JP3473471B2 - 変速比無限大無段変速機 - Google Patents

変速比無限大無段変速機

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両などに採用さ
れる変速比無限大無段変速機の改良に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来から車両の変速機として、ベルト式
やトロイダル型の無段変速機が知られており、このよう
な無段変速機の変速領域をさらに拡大するために、無段
変速機に一定変速機と遊星歯車機構を組み合わせて変速
比を無限大まで制御可能とする変速比無限大無段変速機
が知られており、例えば、本願出願人が提案した特開平
１０−２２０５５１号公報などがある。
【０００３】これは、エンジンに連結されるユニット入
力軸に無段変速機と一定変速機（減速機）とを並列的に
連結するとともに、これらの出力をユニット出力軸に配
設した遊星歯車機構で結合したもので、無段変速機の出
力側は無段変速機出力ギヤ列を介して遊星歯車機構のサ
ンギヤに、一定変速機の出力軸は動力循環モードクラッ
チを介して遊星歯車機構のキャリアにそれぞれ連結され
る。
【０００４】また、サンギヤと連結した無段変速機出力
軸は、直結モードクラッチを介して変速比無限大無段変
速機の出力軸であるユニット出力軸に結合される一方、
遊星歯車機構のリングギヤもユニット出力軸に結合され
る。
【０００５】そして、ユニット出力軸には、ユニット出
力軸に直結モードクラッチ、遊星歯車機構、動力循環モ
ードクラッチ、一定変速機の出力軸及び変速機出力ギヤ
が同軸上に配設され、変速機出力ギヤがディファレンシ
ャルギヤのファイナルギヤに歯合して、駆動軸へトルク
の伝達を行っている。
【０００６】このような変速比無限大無段変速機では、
動力循環モードクラッチを接続する一方、直結モードク
ラッチを遮断することにより、無段変速機と一定変速機
の変速比の差に応じて、ユニット変速比（ユニット入力
軸回転数／ユニット出力軸回転数）を負の値から正の値
まで無限大（＝ギヤードニュートラルポイント）を含ん
で連続的に変速制御を行う動力循環モードと、動力循環
モードクラッチを遮断する一方、直結モードクラッチを
接続して無段変速機の変速比に応じて変速制御を行う直
結モードを選択的に使用することができる。
【０００７】また、本願出願人が提案した、特願平１０
−のように、ユニット入力軸の無段変速機とユニット出
力軸の無段変速機出力軸の連結にチェーンとスプロケッ
トを用いたものがある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来から変
速機においては、トルクを伝達する歯車にハスバ歯車を
採用して静粛性を確保しており、上記従来例のような変
速比無限大無段変速機においても、一定変速機や変速機
出力ギヤにはハスバ歯車を用いており、このハスバ歯車
の噛み合い位置には、歯すじのねじれ方向とトルクの伝
達方向に応じてスラスト力を発生することが知られてい
る。
【０００９】例えば、図２１（Ａ）、（Ｂ）に示すよう
に、左ねじれのハスバ歯車９０と右ねじれのハスバ歯車
９１を歯合させてトルクの伝達を行う場合を考える。
【００１０】なお、右ねじれハスバ歯車とは 軸方向か
ら見てその歯すじを向こうへたどるとき、その進行方向
が円周上で時計方向へ回るもので、また、左ねじれハス
バ歯車とは、軸方向から見てその歯すじを向こうへたど
るとき、その進行方向が円周上で反時計方向へ回るもの
である。
【００１１】いま、図２１（Ａ）に示すように、ハスバ
歯車９０を駆動側、ハスバ歯車９１を従動側として、ハ
スバ歯車９０を図中右側から見て反時計回りに駆動させ
ると、ハスバ歯車９０の噛み合い位置では、図中左側へ
向かうスラスト力Ｆｔ１が発生する一方、従動側のハス
バ歯車９１には図中右側へ向かうスラスト力Ｆｔ２が噛
み合い位置に発生する。
【００１２】したがって、駆動側のハスバ歯車９０の軸
には図中時計回りのモーメントＦｍ１が生じ、また、従
動側のハスバ歯車９１の軸にも図中時計回りのモーメン
トＦｍ２が生じる。
【００１３】逆に、図２１（Ｂ）に示すように、ハスバ
歯車９１を駆動側、ハスバ歯車９０を従動側として、ハ
スバ歯車９１を図中右側から見て時計回りに駆動させる
と、従動側となったハスバ歯車９０は、上記と同様に反
時計回りに回転するが、図中右側へ向かうスラスト力Ｆ
ｔ１が発生し、一方、駆動側のハスバ歯車９１も上記と
同様に時計回りに回転するが、スラスト力Ｆｔ２は上記
とは逆に図中右側へ向かうことになる。
【００１４】そして、従動側のハスバ歯車９０の軸には
図中反時計回りのモーメントＦｍ１が生じ、また、駆動
側のハスバ歯車９１の軸にも図中反時計回りのモーメン
トＦｍ２が生じる。
【００１５】しかしながら、上記従来例においては、ユ
ニット出力軸に無段変速機出力軸、遊星歯車機構、一定
変速機出力軸、差動装置を駆動する変速機出力ギヤと直
結モードクラッチ及び動力循環モードクラッチを配設し
ているため、ユニット出力軸の軸受は両端に配設するこ
とになる。
【００１６】そして、上記後者の従来例のように、無段
変速機とユニット出力軸の無段変速機出力軸をチェーン
により連結するとともに、一定変速機と変速機出力ギヤ
をハスバ歯車で構成した場合、上記スラスト力によるモ
ーメントがユニット出力軸に加わると同時に、両端の軸
受間に配置されたチェーンの張力によって、ユニット出
力軸はユニット入力軸側へ向けて撓み（曲げ）が生じ、
ハスバ歯車を用いた一定変速機と変速機出力ギヤの歯す
じのねじれ方向によっては、チェーンの張力による曲げ
に各ギヤのモーメントが加わって、ユニット出力軸の撓
み量が増大し、両端の軸受の耐久性を低下させるのに加
えて、軸受のフリクションの増大によって動力伝達効率
が低下するという問題があった。
【００１７】そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなさ
れたもので、ユニット出力軸に生じる撓みを低減して、
変速機の耐久性と動力伝達効率の向上を図ることを目的
とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】第１の発明は、ユニット
入力軸にそれぞれ連結された無段変速機及び一定変速機
と、ユニット入力軸と平行に配置されたユニット出力軸
に配設されるとともに、無段変速機の出力軸に連結した
サンギヤと、シングルピニオンで構成されて一定変速機
の出力軸に連結したキャリアと、ユニット出力軸に連結
したリングギヤと、からなる遊星歯車機構と、前記ユニ
ット入力軸からキャリアを介して無段変速機出力部に至
る伝達経路の途中に介装された動力循環モードクラッチ
と、前記遊星歯車機構のサンギヤ、キャリア、リングギ
ヤのうちの２つの要素の間に介装された直結モードクラ
ッチと、前記無段変速機から前記サンギヤへ駆動力を伝
達するチェーンと、伝動手段を介して前記ユニット出力
軸と連結した差動装置とを備えた変速比無限大無段変速
機において、前記一定変速機及び伝動手段はそれぞれハ
スバ歯車で構成されて、前記動力循環モードクラッチを
締結する一方、前記直結モードクラッチを解放した動力
循環モードのときには、前記一定変速機及び伝動手段が
発生するスラスト力によってユニット出力軸に加わる曲
げモーメントの方向が、前記チェーンの張力によるユニ
ット出力軸の曲げを抑制するようにハスバ歯車の歯すじ
を設定する。
【００１９】また、第２の発明は、前記ユニット出力軸
に配設された一定変速機及び伝動手段のハスバ歯車のう
ち少なくとも一方を、チェーンの張力によるユニット出
力軸の曲げを抑制する方向に曲げモーメントが生じるよ
うにハスバ歯車の歯すじを設定する。
【００２０】また、第３の発明は、前記第１の発明にお
いて、前記ユニット出力軸とユニット入力軸の軸を結ぶ
線と、ユニット入力軸と差動装置の駆動軸がなす角度を
９０°未満に設定するとともに、ユニット出力軸の一端
に伝動手段のハスバ歯車を設けて、車両の前進時には、
この伝動手段側から見たユニット出力軸の回転方向を反
時計回りとし、伝動手段側から見たユニット出力軸上の
ハスバ歯車の歯すじを、一定変速機が右ねじれ、伝動手
段が左ねじれに設定される。
【００２１】また、第４の発明は、前記第１の発明にお
いて、前記ユニット出力軸とユニット入力軸の軸を結ぶ
線と、ユニット入力軸と差動装置の駆動軸がなす角度を
９０°未満に設定するとともに、ユニット出力軸の一端
に伝動手段のハスバ歯車を設けて、車両の前進時には、
この伝動手段側から見たユニット出力軸の回転方向を反
時計回りとし、伝動手段側から見たユニット出力軸上の
ハスバ歯車の歯すじを、一定変速機が左ねじれ、伝動手
段が左ねじれに設定される。
【００２２】また、第５の発明は、前記第１の発明にお
いて、前記ユニット出力軸とユニット入力軸の軸を結ぶ
線と、ユニット入力軸と差動装置の駆動軸がなす角度を
９０°未満に設定するとともに、ユニット出力軸の一端
に伝動手段のハスバ歯車を設けて、車両の前進時には、
この伝動手段側から見たユニット出力軸の回転方向を反
時計回りとし、伝動手段側から見たユニット出力軸上の
ハスバ歯車の歯すじを、一定変速機が右ねじれ、伝動手
段が右ねじれに設定される。
【００２３】また、第６の発明は、前記第１の発明にお
いて、前記ユニット出力軸とユニット入力軸の軸を結ぶ
線と、ユニット入力軸と差動装置の駆動軸がなす角度を
９０°以上に設定するとともに、ユニット出力軸の一端
に伝動手段のハスバ歯車を設けて、車両の前進時には、
この伝動手段側から見たユニット出力軸の回転方向を反
時計回りとし、伝動手段側から見たユニット出力軸上の
ハスバ歯車の歯すじを、一定変速機が右ねじれ、伝動手
段が左ねじれに設定される。
【００２４】また、第７の発明は、前記第１の発明にお
いて、前記ユニット出力軸とユニット入力軸の軸を結ぶ
線と、ユニット入力軸と差動装置の駆動軸がなす角度を
９０°以上に設定するとともに、ユニット出力軸の一端
に伝動手段のハスバ歯車を設けて、車両の前進時には、
この伝動手段側から見たユニット出力軸の回転方向を反
時計回りとし、伝動手段側から見たユニット出力軸上の
ハスバ歯車の歯すじを、一定変速機が右ねじれ、伝動手
段が右ねじれに設定される。
【００２５】また、第８の発明は、前記第１の発明にお
いて、前記ユニット出力軸とユニット入力軸の軸を結ぶ
線と、ユニット入力軸と差動装置の駆動軸がなす角度を
９０°以上に設定するとともに、ユニット出力軸の一端
に伝動手段のハスバ歯車を設けて、車両の前進時には、
この伝動手段側から見たユニット出力軸の回転方向を反
時計回りとし、伝動手段側から見たユニット出力軸上の
ハスバ歯車の歯すじを、一定変速機が左ねじれ、伝動手
段が右ねじれに設定される。
【００２６】また、第９の発明は、前記第１の発明にお
いて、前記ユニット出力軸とユニット入力軸の軸を結ぶ
線と、ユニット入力軸と差動装置の駆動軸がなす角度を
９０°未満に設定するとともに、ユニット出力軸の一端
に伝動手段のハスバ歯車を設けて、車両の前進時には、
この伝動手段側から見たユニット出力軸の回転方向を時
計回りとし、伝動手段側から見たユニット出力軸上のハ
スバ歯車の歯すじを、一定変速機が左ねじれ、伝動手段
が左ねじれに設定される。
【００２７】また、第１０の発明は、前記第１の発明に
おいて、前記ユニット出力軸とユニット入力軸の軸を結
ぶ線と、ユニット入力軸と差動装置の駆動軸がなす角度
を９０°未満に設定するとともに、ユニット出力軸の一
端に伝動手段のハスバ歯車を設けて、車両の前進時に
は、この伝動手段側から見たユニット出力軸の回転方向
を時計回りとし、伝動手段側から見たユニット出力軸上
のハスバ歯車の歯すじを、一定変速機が右ねじれ、伝動
手段が右ねじれに設定される。
【００２８】また、第１１の発明は、前記第１の発明に
おいて、前記ユニット出力軸とユニット入力軸の軸を結
ぶ線と、ユニット入力軸と差動装置の駆動軸がなす角度
を９０°未満に設定するとともに、ユニット出力軸の一
端に伝動手段のハスバ歯車を設けて、車両の前進時に
は、この伝動手段側から見たユニット出力軸の回転方向
を時計回りとし、伝動手段側から見たユニット出力軸上
のハスバ歯車の歯すじを、一定変速機が左ねじれ、伝動
手段が右ねじれに設定される。
【００２９】また、第１２の発明は、前記第１の発明に
おいて、前記ユニット出力軸とユニット入力軸の軸を結
ぶ線と、ユニット入力軸と差動装置の駆動軸がなす角度
を９０°以上に設定するとともに、ユニット出力軸の一
端に伝動手段のハスバ歯車を設けて、車両の前進時に
は、この伝動手段側から見たユニット出力軸の回転方向
を時計回りとし、伝動手段側から見たユニット出力軸上
のハスバ歯車の歯すじを、一定変速機が右ねじれ、伝動
手段が左ねじれに設定される。
【００３０】また、第１３の発明は、前記第１の発明に
おいて、前記ユニット出力軸とユニット入力軸の軸を結
ぶ線と、ユニット入力軸と差動装置の駆動軸がなす角度
を９０°以上に設定するとともに、ユニット出力軸の一
端に伝動手段のハスバ歯車を設けて、車両の前進時に
は、この伝動手段側から見たユニット出力軸の回転方向
を時計回りとし、伝動手段側から見たユニット出力軸上
のハスバ歯車の歯すじを、一定変速機が左ねじれ、伝動
手段が左ねじれに設定される。
【００３１】また、第１４の発明は、前記第１の発明に
おいて、前記ユニット出力軸とユニット入力軸の軸を結
ぶ線と、ユニット入力軸と差動装置の駆動軸がなす角度
を９０°以上に設定するとともに、ユニット出力軸の一
端に伝動手段のハスバ歯車を設けて、車両の前進時に
は、この伝動手段側から見たユニット出力軸の回転方向
を時計回りとし、伝動手段側から見たユニット出力軸上
のハスバ歯車の歯すじを、一定変速機が左ねじれ、伝動
手段が右ねじれに設定される。
【００３２】
【発明の効果】したがって、第１の発明は、変速比無限
大無段変速機の動力循環モードでは、無段変速機と一定
変速機の変速比の差、すなわち、遊星歯車機構のサンギ
ヤとキャリアの回転数（公転数）の差に応じてユニット
出力軸が駆動され、中立位置を含んで前進から後退まで
連続的に変速を行い、エンジンからのトルクの伝達は、
一定変速機ではユニット入力軸側からユニット出力軸の
ギヤへ向かい、無段変速機からはチェーンを介して遊星
歯車機構のサンギヤへ、また、伝動手段ではユニット出
力軸のギヤから差動装置へ向かう。
【００３３】そして、ユニット出力軸には一定変速機の
出力側ギヤ、伝動手段の駆動側ギヤが配設されて、これ
ら各ギヤがハスバ歯車で構成されるため、トルクの伝達
に伴ってスラスト力が発生し、これらスラスト力によっ
て各ギヤからの曲げモーメントがユニット出力軸に作用
する一方、無段変速機とユニット出力軸を連結するチェ
ーンの張力によって、ユニット出力軸はユニット出力軸
側へ向けて撓む。ここで、一定変速機及び伝動手段をハ
スバ歯車で構成し、これらハスバ歯車の歯すじをチェー
ンの張力によるユニット出力軸の曲げを抑制するように
設定することで、ハスバ歯車がユニット出力軸に付与す
る曲げモーメントによって、チェーンの張力によるユニ
ット出力軸の撓みを抑制することができ、ユニット出力
軸を支持する軸受の耐久性を確保するとともに、軸受の
フリクションを低減することによって変速比無限大無段
変速機の動力伝達効率を向上させることが可能となる。
【００３４】また、第２の発明は、ユニット出力軸に配
設された一定変速機及び伝動手段のハスバ歯車のうち少
なくとも一方の歯すじを、チェーンの張力によるユニッ
ト出力軸の曲げを抑制する方向に曲げモーメントが生じ
るよう設定することで、ハスバ歯車が発生するスラスト
力に応じた曲げモーメントの方向を利用して、チェーン
の張力によるユニット出力軸の撓みを低減することがで
きる。
【００３５】また、第３の発明は、ユニット出力軸とユ
ニット入力軸の軸を結ぶ線と、ユニット入力軸と差動装
置の駆動軸がなす角度を９０°未満に設定し、動力循環
モードの前進時には、この伝動手段側から見たユニット
出力軸の回転方向を反時計回りとした場合、伝動手段側
から見たユニット出力軸上のハスバ歯車の歯すじを、一
定変速機が右ねじれ、伝動手段が左ねじれに設定され、
各ハスバ歯車が発生する曲げモーメントは、チェーンの
張力によるユニット出力軸の撓みを低減する方向に作用
し、ユニット出力軸を支持する軸受の耐久性が低下する
のを防ぐとともに、これら軸受のフリクションを低減し
て動力伝達効率を向上させることが可能となる。
【００３６】また、第４の発明は、各軸の配置と回転方
向を前記第３発明と同様に設定し、一定変速機が左ねじ
れ、伝動手段が左ねじれとすることで、一定変速機のハ
スバ歯車が生じる曲げモーメントと、伝動手段が発生す
る曲げモーメントは相互に打ち消す方向に作用して、チ
ェーンの張力によるユニット出力軸の曲げが、一定変速
機と伝動手段のハスバ歯車からの曲げモーメントによっ
て増大するのを防いで、ユニット出力軸を支持する軸受
の耐久性が低下するのを防ぐとともに、これら軸受のフ
リクションが増大するのを抑制して動力伝達効率の低下
を防止できる。
【００３７】また、第５の発明は、各軸の配置と回転方
向を前記第３発明と同様に設定し、一定変速機が右ねじ
れ、伝動手段が右ねじれとすることで、一定変速機のハ
スバ歯車が生じる曲げモーメントと、伝動手段が発生す
る曲げモーメントは相互に打ち消す方向に作用して、チ
ェーンの張力によるユニット出力軸の曲げが、一定変速
機と伝動手段のハスバ歯車からの曲げモーメントによっ
て増大するのを防いで、ユニット出力軸を支持する軸受
の耐久性が低下するのを防ぐとともに、これら軸受のフ
リクションが増大するのを抑制して動力伝達効率の低下
を防止できる。
【００３８】また、第６の発明は、ユニット出力軸とユ
ニット入力軸の軸を結ぶ線と、ユニット入力軸と差動装
置の駆動軸がなす角度を９０°以上に設定し、動力循環
モードの前進時には、この伝動手段側から見たユニット
出力軸の回転方向を反時計回りとした場合、伝動手段側
から見たユニット出力軸上のハスバ歯車の歯すじを、一
定変速機が右ねじれ、伝動手段が左ねじれに設定され、
各ハスバ歯車が発生する曲げモーメントは、相互に打ち
消す方向に作用して、チェーンの張力によるユニット出
力軸の曲げが、一定変速機と伝動手段のハスバ歯車から
の曲げモーメントによって増大するのを防いで、ユニッ
ト出力軸を支持する軸受の耐久性が低下するのを防ぐと
ともに、これら軸受のフリクションが増大するのを抑制
して動力伝達効率の低下を防止できる。
【００３９】また、第７の発明は、軸の配置と回転方向
を前記第６発明と同様に設定し、一定変速機が右ねじ
れ、伝動手段が右ねじれとすることで、各ハスバ歯車が
発生する曲げモーメントは、チェーンの張力によるユニ
ット出力軸の撓みを低減する方向に作用し、ユニット出
力軸を支持する軸受の耐久性が低下するのを防ぐととも
に、これら軸受のフリクションを低減して動力伝達効率
を向上させることが可能となる。
【００４０】また、第８の発明は、軸の配置と回転方向
を前記第６発明と同様に設定し、ユニット出力軸上のハ
スバ歯車の歯すじを、一定変速機が左ねじれ、伝動手段
が右ねじれとすることで、各ハスバ歯車が発生する曲げ
モーメントは、相互に打ち消す方向に作用して、チェー
ンの張力によるユニット出力軸の曲げが、一定変速機と
伝動手段のハスバ歯車からの曲げモーメントによって増
大するのを防いで、ユニット出力軸を支持する軸受の耐
久性が低下するのを防ぐとともに、これら軸受のフリク
ションが増大するのを抑制して動力伝達効率の低下を防
止できる。
【００４１】また、第９の発明は、各軸の配置を前記第
３発明と同様にし、動力循環モードの前進時には、伝動
手段側から見たユニット出力軸の回転方向を時計回りと
し、伝動手段側から見たユニット出力軸上のハスバ歯車
の歯すじを、一定変速機が左ねじれ、伝動手段が左ねじ
れに設定することで、各ハスバ歯車が発生する曲げモー
メントは、相互に打ち消す方向に作用して、チェーンの
張力によるユニット出力軸の曲げが、一定変速機と伝動
手段のハスバ歯車からの曲げモーメントによって増大す
るのを防いで、ユニット出力軸を支持する軸受の耐久性
が低下するのを防ぐとともに、これら軸受のフリクショ
ンが増大するのを抑制して動力伝達効率の低下を防止で
きる。
【００４２】また、第１０の発明は、各軸の配置及び回
転方向を前記第９発明と同様にし、各ハスバ歯車の歯す
じを、一定変速機が右ねじれ、伝動手段が右ねじれとす
ることで、各ハスバ歯車が発生する曲げモーメントは、
相互に打ち消す方向に作用して、チェーンの張力による
ユニット出力軸の曲げが、一定変速機と伝動手段のハス
バ歯車からの曲げモーメントによって増大するのを防い
で、ユニット出力軸を支持する軸受の耐久性が低下する
のを防ぐとともに、これら軸受のフリクションが増大す
るのを抑制して動力伝達効率の低下を防止できる。
【００４３】また、第１１の発明は、各軸の配置及び回
転方向を前記第９発明と同様にし、各ハスバ歯車の歯す
じを、一定変速機が左ねじれ、伝動手段が右ねじれとす
ることで、各ハスバ歯車が発生する曲げモーメントは、
チェーンの張力によるユニット出力軸の撓みを低減する
方向に作用し、ユニット出力軸を支持する軸受の耐久性
が低下するのを防ぐとともに、これら軸受のフリクショ
ンを低減して動力伝達効率を向上させることが可能とな
る。
【００４４】また、第１２の発明は、各軸の配置を前記
第６発明と同様にし、動力循環モードの前進時には、伝
動手段側から見たユニット出力軸の回転方向を時計回り
とし、伝動手段側から見たユニット出力軸上のハスバ歯
車の歯すじを、一定変速機が右ねじれ、伝動手段が左ね
じれに設定することで、各ハスバ歯車が発生する曲げモ
ーメントは、相互に打ち消す方向に作用して、チェーン
の張力によるユニット出力軸の曲げが、一定変速機と伝
動手段のハスバ歯車からの曲げモーメントによって増大
するのを防いで、ユニット出力軸を支持する軸受の耐久
性が低下するのを防ぐとともに、これら軸受のフリクシ
ョンが増大するのを抑制して動力伝達効率の低下を防止
できる。
【００４５】また、第１３の発明は、各軸の配置及び回
転方向を前記第１２発明と同様にし、ハスバ歯車の歯す
じを、一定変速機が左ねじれ、伝動手段が左ねじれに設
定することで、各ハスバ歯車が発生する曲げモーメント
は、チェーンの張力によるユニット出力軸の撓みを低減
する方向に作用し、ユニット出力軸を支持する軸受の耐
久性が低下するのを防ぐとともに、これら軸受のフリク
ションを低減して動力伝達効率を向上させることが可能
となる。
【００４６】また、第１４の発明は、各軸の配置及び回
転方向を前記第１２発明と同様にし、ハスバ歯車の歯す
じを、一定変速機が左ねじれ、伝動手段が右ねじれに設
定することで、各ハスバ歯車が発生する曲げモーメント
は、相互に打ち消す方向に作用して、チェーンの張力に
よるユニット出力軸の撓みが、一定変速機と伝動手段の
ハスバ歯車からの曲げモーメントによって増大するのを
防いで、ユニット出力軸を支持する軸受の耐久性が低下
するのを防ぐとともに、これら軸受のフリクションが増
大するのを抑制して動力伝達効率の低下を防止できる。
【００４７】
【実施の形態】以下、本発明の一実施形態を添付図面に
基づいて説明する。
【００４８】図１〜図３は、トロイダル型無段変速機を
用いた変速比無限大無段変速機に本発明を適用した構成
した一例を示す。
【００４９】図１〜図３において、変速比無限大無段変
速機はエンジンのクランクシャフトに連結されるユニッ
ト入力軸１ａ、１ｂに、変速比を連続的に変更可能なト
ロイダル型無段変速機２と、ギヤ３ａ、一定変速機出力
ギヤ３ｂから構成された一定変速機３（減速機）を並列
的に連結するとともに、これらの出力軸４、３ｃをユニ
ット出力軸６に同軸的に配設するとともに遊星歯車機構
５で連結したもので、無段変速機２の出力軸４は遊星歯
車機構５のサンギヤ５ａに連結され、一定変速機３の出
力軸３ｃは、動力循環モードクラッチ９を介して遊星歯
車機構５のキャリア５ｂに連結される。
【００５０】サンギヤ５ａと連結した無段変速機出力軸
４は、スプロケット４ａ及びチェーン４０（無段変速機
出力経路）から無段変速機２のトルクを受け、直結モー
ドクラッチ１０を介して変速比無限大無段変速機の出力
軸であるユニット出力軸６に結合される一方、リングギ
ヤ５ｃもユニット出力軸６に結合される。
【００５１】ユニット出力軸６の図中右側には変速機出
力ギヤ７が設けられ、この変速機出力ギヤ７（伝動手
段）はディファレンシャルギヤ８のファイナルギヤ１２
と歯合し、ディファレンシャルギヤ８に結合する駆動軸
１１ａ、１１ｂは、所定の総減速比でトルクが伝達され
る。
【００５２】無段変速機２は、図１に示すように、２組
の入力ディスク２１、出力ディスク２２で、パワーロー
ラ２０、２０をそれぞれ挟持、押圧するダブルキャビテ
ィのハーフトロイダル型で構成され、一対の出力ディス
ク２２の間に介装された出力スプロケット２ａは、チェ
ーン４０を介してユニット入力軸１ａ、１ｂと平行して
配置されたユニット出力軸６の無段変速機出力軸４に形
成したスプロケット４ａと連結する。
【００５３】また、ユニット入力軸１ａ、１ｂは、同軸
的に配設されるとともに、図示しないローディングカム
装置を介して回転方向で結合しており、ユニット入力軸
１ａはエンジンのクランクシャフトに結合されるととも
に、一定変速機３のギヤ３ａを設けており、ユニット入
力軸１ｂは２組の入力ディスク２１、２１に連結され
て、ユニット入力軸１ａからの入力トルクに応じてロー
ディングカム装置が発生した軸方向の押圧力によって、
パワーローラ２０、２０を入出力ディスクの間で挟持、
押圧する。
【００５４】この変速比無限大無段変速機では、動力循
環モードクラッチ９を解放する一方、直結モードクラッ
チ１０を締結して無段変速機２の変速比に応じてトルク
を伝達する直結モードと、動力循環モードクラッチ９を
締結する一方、直結モードクラッチ１０を解放すること
により、無段変速機２と一定変速機３の変速比の差に応
じて、変速比無限大無段変速機全体のユニット変速比
（ユニット入力軸１ａとユニット出力軸６の速度比）を
負の値から正の値まで無限大を含んでほぼ連続的に制御
を行う動力循環モードとを選択的に使用することができ
る。
【００５５】ここで、ユニット出力軸６には、直結モー
ドクラッチ１０、無段変速機出力軸４、遊星歯車機構
５、動力循環モードクラッチ９、一定変速機３の一定変
速機出力ギヤ３ｂ及び出力軸３ｃと、変速機出力ギヤ７
が同軸上に配置され、図２に示すように、ユニット出力
軸６の両端６Ａ、６Ｂには、ベアリングユニット１５と
ローラベアリングなどで構成された軸受１６が配設され
て、ユニット出力軸６はこれら軸受を介して支持され
る。
【００５６】図２において、ユニット出力軸６には、図
中左側の端部６Ａから、一対のテーパーローラベアリン
グ１５ａ、１５ｂから構成されたベアリングユニット１
５、直結モードクラッチ１０、スプロケット４ａを備え
た無段変速機出力軸４、遊星歯車機構５、動力循環モー
ドクラッチ９、一定変速機３の出力軸３ｃ及び一定変速
機出力ギヤ３ｂ、変速機出力ギヤ７が順次配設されて、
図中右側の端部６Ｂにはベアリング１６が配設される。
【００５７】チェーン４０からのトルクを伝達する無段
変速機出力軸４は、中空の軸で形成されており、途中に
スプロケット４ａを結合する一方、一端でサンギヤ５ａ
に結合し、他端で直結モードクラッチ１０と結合してお
り、内周に介装した複数の軸受３２、３２によってユニ
ット出力軸６に対して相対回転自在に支持される。
【００５８】一定変速機出力軸３ｃに結合した一定変速
機出力ギヤ３ｂもユニット出力軸６に対して相対回転自
在に支持されており、内周でユニット出力軸６を挿通す
るとともに、一定変速機出力ギヤ３ｂの両側に設けたベ
アリング１７、１７を介してユニット出力軸６に軸支さ
れている。
【００５９】次に、ユニット出力軸６とユニット入力軸
１ａ及び駆動軸１１ａ、１１ｂの関係は、図２の右側か
ら見た場合、すなわち、変速機出力ギヤ７を設けたユニ
ット出力軸６の端部６Ｂ側から見た場合、図３に示すよ
うに、ユニット出力軸６とユニット入力軸１ａの軸線を
結ぶ線と、ユニット出力軸６と駆動軸１１ａの軸線を結
ぶ線がなす角をθとすると、 θ＜９０° に設定される。ただし、０°＜θ≦１８０°である。
【００６０】すなわち、駆動軸１１ａ、１１ｂの位置
は、図２、図３のように、ユニット入力軸１ａ、１ｂと
ユニット出力軸６を通る平面をＸ−Ｙ平面とすると、変
速機出力ギヤ７の噛み合い位置７ｇからＸ−Ｙ平面へ下
ろした垂線は、ユニット入力軸１ａとユニット出力軸６
の間に配置され、かつ、各軸は平行に配置される。
【００６１】次に、動力循環モードで前進する場合の、
各軸の回転方向と各ハスバ歯車のねじれ方向の設定につ
いて、図２、図３を参照しながら詳述する。
【００６２】まず、図３に示すように、一定変速機３の
ギヤ３ａ側から無段変速機２を見た場合のユニット入力
軸１ａ、１ｂの回転方向を時計回りとすると、一定変速
機出力ギヤ３ｂは反転して反時計回りとなってキャリア
５ｂを公転させる。以下、各軸の回転方向は、図３のよ
うに、図２の右側側面から見た回転方向とする。
【００６３】ユニット入力軸１ｂからエンジンのトルク
を受けるトロイダル型無段変速機２では、入力ディスク
２１と出力ディスク２２の回転方向が逆になるため、出
力スプロケット２ａは反時計回りに回転し、チェーン４
０を介して連結されたスプロケット４ａも反時計回りに
回転して、サンギヤ５ａも反時計回りに回転する。
【００６４】ここで、車両の前進方向を、ファイナルギ
ヤ１２の時計回りとすると、ユニット出力軸６及びリン
グギヤ５ｃの回転方向は反時計回りとなる。
【００６５】上記のように各軸の回転方向を設定した場
合、ハスバ歯車で構成される一定変速機３と変速機出力
ギヤ７の歯すじのねじれ方向は、一定変速機出力ギヤ３
ｂを右ねじれ、変速機出力ギヤ７を左ねじれと設定し、
ユニット入力軸１ａのギヤ３ａは左ねじれ、ファイナル
ギヤ１２は右ねじれとなる。
【００６６】そして、エンジンからのトルクの伝達方向
は、一定変速機３ではギヤ３ａから出力ギヤ３ｂへ向か
い、無段変速機２からはチェーン４０を介して出力スプ
ロケット２ａからスプロケット４ａへ向かい、遊星歯車
機構５ではサンギヤ５ａからリングギヤ５ｃへ、また、
変速機出力ギヤ７からファイナルギヤ１２へ向かう。
【００６７】したがって、前記従来例の図２１に示した
ように、歯すじのねじれ方向と、駆動、従動の関係か
ら、ユニット出力軸６上のハスバ歯車に発生するスラス
ト力は、一定変速機出力ギヤ３ｂのスラスト力をＦｇ、
変速機出力ギヤ７のスラスト力をＦｏとすると、図２に
示すように、一定変速機出力ギヤ３ｂの噛み合い位置３
ｇに発生するスラスト力Ｆｇは図中右側へ向かう「＋」
方向となり、変速機出力ギヤ７の噛み合い位置７ｇに発
生するスラスト力Ｆｏも図中右側へ向かう「＋」方向と
なる。以下、スラスト力の方向は、ユニット出力軸６の
端部６Ａ側へ向かうものを「＋」とし、端部６Ｂ側へ向
かうものを「−」とする。
【００６８】ここで、ユニット出力軸６に相対回転自在
に軸支された一定変速機出力ギヤ３ｂの噛み合い位置３
ｇに発生するスラスト力Ｆｇは、ギヤのピッチ半径に応
じたモーメントＭ１をユニット出力軸６に与える。
【００６９】一定変速機出力ギヤ３ｂが付与するモーメ
ントＭ１は、図２、図３に示すように、Ｘ−Ｙ平面と直
交するＺ軸回りに発生し、その方向は、図２に示すよう
に、反時計回りとなる。
【００７０】一方、ユニット出力軸６に結合された変速
機出力ギヤ７の噛み合い位置７ｇに発生するスラスト力
Ｆｏは、ギヤのピッチ半径に応じたモーメントＭ２をユ
ニット出力軸６に与える。
【００７１】変速機出力ギヤ７が付与するモーメントＭ
２は、図２、図３に示すように、ユニット出力軸６と駆
動軸１１ａを結ぶ線と直交する軸回りに発生し、このモ
ーメントＭ２のうち、Ｘ−Ｙ平面上に投影される分力Ｍ
２’が、図２に示すように、反時計回りのモーメントＭ
２’となってユニット出力軸６に作用する。
【００７２】一方、ユニット出力軸６とユニット入力軸
１ａはチェーン４０を介して無段変速機２と連結してお
り、チェーン４０の張力Ｆｃが図２、図３に示すよう
に、ユニット入力軸１ａへ向けて加わる。
【００７３】したがって、図４に示すように、両端を６
Ａ、６Ｂをベアリングユニット１５及び軸受１６で支持
されたユニット出力軸６は、ユニット出力軸６とユニッ
ト入力軸１ａを通るＸ−Ｙ平面において、チェーン４０
の張力Ｆｃによってユニット入力軸１ａ側へ曲げられる
が、ハスバ歯車で構成された一定変速機出力ギヤ３ｂと
変速機出力ギヤ７が発生するスラスト力Ｆｇ、Ｆｏに応
じたモーメントＭ１、Ｍ２’が、張力Ｆｃによる曲げ応
力を打ち消す方向へ作用することになる。
【００７４】張力Ｆｃによる曲げが、図中６”のように
ユニット出力軸６を撓ませようとすると、一定変速機出
力ギヤ３ｂと変速機出力ギヤ７が発生するモーメントＭ
１、Ｍ２’によって、ユニット出力軸６の変形は図中
６’のように低減され、ユニット出力軸６の撓み量を低
減して、両端６Ａ、６Ｂの軸受（ベアリングユニット１
５、軸受１６）の耐久性が低下するのを防ぐとともに、
これら軸受のフリクションを低減して動力伝達効率を向
上させることが可能となるのである。
【００７５】図５は第２の実施形態を示し、前記第１実
施形態に示した一定変速機出力ギヤ３ｂの歯すじを左ね
じれに代えたもので、その他の構成は前記第１実施形態
と同様である。
【００７６】各軸の回転方向は前記第１実施形態と同様
であり、一定変速機出力ギヤ３ｂが発生するスラスト力
Ｆｇが負方向になる一方、変速機出力ギヤ７が発生する
スラスト力Ｆｏは正方向のままで、一定変速機出力ギヤ
３ｂが生じるモーメントＭ１は図中時計回りとなって、
図中反時計回りとなる変速機出力ギヤ７のモーメントＭ
２’を打ち消す方向に作用する。
【００７７】この場合では、張力Ｆｃによるユニット出
力軸６の曲げが、一定変速機出力ギヤ３ｂと変速機出力
ギヤ７が発生するモーメントＭ１、Ｍ２’によって増大
するのを防いで、両端６Ａ、６Ｂの軸受（ベアリングユ
ニット１５、軸受１６）の耐久性が低下するのを防ぐと
ともに、これら軸受のフリクションが増大するのを抑制
して動力伝達効率の低下を防止できる。
【００７８】図６は第３の実施形態を示し、前記第１実
施形態に示した変速機出力ギヤ７の歯すじを右ねじれに
代えたもので、その他の構成は前記第１実施形態と同様
である。
【００７９】各軸の回転方向は前記第１実施形態と同様
であり、一定変速機出力ギヤ３ｂが発生するスラスト力
Ｆｇは正方向のままで、変速機出力ギヤ７が発生するス
ラスト力Ｆｏが負方向となる。
【００８０】したがって、一定変速機出力ギヤ３ｂが生
じるモーメントＭ１は、図中反時計回りとなって、図中
時計回りとなる変速機出力ギヤ７のモーメントＭ２とチ
ェーン４０の張力Ｆｃによるユニット出力軸６の曲げを
打ち消す方向に作用する。
【００８１】この場合では、張力Ｆｃと変速機出力ギヤ
７が発生するモーメントＭ２’によるユニット出力軸６
の曲げが、一定変速機出力ギヤ３ｂが発生するモーメン
トＭ１によって増大するのを防ぎ、両端６Ａ、６Ｂの軸
受（ベアリングユニット１５、軸受１６）の耐久性が低
下するのを防ぐとともに、これら軸受のフリクションが
増大するのを抑制して動力伝達効率の低下を防止でき
る。
【００８２】図７、図８は第４の実施形態を示し、前記
第１実施形態に示したユニット出力軸６からユニット入
力軸１ａ及び駆動軸１１ａの軸線をそれぞれ結ぶ線がな
す角度θを９０°以上に設定し、また、前記第１実施形
態と同じく、一定変速機出力ギヤ３ｂの歯すじを右ねじ
れ、変速機出力ギヤ７の歯すじを左ねじれに設定したも
のである。
【００８３】各軸の回転方向は前記第１実施形態と同様
であり、一定変速機出力ギヤ３ｂが発生するスラスト力
Ｆｇは正方向のままで、変速機出力ギヤ７が発生するス
ラスト力Ｆｏも正方向のままとなる。
【００８４】しかし、変速機出力ギヤ７とファイナルギ
ヤ１２の噛み合い位置７ｇから、ユニット出力軸６とユ
ニット入力軸１ａの軸線を通るＸ−Ｙ平面へ下ろした垂
線は、ユニット出力軸６とユニット入力軸１ａの間より
も外側（図８の左側）に設定されるため、変速機出力ギ
ヤ７のスラスト力ＦｏによるモーメントＭ２の方向は前
記第１実施形態と同様であるが、このモーメントＭ２の
うち、Ｘ−Ｙ平面上へ投影した分力Ｍ２’は、図７に示
すように、時計回りとなってユニット出力軸６に作用す
る。
【００８５】一方、一定変速機出力ギヤ３ｂのスラスト
力Ｆｇによって生じるモーメントＭ１は、前記第１実施
形態と同じく、図７において反時計回りとなって、変速
機出力ギヤ７のモーメントＭ２’とチェーン４０の張力
Ｆｃによるユニット出力軸６の曲げを打ち消す方向に作
用する。
【００８６】この場合では、チェーン４０の張力Ｆｃと
変速機出力ギヤ７が発生するモーメントＭ２’によるユ
ニット出力軸６の曲げが、一定変速機出力ギヤ３ｂが発
生するモーメントＭ１によって増大するのを防ぎ、両端
６Ａ、６Ｂの軸受（ベアリングユニット１５、軸受１
６）の耐久性が低下するのを防ぐとともに、これら軸受
のフリクションが増大するのを抑制して動力伝達効率の
低下を防止できる。
【００８７】図９は第５の実施形態を示し、前記図７の
第４実施形態に示した変速機出力ギヤ７の歯すじを右ね
じれとしたもので、その他の構成は前記第４実施形態と
同様である。
【００８８】各軸の回転方向は前記第１実施形態と同様
であり、一定変速機出力ギヤ３ｂが発生するスラスト力
Ｆｇは正方向のままで、変速機出力ギヤ７が発生するス
ラスト力Ｆｏが負方向となる。
【００８９】したがって、一定変速機出力ギヤ３ｂのス
ラスト力ＦｇによるモーメントＭ１と、変速機出力ギヤ
７のスラスト力ＦｏによるモーメントＭ２’の方向は反
時計回りとなって、チェーン４０の張力Ｆｃによるユニ
ット出力軸６の曲げを打ち消す方向に作用する。
【００９０】この場合では、張力Ｆｃによるユニット出
力軸６の曲げを一定変速機出力ギヤ３ｂ及び変速機出力
ギヤ７が発生するモーメントＭ１、Ｍ２’によって打ち
消すことができ、ユニット出力軸６の両端６Ａ、６Ｂの
軸受（ベアリングユニット１５、軸受１６）の耐久性が
低下するのを防ぐとともに、これら軸受のフリクション
を低減して動力伝達効率を向上させることが可能となる
のである。
【００９１】図１０は第６の実施形態を示し、前記図７
の第４実施形態に示した一定変速機出力ギヤ３ｂの歯す
じを左ねじれ、変速機出力ギヤ７の歯すじを右ねじれと
したもので、その他の構成は前記第４実施形態と同様で
ある。
【００９２】各軸の回転方向は前記第１実施形態と同様
であり、一定変速機出力ギヤ３ｂが発生するスラスト力
Ｆｇは負方向となり、変速機出力ギヤ７が発生するスラ
スト力Ｆｏも負方向となる。
【００９３】したがって、一定変速機出力ギヤ３ｂのス
ラスト力ＦｇによるモーメントＭ１は図中反時計回りに
作用し、変速機出力ギヤ７のスラスト力Ｆｏによるモー
メントＭ２’の方向は時計回りとなってユニット出力軸
６に作用する。
【００９４】この場合では、一定変速機出力ギヤ３ｂ及
び変速機出力ギヤ７が発生するモーメントＭ１、Ｍ２’
を相互に打ち消すことで、張力Ｆｃによるユニット出力
軸６の曲げの増大を抑制でき、ユニット出力軸６の両端
６Ａ、６Ｂの軸受（ベアリングユニット１５、軸受１
６）の耐久性が低下するのを防ぐとともに、これら軸受
のフリクションの増大を抑制して動力伝達効率の低下を
防ぐことができるのである。
【００９５】図１１、図１２は第７の実施形態を示し、
前記第１実施形態に示したユニット出力軸６からユニッ
ト入力軸１ａ及び駆動軸１１ａの回転方向をそれぞれ反
転させるとともに、一定変速機出力ギヤ３ｂの歯すじを
左ねじれとしたもので、その他の構成は前記第１実施形
態と同様である。
【００９６】各軸の回転方向は、一定変速機３のギヤ３
ａ側から無段変速機２を見た場合のユニット入力軸１
ａ、１ｂの回転方向を反時計回りとすると、一定変速機
出力ギヤ３ｂは反転して時計回りとなってキャリア５ｂ
を公転させる。以下、各軸の回転方向は、図１２に示す
ように、図１１の右側側面から見た回転方向とすると、
ユニット入力軸１ｂからエンジンのトルクを受けるトロ
イダル型無段変速機２では、入力ディスク２１と出力デ
ィスク２２の回転方向が逆になるため、出力スプロケッ
ト２ａは時計回りに回転し、チェーン４０を介して連結
されたスプロケット４ａも時計回りに回転して、サンギ
ヤ５ａも時計回りに回転する。
【００９７】ここで、車両の前進方向を、ファイナルギ
ヤ１２の反時計回りとすると、ユニット出力軸６及びリ
ングギヤ５ｃの回転方向は時計回りとなる。
【００９８】ハスバ歯車で構成される一定変速機３と変
速機出力ギヤ７の歯すじのねじれ方向は、一定変速機出
力ギヤ３ｂを左ねじれ、変速機出力ギヤ７を左ねじれと
設定し、ユニット入力軸１ａのギヤ３ａとファイナルギ
ヤ１２は右ねじれとなる。
【００９９】ここで、一定変速機出力ギヤ３ｂが発生す
るスラスト力Ｆｇは正方向となり、変速機出力ギヤ７が
発生するスラスト力Ｆｏは負方向となる。
【０１００】したがって、一定変速機出力ギヤ３ｂのス
ラスト力ＦｇによるモーメントＭ１は図中反時計回りに
作用する一方、変速機出力ギヤ７のスラスト力Ｆｏによ
るモーメントＭ２’の方向は時計回りとなってユニット
出力軸６に作用する。
【０１０１】この場合では、一定変速機出力ギヤ３ｂが
発生するモーメントＭ１によって、ユニット出力軸６に
加わる、時計回りのモーメントＭ２’とチェーン４０の
張力Ｆｃによるユニット出力軸６の曲げを抑制でき、ユ
ニット出力軸６の両端６Ａ、６Ｂの軸受（ベアリングユ
ニット１５、軸受１６）の耐久性が低下するのを防ぐと
ともに、これら軸受のフリクションの増大を抑制して動
力伝達効率の低下を防ぐことができるのである。
【０１０２】図１３は第８の実施形態を示し、前記第１
実施形態に示した一定変速機出力ギヤ３ｂの歯すじを右
ねじれに、変速機出力ギヤ７の歯すじも右ねじれ代えた
もので、その他の構成は前記第７実施形態と同様であ
る。
【０１０３】各軸の回転方向は前記第７実施形態と同様
であり、一定変速機出力ギヤ３ｂが発生するスラスト力
Ｆｇが負方向になる一方、変速機出力ギヤ７が発生する
スラスト力Ｆｏは正方向となる。
【０１０４】したがって、一定変速機出力ギヤ３ｂが生
じるモーメントＭ１は図中時計回りとなる一方、変速機
出力ギヤ７のモーメントＭ２’は図中反時計回りとな
り、相互に打ち消す方向に作用する。
【０１０５】この場合では、チェーン４０の張力Ｆｃに
よるユニット出力軸６の曲げが、一定変速機出力ギヤ３
ｂと変速機出力ギヤ７が発生するモーメントＭ１、Ｍ
２’によって増大するのを防いで、両端６Ａ、６Ｂの軸
受（ベアリングユニット１５、軸受１６）の耐久性が低
下するのを防ぐとともに、これら軸受のフリクションが
増大するのを抑制して動力伝達効率の低下を防止でき
る。
【０１０６】図１４は第９の実施形態を示し、前記第７
実施形態に示した変速機出力ギヤ７の歯すじを右ねじれ
に代えたもので、その他の構成は前記第１実施形態と同
様である。
【０１０７】各軸の回転方向は前記第７実施形態と同様
であり、一定変速機出力ギヤ３ｂが発生するスラスト力
Ｆｇは正方向のままで、変速機出力ギヤ７が発生するス
ラスト力Ｆｏも正方向となる。
【０１０８】したがって、両端を６Ａ、６Ｂをベアリン
グユニット１５及び軸受１６で支持されたユニット出力
軸６は、チェーン４０の張力Ｆｃによってユニット入力
軸１ａ側へ曲げられるが、ハスバ歯車で構成された一定
変速機出力ギヤ３ｂと変速機出力ギヤ７が発生するスラ
スト力Ｆｇ、Ｆｏに応じたモーメントＭ１、Ｍ２’が、
張力Ｆｃによる曲げ応力を打ち消す方向へ作用すること
になる。
【０１０９】一定変速機出力ギヤ３ｂと変速機出力ギヤ
７が発生するモーメントＭ１、Ｍ２’によって、チェー
ン４０の張力Ｆｃによる曲げが低減され、両端６Ａ、６
Ｂの軸受（ベアリングユニット１５、軸受１６）の耐久
性が低下するのを防ぐとともに、これら軸受のフリクシ
ョンを低減して動力伝達効率を向上させることが可能と
なるのである。
【０１１０】図１５は第１０の実施形態を示し、前記第
４実施形態に示したユニット出力軸６からユニット入力
軸１ａ及び駆動軸１１ａの回転方向をそれぞれ反転させ
たもので、その他の構成は前記第４実施形態と同様であ
る。
【０１１１】各軸の回転方向は、一定変速機３のギヤ３
ａ側から無段変速機２を見た場合のユニット入力軸１
ａ、１ｂの回転方向を反時計回りとすると、一定変速機
出力ギヤ３ｂは反転して時計回りとなってキャリア５ｂ
を公転させる。
【０１１２】ユニット入力軸１ｂからエンジンのトルク
を受けるトロイダル型無段変速機２では、入力ディスク
２１と出力ディスク２２の回転方向が逆になるため、出
力スプロケット２ａは時計回りに回転し、チェーン４０
を介して連結されたスプロケット４ａも時計回りに回転
して、サンギヤ５ａも時計回りに回転する。
【０１１３】ここで、車両の前進方向を、ファイナルギ
ヤ１２の反時計回りとすると、ユニット出力軸６及びリ
ングギヤ５ｃの回転方向は時計回りとなる。
【０１１４】ハスバ歯車で構成される一定変速機３と変
速機出力ギヤ７の歯すじのねじれ方向は、一定変速機出
力ギヤ３ｂを右ねじれ、変速機出力ギヤ７を左ねじれに
設定されるため、一定変速機出力ギヤ３ｂが発生するス
ラスト力Ｆｇは負方向となり、変速機出力ギヤ７が発生
するスラスト力Ｆｏも負方向となる。
【０１１５】したがって、一定変速機出力ギヤ３ｂのス
ラスト力ＦｇによるモーメントＭ１は図中時計回りに作
用する一方、変速機出力ギヤ７のスラスト力Ｆｏによる
モーメントＭ２’の方向は時計回りとなってユニット出
力軸６に作用する。
【０１１６】この場合では、一定変速機出力ギヤ３ｂ及
び変速機出力ギヤ７が発生するモーメントＭ１、Ｍ２’
を相互に打ち消すことで、張力Ｆｃによるユニット出力
軸６の曲げの増大を抑制でき、ユニット出力軸６の両端
６Ａ、６Ｂの軸受（ベアリングユニット１５、軸受１
６）の耐久性が低下するのを防ぐとともに、これら軸受
のフリクションの増大を抑制して動力伝達効率の低下を
防ぐことができるのである。
【０１１７】図１６は第１１の実施形態を示し、前記第
１０実施形態に示した一定変速機出力ギヤ３ｂの歯すじ
を左ねじれとしたもので、その他の構成は前記第１０実
施形態と同様である。
【０１１８】各軸の回転方向は前記第１０実施形態と同
様であり、一定変速機出力ギヤ３ｂが発生するスラスト
力Ｆｇは正方向となり、変速機出力ギヤ７が発生するス
ラスト力Ｆｏが負方向となる。
【０１１９】したがって、一定変速機出力ギヤ３ｂのス
ラスト力ＦｇによるモーメントＭ１と、変速機出力ギヤ
７のスラスト力ＦｏによるモーメントＭ２’の方向は反
時計回りとなって、チェーン４０の張力Ｆｃによるユニ
ット出力軸６の曲げを打ち消す方向に作用する。
【０１２０】この場合では、チェーン４０の張力Ｆｃに
よるユニット出力軸６の曲げを、一定変速機出力ギヤ３
ｂ及び変速機出力ギヤ７が発生するモーメントＭ１、Ｍ
２’によって打ち消すことができ、ユニット出力軸６の
両端６Ａ、６Ｂの軸受（ベアリングユニット１５、軸受
１６）の耐久性が低下するのを防ぐとともに、これら軸
受のフリクションを低減して動力伝達効率を向上させる
ことが可能となるのである。
【０１２１】図１７は第１２の実施形態を示し、前記第
１０実施形態に示した一定変速機出力ギヤ３ｂの歯すじ
を左ねじれ、変速機出力ギヤ７の歯すじを右ねじれとし
たもので、その他の構成は前記第１０実施形態と同様で
ある。
【０１２２】各軸の回転方向は前記第１０実施形態と同
様であり、一定変速機出力ギヤ３ｂが発生するスラスト
力Ｆｇは正方向となり、変速機出力ギヤ７が発生するス
ラスト力Ｆｏも正方向となる。
【０１２３】したがって、一定変速機出力ギヤ３ｂのス
ラスト力ＦｇによるモーメントＭ１は反時計回りとな
り、変速機出力ギヤ７のスラスト力Ｆｏによるモーメン
トＭ２’の方向は反時計回りとなって、相互に打ち消す
方向に作用する。
【０１２４】この場合では、一定変速機出力ギヤ３ｂ及
び変速機出力ギヤ７が発生するモーメントＭ１、Ｍ２’
を相互に打ち消すことで、チェーン４０の張力Ｆｃによ
るユニット出力軸６の曲げの増大を抑制でき、ユニット
出力軸６の両端６Ａ、６Ｂの軸受（ベアリングユニット
１５、軸受１６）の耐久性が低下するのを防ぐととも
に、これら軸受のフリクションの増大を抑制して動力伝
達効率の低下を防ぐことができるのである。
【０１２５】なお、上記実施形態において、動力循環モ
ードクラッチ９の配設位置を一定変速機出力ギヤ３ｂと
キャリア５ｂの間に配設した一例を示したが、動力循環
モードクラッチ９はユニット入力軸１ａからユニット出
力軸６の変速機出力ギヤ７までの間の任意の位置に配設
することができ、例えば、図１８に示すように、リング
ギヤ５ｃとユニット出力軸６の間に配設したり、図１９
に示すように、ユニット入力軸１ａと一定変速機３のギ
ヤ３ａとの間に配設したり、あるいは、図２０に示すよ
うに、サンギヤ５ａに連結された無段変速機出力軸４の
途中に介装してもよく、これらの配設位置では上記実施
形態と等価となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す変速比無限大無段変
速機の概略構成図。
【図２】同じく、ハスバ歯車の歯すじを示す変速比無限
大無段変速機の概略構成図。
【図３】同じく変速比無限大無段変速機の概略側面図。
【図４】ユニット出力軸の曲げと、ハスバ歯車の曲げモ
ーメントを示す説明図。
【図５】第２の実施形態を示し、ハスバ歯車の歯すじを
示す変速比無限大無段変速機の概略構成図。
【図６】第３の実施形態を示し、ハスバ歯車の歯すじを
示す変速比無限大無段変速機の概略構成図。
【図７】第４の実施形態を示し、ハスバ歯車の歯すじを
示す変速比無限大無段変速機の概略構成図。
【図８】同じく変速比無限大無段変速機の概略側面図。
【図９】第５の実施形態を示し、ハスバ歯車の歯すじを
示す変速比無限大無段変速機の概略構成図。
【図１０】第６の実施形態を示し、ハスバ歯車の歯すじ
を示す変速比無限大無段変速機の概略構成図。
【図１１】第７の実施形態を示し、ハスバ歯車の歯すじ
を示す変速比無限大無段変速機の概略構成図。
【図１２】同じく変速比無限大無段変速機の概略側面
図。
【図１３】第８の実施形態を示し、ハスバ歯車の歯すじ
を示す変速比無限大無段変速機の概略構成図。
【図１４】第９の実施形態を示し、ハスバ歯車の歯すじ
を示す変速比無限大無段変速機の概略構成図。
【図１５】第１０の実施形態を示し、ハスバ歯車の歯す
じを示す変速比無限大無段変速機の概略構成図。
【図１６】第１１の実施形態を示し、ハスバ歯車の歯す
じを示す変速比無限大無段変速機の概略構成図。
【図１７】第１２の実施形態を示し、ハスバ歯車の歯す
じを示す変速比無限大無段変速機の概略構成図。
【図１８】他の実施形態を示し、変速比無限大無段変速
機の概略構成図。
【図１９】他の実施形態を示し、変速比無限大無段変速
機の概略構成図。
【図２０】他の実施形態を示し、変速比無限大無段変速
機の概略構成図。
【図２１】ハスバ歯車の歯すじと駆動、従動関係に応じ
たスラスト力の発生を示す説明図で、（Ａ）は左ねじれ
のハスバ歯車を駆動側とした場合、（Ｂ）は右ねじれの
ハスバ歯車を駆動側とした場合をそれぞれ示す。
【符号の説明】
１ａ、１ｂ ユニット入力軸 ２ 無段変速機 ３ 一定変速機 ３ａ ギヤ ３ｂ 一定変速機出力ギヤ ５ 遊星歯車機構 ６ ユニット出力軸 ７ 変速機出力ギヤ ８ ディファレンシャルギヤ ９ 動力循環モードクラッチ １０ 直結モードクラッチ １５ ベアリングユニット １６ 軸受
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平10−220551（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−303523（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−89063（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−244961（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−30656（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F16H 37/02

Claims (14)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】ユニット入力軸にそれぞれ連結された無段
    変速機及び一定変速機と、 ユニット入力軸と平行に配置されたユニット出力軸に配
    設されるとともに、無段変速機の出力軸に連結したサン
    ギヤと、シングルピニオンで構成されて一定変速機の出
    力軸に連結したキャリアと、ユニット出力軸に連結した
    リングギヤと、からなる遊星歯車機構と、 前記ユニット入力軸からキャリアを介して無段変速機出
    力部に至る伝達経路の途中に介装された動力循環モード
    クラッチと、 前記遊星歯車機構のサンギヤ、キャリア、リングギヤの
    うちの２つの要素の間に介装された直結モードクラッチ
    と、 前記無段変速機から前記サンギヤへ駆動力を伝達するチ
    ェーンと、 伝動手段を介して前記ユニット出力軸と連結した差動装
    置とを備えた変速比無限大無段変速機において、 前記一定変速機及び伝動手段はそれぞれハスバ歯車で構
    成されて、前記動力循環モードクラッチを締結する一
    方、前記直結モードクラッチを解放した動力循環モード
    のときには、前記一定変速機及び伝動手段が発生するス
    ラスト力によってユニット出力軸に加わる曲げモーメン
    トの方向が、前記チェーンの張力によるユニット出力軸
    の曲げを抑制するようにハスバ歯車の歯すじを設定した
    ことを特徴とする変速比無限大無段変速機。
  2. 【請求項２】 前記ユニット出力軸に配設された一定変
    速機及び伝動手段のハスバ歯車のうち少なくとも一方
    を、チェーンの張力によるユニット出力軸の曲げを抑制
    する方向に曲げモーメントが生じるようにハスバ歯車の
    歯すじを設定したことを特徴とする請求項１に記載の変
    速比無限大無段変速機。
  3. 【請求項３】 前記ユニット出力軸とユニット入力軸の
    軸を結ぶ線と、ユニット入力軸と差動装置の駆動軸がな
    す角度を９０°未満に設定するとともに、ユニット出力
    軸の一端に伝動手段のハスバ歯車を設けて、車両の前進
    時には、この伝動手段側から見たユニット出力軸の回転
    方向を反時計回りとし、伝動手段側から見たユニット出
    力軸上のハスバ歯車の歯すじを、一定変速機が右ねじ
    れ、伝動手段が左ねじれに設定されたことを特徴とする
    請求項１に記載の変速比無限大無段変速機。
  4. 【請求項４】 前記ユニット出力軸とユニット入力軸の
    軸を結ぶ線と、ユニット入力軸と差動装置の駆動軸がな
    す角度を９０°未満に設定するとともに、ユニット出力
    軸の一端に伝動手段のハスバ歯車を設けて、車両の前進
    時には、この伝動手段側から見たユニット出力軸の回転
    方向を反時計回りとし、伝動手段側から見たユニット出
    力軸上のハスバ歯車の歯すじを、一定変速機が左ねじ
    れ、伝動手段が左ねじれに設定されたことを特徴とする
    請求項１に記載の変速比無限大無段変速機。
  5. 【請求項５】 前記ユニット出力軸とユニット入力軸の
    軸を結ぶ線と、ユニット入力軸と差動装置の駆動軸がな
    す角度を９０°未満に設定するとともに、ユニット出力
    軸の一端に伝動手段のハスバ歯車を設けて、車両の前進
    時には、この伝動手段側から見たユニット出力軸の回転
    方向を反時計回りとし、伝動手段側から見たユニット出
    力軸上のハスバ歯車の歯すじを、一定変速機が右ねじ
    れ、伝動手段が右ねじれに設定されたことを特徴とする
    請求項１に記載の変速比無限大無段変速機。
  6. 【請求項６】 前記ユニット出力軸とユニット入力軸の
    軸を結ぶ線と、ユニット入力軸と差動装置の駆動軸がな
    す角度を９０°以上に設定するとともに、ユニット出力
    軸の一端に伝動手段のハスバ歯車を設けて、車両の前進
    時には、この伝動手段側から見たユニット出力軸の回転
    方向を反時計回りとし、伝動手段側から見たユニット出
    力軸上のハスバ歯車の歯すじを、一定変速機が右ねじ
    れ、伝動手段が左ねじれに設定されたことを特徴とする
    請求項１に記載の変速比無限大無段変速機。
  7. 【請求項７】 前記ユニット出力軸とユニット入力軸の
    軸を結ぶ線と、ユニット入力軸と差動装置の駆動軸がな
    す角度を９０°以上に設定するとともに、ユニット出力
    軸の一端に伝動手段のハスバ歯車を設けて、車両の前進
    時には、この伝動手段側から見たユニット出力軸の回転
    方向を反時計回りとし、伝動手段側から見たユニット出
    力軸上のハスバ歯車の歯すじを、一定変速機が右ねじ
    れ、伝動手段が右ねじれに設定されたことを特徴とする
    請求項１に記載の変速比無限大無段変速機。
  8. 【請求項８】 前記ユニット出力軸とユニット入力軸の
    軸を結ぶ線と、ユニット入力軸と差動装置の駆動軸がな
    す角度を９０°以上に設定するとともに、ユニット出力
    軸の一端に伝動手段のハスバ歯車を設けて、車両の前進
    時には、この伝動手段側から見たユニット出力軸の回転
    方向を反時計回りとし、伝動手段側から見たユニット出
    力軸上のハスバ歯車の歯すじを、一定変速機が左ねじ
    れ、伝動手段が右ねじれに設定されたことを特徴とする
    請求項１に記載の変速比無限大無段変速機。
  9. 【請求項９】 前記ユニット出力軸とユニット入力軸の
    軸を結ぶ線と、ユニット入力軸と差動装置の駆動軸がな
    す角度を９０°未満に設定するとともに、ユニット出力
    軸の一端に伝動手段のハスバ歯車を設けて、車両の前進
    時には、この伝動手段側から見たユニット出力軸の回転
    方向を時計回りとし、伝動手段側から見たユニット出力
    軸上のハスバ歯車の歯すじを、一定変速機が左ねじれ、
    伝動手段が左ねじれに設定されたことを特徴とする請求
    項１に記載の変速比無限大無段変速機。
  10. 【請求項１０】 前記ユニット出力軸とユニット入力軸
    の軸を結ぶ線と、ユニット入力軸と差動装置の駆動軸が
    なす角度を９０°未満に設定するとともに、ユニット出
    力軸の一端に伝動手段のハスバ歯車を設けて、車両の前
    進時には、この伝動手段側から見たユニット出力軸の回
    転方向を時計回りとし、伝動手段側から見たユニット出
    力軸上のハスバ歯車の歯すじを、一定変速機が右ねじ
    れ、伝動手段が右ねじれに設定されたことを特徴とする
    請求項１に記載の変速比無限大無段変速機。
  11. 【請求項１１】 前記ユニット出力軸とユニット入力軸
    の軸を結ぶ線と、ユニット入力軸と差動装置の駆動軸が
    なす角度を９０°未満に設定するとともに、ユニット出
    力軸の一端に伝動手段のハスバ歯車を設けて、車両の前
    進時には、この伝動手段側から見たユニット出力軸の回
    転方向を時計回りとし、伝動手段側から見たユニット出
    力軸上のハスバ歯車の歯すじを、一定変速機が左ねじ
    れ、伝動手段が右ねじれに設定されたことを特徴とする
    請求項１に記載の変速比無限大無段変速機。
  12. 【請求項１２】 前記ユニット出力軸とユニット入力軸
    の軸を結ぶ線と、ニット入力軸と差動装置の駆動軸がな
    す角度を９０°以上に設定するとともに、ユニット出力
    軸の一端に伝動手段のハスバ歯車を設けて、車両の前進
    時には、この伝動手段側から見たユニット出力軸の回転
    方向を時計回りとし、伝動手段側から見たユニット出力
    軸上のハスバ歯車の歯すじを、一定変速機が右ねじれ、
    伝動手段が左ねじれに設定されたことを特徴とする請求
    項１に記載の変速比無限大無段変速機。
  13. 【請求項１３】 前記ユニット出力軸とユニット入力軸
    の軸を結ぶ線と、ニット入力軸と差動装置の駆動軸がな
    す角度を９０°以上に設定するとともに、ユニット出力
    軸の一端に伝動手段のハスバ歯車を設けて、車両の前進
    時には、この伝動手段側から見たユニット出力軸の回転
    方向を時計回りとし、伝動手段側から見たユニット出力
    軸上のハスバ歯車の歯すじを、一定変速機が左ねじれ、
    伝動手段が左ねじれに設定されたことを特徴とする請求
    項１に記載の変速比無限大無段変速機。
  14. 【請求項１４】 前記ユニット出力軸とユニット入力軸
    の軸を結ぶ線と、ニット入力軸と差動装置の駆動軸がな
    す角度を９０°以上に設定するとともに、ユニット出力
    軸の一端に伝動手段のハスバ歯車を設けて、車両の前進
    時には、この伝動手段側から見たユニット出力軸の回転
    方向を時計回りとし、伝動手段側から見たユニット出力
    軸上のハスバ歯車の歯すじを、一定変速機が左ねじれ、
    伝動手段が右ねじれに設定されたことを特徴とする請求
    項１に記載の変速比無限大無段変速機。
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