JP3903605B2 - トロイダル式無段変速機 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トロイダル式無段変速機に関し、車両用変速機の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
車両用の変速機として、入力ディスクと出力ディスクとの間に両ディスク間の動力伝達を行うローラーを圧接状態で介設すると共に、このローラーを傾転させて両ディスクに対する接触位置を半径方向に変化させることにより、両ディスク間の動力伝達の変速比を無段階に変化させるようにしたトロイダル式無段変速機が実用化されつつあり、この種の変速機として、特開平７−２９３６５２号公報に開示されたものがある。
【０００３】
この変速機は、一端部からエンジン出力が入力される第１軸上にトロイダル式無段変速機構を配設すると共に、該第１軸に平行に配置された第２軸上に前後進切換機構としての遊星歯車機構を配設したもので、上記ローラーを回転自在に支持するローラ支持部材としてのトラニオンの入、出力ディスクに対する移動軸線が水平方向に配向されている。したがって、トラニオンないしローラは該移動軸線に沿って水平方向に移動し、上記トラニオンをその移動軸線の前後で摺動可能に支持するトラニオン支持部材が垂直方向に延びるように設けられている。そして、上記第２軸は、該第２軸寄りのトラニオン支持部材を挟んで、上記トラニオンと反対側に配置されつつ、できるだけ第１軸との軸間距離が短くなるように配置され、変速機全体のコンパクト性の向上が図られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、通常、上記のような無段変速機においては、第１軸の軸線と第２軸の軸線との間に動力の伝達を行なうギヤ列が備えられると共に、第２軸の軸線と、第３軸としてのデファレンシャルギヤ機構（差動装置）における車軸の軸線との間にも動力伝達のためのギヤ列が備えられる。さらに、第２軸上には、該第２軸と第１軸との間で動力伝達を行うクラッチ機構が設けられる場合がある。特に、第２軸と第３軸との間のギヤ列は、該第２軸上に設けられた小径の出力ギヤと、第３軸上に設けられたデファレンシャルギヤ機構の大径の駆動ギヤとで構成されて、変速機構側からの出力を減速してデファレンシャルギヤ機構側へ伝達するようになっている。
【０００５】
その場合に、デファレンシャルギヤ機構側への動力伝達時に要求される減速比は、通常は、上記のような第２軸上の出力ギヤと第３軸上の駆動ギヤとで達成することができるが、特に大きな減速比が要求される場合には、このような一段のギヤ列ではその減速比を達成することができない場合がある。
【０００６】
この場合、第２軸と第３軸との間にアイドル軸を配置し、このアイドル軸上に、上記出力ギヤと噛み合う大径の第１アイドルギヤと、駆動ギヤと噛み合う小径の第２アイドルギヤとを並置して、上記第２軸軸線上の小径ギヤと大径アイドルギヤとの間で第１段階の減速を行うと共に、小径アイドルギヤと第３軸軸線上の大径ギヤとの間で第２段階の減速を行って、全体として大きな減速比が得られるように構成することが考えられる。
【０００７】
しかし、第２軸と第３軸との間に、このような２段階の減速を行うためのアイドル軸を備える場合は、その分だけ、第２軸の配設位置が上方に移動することになる。ここで、この第２軸と第１軸との間にも動力伝達のために噛合し合うギヤ列が備えられているから、結局、第２軸は、第１軸との間の軸間距離を一定に維持したまま、第１軸中心の円弧に沿って斜め上方に移動して配置されることになる。すると、水平方向における第１、第２の軸間距離が短くなり、ここで、第２軸上に設けられたクラッチ機構と、垂直方向に延びるように設けられているトラニオン支持部材とが干渉する問題が生じるのである。
【０００８】
そして、この不具合を回避するために第２軸の上方移動を避けようとすると、アイドル軸が横方向に張り出して配設されることになり、変速機全体が大型化するという問題が発生する。
【０００９】
そこで、本発明は、上記のように、前後進切換機構やクラッチ機構が設けられた第２軸と、デファレンシャルギヤ機構が設けられた第３軸との間に、減速比確保のためのアイドル軸が配設される構成のトロイダル式無段変速機において、変速機全体としての大型化と、各軸上に備えられた各種の部材同士の干渉とを共に回避し得るレイアウトを提供することを課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は次のように構成したことを特徴とする。
【００１１】
まず、本願の特許請求の範囲の請求項１に記載の発明（以下、第１発明という）は、一端部からエンジン出力が入力される第１軸上に配置されたトロイダル式無段変速機構と、該第１軸に平行な第２軸上に配置された前後進切換機構と、これらの軸に平行な第３軸上に配置されたデファレンシャルギヤ機構と、上記第２軸上に配置されて第１軸と第２軸との間で動力伝達を行うクラッチ機構と、上記無段変速機構とクラッチ機構の作動とを制御する制御手段とを有するトロイダル式無段変速機であって、上記第２軸と第３軸との間に、第２軸上の出力ギヤと噛み合う大径の第１アイドルギヤ及び第３軸上のデファレンシャルギヤ機構の駆動ギヤと噛み合う小径の第２アイドルギヤを有し且つ上記第１、第２及び第３軸に平行なアイドル軸が配置されていると共に、これらの軸の延設方向に直交する面内において、第２軸の軸心と第３軸の軸心とを結ぶ延長線を挟んで且つ該第２軸の軸心と第３軸の軸心との間の位置に、第１軸とアイドル軸とが配置され、且つ、上記トロイダル式無段変速機構におけるローラ支持部材の移動軸線が、上記面内において、水平方向よりも、上記第２軸、上記第３軸及び上記アイドル軸のいずれに対しても、反対側が低く傾斜して配置されていることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項２に記載の発明（以下、第２発明という）は、上記第１発明において、ローラ支持部材は、作動油の給排により生成する油圧を受けて作動する油圧作動式のピストンを備え、該ピストンに対する制御手段の油圧制御により上記ローラ支持部材が移動軸線に沿って移動すると共に、上記ピストンが、移動軸線上において、第２軸、第３軸及びアイドル軸のいずれに対しても、反対側に配置されていることを特徴とする。
【００１３】
また、請求項３に記載の発明（以下、第３発明という）は、上記第２発明において、ローラ支持部材のピストンは、変速機ケースの一側面寄りに配置されていると共に、該ピストンに対して作動油の給排を行なうバルブボディが、上記一側面の下部に設けられていることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項４に記載の発明（以下、第４発明という）は、上記第３発明において、バルブボディは、油圧を調圧するソレノイドバルブを有し、該ソレノイドバルブが、変速機ケース内に貯留されている作動油の油面の下に配置されていることを特徴とする。
【００１５】
また、請求項５に記載の発明（以下、第５発明という）は、上記第４発明において、変速機ケース内に貯留されている作動油を吸入してバルブボディに供給するオイルポンプが、該バルブボディが設けられている変速機ケースの一側面寄りに配置されていることを特徴とする。
【００１６】
また、請求項６に記載の発明（以下、第６発明という）は、上記第５発明において、オイルポンプにより吸入される作動油の吸入部が、該オイルポンプ寄りに配置されていることを特徴とする。
【００１７】
上記のような構成により、本願各発明によればそれぞれ次のような作用が得られる。
【００１８】
まず、第１発明によれば、第１軸上に備えられたトロイダル式無段変速機構におけるローラ支持部材としてのトラニオンの移動軸線が、各軸の延設方向に直交する面内において、水平方向から傾斜して配置されるので、このトラニオンを支持するトラニオン支持部材もまた垂直に配向されるのではなく、同面内において、垂直方向から同様に傾斜して配置されることになる。特に、その場合に、他の第２軸、第３軸及びアイドル軸から遠い方のトラニオンの側が低くなるように傾斜して配置されるから、トラニオン支持部材は、その上側の部分が第２軸と第３軸とを結ぶ延長線から離反するような姿勢で傾くことになる。
【００１９】
したがって、第２軸と第３軸との間にアイドル軸を配置する際のレイアウトとして、変速機全体の大型化を回避するために上記第２軸を上方移動させるレイアウトを採用し、その結果、第１軸と第２軸との水平方向における軸間距離が短くなっても、トラニオン支持部材における特に上側の部分が上記第２軸を避けるように該第２軸から遠ざかるので、該第２軸上に設けられたクラッチ機構と、上記トラニオン支持部材との干渉の問題が回避されることになる。
【００２０】
次に、第２発明によれば、特に、ローラ支持部材が移動軸線に沿う移動のための油圧作動式のピストンを備えている場合に、該ピストンが上記移動軸線上において、第２軸、第３軸及びアイドル軸のいずれに対しても、反対側、すなわち、傾斜した結果低く位置することになる側に配置されているから、これらのピストンに対する油量が確保でき、無段変速機構における変速比制御の応答性の向上が図られる。
【００２１】
次に、第３発明によれば、特に、ローラ支持部材のピストンが変速機ケースの一側面寄りに配置されているから、該側面もまたローラ支持部材の傾斜に伴って、トラニオン支持部材と同様に、上方の部分が第２軸、第３軸及びアイドル軸側から遠ざかるように傾斜することになり、その結果、変速機ケースの該側面の外部において下方にスペースが生じる。そして、この一側面の下部に、上記ピストンに対して作動油の給排を行なうバルブボディが設けられているから、該下方スペースが有効利用され、バルブボディが変速機ケースから横方向に突出することがない。
【００２２】
次に、第４発明によれば、特に、上記バルブボディに組み入れられた油圧調圧用のソレノイドバルブが、変速機ケース内に貯留されている作動油の油面の下に配置されているから、該ソレノイドバルブの冷却や振動音の吸収が図られる。
【００２３】
次に、第５発明によれば、特に、変速機ケース内に貯留されている作動油を吸入してバルブボディに供給するオイルポンプが、該バルブボディが設けられている変速機ケースの上記の一側面寄りに配置されているから、オイルポンプからバルブボディへの作動油の供給ないし作動圧の調圧の応答性が向上する。
【００２４】
そして、第６発明によれば、特に、上記オイルポンプにより吸入される作動油の吸入部が、該オイルポンプ寄りに配置されているから、作動油の吸入が効率よく行なわれることになる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に係るトロイダル式無段変速機構について説明する。
【００２６】
図１は本実施の形態に係る変速機の機械的構成を示す骨子図であり、この変速機１０は、エンジン１の出力軸２にトーショナルダンパ３を介して連結されたインプットシャフト１１と、該シャフト１１の外側に遊嵌合された中空のプライマリシャフト１２と、これらのシャフト１１，１２に平行に配置されたセカンダリシャフト１３とを有し、これらのシャフト１１〜１３が、いずれも当該車両の横方向に延びるように配置されている。また、該変速機１０の反エンジン側の端部には、上記インプットシャフト１１及びプライマリシャフト１２とセカンダリシャフト１３との間に位置するように中間シャフト１４が配置されている。
【００２７】
上記プライマリシャフト１２上には、トロイダル式の第１、第２無段変速機構２０，３０と、ローディングカム機構４０とが配設されていると共に、上記セカンダリシャフト１３上には、遊星歯車機構５０と、ローモードクラッチ６０及びハイモードクラッチ７０とが配設されており、また、上記中間シャフト１４上には始動クラッチ８０が配設されている。
【００２８】
また、上記インプットシャフト１１の反エンジン側の端部と中間シャフト１４との間には、増速用ギヤ列９０が介設されていると共に、上記インプットシャフト１１及びプライマリシャフト１２の軸線とセカンダリシャフト１３の軸線との間には、変速用第１、第２ギヤ列１００，１１０が介設されている。そして、上記セカンダリシャフト１３のエンジン側の端部には、出力用ギヤ列１２０が設けられ、このギヤ列１２０によりディファレンシャルギヤ機構１３０を介して左右の車軸４，５が駆動されるようになっている。
【００２９】
次に、図２以下の図面を用いて上記の構成をさらに詳しく説明する。
【００３０】
まず、図２に示すように、上記第１、第２無段変速機構２０，３０はほぼ同一の構成とされ、いずれも、対向面がトロイダル面とされた入力ディスク２１，３１と出力ディスク２２，３２とを有し、これらの対向面間に、両ディスク２１，２２間及び３１，３２間でそれぞれ動力を伝達するローラー２３，３３が２つづつ介設されている（図８参照）。
【００３１】
これらの無段変速機構２０，３０のうち、エンジン１から遠い方に配置された第１無段変速機構２０は、入力ディスク２１が反エンジン側に、出力ディスク２２がエンジン側に配置され、また、エンジン１に近い方に配置された第２無段変速機構３０は、入力ディスク３１がエンジン側に、出力ディスク３２が反エンジン側に配置されている。そして、両無段変速機構２０，３０の入力ディスク２１，３１はプライマリシャフト１２の両端部寄りにそれぞれ結合され、また、出力ディスク２２，３２は一体化されて、該プライマリシャフト１２の中間部に回転自在に支持されている。
【００３２】
また、上記第１無段変速機構２０の入力ディスク２１の反エンジン側にはローディングカム機構４０が配設されている。このローディングカム機構４０は、プライマリシャフト１２上に支持されたカムディスク４１及び上記入力ディスク２１の互いに対向する面を一対のカム面とし、これらのカム面の間に複数のローラー４２…４２を配置した構成とされている。
【００３３】
そして、該カムディスク４１と第１無段変速機構２０の入力ディスク２１との間でトルクが伝達されるときに、カムディスク４１により上記ローラー４２…４２を介して入力ディスク２１がエンジン側に押圧されると共に、その反力がカムディスク４１からプライマリシャフト１２を介して第２無段変速機構３０の入力ディスク３１に伝達されて、該入力ディスク３１が反エンジン側に押圧される。これにより、第１、第２無段変速機構２０，３０とも、入力ディスク２１，３１と出力ディスク２２，３２との間にローラー２３，３３が挟み付けられ、所要のトルク伝達容量が得られるようになっている。
【００３４】
一方、図２、図３に示すように、上記増速用ギヤ列９０は、インプットシャフト１１の反エンジン側の端部に一体形成された第１ギヤ９１と、中間シャフト１４上に配置されてこの第１ギヤ９１に噛み合わされた第２ギヤ９２とで構成されている。
【００３５】
また、この増速用ギヤ列９０のエンジン側に近接して設けられた変速用第１ギヤ列１００は、上記中間シャフト１４上における増速用ギヤ列９０の第２ギヤ９２のエンジン側に配置された第１ギヤ１０１と、プライマリシャフト１２上に回転自在に支持されてこの第１ギヤ１０１に噛み合わされた第２ギヤ１０２と、セカンダリシャフト１３上に配置されて同じく上記第１ギヤ１０１に噛み合わされた第３ギヤ１０３とで構成されている。そして、プライマリシャフト１２上の第２ギヤ１０２が上記ローディングカム機構４０におけるカムディスク４１に連結され、またセカンダリシャフト１３上の第３ギヤ１０３がローモードクラッチ６０にそれぞれ連結されている。
【００３６】
さらに、上記中間シャフト１４上における増速用ギヤ列９０の第２ギヤ９２と変速用第１ギヤ列１００の第１ギヤ１０１との間に、始動クラッチ８０が介設されている。この始動クラッチ８０は、上記増速用ギヤ列９０の第２ギヤ９２に結合されたクラッチドラム８１と、上記変速用第１ギヤ列１００の第１ギヤ１０１に結合されたクラッチハブ８２と、これらの間に介設された複数のクラッチプレート８３…８３と、油圧室８４に作動圧が供給されたときに、これらのクラッチプレート８３…８３を結合することにより当該始動クラッチ８０を締結させるピストン８５等で構成されている。
【００３７】
そして、この始動クラッチ８０の締結時に、上記クラッチドラム８１及びクラッチハブ８２を介して、増速用ギヤ列９０の第２ギヤ９２と変速用第１ギヤ列１００の第１ギヤ１０１とが結合されると共に、これに伴い、インプットシャフト１１が、増速用ギヤ列９０及び変速用第１ギヤ列の第１、第２ギヤ１０１，１０２を介してローディングカム機構４０に連結され、また、同じく変速用第１ギヤ列の第１、第３ギヤ１０１，１０３を介してローモードクラッチ６０にそれぞれ連結されるようになっている。
【００３８】
ここで、上記中間シャフト１４は、変速機ケース１４０の反エンジン側の端部に設けられた軸部１４１と、該ケース１４０の反エンジン側の端部を閉鎖する後部カバー１４２の内面にエンジン側に向けて突設された軸部１４３とによって構成され、これらの軸部１４１，１４３に、上記変速用第１ギヤ列１００の第１ギヤ１０１と増速用ギヤ列９０の第２ギヤ９２とがそれぞれ回転自在に支持されている。
【００３９】
そして、上記後部カバー１４２には、後述する変速制御ユニットから導かれて該カバー１４２の壁面内を通過した後、上記軸部１４３内をその軸方向に延びる油圧供給通路１４４が設けられ、この油圧供給通路１４４が上記増速用ギヤ列９０の第２ギヤ９２に設けられた通孔９２ａを介して始動クラッチ８０の油圧室８４に連通されている。
【００４０】
次に、図２、図４により、セカンダリシャフト１３上の遊星歯車機構５０、ローモードクラッチ６０及びハイモードクラッチ７０等の構成を説明する。
【００４１】
まず、セカンダリシャフト１３の中央部に配置された遊星歯車機構５０は、サンギヤ５１と、該サンギヤ５１に噛み合った複数のピニオン５２…５２と、これらのピニオン５２…５２を回転自在に支持するピニオンキャリヤ５３と、各ピニオン５２…５２に噛み合ったインターナルギヤ５４とで構成されており、このうち、インターナルギヤ５４がセカンダリシャフト１３に固定された出力要素とされている。
【００４２】
また、この遊星歯車機構５０の反エンジン側に配置されたローモードクラッチ６０は、クラッチドラム６１と、クラッチハブ６２と、これらの間に介設された複数のクラッチプレート６３…６３と、油圧室６４への作動圧の供給時にこれらのクラッチプレート６３…６３を結合させるピストン６５等で構成されている。
【００４３】
そして、クラッチドラム６１が、セカンダリシャフト１３の反エンジン側の端部に回転自在に支持された変速用第１ギヤ列１００の第３ギヤ１０３に結合されていると共に、クラッチハブ６２は遊星歯車機構５０のピニオンキャリヤ５３に結合されており、したがって、該ローモードクラッチ６０の締結時に、上記変速用第１ギヤ列１００の第３ギヤ１０３と遊星歯車機構５０の第１の入力要素としてのピニオンキャリヤ５３とが結合されることになる。
【００４４】
また、セカンダリシャフト１３上における遊星歯車機構５０のエンジン側には、変速用第２ギヤ列１１０の第２ギヤ１１２が配置されている。
【００４５】
この変速用第２ギヤ列１１０は、プライマリシャフト１２上における無段変速機構２０，３０の一体化された出力ディスク２２，３２の外周に設けられた第１ギヤ１１１と、この第１ギヤ１１１に噛み合わされた上記第２ギヤ１１２とで構成されている。そして、この第２ギヤ１１２が上記遊星歯車機構５０のサンギヤ５１に結合されており、したがって、無段変速機構２０，３０の出力ディスク２２，３２と遊星歯車機構５０の第２の入力要素としてのサンギヤ５１とが常時連動するようになっている。
【００４６】
さらに、セカンダリシャフト１３上における変速用第２ギヤ列１１０の第２ギヤ１１２のエンジン側には、ハイモードクラッチ７０が配設されている。このハイモードクラッチ７０も、クラッチドラム７１と、クラッチハブ７２と、これらの間に介設された複数のクラッチプレート７３…７３と、油圧室７４への作動圧の供給時にこれらのクラッチプレート７３…７３を結合させるピストン７５等で構成されている。
【００４７】
そして、クラッチドラム７１が、セカンダリシャフト１３のエンジン側の端部に固定された出力用ギヤ列１２０の第１ギヤ１２１に結合されていると共に、クラッチハブ７２は上記変速用第２ギヤ列１１０の第２ギヤ１１２に結合されており、したがって、該ハイモードクラッチ７０の締結時に、上記変速用第２ギヤ列１１０の第２ギヤ１１２がセカンダリシャフト１３ないし出力用ギヤ列１２０に連結されることになる。
【００４８】
ここで、図４に示すように、セカンダリシャフト１３の反エンジン側の端部は、上記後部カバー１４２の内面に設けられてエンジン側に突出する軸部１４５に嵌合されていると共に、この軸部１４５内には、後述する変速制御ユニットから該カバー１４２の壁面内を通って導かれたローモードクラッチ用及びハイモードクラッチ用の２本の油圧供給通路１４６，１４７がエンジン側に向けて延設されている。
【００４９】
そして、ローモードクラッチ用油圧供給通路１４６は、セカンダリシャフト１３に設けられた半径方向の通孔１３ａ及びローモードクラッチ６０におけるクラッチドラム６１の内周部に設けられた通孔６１ａを介して該ローモードクラッチ６０の油圧室６４に連通されており、また、ハイモードクラッチ用油圧供給通路１４７は、セカンダリシャフト１３に設けられた軸方向の通孔１３ｂを介してエンジン側に導かれた後、該シャフト１３の半径方向の通孔１３ｃ及びハイモードクラッチ７０におけるクラッチドラム７１の内周部に設けられた通孔７１ａを介して該ハイモードクラッチ７０の油圧室７４に連通されている。
【００５０】
さらに、図２、図５により、上記出力用ギヤ列１２０の構成を説明すると、このギヤ列１２０は、セカンダリシャフト１３のエンジン側の端部に固定されて該シャフト１３及びハイモードクラッチ７０のクラッチドラム７１に結合された第１ギヤ１２１と、上記変速機ケース１４０とそのエンジン側の端部を閉鎖する前部カバー１４８とに両端部を回転自在に支持されたアイドルシャフト１２５に固設され、上記第１ギヤ１２１に噛み合わされた第２ギヤ１２２と、該アイドルシャフト１２５上における第２ギヤ１２２の反エンジン側に一体形成された第３ギヤ１２３と、車軸４，５の軸線上に配置されて第３ギヤ１２３に噛み合わされた第４ギヤ１２４とで構成されている。そして、上記第４ギヤ１２４が、上記軸線上に配置されたデファレンシャルギヤ機構１３０のケース１３１に結合され、これにより、セカンダリシャフト１３からの動力が出力ギヤ列１２０の第１〜第４ギヤ１２１〜１２４を介してデファレンシャルギヤ機構１３０に入力されるようになっている。
【００５１】
その場合に、上記アイドルシャフト１２５上で同一回転する第２ギヤ１２２と第３ギヤ１２３とは、後者が前者より小径とされていると共に、第２ギヤ１２２は、これに噛み合ったセカンダリシャフト１３上の第１ギヤ１２１より大径とされ、また、第３ギヤ１２３は、これに噛み合った車軸４，５の軸線上の第４ギヤ１２４より小径とされており、したがって、このアイドルシャフト１２５上の第２、第３ギヤ１２２，１２３を介することにより、セカンダリシャフト１３側からデファレンシャルギヤ機構１３０側への回転の伝達が２段階にわたって減速されて行われることになる。
【００５２】
以上の構成に加えて、この変速機１０には、オイルポンプ１５０と、該オイルポンプ１５０の吐出圧を元圧として上記各クラッチ６０，７０，８０の締結用作動圧及び無段変速機構２０，３０の変速比制御用作動圧を生成して、これらの作動を制御する変速制御ユニット１６０とが備えられている。
【００５３】
そして、図２、図３及び図６に示すように、上記オイルポンプ１５０の駆動用として、インプットシャフト１１の後端部に、該シャフト１１に一体の増速用ギヤ列９０の第１ギヤ９１とプライマリシャフト１２上の変速用第１ギヤ列１００の第２ギヤ１０２との間に位置するように、スプロケット１５１が取り付けられており、このスプロケット１５１とオイルポンプ１５０の入力軸に取り付けられたスプロケット１５２との間にチェーン１５３が巻き掛けられている。したがって、オイルポンプ１５０は、エンジン出力軸２により、インプットシャフト１１及び上記チェーン１５３等を介して常時駆動されることになる。
【００５４】
また、上記変速制御ユニット１６０は、図６、図７に示すように、変速機ケース１４０の一方の側面１４０ａに取り付けられて、カバー１７０によって覆われていると共に、特に図６に示すように、この変速制御ユニット１６０に上記オイルポンプ１５０が取り付けられている。そして、このオイルポンプ１５０により、変速機ケース１４０の下面１４０ｂに取り付けられたオイルパン１７１内の作動油（油面を符号アで示す。）がオイルストレーナ１８０を介して吸入されて上記変速制御ユニット１６０に供給され、この変速制御ユニット１６０で所定の作動圧に調整されたのち、前述の後部カバー１４２に設けられた油圧供給通路１４４，１４６，１４７を介して始動クラッチ８０、ローモードクラッチ６０及びハイモードクラッチ７０に作動圧として供給されるようになっている。また、変速比制御用の作動圧は、該変速制御ユニット１６０のトラニオン駆動部１６１（図８も参照）に供給され、これにより、無段変速機構２０，３０の変速比が制御される。
【００５５】
次に、この実施の形態に係る変速機１０の作用を説明する。
【００５６】
まず、無段式変速機構２０，３０について、その構成と作用を、図８により第１無段変速機構２０を例に取って詳しく説明すると、入、出力ディスク２１，２２間に介設された一対のローラー２３，２３は、これらのディスク２１，２２のほぼ半径方向に延びるシャフト２４，２４を介してトラニオン２５，２５にそれぞれ支持され、入、出力ディスク２１，２２の互いに対向するトロイダル面の円周上の１８０°反対側にやや傾斜した状態でほぼ上下に平行に配置されており、その周面の１８０°反対側の２箇所で上記両ディスク２１，２２のトロイダル面にそれぞれ対接している。
【００５７】
また、上記トラニオン２５，２５は、変速機ケース１４０に組み付けられた左右の支持部材２６，２６間に支持され、両ディスク２１，２２の接線方向であってローラー２３，２３のシャフト２４，２４に直交する軸心Ｘ，Ｘ回りの回動及び該軸心Ｘ，Ｘ方向の直線往復運動が可能とされている。そして、これらのトラニオン２５，２５に、上記軸心Ｘ，Ｘに沿って一側方に延びるロッド２７，２７が連設され、上記変速制御ユニット１６０により、これらのロッド２７，２７を介して、トラニオン２５，２５が上記Ｘ，Ｘ方向に駆動され、これに伴ってローラー２３，２３が入、出力ディスク２１，２２間で傾転されるようになっている。
【００５８】
つまり、変速制御ユニット１６０は、トラニオン駆動部１６１と油圧制御部１６２とを有し、トラニオン駆動部１６１に、上方に位置する第１トラニオン２５1のロッド２７に取り付けられた増速用及び減速用のピストン１６３1，１６４1と、下方に位置する第２トラニオン２５2のロッド２７に取り付けられた同じく増速用及び減速用のピストン１６３2，１６４2とが備えられ、上方のピストン１６３1，１６４1の互いに対向する面側に増速用及び減速用油圧室１６５1，１６６1が、また、下方のピストン１６３2，１６４2の互いに対向する面側に増速用及び減速用油圧室１６５2，１６６2がそれぞれ設けられている。
【００５９】
なお、上方に位置する第１トラニオン２５1については、増速用油圧室１６５1がローラー２３1側に、減速用油圧室１６６1が反ローラー２３1側にそれぞれ配置され、また、下方に位置する第２トラニオン２５2については、増速用油圧室１６５2が反ローラー２３2側に、減速用油圧室１６６2がローラー２３2側にそれぞれ配置されている。
【００６０】
そして、上記油圧制御部１６２で生成された増速用油圧が、油路１６７，１６８を介して、上方に位置する第１トラニオン２５1の増速用油圧室１６５1と、下方に位置する第２トラニオン２５2の増速用油圧室１６５2とに供給され、また、同じく油圧制御部１６２で生成された減速用油圧が、図示しない油路を介して、上方に位置する第１トラニオン２５1の減速用油圧室１６６1と、下方に位置する第２トラニオン２５2の減速用油圧室１６６2とに供給されるようになっている。
【００６１】
ここで、第１無段変速機構２０を例にとって上記増速用及び減速用油圧の供給制御と当該無段変速機構２０の変速動作との関係をさらに詳しく説明する。
【００６２】
まず、図８に示す油圧制御部１６２の作動により、第１、第２トラニオン２５1，２５2の増速用油圧室１６５1，１６５2に供給されている増速用油圧が、第１、第２トラニオン２５1，２５2の減速用油圧室１６６1，１６６2に供給されている減速用油圧に対して所定の中立状態より相対的に高くなると、上方の第１トラニオン２５1は図面上、右側斜め上方に、下方の第２トラニオン２５2は左側斜め下方にそれぞれ移動することになる。
【００６３】
このとき、図示されている出力ディスク２２がｘ方向に回転しているものとすると、上方の第１ローラー２３1は、右側斜め上方への移動により該出力ディスク２２から下向きの力を受け、図面の手前側にあって反ｘ方向に回転している入力ディスク２１からは上向きの力を受けることになる。また、下方の第２ローラー２３2は、左側斜め下方への移動により、出力ディスク２２から上向きの力を受け、入力ディスク２１からは下向きの力を受けることになる。その結果、上下のローラー２３1，２３2とも、入力ディスク２１との接触位置は半径方向の外側に、出力ディスク２２との接触位置は半径方向の内側に移動するように傾転し、当該無段変速機構２０の変速比が小さくなる（増速）。
【００６４】
また、上記とは逆に、第１、第２トラニオン２５1，２５2の減速用油圧室１６６1，１６６2に供給されている減速用油圧が、第１、第２トラニオン２５1，２５2の増速用油圧室１６５1，１６５2に供給されている増速用油圧に対して所定の中立状態より相対的に高くなると、上方の第１トラニオン２５1は図面上、左側斜め下方に、下方の第２トラニオン２５2は右側斜め上方にそれぞれ移動する。
【００６５】
このとき、上方の第１ローラー２３1は出力ディスク２２から上向きの力を、入力ディスク２１から下向きの力を受け、また、下方の第２ローラー２３2は、出力ディスク２２から下向きの力を、入力ディスク２１から上向きの力を受けることになる。その結果、上下のローラー２３1，２３2とも、入力ディスク２１との接触位置は半径方向の内側に、出力ディスク２２との接触位置は半径方向の外側に移動するように傾転し、当該無段変速機構２０の変速比が大きくなる（減速）。
【００６６】
以上のような第１無段変速機構２０についての構成及び作用は、第２無段変速機構３０についても同様である。
【００６７】
そして、図２に示すように、インプットシャフト１１上に遊嵌合された中空のプライマリシャフト１２の両端部に、第１、第２無段変速機構２０，３０の入力ディスク２１，３１がそれぞれ一体回転するように嵌合されて、これらの入力ディスク２１，３１が常に同一回転するようになっており、また、前述のように、両無段変速機構２０，３０の出力ディスク２２，３２は一体化されているので、両無段変速機構２０，３０の出力側の回転速度も常に同一となる。そして、これに伴って、上記のようなローラー２３，３３の傾転制御による第１、第２無段変速機構２０，３０の変速比の制御も、該変速比が常に同一に保持されるように行われる。
【００６８】
次に、変速機１０の全体としての動作を説明する。
【００６９】
まず、エンジン１の停止中は、始動クラッチ８０、ローモードクラッチ６０及びハイモードクラッチ７０がいずれも解放された状態にあり、この状態からエンジン１を始動させたときに、まずローモードクラッチ６０が締結される。
【００７０】
その場合に、始動時ないし始動直後においては、始動クラッチ８０は解放された状態に保持され、エンジン１の回転は、インプットシャフト１１から増速用ギヤ列９０にのみ伝達されて、変速用第１ギヤ列１００の第１ギヤ１０１から第２ギヤ１０２及びローディングカム機構４０を介して無段変速機構２０，３０に至る経路、及び同じく変速用第１ギヤ列１００の第１ギヤ１０１から第３ギヤ１０３及びローモードクラッチ６０を介して遊星歯車機構５０に至る経路は、いずれもインプットシャフト１１から切り離された状態にある。したがって、エンジン１の始動時に作用する負荷が軽減され、それだけ該エンジン１の始動性が向上する。
【００７１】
そして、エンジン始動後の所定の時期に上記始動クラッチ８０が締結されることになるが、それまでの間においても、インプットシャフト１１の回転によりチェーン１５３等を介してオイルポンプ１５０は駆動されているから、粘度が高いため作動圧の立ち上がりや供給が遅れる極低温時においても、変速制御ユニット１６０における油圧制御部１６２では、始動クラッチ８０の締結時点では、作動圧の制御を精度よく行うことができる状態になっており、従って始動クラッチ８０を締結したときに、ローモードクラッチ６０は完全に締結され、かつ無段変速機２０，３０も所定の変速比制御が可能な状態となっている。
【００７２】
そして、この状態で始動クラッチ８０が締結されることにより、エンジン１からの回転は、インプットシャフト１１から増速用ギヤ列９０、始動クラッチ８０を経由した後、変速用第１ギヤ列１００の第１ギヤ１０１、第３ギヤ１０３及び上記ローモードクラッチ６０を介して遊星歯車機構５０のピニオンキャリヤ５３に入力される。また、上記エンジン１からの回転は、同じく増速用ギヤ列９０、始動クラッチ８０を経由した後、上記変速用第１ギヤ列１００の第１ギヤ１０１、第２ギヤ１０２及びローディングカム機構４０を介して第１無段変速機構２０の入力ディスク２１に入力され、ローラー２３，２３を介して出力ディスク２２に伝達されると同時に、上記入力ディスク２１からプライマリシャフト１２を介して、第２無段変速機構３０の入力ディスク３１にも入力され、上記第１無段変速機構２０と同様に、ローラー３３，３３を介して出力ディスク３２に伝達される。
【００７３】
そして、この第１、第２無段変速機構２０，３０の一体化された出力ディスク２２，３２の回転は、該ディスク２２，３２の外周に設けられた変速用第２ギヤ列１１０の第１ギヤ１１１とセカンダリシャフト１３上の第２ギヤ１１２とを介して上記遊星歯車機構５０のサンギヤ５１に入力される。
【００７４】
したがって、遊星歯車機構５０には、ピニオンキャリヤ５３とサンギヤ５１とに回転が入力されることになるが、このとき、その回転速度の比が上記第１、第２無段変速機構２０，３０の変速比制御によって所定の比に設定されることにより、該遊星歯車機構５０のインターナルギヤ５４の回転、即ちセカンダリシャフト１３から出力用ギヤ列１２０を介してデファレンシャルギヤ装置１３０に入力される回転がゼロとされ、当該変速機１０がギヤードニュートラルの状態となる。
【００７５】
その場合に、上記のように、始動クラッチ８０が接続された時点では、無段変速機構２０，３０の変速比制御用の作動圧は所要の油圧に精度よく調整可能な状態とされているから、上記のようなギヤードニュートラルのための変速比制御が正しく行われることになり、この制御を作動圧が不十分あるいは不安定な状態で行うことによる無段変速機構２０，３０の耐久性の低下等の不具合が防止されることになる。
【００７６】
そして、この状態から上記第１、第２無段変速機構２０，３０の変速比を変化させて、上記遊星歯車機構５０のピニオンキャリヤ５３への入力回転速度とサンギヤ５１への入力回転速度との比を変化させれば、変速機１０の全体としての変速比が大きな状態、即ちローモードの状態で、インターナルギヤ５４ないしセカンダリシャフト１３が前進方向または後退方向に回転し、デファレンシャルギヤ機構１３０を介して当該車両が発進することになる。
【００７７】
なお、このローモードでは、変速用第１ギヤ列１００及びローモードクラッチ６０を介してセカンダリシャフト１３上の遊星歯車機構５０に動力が入力された際の反力が該遊星歯車機構５０から変速用第２ギヤ列１１０を介してプライマリシャフト１２上における無段変速機構２０，３０の出力ディスク２２，３２に入力されると共に、これらの無段変速機構２０，３０内を出力ディスク２２，３２側から入力ディスク２１，３１側へ向けて伝達されたのち、上記変速用第１ギヤ列１００を介して再び遊星歯車機構５０に入力され、図１に矢印ａで示すような循環トルクが発生する。
【００７８】
また、上記のようにして車両が前進方向に発進した後、所定のタイミングで上記ローモードクラッチ６０を解放すると同時に、ハイモードクラッチ７０を締結すれば、インプットシャフト１１に入力されたエンジン１からの回転は、ローディングカム機構４０から第１、第２無段変速機構２０，３０の入力ディスク２１，３１に入力され、それぞれローラー２３，３３を介して出力ディスク２２，３２に伝達されると共に、さらに、変速用第２ギヤ列１１０からハイモードクラッチ７０を介してセカンダリシャフト１３に伝達される。このとき、上記遊星歯車機構５０は空転状態となって、変速機１０全体としての変速比は上記第１、第２無段変速機構２０，３０の変速比にのみ対応することになり、変速比が小さな状態、即ちハイモードの状態で無段階に制御されることになる。
【００７９】
ところで、この変速機１０においては、前述のように、インプットシャフト１１からの動力は増速用ギヤ列９０を介して遊星歯車機構５０または無段変速機構２０，３０に入力されることになるから、該遊星歯車機構５０または無段変速機構２０，３０に入力されるトルクは増速された分だけ小さくなり、これに伴って、無段変速機構２０，３０を通過する最大のトルクであるローモードでの循環トルクも小さくなる。
【００８０】
したがって、この無段変速機構２０，３０のトルク伝達容量を低減することが可能となり、該機構２０，３０がコンパクト化されると共に、入、出力ディスク２１，３１，２２，３２とローラー２３，３３との接触面における摩擦が低減されて、そのトルク伝達効率や耐久性が向上する。また、変速比制御用の作動圧の低下や潤滑油量の低減が可能となって、オイルポンプ１５０の駆動損失が低減されることにより、変速機１０全体としての動力伝達効率も向上することになるのである。
【００８１】
また、始動クラッチ８０も増速ギヤ列９０の出力側に配置されているので、該増速ギヤ列９０で増速された分だけ入力トルクが小さくなり、したがって、この始動クラッチ８０もトルク伝達容量を小さくすることができて、コンパクト化や作動圧の低下等が可能となる。さらに、これと同様の作用がローモードクラッチ６０及びハイモードクラッチ７０についても得られることになる。
【００８２】
また、この変速機１０においては、特に図２及び図３に示すように、インプットシャフト１１上におけるオイルポンプ駆動用のスプロケット１５１が、中間シャフト１４上における始動クラッチ８０の配設位置と軸方向のほぼ同一位置に配設されている。したがって、始動クラッチ８０の配設により生じる軸方向のスペースが有効利用されて上記スプロケット１５１が配設されることになり、変速機１０全体としての軸方向寸法の増大が抑制されている。
【００８３】
また、上記スプロケット１５１は、インプットシャフト１１上における増速用ギヤ列９０の第１ギヤ９１と、変速用第１ギヤ列１００の第２ギヤ１０２との間に配設されているので、このスプロケット１５１及びこれに巻き掛けられたチェーン１５３が無段変速機構２０，３０と干渉することなく配設されることになる。
【００８４】
さらに、特に図３及び図４に示すように、中間シャフト１４上に配置された始動クラッチ８０への油圧供給通路１４４と、セカンダリシャフト１３上に配置されたローモードクラッチ６０及びハイモードクラッチ７０への油圧供給通路１４６，１４７とが、いずれも後部カバー１４２に設けられて、上記中間シャフト１４及びセカンダリシャフト１３の同じ側の端部からエンジン側に向けて延びている。また、この後部カバー１４２の近傍にオイルポンプ１５０及び変速制御ユニット１６０が配置されている。したがって、該オイルポンプ１５０ないし変速制御ユニット１６０から、上記始動クラッチ８０やローモードクラッチ６０及びハイモードクラッチ７０への作動圧の供給通路１４４，１４６，１４７が、いずれも短く、しかも、その長さが均等化されることになる。その結果、上記各クラッチ６０，７０，８０に対し、作動圧を応答性よく供給することができると共に、これらのクラッチ６０，７０，８０の作動タイミングを精度よく設定することが可能となる。
【００８５】
さらに、この変速機１０においては、エンジン１からの動力をインプットシャフト１１から増速用ギヤ列９０を介して無段変速機構２０，３０や遊星歯車機構５０に入力するようになっている関係で、セカンダリシャフト１３からデファレンシャルギヤ機構１３０へ動力を伝達する出力用ギヤ列１２０が減速用ギヤ列として構成されている。その場合に、このギヤ列１２０が、変速機全体としての大型化等の不具合を生じさせることなく、所要の減速比が得られるように構成されている。次にこの点について説明する。
【００８６】
この出力用ギヤ列１２０は、前述のように、セカンダリシャフト１３上の第１ギヤ１２１と、アイドルシャフト１２５上に同一回転するように並設された第２、第３ギヤ１２２，１２３と、車軸４，５ないしデファレンシャルギヤ機構１３０の軸線上に配置された第４ギヤ１２４とで構成され、これら各ギヤ１２１〜１２４の径を所定の寸法に設定することにより、セカンダリシャフト１３からデファレンシャルギヤ機構１３０への動力の伝達時に、２段階の減速が行われるようになっている。
【００８７】
その場合に、図５に拡大して示すように、アイドルシャフト１２５上の第２、第３ギヤ１２２，１２３は、大径の第２ギヤ１２２がエンジン１側に、小径の第３ギヤ１２３が反エンジン１側に配置されている。一方、この出力用ギヤ列１２０に近接するセカンダリシャフト１３上のエンジン側の端部にはハイモードクラッチ７０が配置されており、このハイモードクラッチ７０と上記出力用ギヤ列１２０の小径の第３ギヤ１２３とが、図２に示すように、それぞれセカンダリシャフト１３上及びアイドルシャフト１２５上において、軸方向のほぼ同一位置に配設されている。
【００８８】
つまり、セカンダリシャフト１３における第１ギヤ１２１より大径のハイモードクラッチ７０が配設されている位置に対応させて、アイドルシャフト１２５上に小径の第３ギヤ１２３が配置されているのであり、これにより、セカンダリシャフト１３とアイドルシャフト１２５との軸間距離を短くすることが可能とされ、あるいは該ハイモードクラッチ７０とアイドルシャフト１２５上のギヤとを軸方向にオフセットさせる必要がなくなり、その結果、変速機１０の全体がコンパクトに構成されているのである。
【００８９】
さらに、セカンダリシャフト１３上で遊星歯車機構５０の両側に配置されるローモードクラッチ６０とハイモードクラッチ７０のうち、伝達トルクが小さく、したがって径が小さな方のハイモードクラッチ７０を上記出力用ギヤ列１２０と同じエンジン側に配置することによっても、変速機全体のコンパクト化が図られている。
【００９０】
つまり、エンジン側または反エンジン側において、伝達トルクが大きく、したがって径が大きなローモードクラッチ６０と出力用ギヤ列１２０とが近接されて配置される場合、これらの干渉を避けるために変速機全体を大型化しなければならないことになるが、上記のように、径の小さなハイモードクラッチ７０の方を出力用ギヤ列１２０と同じ側に配設することにより、変速機全体の大型化が回避されているのである。
【００９１】
さらにまた、この変速機１０においては、特に図８に示すように、各トラニオン２５の移動軸心Ｘが水平方向に延びるのではなく、鉛直面内において傾斜して延びている。したがって、前述したように、各トラニオン２５、ロッド２７及びローラ２３，３３が、それぞれ水平方向に移動するのではなく、図８において、右側斜め上方にあるいは左側斜め下方に移動する。
【００９２】
その場合に、各トラニオン２５等は、図６及び図７にも示すように、変速機ケース１４０の一側面１４０ａ側が低くなるように傾斜している。つまり、油圧制御部１６２の作動によりトラニオン駆動部１６１で増速用油圧及び減速用油圧の給排を受けるピストン１６３，１６４が配設されている側が低くなるように傾斜している。
【００９３】
このような配置を採用した理由はおよそ次の通りである。
【００９４】
すなわち、この変速機１０においては、前述したように、エンジン出力が増速用ギヤ列９０でいったん増速された分、出力用ギヤ列１２０が減速用ギヤ列として構成され、アイドルシャフト１２５上に大径の第２ギヤ１２２と小径の第３ギヤ１２３とが並設されている。そして、同じく前述したように、小径の第３ギヤ１２３とハイモードクラッチ７０とが、それぞれ軸方向の同一位置に配設されている。その場合に、第３ギヤ１２３はデファレンシャルギヤ機構１３０の第４ギヤ１２４と噛み合っているから、結局、この大径の第４ギヤ１２４とハイモードクラッチ７０とも相互に軸方向においてほぼ同一位置に配設されている。したがって、これらの干渉を避けるべく、セカンダリシャフト１３とデファレンシャルギヤ機構１３０における車軸４，５との軸間距離を大きくしなければならない。
【００９５】
また、セカンダリシャフト１３上における変速用第２ギヤ列１１０の第２ギヤ１１２は、プライマリシャフト１２上における第１ギヤ１１１と噛合しなければならない。ここで、車軸４，５の位置やプライマリシャフト１２の位置は、それらの変更がそれぞれ駆動輪やエンジン１のサイズやレイアウトの変更を伴うものであるから、予め動かせないものとして固定している。したがって、デファレンシャルギヤ機構１３０における車軸４，５の位置及びプライマリシャフト１２の位置を変えずに、変速用第２ギヤ列１１０の第１ギヤ１１１と第２ギヤ１１２とを噛合させたまま、セカンダリシャフト１３を車軸４，５から遠ざけるためには、該セカンダリシャフト１３の軸心の位置を、図７において、プライマリシャフト１２の軸中心の円弧に沿って右斜め上方へ移動させることになる。
【００９６】
すると、該セカンダリシャフト１３の軸中心とプライマリシャフト１２の軸中心との間隔が水平方向において短くなる。ここで、トラニオン２５等が水平方向に移動するように構成すると、該トラニオン２５を支持する支持部材２６が垂直に配向され、そして、プライマリシャフト１２の位置は動かせないから、その支持部材２６の上側の部分がセカンダリシャフト１３上のローモードクラッチ６０やハイモードクラッチ７０等と干渉することになる（図６、図７参照）。したがって、この干渉を避けるために、トラニオン２５等が傾斜して設けられているのである。これにより、プライマリシャフト１２上の第１、第２無段変速機構２０，３０の部材と、セカンダリシャフト１３上に配置された部材との干渉を避けつつ、該セカンダリシャフト１３上の部材とデファレンシャルギヤ機構１３０との干渉も回避でき、ひいては、出力ギヤ列１２０の減速比を確実にとることが可能となり、さらに、変速機１０全体のコンパクト化にも寄与することになる。
【００９７】
そして、その場合に、トラニオン２５のピストン１６３，１６４側が低くなるように傾斜しているから、増速用油圧室１６５及び減速用油圧室１６６もまた傾斜の下方向に低く位置し、これにより、これらの油圧室１６５，１６６に対する油量が確保できて変速比制御の応答性が向上する。また、図６、図７に示すように、油圧制御部１６２におけるバルブボディ１６２ａが、変速機ケース１４０の下面１４０ｂ寄りに配置されているから、トラニオン２５等を傾斜して設けたことにより生じたケース１４０の一側面１４０ａの下方のスペースが有効利用できて、横方向の寸法拡大が抑制できることになる。
【００９８】
さらに、該バルブボディ１６２ａとオイルポンプ１５０とが上記一側面１４０ａ寄りに設けられているから、これにより、作動圧の供給の応答性が向上すると共に、上記バルブボディ１６２ａに配設されて上記の各クラッチ６０，７０，８０の作動を制御する複数のソレノイドバルブ１６２ｂ…１６２ｂ（図６，図７参照）が油面アの下に配置されているから、これにより、該ソレノイドバルブ１６２ｂ…１６２ｂの冷却が図られ、また、振動音の吸収が行なわれることになる。
【００９９】
また、図９にも示すように、オイルパン１７１内の作動油を吸入するオイルストレーナ１８０が、ケース１４０の下面１４０ｂにおいて、オイルポンプ１５０寄りに設けられているから、効率のよい作動油の吸入が可能となり、また、逆に、潤滑油としての該作動油の回収用の開口１９０（図６、図７、図９参照）がオイルポンプ１５０から遠い方に設けられて、潤滑すべき各ギヤや各シャフトの集中している部位の下方に位置しているから、作動油のケース１４０内の流れが良好に循環することになる。
【０１００】
なお、本実施の形態では、結果的に増速用ギヤ列９０を設けたことで、セカンダリシャフト１３と車軸４，５との間に相殺のための減速用アイドルシャフト１２５を備え、その結果、トラニオン２５の移動軸心が傾斜するレイアウトを採用したが、本発明は、上記のような増速用ギヤ列９０を設けることを必要条件とするものではなく、該増速用ギヤ列９０のない構成のトロイダル式無段変速機一般に適用されるべきものであることはいうまでもないと共に、セカンダリシャフト１３と車軸４，５との間に配設する上記アイドルシャフトのような軸の目的如何によっても本発明の技術的範囲は何等制限を受けるものではない。
【０１０１】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、前後進切換機構やクラッチ機構が設けられた第２軸と、デファレンシャルギヤ機構が設けられた第３軸との間にアイドル軸を配設する場合に、トロイダル式無段変速機のトラニオンの移動軸線を水平方向から傾斜してレイアウトすることにより、各軸上に備えられた各種の部材同士の干渉を回避しつつ、変速機全体としての大型化もまた回避することができるから、パワートレインのコンパクト化、ひいては車両のコンパクト化等が図られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態に係るトロイダル式無段変速機の機械的構成を示す骨子図である。
【図２】 同変速機の具体的構造を示す展開図である。
【図３】 同変速機の始動クラッチ周辺の拡大図である。
【図４】 同じく遊星歯車機構周辺の拡大図である。
【図５】 同じくデファレンシャルギヤ機構周辺の拡大図である。
【図６】 図２の矢印Ａ方向から見た始動用ギヤ列等の構成を示す拡大図である。
【図７】 同じく矢印Ｂ方向から見た変速用第２ギヤ列等の構成を示す拡大図である。
【図８】 図２の矢印Ｃ−Ｃに沿って切断した拡大断面図である。
【図９】 図６の矢印Ｄ方向から見た一部切欠きの底面図である。
【符号の説明】
１ エンジン
４，５ 車軸（第３軸）
１０ トロイダル式無段変速機
１１ インプットシャフト（第１軸）
１３ セカンダリシャフト（第２軸）
２０，３０ トロイダル式無段変速機構
２５ トラニオン（ローラ支持部材）
５０ 遊星歯車機構（前後進切換機構）
６０ ローモードクラッチ（クラッチ機構）
７０ ハイモードクラッチ（クラッチ機構）
１２１ 第１ギヤ（出力ギヤ）
１２２ 第２ギヤ（第１アイドルギヤ）
１２３ 第３ギヤ（第２アイドルギヤ）
１２４ 第４ギヤ（駆動ギヤ）
１２５ アイドルシャフト（アイドル軸）
１３０ デファレンシャルギヤ機構
【発明の属する技術分野】
本発明は、トロイダル式無段変速機に関し、車両用変速機の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
車両用の変速機として、入力ディスクと出力ディスクとの間に両ディスク間の動力伝達を行うローラーを圧接状態で介設すると共に、このローラーを傾転させて両ディスクに対する接触位置を半径方向に変化させることにより、両ディスク間の動力伝達の変速比を無段階に変化させるようにしたトロイダル式無段変速機が実用化されつつあり、この種の変速機として、特開平７−２９３６５２号公報に開示されたものがある。
【０００３】
この変速機は、一端部からエンジン出力が入力される第１軸上にトロイダル式無段変速機構を配設すると共に、該第１軸に平行に配置された第２軸上に前後進切換機構としての遊星歯車機構を配設したもので、上記ローラーを回転自在に支持するローラ支持部材としてのトラニオンの入、出力ディスクに対する移動軸線が水平方向に配向されている。したがって、トラニオンないしローラは該移動軸線に沿って水平方向に移動し、上記トラニオンをその移動軸線の前後で摺動可能に支持するトラニオン支持部材が垂直方向に延びるように設けられている。そして、上記第２軸は、該第２軸寄りのトラニオン支持部材を挟んで、上記トラニオンと反対側に配置されつつ、できるだけ第１軸との軸間距離が短くなるように配置され、変速機全体のコンパクト性の向上が図られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、通常、上記のような無段変速機においては、第１軸の軸線と第２軸の軸線との間に動力の伝達を行なうギヤ列が備えられると共に、第２軸の軸線と、第３軸としてのデファレンシャルギヤ機構（差動装置）における車軸の軸線との間にも動力伝達のためのギヤ列が備えられる。さらに、第２軸上には、該第２軸と第１軸との間で動力伝達を行うクラッチ機構が設けられる場合がある。特に、第２軸と第３軸との間のギヤ列は、該第２軸上に設けられた小径の出力ギヤと、第３軸上に設けられたデファレンシャルギヤ機構の大径の駆動ギヤとで構成されて、変速機構側からの出力を減速してデファレンシャルギヤ機構側へ伝達するようになっている。
【０００５】
その場合に、デファレンシャルギヤ機構側への動力伝達時に要求される減速比は、通常は、上記のような第２軸上の出力ギヤと第３軸上の駆動ギヤとで達成することができるが、特に大きな減速比が要求される場合には、このような一段のギヤ列ではその減速比を達成することができない場合がある。
【０００６】
この場合、第２軸と第３軸との間にアイドル軸を配置し、このアイドル軸上に、上記出力ギヤと噛み合う大径の第１アイドルギヤと、駆動ギヤと噛み合う小径の第２アイドルギヤとを並置して、上記第２軸軸線上の小径ギヤと大径アイドルギヤとの間で第１段階の減速を行うと共に、小径アイドルギヤと第３軸軸線上の大径ギヤとの間で第２段階の減速を行って、全体として大きな減速比が得られるように構成することが考えられる。
【０００７】
しかし、第２軸と第３軸との間に、このような２段階の減速を行うためのアイドル軸を備える場合は、その分だけ、第２軸の配設位置が上方に移動することになる。ここで、この第２軸と第１軸との間にも動力伝達のために噛合し合うギヤ列が備えられているから、結局、第２軸は、第１軸との間の軸間距離を一定に維持したまま、第１軸中心の円弧に沿って斜め上方に移動して配置されることになる。すると、水平方向における第１、第２の軸間距離が短くなり、ここで、第２軸上に設けられたクラッチ機構と、垂直方向に延びるように設けられているトラニオン支持部材とが干渉する問題が生じるのである。
【０００８】
そして、この不具合を回避するために第２軸の上方移動を避けようとすると、アイドル軸が横方向に張り出して配設されることになり、変速機全体が大型化するという問題が発生する。
【０００９】
そこで、本発明は、上記のように、前後進切換機構やクラッチ機構が設けられた第２軸と、デファレンシャルギヤ機構が設けられた第３軸との間に、減速比確保のためのアイドル軸が配設される構成のトロイダル式無段変速機において、変速機全体としての大型化と、各軸上に備えられた各種の部材同士の干渉とを共に回避し得るレイアウトを提供することを課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は次のように構成したことを特徴とする。
【００１１】
まず、本願の特許請求の範囲の請求項１に記載の発明（以下、第１発明という）は、一端部からエンジン出力が入力される第１軸上に配置されたトロイダル式無段変速機構と、該第１軸に平行な第２軸上に配置された前後進切換機構と、これらの軸に平行な第３軸上に配置されたデファレンシャルギヤ機構と、上記第２軸上に配置されて第１軸と第２軸との間で動力伝達を行うクラッチ機構と、上記無段変速機構とクラッチ機構の作動とを制御する制御手段とを有するトロイダル式無段変速機であって、上記第２軸と第３軸との間に、第２軸上の出力ギヤと噛み合う大径の第１アイドルギヤ及び第３軸上のデファレンシャルギヤ機構の駆動ギヤと噛み合う小径の第２アイドルギヤを有し且つ上記第１、第２及び第３軸に平行なアイドル軸が配置されていると共に、これらの軸の延設方向に直交する面内において、第２軸の軸心と第３軸の軸心とを結ぶ延長線を挟んで且つ該第２軸の軸心と第３軸の軸心との間の位置に、第１軸とアイドル軸とが配置され、且つ、上記トロイダル式無段変速機構におけるローラ支持部材の移動軸線が、上記面内において、水平方向よりも、上記第２軸、上記第３軸及び上記アイドル軸のいずれに対しても、反対側が低く傾斜して配置されていることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項２に記載の発明（以下、第２発明という）は、上記第１発明において、ローラ支持部材は、作動油の給排により生成する油圧を受けて作動する油圧作動式のピストンを備え、該ピストンに対する制御手段の油圧制御により上記ローラ支持部材が移動軸線に沿って移動すると共に、上記ピストンが、移動軸線上において、第２軸、第３軸及びアイドル軸のいずれに対しても、反対側に配置されていることを特徴とする。
【００１３】
また、請求項３に記載の発明（以下、第３発明という）は、上記第２発明において、ローラ支持部材のピストンは、変速機ケースの一側面寄りに配置されていると共に、該ピストンに対して作動油の給排を行なうバルブボディが、上記一側面の下部に設けられていることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項４に記載の発明（以下、第４発明という）は、上記第３発明において、バルブボディは、油圧を調圧するソレノイドバルブを有し、該ソレノイドバルブが、変速機ケース内に貯留されている作動油の油面の下に配置されていることを特徴とする。
【００１５】
また、請求項５に記載の発明（以下、第５発明という）は、上記第４発明において、変速機ケース内に貯留されている作動油を吸入してバルブボディに供給するオイルポンプが、該バルブボディが設けられている変速機ケースの一側面寄りに配置されていることを特徴とする。
【００１６】
また、請求項６に記載の発明（以下、第６発明という）は、上記第５発明において、オイルポンプにより吸入される作動油の吸入部が、該オイルポンプ寄りに配置されていることを特徴とする。
【００１７】
上記のような構成により、本願各発明によればそれぞれ次のような作用が得られる。
【００１８】
まず、第１発明によれば、第１軸上に備えられたトロイダル式無段変速機構におけるローラ支持部材としてのトラニオンの移動軸線が、各軸の延設方向に直交する面内において、水平方向から傾斜して配置されるので、このトラニオンを支持するトラニオン支持部材もまた垂直に配向されるのではなく、同面内において、垂直方向から同様に傾斜して配置されることになる。特に、その場合に、他の第２軸、第３軸及びアイドル軸から遠い方のトラニオンの側が低くなるように傾斜して配置されるから、トラニオン支持部材は、その上側の部分が第２軸と第３軸とを結ぶ延長線から離反するような姿勢で傾くことになる。
【００１９】
したがって、第２軸と第３軸との間にアイドル軸を配置する際のレイアウトとして、変速機全体の大型化を回避するために上記第２軸を上方移動させるレイアウトを採用し、その結果、第１軸と第２軸との水平方向における軸間距離が短くなっても、トラニオン支持部材における特に上側の部分が上記第２軸を避けるように該第２軸から遠ざかるので、該第２軸上に設けられたクラッチ機構と、上記トラニオン支持部材との干渉の問題が回避されることになる。
【００２０】
次に、第２発明によれば、特に、ローラ支持部材が移動軸線に沿う移動のための油圧作動式のピストンを備えている場合に、該ピストンが上記移動軸線上において、第２軸、第３軸及びアイドル軸のいずれに対しても、反対側、すなわち、傾斜した結果低く位置することになる側に配置されているから、これらのピストンに対する油量が確保でき、無段変速機構における変速比制御の応答性の向上が図られる。
【００２１】
次に、第３発明によれば、特に、ローラ支持部材のピストンが変速機ケースの一側面寄りに配置されているから、該側面もまたローラ支持部材の傾斜に伴って、トラニオン支持部材と同様に、上方の部分が第２軸、第３軸及びアイドル軸側から遠ざかるように傾斜することになり、その結果、変速機ケースの該側面の外部において下方にスペースが生じる。そして、この一側面の下部に、上記ピストンに対して作動油の給排を行なうバルブボディが設けられているから、該下方スペースが有効利用され、バルブボディが変速機ケースから横方向に突出することがない。
【００２２】
次に、第４発明によれば、特に、上記バルブボディに組み入れられた油圧調圧用のソレノイドバルブが、変速機ケース内に貯留されている作動油の油面の下に配置されているから、該ソレノイドバルブの冷却や振動音の吸収が図られる。
【００２３】
次に、第５発明によれば、特に、変速機ケース内に貯留されている作動油を吸入してバルブボディに供給するオイルポンプが、該バルブボディが設けられている変速機ケースの上記の一側面寄りに配置されているから、オイルポンプからバルブボディへの作動油の供給ないし作動圧の調圧の応答性が向上する。
【００２４】
そして、第６発明によれば、特に、上記オイルポンプにより吸入される作動油の吸入部が、該オイルポンプ寄りに配置されているから、作動油の吸入が効率よく行なわれることになる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に係るトロイダル式無段変速機構について説明する。
【００２６】
図１は本実施の形態に係る変速機の機械的構成を示す骨子図であり、この変速機１０は、エンジン１の出力軸２にトーショナルダンパ３を介して連結されたインプットシャフト１１と、該シャフト１１の外側に遊嵌合された中空のプライマリシャフト１２と、これらのシャフト１１，１２に平行に配置されたセカンダリシャフト１３とを有し、これらのシャフト１１〜１３が、いずれも当該車両の横方向に延びるように配置されている。また、該変速機１０の反エンジン側の端部には、上記インプットシャフト１１及びプライマリシャフト１２とセカンダリシャフト１３との間に位置するように中間シャフト１４が配置されている。
【００２７】
上記プライマリシャフト１２上には、トロイダル式の第１、第２無段変速機構２０，３０と、ローディングカム機構４０とが配設されていると共に、上記セカンダリシャフト１３上には、遊星歯車機構５０と、ローモードクラッチ６０及びハイモードクラッチ７０とが配設されており、また、上記中間シャフト１４上には始動クラッチ８０が配設されている。
【００２８】
また、上記インプットシャフト１１の反エンジン側の端部と中間シャフト１４との間には、増速用ギヤ列９０が介設されていると共に、上記インプットシャフト１１及びプライマリシャフト１２の軸線とセカンダリシャフト１３の軸線との間には、変速用第１、第２ギヤ列１００，１１０が介設されている。そして、上記セカンダリシャフト１３のエンジン側の端部には、出力用ギヤ列１２０が設けられ、このギヤ列１２０によりディファレンシャルギヤ機構１３０を介して左右の車軸４，５が駆動されるようになっている。
【００２９】
次に、図２以下の図面を用いて上記の構成をさらに詳しく説明する。
【００３０】
まず、図２に示すように、上記第１、第２無段変速機構２０，３０はほぼ同一の構成とされ、いずれも、対向面がトロイダル面とされた入力ディスク２１，３１と出力ディスク２２，３２とを有し、これらの対向面間に、両ディスク２１，２２間及び３１，３２間でそれぞれ動力を伝達するローラー２３，３３が２つづつ介設されている（図８参照）。
【００３１】
これらの無段変速機構２０，３０のうち、エンジン１から遠い方に配置された第１無段変速機構２０は、入力ディスク２１が反エンジン側に、出力ディスク２２がエンジン側に配置され、また、エンジン１に近い方に配置された第２無段変速機構３０は、入力ディスク３１がエンジン側に、出力ディスク３２が反エンジン側に配置されている。そして、両無段変速機構２０，３０の入力ディスク２１，３１はプライマリシャフト１２の両端部寄りにそれぞれ結合され、また、出力ディスク２２，３２は一体化されて、該プライマリシャフト１２の中間部に回転自在に支持されている。
【００３２】
また、上記第１無段変速機構２０の入力ディスク２１の反エンジン側にはローディングカム機構４０が配設されている。このローディングカム機構４０は、プライマリシャフト１２上に支持されたカムディスク４１及び上記入力ディスク２１の互いに対向する面を一対のカム面とし、これらのカム面の間に複数のローラー４２…４２を配置した構成とされている。
【００３３】
そして、該カムディスク４１と第１無段変速機構２０の入力ディスク２１との間でトルクが伝達されるときに、カムディスク４１により上記ローラー４２…４２を介して入力ディスク２１がエンジン側に押圧されると共に、その反力がカムディスク４１からプライマリシャフト１２を介して第２無段変速機構３０の入力ディスク３１に伝達されて、該入力ディスク３１が反エンジン側に押圧される。これにより、第１、第２無段変速機構２０，３０とも、入力ディスク２１，３１と出力ディスク２２，３２との間にローラー２３，３３が挟み付けられ、所要のトルク伝達容量が得られるようになっている。
【００３４】
一方、図２、図３に示すように、上記増速用ギヤ列９０は、インプットシャフト１１の反エンジン側の端部に一体形成された第１ギヤ９１と、中間シャフト１４上に配置されてこの第１ギヤ９１に噛み合わされた第２ギヤ９２とで構成されている。
【００３５】
また、この増速用ギヤ列９０のエンジン側に近接して設けられた変速用第１ギヤ列１００は、上記中間シャフト１４上における増速用ギヤ列９０の第２ギヤ９２のエンジン側に配置された第１ギヤ１０１と、プライマリシャフト１２上に回転自在に支持されてこの第１ギヤ１０１に噛み合わされた第２ギヤ１０２と、セカンダリシャフト１３上に配置されて同じく上記第１ギヤ１０１に噛み合わされた第３ギヤ１０３とで構成されている。そして、プライマリシャフト１２上の第２ギヤ１０２が上記ローディングカム機構４０におけるカムディスク４１に連結され、またセカンダリシャフト１３上の第３ギヤ１０３がローモードクラッチ６０にそれぞれ連結されている。
【００３６】
さらに、上記中間シャフト１４上における増速用ギヤ列９０の第２ギヤ９２と変速用第１ギヤ列１００の第１ギヤ１０１との間に、始動クラッチ８０が介設されている。この始動クラッチ８０は、上記増速用ギヤ列９０の第２ギヤ９２に結合されたクラッチドラム８１と、上記変速用第１ギヤ列１００の第１ギヤ１０１に結合されたクラッチハブ８２と、これらの間に介設された複数のクラッチプレート８３…８３と、油圧室８４に作動圧が供給されたときに、これらのクラッチプレート８３…８３を結合することにより当該始動クラッチ８０を締結させるピストン８５等で構成されている。
【００３７】
そして、この始動クラッチ８０の締結時に、上記クラッチドラム８１及びクラッチハブ８２を介して、増速用ギヤ列９０の第２ギヤ９２と変速用第１ギヤ列１００の第１ギヤ１０１とが結合されると共に、これに伴い、インプットシャフト１１が、増速用ギヤ列９０及び変速用第１ギヤ列の第１、第２ギヤ１０１，１０２を介してローディングカム機構４０に連結され、また、同じく変速用第１ギヤ列の第１、第３ギヤ１０１，１０３を介してローモードクラッチ６０にそれぞれ連結されるようになっている。
【００３８】
ここで、上記中間シャフト１４は、変速機ケース１４０の反エンジン側の端部に設けられた軸部１４１と、該ケース１４０の反エンジン側の端部を閉鎖する後部カバー１４２の内面にエンジン側に向けて突設された軸部１４３とによって構成され、これらの軸部１４１，１４３に、上記変速用第１ギヤ列１００の第１ギヤ１０１と増速用ギヤ列９０の第２ギヤ９２とがそれぞれ回転自在に支持されている。
【００３９】
そして、上記後部カバー１４２には、後述する変速制御ユニットから導かれて該カバー１４２の壁面内を通過した後、上記軸部１４３内をその軸方向に延びる油圧供給通路１４４が設けられ、この油圧供給通路１４４が上記増速用ギヤ列９０の第２ギヤ９２に設けられた通孔９２ａを介して始動クラッチ８０の油圧室８４に連通されている。
【００４０】
次に、図２、図４により、セカンダリシャフト１３上の遊星歯車機構５０、ローモードクラッチ６０及びハイモードクラッチ７０等の構成を説明する。
【００４１】
まず、セカンダリシャフト１３の中央部に配置された遊星歯車機構５０は、サンギヤ５１と、該サンギヤ５１に噛み合った複数のピニオン５２…５２と、これらのピニオン５２…５２を回転自在に支持するピニオンキャリヤ５３と、各ピニオン５２…５２に噛み合ったインターナルギヤ５４とで構成されており、このうち、インターナルギヤ５４がセカンダリシャフト１３に固定された出力要素とされている。
【００４２】
また、この遊星歯車機構５０の反エンジン側に配置されたローモードクラッチ６０は、クラッチドラム６１と、クラッチハブ６２と、これらの間に介設された複数のクラッチプレート６３…６３と、油圧室６４への作動圧の供給時にこれらのクラッチプレート６３…６３を結合させるピストン６５等で構成されている。
【００４３】
そして、クラッチドラム６１が、セカンダリシャフト１３の反エンジン側の端部に回転自在に支持された変速用第１ギヤ列１００の第３ギヤ１０３に結合されていると共に、クラッチハブ６２は遊星歯車機構５０のピニオンキャリヤ５３に結合されており、したがって、該ローモードクラッチ６０の締結時に、上記変速用第１ギヤ列１００の第３ギヤ１０３と遊星歯車機構５０の第１の入力要素としてのピニオンキャリヤ５３とが結合されることになる。
【００４４】
また、セカンダリシャフト１３上における遊星歯車機構５０のエンジン側には、変速用第２ギヤ列１１０の第２ギヤ１１２が配置されている。
【００４５】
この変速用第２ギヤ列１１０は、プライマリシャフト１２上における無段変速機構２０，３０の一体化された出力ディスク２２，３２の外周に設けられた第１ギヤ１１１と、この第１ギヤ１１１に噛み合わされた上記第２ギヤ１１２とで構成されている。そして、この第２ギヤ１１２が上記遊星歯車機構５０のサンギヤ５１に結合されており、したがって、無段変速機構２０，３０の出力ディスク２２，３２と遊星歯車機構５０の第２の入力要素としてのサンギヤ５１とが常時連動するようになっている。
【００４６】
さらに、セカンダリシャフト１３上における変速用第２ギヤ列１１０の第２ギヤ１１２のエンジン側には、ハイモードクラッチ７０が配設されている。このハイモードクラッチ７０も、クラッチドラム７１と、クラッチハブ７２と、これらの間に介設された複数のクラッチプレート７３…７３と、油圧室７４への作動圧の供給時にこれらのクラッチプレート７３…７３を結合させるピストン７５等で構成されている。
【００４７】
そして、クラッチドラム７１が、セカンダリシャフト１３のエンジン側の端部に固定された出力用ギヤ列１２０の第１ギヤ１２１に結合されていると共に、クラッチハブ７２は上記変速用第２ギヤ列１１０の第２ギヤ１１２に結合されており、したがって、該ハイモードクラッチ７０の締結時に、上記変速用第２ギヤ列１１０の第２ギヤ１１２がセカンダリシャフト１３ないし出力用ギヤ列１２０に連結されることになる。
【００４８】
ここで、図４に示すように、セカンダリシャフト１３の反エンジン側の端部は、上記後部カバー１４２の内面に設けられてエンジン側に突出する軸部１４５に嵌合されていると共に、この軸部１４５内には、後述する変速制御ユニットから該カバー１４２の壁面内を通って導かれたローモードクラッチ用及びハイモードクラッチ用の２本の油圧供給通路１４６，１４７がエンジン側に向けて延設されている。
【００４９】
そして、ローモードクラッチ用油圧供給通路１４６は、セカンダリシャフト１３に設けられた半径方向の通孔１３ａ及びローモードクラッチ６０におけるクラッチドラム６１の内周部に設けられた通孔６１ａを介して該ローモードクラッチ６０の油圧室６４に連通されており、また、ハイモードクラッチ用油圧供給通路１４７は、セカンダリシャフト１３に設けられた軸方向の通孔１３ｂを介してエンジン側に導かれた後、該シャフト１３の半径方向の通孔１３ｃ及びハイモードクラッチ７０におけるクラッチドラム７１の内周部に設けられた通孔７１ａを介して該ハイモードクラッチ７０の油圧室７４に連通されている。
【００５０】
さらに、図２、図５により、上記出力用ギヤ列１２０の構成を説明すると、このギヤ列１２０は、セカンダリシャフト１３のエンジン側の端部に固定されて該シャフト１３及びハイモードクラッチ７０のクラッチドラム７１に結合された第１ギヤ１２１と、上記変速機ケース１４０とそのエンジン側の端部を閉鎖する前部カバー１４８とに両端部を回転自在に支持されたアイドルシャフト１２５に固設され、上記第１ギヤ１２１に噛み合わされた第２ギヤ１２２と、該アイドルシャフト１２５上における第２ギヤ１２２の反エンジン側に一体形成された第３ギヤ１２３と、車軸４，５の軸線上に配置されて第３ギヤ１２３に噛み合わされた第４ギヤ１２４とで構成されている。そして、上記第４ギヤ１２４が、上記軸線上に配置されたデファレンシャルギヤ機構１３０のケース１３１に結合され、これにより、セカンダリシャフト１３からの動力が出力ギヤ列１２０の第１〜第４ギヤ１２１〜１２４を介してデファレンシャルギヤ機構１３０に入力されるようになっている。
【００５１】
その場合に、上記アイドルシャフト１２５上で同一回転する第２ギヤ１２２と第３ギヤ１２３とは、後者が前者より小径とされていると共に、第２ギヤ１２２は、これに噛み合ったセカンダリシャフト１３上の第１ギヤ１２１より大径とされ、また、第３ギヤ１２３は、これに噛み合った車軸４，５の軸線上の第４ギヤ１２４より小径とされており、したがって、このアイドルシャフト１２５上の第２、第３ギヤ１２２，１２３を介することにより、セカンダリシャフト１３側からデファレンシャルギヤ機構１３０側への回転の伝達が２段階にわたって減速されて行われることになる。
【００５２】
以上の構成に加えて、この変速機１０には、オイルポンプ１５０と、該オイルポンプ１５０の吐出圧を元圧として上記各クラッチ６０，７０，８０の締結用作動圧及び無段変速機構２０，３０の変速比制御用作動圧を生成して、これらの作動を制御する変速制御ユニット１６０とが備えられている。
【００５３】
そして、図２、図３及び図６に示すように、上記オイルポンプ１５０の駆動用として、インプットシャフト１１の後端部に、該シャフト１１に一体の増速用ギヤ列９０の第１ギヤ９１とプライマリシャフト１２上の変速用第１ギヤ列１００の第２ギヤ１０２との間に位置するように、スプロケット１５１が取り付けられており、このスプロケット１５１とオイルポンプ１５０の入力軸に取り付けられたスプロケット１５２との間にチェーン１５３が巻き掛けられている。したがって、オイルポンプ１５０は、エンジン出力軸２により、インプットシャフト１１及び上記チェーン１５３等を介して常時駆動されることになる。
【００５４】
また、上記変速制御ユニット１６０は、図６、図７に示すように、変速機ケース１４０の一方の側面１４０ａに取り付けられて、カバー１７０によって覆われていると共に、特に図６に示すように、この変速制御ユニット１６０に上記オイルポンプ１５０が取り付けられている。そして、このオイルポンプ１５０により、変速機ケース１４０の下面１４０ｂに取り付けられたオイルパン１７１内の作動油（油面を符号アで示す。）がオイルストレーナ１８０を介して吸入されて上記変速制御ユニット１６０に供給され、この変速制御ユニット１６０で所定の作動圧に調整されたのち、前述の後部カバー１４２に設けられた油圧供給通路１４４，１４６，１４７を介して始動クラッチ８０、ローモードクラッチ６０及びハイモードクラッチ７０に作動圧として供給されるようになっている。また、変速比制御用の作動圧は、該変速制御ユニット１６０のトラニオン駆動部１６１（図８も参照）に供給され、これにより、無段変速機構２０，３０の変速比が制御される。
【００５５】
次に、この実施の形態に係る変速機１０の作用を説明する。
【００５６】
まず、無段式変速機構２０，３０について、その構成と作用を、図８により第１無段変速機構２０を例に取って詳しく説明すると、入、出力ディスク２１，２２間に介設された一対のローラー２３，２３は、これらのディスク２１，２２のほぼ半径方向に延びるシャフト２４，２４を介してトラニオン２５，２５にそれぞれ支持され、入、出力ディスク２１，２２の互いに対向するトロイダル面の円周上の１８０°反対側にやや傾斜した状態でほぼ上下に平行に配置されており、その周面の１８０°反対側の２箇所で上記両ディスク２１，２２のトロイダル面にそれぞれ対接している。
【００５７】
また、上記トラニオン２５，２５は、変速機ケース１４０に組み付けられた左右の支持部材２６，２６間に支持され、両ディスク２１，２２の接線方向であってローラー２３，２３のシャフト２４，２４に直交する軸心Ｘ，Ｘ回りの回動及び該軸心Ｘ，Ｘ方向の直線往復運動が可能とされている。そして、これらのトラニオン２５，２５に、上記軸心Ｘ，Ｘに沿って一側方に延びるロッド２７，２７が連設され、上記変速制御ユニット１６０により、これらのロッド２７，２７を介して、トラニオン２５，２５が上記Ｘ，Ｘ方向に駆動され、これに伴ってローラー２３，２３が入、出力ディスク２１，２２間で傾転されるようになっている。
【００５８】
つまり、変速制御ユニット１６０は、トラニオン駆動部１６１と油圧制御部１６２とを有し、トラニオン駆動部１６１に、上方に位置する第１トラニオン２５1のロッド２７に取り付けられた増速用及び減速用のピストン１６３1，１６４1と、下方に位置する第２トラニオン２５2のロッド２７に取り付けられた同じく増速用及び減速用のピストン１６３2，１６４2とが備えられ、上方のピストン１６３1，１６４1の互いに対向する面側に増速用及び減速用油圧室１６５1，１６６1が、また、下方のピストン１６３2，１６４2の互いに対向する面側に増速用及び減速用油圧室１６５2，１６６2がそれぞれ設けられている。
【００５９】
なお、上方に位置する第１トラニオン２５1については、増速用油圧室１６５1がローラー２３1側に、減速用油圧室１６６1が反ローラー２３1側にそれぞれ配置され、また、下方に位置する第２トラニオン２５2については、増速用油圧室１６５2が反ローラー２３2側に、減速用油圧室１６６2がローラー２３2側にそれぞれ配置されている。
【００６０】
そして、上記油圧制御部１６２で生成された増速用油圧が、油路１６７，１６８を介して、上方に位置する第１トラニオン２５1の増速用油圧室１６５1と、下方に位置する第２トラニオン２５2の増速用油圧室１６５2とに供給され、また、同じく油圧制御部１６２で生成された減速用油圧が、図示しない油路を介して、上方に位置する第１トラニオン２５1の減速用油圧室１６６1と、下方に位置する第２トラニオン２５2の減速用油圧室１６６2とに供給されるようになっている。
【００６１】
ここで、第１無段変速機構２０を例にとって上記増速用及び減速用油圧の供給制御と当該無段変速機構２０の変速動作との関係をさらに詳しく説明する。
【００６２】
まず、図８に示す油圧制御部１６２の作動により、第１、第２トラニオン２５1，２５2の増速用油圧室１６５1，１６５2に供給されている増速用油圧が、第１、第２トラニオン２５1，２５2の減速用油圧室１６６1，１６６2に供給されている減速用油圧に対して所定の中立状態より相対的に高くなると、上方の第１トラニオン２５1は図面上、右側斜め上方に、下方の第２トラニオン２５2は左側斜め下方にそれぞれ移動することになる。
【００６３】
このとき、図示されている出力ディスク２２がｘ方向に回転しているものとすると、上方の第１ローラー２３1は、右側斜め上方への移動により該出力ディスク２２から下向きの力を受け、図面の手前側にあって反ｘ方向に回転している入力ディスク２１からは上向きの力を受けることになる。また、下方の第２ローラー２３2は、左側斜め下方への移動により、出力ディスク２２から上向きの力を受け、入力ディスク２１からは下向きの力を受けることになる。その結果、上下のローラー２３1，２３2とも、入力ディスク２１との接触位置は半径方向の外側に、出力ディスク２２との接触位置は半径方向の内側に移動するように傾転し、当該無段変速機構２０の変速比が小さくなる（増速）。
【００６４】
また、上記とは逆に、第１、第２トラニオン２５1，２５2の減速用油圧室１６６1，１６６2に供給されている減速用油圧が、第１、第２トラニオン２５1，２５2の増速用油圧室１６５1，１６５2に供給されている増速用油圧に対して所定の中立状態より相対的に高くなると、上方の第１トラニオン２５1は図面上、左側斜め下方に、下方の第２トラニオン２５2は右側斜め上方にそれぞれ移動する。
【００６５】
このとき、上方の第１ローラー２３1は出力ディスク２２から上向きの力を、入力ディスク２１から下向きの力を受け、また、下方の第２ローラー２３2は、出力ディスク２２から下向きの力を、入力ディスク２１から上向きの力を受けることになる。その結果、上下のローラー２３1，２３2とも、入力ディスク２１との接触位置は半径方向の内側に、出力ディスク２２との接触位置は半径方向の外側に移動するように傾転し、当該無段変速機構２０の変速比が大きくなる（減速）。
【００６６】
以上のような第１無段変速機構２０についての構成及び作用は、第２無段変速機構３０についても同様である。
【００６７】
そして、図２に示すように、インプットシャフト１１上に遊嵌合された中空のプライマリシャフト１２の両端部に、第１、第２無段変速機構２０，３０の入力ディスク２１，３１がそれぞれ一体回転するように嵌合されて、これらの入力ディスク２１，３１が常に同一回転するようになっており、また、前述のように、両無段変速機構２０，３０の出力ディスク２２，３２は一体化されているので、両無段変速機構２０，３０の出力側の回転速度も常に同一となる。そして、これに伴って、上記のようなローラー２３，３３の傾転制御による第１、第２無段変速機構２０，３０の変速比の制御も、該変速比が常に同一に保持されるように行われる。
【００６８】
次に、変速機１０の全体としての動作を説明する。
【００６９】
まず、エンジン１の停止中は、始動クラッチ８０、ローモードクラッチ６０及びハイモードクラッチ７０がいずれも解放された状態にあり、この状態からエンジン１を始動させたときに、まずローモードクラッチ６０が締結される。
【００７０】
その場合に、始動時ないし始動直後においては、始動クラッチ８０は解放された状態に保持され、エンジン１の回転は、インプットシャフト１１から増速用ギヤ列９０にのみ伝達されて、変速用第１ギヤ列１００の第１ギヤ１０１から第２ギヤ１０２及びローディングカム機構４０を介して無段変速機構２０，３０に至る経路、及び同じく変速用第１ギヤ列１００の第１ギヤ１０１から第３ギヤ１０３及びローモードクラッチ６０を介して遊星歯車機構５０に至る経路は、いずれもインプットシャフト１１から切り離された状態にある。したがって、エンジン１の始動時に作用する負荷が軽減され、それだけ該エンジン１の始動性が向上する。
【００７１】
そして、エンジン始動後の所定の時期に上記始動クラッチ８０が締結されることになるが、それまでの間においても、インプットシャフト１１の回転によりチェーン１５３等を介してオイルポンプ１５０は駆動されているから、粘度が高いため作動圧の立ち上がりや供給が遅れる極低温時においても、変速制御ユニット１６０における油圧制御部１６２では、始動クラッチ８０の締結時点では、作動圧の制御を精度よく行うことができる状態になっており、従って始動クラッチ８０を締結したときに、ローモードクラッチ６０は完全に締結され、かつ無段変速機２０，３０も所定の変速比制御が可能な状態となっている。
【００７２】
そして、この状態で始動クラッチ８０が締結されることにより、エンジン１からの回転は、インプットシャフト１１から増速用ギヤ列９０、始動クラッチ８０を経由した後、変速用第１ギヤ列１００の第１ギヤ１０１、第３ギヤ１０３及び上記ローモードクラッチ６０を介して遊星歯車機構５０のピニオンキャリヤ５３に入力される。また、上記エンジン１からの回転は、同じく増速用ギヤ列９０、始動クラッチ８０を経由した後、上記変速用第１ギヤ列１００の第１ギヤ１０１、第２ギヤ１０２及びローディングカム機構４０を介して第１無段変速機構２０の入力ディスク２１に入力され、ローラー２３，２３を介して出力ディスク２２に伝達されると同時に、上記入力ディスク２１からプライマリシャフト１２を介して、第２無段変速機構３０の入力ディスク３１にも入力され、上記第１無段変速機構２０と同様に、ローラー３３，３３を介して出力ディスク３２に伝達される。
【００７３】
そして、この第１、第２無段変速機構２０，３０の一体化された出力ディスク２２，３２の回転は、該ディスク２２，３２の外周に設けられた変速用第２ギヤ列１１０の第１ギヤ１１１とセカンダリシャフト１３上の第２ギヤ１１２とを介して上記遊星歯車機構５０のサンギヤ５１に入力される。
【００７４】
したがって、遊星歯車機構５０には、ピニオンキャリヤ５３とサンギヤ５１とに回転が入力されることになるが、このとき、その回転速度の比が上記第１、第２無段変速機構２０，３０の変速比制御によって所定の比に設定されることにより、該遊星歯車機構５０のインターナルギヤ５４の回転、即ちセカンダリシャフト１３から出力用ギヤ列１２０を介してデファレンシャルギヤ装置１３０に入力される回転がゼロとされ、当該変速機１０がギヤードニュートラルの状態となる。
【００７５】
その場合に、上記のように、始動クラッチ８０が接続された時点では、無段変速機構２０，３０の変速比制御用の作動圧は所要の油圧に精度よく調整可能な状態とされているから、上記のようなギヤードニュートラルのための変速比制御が正しく行われることになり、この制御を作動圧が不十分あるいは不安定な状態で行うことによる無段変速機構２０，３０の耐久性の低下等の不具合が防止されることになる。
【００７６】
そして、この状態から上記第１、第２無段変速機構２０，３０の変速比を変化させて、上記遊星歯車機構５０のピニオンキャリヤ５３への入力回転速度とサンギヤ５１への入力回転速度との比を変化させれば、変速機１０の全体としての変速比が大きな状態、即ちローモードの状態で、インターナルギヤ５４ないしセカンダリシャフト１３が前進方向または後退方向に回転し、デファレンシャルギヤ機構１３０を介して当該車両が発進することになる。
【００７７】
なお、このローモードでは、変速用第１ギヤ列１００及びローモードクラッチ６０を介してセカンダリシャフト１３上の遊星歯車機構５０に動力が入力された際の反力が該遊星歯車機構５０から変速用第２ギヤ列１１０を介してプライマリシャフト１２上における無段変速機構２０，３０の出力ディスク２２，３２に入力されると共に、これらの無段変速機構２０，３０内を出力ディスク２２，３２側から入力ディスク２１，３１側へ向けて伝達されたのち、上記変速用第１ギヤ列１００を介して再び遊星歯車機構５０に入力され、図１に矢印ａで示すような循環トルクが発生する。
【００７８】
また、上記のようにして車両が前進方向に発進した後、所定のタイミングで上記ローモードクラッチ６０を解放すると同時に、ハイモードクラッチ７０を締結すれば、インプットシャフト１１に入力されたエンジン１からの回転は、ローディングカム機構４０から第１、第２無段変速機構２０，３０の入力ディスク２１，３１に入力され、それぞれローラー２３，３３を介して出力ディスク２２，３２に伝達されると共に、さらに、変速用第２ギヤ列１１０からハイモードクラッチ７０を介してセカンダリシャフト１３に伝達される。このとき、上記遊星歯車機構５０は空転状態となって、変速機１０全体としての変速比は上記第１、第２無段変速機構２０，３０の変速比にのみ対応することになり、変速比が小さな状態、即ちハイモードの状態で無段階に制御されることになる。
【００７９】
ところで、この変速機１０においては、前述のように、インプットシャフト１１からの動力は増速用ギヤ列９０を介して遊星歯車機構５０または無段変速機構２０，３０に入力されることになるから、該遊星歯車機構５０または無段変速機構２０，３０に入力されるトルクは増速された分だけ小さくなり、これに伴って、無段変速機構２０，３０を通過する最大のトルクであるローモードでの循環トルクも小さくなる。
【００８０】
したがって、この無段変速機構２０，３０のトルク伝達容量を低減することが可能となり、該機構２０，３０がコンパクト化されると共に、入、出力ディスク２１，３１，２２，３２とローラー２３，３３との接触面における摩擦が低減されて、そのトルク伝達効率や耐久性が向上する。また、変速比制御用の作動圧の低下や潤滑油量の低減が可能となって、オイルポンプ１５０の駆動損失が低減されることにより、変速機１０全体としての動力伝達効率も向上することになるのである。
【００８１】
また、始動クラッチ８０も増速ギヤ列９０の出力側に配置されているので、該増速ギヤ列９０で増速された分だけ入力トルクが小さくなり、したがって、この始動クラッチ８０もトルク伝達容量を小さくすることができて、コンパクト化や作動圧の低下等が可能となる。さらに、これと同様の作用がローモードクラッチ６０及びハイモードクラッチ７０についても得られることになる。
【００８２】
また、この変速機１０においては、特に図２及び図３に示すように、インプットシャフト１１上におけるオイルポンプ駆動用のスプロケット１５１が、中間シャフト１４上における始動クラッチ８０の配設位置と軸方向のほぼ同一位置に配設されている。したがって、始動クラッチ８０の配設により生じる軸方向のスペースが有効利用されて上記スプロケット１５１が配設されることになり、変速機１０全体としての軸方向寸法の増大が抑制されている。
【００８３】
また、上記スプロケット１５１は、インプットシャフト１１上における増速用ギヤ列９０の第１ギヤ９１と、変速用第１ギヤ列１００の第２ギヤ１０２との間に配設されているので、このスプロケット１５１及びこれに巻き掛けられたチェーン１５３が無段変速機構２０，３０と干渉することなく配設されることになる。
【００８４】
さらに、特に図３及び図４に示すように、中間シャフト１４上に配置された始動クラッチ８０への油圧供給通路１４４と、セカンダリシャフト１３上に配置されたローモードクラッチ６０及びハイモードクラッチ７０への油圧供給通路１４６，１４７とが、いずれも後部カバー１４２に設けられて、上記中間シャフト１４及びセカンダリシャフト１３の同じ側の端部からエンジン側に向けて延びている。また、この後部カバー１４２の近傍にオイルポンプ１５０及び変速制御ユニット１６０が配置されている。したがって、該オイルポンプ１５０ないし変速制御ユニット１６０から、上記始動クラッチ８０やローモードクラッチ６０及びハイモードクラッチ７０への作動圧の供給通路１４４，１４６，１４７が、いずれも短く、しかも、その長さが均等化されることになる。その結果、上記各クラッチ６０，７０，８０に対し、作動圧を応答性よく供給することができると共に、これらのクラッチ６０，７０，８０の作動タイミングを精度よく設定することが可能となる。
【００８５】
さらに、この変速機１０においては、エンジン１からの動力をインプットシャフト１１から増速用ギヤ列９０を介して無段変速機構２０，３０や遊星歯車機構５０に入力するようになっている関係で、セカンダリシャフト１３からデファレンシャルギヤ機構１３０へ動力を伝達する出力用ギヤ列１２０が減速用ギヤ列として構成されている。その場合に、このギヤ列１２０が、変速機全体としての大型化等の不具合を生じさせることなく、所要の減速比が得られるように構成されている。次にこの点について説明する。
【００８６】
この出力用ギヤ列１２０は、前述のように、セカンダリシャフト１３上の第１ギヤ１２１と、アイドルシャフト１２５上に同一回転するように並設された第２、第３ギヤ１２２，１２３と、車軸４，５ないしデファレンシャルギヤ機構１３０の軸線上に配置された第４ギヤ１２４とで構成され、これら各ギヤ１２１〜１２４の径を所定の寸法に設定することにより、セカンダリシャフト１３からデファレンシャルギヤ機構１３０への動力の伝達時に、２段階の減速が行われるようになっている。
【００８７】
その場合に、図５に拡大して示すように、アイドルシャフト１２５上の第２、第３ギヤ１２２，１２３は、大径の第２ギヤ１２２がエンジン１側に、小径の第３ギヤ１２３が反エンジン１側に配置されている。一方、この出力用ギヤ列１２０に近接するセカンダリシャフト１３上のエンジン側の端部にはハイモードクラッチ７０が配置されており、このハイモードクラッチ７０と上記出力用ギヤ列１２０の小径の第３ギヤ１２３とが、図２に示すように、それぞれセカンダリシャフト１３上及びアイドルシャフト１２５上において、軸方向のほぼ同一位置に配設されている。
【００８８】
つまり、セカンダリシャフト１３における第１ギヤ１２１より大径のハイモードクラッチ７０が配設されている位置に対応させて、アイドルシャフト１２５上に小径の第３ギヤ１２３が配置されているのであり、これにより、セカンダリシャフト１３とアイドルシャフト１２５との軸間距離を短くすることが可能とされ、あるいは該ハイモードクラッチ７０とアイドルシャフト１２５上のギヤとを軸方向にオフセットさせる必要がなくなり、その結果、変速機１０の全体がコンパクトに構成されているのである。
【００８９】
さらに、セカンダリシャフト１３上で遊星歯車機構５０の両側に配置されるローモードクラッチ６０とハイモードクラッチ７０のうち、伝達トルクが小さく、したがって径が小さな方のハイモードクラッチ７０を上記出力用ギヤ列１２０と同じエンジン側に配置することによっても、変速機全体のコンパクト化が図られている。
【００９０】
つまり、エンジン側または反エンジン側において、伝達トルクが大きく、したがって径が大きなローモードクラッチ６０と出力用ギヤ列１２０とが近接されて配置される場合、これらの干渉を避けるために変速機全体を大型化しなければならないことになるが、上記のように、径の小さなハイモードクラッチ７０の方を出力用ギヤ列１２０と同じ側に配設することにより、変速機全体の大型化が回避されているのである。
【００９１】
さらにまた、この変速機１０においては、特に図８に示すように、各トラニオン２５の移動軸心Ｘが水平方向に延びるのではなく、鉛直面内において傾斜して延びている。したがって、前述したように、各トラニオン２５、ロッド２７及びローラ２３，３３が、それぞれ水平方向に移動するのではなく、図８において、右側斜め上方にあるいは左側斜め下方に移動する。
【００９２】
その場合に、各トラニオン２５等は、図６及び図７にも示すように、変速機ケース１４０の一側面１４０ａ側が低くなるように傾斜している。つまり、油圧制御部１６２の作動によりトラニオン駆動部１６１で増速用油圧及び減速用油圧の給排を受けるピストン１６３，１６４が配設されている側が低くなるように傾斜している。
【００９３】
このような配置を採用した理由はおよそ次の通りである。
【００９４】
すなわち、この変速機１０においては、前述したように、エンジン出力が増速用ギヤ列９０でいったん増速された分、出力用ギヤ列１２０が減速用ギヤ列として構成され、アイドルシャフト１２５上に大径の第２ギヤ１２２と小径の第３ギヤ１２３とが並設されている。そして、同じく前述したように、小径の第３ギヤ１２３とハイモードクラッチ７０とが、それぞれ軸方向の同一位置に配設されている。その場合に、第３ギヤ１２３はデファレンシャルギヤ機構１３０の第４ギヤ１２４と噛み合っているから、結局、この大径の第４ギヤ１２４とハイモードクラッチ７０とも相互に軸方向においてほぼ同一位置に配設されている。したがって、これらの干渉を避けるべく、セカンダリシャフト１３とデファレンシャルギヤ機構１３０における車軸４，５との軸間距離を大きくしなければならない。
【００９５】
また、セカンダリシャフト１３上における変速用第２ギヤ列１１０の第２ギヤ１１２は、プライマリシャフト１２上における第１ギヤ１１１と噛合しなければならない。ここで、車軸４，５の位置やプライマリシャフト１２の位置は、それらの変更がそれぞれ駆動輪やエンジン１のサイズやレイアウトの変更を伴うものであるから、予め動かせないものとして固定している。したがって、デファレンシャルギヤ機構１３０における車軸４，５の位置及びプライマリシャフト１２の位置を変えずに、変速用第２ギヤ列１１０の第１ギヤ１１１と第２ギヤ１１２とを噛合させたまま、セカンダリシャフト１３を車軸４，５から遠ざけるためには、該セカンダリシャフト１３の軸心の位置を、図７において、プライマリシャフト１２の軸中心の円弧に沿って右斜め上方へ移動させることになる。
【００９６】
すると、該セカンダリシャフト１３の軸中心とプライマリシャフト１２の軸中心との間隔が水平方向において短くなる。ここで、トラニオン２５等が水平方向に移動するように構成すると、該トラニオン２５を支持する支持部材２６が垂直に配向され、そして、プライマリシャフト１２の位置は動かせないから、その支持部材２６の上側の部分がセカンダリシャフト１３上のローモードクラッチ６０やハイモードクラッチ７０等と干渉することになる（図６、図７参照）。したがって、この干渉を避けるために、トラニオン２５等が傾斜して設けられているのである。これにより、プライマリシャフト１２上の第１、第２無段変速機構２０，３０の部材と、セカンダリシャフト１３上に配置された部材との干渉を避けつつ、該セカンダリシャフト１３上の部材とデファレンシャルギヤ機構１３０との干渉も回避でき、ひいては、出力ギヤ列１２０の減速比を確実にとることが可能となり、さらに、変速機１０全体のコンパクト化にも寄与することになる。
【００９７】
そして、その場合に、トラニオン２５のピストン１６３，１６４側が低くなるように傾斜しているから、増速用油圧室１６５及び減速用油圧室１６６もまた傾斜の下方向に低く位置し、これにより、これらの油圧室１６５，１６６に対する油量が確保できて変速比制御の応答性が向上する。また、図６、図７に示すように、油圧制御部１６２におけるバルブボディ１６２ａが、変速機ケース１４０の下面１４０ｂ寄りに配置されているから、トラニオン２５等を傾斜して設けたことにより生じたケース１４０の一側面１４０ａの下方のスペースが有効利用できて、横方向の寸法拡大が抑制できることになる。
【００９８】
さらに、該バルブボディ１６２ａとオイルポンプ１５０とが上記一側面１４０ａ寄りに設けられているから、これにより、作動圧の供給の応答性が向上すると共に、上記バルブボディ１６２ａに配設されて上記の各クラッチ６０，７０，８０の作動を制御する複数のソレノイドバルブ１６２ｂ…１６２ｂ（図６，図７参照）が油面アの下に配置されているから、これにより、該ソレノイドバルブ１６２ｂ…１６２ｂの冷却が図られ、また、振動音の吸収が行なわれることになる。
【００９９】
また、図９にも示すように、オイルパン１７１内の作動油を吸入するオイルストレーナ１８０が、ケース１４０の下面１４０ｂにおいて、オイルポンプ１５０寄りに設けられているから、効率のよい作動油の吸入が可能となり、また、逆に、潤滑油としての該作動油の回収用の開口１９０（図６、図７、図９参照）がオイルポンプ１５０から遠い方に設けられて、潤滑すべき各ギヤや各シャフトの集中している部位の下方に位置しているから、作動油のケース１４０内の流れが良好に循環することになる。
【０１００】
なお、本実施の形態では、結果的に増速用ギヤ列９０を設けたことで、セカンダリシャフト１３と車軸４，５との間に相殺のための減速用アイドルシャフト１２５を備え、その結果、トラニオン２５の移動軸心が傾斜するレイアウトを採用したが、本発明は、上記のような増速用ギヤ列９０を設けることを必要条件とするものではなく、該増速用ギヤ列９０のない構成のトロイダル式無段変速機一般に適用されるべきものであることはいうまでもないと共に、セカンダリシャフト１３と車軸４，５との間に配設する上記アイドルシャフトのような軸の目的如何によっても本発明の技術的範囲は何等制限を受けるものではない。
【０１０１】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、前後進切換機構やクラッチ機構が設けられた第２軸と、デファレンシャルギヤ機構が設けられた第３軸との間にアイドル軸を配設する場合に、トロイダル式無段変速機のトラニオンの移動軸線を水平方向から傾斜してレイアウトすることにより、各軸上に備えられた各種の部材同士の干渉を回避しつつ、変速機全体としての大型化もまた回避することができるから、パワートレインのコンパクト化、ひいては車両のコンパクト化等が図られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態に係るトロイダル式無段変速機の機械的構成を示す骨子図である。
【図２】 同変速機の具体的構造を示す展開図である。
【図３】 同変速機の始動クラッチ周辺の拡大図である。
【図４】 同じく遊星歯車機構周辺の拡大図である。
【図５】 同じくデファレンシャルギヤ機構周辺の拡大図である。
【図６】 図２の矢印Ａ方向から見た始動用ギヤ列等の構成を示す拡大図である。
【図７】 同じく矢印Ｂ方向から見た変速用第２ギヤ列等の構成を示す拡大図である。
【図８】 図２の矢印Ｃ−Ｃに沿って切断した拡大断面図である。
【図９】 図６の矢印Ｄ方向から見た一部切欠きの底面図である。
【符号の説明】
１ エンジン
４，５ 車軸（第３軸）
１０ トロイダル式無段変速機
１１ インプットシャフト（第１軸）
１３ セカンダリシャフト（第２軸）
２０，３０ トロイダル式無段変速機構
２５ トラニオン（ローラ支持部材）
５０ 遊星歯車機構（前後進切換機構）
６０ ローモードクラッチ（クラッチ機構）
７０ ハイモードクラッチ（クラッチ機構）
１２１ 第１ギヤ（出力ギヤ）
１２２ 第２ギヤ（第１アイドルギヤ）
１２３ 第３ギヤ（第２アイドルギヤ）
１２４ 第４ギヤ（駆動ギヤ）
１２５ アイドルシャフト（アイドル軸）
１３０ デファレンシャルギヤ機構
Claims (6)
- 一端部からエンジン出力が入力される第１軸上に配置されたトロイダル式無段変速機構と、該第１軸に平行な第２軸上に配置された前後進切換機構と、これらの軸に平行な第３軸上に配置されたデファレンシャルギヤ機構と、上記第２軸上に配置されて第１軸と第２軸との間で動力伝達を行うクラッチ機構と、上記無段変速機構とクラッチ機構の作動とを制御する制御手段とを有するトロイダル式無段変速機であって、上記第２軸と第３軸との間に、第２軸上の出力ギヤと噛み合う大径の第１アイドルギヤ及び第３軸上のデファレンシャルギヤ機構の駆動ギヤと噛み合う小径の第２アイドルギヤを有し且つ上記第１、第２及び第３軸に平行なアイドル軸が配置されていると共に、これらの軸の延設方向に直交する面内において、第２軸の軸心と第３軸の軸心とを結ぶ延長線を挟んで且つ該第２軸の軸心と第３軸の軸心との間の位置に、第１軸とアイドル軸とが配置され、且つ、上記トロイダル式無段変速機構におけるローラ支持部材の移動軸線が、上記面内において、水平方向よりも、上記第２軸、上記第３軸及び上記アイドル軸のいずれに対しても、反対側が低く傾斜して配置されていることを特徴とするトロイダル式無段変速機。
- ローラ支持部材は、作動油の給排により生成する油圧を受けて作動する油圧作動式のピストンを備え、該ピストンに対する制御手段の油圧制御により上記ローラ支持部材が移動軸線に沿って移動すると共に、上記ピストンが、移動軸線上において、第２軸、第３軸及びアイドル軸のいずれに対しても、反対側に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のトロイダル式無段変速機。
- ローラ支持部材のピストンは、変速機ケースの一側面寄りに配置されていると共に、該ピストンに対して作動油の給排を行なうバルブボディが、上記一側面の下部に設けられていることを特徴とする請求項２に記載のトロイダル式無段変速機。
- バルブボディは、油圧を調圧するソレノイドバルブを有し、該ソレノイドバルブが、変速機ケース内に貯留されている作動油の油面の下に配置されていることを特徴とする請求項３に記載のトロイダル式無段変速機。
- 変速機ケース内に貯留されている作動油を吸入してバルブボディに供給するオイルポンプが、該バルブボディが設けられている変速機ケースの一側面寄りに配置されていることを特徴とする請求項４に記載のトロイダル式無段変速機。
- オイルポンプにより吸入される作動油の吸入部が、該オイルポンプ寄りに配置されていることを特徴とする請求項５に記載のトロイダル式無段変速機。
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