图12所示，当使第1啮合切换机构33的套筒34向左移动，将输出轴下游部12B、第2输出轴31和第3输出轴32结合为一体，并且使第2啮合切换机构40的套筒41向左移动，将行星齿轮机构35的行星架37从壳体42分离时，前进挡被建立。

在前进挡时，由于行星齿轮机构35的齿圈38与太阳齿轮36通过第1啮合切换机构33结合，因此行星齿轮机构35变成能够一体旋转的状态。其结果为，从无级变速器T输出到输出轴下游部12B的驱动力按照第1啮合切换机构33→第2输出轴31的路径或者按照第1啮合切换机构33→第3输出轴32→太阳齿轮36→行星架37→齿圈38的路径被传递至差速器壳体47，能够使车辆前进行驶。

如上所述，本实施方式的无级变速器T的第1输出轴12经由第1单向离合器21…被传递驱动力，因此只能向前进行驶方向旋转，但是，通过将具有前进后退切换功能的第1动力传递切换机构S1配置在第1输出轴12的下游侧，能够在不设置后退行驶用的电动马达进行混合动力化的情况下使车辆后退行驶。

并且，除了前进挡和倒车挡之外，第1动力传递切换机构S1还能够建立驻车挡和空挡，因此，可以使动力传递装置本身更加小型轻便。

接着，对第2动力传递切换机构S2的作用进行说明，上述第2动力传递切换机构S2用于切换通常行驶和发动机制动状态、怠速停止状态以及故障状态。

如图10和图12所示，在第1动力传递切换机构S1位于上述驻车挡、倒车挡、空挡以及前进挡中的任意一个的通常状态下，第2动力传递切换机构S2的套筒41向左移动，从而连接传递轴13的第1外周花键13a与输出轴下游部12B的第2外周花键12b。因此，在前进挡或倒车挡下行驶时，发动机E的驱动力不仅从输入轴11经由变速单元U…被传递至输出轴下游部12B，也从输入轴11经由由第1链轮26、环形链28以及第2链轮27构成的辅助动力传递单元29而被传递至传递轴13，并从传递轴13的第1外周花键13a被传递至输出轴下游部12B的第2外周花键12b。

但是，变速单元U…的变速比被设定为大于辅助动力传递单元29的变速比，因此，传递轴13的转速(即第2外周花键12b的转速)大于输出轴下游部12B的转速，第2单向离合器45解除接合，从而不进行经由辅助动力传递单元29的动力传递，车辆通过经由变速单元U…的动力传递而前进行驶或后退行驶。

当在前进挡下前进行驶过程中将车辆转变为减速状态时，如图13所示，由于发动机转速降低，变速单元U…的第1单向离合器21…解除接合，来自驱动轮W、W的驱动力经由差速器D和第1动力传递切换机构S1被传递至输出轴下游部12B。此时，输出轴下游部12B的转速大于通过辅助动力传递机构29与输入轴11连接的传递轴13的转速(即第2外周花键12b的转速)，由于第2单向离合器45接合，输出轴下游部12B的驱动力经由辅助动力传递单元29和输入轴11被反向传递至发动机E，从而能够使发动机制动发挥作用。

即使是车辆在倒车挡时的后退行驶中减速的情况下，由于输出轴下游部12B向与前进挡时的前进行驶中相同的方向旋转，因此，也能够同样地使发动机制动发挥作用。

在前进挡下的前进行驶过程中，当车辆进一步减速时，如图14所示，使第2动力传递切换机构S2的套筒41向右移动，将输出轴下游部12B的第2外周花键12b与第3外周花键12c结合。其结果为，由于借助从驱动轮W、W反向传递的驱动力而旋转的输出轴下游部12B从传递轴13(即，从发动机E)分离，因此，能够实现减速行驶中的怠速停止，从而能够实现燃料消耗量的节约和减少。

在变速单元U…发生故障从而车辆不能行驶的情况下，如图15所示，将第2动力传递切换机构S2的套筒41置于中央位置，将传递轴13的第1外周花键13a、输出轴下游部12B的第2外周花键12b与第3外周花键12c结合。其结果为，由于传递轴13和输出轴下游部12B不经过第2单向离合器45而直接连接，因此，将发动机E的驱动力从输入轴11经由辅助动力传递单元29、传递轴13、输出轴下游部12B、第1动力传递切换机构S1和差速器D传递至驱动轮W、W，能够使车辆前进行驶或后退行驶到修理车间。

另外，存在发生以下故障的情况：由于支承输入轴主体部11A的球轴承53(参照图16)或支承连接杆19的环部19b的球轴承20(参照图3)的破损，输入轴主体部11A卡住而不能旋转。在发生该故障的情况下，若发动机E与输入轴主体部11A以不能分离的方式连接，则存在发动机E熄火而无法运转，因此车辆不能行驶的问题。

但是，根据本实施方式，当输入轴主体部11A卡住时，通过使输入侧牙嵌离合器52解除接合，输入轴上游部11B被从输入轴主体部11A分离，因此，通过切换为图15所说明的故障状态的模式，能够利用辅助动力传递单元29将发动机E的驱动力从输入轴上游部11B不经由无级变速器T而传递至输出轴下游部12B，从而使车辆进行退避行驶。

在该退避行驶期间，由于发动机E和驱动轮W、W直接连接，因此，还能够使发动机制动发挥作用，但是，存在如下问题：当车辆停止时，与驱动轮W、W直接连接的发动机E熄火。但是，根据本实施方式，当车辆停止时，如果使第2动力传递切换机构S2的套筒41向左移动，连接传递轴13的第1外周花键13a与输出轴下游部12B的第2外周花键12b，则输入至传递轴13的发动机E的驱动力由于第2单向离合器45打滑而未传递至输出轴下游部12B，即使在车辆停止的状态下，也能够进行怠速运转而不会使发动机E熄火。

另外，当支承输出轴主体部12A的轴承或设于输出轴主体部12A的外周的第1单向离合器21…破坏时，有可能发生输出轴主体部12A卡住而不能旋转的故障。在发生该故障的情况下，存在以下问题：由于驱动轮W、W的旋转被反向传递至输出轴主体部12A，因此车辆不能行驶，或者，即使要利用辅助动力传递装置29进行退避行驶，但由于其驱动力被反向传递至卡住的输出轴主体部12A，因此车辆不能行驶。

但是，根据本实施方式，当输出轴主体部12A卡住时，如果使输入侧牙嵌离合器52解除接合，将输入轴上游部11B从输入轴主体部11A分离，则在从输出轴下游部12B侧反向传递的驱动力的作用下，输出侧单向离合器55自动地解除接合，将输出轴下游部12B从输出轴主体部12A分离，由此，切换为图15所说明的故障状态的模式，利用辅助动力传递单元29将发动机E的驱动力从输入轴上游部11B不经由无级变速器T而传递至输出轴下游部12B，从而不将驱动力传递至卡住的输出轴主体部12A而能够使车辆退避行驶。

此时，假设输入侧牙嵌离合器52是接合的，则发动机E的驱动力经由变速单元U…和第1单向离合器21…被传递至卡住的输出轴主体部12A，但通过事先使输入侧牙嵌离合器52解除接合，可以解决上述问题。

与输入轴上游部11B发生卡住的故障的情况相同，在退避行驶期间，由于发动机E与驱动轮W、W直接连接，因而能够使发动机制动发挥作用。另外在退避行驶中，当车辆停止时，如果使第2动力传递切换机构S2的套筒41向左移动，则输入至传递轴13的发动机E的驱动力由于第2单向离合器45打滑而未传递至输出轴下游部12B，因此，即使在车辆停止的状态下，也能够进行怠速运转而不会使发动机E熄火。

此外，在发生输入轴主体部11A的卡住和输出轴主体部12A的卡住以外的故障的情况下，不需要使输入侧牙嵌离合器52解除接合，但如果使输入侧牙嵌离合器52解除接合而将输入轴主体部11A从输入轴上游部11B分离，则能够防止无级变速器T的拖滞，从而节约和减少燃料消耗量。

如上所述，根据本实施方式，不必设置使车辆用动力传递装置的轴向尺寸增大的电动机，也能够使车辆前进行驶以及后退行驶，同时，无论在前进行驶时还是在后退行驶时，都能够使发动机制动，并且，可以实现车辆在减速行驶中的怠速停止，或变速单元U…故障时的行驶。另外，车辆用动力传递装置中，连接有发动机E的输入轴11侧的轴向尺寸容易增大，但通过在第1输出轴12侧设置传递轴13，可以抑制输入轴11侧的轴向尺寸增大，从而能够在整体上将车辆用动力传递装置的轴向尺寸抑制为最小限度。

此外，在输入轴主体部11A与输入轴上游部11B之间配置输入侧牙嵌离合器52，并在输出轴主体部12A与输出轴下游部12B之间配置输出侧单向离合器55，由此，即使输入轴主体部11A或输出轴主体部12A发生卡住故障，也能够使车辆退避行驶。

并且，当输出轴主体部12A卡住而使车辆退避行驶时，卡住的输出轴主体部12A的转速为零，与此相对，输出轴下游部12B借助于从辅助动力传递单元29传递来的驱动力或从驱动轮W、W反向传递来的驱动力而以规定的转速进行旋转，因此，输出侧单向离合器55自动解除接合，从而能够防止驱动力向输出轴主体部12A传递。在正常时，由于驱动力从输出轴主体部12A被传递至输出轴下游部12B，因此，输出侧单向离合器55自动接合，不会给车辆的行驶带来障碍。

接着，根据图18的流程图对用于保护输出侧单向离合器55的强制接合解除装置的作用进行说明。

首先，在步骤S1中，通过接合持续时间计时单元M1来检测输出侧单向离合器55的接合持续时间，将该接合持续时间与预先设定的规定的时间T进行比较。其结果为，在接合持续时间变为规定的时间T以上，并且在步骤S2中由要求驱动力检测单元M2检测到的油门踏板开度减小而判断为驾驶员具有减速意图或者使加速变弱的意图的情况下，在步骤S3中，输出侧单向离合器强制接合解除单元M3驱动无级变速器T的变速致动器14，使偏心盘18的偏心量减小。于是，无级变速器T的变速比增加，输出轴主体部12A的转速下降，小于输出轴下游部12B的转速，在步骤S4中，输出侧单向离合器55解除接合，外部件和内部件恢复到同心状态，由此，输出侧单向离合器55的耐久性的下降被防止于未然。

当输出侧单向离合器55解除接合时，外部件和内部件直接恢复到同心状态，因此，输出侧单向离合器55解除接合的时间即使较短也是充分的，在输出侧单向离合器55解除接合而外部件和内部件恢复到同心状态之后，能够驱动变速致动器14而使偏心盘18的偏心量恢复到原始的状态。当输出侧单向离合器55解除接合时，驱动力的传递被暂时切断，加速度减小，但是，通过在驾驶员具有减速意图或者使加速变弱的意图而使油门踏板开度减小时进行上述操作，能够将带给驾驶员的不协调感抑制到最小限度。

另外，如果驾驶员具有减速意图或者使加速变弱的意图而使油门踏板开度减小，则发动机转速下降，输出轴主体部12A的转速减少，因此，最终，输出侧单向离合器55解除接合。因此，既可以代替使偏心盘18的偏心量减小，而通过使发动机转速下降来使输出侧单向离合器55解除接合，也可以通过并用偏心盘18的偏心量的减小和发动机转速的下降来使输出侧单向离合器55解除接合。

但是，由于基于发动机转速的下降的输出侧单向离合器55的接合解除应答性较低，与此相对，基于偏心盘18的偏心量的减小的输出侧单向离合器55的接合解除应答性较高，因此，能够更可靠地进行输出侧单向离合器的强制接合解除。

并且，如果驾驶员使油门踏板开度减小，则成为图13所示的发动机制动状态，来自驱动轮W、W的驱动力经由辅助动力传递单元29向发动机E反向传递，发动机制动发挥作用。根据本实施方式，在该发动机制动工作状态下，由于执行输出侧单向离合器55的强制接合解除，因此，即使输出侧单向离合器55被强制解除接合，也能够实现没有空转感的减速，驾驶员的不协调感得以消除。

【第2实施方式】

接着，根据图19的流程图对本发明的第2实施方式进行说明。

在第2实施方式中，使用第1规定的时间T1和比第1规定的时间T1长的第2规定的时间T2，首先，在步骤S11中，通过接合持续时间计时单元M1检测输出侧单向离合器55的接合持续时间，将接合持续时间与预先设定的第1规定的时间T1进行比较。其结果为，如果接合持续时间在第1规定的时间T1以上，则在步骤S12中，将接合持续时间与第2持续时间进行比较，在接合持续时间是第2持续时间以上，并且，在步骤S13中由要求驱动力检测单元M2检测到的油门踏板开度减小，而判断为驾驶员具有减速意图或者使加速变弱的意图的情况下，在步骤S15中，输出侧单向离合器强制接合解除单元M3驱动无级变速器T的变速致动器14，使偏心盘18的偏心量减小，由此，在步骤S16中，强制地使输出侧单向离合器55解除接合。并且，即使在上述步骤S12中接合持续时间小于第2持续时间的情况下，在步骤S14中，只要油门踏板开度为零，则转移到上述步骤S15和上述步骤S16，强制地使输出侧单向离合器55解除接合。

根据本实施方式，由于将接合持续时间的大小与油门踏板开度的大小相互组合来判断可否进行输出侧单向离合器55的强制接合解除，因此，能够避免进行不必要的强制接合解除，将驾驶员的不协调感抑制到最小限度。

以上，说明了本发明的实施方式，但本发明能够在不脱离其要点的范围内进行各种设计变更。

例如，变速单元U…的数量不限定于实施方式中的4个。

Claims (4)

1.一种车辆用动力传递装置，在该车辆用动力传递装置中，将与驱动源(E)连接的输入轴(11)的旋转传递给输出轴(12)的多个变速单元(U)被并列设置于所述输入轴(11)与所述输出轴(12)之间，

所述变速单元(U)各自具有：

输入侧支点(18)，其距离所述输入轴(11)的轴线的偏心量是可变的，并与该输入轴(11)一同旋转；

单向离合器(21)，其连接于所述输出轴(12)；

输出侧支点(19c)，其设置在所述单向离合器(21)的输入部件(22)上；

连接杆(19)，其两端连接于所述输入侧支点(18)和所述输出侧支点(19c)，并进行往复运动；以及

变速致动器(14)，其变更所述输入侧支点(18)的偏心量，

所述输出轴(12)由与所述变速单元(U)连接的输出轴主体部(12A)和比所述输出轴主体部(12A)靠动力传递方向下游侧的输出轴下游部(12B)构成，在所述输出轴主体部(12A)与所述输出轴下游部(12B)之间配置有当所述输出轴主体部(12A)的转速比所述输出轴下游部(12B)的转速高时进行接合的输出侧单向离合器(55)，该车辆用动力传递装置的特征在于，该车辆用动力传递装置具有：

接合持续时间计时单元(M1)，其对自所述输出侧单向离合器(55)接合起的接合持续时间进行计时；

要求驱动力检测单元(M2)，其检测驾驶员的要求驱动力；以及

输出侧单向离合器强制接合解除单元(M3)，在所述接合持续时间计时单元(M1)所计测到的接合持续时间在规定的时间(T、T1、T2)以上并且所述要求驱动力检测单元(M2)所检测到的驾驶员的要求驱动力有所减小的情况下，该输出侧单向离合器强制接合解除单元(M3)使所述输出轴主体部(12A)的转速下降，以使所述输出侧单向离合器(55)解除接合。

2.根据权利要求1所述的车辆用动力传递装置，其特征在于，

所述输出侧单向离合器强制接合解除单元(M3)通过由所述变速致动器(14)减小所述输入侧支点(18)的偏心量，以及降低所述驱动源(E)的转速中的至少一方，强制解除所述输出侧单向离合器(55)的接合。

3.根据权利要求1或2所述的车辆用动力传递装置，其特征在于，

所述规定的时间(T1、T2)由第1规定的时间(T1)和比第1规定的时间(T1)长的第2规定的时间(T2)组成，

在接合持续时间为第1规定的时间(T1)以上的情况下，在驾驶员的要求驱动力变为零时，所述输出侧单向离合器强制接合解除单元(M3)强制解除所述输出侧单向离合器(55)的接合，在接合持续时间为第2规定的时间(T2)以上的情况下，在驾驶员的要求驱动力有所减小时，所述输出侧单向离合器强制接合解除单元(M3)强制解除所述输出侧单向离合器(55)的接合。

4.根据权利要求1～3中的任意一项所述的车辆用动力传递装置，其特征在于，

该车辆用动力传递装置具有辅助动力传递单元(29)，该辅助动力传递单元(29)能够绕过所述变速单元(U)而使驱动力从所述输出轴下游部(12B)反向传递到所述输入轴(11)，在辅助动力传递单元(29)反向传递驱动力时，所述输出侧单向离合器强制接合解除单元(M3)强制解除所述输出侧单向离合器(55)的接合。